[發明專利]非易失性鎖存器

無效

• 申請號: 200680003699.0
• 申請日: 2006-01-27
• 公開（公告）號: CN101111901A
• 公開（公告）日: 2008-01-23
• 發明（設計）人: 泰耶·塞特
• 申請（專利權）人: 愛特梅爾公司
• 主分類號: G11C16/04
• 分類號: G11C16/04
• 代理公司: 北京律盟知識產權代理有限責任公司
• 代理人: 王允方;劉國偉

技術領域

本發明涉及一種非易失性鎖存器。

背景技術

在用于存儲邏輯狀態的數字信號處理領域中使用具有觸發器的電路。觸發器是采用順序邏輯(也稱為雙穩態門，即具有兩個穩定狀態)的電路的常見實例。觸發器不確定地維持其狀態，直到接收到稱為觸發的輸入脈沖為止。如果接收到觸發，那么觸發器輸出根據已定義的規則而改變其狀態，且保持在那些狀態直到接收到另一觸發為止。因此，其內部包括控制元件和保持元件，所述控制元件獲取施加到其輸入的邏輯狀態并使所述邏輯狀態可用于其輸出處的估計，所述保持元件維持所設定的狀態。觸發器電路經互連以形成構成例如存儲器芯片和微處理器的數字集成電路(IC)的邏輯門。

觸發器包含兩個鎖存器，且每一鎖存器含有存儲器元件。圖1說明現有技術鎖存器100的電路圖。電路101展示包括晶體管103、105(PMOS/NMOS?P14/N12)的反相器以說明供鎖存器100使用的經反相時鐘信號(CPN)的產生。在操作中，當時鐘信號(CP)處于低狀態時，數據輸入(D)上的數據傳遞通過開關110(由晶體管112、114?N0/P0形成)，設定存儲節點(S)，傳遞通過反相器120(由晶體管122、124?P10/N8形成)和反相器130(由晶體管132、134P15/N13形成)，從而導致數據輸出(Q)具有與輸入D相同的值。因此，鎖存器100是透明的，且數據傳遞通過。當時鐘信號CP進入高狀態時，輸入開關110將不再傳遞數據，且通過包括反相器120、反相器150(由晶體管152、154P12/N10形成)和開關160(由晶體管162、164?N11/P13形成)的存儲器元件140存儲數據。以此方式，鎖存器被“鎖存”，且存儲在存儲節點上的數據將存在于輸出上，而不論數據在輸入上如何改變。如果電源電壓VDD斷開，那么核心中的反相器120、150將失去其功率，且數據丟失。這種易失性可能不合需要。

因此，需要一種非易失性鎖存器。本發明解決了這種需要。

發明內容

一種非易失性鎖存器包含用于存儲輸入數據值的存儲器元件。寫保護元件耦合到所述存儲器元件，用于利用寫保護信號來確保在到達所述鎖存器的電源電壓損失期間保留由所述存儲器元件存儲的輸入數據值。

通過本發明，以直接且有效的方式實現了在鎖存器中提供非易失性操作的能力。結合以下具體實施方式和附圖將更完全地理解本發明各方面的這些和其它優點。

附圖說明

圖1說明現有技術易失性鎖存器的電路圖。

圖2說明根據本發明的非易失性鎖存器的電路圖。

圖3說明圖2的電路的操作實例的模擬信號圖。

具體實施方式

本發明涉及一種非易失性鎖存器。呈現以下描述以使所屬領域的一般技術人員能夠制作和使用本發明，且在專利申請案及其要求的上下文中提供以下描述。所屬領域的技術人員將容易明了對本文描述的優選實施例和一般原理及特征的各種修改。因此，本發明不希望限于所展示的實施例，而是應符合與本文描述的原理及特征一致的最廣泛的范圍。

圖2說明根據本發明的非易失性鎖存器200。在以下論述中，將非易失性鎖存器描述為對上文參看圖1所呈現的現有技術鎖存器的附加，以便突出兩者之間的差異。因此，圖1和2中以類似方式標記相似的組件。然而應了解，作為附加來呈現非易失性鎖存器的意圖是說明本發明的各方面，且根據下文提供的描述可將鎖存器或觸發器單獨設計為非易失性的，如所屬領域的技術人員所充分了解，這可提供較高的效率。

現參看圖2，在操作中，寫保護電路210使用寫保護(WP)信號來確保鎖存器200的非易失性性能。(經反相寫保護信號(WPN)的產生經由反相器電路205而發生。)當加電時，WP處于低狀態，且非易失性鎖存器200如同針對鎖存器100所描述的那樣運作。當失去功率時，WP改變為高狀態，且鎖存器200中的數據經由寫保護電路210而得以維持，所述寫保護電路210在優選實施例中包含耦合到電源電路230的時鐘禁用電路220。WP向高狀態的改變受到功率管理單元(未圖示)的控制。舉例來說，如此項技術中所充分了解，當進入斷電模式以節省功率時，功率管理單元管理通至處理器核心的功率的斷開，同時防止泄漏電流。時鐘停止，且WP進入高狀態。或者，功率例如因電池失效、因用戶更換電池或因主功率失去而失去。外部電容器始終維持一些電荷，以便防止電源下降太快。功率管理單元通過電壓降低檢測器或復位電路來感測所述下降，并立即停止時鐘，迫使WP為高，并斷開處理器核心以保存盡可能多的功率。