專利名稱：集成電路內(nèi)裝振蕩電路的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種內(nèi)裝于對集成電路的其它構(gòu)成部件輸出內(nèi)部時鐘的集成電路的振蕩電路，詳細地說，涉及可以采用外接陶瓷振子或晶體振子等固體振子的辦法以固體振蕩方式產(chǎn)生內(nèi)部時鐘，使用由外接電阻和電容構(gòu)成RC電路的RC振蕩方式可以產(chǎn)生內(nèi)部時鐘與多振蕩模式對應的內(nèi)裝振蕩電路。
圖6是表示現(xiàn)有的集成電路內(nèi)裝振蕩電路的構(gòu)成電路圖，該振蕩電路是以固體振蕩方式振蕩的電路。在圖中，1是集成電路；2和3分別是外部端子；4是連接于2個外部端子2、3之間的倒相器；5是與倒相器4并聯(lián)配置的反饋電阻。另外，6是外接于2個外部端子2、3之間的陶瓷振子；7和8是分別連接于外部端子2、3上的電容。
在工作中，對該電路加電壓，陶瓷振子6開始振蕩，隨著其振蕩的微小交流電壓就發(fā)生在陶瓷振子6的兩端上。而且，隨2個電容器7、8的容量而改變頻率的微小電壓變動施加到2個外部端子2、3上。這樣一來，倒相器4把輸入到一方的外部端子2上的電壓變動同步的交流電壓V0輸出，且將其作為內(nèi)部時鐘供向集成電路1內(nèi)的其它各部分。
圖7是表示另一個現(xiàn)有的集成電路內(nèi)裝振蕩電路的構(gòu)成電路圖。該振蕩電路是以RC振蕩方式振蕩的。在圖中，1是集成電路；9是外部端子；10和11是產(chǎn)生基準電壓的基準電壓產(chǎn)生電阻；12是連接于外部端子9上的外接電阻；13是連接于外部端子9上外接電容；14是比較外部端子9的電壓與基準電壓的比較器；15是根據(jù)比較器14輸出的比較結(jié)果進行on/off動作，從外部端子9引入電流的N溝道MOS晶體管；16是配置于比較器14的輸出與NMOS15的柵極之間的延遲電路；17是使外部端子9的電壓倒相輸出的倒相器。
在工作中，對該電路加電壓，就按照由外接電阻12和外接電容器13構(gòu)成的RC電路阻抗的時間常數(shù)使外部端子9的電壓上升。而且，該外部端子9的電壓若超過由基準電壓發(fā)生電阻10、11產(chǎn)生的基準電壓，則比較器14的輸出電平倒相。在經(jīng)過由延遲電路16設定的延遲時間之后，加于NMOS15柵極上的電壓也倒相了，在NMOS15上電流從源極開始流向漏極。其結(jié)果，儲蓄于外接電容器13中的電荷通過NMOS15被引入，使外部端子9的電壓下降。而且，外部端子9的電壓如果比基準電壓低，則比較器14的輸出電平再次倒相(返回原狀)，關閉NMOS15，開始向外接電容器13充電。這樣，就取決于由延遲電路16設定的延遲時間和由外接電阻12與外接電容器13構(gòu)成的RC電路的響應速度的周期使外部端子9的電壓變動。
還有，要是把上述的現(xiàn)有2個振蕩電路做比較，則應該注意到，前者的固體振蕩方式比后者的RC振蕩方式的振蕩電路要貴但可以產(chǎn)生更高精度的時鐘。
在上述那樣構(gòu)成的現(xiàn)有的集成電路內(nèi)裝振蕩電路中，或者在供應者方面，必須準備具有同一功能的集成電路所有內(nèi)裝振蕩電路數(shù)而難以期待達到大量產(chǎn)生效果，或者在用戶方面，不僅是對功能作比較研究而是選擇集成電路，必須考慮適合于用途的振蕩方式應該選擇集成電路等問題。
隨著近年來的集成電路的集成化，為了解決上述問題，在日本特許公開公報，特開平6-260836號示出的以2種振蕩方式振蕩的集成電路已建議了可能的集成電路內(nèi)裝振蕩電路。
圖8是表示其集成電路內(nèi)裝振蕩電路的構(gòu)成電路圖。在圖中，26是以固體振蕩模和RC振蕩模之中的一種振蕩模振蕩的第1振蕩器；27是第2振蕩器；28是選擇從第1和第2振蕩器26、27輸出的時鐘的一方作為輸出的時鐘轉(zhuǎn)換電路。另外，18、19是分別連接于第1振蕩器26的外部端子；20、21是輸出控制功能附帶的緩沖器；22是倒相器；23是電容；24是切換外部端子18與緩沖器21的連接和外部端子18與緩沖器20及電容器23的連接的開關；25是切換外部端子19與緩沖器21的連接和外部端子19與倒相器22的連接的開關；29、30是分別連接于第2振蕩器27的外部端子。
在第1振蕩器26的外部端子18上連接外接電阻，同時使切換開關24設定為把外部端子18與外部端子19和倒相器22連接，使切換開關25設定為把外部端子19與倒相器22連接。這時，例如輸出與切換開關25連接的倒相器22的輸出電平從低到高變化時，電流流過電容器23和外接電阻，按照其時間常數(shù)的延遲時間，外部端子18的電位上升到高電平，其結(jié)果，倒相器22的輸出電平在預定時間之后回到低電平。
其次，在第1振蕩器26的2個外部端子18、19之間連接反饋電阻和陶瓷振子且在外部端子18、19上分別連接2個電容，同時，使切換開關24設定為把外部端子18與緩沖器21的一個輸入連接，使切換開關25設定為把外部端子19與緩沖器21的輸出連接起來。這時，首先，從圖未畫出來的陶瓷振子和2個電容輸出預定頻率的電壓變動，根據(jù)加到外部端子18上的電壓變動，緩沖器21輸出時鐘，圖未畫出的反饋電阻對該時鐘波形進行整形。
還有，第2振蕩器27是以一種振蕩方式輸出時鐘的振蕩器。這種現(xiàn)有振蕩電路可從復位狀態(tài)解除，振蕩電路就控制時鐘切換電路28，使得第2振蕩器27的時鐘作為內(nèi)部時鐘輸出。
如上所述，示于圖8的集成電路內(nèi)裝振蕩電路可以用2種振蕩方式工作。但是，在這樣的集成電路內(nèi)裝振蕩電路中，第1振蕩器26的時鐘和第2振蕩器27的時鐘，由于時鐘的上升沿定時和下降沿定時往往不一致，所以在時鐘切換之際，又輸出比這些時鐘還高的頻率的時鐘，即輸出所謂尖峰噪聲等。而且，若又輸出這種高頻時鐘，則在集成電路的其它電路中，就不能保證數(shù)據(jù)建立時間等閂鎖動作不穩(wěn)定或產(chǎn)生錯誤動作，即使具備上述現(xiàn)有的振蕩電路的集成電路復位，也不可能恢復原樣維持穩(wěn)定的復位狀態(tài)的集成電路。
上述現(xiàn)有的振蕩電路在各個振蕩器26、27中必須具備各自的2組外部端子18、19和29、30，在集成電路上應設有的引腳數(shù)就會增加。
本發(fā)明就是為了解決上述問題作出發(fā)明的，因而其目的是不增加應設于組裝該振蕩電路的集成電路上的引腳數(shù)，使用外部振蕩器和內(nèi)部振蕩器以2種以上的振蕩方式中的一種進行振蕩，即使從由內(nèi)部振蕩器來的時鐘進行向從外部振蕩器的另外的時鐘的切換也可以穩(wěn)定地產(chǎn)生內(nèi)部時鐘，因此得到在使集成電路復位后可以確實實現(xiàn)復原的集成電路內(nèi)裝振蕩電路。
本發(fā)明的第1方面的集成電路內(nèi)裝振蕩電路，具備產(chǎn)生第1時鐘的內(nèi)部振蕩器；由連接于外部端子的外接裝置決定的，用2個以上振蕩模之中的任一個振蕩模，產(chǎn)生第2時鐘的外部振蕩器；以及在剛啟動上述集成電路或剛復位之后把上述第1時鐘作為內(nèi)部時鐘輸出，同時使向上述第2時鐘的切換對應于指示控制信號停止第1時鐘的輸出且把保持高電平的信號作為內(nèi)部時鐘輸出，進而，判定上述外部振蕩器是否正常產(chǎn)生上述第2時鐘，若判定為已正常產(chǎn)生則把上述第2時鐘作為內(nèi)部時鐘輸出的內(nèi)部時鐘切換裝置。
本發(fā)明的第2方面的集成電路內(nèi)裝振蕩電路的內(nèi)部振蕩電路是環(huán)形振蕩器。
本發(fā)明的第3方面的集成電路內(nèi)裝振蕩電路的內(nèi)部時鐘切換電路還具備，借助于寫入改寫內(nèi)容，根據(jù)其內(nèi)容產(chǎn)生指示向上述第2時鐘切換的上述控制信號的寄存器。
本發(fā)明的第4方面的集成電路內(nèi)裝振蕩電路的內(nèi)部時鐘切換電路具備，若接到指示向上述第2時鐘的切換的控制信號，則對所施加的上述第2時鐘的脈沖數(shù)進行計數(shù)的計數(shù)器；以及上述計數(shù)器的計數(shù)值如達到1以上的規(guī)定值，判定為上述外部振蕩器已正常產(chǎn)生上述第2時鐘，把上述第2時鐘作為內(nèi)部時鐘輸出的裝置。
本發(fā)明的第5方面的集成電路內(nèi)裝振蕩電路內(nèi)部時鐘切換電路還具備，判定上述外部振蕩器是否已正常產(chǎn)生上述第2時鐘，若判定為已正常產(chǎn)生，則產(chǎn)生指示向上述第2時鐘的切換的上述控制信號的判定裝置。
本發(fā)明的第6方面的集成電路內(nèi)裝振蕩電路的內(nèi)部時鐘轉(zhuǎn)換電路的判定裝置具有，對施加的上述第2時鐘的脈沖數(shù)進行計數(shù)的計數(shù)器；以及若上述計數(shù)器的計數(shù)值達到1以上的規(guī)定值，產(chǎn)生指示向上述第2時鐘的切換的上述控制信號的裝置。
本發(fā)明的第7方面的集成電路內(nèi)裝振蕩電路的內(nèi)部時鐘切換電路還具備，判定上述外部振蕩器是否正常產(chǎn)生上述第2時鐘，若判定為沒有正常產(chǎn)生，則禁止向上述第2時鐘的切換的禁止裝置。
本發(fā)明的第8方面的集成電路內(nèi)裝振蕩電路的禁止裝置具備對所施加的第2時鐘的脈沖數(shù)進行計數(shù)，若溢出，就輸出溢出信號的計數(shù)器；上述內(nèi)部時切換換電路還具備，借助于從外部的寫入改寫內(nèi)容，根據(jù)限于從上述計數(shù)器接收溢出信號時改寫的內(nèi)容，產(chǎn)生指示向上述第2時鐘的切換的上述控制信號的寄存器。
如上所述，倘若采用本發(fā)明，由于具備產(chǎn)生第1時鐘的內(nèi)部振蕩器；由連接于外部端子的外接裝置決定的，用2個以上振蕩模之中的任一個振蕩模，產(chǎn)生第2時鐘的外部振蕩器；以及在剛啟動上述集成電路或剛復位之后把上述第1時鐘作為內(nèi)部時鐘輸出，同時使向上述第2時鐘的切換對應于指示控制信號停止第1時鐘的輸出且把保持高電平的信號作為內(nèi)部時鐘輸出，進而，判定上述外部振蕩器是否正常產(chǎn)生上述第2時鐘，若判定為已正常產(chǎn)生則把上述第2時鐘作為內(nèi)部時鐘輸出的內(nèi)部時鐘切換裝置。所以具有可以以2種振蕩方式工作的效果。
倘若采用本發(fā)明，由于做成了在集成電路內(nèi)配置內(nèi)部振蕩電路，且也與具有2個振蕩器無關，用于振蕩電路的引腳數(shù)照樣是現(xiàn)有的引腳數(shù)。這時，雖然考慮作為內(nèi)部振蕩器各種各樣的構(gòu)成，但是若采用環(huán)形振蕩器，一般可以在集成電路上設置晶體管和電容構(gòu)成預定振蕩頻率的振蕩電路，具有可以構(gòu)成尺寸非常小的合適的內(nèi)部振蕩器的效果。
倘若采用本發(fā)明，由于把內(nèi)部時鐘轉(zhuǎn)換電路構(gòu)成為，使得在從第1時鐘切換成第2時鐘之際，從停止第1時鐘的輸出，從判定為外部振蕩器已正常產(chǎn)生第2時鐘起就開始第2時鐘的輸出，所以在這些2種時鐘的上升沿定時和下降沿定時即使是不同步的情況下，在其切換之際，也不會輸出比這些時鐘還高的頻率的時鐘或尖峰噪聲，具有可以在集成電路復位后確實實現(xiàn)復原的效果。
倘若采用本發(fā)明，由于在內(nèi)部時鐘轉(zhuǎn)換電路中設有借助于寫入從外部改寫內(nèi)容，根據(jù)其內(nèi)容產(chǎn)生指示向上述第2時鐘的切換的上述控制信號的寄存器，所以可以用在集成電路上工作的軟件程序改寫寄存器的內(nèi)容且向第2時鐘切換，因此，具有可以根據(jù)集成電路1的工作狀態(tài)向第2時鐘切換的效果。
倘若采用本發(fā)明，由于在內(nèi)部時鐘轉(zhuǎn)換電路中還設有判定外部振蕩器是否已正常產(chǎn)生第2時鐘，若判定為已正常產(chǎn)生，則產(chǎn)生指示向上述第2時鐘的切換的控制信號的判定裝置，所以不需要對內(nèi)部時鐘轉(zhuǎn)換電路和外部振蕩器兩者為了時鐘切換用設置集成電路的CPU而進行設定動作，使切換動作簡便，具有可以使上升平滑的效果。
倘若采用本發(fā)明，由于在內(nèi)部時鐘轉(zhuǎn)換電路中還設有判定外部振蕩器是否已正常產(chǎn)生第2時鐘，若判定為已不正常產(chǎn)生，則產(chǎn)生禁止向上述第2時鐘的切換的控制信號的禁止裝置，所以外部振蕩器完全不上升，或因發(fā)生外接部件與外部振蕩器的外部端子斷開等的非常事態(tài)，在第2時鐘輸出不正常的情況下，具有可以防止原封不動地輸出進行錯誤切換的高電平信號，使集成電路完全停止工作的效果。


圖1a是表示本發(fā)明實施例1的以多振蕩?？蛇M行振蕩的集成電路內(nèi)裝振蕩電路的構(gòu)成電路圖。
圖1b是表示在以RC振蕩模使用外部振蕩電路的情況下連接于外部端子的RC振蕩用外接部件的電路圖。
圖1c是表示在以固體振蕩模使用外部振蕩電路的情況下連接于外部端子的固體振蕩用外接部件的電路圖。
圖2是表示本發(fā)明實施例1的振蕩電路的內(nèi)部時鐘切換電路41的主體構(gòu)成電路圖。
圖3a是表示本發(fā)明實施例1的振蕩電路的時鐘切換動作期間的動作一例的定時圖。
圖3b是表示本發(fā)明實施例1的振蕩電路的時鐘切換動作期間的動作另一例的定時圖。
圖4是表示本發(fā)明實施例2的振蕩電路的內(nèi)部時鐘切換電路的構(gòu)成電路圖。
圖5是表示本發(fā)明實施例3的振蕩電路的內(nèi)部時鐘切換電路的構(gòu)成電路圖。
圖6是表示現(xiàn)有的集成電路內(nèi)裝振蕩電路一例的電路圖。
圖7是表示現(xiàn)有的集成電路內(nèi)裝振蕩電路另一例的電路圖。
圖8是以2種振蕩模振蕩的表示可能的集成電路內(nèi)裝振蕩電路的電路圖。
下面，說明本發(fā)明的各個實施例。實施例1圖1a是表示本發(fā)明實施例1的以多個振蕩模之中的一種?？烧袷幍募呻娐穬?nèi)裝振蕩電路的構(gòu)成電路圖。在圖中，1是集成電路；33是集成電路1的中央處理裝置(CPU)；31是在集成電路1上內(nèi)裝，具有多組倒相器和連接于其輸出上的電容，把各組串聯(lián)連接起來的同時，把輸出反饋到輸入中而構(gòu)成，產(chǎn)生第1時鐘VR02OUT的環(huán)形振蕩器即內(nèi)部振蕩器；40是有2個的外部端子2、3，固體振蕩模以RC振蕩模進行振蕩產(chǎn)生第2時鐘VX的外部振蕩器；41是選擇從環(huán)形振蕩器31輸出的第1時鐘VR02OUT或從外部振蕩器40輸出的第2時鐘VX之一作為內(nèi)部時鐘輸出的內(nèi)部時鐘轉(zhuǎn)換電路；36是連接CPU33、外部振蕩器40、內(nèi)部時鐘切換電路41以及圖未畫出的其他內(nèi)部電路的總線。
而且，4是連接于外部振蕩器40的2個外部端子2、3之間的倒相器；5是與倒相器4并聯(lián)配置的反饋電阻；10、11是產(chǎn)生基準電壓的基準電壓產(chǎn)生電阻；14是比較一方的外部端子3的電壓與基準電壓的比較器；15是根據(jù)比較器14的比較結(jié)果進行on/off動作，從另一方的外部端子2吸引電流的NMOS；16是配置于比較器14與NMOS15之間的延遲電路；34是通過總線36進行由CPU33決定的寫入，輸出具有與其對應值的選擇信號SEL1的第1寄存器；37是使選擇信號SEL1倒相的倒相器；39是按照已倒相的選擇信號，通過延遲電路16延遲的比較器14的輸出禁止到達NMOS15的AND電路。
并且，32是從所輸出的第1時鐘VR02OUT和第2時鐘VX中之選擇一種時鐘，把選中的時鐘作為內(nèi)部時鐘輸出的內(nèi)部時鐘切換電路41的主體；35是通過總線按照借助于CPU33寫入的數(shù)據(jù)，使選擇第1時鐘VR02OUT或第2時鐘VX的控制信號RING1輸出到內(nèi)部時鐘切換電路41的主體32的第2寄存器。
圖1b是表示在以RC振蕩方式使用外部振蕩器40時連接于2個外部端子2、3的RC振蕩用外接部件的電路圖。在圖中，12是共同外接于外部端子2、3上的外接電阻；13是共同外接于外部端子2、3上外接電容。
圖1c是表示在以固體振蕩方式使用外部振蕩器40時連接于2個外部端子2、3的固體振蕩用外接部件的電路圖。在圖中，6是外接于2個外部端子2、3之間的陶瓷振子；7、8是分別連接于外部端子2、3上外接電容。
圖2是表示內(nèi)部時鐘切換電路41的主體32的詳細構(gòu)成電路圖。在圖中，42是對從外部振蕩器40輸出的第2時鐘VX的脈沖數(shù)進行計數(shù)的兩位計數(shù)器；43是當兩位計數(shù)器42的計數(shù)值為3時輸出一致檢測信號的一致檢測電路；44是接收從第2寄存器35來的控制信號RING1使之倒相，把已倒相的控制信號向二進制計數(shù)器42的復位端子送出的倒相器；45是求出從一致檢測電路43來的一致檢測信號與從倒相器44來的倒相控制信號之間的邏輯和，在倒相控制信號變成高電平后輸出一致檢測信號與倒相控制信號為不一致的期間輸出信號A的兩輸入端AND電路，46是求出從一致檢測電路43來的一致檢測信號與從倒相器44來的倒相控制信號之間的邏輯和，在倒相控制信號變成高電平后一致檢測信號與倒相的控制信號期間一致為高電平時輸出信號B的另一個兩輸入端的AND電路。并且，47是在控制信號RING1為高電平的情況下，把從所加的環(huán)形振蕩器31的第1時鐘VR02OUT作為內(nèi)部時鐘V0輸出的第1開關；48是在從AND電路45來的信號A為高電平的情況下，把所加的高電平信號H作為內(nèi)部時鐘V0輸出的第2開關；49是在從AND電路46來的信號B為高電平的情況下，把從所加的外部振蕩器40來的第2時鐘VX作為內(nèi)部時鐘V0輸出的第3開關，這些開關都由CMOS構(gòu)成。
首先，對把圖1b中示出的RC振蕩用的外接部件連接到外部端子2、3上時的動作進行說明?；蛲ㄟ^投入電源使集成電路1啟動，或者，若使集成電路1復位，則使第1寄存器34和第2寄存器35的內(nèi)容復位，第2寄存器35輸出指示高電平的控制信號RING1時，使之選擇從環(huán)形振蕩器31來的第1時鐘VR02OUT。并且，環(huán)形振蕩器31與向集成電路1投入電源同時啟動被啟動，并把包括預定重復頻率的一連串脈沖的第1時鐘VR02OUT輸出到內(nèi)部時鐘切換電路41的主體32上。其結(jié)果，第1開關47導通，把從環(huán)形振蕩器31來的第1時鐘VR02OUT作為內(nèi)部時鐘V0從內(nèi)部時鐘切換電路41的主體32輸出，根據(jù)該第1時鐘VR02OUT執(zhí)行集成電路1的上升動作。這時，由于使從倒相器44輸出的倒相控制信號保持低電平，所以沒有從第2和第3開關48、49輸出時鐘信號。
圖3a和3b下面是表示從在說明的第1時鐘VR02OUT向第2時鐘VX的切換動作期間的內(nèi)部時鐘切換電路41工作的定時圖。詳細地說，圖3a是把第2時鐘VX的重復頻率設定得遠比第1時鐘VR02OUT的重復頻率為高的情況下的定時圖。圖3b是把第2時鐘VX的重復頻率設定為與第1時鐘VR02OUT的重復頻率大致等同的情況下的定時圖。下面，邊參照這些圖邊對切換動作進行說明。
內(nèi)部時鐘切換電路41在從環(huán)形振蕩器31輸出第1時鐘VR02OUT開始后，按照啟動程序CPU33把預定的數(shù)據(jù)寫入到第1寄存器34和第2寄存器35中。具體地說，把輸出的低電平的選擇信號SEL1寫入到第1寄存器34中，把輸出的低電平的控制信號RING1寫入到第2寄存器35中。該寫入動作的結(jié)果，如圖3a和3b所示，控制信號RING1向低電平轉(zhuǎn)移。響應該控制信號RING1，內(nèi)部時鐘切換電路41的主體32關斷第1開關47停止第1時鐘VR02OUT的送出，進而由于使第2開關48導通，把保持高電平的信號H作為內(nèi)部時鐘V0輸出。同時，外接電阻12、外接電容器13、倒相器4、比較器14、延遲電路16、AND電路39以及NMOS15的回路工作，按照由外接電阻12和外接電容器13構(gòu)成的RC電路的時間常數(shù)和延遲電路16對應的延遲時間的頻率的第2時鐘VX從外部振蕩器40輸出，該第2時鐘VX輸入到兩位計數(shù)器42中。而且，響應倒相控制信號使兩位計數(shù)器42解除復位狀態(tài)，就對輸入的第2時鐘VX的脈沖數(shù)進行計數(shù)把計數(shù)值CNT輸出。一致檢測電路43判定從兩位計數(shù)器42來的輸出計數(shù)值CNT是否到達3，若計數(shù)值CNT為3，則把一致檢測信號切換成高電平。也就是說，若兩位計數(shù)器42對第2時鐘VX的3個周期部分進行計數(shù)，則輸出高電平的一致檢測信號。這樣，一致檢測電路43與兩位計數(shù)器42聯(lián)合動作，判定外部振蕩器40是否已正常產(chǎn)生第2時鐘VX。另外，一致檢測電路43的閾值不限于3。
第2寄存器35從輸出低電平的控制信號RING1到一致檢測信號切換成高電平為止，也就是說，在兩位計數(shù)器42的計數(shù)值CNT成為3的期間，如圖3a和3b所示，AND電路45輸出保持高電平的信號A，第2開關48把保持高電平的信號H作為內(nèi)部時鐘V0輸出。而且，當一致檢測信號切換成高電平時，AND電路46就輸出高電平的信號B，其結(jié)果，第3開關49把從外部振蕩器40來的第2時鐘VX作為內(nèi)部時鐘V0輸出。
其次，對在圖1c示出的這種固體振蕩用外接部件連接于外部端子2、3時的動作進行說明。在集成電路1的電源接通后，及集成電路1復位后的動作同連接RC振蕩用外接部件時進行同樣地動作。內(nèi)部時鐘切換電路41在從環(huán)形振蕩器31開始輸出第1時鐘VR02OUT后，CPU33根據(jù)啟動程序，把預定數(shù)據(jù)寫入到第1寄存器34和第2寄存器35中。具體地說，設法把在第一寄存器34中輸出高電平的選擇信號SEL1所定的數(shù)據(jù)寫入到第1寄存器34中，設法把在第二寄存器35中輸出低電平的控制信號RING1所定的數(shù)據(jù)寫入到第2寄存器35中。這個寫入動作的結(jié)果，如圖3a和3b所示，控制信號RING1向高電平轉(zhuǎn)移。響應該控制信號RING1，內(nèi)部時鐘切換電路41的主體32關斷第1開關47，停止第1時鐘VR02OUT的送出，進而由于使第2開關48導通，因而把保持高電平的信號H作為內(nèi)部時鐘V0輸出。同時，根據(jù)從陶瓷振子6和電容器7、8輸出的電壓變動，倒相器4和反饋電阻5動作，于是從外部振蕩器40輸出預定頻率的第2時鐘VX。在產(chǎn)生第2時鐘VX后，內(nèi)部時鐘切換電路41與連接RC振蕩用外接部件時進行同樣的動作。
如上所述，本實施例1的集成電路內(nèi)裝振蕩電路，由于具備產(chǎn)生第1時鐘VR02OUT的內(nèi)部振蕩器31；根據(jù)連接于外部端子2、3的外接部件種類，用RC振蕩方式或固體振蕩方式，可以產(chǎn)生第2時鐘VX的外部振蕩器40；在剛啟動或剛復位之后把第1時鐘VR02OUT作為內(nèi)部時鐘V0輸出，同時響應控制信號RING1，因為具有從第1時鐘VR02OUT向第2時鐘VX切換的內(nèi)部時鐘轉(zhuǎn)換電路41，所以可以用RC振蕩方式或固體振蕩方式中的一種方式產(chǎn)生內(nèi)部時鐘。
但是，由于設置2個振蕩電路31和40是無關的，所以內(nèi)部振蕩器31已將其整個集成電路化，進而，外接于外部振蕩器40的RC振蕩用的外接部件和固體用的外接部件共用一組外部端子2、3，所以集成電路1的引腳數(shù)與現(xiàn)有的相同。并且，作為內(nèi)部振蕩器31由于使用晶體管和電容構(gòu)成的環(huán)形振蕩器，因而可以使其合適的內(nèi)部振蕩器的尺寸小型化。
并且，由于內(nèi)部時鐘切換電路41在從第1時鐘VR02OUT切換被切換成第2時鐘VX之際，從第1時鐘VR02OUT停止輸出起，就把保持高電平的信號作為內(nèi)部時鐘輸出，從已確認正常地輸出第2時鐘VX起第2時鐘VX開始輸出，所以即使是這2個時鐘相位不一致的情況下，也可以防止其切換時輸出具有高頻的時鐘或尖峰噪聲，可以保證集成電路1內(nèi)的閂鎖電路等的工作，且可以確實使集成電路1復位后的復原。
并且，由于在內(nèi)部時鐘切換電路41構(gòu)成上設置第2寄存器35，同時根據(jù)CPU33向第2寄存器35的寫入動作進行向第2時鐘的切換，所以根據(jù)在集成電路1上動作的軟件程序進行第2寄存器35的寫入可以進行向第2時鐘的切換，因此，可以根據(jù)集成電路1的動作狀態(tài)，向第2時鐘切換。實施例2圖4是表示本發(fā)明實施例2的集成電路內(nèi)裝振蕩電路的內(nèi)部時鐘切換電路41的主體32的詳細構(gòu)成電路圖。在圖中，對與圖2的實施例1同樣構(gòu)成部件給予同樣的標號。并且，50是對第2時鐘的時鐘數(shù)進行計數(shù)在已溢出時輸出表示其意思的溢出信號WRE的第2個兩位計數(shù)器；35a是限于從第2個兩位計數(shù)器50接收溢出信號WRE的情況下，可以指示把控制信號RING1向內(nèi)部時鐘切換電路41送出使第1時鐘VR02OUT切換成第2時鐘VX的第2寄存器。除此以外的構(gòu)成都與示于圖1和圖2的實施例1同樣，所以下面其說明從略。
實施例1的內(nèi)部時鐘切換電路41，在第2寄存器35輸出高電平的控制信號RING1以后，即使沒有正常輸出第2時鐘VX，也停止第1時鐘VR02OUT的輸出且輸出保持高電平的信號H。于此相反，實施例2的內(nèi)部時鐘切換電路41，如下面說明的那樣，在沒有正常輸出第2時鐘VX的情況下，則禁止向第2時鐘VX切換。
與實施例1一樣，通過電源接通啟動集成電路1，或者，當集成電路1被復位時，內(nèi)部時鐘切換電路41把從環(huán)形振蕩器31來的第1時鐘VR02OUT作為內(nèi)部時鐘V0輸出。然后，借助于CPU33改寫第2寄存器35的內(nèi)容，使第2寄存器35輸出低電平的控制信號RING1。此后，當從第2個兩位計數(shù)器50把溢出信號WRE輸入到第2寄存器35中時，則第2寄存器35輸出低電平的控制信號RING1。響應該控制信RING1，內(nèi)部時鐘切換電路41的主體32關斷第1開關47停止第1時鐘VR02OUT的輸出，進而通過使第2開關48導通，把保持高電平的信號H作為內(nèi)部時鐘V0輸出。同時，響應控制信號RING1，兩位計數(shù)器42開始第2時鐘VX的計數(shù)，把該計數(shù)值CNT向一致檢測電路43輸出。其結(jié)果，內(nèi)部時鐘V0又從保持高電平的信號H切換成第2時鐘VX。除此以外的動作與實施例1同樣，因而說明從略。
如上所述，該實施例2的內(nèi)部時鐘切換電路41被構(gòu)成為用第2個兩位計數(shù)器50判定外部振蕩器40是否正常產(chǎn)生第2時鐘VX，在判定為沒有正常產(chǎn)生第2時鐘VX的情況下，禁止向第2時鐘VX的切換。因此，實施例2的振蕩電路，或者外部振蕩器40完全沒有上升，或者因發(fā)生從外部振蕩器40的外部端子2、3切斷外接部件等的非常事故，在第2時鐘VX輸出不正常的情況下，可以防止照舊輸出進行錯誤切換的高電平信號H，集成電路1完全停止工作。因而，此后，可以使集成電路1復位并復原。
與上述實施例1一樣，一邊防止增加集成電路1的引腳數(shù)或增大電路規(guī)模，一邊可以用2種以上的振蕩方式中的一種方式進行工作。進而，即使第1時鐘VR02OUT的相位與第2時鐘VX的相位偏移，在其切換的時候，也可以防止輸出高頻時鐘或尖峰噪聲，因此，可以保證集成電路1內(nèi)的閂鎖電路等的工作，且可以確實使集成電路1復位后的復原。但是，由于可以進行第2寄存器35的改寫，向第2時鐘VX切換，所以可以根據(jù)集成電路1的動作狀態(tài)向第2時鐘VX切換。實施例3圖5是表示本發(fā)明的實施例3的集成電路內(nèi)裝振蕩電路的內(nèi)部時鐘切換電路41的主體32的詳細構(gòu)成電路圖。在圖中，與圖4實施例2同樣的構(gòu)成部件給予同樣的標號。另外，51是當從第2個兩位計數(shù)器50輸出的計數(shù)值CNT為3時，自動地從環(huán)形振蕩器31的第1時鐘VR02OUT輸出指示向從外部振蕩器40的第2時鐘VX切換的控制信號C的第2個一致檢測電路。其余部件由于與示于實施例1的圖1和實施例2的圖4相同，所以給予同樣的標號，說明從略。
通過電源接通啟動集成電路1或者集成電路1被復位時，第2個兩位計數(shù)器50就對從外部振蕩器40送出的第2時鐘VX的脈沖數(shù)進行計數(shù)，把計數(shù)值CNTb向第2個一致電路51送出。其計數(shù)值CNTb若變?yōu)?，則從第1時鐘VR02OUT輸出指示向第2時鐘VX切換的高電平控制信號C。響應該控制信號C，內(nèi)部時鐘切換電路41的主體32關斷第1開關47，停止第1時鐘VR02OUT的送出，由于使第2開關48導通，就把保持高電平的信號H作為內(nèi)部時鐘V0輸出。同時，響應控制信號C，兩位計數(shù)器42開始第2時鐘VX的計數(shù)，把該計數(shù)值CNT向一致檢測電路43輸出，當計數(shù)值CNT變?yōu)?時，一致檢測電路43輸出高電平的一致檢測信號。其結(jié)果，內(nèi)部時鐘V0又從保持高電平的信號H切換為第2時鐘VX。除此以外的動作因與實施例1同樣，故說明從略。
如上所述，由于本實施例的內(nèi)部時鐘切換電路41使用第2個兩位計數(shù)器50和一致檢測電路51，若判定為已正常地產(chǎn)生第2時鐘VX，則停止第1時時鐘VR02OUT的輸出，把保持高電平的信號作為內(nèi)部時鐘輸出，進而，使第1個兩位計數(shù)器42復位，在對第2時鐘VX的規(guī)定周期部分進行計數(shù)之后進行向第2時鐘VX的切換，所以CPU33不需要對內(nèi)部時鐘切換電路41和外部振蕩器40雙方進行用于時鐘切換的設定，可以簡單方便進行切換動作，使集成電路1順利建立。
而且，內(nèi)部時鐘切換電路41被構(gòu)成為，使得用第2個兩位計數(shù)器50和第2個一致檢測器51判定外部振蕩器40是否已正常產(chǎn)生第2時鐘VX，在已判定為沒有正常產(chǎn)生第2時鐘VX的情況下，禁止向第2時鐘VX的切換。因此，本實施例的振蕩電路，或者外部振蕩器40沒有完全建立，或者因發(fā)生外部振蕩器40的外部端子2、3切斷外接元件等的非常事故，在沒有正常輸出第2時鐘VX的情況下，可以防止原封不動地輸出進行錯誤切換的高電平信號H，而集成電路1完全停止工作。其結(jié)果，可以使集成電路1復位并復原。
并且，與上述實施例1同樣，一邊防止增加集成電路1的引腳數(shù)增加或電路規(guī)模的增大，一邊可以用2種以上的振蕩方式中的一種方式進行工作。進而，即使第1時鐘VR02OUT的相位與第2時鐘VX的相位偏移，在其切換的時候，也可以防止輸出高頻時鐘或尖峰噪聲，因此，可以保證集成電路1內(nèi)的閂鎖電路等的工作，且可以使集成電路1復位后的復原為確實復原。但是，由于可以進行第2寄存器35的改寫，向第2時鐘VX切換，故可以根據(jù)集成電路1的動作狀態(tài)向第2時鐘VX切換。
權(quán)利要求
1．一種內(nèi)裝于集成電路，可用2個以上振蕩模式之中的任一個振蕩的集成電路內(nèi)裝振蕩電路，其特征是，包括產(chǎn)生第1時鐘的內(nèi)部振蕩器；由連接于外部端子的外接裝置決定的，用2個以上振蕩模式之中的任一個振蕩模式，產(chǎn)生第2時鐘的外部振蕩器；以及在剛啟動上述集成電路或剛復位之后把上述第1時鐘作為內(nèi)部時鐘輸出，同時響應指示向上述第2時鐘切換的控制信號，停止第1時鐘的輸出且把保持高電平的信號作為內(nèi)部時鐘輸出，進而，判定上述外部振蕩器是否正常產(chǎn)生上述第2時鐘，若判定為已正常產(chǎn)生則把上述第2時鐘作為內(nèi)部時鐘輸出的內(nèi)部時鐘切換裝置。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成電路內(nèi)裝振蕩電路，其特征是，上述內(nèi)部振蕩電路是環(huán)形振蕩器。
3．根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成電路內(nèi)裝振蕩電路，其特征是，上述內(nèi)部時鐘切換電路還包括，借助于寫入改寫內(nèi)容，根據(jù)其內(nèi)容產(chǎn)生指示向上述第2時鐘切換的上述控制信號的寄存器。
4．根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成電路內(nèi)裝振蕩電路，其特征是，上述內(nèi)部時鐘切換電路包括，若接到指示向上述第2時鐘的切換的控制信號，則對所施加的上述第2時鐘的脈沖數(shù)進行計數(shù)的計數(shù)器；以及上述計數(shù)器的計數(shù)值若達到1以上規(guī)定的值，判定為上述外部振蕩器已正常產(chǎn)生上述第2時鐘，把上述第2時鐘作為內(nèi)部時鐘輸出的裝置。
5．根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成電路內(nèi)裝振蕩電路，其特征是，上述內(nèi)部時鐘切換電路還包括，判定上述外部振蕩器是否已正常產(chǎn)生上述第2時鐘，若判定為已正常產(chǎn)生，則產(chǎn)生指示向上述第2時鐘切換的上述控制信號的判定裝置。
6．根據(jù)權(quán)利要求5所述的集成電路內(nèi)裝振蕩電路，其特征是，上述判定裝置具有，對所施加的上述第2時鐘的脈沖數(shù)進行計數(shù)的計數(shù)器；以及當上述計數(shù)器的計數(shù)值達到1以上的規(guī)定值時，產(chǎn)生指示向上述第2時鐘切換的上述控制信號的裝置。
7．根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成電路內(nèi)裝振蕩電路，其特征是，上述內(nèi)部時鐘切換電路還包括，判定上述外部振蕩器是否正常產(chǎn)生上述第2時鐘，若判定為沒有正常產(chǎn)生，則禁止向上述第2時鐘切換的禁止裝置。
8．根據(jù)權(quán)利要求7所述的集成電路內(nèi)裝振蕩電路，其特征是，上述禁止裝置包括對所施加的第2時鐘的脈沖數(shù)進行計數(shù)，若溢出，就輸出溢出信號的計數(shù)器；上述內(nèi)部時切換換電路還包括，借助于從外部的寫入改寫內(nèi)容，并限于從上述計數(shù)器接收溢出信號時根據(jù)改寫的內(nèi)容，產(chǎn)生指示向上述第2時鐘切換的上述控制信號的寄存器。
全文摘要
在現(xiàn)有的集成電路內(nèi)裝振蕩電路中,RC振蕩方式和用陶瓷振子的固體振蕩方式之中不論哪一種,都此外需要設置啟動用振蕩電路,在其工作期間選擇振蕩方式,在時鐘切換之際有發(fā)生高頻時鐘或尖峰噪聲的問題。本發(fā)明中內(nèi)部時鐘切換電路41,根據(jù)環(huán)形振蕩器31的第1時鐘在動作的狀態(tài)下把內(nèi)部時鐘固定于一端的高電平上,然后,對外部振蕩器40的第2時鐘的脈沖數(shù)進行計數(shù),計數(shù)值成為規(guī)定值,則把第2時鐘作為內(nèi)部時鐘輸出。
文檔編號H03K3/00GK1212391SQ9810833
公開日1999年3月31日 申請日期1998年5月21日 優(yōu)先權(quán)日1997年9月24日
發(fā)明者久保憲司, 高岡秀司 申請人:三菱電機系統(tǒng)Lsi設計株式會社, 三菱電機株式會社