TW543296B - Clock synchronization device - Google Patents

Description

A 7 B7 五、發明説明（1 t 切 景 IL明範圍 本發明關於-種時脈同步裝置，尤其，—種包含用於轉 換二，位加權碼成為一溫度碼之一轉換單元之時脈同步裝 置’藉此減少—些暫存器及一漏電流。 景技藝之^^ 通吊，一類比時脈同步裝置（鎖延遲迴路（DLL)或鎖相迴 路（PLL))具有比一數位時脈同步裝置之_較小面積、一較 廣操作範圍、較高精確度及較小干擾特性。然而，麵比時 脈同步裝置消耗大量DC電流。 ^ ' Q此、’’二建議一種藉由使用一數位對類比轉換器（dac 或D/A轉換器），組合類比時脈同步裝置之方法。此方法藉 由產生相應於在一外邵時脈信號及一内部碼數值之間之一 相位差井 < 一數位碼數值控制時脈同步裝置斤以），及 然後根據產生之數位碼數值，藉由使用D A G產生—類比數值 (電壓或電流）。 圖1說明使用一溫度碼DAC之一習知時脈同步裝置之方 塊圖。說明之習知時脈同步裝置包含用於偵測在一内部時 脈信號ICLK及一外部時脈信號ECLK之間之一相位差昱之— 相位偵測|元卜_暫存器單元2根據從相位偵測單幻接收 <偵測^心™及SFTL ’輸出—溫度碼Tc。也包含用於產 相應於溫度碼TC之-輸出電壓VOUT之一D/A轉換單元3。 瑕後時脈同步控制單元4從根據來自D/A轉換單元3之輸 出電壓刪之外部時脈信號贿，產生内部時脈信號icu 543296 五、發明説明（2 ) 。時脈同步控制單元4包含在其係在DLL中使用時之一電壓 控制延遲線，但是也包含在PLL中使用時之一電壓控制振盪 器。 如果增加D/A轉換單元3之位元數量，暫存器單元2之移 位暫存器之數量增加乘數2，藉此導致一大晶片面積及高漏 電流。例如’在〇/4轉換單元3包含6位元時，暫存器單元2 需要6 4移位暫存器。 -- 為解決前述問題，可以利用一二進位加權DAC取代溫度 碼DAC。然而，因為在這種系統中之一干擾，可以降低線性 及固定性。 發明概述 、本發明提供一種時脈同步裝置，其包含用於轉換一二進 j加權碼成為一溫度碼之一轉換單元，藉此減少一些暫存 器及一漏電流。 :根據本揭示’提供一種時脈同步裝置，其包含建構以偵 測在一外邵時脈信號及一内部時脈信號之間之一相位差異 :」目位偵測早兀。該裝置也包含建構以根據來自相位偵 …，早疋《輸出信號，輸出—二進位碼數值之_二進位碼產 ° —碼轉換單元轉換從二進位碼產生單元接收之二 ，數值’成為一溫度碼數值。包含一數位對類比轉換 及係建構以輸出相應於溫度碼數值之_輸出電壓。 瑕後，提供一時脈同步控制單元， Μ ^ ^ ^ ^ 久係建構以根據外部時 時脈信號。 足輸出4，輸出内部 衣 -------一 - 5 - 543296 A7

543296 4 五、發明説明（ 相位偵測單元10輸出-維持指令H0LD。 進k碼產生早疋20進—步包含一暫存 “目應於藉由D/A轉換單元3 : '鬼21 ’其包 在哭 凡數量之一此叙 '败二二於根據從相位伯測單元1〇接收之輸出心 存哭中了數直增力；:減少或維持儲存於暫存器區制二 。中足數值《一向上/向下計數器^。 測單元_出増加指令⑽時，操作二進位碼 ::疋20之向上/向下計數器22，如用於藉由一個位元择 加目可儲存於暫存器區塊21之暫存器中之二進位碼數值: 向上計數器。在相位偵測單元10輸出減少 =操作向上/向下計數器22如料藉由—個位元減少目;; 儲存㈣存器區塊21之暫存器中之二進位碼數值之一向下 ,Λ 最後在相位偵測單元10輸出維持指令HOLD時，

操作向上/向下计數益22,維持目前儲存於暫存器 21之暫存器中之二進位碼數值。 LI 藉由碼轉換單元50，轉換從二進位碼產生單元2〇輸出之 二進位碼數值BC成為一溫度碼數值TC。 圖3係說明圖2所示碼轉換單元5〇之詳細電路圖。如圖所 示3,碼轉換單元50包含一解碼器51，其解碼來自二進位碼 產生早元20之一 N位元之二進位碼數值β(：〈 N ··《〉，及輸 出2V數值DC〈 j : 0〉。碼轉換單元5〇也包含一溫度碼轉換 單元52,其轉換從解碼器51輸出之!^位元碼數值成為一溫度 碼數值TC〈 j · 0〉。在此，j係等於2v，及解碼器5 1包含 用於解碼N位元輸入數值之NAND閘NDO-ND j。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格297公綮） 543296 A7 _____B7 五、發明説明（5 ) 溫度碼轉換單元52包含NAND閘ND10-ND1〕·，用於利用先 出數值DC丨-DC j，反及來自解碼器5 1之NAND閘NDO-ND j 之輸出數值DC0-DC j。NOR閘NOR0-NOR j利用先前溫度碼數值 Tc卜TCj，反或來自NAND閘ND10-NDlj之輸出數值。最後， 反相器INVO-INVj反相來自NOR閘NORO-NORj之輸出數值，及 輸出溫度碼數值TC〈j:〇〉。在此，滿足、卜2n'。 圖4係圖2及3之時脈同步裝置之一模擬時脈圖。在此， 二進位碼係4及滿足、j = 2N'。 在來自二進位碼產生單元2 〇之輸出數值係' 〇 〇丨丨’時，碼 轉換單元50之解碼器51解碼二進位碼數值，及輸出一 '1Π111111Π1011Γ之解碼數值。 輸入來自碼轉換單元5 〇之解碼器5 1之輸出數值到溫度 碼轉換單元52之NAND閘ND10-ND1 j之個別輸入終端之一個 終端。如在圖3中說明’向上位元解碼數值係輸入於其中之 其Έ：輸入終端。因此，溫度碼轉換單元52之NAND閘 ND10-ND1 j之輸出數值係 '〇〇〇〇〇〇〇〇〇〇〇〇11〇〇'。 然後’輸入來自溫度碼轉換單元52之NAND閘ndi〇-〇1 j 之輸出數值到NOR閘NOR〇-NOR j之個別輸入終端之一個終端 ’及如在圖3中說明，向上位元溫度碼輸出數值係輸入於其 中之其它輸入終端。反相器INV〇 —INVj•反相來自N〇R閘 NORO-NORj之輸出數值，及輸出一、〇〇〇〇〇〇〇〇〇〇〇〇1111'之溫 度碼數值TC。 如比較於一普通碼轉換方法，目前揭示裝置之碼轉換係 在一短時脈中執行。 _ _8· 本紙張尺度適⑴中阑Ϊ家標半“ 格Ϊ 2 U) X 297公绛）

裝 線 543296 A7 B7 五、發明説明（6 ) 碼轉換單元50之溫度碼數值TC係輸入於D/A轉換單元3〇 ’及D/A轉換單元3〇產生相應於溫度碼數值吖之一電壓。 如先前之討論，為減少暫存器之數量、漏電流及晶片尺 寸’揭示之時脈同步裝置係利用用於轉換二進位碼成為溫 度碼之轉換單元予以控制。 儘官已經相關於特定實例解釋本發明之技術，習於此技 =應瞭解本發明之範圍並不限於諸實例。反之，本專利涵 ^所有屬於本文申請專利範圍之精神及範圍内或者在等效 技術下之裝置及方法。 9- ^用中國國家標準(CMS) A4規格(21() X 297公發）

Claims (1)

1. 543296 Λ8 Π8 C8 D8 、申請專利範圍 1· 一種時脈同步裝置，其包含： 一相位偵測單元，係建構以佶 傅以偵測在一外部時脈信號及 一内部時脈信號之間之一相位声里. 一二進位碼產生單元，係建 咬構以根據來自該相位偵測 單元之輸出信號’輸出一二進位碼數值； 一碼轉換單元，係建構以韓、 W換從孩二進位碼產生單元 接收之二進位碼數值成為—溫度碼數值； 一數位對類比轉換單元，係诸接、，认， 1承建構以愉出相應於該溫度 碼數值之一輸出電壓；及 一時脈同步控制單元，係建椹、 漫構以根據孩外部時脈信號 及來自該數位對類比轉換單元+ 付伙早7C〈輸出電壓，輸出該内部 時脈信號。 2. 如申請專利範圍第i項之時脈同步裝置，其中該二進位 碼產生單元進一步包含： 一暫存器區塊’包含如在該D/A轉換單元中使用之— 位元數量之相同數量之暫存器；及 向上/向下计數姦’係建構以根據從該相位偵測單 元接收之輸出信號以增加、減少或維持其+至少__ 存於該暫存器區塊之暫存器中之該數值。 3. 如申請專利範圍第2項之時脈同步裝置，其中該 測單元係建構以： 〃 在^内部時脈信號之一相位 1你季又快於孩外部時脈作 號之一相位時，操作該向上/向下計數器如-向上計數 精由-個U增加目前儲料該暫存器區塊之暫存 -10- 裝 玎 線 本紙張尺度咖巾®目家標格^}: :297公釐） D8 六、申請專利範圍 器中之該二進位碼數值； 在該内部時脈信號之相位係較遲於該外部時脈斤號 之相位時操作該向上/向下計數器如一向下計數器，笋 由一個位元減少目七儲存於該暫存器區塊之暫存哭中 之該二進位碼數值；及 在該内部時脈信號之相位係相同於該外部時脈信號 之相位時，藉由不操作該向上7向下計·數器以維持目前 儲存於該暫存器區塊之暫存器中之該二進位碼數值。 4. 如申請專利範圍第1項之時脈同步裝置，其中該碼轉換 單元進一步包含： 一解碼器’係用於解碼來自該二進位碼產生單元之一 N位元二進位碼數值，及輸出2N數值；及 一溫度碼轉換單元，係用於轉換來自該解碼器之gN 數值輸出成為一溫度碼數值。 5. 如申請專利範圍第4項之時脈同步裝置，其中該溫度碼 轉換單元進一步包含： 複數個NAND閘，自該解碼器之2N數值輸出之個別數值 輸出係個別輸入在各個相應NAND閘之一輸入終端，比較 於來自該解碼器之該相應輸出數值之藉由一個位元之 向上輸出數值係輸入到該相應NAND閘之該個別其它輸 入終端，藉此執行一反及操作； 複數個NOR閘，來自該NAND閘之該個別輸出數值係個 別輸入在各個相應NOR閘之一輸入終端，比較於該相應 溫度碼數值之藉由一個位元之向上溫度碼數值係輸入 -11 - 本紙張尺度適川中國國家標準(CNS) A4規格（210 X 297公釐） 8 8 8 8 A B c D 543296 六、申請專利範圍 到該相應NOR閘之該個別其它輸入終端，藉此執行一反 或操作；及 複數個反相器，各建構以反相從該複數個NOR閘之一 相應NOR閘接收之一輸出數值，及輸出該溫度碼數值。 6·如申請專利範圍第1項之時脈同步裝置，其中該時脈同 步控制單元在DLL中使用時包含一電壓控制延遲線，及 在PLL中使用時包含一電壓控衙振盪器.。 -12- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格（21〇x 297公釐）