[发明专利]快速重新锁定DLL电路的方法

说明书

本发明提供的快速重新锁定DLL电路的方法，设置DLL电路；步骤包括：实时检测是否存在上溢或下溢，根据检测结果相应设置控制信号，控制内部时钟的延迟。通过本发明的方法能大幅减少指令和数据的丢失，且无须重置DLL电路就能及时恢复正常相位锁定状态；还能够在上溢或下溢时给输出数据提供最小错误的时钟，并快速重新锁定，数据传输准确率高、稳定性好；有效解决了温度变化对时钟处理带来的不利影响；有利于提高DRAM工作的可靠性，进一步推动集成电路技术的深入应用。

技术领域

本发明属于半导体集成电路技术领域，尤其涉及快速重新锁定DLL电路的方法。

背景技术

动态随机存储器DRAM和外部控制芯片CPU通过时钟来准确完成指令和数据的传输。在读的操作时，DRAM需要提供输出时钟dqs，dqs主要用来在一个时钟周期（tCK）内准确的区分出每个传输周期，并便于接收方准确接收数据。当输出时钟dqs和外部时钟clk相位差别较大时，CPU会抓取到错误的指令和数据。调整DRAM输出时钟dqs，使输出时钟dqs与外部时钟clk相位对齐目前主要是通过延迟锁相环DLL（Delay Locked Loop）电路来实现的。DLL电路通过提供延迟量使输出时钟dqs和外部时钟clk相位保持对齐。

DRAM芯片工作中不稳定的电压和温度变化往往会引起DLL电路不能正常工作，一般称这种情形为DLL电路失锁。其中有两种突出的失锁情况一般称为：overflow（上溢）和underflow（下溢）。overflow一般是DLL电路持续发出增加延迟的指令，但DLL电路已提供了最大延迟量，无法再增加延迟量，输出时钟dqs将维持当前未锁定的状态，且无法做出任何调整。underflow是DLL电路持续发出减小延迟的指令，但DLL电路已提供了其所能调节的最少的延迟量，无法再减少延迟量，导致相位失锁，且无法做出调整脱离当前overflow或underflow。出现以上任何一种情况时，内存芯片都无法在准确的时间提供数据和指令，导致数据传输失败。特别的，随着集成电路技术的发展和应用需求的深入，当集成有DRAM的设备应用于极端环境中时，温度突变的情况时有发生，更容易出现overflow或underflow的现象，使DRAM输出时钟dqs无法和外部时钟clk对齐，且此时现有的DLL电路不会对输出时钟dqs相位再进行修正，内存芯片最终无法准确传输数据。

已知的解决办法是重置DLL电路。重置DLL电路需要比较长的时间，以DDR4-2666内存为例，要求的DLL电路锁存时间（locking time）是854tCK。在这段时间内DRAM芯片不能接收任何指令，后续的指令都将丢失。对于正在工作中的DRAM芯片，显然重置DLL电路并不能快速重新锁定DLL电路，并不是一个有效解决overflow或underflow的方法。由温度变化等因素引发overflow或underflow而产生的不利影响限制了DRAM存储器及具有其的集成电路设备在复杂环境中的应用。

因此目前十分需要研究一种快速重新锁定DLL电路的方法，无需重置DLL电路能够用较短的时间恢复到DLL电路正常锁定状态，解决在DRAM存储器中，DLL电路发生underflow或overflow现象时指令和数据大量丢失的问题，以此进一步推动半导体集成电路技术的深层次发展及广泛应用。

发明内容

本发明是为解决上述现有技术的全部或部分问题，提供快速重新锁定DLL电路的方法用于使DLL电路能够及时跳出overflow或underflow的状态，短时间内重新锁定，实现数据和指令的正确传输。