本發(fā)明涉及電子技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及分頻時(shí)鐘信號(hào)獲取方法及裝置。
背景技術(shù):
隨著電子技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展,用戶對(duì)電子產(chǎn)品便攜性的要求越來越高。為了滿足用戶的要求,實(shí)現(xiàn)電子產(chǎn)品體積和重量的輕量化,因此,電子產(chǎn)品內(nèi)部器件的集成度也越來越高。對(duì)于一個(gè)IC(integrated circuit,集成電路)芯片來說,高集成度不僅要求內(nèi)部電路布局足夠合理,使得自身的空間足以容納需要布局所有器件。同時(shí),由于邏輯器件的控制過程幾乎都是基于控制時(shí)鐘進(jìn)行的,因此,在高集成度下,對(duì)控制時(shí)鐘的要求也更高:除了要求更小的時(shí)鐘歪斜之外,還要求提供各種占空比不同的分頻時(shí)鐘信號(hào)以服務(wù)不同的控制過程。例如,50%占空比的分頻時(shí)鐘就是其中應(yīng)用非常廣泛的一種,其在接口數(shù)據(jù)處理上的作用幾乎無可替代。
下面對(duì)分頻時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行簡(jiǎn)單的介紹:若需要獲取一個(gè)N分頻的分頻信號(hào),則首先應(yīng)該對(duì)輸入的外部時(shí)鐘周期進(jìn)行計(jì)數(shù),當(dāng)計(jì)數(shù)值達(dá)到N后,在輸出端產(chǎn)生一個(gè)時(shí)鐘,這樣就保證了分頻器輸出時(shí)鐘頻率為輸入時(shí)鐘頻率的N分之一。對(duì)于分頻器的輸出時(shí)鐘,占空比是一個(gè)非常重要的性能參數(shù),通常基本的分頻器輸出時(shí)鐘的占空比通過判斷計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值來控制,在N個(gè)原始時(shí)鐘周期中,如果輸出時(shí)鐘在第M個(gè)原始時(shí)鐘時(shí)電平發(fā)生跳變,則輸出時(shí)鐘的占空比為M/N。
對(duì)于獲取偶數(shù)分頻時(shí)鐘信號(hào),M等于N/2時(shí),占空比即為50%,這在實(shí)現(xiàn)上非常簡(jiǎn)單。但對(duì)于奇數(shù)分頻比甚至是小數(shù)分頻比的時(shí)鐘信號(hào),要實(shí)現(xiàn)50%占空比就非常困難,需要非常復(fù)雜的模擬電路進(jìn)行輔助,例如會(huì)運(yùn)用到鎖相環(huán)。鎖相環(huán)通常以獨(dú)立器件的形式存在,如果通過鎖相環(huán)來實(shí)現(xiàn)獲取目標(biāo)分頻時(shí)鐘信號(hào),則不僅使得IC芯片工作電路復(fù)雜,而且鎖相環(huán)還會(huì)占用的元件部署區(qū)域,阻礙IC芯片集成度的提升。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明提供的分頻時(shí)鐘信號(hào)獲取方法及裝置,主要解決的技術(shù)問題是:提供一種獲取預(yù)設(shè)占空比分頻時(shí)鐘信號(hào)的獲取方法和裝置,以解決現(xiàn)有技術(shù)中在獲取奇數(shù)或小數(shù)分頻時(shí)鐘信號(hào)時(shí),需要鎖相環(huán)等器件輔助的問題。
為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明提供一種分頻時(shí)鐘信號(hào)獲取方法,包括:
根據(jù)目標(biāo)分頻時(shí)鐘信號(hào)相對(duì)于外部時(shí)鐘信號(hào)的分頻數(shù)值獲取初始分頻時(shí)鐘信號(hào);
基于所述目標(biāo)分頻時(shí)鐘信號(hào)的預(yù)設(shè)占空比在當(dāng)前初始分頻時(shí)鐘信號(hào)一個(gè)周期內(nèi)高電平持續(xù)期間與低電平持續(xù)期間分別對(duì)規(guī)格相同的第一儲(chǔ)能元件與第二儲(chǔ)能元件進(jìn)行充電儲(chǔ)能,并對(duì)所述第一儲(chǔ)能元件與所述第二儲(chǔ)能元件儲(chǔ)存的電能進(jìn)行比較;
當(dāng)比較結(jié)果表征所述初始分頻時(shí)鐘信號(hào)當(dāng)前的占空比不等于預(yù)設(shè)占空比時(shí),逐步增減調(diào)整當(dāng)前初始分頻時(shí)鐘信號(hào)中高電平與低電平的持續(xù)時(shí)間,至所述初始分頻時(shí)鐘信號(hào)成為目標(biāo)分頻時(shí)鐘信號(hào)。
進(jìn)一步地,所述第一儲(chǔ)能元件與所述第二儲(chǔ)能元件為電容。
進(jìn)一步地,基于所述目標(biāo)分頻時(shí)鐘信號(hào)的預(yù)設(shè)占空比在當(dāng)前初始分頻時(shí)鐘信號(hào)一個(gè)周期內(nèi)高電平持續(xù)期間與低電平持續(xù)期間分別對(duì)規(guī)格相同的第一儲(chǔ)能元件與第二儲(chǔ)能元件進(jìn)行充電儲(chǔ)能包括:
根據(jù)所述目標(biāo)分頻時(shí)鐘信號(hào)的預(yù)設(shè)占空比分別確定對(duì)針對(duì)所述第一儲(chǔ)能元件與所述第二儲(chǔ)能元件的充電速度,所述第一儲(chǔ)能元件與所述第二儲(chǔ)能元件的充電速度之比為所述預(yù)設(shè)占空比下低電平與高電平持續(xù)時(shí)長(zhǎng)之比;
控制所述第一儲(chǔ)能元件與所述第二儲(chǔ)能元件根據(jù)針對(duì)各自的充電速度分別在高電平持續(xù)期間、低電平持續(xù)期間進(jìn)行充電儲(chǔ)能。
進(jìn)一步地,本發(fā)明還提供一種分頻時(shí)鐘信號(hào)獲取裝置,包括:
初始分頻電路,用于根據(jù)目標(biāo)分頻時(shí)鐘信號(hào)相對(duì)于外部時(shí)鐘信號(hào)的分頻數(shù)值獲取初始分頻時(shí)鐘信號(hào);
分頻比較電路,包括控制單元、比較單元以及規(guī)格相同的第一儲(chǔ)能元件和第二儲(chǔ)能元件;所述控制單元基于所述目標(biāo)分頻時(shí)鐘信號(hào)的預(yù)設(shè)占空比在當(dāng)前初始分頻時(shí)鐘信號(hào)一個(gè)周期內(nèi)高電平持續(xù)期間與低電平持續(xù)期間分別對(duì)規(guī)格相同的第一儲(chǔ)能元件與第二儲(chǔ)能元件進(jìn)行充電儲(chǔ)能;所述比較單元用于對(duì)所述第一儲(chǔ)能元件與所述第二儲(chǔ)能元件儲(chǔ)存的電能進(jìn)行比較;
分頻調(diào)整電路,用于當(dāng)比較結(jié)果表征所述初始分頻時(shí)鐘信號(hào)當(dāng)前的占空比不等于預(yù)設(shè)占空比時(shí),逐步增減調(diào)整當(dāng)前初始分頻時(shí)鐘信號(hào)中高電平與低電平的持續(xù)時(shí)間,至所述初始分頻時(shí)鐘信號(hào)成為目標(biāo)分頻時(shí)鐘信號(hào)。
進(jìn)一步地,所述第一儲(chǔ)能元件與所述第二儲(chǔ)能元件為電容。
進(jìn)一步地,所述控制單元根據(jù)所述目標(biāo)分頻時(shí)鐘信號(hào)的預(yù)設(shè)占空比分別確定對(duì)針對(duì)所述第一儲(chǔ)能元件與所述第二儲(chǔ)能元件的充電速度,并控制所述第一儲(chǔ)能元件與所述第二儲(chǔ)能元件根據(jù)針對(duì)各自的充電速度分別在高電平持續(xù)期間、低電平持續(xù)期間進(jìn)行充電儲(chǔ)能,所述第一儲(chǔ)能元件與所述第二儲(chǔ)能元件的充電速度之比為所述預(yù)設(shè)占空比下低電平與高電平持續(xù)時(shí)長(zhǎng)之比。
進(jìn)一步地,所述目標(biāo)分頻時(shí)鐘信號(hào)為50%占空比的分頻時(shí)鐘信號(hào),所述第一儲(chǔ)能元件與所述第二儲(chǔ)能元件之間的充電速度相等。
進(jìn)一步地,還包括使能控制電路,所述使能控制電路用于對(duì)所述初始分頻電路、所述分頻比較電路以及所述分頻調(diào)整電路的工作使能。
進(jìn)一步地,所述分頻調(diào)整電路包括調(diào)整控制單元和延遲鏈,所述調(diào)整控制單元根據(jù)所述比較單元的比較結(jié)果確定參與工作的所述延遲鏈的長(zhǎng)度。
進(jìn)一步地,所述調(diào)整控制單元還以用于在所述比較單元確定所述第一儲(chǔ)能元件與所述第二儲(chǔ)能元件儲(chǔ)存電能相等的情況下記錄并保持當(dāng)前參與工作的延遲鏈長(zhǎng)度。
本發(fā)明的有益效果是:
本發(fā)明提供的分頻時(shí)鐘信號(hào)獲取方法及裝置,先獲取到易于獲取的初始分頻時(shí)鐘信號(hào),并將當(dāng)前初始時(shí)鐘分頻信號(hào)中高電平與低電平各自的持續(xù)時(shí)長(zhǎng)轉(zhuǎn)化成第一儲(chǔ)能元件與第二儲(chǔ)能元件儲(chǔ)存電能的大小,然后進(jìn)行比較,并根據(jù)比較結(jié)果反饋調(diào)整當(dāng)前初始時(shí)鐘分頻信號(hào)的高電平與低電平的持續(xù)時(shí)間,從而達(dá)到調(diào)整初始時(shí)鐘分頻信號(hào)占空比的目的。調(diào)整以后再次對(duì)第一儲(chǔ)能元件與第二儲(chǔ)能元件的儲(chǔ)能進(jìn)行比較,直至第一儲(chǔ)能元件與第二儲(chǔ)能元件儲(chǔ)能相等,也即初始時(shí)鐘分頻信號(hào)中高電平與低電平的持續(xù)時(shí)間滿足預(yù)設(shè)占空比。相對(duì)于使用鎖相環(huán)來獲得預(yù)設(shè)占空比的時(shí)鐘分頻信號(hào)的方案,本發(fā)明提供的分頻時(shí)鐘信號(hào)獲取裝置的實(shí)現(xiàn)電路更為簡(jiǎn)單,且能夠根據(jù)需求獲取到各種占空比的目標(biāo)奇數(shù)或小數(shù)時(shí)鐘分頻信號(hào),滿足IC芯片的控制需求。而且分頻時(shí)鐘信號(hào)獲取裝置部署所需要的區(qū)域也更小,能夠減少對(duì)IC芯片部署區(qū)域的占用,有利于提升IC芯片的集成度。
附圖說明
圖1為本發(fā)明實(shí)施例一提供的分頻時(shí)鐘信號(hào)獲取方法的一種流程圖;
圖2為本發(fā)明實(shí)施例一中提供的延遲鏈的一種示意圖;
圖3為本發(fā)明實(shí)施例二提供的分頻時(shí)鐘信號(hào)獲取裝置的一種結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4為圖3中分頻比較電路的一種結(jié)構(gòu)示意圖;
圖5a為使能控制電路的一種電路示意圖;
圖5b為圖5a中使能控制電路的時(shí)序圖;
圖6a為圖3中初始分頻電路的一種電路示意圖;
圖6b為圖6a中初始分頻電路的時(shí)序圖;
圖7a為圖3中分頻比較電路的一種電路示意圖;
圖7b為圖7a中分頻比較電路的時(shí)序圖
圖8a為圖3中分頻調(diào)整電路的一種電路示意圖;
圖8b為圖8a中分頻調(diào)整電路的時(shí)序圖。
具體實(shí)施方式
下面通過具體實(shí)施方式結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
實(shí)施例一:
為了解決現(xiàn)有技術(shù)中在獲取奇數(shù)或小數(shù)分頻時(shí)鐘信號(hào)時(shí),需要通過鎖相環(huán)等器件,從而致使獲取奇數(shù)或小數(shù)分頻時(shí)鐘信號(hào)的電路復(fù)雜的問題,本實(shí)施例提供一種分頻時(shí)鐘信號(hào)獲取方法,該方法可以由分頻時(shí)鐘信號(hào)獲取裝置來執(zhí)行,請(qǐng)參見圖1:
S102、根據(jù)目標(biāo)分頻時(shí)鐘信號(hào)相對(duì)于外部時(shí)鐘信號(hào)的分頻數(shù)值獲取初始分頻時(shí)鐘信號(hào)。
假定在本實(shí)施例中,分頻時(shí)鐘信號(hào)獲取裝置需要獲取的目標(biāo)時(shí)鐘分頻信號(hào)為小數(shù)分頻時(shí)鐘信號(hào),如4.5分頻的時(shí)鐘信號(hào),且該目標(biāo)分頻時(shí)鐘信號(hào)的預(yù)設(shè)占空比為50%,也就是在一個(gè)周期內(nèi),高電平和低電平各占一半。目標(biāo)時(shí)鐘分頻信號(hào)為4.5分頻,也就是說目標(biāo)時(shí)鐘信號(hào)的一個(gè)周期等于外部時(shí)鐘信號(hào)的4.5個(gè)周期,在這4.5個(gè)外部時(shí)鐘周期內(nèi),外部時(shí)鐘信號(hào)將會(huì)經(jīng)歷9個(gè)時(shí)鐘延,可能是4個(gè)上升沿與5個(gè)下降沿,也可能是5個(gè)上升沿與四個(gè)下降沿,在這種情況下,為了達(dá)到目標(biāo)時(shí)鐘分頻信號(hào)50%占空比的要求,分頻時(shí)鐘信號(hào)獲取裝置可以先獲取初始時(shí)鐘分頻信號(hào),并在初始時(shí)鐘分頻信號(hào)的基礎(chǔ)上進(jìn)行逐步調(diào)整,可以理解的是,在本實(shí)施例中分頻時(shí)鐘信號(hào)獲取裝置易于獲得的初始時(shí)鐘分頻信號(hào)的占空比可以為1/9、2/9……8/9中的任意一個(gè),因?yàn)檫@些占空比中高電平與低電平轉(zhuǎn)換的時(shí)候正好對(duì)應(yīng)于外部時(shí)鐘信號(hào)的上升沿或者下降沿,因此可以直接通過外部時(shí)鐘的上升沿或者下降沿來控制初始分頻時(shí)鐘高電平與低電平的切換。
由于最終需要將初始時(shí)鐘分頻信號(hào)中的初始占空比調(diào)整為預(yù)設(shè)占空比,因此,為了簡(jiǎn)化調(diào)整過程,可以從易于獲得的初始占空比中選擇最接近預(yù)設(shè)占空比的,例如針對(duì)上述8個(gè)占空比,可以選擇值最接近50%的4/9或5/9作為初始時(shí)鐘分頻信號(hào)的初始占空比。對(duì)于其他分頻數(shù)值也一樣,例如針對(duì)50%占空比的3.5分頻的目標(biāo)時(shí)鐘分頻信號(hào),可以將初始分頻時(shí)鐘信號(hào)的初始占空比確定為3/7或4/7,這樣能夠盡可能減少初始分頻時(shí)鐘信號(hào)與目標(biāo)分頻時(shí)鐘信號(hào)之間占空比的差距,從而減少需要調(diào)整的量,減少調(diào)整次數(shù),解決調(diào)整時(shí)間,更快地獲得需要的目標(biāo)分頻時(shí)鐘信號(hào)。
S104、基于目標(biāo)分頻時(shí)鐘信號(hào)的預(yù)設(shè)占空比在當(dāng)前初始分頻時(shí)鐘信號(hào)一個(gè)周期內(nèi)高電平持續(xù)期間與低電平持續(xù)期間分別對(duì)規(guī)格相同的第一儲(chǔ)能元件與第二儲(chǔ)能元件進(jìn)行充電儲(chǔ)能,并對(duì)二者儲(chǔ)存的電能進(jìn)行比較。
為了實(shí)現(xiàn)對(duì)當(dāng)前初始分頻時(shí)鐘信號(hào)占空比的具體量化,可以當(dāng)前初始分頻時(shí)鐘信號(hào)一個(gè)周期內(nèi)高電平與低電平的持續(xù)時(shí)間分別轉(zhuǎn)化成可在電學(xué)領(lǐng)域上進(jìn)行比較的電能,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)高電平與低電平寬度的比較。為了將初始分頻時(shí)鐘一個(gè)周期內(nèi)的高電平持續(xù)時(shí)間以及低電平持續(xù)時(shí)間轉(zhuǎn)換成電能,在這里分頻時(shí)鐘信號(hào)獲取裝置可以借助第一儲(chǔ)能元件與第二儲(chǔ)能元件來實(shí)現(xiàn)。
第一儲(chǔ)能元件在當(dāng)前初始時(shí)鐘分頻信號(hào)一個(gè)周期內(nèi)高電平持續(xù)期間進(jìn)行充電,第二儲(chǔ)能元件在當(dāng)前初始時(shí)鐘分頻信號(hào)一個(gè)周期內(nèi)低電平持續(xù)期間進(jìn)行充電儲(chǔ)能。也就是說,第一儲(chǔ)能元件與第二儲(chǔ)能元件的充電時(shí)間是基于當(dāng)前初始分頻時(shí)鐘信號(hào)的占空比來確定的,而第一儲(chǔ)能元件與第二儲(chǔ)能元件的充電速度可以根據(jù)目標(biāo)分頻時(shí)鐘信號(hào)的預(yù)設(shè)占空比來確定。由于通常對(duì)第一儲(chǔ)能元件與第二儲(chǔ)能元件儲(chǔ)存電能進(jìn)行比較的是比較器,而比較器只能辨別出自身的第一輸入小于第二輸入,以及第一輸入大于等于第二輸入兩種情況。第一輸入與第二輸入相等是兩種情況的分界線,因此在本實(shí)施例中,為了使比較器能夠識(shí)別出初始分頻時(shí)鐘信號(hào)高電平持續(xù)時(shí)間與低電平持續(xù)時(shí)間符合預(yù)設(shè)占空比的情況,應(yīng)當(dāng)將當(dāng)前初始分頻時(shí)鐘信號(hào)的占空比等于預(yù)設(shè)占空比的情況同比較器第一輸入與第二輸入相等的情況關(guān)聯(lián)起來,也就是同第一儲(chǔ)能元件與第二儲(chǔ)能元件儲(chǔ)存電能相等的情況關(guān)聯(lián)起來,以便在比較器識(shí)別出第一儲(chǔ)能元件與第二儲(chǔ)能元件儲(chǔ)存電能相等時(shí)直接就確定初始分頻時(shí)鐘信號(hào)的占空比已經(jīng)等于預(yù)設(shè)占空比,即確定初始分頻時(shí)鐘信號(hào)已經(jīng)被調(diào)整成為目標(biāo)分頻時(shí)鐘信號(hào)了。
所以,若兩個(gè)儲(chǔ)能元件的規(guī)格相同,二者儲(chǔ)存電能的多少僅受到充電時(shí)間、充電速度的影響,而當(dāng)初始分頻時(shí)鐘信號(hào)被調(diào)整成目標(biāo)分頻時(shí)鐘信號(hào)后,第一儲(chǔ)能元件與第二儲(chǔ)能更元件的充電時(shí)間是根據(jù)預(yù)設(shè)占空比確定的,若預(yù)設(shè)占空比為N/M,則二者充電時(shí)間之比應(yīng)當(dāng)為N:(M-N),為了保證二者充電電能之比為1:1,則應(yīng)當(dāng)將它們的充電速度設(shè)置為(M-N):N。當(dāng)分頻時(shí)鐘信號(hào)獲取裝置需要獲取的目標(biāo)分頻時(shí)鐘信號(hào)的占空比為50%時(shí),第一儲(chǔ)能元件與第二儲(chǔ)能元件的充電速度可以為1:1。
分頻時(shí)鐘信號(hào)獲取裝置在對(duì)第一儲(chǔ)能元件與第二儲(chǔ)能元件進(jìn)行充電之前,可以先根據(jù)預(yù)設(shè)占空比確定出針對(duì)各自的充電速度,在確定出充電速度之后,可以在當(dāng)前初始分頻時(shí)鐘信號(hào)高電平持續(xù)期間和低電平持續(xù)期間對(duì)第一儲(chǔ)能元件和第二儲(chǔ)能元件分別按照確定出的充電速度進(jìn)行充電儲(chǔ)能。分頻時(shí)鐘信號(hào)獲取裝置在第一儲(chǔ)能元件與第二儲(chǔ)能元件均充電結(jié)束后比較第一儲(chǔ)能元件與第二儲(chǔ)能元件儲(chǔ)存的電能。分頻時(shí)鐘信號(hào)獲取裝置通常是借助比較器來比較第一儲(chǔ)能元件兩端的電壓VC1與第二儲(chǔ)能元件兩端的電壓VC2。
應(yīng)當(dāng)理解的是,上述情況直接根據(jù)預(yù)設(shè)占空比確定第一儲(chǔ)能元件與第二儲(chǔ)能元件充電速度的方案僅限于第一儲(chǔ)能元件與第二儲(chǔ)能元件所受儲(chǔ)能控制因素只有充電時(shí)間與充電速度的情況下,當(dāng)二者充電儲(chǔ)能還需要受制于其他因素時(shí),可能還要在預(yù)設(shè)占空比的基礎(chǔ)上結(jié)合其他因素進(jìn)行考慮。
本實(shí)施例中的第一儲(chǔ)能元件與第二儲(chǔ)能元件可以是各種具有電能儲(chǔ)存能力的期間,包括電感、電容以及具有充電能力的充電電池等,當(dāng)然,考慮到分頻時(shí)鐘信號(hào)獲取裝置在IC芯片上的部署空間以及其他因素的影響,在實(shí)際過程中可以選擇電容作為儲(chǔ)能元件。
S106、當(dāng)比較結(jié)果表征初始分頻時(shí)鐘信號(hào)當(dāng)前的占空比不等于預(yù)設(shè)占空比時(shí),逐步增減調(diào)整當(dāng)前初始分頻時(shí)鐘信號(hào)中高電平與低電平的持續(xù)時(shí)間,至初始分頻時(shí)鐘信號(hào)成為目標(biāo)分頻時(shí)鐘信號(hào)。
如果VC1與VC2不相等,則說明當(dāng)前初始分頻時(shí)鐘信號(hào)的占空比還并不等于目標(biāo)分頻時(shí)鐘信號(hào)的預(yù)設(shè)占空比,應(yīng)當(dāng)繼續(xù)對(duì)當(dāng)前初始分頻時(shí)鐘信號(hào)的占空比進(jìn)行調(diào)整,分頻時(shí)鐘信號(hào)獲取裝置在調(diào)整當(dāng)前初始分頻時(shí)鐘信號(hào)占空比的時(shí)候,是逐步進(jìn)行增減的,例如,獲得的初始分頻時(shí)鐘信號(hào)的初始占空比為3/7,則在后續(xù)的過程中,分頻時(shí)鐘信號(hào)獲取裝置會(huì)對(duì)初始分頻時(shí)鐘信號(hào)的占空比進(jìn)行逐步增加,而且每次增加的粒度都會(huì)比較小。顯然,如果初始占空比為4/7,則需要逐步減小初始占空比。當(dāng)分頻時(shí)鐘信號(hào)獲取裝置對(duì)初始分頻時(shí)鐘信號(hào)的占空比調(diào)整之后,則又再次重復(fù)充電與比較的過程,當(dāng)然本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解的是,再次對(duì)第一儲(chǔ)能元件與第二儲(chǔ)能元件進(jìn)行充電儲(chǔ)能的之前,應(yīng)當(dāng)將第一儲(chǔ)能元件與第二儲(chǔ)能元件原本儲(chǔ)存的能量都釋放掉,否則會(huì)造成后面的比較結(jié)果出現(xiàn)錯(cuò)誤的問題。
每當(dāng)分頻時(shí)鐘信號(hào)獲取裝置比較出第一儲(chǔ)能元件與第二儲(chǔ)能元件儲(chǔ)存的能量不相等,則將繼續(xù)調(diào)整在初始分頻時(shí)鐘信號(hào)當(dāng)前占空比的基礎(chǔ)上繼續(xù)對(duì)占空比進(jìn)行調(diào)整,由于每次調(diào)整的粒度較小,因此,可能針對(duì)一個(gè)初始分頻時(shí)鐘信號(hào)可能需要調(diào)整多次才能使之成為占空比等于預(yù)設(shè)占空比的目標(biāo)分頻時(shí)鐘信號(hào)。雖然調(diào)整粒度比較小,需要經(jīng)過多次調(diào)整,延長(zhǎng)了調(diào)整時(shí)間,但是調(diào)整粒度越小,則最終得到的占空比將會(huì)與預(yù)設(shè)占空比越接近。
在本實(shí)施例中,為了實(shí)現(xiàn)對(duì)占空比的逐步調(diào)整,分頻時(shí)鐘信號(hào)獲取裝置可以采用延遲鏈來進(jìn)行。延遲鏈的結(jié)構(gòu)可以如圖2所示,延遲鏈2中包括多個(gè)延時(shí)件,每個(gè)延時(shí)件的延時(shí)能力可以相同也可以不相同,但在本實(shí)施例中,為了便于調(diào)整占空比的過程能夠按照均勻的粒度進(jìn)行,則可以將每個(gè)延遲鏈2中每個(gè)延時(shí)件的延時(shí)能力設(shè)置為相同。延時(shí)件21,延時(shí)件22……延時(shí)件n串聯(lián)連接,在延遲鏈2中,參與工作的延時(shí)件的數(shù)目可通過多個(gè)并聯(lián)到輸出端20的開關(guān)進(jìn)行控制。
可以理解的是,分頻時(shí)鐘信號(hào)獲取裝置在通過初始分頻時(shí)鐘信號(hào)的占空比進(jìn)行比較的時(shí)候,除了利用延遲鏈,還需要借助其他邏輯電路的作用。當(dāng)分頻時(shí)鐘信號(hào)獲取裝置在某一次調(diào)整延時(shí)連之后,再次對(duì)第一儲(chǔ)能元件與第二儲(chǔ)能元件進(jìn)行充電之后發(fā)現(xiàn)第一儲(chǔ)能元件與第二儲(chǔ)能元件之間的電能相等,則此時(shí)可確定初始分頻時(shí)鐘信號(hào)已經(jīng)被調(diào)整成了目標(biāo)分頻時(shí)鐘信號(hào)。此時(shí),分頻時(shí)鐘信號(hào)獲取裝置可以保持此時(shí)參與工作的延遲鏈的長(zhǎng)度,以便持續(xù)輸出目標(biāo)分頻時(shí)鐘信號(hào)。當(dāng)然分頻時(shí)鐘信號(hào)獲取裝置也可以記錄當(dāng)前延遲鏈長(zhǎng)度,當(dāng)以后需要再次獲取該目標(biāo)分頻時(shí)鐘信號(hào)的時(shí)候,可以直接根據(jù)記錄確定應(yīng)當(dāng)控制多少延時(shí)件參與工作,避免了再次調(diào)整的過程。
在本實(shí)施例中,分頻時(shí)鐘信號(hào)獲取裝置對(duì)第一儲(chǔ)能元件進(jìn)行充電儲(chǔ)能的起始過程與結(jié)束過程必須與當(dāng)前初始分頻時(shí)鐘信號(hào)一個(gè)周期內(nèi)高電平的起始時(shí)間與結(jié)束時(shí)間保持一致,同樣的,對(duì)于第二儲(chǔ)能元件的充電過程,則必須與當(dāng)前初始分頻時(shí)鐘信號(hào)中低電平的起始時(shí)間與結(jié)束時(shí)間保持一致。所以本實(shí)施例中分頻時(shí)鐘信號(hào)獲取裝置還需要對(duì)第一儲(chǔ)能元件、第二儲(chǔ)能元件充電,電能比較等過程的開始與結(jié)束進(jìn)行控制。
本實(shí)施例提供的分頻時(shí)鐘信號(hào)獲取方法,先獲取到易于獲取的初始分頻時(shí)鐘信號(hào),并將當(dāng)前初始時(shí)鐘分頻信號(hào)中高電平與低電平各自的持續(xù)時(shí)長(zhǎng)轉(zhuǎn)化成第一儲(chǔ)能元件與第二儲(chǔ)能元件儲(chǔ)存電能的大小,然后進(jìn)行比較,并根據(jù)比較結(jié)果反饋調(diào)整當(dāng)前初始時(shí)鐘分頻信號(hào)的高電平與低電平的持續(xù)時(shí)間,從而達(dá)到調(diào)整初始時(shí)鐘分頻信號(hào)占空比的目的。在第一儲(chǔ)能元件與第二儲(chǔ)能元件儲(chǔ)存電能相等之前,不斷根據(jù)比較結(jié)果調(diào)整當(dāng)前初始時(shí)鐘分頻信號(hào)中高電平與低電平的持續(xù)時(shí)間滿足預(yù)設(shè)占空比。相對(duì)于使用鎖相環(huán)來獲得預(yù)設(shè)占空比的時(shí)鐘分頻信號(hào)的方案,本發(fā)明提供的分頻時(shí)鐘信號(hào)獲取裝置的實(shí)現(xiàn)電路更為簡(jiǎn)單,且能夠根據(jù)需求獲取到各種占空比的目標(biāo)奇數(shù)或小數(shù)時(shí)鐘分頻信號(hào),滿足IC芯片的控制需求。而且分頻時(shí)鐘信號(hào)獲取裝置部署所需要的區(qū)域也更小,能夠減少對(duì)IC芯片部署區(qū)域的占用。
實(shí)施例二:
本實(shí)施例提供一種分頻時(shí)鐘信號(hào)獲取裝置,請(qǐng)參見圖3,分頻時(shí)鐘信號(hào)獲取裝置30包括初始分頻電路302、分頻比較電路304、分頻調(diào)整電路306,初始分頻電路302用于根據(jù)目標(biāo)分頻時(shí)鐘信號(hào)相對(duì)于外部時(shí)鐘信號(hào)的分頻數(shù)值獲取初始分頻時(shí)鐘信號(hào)。如圖4所示,分頻比較電路304包括規(guī)格相同的第一儲(chǔ)能元件3041和第二儲(chǔ)能元件3042以及比較單元3043和控制單元3044;控制單元3043基于目標(biāo)分頻時(shí)鐘信號(hào)的預(yù)設(shè)占空比在當(dāng)前初始分頻時(shí)鐘信號(hào)一個(gè)周期內(nèi)高電平持續(xù)期間與低電平持續(xù)期間分別對(duì)規(guī)格相同的第一儲(chǔ)能元件3041與第二儲(chǔ)能元件3042進(jìn)行充電儲(chǔ)能,比較單元3043用于對(duì)第一儲(chǔ)能元件3041與第二儲(chǔ)能元件3042儲(chǔ)存的電能進(jìn)行比較;分頻調(diào)整電路306用于當(dāng)比較結(jié)果表征所述初始分頻時(shí)鐘信號(hào)當(dāng)前的占空比不等于預(yù)設(shè)占空比時(shí),逐步增減調(diào)整當(dāng)前初始分頻時(shí)鐘信號(hào)中高電平與低電平的持續(xù)時(shí)間,至初始分頻時(shí)鐘信號(hào)成為目標(biāo)分頻時(shí)鐘信號(hào)。
假定在本實(shí)施例中,初始分頻電路302需要獲取的目標(biāo)時(shí)鐘分頻信號(hào)為小數(shù)分頻時(shí)鐘信號(hào),如4.5分頻的時(shí)鐘信號(hào),且該目標(biāo)分頻時(shí)鐘信號(hào)的預(yù)設(shè)占空比為50%,也就是在一個(gè)周期內(nèi),高電平和低電平各占一半。目標(biāo)時(shí)鐘分頻信號(hào)為4.5分頻,也就是說目標(biāo)時(shí)鐘信號(hào)的一個(gè)周期等于外部時(shí)鐘信號(hào)的4.5個(gè)周期,在這4.5個(gè)外部時(shí)鐘周期內(nèi),外部時(shí)鐘信號(hào)將會(huì)經(jīng)歷9個(gè)時(shí)鐘延,可能是4個(gè)上升沿與5個(gè)下降沿,也可能是5個(gè)上升沿與四個(gè)下降沿,在這種情況下,為了達(dá)到目標(biāo)時(shí)鐘分頻信號(hào)50%占空比的要求,初始分頻電路302可以先獲取初始時(shí)鐘分頻信號(hào),并在初始時(shí)鐘分頻信號(hào)的基礎(chǔ)上進(jìn)行逐步調(diào)整,可以理解的是,在本實(shí)施例中初始分頻電路302易于獲得的初始時(shí)鐘分頻信號(hào)的占空比可以為1/9、2/9……8/9中的任意一個(gè),因?yàn)檫@些占空比中高電平與低電平轉(zhuǎn)換的時(shí)候正好對(duì)應(yīng)于外部時(shí)鐘信號(hào)的上升沿或者下降沿,因此可以直接通過外部時(shí)鐘的上升沿或者下降沿來控制初始分頻時(shí)鐘高電平與低電平的切換。
由于最終需要將初始時(shí)鐘分頻信號(hào)中的初始占空比調(diào)整為預(yù)設(shè)占空比,因此,為了簡(jiǎn)化調(diào)整過程,初始分頻電路302可以從易于獲得的初始占空比中選擇最接近預(yù)設(shè)占空比的,例如針對(duì)上述8個(gè)占空比,可以選擇值最接近50%的4/9或5/9作為初始時(shí)鐘分頻信號(hào)的初始占空比。對(duì)于其他分頻數(shù)值也一樣,例如針對(duì)50%占空比的3.5分頻的目標(biāo)時(shí)鐘分頻信號(hào),初始分頻電路302可以將初始分頻時(shí)鐘信號(hào)的初始占空比確定為3/7或4/7,這樣能夠盡可能減少初始分頻時(shí)鐘信號(hào)與目標(biāo)分頻時(shí)鐘信號(hào)之間占空比的差距,從而減少需要調(diào)整的量,減少調(diào)整次數(shù),解決調(diào)整時(shí)間,更快地獲得需要的目標(biāo)分頻時(shí)鐘信號(hào)。
在本實(shí)施例中,分頻時(shí)鐘信號(hào)獲取裝置還包括使能控制電路,使能控制電路用于對(duì)初始分頻電路302、分頻比較電路304以及分頻調(diào)整電路306的工作使能進(jìn)行控制,確定分頻時(shí)鐘信號(hào)獲取裝置30中各部分何時(shí)開始工作。由于在邏輯電路中是通過信號(hào)時(shí)鐘沿來控制各部分的工作,因此在本實(shí)施例中提供一種可以產(chǎn)生使能控制信號(hào)的使能控制電路,如圖5a所示:
使能控制電路中包括寄存器X1。均由時(shí)鐘上升沿觸發(fā)。在該示例當(dāng)中,當(dāng)寄存器復(fù)位時(shí),其輸出均等于0,也就是邏輯低電平?!皉st”為電路的復(fù)位信號(hào),當(dāng)rst=0,寄存器X1復(fù)位,此時(shí),X1的輸出net2=0。當(dāng)復(fù)位信號(hào)被釋放,即rst=0變成rst=1,寄存器X1開始工作:當(dāng)出現(xiàn)第一個(gè)clk_in的上升沿,net2從“0”變成“1”。當(dāng)出現(xiàn)第二個(gè)clk_in的上升沿,net1從“1”變成“0”,具體的可以參考圖5b給出的時(shí)序圖。
附圖6a給出了一種初始分頻電路獲取初始分頻時(shí)鐘信號(hào)的電路圖,假定本實(shí)施例中需要獲取的目標(biāo)分頻時(shí)鐘信號(hào)是3.5分頻且占空比為50%的信號(hào),下面結(jié)合具體示例對(duì)初始分頻電路的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明:
在初始分頻電路當(dāng)中,包括寄存器X3,X4,X5,X6和反相器X7、X9、X10、X14,與門X8、X11、X15,PMOS器件X12、X17以及NMOS器件X13、X16。當(dāng)sel=“0”時(shí),時(shí)鐘下降沿觸發(fā)寄存器;當(dāng)sel=“1”時(shí),時(shí)鐘上升沿觸發(fā)寄存器。在圖6a當(dāng)中,net8連接寄存器X3,X4,X5,X6的sel端口。當(dāng)net8=“1”時(shí),寄存器X3,X4,X5,X6由時(shí)鐘上升沿觸發(fā);當(dāng)net8=“0”時(shí),寄存器X3,X4,X5,X6由時(shí)鐘下降沿觸發(fā)。當(dāng)rst=“0”,net2對(duì)初始分頻電路進(jìn)行復(fù)位,復(fù)位后的默認(rèn)輸出為net4=“1”,net5=“1”,net6=“0”,net7=“0”,net8=“0”。由于net2=“0”,因此此時(shí)net9=“0”。當(dāng)復(fù)位信號(hào)釋放,net2從“0”變成“1”時(shí),net2與net5經(jīng)過與門邏輯處理,使得net9從“0”變成“1”。此時(shí)X3,X4,X5,X6開始工作。初始分頻電路開始它的第一個(gè)工作狀態(tài):
因?yàn)榇藭r(shí)net8=“0”,所以4個(gè)寄存器都是默認(rèn)clk_in的下降沿觸發(fā),當(dāng)?shù)谝粋€(gè)clk_in下降沿到達(dá)時(shí),net4=“0”,net5=“1”,net6=“0”,net7=“0”,net8=“0”,net9=“1”。當(dāng)?shù)诙€(gè)clk_in下降沿到達(dá)時(shí),net4=“0”,net5=“0”,net6=“1”,net7=“0”,net8=“0”,net9=“0”。當(dāng)出現(xiàn)第三個(gè)下降沿時(shí),net4=“0”,net5=“0”,net6=“1”,net7=“1”,net8=“0”,net9=“0”。當(dāng)出現(xiàn)第四個(gè)下降沿時(shí),net4=“0”,net5=“0”,net6=“1”,net7=“1”,net8=“1”,net9=“0”。
此時(shí),net8的輸出從“0”變成了“1”,因此,寄存器X3,X4,X5,X6變成由時(shí)鐘上升沿觸發(fā)。此后,電路進(jìn)入第二個(gè)工作狀態(tài):當(dāng)出現(xiàn)第一個(gè)clk_in上升沿,net4=“1”,net5=“0”,net6=“1”,net7=“1”,net8=“1”,net9=“0”。當(dāng)出現(xiàn)第二個(gè)clk_in上升沿到達(dá),net4=“1”,net5=“1”,net6=“0”,net7=“1”,net8=“1”,net9=“1”。當(dāng)出現(xiàn)第三個(gè)clk_in上升沿到達(dá),net4=“1”,net5=“1”,net6=“0”,net7=“0”,net8=“1”,net9=“1”。當(dāng)出現(xiàn)第四個(gè)clk_in上升沿時(shí),net4=“1”,net5=“1”,net6=“0”,net7=“0”,net8=“0”,net9=“1”。
此時(shí)net8的值再次從“1”變?yōu)椤?”,所以四個(gè)寄存器又恢復(fù)為時(shí)鐘下降沿觸發(fā),即回到電路的第一個(gè)工作狀態(tài)。以此類推,初始分頻電路將在第一個(gè)工作狀態(tài)和第二個(gè)工作狀態(tài)之間循環(huán)。從圖6a當(dāng)中可以看出,初始分頻電路中,當(dāng)net7=0,net10等于net8取反后與net9的與邏輯輸出。當(dāng)net7=1時(shí),net10等于net8與net9的反信號(hào)的與邏輯輸出。各個(gè)輸出的具體的時(shí)序圖如圖6b所示。經(jīng)過初始分頻電路,可以得到占空比為三分之七的輸出時(shí)鐘。
為了實(shí)現(xiàn)對(duì)當(dāng)前初始分頻時(shí)鐘信號(hào)占空比的具體量化,可以將當(dāng)前初始分頻時(shí)鐘信號(hào)一個(gè)周期內(nèi)高電平與低電平的持續(xù)時(shí)間分別轉(zhuǎn)化成可在電學(xué)領(lǐng)域上進(jìn)行比較的電能,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)高電平與低電平寬度的比較。為了將初始分頻時(shí)鐘一個(gè)周期內(nèi)的高電平持續(xù)時(shí)間以及低電平持續(xù)時(shí)間轉(zhuǎn)換成電能,在這里分頻比較電路304可以借助第一儲(chǔ)能元件與第二儲(chǔ)能元件來實(shí)現(xiàn)。
第一儲(chǔ)能元件在當(dāng)前初始時(shí)鐘分頻信號(hào)一個(gè)周期內(nèi)高電平持續(xù)期間進(jìn)行充電,第二儲(chǔ)能元件在當(dāng)前初始時(shí)鐘分頻信號(hào)一個(gè)周期內(nèi)低電平持續(xù)期間進(jìn)行充電儲(chǔ)能。也就是說,第一儲(chǔ)能元件與第二儲(chǔ)能元件的充電時(shí)間是基于當(dāng)前初始分頻時(shí)鐘信號(hào)的占空比來確定的,而第一儲(chǔ)能元件與第二儲(chǔ)能元件的充電速度可以根據(jù)目標(biāo)分頻時(shí)鐘信號(hào)的預(yù)設(shè)占空比來確定。由于通常對(duì)第一儲(chǔ)能元件與第二儲(chǔ)能元件儲(chǔ)存電能進(jìn)行比較的是比較器,而比較器只能辨別出自身的第一輸入小于第二輸入,以及第一輸入大于等于第二輸入兩種情況。第一輸入與第二輸入相等是兩種情況的分界線,因此在本實(shí)施例中,為了使比較器能夠識(shí)別出初始分頻時(shí)鐘信號(hào)高電平持續(xù)時(shí)間與低電平持續(xù)時(shí)間符合預(yù)設(shè)占空比的情況,應(yīng)當(dāng)將當(dāng)前初始分頻時(shí)鐘信號(hào)的占空比等于預(yù)設(shè)占空比的情況同比較器第一輸入與第二輸入相等的情況關(guān)聯(lián)起來,也就是同第一儲(chǔ)能元件與第二儲(chǔ)能元件儲(chǔ)存電能相等的情況關(guān)聯(lián)起來,以便在比較器識(shí)別出第一儲(chǔ)能元件與第二儲(chǔ)能元件儲(chǔ)存電能相等時(shí)直接就確定初始分頻時(shí)鐘信號(hào)的占空比已經(jīng)等于預(yù)設(shè)占空比,即確定初始分頻時(shí)鐘信號(hào)已經(jīng)被調(diào)整成為目標(biāo)分頻時(shí)鐘信號(hào)了。
所以,若兩個(gè)儲(chǔ)能元件的規(guī)格相同,二者儲(chǔ)存電能的多少僅受到充電時(shí)間、充電速度的影響,而當(dāng)初始分頻時(shí)鐘信號(hào)被調(diào)整成目標(biāo)分頻時(shí)鐘信號(hào)后,第一儲(chǔ)能元件與第二儲(chǔ)能更元件的充電時(shí)間是根據(jù)預(yù)設(shè)占空比確定的,若預(yù)設(shè)占空比為N/M,則二者充電時(shí)間之比應(yīng)當(dāng)為N:(M-N),為了保證二者充電電能之比為1:1,則應(yīng)當(dāng)將它們的充電速度設(shè)置為(M-N):N。當(dāng)分頻時(shí)鐘信號(hào)獲取裝置30需要獲取的目標(biāo)分頻時(shí)鐘信號(hào)的占空比為50%時(shí),第一儲(chǔ)能元件與第二儲(chǔ)能元件的充電速度可以為1:1。
分頻比較電路304在對(duì)第一儲(chǔ)能元件與第二儲(chǔ)能元件進(jìn)行充電之前,可以先根據(jù)預(yù)設(shè)占空比確定出針對(duì)各自的充電速度,在確定出充電速度之后,可以在當(dāng)前初始分頻時(shí)鐘信號(hào)高電平持續(xù)期間和低電平持續(xù)期間對(duì)第一儲(chǔ)能元件和第二儲(chǔ)能元件分別按照確定出的充電速度進(jìn)行充電儲(chǔ)能。分頻比較電路304在第一儲(chǔ)能元件與第二儲(chǔ)能元件均充電結(jié)束后比較第一儲(chǔ)能元件與第二儲(chǔ)能元件儲(chǔ)存的電能。通常是借助比較器來比較第一儲(chǔ)能元件兩端的電壓VC1與第二儲(chǔ)能元件兩端的電壓VC2。
應(yīng)當(dāng)理解的是,上述情況直接根據(jù)預(yù)設(shè)占空比確定第一儲(chǔ)能元件與第二儲(chǔ)能元件充電速度的方案僅限于第一儲(chǔ)能元件與第二儲(chǔ)能元件所受儲(chǔ)能控制因素只有充電時(shí)間與充電速度的情況下,當(dāng)二者充電儲(chǔ)能還需要受制于其他因素時(shí),可能還要在預(yù)設(shè)占空比的基礎(chǔ)上結(jié)合其他因素進(jìn)行考慮。
本實(shí)施例中的第一儲(chǔ)能元件與第二儲(chǔ)能元件可以是各種具有電能儲(chǔ)存能力的期間,包括電感、電容以及具有充電能力的充電電池等,當(dāng)然,考慮到分頻時(shí)鐘信號(hào)獲取裝置30在IC芯片上的部署空間以及其他因素的影響,在實(shí)際過程中可以選擇電容作為儲(chǔ)能元件。
下面結(jié)合圖7對(duì)分頻比較電路304進(jìn)行介紹:圖7a中示出的分頻比較電路304包含反相器X501、X404、X401、X403、X441、X442,與門X405、X402,或門X502、X440,第一電容X409、第二電容X410,NMOS器件X408、X411,PMOS器件X406、X407,以及比較器X412。時(shí)序圖如圖7b所示。在T1時(shí)刻到來前,當(dāng)net23=“1”,NMOS器件X408、X411分別快速地對(duì)第一電容X409、第二電容X410放電,直至兩個(gè)電容上的電荷等于0。當(dāng)net23=“0”,且net21=0,電流源X406分別對(duì)第一電容X409充電,直至T2時(shí)刻。從T2時(shí)刻開始,net23=“0”,net28=0,電流源X406對(duì)第二電容X410開始充電,直至T3時(shí)刻;當(dāng)net23=“0”,net28=1,net23=0,電流源不充電??梢岳斫獾氖?,充電時(shí)間越長(zhǎng),電容上積累的電荷越多,電壓值也就越高。比較器X412比較第一電容X409與第二電容X410的電壓,并送出一個(gè)比較結(jié)果:圖7b中net10示出的是當(dāng)前初始分頻時(shí)鐘信號(hào)的時(shí)序圖,而net10中的高電平被對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)化成net21的低電平,其低電平被轉(zhuǎn)化成net28的低電平,因此,雖然本質(zhì)上還是在net10的高電平持續(xù)期間對(duì)第一電容X409充電,低電平持續(xù)期間對(duì)第二電容X410充電,但現(xiàn)在已經(jīng)被轉(zhuǎn)化成由net21的低電平控制第一電容X409充電,而net28的低電平控制第二電容X410充電了。當(dāng)net21的低電平比net28的低電平窄,則第一電容X409上積累的電荷將會(huì)比第二電容X410上的電荷少,第一電容X409上的電壓會(huì)比第二電容X410的電壓低,經(jīng)過比較器X412DE比較,將輸出net322等于“1”,比較結(jié)果將在T4時(shí)刻通過net10的下降沿鎖存到寄存器X710。
如果VC1與VC2不相等,則說明當(dāng)前初始分頻時(shí)鐘信號(hào)的占空比還并不等于目標(biāo)分頻時(shí)鐘信號(hào)的預(yù)設(shè)占空比,分頻調(diào)整電路306應(yīng)當(dāng)繼續(xù)對(duì)當(dāng)前初始分頻時(shí)鐘信號(hào)的占空比進(jìn)行調(diào)整,分頻調(diào)整電路306在調(diào)整當(dāng)前初始分頻時(shí)鐘信號(hào)占空比的時(shí)候,是逐步進(jìn)行增減的,例如,獲得的初始分頻時(shí)鐘信號(hào)的初始占空比為3/7,則在后續(xù)的過程中,分頻調(diào)整電路306會(huì)對(duì)初始分頻時(shí)鐘信號(hào)的占空比進(jìn)行逐步增加,而且每次增加的粒度都會(huì)比較小。顯然,如果初始占空比為4/7,則需要逐步減小初始占空比。當(dāng)分頻調(diào)整電路306對(duì)初始分頻時(shí)鐘信號(hào)的占空比調(diào)整之后,則又再次重復(fù)充電和比較的過程,當(dāng)然本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解的是,再次對(duì)第一儲(chǔ)能元件3041與第二儲(chǔ)能元件3042進(jìn)行充電儲(chǔ)能的之前,應(yīng)當(dāng)將第一儲(chǔ)能元件3041與第二儲(chǔ)能元件3042原本儲(chǔ)存的能量都釋放掉,否則會(huì)造成后面的比較結(jié)果出現(xiàn)錯(cuò)誤的問題。
每當(dāng)分頻調(diào)整電路306比較出第一儲(chǔ)能元件與第二儲(chǔ)能元件儲(chǔ)存的能量不相等,則將繼續(xù)調(diào)整在初始分頻時(shí)鐘信號(hào)當(dāng)前占空比的基礎(chǔ)上繼續(xù)對(duì)占空比進(jìn)行調(diào)整,由于每次調(diào)整的粒度較小,因此,可能針對(duì)一個(gè)初始分頻時(shí)鐘信號(hào)可能需要調(diào)整多次才能使之成為占空比等于預(yù)設(shè)占空比的目標(biāo)分頻時(shí)鐘信號(hào)。雖然調(diào)整粒度比較小,需要經(jīng)過多次調(diào)整,延長(zhǎng)了調(diào)整時(shí)間,但是調(diào)整粒度越小,則最終得到的占空比將會(huì)與預(yù)設(shè)占空比越接近。
在本實(shí)施例中,為了實(shí)現(xiàn)對(duì)占空比的逐步調(diào)整,分頻調(diào)整電路306可以采用延遲鏈來進(jìn)行占空比調(diào)整,分頻調(diào)整電路306包括調(diào)整控制單元與延遲鏈,如圖8a與圖8b所示:
分頻調(diào)整電路包括寄存器X710、X710_1、X710_2、X710_3、……X710_N、X710_N+1,緩沖器X432_0、緩沖器X432_1、緩沖器X432_2、緩沖器X432_3、…….、緩沖器X432_N、緩沖器X432_N+1。開關(guān)Q0、Q1、Q2、Q3、Q4、……、QN、QN+1。
當(dāng)?shù)谝淮蝞et10采集的比較器輸出結(jié)果等于1,則打開開關(guān)Q1,net10=net622_1,其他開關(guān)關(guān)閉。當(dāng)?shù)诙蝞et10采集的比較器輸出結(jié)果等于1,則打開開關(guān)Q2,net900=net622_2,其他開關(guān)關(guān)閉。經(jīng)過net10若干時(shí)鐘周期,net10采集的比較器輸出結(jié)果等于1,則打開開關(guān)Q2net900=net622_N,當(dāng)?shù)贜+1個(gè)周期,net10采集的比較器輸出結(jié)果等于0時(shí),即表示net10的高電平持續(xù)時(shí)間和低電平持續(xù)時(shí)間處于相等的臨界點(diǎn)。此時(shí)net322=0,屏蔽分頻調(diào)整電路的所有寄存器的輸入時(shí)鐘。寄存器的值不變,即Q2net900=net622_N。從而實(shí)現(xiàn)了占空比50%的小數(shù)分頻時(shí)鐘電路,時(shí)序圖如圖8b所示。
可以理解的是,分頻調(diào)整電路306在對(duì)初始分頻時(shí)鐘信號(hào)的占空比進(jìn)行比較的時(shí)候,除了利用延遲鏈,還需要借助其他邏輯電路的作用。當(dāng)分頻調(diào)整電路306在某一次調(diào)整延遲鏈之后,再次對(duì)第一儲(chǔ)能元件與第二儲(chǔ)能元件進(jìn)行充電之后發(fā)現(xiàn)第一儲(chǔ)能元件與第二儲(chǔ)能元件之間的電能相等,則此時(shí)可確定初始分頻時(shí)鐘信號(hào)已經(jīng)被調(diào)整成了目標(biāo)分頻時(shí)鐘信號(hào)。此時(shí),分頻調(diào)整電路306中的調(diào)整控制單元可以保持此時(shí)參與工作的延遲鏈的長(zhǎng)度,以便持續(xù)輸出目標(biāo)分頻時(shí)鐘信號(hào)。當(dāng)然調(diào)整控制單元也可以記錄當(dāng)前延遲鏈長(zhǎng)度,當(dāng)以后需要再次獲取該目標(biāo)分頻時(shí)鐘信號(hào)的時(shí)候,可以直接根據(jù)記錄確定應(yīng)當(dāng)控制多少延時(shí)件參與工作,避免了再次調(diào)整的過程。
本實(shí)施例提供的分頻時(shí)鐘信號(hào)獲取裝置,先獲取到易于獲取的初始分頻時(shí)鐘信號(hào),并將當(dāng)前初始時(shí)鐘分頻信號(hào)中高電平與低電平各自的持續(xù)時(shí)長(zhǎng)轉(zhuǎn)化成第一儲(chǔ)能元件與第二儲(chǔ)能元件儲(chǔ)存電能的大小,然后進(jìn)行比較,并根據(jù)比較結(jié)果反饋調(diào)整當(dāng)前初始時(shí)鐘分頻信號(hào)的高電平與低電平的持續(xù)時(shí)間,從而達(dá)到調(diào)整初始時(shí)鐘分頻信號(hào)占空比的目的。在第一儲(chǔ)能元件與第二儲(chǔ)能元件儲(chǔ)存電能相等之前,不斷根據(jù)比較結(jié)果調(diào)整當(dāng)前初始時(shí)鐘分頻信號(hào)中高電平與低電平的持續(xù)時(shí)間滿足預(yù)設(shè)占空比。相對(duì)于使用鎖相環(huán)來獲得預(yù)設(shè)占空比的時(shí)鐘分頻信號(hào)的方案,本發(fā)明提供的分頻時(shí)鐘信號(hào)獲取裝置的實(shí)現(xiàn)電路更為簡(jiǎn)單,且能夠根據(jù)需求獲取到各種占空比的目標(biāo)奇數(shù)或小數(shù)時(shí)鐘分頻信號(hào),滿足IC芯片的控制需求。而且分頻時(shí)鐘信號(hào)獲取裝置部署所需要的區(qū)域也更小,能夠減少對(duì)IC芯片部署區(qū)域的占用。
顯然,本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明白,上述本發(fā)明的各模塊或各步驟可以用通用的計(jì)算裝置來實(shí)現(xiàn),它們可以集中在單個(gè)的計(jì)算裝置上,或者分布在多個(gè)計(jì)算裝置所組成的網(wǎng)絡(luò)上,可選地,它們可以用計(jì)算裝置可執(zhí)行的程序代碼來實(shí)現(xiàn),從而,可以將它們存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)介質(zhì)(ROM/RAM、磁碟、光盤)中由計(jì)算裝置來執(zhí)行,并且在某些情況下,可以以不同于此處的順序執(zhí)行所示出或描述的步驟,或者將它們分別制作成各個(gè)集成電路模塊,或者將它們中的多個(gè)模塊或步驟制作成單個(gè)集成電路模塊來實(shí)現(xiàn)。所以,本發(fā)明不限制于任何特定的硬件和軟件結(jié)合。
以上內(nèi)容是結(jié)合具體的實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說明,不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實(shí)施只局限于這些說明。對(duì)于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下,還可以做出若干簡(jiǎn)單推演或替換,都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。