[發明專利]用于動態功率控制的方法和電路

有效

• 申請號: 201611219826.2
• 申請日: 2016-12-26
• 公開（公告）號: CN107545292B
• 公開（公告）日: 2021-01-08
• 發明（設計）人: F·茹爾內
• 申請（專利權）人: 意法半導體(ALPS)有限公司
• 主分類號: G06K19/07
• 分類號: G06K19/07;G06F21/55
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 王茂華

動態功率控制實施例涉及數據處理流水線。第一流水線級和第二流水線級相應地接收第一時鐘信號和第二時鐘信號。第一流水線級和第二流水線級被配置為執行由第一時鐘信號的第一定時邊沿和第二時鐘信號的第二定時邊沿相應地觸發的第一操作和第二操作。時鐘控制器被配置為生成第一時鐘信號和第二時鐘信號。時鐘控制器能夠在第一模式中操作，其中在數據處理流水線的第一數據處理周期期間，第一定時邊沿中的第一個與第二定時邊沿中的第一個同相。時鐘控制器還能夠在第二模式中操作，其中在數據處理流水線的第二數據處理周期期間，第一定時邊沿中的第二個與第二定時邊沿中的第二個異相。

技術領域

本公開涉及功率控制的領域，并且特別地涉及一種用于數據處理流水線中的動態功率控制的方法和電路。

背景技術

在同步數據處理流水線中，流水線中的每個階段在時鐘信號的每個顯著的邊沿上執行其對應的操作，這使得數據傳播通過流水線。這樣的同步流水線的優點在于，其允許相對高的數據處理速率，因為該速率僅由每個階段的數據處理時間而非由流水線的總體傳播延遲限制。然而，這樣的同步操作可以具有某些應用中的缺點。

例如，在NFC(近場通信)的領域中，RF卡通過由NFC閱讀器生成的RF場供電，并且對RF場進行調制以便將數據發射回到閱讀器。如果RF場是弱的，則RF卡可以降低其時鐘速率以便降低其功率消耗。然而，RF卡內的數據處理流水線的電流消耗將具有在每個顯著的時鐘邊沿上并且在低頻率處發生的電流消耗峰值，使這些峰值平滑可能不是可能的。這可以導致RF卡的電流消耗在卡天線處是可見的，其可以中斷卡與閱讀器之間的通信。

而且，對安全設備(諸如加密或解密電路)的邊信道攻擊使用基于功率消耗的強大的相關性技術，以嘗試確定由數據處理流水線所處理的數據。同步流水線不提供對這樣的攻擊的足夠的保護。

背景技術章節中所討論的主題不必是現有技術并且不應當被假定為僅是現有技術作為背景技術章節中的其討論的結果。沿著這些線，除非明確闡述為現有技術，否則在背景技術章節中所討論的現有技術中的一個或多個問題和與其相關聯的主題的識別不應當被視為現有技術。相反，涵蓋現有技術中的一個或多個所識別的問題的背景技術章節中的討論應當被視為對于特定問題的發明人的方法的一部分，其內部及本身也可以是發明的。

發明內容

本描述的實施例的目標是至少部分解決現有技術中的一個或多個問題。

根據一個方面，提供了一種數據處理流水線，包括：第一流水線級，其接收第一時鐘信號并且被配置為執行由第一時鐘信號的第一定時邊沿所觸發的第一操作；第二流水線級，其接收第二時鐘信號并且被配置為執行由第二時鐘信號的第二定時邊沿所觸發的第二操作；以及時鐘控制器，被配置為生成第一時鐘信號和第二時鐘信號，其中時鐘控制器能夠操作：在第一模式中，其中在數據處理流水線的第一數據處理周期期間，第一定時邊沿中的第一個定時邊沿與第二定時邊沿中的第一個定時邊沿同相；和在第二模式中，其中在數據處理流水線的第二數據處理周期期間，第一定時邊沿中的第二個定時邊沿與第二定時邊沿中的第二個定時邊沿異相。

根據一個實施例，時鐘控制器被配置為基于主時鐘信號，生成第一時鐘信號和第二時鐘信號。

根據一個實施例，在第一模式中，時鐘控制器被配置為選擇主時鐘信號的第一定時邊沿以形成第一定時邊沿和第二定時邊沿中的第一個定時邊沿；并且當在第二模式中時，時鐘控制器被配置為選擇主時鐘信號的第二定時邊沿以形成第一時鐘信號的第一定時邊沿中的第二個定時邊沿并且選擇主時鐘信號的第三定時邊沿以形成第二時鐘信號的第二定時邊沿中的第二個定時邊沿。

根據一個實施例，時鐘控制器包括計算電路，其適于生成：第一使能信號，其用于選擇主時鐘信號的第二定時邊沿以形成第一時鐘信號的第一定時邊沿中的第二個定時邊沿；和第二使能信號，其用于選擇主時鐘信號的第三定時邊沿以形成第二時鐘信號的第二定時邊沿中的第二個定時邊沿。