[發明專利]時鐘信號產生電路及半導體裝置

有效

• 申請號: 200810088494.8
• 申請日: 2008-03-31
• 公開（公告）號: CN101295972A
• 公開（公告）日: 2008-10-29
• 發明（設計）人: 遠藤正已
• 申請（專利權）人: 株式會社半導體能源研究所
• 主分類號: H03K5/153
• 分類號: H03K5/153;H03K5/1534;G06F1/08;G06K7/10
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司
• 代理人: 沈昭坤

技術領域

本發明涉及產生時鐘信號的電路。本發明還涉及安裝有所述產生時鐘信 號的電路的半導體裝置。

背景技術

近年來，超小型IC芯片和無線通信用天線彼此組合的半導體裝置(也 稱為RFID標簽、無線標簽、ID標簽、RF標簽)引人注目。上述半導體裝置 可以通過與使用無線通信裝置(能夠以無線方式進行通信的裝置如讀寫器、 便攜式電話機或個人計算機等)的發送/接收電路等進行通信信號的收發來 非接觸地進行數據收發如數據寫入或數據讀出等。

例如，可以舉出流通業界的商品管理作為以無線信號進行數據收發的半 導體裝置的應用領域。現在，雖然主要通過利用條形碼等管理商品，但是由 于條形碼是以光學方式而被讀取的，所以若存在著遮蔽物則有可能不能讀取 數據。另一方面，在使用無線通信裝置來非接觸地進行數據收發的方式中， 以無線讀取半導體裝置的數據，因此在無線通信信號經過遮蔽物的情況下， 即使存在著遮蔽物也能夠讀取數據。因此，商品管理被期待著高效化及低成 本化。再者，還被期待著廣泛地應用于車票、飛機票、自動付款等。通過以 無線通信進行數據收發的小型半導體裝置來識別并管理人或物體的這種機 制被稱為RFID(Radio?Frequency?Identification；射頻識別)，作為IT (信息技術)社會的基本技術受到多注目(例如專利文件1)。

專利文件1日本專利申請公開平11-225091號公報

當無線通信裝置和半導體裝置進行信號收發時，無線通信裝置和半導體 裝置可以分別使用不相同的時鐘信號。但是，存在著如下問題：在使用不相 同的時鐘信號的情況下，從各裝置輸出的數據與各裝置的時鐘同步，因此在 從無線通信裝置輸出的接收信號的下降與半導體裝置內的時鐘的上升同步 的情況下，在直到下一接收信號下降為止的期間中，半導體裝置的時鐘的占 空比變化，信號的設定時間、保持時間不一定。

作為產生時鐘信號的電路，可舉出PLL電路。PLL電路可以通過使用VCO (Voltage?Controlled?Oscillator；壓控振蕩器)電路等的電壓控制振蕩 電路控制振蕩頻率。但是，在將時鐘信號產生電路適用于利用外部電源的無 源型半導體裝置等的情況下，例如被要求省略了VCO電路的低耗電量電路。 在使用低耗電量的時鐘信號產生電路的情況下，由于耗電量減少，所以難以 產生具有固定頻率的時鐘信號。

在本說明書中，將信號從低電位向高電位變化稱為上升，并將信號從高 電位向低電位變化稱為下降。

在本說明書中，將上升時或下降時的電位的變化點稱為沿(edge)。

下面，說明已知的時鐘信號產生方法。在從無線通信裝置等的外部電路 發送到半導體裝置的具有一定間隔的周期的同步信號的期間中，使用計數電 路等計數從環形振蕩器等的基準時鐘信號產生電路輸出的基準時鐘信號的 沿數，而且，基于通過使用分頻電路等將計數了的值除以為了產生具有預定 脈沖數的時鐘信號而需要的數目來得到的值，產生時鐘信號。此時，將計數 了的值除以所述數目來得到的余數是不產生時鐘信號的期間，各時鐘信號的 前半周期和后半周期根據計數值而具有其長短不相同的Low期間。

這里，一個周期指的是如下期間：在同步信號中，將初期狀態設定為 High狀態，從第N(N是自然數)下降到第N+1下降的期間。

在本說明書中，High狀態表示信號的上升狀態，而Low狀態表示信號 的下降狀態。

再者，參照圖11的時序圖說明現有的時鐘信號產生電路的工作。

首先，通過使用來自基準時鐘信號產生電路的基準時鐘信號2101及同 步信號2102，使用計數電路計數同步信號2102的一個周期中的基準時鐘信 號2101的沿數。

計數值2103是通過計數基準時鐘信號2101的沿數并根據同步信號2102 將計數值復位而得到的值。