专利名称：一种微控制器结构的制作方法
技术领域：
本实用新型属于集成电路领域，尤其涉及一种微控制器结构。
背景技术：
随着深亚微米CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor; 以 下简称互补金属氧化物半导体)集成电路生产工艺的不断进步，目前可以 把复杂的微控制器(Micro Controller Unit;以下简称MCU )内核集成在 一块芯片上，同时留有足够的硅片面积用于实现复杂的存储器和外设逻辑。 过去用于高端32位和64位CPU的设计方法和结构现在已经能够有效的用于 低价8位微控制器系统。利用这些功能强大的微控制器使得系统的集成度不 断提高，同时也大大增强了微处理器数据处理及流程控制的能力。
微控制器设计中，为中央处理器(Central Processing Unit;以下简 称CPU)提供内部时钟的内部RC振荡器的精度影响CPU的功耗。现有技术 中，不能根据需求调整MCU内部RC振荡器的时间常数，经常出现频率误差， 无法实现芯片的高精度控制。
实用新型内容
本实施新型的目的是针对现有技术的缺陷，提供一种内部振荡器精度可调 的微控制器结构，为CPU提供高精度时钟，解决频率误差问题，实现芯片的高
精度控制。
为实现上述目的，本实用新型提供一种微控制器结构，包括中央处理单
元、用于存储内部RC振荡器调较程序以及精度调较值的程序存储器、用于调 较内部RC振荡器输出时钟信号频率的调较单元，用于为CPU提供内部时钟信号的内部RC振荡器和用于控制所述内部RC振荡器接入电阻值的控制器；
所述程序存储器与所述中央处理单元连接；所述调较单元与所述中央处理 单元、内部RC振荡器、程序存储器连接；所述内部RC振荡器与所述中央处理 单元连接；所述控制器与所述中央处理单元、调较单元、内部RC振荡器连接。 本实用新型提供的 一种8位带有用于调较单元的微控制器结构，可根据 实际需求通过调较单元对内部RC振荡器的输出信号的频率进行控制，为中央 处理器提供高精度时钟信号，减小了频率误差，实现了芯片的高精度控制。
图1为本实用新型微控制器结构实施例一示意图； 图2为本实用新型微控制器结构实施例二示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例进一步说明本实用新型的技术方案。
如图l所示，本实用新型提供一种微控制器结构包括CPU1、程序存储器2、 调较单元3、内部RC振荡器4和控制器5;程序存储器2与CPU1连接，调较单元3 与CPU1、内部RC振荡器4和程序存储器2连接，内部RC振荡器4与CPU1连接，控制 器5与CPU1、调较单元3和内部RC振荡器4连接。
其中，CPU1用于对整个芯片各功能模块进行控制，程序存储器2用于存储内 部RC振荡器调较程序以及精度调较值，调较单元3用于调较内部RC振荡器输出时 钟信号频率，内部RC振荡器4用于为CPU提供内部时钟信号，控制器5用于控制内 部RC振荡器4接入的电阻值。其中，程序存储器2中还存储有用户程序。
具体地，CPU1对整个芯片内部的各功能部件进行控制，其系统时钟信号可 选用内部时钟或外部时钟，即CPU1可选择内部RC振荡器4输出时钟信号作为系统 时钟信号，也可以通过外接外部时钟获得系统时钟信号。芯片中，调较单元3 通过多路选择器选择内部RC振荡器4为CPU1提供系统时钟信号，CPU1将程序存储
4器2中存储的内部RC振荡器精度调较值载入调较单元3，调较单元3根据载入的精 度调较值为内部RC振荡器4确定相应的接入电阻值，并通过控制器5控制内部RC 振荡器4中接入内部RC振荡器电阻值的控制开关，改变接入电阻值，调整RC振 荡器的时间常数，从而使得内部RC振荡器4按照精度调较值输出具有确定频率的 时钟信号，内部RC振荡器输出的信号返回给CPU1作为系统时钟信号。
图2为本实用新型微控制器另一实施例结构示意图，如图2所示，调较单元3 具体包括调较控制寄存器31和调较精度寄存器32，调较控制寄存器31用于对内 部RC振荡器进行选择，调较精度寄存器用于为内部RC振荡器提供接入电阻值参 数。其中调较控制寄存器31与CPU1、程序存储器2和内部RC振荡器4连接，调较 精度寄存器32与调较控制寄存器31、内部RC振荡器4和控制器5连接；程序存储 器2与CPU1连接，内部RC振荡器4与CPU1连接，控制器5与CPU1与内部RC振荡器4 连接。
具体地，若用户需要选用内部时钟作为CPU1的系统时钟，可通过向调较控 制寄存器31发送使能信号，通过多路选择器选择内部时钟端口即可。在CPU1运 行程序存储器2中存储的用户程序之前，将首先判断是否选择了内部RC振荡器4 为CPU1输入时钟信号，若已选择了内部时钟源，则CPU1将存储在程序存储器2 中的内部RC振荡器精度调较值载入调较精度寄存器32中，调较精度寄存器32接 收到精度调较值后，将根据载入的精度调较值选定RC振荡器应接入电阻值，调 整RC时间常数；调较精度寄存器32选定电阻值后，通过CPU1向控制器5发送控制 信号，控制器5根据控制信号控制内部RC振荡器4中接入RC振荡电路中的电阻值， 具体为接入电阻并联有开关，通过控制不同的开关可改变接入RC电路中的电阻 值。因调较精度寄存器32已经根据精度调较值选定了要接入RC电路的电阻值， 因此控制器5可根据控制信号将对应的开关设置为闭合，其他开关断开，使接入 RC电路中的电阻值与调较精度寄存器32选定的电阻值相同，即可达到调整RC时 间常数的目的。内部RC振荡器4将输出的信号送给CPU1作为系统时钟。要实现为 CPU提供高精度的时钟信号，应有较准确的内部RC振荡器精度调较值，CPU可在程序存储器2中载入内部RC振荡器调较程序，其可通过技术脉冲逐步逼近精度 值。
基于以上所述的微控制器结构，程序存储器可具体划分为若干个存储单元， 其中应包括程序调较存储单元和调较值存储单元；所述程序调较存储单元用于 存储内部RC振荡器调较程序，所述调较值存储单元用于存储内部RC振荡器精度 调较值；程序存储器还包括一存储单元用于存储用户程序。
本实用新型提供的一种8位带有用于调较单元的微控制器结构，可根据实际 需求通过调较单元对内部RC振荡器的输出信号的频率进行控制，为中央处理器 提供高精度时钟信号，减小频率误差，实现芯片的高精度控制。
最后应说明的是以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对 其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通 技术人员应当理解其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，
或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技 术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。
权利要求1、一种微控制器结构，其特征在于，包括中央处理单元、用于存储内部RC振荡器调较程序以及精度调较值的程序存储器、用于调较内部RC振荡器输出时钟信号频率的调较单元、用于为CPU提供内部时钟信号的内部RC振荡器和用于控制所述内部RC振荡器接入电阻值的控制器；所述程序存储器与所述中央处理单元连接；所述调较单元与所述中央处理单元、内部RC振荡器和程序存储器连接；所述内部RC振荡器与所述中央处理单元连接；所述控制器与所述中央处理单元、调较单元和内部RC振荡器连接。
2、 根据权利要求l所述的微控制器结构，其特征在于，所述调较单元包 括用于对内部RC振荡器进行选择的调较控制寄存器和用于为内部RC振荡器 提供接入电阻值参数的调较精度寄存器；所述调较控制寄存器与所述中央处理单元、程序存储器和内部RC振荡器 连接；所述调较精度寄存器与所述调较控制寄存器、内部RC振荡器和控制器 连接。
3、 根据权利要求1或2所述的微控制器结构，其特征在于，所述程序存储 器包括用于存储内部RC振荡器调较程序的程序调较存储单元和用于存储内 部RC振荡器精度调较值的调较值存储单元。
专利摘要本实用新型涉及一种微控制器结构，包括中央处理单元、用于存储内部RC振荡器调较程序以及精度调较值的程序存储器、用于调较内部RC振荡器输出时钟信号频率的调较单元、用于为CPU提供内部时钟信号的内部RC振荡器和用于控制内部RC振荡器接入电阻值的控制器；程序存储器与中央处理单元连接；调较单元与中央处理单元、内部RC振荡器和程序存储器连接；内部RC振荡器与中央处理单元连接；控制器与中央处理单元、调较单元和内部RC振荡器连接。本实用新型提供的一种8位带有用于调较单元的微控制器结构，可根据实际需求通过调较单元对内部RC振荡器的输出信号的频率进行控制，为中央处理器提供高精度时钟信号，减小频率误差，实现芯片的高精度控制。
文档编号G06F1/04GK201142034SQ20072019884
公开日2008年10月29日 申请日期2007年12月4日 优先权日2007年12月4日
发明者史卫东, 松 潘, 陈光胜 申请人:上海海尔集成电路有限公司