[发明专利]一种时钟信号检测装置及芯片

说明书

技术领域

本发明属于芯片时钟设计技术领域，尤其涉及一种时钟信号检测装置及芯 片。

背景技术

目前应用于计算机或其它电子设备中的芯片，其内时钟产生电路(如：RC 振荡电路、环形振荡器或使用外接无源晶振的内部振荡电路等)由于具有结构 简单和易于集成的特点，被广泛应用在数据转换、信号采集、数字信号处理等 不同类型的芯片中，这些片内集成了时钟产生电路的芯片可以独立地实现所需 的电路功能。

但是，当这些芯片需要与其他芯片(如：MCU、单片机、FPGA等)进行 通信时，则会涉及到几颗芯片之间的时钟同步的问题。具体来说，要实现正确 的数据传输和交换，几颗芯片有时候必须使用同一个时钟信号源作为工作时钟， 相应的就要求这些芯片能够接收从外部输入的时钟信号。为了避免逻辑出错， 当芯片从外部接收时钟信号时需要将其内部的时钟产生电路关断，使用外部时 钟信号工作。为此，现有技术提供了一种具有检测是否有外部时钟信号输入功 能的时钟信号检测装置，芯片根据该装置检测的结果，决定是否关断内部时钟 产生电路。

然而，由于传统的时钟信号检测装置往往利用CMOS反相器搭配一些复杂 的电路结构来实现，控制过程复杂，成本高，占用的版图面积大，并会产生一 定的静态功耗，在对成本和功耗要求非常苛刻的场合(例如手掌称、手机、手 提电脑等使用电池作电源的便携式设备)则无法使用这样的装置。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种时钟信号检测装置，旨在解决现有技术 提供的时钟信号检测装置往往利用CMOS反相器搭配一些复杂的电路结构来 实现，控制过程复杂的问题。

本发明实施例是这样实现的，一种时钟信号检测装置，所述装置包括：

外部时钟信号检测单元，用于检测是否有外部时钟信号输入，并当检测有 外部时钟信号输入时发出开关信号；

执行单元，用于接收所述外部时钟信号检测单元发出的开关信号，并根据 所述开关信号，交替进行充放电过程，并输出充放电电压；

使能控制单元，所述使能控制单元的使能输出端与内部时钟产生单元的输 入端连接，用于接收所述执行单元发出的充放电电压，并根据所述充放电电压， 发出第一使能信号，使所述内部时钟产生单元停止发出内部时钟信号；

所述充放电电压的最大值小于所述使能控制单元的阈值电压，或者所述第 一充放电电压的最小值大于所述使能控制单元的阈值电压。

本发明实施例的另一目的在于提供一种芯片，包括对各种外部信号或内部 信号进行处理及传输的芯片主处理单元，产生所述芯片的内部时钟信号的内部 时钟产生单元，其特征在于，所述芯片还包括：

时钟信号传输单元；

时钟信号检测装置，用于检测外部时钟产生单元有外部时钟信号输入时， 输出第一使能信号，使得所述内部时钟产生单元停止向所述芯片主处理单元输 出内部时钟信号，所述第一使能信号同时使得所述时钟信号传输单元开启，将 所述外部时钟产生单元输入的外部时钟信号传输给所述芯片主处理单元，以作 为所述芯片主处理单元的工作时钟信号；

所述时钟信号检测装置采用如上所述的时钟信号检测装置。

本发明实施例中，外部时钟信号检测单元检测有外部时钟信号输入时发出 开关信号，执行单元根据该开关信号，进行交替充放电，输出充放电电压给使 能控制单元，该充放电电压的最大值小于使能控制单元的阈值电压，或者该充 放电电压的最小值大于使能控制单元的阈值电压，使能控制单元根据该充放电 电压，发出内部时钟信号的第一使能信号，使得输入端与使能控制单元的使能 输出端相连的内部时钟产生单元关断，该控制过程简单，易于实现。

附图说明

图1是本发明实施例提供的时钟信号检测装置的原理图；

图2是本发明第一实施例提供的图1的具体电路图；

图3是图2所示电路图的工作时外部时钟信号、结合点电压以及使能输出 电压随时间变化的波形关系图；

图4是图2的一个实现示例；

图5是本发明第二实施例提供的图1的具体电路图；

图6是图5所示电路图的工作时外部时钟信号、结合点电压以及使能输出 电压随时间变化的波形关系图；

图7是图5的一个实现示例；

图8是本发明实施例提供的芯片的结构原理图。

具体实施方式