專利名稱:一種降低比較器功耗的方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及比較器功率控制技術(shù),特別涉及一種降低比較器功耗的方法及裝置。
背景技術(shù):
集成電路(IC)為了實(shí)現(xiàn)不同的功能而大量使用比較電路,例如,由受時(shí)鐘信號(hào)控制的開(kāi)關(guān)與電容組成的電路,利用電容器中電荷的存儲(chǔ)與轉(zhuǎn)移原理來(lái)實(shí)現(xiàn)各種電路功能,其中由受時(shí)鐘信號(hào)控制的開(kāi)關(guān)組成的比較電路,通過(guò)差動(dòng)放大器放大該輸入信號(hào)與該參考電壓信號(hào)間的差異,從而克服由于電路中互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體管(MOS)開(kāi)啟和關(guān)閉而引入的時(shí)鐘串?dāng)_和電壓記憶殘留引入的噪聲所造成的影響,產(chǎn)生一個(gè)輸出信號(hào)來(lái)決定輸入信號(hào)的狀態(tài)。
圖1為一應(yīng)用在開(kāi)關(guān)電容電路中的高分辨率比較器的結(jié)構(gòu)示意圖,如圖1所示,該高分辨率比較器包括輸入信號(hào)VIP管腳及VIN管腳、輸出正負(fù)極信號(hào)VOR管腳及VOS管腳、低電平信號(hào)VL管腳及次低電平信號(hào)VLSUB管腳、高電平信號(hào)VH管腳及鐘控信號(hào)CLK管腳。其工作原理表述如下當(dāng)鐘控信號(hào)CLK為低電平時(shí),比較器處于閑置狀態(tài),不進(jìn)行輸入信號(hào)VIP與VIN的比較判決,其正負(fù)輸出相同,即輸出信號(hào)Q和QB全為低電平信號(hào),這種狀態(tài)下,比較器幾乎不消耗功率;當(dāng)鐘控信號(hào)CLK為高電平時(shí),比較器處于工作狀態(tài),對(duì)輸入信號(hào)VIP與VIN進(jìn)行比較判決,正負(fù)極輸出的信號(hào)Q和QB根據(jù)輸入信號(hào)VIP與VIN的大小決定,舉例來(lái)說(shuō),如果輸入信號(hào)VIP大于VIN,輸出信號(hào)Q為高電平信號(hào),QB為低電平信號(hào);反之,輸出信號(hào)Q為低電平信號(hào),QB為高電平信號(hào),也就是說(shuō),只要鐘控信號(hào)CLK為高電平信號(hào),比較器就一直進(jìn)行輸入信號(hào)VIP與VIN的比較判決,正負(fù)極輸出的信號(hào)Q和QB不相同,因此,在工作狀態(tài)下,由于一直進(jìn)行輸入信號(hào)的比較判決,比較器會(huì)消耗一定的功率。
由上可見(jiàn),在鐘控信號(hào)CLK為高電平信號(hào)的整個(gè)期間,比較器一直進(jìn)行輸入信號(hào)的比較判決,在完成判決后不會(huì)關(guān)閉,仍處于工作狀態(tài),消耗了一定的功率。
發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此,本發(fā)明的一個(gè)主要目的在于提供一種降低比較器功耗的方法,實(shí)現(xiàn)功耗節(jié)約。
本發(fā)明的另一個(gè)另一目的在于提供一種降低比較器功耗的裝置,節(jié)約比較器功耗。
為達(dá)到上述目的的第一個(gè)方面,本發(fā)明提供了一種降低比較器功耗的方法,該方法包括A.檢測(cè)比較器的第一輸出信號(hào)和第二輸出信號(hào),在這兩個(gè)輸出信號(hào)不相同時(shí),將比較器置于閑置狀態(tài)。
所述方法A進(jìn)一步包括若比較器的第一輸出信號(hào)、第二輸出信號(hào)相同,當(dāng)系統(tǒng)的第一鐘控信號(hào)為閑置電平信號(hào),將比較器置于閑置狀態(tài);當(dāng)系統(tǒng)的第一鐘控信號(hào)為工作電平信號(hào)時(shí),將比較器置于工作狀態(tài),并返回A。
當(dāng)?shù)谝荤娍匦盘?hào)為閑置電平信號(hào)時(shí),比較器的時(shí)鐘信號(hào)輸入端為閑置電平信號(hào),將比較器置于閑置狀態(tài),比較器的第一輸出信號(hào)和第二輸出信號(hào)均為閑置電平信號(hào);當(dāng)?shù)谝荤娍匦盘?hào)為工作電平信號(hào)時(shí),此時(shí),比較器的時(shí)鐘信號(hào)輸入端為工作電平信號(hào),比較器進(jìn)入工作狀態(tài),對(duì)其輸入的第一輸入信號(hào)和第二輸入信號(hào)進(jìn)行比較,并輸出第一輸出信號(hào)和第二輸出信號(hào);比較器輸出的第一輸出信號(hào)和第二輸出信號(hào)不相同,將比較器的時(shí)鐘信號(hào)輸入端置為閑置電平信號(hào),比較器再次進(jìn)入閑置狀態(tài),比較器的第一輸出信號(hào)和第二輸出信號(hào)均置為閑置電平信號(hào)。
較佳地,閑置電平信號(hào)為低電平信號(hào),工作電平信號(hào)為高電平信號(hào)。
為達(dá)到上述目的的另一個(gè)方面,本發(fā)明提供了一種降低比較器功耗的裝置,該裝置包含比較器、第一判決單元、觸發(fā)單元、第二判決單元及鐘控信號(hào)單元,其中,比較器,在自身時(shí)鐘信號(hào)端輸入的來(lái)自所述第二判決單元的第二鐘控信號(hào)的控制下,在第二鐘控信號(hào)為工作電平時(shí),對(duì)第一輸入信號(hào)和第二輸入信號(hào)進(jìn)行比較,輸出不相同的第一輸出信號(hào)和第二輸出信號(hào),在第二鐘控信號(hào)為閑置電平信號(hào)時(shí),輸出相同的第一輸出信號(hào)和第二輸出信號(hào)。
第一判決單元,用于接收來(lái)自所述比較器的第一輸出信號(hào)和第二輸出信號(hào),并比較后輸出第一判決信號(hào)。
較佳地,所述第一判決單元為異或門(mén),也可以是能實(shí)現(xiàn)異或功能的其它邏輯電路。
如果比較器的第一輸出信號(hào)和第二輸出信號(hào)不相同,第一判決信號(hào)為工作電平信號(hào);否則,第一判決信號(hào)為閑置電平信號(hào)。
觸發(fā)單元,用于接收來(lái)自所述鐘控信號(hào)單元的第一鐘控信號(hào),以及來(lái)自所述第一判決單元的第一判決信號(hào),輸出觸發(fā)信號(hào)。
如果第一鐘控信號(hào)為閑置電平信號(hào),觸發(fā)單元清零;如果第一鐘控信號(hào)為工作電平信號(hào),當(dāng)?shù)谝慌袥Q信號(hào)為閑置電平信號(hào),輸出觸發(fā)信號(hào)保持原狀態(tài);否則,輸出觸發(fā)信號(hào)翻轉(zhuǎn)。
第二判決單元,用于接收來(lái)自所述鐘控信號(hào)單元的第一鐘控信號(hào),以及來(lái)自所述觸發(fā)單元的觸發(fā)信號(hào),并比較后輸出第二鐘控信號(hào)。
如果第一鐘控信號(hào)和觸發(fā)單元的觸發(fā)信號(hào)不相同,第二鐘控信號(hào)為工作電平信號(hào);否則,第二鐘控信號(hào)為閑置電平信號(hào)。
所述鐘控信號(hào)單元,用于產(chǎn)生系統(tǒng)的第一鐘控信號(hào)。
所述觸發(fā)單元包含D觸發(fā)器及第一非門(mén),其中,第一非門(mén),用于接收所述鐘控信號(hào)單元輸出的第一鐘控信號(hào),進(jìn)行非運(yùn)算后輸出給所述D觸發(fā)器。
D觸發(fā)器,清零端接收來(lái)自所述第一非門(mén)的輸出信號(hào),時(shí)鐘信號(hào)端接收來(lái)自所述第一判決單元的第一判決信號(hào),輸出觸發(fā)信號(hào)給所述第二判決單元。
所述D觸發(fā)器,也可以是實(shí)現(xiàn)觸發(fā)和保持功能的其它邏輯電路,如R-J觸發(fā)器、JK觸發(fā)器等。
所述第二判決單元包含或非門(mén)、與非門(mén)、第二非門(mén)及第三非門(mén),其中,第三非門(mén),接收來(lái)自所述鐘控信號(hào)單元輸出的第一鐘控信號(hào),進(jìn)行非運(yùn)算后輸出;或非門(mén),接收所述D觸發(fā)器輸出的觸發(fā)信號(hào)及所述第三非門(mén)輸出信號(hào),進(jìn)行或非運(yùn)算后的信號(hào)輸出給所述與非門(mén)。
所述或非門(mén)也可以是能實(shí)現(xiàn)或非功能的其它邏輯電路。
與非門(mén),接收來(lái)自所述或非門(mén)輸出的信號(hào),以及所述鐘控信號(hào)單元輸出的第一鐘控信號(hào),進(jìn)行與非運(yùn)算后的信號(hào)輸出給所述第二非門(mén)。
所述與非門(mén)也可以是能實(shí)現(xiàn)與非功能的其它邏輯電路。
第二非門(mén),接收來(lái)自所述與非門(mén)輸出的信號(hào),進(jìn)行非運(yùn)算后的信號(hào)作為第二鐘控信號(hào)輸出給所述比較器。
所述第一非門(mén)、第二非門(mén)與第三非門(mén)也可以是能實(shí)現(xiàn)非功能的其它邏輯電路。
較佳地,所述第二判決單元可以是異或門(mén),也可以是能實(shí)現(xiàn)異或功能的其它邏輯電路,當(dāng)?shù)诙袥Q單元為異或門(mén)時(shí),第二判決單元接收來(lái)自鐘控信號(hào)單元輸出的第一鐘控信號(hào)及D觸發(fā)器輸出的觸發(fā)信號(hào),進(jìn)行異或運(yùn)算后的信號(hào)作為第二鐘控信號(hào)輸出給比較器。
當(dāng)所述第一鐘控信號(hào)為閑置電平信號(hào)時(shí),所述觸發(fā)單元執(zhí)行清零,輸出為閑置電平信號(hào),此時(shí),所述第二判決單元的兩個(gè)輸入信號(hào)均為閑置電平信號(hào),則所述第二鐘控信號(hào)為閑置電平信號(hào),所述比較器處于閑置狀態(tài),所述比較器的第一輸出信號(hào)和第二輸出信號(hào)均為閑置電平信號(hào),所述第一判決信號(hào)為閑置電平信號(hào),所述觸發(fā)單元輸出保持原狀態(tài),為閑置電平信號(hào);
當(dāng)所述第一鐘控信號(hào)為工作電平信號(hào)時(shí),所述第一判決信號(hào)仍為閑置電平信號(hào),所述觸發(fā)單元輸出信號(hào)為閑置電平信號(hào),此時(shí),所述第二判決單元的兩個(gè)輸入信號(hào)不相同,所述第二鐘控信號(hào)為工作電平信號(hào),所述比較器進(jìn)入工作狀態(tài),所述比較器輸出的第一輸出信號(hào)和第二輸出信號(hào)不相同,所述第一判決信號(hào)為工作電平信號(hào),此時(shí),所述第一鐘控信號(hào)仍為工作電平信號(hào),所述觸發(fā)單元翻轉(zhuǎn),輸出為工作電平信號(hào),使所述第二判決單元兩個(gè)輸入端輸入信號(hào)相同,所述第二鐘控信號(hào)為閑置電平信號(hào),所述比較器再次進(jìn)入閑置狀態(tài),所述比較器的第一輸出信號(hào)和第二輸出信號(hào)均為閑置電平信號(hào),所述第一判決信號(hào)為閑置電平信號(hào),所述觸發(fā)單元輸出保持原狀態(tài),為工作電平信號(hào),使所述第二判決單元的兩個(gè)輸入信號(hào)相同,輸出的所述第二鐘控信號(hào)為閑置電平信號(hào)。
由上述的技術(shù)方案可見(jiàn),本發(fā)明提供的降低比較器功耗的方法和裝置,利用比較器在結(jié)束工作狀態(tài)時(shí)正負(fù)兩個(gè)輸出信號(hào)不相同的特點(diǎn),通過(guò)在比較器輸出端和鐘控信號(hào)單元之間增加第一判決單元、觸發(fā)單元和第二判決單元,其中,第一判決單元檢測(cè)比較器的第一輸出信號(hào)和第二輸出信號(hào),當(dāng)檢測(cè)出比較器的兩個(gè)輸出信號(hào)不相同時(shí),表明比較器對(duì)輸入信號(hào)的比較判決過(guò)程已結(jié)束,此時(shí),第一判決單元輸出第一判決信號(hào)給觸發(fā)單元,觸發(fā)單元根據(jù)接收到的第一鐘控信號(hào)和第一判決信號(hào)生成觸發(fā)結(jié)果,第二判決單元根據(jù)接收到的第一鐘控信號(hào)和觸發(fā)結(jié)果再進(jìn)行判決輸出,將比較器置于不耗電的閑置狀態(tài),節(jié)約了比較器的功耗。
圖1是一應(yīng)用在開(kāi)關(guān)電容電路中的高分辨率比較器的結(jié)構(gòu)示意圖;圖2是本發(fā)明降低比較器功耗的裝置結(jié)構(gòu)示意圖;圖3是本發(fā)明降低比較器功耗的裝置的一個(gè)較佳實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖;圖4是本發(fā)明降低比較器功耗的一個(gè)較佳實(shí)施例的方法流程示意圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的核心思想是檢測(cè)比較器的第一輸出信號(hào)和第二輸出信號(hào),在比較器的輸出信號(hào)不相同時(shí),將比較器置于閑置狀態(tài),從而節(jié)約了比較器的功耗。
為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚,下面將結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。
圖2是本發(fā)明降低比較器功耗的裝置結(jié)構(gòu)示意圖,如圖2所示,該低功耗比較器包含比較器21、第一判決單元22、觸發(fā)單元23、第二判決單元24及鐘控信號(hào)單元25,各單元介紹如下比較器21,在自身時(shí)鐘信號(hào)端輸入的來(lái)自第二判決單元24的第二鐘控信號(hào)的控制下,在第二鐘控信號(hào)為工作電平時(shí),對(duì)第一輸入信號(hào)和第二輸入信號(hào)進(jìn)行比較,輸出不相同的第一輸出信號(hào)和第二輸出信號(hào),在第二鐘控信號(hào)為閑置電平信號(hào)時(shí),輸出相同的第一輸出信號(hào)和第二輸出信號(hào);第一判決單元22,用于接收來(lái)自比較器21的第一輸出信號(hào)和第二輸出信號(hào),并比較后輸出第一判決信號(hào);觸發(fā)單元23,用于接收來(lái)自鐘控信號(hào)單元25的第一鐘控信號(hào),以及來(lái)自第一判決單元22的第一判決信號(hào),輸出觸發(fā)信號(hào);第二判決單元24,用于接收來(lái)自鐘控信號(hào)單元25的第一鐘控信號(hào),以及來(lái)自觸發(fā)單元23的觸發(fā)信號(hào),并比較后輸出第二鐘控信號(hào);鐘控信號(hào)單元25,用于產(chǎn)生系統(tǒng)的第一鐘控信號(hào)。
圖2所示裝置的工作原理為當(dāng)?shù)谝荤娍匦盘?hào)為閑置電平信號(hào)時(shí),觸發(fā)單元執(zhí)行清零,輸出為閑置電平信號(hào),此時(shí),第二判決單元的兩個(gè)輸入信號(hào)均為閑置電平信號(hào),則第二鐘控信號(hào)為閑置電平信號(hào),比較器處于閑置狀態(tài),比較器的第一輸出信號(hào)和第二輸出信號(hào)均為閑置電平信號(hào),第一判決信號(hào)為閑置電平信號(hào),觸發(fā)單元輸出保持原狀態(tài),為閑置電平信號(hào),循環(huán)往復(fù);
當(dāng)?shù)谝荤娍匦盘?hào)為工作電平信號(hào)時(shí),第一判決信號(hào)仍為閑置電平信號(hào),觸發(fā)單元輸出信號(hào)為閑置電平信號(hào),此時(shí),第二判決單元的兩個(gè)輸入信號(hào)不相同,第二鐘控信號(hào)為工作電平信號(hào),比較器進(jìn)入工作狀態(tài),比較器輸出的第一輸出信號(hào)和第二輸出信號(hào)不相同,第一判決信號(hào)為工作電平信號(hào),此時(shí),第一鐘控信號(hào)仍為工作電平信號(hào),觸發(fā)單元翻轉(zhuǎn),輸出為工作電平信號(hào),使第二判決單元兩個(gè)輸入端輸入信號(hào)相同,第二鐘控信號(hào)為閑置電平信號(hào),比較器再次進(jìn)入閑置狀態(tài),比較器的第一輸出信號(hào)和第二輸出信號(hào)均為閑置電平信號(hào),第一判決信號(hào)為閑置電平信號(hào),觸發(fā)單元輸出保持原狀態(tài),為工作電平信號(hào),使第二判決單元的兩個(gè)輸入信號(hào)相同,輸出的第二鐘控信號(hào)為閑置電平信號(hào),循環(huán)往復(fù)。
圖3是基于圖2的一個(gè)較佳實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖,如圖3所示,該低功耗比較器包含比較器21、第一判決單元22、觸發(fā)單元23、第二判決單元24及鐘控信號(hào)單元25。
比較器21,包含2個(gè)輸入信號(hào)VIP管腳和VIN管腳、2個(gè)輸出信號(hào)VOR管腳和VOS管腳及時(shí)鐘信號(hào)輸入端管腳,在自身時(shí)鐘信號(hào)端輸入的來(lái)自第二判決單元22的第二鐘控信號(hào)CLK2的控制下,在第二鐘控信號(hào)CLK2為工作電平時(shí),對(duì)第一輸入信號(hào)VIP和第二輸入信號(hào)VIN進(jìn)行比較,輸出不相同的第一輸出信號(hào)Q和第二輸出信號(hào)QB,在第二鐘控信號(hào)CLK2為閑置電平信號(hào)時(shí),輸出相同的第一輸出信號(hào)Q和第二輸出信號(hào)QB。
本實(shí)施例中,第一判決單元22是異或門(mén)301,也可以是能實(shí)現(xiàn)異或功能的其它邏輯電路。
觸發(fā)單元23包含D觸發(fā)器302、第一非門(mén)303。
D觸發(fā)器302,包含與異或門(mén)301輸出端相連的時(shí)鐘信號(hào)輸入端管腳、與第一非門(mén)303輸出端相連的清零管腳及輸出信號(hào)QP管腳,清零端接收來(lái)自第一非門(mén)303的輸出信號(hào),時(shí)鐘信號(hào)輸入端接收來(lái)自第一判決單元22的第一判決信號(hào),輸出觸發(fā)信號(hào)QP給第二判決單元24。
D觸發(fā)器302也可以是實(shí)現(xiàn)觸發(fā)和保持功能的其它邏輯電路,如R-J觸發(fā)器等。
第一非門(mén)303,用于接收鐘控信號(hào)單元25輸出的第一鐘控信號(hào)CLK,進(jìn)行非運(yùn)算后輸出給D觸發(fā)器302。
第二判決單元24包含第二非門(mén)304、或非門(mén)305、與非門(mén)306及第三非門(mén)307。
第二非門(mén)304,用于接收來(lái)自與非門(mén)306輸出的信號(hào),進(jìn)行非運(yùn)算后的信號(hào)作為第二鐘控信號(hào)CLK2輸出給比較器21。
第三非門(mén)307,用于接收來(lái)自鐘控信號(hào)單元25輸出的第一鐘控信號(hào),進(jìn)行非運(yùn)算后輸出。
第一非門(mén)303、第二非門(mén)304和第三非門(mén)307也可以是實(shí)現(xiàn)非功能的其它邏輯電路。
或非門(mén)305,用于接收D觸發(fā)器302輸出的觸發(fā)信號(hào)QP及第三非門(mén)307輸出信號(hào),進(jìn)行或非運(yùn)算后的信號(hào)輸出給與非門(mén)306。
所述第三非門(mén)307和第一非門(mén)303也可以合并為一個(gè)非門(mén)。這樣所述或非門(mén)305接收觸發(fā)信號(hào)QP和第一非門(mén)303的輸出信號(hào),進(jìn)行或非運(yùn)算。
或非門(mén)305也可以是實(shí)現(xiàn)或非功能的其它邏輯電路。
或非門(mén)305,也可以接收D觸發(fā)器302輸出的觸發(fā)信號(hào)QP及第一非門(mén)303輸出信號(hào),進(jìn)行或非運(yùn)算后的信號(hào)輸出給與非門(mén)306。
與非門(mén)306,用于接收來(lái)自或非門(mén)305輸出的信號(hào),以及鐘控信號(hào)單元25輸出的第一鐘控信號(hào)CLK,進(jìn)行與非運(yùn)算后的信號(hào)輸出給第二非門(mén)304。
與非門(mén)306也可以是實(shí)現(xiàn)與非功能的其它邏輯電路。
或非門(mén)305、與非門(mén)306、第二非門(mén)304及第三非門(mén)307可以為異或門(mén),異或門(mén)接收來(lái)自鐘控信號(hào)單元25輸出的第一鐘控信號(hào)CLK及D觸發(fā)器302輸出的觸發(fā)信號(hào)QP,進(jìn)行異或運(yùn)算后的信號(hào)作為第二鐘控信號(hào)CLK2輸出給比較器21。
第二判決單元可以是異或門(mén),異或門(mén)接收來(lái)自鐘控信號(hào)單元25輸出的第一鐘控信號(hào)CLK及D觸發(fā)器輸出的觸發(fā)信號(hào),進(jìn)行異或運(yùn)算后的信號(hào)作為第二鐘控信號(hào)CLK2輸出給比較器21。
鐘控信號(hào)單元25,用于產(chǎn)生系統(tǒng)的第一鐘控信號(hào)CLK。
本實(shí)施例中,閑置電平信號(hào)采用低電平信號(hào),工作電平信號(hào)采用高電平信號(hào)。
當(dāng)?shù)谝荤娍匦盘?hào)CLK為低電平信號(hào)時(shí),則第一非門(mén)303輸出高電平信號(hào),D觸發(fā)器302清零端輸入信號(hào)為高電平信號(hào),對(duì)D觸發(fā)器302執(zhí)行清零,輸出信號(hào)QP為低電平信號(hào),QP信號(hào)與經(jīng)第三非門(mén)307后的CLK信號(hào)經(jīng)過(guò)或非門(mén)305,輸出為低電平信號(hào),低電平信號(hào)再與第一鐘控信號(hào)CLK經(jīng)與非門(mén)306及第二非門(mén)304,輸入到比較器21時(shí)鐘信號(hào)輸入端的第二鐘控信號(hào)CLK2為低電平信號(hào),因此,比較器21處于閑置狀態(tài),第一輸出信號(hào)Q和第二輸出信號(hào)QB全為低電平信號(hào),Q和QB經(jīng)異或門(mén)301,輸入到D觸發(fā)器302時(shí)鐘信號(hào)輸入端的第一判決信號(hào)CLK3為低電平信號(hào),輸出信號(hào)QP保持原狀態(tài),為低電平信號(hào),循環(huán)往復(fù);當(dāng)?shù)谝荤娍匦盘?hào)CLK為高電平信號(hào)時(shí),此時(shí),D觸發(fā)器302輸出信號(hào)QP仍為低電平信號(hào),QP信號(hào)與經(jīng)第三非門(mén)307后的第一鐘控信號(hào)CLK經(jīng)過(guò)或非門(mén)305,輸出為高電平信號(hào),高電平信號(hào)再與第一鐘控信號(hào)CLK經(jīng)與非門(mén)306及第二非門(mén)304,輸入到比較器21時(shí)鐘信號(hào)輸入端的第二鐘控信號(hào)CLK2為高電平信號(hào),比較器21進(jìn)入工作狀態(tài),對(duì)第一輸入信號(hào)VIP和第二輸入信號(hào)VIN執(zhí)行比較判決后輸出,第一輸出信號(hào)Q為低電平信號(hào),第二輸出信號(hào)QB為高電平信號(hào),或者第一輸出信號(hào)Q為高電平信號(hào),第二輸出信號(hào)QB為低電平信號(hào),Q和QB經(jīng)異或門(mén)301,輸入到D觸發(fā)器302時(shí)鐘信號(hào)輸入端的第一判決信號(hào)CLK3為高電平信號(hào),輸出信號(hào)QP翻轉(zhuǎn),為高電平信號(hào),QP與經(jīng)第三非門(mén)307后的第一鐘控信號(hào)CLK再經(jīng)過(guò)或非門(mén)305,輸出為低電平信號(hào),低電平信號(hào)再與第一鐘控信號(hào)CLK經(jīng)與非門(mén)306及第二非門(mén)304,輸入到比較器21時(shí)鐘信號(hào)輸入端的第二鐘控信號(hào)CLK2為低電平信號(hào),比較器21再次進(jìn)入閑置狀態(tài),第一輸出信號(hào)Q和第二輸出信號(hào)QB為低電平信號(hào),Q和QB經(jīng)異或門(mén)301,輸入到D觸發(fā)器302時(shí)鐘信號(hào)端的第一判決信號(hào)CLK3為低電平信號(hào),輸出信號(hào)QP保持原狀態(tài),為高電平信號(hào),QP與經(jīng)第三非門(mén)307后的第一鐘控信號(hào)CLK再經(jīng)過(guò)或非門(mén)305,輸出為低電平信號(hào),循環(huán)往復(fù)。
本發(fā)明中,通過(guò)檢測(cè)比較器的第一輸出信號(hào)和第二輸出信號(hào),若比較器的輸出信號(hào)不相同時(shí),將比較器置于閑置狀態(tài);若比較器的第一輸出信號(hào)、第二輸出信號(hào)相同,當(dāng)系統(tǒng)的第一鐘控信號(hào)為閑置電平信號(hào),將比較器置于閑置狀態(tài);當(dāng)系統(tǒng)的第一鐘控信號(hào)為工作電平信號(hào)時(shí),將比較器置于工作狀態(tài),并循環(huán)往復(fù)。
圖4是本發(fā)明降低比較器功耗的一個(gè)較佳實(shí)施例的方法流程示意圖,如圖4所示,該流程包括步驟401,比較器根據(jù)輸入的第二鐘控信號(hào)對(duì)第一輸入信號(hào)和第二輸入信號(hào)進(jìn)行比較判決,輸出信號(hào)再進(jìn)行判決后輸出第一判決信號(hào);本步驟中,如果比較器輸入的第二鐘控信號(hào)為閑置電平信號(hào),比較器清零,輸出為閑置電平信號(hào);否則,對(duì)差動(dòng)放大后的第一輸入信號(hào)和第二輸入信號(hào)進(jìn)行比較判決,輸出的結(jié)果信號(hào)不相同一個(gè)為閑置電平信號(hào),另一個(gè)則為工作電平信號(hào)。
如果比較器的輸出信號(hào)全為閑置電平信號(hào),第一判決單元進(jìn)行判決后輸出第一判決信號(hào)為閑置電平信號(hào);如果比較器輸出的信號(hào)不相同,第一判決單元進(jìn)行判決后輸出為工作電平信號(hào)。
步驟402,第一判決信號(hào)根據(jù)第一鐘控信號(hào)進(jìn)行觸發(fā);本步驟中,如果第一鐘控信號(hào)為閑置電平信號(hào),輸出為閑置電平信號(hào);如果第一鐘控信號(hào)為工作電平信號(hào),當(dāng)?shù)谝慌袥Q信號(hào)為閑置電平信號(hào)時(shí),輸出保持原狀態(tài),否則,輸出翻轉(zhuǎn),為工作電平信號(hào)。
步驟403,將觸發(fā)輸出的電平信號(hào)與第一鐘控信號(hào)進(jìn)行比較判決,輸出第二鐘控信號(hào),控制比較器,并重回步驟401;本步驟中,如果觸發(fā)輸出的電平信號(hào)與第一鐘控信號(hào)不相同,則輸出的第二鐘控信號(hào)為工作電平信號(hào),比較器進(jìn)入工作狀態(tài);否則,輸出為閑置電平信號(hào),將比較器置于閑置狀態(tài),并循環(huán)往復(fù)。
以上舉較佳實(shí)施例,對(duì)本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明,所應(yīng)理解的是,以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已,并不用以限制本發(fā)明,凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種降低比較器功耗的方法,其特征在于,該方法包括A.檢測(cè)比較器的第一輸出信號(hào)和第二輸出信號(hào),在這兩個(gè)輸出信號(hào)不相同時(shí),將比較器置于閑置狀態(tài)。
2.如權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,該方法進(jìn)一步包括若比較器的第一輸出信號(hào)、第二輸出信號(hào)相同,當(dāng)系統(tǒng)的第一鐘控信號(hào)為閑置電平信號(hào)時(shí),將比較器置于閑置狀態(tài);當(dāng)系統(tǒng)的第一鐘控信號(hào)為工作電平信號(hào)時(shí),將比較器置于工作狀態(tài),并返回A。
3.如權(quán)利要求2所述的方法,其特征在于當(dāng)所述第一鐘控信號(hào)為閑置電平信號(hào)時(shí),所述比較器的時(shí)鐘信號(hào)輸入端為閑置電平信號(hào),將所述比較器置于閑置狀態(tài),所述比較器的第一輸出信號(hào)和第二輸出信號(hào)均為閑置電平信號(hào);當(dāng)所述第一鐘控信號(hào)為工作電平信號(hào)時(shí),此時(shí),所述比較器的時(shí)鐘信號(hào)輸入端為工作電平信號(hào),所述比較器進(jìn)入工作狀態(tài),對(duì)其輸入的第一輸入信號(hào)和第二輸入信號(hào)進(jìn)行比較,并輸出第一輸出信號(hào)和第二輸出信號(hào);所述比較器輸出的第一輸出信號(hào)和第二輸出信號(hào)不相同,將所述比較器的時(shí)鐘信號(hào)輸入端置為閑置電平信號(hào),所述比較器再次進(jìn)入閑置狀態(tài),輸出均為閑置電平信號(hào)的第一輸出信號(hào)和第二輸出信號(hào)。
4.如權(quán)利要求2或3所述的方法,其特征在于,所述閑置電平信號(hào)為低電平信號(hào),所述工作電平信號(hào)為高電平信號(hào)。
5.一種降低比較器功耗的裝置,包含比較器,其特征在于,該裝置還包含第一判決單元、觸發(fā)單元、第二判決單元及鐘控信號(hào)單元,其中,比較器,在自身時(shí)鐘信號(hào)端輸入的來(lái)自所述第二判決單元的第二鐘控信號(hào)的控制下,在所述第二鐘控信號(hào)為工作電平時(shí),對(duì)第一輸入信號(hào)和第二輸入信號(hào)進(jìn)行比較,輸出不相同的第一輸出信號(hào)和第二輸出信號(hào),在所述第二鐘控信號(hào)為閑置電平信號(hào)時(shí),輸出相同的第一輸出信號(hào)和第二輸出信號(hào);第一判決單元,用于接收來(lái)自所述比較器的第一輸出信號(hào)和第二輸出信號(hào),并比較后輸出第一判決信號(hào);如果所述比較器的第一輸出信號(hào)和第二輸出信號(hào)不相同,所述第一判決信號(hào)為工作電平信號(hào);否則,所述第一判決信號(hào)為閑置電平信號(hào);觸發(fā)單元,用于接收來(lái)自所述鐘控信號(hào)單元的第一鐘控信號(hào),以及來(lái)自所述第一判決單元的第一判決信號(hào),輸出觸發(fā)信號(hào);如果所述第一鐘控信號(hào)為閑置電平信號(hào),所述觸發(fā)單元清零;如果所述第一鐘控信號(hào)為工作電平信號(hào),當(dāng)所述第一判決信號(hào)為閑置電平信號(hào),輸出觸發(fā)信號(hào)保持原狀態(tài);否則,輸出觸發(fā)信號(hào)翻轉(zhuǎn);第二判決單元,用于接收來(lái)自所述鐘控信號(hào)單元的第一鐘控信號(hào),以及來(lái)自所述觸發(fā)單元的觸發(fā)信號(hào),并比較后輸出第二鐘控信號(hào);如果所述第一鐘控信號(hào)和觸發(fā)單元的觸發(fā)信號(hào)不相同,所述第二鐘控信號(hào)為工作電平信號(hào);否則,所述第二鐘控信號(hào)為閑置電平信號(hào);所述鐘控信號(hào)單元,用于產(chǎn)生系統(tǒng)的第一鐘控信號(hào)。
6.如權(quán)利要求5所述的裝置,其特征在于,所述觸發(fā)單元包含D觸發(fā)器及第一非門(mén),其中,第一非門(mén),用于接收所述鐘控信號(hào)單元輸出的第一鐘控信號(hào),進(jìn)行非運(yùn)算后輸出給所述D觸發(fā)器;D觸發(fā)器,其清零端接收來(lái)自所述第一非門(mén)的輸出信號(hào),其時(shí)鐘信號(hào)端接收來(lái)自所述第一判決單元的第一判決信號(hào),其輸出端輸出觸發(fā)信號(hào)給所述第二判決單元。
7.如權(quán)利要求5或6所述的裝置,其特征在于,所述第二判決單元包含或非門(mén)、與非門(mén)、第二非門(mén)及第三非門(mén),其中,第三非門(mén),接收來(lái)自所述鐘控信號(hào)單元輸出的第一鐘控信號(hào),進(jìn)行非運(yùn)算后輸出;或非門(mén),接收所述D觸發(fā)器輸出的觸發(fā)信號(hào)及所述第三非門(mén)輸出信號(hào),進(jìn)行或非運(yùn)算后的信號(hào)輸出給所述與非門(mén);與非門(mén),接收來(lái)自所述或非門(mén)輸出的信號(hào),以及所述鐘控信號(hào)單元輸出的第一鐘控信號(hào),進(jìn)行與非運(yùn)算后的信號(hào)輸出給所述第二非門(mén);第二非門(mén),接收來(lái)自所述與非門(mén)輸出的信號(hào),進(jìn)行非運(yùn)算后的信號(hào)作為第二鐘控信號(hào)輸出給所述比較器。
8.如權(quán)利要求5所述的裝置,其特征在于,所述第一判決單元為異或門(mén);所述第二判決單元為異或門(mén)。
9.如權(quán)利要求5所述的裝置,其特征在于所述第二判決單元為異或門(mén)時(shí),所述第二判決單元接收來(lái)自所述鐘控信號(hào)單元輸出的第一鐘控信號(hào)及所述D觸發(fā)器輸出的觸發(fā)信號(hào),進(jìn)行異或運(yùn)算后的信號(hào)作為所述第二鐘控信號(hào)輸出給所述比較器。
10.如權(quán)利要求5所述的裝置,其特征在于當(dāng)所述第一鐘控信號(hào)為閑置電平信號(hào)時(shí),所述觸發(fā)單元執(zhí)行清零,輸出為閑置電平信號(hào),此時(shí),所述第二判決單元的兩個(gè)輸入信號(hào)均為閑置電平信號(hào),則所述第二鐘控信號(hào)為閑置電平信號(hào),所述比較器處于閑置狀態(tài),所述比較器的第一輸出信號(hào)和第二輸出信號(hào)均為閑置電平信號(hào),所述第一判決信號(hào)為閑置電平信號(hào),所述觸發(fā)單元輸出保持原狀態(tài),為閑置電平信號(hào);當(dāng)所述第一鐘控信號(hào)為工作電平信號(hào)時(shí),所述第一判決信號(hào)仍為閑置電平信號(hào),所述觸發(fā)單元輸出信號(hào)為閑置電平信號(hào),此時(shí),所述第二判決單元的兩個(gè)輸入信號(hào)不相同,所述第二鐘控信號(hào)為工作電平信號(hào),所述比較器進(jìn)入工作狀態(tài),所述比較器輸出的第一輸出信號(hào)和第二輸出信號(hào)不相同,所述第一判決信號(hào)為工作電平信號(hào),此時(shí),所述第一鐘控信號(hào)仍為工作電平信號(hào),所述觸發(fā)單元翻轉(zhuǎn),輸出為工作電平信號(hào),使所述第二判決單元兩個(gè)輸入端輸入信號(hào)相同,所述第二鐘控信號(hào)為閑置電平信號(hào),所述比較器再次進(jìn)入閑置狀態(tài),所述比較器的第一輸出信號(hào)和第二輸出信號(hào)均為閑置電平信號(hào),所述第一判決信號(hào)為閑置電平信號(hào),所述觸發(fā)單元輸出保持原狀態(tài),為工作電平信號(hào),使所述第二判決單元的兩個(gè)輸入信號(hào)相同,輸出的所述第二鐘控信號(hào)為閑置電平信號(hào)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種降低比較器功耗的方法及裝置,利用比較器在工作狀態(tài)時(shí)兩路輸出信號(hào)不相同的特點(diǎn),通過(guò)在比較器輸出端和鐘控信號(hào)單元之間增加第一判決單元、觸發(fā)單元和第二判決單元,第一判決單元檢測(cè)比較器的第一輸出信號(hào)和第二輸出信號(hào),當(dāng)檢測(cè)出比較器的兩個(gè)輸出信號(hào)不相同時(shí),表明比較器對(duì)輸入信號(hào)的比較判決過(guò)程已結(jié)束,輸出第一判決信號(hào),觸發(fā)單元根據(jù)接收到的第一鐘控信號(hào)和第一判決信號(hào)生成觸發(fā)結(jié)果,第二判決單元根據(jù)接收到的第一鐘控信號(hào)和觸發(fā)結(jié)果再進(jìn)行判決輸出,將比較器置于不耗電的閑置狀態(tài),節(jié)約了比較器的功耗。
文檔編號(hào)H03K5/24GK1964190SQ20061016724
公開(kāi)日2007年5月16日 申請(qǐng)日期2006年12月12日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月12日
發(fā)明者孫濤 申請(qǐng)人:北京中星微電子有限公司