可加载真单相时钟触发器制造技术

描述了用于实施具有加载功能的真单相时钟(TSPC)触发器的技术。例如，可加载TSPC触发器可以接收至少包括时钟输入信号、置位信号和复位信号的输入信号。响应于输入信号的一种配置，可加载TSPC触发器在正常模式下进行操作，其中其输出节点响应于时钟输入信号而进行切换。响应于输入信号的另一种配置，可加载TSPC触发器在复位加载模式下进行操作，使得Qb输出节点被加载并保持为预定复位值。响应于输入信号的另一种配置，可加载TSPC触发器在置位加载模式下进行操作，使得Qb输出节点被加载并保持为作为预定复位值的互补的预定置位值。为作为预定复位值的互补的预定置位值。为作为预定复位值的互补的预定置位值。

【技术实现步骤摘要】
可加载真单相时钟触发器


[0001]本专利技术一般涉及电子电路。更具体地，实施例涉及具有加载功能的真单相时钟(TSPC)触发器电路，诸如供高速时钟和计数电路使用。

技术介绍

[0002]许多电子电路依赖于高速时钟。例如，计数器被用于互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器(CIS)像素中，以将检测到的模拟信号强度转换为代表性数字值。对于许多典型应用，诸如智能手机和其他消费电子产品，CIS中包含大量像素(例如，数百万或更多)，因此需要以非常高的速度在非常低的资源消耗(即消耗最少的功率和面积)的情况下来执行模数转换。一些此类应用使用所谓的“真单相时钟”(TSPC)触发器来支持此类高速时钟。例如， TSPC触发器可以在高速锁相环(PLL)电路等的分频器块中实施。
[0003]与其他典型方法(例如，其他时钟控制的CMOS逻辑电路，诸如其他类型的触发器)相比，TSPC触发器可以以非常高的速度在功耗和面积消耗相对较低的情况下来进行操作。然而，由于此类TSPC触发器通常在始终运行的电路 (例如，时钟PLL，其往往正在运行，除非当系统断电时)中实施，因此往往不需要向TSPC触发器加载特定状态并将输出维持在特定状态(例如，高或低)。此外，TSPC触发器通常依赖于具有高阻抗节点，这往往会限制触发器节点不进行切换所处的时间。因此，往往存在TSPC触发器可以处理的最小频率，并且TSPC触发器可能无法在该频率以下正常操作。

技术实现思路

[0004]实施例提供支持加载功能的真单相时钟(TSPC)触发器电路，其中对最大时钟速度的影响最小。例如，新颖的可加载TSPC触发器可以接收至少包括时钟输入信号、置位信号和复位信号的输入信号。响应于输入信号的一种配置，可加载TSPC触发器在正常模式下进行操作，其中其输出节点响应于时钟输入信号(例如，类似于时钟分频器的传统始终运行配置等)而进行切换。响应于输入信号的另一种配置，可加载TSPC触发器在复位加载模式下进行操作，使得Qb输出节点被加载并保持为预定复位值。响应于输入信号的另一种配置，可加载TSPC触发器在置位加载模式下进行操作，使得Qb输出节点被加载并保持到作为预定复位值的互补的预定置位值。
[0005]根据一组实施例，提供了一种可加载真单相时钟(TSPC)触发器。可加载 TSPC触发器包括：一组输入节点，用于接收输入时钟信号和控制信号，控制信号包括置位信号和复位信号，该组控制信号可配置为将可加载TSPC触发器引导到正常模式、复位加载模式或置位加载模式中的选定一种；耦合在数据输入节点和第一中间节点之间的输入电路块；耦合在第二中间节点和输出节点之间的输出电路块；以及可加载预充电电路块，其具有预充电网络块和置位/复位切换块，耦合在第一中间节点和第二中间节点之间，其中该组控制信号通过至少将预充电网络块设置为操作模式并且将S/R切换块设置为关闭模式而将可加载TSPC触发器引导到正常模式，使得输出节点响应于时钟输入信号而进行切换，其中该组控制信
号通过至少将S/R切换块设置为复位切换模式而将可加载TSPC触发器引导到复位加载模式，使得输出节点被加载到预定复位值，并且其中该组控制信号通过至少将S/R切换块设置为置位切换模式而将可加载TSPC触发器引导到置位加载模式，使得输出节点被加载到作为预定复位值的互补的预定置位值。
[0006]根据另一组实施例，提供了一种用于生成具有可选择加载的TSPC触发器功能的方法。该方法包括：通过可加载TSPC触发器来获取时钟输入信号和一组控制信号，该组控制信号包括置位信号和复位信号，可加载TSPC触发器具有数据输入节点和输出节点，该组控制信号被配置为将可加载SPC触发器置于正常模式、复位加载模式或置位加载模式中的选定一种；响应于被配置为将可加载TSPC触发器置于正常模式的该组控制信号，将可加载TSPC触发器的预充电网络块设置为运行模式并将可加载TSPC触发器的S/R切换块设置为关闭模式，使得输出节点响应于时钟输入信号而进行切换；响应于被配置为将可加载TSPC触发器置于复位加载模式的该组控制信号，将S/R切换块设置为复位切换模式，使得输出节点被加载到预定复位值；并且响应于被配置为将可加载TSPC触发器置于置位加载模式的该组控制信号，将S/R切换块设置为置位切换模式，使得输出节点被加载到作为预定置位值互补的预定复位值。
[0007]根据另一组实施例，提供了另一种用于生成具有可选择加载的TSPC触发器功能的方法。该方法包括：通过与可加载TSPC触发器耦合的控制器来获取指示可加载TSPC触发器的操作模式的一组加载输入，该操作模式选自包括正常模式、复位加载模式或置位加载模式的多种模式；由所述控制器响应于所述获取来生成包括置位信号和复位信号的一组控制信号，每个信号被生成为具有被配置为将所述载TSPC触发器置于操作模式的相应状态；和将所述一组控制信号传送到所述可加载TSPC触发器，使得：响应于被配置为将所述可加载TSPC触发器置于所述正常模式的所述一组控制信号，所述控制信号使所述可加载TSPC触发器的预充电网络块设置为运行模式并使所述可加载TSPC触发器的S/R切换块设置为关闭模式，使得所述可加载TSPC触发器的所述输出节点响应于所述时钟输入信号而进行切换；响应于被配置为将所述可加载 TSPC触发器置于所述复位加载模式的所述一组控制信号，所述控制信号使所述S/R切换块设置为复位切换模式，使得所述输出节点被加载到预定复位值；以及响应于被配置为将所述可加载TSPC触发器置于所述置位加载模式的所述一组控制信号，所述控制信号使所述S/R切换块设置为置位切换模式，使得所述输出节点被加载到作为预定复位值的互补的预定置位值。
附图说明
[0008]本文引用的并构成其一部分的附图示出了本公开的实施例。附图与描述一起用于解释本专利技术的原理。
[0009]图1示出了说明性传统真单相时钟(TSPC)触发器。
[0010]图2示出了根据本文描述的实施例的说明性可加载TSPC触发器的电路框图。
[0011]图3示出了根据本文描述的实施例的说明性可加载TSPC触发器的电路图。
[0012]图4示出了图3中的以链式配置耦合的多个可加载TSPC触发器的简化电路框图。
[0013]图5示出了根据本文描述的实施例的具有与时钟无关的加载操作的另一说明性可加载TSPC触发器的电路图。
[0014]图6示出了根据各种实施例的用于生成具有可选加载的TSPC触发器功能的方法的流程图。
[0015]图7示出了根据各种实施例的用于生成具有可选加载的TSPC触发器功能的另一种方法的流程图。
[0016]在附图中，相似的部件和/或特征可以具有相同的附图标记。此外，相同类型的各种部件可以通过在参考标号后面附上区分相似部件的第二标记来区分。如果说明书中仅使用第一参考标记，则该描述可适用于具有相同第一参考标记的任何一个相似部件，而与第二参考标记无关。
具体实施方式
[0017]在以下描述中，提供了许多具体细节以彻底理解本专利技术。然而，本领域技术人本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可加载真单相时钟TSPC触发器，包括：一组输入节点，用于接收输入时钟信号和控制信号，所述控制信号包括置位信号和复位信号，一组控制信号可被配置为将可加载TSPC触发器引导到正常模式、复位加载模式或置位加载模式中的选定一种；输入电路块，耦合在数据输入节点和第一中间节点之间；输出电路块，耦合在第二中间节点和输出节点之间；和可加载预充电电路块，具有预充电网络块和置位S/复位R切换块，所述可加载预充电电路块耦合在所述第一中间节点和所述第二中间节点之间，其中，所述一组控制信号通过至少将所述预充电网络块设置为运行模式并将所述S/R切换块设置为关闭模式来将所述可加载TSPC触发器引导到所述正常模式，使得所述输出节点响应于所述时钟输入信号而进行切换，其中，所述一组控制信号通过至少将所述S/R切换块设置为复位切换模式来将所述可加载TSPC触发器引导到所述复位加载模式，使得所述输出节点被加载到预定复位值，以及其中，所述一组控制信号至少通过将所述S/R切换块设置为置位切换模式来将所述可加载TSPC触发器引导到所述置位加载模式，使得所述输出节点被加载到作为预定复位值的互补的预定置位值。2.根据权利要求1所述的可加载TSPC触发器，其中，所述输出节点与所述数据输入节点耦合。3.根据权利要求1所述的可加载TSPC触发器，其中，所述S/R切换块包括：第一开关，耦合在高电压基准和所述第二中间节点之间；和第二开关，耦合在低电压基准和所述第二中间节点之间，其中，将所述S/R切换块设置为关闭模式包括响应于所述置位信号和/或所述复位信号来关断所述第一开关并且关断所述第二开关，其中，将所述S/R切换块设置为所述复位切换模式包括响应于所述置位信号和/或所述复位信号来关断所述第一开关并且导通所述第二开关，以及其中，将所述S/R切换块设置为所述置位切换模式包括响应于所述置位信号和/或所述复位信号来导通所述第一开关并且关断所述第二开关。4.根据权利要求1所述的可加载TSPC触发器，其中，所述预充电网络块包括：第一开关和第二开关，其串联耦合在高电压基准和所述第二中间节点之间，所述第一开关被配置为当所述可加载TSPC触发器不在所述复位加载模式下时处于导通状态，所述第二开关被配置为当所述输入时钟信号为高时处于关断状态，且当所述输入时钟信号为低时处于导通状态；和第三开关和第四开关，其串联耦合在低电压基准和所述第二中间节点之间，所述第三开关被配置为当所述第一中间节点为高时导通，所述第四开关被配置为当所述输入时钟信号为高时处于导通状态，并且当所述输入时钟信号为低时处于关断状态。5.根据权利要求1所述的可加载TSPC触发器，其中：所述预充电网络块包括耦合在所述第二中间节点和高电压基准之间的第一子网络块，以及耦合在所述第二中间节点和低电压基准之间的第二子网络块；所述一组控制信号还通过关断所述第一子网络块和所述第二子网络块来将所述可加
载TSPC触发器引导到所述复位加载模式，而不管所述输入时钟信号的状态如何；和所述置位加载模式包括：高时钟置位加载模式，其中，所述一组控制信号还通过在所述输入时钟信号的状态为高时关断所述第一子网络块和所述第二子网络块来将所述可加载TSPC触发器引导到所述高时钟置位加载模式；和低时钟置位加载模式，其中，所述一组控制信号还通过在所述输入时钟信号的状态为低时关断所述第二子网络块并导通所述第一子网络块来将可加载TSPC触发器引导到低时钟置位加载模式。6.根据权利要求1所述的可加载TSPC触发器，其中：所述输出电路块在所述可加载TSPC触发器处于所述复位加载模式的情况下进行操作，以响应于将所述S/R切换块设置为限定所述第二中间节点的第一状态的所述复位切换模式而导通第一电流路径，并且响应于所述置位信号的第一状态而关断第二电流路径，从而将所述输出节点拉为高；和所述输出电路块在所述可加载TSPC触发器处于所述置位加载模式的情况下进行操作，以响应于将所述S/R切换块设置为限定所述第二中间节点的第二状态的所述置位切换模式而关断所述第一电流路径，并且响应于所述置位信号的第二状态而导通所述第二电流路径，从而将所述输出节点拉为低，所述第二中间节点的第二状态与所述第二中间节点的第二状态互补，所述置位信号的第二状态与所述置位信号的第一状态互补。7.根据权利要求1所述的可加载TSPC触发器，其中：所述输入电路块响应于所述置位信号为高而进行操作以将所述第一中间节点拉为低。8.根据权利要求1所述的可加载TSPC触发器，其中：所述控制信号还包括“clk_1”信号，当所述可加载TSPC触发器处于正常模式且所述输入时钟信号为低时所述“clk_1”信号为低，当所述可加载TSPC触发器处于所述正常模式且所述输入时钟信号为高时所述“clk_1”信号为低,当所述可加载TSPC触发器不处于所述正常模式且所述输入时钟信号为低时所述“clk_1”信号为低，以及当所述可加载TSPC触发器不处于正常模式且所述输入时钟信号为高时所述“clk_1”信号为高；和所述输入电路块响应于clk_1信号为高而进行操作以将所述第一中间节点拉为低。9.根据权利要求1所述的可加载TSPC触发器，其中，所述一组输入节点的至少一部分被配置为与控制器耦合，所述控制器响应于加载信号而生成所述控制信号，所述加载信号指示是将所述可加载TSPC触发器引导至所述正常模式、还是引导至所述复位加载模式或所述置位加载模式之一。10.根据权利要求1所述的可加载TSPC触发器，其中：所述可加载TSPC触发器是链接在一起的N个可加载TSPC触发器的链，每个第n个可加载TSPC触发器的输出节点耦合到第(n+1)个可加载TSPC触发器的时钟输入节点，其中N是大于1的整数。11.一种生成具有可选择加载的TSPC触发器功能的方法，所述方法包括：通过可加载TSPC触发器来获取时钟输入信号和一组控制信号，所述一组控制信号包括置位信号和复位信号，所述可加载TSPC触发器具有数...

【专利技术属性】
技术研发人员：穆罕默德，
申请(专利权)人：深圳市汇顶科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：