一種基于電平檢測的低功耗控制電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及數(shù)字電路，特別涉及數(shù)字電路中的門控時(shí)鐘電路結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著SoC(SystemonChip:片上系統(tǒng)）芯片設(shè)計(jì)復(fù)雜度日益增加。對(duì)于電池驅(qū)動(dòng) 的SoC芯片，在考慮速度和面積的同時(shí)，也要考慮功耗，以延長電子產(chǎn)品的運(yùn)行周期。SoC中 CMOS電路功耗主要有兩種，一種是靜態(tài)功耗，主要由靜電流、漏電流等因素引起；另一種是 動(dòng)態(tài)功耗，主要由電路中信號(hào)變換時(shí)造成的瞬態(tài)開路電流和負(fù)載電流等引起，它是SoC芯 片中功耗的主要原因。因此，解決好SoC中的動(dòng)態(tài)功耗是降低整個(gè)SoC芯片功耗的關(guān)鍵。
[0003] 現(xiàn)有技術(shù)中，可以引入四種工作模式的組合對(duì)SoC芯片進(jìn)行低功耗管理。這四種 工作模式分別是Slow(減速）模式、Normal(正常）模式、Idle(閑置）模式和Sleep(休 眠）模式。表1為四種工作模式下芯片CPU和IP(IntellectualProperty:知識(shí)產(chǎn)權(quán)）模 塊的狀態(tài)。
[0004]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 基于電平檢測的低功耗控制電路，包括： 寄存器模塊，配置為保存預(yù)設(shè)計(jì)數(shù)值； 計(jì)數(shù)器，配置為對(duì)輸入信號(hào)的電平保持時(shí)間計(jì)數(shù)，并根據(jù)所述電平保持時(shí)間計(jì)數(shù)值與 所述寄存器模塊中的所述預(yù)設(shè)計(jì)數(shù)值的比較結(jié)果輸出相應(yīng)的門控信號(hào)；和 時(shí)鐘門控模塊，根據(jù)所述計(jì)數(shù)器輸出的所述門控信號(hào)輸出相應(yīng)的門控時(shí)鐘信號(hào)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于電平檢測的低功耗控制電路，其中所述預(yù)設(shè)計(jì)數(shù)值為輸 入信號(hào)電平保持狀態(tài)的期望時(shí)鐘周期個(gè)數(shù)，所述寄存器模塊包括保存所述預(yù)設(shè)計(jì)數(shù)值的設(shè) 置寄存器，以及接收并保存所述計(jì)數(shù)器當(dāng)前計(jì)數(shù)值的狀態(tài)寄存器。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于電平檢測的低功耗控制電路，其中所述時(shí)鐘門控模塊包 括鎖存電路和與門電路，所述鎖存電路分別接收時(shí)鐘信號(hào)和所述門控信號(hào)，并將所述門控 信號(hào)與所述時(shí)鐘信號(hào)輸入所述與門電路以輸出所述門控時(shí)鐘信號(hào)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的基于電平檢測的低功耗控制電路，其中，所述計(jì)數(shù) 器設(shè)置為當(dāng)輸入信號(hào)電平保持時(shí)間大于或等于寄存器設(shè)置的時(shí)間，所述門控信號(hào)有效，當(dāng) 輸入信號(hào)電平保持時(shí)間小于寄存器設(shè)置的時(shí)間，所述門控信號(hào)無效。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的基于電平檢測的低功耗控制電路，其中所述時(shí)鐘門 控模塊設(shè)置為當(dāng)所述門控信號(hào)有效時(shí)，所述門控時(shí)鐘信號(hào)有效且等于時(shí)鐘信號(hào)，當(dāng)所述門 控信號(hào)無效時(shí)，所述門控時(shí)鐘信號(hào)無效且為低電平。
6. -種片上系統(tǒng)（SoC)電路，包括IP模塊和AHB總線，以及權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述 的基于電平檢測的低功耗控制電路，其中 所述基于電平檢測的低功耗控制電路根據(jù)輸入信號(hào)決定所述門控時(shí)鐘信號(hào)是否有效； 所述IP模塊的信號(hào)接收部分根據(jù)所述門控時(shí)鐘信號(hào)決定工作模式。
【專利摘要】本發(fā)明提供了基于電平檢測的低功耗控制電路，包括：寄存器模塊，配置為保存預(yù)設(shè)計(jì)數(shù)值；計(jì)數(shù)器，配置為對(duì)輸入信號(hào)的電平保持時(shí)間計(jì)數(shù)，并根據(jù)所述電平保持時(shí)間計(jì)數(shù)值與所述寄存器模塊中的所述預(yù)設(shè)計(jì)數(shù)值的比較結(jié)果輸出相應(yīng)的門控信號(hào)；和時(shí)鐘門控模塊，根據(jù)所述計(jì)數(shù)器輸出的所述門控信號(hào)輸出相應(yīng)的門控時(shí)鐘信號(hào)。本發(fā)明還提供了采用該電路的片上系統(tǒng)(SoC)電路。本發(fā)明通過基于電平檢測的低功耗控制電路，由輸入信號(hào)的電平狀態(tài)來決定門控時(shí)鐘信號(hào)是否有效，使電路中暫時(shí)不工作的IP模塊處于待機(jī)狀態(tài)，具有降低功耗、減小芯片面積的作用。
【IPC分類】G06F1-32
【公開號(hào)】CN104793723
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510245940
【發(fā)明人】王渙, 牛英山
【申請(qǐng)人】中國電子科技集團(tuán)公司第四十七研究所
【公開日】2015年7月22日
【申請(qǐng)日】2015年5月13日