[發明專利]免保持動態D觸發器

在審

• 申請號: 201810667264.0
• 申請日: 2018-06-25
• 公開（公告）號: CN110635784A
• 公開（公告）日: 2019-12-31
• 發明（設計）人: 劉杰堯;張楠賡;吳敬杰;馬晟厚
• 申請（專利權）人: 北京嘉楠捷思信息技術有限公司
• 主分類號: H03K3/012
• 分類號: H03K3/012;H03K3/356
• 代理公司: 11006 北京律誠同業知識產權代理有限公司
• 代理人: 梁揮;祁建國

本發明提供一種在計算設備中應用的免保持動態D觸發器，包括一輸入端、一輸出端以及至一時鐘信號端；一第一鎖存單元，用于傳輸所述輸入端的數據并在時鐘信號控制下鎖存所述數據；一第二鎖存單元，用于鎖存所述輸出端的數據并在時鐘信號控制下將所述第一鎖存單元鎖存的所述數據反相傳輸；一輸出驅動單元，用于反相并輸出從所述第二鎖存單元接收到的所述數據；所述第一鎖存單元、所述第二鎖存單元以及所述輸出驅動單元依次串接在所述輸入端和所述輸出端之間；其中，所述第二鎖存單元在時鐘信號控制下通過單一元件實現高電平、低電平和高阻三種狀態的輸出；所述第一鎖存單元采用延遲單元。可以簡化后端布局布線流程，降低設計難度，提高性能，增加實用性。

技術領域

本發明涉及一種受時鐘控制的存儲器件，尤其涉及一種在計算設備中應用的免保持動態D觸發器。

背景技術

虛擬貨幣(如比特幣、以太幣)是一種P2P形式的數字貨幣，自2009年比特幣系統推出以來就受到了廣泛關注。該系統是基于區塊鏈構建分布式共享總賬，從而保證系統運行的安全、可靠以及去中心化。

在哈希運算和工作量證明上，比特幣是基于計算得到的唯一正確的哈希值，來證明工作量從而獲得記賬打包區塊權，因此獲得獎勵，這就是工作量證明(Pow)。

目前除了暴力計算外，還沒有有效的算法進行哈希運算。比特幣挖礦開始于CPU或者GPU這種低成本的硬件，不過隨著比特幣的流行，挖礦的過程出現較大變化。如今，挖礦活動轉移到現場可編程門陣列(FPGA)或專用芯片(ASIC)上來，這種FPGA或ASIC挖礦模式的挖礦效率非常高。

D觸發器應用非常廣泛，可用做數字信號的寄存，移位寄存，分頻和波形發生器等。D觸發器具有數據(Data)和時鐘(CLK)兩個輸入，具有一個輸出(Q)，可將數據寫入到D觸發器中或從其中讀取數據。

CN1883116A公開了一種如圖1所示的正反饋D觸發器電路106，包括模擬開關300、反相器302、模擬開關304、反相器306、反相器308、模擬開關310、反相器312、以及模擬開關314。模擬開關300、304、310以及314是使用P通道/N通道晶體管的模擬開關，通過與CK同相位的CKP以及與CK反相位的CKN進行開關動作。反相器302、306、反相器308以及312是CMOS反相器。由此可以看出，一個傳統的D觸發器基本上需要16個PMOS/NMOS晶體管，所占面積較大。

對于新一代用于挖掘虛擬數字貨幣的計算設備而言，挖礦過程就是進行大量重復性的邏輯計算流水線，這就需要若干個D觸發器進行存儲數據。這樣在需要大量D觸發器的計算設備中，就會導致芯片面積增大、運算速度變慢、漏電不好控制的缺點。

CN1883116A還公開了一種如圖2所示的動態D觸發器電路102，動態D觸發器電路102包括第1模擬開關200、第1反相器202、第2模擬開關204、以及第2反相器206。動態D觸發器電路102通過第1模擬開關200與第2模擬開關204的模擬開關、以及第1反相器202與第2反相器206的門電容及布線電容等寄生電容，構成采樣保持電路。

由上述動態D觸發器構成的寄存器，存在模擬開關不易控制、存取速度慢的問題。

發明內容

為了解決上述問題，本發明提供一種用于計算設備的免保持動態D觸發器，可以有效降低設計難度，減小芯片面積，降低功耗、實現時鐘同步。

為了實現上述目的，本發明提供了一種免保持動態D觸發器，包括：

一輸入端、一輸出端以及至一時鐘信號端；

一第一鎖存單元，用于傳輸所述輸入端的數據并在時鐘信號控制下鎖存所述數據；

一第二鎖存單元，用于鎖存所述輸出端的數據并在時鐘信號控制下將所述第一鎖存單元鎖存的所述數據反相傳輸；