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时钟信号监测电路及时钟信号监测系统有效专利 实用

技术领域

[0001] 本申请涉及信号监测技术领域,特别是涉及一种时钟信号监测电路及时钟信号监测系统。

相关背景技术

[0002] 随着自动驾驶的飞速发展,汽车领域对于域控制器的安全性要求越来越高,其中,域控制器中相关控制芯片的工作逻辑时序需要具备一定的功能安全要求;因此,实现控制芯片工作逻辑时序的监测,对域控制器的安全性提升尤为重要。
[0003] 相关技术中,在汽车领域,通常基于带有功能安全等级的外部看门狗芯片,实时监测控制芯片输出的时钟信号的状态,并在控制芯片输出时钟信号发生异常时,通过看门狗芯片及时通知控制芯片进行复位,保证系统运行的安全性。然而,在实际应用中,带有功能安全等级的外部看门狗芯片成本较高,进而导致时钟信号监测电路的物料成本过高。
[0004] 针对现有技术中存在的时钟信号监测电路物料成本过高的问题,目前还没有提出有效的解决方案。实用新型内容
[0005] 基于此,有必要针对上述技术问题,提供一种时钟信号监测电路及时钟信号监测系统。
[0006] 第一方面,本申请提供了一种时钟信号监测电路,所述时钟信号监测电路包括:电压调节电路以及电压监控芯片;
[0007] 所述电压调节电路的输入端与控制芯片的输出端连接,用于获取控制芯片的时钟信号,并将所述时钟信号转换为直流电压信号,并将所述直流电压信号传输至所述电压监控芯片;
[0008] 所述电压监控芯片的输入端与所述电压调节电路的输出端连接,所述电压监控芯片的输出端与所述控制芯片的复位端连接,用于获取所述直流电压信号,根据所述直流电压信号以及电压阈值,生成复位信号,并将所述复位信号传输至所述控制芯片,以使所述控制芯片复位。
[0009] 在其中一个实施例中,所述电压调节电路包括:电压转换电路以及分压电路;
[0010] 所述电压转换电路的输入端与所述控制芯片的输出端连接,用于获取控制芯片的时钟信号,将所述时钟信号转换为直流电压信号,并将所述直流电压信号传输至所述分压电路;
[0011] 所述分压电路的输入端与所述电压转换电路的输出端连接,所述分压电路的输出端与所述电压监控芯片的输入端连接,用于接收所述直流电压信号,并对所述直流电压信号进行分压处理,将分压处理后的直流电压信号传输至所述电压监控芯片。
[0012] 在其中一个实施例中,所述电压转换电路为由电容构成的电压转换电路。
[0013] 在其中一个实施例中,所述电压转换电路包括第一电容;
[0014] 所述第一电容的一端与所述控制芯片的输出端连接,所述第一电容的另一端接地;
[0015] 所述分压电路的输入端与所述第一电容和所述控制芯片的输出端的连接点连接。
[0016] 在其中一个实施例中,所述电压转换电路包括第一电容以及第一电阻;
[0017] 所述第一电阻的一端与所述控制芯片的输出端连接,所述第一电阻的另一端与所述分压电路的输入端连接;
[0018] 所述第一电容的一端与所述第一电阻和所述分压电路的输入端的连接点连接,所述第一电容的另一端接地。
[0019] 在其中一个实施例中,所述电压转换电路包括第一电容、第一电阻以及第二电阻;
[0020] 所述控制芯片的输出端依次通过所述第一电阻以及第二电阻连接至所述分压电路的输入端;
[0021] 所述第一电容的一端与所述第一电阻和第二电阻的连接点连接,所述第一电容的另一端接地。
[0022] 在其中一个实施例中,所述电压转换电路包括第一电容、第二电容以及第一电阻;
[0023] 所述第一电阻的一端与所述控制芯片的输出端连接,所述第一电阻的另一端与所述分压电路的输入端连接;
[0024] 所述第一电容的一端与所述第一电阻和所述控制芯片的输出端的连接点连接,所述第一电容的另一端接地;
[0025] 所述第二电容的一端与所述第一电阻和所述分压电路的输入端的连接点连接,所述第二电容的另一端接地。
[0026] 在其中一个实施例中,所述分压电路包括第三电阻以及第四电阻;
[0027] 所述第三电阻的一端与所述电压转换电路的输出端连接,所述第三电阻的另一端与所述电压监控芯片的输入端连接;
[0028] 所述第四电阻的一端与所述第三电阻和所述电压监控芯片的输入端的连接点连接,所述第四电阻的另一端接地。
[0029] 在其中一个实施例中,所述电压阈值与所述控制芯片的输出端输出的时钟信号的误差相关联。
[0030] 第二方面,本申请还提供了一种时钟信号监测系统,所述时钟信号监测系统包括控制芯片以及上述第一方面任意一项实施例中所述的时钟信号监测电路;
[0031] 所述时钟信号监测电路与所述控制芯片连接,用于监控所述控制芯片产生的时钟信号。
[0032] 上述时钟信号监测电路及时钟信号监测系统,时钟信号监测电路包括:电压调节电路以及电压监控芯片;其中,电压调节电路的输入端与控制芯片的输出端连接,电压监控芯片的输入端与电压调节电路的输出端连接,电压监控芯片的输出端与控制芯片的复位端连接;通过电压调节电路获取控制芯片的时钟信号,并将时钟信号转换为直流电压信号,进一步将直流电压信号传输至电压监控芯片;电压监控芯片基于获取的直流电压信号,根据直流电压信号以及电压阈值,生成相应的复位信号传输至控制芯片,以使控制芯片复位,不仅降低了时钟监测电路的物料成本,还提高了控制芯片的安全性。

具体实施方式

[0044] 为了便于理解本申请,下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的实施例。但是,本申请可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施例。相反地,提供这些实施例的目的是使本申请的公开内容更加透彻全面。
[0045] 除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本申请。
[0046] 可以理解,本申请所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种元件,但这些元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个元件与另一个元件区分。举例来说,在不脱离本申请的范围的情况下,可以将第一电阻称为第二电阻,且类似地,可将第二电阻称为第一电阻。第一电阻和第二电阻两者都是电阻,但其不是同一电阻。
[0047] 可以理解,以下实施例中的“连接”,如果被连接的电路、模块、单元等相互之间具有电信号或数据的传递,则应理解为“电连接”、“通信连接”等。
[0048] 可以理解,“至少一个”是指一个或多个,“多个”是指两个或两个以上。“元件的至少部分”是指元件的部分或全部。
[0049] 在此使用时,单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也可以包括复数形式,除非上下文清楚指出另外的方式。还应当理解的是,术语“包括/包含”或“具有”等指定所陈述的特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的存在,但是不排除存在或添加一个或更多个其他特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的可能性。同时,在本说明书中使用的术语“和/或”包括相关所列项目的任何及所有组合。
[0050] 相关技术中,由于带有功能安全等级的外部看门狗芯片成本较高,进而导致时钟信号监测电路的物料成本过高。为此,本申请提出时钟信号监测电路及时钟信号监测系统。
[0051] 在一个实施例中,如图1所示,图1为一实施例中时钟信号监测电路的整体结构图。时钟信号监测电路包括:电压调节电路100以及电压监控芯片200;
[0052] 电压调节电路100的输入端与控制芯片300的输出端连接,用于获取控制芯片300的时钟信号,并将时钟信号转换为直流电压信号,并将直流电压信号传输至电压监控芯片200;
[0053] 电压监控芯片200的输入端与电压调节电路100的输出端连接,电压监控芯片200的输出端与控制芯片300的复位端连接,用于获取直流电压信号,根据直流电压信号以及电压阈值,生成复位信号,并将复位信号传输至控制芯片300,以使控制芯片300复位。
[0054] 其中,时钟信号,为方波信号包括高电平时钟信号以及低电平时钟信号;时钟信号具有周期性,并且设有占空比;其中,占空比,为高电平时钟信号宽度占一整个时钟周期的比例;高电平时钟信号宽度,指高电平时钟信号维持的时长;一整个时钟周期减去高电平时钟信号宽度,等于低电平时钟信号宽度,即低电平时钟信号维持的时长。需要说明的是,时钟信号的周期、以及时钟信号的占空比,需要根据实际需求进行设定,本实施例不做具体限定。
[0055] 具体的,电压调节电路100的输入端与控制芯片300的输出端连接,能够实时捕获控制芯片300的输出端输出的时钟信号即方波信号;进一步,将时钟信号即方波信号转换为直流电压信号,再将直流电压信号经电压调节电路100的输出端传输至电压监控芯片200,进行直流电压信号的监测。
[0056] 其中,电压阈值包括电压阈值上限以及电压阈值下限。其中,复位信号,为低电平信号。需要说明的是,电压阈值上限和电压阈值下限的具体电压值,需要根据控制芯片300的输出端输出的时钟信号的电压误差进行设定,本实施例不做具体限定。
[0057] 具体的,电压监控芯片200的输入端与电压调节电路100的输出端连接,电压监控芯片200的输出端与控制芯片300的复位端连接。当电压调节电路100将获取到的控制芯片300的输出端输出的时钟信号即方波信号,转换为直流电压信号传输至电压监控芯片200后,电压监控芯片200,基于电压阈值,将获取的直流电压信号与电压阈值进行比较,确定直流电压信号是否超出电压阈值,即直流电压信号是否超出电压阈值上限或电压阈值下限,进而生成相应的复位信号,并将复位信号传输至控制芯片300的复位端,以使控制芯片300复位。示例的,若直流电压信号未超出电压阈值,即直流电压信号在电压阈值上限和电压阈值下限之间时,此时,电压监控芯片200的输出端,不会向控制芯片300的复位端输出复位信号即低电平信号;若直流电压信号超出电压阈值,即直流电压信号大于电压阈值上限、或小于电压阈值下限时,此时,电压监控芯片200的输出端,向控制芯片300的复位端输出复位信号即低电平信号,进而控制控制芯片300进入复位状态。
[0058] 本实施例中,通过电压调节电路100,将控制芯片300输出端输出的时钟信号转化为直流电压信号,进而基于电压阈值,通过电压监控芯片200将直流电压信号与电压阈值进行比较,生成复位信号,控制控制芯片300进行复位,不仅降低了时钟信号监测电路的物料成本,还提高了控制芯片300的安全性。
[0059] 在一个实施例中,如图2所示,图2为另一实施例中时钟信号监测电路的整体结构图;电压调节电路100包括:电压转换电路110以及分压电路120;
[0060] 电压转换电路110的输入端与控制芯片300的输出端连接,用于获取控制芯片300的时钟信号,将时钟信号转换为直流电压信号,并将直流电压信号传输至分压电路120;
[0061] 分压电路120的输入端与电压转换电路110的输出端连接,分压电路120的输出端与电压监控芯片200的输入端连接,用于接收直流电压信号,并对直流电压信号进行分压处理,将分压处理后的直流电压信号传输至电压监控芯片200。
[0062] 优选的,电压转换电路110为由电容构成的电压转换电路。
[0063] 其中,电容,具有充电放电特性以及滤波特性,基于此,由电容构成的电压转换电路110,具有整流特性以及滤波特性;其中,电压转换电路110的整流特性,指基于电容充电放电特性,将时钟信号即方波信号转换为直流电压信号;电压转换电路110的滤波特性,指基于电容的滤波特性,消除时钟信号即方波信号中的交流电压分量,从而得到平滑的直流电压信号。
[0064] 其中,分压电路120具有降压特性,能够将电压转换电路110输出的直流电压信号的电压,降至电压监控芯片200所能监测的电压范围,避免直流电压信号的电压过大对电压监控芯片200带来损坏风险。
[0065] 具体的,控制芯片300的输出端输出的时钟信号即方波信号,传输至电压转换电路110,经电压转换电路110进行整流、滤波处理后,从电压转换电路110的输出端输出转换后的直流电压信号;由于直流电压信号的电压可能会对电压监控芯片200带来损坏风险,因此,将直流电压信号传输至分压电路120进行分压处理,以使分压处理后的直流电压信号,能够传输至电压监控芯片200进行电压监测。
[0066] 本实施例中,基于电压转换电路110的整流、滤波特性,将监测到的时钟信号转换为直流电压信号,提高了直流电压信号的稳定性和准确性,进而为提高时钟信号监测电路的稳定性和准确性奠定了基础;基于分压电路120的分压特性,对转换后的直流电压信号进行分压处理,提高了电压监控芯片200的安全性,进而为提高时钟信号监测电路的安全性奠定了基础。
[0067] 在一个实施例中,如图3所示,图3为一实施例中时钟信号监测电路中电压转换电路的电路原理图;优选的,电压转换电路110包括第一电容C1;
[0068] 第一电容C1的一端与控制芯片300的输出端连接,第一电容C1的另一端接地;
[0069] 分压电路120的输入端与第一电容C1和控制芯片300的输出端的连接点连接。
[0070] 其中,第一电容C1,具有充电放电特性以及滤波特性,用于对控制芯片300的输出端输出的时钟信号即方波信号进行整流、滤波处理,以使时钟信号转换为平滑的直流电压信号。第一电容C1的状态包括充电状态以及放电状态。
[0071] 具体的,基于控制芯片300的输出端输出的时钟信号的周期性以及预设的占空比,若时钟信号即方波信号处于高电平时钟信号期间,此时,控制芯片300的输出端的电压流经第一电容C1,第一电容C1处于充电状态,分压电路120的输入端的电压,由控制芯片300的输出端提供;若时钟信号即方波信号,从高电平时钟信号切换至低电平时钟信号,并基于预设的占空比,持续一定时间的低电平时钟信号时,此时,控制芯片300的输出端的电压为0V,第一电容C1处于放电状态,分压电路120的输入端的电压,由第一电容C1提供,能够确保分压电路120的输入端的电压保持稳定;基于此,每个时钟周期依次循环,能够将控制芯片300的输出端输出的时钟信号,转换为平滑的直流电压信号,传输至分压电路120的输入端。
[0072] 本实施例中,基于第一电容C1,对控制芯片300的输出端输出的时钟信号进行整流、滤波处理,得到平滑的直流电压信号,为提高时钟信号监测的准确性奠定了基础,进一步降低了时钟信号监测电路的物料成本。
[0073] 在一个实施例中,如图4所示,图4为另一实施例中时钟信号监测电路中电压转换电路的电路原理图;可选地,电压转换电路110包括第一电容C1以及第一电阻R1;
[0074] 第一电阻R1的一端与控制芯片300的输出端连接,第一电阻R1的另一端与分压电路120的输入端连接;
[0075] 第一电容C1的一端与第一电阻R1和分压电路120的输入端的连接点连接,第一电容C1的另一端接地。
[0076] 其中,电压转换电路110由第一电容C1、第一电阻R1构成,不仅可以实现时钟信号的整流处理,还可以衰减时钟信号中的高频成分,提高转换后得到的直流电压信号的质量。需要说明的是,第一电容C1的容值以及第一电阻R1的阻值,需要根据实际情况进行设定,本实施例不做具体限定。
[0077] 具体的,基于控制芯片300的输出端输出的时钟信号的周期性以及预设的占空比,若时钟信号即方波信号处于高电平时钟信号期间,此时,控制芯片300的输出端的电压经第一电阻R1,分别流经第一电容C1、分压电路120的输入端,此时第一电容C1处于充电状态,分压电路120的输入端的电压,由控制芯片300的输出端提供;若时钟信号即方波信号,从高电平时钟信号切换至低电平时钟信号,并基于预设的占空比,持续一定时间的低电平时钟信号时,此时,控制芯片300的输出端的电压为0V,没有电压流经第一电阻R1,进而无电压流经第一电容C1,此时第一电容C1处于放电状态,分压电路120的输入端的电压,由第一电容C1提供,能够确保分压电路120的输入端的电压保持稳定;基于此,每个时钟周期依次循环,能够将控制芯片300的输出端输出的时钟信号,转换为平滑的直流电压信号,传输至分压电路120的输入端。
[0078] 需要说明的是,本实施例中的第一电阻R1,可以用电感进行替换。
[0079] 本实施例中,基于第一电容C1和第一电阻R1,能够得到平滑的直流电压信号,为提高时钟信号监测的准确性奠定了基础。
[0080] 在一个实施例中,如图5所示,图5为另一实施例中时钟信号监测电路中电压转换电路的电路原理图;可选地,电压转换电路110包括第一电容C1、第一电阻R1以及第二电阻R2;
[0081] 控制芯片300的输出端依次通过第一电阻R1以及第二电阻R2连接至分压电路120的输入端;
[0082] 第一电容C1的一端与第一电阻R1和第二电阻R2的连接点连接,第一电容C1的另一端接地。
[0083] 其中,第一电容C1、第一电阻R1以及第二电阻R2构成T型结构的电压转换电路110。需要说明的是,T型结构的电压转换电路110,能够更好地衰减时钟信号中的高频成分,进一步提高转换后的直流电压信号的质量。需要说明的是,第一电容C1的容值、第一电阻R1的阻值以及第二电阻R2的阻值,需要根据实际情况进行设定,本实施例不做具体限定。
[0084] 具体的,基于控制芯片300的输出端输出的时钟信号的周期性以及预设的占空比,若时钟信号即方波信号处于高电平时钟信号期间,此时,控制芯片300的输出端的电压经第一电阻R1,分别流经第一电容C1、第二电阻R2,此时第一电容C1处于充电状态,分压电路120的输入端的电压,由控制芯片300的输出端提供;若时钟信号即方波信号,从高电平时钟信号切换至低电平时钟信号,并基于预设的占空比,持续一定时间的低电平时钟信号时,此时,控制芯片300的输出端的电压为0V,没有电压流经第一电阻R1,进而无电压流经第一电容C1,此时第一电容C1处于放电状态,第二电阻R2、以及分压电路120的电压,由第一电容C1提供,能够确保流入分压电路120的输入端的电压保持稳定;基于此,每个时钟周期依次循环,能够将控制芯片300的输出端输出的时钟信号,转换为平滑的直流电压信号,传输至分压电路120的输入端。
[0085] 需要说明的是,本实施例中的第一电阻R1以及第二电阻R2,均可以用电感进行替换。
[0086] 本实施例中,基于第一电容C1、第一电阻R1以及第二电阻R2构成T型结构的电压转换电路110,能够得到更加平滑的直流电压信号,进一步提高了直流电压信号的质量。
[0087] 在一个实施例中,如图6所示,图6为另一实施例中时钟信号监测电路中电压转换电路的电路原理图;可选地,电压转换电路110包括第一电容C1、第二电容C2以及第一电阻R1;
[0088] 第一电阻R1的一端与控制芯片300的输出端连接,第一电阻R1的另一端与分压电路120的输入端连接;
[0089] 第一电容C1的一端与第一电阻R1和控制芯片300的输出端的连接点连接,第一电容C1的另一端接地;
[0090] 第二电容C2的一端与第一电阻R1和分压电路120的输入端的连接点连接,第二电容C2的另一端接地。
[0091] 其中,第一电容C1、第二电容C2以及第一电阻R1构成π型结构的电压转换电路110;π型结构的电压转换电路110,能够有效滤除时钟信号中的交流成分,使得转换后的直流电压信号更加平滑。需要说明的是,第一电容C1的容值、第二电容C2的容值以及第一电阻R1的阻值,需要根据实际情况进行设定,本实施例不做具体限定。
[0092] 具体的,基于控制芯片300的输出端输出的时钟信号的周期性以及预设的占空比,若时钟信号即方波信号处于高电平时钟信号期间,此时,控制芯片300的输出端的电压,分别流经第一电容C1、第一电阻R1,再经第一电阻R1流经第二电容C2和分压电路120的输入端,此时,第一电容C1和第二电容C2均处于充电状态,分压电路120的输入端的电压,由控制芯片300的输出端提供;若时钟信号即方波信号,从高电平时钟信号切换至低电平时钟信号,并基于预设的占空比,持续一定时间的低电平时钟信号时,此时,控制芯片300的输出端的电压为0V,没有电压流经第一电容C1、第一电阻R1以及第二电容C2,此时第一电容C1和第二电容C2均处于放电状态,分压电路120的输入端的电压,由第一电容C1和第二电容C2提供,能够确保流入分压电路120的输入端的电压保持稳定;基于此,每个时钟周期依次循环,能够将控制芯片300的输出端输出的时钟信号,转换为平滑的直流电压信号,传输至分压电路120的输入端。
[0093] 需要说明的是,本实施例中的第一电阻R1,可以用电感进行替换。
[0094] 本实施例中,基于第一电容C1、第二电容C2以及第一电阻R1构成π型结构的电压转换电路110,能够有效滤除时钟信号中的交流成分,得到更加平滑的直流电压信号,为进一步提高时钟信号监测的准确性奠定了基础。
[0095] 在一个实施例中,如图7所示,图7为一实施例中时钟信号监测电路中分压电路的电路原理图;分压电路120包括第三电阻R3以及第四电阻R4;
[0096] 第三电阻R3的一端与电压转换电路110的输出端连接,第三电阻R3的另一端与电压监控芯片200的输入端连接;
[0097] 第四电阻R4的一端与第三电阻R3和电压监控芯片200的输入端的连接点连接,第四电阻R4的另一端接地。
[0098] 需要说明的是,第三电阻R3和第四电阻R4的阻值,需要根据实际情况进行设定,本实施例不做具体限定。
[0099] 具体的,将控制芯片300的输出端输出的时钟信号,传输至电压转换电路110的输入端,经电压转换电路110进行整流、滤波处理后,从电压转换电路110的输出端输出直流电压信号;随后,将直流电压信号经第三电阻R3和第四电阻R4进行分压处理,基于欧姆定律,能够得到分压处理后的直流电压信号,即第四电阻R4、第三电阻R3和电压监控芯片200的输入端的连接点处的电压,也即电压监控芯片200的输入端的电压。
[0100] 本实施例中,基于第三电阻R3和第四电阻R4,能够将直流电压信号的电压,降至电压监控芯片200所能监测的电压范围之内,避免了直流电压信号的电压过大对电压监控芯片200带来损坏风险,为提高时钟信号监测电路的安全性奠定了基础。
[0101] 在一个实施例中,电压阈值与控制芯片300的输出端输出的时钟信号的误差相关联。
[0102] 其中,电压阈值包括电压阈值上限以及电压阈值下限。
[0103] 具体的,电压阈值上限和电压阈值下限的具体电压值,与控制芯片300的输出端输出的时钟信号的电压误差相关联;示例的,将控制芯片300的输出端输出的时钟信号的电压记为V1,将经电压调节电路100处理得到的直流电压信号的电压记为V3;若控制芯片300的输出端输出的时钟信号的电压V1的误差为±10%,则经电压调节电路100处理得到的直流电压信号的电压V3的误差也为±10%,此时,为确保时钟信号监测电路的可靠性,将电压阈值设置V3±V3*20%,即将电压阈值上限的电压值设置为V3+V3*20%,将电压阈值下限的电压值设置为V3‑V3*20%。
[0104] 本实施例中,基于控制芯片300的输出端输出的时钟信号的误差,设置电压监控芯片200的电压阈值,提高了时钟信号监测电路的可靠性。
[0105] 在一个具体实施例中,控制芯片300的输出端输出的时钟信号的电压,取决于控制芯片300的参考电压。控制芯片300包括但不限于MCU(Microcontroller Unit,微控制单元)、SOC(System Of Chip,系统芯片)。示例的,若控制芯片300为MCU,MCU的参考电压一般为3.3V或1.8V;以参考电压为3.3V的MCU为例,该MCU输出端输出的时钟信号的电压,即高电平时钟信号的电压范围为3.0V‑3.6V。
[0106] 电压监控芯片200所能监测的电压范围较小且为固定值;示例的,电压监控芯片200的所能监测的电压上限为1.2V,电压下限为0.8V;此时,若选用参考电压为3.3V的MCU作为控制芯片300,并设时钟信号的占空比为80%时,则经电压转换电路110输出的直流电压信号的电压值为3.3*0.8=2.64V,此时,该直流电压信号的电压值明显超出电压监控芯片
200所能监测的电压范围,因此,需要经分压电路120进行分压处理,以使分压处理后的直流电压信号的电压能够被电压监控芯片200监测到。
[0107] 在一个具体实施例中,如图8所示,图8为一实施例中时钟信号监测电路的电路原理图。优选的,电压转换电路110包括第一电容C1;分压电路120包括第三电阻R3以及第四电阻R4;控制芯片300为MCU。将MCU的输出端输出的时钟信号的电压,即高电平时钟信号的电压记为V1;将MCU的输出端、第一电容C1以及第三电阻R3的连接点处的电压记为V2,即直流电压信号的电压为V2;将第三电阻R3、第四电阻R4以及电压监控芯片200的连接点处的电压记为V3,即分压处理后的直流电压信号的电压为V3;将电压阈值上限记为VH,电压阈值下限记为VL。
[0108] 具体的,假设MCU的输出端输出的时钟信号的占空比为n;MCU的输出端输出的时钟信号,经第一电容C1后,转换为直流电压信号,直流电压信号的电压V2=V1*n;基于欧姆定律,将直流电压信号的电压V2,经第三电阻R3和第四电阻R4进行分压处理后,得到分压处理后的直流电压信号的电压V3=V2*R4/(R3+R4)=V1*n*R4/(R3+R4);通过电压监控芯片200,将分压处理后的直流电压信号的电压V3,分别与电压阈值上限VH和电压阈值下限VL进行比较;若MCU的输出端输出的时钟信号无异常时,分压处理后的直流电压信号的电压V3会落入电压阈值范围内,即VL≤V3≤VH,此时电压监控芯片200输出高电平,不会使得MCU进行复位;若MCU的输出端输出的时钟信号存在异常时,分压处理后的直流电压信号的电压V3超出电压阈值范围,即V3VH,此时,电压监控芯片200会输出复位信号即低电平信号至MCU的复位端,控制MCU进行复位,保证系统的安全性。需要说明的是,MCU的输出端输出的时钟信号存在异常时,会导致时钟信号的占空比增大或减小,进而会导致分压处理后的直流电压信号的电压V3超出电压阈值范围。示例的,若MCU输出端输出的时钟信号的占空比增大至100%时,此时,MCU的输出端输出的时钟信号始终为高电平时钟信号,则分压处理后的直流电压信号的电压V3会超出电压阈值上限,即V3>VH,此时,电压监控芯片200会输出复位信号即低电平信号至MCU的复位端,控制MCU进行复位。
[0109] 在一个实施例中,时钟信号监测系统包括控制芯片300以及上述任意一项实施例中的时钟信号监测电路;
[0110] 时钟信号监测电路与控制芯片300连接,用于监控控制芯片300产生的时钟信号。
[0111] 其中,控制芯片300包括但不限于MCU(Microcontroller Unit,微控制单元)、SOC(System Of Chip,系统芯片)。
[0112] 具体的,通过时钟信号监测电路,实时监控控制芯片300的输出端输出的时钟信号,若控制芯片300的输出端输出的时钟信号无异常时,时钟监测电路不会输出复位信号;若控制芯片300的输出端输出的时钟信号存在异常时,时钟监测电路会向控制芯片300的复位端输出复位信号即低电平信号,控制控制芯片300进入复位状态。
[0113] 本实施例中,基于时钟信号监测电路,时钟信号监测系统不仅提高了控制芯片300的安全性,还降低了时钟信号监测系统的物料成本。
[0114] 上述时钟信号监测电路及时钟信号监测系统,第一方面,基于电压调节电路100和电压监控芯片200,不仅降低了时钟信号监测电路的物料成本,还提高了控制芯片300的安全性;第二方面,基于电压转换电路110,实现了将时钟信号转换为平滑的直流电压信号,提高了直流电压信号的质量和稳定性;第三方面,基于分压电路120,实现了直流电压信号的分压处理,避免了电压监控芯片200的损坏风险,进而提高了时钟信号监测电路的安全性;第四方面,基于电压阈值,实现时钟信号的异常监测,进而生成相应的复位信号控制控制芯片300进行复位,进一步提高了时钟信号监测电路的安全性和可靠性。
[0115] 在本说明书的描述中,参考术语“有些实施例”、“其他实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特征包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性描述不一定指的是相同的实施例或示例。
[0116] 以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
[0117] 以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本申请范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本申请的保护范围。因此,本申请的保护范围应以所附权利要求为准。

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