[发明专利]时钟相位对齐

说明书

时钟生成电路，操作以在维持时钟信号之间的预定相位关系的同时禁能和使能多个输出时钟信号。将参考时钟信号除以至少为2的因子以生成主时钟信号。每个独立地被使能的多个相位电路通过划分参考时钟信号来生成多个输出时钟信号。输出时钟信号相对于彼此具有预定相位关系。每个相位电路与主时钟信号的同步沿同步地被使能。与每个相位电路相关联的同步电路通过仅在与输出时钟相关联的时钟使能信号被断言并且预定数目的主时钟信号同步沿的接收的条件下输出相位电路使能信号来确保与主时钟信号的同步。

技术领域

本发明总体上涉及用于数字电子产品的时钟电路，并且具体地涉及用于在一个或多个时钟被禁能和使能时维持时钟之间的相对相位关系的方法和装置。

背景技术

便携式电子设备在现代生活中是普遍存在的装备。蜂窝电话、智能电话、卫星导航接收器、电子书阅读器和平板计算机、可佩带计算机(例如眼镜、腕式计算)、相机和音乐播放器仅是广泛使用的很多类型的便携式电子设备的几个示例。便携式电子设备由电池来供电，电池是诸如碱性电池的可取代电池、或者诸如NiCd、NiMH、LiOn等的可再充电电池。在任一情况下，便携式电子设备的使用寿命受到可用电池电力的限制，其相对于设备的使用时间的长短以及该使用期间的电力消耗水平而成比例地减小。

便携式电子设备设计的趋势加剧了受限的可用电力这一问题。首先，设备形状因子由于电子器件的增加的集成以及诸如盘驱动器的部件部分的小型化而倾向于缩小。这迫使电池的大小也缩小，这通常减小可用能量存储容量。其次，电子设备不断地复杂化，提供新的应用、更加复杂的用户界面、诸如加密等的增强。实现这些特征的附加软件需要增加的计算能力来执行，其转化成更大或者附加的处理器和更多的存储能力。最后，便携式电子设备的连续换代通常添加附加特征，诸如各种模式的无线连接，这可能要求附加芯片集和其它电子器件的集成。一个或多个处理器和电路对于电力的需求的增加连同不断收缩的电池大小和容量使得电力管理成为便携式电子设备设计者的关键性优化领域。

现有技术中已知几种电力管理方法。一个这样的方法是标识没有用于扩展周期的电路(或子电路)，并且将其置于低活动状态——也称为“休眠模式”，即使设备中的其它电路完全活动。作为一个示例，很多设备的发光显示屏幕在没有用户交互的(可选择的)持续时间之后关闭。关闭数字电路的一个方法是将时钟信号与这些电路隔离。由于数字电路内的存储元件仅响应于时钟信号边缘或电平而改变状态，所以电路内的耗能电气活动有效地停止。

另一供电管理方法是仅在需要时向各种电路(或子电路)选择性地提供操作电力。通过使开关模式电源专用于每个电路而使得这一选择性电力供应方法是可能的。本领域公知，开关模式电源从电力源(诸如电池)向电力存储和集成设备(诸如电感器或电容器)中传送离散量的电荷，电力从该设备可用于电路。通过禁能由开关模式电源所使用的钟控信号，使得由电源所服务的电路成为不可操作的，直到时钟再次被使能并且电源再次开始从电力源向负载接通电荷。

即使便携式电子设备的几个离散电路同时活动，平衡随着时间的来自电池的电流泄露——也就是减小或消除由若干独立的电路中的数字电子器件的同步钟控所引起的电流“浪涌”——和/或由大量电源对来自电池的电荷的同步接通可以是有利的。实现这样的平衡的一个方法是通过使得被分配至离散电路或电源的时钟信号相对相位交错。

针对多个离散时钟信号提供时钟使能和相对相位的灵活性的时钟生成和管理方法在现代便携式电子设备的功率管理中是有益的。然而，已知的时钟管理电路在一个或多个时钟信号被禁能并且稍后被使能时失去多个时钟之间的相位同步。