DE10144003C1

DE10144003C1 - Verfahren zum Takten von zu taktenden Schaltungseinheiten und Taktgebungseinrichtung mit Vielfach-Zähler

Info

Publication number: DE10144003C1
Application number: DE2001144003
Authority: DE
Inventors: Peter Linortner; Nana Kender; Wolfgang Granig
Original assignee: Infineon Technologies AG
Current assignee: Intel Germany Holding GmbH
Priority date: 2001-09-07
Filing date: 2001-09-07
Publication date: 2003-03-20
Anticipated expiration: 2021-09-08
Also published as: WO2003023604A2; WO2003023604A3

Abstract

Die Erfindung schafft ein Verfahren zum Takten von zu taktenden Schaltungseinheiten (101) mit einer Taktgebungseinrichtung (100), wobei Ausgangstaktsignale (102) variabel vorgebbar sind, wobei mindestens ein Zählereinstellwert (104) in eine Zählerwertspeichereinheit (105) mittels einer Zählereinstellwerteingabeeinheit (110) eingegeben wird, mindestens ein Multiplikationswert (106) in die Zählerwertspeichereinheit (105) eingelesen wird, mindestens ein Zentralzählerwert (107) eines Zentralzählers (108) in der Zählerwertspeichereinheit (105) gespeichert wird, ein Ausgangszählerwert (109) mindestens eines Ausgangstaktsignals (102) in Abhängigkeit von dem mindestens einen Zählereinstellwert (104), dem mindestens einen Multiplikationswert (106) und dem Zentralzählerwert (107) bestimmt wird, und das mindestens ein Ausgangstaktsignal (102) über eine Ausgabeeinheit (110) ausgelesen wird, um das mindestens eine Ausgangstaktsignal an die mindestens eine zu taktende Schaltungseinheit (101) anzulegen.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Vielfach- Zählereinheiten in Taktgebungseinrichtungen, und betrifft insbesondere ein Verfahren zum Takten von zu taktenden Schal tungseinheiten mit einer Taktgebungseinrichtung, bei dem Ausgangstaktsignale variabel vorgebbar sind.

Die EP 0 845 734 A2 beschreibt einen Pulssignalgenerator schaltkreis für ein Frequenzeinstellregister. Der Zählerwert eines Oszillators wird mit den in dem Einstellregister ge speicherten Einstellwerten verknüpft.

Bei zu taktenden Schaltungseinheiten wie beispielsweise Mik rochips werden viele Zählereinheiten benötigt, die in ihrem Zählerstand mit jedem Takt erhöht bzw. verringert werden müssen, wie beispielsweise bei der Bereitstellung eines MAC- Algorithmus (MAC-Algorithmus = Media Access Control- Algorithmus, Medienzugriffssteuerungsalgorithmus).

Hierbei ist es wesentlich, dass sequenziell zu vorgebbaren Zeitpunkten Zählerstände auslesbar sind und weiterhin auf einen vorgebbaren Wert setzbar sind, wie beispielsweise mit tels eines Mikroprozessor-Kerns.

Fig. 3 zeigt eine herkömmliche Taktgebungseinrichtung, bei welcher sämtliche Zähleinrichtungen parallel in Hardware mittels Speicherregistern realisiert sind. Hierbei sind zahl reiche unterschiedliche Zähleinrichtungen erforderlich, da beispielsweise Zähleinrichtungen bei einer kleinen Datenrate weit und bei einer großen Datenrate kurz zählen müssen, wobei eine Zähleinheit einer spezifischen Datenrate zugeordnet ist.

Gemäß der in Fig. 3 gezeigten Taktgebungseinrichtung nach dem Stand der Technik wird für jede Zähleinheit (a, b, c, . . . n), wobei n Zählereinheiten bereitgestellt werden, eine Multiplexereinheit 303a-303n und eine Registereinheit 304a- 304n bereitgestellt. Jeder Zählereinheit wird ein Einstellwert 302a-302n zugeführt, welcher an einen ersten Eingang der Multiplexereinheit 303a-303n angelegt wird. Weiterhin wird jeder Zählereinheit ein Inkrementwert 301a-301n bereitge stellt, welcher einer Inkrementwertsummationseinheit 306a- 306n, die jeweils in den Zählereinheiten (300a, . . . 300n) vorhanden ist, zugeführt wird.

Der Ausgangswert der Inkrementwertsummationseinheit 306-306n wird einem zweiten Eingangsanschluss der Multiplexereinheit 303a-303n zugeführt. Der Ausgangsanschluss der Multiplexer einheit 303a-303n ist für jede Zählereinheit mit der Regis tereinheit 304a-304n verbunden. Jede Registereinheit 304a- 304n erthält ein Taktsignal (Takt) über einen separaten T- Anschluss. Ein Zählerausgangswert 305a-305n einer jeweiligen Zählereinheit 300a-300n wird als Ausgangssignal ausgegeben, wobei sämtliche Zählerausgangswerte 305a-305n parallel be reitgestellt werden.

Ein wesentlicher Nachteil einer Taktgebungseinrichtung nach dem Stand der Technik besteht darin, dass eine Anzahl von Zählereinheiten 300a-300n sehr groß ist und/oder eine Wort breite der Zählereinheiten 300a-300n sehr hoch ist. Weiterhin ist es unzweckmäßig, dass große Chipflächen, d. h. viele Re gistereinheiten 304a-304n und ein hoher Verdrahtungsaufwand erforderlich sind.

Weiterhin sind in nachteiliger Weise individuelle Busse er forderlich, welche einen Verdrahtungsaufwand weiter erhöhen. Damit einhergehend ist unzweckmäßigerweise ein hoher Energie verbrauch verbunden, da viele parallel getaktete Registerein heiten 304a-304n bereitgestellt werden müssen, während in vielen Fällen Zählerausgangswerte 305a-305n nicht parallel benötigt werden.

Derartige Taktgebungseinrichtungen finden überall dort Anwen dung, wo mehrere Datenkanäle zu einem Datenkanal zusammenge führt werden sollen, mehrfache Zähleinheiten, Zeitgebungsein heiten oder sogenannte "Watchdogs" bereitgestellt werden müssen, eine Aufgabenzuteilung bzw. ein "Scheduling" bei Betriebssystemen erforderlich ist und Bandbreiten- Belegungsalgorithmen von blockorientierten Datenübertragungen (MAC-Algorithmen) bereitgestellt werden müssen. Hierbei er hält jeder Datenkanal eine bestimmte Bandbreite, was bedeu tet, dass ein Kanal genau nach der Zeit "1/Bandbreite" eine Datenübertragung bereitstellt. Diese Zeiten werden durch die Zählereinheiten realisiert bzw. vorgegeben.

Wenn ein vorgebbarer Zählerstand für einen spezifischen Kanal abgelaufen ist, wird ein Datenpaket (beispielsweise ATM- Datenübertragung, ATM = asynchroner Transfermodus") übertra gen.

Es ist somit eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Takten von zu taktenden Schaltungseinheiten bereitzustellen, bei dem Ausgangstaktsignale variabel vorgeb bar sind, wobei eine Taktgebungseinrichtung eine geringe Chipfläche und wenig Verdrahtung erfordert und einen Energie verbrauch absenkt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch in den Patentansprü chen 1 und 9 angegebene Verfahren sowie durch Taktgebungsein richtungen mit den Merkmalen der Patentansprüche 15 und 20 gelöst.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Ein wesentlicher Gedanke der Erfindung besteht darin, einen Zentralzähler bereitzustellen, welcher mit Zahlenwerten aus unterschiedlichen Speichereinheiten versorgt wird, wobei ausgegebene aktuelle Zählerwerte und gespeicherte Zahlenwerte mittels Summationseinheiten, Subtraktionseinheiten und Multi plikationseinheiten kombiniert werden, um gewünschte, unter schiedliche Ausgangszählerwerte bei einer Bereitstellung eines einzigen Zentralzählers zu erhalten.

Es ist somit ein Vorteil der vorliegenden Erfindung, dass eine benötigte Chipfläche verringert wird und eine erforder liche Verdrahtung durch individuelle Busse reduziert wird.

Weiterhin wird in vorteilhafter Weise ein Energieverbrauch abgesenkt. Insbesondere vorteilhaft ist es, dass eine bisher nach dem Stand der Technik notwendige große Anzahl von ein zelnen Zähleinheiten vermieden wird und durch einen Zentral zähler ersetzt wird.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Takten von zu taktenden Schaltungseinheiten mit einer Taktgebungseinrichtung, bei dem Ausgangstaktsignale variabel vorgebbar sind, weist im Wesent lichen die folgenden Schritte auf:

a) Einlesen mindestens eines Zählereinstellwertes in eine Zählerwertspeichereinheit mittels einer Zählereinstellwert eingabeeinheit, wobei der Zählereinstellwert ZE(i) auf einen Wert "set_counter" eingestellt wird, während ein Zentralzäh lerwert ZZ(i) als aktueller Zählerwert Z(i) in die Zähler wertspeichereinheit eingelesen wird, so dass die folgenden Beziehungen gelten:
ZE(i) = set_counter
Z(i) = ZZ(i)
b) Einlesen mindestens eines Multiplikationswertes M(i) in die Zählerwertspeichereinheit;
c) Speichern mindestens eines Zentralzählerwertes ZZ(i) eines Zentralzählers in der Zählerwertspeichereinheit, wobei gilt:
Z(i) = ZZ(i);
d) Bestimmen eines Ausgangszählerwertes AA(i) mindestens eines Ausgangstaktsignals in Abhängigkeit von dem mindestens einen Zählereinstellwert ZE(i), dem mindestens einen Multi plikationswert M(i) und dem Zentralzählerwert ZZ(i); und
e) Auslesen des mindestens einen Ausgangstaktsignals über eine Ausgabeeinheit, um das mindestens eine Ausgangstaktsig nal an die zu taktende Schaltungseinheit anzulegen.

In den Unteransprüchen finden sich vorteilhafte Weiterbildun gen und Verbesserungen des jeweiligen Gegenstandes der Erfin dung.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfin dung werden der mindestens eine Zählereinstellwert, der Zent ralzählerwert und der mindestens eine Multiplikationswert in separaten Speichereinheiten der Zählerwertspeichereinheit gespeichert. In vorteilhafter Weise ist die Zählerwertspei chereinheit als ein SRAM ausgebildet.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildungen der vorlie genden Erfindung wird ein Differenzzählerwert D(i) in Abhän gigkeit einer Differenz zwischen dem mindestens einen Zent ralzählerwert ZZ(i) und dem aktuellen Zählerwert Z(i) mittels einer Subtraktionseinheit bereitgestellt, wobei in vorteil hafter Weise in der Subtraktionseinheit die folgende Operati on durchgeführt wird:

D (i) = Z(i) - ZZ(i),

so dass ein Differenzwert in Abhängigkeit von einem Parameter (i = Zählschritt) erhalten wird.

Gemäß noch einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der vor liegenden Erfindung wird der Differenzzählerwert D(i) mit dem mindestens einen Multiplikationswert M(i) mittels einer Mul tiplikationseinheit multipliziert, um einen Multiplikations zählerwert MZ(i) zu erhalten, wobei es insbesondere vorteil haft ist, dass der Multiplikationswert M(i) variabel vorgege benen ist (1 = 1, 2, . . . n), so dass der Differenzzählerwert D(i) um Faktoren erhöhbar ist. Der Multiplikationszählerwert MZ(i) wird nach folgender Beziehung durch Multiplikationsein heit bereitgestellt:

MZ(i) = D(i).M(i); i = 1, 2, . . . n

Gemäß noch einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der vor liegenden Erfindung werden der Multiplikationszählerwert MZ(i) und mindestens ein Zählereinstellwert ZE(i) mittels einer Summationseinheit addiert, um den mindestens einen Ausgangszählerwert AA(i) zu erhalten, wobei die Summation seinheit den Ausgangszählerwert AA(i) vorteilhaft gemäß der nachfolgenden Beziehung bildet:

AA(i) = MZ(i) + ZE(i) = [Z(i) - ZZ(i)].M(i) + ZE(i)

Gemäß noch einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der vor liegenden Erfindung wird durch den Zentralzähler sowohl eine Aufwärtszählung als auch eine Abwärtszählung bereitgestellt, wobei in vorteilhafter Weise die Operationen einer in der Summationseinheit durchgeführten Summation und einer in der Subtraktionseinheit ausgeführten Subtraktion vertauschbar sind.

Gemäß noch einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der vor liegenden Erfindung wird der mindestens eine Multiplikations wert M(i) in Potenzen von 2 ausgegeben, so dass in vorteil hafter Weise eine Vereinfachung einer Multiplikationsoperati on dahingehend erreicht werden kann, dass eine Schiebeopera tion mittels eines einfachen Schieberegisters durchgeführt wird.

Weiterhin kann, wenn keine unterschiedlichen Multiplikations werte M(i) für eine spezifische, zu realisierende Taktge bungseinrichtung erforderlich sind, ganz auf die Multiplika tionseinheit verzichtet werden, so dass in vorteilhafter Weise weiterhin Chipfläche reduziert wird.

Gemäß noch einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der vor liegenden Erfindung sind die Zählereinstellwerte Z(i) in ihrem Wert gleich und durch eine einzige Konstante vorgebbar, so dass zweckmäßigerweise, wenn stets von einem bestimmten Zählerwert aus gezählt werden soll, ein Speicherbereich für die Zählereinstellwerte ZE(i) reduziert wird.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Takten von zu taktenden Schaltungseinheiten weist weiterhin die folgenden Schritte auf:

a) Einlesen mindestens eines Zählerreferenzwertes ZR(i) mit tels einer Zählerreferenzwerteingabeeinheit;
b) Bilden mindestens eines Relativzählerwertes R(i) in Abhän gigkeit einer Differenz zwischen dem mindestens einen einge lesenen Zählerreferenzwert ZR(i) und einem multiplizierten aktuellen Zählerwert Z(i) mittels einer Relativwerterzeu gungseinheit;
c) Speichern des mindestens einen Relativzählerwertes R(i) in einer Relativwertspeichereinheit;
d) Speichern mindestens eines Multiplikationswertes in der Relativwertspeichereinheit;
e) Bestimmen eines Ausgangszählerwertes AB(i) mindestens eines Ausgangstaktsignals in Abhängigkeit von dem mindestens einen Relativzählerwert R(i), dem mindestens einen Multipli kationswert M(i) und dem aktuellen Zählerwert Z(i); und
f) Auslesen des mindestens einen Ausgangstaktsignals über eine Ausgabeeinheit, um das mindestens eine Ausgangstaktsig nal an die zu taktende Schaltungseinheit anzulegen.

Gemäß noch einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der vor liegenden Erfindung werden der mindestens eine Relativzähler wert R(i) und der mindestens eine Multiplikationswert M(i) in separaten Speichereinheiten der Relativwertspeichereinheit gespeichert, wobei die Relativwertspeichereinheit in vorteil hafter Weise als ein SRAM ausgebildet sein kann.

Gemäß noch einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der vor liegenden Erfindung wird ein aktueller Zählerwert Z(i) mit dem mindestens einen in der Relativwertspeichereinheit ge speicherten Multiplikationswert M(i) mittels einer Zähler wertmultiplikationseinheit multipliziert, um einen multipli zierten aktuellen Zählerwert ZM(i) zu erhalten, wobei die Zählerwertmultiplikationseinheit in vorteilhafter Weise fol gende Operation ausführt:

ZM(i) = Z(i).M(i)

Gemäß noch einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der vor liegenden Erfindung wird der multiplizierte aktuelle Zähler wert ZM(i) zu dem mindestens einen in der Relativwertspei chereinheit gespeicherten Relativzählerwert R(i) mittels einer Relativzählerwertsummationseinheit addiert, um mindes tens einen Ausgangszählerwert AB(i) des mindestens einen Ausgangstaktsignals zu erhalten, wobei zweckmäßigerweise eine Summation gemäß folgender Beziehung ausgeführt wird:

AB(i) = ZM(i) + R(i) = Z(i).M(i) + R(i),

i = 1, 2, 3, . . ., n

Die erfindungsgemäße Taktgebungseinrichtung zum Takten von zu taktenden Schaltungseinheiten weist weiterhin auf:

a) Einen Zentralzähler zur Bereitstellung eines aktuellen Zählerwertes Z(i);
b) eine Zählereinstellwerteingabeeinheit zum Einlesen von mindestens einem Zählereinstellwert ZE(i) in die Taktgebungs einrichtung;
c) eine Zählerwertspeichereinheit zur Speicherung des mindes tens einen Zählereinstellwertes ZE(i), des Zentralzählerwer tes ZZ(i) und des mindestens einen Multiplikationswertes M(i) in separaten Speichereinheiten;
d) eine Subtraktionseinheit zur Bildung eines Differenzzäh lerwertes aus einer Differenz zwischen dem mindestens einen Zentralzählerwert und dem aktuellen Zählerwert;
e) eine Multiplikationseinheit zur Multiplikation des Diffe renzzählerwertes mit dem mindestens einen Multiplikations wert, um einen Multiplikationszählerwert zu erhalten; und
f) eine Summationseinheit zur Summation des Multiplikations zählerwertes und des mindestens einen Zählereinstellwertes, um den mindestens einen Ausgangszählerwert zu erhalten.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher er läutert.

In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine Taktgebungseinrichtung mit einem Zentralzähler und einer Zählerwertspeichereinheit gemäß einem be vorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Er findung;

Fig. 2 eine Taktgebungseinrichtung mit einem Zentralzähler und einer Relativwertspeichereinheit gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel der vor liegenden Erfindung; und

Fig. 3 eine Taktgebungseinrichtung mit mehreren separaten Zählereinheiten nach dem Stand der Technik.

In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder funktionsgleiche Komponenten oder Schritte.

Die in Fig. 1 gezeigte Taktgebungseinrichtung 100 weist als eine zentrale Einheit einen einzigen Zentralzähler 108 auf, welcher einen aktuellen Zählerwert 103, Z(i) bereitstellt. In einer Zählerwertspeichereinheit 105 sind in dieser Ausfüh rungsform drei unterschiedliche Werte gespeichert, erstens ein Zählereinstellwert 104, ZE(i), zweitens ein Zentralzäh lerwert 107, ZZ(i) und drittens ein Multiplikationswert 106, M(i).

Die Zählerwertspeichereinheit 105 kann beispielsweise als ein SRAM bereitgestellt sein. In eine Zählereinstellwerteingabe einheit 110 wird der Zählereinstellwert 104 für unterschied liche Werte (i = 1, 2, 3, . . ., n) eingegeben.

Ein Zentralzählerwert 107, ZZ(i) wird als "alter" Zählerwert in der Zählerwertspeichereinheit 105 gespeichert. Der Multi plikationswert 106, M(i) ist frei vorgebbar und dient einer Multiplikation eines Differenzzählerwertes 112, D(i).

Es sei darauf hingewiesen, dass eine Multiplikation ganz entfallen kann, wenn keine unterschiedlichen Zählfaktoren benötigt werden.

Ein Einlesevorgang umfasst für das in Fig. 1 gezeigte Aus führungsbeispiel der vorliegenden Erfindung die beiden fol genden Schritte:
ZE(i) = set_counter
Z(i) = ZZ(i)

Im Folgenden wird der Auslesevorgang (Leseoperation) detail lierter beschrieben. Der Zentralzählerwert 107 wird einem ersten Eingangsanschluss einer Subtraktionseinheit 111 zuge führt, während der aktuelle Zählerwert 103 des Zentralzählers 108 einem zweiten Eingangsanschluss der Subtraktionseinheit 111 zugeführt wird. In der Subtraktionseinheit wird der Dif ferenzzählerwert 112, D(i) gemäß der folgenden Beziehung gebildet:

D (i) = Z(i) - ZZ(i)

Es sei darauf hingewiesen, dass sämtliche Subtraktions-, Multiplikations- und Summationseinheiten, wie auch der Zent ralzähler 108, die in den bevorzugten Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden, sowohl in Hard ware als auch in Software realisiert werden können.

Der Differenzzählerwert 112 wird einer Multiplikationseinheit 113 zugeführt, welche auf einen vorgebbaren Multiplikations wert 106, welcher in der Zählerwertspeichereinheit 105 ge speichert ist, voreingestellt ist.

Als Ausgangssignal der Multiplikationseinheit 113 wird ein Multiplikationszählerwert 114, MZ(i) erhalten, wobei in der Multiplikationseinheit 113 eine Operation gemäß der folgenden Beziehung durchgeführt wird:

MZ(i) = D(i).M(i); i = 1, 2, . . . n

Der Multiplikationszählerwert 114 wird einem ersten Eingangs anschluss einer Summationseinheit 115 zugeführt, während einem zweiten Eingangsanschluss der Summationseinheit 115 der in der Zählerwertspeichereinheit 105 gespeicherte Zählerein stellwert 104 zugeführt wird. Ein Ausgangszählerwert 109, AA(i) wird durch die Summationseinheit 115 bereitgestellt, indem eine Operation gemäß der folgenden Beziehung durchge führt wird:

AA(i) = MZ(i) + ZE(i) = [Z(i) - ZZ(i)].M(i) + ZE(i)

Der Ausgangszählerwert 109, der mindestens ein Ausgangstakt signal 102 bildet, wird über eine Ausgabeeinheit 116 an die zu taktende Schaltungseinheit 101 ausgegeben.

Eine Variante der Taktgebungseinrichtung gemäß Fig. 1 ist in Fig. 2 gezeigt.

Die in Fig. 2 gezeigte Taktgebungseinrichtung 100 umfasst eine Relativwertspeichereinheit 201, in welcher ein Relativ zählerwert 203, R(i) und wahlweise ein Multiplikationswert 106, M(i) speicherbar ist.

Ein Zentralzähler 108 bildet wiederum eine zentrale Zähler einheit, wobei der von dem Zentralzähler 108 ausgegebene aktuelle Zählerwert 103, Z(i) wahlweise in einer Zählerwert multiplikationseinheit 202 mit dem in der Relativwertspei chereinheit 201 gespeicherten Multiplikationswert 106, M(i) multipliziert wird, wobei folgende Beziehung ausgeführt wird:

ZM(i) = Z(i).M(i)

Der von der Zählerwertmultiplikationseinheit 202 ausgegebene multiplizierte aktuelle Zählerwert 205, ZM(i) wird einem ersten Eingangsanschluss einer Relativzählerwertsummation seinheit 204 zugeführt, während einem zweiten Eingangsan schluss der Relativzählerwertsummationseinheit 204 der in der Relativwertspeichereinheit 201 gespeicherte Relativzählerwert 203, R(i) zugeführt wird. Die Relativzählerwertsummationsein heit 204 addiert den Relativzählerwert 203, R(i) und den multiplizierten aktuellen Zählerwert 205, ZM(i) nach Maßgabe der folgenden Beziehung:

AB(i) = ZM(i) + R(i) = Z(i).M(i) + R(i),

1 = 1, 2, 3, . . ., n,

so dass von der Relativzählerwertsummationseinheit 204 als das mindestens eine Ausgangstaktsignal 102 ein Ausgangszäh lerwert 209, AB(i) über die Ausgabeeinheit 116 ausgegeben wird, und mindestens einer zu taktenden Schaltungseinheit 101 zugeführt wird.

Es sei darauf hingewiesen, dass die Komponenten 105, 108, 111, 113 und 115 der in Fig. 1 gezeigten Taktgebungseinrich tung sowie die Komponenten 201, 108, 204, 202 und 206 der in Fig. 2 gezeigten Taktgebungseinrichtung sowohl in Hardware als auch in Software realisiert bereitgestellt werden können.

Weiterhin kann sowohl die Zählerwertspeichereinheit 105 als auch die Relativwertspeichereinheit 201 als jeweils ein SRAM bereitgestellt sein, bzw. aus zwei oder mehreren getrennten Speichereinheiten bereitgestellt werden.

Bezüglich der in Fig. 3 dargestellten, herkömmlichen Taktge bungseinrichtung zum Takten von zu taktenden Schaltungsein heiten wird auf die Beschreibungseinleitung verwiesen.

Obwohl die vorliegende Erfindung vorstehend anhand bevorzug ter Ausführungsbeispiele beschrieben wurde, ist sie darauf nicht beschränkt, sondern auf vielfältige Weise modifizier bar.

Bezugszeichenliste

100

Taktgebungseinrichtung

101

Zu taktende Schaltungseinheit

102

Ausgangstaktsignal

103

Aktueller Zählerwert, Z(i)

104

Zählereinstellwert, ZE(i)

105

Zählerwertspeichereinheit

106

Multiplikationswert, M(i)

107

Zentralzählerwert, ZZ(i)

108

Zentralzähler

109

Ausgangszählerwert, AA(i)

110

Zählereinstellwerteingabeeinheit

111

Subtraktionseinheit

112

Differenzzählerwert D(i)

113

Multiplikationseinheit

114

Multiplikationszählerwert MZ(i)

115

Summationseinheit

116

Ausgabeeinheit

201

Relativwertspeichereinheit

202

Zählerwertmultiplikationseinheit

203

Relativzählerwert R(i)

204

Relativzählerwertsummationseinheit

205

Multiplizierter aktueller Zählerwert ZM(i)

206

Relativwerterzeugungseinheit

207

Zählerreferenzwert ZR(i)

208

Zählerreferenzwerteingabeeinheit

209

Ausgangszählerwert, AB(i)

300

a-

300

n Zählereinheit

301

a-

301

n Inkrementwerte

302

a-

302

n Einstellwerte

303

a-

303

n Multiplexereinheit

304

a-

304

n Registereinheit

305

a-

305

n Zählerausgangswert

306

a-

306

n Inkrementwertsummationseinheit

Claims

1. Verfahren zum Takten von zu taktenden Schaltungseinheiten (101) mit einer Taktgebungseinrichtung (100), bei dem Aus gangstaktsignale (102) variabel vorgebbar sind, mit den Schritten:

a) Einlesen mindestens eines Zählereinstellwerts (104, ZE(i)) in eine Zählerwertspeichereinheit (105) mittels einer Zähler einstellwerteingabeeinheit (110);
b) Einlesen mindestens eines Multiplikationswerts (106, M(i)) in die Zählerwertspeichereinheit (105)
c) Speichern mindestens eines Zentralzählerwerts (107, ZZ(i)) eines Zentralzählers (108) in der Zählerwertspeichereinheit (105)
d) Bestimmen eines Ausgangszählerwerts (109, AA(i)) mindes tens eines Ausgangstaktsignals (102) in Abhängigkeit von dem mindestens einen Zählereinstellwert (104, ZE(i)), dem mindes tens einen Multiplikationswert (106, M(i)) und dem Zentral zählerwert (107, ZZ(i)); und
e) Auslesen des mindestens einen Ausgangstaktsignals (102) über eine Ausgabeeinheit (116), um das mindestens eine Aus gangstaktsignal (102) an die zu taktende Schaltungseinheit (101) anzulegen.

2. Verfahren zum Takten von zu taktenden Schaltungseinheiten (101) mit einer Taktgebungseinrichtung (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Zählereinstellwert (104, ZE(i)), der Zentralzählerwert (107, ZZ(i)) und der mindestens eine Multi plikationswert (106, M(i)) in separaten Speichereinheiten der Zählerwertspeichereinheit (105) gespeichert werden.

3. Verfahren zum Takten von zu taktenden Schaltungseinheiten (101) mit einer Taktgebungseinrichtung (100) nach einem oder beiden der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Differenzzählerwert (112, D(i)) in Abhängigkeit einer Differenz zwischen dem mindestens einen Zentralzähler wert (107, ZZ(i)) und dem aktuellen Zählerwert (103, Z(i)) mittels einer Subtraktionseinheit (111) bereitgestellt wird (111).

4. Verfahren zum Takten von zu taktenden Schaltungseinheiten (101) mit einer Taktgebungseinrichtung (100) nach einem oder mehreren der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Differenzzählerwert (112, D(i)) mit dem mindestens einen Multiplikationswert (106, M(i)) mittels einer Multipli kationseinheit (113) multipliziert wird, um einen Multiplika tionszählerwert (114, MZ(i)) zu erhalten.

5. Verfahren zum Takten von zu taktenden Schaltungseinheiten (101) mit einer Taktgebungseinrichtung (100) nach einem oder mehreren der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Multiplikationszählerwert (114, MZ(i)) und mindes tens ein Zählereinstellwert (104, ZE(i)) mittels einer Summa tionseinheit (115) addiert werden, um den mindestens einen Ausgangszählerwert (109, AA(i)) zu erhalten.

6. Verfahren zum Takten von zu taktenden Schaltungseinheiten (101) mit einer Taktgebungseinrichtung (100) nach einem oder mehreren der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch den Zentralzähler (108) sowohl eine Aufwärtszäh lung als auch eine Abwärtszählung bereitgestellt wird.

7. Verfahren zum Takten von zu taktenden Schaltungseinheiten (101) mit einer Taktgebungseinrichtung (100) nach einem oder mehreren der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Multiplikationswert (106, M(i)) in Potenzen von 2 ausgegeben wird.

8. Verfahren zum Takten von zu taktenden Schaltungseinheiten (101) mit einer Taktgebungseinrichtung (100) nach einem oder mehreren der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zählereinstellwerte (104, ZE(i)) gleich und durch eine einzige Konstante vorgegeben werden.

9. Verfahren zum Takten von zu taktenden Schaltungseinheiten (101) mit einer Taktgebungseinrichtung (100), bei dem Aus gangstaktsignale (102) variabel vorgebbar sind, mit den Schritten:

a) Einlesen mindestens eines Zählerreferenzwerts (207, ZR(i)) mittels einer Zählerreferenzwerteingabeeinheit (208)
b) Bilden mindestens eines Relativzählerwerts (203, R(i)) in Abhängigkeit einer Differenz zwischen dem mindestens einen eingelesenen Zählerreferenzwert (207, ZR(i)) und einem mul tiplizierten aktuellen Zählerwert (103, Z(i)) mittels einer Relativwerterzeugungseinheit (206);
c) Speichern des mindestens einen Relativzählerwerts (203, R(i)) in einer Relativwertspeichereinheit (201);
d) Speichern mindestens eines Multiplikationswerts (106, M(i)) in der Relativwertspeichereinheit (201);
e) Bestimmen eines Ausgangszählerwerts (209, AB(i)) mindes tens eines Ausgangstaktsignals (102) in Abhängigkeit von dem mindestens einen Relativzählerwert (203, R(i)), dem mindes tens einen Multiplikationswert (106, M(i)) und dem aktuellen Zählerwert (103, Z(i)); und
f) Auslesen des mindestens einen Ausgangstaktsignals (102) über eine Ausgabeeinheit (116), um das mindestens eine Aus gangstaktsignal (102) an die zu taktende Schaltungseinheit (101) anzulegen.

10. Verfahren zum Takten von zu taktenden Schaltungseinheiten (101) mit einer Taktgebungseinrichtung (100) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Relativzählerwert (203, R(i)) und der mindestens eine Multiplikationswert (106, M(i)) in sepa raten Speichereinheiten der Relativwertspeichereinheit (201) gespeichert werden.

11. Verfahren zum Takten von zu taktenden Schaltungseinheiten (101) mit einer Taktgebungseinrichtung (100) nach einem oder beiden der Ansprüche 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, dass ein aktueller Zählerwert (103, Z(i)) mit dem mindestens einen in der Relativwertspeichereinheit (201) gespeicherten Multiplikationswert (106, M(i)) mittels einer Zählerwertmul tiplikationseinheit (202) multipliziert wird, um einen mul tiplizierten aktuellen Zählerwert (205, ZM(i)) zu erhalten.

12. Verfahren zum Takten von zu taktenden Schaltungseinheiten (101) mit einer Taktgebungseinrichtung (100) nach einem oder mehreren der voranstehenden Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der multiplizierte aktuelle Zählerwert (205, ZM(i)) zu dem mindestens einen in der Relativwertspeichereinheit (201) gespeicherten Relativzählerwert (203, R(i)) mittels einer Relativzählerwertsummationseinheit (204) addiert wird, um mindestens einen Ausgangszählerwert (209, AB(i)) des mindes tens einen Ausgangstaktsignals (102) zu erhalten.

13. Verfahren zum Takten von zu taktenden Schaltungseinheiten (101) mit einer Taktgebungseinrichtung (100) nach einem oder mehreren der voranstehenden Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass durch den Zentralzähler (108) sowohl eine Aufwärtszah lung als auch eine Abwärtszählung bereitgestellt wird.

14. Verfahren zum Takten von zu taktenden Schaltungseinheiten (101) mit einer Taktgebungseinrichtung (100) nach einem oder mehreren der voranstehenden Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Multiplikationswert (106, M(i)) in Potenzen von 2 ausgegeben wird.

15. Taktgebungseinrichtung zum Takten von zu taktenden Schal tungseinheiten (101), mit:

a) einem Zentralzähler (105) zur Bereitstellung eines aktuel len Zählerwerts (103, Z(i));
b) einer Zählereinstellwerteingabeeinheit (110) zum Einlesen von mindestens einem Zählereinstellwert (104, ZE(i)) in die Taktgebungseinrichtung (100);
c) einer Zählerwertspeichereinheit (105) zur Speicherung des mindestens einen Zählereinstellwerts (104, ZE(i)), des Zent ralzählerwerts (107, ZZ(i)) und des mindestens einen Multi plikationswerts (106, M(i)) in separaten Speichereinheiten;
d) einer Subtraktionseinheit (111) zur Bildung eines Diffe renzzählerwerts (112, D(i)) aus einer Differenz zwischen dem mindestens einen Zentralzählerwert (107, ZZ(i)) und dem aktu ellen Zählerwert (103, Z(i));
e) einer Multiplikationseinheit (113) zur Multiplikation des Differenzzählerwerts (112, D(i)) mit dem mindestens einen Multiplikationswert (106, M(i)), um einen Multiplikationszäh lerwert (114, MZ(i)) zu erhalten; und
f) einer Summationseinheit (115) zur Summation des Multipli kationszählerwerts (114, MZ(i)) und des mindestens einen Zählereinstellwerts (104, ZE(i)), um den mindestens einen Ausgangszählerwert (109, AA(i)) zu erhalten.

16. Taktgebungseinrichtung zum Takten von zu taktenden Schal tungseinheiten (101) nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Komponenten (105, 108, 111, 113, 115) der Taktge bungseinrichtung (100) in Hardware realisiert bereitgestellt sind.

17. Taktgebungseinrichtung zum Takten von zu taktenden Schal tungseinheiten (101) nach einem oder beiden der Ansprüche 15 und 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Komponenten (105, 108, 111, 113, 115) der Taktge bungseinrichtung (100) in Software realisiert bereitgestellt sind.

18. Taktgebungseinrichtung zum Takten von zu taktenden Schal tungseinheiten (101) nach einem oder mehreren der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Zählerwertspeichereinheit (105) als ein SRAM ausge bildet ist.

19. Taktgebungseinrichtung zum Takten von zu taktenden Schal tungseinheiten (101) nach einem oder mehreren der Ansprüche 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Zählerwertspeichereinheit (105) aus zwei oder mehre ren getrennten Speichereinheiten bereitgestellt ist.

20. Taktgebungseinrichtung zum Takten von zu taktenden Schal tungseinheiten (101), mit:

a) einer Zählerreferenzwerteingabeeinheit (208) zum Einlesen mindestens eines Zählerreferenzwerts (207, ZR(i));
b) einer Relativwerterzeugungseinheit (206) zur Bereitstel lung mindestens eines Relativzählerwerts (203, R(i)) in Ab hängigkeit einer Differenz zwischen dem mindestens einen eingelesenen Zählerreferenzwert (207, ZR(i)) und einem mul tiplizierten aktuellen Zählerwert (103, Z(i));
c) einer Relativwertspeichereinheit (201) zur Speicherung des mindestens einen Relativzählerwerts (203, R(i));
d) einer Ausgabeeinheit (116) zum Auslesen des mindestens einen Ausgangstaktsignals (102), um das mindestens eine Aus gangstaktsignal (102) an die zµ taktende Schaltungseinheit (101) anzulegen.

21. Taktgebungseinrichtung zum Takten von zu taktenden Schal tungseinheiten (101) nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Komponenten (201, 108, 204, 202, 206) der Taktge bungseinrichtung (100) in Hardware realisiert bereitgestellt sind.

22. Taktgebungseinrichtung zum Takten von zu taktenden Schal tungseinheiten (101) nach einem oder beiden der Ansprüche 20 und 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Komponenten (201, 108, 204, 202, 206) der Taktge bungseinrichtung (100) in Software realisiert bereitgestellt sind.

23. Taktgebungseinrichtung zum Takten von zu taktenden Schal tungseinheiten (101) nach einem oder mehreren der Ansprüche 20 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Relativwertspeichereinheit (201) als ein SRAM ausge bildet ist.

24. Taktgebungseinrichtung zum Takten von zu taktenden Schal tungseinheiten (101) nach einem oder mehreren der Ansprüche 20 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Relativwertspeichereinheit (201) aus zwei oder meh reren getrennten Speichereinheiten bereitgestellt ist.