安全无毛刺时钟切换结构的制作方法

文档序号:12175695阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种安全无毛刺时钟切换结构,其特征是,由二输入与门AND1、AND2、AND3、AND4、AND5、反相器INV、二输入或门OR、D触发器D1、D2、D3、D4构成,D触发器D4含有异步复位端Reset,当其输入为低电平时,D4的同相输出端立刻变为低电平,CLK1、CLK2为两种不同时钟输入源,CLK1为稳定的内部低频时钟;CLK2为不稳定的外部高频时钟,只有外接电源供电时,才会存在。POWER为外接电源标志信号,当其为高电平时,代表外接电源,当其为低电平时,代表由内部电池供电,SWITCH为时钟切换选择信号,当其为高电平时,时钟需要切换到外部高频时钟,当其为低电平时,时钟需要切换到内部低频时钟;

与门AND1的一个输入端接POWER,另一个输入端接SWITCH,输出端A接反相器INV的输入端,反相器INV的输出端接与门AND3的一个输入端,AND3的另一个输入端接D触发器D4的反相输出端,AND3的输出端C接D触发器D2的输入端,D触发器D2的同相输出端接D触发器D3的输入端,D3的同相输出端E接与门AND5的一个输入端,与门AND5的另一个输入端接CLK1,D触发器D2、D3的时钟输入端都接CLK1,同时,与门AND1的输出端A还接与门AND2的一个输入端,AND2的另一个输入端接D触发器D3的反相输出端,AND2的输出端接D触发器D1的输入端,D触发器D1的同相输出端接D触发器D4的输入端,D2的同相输出端D接与门AND4的一个输入端,与门AND4的另一个输入端接CLK2,D触发器D1、D4的时钟输入端都接CLK2,D触发器D4的异步复位端Reset接POWER,或门OR的一个输入端接与门AND4的输出端F,另一个输入端接与门AND5的输出端G,或门OR的输出端为最终的时钟输出信号CLK_OUT。

2.如权利要求1所述的安全无毛刺时钟切换结构,其特征是,假设起始时刻,系统由电池供电,时钟源为内部低频时钟CLK1,T1时刻,外接电源供电,POWER信号变为高电平,此后经一个周期的时钟稳定时间,用于等待CLK2输出稳定,T2时刻,CLK1时钟上升沿处,SWITCH信号变为高电平,系统开始进行时钟切换,与门AND1输出A变为高电平,经反相器INV反相后输入与门AND3,使得AND3输出C立即为低电平,经过两个CLK1周期,T3时刻,AND3输出端C的低电平传递到D3的同相输出端E,从而关闭了与门AND5的输出,使其输出G保持低电平,同时,D3反相输出端输出高电平,使得AND2的输出端B输出高电平,经过两个CLK2周期,T4时刻,高电平信号传递至D触发器D4,使其同相输出端D输出高电平,与门AND4打开,其输出F与CLK2具有相同的波形,由于AND5输出G保持低电平,则或门OR的输出与AND4的输出F相同,即时钟输出CLK_OUT信号与时钟CLK2相同,时钟切换完成由低频时钟CLK1到高频时钟CLK2的切换;

T5时刻,系统控制下,时钟由高频时钟CLK2切换为低频时钟CLK1,此时SWITCH变为低电平,则AND1输出端A立即变为低电平,同时使得AND2输出端B立即变为低电平,经过两个CLK2周期,T6时刻,AND2输出端B的低电平传递到D4的同相输出端D,从而关闭了与门AND4的输出,使其输出F保持低电平,同时,D4反相输出端输出高电平,使得AND3的输出端C输出高电平,经过两个CLK1周期,T7时刻,高电平信号传递至D触发器D3,使其同相输出端E输出高电平,与门AND5打开,其输出G与CLK1具有相同的波形,由于AND4输出F保持低电平,则或门OR的输出与AND5的输出G相同,即时钟输出CLK_OUT信号与时钟CLK1相同,时钟切换完成由高频时钟CLK2到低频时钟CLK1的切换,整个切换过程无毛刺产生;

T8-T9-T10时间段,时钟切换在SWITCH信号控制下,完成了由CLK1向CLK2的切换,切换过程同T2-T3-T4时间段完全相同;

T11时刻,外部电源意外掉电,使得CLK2时钟丢失,此时,POWER信号转为低电平,受POWER影响,SWITCH也转变为低电平,与门AND1输出A立即变为低电平,同时,D触发器D4异步复位端Reset输入有效低电平,立即复位,使得同相输出端D立即输出低电平,关闭与门AND4输出,使F保持低电平。D4的反相输出端输出高电平,使得与门ADN3输出C为高电平,此后在第二个CLK1时钟上升沿,高电平信号传递到D3的同相输出端,使E为高电平,与门AND5打开,其输出G与CLK1具有相同的波形,由于AND4输出F保持低电平,则或门OR的输出与AND5的输出G相同,即时钟输出CLK_OUT信号与时钟CLK1相同,时钟切换完成高频时钟CLK2丢失后切换到低频时钟CLK1的功能,整个切换过程无毛刺产生。

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