[發(fā)明專利]狀態(tài)保持電源門控單元

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210551411.0
• 申請日: 2012-10-26
• 公開（公告）號: CN103795393B
• 公開（公告）日: 2018-12-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉毅峰;陳哲;章沙雁;周建
• 申請（專利權(quán)）人: 恩智浦美國有限公司
• 主分類號: H03K19/00
• 分類號: H03K19/00
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進(jìn)委員會(huì)專利商標(biāo)事務(wù)所 11038
• 代理人: 馮玉清

一種狀態(tài)保持電源門控SRPG單元包括具有輸入和輸出的輸入控制電路，該輸入控制電路的輸入耦接至輸入信號。該輸入控制電路包括被配置為第一反相器傳輸門的多個(gè)晶體管。該多個(gè)晶體管還串聯(lián)連接由電源門控信號控制的至少一個(gè)晶體管。第一鎖存器具有輸入和輸出，該第一鎖存器的輸入耦接至該輸入控制電路的輸出。傳輸門具有耦接至該第一鎖存器的輸出的輸入和作為SRPG單元的輸出的輸出。第二鎖存器具有耦接至該傳輸門的輸出的輸入和也作為SRPG單元的輸出的輸出。第二反相器傳輸門具有耦接至該第二鎖存器的輸出的輸入。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明總體上涉及集成電路，更特別地，涉及集成電路中使用的狀態(tài)保特電源門控(SRPG)單元。

背景技術(shù)

由于例如便攜式和手持式設(shè)備的廣泛使用，較低功耗在集成電路數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中變得更加重要。手持式設(shè)備中的大多數(shù)電路在大部分時(shí)間內(nèi)一般處于關(guān)斷狀態(tài)(例如，處于空閑或深度睡眠模式)，僅消耗泄漏功率。由于晶體管泄漏電流隨著更精細(xì)幾何構(gòu)型的制造工藝而增大，所以采用傳統(tǒng)的功率減小技術(shù)來滿足芯片泄漏目標(biāo)變得更加困難。因此，對于延長蓄電池壽命而言，減小泄漏電流正成為越來越重要的因素。

一種已經(jīng)被用來減小泄漏電流的方法是在例如設(shè)備處于低功率或睡眠模式時(shí)“電源門控”或者切斷集成電路的不被需要的某些塊(block)的電源。但是，這樣做時(shí)，如果在斷電模式期間沒有提供裝置來保持狀態(tài)，則電路的狀態(tài)將會(huì)丟失。因此，提供SRPG單元，其具有至少一個(gè)單獨(dú)的鎖存器(latch)以在斷電模式期間保持單元的邏輯狀態(tài)。

在低功耗設(shè)計(jì)中，有兩種典型的SRPG單元：時(shí)鐘狀態(tài)無關(guān)(CSI)SRPG單元和非CSISRPG單元。相比CSI SRPG單元，非CSI SRPG單元尺寸更小且功耗更低，但是具有特定的時(shí)鐘狀態(tài)要求。對于上升沿觸發(fā)的非CSI SRPG單元，在電源門控信號的斷言/解除斷言期間時(shí)鐘需要保持為低，而對于下降沿觸發(fā)的非CSI SRPG單元，在電源門控信號的斷言/解除斷言期間時(shí)鐘需要保持為高。

因此，在現(xiàn)有設(shè)計(jì)中，僅有符合上述非CSI SRPG時(shí)鐘狀態(tài)要求的觸發(fā)器被用非CSISRPG單元替代。其余的必須用CSI SRPG單元替代，CSI SRPG單元尺寸大且功耗更高。

因此，期望對SRPG單元進(jìn)行改進(jìn)以解決上述問題。

發(fā)明內(nèi)容

示范性實(shí)施例提供一種時(shí)鐘狀態(tài)無關(guān)CSI狀態(tài)保持電源門控SRPG單元，包括：接收輸入信號的輸入控制電路，其中該輸入控制電路包括被配置為第一反相器傳輸門的多個(gè)晶體管以及與該多個(gè)晶體管串聯(lián)連接的由至少一個(gè)電源門控信號控制的至少一個(gè)晶體管；第一鎖存器，具有耦接至該輸入控制電路的輸出的輸入；傳輸門，具有耦接至該第一鎖存器的輸出的輸入，其中該傳輸門的輸出包括該SRPG單元的至少一個(gè)輸出；第二鎖存器，具有耦接至該傳輸門的該輸出的輸入，其中該第二鎖存器的輸出包括該SRPG單元的至少一個(gè)輸出；以及第二反相器傳輸門，具有耦接至該第二鎖存器的該輸出的輸入和耦接至該第一鎖存器的輸出。

示范性實(shí)施例還提供一種非時(shí)鐘狀態(tài)無關(guān)CSI狀態(tài)保持電源門控SRPG單元，包括：接收輸入信號的輸入控制電路，其中該輸入控制電路是由時(shí)鐘信號控制的第一傳輸門；第一鎖存器，具有耦接至該輸入控制電路的輸出的輸入；第二傳輸門，具有耦接至該第一鎖存器的輸出的輸入，其中該第二傳輸門的輸出包括該SRPG單元的至少一個(gè)輸出；第二鎖存器，具有耦接至該第二傳輸門的該輸出的輸入，其中該第二鎖存器的輸出包括該SRPG單元的至少一個(gè)輸出；以及反相器傳輸門(20)，具有耦接至該第二鎖存器的該輸出的輸入和耦接至該第一鎖存器的輸入的輸出。