專利名稱：時鐘供給裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及根據需要可變地調整被提供給計算機系統(tǒng)的每個模塊的時鐘的頻率的時鐘供給裝置。
背景技術：
迄今，已經存在以下的已知構造，其中為了節(jié)省由計算機系統(tǒng)消耗的功率，時鐘僅被提供給發(fā)出時鐘請求的模塊并且停止到不需要被
提供有時鐘的宏的時鐘的供給(例如，日本未經審查的專利申請公開
No.2005-250650)。
此外，作為功率管理功能，已經存在以下的已知系統(tǒng)，該系統(tǒng)用于根據系統(tǒng)處理等等上的負荷通過增加或者降低操作時鐘頻率適當地控制功率消耗(例如，日本未經審査的專利申請公開No.09-237132)。
然而，由于低負荷的操作期間不必要的高速時鐘的供給，如日本未經審查的專利申請公開No.2005-250650中公布的簡單ON/OFF (接通/斷開)控制不能充分地消除功率的浪費。
例如，某些模塊被要求恒定地操作在ON狀態(tài)下，并且即使負荷小，時鐘也如通常一樣被供給這樣的宏。結果，功率被恒定地消耗。
此外，日本未經審查的專利申請公開No.09-237132公布的是，根據CPU的負荷和熱生成以及電池的剩余電量，以四級來設置和調整時鐘頻率的想法。
盡管公布了根據系統(tǒng)上的負荷更改時鐘頻率的想法，但是根據CPU的負荷狀態(tài)更改時鐘頻率的方法缺乏獨特性。
曰本未經審査的專利申請公開No.09-237132公布了如下技術，其中，每次CPU輸入/輸出或者訪問存儲器時設置指示忙碌狀態(tài)的標記，并且對標記的數量進行計數以辨認CPU的空閑狀態(tài)的數目，從而檢測CPU的負荷狀態(tài)(參見日本未經審查的專利申請公開No.09-237132的段[0017p 。

發(fā)明內容
本發(fā)明人已經發(fā)現以下問題，控制的粒度太粗糙以至于不能通過僅監(jiān)測CPU的操作來評估整個系統(tǒng)上的負荷，并且組成系統(tǒng)的許多其
它的模塊沒有被考慮到。這引起如下不便，高速時鐘被不必要地提供給整個系統(tǒng)，或者即使當某些模塊要求高速操作時，時鐘頻率也被降低。
此外，即使當CPU處于空閑狀態(tài)時，在預定的周期執(zhí)行輪詢操作，
并因此，始終進行對存儲器的訪問和輸入/輸出。這引起如下問題，即使當對輸入/輸出的數目和存儲器訪問操作的數目進行計數時，事實上
不可能高精確度地評估CPU上的實際負荷和整個系統(tǒng)上的實際負荷。
因此，將日本未經審査的專利申請公開No.09-237132中公布的發(fā)明應用于實際的計算機系統(tǒng)是極其困難的。
本發(fā)明的實施例的第一示例性方面是向多個模塊提供時鐘的時鐘供給裝置，包括時鐘輸出單元，該時鐘輸出單元在具有不同頻率的時鐘之間進行切換并且輸出該時鐘；時鐘分配單元，該時鐘分配單元將來自于時鐘輸出單元的時鐘分配和提供給多個模塊；以及時鐘切換控制單元，該時鐘切換控制單元使來自于時鐘輸出單元的時鐘的頻率被切換。在時鐘供給裝置中，時鐘切換控制單元包括時鐘請求模式確定單元，當從多個模塊當中選擇作為監(jiān)測目標的監(jiān)測目標模塊輸出的時鐘請求信號的模式滿足預定的條件模式時，該時鐘請求模式確定單 元將用于將時鐘頻率降低為慢頻率的控制信號輸出至時鐘輸出單元。
根據本發(fā)明的示例性實施例，當適合于確定系統(tǒng)上的負荷量的模 塊被選擇并且來自于這些模塊的時鐘請求滿足預定的條件(例如，其 中來自于所選擇的模式的所有時鐘請求變成"L"電平的條件)時，時 鐘頻率被降低為慢頻率。
因此，能夠高精確度地評估系統(tǒng)上的負荷。結果，適當地執(zhí)行必 要的任務，并且能夠最小化功率開銷并且能夠減少功率消耗。


從以下結合附圖對某些示例性實施例的描述中，以上和其它示例 性方面、優(yōu)點和特征將更加明顯，其中
圖1是示出計算機系統(tǒng)的整體構造的圖2是示出條件設置寄存器的構造示例的表；
圖3是示出DRAM的操作時序的時序圖4是示出總線操作速率和時鐘頻率之間的關系的時序圖5是示出由時鐘供給單元執(zhí)行的時鐘頻率控制方法的操作過程 的流程圖6是示出本發(fā)明的第一修改的構造的圖7是示出第一修改中的FIFO緩沖器剩余容量和時鐘頻率之間的 關系的時序圖；以及
圖8是示出第一修改的操作過程的流程圖。
具體實施例方式
參考給予附圖中的組成元件的附圖標記示出并且描述本發(fā)明的示 例性實施例。
(第一示例性實施例)將會描述根據本發(fā)明的第一示例性實施例的時鐘供給裝置。
圖1是示出計算機系統(tǒng)ioo的整體構造的圖。
計算機系統(tǒng)100包括操作執(zhí)行單元110和時鐘供給單元(時鐘供
給裝置)200。
操作執(zhí)行單元110包括中央處理單元(CPU) 111、數字信號處理 器(DSP) 112、直接存儲器存取控制器(DMAC) 113、圖形顯示控制 器(GDC) 114、動態(tài)隨機存取存儲器(DRAM) 115、以及用于將這 些組件連接在一起的總線116。
被安裝在操作執(zhí)行單元110中的每個模塊(111至115)的操作要 求時鐘信號提供占空比。因此，每個模塊(111至115)使時鐘請求信 號(Clkr叫)在操作期間上升，并且使時鐘請求信號在當操作被停止的 時間期間下降。
注意的是，如有必要，在這里和在附圖中省略了其它模塊的描述， 但是安裝了其它的模塊。
時鐘供給單元200將時鐘提供給操作執(zhí)行單元110。
時鐘供給單元200包括時鐘輸出單元210、時鐘分配單元220、門 控單元230、以及時鐘切換控制單元240。
時鐘輸出單元210包括PLL 211 、分頻單元212以及切換單元215。
PLL211增加(multiply)外部提供的基本時鐘，從而生成高速時鐘。
8分頻單元212以預定的分頻比率劃分來自于PLL 211的高速時鐘 的頻率。
分頻單元212包括16分頻的分頻單元213，該16分頻的分頻單元 213用于將來自于PLL 211的高速時鐘的頻率16分頻從而獲得低速時 鐘；和2分頻的分頻單元214，該2分頻的分頻單元214用于將時鐘的 頻率2分頻從而獲得中速時鐘。
切換單元215在來自于PLL211的高速時鐘與來自于分頻單元212 的低速時鐘之間進行切換，并且輸出時鐘。切換單元215響應于來自 于時鐘切換控制單元240的控制信號執(zhí)行切換控制。
時鐘分配單元220接收來自于時鐘輸出單元210的時鐘信號。然 后，時鐘分配單元220生成與接收到的時鐘同步的待分配到模塊(111 至115)的多個時鐘，并且輸出多個時鐘信號。
門控單元230包括多個AND (與)電路。
AND電路被提供為分別對應于模塊(111至115)。
AND電路中的每一個的一個輸入接收來自于每個模塊(111至 115)的時鐘請求信號，并且AND電路中的每一個的另一個輸入接收 來自于時鐘分配單元220的時鐘信號。
通過此種構造，在模塊(111至115)當中只有已經使時鐘請求信 號上升到"H"電平的模塊被提供有時鐘信號。
接下來，將會描述時鐘切換控制單元240。
時鐘切換控制單元240包括時鐘請求模式確定單元241、 FIFO緩沖器剩余容量確定單元242、總線操作速率確定單元243、以及輪詢狀 態(tài)確定單元244。
時鐘請求模式確定單元241接收來自于每個模塊(111至115)的 時鐘請求信號Clkreq。
時鐘請求模式確定單元241監(jiān)測來自于每個模塊(111至115)的 時鐘請求的存在或者不存在，并且對指示時鐘請求的存在或者不存在 的模式和預定的條件模式進行比較。
在這樣的情況下，時鐘請求模式確定單元241被提供有條件設置 寄存器241A。
條件設置寄存器241A已經預先在其中寄存了多個模塊(111至 115)的識別碼，并且被構造為能夠選擇性地設置要被監(jiān)測的模塊。
圖2是示出條件設置寄存器241A的構造示例的表。
條件設置寄存器241A具有被寄存在其中的模塊名稱，并且被構造 為能夠將監(jiān)測標記任意地設置為"0"或者"1"。
在圖2中所示的示例中，監(jiān)測標記被設置為"0"作為初始值。 當監(jiān)測標記指示"0"時，模塊被設置為監(jiān)測目標，并且當監(jiān)測標記被 設置為"1"時，模塊能夠被選擇性地設置為被從監(jiān)測目標排除在外。
此外，當來自于所有的監(jiān)測目標模塊(其監(jiān)測標記被設置為"0") 的時鐘請求信號位于"L"電平時，時鐘請求模式確定單元241確定滿 足條件，并且輸出用于將時鐘頻率16分頻的控制信號。
FIFO緩沖器剩余容量確定單元242監(jiān)測按照從頂部開始的順序處理數據的FIFO型模塊的FIFO緩沖器剩余容量。
FIFO緩沖器剩余容量確定單元242具有設置在其中的閾值。當 FIFO緩沖器剩余容量的值超過閾值時，FIFO緩沖器剩余容量確定單元 242確定FIFO緩沖器剩余容量的值處于安全區(qū)的范圍內，并且輸出用 于將時鐘頻率16分頻的控制信號。
圖形顯示控制器(GDC) 114是FIFO型模塊的一個示例。
來自于圖形顯示控制器(GDC) 114的時鐘請求信號Clkreq沒有 被輸入至時鐘請求模式確定單元241,但是通過FIFO緩沖器剩余容量 確定單元242監(jiān)測FIFO緩沖器剩余容量的值。
通過AND電路245在AND條件下進一步確定來自于時鐘請求模 式確定單元241的確定結果和來自于FIFO緩沖器剩余容量確定單元 242的確定結果。當滿足兩個條件時，用于將時鐘16分頻的切換控制 信號，即，要被輸出的最低速度的時鐘被提供給時鐘輸出單元210。
在接收了切換控制信號之后，時鐘輸出單元210使用分頻單元212 生成16分頻的時鐘，并且切換單元215執(zhí)行切換操作以輸出來自于分 頻單元212的16分頻的時鐘。
總線操作速率確定單元243監(jiān)測總線116的操作速率，并且根據 每單位時間的總線116的操作速率控制時鐘頻率被增加、維持、或者 降低。
總線操作速率確定單元243接收用于檢測總線116的地址總線和 數據總線中的每一個的活動狀態(tài)的信號。
具體地，基于每單元時間的DRAM 115的活動時間評估總線操作
11速率。
圖3是示出DRAM115的操作時序的時序圖。
如圖3中所示，響應于讀出的開始地址的輸入，與時鐘同步地輸 出數據。
DRAM 115的活動時間被定義為從地址的輸入即協(xié)議的開始直到 數據的結束即協(xié)議的結束的時間段。
獲得活動時間與單位時間的比率，并且從而被獲得的比率被用作 總線操作速率。
總線操作速率確定單元243已經在其中設置上限閾值和下限閾值， 并且將總線操作速率與上限閾值和下限閾值進行比較，從而確定時鐘 頻率的增加和降低。
圖4是示出總線操作速率和時鐘頻率之間的關系的時序圖。
當活動速率下降到下限閾值以下時，用于將時鐘頻率降低為2分 頻的頻率的切換控制信號被輸出至時鐘輸出單元210。
此外，當活動速率超過上限閾值時，用于將時鐘頻率增加到1分 頻的頻率的切換信號，即，將時鐘頻率設置為最快的頻率。
輪詢狀態(tài)確定單元244監(jiān)測總線116的地址總線，以檢測處于輪 詢狀態(tài)的模塊，并且將檢測的模塊與預定條件進行比較，從而控制時 鐘頻率被增加或者降低。
輪詢狀態(tài)確定單元244監(jiān)測來自于總線地址的地址信號。當接連地輸出相同的地址預定次數(例如，三次)時，輪詢狀態(tài)確定單元244 確定模塊已經進入輪詢狀態(tài)。
在這里描述了作為輪詢監(jiān)測目標的示例的CPU U1和DSP 112。 當確定CPU 111和DSP 112已經進入輪詢狀態(tài)時，輪詢狀態(tài)確定單元 244向時鐘輸出單元210提供用于將時鐘頻率降低為2分頻的頻率的控 制信號。
此外，當CPU 111和DSP 112中一個已經進入輪詢狀態(tài)時，輪詢 狀態(tài)確定單元244確定CPU 111和DSP 112中的另一個是否處于待機 狀態(tài)。然后，當CPU 111和DSP 112中的另一個處于待機狀態(tài)時，輪 詢狀態(tài)確定單元244向時鐘輸出單元210提供用于將時鐘頻率2分頻 的控制信號。
注意的是，即使在CPU 111和DSP 112中的一個已經進入輪詢狀 態(tài)的情況下，如果另一個不是處于待機狀態(tài)而是活動的，那么時鐘頻 率被恢復到快頻率。
對具有上述構造的時鐘供給裝置的操作進行描述。
圖5是示出由時鐘供給單元200執(zhí)行的時鐘頻率控制方法的操作 過程的流程圖。
首先，假定從時鐘輸出單元210輸出具有最快頻率(即，將來自 于PLL的頻率1分頻的頻率)的時鐘。
然后，在ST100中，執(zhí)行時鐘請求確定步驟。
在時鐘請求確定步驟中，時鐘請求模式確定單元241將來自于每 個模塊(111至115)的時鐘請求的存在或者不存在與被設置在條件設置寄存器241A中的條件進行比較，并且確定所有的來自于監(jiān)測目標模 塊的時鐘請求信號是否處于"L"電平。
當確定所有的來自于監(jiān)測目標模塊的時鐘請求信號處于"L"電平 (ST101中為是)時，然后FIFO緩沖器剩余容量確定單元242執(zhí)行FIFO 緩沖器剩余容量確定步驟(ST102)。
在FIFO緩沖器剩余容量確定步驟(ST102)中，比較要被監(jiān)測的 FIFO型模塊的FIFO緩沖器剩余容量(例如GDC)和安全閾值。
然后，當FIFO緩沖器剩余容量等于或者大于安全閾值(在ST103 中為是)時，所有的來自于監(jiān)測目標模塊的時鐘請求信號處于"L"電 平，并且FIFO緩沖器剩余容量處于安全區(qū)中。因此，用于將時鐘頻率 16分頻的控制信號被提供給時鐘輸出單元210 (ST109)。
在ST109中，將時鐘16分頻以獲得最慢的頻率之后，處理返回到 ST100以重復循環(huán)。當滿足時鐘請求確定步驟(ST100)和FIFO緩沖 器剩余容量確定步驟(ST102)的條件時(在ST101和ST103中為是)， 不斷地提供16分頻的時鐘，g卩，最低速度的時鐘。
當沒有滿足時鐘請求確定步驟(ST100)或者FIFO緩沖器剩余容 量確定步驟(ST102)的預定條件時(在ST101或ST103中為否)， 必須增加時鐘頻率。
然后，處理被轉換到要由總線操作速率確定單元243執(zhí)行的總線 操作速率確定步驟(ST104)。
在總線操作速率確定步驟(ST104)中，基于每單位時間的DRAM 115的活動時間測量總線操作速率，并且比較總線操作速率和閾值(下 限閾值、上限閾值)。
14然后，當總線操作速率等于或者低于下限閾值時，用于將時鐘2
分頻的控制信號被提供給時鐘輸出單元210 (ST110)。
在這樣的情況下，沒有滿足時鐘請求確定步驟(ST100)或者FIFO 緩沖器剩余容量確定步驟(ST102)的預定條件(ST101和ST103中為 否)。然而，鑒于通過總線116傳輸的數據量，能夠確定系統(tǒng)100上 的負載是中等的。因此，將時鐘2分頻以獲得中速頻率。
結果，消除了不必要的高速操作，并且減少不必要的功率消耗， 同時繼續(xù)必要的任務處理。
同時，當總線操作速度等于或者大于上限閾值時，用于將時鐘頻 率1分頻的控制信號被提供給時鐘輸出單元210 (ST111)。即，時鐘
頻率被增加。
例如，當將時鐘頻率16分頻以獲得最慢的頻率，或者當將時鐘頻 率2分頻以獲得中速頻率時，每個模塊的任務處理的流程被中斷，并 且在沒有中斷的情況下，大量的模塊訪問DRAM 115,這導致總線操 作速率增加。
因此，當總線操作速度等于或者大于上限閾值時，時鐘頻率被增 加到最快的頻率。
如上所述，當系統(tǒng)100上的負荷高時，時鐘頻率被增加從而使操 作執(zhí)行單元110在必要的時序快速地執(zhí)行必要的處理。
在總線操作速率確定步驟(ST104)中，當總線操作速率降低到上 限閾值和下限閾值之間(ST105和ST106中為否)時，時鐘頻率被維 持，然后執(zhí)行輪詢確定步驟(ST107)。在輪詢確定步驟(ST107)中，來自于地址總線的地址信號被監(jiān)測
以確定是否存在連續(xù)地輸出相同地址預定次數(例如，三次)的監(jiān)測
目標模塊(例如，CPU、 DSP)。
然后，當在監(jiān)測目標模塊中存在已經進入輪詢狀態(tài)的監(jiān)測目標模 塊時，確定其它的監(jiān)測目標模塊處于輪詢狀態(tài)還是待機狀態(tài)中。
當確定其它的監(jiān)測目標模塊處于輪詢狀態(tài)或者待機狀態(tài)(ST108 中為是)時，用于將時鐘頻率2分頻的控制信號被提供給時鐘輸出單 元210 (ST110)。
基于存在已經進入輪詢狀態(tài)的模塊，能夠確定系統(tǒng)100上的負荷 不太高。因此，將時鐘頻率2分頻以獲得中速頻率。
結果，消除了不必要的高速操作，并且減少了不必要的功率消耗， 同時繼續(xù)必要的任務處理。
同時，當確定模塊已經進入輪詢狀態(tài)或者其它的監(jiān)測目標模塊正 在執(zhí)行處理(ST108中為否)時，時鐘頻率被恢復到1分頻的頻率，艮P， 最快的頻率。
然后，處理返回到ST100以重復循環(huán)直到滿足終止條件(ST112)。 注意的是，例如當輸入用于停止系統(tǒng)的指令時，滿足終止條件。
根據具有上述構造的第一示例性實施例，能夠獲得下面有利的效果。
(1)在第一示例性實施例中，執(zhí)行確定步驟ST100和ST102,并 且確定FIFO緩沖器剩余容量和來自于每個監(jiān)測目標模塊的時鐘請求的
16模式。此外，釆用如下構造，其中，基于確定結果，將來自于時鐘輸 出單元210的時鐘的頻率降低為最慢的頻率，并且要被提供給操作執(zhí) 行單元110的整個時鐘的頻率被降低。
在確定步驟ST100和ST102中，當確定沒有監(jiān)測目標模塊輸出時 鐘請求并且FIFO緩沖器剩余容量充分時，能夠確定整個系統(tǒng)不需要有 高速處理。
在這樣的情況下，將時鐘頻率16分頻以獲得最慢的頻率并且系統(tǒng) 100的占空比被減少，從而消除不必要的高速操作。這導致功率開銷和 功率消耗的減少。
如果簡單地執(zhí)行時鐘ON/OFF控制，必須等待直到來自組成系統(tǒng) 100的所有模塊的時鐘請求變成"L"電平。實際上，存在很小的可能 性，來自于所有模塊的時鐘請求變成"L"電平，并且此種ON/OFF控 制是不可用的。
此外，要求不斷地操作諸如中斷控制器和DMAC (直接存儲器存 取控制器)113的許多模塊，并從而時鐘應被不斷地提供給模塊。
在這一點上，適合確定系統(tǒng)100上的負荷量的模塊被選擇并且被 寄存在條件設置寄存器241A中。當來自于模塊的時鐘請求信號處于 "L"電平時，時鐘頻率被降低為慢頻率。因此，能夠獲得減少不必要 的功率消耗的有利的效果，同時繼續(xù)必要的任務處理。
(2)在本示例性實施例中，提供條件設置寄存器241A，并且條 件設置寄存器241A使能夠任意地選擇和寄存用于監(jiān)測時鐘請求的存 在或者不存在的監(jiān)測目標。結果，根據操作執(zhí)行單元110的系統(tǒng)構造 能夠設置最佳條件，并且根據系統(tǒng)100能夠執(zhí)行最佳的時鐘頻率控制。(3) 在基于時鐘請求的存在或者不存在的時鐘頻率切換控制中， 控制的粒度是粗糙的。在本示例性實施例中，通過監(jiān)測諸如FIFO緩沖 器剩余容量、總線操作速率、以及輪詢狀態(tài)的條件的詳細情況，確定
系統(tǒng)ioo的操作負荷，從而實現具有較高精確度的時鐘頻率切換控制。
其中根據CPU 111等等上的負荷量簡單地增加或者減少時鐘頻率 的傳統(tǒng)的方法具有粗糙的粒度并且缺乏實際可行性。然而在本實施例 中，能夠實現具有較高精確度的時鐘頻率切換控制，并且能夠減少不 必要的功率消耗。
(4) 在本示例性實施例中，總線操作速率被測量，并且由此獲得 的總線操作速率被用于時鐘頻率控制。
此外，在測量總線操作速率的情況下，假定基于每單元時間的 DRAM 115的活動時間獲得總線116的操作速率。
對安裝在操作執(zhí)行單元110中的模塊進行操作，同時與DRAM 115 交換數據。因此，測量要從DRAM 115中輸出的數據量的方法在評估 總線116的操作速率(即，總線上的通信量)中是有效的。因此，能 夠實際地并且具體地實現時鐘頻率控制。
(5) 在本示例性實施例中，輪詢狀態(tài)被確定，并且確定結果被用 于時鐘頻率控制。
當存在處于輪詢狀態(tài)的模塊時，模塊沒有執(zhí)行用于具體任務的處 理。然而，在這樣的情況下，模塊正在執(zhí)行所謂的輪詢操作，并從而 來自于其的時鐘請求處于"H"電平，并且諸如地址數據的信號被輸出 至總線116。因此，僅基于時鐘請求或者總線操作速率不能夠實現取決 于輪詢狀態(tài)的功率消耗中的減少。
18同時，在本示例性實施例中，輪詢狀態(tài)確定單元244被提供以確定每個模塊的輪詢狀態(tài)，并且確定結果被用于時鐘頻率控制。因此， 能夠實際地并且具體地實現時鐘頻率控制，并且與現有技術相比較能 夠進一步減少功率消耗。(第一修改)接下來，將會描述本發(fā)明的第一修改。圖6是示出第一修改的構造的圖。在第一示例性實施例中，已經描述了下述情況，其中，在AND條 件下確定了時鐘請求模塊確定單元241和FIFO緩沖器剩余容量確定單 元242中的每一個的確定結果，并且當兩個條件被滿足時，將時鐘頻 率16分頻。然而，在圖6中所示，沒有必要在AND條件下確定時鐘 請求模塊確定單元241和FIFO緩沖器剩余容量確定單元310的確定結 果。參考圖6，時鐘請求模式確定單元241和FIFO緩沖器剩余容量確 定單元310中的每一個將控制信號提供給時鐘輸出單元210而不涉及 任何AND (與)電路。另外，FIFO緩沖器剩余容量確定單元310不僅具有設置在其中的 安全閾值而且還具有風險閾值。圖7是示出FIFO緩沖器剩余容量和時鐘頻率之間的關系的時序圖。當FIFO緩沖器剩余容量等于或者小于風險閾值時，用于將時鐘頻 率1分頻的切換控制信號被提供給時鐘輸出單元210。即，用于將時鐘 頻率增加到最快的頻率的切換信號被輸出。此外，當FIFO緩沖器剩余容量等于或者大于安全閾值時，將時鐘 頻率2分頻。圖8是示出第一修改的操作過程的流程圖。參考圖8，當在時鐘請求確定步驟(ST100)中確定來自于監(jiān)測目 標的模塊的所有時鐘請求信號處于"L"電平(ST101中為是)時，時 鐘請求模式確定單元241向時鐘輸出單元210提供用于將時鐘頻率16 分頻的控制信號。在STIOI中，當確定來自于監(jiān)測目標模塊的所有時鐘請求不處于 "L"電平，并且不滿足STIOI的條件時，流程進入用于將時鐘頻率恢 復到快頻率的處理。具體地，執(zhí)行FIFO緩沖器剩余容量確定步驟(ST102)，并且將 安全閾值和風險閾值與要被監(jiān)測的FIFO型模塊的FIFO緩沖器剩余容 量(例如，GDC)進行比較。然后，當FIFO緩沖器剩余容量等于或者小于風險閾值時，將時鐘 頻率1分頻。注意的是，圖8中所示的其它步驟與圖5中所描述的操作的步驟 相類似。本發(fā)明不限于上述示例性實施例，并且能夠在不脫離本發(fā)明的范 圍的情況下進行各種修改。在上述示例性實施例中，基于DRAM的活動時間評估總線操作速 率，但是評估總線操作速率的方法不限于此，并且可以采用能夠評估總線操作速率(即，總線上的通信量)的其它方法。在上述示例性實施例中，己經描述了下述情況，其中，時鐘輸出單元不僅輸出來自于PLL的最高速度的時鐘而且輸出16分頻的時鐘， 即最低速度的時鐘，和2分頻的時鐘，即中速時鐘。可選地，分頻單 元的分頻比率可以被劃分為更加詳細的級。此外，閾值可以被分解成多個級，并且閾值的多個級可以被設置 在FIFO緩沖器剩余容量確定單元和總線操作速率確定單元中的每一個 中。此外，可以以與閾值相對應的更加詳細的級來選擇時鐘頻率。盡管圖3示出作為DRAM操作的示例的同步DRAM的操作，諸 如隨機存取模式或者快速頁面模式的用于讀出來自于DRAM的數據的 協(xié)議根據從讀出數據的DRAM進行變化。雖然已經按照若干示例性實施例描述了本發(fā)明，但是本領域的技 術人員將理解本發(fā)明可以在所附的權利要求的精神和范圍內進行各種 修改的實踐，并且本發(fā)明并不限于上述的示例。此外，權利要求的范圍不受到上述的示例性實施例的限制。此外，應當注意的是，申請人意在涵蓋所有權利要求要素的等同 形式，即使在后期的審査過程中對權利要求進行過修改亦是如此。
權利要求
1.一種向多個模塊提供時鐘的時鐘供給裝置，包括時鐘輸出單元，所述時鐘輸出單元在具有不同頻率的時鐘之間進行切換并且輸出所述時鐘；時鐘分配單元，所述時鐘分配單元將來自于所述時鐘輸出單元的所述時鐘分配和提供給所述多個模塊；以及時鐘切換控制單元，所述時鐘切換控制單元使來自于所述時鐘輸出單元的所述時鐘的頻率進行切換，其中，所述時鐘切換控制單元包括時鐘請求模式確定單元，當從所述多個模塊當中選擇作為監(jiān)測目標的監(jiān)測目標模塊輸出的時鐘請求信號的模式滿足預定的條件模式時，所述時鐘請求模式確定單元將用于將時鐘頻率降低為慢頻率的控制信號輸出至所述時鐘輸出單元。
2. 根據權利要求l所述的時鐘供給裝置，其中，所述時鐘請求模 式確定單元預先已經在其中寄存了所述多個模塊的識別碼，并且包括 條件設置寄存器，所述條件設置寄存器能夠任意地選擇和寄存要被監(jiān) 測的模塊。
3. 根據權利要求2所述的時鐘供給裝置，其中，當來自于在所述條件設置寄存器中選擇并且寄存的監(jiān)測目標模塊的所有的時鐘請求信號變成"L"電平時，所述時鐘請求模式確定單元將用于將所述時鐘頻 率降低為慢頻率的控制信號輸出至所述時鐘輸出單元。
4. 根據權利要求l所述的時鐘供給裝置，其中 所述多個模塊包括FIFO型的FIFO模塊，所述FIFO型的FIFO模塊按照從頂部開始的順序處理任務，所述時鐘切換控制單元包括FIFO緩沖器剩余容量確定單元，所述 FIFO緩沖器剩余容量確定單元根據所述FIFO模塊的緩沖器剩余容量 使所述時鐘輸出單元切換所述時鐘頻率，并且當所述FIFO模塊的所述緩沖器剩余容量等于或者大于預先設置的預定的安全閾值時，所述FIFO緩沖器剩余容量確定單元將用于將所 述時鐘頻率降低為慢頻率的控制信號輸出至所述時鐘輸出單元。
5. 根據權利要求4所述的時鐘供給裝置，其中，來自于所述時鐘 請求模式確定單元的所述控制信號和來自于所述FIFO緩沖器剩余容量 確定單元的所述控制信號在AND條件下被提供給所述時鐘輸出單元。
6. 根據權利要求4所述的時鐘供給裝置，其中，所述FIFO緩沖 器剩余容量確定單元具有預先被設置在其中的預定的風險閾值，并且 當所述FIFO模塊的緩沖器剩余容量等于或者小于所述風險閾值時，將 用于將所述時鐘頻率增加到快頻率的控制信號輸出至所述時鐘輸出單 元。
7. 根據權利要求l所述的時鐘供給裝置，其中，所述時鐘切換控制單元包括總線操作速率確定單元，所述總線操作速率確定單元根據 每單元時間的總線的操作速率使所述時鐘輸出單元切換所述時鐘頻率。
8. 根據權利要求7所述的時鐘供給裝置，其中，所述總線操作速 率確定單元基于每單位時間的DRAM的活動時間獲得所述總線操作速率。
9. 根據權利要求l所述的時鐘供給裝置，其中 所述多個模塊包括使用輪詢系統(tǒng)彼此進行協(xié)作的模塊，以及 所述時鐘切換控制單元包括輪詢狀態(tài)確定單元，在確定并且檢測處于輪詢狀態(tài)的模塊后，所述輪詢狀態(tài)確定單元將用于將所述時鐘頻 率降低為慢頻率的控制信號輸出至所述時鐘輸出單元。
10. 根據權利要求9所述的時鐘供給裝置，其中，所述輪詢狀態(tài)確定單元監(jiān)測總線，并且當接連地訪問相同的地址預定次數時，確定 所述模塊處于所述輪詢狀態(tài)。
11.根據權利要求9所述的時鐘供給裝置，其中 所述輪詢狀態(tài)確定單元包括被設置在其中的多個輪詢監(jiān)測目標， 當所述監(jiān)測目標模塊中的任何一個處于所述輪詢狀態(tài)時，所述輪詢狀態(tài)確定單元確認其他的監(jiān)測目標的狀態(tài)，并且當其他的監(jiān)測目標處于待機狀態(tài)時，所述輪詢狀態(tài)確定單元將用于將所述時鐘頻率降低為慢頻率的控制信號輸出至所述時鐘輸出單元。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種時鐘供給裝置，該時鐘供給裝置根據需要可變地調整被提供給每個模塊的時鐘的頻率。時鐘供給裝置包括時鐘輸出單元，該時鐘輸出單元在具有不同頻率的時鐘之間進行切換并且輸出該時鐘；時鐘分配單元，該時鐘分配單元將來自于時鐘輸出單元的時鐘分配并且提供給多個模塊；以及時鐘切換控制單元，該時鐘切換控制單元使得來自于時鐘輸出單元的時鐘的頻率發(fā)生切換。時鐘切換控制單元包括時鐘請求模式確定單元。當從監(jiān)測目標模塊輸出的時鐘請求信號的模式滿足預定條件模式時，時鐘請求模式確定單元將用于將時鐘頻率降低為慢頻率的控制信號輸出至時鐘輸出單元。
文檔編號G06F1/08GK101676831SQ20091017346
公開日2010年3月24日 申請日期2009年9月18日 優(yōu)先權日2008年9月18日
發(fā)明者德江達也 申請人:恩益禧電子股份有限公司