[發明專利]具有時鐘發生器和雙向時鐘引腳裝置的多時鐘集成電路

有效

• 申請號: 00812994.0
• 申請日: 2000-09-15
• 公開（公告）號: CN1378719A
• 公開（公告）日: 2002-11-06
• 發明（設計）人: D·L·阿爾貝安
• 申請（專利權）人: 湯姆森許可公司
• 主分類號: H03K19/173
• 分類號: H03K19/173;G06F1/10;G06F1/08
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 吳立明,張志醒

發明領域

本發明涉及產生時鐘信號的集成電路，特別是產生并利用多時鐘信號的集成電路。

發明背景

集成電路(IC)被廣泛地應用于各種類型的電子裝置和/或系統中。集成電路操作的一個特點是需要利用時鐘信號。時鐘信號具有特定的頻率且至少在一定程度上決定集成電路的數據處理、執行過程或狀態改變速度。時鐘信號可以由外部信號源提供給集成電路，或者由內部產生。當時鐘信號由外部信號源提供時，時鐘信號是取決于特定集成電路設計特征的特定的頻率。當時鐘信號由內部產生時，一般地具有基礎頻率的外部時鐘信號被提供給集成電路，然后，集成電路將具有基礎頻率的外部時鐘信號轉化為另一個可用的時鐘信號頻率。不過，大多數集成電路只利用一個時鐘信號。

但是，應用于電子系統的特定集成電路可能要求多時鐘信號進行正常運轉。多時鐘信號一般是由單一的外部產生的時鐘信號輸入在集成電路上產生的，而不是接收外部產生的多時鐘信號。這就減少了集成電路上用來輸入在集成電路設計中重要的時鐘信號的引腳/終端的數量。如上所描述的典型的多時鐘集成電路，通常被稱為通用連接集成電路，被應用于由印第安納州首府印第安納波利斯市的湯姆森消費品電子工業有限公司研制的DTV-320HDTV(高清晰度電視)。通用連接集成電路可以被用于其它的電視信號數據處理裝置。

通用連接集成電路具有集不同信號數字處理功能于一體的混合信號設計(即利用模擬和數字信號)。一般來說，通用連接集成電路包括衛星信號解調部分、HDTV信號解調部分和提供切換和色度解調以及NTSC電視信號輸入的其它信號數據處理部分。這些部分中的每一部分要求不同的時鐘頻率(即不同的時鐘信號)。通用連接集成電路的其它部分也可以要求不同的時鐘信號。因此，通用連接集成電路由單一的、經過時鐘輸入引腳的外部產生的時鐘信號輸入，按照集成電路不同部分的需要產生多時鐘信號。除了時鐘輸入引腳以外，典型的多時鐘集成電路具有專門用于每個被產生的時鐘信號的觀測引腳和專門用于每個被產生的時鐘信號的測試引腳。

盡管多時鐘信號在一些集成電路中是必需的，最好還是把集成電路中專門用于時鐘產生、觀測和測試的I/O(輸入/輸出)引腳或終端數量減到最小。這是因為，集成電路中可用引腳的數量是有限的，且經常被用于很多其它功能。盡管這樣，最好還是提供被產生的內部時鐘信號的可觀測性(如為調試目的)和時鐘信號的可控性(如為測試目的)。因此，在對應所有需要的集成電路功能的可用I/O引腳數量和在保持功能度的同時減少I/O引腳數量的需要之間存在著爭論。外部可控性同樣被需要，因為通常被用于多種集成電路時鐘信號內部產生的鎖相環(PLL)合成器是模擬電路塊。

所以這里需要在多時鐘集成電路中減少用于時鐘功能性不同方面的I/O引腳數量的系統、裝置和方法。

另外這里還需要提供專門用于時鐘信號的I/O引腳數量最小限度和多時鐘集成電路足夠測試能力的系統、裝置和方法。

發明概述

本發明是一種裝置、系統和方法，它具有用于每一個多時鐘集成電路內部產生時鐘信號的單向、雙向時鐘I/O引腳，具有可控允許不同操作模式的每一個雙向時鐘I/O引腳功能度。時鐘I/O引腳的模式控制更適宜經過與I²C總線/協議系統和更多I/O選擇引腳相連的I2C寄存器來實現。

本發明考慮時鐘操作的正常模式、用于內部集成電路時鐘觀測的調試操作模式和/或從引腳通過相應的雙向I/O引腳傳送內部集成電路時鐘的操作測試模式。

本發明應用于集成電路(當測試時鐘相位的精確控制和時間控制是重要的時候)的數字測試和調試。例如，如果PLL合成器不起作用，那么外部時鐘信號可以被輸入來代替標準的內部產生的時鐘信號。所以，既使PLL不起作用，集成電路計算也是可能的。

時鐘I/O引腳的模式控制通過儲存在I²C寄存器中的控制位被控制。在一個實施方案中，儲存著控制位的寄存器與總線相連，例如，I²C串行總線和總線主控或從屬裝置通過向寄存器寫入數據來設置控制位。寄存器可以是被映入總線主控元件存儲地址空間的存儲器。