一种比较器、RC振荡器电路及MCU芯片

摘要

本发明公开了一种比较器、RC振荡器电路及MCU芯片，所述比较器、RC振荡器电路及MCU芯片电路系统均包括比较单元，比较单元包括前置调压模块、后置分析模块和比较模块，前置调压模块通过比较器模块连接后置分析模块；本发明中，通过设置两个不同的比较器，对两组信号进行比较，两个需要比较的信号源将信号分别输入到两个比较器的反向端，两个不同的比较器的同向端连接前置调压模块，前置调压模块可以调节出不同的电压信号，并将可变化的电压信号输入到两个不同比较器的同向端，这样两个需要比较的信号源将分别与前置调压模块提供的相同的电压比较，随后将比较结果输出到后置分析模块，最终通过后置分析模块确定比较结果。

权利要求

1.一种比较器，其特征在于，包括前置调压模块（100）、后置分析模块（400）和比较模块，前置调压模块（100）通过比较模块连接后置分析模块（400）；

所述后置分析模块（400）上连接有本地数据备份单元（402），用于本地化MCU芯片组的数据备份；

云端数据备份单元（403），用于云端备份MCU芯片组云端数据备份；

以及数据备份管理单元（401），所述数据备份管理单元（401）包括后置分析模块检测模块（4011），用于后置分析模块数据检测；后置分析模块风险预测模块（4012），用于依据后置分析模块检测模块的检测结果对后置分析模块进行风险评估和预测；数据备份管理模块（4013），用于依据后置分析模块风险预测模块的风险评估和预测结果，选择本地数据备份单元（402）和/或云端数据备份单元（403）；

所述云端数据备份单元（403）包括云端数据备份模块（4031）以及通信模块（4032），云端数据备份模块（4031）通过通信模块（4032）与云端服务器网络连接；

所述比较模块包括第一比较器（200）和第二比较器（300），所述第一比较器（200）连接第一信号源P1，第二比较器（300）连接第二信号源P2；所述第一比较器（200）和第二比较器（300）通过比较电路与后置分析模块（400）连接，所述比较电路包括第一比较电路和第二比较电路；所述第一比较电路包括运放P3和顺序编号的电阻R1至电阻R6，所述电阻R3的一端接第一信号源P1的1脚；第一信号源P1的2脚接地；电阻R3的另一端接电阻R6的一端以及运放P3的反向端；电阻R6的另一端接运放P3的输出端；电阻R4的一端接稳压芯片U2的Vout脚；

电阻R4的另一端接电阻R5的一端以及运放P3的同向端；电阻R5的另一端接地；运放P3的输出端接控制芯片U1的PE8脚；运放P3的V+端接+12V电源；运放P3的V‑端接地，其中，运放P3的型号为LM358；所述第二比较电路包括运放P4和顺序编号的电阻R7至电阻R10，所述电阻R7的一端接第二信号源P2的1脚；第二信号源P2的2脚接地；电阻R7的另一端接电阻R10的一端以及运放P4的反向端；电阻R10的另一端接运放P4的输出端；电阻R8的一端接稳压芯片U2的Vout脚；电阻R8的另一端接电阻R9的一端以及运放P4的同向端；电阻R9的另一端接地；运放P4的输出端接控制芯片U1的PE9脚；运放P4的V+端接+12V电源；运放P4的V‑端接地，其中，运放P4的型号为LM393。

2.根据权利要求1所述的一种比较器，其特征在于，所述后置分析模块（400）包括MCU芯片组，所述MCU芯片组由若干不同功能的芯片组成，芯片组内包括控制芯片U1，所述控制芯片U1的型号为STM32F103ZET6。

3.根据权利要求1所述的一种比较器，其特征在于，所述前置调压模块（100）包括稳压芯片U2，前置调压模块（100）通过前置调压电路与比较模块相连。

4.根据权利要求3所述的一种比较器，其特征在于，所述前置调压电路包括稳压芯片U2、顺序编号的电容C1至电容C4、滑动变阻器R1和电阻R2，所述电容C1的一端接电容C2的一端以及U2的Vin脚并接电源；电阻R2的一端接U2的GND脚以及滑动变阻器R1的一端；电阻R2的另一端接电容C3的一端、电容C4的一端以及U2的Vout脚；电容C1的另一端接电容C2的另一端、电容C3的另一端、电容C4的另一端、滑动变阻器R1的另一端以及滑动变阻器R1的滑片并接地，其中，U2的型号为LM317。

5.一种包含权利要求1‑4任一所述比较器的RC振荡器电路。

6.一种包含权利要求1‑4任一所述比较器的集成MCU芯片。

说明书

一种比较器、RC振荡器电路及MCU芯片

技术领域

[0001] 本发明涉及一种信号采集比较技术领域，具体是一种比较器、RC振荡器电路及MCU芯片。

背景技术

[0002] 微控制单元(Microcontroller Unit；MCU)，又称单片微型计算机(Single Chip Microcomputer )或者单片机，是把中央处理器(Central Process Unit；CPU)的频率与规
格做适当缩减，并将内存(memory)、计数器(Timer)、USB、A/D转换、UART、PLC、DMA等周边接
口，甚至LCD驱动电路都整合在单一芯片上，形成芯片级的计算机，为不同的应用场合做不
同组合控制。诸如手机、PC外围、遥控器，汽车电子、工业上的步进马达、机器手臂的控制等，
都可见到MCU的身影；在MCU芯片中,时钟电路用来产生时钟信号，是一个不可或缺的模块,
为了节约成本,一般在MCU芯片集成RC振荡器,由于在不同的应用环境下,对RC振荡电路的
要求也不一样,而且，现在的大部分集成电路均为电池供电,所以降低MCU芯片功耗就显得
尤为重要。

[0003] 为此，发明人综合各类因素提出了一种比较器、RC振荡器电路及MCU芯片。

发明内容

[0004] 本发明的目的在于提供一种比较器、RC振荡器电路及MCU芯片，以解决上述背景技术中提出的问题。

[0005] 为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

[0006] 一种比较器、RC振荡器电路及MCU芯片，该比较器、RC振荡器电路及MCU芯片电路系统均包括比较单元，所述比较单元包括前置调压模块、后置分析模块和比较模块，前置调压
模块通过比较模块连接后置分析模块；所述比较模块包括第一比较器和第二比较器；本发
明中，通过设置两个不同的比较器，对两组信号进行比较，两个需要比较的信号源将信号分
别输入到两个比较器的反向端，两个不同的比较器的同向端连接前置调压模块，前置调压
模块可以调节出不同的电压信号，并将可变化的电压信号输入到两个不同比较器的同向
端，这样两个需要比较的信号源将分别与前置调压模块提供的相同的电压比较，随后将比
较结果输出到后置分析模块，最终通过后置分析模块确定比较结果；

[0007] 所述后置分析模块连接有本地数据备份单元，用于本地化MCU芯片组的数据备份；

[0008] 云端数据备份单元，用于云端备份MCU芯片组云端数据备份；

[0009] 以及数据备份管理单元，所述数据备份管理单元包括后置分析模块检测模块，用于后置分析模块数据检测；后置分析模块风险预测模块，用于依据后置分析模块检测模块
的检测结果对后置分析模块进行风险评估和预测；数据备份管理模块，用于依据后置分析
模块风险预测模块的风险评估和预测结果，选择本地数据备份单元和/或云端数据备份单
元；

[0010] 所述云端数据备份单元包括云端数据备份模块以及通信模块，云端数据备份模块通过通信模块与云端服务器网络连接。

[0011] 作为本发明的进一步方案：所述后置分析模块包括MCU芯片组，所述MCU芯片组由若干不同功能的芯片组成，芯片组内包括控制芯片U1，所述控制芯片U1的型号为
STM32F103ZET6。

[0012] 作为本发明的再进一步方案：所述前置调压模块包括稳压芯片U2，前置调压模块通过前置调压电路与比较模块相连，所述前置调压电路包括稳压芯片U2、顺序编号的电容
C1至电容C4、滑动变阻器R1和电阻R2，所述电容C1的一端接电容C2的一端以及U2的Vin脚并
接电源；电阻R2的一端接U2的GND脚以及滑动变阻器R1的一端；电阻R2的另一端接电容C3的
一端、电容C4的一端以及U2的Vout脚；电容C1的另一端接电容C2的另一端、电容C3的另一
端、电容C4的另一端、滑动变阻器R1的另一端以及滑动变阻器R1的滑片并接地，其中，U2的
型号为LM317；前置调压模块可以调节出不同大小的电压信号，为两个需要比较的信号提供
了一个参考值，并将该电压信号输入到两个不同比较器的同向端，提高了信号对比的准确
性。

[0013] 作为本发明的再进一步方案：所述第一比较器连接第一信号源P1，第二比较器连接第二信号源P2，所述第一比较器和第二比较器通过比较电路与后置分析模块连接，所述
比较电路包括第一比较电路和第二比较电路。

[0014] 作为本发明的再进一步方案：所述第一比较电路包括运放P3和顺序编号的电阻R1至电阻R6，所述电阻R3的一端接第一信号源P1的1脚；第一信号源P1的2脚接地；电阻R3的另
一端接电阻R6的一端以及运放P3的反向端；电阻R6的另一端接运放P3的输出端；电阻R4的
一端接稳压芯片U2的Vout脚；电阻R4的另一端接电阻R5的一端以及运放P3的同向端；电阻
R5的另一端接地；运放P3的输出端接控制芯片U1的PE8脚；运放P3的V+端接+12V电源；运放
P3的V‑端接地，其中，运放P3的型号为LM358。

[0015] 作为本发明的再进一步方案：所述第二比较电路包括运放P4和顺序编号的电阻R7至电阻R10，所述电阻R7的一端接接第二信号源P2的1脚；第二信号源P2的2脚接地；电阻R7
的另一端接电阻R10的一端以及运放P4的反向端；电阻R10的另一端接运放P4的输出端；电
阻R8的一端接稳压芯片U2的Vout脚；电阻R8的另一端接电阻R9的一端以及运放P4的同向
端；电阻R9的另一端接地；运放P4的输出端接控制芯片U1的PE9脚；运放P4的V+端接+12V电
源；运放P4的V‑端接地，其中，运放P4的型号为LM393。

[0016] 与现有技术相比，本发明具有以下几个方面的有益效果：

[0017] 1、本发明提供一种比较器、RC振荡器电路及MCU芯片，结构设置巧妙且布置合理，本发明中，通过设置两个不同的比较器，对两组信号进行比较，两个需要比较的信号源将信
号分别输入到两个比较器的反向端，两个不同的比较器的同向端连接前置调压模块，前置
调压模块可以调节出不同的电压信号，并将可变化的电压信号输入到两个不同比较器的同
向端，这样两个需要比较的信号源将分别与前置调压模块提供的相同的电压比较，随后将
比较结果输出到后置分析模块，最终通过后置分析模块确定比较结果；

[0018] 2、本发明进一步设计了比较模块，比较模块包括第一比较器和第二比较器，两个不同的比较器的反向端分别连接两个需要比较的信号源，两个不同的比较器的同向端连接
前置调压模块，使两个需要比较的信号源，能够分别与前置调压模块提供的相同的电压进
行比较；

[0019] 3、本发明进一步设计了前置调压模块，前置调压模块可以调节出不同的电压信号，为两个需要比较的信号提供了一个参考值，并将可变化的电压信号输入到两个不同比
较器的同向端，提高了信号比较的准确性；

[0020] 4、本发明进一步设计了后置分析模块，后置分析模块用来接收两个不同比较器所输出的比较数据，并通过后置分析模块确定比较结果，最后通过后置分析模块上的输出引
脚将结果输出。

附图说明

[0021] 图1为一种比较器、RC振荡器电路及MCU芯片的系统结构框图。

[0022] 图2为一种比较器、RC振荡器电路及MCU芯片的系统结构中数据备份管理单元的结构框图。

[0023] 图3为一种比较器、RC振荡器电路及MCU芯片中云端数据备份单元的结构框图。

[0024] 图4为一种比较器、RC振荡器电路及MCU芯片的电路结构示意图。

[0025] 图中：100、前置调压模块；200、第一比较器；300、第二比较器；400、后置分析模块。

具体实施方式

[0026] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不
用于限定本发明。

[0027] 在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了
便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、
以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制；术语“第一”、“第二”、“第三”
仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；此外，除非另有明确的规定和限
定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连
接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒
介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况
理解上述术语在本发明中的具体含义。

[0028] 请参阅图1‑4，一种比较器、RC振荡器电路及MCU芯片，所述比较器、RC振荡器电路及MCU芯片电路系统均包括比较单元，比较单元包括前置调压模块100、后置分析模块400和
比较模块，前置调压模块100通过比较器模块连接后置分析模块400；所述比较模块包括第
一比较器200和第二比较器300；所述后置分析模块400包括MCU芯片组，所述MCU芯片组由若
干个不同功能的芯片组成，该芯片组内包括控制芯片U1，所述控制芯片U1的型号为
STM32F103ZET6；本发明中，通过设置两个不同的比较器，对两组信号进行比较，两个需要比
较的信号源将信号分别输入到两个比较器的反向端，两个不同的比较器的同向端连接前置
调压模块100，前置调压模块100可以调节出不同的电压信号，并将可变化的电压信号输入
到两个不同比较器的同向端，这样两个需要比较的信号源将分别与前置调压模块100提供
的相同的电压比较，随后将比较结果输出到后置分析模块400，最终通过后置分析模块400
确定比较结果，后置分析模块400用于将比较模块收集到的数据进行分析，并将分析后的结
果输出；

[0029] 所述前置调压模块100包括稳压芯片U2，前置调压模块100通过前置调压电路与比较模块相连，所述前置调压电路包括稳压芯片U2、顺序编号的电容C1至电容C4、滑动变阻器
R1和电阻R2，所述电容C1的一端接电容C2的一端以及U2的Vin脚并接电源；电阻R2的一端接
U2的GND脚以及滑动变阻器R1的一端；电阻R2的另一端接电容C3的一端、电容C4的一端以及
U2的Vout脚；电容C1的另一端接电容C2的另一端、电容C3的另一端、电容C4的另一端、滑动
变阻器R1的另一端以及滑动变阻器R1的滑片并接地，其中，U2的型号为LM317；

[0030] 所述后置分析模块400上连接有本地数据备份单元402，用于本地化MCU芯片组的数据备份；

[0031] 云端数据备份单元403，用于云端备份MCU芯片组云端数据备份；

[0032] 以及数据备份管理单元401，所述数据备份管理单元401包括后置分析模块检测模块4011，用于后置分析模块数据检测；后置分析模块风险预测模块4012，用于依据后置分析
模块检测模块的检测结果对后置分析模块进行风险评估和预测；数据备份管理模块4013，
用于依据后置分析模块风险预测模块的风险评估和预测结果，选择本地数据备份单元402
和/或云端数据备份单元403；

[0033] 所述云端数据备份单元403包括云端数据备份模块4031以及通信模块4032，云端数据备份模块4031通过通信模块4032与云端服务器网络连接。

[0034] 所述第一比较器200连接第一信号源P1，第二比较器300连接第二信号源P2，所述第一比较器200和第二比较器300通过比较电路与后置分析模块400连接，所述比较电路包
括第一比较电路和第二比较电路，所述第一比较电路包括运放P3和顺序编号的电阻R1至电
阻R6，所述电阻R3的一端接第一信号源P1的1脚；第一信号源P1的2脚接地；电阻R3的另一端
接电阻R6的一端以及运放P3的反向端；电阻R6的另一端接运放P3的输出端；电阻R4的一端
接稳压芯片U2的Vout脚；电阻R4的另一端接电阻R5的一端以及运放P3的同向端；电阻R5的
另一端接地；运放P3的输出端接控制芯片U1的PE8脚；运放P3的V+端接+12V电源；运放P3的
V‑端接地；所述第二比较电路包括运放P4和顺序编号的电阻R7至电阻R10，所述电阻R7的一
端接接第二信号源P2的1脚；第二信号源P2的2脚接地；电阻R7的另一端接电阻R10的一端以
及运放P4的反向端；电阻R10的另一端接运放P4的输出端；电阻R8的一端接稳压芯片U2的
Vout脚；电阻R8的另一端接电阻R9的一端以及运放P4的同向端；电阻R9的另一端接地；运放
P4的输出端接控制芯片U1的PE9脚；运放P4的V+端接+12V电源；运放P4的V‑端接地，其中，运
放P3的型号为LM358，运放P4的型号为LM393。

[0035] 本发明的工作原理是：本发明中，结构设置巧妙且布置合理，通过设置两个不同的比较器，对两组信号进行比较，两个需要比较的信号源将信号分别输入到两个比较器的反
向端，两个不同的比较器的同向端连接前置调压模块100，这样两个需要比较的信号源将分
别与前置调压模块100提供的相同的电压比较；前置调压模块100可以调节出不同的电压信
号，为两个需要比较的信号提供了一个参考值，并将可变化的电压信号输入到两个不同比
较器的同向端，提高了系统对比的准确性；后置分析模块400用来接收比较器输出的比较数
据，并通过后置分析模块400确定比较结果。

[0036] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。