[发明专利]片上系统芯片的片内复位系统和复位方法

说明书

本发明提出一种片上系统芯片的片内复位系统和复位方法包括片外按键复位电路、片外晶振电路、芯片上电电路、晶振时钟控制电路、复位信号选择电路、复位电平脉冲产生电路、异步复位同步释放电路、控制寄存器、RC时钟电路、数字分频电路、时钟选择逻辑电路、延时电路和时钟切换电路；除了片外按键复位电路和片外晶振电路外，其余电路模块均被集成到片上系统SOC芯片内部。本发明片上系统芯片的片内复位系统和复位方法的有益技术效果是大部分电路模块集成在SOC芯片上，减小了面积，降低了成本，在不增加额外电路的基础上，有效地将片外按键复位方式与片内上电复位方式结合起来，方便易用。

技术领域

本发明涉及到片上系统芯片的片内复位技术，特别涉及到一种片上系统芯片的片内复位系统和复位方法。

背景技术

随着集成电路技术的高速发展，芯片中的电路功能越来越复杂，单芯片中集成的功能越来越多，为了适应芯片系统复杂化的需要，芯片设计已经由较单一的大规模集成电路向多功能IP集成的系统化方向发展。其中，片上系统SOC(System on Chip，以下简称为SOC)芯片成为代替传统集成电路的主要解决方案，并已经成为当前微电子芯片技术发展的必然趋势。

SOC芯片通常集成有处理器(包括CPU，DSP)、存储器以及各种接口控制模块，各种功能模块按照一定的连接关系组合在一起，形成一个复杂的片上系统。通常，在一个SOC芯片中包含了大量的模拟电路和数字电路，或者数模混合电路。特别是对于功能复杂的SOC芯片而言，数字电路通常占据了较大的比例。因此，在SOC芯片中数字电路系统赖以工作的时钟和复位信号就显得尤其重要，稳定的主频时钟和可靠的系统复位，将是决定SOC芯片系统能否可靠工作的关键。

目前，对于大多数SOC芯片而言，石英晶体振荡器是产生稳定时钟的主要时钟源。尽管目前已经有了片内集成的石英晶体振荡器，但由于石英晶体振荡器属于石英晶体，与制作SOC芯片的硅材料兼容性不好，并且通常片内晶振频率固定无法更改，应用不灵活，同时会导致芯片面积增大，因此，采用片外晶振提供时钟源仍然是各SOC芯片对时钟源的主流选择。但是，由于片外晶振在芯片上电时，需要在一定起振时间之后才能输出稳定的时钟信号，不稳定的时钟可能导致芯片工作状态的不稳定，尤其是在芯片复位期间，这将可能造成芯片工作状态是否正确的风险。除了时钟源不稳定的因素之外，芯片复位方式也是影响复位可靠性的重要因数。目前大多数芯片的复位信号都只是采用异步复位的方式，使得芯片系统在复位信号来临立即重置芯片中的电路状态，然而，如果复位信号结束变化沿发生在时钟有效沿附近，由于芯片中时钟树的物理延迟，同一时刻芯片中不同部分电路可能处于不同的工作状态，比如，一部分电路处于复位结束前状态，而一部分则处于复位结束后的状态，进而导致芯片复位亚稳态的产生，导致芯片工作状态的异常。显然，现有技术SOC芯片的芯片复位系统及方法存在着可能导致芯片工作状态不稳定，或者造成芯片工作状态不正确等问题。

发明内容