时钟同步与自适应切换电路及方法、时钟电路与流程

本发明涉及时钟同步，具体涉及时钟同步与自适应切换电路及方法、时钟电路。

背景技术：

1、当代电子系统中，系统内部由多个子模块构成，子模块内部通常有独立的内部时钟电路。当它们组合起来构成系统时，需要使用一个统一的外部时钟进行同步，因此，时钟同步电路几乎成了电子系统各子模块中必要的一部分。

2、目前常用的时钟同步技术，通常由单独的芯片来实现，如锁相环结合晶振的形式实现晶振驯服，或是通过射频开关直接选择外部输入时钟作为模块本地时钟。当外部输入改变时，需要手动切换时钟，或者增加额外的放大器+三极管检波电路实现自动切换，会额外增加成本和功耗，不利于系统小型化发展。

技术实现思路

1、本发明的目的之一在于提供一种时钟同步与自适应切换电路，以解决现有技术中的当外部输入改变时，需要手动切换时钟的问题；目的之二在于提供一种时钟同步与自适应切换方法；目的之三在于提供一种时钟电路。

2、为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

3、一种时钟同步与自适应切换电路，包括：开关模块、电阻调节模块、控制模块，其中，控制模块，其输入端输入多种控制信号，其输入端还与压控晶振的输出端连接，其第一输出端与开关模块的第一输入端连接，其第二输出端与开关模块的控制端连接，其用于基于控制信号及压控晶振的反馈信号，得到第一电压信号，第一电压信号用于在自动运行模式下控制压控晶振的输出频率；开关模块，其第二输入端与电阻调节模块的输出端连接，其输出端与压控晶振的输入端连接；电阻调节模块，其输入端输入调节信号，其用于基于调节信号调节所阻值后，输出第二电压信号，第二电压信号用于在手动运行模式下控制压控晶振的输出频率；控制模块按照预设优先级，通过控制开关模块的通断状态，使得第一电压信号或者第二电压信号输送至压控晶振。

4、根据上述技术手段，本发明控制模块按照预设优先级，实现自动模式与手动模式之间的切换，并且控制模块可通过内部算法检测有无外部输入，并在无外部输入信号时自适应切换为其他方式控制，可根据实际应用在程序中自定义各个同步信号优先级。

5、进一步，开关模块包括：模拟开关，其第一输入端与控制模块的第一输出端连接，其第二输入端与电阻调节模块的输出端连接，其输出端与压控晶振的输入端连接，其控制端与控制模块的第二输出端连接。

6、进一步，控制模块包括：可编程控制器及数模转换器，其中，可编程控制器，其输入端输入多种控制信号，其输入端还与压控晶振的输出端连接，其第一输出端与数模转换器的输入端连接，其第二输出端与开关模块的控制端连接，其用于基于控制信号，得到第一数字电压信号；按照预设优先级，通过控制开关模块的通断状态，使得第一电压信号或者第二电压信号输送至压控晶振；数模转换器，其输出端与开关模块的第一输入端连接，其用于将第一数字电压信号转换为第一电压信号。

7、根据上述技术手段，在只增加数模转换器和模拟开关两个器件的情况下，实现多种信号同步及自适应切换功能，增加的电路的适应性，丰富了电路功能，简化了电路成本。

8、进一步，电阻调节模块包括：第一分压电阻、第二分压电阻及电位器，其中，电位器，其第一端通过第一分压电阻与外接电源连接，其第二端通过第二分压电阻接地，其第三端输出第二电压信号，其对外旋钮的转动使得其阻值改变。

9、一种时钟同步与自适应切换方法，方法包括：实时判断是否有控制信号输入；当有至少一个控制信号输入时，按照预设优先级，基于控制信号及压控晶振的反馈信号，得到第一电压信号；控制第一电压信号输送至压控晶振。

10、进一步，时钟同步与自适应切换方法还包括：当没有控制信号输入时，控制第二电压信号输送至压控晶振。

11、进一步，当控制信号为秒脉冲输入信号或外部时钟输入信号时，得到第一电压信号的过程，包括：对压控晶振的反馈信号进行分频，得到反馈信号分频信号；将秒脉冲输入信号或外部时钟输入信号与反馈信号分频信号比对；将比对结果进行滤波后，得到第一电压数字信号；将第一电压数字信号进行数模转换后，得到第一电压信号。

12、进一步，当控制信号为外部控制输入信号，外部控制输入信号包括频率控制字，得到第一电压信号的过程，包括：将频率控制字与参考频率控制字进行比对；基于比对结果，得到第一电压数字信号；将第一电压数字信号进行数模转换后，得到第一电压信号。

13、根据以上技术，本发明支持多种同步方式，可同时支持旋钮调节、秒脉冲同步、时钟同步、控制指令调节。

14、进一步，当有多个控制信号输入时，按照预设优先级，基于控制信号及压控晶振的反馈信号，得到第一电压信号的过程，包括：按照预设优先级，基于具有最高优先级的控制信号及压控晶振的反馈信号，得到第一电压信号；或者，当接收到模式切换信号时，则基于需要切换的模式所对应的控制信号及压控晶振的反馈信号，得到第一电压信号。

15、一种时钟电路，包括：时钟同步与自适应切换电路、压控晶振，其中，时钟同步与自适应切换电路的输出端与压控晶振的输入端连接；时钟同步与自适应切换电路通过以上实施例的方法，压控晶振的输出频率。

16、本发明的有益效果是：

17、(1)本发明控制模块基于控制信号及压控晶振的反馈信号，得到第一电压信号，第一电压信号用于在自动运行模式下控制压控晶振的输出频率；电阻调节模块基于调节信号调节所阻值后，输出第二电压信号，第二电压信号用于在手动运行模式下控制压控晶振的输出频率；控制模块按照预设优先级，通过控制开关模块的通断状态，使得第一电压信号或者第二电压信号输送至压控晶振。本发明控制模块按照预设优先级，实现自动模式与手动模式之间的切换，从而解决了现有技术中的当外部输入改变时，需要手动切换时钟的问题。

18、(2)本发明可编程控制器为系统中固有器件，非额外增加，压控晶振为时钟产生必要器件，电位器为旋钮调节功能必要器件，在只增加数模转换器和模拟开关两个器件的情况下，实现多种信号同步及自适应切换功能，增加的电路的适应性，丰富了电路功能，简化了电路成本。

技术特征：

1.一种时钟同步与自适应切换电路，其特征在于，包括：开关模块(11)、电阻调节模块(12)、控制模块(13)，其中，

2.根据权利要求1所述的时钟同步与自适应切换电路，其特征在于，开关模块(11)包括：

3.根据权利要求1所述的时钟同步与自适应切换电路，其特征在于，所述控制模块(13)包括：可编程控制器(131)及数模转换器(132)，其中，

4.根据权利要求1所述的时钟同步与自适应切换电路，其特征在于，所述电阻调节模块(12)包括：第一分压电阻(r1)、第二分压电阻(r2)及电位器(w1)，其中，

5.一种时钟同步与自适应切换方法，其特征在于，基于权利要求1-4任一项所述的时钟同步与自适应切换电路，所述方法包括：

6.根据权利要求5所述的时钟同步与自适应切换方法，其特征在于，还包括：

7.根据权利要求5所述的时钟同步与自适应切换方法，其特征在于，当所述控制信号为秒脉冲输入信号或外部时钟输入信号时，得到第一电压信号的过程，包括：

8.根据权利要求5所述的时钟同步与自适应切换方法，其特征在于，当所述控制信号为外部控制输入信号，所述外部控制输入信号包括频率控制字，得到第一电压信号的过程，包括：

9.根据权利要求5所述的时钟同步与自适应切换方法，其特征在于，当有多个控制信号输入时，按照预设优先级，基于所述控制信号及所述压控晶振(2)的反馈信号，得到第一电压信号的过程，包括：

10.一种时钟电路，其特征在于，包括：权利要求1-4任一项所述的时钟同步与自适应切换电路(1)、压控晶振(2)，其中，

技术总结
本发明涉及时钟同步技术领域，公开了时钟同步与自适应切换电路及方法、时钟电路，包括：控制模块基于控制信号及压控晶振的反馈信号，得到第一电压信号，第一电压信号用于在自动运行模式下控制压控晶振的输出频率；电阻调节模块基于调节信号调节所阻值后，输出第二电压信号，第二电压信号用于在手动运行模式下控制压控晶振的输出频率；控制模块按照预设优先级，通过控制开关模块的通断状态，使得第一电压信号或者第二电压信号输送至压控晶振。本发明控制模块按照预设优先级，实现自动模式与手动模式之间的切换，从而解决了现有技术中的当外部输入改变时，需要手动切换时钟的问题。

技术研发人员：戴怡飞,吴光勋
受保护的技术使用者：重庆长安汽车股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15