[發明專利]用于將與時鐘信號有關的異步數據信號進行鎖存的數據同步器

有效

• 申請號: 201710823056.0
• 申請日: 2017-09-13
• 公開（公告）號: CN107733421B
• 公開（公告）日: 2019-02-26
• 發明（設計）人: 詹姆斯·R·隆柏格
• 申請（專利權）人: 上海兆芯集成電路有限公司
• 主分類號: H03K19/003
• 分類號: H03K19/003;H03K19/20
• 代理公司: 北京匯澤知識產權代理有限公司 11228
• 代理人: 張瑾

1.一種將與時鐘信號有關的異步輸入數據信號進行鎖存的數據同步器，其特征在于，包括：

輸入電路，用于將第一數據節點和第二數據節點驅動到相反的邏輯狀態作為對異步輸入數據信號的響應；

第一傳輸門，所述第一傳輸門耦合在所述第一數據節點和第一采集節點之間，且具有至少一個控制端子；以及第二傳輸門，所述第二傳輸門耦合在所述第二數據節點和第二采集節點之間，且具有至少一個控制端子；

第一反相器和第二反相器，交叉耦合在所述第一采集節點和第二采集節點之間；以及

門控器，用于對時鐘信號進行響應，具有：與所述第一采集節點和第二采集節點耦合且與所述第一傳輸門和第二傳輸門的所述控制端子耦合的輸入；其中所述門控器能夠在所述第一采集節點和第二采集節點處于亞穩態期間保持所述第一傳輸門和第二傳輸門至少部分打開，并且當所述第一采集節點和所述第二采集節點都穩定至相反的邏輯狀態時關閉所述第一傳輸門和所述第二傳輸門。

2.根據權利要求1所述的數據同步器，其特征在于，所述第一傳輸門包括：

第一P溝道裝置，所述第一P溝道裝置具有耦合在所述第一數據節點和所述第一采集節點之間的電流端子和一個與所述門控器耦合的控制端子；以及

第一N溝道裝置，所述第一N溝道裝置具有耦合在所述第一數據節點和所述第一采集節點之間的電流端子和一個與所述門控器耦合的控制端子；以及

所述第二傳輸門包括：

第二P溝道裝置，所述第二P溝道裝置具有耦合在所述第二數據節點和所述第二采集節點之間的電流端子和一個與所述門控器耦合的控制端子；以及

第二N溝道裝置，所述第二N溝道裝置具有耦合在所述第二數據節點和所述第二采集節點之間的電流端子和一個與所述門控器耦合的控制端子。

3.根據權利要求2所述的數據同步器，其特征在于，所述門控器包括：

一個與或非門，所述與或非門具有一個與所述第一采集節點耦合的第一輸入、一個與所述第二采集節點耦合的第二輸入、一個接收第一時鐘信號的第三輸入，其中所述第一時鐘信號是時鐘信號的延遲版本，和一個與所述第一P溝道裝置和第二P溝道裝置的所述控制端子耦合的輸出；以及

一個或與非門，所述或與非門包括一個與所述第一采集節點耦合的第一輸入、一個與所述第二采集節點耦合的第二輸入、一個接收第二時鐘信號的第三輸入，其中所述第二時鐘信號是時鐘信號的延遲和反相版本，和一個與所述第一N溝道裝置和第二N溝道裝置的控制端子耦合的輸出。

4.根據權利要求3所述的數據同步器，其特征在于，所述數據同步器還包括一個時鐘電路，所述時鐘電路包括：

第一反相器，具有一個用于接收時鐘信號的輸入和一個用于提供反相時鐘信號的輸出；

第二反相器，具有一個用于接收所述反相時鐘信號的輸入和一個用于提供所述第一時鐘信號的輸出：以及

第三反相器，具有一個用于接收所述第一時鐘信號的輸入和一個用于提供所述第二時鐘信號的輸出。

5.根據權利要求2所述的數據同步器，其特征在于，所述門控器能夠當所述第一采集節點和第二采集節點中一個采集節點處于邏輯高電壓范圍而另一個采集節點處于所述邏輯高電壓范圍和邏輯低電壓范圍之間的中間電壓范圍時，保持所述第一P溝道裝置和所述第二P溝道裝置至少部分開啟。

6.根據權利要求2所述的數據同步器，其特征在于，所述門控器能夠當所述第一采集節點和第二采集節點的平均電壓至少為全邏輯電壓范圍的中間電壓水平且所述第一采集節點和第二采集節點的電壓都不處于邏輯低電壓范圍時，保持所述第一P溝道裝置和所述第二P溝道裝置至少部分開啟。

7.根據權利要求2所述的數據同步器，其特征在于，所述門控器能夠當所述第一采集節點和第二采集節點中一個采集節點處于邏輯低電壓范圍而另一個采集節點處于邏輯高電壓范圍和所述邏輯低電壓范圍之間的中間電壓范圍時，保持所述第一N溝道裝置和所述第二N溝道裝置至少部分開啟。