專利名稱：可節(jié)省功率損耗的輸送線電路及其作業(yè)方法
技術領域：
本發(fā)明是有關于一種輸送線電路構造及其作業(yè)方法，尤指一種可節(jié)省功率損耗的輸送線電路及其作業(yè)方法。
背景技術：
近年來，由于電子與資訊相關產(chǎn)業(yè)的高度發(fā)展以及人們求好求新求變的時代趨勢下，各式各樣的電子及資訊產(chǎn)品不斷出爐，而現(xiàn)有的產(chǎn)品也不斷翻新樣式或更新版本，使人為的眼花捺亂。以往業(yè)者總是著眼于各項產(chǎn)品效能的提升，然而在環(huán)保意識指頭的今日，人們除了產(chǎn)品的效能之外，對于節(jié)省能源的課題亦相當重視。另外，對于可攜式電子產(chǎn)品而言，如筆記型電腦，越省電也就表示其電池一次充電可使用的時間越長，故而有越來越多的業(yè)者投入各項節(jié)電措施的研究。
目前業(yè)界習用約節(jié)電措施，以電腦而言，其系統(tǒng)如圖1所示，主要包含有一輸入裝置11、一中央處理器(CPU)、一功率管理器(Power Management Unit；PMU)15、一設備系統(tǒng)控制器17及各設備系統(tǒng)19。為求節(jié)省用電量，系統(tǒng)預設有各種省電模式，當作業(yè)系統(tǒng)得知電腦系統(tǒng)閑置程度及閑置時間達預設值時，會要求功率管理器15對作業(yè)系統(tǒng)所指定的設備系統(tǒng)控制器17及中央處理器13下達切斷或供應電源的命令，進入省電模式以達省電的功效。
當使用者欲操作某一設備時，則利用輸入裝置11(如滑鼠、鍵盤等)并通過應用軟件，針對所需的設備系統(tǒng)19下控制指令，若電腦已進入較深層的省電模式而無法直接執(zhí)行該指令，則可重新啟動電腦系統(tǒng)后，再執(zhí)行該指令。
上述習用的節(jié)電措施，雖可達到初步的省電效果，然而其只能對各設備系統(tǒng)的整體作切斷或供應電源的動作，當一設備系統(tǒng)啟動或供電后，不管其工作量的大小如何或只有部份元件需要動作，該設備系統(tǒng)整體都會處于高耗電的狀態(tài)，無法對系統(tǒng)做更細部的分割以進行節(jié)電措施，造成無謂的功率損耗。
因此，如何針對上述習用節(jié)電措施所產(chǎn)生的缺點，以及使用時所發(fā)生的問題提出一種新穎的解決方案，設計出一種有效的節(jié)電構造，不僅可于系統(tǒng)工作的同時進行節(jié)電，且不影響整體的工作效率，長久以來一直是使用者殷切盼望及本發(fā)明人欲行解決的困難點所在，而本發(fā)明人基于多年從事于資訊及電子產(chǎn)業(yè)的相關研究、開發(fā)、及銷售的實務經(jīng)驗，思及改良的意念，經(jīng)多方設計、探討、試作樣品及改良后，終于研究出一種可節(jié)省功率損耗的輸送線電路，以解決上述的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術問題是，針對現(xiàn)有技術的上述不足，而提供一種可有效節(jié)省功率損耗的可節(jié)省功率損耗的輸送線電路及其作業(yè)方法。
本發(fā)明的上述技術問題是由如下技術方案來實現(xiàn)的。
一種可節(jié)省功率損耗的輸送線電路，其特征是，主要是包含有多個區(qū)塊邏輯電路，各區(qū)塊邏輯電路分別以一匯流排與其相鄰的區(qū)塊邏輯電路連接；一時脈產(chǎn)生器，通過訊號線連接各區(qū)塊邏輯電路，用以提供各區(qū)塊邏輯電路作業(yè)所需的時脈訊號；及多個時脈控制器，分別設于各區(qū)塊邏輯電路中，可接收來自時脈產(chǎn)生器的時脈訊號，并依各區(qū)塊邏輯電路的作業(yè)狀況控制該區(qū)塊邏輯電路的時脈頻率。
本發(fā)明所提供的可節(jié)省功率損耗的輸送線電路，除上述必要技術特征外，在具體實施過程中，還可補充如下技術內(nèi)容各該等區(qū)塊邏輯電路間設有一時脈控制匯流排，分別連接各相鄰區(qū)塊邏輯電路中的時脈控制器。
該區(qū)塊邏輯電路的作業(yè)狀況包含有正常運算及閑置等狀況。
各區(qū)塊邏輯電路的時脈頻率包含有工作頻率、閑置頻率及停止等。
該時脈控制器包含有分頻器及開關元件的其中之一。
該匯流排選擇為資料匯流排、控制匯流排及其組合式的其中之一。
該時脈控制匯流排后為一訊號線。
本發(fā)明還提供一種用于上述的可節(jié)省功率損耗的輸送線電路的作業(yè)方法，其主要實施步驟的特征是包含有當其中一區(qū)塊邏輯電路接收到資料及控制訊號開始工作時，傳送一時脈控制訊號到其前一級區(qū)塊邏輯電路的時脈控制器，以調(diào)整該上一級區(qū)塊邏輯電路的時脈頻率。
該作業(yè)方法，除上述必要技術特征外，在具體實施過程中，還可補充如下該上一級區(qū)塊邏輯電路的時脈頻率是依該區(qū)塊邏輯電路的性質(zhì)而選擇為一閑置頻率及停止的其中之一。
當其中一區(qū)塊邏輯電路工作即將完成時，傳送一時脈控制訊號至其下一級區(qū)塊邏輯電路的時脈控制器，以調(diào)整該下一級區(qū)塊邏輯電路的時脈頻率為工作頻率。
該時脈控制訊號是通過一時脈控制匯流排傳送。
本發(fā)明的優(yōu)點在于利用本發(fā)明的構造及方法，可在輸送線架構的集成電路中，使需要工作的區(qū)塊邏輯電路在工作頻率下正常運作，而暫時不需工作的區(qū)塊邏輯電路則依其電路的特性，可讓時脈頻率停止者，將其停止；不能停止者，則使其時脈頻率維持于一較低的閑置頻率。藉由控制各區(qū)塊邏輯電路的時脈頻率而可減少或停止電路中各元件開關切換的動作，可于不影響整體工作效率的狀況下，將功率的損耗減到最少。
茲為對本發(fā)明的特征、結構及所達成的功效有進一步的了解與認識，謹佐以較佳的實施例及配合附圖詳細說明如后


圖1是習知技術中電腦系統(tǒng)運作流程的區(qū)塊圖；
圖2是習用輸送線架構電路的方塊示意圖；圖3是本發(fā)明一較佳實施例架構的方塊示意圖；及圖4是本發(fā)明架構的局部放大圖。
具體實施例方式
由于電子及資訊工業(yè)的日益精進發(fā)展，以及人們對速度與效率的要求，大部分的集成電路設計都已傾向于使用輸送線(pipeline)架構來增進其工作效率。傳統(tǒng)電子系統(tǒng)的作業(yè)方式是以循序的方式進行，以電腦而言，即其指令周期是從擷取(Fetch)，解碼(Decode)，執(zhí)行(Execute)，儲存(Store)按順序一一處理，故集成電路的設計只要能達成作業(yè)目的即可，不用做特別的規(guī)劃。
這種設計的缺點，在于每一工作項目的進行，都要等到前一項工作完成整個程序后，才能進行下一個工作，造成許多等待時間的浪費。
現(xiàn)在這種執(zhí)行方式已逐漸由輸送線的方式取代，即在擷取下一個指令時，不必等待先前指令執(zhí)行完畢即開始擷取下一個指令，即所謂的預先擷取(Prefetch)。這種輸送線方式可減少各階段的真空與停滯，可使多個運算指令在同一時段的基礎上同時執(zhí)行。為了配合這種執(zhí)行方式，集成電路中各運算模組的設計亦需做相應的規(guī)劃，如圖2所示。
在輸送線架構下，集成電路模組20主設計可區(qū)分為多個區(qū)塊邏輯電路，其中第一區(qū)塊邏輯電路22為第二區(qū)塊邏輯電路24的前一級邏輯電路，而第三區(qū)塊邏輯電路26則為第二區(qū)塊邏輯電路24的后一級邏輯電路。各區(qū)塊邏輯電路分別以一資料與控制匯流排25與其前一級區(qū)塊邏輯電路及后一級區(qū)塊邏輯電路連接。而時脈產(chǎn)生器28則分別以訊號線與各區(qū)塊邏輯電路連接，藉以提供各區(qū)塊邏輯電路工作所需的時脈訊號。
當資料與控制訊號由一外部匯流排21傳送到第一區(qū)塊邏輯電路22，第一區(qū)塊邏輯電路22即開始進行所要求的運算，完成后即將結果傳送到其下一級邏輯電路第二區(qū)塊邏輯電路24進行運算，完成后再傳送到第三區(qū)塊邏輯電路26，依此類推。而該第一區(qū)塊邏輯電路22將結果傳送到第二區(qū)塊邏輯電路24后，即可再接收下一個指令，進行下一個工作。
請參閱圖3與圖4，分別為本發(fā)明一較佳實施例的方塊示意圖與其局部放大圖。如圖所示，本發(fā)明主要是于集成電路模組30中，其輸送線架構的多個區(qū)塊邏輯電路32、34、36中各增設一時脈控制器325、345、365，各時脈控制器分別以一訊號線連接時脈產(chǎn)生器38，可接收來自時脈產(chǎn)生器38的時脈訊號，而依各區(qū)塊邏輯電路的工作狀態(tài)調(diào)整其時脈頻率。各區(qū)塊邏輯電路間，除了原來用以傳送資料與控制訊號的資料與控制匯流排34外，尚可增設一時脈控制匯流排46，用以傳送各時脈控制器間的時脈控制訊號。
當資料與控制訊號經(jīng)由一外部匯流排42傳送到第一區(qū)塊邏輯電路32時，該第一區(qū)塊邏輯電路32即開始運算工作，當工作即將完成時，其時脈控制器325可通過時脈控制匯流排46傳送一啟動時脈控制訊號到第二區(qū)塊邏輯電路34的時脈控制器345，該時脈控制器345可將第二區(qū)塊邏輯電路34的時脈頻率調(diào)整到工作頻率，準備開始運作，而第一區(qū)塊邏輯電路32于工作完成后，即將其運算結果經(jīng)資料與控制匯流排44傳送到第二區(qū)塊邏輯電路34。
第二區(qū)塊邏輯電路34接收到第一區(qū)塊邏輯電路32的運算結果后，也開始進入運算工作的狀態(tài)，其時脈控制器345同時通過時脈控制訊號傳送一閑置時脈控制訊到第一區(qū)塊邏輯電路32的時脈控制器325，該時脈控制器325則可依第一區(qū)塊邏輯電路32的電路特性，將其時脈頻率調(diào)降為一閑置頻率或停止。
同樣的，當?shù)诙^(qū)塊邏輯電路34即將完成工作時，其時脈控制器345亦可利用時脈控制匯流排46傳送啟動時脈控制訊號到第三區(qū)塊邏輯電路36的時脈控制器365，藉以將第三區(qū)塊邏輯電路36的時脈頻率調(diào)整到工作頻率，準備接收第二區(qū)塊邏輯電路34的運算結果開始工作。
本發(fā)明的時脈控制器是可依各區(qū)塊邏輯電路的特性而選擇設置開關元件或除頻器。對于可使其時脈頻率停止的，可于時脈控制器中設置開關元件，于該區(qū)塊邏輯電路閑置時，直接將來自時脈產(chǎn)生器的輸入時脈關閉。對于無法停止其時脈頻率的區(qū)塊邏輯電路，則可于時脈控制器中設置除頻器，當該區(qū)塊邏輯電路處于閑置狀態(tài)時，利用該除頻器將輸入的時脈頻率調(diào)降到一較低的閑置頻率。又，上述連接各時脈控制器的時脈控制匯流排，可以一訊號線實施，即可達到傳送時脈控制訊號的功效。
綜上所述，當知本發(fā)明是有關于一種輸送線電路構造及其作業(yè)方法，尤指一種可節(jié)省功率損耗的輸送線電路及其作業(yè)方法，其主要是于各區(qū)塊邏輯電路中設有一時脈控制器，可于一區(qū)塊邏輯電路開始工作時，將其前一級區(qū)塊邏輯電路的時脈調(diào)整為一閑置頻率或停止，而于工作即將完成時，將其下一級區(qū)塊邏輯電路調(diào)整為工作頻率，可有效節(jié)省功率的損耗者。故本發(fā)明實為一富有新穎性、進步性，及可供產(chǎn)業(yè)利用，符合專利申請要件無疑，依法提請發(fā)明專利申請，懇請貴審查委員早日賜予本發(fā)明專利，實感德便。
但是以上所述，僅為本發(fā)明的一較佳實施例而已，并非用來限定本發(fā)明實施的范圍，即凡依本發(fā)明申請專利范圍所述的形狀、構造、方法、特征及精神所為的均等變化與修飾，均應包括于本發(fā)明的申請專利范圍內(nèi)。
權利要求
1.一種可節(jié)省功率損耗的輸送線電路，其特征是，主要是包含有多個區(qū)塊邏輯電路，各區(qū)塊邏輯電路分別以一匯流排與其相鄰的區(qū)塊邏輯電路連接；一時脈產(chǎn)生器，通過訊號線連接各區(qū)塊邏輯電路，用以提供各區(qū)塊邏輯電路作業(yè)所需的時脈訊號；及多個時脈控制器，分別設于各區(qū)塊邏輯電路中，可接收來自時脈產(chǎn)生器的時脈訊號，并依各區(qū)塊邏輯電路的作業(yè)狀況控制該區(qū)塊邏輯電路的時脈頻率。
2.根據(jù)權利要求1所述的可節(jié)省功率損耗的輸送線電路，其特征是各該等區(qū)塊邏輯電路間設有一時脈控制匯流排，分別連接各相鄰區(qū)塊邏輯電路中的時脈控制器。
3.根據(jù)權利要求1所述的可節(jié)省功率損耗的輸送線電路，其特征是該區(qū)塊邏輯電路的作業(yè)狀況包含有正常運算及閑置等狀況。
4.根據(jù)權利要求1所述的可節(jié)省功率損耗的輸送線電路，其特征是各區(qū)塊邏輯電路的時脈頻率包含有工作頻率、閑置頻率及停止等。
5.根據(jù)權利要求1所述的可節(jié)省功率損耗的輸送線電路，其特征是該時脈控制器包含有分頻器及開關元件的其中之一。
6.根據(jù)權利要求1所述的可節(jié)省功率損耗的輸送線電路，其特征是該匯流排選擇為資料匯流排、控制匯流排及其組合式的其中之一。
7.根據(jù)權利要求2所述的可節(jié)省功率損耗的輸送線電路，其特征是該時脈控制匯流排后為一訊號線。
8.一種用于如權利要求1所述的可節(jié)省功率損耗的輸送線電路的作業(yè)方法，其主要實施步驟的特征是包含有當其中一區(qū)塊邏輯電路接收到資料及控制訊號開始工作時，傳送一時脈控制訊號到其前一級區(qū)塊邏輯電路的時脈控制器，以調(diào)整該上一級區(qū)塊邏輯電路的時脈頻率。
9.根據(jù)權利要求8所述的作業(yè)方法，其特征是各該等區(qū)塊邏輯電路間尚設有一時脈控制匯流排，連接各相鄰區(qū)塊邏輯電路的時脈控制器，該時脈控制訊號通過該時脈控制匯流排傳送。
10.根據(jù)權利要求8所述的作業(yè)方法，其特征是該上一級區(qū)塊邏輯電路的時脈頻率是依該區(qū)塊邏輯電路的性質(zhì)而選擇為一閑置頻率及停止的其中之一。
11.根據(jù)權利要求8所述的作業(yè)方法，其特征是尚可包含有下列步驟當其中一區(qū)塊邏輯電路工作即將完成時，傳送一時脈控制訊號至其下一級區(qū)塊邏輯電路的時脈控制器，以調(diào)整該下一級區(qū)塊邏輯電路的時脈頻率為工作頻率。
12.根據(jù)權利要求11所述的作業(yè)方法，其特征是該時脈控制訊號是通過一時脈控制匯流排傳送。
全文摘要
本發(fā)明是有關于一種輸送線電路及其作業(yè)方法,尤指一種可節(jié)省功率損耗的輸送線電路及其作業(yè)方法,其特征是:包含有多個區(qū)塊邏輯電路及一時脈產(chǎn)生器,其中各區(qū)塊邏輯電路分別設有一時脈控制器,并各以一匯流排與相鄰的區(qū)塊邏輯電路連接;當其中一區(qū)塊邏輯電路接收到資料及控制訊號開始工作時,可傳送一時脈控制訊號至其上一級區(qū)塊邏輯電路,依該上一級區(qū)塊邏輯電路的性質(zhì)而調(diào)整其時脈頻率為一閑置頻率或停止,藉以節(jié)省功率的損耗;亦可于一區(qū)塊邏輯電路即將完成工作時,傳送一時脈控制訊號至其下一級區(qū)塊邏輯電路,調(diào)整其時脈為工作頻率,以利工作的進行。
文檔編號G06F1/32GK1383047SQ0212224
公開日2002年12月4日 申請日期2002年6月3日 優(yōu)先權日2002年6月3日
發(fā)明者陳永暉, 黃祥洲, 胡志維 申請人:威盛電子股份有限公司