CN101626235B - 一种振荡器操作模式控制方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明主要是为一种振荡器操作模式的控制方法及装置，可应用于具有多种振荡器操作模式的电子电路中，使得正确的振荡器操作模式能够被自动选择。控制装置包括一振荡器以及一振荡器操作模式控制电路；其中，该振荡器与该振荡器操作模式控制电路是构成一闭回路。控制电路检测并判断振荡器输出的振荡时脉信号是否正确并符合预期；若符合，即判定此为使用者所需的操作模式，并维持在此振荡器操作模式；若不符合，则将目前所选择的振荡器操作模式剔除，再由剩下的振荡器操作模式中任选一个，并将其操作模式输出至振荡器。通过本发明，使用者就可以不需要手动设定振荡器的操作模式。
Description
技术领域
本发明为涉及振荡器，尤其是有关于一种可自动选取多模式的振荡器操作模式的控制方法及装置。
背景技术
传统的方法如图1所示，图1为一般现有技术的逻辑电路10，其架构至少包含：
一振荡器操作模式控制电路101；
一振荡器电路102；
以及一振荡时脉信号103。
其中，该振荡器电路102是接受该振荡器操作模式控制电路101的控制信号，而该振荡器操作模式控制电路101与该振荡器电路102是开回路(OpenLoop)。
图1a，1b，1c为一般现有技术的振荡器操作模式控制电路与外接振荡信号的示意图；
图1a振荡信号为外接石英振荡器；
图1b振荡信号为外接RC振荡器；以及
图1c振荡信号为外接外来方波。
使用者将图1a，1b，1c中其所欲使用的振荡器操作模式送到振荡器操作模式控制电路101，经由振荡器操作模式控制电路101将振荡器操作模式控制信号送至振荡器控制电路102，使振荡器102能正确起振，并输出振荡时脉信号103。
传统上，多模式的振荡器需经由使用者通过参数设定的方式，来选择其所需要的振荡器操作模式，该参数设定需储存在电子电路的元件中，我们以该参数设定储存在不同位置来举例说明：
若是振荡器操作模式的设定参数储存是在电子电路元件制造后即无法更改的存储器中，如只读存储器(ROM，Read-Only Memory)中，此时就必须针对电路功能完全相同，但仅振荡器操作模式不同的产品分别准备库存，而使用者也无法任意变更其振荡器的操作模式。
若振荡器操作模式的设定参数储存在可擦除可编程程序只读存储器(EPROM，Erasable Programmable ROM)中，当使用者将振荡器的操作模式写入可擦除可编程程序只读存储器后，在可擦除可编程程序只读存储器其余程序码并无变更的情况下，若想改变振荡器操作模式，则未封装的芯芯片通常可通过紫外光(UV，Ultraviolet)来将可擦除可编程只读存储器的数据清除，并再次写入新的振荡器操作模式；但若芯片已封装，则必须先将封装拆毁后，再经过紫外光将可擦除可编程只读存储器内的数据消除，如此一来旷日废时，且不符合经济效益。
若振荡器操作模式的设定参数储存在电可擦除可编程只读存储器(EEPROM，Electrically Erasable Programmable ROM)或快闪存储器(FlashMemory)中，则使用者可通过烧录程序来改变设定参数的值，但若欲更改设定参数的商品数量过多，则仍需花上许多时间才能完成。
若振荡器操作模式的设定参数储存在芯片内部的暂存器(Register)中，则需教导使用者如何通过固件(firmware)或是其他方法来选择使用者所需要的设定参数。
缘此，本案的发明人是研究出一种振荡器，尤其是有关于一种可自动选取多模式的振荡器操作模式的控制方法，其是可改善现有技术中需花上许多时间才能完成设定参数的现状。因此通过本发明，使用者就可以不需要手动设定振荡器的操作模式，既可减少现有技术操作上的不便，也可以降低成本。
发明内容
本发明的目的是提供一种自动设定振荡器的操作模式的振荡器检查方法及其装置，利用逻辑电路达成使用者无需要手动设定振荡器的自动设定振荡器操作模式的目的。
本发明的振荡器操作模式控制方法包括以下步骤：
提供一振荡器；其中，该振荡器具备复数个操作模式；
提供一振荡器操作模式控制电路；
连接该振荡器与该振荡器操作模式控制电路使构成一闭回路；
启动并进行初始化该振荡器；
其中，由于振荡器操作模式控制电路并无法预知使用者所欲使用的振荡器操作模式，因此振荡器操作模式控制电路会由振荡器所具备的操作模式的中任选一个，并将其操作模式输出至振荡器，振荡器在接收到操作模式控制信号之后，产生振荡时脉信号输出，此时振荡器操作模式控制电路将判断其输出的振荡时脉信号是否正确并符合预期；
若符合，即判定此为使用者所需的操作模式，并维持在此振荡器操作模式；若不符合，则将目前所选择的振荡器操作模式剔除，再由剩下的振荡器操作模式中任选一个，并将其操作模式输出至振荡器，重复此步骤，直到选择到正确的振荡器操作模式为止。其中，振荡器操作模式至少包括晶体振荡模式、RC振荡模式、及外部时脉模式三种。
本发明提供一种振荡器操作模式控制装置，其至少包括：
一振荡器，使用连线来决定其操作模式；以及
一振荡器操作模式控制电路；其中，该振荡器与该振荡器操作模式控制电路是构成一闭回路，且该闭回路实现无需使用者手动设定振荡器的自动设定振荡器操作模式的功能；该振荡器操作模式控制电路内嵌：
一慢速RC振荡器；
一计数器，由T型触发器组成；
一或门，其连接在该慢速RC振荡器和该计数器之间；
一电源启动重置电路，其与计数器相连，当电源启动时输出信号PORB为0，维持短暂时间后变为1，以供电路初始化之用；
一D型触发器，其与该电源启动重置电路、该计数器和该振荡器相连；
其中，该T型触发器的输出信号直接连接至该振荡器的该连线，用来选择振荡器的操作模式。
本发明所述的振荡器操作模式控制装置，所述D型触发器可由有限状态机代替。
本发明所述的振荡器操作模式控制装置，该振荡器至少有复数个模式，且其中至少包含有晶体振荡模式。
本发明所述的振荡器操作模式控制装置，该振荡器至少有复数个模式，且其中至少包含有RC振荡模式。
本发明所述的振荡器操作模式控制装置，该振荡器至少有复数个模式，且其中至少包含有外部时脉模式。
使用本发明的控制方法和装置，可以实现无需人工参与即可实现自动的振荡器操作模式选择。通过闭回路的设置，对振荡器操作模式实现更可靠和准确的控制，提高了振荡器的自动化程度和工作稳定性，从而扩大振荡器的使用范围。
附图说明
图1为现有技术的范例示意图；
图1a为现有技术的范例示意图；
图1b为现有技术的范例示意图；
图1c为现有技术的范例示意图；
图2为本发明的范例示意图；
图3为用于本发明的范例示意图；以及
图4为用于本发明的范例示意图。
附图标记说明：10-控制电路；20-控制电路；101-振荡器操作模式控制电路；102-振荡器电路；103-振荡时脉信号输出；201-振荡器操作模式控制电路；202-振荡器电路；203-振荡时脉信号输出；301、401-慢速RC振荡器；302、402-电源启动重置电路；303、403-方波信号；304、404-连线OSCOK；305、405-输出信号；306、406-或门；307、407-T型触发器；308、408-T型触发器；309、409-T型触发器；310、410-T型触发器；311、411-T型触发器；312、412-T型触发器；313、413-振荡器；314、414-振荡时脉信号；315-D型触发器；316-D型触发器；317-D型触发器；415-有限状态机；OP1、OP2-连线；OSC1、OSC2-输入端。
具体实施方式
参考图2所示，其为本发明的较佳实施例。本发明所提出的逻辑电路20，即本发明的振荡器操作模式控制装置，至少包括：一振荡器操作模式控制电路201以及一振荡器202，其中，该控制电路201以及该振荡器202是构成闭回路。
该振荡器至少有复数个模式，其至少包含有晶体振荡模式、RC振荡模式、及外部时脉模式等三种操作模式。若要操作在晶体振荡模式，则必须在该振荡器的一输入端OSC1及另一输入端OSC2之间接上一个晶体振荡器(CrystalOscillator)；若要操作在RC振荡模式，则必须在该输入端OSCl或该输入端OSC2接脚连接由电容和电阻所组成的RC网路；若要使用外部时脉模式，则必须由该输入端OSCl或该输入端OSC2输入时脉信号。
其中，较佳的，若所述振荡器设定的模式错误，则振荡时脉信号则会维持在固定准位，以避免使用振荡时脉信号的其余电路误动作。
图3是为本发明的较佳实施例即图2的详细电路。
参考图3所示，在振荡器操作模式控制电路201内嵌一只需电源供应即可自振的慢速RC振荡器301，其可产一个约10KHz的方波信号303；在该振荡器操作模式控制电路201内嵌一个电源启动重置电路(Power-on Reset)302，当电源启动时输出信号305PORB为0，维持短暂时间后再变为1，以供电路初始化之用。306为一或门，307-312为由T型触发器所组成的计数器，315-317为D型触发器，313则为振荡器，与图2中振荡器202元件相同。振荡器313使用连线OP1、OP2来决定其操作模式，在此本发明假定OP1＝0、OP2＝0为RC振荡模式，OP1＝1、OP2＝0为外部时脉模式，而OP2＝1时则为晶体振荡模式。
电路初始化之后，将任选一个振荡器所具备的操作模式，并将其操作模式输出至振荡器。之后，执行下述操作：
P1：检测并判断振荡器输出的振荡时脉信号是否正确并符合预期；
P2：若符合，即判定此为使用者所需的操作模式，并维持在此振荡器操作模式；若不符合，则将目前所选择的振荡器操作模式剔除，再由剩下的振荡器操作模式中任选一个，并将其操作模式输出至振荡器。本发明的实施例使用慢速RC振荡器30310KHZ来驱动由复数个T型触发器307-312所组成的计数器，并将T型触发器311、312的输出信号Q直接连接至振荡器的OP1及OP2，用来选择振荡器的操作模式，因此当电源启动，并由电源启动重置电路进行初始化后，OP1＝0、OP2＝0，此时振荡器313操作在RC振荡模式。
若振荡器313的OSC1或OSC2接脚连接由电容与电阻所组成的RC网路，使得振荡器开始起振，则OSCOK信号304会在三个振荡时脉信号314的周期后变为1，使慢速RC振荡器301所输出的方波信号303被或门306所阻档，此时T型触发器307-312将保持其值，亦即控制振荡器操作模式的OP1、OP2信号将锁定，使得振荡器维持在正确的振荡器模式。
反之，若振荡器313的OSC1或OSC2接脚并非连接由电容或电阻所组成的RC网路，则由于振荡器无法起振，因此OSCOK信号304为0，T型触发器307-312将继续计数，直到OP1＝1、OP2＝0，此时振荡器的操作模式被选择到外部时脉模式，则若使用者由OSC1或OSC2输入外部时脉信号，会使得OSCOK信号304在三个振荡时脉信号314的周期后变为1，T型触发器307-312停止计数，振荡器操作模式固定在外部时脉模式。
同理，若外部并无输入时脉，则OSCOK＝0，T型触发器307-312将持续计数，直到OP2＝1，使振荡器处于晶体振荡模式，此时若振荡器的输入端OSC1及OSC2之间接有晶体振荡器(crystal oscillator)，则在振荡时脉信号314起振后会使得OSCOK＝1，使得该T型触发器307-312停止计数，振荡器操作模式则固定在晶体振荡模式；反之，则该T型触发器307-312将持续计数，直到T型触发器307-312的输出信号Q皆为1后，产生计数器溢位，再回到OP1＝0、OP2＝0的初始模式，如此周而复始，直到能选择到正确的振荡器操作模式为止。
在本实施例中，除了使用315-317三个D型触发器来判断振荡器是否起振外，亦可使用一有限状态机(Finite state Machine)415取代，如图4本发明的较佳实施例二所示，其中标记401-标记414分别与图3中标记301-标记314对应相同元件或参数。该有限状态机415除了判断振荡器是否起振外，另可判断振荡器413所输出的振荡时脉信号414是否为固定周期，且判断其周期是否符合预期，以增强电路判断正确操作模式的能力，并避免在图3中振荡时脉信号314若有噪声，则会干扰到OSCOK信号304的情形。
该项发明亦可应用于微控制器中的振荡器，本领域技术人员当可了解，在此不再赞述。
以上具体实施方式仅为本发明的较佳实施例，其对本发明而言是说明性的，而非限制性的。本领域的技术人员在不超出本发明精神和范围的情况下，对之进行变换、修改甚至等效，这些变动均会落入本发明的权利要求保护范围。
Claims (9)
1.一种振荡器操作模式控制方法，其至少包含以下步骤：
提供一振荡器，其中，该振荡器具备复数个操作模式；
提供一振荡器操作模式控制电路；
连接该振荡器及该振荡器操作模式控制电路使该振荡器与该振荡器操作模式控制电路构成一闭回路；以及
启动并初始化该振荡器；
电路初始化之后，将任选一个振荡器所具备的操作模式，并将其操作模式输出至振荡器，之后，执行下述操作：
P1：检测并判断振荡器输出的振荡时脉信号是否正确并符合预期；
P2：若符合，即判定此为使用者所需的操作模式，并维持在此振荡器操作模式；若不符合，则将目前所选择的振荡器操作模式剔除，再由剩下的振荡器操作模式中任选一个，并将其操作模式输出至振荡器，重复此步骤，直到选择到正确的振荡器操作模式为止。
2.如权利要求1所述的振荡器操作模式控制方法，其特征在于，进一步包含：
任选一个振荡器所具备的操作模式，并将其操作模式输出至振荡器。
3.如权利要求1所述的振荡器操作模式控制方法，其特征在于，振荡器所具备的操作模式至少包括晶体振荡模式、RC振荡模式、及外部时脉模式。
4.如权利要求1所述的振荡器操作模式控制方法，其特征在于，进一步包含：重复步骤P1、P2，直到选择到正确的振荡器操作模式为止。
5.一种振荡器操作模式控制装置，其至少包括：
一振荡器，使用连线来决定其操作模式；以及
一振荡器操作模式控制电路；其中，该振荡器与该振荡器操作模式控制电路是构成一闭回路，且该闭回路实现无需使用者手动设定振荡器的自动设定振荡器操作模式的功能；该振荡器操作模式控制电路内嵌：
一慢速RC振荡器；
一计数器，由T型触发器组成；
一或门，其连接在该慢速RC振荡器和该计数器之间；
一电源启动重置电路，其与计数器相连，当电源启动时输出信号PORB为0，维持短暂时间后变为1，以供电路初始化之用；
一D型触发器，其与该电源启动重置电路、该计数器和该振荡器相连；
其中，该T型触发器的输出信号直接连接至该振荡器的该连线，用来选择振荡器的操作模式。
6.如权利要求5所述的振荡器操作模式控制装置，所述D型触发器可由有限状态机代替。
7.如权利要求5所述的振荡器操作模式控制装置，该振荡器至少有复数个模式，且其中至少包含有晶体振荡模式。
8.如权利要求5所述的振荡器操作模式控制装置，该振荡器至少有复数个模式，且其中至少包含有RC振荡模式。
9.如权利要求5所述的振荡器操作模式控制装置，该振荡器至少有复数个模式，且其中至少包含有外部时脉模式。
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