JP6585977B2 - Semiconductor device and oscillation circuit control method - Google Patents

Semiconductor device and oscillation circuit control method Download PDF

Info

Publication number
JP6585977B2
JP6585977B2 JP2015185719A JP2015185719A JP6585977B2 JP 6585977 B2 JP6585977 B2 JP 6585977B2 JP 2015185719 A JP2015185719 A JP 2015185719A JP 2015185719 A JP2015185719 A JP 2015185719A JP 6585977 B2 JP6585977 B2 JP 6585977B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
oscillation
signal
current
output
circuit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2015185719A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2017060120A (en
Inventor
啓介 清水
啓介 清水
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Lapis Semiconductor Co Ltd
Original Assignee
Lapis Semiconductor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Lapis Semiconductor Co Ltd filed Critical Lapis Semiconductor Co Ltd
Priority to JP2015185719A priority Critical patent/JP6585977B2/en
Publication of JP2017060120A publication Critical patent/JP2017060120A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6585977B2 publication Critical patent/JP6585977B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Oscillators With Electromechanical Resonators (AREA)
  • Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)

Description

本発明は、半導体装置および発振回路の制御方法に関する。   The present invention relates to a semiconductor device and an oscillation circuit control method.

水晶振動子を用いた発振回路に関する技術として以下の技術が知られている。例えば、特許文献1には、CMOSインバータ、抵抗および水晶発振子を含む水晶発振器と、電源電圧源と水晶発振器との間に挿入されたMOSトランジスタと、水晶発振器における発振停止状態を検出して第1の制御信号を出力し、水晶発振器における発振状態を検出して第2の制御信号を出力して、第1および第2の制御信号を介してMOSトランジスタの導通状態を制御する発振停止検出器と、を含む水晶発振回路が記載されている。   The following techniques are known as techniques related to an oscillation circuit using a crystal resonator. For example, Patent Document 1 discloses a crystal oscillator including a CMOS inverter, a resistor and a crystal oscillator, a MOS transistor inserted between a power supply voltage source and a crystal oscillator, and detecting an oscillation stop state in the crystal oscillator. An oscillation stop detector that outputs a control signal 1, detects an oscillation state in the crystal oscillator, outputs a second control signal, and controls the conduction state of the MOS transistor via the first and second control signals And a crystal oscillation circuit including the same.

特許文献2には、並列接続された水晶振動子およびインバータと、インバータに電流を供給する電流源と、を備えた発振器において、電流源およびインバータの電源端子に接続され、出力要求信号が与えられたタイミングでオン状態に切り換えることにより電流源およびインバータの電源端子に所定の電圧を印加し、出力停止信号が与えられたタイミングでオフ状態に切り換えることにより電流源およびインバータの電源端子に所定の電圧を印加することを制限するスイッチを備えたものが記載されている。   In Patent Document 2, an oscillator including a crystal resonator and an inverter connected in parallel and a current source that supplies current to the inverter is connected to a power source terminal of the current source and the inverter, and an output request signal is given. A predetermined voltage is applied to the power source terminal of the current source and the inverter by switching to the on state at a predetermined timing, and a predetermined voltage is applied to the power source terminal of the current source and the inverter by switching to the off state at the timing when the output stop signal is given. Is provided with a switch that limits the application of.

特許文献3には、外付けされる外部発振回路の発振動作を発振停止信号により制御し、外部発振回路からの信号を第1のクロック信号として出力する制御手段と、第2のクロック信号を生成し出力する発振手段と、第1のクロック信号または第2のクロック信号を切り替え信号に基づいて選択し、内部クロック信号として出力する選択手段を有する半導体装置が記載されている。   In Patent Document 3, the oscillation operation of an external oscillation circuit that is externally attached is controlled by an oscillation stop signal, a control means for outputting a signal from the external oscillation circuit as a first clock signal, and a second clock signal are generated There is described a semiconductor device having oscillation means for output and selection means for selecting a first clock signal or a second clock signal based on a switching signal and outputting the selected clock signal as an internal clock signal.

特許文献4には、水晶振動子を用いた発振動作によりクロック信号を形成する水晶発振回路と、内部回路が正常に動作可能な周波数のクロック信号を形成するための内蔵発振器と、水晶発振回路で形成されたクロック信号の周波数が、内部回路の正常動作の周波数範囲よりも上昇したことを検出可能な異常高速発振検出回路と、異常高速発振検出回路での検出結果に基づいて、水晶発振回路で形成されたクロック信号に代えて、内蔵発振器で形成されたクロック信号を内部回路に供給するための制御回路と、を含む半導体集積回路装置が記載されている。   Patent Document 4 discloses a crystal oscillation circuit that forms a clock signal by an oscillation operation using a crystal resonator, a built-in oscillator that forms a clock signal having a frequency at which an internal circuit can operate normally, and a crystal oscillation circuit. Based on the detection result of the abnormal high-speed oscillation detection circuit and the abnormal high-speed oscillation detection circuit that can detect that the frequency of the formed clock signal is higher than the normal operation frequency range of the internal circuit, the crystal oscillation circuit There is described a semiconductor integrated circuit device including a control circuit for supplying a clock signal formed by a built-in oscillator to an internal circuit instead of the formed clock signal.

特許文献5には、水晶振動子に並列接続されたインバータの高電位側および低電位側の各々に複数の異なる利得パスを設けることにより、インバータにおける増幅利得を可変としたCMOS発振器回路が記載されている。   Patent Document 5 describes a CMOS oscillator circuit in which an amplification gain in an inverter is variable by providing a plurality of different gain paths on each of a high potential side and a low potential side of an inverter connected in parallel to a crystal resonator. ing.

特開平6−216644号公報JP-A-6-216644 特開2009−290380号公報JP 2009-290380 A 特開2008−72383号公報JP 2008-72383 A 特開2013−102371号公報JP 2013-102371 A 特開平6−224637号公報Japanese Patent Laid-Open No. 6-224637

水晶発振回路の重要な特性の1つである発振余裕度は、水晶発振回路から出力される発振信号が、発振している状態から発振停止に至るまでのマージン(余裕)を表したものであり、水晶振動子の抵抗値(信号を減衰する能力)に対し、水晶振動子を除く回路側がどれだけの信号増幅能力を有しているかを示す指標である。理論上は発振余裕度が1よりも大であれば発振可能であるが、発振余裕度が1に近い場合には、発振しない、または発振開始時間が異常に長くなり、セットが正常に動作しない場合がある。これらの発振不良は、発振余裕度を大きくすることによって改善できるが、発振余裕度を大きくすると回路電流が増大する。すなわち、発振余裕度と回路電流とはトレードオフの関係にある。   The oscillation margin, which is one of the important characteristics of the crystal oscillation circuit, represents the margin (margin) from when the oscillation signal output from the crystal oscillation circuit oscillates until it stops oscillating. This is an index indicating how much signal amplification capability the circuit side excluding the crystal resonator has relative to the resistance value (attenuation capability of the signal) of the crystal resonator. Theoretically, oscillation is possible if the oscillation margin is greater than 1. However, if the oscillation margin is close to 1, oscillation does not occur or the oscillation start time becomes abnormally long, and the set does not operate normally. There is a case. These oscillation failures can be improved by increasing the oscillation margin, but increasing the oscillation margin increases the circuit current. That is, the oscillation margin and the circuit current are in a trade-off relationship.

従来の水晶発振回路では、ノイズやプリント基板の結露等の一時的な外的要因によって発振が停止するという問題があった。水晶発振回路において発振が停止した場合に内蔵CR発振回路の出力信号を水晶発振回路の出力信号に代えて用いるという対処方法が考えられる。しかしながら、CR発振回路における発振周波数の精度は、水晶発振回路における発振周波数の精度よりも著しく低く、UART(Universal Asynchronous Receiver-Transmitter)などの高い周波数精度が要求されるシステムにおいては、上記の対処方法を適用することは好ましくないと考えられる。   The conventional crystal oscillation circuit has a problem that the oscillation stops due to temporary external factors such as noise and condensation on the printed circuit board. A possible countermeasure is to use the output signal of the built-in CR oscillation circuit in place of the output signal of the crystal oscillation circuit when oscillation stops in the crystal oscillation circuit. However, the accuracy of the oscillation frequency in the CR oscillation circuit is remarkably lower than the accuracy of the oscillation frequency in the crystal oscillation circuit, and in the system requiring high frequency accuracy such as UART (Universal Asynchronous Receiver-Transmitter), It is considered undesirable to apply

本発明は、上記した点に鑑みてなされたものであり、水晶発振回路によって生成される発振信号が発振停止状態となった場合に、回路電流の増大を最小限に抑えつつ発振停止状態を解消することができる半導体装置および発振回路の制御方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above points, and when the oscillation signal generated by the crystal oscillation circuit enters an oscillation stop state, the oscillation stop state is eliminated while minimizing an increase in circuit current. An object of the present invention is to provide a semiconductor device and an oscillation circuit control method that can be used.

本発明の第1の態様に係る半導体装置は、出力電流が調整可能な電流源と、水晶振動子に接続され且つ前記電流源の出力電流が供給されるインバータと、を含み、第1の発振信号を生成する第1の発振回路と、前記第1の発振信号の発振停止を検出する検出回路と、前記第1の発振信号の発振停止が検出された場合に、第2の発振信号を生成する第2の発振回路と、前記第2の発振信号のパルス数をカウントしたカウント値が、所定期間に対応する所定値を超えた場合にオーバーフロー信号を出力するカウンタと、前記オーバーフロー信号に基づいて前記電流源の出力電流を増加させる電流制御回路と、を含む。 A semiconductor device according to a first aspect of the present invention includes a current source capable of adjusting an output current, and an inverter connected to a crystal resonator and supplied with the output current of the current source. A first oscillation circuit for generating a signal, a detection circuit for detecting an oscillation stop of the first oscillation signal, and a second oscillation signal when an oscillation stop of the first oscillation signal is detected Based on the overflow signal, a counter that outputs an overflow signal when a count value obtained by counting the number of pulses of the second oscillation signal exceeds a predetermined value corresponding to a predetermined period, and A current control circuit for increasing an output current of the current source .

本発明の第2の態様に係る発振回路の制御方法は、出力電流が調整可能な電流源と、水晶振動子に接続され且つ前記電流源の出力電流が供給されるインバータと、を含む第1の発振回路から出力される第1の発振信号の発振停止を検出し、前記第1の発振信号の発振停止が検出された場合に、第2の発振信号を生成し、前記第2の発振信号のパルス数をカウントしたカウント値が、所定期間に対応する所定値を超えた場合にオーバーフロー信号を出力し、前記オーバーフロー信号に基づいて前記電流源の出力電流を増加させることを含む。 A method for controlling an oscillation circuit according to a second aspect of the present invention includes: a current source capable of adjusting an output current; and an inverter connected to a crystal resonator and supplied with the output current of the current source. The oscillation stop of the first oscillation signal output from the oscillation circuit is detected, and when the oscillation stop of the first oscillation signal is detected, a second oscillation signal is generated, and the second oscillation signal is generated. An overflow signal is output when the count value obtained by counting the number of pulses exceeds a predetermined value corresponding to a predetermined period, and the output current of the current source is increased based on the overflow signal .

本発明によれば、水晶発振回路によって生成される発振信号が発振停止状態となった場合に、回路電流の増大を最小限に抑えつつ発振停止状態を解消することができる半導体装置および発振回路の制御方法が提供される。   According to the present invention, when an oscillation signal generated by a crystal oscillation circuit is in an oscillation stop state, the semiconductor device and the oscillation circuit capable of eliminating the oscillation stop state while minimizing an increase in circuit current are minimized. A control method is provided.

本発明の実施形態に係る半導体装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the semiconductor device which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る半導体装置の動作を示すタイミングチャートである。3 is a timing chart showing the operation of the semiconductor device according to the embodiment of the present invention. 本発明の他の実施形態に係る半導体装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the semiconductor device which concerns on other embodiment of this invention. 発振余裕度と発振開始時間との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between an oscillation margin and an oscillation start time.

以下、本発明の実施形態の一例を、図面を参照しつつ説明する。なお、各図面において同一または等価な構成要素および部分には同一の参照符号を付与し、重複する説明は適宜省略する。   Hereinafter, an example of an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings, the same or equivalent components and parts are denoted by the same reference numerals, and repeated descriptions are omitted as appropriate.

[第1の実施形態]
図1は、本発明の実施形態に係る半導体装置100の構成を示す図である。半導体装置100は、半導体装置100の外部に接続される水晶振動子13およびキャパシタCd、Cgを含んで構成される水晶発振回路10を有する。水晶振動子13およびキャパシタCgの一端は、半導体装置100の外部接続端子31に接続され、水晶振動子13の他端およびキャパシタCdの一端は、半導体装置100の外部接続端子32に接続されている。
[First embodiment]
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a semiconductor device 100 according to an embodiment of the present invention. The semiconductor device 100 includes a crystal oscillation circuit 10 including a crystal resonator 13 and capacitors Cd and Cg connected to the outside of the semiconductor device 100. One end of the crystal resonator 13 and the capacitor Cg are connected to the external connection terminal 31 of the semiconductor device 100, and the other end of the crystal resonator 13 and the one end of the capacitor Cd are connected to the external connection terminal 32 of the semiconductor device 100. .

水晶発振回路10は、半導体装置100の内部に収容される部分として、インバータ12、抵抗素子Rfおよび電流源11を有する。インバータ12および抵抗素子Rfは、外部接続端子31、32を介して、水晶振動子13に並列接続されている。電流源11から出力される出力電流I1は、インバータ12に供給される。電流源11は、後述する電流制御回路24から供給されるトリミングコード値S6に応じた大きさの出力電流I1を出力する。すなわち、出力電流I1は、可変である。水晶発振回路10の発振余裕度は、電流源11の出力電流I1が大きくなる程大きくなる。水晶発振回路10は、インバータ12の出力端から第1の発振信号S1を出力する。第1の発振信号S1は、発振停止検出回路21およびセレクタ26の一方の入力端に入力される。   The crystal oscillation circuit 10 includes an inverter 12, a resistance element Rf, and a current source 11 as parts accommodated in the semiconductor device 100. The inverter 12 and the resistance element Rf are connected in parallel to the crystal resonator 13 via the external connection terminals 31 and 32. The output current I1 output from the current source 11 is supplied to the inverter 12. The current source 11 outputs an output current I1 having a magnitude corresponding to a trimming code value S6 supplied from a current control circuit 24 described later. That is, the output current I1 is variable. The oscillation margin of the crystal oscillation circuit 10 increases as the output current I1 of the current source 11 increases. The crystal oscillation circuit 10 outputs the first oscillation signal S1 from the output terminal of the inverter 12. The first oscillation signal S1 is input to one input terminal of the oscillation stop detection circuit 21 and the selector 26.

発振停止検出回路21は、水晶発振回路10から供給される第1の発振信号S1が発振停止状態である場合には、ハイレベルの検出信号S2を出力し、第1の発振信号S1が発振状態である場合には、ローレベルの検出信号S2を出力する。ここで、第1の発振信号S1が発振停止状態であるとは、第1の発振信号S1が発振していない状態および第1の発振信号S1の振幅が所定値よりも小さい場合を含む。検出信号S2は、CR発振回路22、AND回路25の一方の入力端およびカウンタ23に供給される。発振停止検出回路21は、電流制御回路24から供給されるリセット信号S7に応じて第1の発振信号S1の発振停止状態の検出動作を一旦終了させた後、検出動作を再開する。   The oscillation stop detection circuit 21 outputs a high-level detection signal S2 when the first oscillation signal S1 supplied from the crystal oscillation circuit 10 is in an oscillation stop state, and the first oscillation signal S1 is in an oscillation state. If it is, a low level detection signal S2 is output. Here, the first oscillation signal S1 being in the oscillation stop state includes a state where the first oscillation signal S1 is not oscillating and a case where the amplitude of the first oscillation signal S1 is smaller than a predetermined value. The detection signal S <b> 2 is supplied to the CR oscillation circuit 22, one input terminal of the AND circuit 25, and the counter 23. The oscillation stop detection circuit 21 once ends the oscillation stop state detection operation of the first oscillation signal S1 in response to the reset signal S7 supplied from the current control circuit 24, and then restarts the detection operation.

CR発振回路22は、抵抗素子とキャパシタを含んで構成される発振回路である。CR発振回路22は、第1の発振信号S1が発振停止状態にあることを示すハイレベルの検出信号S2が入力されている間、第2の発振信号S3を出力する。第2の発振信号S3の周波数は、第1の発振信号S1の周波数と略一致するように調整されているが、周波数精度は、第1の発振信号S1の方が、第2の発振信号S3よりも高い。第2の発振信号S3は、セレクタ26の他方の入力端およびカウンタ23に入力される。   The CR oscillation circuit 22 is an oscillation circuit including a resistance element and a capacitor. The CR oscillation circuit 22 outputs the second oscillation signal S3 while the high-level detection signal S2 indicating that the first oscillation signal S1 is in the oscillation stop state is input. The frequency of the second oscillation signal S3 is adjusted so as to substantially match the frequency of the first oscillation signal S1, but the frequency accuracy of the first oscillation signal S1 is greater than that of the second oscillation signal S3. Higher than. The second oscillation signal S3 is input to the other input terminal of the selector 26 and the counter 23.

カウンタ23は、検出信号S2が第1の発振信号S1が発振停止状態であることを示すハイレベルを呈する間、第2の発振信号S3のパルス数をカウントアップする。カウンタ23は、第2の発振信号S3のパルス数のカウント値が所定値に達した場合に、オーバーフロー信号S4を出力する。すなわち、発振信号S1の発振停止状態が所定期間継続した場合にオーバーフロー信号S4が出力される。カウンタ23は、電流制御回路24から供給されるリセット信号S7に応じてカウント値をリセットし、リセット後における第2の発振信号S3のパルス数のカウント値が所定値を超える度にオーバーフロー信号S4を出力する。オーバーフロー信号S4は、電流制御回路24に供給される。   The counter 23 counts up the number of pulses of the second oscillation signal S3 while the detection signal S2 exhibits a high level indicating that the first oscillation signal S1 is in the oscillation stop state. The counter 23 outputs an overflow signal S4 when the count value of the number of pulses of the second oscillation signal S3 reaches a predetermined value. That is, the overflow signal S4 is output when the oscillation stop state of the oscillation signal S1 continues for a predetermined period. The counter 23 resets the count value according to the reset signal S7 supplied from the current control circuit 24, and outputs the overflow signal S4 every time the count value of the number of pulses of the second oscillation signal S3 after the reset exceeds a predetermined value. Output. The overflow signal S4 is supplied to the current control circuit 24.

電流制御回路24は、電流源11の出力電流I1の大きさを指定するトリミングコード値S6を出力する。電流制御回路24は、カウンタ23からオーバーフロー信号S4が出力される度にトリミングコード値S6を1ステップずつインクリメントする。これにより、電流源11の出力電流I1は、段階的に増加する。電流制御回路24は、トリミングコード値S6をインクリメントした後に、リセット信号S7を発振停止検出回路21およびカウンタ23に供給することで、これらをリセットする。電流制御回路24は、電流源11の出力電流I1を最大とするトリミングコード値をさらに1ステップインクリメントした値をトリミングコード値の最大値として生成し得る。電流制御回路24は、トリミングコード値が最大となった場合にハイレベルに遷移する限界報知信号S8をAND回路25の他方の入力端に供給する。   The current control circuit 24 outputs a trimming code value S6 that specifies the magnitude of the output current I1 of the current source 11. The current control circuit 24 increments the trimming code value S6 by one step each time the overflow signal S4 is output from the counter 23. Thereby, the output current I1 of the current source 11 increases stepwise. After incrementing the trimming code value S6, the current control circuit 24 supplies the reset signal S7 to the oscillation stop detection circuit 21 and the counter 23 to reset them. The current control circuit 24 can generate a value obtained by further incrementing the trimming code value that maximizes the output current I1 of the current source 11 as the maximum trimming code value. The current control circuit 24 supplies a limit notification signal S8 that transitions to a high level when the trimming code value becomes maximum to the other input terminal of the AND circuit 25.

AND回路25は、限界報知信号S8と検出信号S2の論理積を選択信号S9として出力し、選択信号S9をセレクタ26に供給する。すなわち、AND回路25は、電流源11の出力電流I1を最大としても第1の発振信号S1の発振停止状態が継続している場合にハイレベルの選択信号S9を出力する。一方、AND回路25は、第1の発振信号S1が発振状態である場合には、ローレベルの選択信号S9を出力する。   The AND circuit 25 outputs a logical product of the limit notification signal S8 and the detection signal S2 as the selection signal S9, and supplies the selection signal S9 to the selector 26. That is, the AND circuit 25 outputs the high-level selection signal S9 when the oscillation stop state of the first oscillation signal S1 continues even when the output current I1 of the current source 11 is maximized. On the other hand, the AND circuit 25 outputs a selection signal S9 having a low level when the first oscillation signal S1 is in an oscillation state.

セレクタ26は、ローレベルの選択信号S9が入力された場合(すなわち、第1の発振信号S1が発振状態である場合)には、一方の入力端に入力される第1の発振信号S1を選択し、これを出力端から出力する。一方、セレクタ26は、ハイレベルの選択信号S9が入力された場合(すなわち、電流源11の出力電流I1を最大としても第1の発振信号S1の発振停止状態が継続している場合)には、他方の入力端に入力される第2の発振信号S3を選択し、これを出力端から出力する。セレクタ26から選択的に出力される第1の発振信号S1および第2の発振信号S3は、半導体装置100内の他の回路または半導体装置100の外部の回路に供給され得る。   The selector 26 selects the first oscillation signal S1 input to one input terminal when the low-level selection signal S9 is input (that is, when the first oscillation signal S1 is in an oscillation state). This is output from the output end. On the other hand, the selector 26 receives the high-level selection signal S9 (that is, when the oscillation stop state of the first oscillation signal S1 continues even when the output current I1 of the current source 11 is maximized). The second oscillation signal S3 input to the other input terminal is selected and output from the output terminal. The first oscillation signal S <b> 1 and the second oscillation signal S <b> 3 that are selectively output from the selector 26 can be supplied to another circuit in the semiconductor device 100 or a circuit outside the semiconductor device 100.

以下に、半導体装置100の動作について説明する。図2は、半導体装置100の動作の一例を示すタイミングチャートである。図2には、上から順に、第1の発振信号S1、検出信号S2、第2の発振信号S3、カウンタ23のカウント値、オーバーフロー信号S4、トリミングコード値S6、リセット信号S7および電流源11の出力電流I1が示されている。   Hereinafter, the operation of the semiconductor device 100 will be described. FIG. 2 is a timing chart showing an example of the operation of the semiconductor device 100. In FIG. 2, in order from the top, the first oscillation signal S1, the detection signal S2, the second oscillation signal S3, the count value of the counter 23, the overflow signal S4, the trimming code value S6, the reset signal S7, and the current source 11 The output current I1 is shown.

時刻t1において、水晶発振回路10から出力された第1の発振信号S1が発振停止状態となると、発振停止検出回路21は、ハイレベルの検出信号S2を出力する。検出信号S2がハイレベルに遷移すると、CR発振回路22は、動作を開始し、第2の発振信号S3を生成する。   At time t1, when the first oscillation signal S1 output from the crystal oscillation circuit 10 is in an oscillation stop state, the oscillation stop detection circuit 21 outputs a high level detection signal S2. When the detection signal S2 transits to a high level, the CR oscillation circuit 22 starts operation and generates a second oscillation signal S3.

カウンタ23は、検出信号S2が第1の発振信号S1が発振停止状態であることを示すハイレベルを呈する間、CR発振回路22から出力される第2の発振信号S3のパルス数をカウントアップする。カウンタ23は、第2の発振信号S3のパルス数のカウント値が、時刻t2において所定値に達すると、オーバーフロー信号S4を出力し、これを電流制御回路24に供給する。   The counter 23 counts up the number of pulses of the second oscillation signal S3 output from the CR oscillation circuit 22 while the detection signal S2 exhibits a high level indicating that the first oscillation signal S1 is in the oscillation stop state. . When the count value of the number of pulses of the second oscillation signal S3 reaches a predetermined value at time t2, the counter 23 outputs an overflow signal S4 and supplies it to the current control circuit 24.

電流制御回路24は、オーバーフロー信号S4を受信すると、トリミングコード値を初期値である[A]から1ステップインクリメントして[A+1]とする。これにより、時刻t3において、電流源11の出力電流I1は、1ステップ増加する。電流制御回路24は、トリミングコード値をインクリメントした後、リセット信号S7を発振停止検出回路21およびカウンタ23に供給する。   When receiving the overflow signal S4, the current control circuit 24 increments the trimming code value by one step from the initial value [A] to [A + 1]. Thereby, at time t3, the output current I1 of the current source 11 increases by one step. The current control circuit 24 increments the trimming code value, and then supplies the reset signal S7 to the oscillation stop detection circuit 21 and the counter 23.

発振停止検出回路21は、リセット信号S7を受信すると、第1の発振信号S1における発振停止状態の検出動作を一旦リセットする。これにより、検出信号S2は、一旦ローレベルに遷移する。これにより、CR発振回路22は、第2の発振信号S3の出力を一旦停止させる。発振停止検出回路21は、その後、検出動作を再開する。カウンタ23は、リセット信号S7を受信すると、第2の発振信号S3のパルス数のカウント値をリセットする。   When receiving the reset signal S7, the oscillation stop detection circuit 21 once resets the oscillation stop state detection operation in the first oscillation signal S1. As a result, the detection signal S2 once transits to a low level. As a result, the CR oscillation circuit 22 temporarily stops the output of the second oscillation signal S3. Thereafter, the oscillation stop detection circuit 21 restarts the detection operation. Upon receiving the reset signal S7, the counter 23 resets the count value of the number of pulses of the second oscillation signal S3.

図2に示すように、電流源11の出力電流I1が、トリミングコード値[A+1]に対応する大きさに増加された後においても発振信号S1において発振停止状態が継続している場合には、検出信号S2は再びハイレベルに遷移する。これにより、CR発振回路22から第2の発振信号S3が出力され、カウンタ23は、第2の発振信号S3のパルス数のカウントを改めて実施する。カウンタ23のカウント値が、時刻t4において再び所定値に達すると、カウンタ23は、オーバーフロー信号S4を再度出力し、これを電流制御回路24に供給する。   As shown in FIG. 2, when the oscillation stop state continues in the oscillation signal S1 even after the output current I1 of the current source 11 is increased to a magnitude corresponding to the trimming code value [A + 1], The detection signal S2 changes to the high level again. Thereby, the second oscillation signal S3 is output from the CR oscillation circuit 22, and the counter 23 again counts the number of pulses of the second oscillation signal S3. When the count value of the counter 23 reaches a predetermined value again at time t4, the counter 23 outputs the overflow signal S4 again and supplies it to the current control circuit 24.

電流制御回路24は、オーバーフロー信号S4を再度受信すると、トリミングコード値を[A+1]から更に1ステップインクリメントして[A+2]とする。これにより、時刻t5において、電流源11の出力電流I1は、更に1ステップ増加する。電流制御回路24は、トリミングコード値をインクリメントした後、リセット信号S7を発振停止検出回路21およびカウンタ23に供給する。   When receiving the overflow signal S4 again, the current control circuit 24 increments the trimming code value by one step from [A + 1] to [A + 2]. Thereby, at time t5, the output current I1 of the current source 11 further increases by one step. The current control circuit 24 increments the trimming code value, and then supplies the reset signal S7 to the oscillation stop detection circuit 21 and the counter 23.

図2に示すように、電流源11の出力電流I1が、トリミングコード値[A+2]に対応する大きさに増加された後、カウンタ23のカウント値が所定値に達する前の時刻t6において、第1の発振信号S1の発振停止状態が解消され、発振状態となった場合には、検出信号S2はローレベルに遷移し、CR発振回路22およびカウンタ23は、その動作を停止させる。そして、電流制御回路24において、トリミングコード値[A+2]が保持される。これにより、水晶発振回路10を構成するインバータ12には、トリミングコード値[A+2]に対応する大きさの電流の供給が維持される。検出信号S2がローレベルとなることで、AND回路25の出力信号である選択信号S9はローベルとなり、セレクタ26は、水晶発振回路10によって生成された第1の発振信号S1を選択して出力する。   As shown in FIG. 2, after the output current I1 of the current source 11 is increased to a magnitude corresponding to the trimming code value [A + 2], at time t6 before the count value of the counter 23 reaches a predetermined value, When the oscillation stop state of the oscillation signal S1 of 1 is canceled and the oscillation state is entered, the detection signal S2 transits to a low level, and the CR oscillation circuit 22 and the counter 23 stop its operation. In the current control circuit 24, the trimming code value [A + 2] is held. As a result, supply of a current having a magnitude corresponding to the trimming code value [A + 2] is maintained in the inverter 12 constituting the crystal oscillation circuit 10. When the detection signal S2 becomes low level, the selection signal S9 that is an output signal of the AND circuit 25 becomes low level, and the selector 26 selects and outputs the first oscillation signal S1 generated by the crystal oscillation circuit 10. .

一方、電流源11の出力電流I1が調整範囲の最大値にまで増加された後においても、第1の発振信号S1の発振停止状態が解消されない場合には、電流制御回路24は、カウンタ23から出力されるオーバーフロー信号S4基づいて、トリミングコード値をさらに1ステップインクリメントした値をトリミングコード値の最大値として生成する。電流制御回路24は、トリミングコード値が最大となった場合に、ハイレベルを呈する限界報知信号S8を生成し、これをAND回路25に供給する。これにより、AND回路25の出力信号である選択信号S9はハイレベルとなり、セレクタ26は、CR発振回路22によって生成された第2の発振信号S3を選択して出力する。   On the other hand, if the oscillation stop state of the first oscillation signal S1 is not canceled even after the output current I1 of the current source 11 has been increased to the maximum value of the adjustment range, the current control circuit 24 starts from the counter 23. Based on the output overflow signal S4, a value obtained by further incrementing the trimming code value by one step is generated as the maximum value of the trimming code value. The current control circuit 24 generates a limit notification signal S8 exhibiting a high level when the trimming code value becomes maximum, and supplies this to the AND circuit 25. As a result, the selection signal S9, which is the output signal of the AND circuit 25, goes to a high level, and the selector 26 selects and outputs the second oscillation signal S3 generated by the CR oscillation circuit 22.

以上のように、本発明の実施形態に係る半導体装置100は、第1の発振信号S1の発振停止状態が所定期間継続した場合に、電流源11の出力電流I1を増加させる。また、電流源11の出力電流I1が増加された後、第1の発振信号S1の発振停止状態が所定期間継続した場合に電流源11の出力電流I1を更に増加させる処理を繰り返し実施する。すなわち、半導体装置100は、第1の発振信号S1の発振停止状態が継続している間、電流源11の出力電流I1を段階的に増加させることにより、発振停止状態の解消を試みる。   As described above, the semiconductor device 100 according to the embodiment of the present invention increases the output current I1 of the current source 11 when the oscillation stop state of the first oscillation signal S1 continues for a predetermined period. Further, after the output current I1 of the current source 11 is increased, the process of further increasing the output current I1 of the current source 11 is repeatedly performed when the oscillation stop state of the first oscillation signal S1 continues for a predetermined period. That is, the semiconductor device 100 attempts to eliminate the oscillation stop state by increasing the output current I1 of the current source 11 stepwise while the oscillation stop state of the first oscillation signal S1 continues.

本発明の実施形態に係る半導体装置100によれば、水晶発振回路10によって生成される第1の発振信号S1が、ノイズや基板の結露等の外的要因によって発振停止状態になった場合でも、電流源11の出力電流I1を増加させ、発振余裕度を大きくする方向に自動調整されるので、発振停止状態を自動的に解消させることができる。従って、高信頼性が要求させるシステムに本実施形態に係る半導体装置100を適用することが可能である。   According to the semiconductor device 100 according to the embodiment of the present invention, even when the first oscillation signal S1 generated by the crystal oscillation circuit 10 is in an oscillation stop state due to external factors such as noise and substrate dew condensation, Since the output current I1 of the current source 11 is increased and the oscillation margin is automatically adjusted in the direction of increasing, the oscillation stop state can be automatically canceled. Therefore, the semiconductor device 100 according to the present embodiment can be applied to a system that requires high reliability.

また、本発明の実施形態に係る半導体装置100によれば、電流源11の出力電流I1は、段階的に増加するので、出力電流I1の増加量を、発振停止状態を解消させるために必要な最小限の増加量に抑えることができる。すなわち、本実施形態に係る半導体装置100によれば、回路電流の増大を最小限に抑えつつ第1の発振信号S1における発振停止状態を解消させることができる。   In addition, according to the semiconductor device 100 according to the embodiment of the present invention, the output current I1 of the current source 11 increases in a stepwise manner, so that the increase amount of the output current I1 is necessary for eliminating the oscillation stop state. The minimum increase can be suppressed. That is, according to the semiconductor device 100 according to the present embodiment, it is possible to eliminate the oscillation stop state in the first oscillation signal S1 while minimizing an increase in circuit current.

ここで、水晶発振回路の発振余裕度は、水晶発振回路を構成するキャパシタの種類、水晶発振回路を搭載するプリント基板の容量および配線パターン等の影響を大きく受ける。このため、メーカ側で設定された発振余裕度は、ユーザ側で再現されない場合がある。従って、発振回路の信頼性を重視する場合には、メーカ側で発振余裕度を高めに設定しておくという対処方法が考えられる。しかしながら、この場合、回路電流が規格値を超えてしまう場合がある。また、ユーザ側で、所望の発振余裕度が得られるように、キャパシタの選定や、プリント基板の配線パターンの調整を何度も繰り返すことがなされていた。   Here, the oscillation margin of the crystal oscillation circuit is greatly affected by the type of capacitor constituting the crystal oscillation circuit, the capacitance of the printed circuit board on which the crystal oscillation circuit is mounted, the wiring pattern, and the like. For this reason, the oscillation margin set on the manufacturer side may not be reproduced on the user side. Therefore, when importance is attached to the reliability of the oscillation circuit, a countermeasure method can be considered in which the manufacturer sets the oscillation margin higher. However, in this case, the circuit current may exceed the standard value. Further, the user has repeatedly selected the capacitor and adjusted the wiring pattern of the printed circuit board so that a desired oscillation margin can be obtained.

本実施形態に係る半導体装置100によれば、キャパシタの種類、プリント基板の容量および配線パターン等が変化した場合でも、第1の発振信号S1が発振状態を維持するように、電流源11の出力電流I1が自動調整されるので、発振余裕度を高めに設定しておくといった対処が不要となり、回路電流の増大を抑えることができる。また、本実施形態に係る半導体装置100によれば、発振余裕度は、外的要因に対して適応的に調整されるので、キャパシタの選定やプリント基板の配線パターンの調整を何度も繰り返すといった作業が不要となる。   According to the semiconductor device 100 according to the present embodiment, even when the type of capacitor, the capacitance of the printed circuit board, the wiring pattern, and the like change, the output of the current source 11 is maintained so that the first oscillation signal S1 maintains the oscillation state. Since the current I1 is automatically adjusted, it is not necessary to take a measure such as setting the oscillation margin high, and an increase in circuit current can be suppressed. Further, according to the semiconductor device 100 according to the present embodiment, the oscillation margin is adaptively adjusted with respect to external factors, so that the selection of the capacitor and the adjustment of the wiring pattern of the printed circuit board are repeated many times. Work becomes unnecessary.

また、本発明の実施形態に係る半導体装置100は、CR発振回路22を内蔵し、電流源11の出力電流I1が最大値に増加された後、第1の発振信号S1の発振停止状態が所定期間継続した場合には、CR発振回路22によって生成された第2の発振信号S3を出力する。一方、半導体装置100は、電流源11の出力電流I1が最大値に増加される前または電流源11の出力電流I1が最大値に増加されてから所定期間が経過する前に第1の発振信号S1が発振状態となった場合には、水晶発振回路10によって生成された第1の発振信号S1を出力する。   In addition, the semiconductor device 100 according to the embodiment of the present invention incorporates the CR oscillation circuit 22, and after the output current I1 of the current source 11 is increased to the maximum value, the oscillation stop state of the first oscillation signal S1 is predetermined. When the period continues, the second oscillation signal S3 generated by the CR oscillation circuit 22 is output. On the other hand, the semiconductor device 100 includes the first oscillation signal before the output current I1 of the current source 11 is increased to the maximum value or before a predetermined period elapses after the output current I1 of the current source 11 is increased to the maximum value. When S1 enters the oscillation state, the first oscillation signal S1 generated by the crystal oscillation circuit 10 is output.

すなわち、本実施形態に係る半導体装置100によれば、第1の発振信号S1における発振停止状態の解消を試みた結果、発振停止状態が解消されない場合に、CR発振回路22による第2の発振信号S3が出力される。このように、CR発振回路22によって生成される第2の発振信号S3を補助的に使用することで、システムが停止してしまうことを防止することができる。また、CR発振回路22によって生成される第2の発振信号S3が出力されるのは、第1の発振信号S1において、発振停止状態が解消されない場合に限られるので、第1の発振信号S1が発振停止状態になった場合に直ちに第2の発振信号S3を出力する場合と比較して、周波数精度のより高い第1の発振信号S1の使用率を高めることができる。   That is, according to the semiconductor device 100 according to the present embodiment, when the oscillation stop state is not eliminated as a result of the attempt to eliminate the oscillation stop state in the first oscillation signal S1, the second oscillation signal by the CR oscillation circuit 22 is obtained. S3 is output. As described above, the second oscillation signal S3 generated by the CR oscillation circuit 22 is used supplementarily, so that the system can be prevented from being stopped. Further, the second oscillation signal S3 generated by the CR oscillation circuit 22 is output only when the oscillation stop state is not eliminated in the first oscillation signal S1, and therefore the first oscillation signal S1 is Compared with the case where the second oscillation signal S3 is immediately output when the oscillation is stopped, the usage rate of the first oscillation signal S1 with higher frequency accuracy can be increased.

[第2の実施形態]
図3は、本発明の第2の実施形態に係る半導体装置101の構成を示す図である。半導体装置101は、カウンタ23がオーバーフロー信号S4を出力するカウント値に対応する値を書き込みおよび書き換え可能なコンペアレジスタ27を更に含む。すなわち、半導体装置101において、カウンタ23は、第2の発振信号S3のパルス数のカウント値が、コンペアレジスタ27に書き込まれた値に達した場合に、オーバーフロー信号S4を出力する。なお、カウンタ23とコンペアレジスタ27との関係は、一般的なMCUに搭載されるコンペアマッチタイマと略同じ構成となっている。
[Second Embodiment]
FIG. 3 is a diagram showing a configuration of the semiconductor device 101 according to the second embodiment of the present invention. Semiconductor device 101 further includes a compare register 27 in which a value corresponding to a count value at which counter 23 outputs overflow signal S4 can be written and rewritten. That is, in the semiconductor device 101, the counter 23 outputs the overflow signal S4 when the count value of the number of pulses of the second oscillation signal S3 reaches the value written in the compare register 27. The relationship between the counter 23 and the compare register 27 is substantially the same as that of a compare match timer mounted on a general MCU.

また、本実施形態に係る半導体装置101において、電流制御回路24から出力されるトリミングコード値を半導体装置101の外部から設定することが可能となっている。すなわち、電流源11の出力電流I1の大きさを半導体装置101の外部から設定することが可能となっている。   In the semiconductor device 101 according to the present embodiment, the trimming code value output from the current control circuit 24 can be set from the outside of the semiconductor device 101. That is, the magnitude of the output current I1 of the current source 11 can be set from the outside of the semiconductor device 101.

コンペアレジスタ27への値の書き込み、書き換えおよびトリミングコード値の設定は、例えば、半導体装置101の外部に設けられたCPU200からの指令に基づいて行うことが可能である。コンペアレジスタ27は、外部接続端子33およびデータバス210を介してCPU200に接続可能となっている。同様に、電流制御回路24は、外部接続端子34およびデータバス210を介してCPU200に接続可能となっている。また、カウンタ23から出力されるオーバーフロー信号S4は、外部接続端子35およびデータバス210を介してCPU200に供給可能となっている。   For example, writing of values to the compare register 27, rewriting, and setting of trimming code values can be performed based on a command from the CPU 200 provided outside the semiconductor device 101. The compare register 27 can be connected to the CPU 200 via the external connection terminal 33 and the data bus 210. Similarly, the current control circuit 24 can be connected to the CPU 200 via the external connection terminal 34 and the data bus 210. The overflow signal S4 output from the counter 23 can be supplied to the CPU 200 via the external connection terminal 35 and the data bus 210.

本実施形態に係る半導体装置101によれば、コンペアレジスタ27に例えば1000を書き込んだ場合には、カウンタ23は、第2の発振信号S3のパルス数を1000カウントしたときにオーバーフロー信号S4を出力する。すなわち、本実施形態に係る半導体装置101によれば、第1の発振信号S1が発振停止状態となってからオーバーフロー信号S4が出力されるまでの時間および電流源11の出力電流I1が増加されてからオーバーフロー信号S4が出力されるまでの時間(以下、これらをオーバーフロー時間と称する)を、半導体装置101の外部から任意の時間に設定することが可能である。   According to the semiconductor device 101 according to the present embodiment, when 1000 is written in the compare register 27, the counter 23 outputs the overflow signal S4 when the number of pulses of the second oscillation signal S3 is counted 1000. . That is, according to the semiconductor device 101 according to the present embodiment, the time until the overflow signal S4 is output after the first oscillation signal S1 is in the oscillation stop state and the output current I1 of the current source 11 are increased. It is possible to set an arbitrary time from the outside of the semiconductor device 101 until the overflow signal S4 is output from this time (hereinafter referred to as an overflow time).

本実施形態に係る半導体装置101によれば、電流源11の出力電流I1を一定に維持したまま、コンペアレジスタ27に書き込む値を順次変化させ、各書込み値に対してオーバーフロー信号S4が出力されるか否かをモニタすることで、第1の発振信号S1における発振開始時間を推定することができる。ここで、発振開始時間とは、図4に示すように、水晶発振回路10が起動またはリセットされてから、第1の発振信号S1の振幅が所定値に達するまでの時間である。例えば、電流源11の出力電流I1を一定に維持した状態で、コンペアレジスタ27に1000を書き込んだ場合にオーバーフロー信号S4が出力され、コンペアレジスタ27に1100を書き込んだ場合にオーバーフロー信号S4が出力されない場合には、水晶発振回路10における当該出力電流I1での発振開始時間は、1000カウントと1100カウントの間の時間であると推定できる。   According to the semiconductor device 101 according to the present embodiment, the value written to the compare register 27 is sequentially changed while the output current I1 of the current source 11 is kept constant, and the overflow signal S4 is output for each written value. By monitoring whether or not, the oscillation start time in the first oscillation signal S1 can be estimated. Here, the oscillation start time is a time from when the crystal oscillation circuit 10 is activated or reset to when the amplitude of the first oscillation signal S1 reaches a predetermined value, as shown in FIG. For example, the overflow signal S4 is output when 1000 is written to the compare register 27 while the output current I1 of the current source 11 is kept constant, and the overflow signal S4 is not output when 1100 is written to the compare register 27. In this case, it can be estimated that the oscillation start time at the output current I1 in the crystal oscillation circuit 10 is a time between 1000 counts and 1100 counts.

ここで、水晶発振回路10における発振開始時間と発振余裕度とは相関があることが知られている。例えば、図4に示すように、発振余裕度が相対的に小さい場合における発振開始時間T1は、発振余裕度が相対的に大きい場合にける発振開始時間T2よりも長くなる。すなわち、本実施形態に係る半導体装置101によれば、発振開始時間と発振余裕度との関係を予め取得しておくことで、上記のようにして推定した発振開始時間から発振余裕度を推定することができる。   Here, it is known that the oscillation start time and the oscillation margin in the crystal oscillation circuit 10 have a correlation. For example, as shown in FIG. 4, the oscillation start time T1 when the oscillation margin is relatively small is longer than the oscillation start time T2 when the oscillation margin is relatively large. That is, according to the semiconductor device 101 according to the present embodiment, the oscillation margin is estimated from the oscillation start time estimated as described above by acquiring the relationship between the oscillation start time and the oscillation margin in advance. be able to.

また、本実施形態に係る半導体装置101によれば、オーバーフロー時間を任意の値に設定することができるので、発振開始時間の上限をユーザ側で設定することができる。換言すれば、コンペアレジスタ27に書き込む値によって、水晶発振回路10の発振余裕度の下限をユーザ側で設定することができ、ユーザの利便性を高めることができる。また、本実施形態に係る半導体装置101によれば、キャパシタCd、Cgおよびプリント基板の配線パターンの影響を加味した状態で発振余裕度を決定することができるので、所望の発振余裕度を得るために、部品の選定や配線パターンの変更を繰り返すといった作業が不要となる。   Further, according to the semiconductor device 101 according to the present embodiment, the overflow time can be set to an arbitrary value, so that the upper limit of the oscillation start time can be set on the user side. In other words, the lower limit of the oscillation margin of the crystal oscillation circuit 10 can be set on the user side by the value written to the compare register 27, and the convenience for the user can be improved. In addition, according to the semiconductor device 101 according to the present embodiment, the oscillation margin can be determined in consideration of the influence of the capacitors Cd and Cg and the wiring pattern of the printed circuit board, so that a desired oscillation margin can be obtained. In addition, the operation of repeatedly selecting parts and changing the wiring pattern is not necessary.

なお、水晶発振回路10は、本発明における第1の発振回路の一例である。発振停止検出回路21、CR発振回路22、カウンタ23、電流制御回路24、AND回路25およびセレクタ26を含む回路群は、本発明における制御回路の一例である。発振停止検出回路21は、本発明における検出回路の一例である。CR発振回路22は、本発明における第2の発振回路の一例である。カウンタ23は、本発明におけるカウンタの一例である。電流制御回路24は、本発明における電流制御回路の一例である。セレクタ26は、本発明におけるセレクタの一例である。コンペアレジスタ27は、本発明におけるレジスタの一例である。   The crystal oscillation circuit 10 is an example of a first oscillation circuit in the present invention. The circuit group including the oscillation stop detection circuit 21, the CR oscillation circuit 22, the counter 23, the current control circuit 24, the AND circuit 25, and the selector 26 is an example of the control circuit in the present invention. The oscillation stop detection circuit 21 is an example of a detection circuit in the present invention. The CR oscillation circuit 22 is an example of a second oscillation circuit in the present invention. The counter 23 is an example of a counter in the present invention. The current control circuit 24 is an example of a current control circuit in the present invention. The selector 26 is an example of a selector in the present invention. The compare register 27 is an example of a register in the present invention.

10 水晶発振回路
11 電流原
12 インバータ
13 水晶振動子
21 発振停止検出回路
22 CR発振回路
23 カウンタ
24 電流制御回路
26 セレクタ
27 コンペアレジスタ
100、101 半導体装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Crystal oscillation circuit 11 Current source 12 Inverter 13 Crystal oscillator 21 Oscillation stop detection circuit 22 CR oscillation circuit 23 Counter 24 Current control circuit 26 Selector 27 Compare register 100, 101 Semiconductor device

Claims (10)

出力電流が調整可能な電流源と、水晶振動子に接続され且つ前記電流源の出力電流が供給されるインバータと、を含み、第1の発振信号を生成する第1の発振回路と、
前記第1の発振信号の発振停止を検出する検出回路と、
前記第1の発振信号の発振停止が検出された場合に、第2の発振信号を生成する第2の発振回路と、
前記第2の発振信号のパルス数をカウントしたカウント値が、所定期間に対応する所定値を超えた場合にオーバーフロー信号を出力するカウンタと、
前記オーバーフロー信号に基づいて前記電流源の出力電流を増加させる電流制御回路と、
を含む半導体装置。
A first oscillation circuit for generating a first oscillation signal, comprising: a current source capable of adjusting an output current; and an inverter connected to a crystal resonator and supplied with the output current of the current source;
A detection circuit for detecting oscillation stop of the first oscillation signal;
A second oscillation circuit that generates a second oscillation signal when oscillation stop of the first oscillation signal is detected;
A counter that outputs an overflow signal when a count value obtained by counting the number of pulses of the second oscillation signal exceeds a predetermined value corresponding to a predetermined period;
A current control circuit for increasing the output current of the current source based on the overflow signal;
A semiconductor device including:
前記カウンタは、前記電流源の出力電流が増加された場合に前記カウント値をリセットし、リセット後における前記カウント値が前記所定値を超える度に前記オーバーフロー信号を出力し、
前記電流制御回路は、前記オーバーフロー信号が出力される度に前記電流源の出力電流を増加させる
請求項に記載の半導体装置。
The counter resets the count value when the output current of the current source is increased, and outputs the overflow signal every time the count value after reset exceeds the predetermined value,
The semiconductor device according to claim 1 , wherein the current control circuit increases an output current of the current source every time the overflow signal is output.
前記第1の発振信号及び前記第2の発振信号のいずれか一方を選択的に出力するセレクタ  A selector that selectively outputs one of the first oscillation signal and the second oscillation signal
を更に含む請求項1または請求項2に記載の半導体装置。  The semiconductor device according to claim 1, further comprising:
前記セレクタは、前記電流源の出力電流が最大値まで増加された後、前記第1の発振信号の発振停止状態が前記所定期間継続した場合には前記第2の発振信号を出力し、前記電流源の出力電流が最大値に増加される前または前記電流源の出力電流が最大値に増加されてから前記所定期間が経過する前に前記第1の発振信号が発振状態となった場合に前記第1の発振信号を出力する  The selector outputs the second oscillation signal when the oscillation stop state of the first oscillation signal continues for the predetermined period after the output current of the current source is increased to the maximum value, and the current When the first oscillation signal is in an oscillation state before the output current of the source is increased to the maximum value or before the predetermined period elapses after the output current of the current source is increased to the maximum value. Output the first oscillation signal
請求項3に記載の半導体装置。  The semiconductor device according to claim 3.
前記電流制御回路は、前記オーバーフロー信号が出力される度にインクリメントされる指令値によって前記電流源の出力電流を制御し、
前記セレクタは、前記指令値が最大となった場合に、前記第2の発振信号を選択して出力する
請求項に記載の半導体装置。
The current control circuit controls the output current of the current source by a command value incremented each time the overflow signal is output,
The semiconductor device according to claim 3 , wherein the selector selects and outputs the second oscillation signal when the command value becomes maximum.
前記第2の発振回路は、CR発振回路である
請求項から請求項5のいずれか1項に記載の半導体装置。
The semiconductor device according to claim 1 , wherein the second oscillation circuit is a CR oscillation circuit.
前記カウンタが前記オーバーフロー信号を出力するカウント値に対応する値を書き込みおよび書き換え可能なレジスタを更に含み、
前記カウンタは、前記第2の発振信号のパルス数のカウント値が、前記レジスタに書き込まれた値に達した場合に、前記オーバーフロー信号を出力する
請求項から請求項6のいずれか1項に記載の半導体装置。
The counter further includes a register capable of writing and rewriting a value corresponding to a count value for outputting the overflow signal,
The counter, the number of pulses of the count value of the second oscillation signal, when it reaches the value written in the register, to any one of claims 1 to 6 for outputting the overflow signal The semiconductor device described.
出力電流が調整可能な電流源と、水晶振動子に接続され且つ前記電流源の出力電流が供給されるインバータと、を含む第1の発振回路から出力される第1の発振信号の発振停止を検出し、
前記第1の発振信号の発振停止が検出された場合に、第2の発振信号を生成し、
前記第2の発振信号のパルス数をカウントしたカウント値が、所定期間に対応する所定値を超えた場合にオーバーフロー信号を出力し、
前記オーバーフロー信号に基づいて前記電流源の出力電流を増加させる
発振回路の制御方法。
And output current adjustable current source, an inverter output current of the connected and the current source to the crystal oscillator is supplied, the oscillation stop of the first oscillation signal outputted from the first oscillation circuit comprising Detect
A second oscillation signal is generated when an oscillation stop of the first oscillation signal is detected;
When the count value obtained by counting the number of pulses of the second oscillation signal exceeds a predetermined value corresponding to a predetermined period, an overflow signal is output,
An oscillation circuit control method for increasing an output current of the current source based on the overflow signal .
前記電流源の出力電流が最大値まで増加された後、前記第1の発振信号の発振停止状態が前記所定期間継続した場合には前記第2の発振信号を出力し、前記電流源の出力電流が最大値に増加される前または前記電流源の出力電流が最大値に増加されてから前記所定期間が経過する前に前記第1の発振信号が発振状態となった場合に前記第1の発振信号を出力するAfter the output current of the current source is increased to the maximum value, if the oscillation stop state of the first oscillation signal continues for the predetermined period, the second oscillation signal is output, and the output current of the current source When the first oscillation signal enters an oscillation state before the predetermined period elapses after the output current of the current source is increased to the maximum value. Output signal
請求項8に記載の制御方法。  The control method according to claim 8.
前記所定期間を可変とする
請求項8または請求項9に記載の制御方法。
The control method according to claim 8 or 9, wherein the predetermined period is variable.
JP2015185719A 2015-09-18 2015-09-18 Semiconductor device and oscillation circuit control method Active JP6585977B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015185719A JP6585977B2 (en) 2015-09-18 2015-09-18 Semiconductor device and oscillation circuit control method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015185719A JP6585977B2 (en) 2015-09-18 2015-09-18 Semiconductor device and oscillation circuit control method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2017060120A JP2017060120A (en) 2017-03-23
JP6585977B2 true JP6585977B2 (en) 2019-10-02

Family

ID=58390729

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015185719A Active JP6585977B2 (en) 2015-09-18 2015-09-18 Semiconductor device and oscillation circuit control method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6585977B2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6852547B2 (en) * 2017-04-28 2021-03-31 セイコーエプソン株式会社 Circuits, oscillators, electronics and mobiles
JP7313160B2 (en) * 2019-02-27 2023-07-24 ローム株式会社 semiconductor equipment

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3201339B2 (en) * 1998-04-07 2001-08-20 日本電気株式会社 Oscillation circuit
JP2013102371A (en) * 2011-11-09 2013-05-23 Renesas Electronics Corp Semiconductor integrated circuit device
EP2903161B1 (en) * 2014-01-31 2016-07-13 U-blox AG Reliable crystal oscillator start-up

Also Published As

Publication number Publication date
JP2017060120A (en) 2017-03-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5242186B2 (en) Semiconductor device
CN108694974B (en) Semiconductor device and timing calibration method
JP5111791B2 (en) Low voltage detection reset circuit
US7859421B2 (en) Circuit and method for detecting a voltage change
JP2007024865A (en) Semiconductor device
US20050225351A1 (en) Method for detecting a power load of a power supply module according to duty cycle detection, and related device
US20160062389A1 (en) Control device and reset system utilizing the same
EP2128736B1 (en) Electronic circuit device
US7348815B2 (en) All-digital power-on reset device
JP6585977B2 (en) Semiconductor device and oscillation circuit control method
JP2006197564A (en) Signal selector circuit and real-time clock device
JP2011199481A (en) Clock system
US9639410B2 (en) Load-control backup signal generation circuit
CN107645288B (en) Electronic circuit, method and electronic device for generating pulses
US6870353B2 (en) Power supply control circuit and LSI using the same
CN110690689B (en) Overcurrent protection device and method
JP2007324819A (en) Delay time generation circuit
JP2006229630A (en) Oscillation circuit
US7310026B2 (en) Semiconductor integrated circuit with function to detect state of stable oscillation
JPH11510938A (en) Microcontroller with minimum number of external components
JP2006229607A (en) Semiconductor device and method of correcting oscillation frequency
JPH10229327A (en) Frequency adjustment device for oscillation circuit
US10536141B2 (en) Semiconductor device
JP6154113B2 (en) Electronic circuit and electronic device including the same
JP5314577B2 (en) Semiconductor integrated circuit

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20180622

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20190402

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20190329

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20190530

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20190820

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20190906

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6585977

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150