[发明专利]一种时钟管理装置、时钟分频模块以及片上系统

说明书

本申请公开了一种时钟管理装置、时钟分频模块以及片上系统，时钟管理装置包括时钟同步信号发生器、多个时钟门控单元以及多个时钟分频模块；通过时钟同步信号发生器产生预定周期的同步信号；多个时钟门控单元的一个与多个时钟分频模块的一个串联，以构成信号处理支路；多个信号处理支路并联连接来接收源时钟信号，时钟门控单元控制信号处理支路的开关，时钟分频模块被配置为在接收到时钟同步信号发生器输出的同步信号后，对信号处理支路的时钟信号进行相位调整，将多个信号处理支路中的时钟信号由非同步状态调整为同步状态。本申请实现了对各时钟域的工作时钟相位可控，不需要关闭系统即可实现调整，简化了调整过程，提升了系统的性能。

技术领域

本申请涉及集成电路技术领域，尤其涉及一种时钟管理装置、时钟分频模块以及片上系统。

背景技术

片上系统(SoC：System-on-a-chip)是指在单个芯片上集成一个完整的系统，对所有或部分必要的电子电路进行包分组的技术。当前片上系统芯片为了满足低功耗的要求，会将各个功能模块划分为不同的时钟域。不同的时钟域工作在不同的时钟频率，并且可以根据当前任务负载选择对某一时钟域的工作时钟频率进行调整，或者关闭不参与当前任务的模块的时钟。然而时钟的关断和频率的调整往往会导致不同时钟域时钟之间相位的偏移，使得跨时钟域信号的传输出现比较大的电路和时序上的开销，导致芯片面积增加、性能降低。

针对该情况，现有的一种调整方法为：在各个时钟进行开关或进行频率调整时，先将所有的时钟关闭，等待频率调整设定完成后再一起打开，从而达到相位一致的目的。该方法在调整过程中时钟被关闭，且过程复杂，影响了系统的性能。

因此，提供一种方案以解决片上系统各时钟域的工作时钟在调频或者开关之后出现的相位偏移的问题是非常有必要的。

发明内容

为解决上述问题，本申请提供了一种时钟管理装置，包括：

时钟同步信号发生器、多个时钟门控单元以及多个时钟分频模块；

其中，所述时钟同步信号发生器被配置为产生预定周期的同步信号；

所述多个时钟门控单元与所述多个时钟分频模块一一对应，所述多个时钟门控单元的一个与所述多个时钟分频模块的一个串联，以构成信号处理支路；多个所述信号处理支路并联连接，被配置为接收源时钟信号，所述时钟门控单元被配置为控制所述信号处理支路的开关，所述时钟分频模块被配置为在接收到所述时钟同步信号发生器输出的同步信号后，对所述信号处理支路的时钟信号进行相位调整，将多个所述信号处理支路中的时钟信号由非同步状态调整为同步状态。

可选地，多个所述信号处理支路输出的时钟信号作为多个时钟域的工作时钟。

可选地，所述预定周期为所述多个时钟域的工作时钟的周期的公倍数。

可选地，所述时钟分频模块包括：状态机、同步信号延迟电路以及时钟产生电路；

其中，所述同步信号延迟电路被配置为接收到所述时钟同步信号发生器输出的同步信号后，对所述同步信号进行延迟；

所述状态机被配置为接收到延迟后的同步信号后，若当前多个所述信号处理支路中的时钟信号处于非同步状态，则控制所述时钟产生电路对输出时钟的相位进行调整。

可选地，所述时钟分频模块还包括：计数器以及比较器；

其中，所述计数器被配置为在所述状态机的控制下进行周期性计数，确定当前计数值；

所述比较器被配置为将所述当前计数值与所述时钟分频模块的最大计数阈值进行比较，输出当前状态是否同步的状态信息；在所述当前计数值与所述最大计数阈值一致时，输出当前状态为同步状态的状态信息；在所述当前计数值与所述最大计数阈值不一致时，输出当前状态为非同步状态的状态信息；

所述状态机被配置为接收所述比较器发送的状态信息；