阅读说明：本技术 用锁相环锁定指示唤醒停止状态下的单片机的电路和方法 (Circuit and method for indicating single chip microcomputer in wake-up stop state by using phase-locked loop locking ) 是由 杨康 范麟 游骁斐 孟云 辛伟 王冬梅 于 2020-12-11 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种用锁相环锁定指示唤醒停止状态下的单片机的电路和方法；一种通过锁相环锁定指示唤醒停止状态下的单片机的方法,其特征在于:该方法包括步骤A、将锁相环的锁定指示脚连接单片机的普通I/O口,并通过电容连接单片机的复位脚,将单片机的复位脚通过电阻接电源二,将锁相环的配置接口管脚连接单片机的另一个普通I/O口或者SPI接口；步骤B、初始上电时,电源二通过电阻对电容进行充电,单片机复位脚由低电平变成高电平,完成上电复位启动；步骤C、单片机初始化状态,单片机对锁相环进行初始化配置；步骤D、单片机进入停止状态；步骤E、锁相环失锁状态：电源二通过电阻对电容进行充电,重新唤醒完全停止工作的单片机；本发明可广泛用于电子、通讯等领域。(The invention discloses a circuit and a method for indicating a singlechip in a wake-up stop state by using a phase-locked loop; a method for waking up a singlechip in a stop state through a phase-locked loop locking indication is characterized by comprising the steps of A, connecting a locking indication pin of the phase-locked loop with a common I/O port of the singlechip, connecting a reset pin of the singlechip through a capacitor, connecting the reset pin of the singlechip with a second power supply through a resistor, and connecting a configuration interface pin of the phase-locked loop with another common I/O port or an SPI (serial peripheral interface) of the singlechip; step B, when the power is initially powered on, the second power supply charges the capacitor through the resistor, and the reset pin of the single chip microcomputer is changed from a low level to a high level to complete power-on reset starting; step C, initializing the state of the single chip microcomputer, and performing initialization configuration on a phase-locked loop by the single chip microcomputer; step D, the single chip microcomputer enters a stop state; step E, the phase-locked loop is in a loss-of-lock state: the second power supply charges the capacitor through the resistor and wakes up the singlechip which completely stops working again; the invention can be widely used in the fields of electronics, communication and the like.)

用锁相环锁定指示唤醒停止状态下的单片机的电路和方法

技术领域

本发明涉及锁相环，具体涉及用锁相环锁定指示唤醒停止状态下的单片机的电路和方法。

背景技术

通过锁相环芯片实现频率合成是最常用的频率合成方式，而几乎所有的锁相环芯片都需要外部数字电路进行发码配置。在点频源锁相环电路中，一般同时集成了锁相环芯片和单片机。单片机上电之初对锁相环芯片进行初始化配置，然后通过监测锁相环的锁定指示判断锁相环是否锁定。当单片机监测到锁相环失锁(锁定指示为低电平)后，单片机将对锁相环重新发码配置，实现锁相环的可靠锁定。由于锁相环需要单片机实时监测是否失锁，因此单片机需要一直工作，这将增加整个电路的功耗。在小型化电路中，单片机的运行时钟还可能会导致合成射频信号的杂散恶化。现有点频源锁相环电路一般采用两种方式：一种是单片机一直处于工作状态，这将增加整个电路的功耗，在高集成度的微组装产品中，没有完全停止工作的单片机容易导致合成射频信号的杂散恶化；一种是单片机上电初始化配置后，就进入休眠状态，但电平中断电路工作。锁相环失锁后，通过锁定指示低电平唤醒单片机。这种方式虽然可降低单片机大部分功耗，但由于单片机始终无法实现完全停止工作(电平中断检测电路无法关闭)。在高集成度的微组装产品中，单片机需要与锁相环靠很近，仍可能会导致合成射频信号的杂散恶化。综上所述，在点频源锁相环电路中，就需要一种可通过锁相环锁定指示唤醒完全处于停止状态下的单片机的电路。

发明内容

本发明针对现有技术存在的不足，提出了一种用锁相环锁定指示唤醒停止状态下的单片机的电路和方法。

本发明的技术方案是，一种通过锁相环锁定指示唤醒停止状态下的单片机的方法，其特征在于:该方法包括:

步骤A、将锁相环的锁定指示脚连接单片机的普通I/O口，并通过电容连接单片机的复位脚，将单片机的复位脚通过电阻接电源二，同时将锁相环的配置接口管脚连接单片机的另一个普通I/O口或者SPI接口；

步骤B、初始上电时，锁相环锁定指示脚保持低电平，上电之初单片机复位脚保持低电平，电源二通过电阻对电容进行充电；经过一定时间后，单片机复位脚由低电平变成高电平，完成上电复位启动，上电复位时间通过电阻对电容的值进行调整。

步骤C、单片机初始化状态：单片机完成上电复位启动后，单片机对锁相环进行初始化配置，然后单片机通过普通I/O口检测锁相环的锁定指示脚是否为高电平，如果不为高电平，说明锁相环未锁定，单片机对锁相环重复初始化配置，直到锁相环的锁定指示脚由低电平变成为高电平，锁相环锁定；本状态下不会改变单片机复位脚的电平状态，单片机复位脚将一直保持高电平，单片机保持正常工作。

步骤D、单片机进入停止状态：当单片机对锁相环初始化配置完成后，即单片机检测到锁相环已完成锁定后，使单片机进入完全停止工作状态，内部所有时钟停止工作，任何中断均不可唤醒单片机；此时单片机电流保持最低值，且由于停止了所有时钟，单片机不会对锁相环的合成信号有任何干扰；但由于单片机特性，在单片机完全停止工作的状态下，可通过单片机的复位脚，重新复位单片机，让单片机重新开始运转。

步骤E、锁相环失锁状态：当某种异常情况导致锁相环失锁，此时锁相环的锁定指示脚变成低电平，该低电平可让电容的电压快速释放，从而使单片机复位脚变成低电平，同时电源二通过电阻对电容进行缓慢充电，一定时间后，单片机复位脚由低电平变成高电平；使完全停止工作的单片机被重新唤醒，单片机被重新唤醒后，将重新对失锁的锁相环进行配置，实现锁相环重新锁定，然后单片机再次进入停止工作状态。整个过程实现完美的闭环。

一种通过锁相环锁定指示唤醒停止状态下的单片机的电路，包括锁相环和单片机；其特征在于：锁相环的锁定指示脚连接单片机的普通I/O口，并通过电容连接单片机的复位脚，所述单片机的复位脚通过电阻接电源二，同时所述锁相环的配置接口管脚连接单片机的另一个普通I/O口或者SPI接口；当初始上电时，电源二通过电阻对电容进行充电，使单片机复位脚由低电平变成高电平，单片机完成上电复位启动，当单片机完成上电复位启动后，单片机对锁相环进行初始化配置，直到锁相环的锁定指示脚由低电平变成为高电平，锁相环锁定，当锁相环锁定后，使单片机进入完全停止工作状态；当某种异常情况导致锁相环失锁，此时锁相环的锁定指示脚变成低电平，使电容的电压快速释放，从而使单片机复位脚变成低电平，同时电源二通过电阻对电容进行缓慢充电，一定时间后，单片机复位脚变成高电平；使完全停止工作的单片机被重新唤醒，单片机重新唤醒后，重新对失锁的锁相环进行配置。

本发明所述的用锁相环锁定指示唤醒停止状态下的单片机的电路和方法的有益效果是：本发明通过锁相环的锁定指示复位停止工作的单片机，既可以保证锁相环可靠的锁定，也将单片机的功耗及其对锁相环的干扰降到最低，同时不影响单片机的正常上电复位，解决了点频源锁相环电路中，单片机功耗高的问题，同时可完全消除由于单片机无法完全停止工作，导致合成射频信号的杂散恶化的问题，可将电路中单片机的功耗几乎降为零，可完全消除由于单片机引入的杂散，具有电路稳定可靠，低功耗、杂散优异，成本低的优点：可广泛用于电子、通信等领域。

附图说明

图1是本发明所述的用锁相环锁定指示唤醒停止状态下的单片机的电路原理框图。

具体实施方式

实施例1，参见图1，一种通过锁相环锁定指示唤醒停止状态下的单片机的方法，该方法包括:

步骤A、将锁相环1的锁定指示脚连接单片机的普通I/O口，并通过电容C1连接单片机2的复位脚，将单片机2的复位脚通过电阻R1接电源二，同时将锁相环1的配置接口管脚连接单片机的另一个普通I/O口或者SPI接口；

步骤B、初始上电时，锁相环1锁定指示脚保持低电平，上电之初单片机2复位脚保持低电平，电源二通过电阻R1对电容C1进行充电；经过一定时间后，单片机复位脚由低电平变成高电平，完成上电复位启动，上电复位时间通过电阻R1对电容C1的值进行调整。

步骤C、单片机初始化状态：单片机完成上电复位启动后，单片机对锁相环进行初始化配置，然后单片机通过普通I/O口检测锁相环的锁定指示脚是否为高电平，如果不为高电平，说明锁相环未锁定，单片机对锁相环重复初始化配置，直到锁相环的锁定指示脚由低电平变成为高电平，锁相环锁定；本状态下不会改变单片机复位脚的电平状态，单片机复位脚将一直保持高电平，单片机保持正常工作。

步骤D、单片机进入停止状态：当单片机检测到锁相环已完成锁定后，使单片机进入完全停止工作状态，内部所有时钟停止工作，任何中断均不可唤醒单片机；此时单片机电流保持最低值，且由于停止了所有时钟，单片机不会对锁相环的合成信号有任何干扰；但由于单片机特性，在单片机完全停止工作的状态下，可通过单片机的复位脚，重新复位单片机，让单片机重新开始运转。

步骤E、锁相环失锁状态：当某种异常情况锁相环参考功率不稳定、高低温下需要重新校准VCO段等情况导致锁相环失锁，此时锁相环的锁定指示脚变成低电平，该低电平可让电容C1的电压快速释放，从而使单片机复位脚变成低电平，同时电源二通过电阻R1对电容C1进行缓慢充电，一定时间后，单片机复位脚变成高电平；从而重新唤醒完全停止工作的单片机，单片机复位完成后，将重新对失锁的锁相环进行配置，实现锁相环重新锁定，然后单片机再次进入停止工作状态。整个过程实现完美的闭环。

实施例2、一种通过锁相环锁定指示唤醒停止状态下的单片机的电路，包括锁相环1和单片机2；所述锁相环1的锁定指示脚连接单片机的普通I/O口，并通过电容C1连接单片机2的复位脚，所述单片机2的复位脚通过电阻R1接电源二，同时所述锁相环1的配置接口管脚连接单片机的另一个普通I/O口或者SPI接口；当初始上电时，电源二通过电阻R1对电容C1进行充电，使单片机复位脚由低电平变成高电平，单片机完成上电复位启动，当单片机完成上电复位启动后，单片机对锁相环进行初始化配置，直到锁相环的锁定指示脚由低电平变成为高电平，锁相环锁定，当锁相环锁定后，使单片机进入完全停止工作状态；当某种异常情况导致锁相环失锁，此时锁相环的锁定指示脚变成低电平，使电容C1的电压快速释放，从而使单片机复位脚变成低电平，同时电源二通过电阻R1对电容C1进行缓慢充电，一定时间后，单片机复位脚变成高电平；从而重新唤醒完全停止工作的单片机，单片机复位完成后，重新对失锁的锁相环进行配置。

本发明通过极低的成本实现了通过锁相环的锁定指示复位停止工作的单片机。电路稳定可靠，既可以保证锁相环可靠的锁定，也将单片机的功耗及其对锁相环的干扰降到最低，同时本电路不影响单片机的正常上电复位。该电路已经经过验证，可广泛用于点频源锁相环电路中。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。