异步时钟的基于FSM的时钟切换的制作方法

专利2025-07-07  7



背景技术:

1、包括处理器、存储器和其它硬件组件的组合的片上系统(soc)或微控制器单元(mcu)是具有专用功能的嵌入式系统。嵌入式系统可以是计算机或电子装置(如芯片或电子电路板)的一部分。嵌入式系统可以包括多个电路单元,所述多个电路单元可以包括各种各样的知识产权(ip)。电路单元在本文中也称为ip。例如,专用集成电路(asic)和现场可编程门阵列(fpga)逻辑的系统的设计者将ip作为构建块集成在嵌入式系统中。ip包括多个电路元件,所述多个电路元件包括提供用于同步嵌入式系统的ip内和跨ip的信号和操作的时钟信号的时钟发生器。


技术实现思路

1、在一些实例中,一种设备包括与振荡器和一或多个电路单元耦合的时钟切换电路。所述时钟切换电路被配置成从所述振荡器接收一组频率信号,向所述一或多个电路单元提供上行链路主时钟信号和使能信号,所述使能信号与所述上行链路主时钟信号同步确定,从所述一或多个电路单元或时钟管理电路接收时钟频率请求,基于所述一组频率信号中的第一信号提供所述上行链路主时钟信号,并且根据所述时钟频率请求,确定是否继续基于所述第一信号或所述一组频率信号中的第二信号提供所述上行链路主时钟信号。

2、在一些实例中,一种方法包括由时钟管理电路从用于具有第一频率的时钟信号的电路单元接收时钟频率请求。所述方法还包括由所述时钟管理电路基于所述时钟频率请求确定基于来自一组时钟频率信号中的第一时钟频率信号提供上行链路主时钟信号,所述第一时钟频率信号具有所述第一频率。所述方法还包括由所述时钟管理电路从用于具有第二频率的第二时钟信号的第二电路单元接收第二时钟频率请求。所述方法还包括响应于所述第二频率小于所述第一频率,由所述时钟管理电路基于所述第二时钟频率请求确定继续基于所述第一时钟频率信号提供所述上行链路主时钟信号。所述方法还包括响应于所述第二频率大于所述第一频率,由所述时钟管理电路基于所述第二时钟频率请求确定基于来自所述一组时钟频率信号中的第二时钟频率信号提供所述上行链路主时钟信号,所述第二时钟频率信号具有所述第二频率。所述方法还包括向所述电路单元和所述第二电路单元提供所述上行链路主时钟信号和使能信号,所述使能信号与所述上行链路主时钟信号同步提供。

3、在一些实例中,一种设备包括时钟切换电路和有限状态机(fsm)。所述fms被配置成向所述时钟切换电路提供第一控制信号以进行状态转换,所述状态转换确定将上行链路主时钟信号从第一时钟频率信号切换到第二时钟频率信号或第三时钟频率信号,所述第一时钟频率信号具有比所述第二时钟频率信号更快的时钟频率,并且所述第三时钟频率信号具有比所述第二时钟频率信号更慢的时钟频率。所述fsm还被配置成向所述时钟切换电路提供第二控制信号,以与所述上行链路主时钟信号一起提供第二时钟频率使能信号和第三时钟频率使能信号,所述第二时钟频率使能信号和所述第三时钟频率使能信号与所述上行链路主时钟信号同步生成。



技术特征:

1.一种设备,其包含:

2.根据权利要求1所述的设备,其进一步包含有限状态机(fsm),所述fsm与所述时钟切换电路耦合并被配置成提供用于控制所述时钟切换电路以提供所述上行链路主时钟信号的控制信号。

3.根据权利要求2所述的设备,其中所述时钟切换电路包括时钟频率选择电路,所述时钟频率选择电路被配置成根据所述控制信号从所述一组频率信号中选择所述上行链路主时钟信号。

4.根据权利要求3所述的设备,其中所述一组频率信号包括低时钟频率信号、中等时钟频率信号和高时钟频率信号,所述时钟频率选择电路包括:

5.根据权利要求3所述的设备,其中所述时钟切换电路被配置成基于所述控制信号中包括的中间时钟频率选择信号和高时钟频率选择信号以与所述高时钟频率信号的时钟周期同步的方式提供第二使能信号。

6.根据权利要求5所述的设备,其中所述时钟切换电路进一步包括上升沿检测电路,所述上升沿检测电路与所述fsm耦合并被配置成检测所述中间时钟频率信号的上升沿,所述第二使能信号由所述时钟切换电路基于所述中间时钟频率信号的检测到的上升沿提供,所述上升沿检测电路包括:

7.根据权利要求6所述的设备,其中所述时钟切换电路进一步包括:

8.根据权利要求7所述的设备,其中所述高时钟频率信号的时钟周期的所述数量与所述高时钟频率信号的第一时钟频率与所述中间时钟频率信号的第二时钟频率的比率成比例。

9.根据权利要求1所述的设备,其中所述一组频率信号包括低时钟频率信号、中等时钟频率信号和高时钟频率信号,并且其中所述时钟切换电路进一步包括:

10.一种方法,其包含:

11.根据权利要求10所述的方法,其包括:

12.根据权利要求10所述的方法,其包括:

13.根据权利要求12所述的方法,其中所述第一频率大于所述第二频率和所述第三频率,所述方法包括:

14.根据权利要求12所述的方法,其中所述第三频率大于所述第一频率和所述第二频率,所述方法包括:

15.根据权利要求10所述的方法,其包括:

16.根据权利要求10所述的方法,其进一步包括响应于基于所述第二时钟频率信号提供所述上行链路主时钟信号,禁用提供所述第一时钟频率信号的振荡器。

17.一种设备,其包含:

18.根据权利要求17所述的设备,其中所述fsm被配置成:

19.根据权利要求17所述的设备,其中所述fsm被配置成向所述时钟切换电路提供上行链路主时钟频率慢指示信号,所述上行链路主时钟频率慢指示信号使所述时钟切换电路提供所述第三时钟频率使能信号作为与所述上行链路主时钟信号的时钟周期同步的第一第三时钟频率使能信号和与所述高时钟频率信号的时钟周期同步的第二第三时钟频率使能信号之一。

20.根据权利要求17所述的设备,其中所述fsm被配置成:


技术总结
本公开的各方面提供了一种设备。在一个实例中,设备(20)包括与振荡器(273)和一或多个电路单元(230,240,250,260)耦合的时钟切换电路(22)。所述时钟切换电路被配置成从所述振荡器接收一组频率信号(282,283,284),向所述一或多个电路单元提供上行链路主时钟信号(281)和使能信号(285,286),所述使能信号与所述上行链路主时钟信号同步确定,从所述一或多个电路单元或时钟管理电路接收时钟频率请求,基于所述一组频率信号中的第一信号提供所述上行链路主时钟信号,并且根据所述时钟频率请求,确定是继续基于所述第一信号提供所述上行链路主时钟信号还是基于所述一组频率信号中的第二信号提供所述上行链路主时钟信号。

技术研发人员:A·R·莱勒,D·普雷伊克萨特,G·诺思,R·O·赫尔,T·阿贝尔格
受保护的技术使用者:德州仪器公司
技术研发日:
技术公布日:2024/12/17
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