專利名稱：一種雙時鐘切換裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種雙時鐘切換裝置。
背景技術：
由于時鐘切換可能工作在同步時鐘，也可能工作在異步時鐘域，而前者是后者的 特殊情況，所以必須能在完全異步的任何時鐘關系下工作?？紤]到時鐘切換輸出的負載是 對邊沿敏感的觸發(fā)寄存器，所以時鐘切換的輸出必須穩(wěn)定，不能有任何毛刺。時鐘切換的基本原理是將輸入控制信號用任意一個時鐘接受采樣，經(jīng)過同步器得 到這個時鐘域下的穩(wěn)定值，再被另一個時鐘接受采樣，用同步器得到另一個時鐘域下的穩(wěn) 定值，在各自的時鐘域中把這些穩(wěn)定值通過運算得到時鐘控制信號。時鐘的互鎖通常要求兩個輸入時鐘都能正常工作，任意一個輸入時鐘停止，都可 能導致死鎖。由于初始復位的時候，不一定兩個時鐘都已經(jīng)穩(wěn)定存在，所以在這時候，需要 有缺省的時鐘輸出。時鐘門控電路通常是使用特定工藝庫下的鎖存器或者類似電路實現(xiàn)， 難以通用移植?，F(xiàn)有常見的雙時鐘切換裝置即按照上述原理，首先對將輸入控制信號進行采樣， 得到正確的時鐘控制信號，這個過程在處理時需要跨時鐘域同步，容易死鎖。再根據(jù)時鐘 控制信號啟停時鐘門控電路，后者通常是使用特定工藝庫下的鎖存器或者類似電路完成實 現(xiàn)，硬件難以移植。此外，由于傳統(tǒng)的直接使用選擇器實現(xiàn)的異步時鐘切換裝置會出現(xiàn)毛 刺，使用場合有很多限制。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種結構簡單、性能可靠、成本低、能防止在復位時互鎖 的雙時鐘切換裝置。為解決上述技術問題，本實用新型采取以下技術方案一種雙時鐘切換裝置，其特 征在于包括第一時鐘發(fā)生裝置、輸入選擇控制裝置、第二時鐘發(fā)生裝置、第一采樣單元、第 二采樣單元、第三采樣單元和第四采樣單元；所述第一時鐘發(fā)生裝置的輸出端、輸入選擇控 制裝置的輸出端分別電連接到所述第一采樣單元；所述第一采樣單元的輸出端、所述第二 時鐘發(fā)生裝置的輸出端分別與所述第二采樣單元電連接；所述第二采樣單元的輸出端、第 一時鐘發(fā)生裝置的輸出端分別與所述第三采樣單元電連接；所述第三采樣單元的輸出端、 第二時鐘發(fā)生裝置的輸出端分別與所述第四采樣單元電連接；所述雙時鐘切換裝置還包括 用于提供時鐘輸出信號的第一邏輯運算單元和第二邏輯運算單元；所述第一采樣單元的輸 出端、所述第三采樣單元的輸出端以及復位信號輸入端與第一邏輯運算單元電連接；所述 第二采樣單元的輸出端、所述第四采樣單元的輸出端以及復位信號輸入端與第二邏輯運算 單元電連接。本實用新型中的雙時鐘切換裝置利用上述多個互鎖信號，并可以用很小規(guī)模的硬 件資源來實現(xiàn)，因而能節(jié)省緩存器資源、減少延時。其采樣單元部分，使用了標準單元庫實現(xiàn)了同步電路，以去除跨時鐘域的亞穩(wěn)態(tài)；其兩個時鐘域的相互采樣部分，使用了標準單元 庫實現(xiàn)了相互采樣電路，結合超時判斷，以防止了死鎖情況；其啟停時鐘輸出的開關狀態(tài)只 能在時鐘的非敏感時刻才能變化，這樣的輸入不會影響輸出時鐘，而使用標準單元庫實現(xiàn) 門控時鐘，可以實現(xiàn)很好的兼容移植性。

圖1為本實用新型的原理圖。
具體實施方式
以下將結合附圖對本實用新型的一種雙時鐘切換裝置作進一步的詳細描述。圖1示出了本實用新型中的雙時鐘切換裝置的電路原理。如圖1所示，所述雙時 鐘切換裝置包括第一時鐘發(fā)生裝置、輸入選擇控制裝置、第二時鐘發(fā)生裝置。所述雙時鐘切換裝置還包括第一采樣單元、第二采樣單元、第三采樣單元和第四 采樣單元。所述第一時鐘發(fā)生裝置和輸入選擇控制裝置電連接到所述第一采樣單元，所述第 一采樣單元利用所述第一時鐘發(fā)生裝置產(chǎn)生的第一時鐘信號對所述輸入選擇控制裝置進 行采用，并輸出第一選擇控制信號。所述第一采樣單元輸出第一選擇控制信號至第二采樣單元，所述第二時鐘發(fā)生裝 置與所述第二采樣單元連接，所述第二采樣單元利用所述第二時鐘發(fā)生裝置產(chǎn)生的第二時 鐘信號對所述第一選擇控制信號進行采樣得到第二選擇控制信號，所述第二選擇控制信號 是所述第二采樣單元的輸出。所述第二采樣單元的輸出端與第一時鐘發(fā)生裝置的輸出端一起與所述第三采樣 單元電連接，所述第三采樣單元利用所述第一時鐘發(fā)生裝置的輸出對所述第二采樣單元輸 出的第二選擇控制信號進行采樣，從而得到第一選擇控制信號中間值，并將該第一選擇控 制信號中間值輸出。所述第三采樣單元的輸出端與第二時鐘發(fā)生裝置的輸出端一起與所述第四采樣 單元電連接，所述第四采樣單元利用所述第二時鐘發(fā)生裝置的輸出對所述第三采樣單元的 輸出的第一選擇控制信號中間值進行采樣，從而得到第二選擇控制信號中間值，并將第二 選擇控制信號中間值輸出。所述第一選擇控制信號、所述第一選擇控制信號中間值以及復位信號作為輸入被 輸入到第一邏輯運算單元，所述第一邏輯運算單元將所述第一選擇控制信號和所述第一選 擇控制信號中間值進行邏輯運算后，得到第一時鐘輸出信號。所述第二選擇控制信號、所述第二選擇控制信號中間值、以及復位信號作為輸入 被輸入到第二邏輯運算單元，所述第二邏輯運算單元將所述第二選擇控制信號和所述第二 選擇控制信號中間值進行邏輯運算后，得到第二時鐘輸出信號。在所述時鐘選擇控制信號為低電平的情況下，本實用新型中的時鐘輸出信號與其 選擇的輸入時鐘的周期和相位都完全一致；當所述時鐘選擇控制信號從低電平變到高電 平以后，本實用新型中的時鐘輸出信號會保持為低，穩(wěn)定一段時間，然后再經(jīng)過一段時間以 后，其輸出時鐘會和輸入時鐘的周期和相位完成保持一致。在上述時鐘切換的整個過程中，其輸出時鐘沒有出現(xiàn)毛刺。本實用新型中的雙時鐘切換裝置利用上述多個互鎖信號，并可以用很小規(guī)模的硬 件資源來實現(xiàn)，因而能節(jié)省緩存器資源、減少延時。其采樣單元部分，使用了標準單元庫實 現(xiàn)了同步電路，以去除跨時鐘域的亞穩(wěn)態(tài)；其兩個時鐘域的相互采樣部分，使用了標準單元 庫實現(xiàn)了相互采樣電路，結合超時判斷，以防止了死鎖情況；其啟停時鐘輸出的開關狀態(tài)只 能在時鐘的非敏感時刻才能變化，這樣的輸入不會影響輸出時鐘，而使用標準單元庫實現(xiàn) 門控時鐘，可以實現(xiàn)很好的兼容移植性。以上通過具體實施方式
對本實用新型進行了詳細的說明，但這些并非構成對本實 用新型的限制。本實用新型的保護范圍并不以上述實施方式為限，但凡本領域普通技術人 員根據(jù)本實用新型所揭示內(nèi)容所作的等效修飾或變化，皆應納入權利要求書中記載的保護 范圍。
權利要求1. 一種雙時鐘切換裝置，其特征在于包括第一時鐘發(fā)生裝置、輸入選擇控制裝置、第 二時鐘發(fā)生裝置、第一采樣單元、第二采樣單元、第三采樣單元和第四采樣單元；所述第一時鐘發(fā)生裝置的輸出端、輸入選擇控制裝置的輸出端分別電連接到所述第一 采樣單元；所述第一采樣單元的輸出端、所述第二時鐘發(fā)生裝置的輸出端分別與所述第二 采樣單元電連接；所述第二采樣單元的輸出端、第一時鐘發(fā)生裝置的輸出端分別與所述第 三采樣單元電連接；所述第三采樣單元的輸出端、第二時鐘發(fā)生裝置的輸出端分別與所述 第四采樣單元電連接；所述雙時鐘切換裝置還包括用于提供第一時鐘輸出信號的第一邏輯運算單元和提供 第二時鐘輸出信號的第二邏輯運算單元；所述第一采樣單元的輸出端、所述第三采樣單元的輸出端以及復位信號輸入端與第一 邏輯運算單元電連接；所述第二采樣單元的輸出端、所述第四采樣單元的輸出端以及復位 信號輸入端與第二邏輯運算單元電連接。
專利摘要本實用新型涉及一種雙時鐘切換裝置，包括第一時鐘發(fā)生裝置、輸入選擇控制裝置、第二時鐘發(fā)生裝置、第一采樣單元、第二采樣單元、第三采樣單元和第四采樣單元；所述第一時鐘發(fā)生裝置的輸出端、輸入選擇控制裝置的輸出端分別電連接到所述第一采樣單元；所述第一采樣單元的輸出端、所述第二時鐘發(fā)生裝置的輸出端分別與所述第二采樣單元電連接；所述第二采樣單元的輸出端、第一時鐘發(fā)生裝置的輸出端分別與所述第三采樣單元電連接。所述裝置利用上述多個互鎖信號，并可以用很小規(guī)模的硬件資源來實現(xiàn)，因而能節(jié)省緩存器資源、減少延時；其兩個時鐘域的相互采樣部分，使用了標準單元庫實現(xiàn)了相互采樣電路，結合超時判斷，以防止了死鎖情況。
文檔編號G06F1/04GK201917844SQ201020624520
公開日2011年8月3日 申請日期2010年11月25日 優(yōu)先權日2010年11月25日
發(fā)明者李林 申請人:上海宇芯微電子有限公司