跨域启动方法及电子装置.pdf

本发明公开了一种跨域启动方法及电子装置，该方法用以将本地时钟信号提供至操作于延迟锁定回路域的逻辑电路装置。逻辑电路装置包含指令输入端及时钟输入端。跨域启动方法包含以下步骤：在时钟域的第一指令信号被触发时，通过致能延迟锁定回路域中的时钟信号开始将本地时钟信号提供至逻辑电路装置的时钟输入端；以及将延迟锁定回路域的第二指令信号提供至逻辑电路装置的指令输入端。相较于时钟域的第一指令信号，延迟锁定回路域的第二指令信号较晚被触发。

权利要求书1.  一种跨域启动方法，其用以将本地时钟信号提供至操 作于延迟锁定回路域的逻辑电路装置，该逻辑电路装置包含指 令输入端及时钟输入端，其特征在于，该跨域启动方法包含： 在时钟域的第一指令信号被触发时，通过致能该延迟锁定 回路域中的时钟信号开始将该本地时钟信号提供至该逻辑电 路装置的该时钟输入端；以及 将该延迟锁定回路域中的第二指令信号提供至该逻辑电 路装置的该指令输入端，其中相较于该时钟域的该第一指令信 号，该延迟锁定回路域中的该第二指令信号较晚被触发。 2.  如权利要求1所述的跨域启动方法，其特征在于，该 跨域启动方法包含： 在所述时钟域中的所述第二指令信号未被触发后，停止将 所述本地时钟信号提供至所述逻辑电路装置的所述时钟输入 端。 3.  如权利要求1所述的跨域启动方法，其特征在于，所 述逻辑电路装置包含多个移位级，所述跨域启动方法包含： 在所述第二指令信号完全地移出所述多个移位级时，停止 将所述本地时钟信号提供至所述逻辑电路装置的所述时钟输 入端。 4.  如权利要求3所述的跨域启动方法，其特征在于，所 述多个移位级为读取移位级或写入移位级或内建终端移位级。 5.  如权利要求1所述的跨域启动方法，其特征在于，所 述本地时钟信号位于所述延迟锁定回路域中并且由所述时钟 域中的所述第一指令信号所触发。 6.  如权利要求1所述的跨域启动方法，其特征在于，所 述时钟域中的所述第一指令信号及所述延迟锁定回路域中的 所述第二指令信号具有相同的波形，这些波形之间具有时间延 迟。 7.  如权利要求1所述的跨域启动方法，其特征在于，所 述第一指令信号及所述第二指令信号为读取指令、写入指令或 内建终端指令。 8.  如权利要求1所述的跨域启动方法，其特征在于，提 供所述延迟锁定回路域中的所述第二指令信号的步骤包含： 通过复制延迟线延迟所述时钟域中的所述第一指令信号 以形成所述延迟锁定回路域中的所述第二指令信号。 9.  如权利要求8所述的跨域启动方法，其特征在于，所 述复制延迟线为复制电路，其用以在延迟锁定回路电路中匹配 实际延迟时间。 10.  如权利要求8所述的跨域启动方法，其特征在于，所 述时钟信号为所述延迟锁定回路域中的自由运行时钟信号。 11.  一种电子装置，其特征在于，该电子装置包含： 逻辑电路装置，其操作于延迟锁定回路域，该逻辑电路装 置包含指令输入端及时钟输入端； 控制器模块，其用以在时钟域的第一指令信号被触发时， 通过致能该延迟锁定回路域中的时钟信号开始将本地时钟信 号提供至该逻辑电路装置的该时钟输入端； 复制延迟线，其用以延迟该时钟域中的该第一指令信号以 形成该延迟锁定回路域中的第二指令信号；其中该延迟锁定回 路域中的该第二指令信号提供至该逻辑电路装置的该指令输 入端。 12.  如权利要求11所述的电子装置，其特征在于，所述 延迟锁定回路域中的所述第二指令信号在移位操作结束时输 出所述逻辑电路装置之后，所述控制器模块停止将所述本地时 钟信号提供至所述逻辑电路装置的所述时钟输入端。 13.  如权利要求11所述的电子装置，其特征在于，所述 逻辑电路装置包含多个移位级，当所述第二指令信号完全自所 述多个移位级移出时，所述控制器模块停止将所述本地时钟信 号提供至所述逻辑电路装置的所述时钟输入端。 14.  如权利要求13所述的电子装置，其特征在于，所述 多个移位级为读取移位级或写入移位级或内建终端移位级。 15.  如权利要求11所述的电子装置，其特征在于，所述 本地时钟信号位于所述延迟锁定回路域且由所述时钟域中的 所述第一指令信号所触发。 16.  如权利要求11所述的电子装置，其特征在于，所述 时钟域中的所述第一指令信号及所述延迟锁定回路域中的所 述第二指令信号具有相同的波形，这些波形之间具有时间延 迟。 17.  如权利要求11所述的电子装置，其特征在于，所述 第一指令信号及所述第二指令信号为读取指令、写入指令或内 建终端指令。 18.  如权利要求11所述的电子装置，其特征在于，还包 含： 延迟锁定回路电路，其用以在所述电子装置中同步所述逻 辑电路装置及其他电路，其中所述延迟锁定回路域中的所述时 钟信号由该延迟锁定回路电路所产生。 19.  如权利要求18所述的电子装置，其特征在于，所述 复制延迟线为复制电路，其用以在延迟锁定回路电路中匹配实 际延迟时间。 20.  如权利要求18所述的电子装置，其特征在于，所述 时钟信号为所述延迟锁定回路域中的自由运行时钟信号。

说明书跨域启动方法及电子装置
技术领域
本发明涉及应用于电子装置的控制方法，特别涉及一种应 用于电子装置且用以节能的启动方法。
背景技术
为了实现较理想的耐久性及产生较少的热度，电子装置必 须在低功率下操作。功率消耗为设计电子装置时的重要课题。 然而，设计师在尝试同时达到降低功率消耗及维持高处理速度 /效能时可能面临冲突。
举例而言，在传统移位电路的设计中，移位电路接收自由 运行(Free-running)的时钟信号。无论移位电路为启动或中止 状态，上述自由运行时钟信号始终保持运行。自由运行时钟信 号周期性地交替于高/低电平，且即使移位电路不处于工作状 态，自由运行时钟信号仍对移位电路内的电容进行充/放电。 因此，自由运行时钟信号造成移位电路中不必要的功率损耗。 为了减少功率的消耗，移位电路不再使用耗电的自由运行时钟 信号。
因此，建立致能方式使得电子装置可高效能且低功耗地执 行运行，有其必要性。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种跨域启动方法及电子装置， 使得电子装置可高效能且低功耗地执行运行。
本发明内容的一个方面在于提供一种跨域启动方法。跨域 启动方法用以将本地时钟信号提供至操作于延迟锁定回路域 (Delay Locked Loop domain,DDL-domain)的逻辑电路装置。逻 辑电路装置包含指令输入端及时钟输入端。跨域启动方法包含 以下步骤：在时钟域的第一指令信号被触发时，通过致能延迟 锁定回路域中的时钟信号开始将本地时钟信号提供至逻辑电 路装置的时钟输入端；以及将延迟锁定回路域的第二指令信号 提供至逻辑电路装置的指令输入端。相较于时钟域的第一指令 信号，延迟锁定回路域的第二指令信号较晚被触发。
本发明内容的另一个方面在于提供一种电子装置。电子装 置包含逻辑电路装置、控制器模块以及复制延迟线。逻辑电路 装置操作于延迟锁定回路域。逻辑电路装置包含指令输入端及 时钟输入端。控制器模块用以在时钟域的第一指令信号被触发 时，通过致能延迟锁定回路域中的时钟信号开始将本地时钟信 号提供至逻辑电路装置的时钟输入端。复制延迟线用以延迟时 钟域中的第一指令信号以形成延迟锁定回路域中的第二指令 信号。延迟锁定回路域中的第二指令信号提供至电子装置的指 令输入端。时钟域指令通过复制延迟线到达逻辑电路装置，且 相较于延迟锁定回路域指令，时钟域指令较早到达逻辑电路装 置，据此致能相较延迟锁定回路域指令较早到达的本地时钟信 号。
本发明提供的跨域启动方法及电子装置的有益效果是：使 得电子装置可高效能且低功耗地执行运行。
附图说明
图1为根据本发明一实施例的电子装置的示意图。
图2为根据本发明一实施例的电子装置进一步细节的示 意图。
图3为根据本发明一实施例的跨域启动方法的流程图。
图4为根据本发明一实施例的相关信号的波形图。
具体实施方式
下文举实施例配合附图作详细说明，但所提供的实施例并 非用以限制本发明所涵盖的范围，而结构运作的描述非用以限 制其执行的顺序，任何由元件重新组合的结构，所产生具有均 等功效的装置，皆为本发明所涵盖的范围。此外，附图仅以说 明为目的，并未依照原尺寸作图。
在全篇说明书与权利要求书所使用的用词，除有特别注明 外，通常具有每个用词使用在此领域中、在此公开的内容中与 特殊内容中的平常意义。某些用以描述本公开的用词将于下或 在此说明书的别处讨论，以为本领域技术人员在有关本公开的 描述上提供额外的引导。
关于本文中所使用的“第一”、“第二”等，并非特别指称 次序或顺位的意思，亦非用以限定本发明，其仅仅是为了区别 以相同技术用语描述的元件或操作而已。
其次，在本文中所使用的用词“包含”、“包括”、“具有”、 “含有”等等，均为开放性的用语，即意指包含但不限于此。
为了减少功率的损耗，各移位电路尽量避免采用较耗电的 全域性自由运行(Free-running)时钟信号，取而代之地，移位 电路将采用区域性的本地时钟信号。当存在需移位的信息时， 区域性的本地时钟信号被触发；而当移位过程完成时，区域性 的本地时钟信号被关闭。另外，仅在存在移位需求(例如：在 移位过程中存在输入指令)时，区域性的本地时钟信号用以致 能相对应的移位电路。
现今存在一些提供本地(致能)时钟信号的设计方案。举例 而言，触发器链方法(flip-flop-chains approach)或耐薄片移位 器方法(sliver-resistant shifters approach)可用以提供本地时钟 信号，且两方法皆限制于单一定义域运行，例如：时钟域(clock  domain)。
触发器链方法中，在移位电路实际运作(也就是实际工作 指令进入移位电路)之前，本地(致能)时钟信号必须提早数个 时钟开始动作并进行初始化。因为移位电路必须等候到本地时 钟信号准备完成才能开始工作，使得移位电路运行时存在一定 的初始化延迟。另一方面，耐薄片移位器方法中，仍存在一定 数量的移位器必须运作于自由运行时钟信号之下，且由于部分 功率仍被损耗，使得耐薄片移位器方法并非理想的解决方案。 因此，本公开提供用于电子装置的跨域启动方法以排除前述问 题。
请参照图1。图1为根据本发明一实施例的电子装置的示 意图。电子装置100包含逻辑电路装置120、复制延迟线140 以及控制器模块160。在此实施例中，逻辑电路装置120用以 表示电子装置100中运作于延迟锁定回路域(delay locked loop  domain,DLL domain)的时钟逻辑电路元件。举例而言，逻辑 电路装置120可为移位级、存储模块、寄存模块或任何具有时 钟逻辑电路元件及依据延迟锁定回路域的时钟信号运作的均 等电路。
逻辑电路装置120具有指令输入端CMDin及时钟输入端 CLKin。请参照图2。图2为根据本发明一实施例的电子装置 进一步细节的示意图。在图2所示的实施例中，逻辑电路装置 120可包含多个移位级122。举例而言，每一移位级可为正反 移位器，但不以此为限。在一些实施例中，移位级122可为读 取移位级或写入移位级或内建终端(ODT；On Die Termination) 移位级。
为了适当地运作/驱动逻辑电路装置120，电子装置必须 将延迟锁定回路域的时钟信号提供至逻辑电路装置120的时 钟输入端CLKin。在电子装置100的实施例中，控制器模块 160用以将本地时钟信号CLKen(延迟锁定回路域中)提供至逻 辑电路装置120的时钟输入端CLKin。值得注意的是，本地时 钟信号CLKen并非启动于全部时间(亦即：并非震荡于全部时 间)，且控制器模块160仅在逻辑电路装置120的启动期间提 供本地时钟信号CLKen。以下实施例将更详细地说明本公开 的细节。
请参照图3、4。图3为根据本发明一实施例的跨域启动 方法的流程图。跨域启动方法用以将本地时钟信号(例如：图 1、2中的本地时钟信号CLKen)提供至操作于延迟锁定回路域 的逻辑电路装置(例如：图1、2中的逻辑电路装置120)。图4 为根据本发明一实施例的相关信号的波形图。
如图2、3、4所示，当时钟域中的第一指令信号CMDclk 在时间点T1被触发时，执行步骤S300，且控制器模块160开 始将本地时钟信号CLKen提供至逻辑电路装置120的时钟输 入端CLKin。在步骤S300中，本地时钟信号CLKen通过延迟 锁定回路域门控的时钟信号CLKfree及第一指令信号CMDclk 而产生(如图4所示)。
在本实施例中，时钟信号CLKfree为延迟锁定回路域中的 自由运行时钟信号。如图2所示，电子装置100还可包含延迟 锁定回路电路180及时钟产生器182。时钟产生器182可用以 产生时钟域中的系统时钟信号。一般而言，延迟锁定回路电路 180用以控制相同系统中不同电路或元件间的时间同步。延迟 锁定回路电路180用以在电子装置100中同步逻辑电路装置 120及其他电路(未示出)。由时钟产生器182所产生的时钟域 中的系统时钟信号通过延迟锁定回路电路180处理输出为延 迟锁定回路域中的时钟信号CLKfree。
在时间点T1之后，控制器模块160开始门控时钟信号 CLKfree及第一指令信号CMDclk，以形成输入至逻辑电路装 置120的时钟输入端CLKin的本地时钟信号CLKen(参照图4)。 因此，本地时钟信号CLKen位于延迟锁定回路域中并且由时 钟域中的第一指令信号CMDclk所触发。
接着，执行步骤S302以将延迟锁定回路域中的第二指令 信号CMDdll提供至逻辑电路装置120的指令输入端CMDin。 延迟锁定回路域中的第二指令信号CMDdll在时间点T2被触 发，上述触发时间点T2晚于时钟域的第一指令信号CMDclk 的触发时间点T1。
因此，时钟域中的第一指令信号CMDclk被复制延迟线 140所延迟以形成延迟锁定回路域中的第二指令信号CMDdll。 在时间点T1、T2之间的时间延迟DL通过复制延迟线140由 匹配延迟锁定回路电路中时钟域及延迟锁定回路域间的实际 延迟时间来形成。第一指令信号CMDclk及第二指令信号 CMDdll的内容相同，但两指令信号触发于不同时间点。换句 话说，时钟域中的第一指令信号CMDclk以及延迟锁定回路域 中的第二指令信号CMDdll为相同的波形且两者之间具有时间 延迟DL。在此实施例中，第一指令信号CMDclk以及第二指 令信号CMDdll可为读取指令、写入指令或内建终端指令。
在第一指令信号CMDclk被触发后，本地时钟信号CLKen 随即被触发及形成，且第二指令信号CMDdll通过复制延迟线 140而延迟，使得在第二指令信号CMDdll被触发而致能逻辑 电路装置120之前，致能时钟信号(亦即：本地时钟信号CLKen) 提前致能逻辑电路装置120。换句话说，本地时钟信号CLKen 将永远在延迟锁定回路域中的第二指令信号CMDdll到达之前 抵达逻辑电路装置120，使得逻辑电路装置120可依据本地时 钟信号CLKen在正确时间点运作。
然后，执行步骤S304以停止将本地时钟信号CLKen提供 至逻辑电路装置120的时钟输入端CLKin。在图2、4的实施 例中，当第二指令信号CMDdll在时间点T3完全地移出逻辑 电路装置120的移位级122时，逻辑电路装置120可返还反馈 信号FB至控制器模块160(参照图2)。根据反馈信号FB，控 制器模块160停止将本地时钟信号CLKen提供至逻辑电路装 置120的时钟输入端CLKin。
因此，在逻辑电路装置120的致能期间EN(自时间点T1 至时间点T3)，控制器模块160将本地时钟信号CLKen提供至 逻辑电路装置120。因此，逻辑电路装置120可在第二指令信 号CMDdll到达前，在时间点T1接收本地时钟信号CLKen， 直到第二指令信号CMDdll在时间点T3完全地移出移位级。
因此，逻辑电路装置120仅在必要时接收本地时钟信号 CLKen。本地时钟信号CLKen位于延迟锁定回路域中并且由 时钟域中的第一指令信号所触发，以在逻辑电路装置120中实 现时钟输入端的跨域启动。跨域启动方法及相关电路(包含控 制器模块及复制延迟线)可通过简易电路元件轻易地实现或建 构。
换句话说，本地时钟信号CLKen在致能期间EN之外未 被触发(逻辑电路装置120未接收任何时钟输入端)，使得本地 时钟信号CLKen通过在逻辑电路装置120中充/放电内部电容 (未示出)，不消耗非必要功率。
在图4的实施例中，当第二指令信号在时间点T3完全地 移出逻辑电路装置120的移位级122时，停止在时间点T3提 供本地时钟信号。然而，本公开不以此为限。
本地时钟信号位于延迟锁定回路域中并且由时钟域中的 第一指令信号所触发，以在逻辑电路装置120实现时钟输入端 的跨域启动。跨域启动方法及相关电路(包含控制器模块及复 制延迟线)可通过简易电路元件轻易地实现或建构，且减少非 必要的功率损耗。
虽然本发明已经以实施方式公开如上，然其并非用以限定 本发明，任何本领域具通常知识的人员，在不脱离本发明的精 神和范围内，当可作各种变动与润饰，因此本发明的保护范围 当视权利要求书所界定者为准。