(其可为由特殊功能寄存器提供的2位控制信号)控制以选择四个输入时钟信号NC01CLK、LC10UT、F0SC或HFINT0SC中的一者的输入多路复用器140。NC01CLK可为可施加到专用外部引脚的外部时钟信号。LClOUT可为(举例来说)由内部次级振荡器提供的内部低频率信号。FOSC可为内部系统时钟且HFINT0SC可为来自内部RC振荡器的内部产生的时钟。可提供通过启用信号NxEN控制的传输门150，启用信号NxEN同样可由与数值控制振荡器100相关联的配置寄存器提供。选定时钟信号驱动累加器160存储由加法器130处理的输出值，加法器130在一个输入处接收增量值110且在其第二输入处接收累加器的输出值。可通过额外缓冲寄存器120(图3中所展示)缓冲寄存器110。累加器160具有与RS触发器195的设置输入及“与”门170的第一输入耦合的溢出输出。“与”门170的第二输入接收选定时钟信号。“与”门170的输出提供第一内部输出且还与D触发器180的时钟输入连接，所述D触发器的反相输出被往回馈送到其D输入且所述D触发器的非反相输出Q提供数值控制振荡器的馈送到输出选择多路复用器190的第一输入的时钟输出。
[0020]选定时钟进一步从传输门150馈送到“与”门170的第一输入，所述“与”门的输出与计数器175的时钟输入耦合。通过多路复用器185分接计数器值，所述多路复用器的输入与计数器175的相应位连接且所述多路复用器的输出与RS触发器195的复位输入耦合。触发器195的反相输出将计数器175复位，且触发器195的非反相输出Q被往回馈送到“与”门170的第二输入且提供馈送到多路复用器190的第二输入的第二输出信号。多路复用器190的输出与“或”门145的第一输入耦合，所述“或”门的输出提供第二内部输出且也馈送到另一开关155 (其将所述输出信号馈送到三态驱动器165)。“或”门145用于基于其另一输入(其连接到(举例来说)特殊功能寄存器的控制寄存器位NxPOL)的状态而将多路复用器190的输出反相或不反相。
[0021]NCO模块通过借助于加法器130将存储于寄存器110中的固定值重复加到累加器160而在固定工作循环操作模式中操作。以多路复用器140及启用门150提供的输入时钟速率发生加法。累加器160将周期性地溢出并进位，所述进位为原始NCO输出信号。可借助于“与”门172对此输出与输入时钟进行“与”运算以产生输出信号，(举例来说)内部中断信号NCOxIF。此信号可进一步路由穿过如图2中所展示的其它逻辑180且馈送到多路复用器190以产生用作数值控制振荡器的输出信号的最终输出信号NCOxOUT。当多路复用器190选择第一输入信号时，数值控制振荡器提供固定工作循环输出信号NCOxOUT。多路复用器190还可经控制以使用如图2的下部部分中所展示的计数器175及相关联逻辑170、185、195来替代地及任选地选择脉冲频率调制模式。然而，本发明实施例不需要此额外模式且因此此额外模式可被省略。
[0022]根据NCO 100在于固定工作循环模式中操作时的功能性，输入时钟减少了添加值与最大累加器值的比率:
[0023]Foverflow= (NC0 时钟频率 * 增量值)/2 n，
[0024]其中η为以位为单位的累加器宽度。
[0025]可由额外逻辑170、175、185及195通过伸展脉冲或双态切换触发器而进一步修改NCO输出。然后可在内部将经修改的NCO输出散布到其它外围装置且任选地输出到外部引脚。累加器溢出也可产生中断NCOxIF。NCOxOUT信号周期以离散步长改变以形成平均频率。此输出取决于接收电路的对NCOxOUT输出求平均以减小不确定性的能力。
[0026]累加器160可为(举例来说)20位寄存器。可(举例来说)经由三个8位寄存器获得对累加器160的读取及写入存取。NCO加法器130可为独立于系统时钟操作的全加法器。先前结果与增量值的相加替换每一输入时钟的上升边缘上的累加器值。
[0027]增量值110可存储于两个8位寄存器110中，从而构成16位增量。这些寄存器110两者均可为可读取及可写入的。增量寄存器110可由如图3中所展示的缓冲器120进行双缓冲以允许在不首先停用NCO模块100的情况下做出值改变。当停用模块时缓冲器加载为即刻的。首先写入到增量寄存器110为必要的，这是因为在对增量寄存器110执行写入之后即与NCO操作同步地加载缓冲器120。
[0028]在固定工作循环(FDC)模式中，当多路复用器190选择第一输入时，每当累加器160溢出，输出即为双态切换的。此提供50%的工作循环，条件为增量值保持恒定。可在图5中所展示的背景窗中看到时序图。通过清除NCO控制寄存器中的相应控制位而选择FDC模式。
[0029]在脉冲频率(PF)模式中，每当累加器160溢出，输出即经由如图2中所展示的额外电路175、185、195变为作用一或多个时钟周期。一旦时钟周期期满，所述输出即返回到非作用状态。此提供脉冲式输出。所述输出在溢出事件之后立即在上升时钟边缘上变为作用的。作用及非作用状态的值取决于NCO控制寄存器中的极性位。经由多路复用器190通过设置NCO控制寄存器中的相应位NxPFM(其选择如图2中所展示的多路复用器190的第二输入)而选择PF模式。
[0030]当在PF模式中操作时，输出的作用状态可在宽度上变化多个时钟周期。针对控制多路复用器185的NCO时钟寄存器中的相应位选择各种脉冲宽度。当选定脉冲宽度大于累加器溢出时间帧时，NCO操作的输出可为不确定的。
[0031]NCO模块中的最后级为任选输出极性“或”门145。NCO控制寄存器中的NxPOL位选择输出极性。在启用中断时改变极性可造成所得输出转变的中断。可通过源代码或其它外围装置在内部使用NCO输出。
[0032]图2的常规数值控制振荡器100仅提供两种模式:50%的“固定”工作循环及“脉冲频率调制”模式(8个固定计数中的一者)。因此，其功能性为有限的。频率改变造成工作循环(PFM模式)的不想要的改变。
[0033]根据各种实施例，可增强数值控制振荡器以具有额外特征。根据各种实施例，举例来说，可增强NCO以允许任意工作循环选项。常规NCO不支持任意工作循环，而是仅支持固定数目个分接头。因此，可借助最小额外硅增强如图2中所展示的NCO以提供增强的功能性。
[0034]根据各种实施例，可增强(举例来说)供在微控制器中使用的NCO外围装置200的设计，如图3中所展示。如上文所论述，常规数值控制振荡器实施于微控制器(举例来说，8位微控制器装置，例如由申请人制造的PIC12/16F150X及PIC10F3xx系列)中。增强型数值控制振荡器通过提供输出任意工作循环的能力而极大地改进常规NCO设计。所述增强需要硅的极小增加且因此为极低成本改进。
[0035]如上文所陈述，如图2中所展示的常规NCO的选项仅提供固定50%的工作循环或基于寄存器位NxPWS的8个不同设置的固定“作用”时间。此给出极有限的工作循环选项。图3展示数值控制振荡器的经改进实施例。所述修改允许NCO将任意工作循环添加到此模块所提供的选项，而不干扰当前模式。为了实施此特征，由特殊功能寄存器中的NxPFM位控制的多路复用器210经扩展以提供额外选项。为此，控制多路复用器210，从而添加一个额外NxPFM位以选择四个输入中的一者。由多路复用器的二进制选择设计产生的第4个选项可用在增强型NCO外围装置的未来增强选项中且在图3中标记为“RFU”。
[0036]为实施任意工作循环，将数字(量值)比较块240与经缓冲工作循环寄存器220/230 —起使用。位的数目可等于累加器160，或者对于较简单实施方案来说可为较少的，其中当使