一种晶振起振电路、裸片、芯片以及电子设备的制作方法

本发明涉及电子电路领域，尤其涉及一种晶振起振电路、裸片、芯片以及电子设备。

背景技术：

1、振荡器是指不需要外加信号，就能自动地把直流电能转换成具有一定振幅和一定频率的交流信号的电路。振荡器能够产生频率准确且稳定的振荡波形，可以用于为芯片提供时钟信号。

2、振荡器包括选频网络以及放大器。当电源对振荡器上电时，电路中的噪声干扰产生瞬变电流，该瞬变电流包含有极宽的频带，但在选频网络的选频作用下，该振荡器只选择本身谐振频率的信号，在放大器的正反馈的作用下，谐振频率信号越来越强，从而产生正弦振荡波形。在对正弦振荡波形进行整形之后，即可获得方波信号。该方波信号即可作为芯片的时钟信号。

3、振荡器可以包括晶振和晶振起振电路两部分，晶振起振电路可以设置于芯片内部。晶振可以设置于芯片外部的印刷电路板（printed circuit board ,pcb）上，晶振通过芯片的引脚与晶振起振电路的晶振接口电连接，从而形成振荡器。

4、晶振起振电路分为两种，一种为单端起振模式的晶振起振电路，该种晶振起振电路包括一个晶振接口，该晶振接口在芯片上引出一个引脚，晶振的一个端口在pcb上与该引脚电连接，晶振的另一端口与地端电连接，从而形成单端起振模式振荡器。另一种为双端起振模式的晶振起振电路，该种晶振起振电路的两个晶振接口，在芯片上引出两个引脚，晶振的两个端口在pcb上与这两个引脚电连接，从而形成双端起振模式振荡器。

5、用户对晶振起振电路的需求可能为单端起振模式的晶振起振电路，也可能为双端起振模式的晶振起振电路，而上述两种晶振起振电路的起振模式都是固定的，无法根据用户的需求进行灵活调整。因此，目前的晶振起振电路存在无法灵活调整起振模式的技术问题。

技术实现思路

1、为解决以上技术问题，本发明实施例的主要目的在于提供一种晶振起振电路、裸片、芯片以及电子设备，以解决目前的晶振起振电路无法灵活调整起振模式的技术问题。

2、为实现上述目的，本发明实施例采用如下技术方案：

3、一种晶振起振电路，包括起振模块，还包括检测模块和控制模块；所述晶振起振电路包括两个可供晶振连接的晶振接口；所述检测模块在外部时钟信号的驱动下，检测所述晶振与晶振接口的连接方式，并根据所述连接方式确定所述起振模块的起振模式；所述控制模块在所述外部时钟信号的驱动下，控制所述起振模块按照所述起振模式进行起振。

4、优选地，所述两个晶振接口包括第一晶振接口以及第二晶振接口；

5、所述检测模块在所述外部时钟信号的驱动下，向所述第一晶振接口发送检测信号，并检测所述第一晶振接口的信号与所述第二晶振接口的信号的差异；

6、若所述差异小于设定基准，则判定所述第一晶振接口和所述第二晶振接口与所述晶振的对应端口连接，并判定所述起振模块的起振模式为双端起振模式，所述控制模块在所述外部时钟信号的驱动下，控制所述起振模块按照所述双端起振模式进行起振；

7、若所述差异大于设定基准，则判定所述第一晶振接口和所述第二晶振接口中仅有一者与所述晶振的一个端口连接，并判定所述起振模块的起振模式为单端起振模式，所述控制模块在所述外部时钟信号的驱动下，控制所述起振模块按照所述单端起振模式进行起振。

8、优选地，所述检测模块包括第一多路选通器、信号发送器以及信号检测器；

9、所述信号发送器向所述第一晶振接口发送检测信号，在所述控制模块选通第一通路的情况下，所述第一多路选通器输出所述第一晶振接口的信号，所述信号检测器接收并记录所述第一晶振接口的信号；

10、所述信号发送器向所述第一晶振接口发送检测信号，在所述控制模块选通第二通路的情况下，所述第一多路选通器输出所述第二晶振接口的信号，所述信号检测器接收所述第二晶振接口的信号，并检测所述第一晶振接口的信号与所述第二晶振接口的信号的差异。

11、优选地，所述检测信号为方波信号；所述信号检测器包括施密特触发器以及电平翻转检测单元；

12、所述施密特触发器在接收到所述第一晶振接口的信号时，向所述电平翻转检测单元发送第一信号，所述电平翻转检测单元检测第一信号在预设时长内的第一电平翻转次数；

13、所述施密特触发器在接收到所述第二晶振接口的信号时，向所述电平翻转检测单元发送第二信号，所述电平翻转检测单元检测第二信号在预设时长内的第二电平翻转次数；

14、所述电平翻转检测单元比较第一电平翻转次数与所述第二电平翻转次数，若两者的次数差异小于预设基准，则判定所述起振模块的起振模式为双端起振模式，若两者的次数差异大于预设基准，则判定所述起振模块的起振模式为单端起振模式。

15、优选地，晶振起振电路还包括电流源；所述电流源用于在双端起振模式和单端起振模式下分别向所述起振模块提供电流；所述电流源工作时，所述电流源的电流输出端相对于电源端具有一稳定压降；所述电流源的电流输出端与所述第二晶振接口电连接。

16、优选地，所述起振模块包括第一电压放大器、第二电压放大器、第一电容阵列以及第二电容阵列；

17、所述第二电容阵列的第一极与所述第一晶振接口电连接，所述第二电容阵列的第二极与第二多路选通器的输出端电连接，所述第二多路选通器的两个输入端分别与地端以及所述第二晶振接口电连接；所述第二多路选通器的数量为至少一个；

18、在所述起振模式为双端起振模式的情况下，所述控制模块控制所述第二多路选通器使所述第二电容阵列通过所述第二多路选通器与所述地端电连接，以使得所述第一电压放大器、所述第一电容阵列、所述第二电容阵列以及所述晶振形成双端模式起振振荡电路；

19、在所述起振模式为单端起振模式的情况下，所述控制模块控制所述第二多路选通器使所述第二电容阵列通过所述第二多路选通器与所述第二晶振接口电连接，以使得所述第二电压放大器、所述第一电容阵列、所述第二电容阵列以及所述晶振形成单端模式起振振荡电路。

20、优选地，所述第一电容阵列包括至少一个第一电容单元；每个所述第一电容单元与一个第一开关管串联，以及与一个第二开关并联；

21、当需要使用所述第一电容单元时，所述控制模块在所述外部时钟信号的驱动下，导通所述第一开关管，并断开所述第二开关；

22、当不需要使用所述第一电容单元时，所述控制模块在所述外部时钟信号的驱动下，断开所述第一开关管，并导通所述第二开关。

23、优选地，所述第二电容阵列包括至少一个第二电容单元；每个所述第二电容单元与一个所述第二多路选通器相连接；每个所述第二电容单元与一个第三开关管并联；

24、当所述起振模块的起振模式为双端起振模式，且需要使用所述第二电容单元时，所述控制模块在所述外部时钟信号的驱动下，控制所述第二多路选通器使所述第二电容单元通过所述第二多路选通器与所述地端电连接，并断开所述第三开关管；

25、当所述起振模块的起振模式为单端起振模式，且需要使用所述第二电容单元时，所述控制模块在所述外部时钟信号的驱动下，控制所述第二多路选通器使所述第二电容单元通过所述第二多路选通器与所述第二晶振接口电连接，并断开所述第三开关管；

26、当不需要使用所述第二电容单元时，所述控制模块在所述外部时钟信号的驱动下，控制所述第二多路选通器使所述第二电容单元通过所述第二多路选通器不与所述第二晶振接口以及所述地端电连接，并导通所述第三开关管。

27、优选地，晶振起振电路还包括电流源；所述电流源为所述第一电压放大器以及所述第二电压放大器提供静态偏置电流；

28、所述电流源从所述第一晶振接口接收反馈信号，根据所述反馈信号，调整所述电流源的输出电流的大小，以调整所述第一电压放大器的增益大小或者所述第二电压放大器的增益大小；

29、其中，所述反馈信号用于表征所述晶振起振电路输出的振荡波形的幅值大小。

30、优选地，所述电流源包括第一场效应管，所述第一场效应管的栅极用于接收所述反馈信号；

31、当所述反馈信号的幅值大于第一预设值时，在所述反馈信号的负半周期，所述第一场效应管处于非完全导通状态；所述反馈信号的幅值越大，在所述反馈信号的负半周期，流经所述第一场效应管的电流越小，所述电流源的输出电流也越小，所述第一电压放大器的增益或者所述第二电压放大器的增益也越小；

32、当所述反馈信号的幅值小于第一预设值时，在所述反馈信号的负半周期，所述第一场效应管处于完全导通状态，流经所述第一场效应管的电流恒定，所述电流源的输出电流也恒定，所述第一电压放大器的增益或者所述第二电压放大器的增益也恒定。

33、优选地，所述电流源还包括第二场效应管，所述第一场效应管与所述第二场效应管组成电流镜；

34、在流经所述第一场效应管的电流越小的情况下，流经所述第二场效应管也越小，所述电流源的输出电流也越小。

35、一种裸片，包括前述任一种晶振起振电路。

36、一种芯片，包括前述任一种裸片。

37、一种电子设备，包括前述任一种芯片。

38、本发明实施例中，由于检测模块在外部时钟信号的驱动下，可以自动检测晶振与晶振接口的连接方式，并根据该连接方式确定起振模块的起振模式。然后，控制模块可以在外部时钟信号的驱动下，控制起振模块按照前述起振模式进行起振。因此，本发明实施例中的晶振起振电路能够灵活调整起振模式。

39、本发明的其他有益效果，将在具体实施方式中通过具体技术特征和技术方案的介绍来阐述，本领域技术人员通过这些技术特征和技术方案的介绍，应能理解所述技术特征和技术方案带来的有益技术效果。