本申請(qǐng)要求于2016年1月8日提交的發(fā)明名稱為“具有內(nèi)部控制信號(hào)的低功率集成時(shí)鐘門控單元”的第62/276,798號(hào)美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)以及于2016年3月23日提交的第15/079,045號(hào)美國(guó)非臨時(shí)專利申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)。該在先前提交的申請(qǐng)的主題通過(guò)引用包含于此。

本描述涉及功率管理，更具體地講，涉及一種具有內(nèi)部控制信號(hào)的低功率集成時(shí)鐘門控單元。

背景技術(shù)：

時(shí)鐘門控是在用于減少動(dòng)態(tài)功率損耗的許多同步電路中使用的流行的技術(shù)。時(shí)鐘門控通常通過(guò)將更多邏輯添加到電路以動(dòng)態(tài)地修剪時(shí)鐘樹(shù)來(lái)節(jié)約電力。動(dòng)態(tài)地修剪時(shí)鐘樹(shù)經(jīng)常包括：禁用電路的部分以使執(zhí)行單元中的觸發(fā)器或其他同步裝置無(wú)需切換狀態(tài)。切換狀態(tài)消耗電力。當(dāng)同步裝置被阻止切換或不切換時(shí)，切換功耗通常變?yōu)榱?，僅引發(fā)泄露電流。

時(shí)鐘門控通常這樣工作：將啟用信號(hào)發(fā)送到局部時(shí)鐘電路，并使用啟用信號(hào)來(lái)對(duì)時(shí)鐘進(jìn)行門控。例如，這個(gè)工作可由將啟用和全局時(shí)鐘信號(hào)的翻轉(zhuǎn)版本進(jìn)行“與(and)”操作以生成局部時(shí)鐘信號(hào)來(lái)完成。如果啟用信號(hào)指示時(shí)鐘應(yīng)該被禁用，則and門的輸出不管時(shí)鐘的狀態(tài)如何將為低。時(shí)鐘門控邏輯通常以“集成的時(shí)鐘門控”(icg)單元或電路的形式被表現(xiàn)。

通常，icg使用鎖存器來(lái)保留啟用信號(hào)的值。這種鎖存器傳統(tǒng)上由時(shí)鐘信號(hào)本身控制。這通常會(huì)阻止icg中途通過(guò)將會(huì)導(dǎo)致故障的時(shí)鐘循環(huán)來(lái)門控時(shí)鐘。然而，這也意味著即使當(dāng)局部時(shí)鐘被門控時(shí)，icg也會(huì)消耗切換電力，因?yàn)槿只蚍情T控時(shí)鐘正在切換icg的鎖存器部分。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

根據(jù)一個(gè)總體方面，一種電子設(shè)備可包括：鎖存器和控制電路。鎖存器可被配置為接收輸入啟用信號(hào)并生成鎖存啟用信號(hào)。鎖存器還可被配置為當(dāng)鎖存器透明時(shí)，將輸入啟用信號(hào)傳遞給鎖存啟用信號(hào)?？刂齐娐房呻娺B接到鎖存器?？刂齐娐房杀慌渲脼榻邮辗情T控時(shí)鐘信號(hào)作為輸入，并生成門控時(shí)鐘信號(hào)和鎖存控制信號(hào)。鎖存控制信號(hào)可被配置為當(dāng)非門控時(shí)鐘信號(hào)處于預(yù)定狀態(tài)并且當(dāng)輸入啟用信號(hào)和鎖存啟用信號(hào)之一處于啟用狀態(tài)時(shí)，使鎖存器透明。控制電路可被配置為當(dāng)鎖存啟用信號(hào)處于啟用狀態(tài)時(shí)，將非門控時(shí)鐘信號(hào)傳遞給門控時(shí)鐘信號(hào)。

根據(jù)另一總體方面，一種操驅(qū)動(dòng)電子設(shè)備的方法，可包括：通過(guò)集成時(shí)鐘門控電路接收非門控時(shí)鐘信號(hào)和輸入啟用信號(hào)。所述方法還可包括：通過(guò)集成時(shí)鐘門控電路生成鎖存控制信號(hào)，其中，鎖存控制信號(hào)被配置為僅當(dāng)非門控時(shí)鐘信號(hào)處于預(yù)定狀態(tài)并且輸入啟用信號(hào)或鎖存啟用信號(hào)處于啟用狀態(tài)時(shí)，使鎖存器透明。所述方法可包括：根據(jù)鎖存控制信號(hào)的指示，鎖存輸入啟用信號(hào)以產(chǎn)生鎖存啟用信號(hào)。所述方法可包括：通過(guò)集成時(shí)鐘門控電路基于鎖存啟用信號(hào)和非門控時(shí)鐘信號(hào)，生成門控時(shí)鐘信號(hào)。

根據(jù)另一總體方面，一種電子設(shè)備可包括：執(zhí)行單元、時(shí)鐘電路和集成時(shí)鐘門控電路。執(zhí)行單元可被配置為根據(jù)門控時(shí)鐘信號(hào)執(zhí)行邏輯功能。時(shí)鐘電路可被配置為生成非門控時(shí)鐘信號(hào)。集成時(shí)鐘門控電路可被配置為從非門控時(shí)鐘信號(hào)和至少一個(gè)輸入啟用信號(hào)來(lái)生成門控時(shí)鐘信號(hào)。集成時(shí)鐘門控電路可包括：鎖存器和控制電路。鎖存器可被配置為接收輸入啟用信號(hào)并生成鎖存啟用信號(hào)。鎖存器還可被配置為僅當(dāng)鎖存器透明時(shí)，將來(lái)自輸入啟用信號(hào)的值傳遞給鎖存啟用信號(hào)。控制電路可被配置為接收非門控時(shí)鐘信號(hào)作為輸入，并生成門控時(shí)鐘信號(hào)和鎖存控制信號(hào)。鎖存控制信號(hào)可被配置為僅當(dāng)非門控時(shí)鐘信號(hào)處于預(yù)定狀態(tài)并且輸入啟用信號(hào)或鎖存啟用信號(hào)處于啟用狀態(tài)時(shí)，使鎖存器透明?？刂齐娐房杀慌渲脼楫?dāng)鎖存啟用信號(hào)處于啟用狀態(tài)時(shí)，將來(lái)自非門控時(shí)鐘信號(hào)的值傳遞給門控時(shí)鐘信號(hào)。

一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施方式的細(xì)節(jié)在下面的附圖和描述中被闡述。其他特征從描述和附圖以及從權(quán)利要求將是清楚的。

一種用于電力管理的系統(tǒng)和/或方法，更具體地講，實(shí)質(zhì)上如結(jié)合至少一個(gè)附圖示出和/或描述的如權(quán)利要求中更全面的闡述的用于具有內(nèi)部控制信號(hào)的低功率集成時(shí)鐘門控單元。

附圖說(shuō)明

圖1是根據(jù)公開(kāi)的主題的系統(tǒng)的示例實(shí)施例的框圖。

圖2是根據(jù)公開(kāi)的主題的設(shè)備的示例實(shí)施例的框圖。

圖3是根據(jù)公開(kāi)的主題的設(shè)備的示例實(shí)施例的框圖。

圖4是根據(jù)公開(kāi)的主題的一系列電路的示例實(shí)施例的框圖。

圖5是可包括根據(jù)公開(kāi)的主題的原理產(chǎn)生的裝置的信息處理系統(tǒng)的原理框圖。

在各種附圖中的相同的參考符號(hào)指示相同的元件。

具體實(shí)施方式

將參照附圖更全面地描述各種示例實(shí)施例，在附圖中示出一些示例實(shí)施例。然而，本公開(kāi)的主題可以以許多不同形式被實(shí)施，不應(yīng)被解釋為限于在此闡述的示例實(shí)施例。相反，提供這些示例實(shí)施例，使得本公開(kāi)將是全面而完整的，并且將本公開(kāi)的主題的范圍充分地傳達(dá)給本領(lǐng)域技術(shù)人員。在附圖中，為了清楚，可夸大層和區(qū)域的大小和相對(duì)大小。

將應(yīng)理解的是，當(dāng)元件或?qū)颖槐硎緸樵诹硪辉驅(qū)印爸稀?、“連接到”或“結(jié)合到”另一元件或?qū)訒r(shí)，該元件或?qū)涌芍苯釉谠摿硪辉驅(qū)又?、直接連接到或結(jié)合到該另一元件或?qū)?，或者可存在中間元件或?qū)?。相比之下，?dāng)元件或?qū)颖槐硎緸椤爸苯印痹诹硪辉驅(qū)印爸稀?、“直接連接到”或“直接結(jié)合到”另一元件或?qū)訒r(shí)，不存在中間元件或?qū)?。相同的?biāo)號(hào)始終表示相同的元件。如在此使用的，術(shù)語(yǔ)“和/或”包括關(guān)聯(lián)列出項(xiàng)的一個(gè)或更多個(gè)的任意和所有的組合。

將應(yīng)理解的是，盡管術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”、“第三”等可在此用于描述各種元件、組件、區(qū)域、層和/或部分，但是這些元件、組件、區(qū)域、層和/或部分不應(yīng)受這些術(shù)語(yǔ)限制。這些術(shù)語(yǔ)僅用于將一個(gè)元件、組件、區(qū)域、層或部分與另一元件、組件、區(qū)域、層或部分區(qū)分開(kāi)來(lái)。因此，在不脫離本公開(kāi)的主題的教導(dǎo)的情況下，下面討論的第一元件、組件、區(qū)域、層或部分可被命名為第二元件、組件、區(qū)域、層或部分。

為了描述簡(jiǎn)便，在這里可使用空間相對(duì)術(shù)語(yǔ)(諸如，“在…之下”、“在…下方”、“下面的”、“在…之上”、“上面的”等)來(lái)描述在附圖中示出的一個(gè)元件或特征與另一元件或特征之間的關(guān)系。將應(yīng)理解的是，空間相對(duì)術(shù)語(yǔ)意在包含除了在附圖中描述的方位之外的使用或操作中的裝置的不同方向。例如，如果附圖中的裝置被翻轉(zhuǎn)，則被描述為在其它元件或特征“下面”或“之下”的元件其后將位于所述其它元件或特征“之上”。因此，示例性術(shù)語(yǔ)“在…下方”可包括作為“在…之上”和“在…下方”的方位兩者。裝置可被另外定位(旋轉(zhuǎn)90度或在其他方位)，并且應(yīng)該相應(yīng)地解釋這里使用的有關(guān)空間的描述。

在此使用的術(shù)語(yǔ)僅為了描述具體示例實(shí)施例的目的，不意在限制本公開(kāi)的主題。如在此使用的，除非上下文另外明確地指示，否則單數(shù)形式也意在包括復(fù)數(shù)形式。還將應(yīng)理解的是，當(dāng)在本說(shuō)明書中使用時(shí)，術(shù)語(yǔ)“包括”和/或“包含”說(shuō)明存在所闡述的特征、整體、步驟、操作、元件和/或組件，但是不排除存在或添加一個(gè)或更多個(gè)其它特征、整體、步驟、操作、元件、組件和/或它們的組。

參照作為理想化的示例實(shí)施例(和中間結(jié)構(gòu))的示意性示圖的截面圖，在這里描述示例實(shí)施例。同樣地，將預(yù)計(jì)出現(xiàn)例如由制造技術(shù)和/或公差引起的圖示的形狀的變化。因此，示例實(shí)施例不應(yīng)被解釋為限于在此示出的區(qū)域的特定形狀，而將包括例如由制造產(chǎn)生的形狀的偏差。例如，示出為矩形的注入?yún)^(qū)域?qū)⑼ǔＴ谄溥吘壘哂袌A的或彎曲的特征和/或注入濃度的梯度，而不是從注入?yún)^(qū)域到非注入?yún)^(qū)域的突然變化。同樣地，通過(guò)注入產(chǎn)生的埋區(qū)可導(dǎo)致在埋區(qū)與通過(guò)其發(fā)生注入的表面之間的區(qū)域中的一些注入。因此，在附圖中示出的區(qū)域?qū)嵸|(zhì)上是示意性的，所述區(qū)域的形狀不意在示出裝置的區(qū)域的實(shí)際形狀，也不意在限制本公開(kāi)的主題的范圍。

除非另外定義，否則在此使用的所有術(shù)語(yǔ)(包括技術(shù)術(shù)語(yǔ)或科學(xué)術(shù)語(yǔ))具有與本公開(kāi)的主題所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員通常理解的含義相同的含義。還將應(yīng)理解的是，除非在此明確定義，否則諸如在通用字典中定義的術(shù)語(yǔ)應(yīng)被解釋為具有與現(xiàn)有技術(shù)的背景中的含義一致的含義，并且將不被解釋為理想化或過(guò)于正式的含義。

在下文中，將參照附圖詳細(xì)解釋示例實(shí)施例。

圖1是根據(jù)公開(kāi)的主題的系統(tǒng)100的示例實(shí)施例的框圖。在各種實(shí)施例中，盡管系統(tǒng)100可作為集成電路(諸如，微處理器、存儲(chǔ)器芯片或片上系統(tǒng))的一部分被包括，但是應(yīng)理解的是，以上僅為一些說(shuō)明性的示例，公開(kāi)的主題不限于這些示例。

在各種示例中，系統(tǒng)100可包括：一個(gè)或更多個(gè)執(zhí)行單元104，被配置為執(zhí)行一個(gè)或更多個(gè)指令。執(zhí)行單元104的示例可包括，但不限于：指令提取單元、指令解碼單元、算術(shù)邏輯單元、浮點(diǎn)單元、加載/存儲(chǔ)單元，但可預(yù)期其他形式的執(zhí)行單元。執(zhí)行單元104可包括：同步電路或依賴時(shí)鐘信號(hào)(例如，門控時(shí)鐘信號(hào)126)來(lái)操作的邏輯功能。如上所述，時(shí)鐘信號(hào)可不定期被斷開(kāi)或門控。

在示出的實(shí)施例中，系統(tǒng)100包括：時(shí)鐘電路102。時(shí)鐘電路102可被配置為生成時(shí)鐘信號(hào)，或者更具體地講，生成全局或非門控時(shí)鐘信號(hào)122。在各種實(shí)施例中，盡管時(shí)鐘電路102可包括：鎖相環(huán)路(pll)或其他振蕩電路，但是應(yīng)理解的是，以上僅為一些說(shuō)明性的示例，公開(kāi)的主題不限于這些示例。

在示出的實(shí)施例中，系統(tǒng)100還包括：集成時(shí)鐘門控(icg)單元或電路106。在一些實(shí)施例中，icg可被表示為集成時(shí)鐘門控器。icg可被配置為當(dāng)由啟用(enable)信號(hào)124指示時(shí)，門控或禁用門控時(shí)鐘信號(hào)126。在這樣的一個(gè)實(shí)施例中，這可有效地全部或部分?jǐn)嚅_(kāi)執(zhí)行單元104，并節(jié)約由執(zhí)行單元104消耗的電力。例如，如果執(zhí)行單元104為浮點(diǎn)單元且沒(méi)有浮點(diǎn)指令正被執(zhí)行，則icg106可門控或禁用斷開(kāi)執(zhí)行單元104的門控時(shí)鐘信號(hào)126。當(dāng)遇到浮點(diǎn)指令時(shí)，icg106可啟用門控時(shí)鐘信號(hào)126并重新接通浮點(diǎn)單元(以處理浮點(diǎn)指令)。應(yīng)理解的是，以上僅為一個(gè)說(shuō)明性的示例，公開(kāi)的主題不限于這個(gè)示例。

在示出的實(shí)施例中，icg106可接收全局或非門控時(shí)鐘信號(hào)122和至少一個(gè)啟用信號(hào)124。icg106生成門控時(shí)鐘信號(hào)126。應(yīng)理解的是，門控時(shí)鐘信號(hào)126之所以這樣命名是因?yàn)闀r(shí)鐘信號(hào)可能被門控或禁用，且門控時(shí)鐘信號(hào)126不指示時(shí)鐘信號(hào)當(dāng)前已被門控或禁用。這樣的門控或禁用可取決于啟用信號(hào)124的值。

在示出的實(shí)施例中，icg106包括：?jiǎn)⒂媒M合器電路112。啟用組合器電路112可被配置為將多個(gè)啟用信號(hào)124組合為單個(gè)啟用信號(hào)：反相的啟用信號(hào)132。在圖4中示出啟用組合器電路112的詳細(xì)的示例實(shí)施例。例如，啟用信號(hào)124可包括，但不限于：執(zhí)行單元104特定啟用信號(hào)、調(diào)試或掃描鏈啟用信號(hào)、芯片級(jí)啟用信號(hào)；應(yīng)理解的是，以上僅為一些說(shuō)明性的示例，公開(kāi)的主題不限于這些示例。在各種實(shí)施例中，組合啟用信號(hào)124的處理可將信號(hào)的電壓值反相，以致啟用信號(hào)124的高的啟用值可與針對(duì)組合的反相的啟用信號(hào)132的低的啟用值等價(jià)。應(yīng)理解的是，以上僅為一個(gè)說(shuō)明性的示例，公開(kāi)的主題不限于這個(gè)示例。

在示出的實(shí)施例中，icg106包括：鎖存電路114，被配置為至少臨時(shí)存儲(chǔ)反相的啟用信號(hào)132。在示出的實(shí)施例中，鎖存電路114可至少部分地由內(nèi)部控制信號(hào)(鎖存控制信號(hào)或控制信號(hào))136而不是由非門控時(shí)鐘信號(hào)122控制。鎖存電路114可接收反相的啟用信號(hào)132作為輸入，并生成或輸出鎖存啟用信號(hào)134。在圖2中示出并在下面描述鎖存電路114的一個(gè)示例實(shí)施例。

在示出的實(shí)施例中，icg106包括：統(tǒng)一控制電路116。統(tǒng)一控制電路116可在以下含義下是統(tǒng)一或集成的：它不僅生成內(nèi)部控制信號(hào)136而且生成門控時(shí)鐘信號(hào)126。當(dāng)通過(guò)鎖存啟用信號(hào)134(例如，當(dāng)鎖存啟用信號(hào)134處于啟用狀態(tài)或啟用值時(shí))指示門控或禁用門控時(shí)鐘信號(hào)126時(shí)，統(tǒng)一控制電路116可門控或禁用門控時(shí)鐘信號(hào)126。此外，統(tǒng)一控制電路116可被配置為僅當(dāng)非門控時(shí)鐘信號(hào)122處于預(yù)定狀態(tài)(例如，電壓低)并且反相輸入的啟用信號(hào)132處于啟用狀態(tài)或鎖存啟用信號(hào)134處于啟用狀態(tài)(例如，分別為電壓低或高)下時(shí)，設(shè)置控制信號(hào)136的值以使鎖存電路為透明的。在圖3中示出并在下面描述統(tǒng)一控制電路116的一個(gè)示例實(shí)施例。

此外，在各種實(shí)施例中，icg106可包括：一個(gè)或更多個(gè)逆變器118或其他邏輯電路。通過(guò)圖4示出并在下面討論這些逆變器的一些示例。例如，由于互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(cmos)邏輯的特性，統(tǒng)一控制電路116可生成門控時(shí)鐘信號(hào)126和控制信號(hào)136的反相的版本，且逆變器118可簡(jiǎn)單地將電壓值反相為更期望的形式。應(yīng)理解的是，以上僅為一些說(shuō)明性的示例，公開(kāi)的主題不限于這些示例。

在示出的實(shí)施例中，icg106使用內(nèi)部控制信號(hào)136替代傳統(tǒng)非門控時(shí)鐘信號(hào)122來(lái)控制反相的啟用信號(hào)132的鎖存，可減少切換功耗(相比于傳統(tǒng)icg)。當(dāng)門控時(shí)鐘信號(hào)126被禁用時(shí)，內(nèi)部控制信號(hào)136可保持在恒定狀態(tài)(直到啟用信號(hào)124改變?yōu)橹?。這使得由于鎖存電路114的晶體管可不改變狀態(tài)而使鎖存電路114不消耗切換電力。

此外，如在圖2和圖3中所看到的，接收非門控時(shí)鐘信號(hào)122的晶體管數(shù)量可從傳統(tǒng)icg實(shí)施方式減少。這可減少引腳電容(相比于傳統(tǒng)設(shè)計(jì))，這相應(yīng)地可提供電力節(jié)約而無(wú)論非門控時(shí)鐘信號(hào)122是被啟用還是被禁用。

在各種實(shí)施例中，當(dāng)非門控時(shí)鐘信號(hào)122被禁用時(shí)，icg106可消耗少于由傳統(tǒng)icg消耗的電力的50％?？纱嬖谑境龅膇cg相比于其他icg的其他優(yōu)勢(shì)。應(yīng)理解的是，以上僅為一些說(shuō)明性的示例，公開(kāi)的主題不限于這些示例。

圖2是根據(jù)公開(kāi)的主題的電子設(shè)備200的示例實(shí)施例的框圖。在各種實(shí)施例中，電子設(shè)備200可包括：如在圖1中示出的鎖存電路。應(yīng)理解的是，以下僅為一個(gè)說(shuō)明性的示例，公開(kāi)的主題不限于這個(gè)示例。

在示出的實(shí)施例中，電子設(shè)備200包括：鎖存器部分204。鎖存器部分204可被配置為接收反相輸入的啟用信號(hào)132并生成鎖存啟用信號(hào)134。鎖存器部分204還可被配置為僅當(dāng)鎖存器為透明時(shí)，將來(lái)自反相輸入的啟用信號(hào)132的值傳遞給鎖存啟用信號(hào)134。

在示出的實(shí)施例中，鎖存器部分204包括：串聯(lián)連接在電壓源201與電壓阱(voltagesink)202(例如，地)之間的第一鎖存器晶體管至第四鎖存器晶體管211、212、213和214。第一鎖存器晶體管211和第二鎖存器晶體管212可包括：p溝道金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)(pmos)晶體管，但是，第三鎖存器晶體管213和第四鎖存器晶體管214可包括：n溝道金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)(nmos)晶體管。鎖存啟用信號(hào)134可在示出為第二鎖存器晶體管212和第三鎖存器晶體管213的pmos和nmos的連接點(diǎn)被輸出。

在示出的實(shí)施例中，反相輸入的啟用信號(hào)132通過(guò)被輸入到第一存器晶體管211和第四鎖存器晶體管214的每個(gè)柵極端，來(lái)控制第一存器晶體管211和第四鎖存器晶體管214，以使同一時(shí)間僅第一存器晶體管211和第四鎖存器晶體管214之一被開(kāi)啟或激活，并將輸出(鎖存啟用信號(hào)134)拉到電壓源201或電源阱202。在示出的實(shí)施例中，這允許鎖存器部分204將反相的輸入的啟用信號(hào)132的值傳遞給鎖存啟用信號(hào)134。

鎖存器部分204可由控制信號(hào)136和反相的控制信號(hào)136’控制。在示出的實(shí)施例中，反相的控制信號(hào)136’通過(guò)被輸入到pmos晶體管212的柵極端來(lái)控制pmos晶體管212。相反地，控制信號(hào)136通過(guò)被輸入到nmos晶體管213的柵極端來(lái)控制nmos晶體管213。在這樣一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)控制信號(hào)136為高、啟用或激活時(shí)，第二鎖存器晶體管212和第三鎖存器晶體管213可導(dǎo)通或開(kāi)啟。這可相應(yīng)地使鎖存器部分204透明，并允許第一鎖存器晶體管211和第四鎖存器晶體管214將反相輸入的啟用信號(hào)132的值傳遞給鎖存啟用信號(hào)134。相反地，如果控制信號(hào)136為低、禁用或非激活時(shí)，則第二鎖存器晶體管212和第三鎖存器晶體管213可被斷開(kāi)或關(guān)閉。這可相應(yīng)地阻止鎖存器部分204變透明并阻止第一鎖存器晶體管211和第四鎖存器晶體管214將反相輸入的啟用信號(hào)132的值傳遞給鎖存啟用信號(hào)134。

在示出的實(shí)施例中，電子設(shè)備200包括：反饋部分208和逆變器206。在各種實(shí)施例中，逆變器206可被認(rèn)作反饋器208的一部分。逆變器206可被配置為將鎖存啟用信號(hào)134轉(zhuǎn)換為反相的鎖存啟用信號(hào)134’。

當(dāng)鎖存器部分204不透明時(shí)，反饋部分208可被配置為反相并反饋反相的鎖存啟用信號(hào)134’以生成或維持鎖存啟用信號(hào)134。在示出的實(shí)施例中，反饋部分208包括：串聯(lián)布置在電壓源201與充當(dāng)電壓阱的控制信號(hào)136之間的第一反饋晶體管至第三反饋晶體管221、222和223。第一反饋晶體管221和第二反饋晶體管222可包括pmos晶體管，第三反饋晶體管223可包括nmos晶體管。第二反饋晶體管222與第三反饋晶體管223之間的連接點(diǎn)可為用于反饋鎖存啟用信號(hào)134的輸出。

在示出的實(shí)施例中，反相的鎖存啟用信號(hào)134’通過(guò)被輸入到第一反饋晶體管221和第三反饋晶體管223中的每個(gè)柵極端來(lái)控制第一反饋晶體管221和第三反饋晶體管223。如此，反相的鎖存啟用信號(hào)134’的值可導(dǎo)通/斷開(kāi)第一反饋晶體管221和第三反饋晶體管223，并將輸出電壓上拉到電壓源201或控制信號(hào)136的值。同樣地，控制信號(hào)136可控制第二反饋晶體管222或被輸入到第二反饋晶體管222的柵極端。在這樣的一個(gè)實(shí)施例中，控制信號(hào)136可禁用反饋部分208并允許鎖存器部分204設(shè)置鎖存啟用信號(hào)134的值。

如上所述，電子設(shè)備200可由控制信號(hào)136而不是由時(shí)鐘信號(hào)控制。在各種實(shí)施例中，這可阻止當(dāng)icg有效地門控時(shí)鐘從而設(shè)備200被禁用時(shí)電子設(shè)備200消耗切換電力。

圖3是根據(jù)公開(kāi)的主題的電子設(shè)備300的示例實(shí)施例的框圖。在各種實(shí)施例中，電子設(shè)備300可包括：如在圖1中示出的統(tǒng)一控制電路。應(yīng)理解的是，以下僅為一個(gè)說(shuō)明性的示例，公開(kāi)的主題不限于這個(gè)示例。

在示出的實(shí)施例中，電子設(shè)備300包括：時(shí)鐘門控部分302和鎖存控制部分304。時(shí)鐘門控部分302可被配置為生成門控時(shí)鐘信號(hào)126或者如示出的反相的門控時(shí)鐘信號(hào)126’。在各種實(shí)施例中，逆變器(在圖4中示出)可在反相的門控時(shí)鐘信號(hào)126’被輸入到執(zhí)行單元之前將其反相為門控時(shí)鐘信號(hào)126。鎖存控制部分304可被配置為生成鎖存控制信號(hào)136。

在示出的實(shí)施例中，時(shí)鐘門控部分302包括：并聯(lián)布置在電壓源201與鎖存控制部分304的傳輸門360之間的第一時(shí)鐘門控晶體管371和第二時(shí)鐘門控晶體管372。反相的門控時(shí)鐘信號(hào)126’可從pmos晶體管371和372的漏極端被輸出。

在示出的實(shí)施例中，非門控時(shí)鐘信號(hào)122可控制或被輸入到第二時(shí)鐘門控晶體管372的柵極端。并且，鎖存啟用信號(hào)134可控制或被輸入到第一時(shí)鐘門控晶體管371的柵極端。在這樣的一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)鎖存啟用信號(hào)134處于禁用狀態(tài)或低時(shí)，反相的門控時(shí)鐘信號(hào)126’的值可被拉到電壓源201。相反地，當(dāng)鎖存啟用信號(hào)134處于啟用狀態(tài)或高時(shí)，第一時(shí)鐘門控晶體管371可被斷開(kāi)或不導(dǎo)通。同樣地，當(dāng)非門控時(shí)鐘信號(hào)122為低時(shí)，反相的門控時(shí)鐘信號(hào)126’被拉高而不管鎖存啟用信號(hào)134的啟用狀態(tài)如何。當(dāng)非門控時(shí)鐘信號(hào)122變?yōu)楦邥r(shí)，鎖存啟用信號(hào)134的啟用狀態(tài)控制信號(hào)：反相的門控時(shí)鐘信號(hào)126’。

在示出的實(shí)施例中，鎖存控制部分304包括：時(shí)鐘部分306和啟用部分308。這些部分306和308可基于與各種晶體管的柵極端關(guān)聯(lián)的信號(hào)的支配類型被命名。鎖存控制部分304的所述部分306和308的結(jié)構(gòu)在下面被描述。另外，鎖存控制部分304的工作的兩個(gè)說(shuō)明性示例在下面被描述。

在示出的實(shí)施例中，時(shí)鐘部分306包括：串聯(lián)布置在電壓源201與電壓阱202之間的第一時(shí)鐘晶體管至第三時(shí)鐘晶體管351、352和353。反相的啟用信號(hào)132可控制或被輸入到pmos晶體管351的柵極端。非門控時(shí)鐘信號(hào)122可控制第二時(shí)鐘晶體管352和第三時(shí)鐘晶體管353，或者被輸入到pmos晶體管352和nmos晶體管353的柵極端。第二時(shí)鐘晶體管352和第三時(shí)鐘晶體管353的連接點(diǎn)可輸出控制信號(hào)136。

在示出的實(shí)施例中，啟用部分308可至少部分平行于時(shí)鐘部分306被布置。啟用部分308可包括：傳輸門360和串聯(lián)布置在時(shí)鐘門控部分302與電壓阱202之間的第一啟用晶體管361和第二啟用晶體管362。傳輸門360可由鎖存啟用信號(hào)134(和反相的鎖存啟用信號(hào)134’)控制。反相的鎖存啟用信號(hào)134’可控制或被輸入到nmos晶體管361的柵極端。反相的啟用信號(hào)132可控制第二啟用晶體管362或被輸入到nmos晶體管362的柵極端。傳輸門360與第一啟用晶體管361之間的連接點(diǎn)可輸出控制信號(hào)136。

在設(shè)備300的工作的第一說(shuō)明性示例中，鎖存啟用信號(hào)134和反相的啟用信號(hào)132可均處于禁用狀態(tài)(例如，分別為低和高)。在這樣一個(gè)實(shí)施例中，第一時(shí)鐘門控晶體管371可被開(kāi)啟，將反相的門控時(shí)鐘信號(hào)126’拉到電壓源201或高。

傳輸門360可被關(guān)閉，反相的門控時(shí)鐘信號(hào)126’的值不被傳遞給控制信號(hào)136，或者可與控制信號(hào)136隔開(kāi)。同樣地，第一時(shí)鐘晶體管351可被關(guān)閉，阻止時(shí)鐘部分306將控制信號(hào)136上拉到電壓源201。

相反地，第一啟用晶體管361和第二啟用晶體管362可被開(kāi)啟并將控制信號(hào)136下拉到電壓阱202。返回參照?qǐng)D2，控制信號(hào)136的低或禁用版本可阻止鎖存器部分204將反相的啟用信號(hào)132傳遞給鎖存啟用信號(hào)134。禁用的控制信號(hào)136可阻止設(shè)備200由于晶體管切換狀態(tài)而消耗任何電力。

在另一實(shí)施例中，鎖存啟用信號(hào)134和反相的啟用信號(hào)132可均處于啟用狀態(tài)(例如，分別為高和低)。在這樣一個(gè)實(shí)施例中，第一時(shí)鐘門控晶體管371被關(guān)閉，且反相門控時(shí)鐘信號(hào)126’(以反相形式)跟隨非門控時(shí)鐘信號(hào)122。

傳輸門360可被開(kāi)啟或透明，且反相的門控時(shí)鐘信號(hào)126’的值可被傳遞給控制信號(hào)136。相反地，第一啟用晶體管361和第二啟用晶體管362可被關(guān)閉，阻止控制信號(hào)136被拉到電壓阱202。

關(guān)于時(shí)鐘部分306，第一時(shí)鐘晶體管351可被開(kāi)啟。這允許非門控時(shí)鐘信號(hào)122開(kāi)啟或關(guān)閉第二時(shí)鐘晶體管352和第三時(shí)鐘晶體管353，可選地將控制信號(hào)136上拉到電壓源201或下拉到電壓阱202。應(yīng)注意的是，控制信號(hào)136的值將為非門控時(shí)鐘信號(hào)122的反相。

在這樣的一個(gè)實(shí)施例中，如果鎖存啟用信號(hào)134或反相的啟用信號(hào)132處于啟用狀態(tài)，則到電壓源201的路徑可以是可用的。如果反相的啟用信號(hào)132為低，則第一時(shí)鐘晶體管351將被開(kāi)啟，通過(guò)時(shí)鐘部分306提供路徑。相反地，如果鎖存啟用信號(hào)134為高，則傳輸門360將被開(kāi)啟或透明，通過(guò)時(shí)鐘門控部分302提供路徑。

返回參照?qǐng)D2，控制信號(hào)136的高或啟用版本可允許鎖存部分204透明或?qū)⒎聪嗟膯⒂眯盘?hào)132的啟用狀態(tài)傳遞給鎖存啟用信號(hào)134。在這樣一個(gè)實(shí)施例中，僅當(dāng)非門控時(shí)鐘信號(hào)122在低或預(yù)定狀態(tài)并且反相輸入的啟用信號(hào)132或鎖存啟用信號(hào)134處于啟用或高狀態(tài)時(shí)，鎖存器可透明。應(yīng)理解的是，以上僅為一些說(shuō)明性的示例，公開(kāi)的主題不限于這些示例。

圖4是根據(jù)公開(kāi)的主題的一系列電路的示例實(shí)施例的框圖。在各種實(shí)施例中，可采用輔助電路或邏輯門，以將各種信號(hào)調(diào)整為更期望的格式。應(yīng)理解的是，示出的電路僅為一些說(shuō)明性的示例，公開(kāi)的主題不限于這些示例。

例如，可采用逆變器402，以將反相的門控時(shí)鐘信號(hào)126’反相為門控時(shí)鐘信號(hào)126。這是可期望的，因?yàn)閏mos邏輯的特性可使統(tǒng)一控制電路產(chǎn)生反相門控時(shí)鐘信號(hào)126’。在一些實(shí)施例中，逆變器402可被包括在統(tǒng)一控制電路中。

同樣地，可采用逆變器404，以將控制信號(hào)136反相為反相的控制信號(hào)136’。允許控制信號(hào)136來(lái)控制任何pmos晶體管(諸如，鎖存電路的各種實(shí)施例中的pmos晶體管)是可期望的。在一些實(shí)施例中，逆變器404可被包括在鎖存電路中。

在示出的實(shí)施例中，或非門406可被包括在啟用組合器電路中。在這樣一個(gè)實(shí)施例中，或非門406可接收多個(gè)啟用信號(hào)(諸如，啟用信號(hào)124和調(diào)試或掃描啟用信號(hào)424)并可將它們組合為反相輸入的啟用信號(hào)132。在一個(gè)示例中，啟用信號(hào)124可被配置為在正常的裝置操作期間使(例如，用于特定執(zhí)行單元的)局部時(shí)鐘信號(hào)被門控。在另一示例中，掃描啟用信號(hào)424可被配置為當(dāng)裝置處于調(diào)試模式時(shí)(諸如，當(dāng)掃描鏈正被使用時(shí))使局部時(shí)鐘信號(hào)被門控。應(yīng)理解的是，以上僅為一些說(shuō)明性的示例，公開(kāi)的主題不限于這些示例。

圖5是可包括根據(jù)公開(kāi)的主題的原理形成的半導(dǎo)體裝置的信息處理系統(tǒng)500的示意性框圖。具體地說(shuō)，在各種實(shí)施例中，根據(jù)公開(kāi)的主題的原理形成的半導(dǎo)體裝置可被包括在系統(tǒng)500的任何組件中，諸如，處理器510、易失性存儲(chǔ)器520、非易失性存儲(chǔ)器530、網(wǎng)絡(luò)接口540和/或一個(gè)或更多個(gè)其他裝置或硬件組件560等的任何組合，但不限于此。應(yīng)理解的是，以上僅為一些說(shuō)明性的示例，公開(kāi)的主題不限于這些示例。參照?qǐng)D5，信息處理系統(tǒng)500可包括根據(jù)公開(kāi)的主題的原理構(gòu)造的一個(gè)或更多個(gè)裝置。在另一實(shí)施例中，信息處理系統(tǒng)500可采用或執(zhí)行根據(jù)公開(kāi)的主題的原理的一個(gè)或更多個(gè)技術(shù)。

在各種實(shí)施例中，信號(hào)處理系統(tǒng)500可包括：計(jì)算裝置，諸如，例如，膝上型計(jì)算機(jī)、臺(tái)式計(jì)算機(jī)、工作站、服務(wù)器、刀片式服務(wù)器、個(gè)人數(shù)字助理、智能電話、平板計(jì)算機(jī)以及其他適當(dāng)?shù)挠?jì)算機(jī)等，或者它們的虛擬機(jī)或虛擬計(jì)算裝置。在各種實(shí)施例中，信息處理系統(tǒng)500可由用戶(未示出)使用。

根據(jù)公開(kāi)的主題的信息處理系統(tǒng)500還可包括：中央處理器(cpu)、邏輯或處理器510。在一些實(shí)施例中，處理器510可包括：一個(gè)或更多個(gè)功能單元塊(fub)或組合邏輯塊(clb)515。在這樣一個(gè)實(shí)施例中，組合邏輯塊可包括：各種布爾邏輯操作(例如，nand、nor、not、xor等)、穩(wěn)定邏輯裝置(例如，觸發(fā)器、鎖存器等)、其他邏輯裝置或它們的組合。這些組合邏輯操作可以簡(jiǎn)單地或復(fù)雜的形式被配置為處理輸入信號(hào)以實(shí)現(xiàn)期望的結(jié)果。應(yīng)理解的是，雖然描述了同步組合邏輯操作的一些說(shuō)明性的示例，但是公開(kāi)的主題不被這樣限制并可包括異步操作或它們的混合。在一個(gè)實(shí)施例中，組合邏輯操作可包括：多個(gè)互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(cmos)晶體管。在各種實(shí)施例中，盡管這些cmos晶體管可被布置為執(zhí)行邏輯操作的門；但是應(yīng)理解的是，其他技術(shù)可被使用并落入公開(kāi)的主題的范圍內(nèi)。

根據(jù)公開(kāi)的主題的信息處理系統(tǒng)500還可包括：易失性存儲(chǔ)器520(例如，隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(ram)等)。根據(jù)公開(kāi)的主題的信息處理系統(tǒng)500還可包括：非易失性存儲(chǔ)器530(例如，硬盤驅(qū)動(dòng)器、光學(xué)存儲(chǔ)器、nand或閃存等)。在一些實(shí)施例中，易失性存儲(chǔ)器520、非易失性存儲(chǔ)器530或者它們的組合或部分可被稱為“存儲(chǔ)介質(zhì)”。在各種實(shí)施例中，易失性存儲(chǔ)器520和/或非易失性存儲(chǔ)器530可被配置為以半永久性或基本永久性的形式存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。

在各種實(shí)施例中，信息處理系統(tǒng)500包括：一個(gè)或更多個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口540，被配置為允許信息處理系統(tǒng)500成為通信網(wǎng)絡(luò)的一部分并經(jīng)由通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信。wi-fi協(xié)議的示例可包括，但不限于：電氣和電子工程師協(xié)會(huì)(ieee)802.11g、ieee802.11n等。蜂窩協(xié)議的示例可包括，但不限于：ieee802.16m(又名：高級(jí)無(wú)線man(城域網(wǎng)))、高級(jí)長(zhǎng)期演進(jìn)(let)、增強(qiáng)數(shù)據(jù)率的gsm(全球移動(dòng)通信系統(tǒng))演進(jìn)(edge)、發(fā)展的高速分組接入(hspa+)等。有線協(xié)議的示例可包括，但不限于：ieee802.3(又名：以太網(wǎng))、光纖通道、電力線通信(例如，家庭插電(homeplug)，ieee1901)等。應(yīng)理解的是，以上僅為一些說(shuō)明性的示例，公開(kāi)的主題不限于這些示例。

根據(jù)公開(kāi)的主題的信息處理系統(tǒng)500還可包括：用戶接口單元550(例如，顯示適配器、觸覺(jué)接口、人體接口裝置等)。在各種實(shí)施例中，所述用戶接口單元550可被配置為從用戶接收輸入和/或?qū)⑤敵鎏峁┙o用戶。其他種類的裝置也可被使用，以提供與用戶的交互；例如，提供給用戶的反饋可為感覺(jué)反饋的任何形式(例如，視覺(jué)反饋、聽(tīng)覺(jué)反饋或觸覺(jué)反饋)；來(lái)自用戶的輸入可以以包括聲學(xué)、語(yǔ)音或觸覺(jué)輸入的任何形式被接收。

在各種實(shí)施例中，信息處理系統(tǒng)500可包括：一個(gè)或更多個(gè)其他裝置或硬件組件560(例如，顯示器或監(jiān)視器、鍵盤、鼠標(biāo)、相機(jī)、指紋讀取器、視頻處理器等)。應(yīng)理解的是，以上僅為一些說(shuō)明性的示例，公開(kāi)的主題不限于這些示例。

根據(jù)公開(kāi)的主題的信息處理系統(tǒng)500還可包括：一個(gè)或更多個(gè)系統(tǒng)總線505。在這樣一個(gè)實(shí)施例中，系統(tǒng)總線505可被配置為通信地連接處理器510、易失性存儲(chǔ)器520、非易失性存儲(chǔ)器530、網(wǎng)絡(luò)接口540、用戶接口單元550和一個(gè)或更多個(gè)硬件組件560。由處理器510處理的數(shù)據(jù)或者從非易失性存儲(chǔ)器530的外部輸入的數(shù)據(jù)可被存儲(chǔ)到非易失性存儲(chǔ)器530或易失性存儲(chǔ)器520中。

在各種實(shí)施例中，信息處理系統(tǒng)500可包括或執(zhí)行一個(gè)或更多個(gè)軟件組件570。在一些實(shí)施例中，軟件組件570可包括：操作系統(tǒng)(os)和/或應(yīng)用。在一些實(shí)施例中，os可被配置為向應(yīng)用提供一個(gè)或更多個(gè)服務(wù)并管理信息處理系統(tǒng)500的應(yīng)用與各種硬件組件(例如，處理器510、網(wǎng)絡(luò)接口540等)或充當(dāng)信息處理系統(tǒng)500的應(yīng)用與各種硬件組件之間的中介。在這樣一個(gè)實(shí)施例中，信息處理系統(tǒng)500可包括：一個(gè)或更多個(gè)本地應(yīng)用，其中，所述本地應(yīng)用可被在本地(例如，非易失性存儲(chǔ)器530等之內(nèi))安裝并被配置為由處理器510直接地執(zhí)行并直接地與os交互。在這樣一個(gè)實(shí)施例中，本地應(yīng)用可包括：預(yù)編譯的機(jī)器可執(zhí)行代碼。在一些實(shí)施例中，本地應(yīng)用可包括：腳本解釋器(例如，cshell(csh)、applescript、autohotkey等)或虛擬執(zhí)行機(jī)(vm)(例如，java虛擬機(jī)、微軟公共語(yǔ)言運(yùn)行庫(kù)等)，其中，腳本解釋器和虛擬執(zhí)行機(jī)被配置為將源代碼或?qū)ο蟠a轉(zhuǎn)換為隨后由處理器510執(zhí)行的可執(zhí)行代碼。

上面描述的半導(dǎo)體裝置可使用各種封裝技術(shù)被封裝。例如，根據(jù)公開(kāi)的主題的原理而構(gòu)造的半導(dǎo)體裝置可使用下面各種封裝技術(shù)中的任何一種被封裝：疊層封裝(pop)技術(shù)、球形柵格陣列(bga)技術(shù)、芯片級(jí)封裝(csp)技術(shù)、帶引線的塑料芯片載體(plcc)技術(shù)、塑料雙列直插式封裝(pdip)技術(shù)、華夫裸片封裝(dieinwafflepack)技術(shù)、晶圓形式的裸片技術(shù)、板上芯片(cob)技術(shù)、陶瓷雙列直插式封裝(cerdip)技術(shù)、塑料公制四方扁平封裝(pmqfp)技術(shù)、塑料四方扁平封裝(pqfp)技術(shù)、小外形封裝(soic)技術(shù)、縮小外形封裝(ssop)技術(shù)、薄小外形封裝(tsop)技術(shù)、薄型四方扁平封裝(tqfp)技術(shù)、系統(tǒng)級(jí)封裝(sip)技術(shù)、多芯片封裝(mcp)技術(shù)、晶圓級(jí)制造封裝(wfp)技術(shù)、晶圓級(jí)處理堆疊封裝(wsp)技術(shù)或其他將對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員已知的技術(shù)。

方法步驟可由一個(gè)或更多個(gè)執(zhí)行計(jì)算機(jī)程序的可編程處理器來(lái)執(zhí)行，以通過(guò)對(duì)輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行操作并生成輸出來(lái)執(zhí)行功能。方法步驟也可由專用邏輯電路(例如，fpga(現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列)或asic(專用集成電路))來(lái)執(zhí)行，設(shè)備可被實(shí)施為專用邏輯電路。

在各種實(shí)施例中，計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)可包括：指令，其中，當(dāng)所述指令被執(zhí)行時(shí)使裝置執(zhí)行方法步驟的至少一個(gè)部分。在一些實(shí)施例中，計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)可被包括在磁性介質(zhì)、光學(xué)介質(zhì)、其他介質(zhì)或它們的組合(例如，cd-rom、硬盤驅(qū)動(dòng)、只讀存儲(chǔ)器、閃存驅(qū)動(dòng)等)中。在這樣一個(gè)實(shí)施例中，計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)可為有形且非暫時(shí)性地體現(xiàn)的制品。

雖然已經(jīng)參照示例實(shí)施例描述了公開(kāi)的主題的原理，但是對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員將清楚的是，在不脫離這些公開(kāi)的構(gòu)思的精神和范圍的情況下，可對(duì)示例實(shí)施例進(jìn)行各種改變和修改。因此應(yīng)理解的是，上面的實(shí)施例不是限制，而僅是說(shuō)明性的。因此，公開(kāi)的構(gòu)思的范圍由以上權(quán)利要求和它們的等價(jià)物的可允許的最廣泛的解釋來(lái)確定，而并不應(yīng)由前面的描述限制或局限。因此將應(yīng)理解的是，所附權(quán)利要求意在覆蓋落入實(shí)施例的范圍內(nèi)的所有的這樣的修改和改變。