[发明专利]高速低功耗真单相时钟双模预分频器

权利要求书

1.高速低功耗真单相时钟双模预分频器，其特征是：包括由多个静态CMOS D触发器组成的触发器单元（41）、模式切换控制单元（42）和自适应功耗控制单元（43），静态CMOS D触发器采用同步触发，静态CMOS D触发器的时钟输入端（CK）接输入时钟（Fin），静态CMOS D触发器的D端接模式切换控制单元（42）的输出；模式切换控制单元（42）的输入接分频及模式控制端和触发器单元（41）的输出；自适应功耗控制单元（43）的输入接模块电源关断控制字（NSHD）和模式切换控制单元（42）的输出。

2.如权利要求1所述高速低功耗真单相时钟双模预分频器，其特征是，所述自适应功耗控制单元（43）的输出连接每个静态CMOS D触发器的电源关断端（PD），分别对静态CMOS D触发器实现关断控制。

3.如权利要求2所述高速低功耗真单相时钟双模预分频器，其特征是，所述触发器单元（41）包括4个真单相时钟的D触发器，D触发器采用有比逻辑电路。

4.如权利要求3所述高速低功耗真单相时钟双模预分频器，其特征是，所述模式切换控制单元（42）用于切换双模预分频器的分频比P、P+1，控制双模预分频器使之工作在P或P+1模式，其中P为4或8，完成工作分频比配置。

5.如权利要求4所述高速低功耗真单相时钟双模预分频器，其特征是，所述自适应功耗控制单元（43）根据预分频的分频比为4时，关断第3个、第4个D触发器，分频比为8时，关断第3个D触发器。

6.如权利要求3所述高速低功耗真单相时钟双模预分频器，其特征是，所述触发器单元（41）包括第一D触发器（DFF1）、第二D触发器（DFF2）、第三D触发器（DFF3）、第四D触发器（DFF4），模式切换控制单元（42）包括或门（I1）、第一与非门（I2）、第二与非门（I3）、第一双路选择器（I4）、第二双路选择器（I5），自适应功耗控制单元（43）包括非门（I7）、第四与非门（I8），模式切换控制单元（42）和自适应功耗控制单元（43）共用第三与非门（I6）；第一D触发器（DFF1）的D端连接第一与非门（I2）的输出，第一D触发器（DFF1）的Q端接第二D触发器（DFF2）的D端和第二双路选择器（I5）的第二输入端，第一D触发器（DFF1）的电源关断端（PD）接非门（I7）的输出，第一D触发器（DFF1）的QN端接第四D触发器（DFF4）的CK，第二D触发器（DFF2）的Q端接第一与非门（I2）的输入，第二D触发器（DFF2）的电源关断端（PD）接非门（I7）的输出，第二D触发器（DFF2）的QN端接第二与非门（I3）的输入，第三D触发器（DFF3）的D端接第二与非门（I3）的输出，第三D触发器（DFF3）的Q端接或门（I1）的输入，第三D触发器（DFF3）的电源关断端（PD）接第三与非门（I6）的输出，所述第一D触发器（DFF1）的CK端、第二D触发器（DFF2）的CK端、第三D触发器（DFF3）的CK端连接输入时钟（Fin），第四D触发器（DFF4）的D端接自身的QN端，第四D触发器（DFF4）的Q端接第一双路选择器（I4）的第一输入端和第二双路选择器（I5）的第一输入端，第四D触发器（DFF4）的电源关断端（PD）接第四与非门（I8）的输出，或门（I1）的输出连接第一与非门（I2）的输入，第二与非门（I3）输入还连接分频比控制字（MC）和第一双路选择器（I4）输出，第一双路选择器（I4）第二输入端接分频比控制字（MC），第一双路选择器（I4）选择端和第二双路选择器（I5）选择端接模式控制字（SW），第二双路选择器（I5）输出端输出模块输出时钟（Fout），第三与非门（I6）输入端连接第一双路选择器（I4）输出、分频比控制字（MC）、模块电源关断控制字（NSHD），非门（I7）输入接模块电源关断控制字（NSHD），第四与非门（I8）输入接模块电源关断控制字（NSHD）和模式控制字（SW）；其中第一D触发器（DFF1）、第二D触发器（DFF2）、第三D触发器（DFF3）和或门（I1）、第一与非门（I2）、第二与非门（I3）构成4/5双模预分频器，而加上当作2分频的第四D触发器（DFF4）和第一双路选择器（I4）、第二双路选择器（I5），则构成8/9双模预分频器；模式控制字（SW）通过控制第四与非门（I8）来打开或关闭第四D触发器（DFF4），同时通过选择第一双路选择器（I4）、第二双路选择器（I5）的输出，来完成4/5或8/9工作模式的切换；分频比控制字（MC）控制第三与非门（I6）和模式控制字（SW）控制第四与非门（I8），实现自适应的功耗控制，当模式控制字（SW）为高电平时，分频比控制字（MC）为低电平时，预分频工作在8分频，此时，第三与非门（I6）输出高电平关断第三D触发器（DFF3），节能25%；当模式控制字（SW）和分频比控制字（MC）都为低电平时，预分频器工作在4分频，此时第三与非门（I6）输出高电平关断第三D触发器（DFF3），第四与非门（I8）输出高电平关断第四D触发器（DFF4），节能50%。