包括被配置为接收外部谐振器信号的振荡器的微控制器的制作方法

优先权要求

本申请要求2020年1月31日提交的法国专利申请no.2000993的优先权益，其内容在法律允许的最大范围内通过引用的方式全部并入本文。

实施例涉及微控制器，并且具体地涉及包括被配置为接收外部谐振器信号的振荡器的微控制器。

背景技术：

包括多个输入/输出单元对的微控制器是已知的，多个输入/输出单元对被配置为被连接至外部谐振器。具体地，这些输入/输出单元对中的每个输入/输出单元对被配置为连接至单个外部谐振器。这些微控制器还包括连接至这些输入/输出单元对的振荡器。具体地，每个振荡器被连接至单个输入/输出单元对，以接收由连接至该输入/输出单元对的外部谐振器传输的信号。

更具体地，这些微控制器包括高频振荡器和低频振荡器。高频振荡器被连接至第一输入/输出单元对，该第一输入/输出单元对被配置为连接至高频外部谐振器。低频振荡器连接至第二输入/输出单元对，该第二输入/输出单元对被配置为连接至低频外部谐振器。

此类微控制器需要针对高频振荡器的操作和低频振荡器的操作分配两输入/输出单元对。此外，这两个振荡器并不是始终由最终用户使用，该最终用户优选为只选择这两个振荡器中的一个振荡器。

同时，在某些应用中需要减少微控制器的输入/输出单元的数目。输入/输出单元的数目的这种减少可以导致用户使用微控制器内部的谐振器，该谐振器可能不如外部谐振器准确。

因此，需要提供一种微控制器，被配置为使用来自两个外部谐振器的两个振荡器，同时减少针对这两个振荡器的操作而分配的输入/输出单元的数目。

此外，通过使用现有技术的微控制器，用户在其对包括微控制器和每个外部谐振器的电路板的设计的选择方面通常受到限制。具体地，用户的设计选择受到配置为连接至外部谐振器的输入/输出单元对的地点位置的限制。

因此，还需要提供一种微控制器，使得能够在对包括微控制器和连接至该微控制器的外部谐振器的电路板的设计的选择方面提供更高的灵活性。

技术实现要素：

根据一方面，一种微控制器包括：至少一个输入/输出单元对，被配置为能够被连接至第一外部谐振器；第一振荡器和第二振荡器；以及其中至少一个输入/输出单元对当中的至少一对(被称为共享对)还被配置为能够被连接至第二外部谐振器，微控制器还包括：切换电路，位于所述共享输入/输出单元对与第一振荡器和第二振荡器之间，切换电路被配置为能够将第一振荡器或第二振荡器中的任一者连接至共享输入/输出单元对。

这样的微控制器允许最终用户使用同一输入/输出单元对，以有利地使用两个外部谐振器。

这样的微控制器还使得能够减少专用于振荡器的使用的输入/输出单元的数目。具体地，这样的微控制器允许一个输入/输出单元对被共享以用于两个振荡器的使用。

具体地，在现有技术的微控制器中，两个振荡器的使用需要针对两个振荡器的操作分配两个输入/输出单元对。因此，根据本文中的实施例的微控制器使得能够相对于这些已知微控制器减少专用于振荡器的使用的输入/输出单元的数目。因此，这样的微控制器使得能够释放两个输入/输出单元。然后，这两个经释放的输入/输出单元可以被专用于另一种用途。

优选地，微控制器包括多个共享输入/输出单元对。

具体地，用户可以根据包括微控制器的针对在电路板上的谐振器的期望位置，来选择将谐振器连接至哪个输入/输出单元对。

因此，这样的微控制器使得能够在对包括该微控制器和外部谐振器的电路板的设计的选择方面提供更高的灵活性。

此外，优选地，微控制器包括控制单元，被配置为控制切换电路，以便将第一振荡器或第二振荡器中的任一者连接至输入/输出单元对。

在一个有利实施例中，每个共享输入/输出单元对包括：第一单元，用作针对第一谐振器和第二谐振器的输出；以及第二单元，用作针对第一谐振器和第二谐振器的输入。

在一个有利实施例中，针对每个共享输入/输出单元对，切换电路包括被称为第一主要路径的路径，被配置为：将第一振荡器的输入电连接至该共享对中的第二单元的第一输入；将第一振荡器的输出电连接至该共享对中的第一单元的第一输出；以及其中每条第一主要路径包括在第一振荡器与该第一主要路径被连接至的单元之间的开关。

被连接至相同的共享输入/输出单元对的第一主要路径的开关可以被控制为闭合状态，在该闭合状态下，这些开关允许第一振荡器电连接至该相同的共享输入/输出单元对。

被连接至相同的共享输入/输出单元对的第一主要路径的开关可以被控制为断开状态，在该断开状态下，这些开关允许第一振荡器从该相同的共享输入/输出单元对电断开连接。

具体地，控制单元可以被配置为将被连接至相同的共享输入/输出单元对的每条第一主要路径的开关控制为闭合状态，以便能够将第一振荡器电连接至第一外部谐振器，该第一外部谐振器被连接至该共享输入/输出单元对。

控制单元还可以被配置为将被连接至相同的共享输入/输出单元对的每条第一主要路径的开关控制为断开状态，以便能够将第一振荡器从第一外部谐振器断开连接，该第一外部谐振器被连接至该共享输入/输出单元对。

在一个有利实施例中，针对每个共享输入/输出单元对，切换电路还包括被称为第二主要路径的路径，被配置为：将第二振荡器的输入电连接至该共享对中的第二单元的第二输入；将第二振荡器的输出电连接至该共享对中的第一单元的第二输出；并且其中每条第二主要路径包括在第二振荡器与该第二主要路径被连接至的单元之间的开关。

被连接至相同的共享输入/输出单元对的第二主要路径的开关可以被控制为闭合状态，在该闭合状态下，这些开关允许第二振荡器电连接至该相同的共享输入/输出单元对。

被连接至相同的共享输入/输出单元对的第一主要路径的开关可以被控制为断开状态，在该断开状态下，这些开关允许第二振荡器从该相同的共享输入/输出单元对电断开连接。

具体地，控制单元可以被配置为将被连接至相同的共享输入/输出单元对的每条第二主要路径的开关控制为闭合状态，以便能够将第二振荡器电连接至第二外部谐振器，该第二外部谐振器被连接至该共享输入/输出单元对。

此外，控制单元可以被配置为将被连接至相同的共享输入/输出单元对的每条第二主要路径的开关控制为断开状态，以便能够将第二振荡器与第二外部谐振器断开，该第二外部谐振器被连接至该共享输入/输出单元对。

控制单元可以被配置为针对第一主要路径或针对第二主要路径中的任一者将开关控制为闭合状态。

具体地，控制单元可以被配置为使得当每条第二主要路径的开关被控制为处于断开状态时，每条第一主要路径的开关被控制为处于闭合状态。此外，控制单元可以被配置为使得当每条第一主要路径的开关被控制为处于断开状态时，每条第二主要路径的开关被控制为处于闭合状态。

在一个有利实施例中，针对每个共享输入/输出单元对，切换电路还包括被称为第一次要路径的路径，被配置为：将第一振荡器的输出电连接至该共享对中的第一单元的第二输出；将第一振荡器的输入电连接至该共享对中的第二单元的第二输入；并且其中每条第一次要路径包括在第一振荡器与该第一次要路径被连接至的单元之间的开关。

第一次要路径使得能够允许最终用户选择一个输入/输出单元对中的哪个输入/输出单元，来将外部谐振器与第一振荡器连接。

被连接至相同的共享输入/输出单元对的第一次要路径的开关可以被控制为闭合状态，在该闭合状态下，这些开关允许第一振荡器电连接至该相同的共享输入/输出单元对。

被连接至相同的共享输入/输出单元对的第一次要路径的开关可以被控制为断开状态，在该断开状态下，这些开关允许第一振荡器从该相同的共享输入/输出单元对电断开连接。

具体地，控制单元可以被配置为将被连接至相同的共享输入/输出单元对的每条第一次要路径的开关控制为闭合状态，以便能够将第一振荡器电连接至第二外部谐振器，该第二外部谐振器被连接至该共享输入/输出单元对。

控制单元还可以被配置为将被连接至相同的共享输入/输出单元对的每条第一次要路径的开关控制为断开状态，以便能够将第一振荡器从第二外部谐振器断开连接，该第二外部谐振器被连接至该共享输入/输出单元对。

具体地，控制单元可以被配置为使得当每条第一次要路径的开关被控制为处于断开状态时，每条第一主要路径和第二主要路径的开关被控制为处于闭合状态。

此外，控制单元可以被配置为使得当每条第一主要路径的开关或每条第二主要路径的开关被控制为处于断开状态时，每条第一次要路径的开关被控制为处于闭合状态。

在一个有利实施例中，针对每个共享输入/输出单元对，切换电路还包括被称为第一补偿路径的路径，该路径从被布置在第一次要路径的开关与该第一次要路径被连接至的输入/输出单元之间的节点，将每条第一次要路径连接至第一振荡器，以便形成反馈回路。

在一个有利实施例中，针对每个共享输入/输出单元对，切换电路还包括被称为第二次要路径的路径，该路径被配置为：将第二振荡器的输出电连接至第一单元的第一输出；将第二振荡器的输入电连接至第二单元的第一输入；并且其中每条第二次要路径包括在第二振荡器与该第二次要路径被连接至的单元之间的开关。

第二次要路径使得能够允许最终用户选择一个输入/输出单元对中的哪个输入/输出单元，来将外部谐振器与第二振荡器连接。

被连接至相同的共享输入/输出单元对的第二次要路径的开关可以被控制为闭合状态，在该闭合状态下，这些开关允许第一振荡器电连接至该相同的共享输入/输出单元对。

被连接至相同的共享输入/输出单元对的第二次要路径的开关可以被控制为断开状态，在该断开状态下，这些开关允许第一振荡器从该相同的共享输入/输出单元对电断开连接。

具体地，控制单元可以被配置为将被连接至相同的共享输入/输出单元对的每条第二次要路径的开关控制为闭合状态，以便能够将第二振荡器电连接至第一外部谐振器，该第一外部谐振器被连接至该共享输入/输出单元对。

控制单元还可以被配置为将被连接至相同的共享输入/输出单元对的每条第二次要路径的开关控制为断开状态，以便能够将第二振荡器从第一外部谐振器断开连接，该第一外部谐振器被连接至该共享输入/输出单元对。

控制单元可以被配置为将第一主要路径的开关、第二主要路径的开关、第一次要路径的开关或第二次要路径的开关控制为闭合状态。

具体地，控制单元可以被配置为使得当每条第二次要路径的开关被控制为处于断开状态时，每条第一主要路径和第二主要路径的开关和每条第一次要路径的开关被控制为处于闭合状态。

此外，控制单元可以被配置为使得当每条第一主要路径的开关、每条第二主要路径的开关或每条第一次要路径的开关被控制为处于断开状态时，每条第二次要路径的开关被控制为处于闭合状态。

在一个有利实施例中，针对每个共享输入/输出单元对，切换电路还包括被称为第二补偿路径的路径，该路径从被布置在第二次要路径的开关与该第二次要路径被连接至的输入/输出单元之间的节点将每条第二次要路径连接至第二振荡器，以便形成反馈回路。

每个振荡器被配置为基于由以所述给定频率操作的谐振器传输的信号来递送呈现给定频率的振荡信号。

在一个有利实施例中，第一振荡器被配置为接收具有约32khz的频率的振荡信号。然后，第一振荡器是低频振荡器。

在一个有利实施例中，第二振荡器被配置为接收具有在约4mhz与50mhz之间的频率的振荡信号。然后，第二振荡器是高频振荡器。

在一个有利实施例中，切换电路被配置为能够承受5v的电压。

根据另一方面，提出了一种电路板，包括：诸如上文所描述的微控制器；以及外部谐振器，被连接至微控制器的共享输入/输出单元对。

附图说明

本发明的其他优点和特征将在检查了对完整的非限制性实施例的详细描述和附图后而变得显而易见，在附图中：

图1示出了包括两个振荡器的微控制器的实施例；

图2示出了包括两个振荡器的微控制器的实施例；以及

图3至图6示出了针对微控制器的各种连接配置。

具体实施方式

图1示出了根据一个实施例的微控制器mic，该微控制器包括两个振荡器osc2、ocs2。

可以将第一振荡器osc1用作配置为基于由低频外部谐振器rbf递送的振荡电信号而操作的低频振荡器。具体地，第一振荡器osc1配置为接收具有约32khz的频率的振荡电信号并且放大该振荡信号。

可以将第二振荡器osc2用作配置为基于由高频外部谐振器rhf递送的电信号而操作的高频振荡器。具体地，第二振荡器osc2配置为接收具有在4mhz与50mhz之间的频率的振荡电信号并且放大该振荡信号。

外部谐振器rbf、rhf可以连接至微控制器的输入/输出单元cel1、cel2的对。

在图1中，为了易于理解，仅示出了一个输入/输出单元对。然而，能够设想多个输入/输出单元对。

输入/输出单元cel1、cel2的对被配置为能够连接至第一外部谐振器和/或第二外部谐振器。第一谐振器可以是能够递送具有约32khz的频率的振荡电信号的低频谐振器rbf。第二谐振器可以是能够递送具有在4mhz与50mhz之间的频率的振荡电信号的高频外部谐振器rhf。

输入/输出单元cel1、cel2的对包括在以下描述中用作外部谐振器rbf、rhf的输出的第一输入/输出单元cel1和在以下描述中用作振荡器osc1、osc2的输入的第二输入/输出单元cel2。

可以连接每个谐振器rbf、rhf，以便具有连接至单元cel1的第一端子和连接至单元cel2的第二端子。

具体地，单元cel2包括第一输入pin1和第二输入pin2。单元cel1包括第一输出pout1和第二输出pout2。

第一谐振器可以被连接至单元cel2的第一输入pin1和单元cel1的第一输出pout1。

第二谐振器可以连接至单元cel2的第二输入pin2和单元cel1的第二输出pout2。

图1中所示出的输入/输出单元cel1、cel2的对据称是共享的，这是因为其可以连接至两个外部谐振器。

微控制器mic还包括切换电路cc，该切换电路cc的一侧电连接至振荡器osc1、osc2，而另一侧电连接至输入/输出单元cel1、cel2的对。当然，能够设想被配置为连接至多个输入/输出单元对的切换电路，该多个输入/输出单元对可以是共享的或可以不是共享的。

在图1中所示出的实施例中，切换电路cc包括：

第一输入sin1，被配置为从第一振荡器osc1的输出接收信号oscinlse；

第一输出sout1，被配置为将信号oscoutlse递送给第一振荡器osc1的输入；

第二输入sin2，被配置为从第二振荡器osc2的输出接收信号oscinhse；以及

第二输出sout2，被配置为将信号oscouthse递送给第二振荡器osc2的输入。

切换电路还包括：

第三输出sout3，被连接至第一输入/输出单元cel1的第一输出pout1；

第三输入sin3，被连接至第二输入/输出单元cel2的第一输入pin1；

第四输出sout4，被连接至第一输入/输出单元cel1的第二输出pout2；以及

第四输入sin4，被连接至第二输入/输出单元cel2的第二输入pin2。

切换电路还包括被称为第一主要路径pcp1、pcp2的路径，该路径用于将第一振荡器osc1分别连接至输出pout1和输入pin1。

具体地，通过切换电路cc的开关sw1a，第一主要路径pcp1将第一输入sin1连接至第三输出sout3。通过切换电路cc的开关sw2a，第一主要路径pcp2将第三输入sin3连接至第一输出sout1。

切换电路cc还包括被称为第二主要路径dcp1、dcp2的路径，该路径用于将第二振荡器osc2分别连接至输出pout2和输入pin2。

具体地，通过切换电路cc的开关sw3a，第二主要路径dcp1将第二输入sin2连接至第四输出sout4。通过切换电路cc的开关sw4a，第二主要路径dcp2将第四输入sin4连接至第二输出sout2。

切换电路还包括被称为第一次要路径pcs1、pcs2的路径，该路径用于将第一振荡器osc1分别连接至输出pout2和输入pin2。

具体地，通过切换电路cc的开关sw1b，第一次要路径pcs1将第一输入sin1连接至第四输出sout4。通过切换电路cc的开关sw2b，第一次要路径pcs2将第四输入sin4连接至第一输出sout1。

切换电路还包括被称为第二次要路径dcs1、dcs2的路径，该路径用于将第二振荡器osc2分别连接至输出pout1和输入pin1。

具体地，通过切换电路cc的开关sw3b，第二次要路径dcs1将第二输入sin2连接至第三输出sout3。通过切换电路cc的开关sw4b，第二次要路径dcs2将第三输入sin3连接至第二输出pout2。

切换电路cc还包括被称为第一补偿路径pcc1、pcc2的第一路径，该第一路径将每条第一次要路径pcs1、pcs2连接至振荡器osc1(该第一次要路径pcs1、pcs2连接至该振荡器)，以便形成反馈回路。

具体地，切换电路包括第一补偿路径pcc1，该第一补偿路径从布置在第一次要输出路径pcs1的开关sw1b与输出sout4之间的节点n1耦合至振荡器osc1。

切换电路还包括第一补偿路径pcc2，该第一补偿路径从布置在第一次要输出路径pcs2的开关sw2b与输入sin4之间的节点n2耦合至振荡器osc1。

每条第一补偿路径pcc1、pcc2还包括分别布置在节点n1、n2与振荡器osc1之间的跟随器放大器a1、a2。因此，当通过第一次要路径pcs1和pcs2彼此连接时，第一补偿路径pcc1、pcc2使得能够补偿在振荡器osc1与谐振器之间的距离。

切换电路还包括被称为第二补偿路径dcc1、dcc2的路径，该路径将每条第二次要路径dcs1、dcs2连接至振荡器osc2(该第二次要路径dcs1、dcs2连接至该振荡器)，以便形成反馈回路。

具体地，切换电路包括第二补偿路径dcc1，该第二补偿路径从布置在第二次要输出路径dcs1的开关sw3b与输出sout3之间的节点n3耦合至振荡器osc2。

切换电路还包括第二补偿路径dcc2，该第二补偿路径从布置在第二次要输出路径dcs2的开关sw4b与输入sin3之间的节点n4耦合至振荡器osc2。

每条第二补偿路径dcc1、dcc2还包括分别布置在节点n3、n4与振荡器osc2之间的跟随器放大器a3、a4。因此，当通过第二次要路径dcs1和dcs2彼此连接时，第二补偿路径dcc1、dcc2使得能够补偿振荡器osc2与谐振器之间的距离。

另外，切换电路cc配置为能够承受5v的电压。

微控制器mic还包括控制单元uc电路，该控制单元uc电路被配置为控制切换电路cc的开关sw1a、sw1b、sw2a、sw2b、sw3a、sw3b、sw4a以及sw4b。控制单元uc可以是处理器。

具体地，控制单元uc电路被配置为：

通过分别闭合第一主要路径pcp2、pcp1的开关sw2a和sw1a来将第一振荡器osc1连接至输入/输出单元cel1、cel2的对的输入pin1和输出pout1；

通过分别闭合第二主要路径dcp2、dcp1的开关sw4a和sw3a来将第二振荡器osc2连接至输入/输出单元cel1、cel2的对的输入pin2和输出pout2；或

通过分别闭合第一次要路径pcs2、pcs1的开关sw2b和sw1b来将第一振荡器osc1连接至输入/输出单元cel1、cel2的对的输入pin2和输出pout2；或

通过分别闭合第二次要路径dcs2、dcs1的开关sw4b和sw3b来将第二振荡器osc2连接至输入/输出单元cel1、cel2的对的输入pin1和输出pout1。

通常，最终用户将选择通过输入/输出单元cel1、cel2的对来连接第一谐振器或第二谐振器中的任一者，该第一谐振器旨在利用第一振荡器osc1操作，该第二谐振器旨在利用第二振荡器osc2操作。

然后，将对控制单元uc电路进行编程，以根据谐振器将被连接至的输入/输出单元cel1、cel1的对的输入pin1、pin2和输出pout1、pout2，来控制切换电路cc的开关sw1a、sw1b、sw2a、sw2b、sw3a、sw3b、sw4a以及sw4b。

因此，例如，如果用户希望将低频谐振器连接至输入/输出单元cel1、cel2的对的输入pin1和输出pout1，那么控制单元uc将被编程为闭合开关sw2a和sw1a，以便将第一低频振荡器osc1连接至该低频谐振器。

此外，如果用户希望将低频谐振器连接至输入/输出单元cel1、cel2的对的输入pin2和输出pout2，那么控制单元uc将被编程为闭合开关sw2b和sw1b，以便将第一低频振荡器osc1连接至该低频谐振器。

类似地，如果用户希望将高频谐振器连接至输入/输出单元cel1、cel2的对的输入pin2和输出pout2，那么控制单元uc将被编程为闭合开关sw4a和sw3a，以便将第二高频振荡器osc2连接至该高频谐振器。

此外，如果用户希望将高频谐振器连接至输入/输出单元cel1、cel2的对的输入pin1和输出pout1，那么控制单元uc将被编程为闭合开关sw4b和sw3b，以便将第二高频振荡器osc2连接至该高频谐振器。

总线(例如n位总线)连接至振荡器osc1、osc2和控制单元uc。该总线传达控制信号(例如n位控制信号)，从而允许用户(使用n个位的逻辑值)向振荡器和控制单元指示谐振器的位置。基于该信息，控制单元uc控制开关sw1a、sw1b、sw2a、sw2b、sw3a、sw3b、sw4a、sw4b，以将谐振器连接至期望的振荡器osc1、osc2。该振荡器还可以根据谐振器的地点位置来调整其对由谐振器生成的信号的放大。放大器a1、a2、a3以及a4也通过由总线传达的控制信号进行控制。

因此，这样的微控制器允许最终用户使用同一输入/输出单元对，来有利地使用两个外部谐振器。

在图2至图6中示出了微控制器mic的其他实施例。

在这些实施例中，微控制器mic包括两个振荡器osc1、osc2。振荡器osc1是低频振荡器，并且振荡器osc2是高频振荡器。

微控制器mic还包括多个输入/输出单元cel，包括非共享输入/输出单元对npcel、第一共享输入/输出单元对pcel1以及第二共享输入/输出单元对pcel2。

微控制器mic还包括切换电路cc，该切换电路连接至两个振荡器osc1、osc2、非共享输入/输出单元对npcel以及两个共享输入/输出单元对pcel1、pcel2。

这样的微控制器使得能够在对包括该微控制器和外部谐振器的电路板的设计的选择方面提供更高的灵活性。

具体地，用户可以根据包括微控制器的电路板上的谐振器的期望地点位置，来选择将谐振器连接至哪个输入/输出单元对。

具体地，如针对图3中的电路板ce所示出的，如果最终用户希望通过非共享输入/输出单元对npcel连接低频谐振器rbf、并且通过共享输入/输出单元对pcel1连接高频谐振器rhf，那么控制单元uc将被编程为控制切换电路cc的开关，以便将低频振荡器osc1连接至非共享输入/输出单元对npcel、并且将高频振荡器osc2连接至共享输入/输出单元对pcel1。

此外，如针对图4中的电路板ce所示出的，如果最终用户希望通过非共享输入/输出单元对npcel连接低频谐振器rbf、并且通过共享输入/输出单元对pcel2连接高频谐振器rhf，那么控制单元uc将被编程为控制切换电路cc的开关，以便将低频振荡器osc1连接至非共享输入/输出单元对npcel、并且将高频振荡器osc2连接至共享输入/输出单元对pcel2。

作为变型，如针对图5中的电路板ce所示出的，如果最终用户希望通过共享输入/输出单元对pcel1连接低频谐振器rbf、并且通过共享输入/输出单元对pcel2连接高频谐振器rhf，那么控制单元uc将被编程为控制切换电路cc的开关，以便将低频振荡器osc1连接至输入/输出单元对pcel1、并且将高频振荡器osc2连接至共享输入/输出单元对pcel2。

作为变型，如针对图6中的电路板ce所示出的，如果最终用户希望通过共享输入/输出单元对pcel2连接低频谐振器rbf、并且通过共享输入/输出单元对pcel1连接高频谐振器rhf，那么控制单元uc将被编程为控制切换电路cc的开关，以便将低频振荡器osc1连接至非共享输入/输出单元对pcel2、并且将高频振荡器osc2连接至共享输入/输出单元对pcel1。

在这些实施例中，不用于连接外部谐振器的那些输入/输出单元可以用于其他应用。