一种时钟监测装置、接口电路、SOC芯片及电子设备的制作方法

专利2025-06-12  31


本申请属于电子电路领域,具体涉及一种时钟监测装置、接口电路、soc芯片及电子设备。


背景技术:

1、时钟信号是数字集成电路以及数模混合电路工作的基础信号,时钟信号的准确度和稳定度决定了电路功能的可靠性。而时钟信号的缺失和时钟频率的快慢对电路的工作状态有很大影响,可能导致电路性能下降,甚至无法正常工作。在接口电路中,时钟的丢失会导致时钟抖动(jitter)增加,同时也会影响到信号的建立时间(setup time)和保持时间(hold time)。


技术实现思路

1、鉴于此,本申请的目的在于提供一种时钟监测装置、接口电路、soc芯片及电子设备,以检测时钟信号是否异常。

2、本申请的实施例是这样实现的:

3、第一方面,本申请实施例提供了一种时钟监测装置,包括:第一电容器、第二电容器、充放电模块以及检测模块;充放电模块与所述第一电容器、所述第二电容器连接,所述充放电模块被配置为受时钟信号的控制对所述第一电容器、所述第二电容器进行充放电;其中,所述第一电容器充电时所述第二电容器放电,所述第一电容器放电时所述第二电容器充电;检测模块与所述第一电容器和所述第二电容器连接,所述检测模块被配置为根据所述第一电容器的端电压和所述第二电容器的端电压,检测所述时钟信号是否异常。

4、在上述实施例中,采用上述结构的时钟监测装置,可以快速准确的检测时钟信号是否异常,例如,在时钟信号正常时,充放电模块受时钟信号的控制可以正常对第一电容器、第二电容器进行充放电,当时钟信号异常后,会导致无法对其中一个电容器进行充电,无法对另一个电容器进行放电,从而导致第一电容器的端电压、第二电容器的端电压异常,因此,根据第一电容器的端电压和第二电容器的端电压,可以检测时钟信号是否异常,且无需借助参考时钟即可完成对时钟信号的检测(其中,当参考时钟和主时钟都丢失时检测功能无法正常实现),提高了检测的准确性。

5、结合第一方面实施例的一种可能的实施方式,所述充放电模块包括:第一充放电模块以及第二充放电模块;第一充放电模块,与所述第一电容器连接,所述第一充放电模块被配置为受时钟信号的控制对所述第一电容器进行充放电;第二充放电模块,与所述第二电容器连接,所述第二充放电模块被配置为受所述时钟信号的反相信号的控制对所述第二电容器进行充放电。

6、在上述实施例中,可以设计两个充放电模块来分别对第一电容器、第二电容器进行充放电,这两个充放电模块分别受时钟信号及其反相信号的控制,从而可以很方便实现第一电容器充电时第二电容器放电,第一电容器放电时第二电容器充电的功能。

7、结合第一方面实施例的一种可能的实施方式,在所述时钟信号为第一电平的期间,所述第一充放电模块被配置为对所述第一电容器进行放电,所述第二充放电模块被配置为对所述第二电容器进行充电;在所述时钟信号为第二电平的期间,所述第一充放电模块被配置为对所述第一电容器进行充电,所述第二充放电模块被配置为对所述第二电容器进行放电;其中,所述第一电平和所述第二电平为相反电平。

8、在上述实施例中,直接将时钟信号作为控制信号,可以通过时钟信号的不同电平(第一电平以及第二电平)来控制第一充放电模块、第二充放电模块的充放电,从而可以快速实现其发明目的。

9、结合第一方面实施例的一种可能的实施方式,所述第一充放电模块包括:电流源、开关管以及电流镜;所述开关管的第一端与所述第一电容器的一端连接,所述第一电容器的另一端接地,所述开关管的第二端用于接地或接电源,所述开关管的控制端用于接收所述时钟信号;所述电流镜的第一端用于连接电源,所述电流镜的第二端与所述开关管的第一端连接,所述电流镜的第三端通过所述电流源接地,或者,所述电流镜的第一端通过所述电流源连接电源,所述电流镜的第二端与所述开关管的第一端连接,所述电流镜的第三端接地。

10、在上述实施例中,采用上述结构的充放电模块,通过控制开关管的导通与关断,即可实现对第一电容器的充放电,且具有响应速度快的优点。

11、结合第一方面实施例的一种可能的实施方式,所述第二充放电模块包括:电流源、开关管以及电流镜;所述开关管的第一端与所述第二电容器的一端连接,所述第二电容器的另一端接地,所述开关管的第二端用于接地或接电源,所述开关管的控制端用于接收所述时钟信号的反相信号;所述电流镜的第一端用于连接电源,所述电流镜的第二端通过所述电流源接地,所述电流镜的第三端与所述开关管的第一端连接,或者,所述电流镜的第一端通过所述电流源连接电源,所述电流镜的第二端接地,所述电流镜的第三端与所述开关管的第一端连接。

12、在上述实施例中,采用上述结构的充放电模块,通过控制开关管的导通与关断,即可实现对第二电容器的充放电,且具有响应速度快的优点。

13、结合第一方面实施例的一种可能的实施方式,所述开关管为p型晶体管,所述电流镜为n型电流镜;或者,所述开关管为n型晶体管,所述电流镜为p型电流镜。

14、在上述实施例中,采用p型晶体管配合n型电流镜,或者,n型晶体管配合p型电流镜,更利于实现发明目的,同时,便于控制充放电的电流,(如为电流镜)。

15、结合第一方面实施例的一种可能的实施方式,所述充放电模块包括:电流源、第一开关管、第二开关管、第一电流镜以及第二电流镜;所述第一开关管的第一端与所述第一电容器的一端连接,所述第一电容器的另一端接地,所述第一开关管的第二端用于接地,所述第一开关管的控制端用于接收所述时钟信号;所述第二开关管的第一端与所述第一电容器的一端连接,所述第一电容器的另一端接地,所述第二开关管的第二端用于接电源,所述第二开关管的控制端用于接收所述时钟信号的反相信号;所述第一电流镜的第一端用于连接电源,所述第一电流镜的第二端与所述第一开关管的第一端连接;所述第二电流镜的第一端通过所述电流源连接电源,所述第二电流镜的第二端接地,所述第二电流镜的第三端与所述第二开关管的第一端连接,所述第二电流镜的第四端与所述第一电流镜的第三端连接。

16、在上述实施例中,采用上述结构的充放电模块,使得在对第一电容器和第二电容器进行充放电时,可以共用同一个电流源,从而可以节约成本。

17、第二方面,本申请实施例还提供了一种接口电路,包括如上述第一方面实施例和/或结合第一方面实施例的任一种可能的实施方式提供的时钟监测装置。

18、第三方面,本申请实施例还提供了一种soc芯片,包括如上述第一方面实施例和/或结合第一方面实施例的任一种可能的实施方式提供的时钟监测装置,或者,如上述第二方面实施例提供的接口电路。

19、第四方面,本申请实施例还提供了一种电子设备,包括:如上述第三方面实施例提供的soc芯片。

20、本申请的其他特征和优点将在随后的说明书阐述。本申请的目的和其他优点可通过在所写的说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。



技术特征:

1.一种时钟监测装置,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的时钟监测装置,其特征在于,所述充放电模块包括:

3.根据权利要求2所述的时钟监测装置,其特征在于,

4.根据权利要求2所述的时钟监测装置,其特征在于,所述第一充放电模块包括:

5.根据权利要求2所述的时钟监测装置,其特征在于,所述第二充放电模块包括:

6.根据权利要求4或5所述的时钟监测装置,其特征在于,所述开关管为p型晶体管,所述电流镜为n型电流镜;或者,所述开关管为n型晶体管,所述电流镜为p型电流镜。

7.根据权利要求1所述的时钟监测装置,其特征在于,所述充放电模块包括:

8.一种接口电路,其特征在于,包括如权利要求1-7中任一项所述的时钟监测装置。

9.一种soc芯片,其特征在于,包括如权利要求1-7中任一项所述的时钟监测装置,或者,如权利要求8所述的接口电路。

10.一种电子设备,其特征在于,包括:如权利要求9所述的soc芯片。


技术总结
本申请属于电子电路领域,具体涉及一种时钟监测装置、接口电路、SOC芯片及电子设备。该时钟监测装置包括:第一电容器、第二电容器、充放电模块以及检测模块;充放电模块与所述第一电容器、所述第二电容器连接,所述充放电模块被配置为受时钟信号的控制对所述第一电容器、所述第二电容器进行充放电;其中,所述第一电容器充电时所述第二电容器放电,所述第一电容器放电时所述第二电容器充电;检测模块与所述第一电容器和所述第二电容器连接,所述检测模块被配置为根据所述第一电容器的端电压和所述第二电容器的端电压,检测所述时钟信号是否异常。本申请可以快速准确的检测时钟信号是否异常,且无需借助参考时钟即可完成对时钟信号的检测。

技术研发人员:薛金炜
受保护的技术使用者:海光信息技术股份有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/12/17
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