具有广泛操作电压范围的时钟分配方案
阅读：540发布：2020-05-12
专利汇可以提供具有广泛操作电压范围的时钟分配方案专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 揭示具有广泛操作 电压 范围的时钟分配方案。在一个方面中，感测计算装置内的操作电压电平或条件。在第一电压条件中，在 时钟树 内使用延迟元件来使 时钟偏差 最小化。在第二电压条件中，绕过一或多个延迟及/或计时元件以使所述第二电压条件下的时钟偏差最小化。除了控制时钟偏差外，还可通过使所述所绕过元件降低功率来节省功率。以此方式控制时钟偏差会改进包含所述时钟树的计算装置的操作，且可改进 电池 使用寿命。，下面是具有广泛操作电压范围的时钟分配方案专利的具体信息内容。
1.一种控制计算装置内的时钟树的方法，其包括：
使用所述计算装置内的控制系统，从多个电压条件间确定所述计算装置内的集成电路IC装置的第一电压条件；
在所述第一电压条件有效时，使用第一时钟树配置来使所述IC装置的时钟树的时钟偏差最小化；
使用所述计算装置内的所述控制系统，从所述多个电压条件间确定第二电压条件；
在所述第二电压条件下时绕过所述时钟树内的计时单元以产生第二时钟树配置；
在所述第二电压条件下调整被绕过的计时单元下游的可变驱动器；以及
在所述第二电压条件下时使所述计时单元降低功率。
2.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括：识别在所述第二电压条件下将被绕过的所述计时单元。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一电压条件为比所述第二电压条件高的电压条件。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一电压条件为比所述第二电压条件低的电压条件。
5.根据权利要求1所述的方法，其中所述计时单元包括延迟元件。
6.根据权利要求1所述的方法，其中绕过所述计时单元包括：用开关绕过所述计时单元。
7.根据权利要求6所述的方法，其中用所述开关绕过所述计时单元包括：用所述开关在所述计时单元周围提供短路路径。
8.根据权利要求1所述的方法，其中绕过所述计时单元包括绕过所述计时单元内的多个计时元件。
9.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括：将所述IC装置置于第一操作状态以实现所述第一电压条件。
10.根据权利要求9所述的方法，其进一步包括：将所述IC装置置于第二操作状态以实现所述第二电压条件。
11.根据权利要求10所述的方法，其进一步包括：将所述IC装置置于在所述第一操作状态与所述第二操作状态之间的良性状态。
12.根据权利要求11所述的方法，其进一步包括：在处于所述良性状态时重新配置旁通元件。
13.一种集成电路IC，其包括：
时钟树，其由多个计时元件形成；
至少一个旁通开关，其与所述多个计时元件中的至少一个相关联；以及
控制系统，其以操作方式耦合到所述至少一个旁通开关，所述控制系统经配置以：
在多个电压条件间的第一电压条件下控制所述IC的操作；
在所述第一电压条件有效时，使用第一时钟树配置来使所述IC的所述时钟树的时钟偏差最小化；
致使转变到所述多个电压条件间的第二电压条件；
致使所述至少一个旁通开关在所述第二电压条件下时绕过所述多个计时元件中的所述至少一个；
在所述第二电压条件下调整所述多个计时元件中的所述至少一个下游的可变驱动器；
以及
在所述第二电压条件下时使所绕过计时单元降低功率。
14.根据权利要求13所述的IC，其中所述IC包括二维IC。
15.根据权利要求13所述的IC，其中所述IC包括三维IC。
16.根据权利要求13所述的IC，其中所述多个计时元件中的所述至少一个包括至少一个延迟元件。
17.根据权利要求13所述的IC，其进一步包括耦合到所述控制系统的所述可变驱动器，且所述控制系统经配置以取决于所述IC是在所述第一电压条件下还是在所述第二电压条件下而调整所述可变驱动器。
18.根据权利要求13所述的IC，其中所述控制系统经进一步配置以将所述IC置于第一操作状态以实现所述第一电压条件。
19.根据权利要求18所述的IC，其中所述控制系统经进一步配置以将所述IC置于第二操作状态以实现所述第二电压条件。
20.根据权利要求19所述的IC，其中所述控制系统经进一步配置以将所述IC置于在所述第一操作状态与所述第二操作状态之间的良性状态。
21.根据权利要求20所述的IC，其中所述控制系统经进一步配置以在处于所述良性状态时重新配置所述所绕过计时元件。
22.根据权利要求13所述的IC，其进一步包括与所述时钟树相关联的根时钟。
23.根据权利要求13所述的IC，其经整合到选自由以下各项组成的群组的装置中：机顶盒；娱乐单元；导航装置；通信装置；固定位置数据单元；移动位置数据单元；移动电话；蜂窝式电话；计算机；个人数字助理PDA；监视器；电视；调谐器；无线电；音乐播放器；以及视频播放器。
24.一种集成电路IC，其包括：
时钟树，其由多个计时元件形成；
至少一个用于绕过所述多个计时元件中的至少一个的装置；以及
控制系统，其以操作方式耦合到所述至少一个用于绕过的装置，所述控制系统经配置以：
在多个电压条件间的第一电压条件下控制所述IC的操作；
在所述第一电压条件有效时，使用第一时钟树配置来使所述IC的所述时钟树的时钟偏差最小化；
致使转变到所述多个电压条件间的第二电压条件；
致使所述至少一个用于绕过的装置在所述第二电压条件下时绕过所述多个计时元件中的所述至少一个；
在所述第二电压条件下调整所述多个计时元件中的所述至少一个下游的可变驱动器；
以及
在所述第二电压条件下时使所绕过计时单元降低功率。
具有广泛操作电压范围的时钟分配方案
[0001] 优先权申请
[0002] 本申请案要求标题为“具有广泛操作电压范围的时钟分配方案(CLOCK DISTRIBUTION SCHEMES WITH WIDE OPERATING VOLTAGE RANGES)”的在2015 年3月10日提出申请的序号为14/642,859的美国专利申请案的优先权，所述美国专利申请案的内容以全文引用的方式并入本文中。
技术领域
背景技术
[0004] 计算装置且尤其移动通信装置在当前社会中已变得普遍。这些计算装置的流行是部分地由现在在此些装置上实现的许多功能驱动。对此些功能的需求增加处理能力要求且产生对更复杂电路的需求。虽然此电路中的一些可异步地起作用是可能的，但在许多状况下，电路需要共用时钟信号(或至少从中获益)。共用时钟信号及相关联时钟汇点可被称作且表示为时钟树。
[0005] 随着需要共用时钟信号的元件的数目增加，时钟源与给定时钟汇点之间的物理距离可能增加，从而需要长导体，此又导致时钟信号的到达的延迟。并发问题为不同汇点可能距时钟源不同距离的事实。不同距离意指时钟信号将在不同时间到达汇点。此差异有时被称作时钟偏差。时钟偏差是重要的，因为其减少可用于计算的有效时钟周期。
[0006] 虽然大部分时钟偏差来自时钟树内的不同时钟路径，但一些额外时钟偏差可由元件之间的工艺变化引起。以广泛变化电压操作的装置的出现增加了电路设计的困难。例如，可佩戴因特网装置可具有用以延长电池使用寿命的非常低功率模式，但还可具有用基本上较大电压的活动模式。经优化用于以第一电压操作的时钟树可能在第二电压下具有不同时钟偏差。因此，仍需要能够在广泛操作电压范围下解决时钟分配及时钟偏差。
发明内容
[0007] 详细描述中所揭示的方面包含具有广泛操作电压范围的时钟分配方案。特定来说，本发明的示范性方面预期感测操作电压电平或条件。在第一电压条件中，在时钟树内使用延迟元件来使时钟偏差最小化。在第二电压条件中，绕过一或多个延迟及/或计时元件以使所述第二电压条件下的时钟偏差最小化。除了控制时钟偏差外，可通过使所述所绕过元件降低功率来节省功率。以此方式控制时钟偏差改进包含所述时钟树的计算装置的操作，且可改进电池使用寿命。
[0008] 就此来说，在一个方面中，揭示控制计算装置内的时钟树的方法。方法包括：从多个电压条件间确定集成电路(IC)装置的第一电压条件。方法还包括：在所述第一电压条件有效时，使用第一时钟树配置来使所述IC装置的时钟树的时钟偏差最小化。方法还包括从所述多个电压条件间确定第二电压条件。方法还包括：在所述第二电压条件下时绕过所述时钟树内的计时单元以产生第二时钟树配置。方法还包括：在所述第二电压条件下时使所述计时单元降低功率。
[0009] 在另一方面中，公开一种IC。所述IC包括由多个计时元件形成的时钟树。所述IC 还包括与所述多个计时元件中的至少一个相关联的至少一个旁通开关。所述IC还包括以操作方式耦合到所述至少一个旁通开关的控制系统。所述控制系统经配置以在多个电压条件间的第一电压条件下控制所述IC的操作。所述控制系统还经配置以在所述第一电压条件有效时使用第一时钟树配置来使所述IC的所述时钟树的时钟偏差最小化。所述控制系统还经配置以致使转变到多个电压条件间的所述的第二电压条件。所述控制系统还经配置以致使所述至少一个旁通开关在所述第二电压条件下时绕过所述多个计时元件中的至少一个。所述控制系统还经配置以在所述第二电压条件下时使所绕过计时元件降低功率。
[0010] 在另一方面中，公开一种IC。所述IC包括由多个计时元件形成的时钟树。所述IC 还包括至少一个用于绕过所述多个计时元件中的至少一个的装置。所述IC还包括以操作方式耦合到所述至少一个用于绕过的装置的控制系统。所述控制系统经配置以在多个电压条件间的第一电压条件下控制所述IC的操作。所述控制系统还经配置以在所述第一电压条件有效时使用第一时钟树配置来使所述IC的所述时钟树的时钟偏差最小化。所述控制系统还经配置以致使转变到所述多个电压条件间的第二电压条件。所述控制系统还经配置以致使至少一个旁通开关在所述第二电压条件下时绕过所述多个计时元件中的至少一个。所述控制系统还经配置以在所述第二电压条件下时使所绕过计时元件降低功率。附图说明
[0011] 图1A为佩戴多个计算装置的个人的简化说明；
[0012] 图1B为具有可使用不同电压条件的多个集成电路(IC)的移动计算装置的简化框图；
[0013] 图2A及2B为可同时用于IC中以适应不同电压条件的两个时钟树的简化图；
[0014] 图3根据本发明的示范性方面说明能够在多个电压条件下操作的具有可旁通元件的组合式时钟树；
[0015] 图4A及4B说明供图3的可旁通元件使用的示范性开关及控制元件；
[0016] 图5根据本发明的示范性方面说明具有可旁通计时网络的时钟树；
[0017] 图6根据本发明的示范性方面说明具有可旁通计时单元的组合式时钟树；
[0018] 图7为说明用于操作具有可旁通元件的时钟树的示范性工艺的流程图；以及[0019] 图8为可包含具有可旁通时钟元件的时钟树的示范性基于处理器系统的框图。
具体实施方式
[0020] 现在参考图式图，描述本发明的数个示范性方面。措词“示范性”在本文中用于意指“用作实例、例子或说明”。本文中描述为“示范性”的任一方面未必解释为比其它方面较佳或有利。
[0021] 详细描述中所公开的方面包含具有广泛操作电压范围的时钟分配方案。特定来说，本发明的示范性方面预期感测操作电压电平或条件。在第一电压条件中，在时钟树内使用延迟元件来使时钟偏差最小化。在第二电压条件中，绕过一或多个延迟及/或计时元件以使所述第二电压条件下的时钟偏差最小化。除了控制时钟偏差外，可通过使所述所绕过元件降低功率来节省功率。以此方式控制时钟偏差改进包含所述时钟树的计算装置的操作，且可改进电池使用寿命。
[0022] 用以启用以多个电压模式(即，在多个电压约束下)操作的集成电路(IC)的压力随着物联网(IoT)及可佩戴计算装置的出现而增加。此些装置通常具有多种模式，包含期间使用相对低电压(即，低电压约束)的较低性能模式，以及期间使用相对高电压(即，高电压约束)的较高性能模式。就此来说，图1A说明佩戴多个计算装置的个人10，所述多个计算装置包含计算眼镜12(例如， GLASSTM)、计算手表14(例如， iWATCHTM)，以及计算衬衫16(例如，RALPH SMART SHIRTTM)。每一计算装置(即，12、14及16)在其中具有至少一个IC，所述至少一个IC可通过设计在至少两个电压条件(例如，有源及备用)下操作。
[0023] 虽然IoT特别易于使用至少两个电压条件，但含有高性能芯片或IC的其它装置通常也具有多个性能(电压)模式以使得IC可维持在其热设计功率内且防止过热对IC造成损害。同样地，此些多种模式可经启用以改进能量效率。就此来说，图1B说明射频(RF) 移动终端20。移动终端20可为蜂窝式电话、智能电话、寻呼机或其类似者。移动终端 20可包含接收器22、RF发射器24、天线26、交换器28、基带处理器30、控制系统32、频率合成器34以及用户接口36。
[0024] 继续参考图1B，接收器22从由基站(未展示)提供的一或多个远程发射器接收承载信息的RF信号。低噪声放大器(LNA)38放大信号。滤波器40使所接收信号中的宽带干扰最小化，同时下变频与数字化电路42将经滤波的所接收信号下变频为中间或基带频率信号，所述中间或基带频率信号接着被数字化为一或多个数字流。接收器22通常使用由频率合成器34产生的一或多个混合频率。基带处理器30处理经数字化的所接收信号以提取在信号中传达的信息或数据位。如此，基带处理器30通常实施于一或多个数字信号处理器(DSP)中。
[0025] 继续参考图1B，在发射侧上，基带处理器30从控制系统32接收所述控制系统编码用于传输的经数字化数据，所述经数字化数据可表示语音、数据或控制信息。经编码数据经输出到RF发射器24，其中经编码数据由调制器44用于以所要发射频率调制载波信号。RF功率放大器46将经调制载波信号放大到适于传输的水平，且通过交换器28 将经放大且经调制载波信号递送到天线26。
[0026] 继续参考图1B，用户可经由用户接口36与移动终端20交互，所述用户接口可包含与麦克风、扬声器、小键盘及显示器相关联的接口电路48。接口电路48通常包含模数转换器、数模转换器、放大器及其类似者。另外，其可包含语音编码器/解码器，在此状况下，其可与基带处理器30直接通信。经编码于所接收信号中的音频信息是由基带处理器30恢复，且由接口电路48转换成适于驱动扬声器的模拟信号。小键盘及显示器使得用户能够与移动终端20交互。例如，小键盘及显示器可使得用户能够输入待拨打的号码、存取通讯簿信息或其类似者，以及监视呼叫进行信息。
[0027] 实际上，移动终端20可能具有用于移动终端20的不同功能的一或多个IC。例如，交换器28可为一个IC、接收器22为另一IC，基带处理器30为第三IC，RF发射器24 为第四IC，且接口电路48为第五IC。各种IC中的每一个可能具有多个操作模式，每一操作模式可包含相应电压条件。因此，如同移动终端20且特定来说其中的IC的装置可从本发明的示范性方面获益。
[0028] 应了解，不同的电压条件可能在计时元件间产生不同的延迟，因为在交叉阈值电压时可能使用更多的时间。不同延迟可能破坏仔细产生的时钟树且将非所要时钟偏差引入到IC中。在一些计算装置中，第二时钟树用于确保时钟偏差跨越多个电压条件保持最小化。
[0029] 就此来说，图2A说明可适于在相对高电压(即，高电压约束)下用于IC的第一时钟树50。如本文中所使用，高电压为供应电压，其大于大约0.9伏特。第一时钟树50可包含具有多个驱动器54的时钟52。如本文中所使用，“驱动器”为逻辑块，所述逻辑块还可具有与时钟信号组合以产生经修改的时钟输出信号的额外信号。以此方式，驱动器54为第一时钟树50内的计时元件。在一些情况下，驱动器54可为延迟元件。驱动器54由导线56连接。与较低电压、较低频率模式中所使用的导线及驱动器相比，导线 56相对较短且驱动器54相对较小。通过使驱动器54相对小且导线56相对短，使时钟偏差(由线58标示)最小化。此外，应注意，虽然第一时钟树50适于在高电压条件下使 IC中的时钟偏差最小化，但第一时钟树50可不能够在低电压条件下使IC的时钟偏差最小化。
[0030] 相比之下，图2B说明可适于在相对低电压(即，低电压约束)下用于IC的第二时钟树60。如本文中所使用，低电压为供应电压，其为大约500到600mV。第二时钟树60 可包含具有多个驱动器64的时钟62。如同图2A的驱动器54，驱动器64在所述术语用于本文中时为计时元件。驱动器64由导线66连接。与较高电压、较高频率模式中所使用的导线及驱动器(例如，优化第一时钟树50中所使用的那些)相比，导线66相对较长且驱动器64相对较大。通过使驱动器64相对大且导线66相对长，减小串联的驱动器 64的数目及相关联延迟变化，且使时钟偏差(由线68标示)最小化。虽然第二时钟树60 可适于在低电压下使用，但第二时钟树60可不能够在高电压条件下使IC的时钟偏差最小化。
[0031] 为在两个操作条件下使时钟偏差最小化，电路设计者可创建使用第一时钟树50及第二时钟树60两者的IC。虽然在单个IC中使用第一时钟树50及第二时钟树60两者允许IC在多个电压条件下操作而不改变时钟偏差，但应了解，使用多个时钟树(例如，第一时钟树50及第二时钟树60)是昂贵的且消耗空间。商业压力使得此些昂贵的IC不合意。同样地，空间尤其在移动计算装置中极为珍贵。
[0032] 本发明的示范性方面有助于避免必须使用具有可取决于IC的电压条件选择性绕过的可旁通计时元件的两个单独时钟树(例如，第一时钟树50及第二时钟树60)。因此，在示范性方面中，在低功率模式中，绕过短导线及小驱动器(即，计时元件)以有助于较少大驱动器及较长导线。相比之下，在高功率模式中，绕过大驱动器且将额外小驱动器与短导线一起使用。取决于电压约束而绕过计时元件允许跨越广泛电压约束的范围使时钟偏差最小化。在示范性方面中，在两个模式中的不同者中绕过不同元件。在另一示范性方面中，仅在模式中的一个中绕过元件。在又一示范性方面中，存在多于两个模式，且可以在一或多个模式中绕过不同的元件，包含可能每个模式具有所绕过元件。
[0033] 就此来说，图3说明通过使用取决于IC或计算装置的操作状态而绕过的可旁通计时元件来有效地组合图2A的第一时钟树50及图2B的第二时钟树60的组合式时钟树 70。特定来说，组合式时钟树70包含具有计时元件74、76、78、80、82及84的根时钟72。另外，组合式时钟树70包含可旁通计时元件86、88、90、92及94。应了解，导线96将计时元件74、76、78、80、82及84与时钟72以及可旁通计时元件86、88、 90、92及94互连。控制系统(在图3中经标记为CS)98还与组合式时钟树70相关联且取决于组合式时钟70操作的IC的操作状态而控制可旁通计时元件86、88、90、92及 94。
[0034] 继续参考图3，如果未绕过可旁通计时元件86、88、90、92及94，那么组合式时钟树70包含第一时钟树50的全部计时元件。相比之下，如果绕过可旁通计时元件86、 88、90、92及94，那么组合式时钟树70基本上仅包含第二时钟树60的计时元件。因此，在第一可操作状态(例如，高电压条件)中，未绕过可旁通计时元件86、88、90、92 及94且IC有效地使用具有最小时钟偏差的第一时钟树50。在第二操作状态(例如，低电压条件)中，控制系统98致使绕过可旁通计时元件86、88、90、92及94，且IC有效地使用具有最小时钟偏差的第二时钟树60。
在示范性方面中，计时元件76及82包含可定位在可旁通计时元件86、88、90、92或94下游的可变驱动器且可调整阻抗或以其它方式补偿在可旁通计时元件86、88、90、92及94在第二操作状态下绕过时发生的改变。
在示范性方面中，计时元件76及82包含可定位在可旁通计时元件86、88、90、92或94下游的可变驱动器且可调整阻抗或以其它方式补偿在可旁通计时元件86、88、90、92及94在第二操作状态下绕过时发生的改变。
[0035] 应了解，虽然图3是针对可定位在二维或三维IC中且可在两个电压条件下操作的组合式时钟树70，但本发明并不限于此。处置多个电压条件或操作状态的组合式时钟树也是可能的。在此些情况下，可操作状态中的每一个可选择性绕过一或多个计时元件。一些计时元件可在多个操作状态中的多个中绕过而其它计时元件在所有操作状态中活动。如上文提及，在示范性方面中，可能的是，在第一模式中，绕过第一计时元件而第二计时元件活动，且在第二模式中，IC经重新配置使得绕过第二计时元件而第一计时元件活动。即，每一模式可视需要具有所绕过的计时元件以使时钟树优化且使线布局根据电路的需求操作。
[0036] 应了解，存在形成可旁通计时元件86、88、90、92及94的多种技术。就此来说，图4A及4B说明两个此类技术。特定来说，图4A说明可旁通计时元件90'，其中理解可旁通计时元件90'的结构可用于可旁通计时元件86、88、90、92及/或94。可旁通计时元件90'具有驱动器100、输入102及输出104。输入102及输出104由短电路路径106 耦合，所述短路路径是由输入侧106A及输出侧106B以及开关108形成，所述开关在输入侧106A与输出侧106B之间选择性提供电连接。在开关108闭合时，存在短路，有效地绕过驱动器100。图3的控制系统98发信号通知开关108的断开及闭合且将控制信号在控制线路110上提供到驱动器100以在开关
108闭合时将驱动器100断开电源。通过在开关108闭合时进入驱动器100的低功率模式中，可节省功率，此可延长电池使用寿命。
108闭合时将驱动器100断开电源。通过在开关108闭合时进入驱动器100的低功率模式中，可节省功率，此可延长电池使用寿命。
[0037] 图4B说明用以形成可旁通计时元件92'的第二更详细技术。应理解，针对可旁通计时元件86、88、90、92及/或94，可存在类似结构。可旁通计时元件92'具有驱动器112、输入114及输出116。输入114及输出116是由短路路径118耦合，所述短路路径由输入侧118A及输出侧118B以及开关120形成，所述开关在输入侧118A与输出侧118B 之间选择性提供电短路。开关120可由两个场效晶体管(FET)120A及120B以及两个金属氧化物半导体FET(MOSFET)120C及120D形成。MOSFET 120C及120D是由升压电路及开关控制逻辑122控制。升压电路及开关控制逻辑122从模式解码器124接收信号，所述信号致使升压电路及开关控制逻辑122取决于哪一操作状态为活动的而断开或闭合开关120。模式解码器124从控制系统
98(图3)接收对操作状态的指示。模式解码器124还控制驱动器控制逻辑126，所述驱动器控制逻辑在开关120闭合时使用控制线路128将驱动器112断开电源。如同图4A的可旁通计时元件90'，通过在开关闭合时进入驱动器112的低功率模式，可节省功率。其它结构及/或电路可用于可旁通计时元件 86、88、90、92以及94。
98(图3)接收对操作状态的指示。模式解码器124还控制驱动器控制逻辑126，所述驱动器控制逻辑在开关120闭合时使用控制线路128将驱动器112断开电源。如同图4A的可旁通计时元件90'，通过在开关闭合时进入驱动器112的低功率模式，可节省功率。其它结构及/或电路可用于可旁通计时元件 86、88、90、92以及94。
[0038] 虽然图3、4A及4B假定不同操作状态之间的组合式时钟树70的差异为计时元件的添加或移除，但本发明的示范性方面并不限于此。基于哪一操作状态为活动的而可移除整个时钟网络。就此来说，图5根据本发明的示范性方面说明具有时钟网络132、134 及136以及可旁通计时网络138及140的时钟树130。可旁通计时网络138与旁通路径 142相关联，所述旁通路径在开关144闭合时在可旁通计时网络138周围提供短路。可通过开关146将功率信号(未展示)选择性提供到可旁通计时网络138。在开关144闭合时，开关146断开，且可旁通计时网络138进入低功率状态。开关148经提供以在开关 144断开时将可旁通计时网络138的元件耦合到接地150。开关144、146及148由控制系统98(图3)控制，但也可存在额外逻辑电路。
[0039] 继续参考图5，可旁通计时网络140与旁通路径152相关联，所述旁通路径在开关 154闭合时在可旁通计时网络140周围提供短路。可通过开关156将功率信号(未展示) 选择性提供到可旁通计时网络140。在开关154闭合时，开关156断开，且可旁通计时网络140进入低功率状态。开关158经提供以在开关154断开时将可旁通计时网络140 的元件耦合到接地
150。开关154、156及158由控制系统98(图3)控制，但也可存在额外逻辑电路。
150。开关154、156及158由控制系统98(图3)控制，但也可存在额外逻辑电路。
[0040] 继续参考图5，插图说明可旁通计时网络140内的示范性元件的扩展图。可旁通计时网络140包含如所说明的两个MOSFETS 160及162。应了解，可旁通计时网络138 及140可包含其它元件而不背离本发明的范围。
[0041] 上述论述已呈现可旁通计时元件及可旁通计时网络。如本文中所使用，可旁通计时元件及可旁通计时网络两者为可旁通计时单元。如本文中所使用，“计时网络”并非必须为单元件(例如，延迟元件或驱动器)或整个网络(例如，图5的可旁通计时网络138)。就此来说，图6根据本发明的示范性方面说明具有可旁通计时单元172的组合式时钟树 170。组合式时钟树170能够在多个操作状态下操作，其中的每一个对应于不同电压条件。组合式时钟树170包含将时钟信号176提供到可变驱动器178及180的时钟174，及其它驱动器182、184、186、188及190，以及可旁通计时单元172。可旁通计时单元 172包含驱动器192、194、196及
198。可旁通计时单元172进一步包含旁通线路200 及202。旁通线路200包含开关204，且旁通线路202包含开关206。当开关204及206 闭合时，形成短路，所述短路绕过驱动器192、
194、196及198。开关204及206由控制系统(也被标示为CS)208控制。控制系统208进一步使用控制线路210、212、214及 216来致使驱动器192、194、196及198分别断开电源。通过在将驱动器192、194、196 及198断开电源时同时绕过驱动器192、194、196及198，可节省功率。控制系统208 通过确定是否绕过可旁通计时单元172且接着将恰当命令发布到开关204及206及控制线路210、212、214及216来对操作状态的改变作出响应。通过将计时元件(即，驱动器
192、194、196及198)移除，可针对某些操作状态来使时钟偏差最小化。
198。可旁通计时单元172进一步包含旁通线路200 及202。旁通线路200包含开关204，且旁通线路202包含开关206。当开关204及206 闭合时，形成短路，所述短路绕过驱动器192、
194、196及198。开关204及206由控制系统(也被标示为CS)208控制。控制系统208进一步使用控制线路210、212、214及 216来致使驱动器192、194、196及198分别断开电源。通过在将驱动器192、194、196 及198断开电源时同时绕过驱动器192、194、196及198，可节省功率。控制系统208 通过确定是否绕过可旁通计时单元172且接着将恰当命令发布到开关204及206及控制线路210、212、214及216来对操作状态的改变作出响应。通过将计时元件(即，驱动器
192、194、196及198)移除，可针对某些操作状态来使时钟偏差最小化。
[0042] 针对图1A 到图 6的背景，图7说明用于操作具有可旁通元件的时钟树的示范性工艺220 的流程图。工艺220通过在IC中提供组合式时钟树(框222)开始。组合式时钟树可包含可旁通计时元件(例如图3的可旁通计时元件86、88、90、92或94)、可旁通计时网络(例如，图5的可旁通计时网络138或140)，或更一般可旁通计时单元(例如图6的可旁通计时单元172)。IC的控制系统(例如，控制系统98或208)确定在对应第一电压条件下的第一操作状态(块224)。第一电压条件可为高电压条件或低电压条件或多个可能电压条件中的一个。IC的控制系统接通及关断可旁通计时单元以针对第一电压条件使用第一时钟树配置来使IC的时钟偏差最小化(块226)。
[0043] 继续参考图7，IC的控制系统确定IC应转变到第二操作状态(块228)。此确定可为用以进入低功率状态的指令的结果。指令可由IC的控制系统产生或从外部源接收。在任何情况下，IC的控制系统确定与第二操作状态相关联的第二电压条件(块230)。IC的控制系统强制IC进入良性状态(块232)。良性状态允许时钟树重新配置而无数据损失或对时钟树内的元件的损害的风险。
[0044] 继续参考图7，IC的控制系统识别针对第二时钟树配置将绕过的一或多个计时单元 (块234)。IC的控制系统将命令发布到恰当开关以断开或闭合从而绕过所识别的计时单元(块236)。同样地，不再绕过的计时单元使相应开关经切换以使得将计时单元重新插入到时钟树中。IC的控制系统进一步发布用以使任何所绕过计时单元降低功率的命令 (块238)。另外，IC的控制系统可致使调整任何可变驱动器以便适应第二时钟树配置。如上文所述，此些调整可包含阻抗调整或用以适应上游计时元件的存在或不存在的其它调整。一旦所有改变经做出并完成，IC的控制系统即可致使IC在第二电压条件情况下进入第二操作状态(块240)。
[0045] 根据本文中所公开的方面的具有广泛操作电压范围的时钟分配方案可提供于或整合到任何基于处理器的装置中。实例(非限制性)包含机顶盒、娱乐单元、导航装置、通信装置、固定位置数据单元、移动位置数据单元、移动电话、蜂窝式电话、计算机、便携式计算机、台式计算机、个人数字助理(PDA)、监视器、计算机监视器、电视、调谐器、无线电、卫星无线电、音乐播放器、数字音乐播放器、便携式音乐播放器、数字视频播放器、视频播放器、数字视频光盘(DVD)播放器以及便携式数字视频播放器。
[0046] 在此方面，图8说明可采用图3、5或6中说明的组合式时钟树70、130或170的基于处理器的系统250的实例。在此实例中，基于处理器的系统250包含一或多个中央处理单元(CPU)252，每一中央处理单元包含一或多个处理器254。CPU 252可具有耦合到处理器254以供快速存取暂时存储数据的高速缓冲存储器256。CPU 252耦合到系统总线258且可相互耦合包含在基于处理器的系统250中的装置。如众所周知，CPU 252 通过经由系统总线258交换地址、控制及数据信息来与这些其它装置进行通信。举例来说，CPU 252可将总线事务请求传达到存储器控制器260。尽管图8中未说明，但可提供多个系统总线258。
[0047] 其它装置可连接到系统总线258。如图8中所说明，作为实例，这些装置可包含存储器系统262、一或多个输入装置264、一或多个输出装置266、一或多个网络接口装置 268及一或多个显示控制器270。输入装置264可包含任何类型的输入装置，包含但不限于输入键、开关、语音处理器等。输出装置266可包含任何类型的输出装置，包含但不限于音频、视频、其它视觉指示器等。网路接口装置268可为经配置以允许交换往返网络272的数据的任何装置。网络272可为任何类型的网络，包含但不限于有线或无线网络、私用或公用网络、局域网(LAN)、无线局域网(WLAN)、广域网(WAN)、 BLUETOOTHTM网络及因特网。网络接口装置268可经配置以支持所要的任何类型的通信协议。存储器系统262可包含一或多个存储器单元274(0-N)。
[0048] CPU 252还可经配置以经由系统总线258来接入显示控制器270以控制发送到一或多个显示器276的信息。显示控制器270将信息发送到显示器276以经由一或多个视频处理器278显示，所述一或多个视频处理器处理信息以将其显示成适于显示器276的格式。显示器276可包含任何类型的显示器，包含但不限于阴极射线管(CRT)、液晶显示器(LCD)、发光二极管(LED)显示器、等离子显示器等。
[0049] 所属领域的技术人员将进一步了解，结合本文中所公开的方面所描述的各种说明性逻辑块、模块、电路及算法可实施为电子硬件、存储于存储器中或另一计算机可读媒体中且由处理器或其它处理装置执行的指令，或两者的组合。作为实例，本文中所描述的装置可用于任何电路、硬件组件、集成电路(IC)或IC芯片中。本文中所公开的存储器可为任何类型及大小的存储器且可经配置以存储所要的任何类型的信息。为清楚地说明此可互换性，上文通常已就其功能性方面描述了各种说明性组件、块、模块、电路及步骤。如何实施此类功能取决于特定应用、设计选择及/或强加于整个系统的设计约束。虽然所属领域的技术人员可针对每一特定应用以变化方式实施所描述功能性，但不应将此些实施方案决策解释为导致对本发明的范围的脱离。
[0050] 结合本文中所公开的方面所描述的各种说明性逻辑块、模块及电路可通过以下各项来实施或执行：处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、场可编程门阵列(FPGA)或其它可编程逻辑装置、离散闸或晶体管逻辑、离散硬件组件或其经设计以执行本文中所描述的功能的任一组合。处理器可为微处理器，但在替代方案中，处理器可为任何习知处理器、控制器、微控制器或状态机。还可将处理器实施为计算装置的组合 (例如DSP与微处理器的组合、多个微处理器、结合DSP核心的一或多个微处理器或任一其它此类配置)。
[0051] 本文中所公开的方面可以硬件及存储于硬件中的指令体现，且可驻留在(例如)随机存取存储器(RAM)、快闪存储器、只读存储器(ROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)、寄存器、硬盘、可拆卸磁盘、CD-ROM或此项技术中已知的任何其它形式的计算机可读媒体。示范性存储媒体耦合到处理器使得所述处理器可从所述存储媒体读取信息且将信息写入到所述存储媒体。在替代方案中，所述存储媒体可与处理器成整体。处理器及存储媒体可驻存在ASIC中。ASIC可驻存于远程站中。在替代方案中，处理器及存储媒体可作为离散组件驻存于远程站、基站或服务器中。
[0052] 还应注意，本文中的示范性方面中的任一个中所描述的可操作步骤经描述以提供实例及论述。所描述的操作可以除所说明次序外的众多不同次序执行。此外，单个操作步骤中所描述的操作可实质上以多个不同步骤执行。另外，可组合示范性方面中所论述的一或多个操作步骤。应理解，流程图中所说明的操作步骤可经受众多不同修改，如对所属领域的技术人员将容易显而易见。所属领域的技术人员还将理解，可使用各种不同技艺及技术来表示信息及信号。举例来说，可通过电压、电流、电磁波、磁场或磁性粒子、光场或光学粒子或其任何组合来表示可贯穿以上描述所参考的数据、指令、命令、信息、信号、位、符号及码片。
[0053] 本发明的前述描述经提供以使得所属领域的技术人员能够制作或使用本发明。对本发明非各种修改对于所属领域的技术人员来说将易于显而易见，且在不脱离本发明的精神或范围的情况下，本文中所定义的一般原理可应用于其它变化形式。因此，本发明并不意欲限于本文中所描述的实例及设计，而是欲赋予其与本文中所公开的原理及新颖特征相一致的最宽广范围。
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