CN217847075U - 一种mcu上电控制电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及芯片领域，尤其涉及一种MCU上电控制电路。其中，MCU上电控制电路包括：NMOS管、可调电阻、控制开关、MCU芯片和供电电源；控制开关与可调电阻的输入端连接，可调电阻的输出端与NMOS管的栅极连接；NMOS管的漏极与MCU芯片的供电端口连接，所述NMOS管的源极与供电电源连接；所述可调电阻通过改变阻值来改变经过所述可调电阻之后的控制信号的电流，进而改变所述MCU芯片的供电时间，所述控制信号由所述控制开关发出；所述NMOS管根据所述控制信号控制所述供电电源与MCU芯片之间的导通或断开。本实用新型中，通过改变可调电阻的阻值，进而改变控制信号的电流值，从而控制MCU芯片上电时间，由此对MCU芯片进行上电启动检测。

Description

一种MCU上电控制电路

【技术领域】

本实用新型涉及芯片领域，尤其涉及一种MCU上电控制电路。

【背景技术】

微处理器芯片或微控制器芯片等均为数字电路芯片，其正常工作只有低电平和高电平这两个电平状态，属于离散系统。而供给芯片的电源输入却是模拟电路，属于连续线性系统。当开关闭合，芯片的VDD和VSS之间的电压要达到数字芯片可正常工作的电压是需要几毫秒到十几毫秒的过程的。在此过程中容易导致处理器工作错误，所以需要进行上电复位操作，从而控制芯片在达到可正常工作电压之前不要进行处理工作。而上电复位电路往往根据芯片的性能参数确定，但是当用户为了满足特殊需求而采用非正常上电方式时(例如快上电或慢上电等)，由于上电复位电路的延时时间和芯片的实际上电时间不符从而导致芯片损坏。因此，在芯片的设计制造过程中，如何对芯片进行上电启动的有效测试是目前亟待解决的问题。

【实用新型内容】

基于上述问题，本实用新型提供了一种MCU上电控制电路，可以控制电源的上电时间，进而可以对MCU芯片的上电启动功能进行有效检测。

第一方面，本实用新型实施例提供一种MCU上电控制电路，包括：

NMOS管、可调电阻、控制开关、MCU芯片和供电电源；

所述控制开关与所述可调电阻的输入端连接，所述可调电阻的输出端与所述NMOS管的栅极连接；

所述NMOS管的漏极与MCU芯片的供电端口连接，所述NMOS管的源极与供电电源连接；

所述可调电阻通过改变阻值来改变经过所述可调电阻之后的控制信号的电流，进而改变所述MCU芯片的供电时间，所述控制信号由所述控制开关发出；

所述NMOS管根据所述控制信号控制所述供电电源与MCU芯片之间的导通或断开。

本实用新型提供的MCU上电控制电路，通过改变可调电阻的阻值来改变控制信号的电流大小，进而改变MCU芯片的供电时间。因此可以测试MCU芯片在不同供电时间下的不同启动情况。

在一种可能的实现方式中，所述控制开关为脉冲发生器，所述脉冲发生器用于发出高电平信号或低电平信号；

当所述脉冲发生器发出的控制信号为高电平信号时，所述NMOS管控制所述供电电源与所述MCU芯片之间导通；

当所述脉冲发生器发出的控制信号为低电平信号时，所述NMOS管控制所述供电电源与所述MCU芯片之间断开。

在一种可能的实现方式中，所述控制开关为波形发生器，所述波形发生器用于发出模拟信号；

所述NMOS管根据所述波形发生器发出的模拟信号控制所述供电电源与所述MCU芯片之间的导通或断开。

在一种可能的实现方式中，还包括：二极管；

所述二极管的正极与所述NMOS管的源极连接，所述二极管的负极与所述NMOS管的漏极连接，用于防止源极至漏极之间的电流倒流。

在一种可能的实现方式中，所述MCU芯片上设置有数字端口、模拟端口和接地端口。

在一种可能的实现方式中，还包括：第一电阻和电容；

所述第一电阻串联在所述MCU芯片的数字端口和模拟端口之间；

所述电容串联在所述MCU芯片的模拟端口和接地端口之间；

所述第一电阻用于对所述数字端口和模拟端口进行隔离；

所述供电电源的供电电流经过MCU芯片的供电端口后，通过所述数字端口对MCU芯片进行数字电源供电；

所述供电电源的供电电流经过所述第一电阻后，通过所述模拟端口对MCU芯片进行模拟电源供电；

所述电容用于对模拟端口的模拟供电进行延时。

在一种可能的实现方式中，所述供电电源为直流稳压电源，所述MCU芯片的供电端口为VDD端口。

本实用新型实施例提供的MCU上电控制电路，根据NMOS的开关特性和可调电阻，构建了可以自由控制上电时间快慢的电路。通过改变可调电阻的阻值来控制电源的上电时间从纳秒级到秒级，进而可以对MCU芯片的上电启动功能进行有效检测，并可以对MCU进行模拟和数字分开供电，达到对供电电源上电时序的管控。

【附图说明】

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本说明书的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本实用新型实施例提供的一种MCU上电控制电路的电路图；

图2为本实用新型实施例提供的另一种MCU上电控制电路的电路图；

图3为本实用新型实施例提供的一种MCU芯片的结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的另一种MCU上电控制电路的电路图；

【具体实施方式】

为了更好的理解本说明书的技术方案，下面结合附图对本实用新型实施例进行详细描述。

应当明确，所描述的实施例仅仅是本说明书一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本说明书中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本说明书保护的范围。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

为了解决无法对芯片进行有效的上电测试问题，本实用新型提供了一种MCU上电控制电路，通过可调电阻来控制供电电源的上电时间，进而对MCU芯片的上电启动功能进行有效检测。

本实用新型实施例提供了一种MCU上电控制电路的电路图，如图1所示，MCU上电控制电路包含NMOS管101、可调电阻102、控制开关103、MCU芯片(图中未示出)以及供电电源(图中未示出)。

如图1中所示，控制开关103与可调电阻102的输入端连接，可调电阻102的输出端与NMOS管101的栅极(G极)连接。

NMOS管101的漏极(D极)与MCU芯片的供电端口连接，NMOS管101的源极(S极)与供电电源连接。其中，MCU芯片的供电端口可以根据MCU芯片的结构决定。例如，对于双极器件，MCU芯片的供电端口为VCC端口。其中，VCC指电源电压(双极器件)。对于单极器件，MCU芯片的供电端口为VDD端口。其中，VDD指电源电压(单极器件)。或者，对于自带电压转换的器件，则可以既有VDD端口，也有VCC端口。

供电电源可以为开关电源、逆变电源、交流稳压电源、直流稳压电源、DC/DC电源、通信电源、模块电源、变频电源、整流电源、适配器电源、线性电源、功率电源、逆变电源、调压电源、变压器电源等普通电源。

可调电阻102通过改变阻值来改变经过可调电阻102之后的控制信号的电流，进而改变MCU芯片的供电时间，控制信号由控制开关103发出。

NMOS管101根据控制信号控制供电电源与MCU芯片之间的导通或断开。

其中，可调电阻102可以具体实现为滑动变阻器、变阻箱等电阻值可调的设备。由于控制开关103发出的控制信号经过不同阻值的电阻后电流会发生改变，因此可以通过改变可调电阻102的阻值来得到想要检测的电源上电时间。在一个具体示例中，可调电阻102实现为变阻箱时，其阻值的可调范围为0-1000Ω，因此可以将供电电源的上电时间控制在纳秒级到秒级之间。因此，可以实现检测纳秒级到秒级的上电时间对MCU芯片上电启动功能的有效检测。

在一些实施例中，控制开关103可以实现为脉冲发生器，则控制开关103发出的控制信号即为脉冲发生器发出的高电平信号或低电平信号。当脉冲发生器发出的控制信号为高电平信号时，NMOS管101的D级和S级之间为导通状态，即NMOS管101控制供电电源与MCU芯片之间导通。而当脉冲发生器发出的控制信号为低电平信号时，NMOS管101的D级和S级之间为不导通状态，即NMOS管101控制供电电源与MCU芯片之间断开。

在一些实施例中，控制开关103还可以实现为波形发生器的形式，则控制开关103发出的控制信号，即为波形发生器发出的模拟信号。则NMOS管101根据波形发生器发出的模拟信号控制供电电源与MCU芯片之间的导通或断开。

在一个具体示例中，为了防止NMOS管101的源极与漏极之间的电流倒流从而损坏芯片，可以采取对应的防范措施。图2为本实用新型实施例提供的另一种MCU上电控制电路的电路图，如图2所示，MCU上电控制电路包含NMOS管101、可调电阻102、控制开关103以及二极管104。二极管的104正极与NMOS管101的源极连接，二极管104的负极与NMOS管101的漏极连接，用于防止供电电源和芯片VDD端口之间的电流倒流，从而避免芯片损坏。

图3为本实用新型实施例提供的一种MCU芯片的结构示意图，如图3所示，MCU芯片包括数字端口301、模拟端口302以及接地端口303。

对应图3所示的MCU芯片，还可以在MCU芯片的VDD端口接入一个数字和模拟分开上电的时序上电电路。图4为本实用新型实施例提供的另一种MCU上电控制电路的电路图。如图4所示，MCU上电控制电路包含NMOS管101、可调电阻102、控制开关103、二极管104、第一电阻105和电容106。如图4中所示，第一电阻105串联在MCU芯片的数字端口和模拟端口之间。可选的，第一电阻105可以实现为定值电阻或可调电阻的形式。电容106串联在MCU芯片的模拟端口和接地端口之间。第一电阻105起到保护作用，用于对数字端口和模拟端口进行隔离。供电电源的供电电流经过MCU芯片的供电端口后，通过数字端口对MCU芯片的数字电源进行供电。供电电源的供电电流经过第一电阻后，通过模拟端口对MCU芯片的模拟电源进行供电。电容106用于对模拟端口的供电电流进行延时。

具体的，在控制开关103的控制下，当控制开关103给出导通的控制信号后，NMOS管101导通，电源信号通过MCU芯片的VDD端口进入时序上电电路，从而对MCU芯片的模拟电源和数字电源进行分开供电。在第一电阻的作用下，数字信号直接进入MCU芯片的数字端口，模拟信号经过第一电阻105之后进入下方的模拟端口，从而实现对MCU芯片的模拟电源和数字电源进行分开供电，并对电源上电时序进行管控。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (7)

1.一种MCU上电控制电路，其特征在于，包括：NMOS管、可调电阻、控制开关、MCU芯片和供电电源；

所述控制开关与所述可调电阻的输入端连接，所述可调电阻的输出端与所述NMOS管的栅极连接；

所述NMOS管的漏极与MCU芯片的供电端口连接，所述NMOS管的源极与供电电源连接；

所述可调电阻通过改变阻值来改变经过所述可调电阻之后的控制信号的电流，进而改变所述MCU芯片的供电时间，所述控制信号由所述控制开关发出；

所述NMOS管根据所述控制信号控制所述供电电源与MCU芯片之间的导通或断开。

2.根据权利要求1所述的MCU上电控制电路，其特征在于，所述控制开关为脉冲发生器，所述脉冲发生器用于发出高电平信号或低电平信号；

当所述脉冲发生器发出的控制信号为高电平信号时，所述NMOS管控制所述供电电源与所述MCU芯片之间导通；

当所述脉冲发生器发出的控制信号为低电平信号时，所述NMOS管控制所述供电电源与所述MCU芯片之间断开。

3.根据权利要求1所述的MCU上电控制电路，其特征在于，所述控制开关为波形发生器，所述波形发生器用于发出模拟信号；

所述NMOS管根据所述波形发生器发出的模拟信号控制所述供电电源与所述MCU芯片之间的导通或断开。

4.根据权利要求1所述的MCU上电控制电路，其特征在于，还包括：二极管；

所述二极管的正极与所述NMOS管的源极连接，所述二极管的负极与所述NMOS管的漏极连接，用于防止源极至漏极之间的电流倒流。

5.根据权利要求1所述的MCU上电控制电路，其特征在于，所述MCU芯片上设置有数字端口、模拟端口和接地端口。

6.根据权利要求5所述的MCU上电控制电路，其特征在于，还包括：第一电阻和电容；

所述第一电阻串联在所述MCU芯片的数字端口和模拟端口之间；

所述电容串联在所述MCU芯片的模拟端口和接地端口之间；

所述第一电阻用于对所述数字端口和模拟端口进行隔离；

所述供电电源的供电电流经过MCU芯片的供电端口后，通过所述数字端口对MCU芯片进行数字电源供电；

所述供电电源的供电电流经过所述第一电阻后，通过所述模拟端口对MCU芯片进行模拟电源供电；

所述电容用于对模拟端口的模拟供电进行延时。

7.根据权利要求1所述的MCU上电控制电路，其特征在于，所述供电电源为直流稳压电源，所述MCU芯片的供电端口为VDD端口。

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