[發明專利]利用粗糙時鐘門控的動態頻率控制

有效

• 申請號: 201210248911.7
• 申請日: 2012-07-18
• 公開（公告）號: CN102904553A
• 公開（公告）日: 2013-01-30
• 發明（設計）人: J·王;P·Y·婁
• 申請（專利權）人: 蘋果公司
• 主分類號: H03K5/135
• 分類號: H03K5/135
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 陳華成

1.一種裝置，包括：

時鐘樹，耦接成將時鐘信號分配到多個葉節點中的每一個，其中每一個葉節點耦接到一個或多個同步電路；

多個精細粒度時鐘門控單元，其中所述多個精細粒度時鐘門控單元中的每一個被配置為對提供到所述多個葉節點中的對應一個葉節點的所述一個或多個同步電路中的每一個的時鐘信號進行門控；

功能單元，包括所述多個葉節點的子集；

粗糙時鐘門控單元，被配置為對所述多個葉節點的子集中的每一個的時鐘信號進行門控；以及

門控控制單元，耦接到所述粗糙時鐘門控單元，其中所述門控控制單元被配置為通過啟用所述時鐘信號的每N個周期中的一個周期且禁用所述時鐘信號的每N個周期中的N-1個周期來選擇性地控制提供到所述多個葉節點的子集中的每一個的時鐘信號的頻率。

2.如權利要求1所述的裝置，還包括時鐘生成單元，所述時鐘生成單元被配置為產生時鐘信號。

3.如權利要求1所述的裝置，其中所述門控控制單元還耦接成向所述精細粒度時鐘門控單元中的每一個提供各自的使能信號，其中所述精細粒度時鐘門控單元中的每一個被配置為當其各自的使能信號有效時將時鐘信號提供到各自耦接的同步電路，并且還被配置為當其各自的使能信號無效時阻止時鐘信號被提供到各自耦接的同步電路。

4.如權利要求1所述的裝置，其中所述同步電路包括至少一個觸發器電路和至少一個鎖存器。

5.如權利要求1所述的裝置，其中所述粗糙時鐘門控單元和每一個所述精細粒度時鐘門控單元包括鎖存器和與門，所述鎖存器耦接成接收使能信號和時鐘信號，所述與門具有耦接成從所述鎖存器接收所述使能信號的第一輸入和耦接成接收所述時鐘信號的第二輸入。

6.如權利要求1所述的裝置，其中所述功能單元被配置為在改變時鐘信號的頻率期間繼續操作而不中止。

7.如權利要求1所述的裝置，其中所述門控控制單元配置為動態改變時鐘信號的頻率。

8.如權利要求1所述的裝置，其中所述門控控制單元被配置為：

響應于所述功能單元的處理工作量的減少，減小時鐘信號的頻率；以及

響應于所述功能單元的處理工作量的增加，增大時鐘信號的頻率。

9.一種方法，包括：

向粗糙時鐘門控單元提供第一時鐘信號，其中所述粗糙時鐘門控單元耦接成將基于所述第一時鐘信號的第二時鐘信號分配到時鐘樹的多個葉節點，其中所述多個葉節點中的每一個與對應的精細粒度時鐘門控單元相關聯，所述精細粒度時鐘門控單元耦接成在被使能時將時鐘信號分配到對應的一個或多個同步電路中的每一個同步電路，其中所述第一時鐘信號具有第一頻率，所述第二時鐘信號具有第二時鐘頻率；

將粗糙門控使能信號提供到所述粗糙時鐘門控單元，其中所述粗糙時鐘門控單元被配置為在所述粗糙門控使能信號有效時輸出所述第二時鐘信號，并且還被配置為當所述粗糙門控使能信號無效時阻止所述第二時鐘信號；以及

通過對于所述第一時鐘信號的每N個周期中的一個周期使所述粗糙門控使能信號有效，以及對于所述第一時鐘信號的每N-1個周期使所述粗糙門控使能信號無效，而使所述第二時鐘頻率小于所述第一時鐘頻率。

10.如權利要求9所述的方法，還包括時鐘生成單元產生所述第一時鐘信號并且將所述第一時鐘信號提供到所述時鐘樹。

11.如權利要求9所述的方法，還包括通過對于所述第一時鐘信號的每N個周期中的N個周期使所述粗糙時鐘門控使能信號有效，使所述第一時鐘頻率和所述第二時鐘頻率相等。

12.如權利要求9所述的方法，其中所述多個葉節點包括于功能單元中，并且其中所述方法還包括：

將所述第二時鐘頻率從等于所述第一時鐘頻率動態地改變到小于所述第一時鐘頻率；以及

在所述動態地改變所述第二時鐘頻率期間繼續所述功能單元的操作。

13.如權利要求12所述的方法，還包括：

響應于所述功能塊的處理工作量的減少，將所述第二時鐘頻率從等于所述第一時鐘頻率減小；以及

響應于所述功能塊的處理工作量的增加，將所述第二時鐘頻率增大到等于所述第一時鐘頻率。