[發(fā)明專利]高分辨率相位檢測器

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310556324.9
• 申請日: 2013-11-11
• 公開（公告）號: CN103812474A
• 公開（公告）日: 2014-05-21
• 發(fā)明（設計）人: 威廉·J·達利;斯蒂芬·G·特爾
• 申請（專利權）人: 輝達公司
• 主分類號: H03K3/356
• 分類號: H03K3/356;H03L7/085
• 代理公司: 北京市磐華律師事務所 11336
• 代理人: 謝栒;董巍

技術領域

本發(fā)明涉及電路，并且更具體地，涉及時鐘相位檢測。

背景技術

許多數(shù)字系統(tǒng)具有多個時鐘域。因此，當信號從一個時鐘域移動到另一個時鐘域時，其必須被同步以避免亞穩(wěn)定性和同步失敗。如果兩個時鐘具有固定的頻率，那么兩個時鐘之間的相位關系是周期性的，以兩個時鐘的拍頻。通過利用該周期性的相位關系，周期性的同步器能夠比不得不處置跨時鐘中的至少一個以可變頻率運行的時鐘域的同步器更簡單、具有更低時延和更低的故障概率。

當時鐘中的至少一個以可變頻率運行時，同步器的設計更復雜。典型地，使用異步的先入先出（FIFO）利用周期性的時鐘來同步時鐘域之間的信號傳遞。FIFO存儲器引發(fā)大量面積開銷。FIFO還添加延遲的若干循環(huán)作為格雷碼輸入，并且FIFO的輸出指針必須通過多個觸發(fā)器來同步以可靠地跨時鐘域傳送信號。

因此存在對于解決與現(xiàn)有技術相關聯(lián)的這些和/或其他問題的需求。

發(fā)明內(nèi)容

提供了用于時鐘相位檢測的方法和系統(tǒng)。生成第一時鐘信號的經(jīng)延遲版本的集合。第一時鐘的經(jīng)延遲版本的集合用來將第二時鐘信號采樣，在與第一時鐘信號相對應的域中產(chǎn)生第二時鐘采樣的序列。在第二時鐘采樣的序列內(nèi)定位至少一個邊沿指示。

附圖說明

圖1A示出根據(jù)一個實施例的、用于在時鐘信號采樣的序列內(nèi)定位邊沿指示的方法的流程圖。

圖1B示出根據(jù)一個實施例的、用于使用邊沿指示來檢測相位的方法的流程圖。

圖2A示出根據(jù)一個實施例的高分辨率相位檢測器。

圖2B示出根據(jù)一個實施例的、圖2A的時鐘延遲單元。

圖2C示出根據(jù)一個實施例的、圖2A的時鐘采樣單元。

圖2D示出根據(jù)一個實施例的、圖2A的邊沿檢測單元。

圖2E示出根據(jù)一個實施例的、圖2A的相位單元。

圖2F示出根據(jù)一個實施例的、圖2A的周期單元。

圖3A示出根據(jù)一個實施例的、兩個時鐘信號的波形。

圖3B示出根據(jù)一個實施例的、兩個時鐘信號的其他波形。

圖4示出根據(jù)一個實施例的、用于確定相位和周期的方法的流程圖。

圖5A示出根據(jù)一個實施例的另一高分辨率相位檢測器。

圖5B示出根據(jù)一個實施例的、圖5A的開環(huán)時鐘延遲單元。

圖5C示出根據(jù)一個實施例的、圖5A的時鐘采樣單元。

圖5D示出根據(jù)一個實施例的、圖5A的周期計算單元。

圖5E示出根據(jù)一個實施例的、圖5A的相位單元。

圖5F示出根據(jù)一個實施例的、圖5A的周期單元。

圖5G示出根據(jù)一個實施例的、用于確定相位和周期的方法的另一流程圖。

圖6A示出其中可實現(xiàn)各先前實施例的各架構和/或功能性的示例性集成電路。

圖6B示出其中可實現(xiàn)各先前實施例的各架構和/或功能性的示例性系統(tǒng)。

具體實施方式

智能手機、平板電腦、膝上型電腦和其他移動設備中使用的處理器有時降低提供給一個或多個集成電路設備的供電電壓以降低功耗并延長電池再充電之間的時間。集成電路設備還可基于不同運行模式改變對設備內(nèi)的不同電路的電源電壓電平。隨著電源電壓電平的降低，取決于特定電源電壓電平的任何時鐘信號可以以較低頻率運行。當電源電壓電平增加時，時鐘信號的頻率也增加。因為時鐘頻率可根據(jù)電源電壓電平而變化，所以無法依靠依賴不同時鐘域之間的固定關系的常規(guī)同步技術用于在時鐘中的至少一個具有可變頻率的時鐘域之間傳送信號。

雖然時鐘頻率可響應于變化的電源電壓電平而變化，但是本文所描述的技術也可應用到時鐘頻率出于其他原因而變化的情況。例如，時鐘頻率可隨著溫度變化而變化或作為編程的結果而變化。

關于本描述，第一時鐘域是信號可從其中所采樣的任何類型的系統(tǒng)的時鐘域。例如，第一時鐘域可以是中央處理單元（CPU）、圖形處理單元（GPU）、存儲器控制器和/或具有時鐘域的任何其他系統(tǒng)的時鐘域。第一時鐘域可包括具有特定頻率或可以變化的頻率的第一時鐘信號。第二時鐘域可包括具有特定頻率或可以變化的頻率的第二時鐘信號。從第二域傳送到第一域的信號被同步到第一時鐘域。