[發明專利]減小時鐘電路和時鐘管理電路中的電磁干擾的方法

無效

• 申請號: 200710097024.3
• 申請日: 2007-04-17
• 公開（公告）號: CN101093403A
• 公開（公告）日: 2007-12-26
• 發明（設計）人: D·A·吉利蘭
• 申請（專利權）人: 國際商業機器公司
• 主分類號: G06F1/10
• 分類號: G06F1/10
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所
• 代理人: 康建忠

技術領域

本發明涉及數字電路，尤其涉及控制多個時鐘信號以減小電磁干擾的電路。

背景技術

外圍部件互連(PCI)標準規定了將外圍設備附在計算機母板上的計算機總線。這些設備可以采取與母板本身匹配的集成電路(在PCI規范中也稱為平面設備)或插入插口中的擴展卡的形式。PCI總線常見在現代PC(個人計算機)中，但它也出現在許多其它計算機類型中。PCI規范涵蓋總線的尺寸(包括線距)、電特性、總線定時、和協議。

大多數數字電路應用某種類型的時鐘電路生成激活遍布電路的鎖存器的一系列時鐘脈沖。當斷言時鐘脈沖時，允許鎖存器從邏輯單元中獲取和存儲數據值。通過周期性地斷言時鐘脈沖，數據值能夠有序地傳過電路，從而保證了任何給定數據單元在開始邏輯操作時與相應數據單元正確配對。

更復雜的數字電路常常應用有時以不同頻率工作的幾個不同時鐘。此外，在一些電路中，許多鎖存器可能需要同時激活，但單個時鐘電路可能缺乏足夠的功率來驅動所有鎖存器。因此，通過使用“時鐘樹”再生時鐘信號是常見的。基本上，時鐘樹包括接收時鐘信號和利用恢復到原來電平的功率將它復制到幾條不同時鐘信號線的多個驅動器。

一些時鐘信號由應用鎖相環(PLL)的電路接收，PLL感測給定時鐘脈沖與時鐘信號中的順序脈沖稍微不同相的時間，和當檢測到這樣的不同相關系時校正脈沖。因此，接收時鐘脈沖中的微小延遲不會干擾同步電路中的正常操作定時。

每個時鐘信號在被斷言時產生一些電磁輻射。通常，這種電磁輻射在簡單電路中是微不足道的，但是，在更復雜的電路中，它被當作電磁干擾(EMI)。當相干地斷言幾個不同時鐘信號時，來自這些時鐘信號的結合EMI可能足以干擾電路的正常操作。這個問題在高密電路，譬如，用在PCI應用中的那些中尤其關鍵。

在如圖1所示的現有技術系統的代表性時序圖10中(只示出了相關量和與任何實際測量單元不對應)，第一時鐘信號12、第二時鐘信號14和第三時鐘信號16的每一個都包括多個周期性躍變(transition)，譬如，上升沿和下降沿。EMI電平20的指示表明，當兩個時鐘信號的躍變基本一致時，EMI電平20升高，和當所有三個時鐘信號的躍變一致時，EMI電平20處在最大值。

復雜電路中的多個時鐘信號可以生成可以對電路的各種部分產生嚴重破壞性影響的EMI尖峰。由于EMI影響瞬時出現(只有當幾個信號一致時)，EMI尖峰的影響特別難以排除。

EMI不僅關系到互操作性，而且受管理機構限制。例如，FCC條例對機器可能發出的EMI的量作了限制。此外，CISPR國家要求也對EMI作了限制，以便將機器裝運到成員國。雖然機器可完全正常工作，但如果它的EMI水平超過規定極限，就不能銷售。

因此，需要的是減小電路中由來自不同時鐘信號的相干時鐘脈沖引起的電磁干擾的系統。

發明內容

現有技術的缺點可以通過本發明克服，在一個方面中，本發明是減小至少包括第一時鐘信號和第二時鐘信號的定時電路中的電磁干擾的方法。該方法檢測第一時鐘信號的第一躍變是否與第二時鐘信號的相應第二躍變基本一致。當第一躍變與第二躍變基本一致時，將第二時鐘信號延遲預定時間量。

在另一個方面中，本發明是減小電路中第一時鐘信號與第二時鐘信號之間的電磁干擾的方法，其中，當第一時鐘信號呈現與第二時鐘信號呈現的第二躍變基本一致的第一躍變時，延遲第一時鐘信號和第二時鐘信號的所選那一個。當第一躍變與第二躍變不基本一致時，允許第一時鐘信號和第二時鐘信號的所選那一個正常傳送。

在又一個方面中，本發明是至少管理第一時鐘信號和第二時鐘信號的時鐘管理電路。第一檢測器檢測第一時鐘信號的第一躍變。第二檢測器檢測第二時鐘信號的第二躍變。當第一躍變與第二躍變基本一致時，第一比較電路將第一躍變與第二躍變相比較和斷言延遲第二信號。當斷言第一延遲信號時，第一延遲電路延遲第二時鐘信號。

通過結合附圖對本發明的優選實施例進行如下描述，本發明的這些和其它方面將更加清楚。對于本領域的普通技術人員來說，顯而易見，可以對本發明作出許多改變和修改而不脫離本公開新概念的精神和范圍。

附圖說明

圖1是與現有技術系統相對應的時序圖；

圖2是與本發明的一個例示性實施例相對應的時序圖；

圖3是可以用于評估時鐘信號斜率和對其作出響應修改時鐘信號定時的設備的方塊圖；

圖4是示出應用本發明代表性實施例的電路引起的EMI與未應用本發明的電路引起的EMI的頻譜比較的頻率圖；