本發(fā)明的裝置與方法及其示范性的實(shí)施例涉及時(shí)序信號處理。
背景技術(shù):
本技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員能夠了解本公開內(nèi)容中微電子領(lǐng)域的用語與基本概念,所述用語與基本概念像是電壓、信號、電路、邏輯信號、時(shí)脈、跳變點(diǎn)(trip point)、反相器(inverter)、緩沖器、電路節(jié)點(diǎn)、有限狀態(tài)機(jī)、數(shù)據(jù)觸發(fā)器、多工器、MOS(金氧半導(dǎo)體)、PMOS(p通道金氧半導(dǎo)體)、NMOS(n通道金氧半導(dǎo)體)、CMOS(互補(bǔ)式金氧半導(dǎo)體)、晶體管、源極、柵極、漏極以及CMOS反相器。諸如此類的用語與基本概念對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是顯而易知的,因此相關(guān)細(xì)節(jié)在此將不予贅述。
于本公開中,一邏輯信號是指一種具有二種狀態(tài)的信號,所述二種狀態(tài)分別是「高」與「低」,也可說是「1」與「0」。為了說明簡潔,當(dāng)一邏輯信號處于所述「高」(「低」)狀態(tài),我們可簡稱此邏輯信號為「高」(「低」),或者簡稱此邏輯信號為「1」(「0」)。同樣地,為了說明簡潔,我們偶爾會(huì)省略引號,并簡稱該邏輯信號為高(低),或簡稱此邏輯信號為1(0),同時(shí)可以了解上述說明方式用于上下文脈絡(luò)中以說明該邏輯信號的一電平狀態(tài)。一邏輯信號可通過一電壓來實(shí)施;當(dāng)該電壓高于(低于)一接收邏輯裝置的一關(guān)聯(lián)的跳變點(diǎn),該邏輯信號即為高(低)電平,其中該接收邏輯裝置接收并處理該邏輯信號。為了說明簡潔,所述關(guān)聯(lián)的跳變點(diǎn)可簡單地說是該邏輯信號的跳變點(diǎn)。于本公開中,一第一邏輯信號的跳變點(diǎn)可以不必等同于一第二邏輯信號的跳變點(diǎn)。
若一邏輯信號為高(或說為1),其意味著「確立(asserted)」。若該邏輯信號為低(或說為0),其意味著「停止確立(de-asserted)」。
一時(shí)脈信號是一周期性的邏輯信號。
當(dāng)一邏輯信號經(jīng)歷一低至高(高至低)轉(zhuǎn)變(transition)時(shí),該邏輯信號會(huì)展現(xiàn)一上升(下降)沿。
一時(shí)序信號的組成可能包含二邏輯信號,包含一第一邏輯信號(通過下標(biāo)中的附加標(biāo)號「+」來表示)以及一第二邏輯信號(通過下標(biāo)中的附加標(biāo)號「-」來表示)。該時(shí)序信號的值可能包含該第二邏輯信號與該第一邏輯信號的間的一時(shí)序差。舉例而言,一時(shí)序信號X的組成可能包含二邏輯信號X+與X-,其中X+于時(shí)間t+時(shí)具有一上升緣,且X-于時(shí)間t-具有一上升緣,該時(shí)序信號的一數(shù)值為(t--t+)。
一時(shí)序平移器接收一時(shí)序信號X并輸出另一時(shí)序信號X’,藉此該時(shí)序信號X’的一數(shù)值會(huì)等同于該時(shí)序信號X的一數(shù)值。圖1顯示一時(shí)序平移器100,包含一第一緩沖器100P與一第二緩沖器100N,該時(shí)序信號X的組成包含二邏輯信號X+與X-,此時(shí)該時(shí)序信號X’的組成包含二邏輯信號X’+與X’-,由于一緩沖器保存一信號的數(shù)值,但會(huì)引起一延遲,因此,除了該第一緩沖器100P所造成的延遲外,該X’+等同于X+;同樣地,除了該第二緩沖器100N所造成的延遲外,該X’-等同于X-。只要該第一緩沖器100P實(shí)質(zhì)相同于該第二緩沖器100N,本技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員亦能認(rèn)知到該時(shí)序信號X’的一數(shù)值將等同于該時(shí)序信號X的一數(shù)值。一時(shí)序信號可通過多種的操作方式而被處理,舉例而言,一時(shí)序信號可以被放大(通過使用一時(shí)序信號放大器),且能被量化(quantized)(通過使用一時(shí)間至數(shù)字轉(zhuǎn)換器(time-to-digital converter))。一時(shí)序平移器允許一時(shí)序信號于一較晚的時(shí)間點(diǎn)被處理,在很多例子中,能夠依據(jù)一系統(tǒng)時(shí)脈而于一較晚的時(shí)間點(diǎn)處理一時(shí)序信號是需要的。使用圖1的時(shí)序平移器100能夠允許于一較晚的時(shí)間點(diǎn)依據(jù)一系統(tǒng)時(shí)脈處理一時(shí)序信號,但僅能在一特意指定(ad hoc)方式下實(shí)施,其中該時(shí)序信號與該系統(tǒng)時(shí)脈的關(guān)系的一時(shí)序是被預(yù)知到某種程度的,于這樣的情況下,一可操作的緩沖器可被選用,其伴隨著該時(shí)序信號與一系統(tǒng)時(shí)脈的預(yù)知關(guān)系。一傳統(tǒng)的時(shí)序平移器可見于下列文獻(xiàn)中:Hong et al.,“A 0.004mm2 250μWΔΣTDC with time-difference accumulator and a 0.012mm2 2.5mW bang-bang digital PLL using PRNG for low-power SoC applications,”Solid-State Circuits Conference Digest of Technical Papers(ISSCC),2012 IEEE International,pp.240-242。
鑒于上述,本發(fā)明提出一種具有創(chuàng)新概念的裝置與方法,其涉及平移 一時(shí)序信號的一系統(tǒng)性的方式,能與一系統(tǒng)時(shí)脈相容。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本創(chuàng)新概念的一方面(aspect)在于依據(jù)一時(shí)脈信號平移一時(shí)序信號的一時(shí)序。
于一示范性的實(shí)施例中,本發(fā)明的一時(shí)序平移器包含:一第一門控緩沖器,用來接收一第一邏輯信號以及輸出一第二邏輯信號;一第二門控緩沖器,用來接收一第三邏輯信號以及輸出一延遲信號;以及一有限狀態(tài)機(jī),用來接收該延遲信號以及一時(shí)脈信號,其中該第一門控緩沖器用來依據(jù)該有限狀態(tài)機(jī)的狀態(tài)而條件式地被致能,且該第二門控緩沖器用來無視于該有限狀態(tài)機(jī)的狀態(tài)而被致能。
于一示范性的實(shí)施例中,該第一門控緩沖器包含:多個(gè)CMOS(互補(bǔ)式金氧半導(dǎo)體)反相器以一串聯(lián)型態(tài)(cascade topology)被設(shè)置;一PMOS(p通道金氧半導(dǎo)體)晶體管,用來將該多個(gè)CMOS反相器耦接至一電源供應(yīng)節(jié)點(diǎn);以及一NMOS(n通道金氧半導(dǎo)體)晶體管,用來將該多個(gè)CMOS反相器耦接至一接地節(jié)點(diǎn),其中該P(yáng)MOS晶體管與該NMOS晶體管用來依據(jù)該有限狀態(tài)機(jī)的狀態(tài)而被條件式地導(dǎo)通。
于一示范性的實(shí)施例中,該第二門控緩沖器包含:多個(gè)CMOS(互補(bǔ)式金氧半導(dǎo)體)反相器以一串聯(lián)型態(tài)(cascade topology)被設(shè)置;一PMOS(p通道金氧半導(dǎo)體)晶體管,用來將該多個(gè)CMOS反相器耦接至一電源供應(yīng)節(jié)點(diǎn);以及一NMOS(n通道金氧半導(dǎo)體)晶體管,用來將該多個(gè)CMOS反相器耦接至一接地節(jié)點(diǎn),其中該P(yáng)MOS晶體管與該NMOS晶體管用來無視于該有限狀態(tài)機(jī)的狀態(tài)而被導(dǎo)通。
于一示范性的實(shí)施例中,該有限狀態(tài)機(jī)依據(jù)該時(shí)脈信號的一邊緣進(jìn)入一第一狀態(tài),并依據(jù)該延遲信號的一邊緣進(jìn)入一第二狀態(tài)。
于一示范性的實(shí)施例中,當(dāng)該有限狀態(tài)機(jī)處于該第一狀態(tài)時(shí),該第一門控緩沖器被致能;以及當(dāng)該有限狀態(tài)機(jī)處于該第二狀態(tài)時(shí),該第一門控緩沖器被禁能。
于另一實(shí)施例中,前述時(shí)序平移器進(jìn)一步包含:一第三門控緩沖器,用來接收該時(shí)脈信號以及輸出一第四邏輯信號,其中該第三門控緩沖器用 來無視于該有限狀態(tài)機(jī)的狀態(tài)而被致能。
于另一實(shí)施例中,該第一邏輯信號與該第三邏輯信號于被該時(shí)序平移器接收前被對換(swapped)。
于一示范性的實(shí)施例中,本發(fā)明的一時(shí)序平移方法包含:接收一第一邏輯信號、通過一第一門控緩沖器傳播該第一邏輯信號以產(chǎn)生一第二邏輯信號、以及接收一時(shí)脈信號;接收一第三邏輯信號;通過一第二門控緩沖器傳播該第三邏輯信號以產(chǎn)生一延遲信號;依據(jù)該時(shí)脈信號的一邊緣將一有限狀態(tài)機(jī)置于一第一狀態(tài);以及依據(jù)該延遲信號的一邊緣將該有限狀態(tài)機(jī)置于一第二狀態(tài),其中當(dāng)該有限狀態(tài)機(jī)處于該第一狀態(tài)時(shí)該第一門控緩沖器被致能,當(dāng)該有限狀態(tài)機(jī)處于該第二狀態(tài)時(shí)該第一門控緩沖器被禁能,當(dāng)該有限狀態(tài)機(jī)處于該第一與第二狀態(tài)時(shí)該第二門控緩沖器被致能。
于一示范性的實(shí)施例中,該第一門控緩沖器包含:多個(gè)CMOS(互補(bǔ)式金氧半導(dǎo)體)反相器以一串聯(lián)型態(tài)(cascade topology)被設(shè)置;一PMOS(p通道金氧半導(dǎo)體)晶體管,用來將該多個(gè)CMOS反相器耦接至一電源供應(yīng)節(jié)點(diǎn);以及一NMOS(n通道金氧半導(dǎo)體)晶體管,用來將該多個(gè)CMOS反相器耦接至一接地節(jié)點(diǎn),其中當(dāng)該有限狀態(tài)機(jī)處于該第一狀態(tài)時(shí),該P(yáng)MOS晶體管與該NMOS晶體管被導(dǎo)通;以及當(dāng)該有限狀態(tài)機(jī)處于該第二狀態(tài)時(shí),該P(yáng)MOS晶體管與該NMOS晶體管被停止導(dǎo)通。
于一示范性的實(shí)施例中,該第二門控緩沖器包含:多個(gè)CMOS(互補(bǔ)式金氧半導(dǎo)體)反相器以一串聯(lián)型態(tài)(cascade topology)被設(shè)置;一PMOS(p通道金氧半導(dǎo)體)晶體管,用來將該多個(gè)CMOS反相器耦接至一電源供應(yīng)節(jié)點(diǎn);以及一NMOS(n通道金氧半導(dǎo)體)晶體管,用來將該多個(gè)CMOS反相器耦接至一接地節(jié)點(diǎn),其中當(dāng)該有限狀態(tài)機(jī)處于該第一與第二狀態(tài)時(shí),該P(yáng)MOS晶體管與該NMOS晶體管被導(dǎo)通。
于一示范性的實(shí)施例中,前述時(shí)序平移方法進(jìn)一步包含:于接收該第一與第二邏輯信號時(shí),對換(swapping)該第一邏輯信號與該第二邏輯信號。
于另一實(shí)施例中,前述時(shí)序平移方法進(jìn)一步包含:通過一第三門控緩沖器傳播該時(shí)脈信號以產(chǎn)生一第四邏輯信號,其中當(dāng)該有限狀態(tài)機(jī)處于該第一與第二狀態(tài)時(shí),該第三門控緩沖器被導(dǎo)通。
附圖說明
圖1顯示現(xiàn)有技術(shù)的一時(shí)序平移器的一架構(gòu)圖。
圖2A依據(jù)一示范性的實(shí)施例顯示一時(shí)序平移器的一功能方塊圖。
圖2B依據(jù)圖2A的時(shí)序平移器的一示范性的實(shí)施例顯示一有限狀態(tài)機(jī)的一架構(gòu)圖。
圖2C依據(jù)一示范性的實(shí)施例顯示一門控緩沖器的一架構(gòu)圖。
圖2D顯示圖2C中一示范性的反相器的一架構(gòu)圖。
圖2E顯示圖2A的時(shí)序平移器的一示范性的時(shí)序圖。
圖2F依據(jù)一示范性的實(shí)施例顯示一偏移(offset)時(shí)序平移器的一功能方塊圖。
圖3A依據(jù)一示范性的實(shí)施例顯示一時(shí)序加法器的一架構(gòu)圖。
圖3B依據(jù)另一實(shí)施例顯示一替代的時(shí)序加法器的一架構(gòu)圖。
附圖標(biāo)記說明:
100 時(shí)序平移器
100P、100N 緩沖器
X、X’ 時(shí)序信號
X+、X-、X’+、X’- 邏輯信號
200、200A 時(shí)序平移器
210AB 串聯(lián)門控緩沖器
201A~210D 門控緩沖器
220FSM (有限狀態(tài)機(jī))
XI、XO 時(shí)序信號
XI+、XI-、X’I+、X’I-、XO+、XO- 邏輯信號
CLK 時(shí)脈信號
EN 致能信號
221 多工器
222 DFF(數(shù)據(jù)觸發(fā)器)
D 輸入端
Q 輸出端
QB 互補(bǔ)輸出端
TRG 觸發(fā)信號
ENB 致能信號的邏輯互補(bǔ)信號
210 門控緩沖器
211~214 反相器
211A PMOS晶體管
211B NMOS晶體管
215 PMOS晶體管
216 NMOS晶體管
217 電源側(cè)上的電路節(jié)點(diǎn)
218 接地側(cè)上的電路節(jié)點(diǎn)
219 反相器鏈
VDD 電源供應(yīng)電壓
VSS 接地電壓
230 CMOS反相器
251~256 時(shí)間點(diǎn)
251E~256E 上升緣
TGB 傳播延遲
時(shí)間差異
300A~300B 時(shí)序加法器
310、320 偏移時(shí)序平移器
X1 第一時(shí)序信號
X2 第二時(shí)序信號
X3 第二時(shí)序信號
XO1 第一偏移時(shí)序信號
XO2 第一偏移時(shí)序信號
X1+、X1-、X2+、X2-、X3+、X3- 邏輯信號
具體實(shí)施方式
本發(fā)明概念的示范性的實(shí)施例涉及一時(shí)序平移器。盡管本說明書提及數(shù)個(gè)本發(fā)明的實(shí)施范例,其涉及本發(fā)明概念實(shí)施時(shí)的較佳模式,然而本發(fā) 明概念可通過許多方式來實(shí)現(xiàn),亦即本發(fā)明概念并不受限于后述的特定實(shí)施范例或特定方式,其中該特定實(shí)施范例或方式載有被實(shí)施的技術(shù)特征。此外,已知的細(xì)節(jié)不會(huì)被顯示或說明,藉此避免妨礙本發(fā)明概念的特征的呈現(xiàn)。
本發(fā)明概念的公開是從一工程觀點(diǎn)出發(fā),其中若一第一量值(first quantity)與一第二量值(second quantity)的間的差異小于一給定容忍范圍,該第一量值可以說是「等于(equal to)」該第二量值。舉例而言,若該給定容忍范圍為0.5mv或其它適當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)值,則100.2mV可以說是等于100mV。換言之,當(dāng)陳述「X等于Y」時(shí),該陳述意味著「X幾乎等于Y,且X與Y之間的差異小于一符合考量的給定容忍范圍」。同樣地,于一數(shù)學(xué)表示式中,一等號「=」意味著「于該工程觀點(diǎn)下的『等于』」。同樣地,當(dāng)陳述「X相同于(identical to)Y」時(shí),該陳述意味著X與Y之間沒有實(shí)質(zhì)差異。
圖2A依據(jù)一示范性的實(shí)施例描繪一時(shí)序平移器200的一功能方塊圖。該時(shí)序平移器200用來依據(jù)一時(shí)脈信號CLK接收一輸入時(shí)序信號XI,其組成包含二邏輯信號XI+與XI-,該時(shí)序平移器200也用來依據(jù)該時(shí)脈信號CLK輸出一輸出時(shí)序信號XO,其組成包含二邏輯信號XO+與XO-。時(shí)序平移器200包含:一串聯(lián)的門控(gated)緩沖器210AB,包含一門控緩沖器210A與一門控緩沖器210B以一串聯(lián)型態(tài)(cascade topology)被設(shè)置,用來依據(jù)一致能信號EN接收XI+與X’I+;一門控緩沖器210C,用來接收XI-并輸出一延遲信號X’I-;一門控緩沖器210D,用來接收CLK與輸出XO-;以及一有限狀態(tài)機(jī)(finite state machine,FSM)220,用來接收X’I-與CLK,并輸出該致能信號EN。于一示范性的實(shí)施例中,該門控緩沖器210A、該門控緩沖器210B、該門控緩沖器210C以及該門控緩沖器210D是實(shí)質(zhì)相同的。然而,該門控緩沖器210A與該門控緩沖器210B是在該FSM 220處于該致能信號EN被確立的狀態(tài)下時(shí)被條件式地(conditionally)致能;而該門控緩沖器210C與該門控緩沖器210D是無視于該FSM 220的狀態(tài)而被致能。
圖2B依據(jù)一示范性的實(shí)施例顯示該FSM 220的一架構(gòu)圖。FSM 220包含:一多工器221用來依據(jù)該致能信號EN接收X’I-與CLK以及輸出一觸發(fā)信號TRG;以及一數(shù)據(jù)觸發(fā)器(data flip flop,DFF)222用來按照該 觸發(fā)信號TRG的一上升緣而切換(toggle)。DFF 222具有一輸入端標(biāo)示為「D」、一輸出端標(biāo)示為「Q」、一互補(bǔ)輸出端標(biāo)示為「QB」以及一時(shí)脈端由一楔形(wedge)符號所標(biāo)示,該些標(biāo)示被廣泛地使用且它們關(guān)聯(lián)的意義與功能是為本領(lǐng)域人士所熟知,故在此不予詳述。該致能信號EN代表該FSM220的一狀態(tài),當(dāng)該致能信號EN被確立(asserted),該多工器221選擇X’I-做為該觸發(fā)信號TRG,且該致能信號EN保持被確立的狀態(tài)直到X’I-的一上升緣的到來,該上升緣會(huì)觸發(fā)DFF 222以使其切換,從而停止確立(de-assert)該致能信號EN;當(dāng)該致能信號EN被停止確立(de-asserted),該多工器221選擇CLK做為該觸發(fā)信號TRG,且該致能信號EN保持被停止確立的狀態(tài)直到CLK的一上升緣的到來,該上升緣會(huì)觸發(fā)DFF 222以使其切換,從而確立(assert)該致能信號EN。此處ENB表示該致能信號EN的一邏輯互補(bǔ)信號,也就是說當(dāng)EN為1(0)時(shí),ENB為0(1)。
圖2C依據(jù)一示范性的實(shí)施例繪示一門控緩沖器210的一架構(gòu)圖。于本公開的通篇內(nèi)容中,「VDD」表示一電源供應(yīng)電壓以及「VSS」表示一接地電壓,此二標(biāo)示法被廣泛地使用且為本領(lǐng)域人士所熟知。該門控緩沖器210的結(jié)構(gòu)對應(yīng)圖2A的門控緩沖器210A、門控緩沖器210B、門控緩沖器210C與門控緩沖器210D的一示范性的實(shí)施例。該門控緩沖器210包含一反相器鏈(inverter chain)219,其包含多個(gè)反相器211、212、213、…、214以一串聯(lián)型態(tài)被設(shè)置;一NMOS晶體管216;以及一PMOS晶體管215。當(dāng)該門控緩沖器210對應(yīng)圖2A的各個(gè)門控緩沖器210A(210B、210C、210D)的示范性的實(shí)施例時(shí),該反相器鏈219分別接收XI+(X’I+、XI-、CLK),并分別輸出X’I+(XO+、X’I-、XO-),各個(gè)門控緩沖器210A(210B、210C、210D)的NMOS晶體管216分別被EN(EN、VDD、VDD)所控制,各個(gè)門控緩沖器210A(210B、210C、210D)的PMOS晶體管215分別被ENB(ENB、VSS、VSS)所控制。該些反相器211、212、213、…、214的每一個(gè)是一CMOS反相器包含一PMOS晶體管與一NMOS晶體管,耦接一電源側(cè)(power side)上的電路節(jié)點(diǎn)217與一接地側(cè)(ground side)上的電路節(jié)點(diǎn)218。舉例而言,反相器211包含一PMOS晶體管211A與一NMOS晶體管211B,該P(yáng)MOS晶體管211A的柵極與該NMOS晶體管211B的柵極均耦接至一左側(cè)(left side)上的一輸入點(diǎn),該P(yáng)MOS晶體管211A的漏極與該NMOS晶體管211B的漏極 均耦接至一右側(cè)(right side)上的一輸出點(diǎn),該P(yáng)MOS晶體管211A的源極耦接至一頂側(cè)(top side)上的電路節(jié)點(diǎn)217,該NMOS晶體管211B的源極耦接一底側(cè)(bottom side)上的節(jié)點(diǎn)218。此示范性的實(shí)施例進(jìn)一步地被閘明于圖2D。本領(lǐng)域技術(shù)人員了解什么是一MOS晶體管的「柵極」、「源極」與「漏極」,且了解一CMOS反相器是如何運(yùn)作,因此細(xì)節(jié)在此不予贅述。當(dāng)該P(yáng)MOS晶體管215與該NMOS晶體管216均被導(dǎo)通(turned on)時(shí),反相器鏈219被供電(powered on)且該門控緩沖器210被致能,于一示范性的實(shí)施例中,XI+(X’I-、XI-、CLK)的一邊緣通過該門控緩沖器210而分別傳播,且若該門控緩沖器210被致能達(dá)一足夠久的時(shí)間,所述被傳播的邊緣最終會(huì)于一較遲的時(shí)間點(diǎn)分別導(dǎo)致X’I+(XO+、X’I-、XO-)的一邊緣。當(dāng)該P(yáng)MOS晶體管215與該NMOS晶體管均被停止導(dǎo)通(turned off),反相器鏈219被斷電(powered off)且該門控緩沖器210被禁能,于一示范性的實(shí)施例中,該門控緩沖器210被「冷凍(frozen)」,也就是說該些反相器211、212、213、…、214的每一個(gè)的輸出電壓被保持住(held),若該P(yáng)MOS晶體管215與該NMOS晶體管216在XI+(X’I-、XI-、CLK)的各個(gè)邊緣通過各自的門控緩沖器210完成傳播前均被停止導(dǎo)通,該邊緣的傳播會(huì)被停止(halted),但會(huì)在該P(yáng)MOS晶體管215與該NMOS晶體管216再度被導(dǎo)通時(shí)被恢復(fù)(resumed)。該門控緩沖器210C與210D被致能,這是因?yàn)樗鼈兏髯缘腜MOS晶體管215的柵極被耦接至VSS且它們各自的NMOS晶體管216被耦接至VDD,因此,XI-的一邊緣與CLK的一邊緣總是會(huì)分別通過該門控緩沖器210C與210D而傳播,且會(huì)在期間TGB3與TGB4后分別變成X’I-的一邊緣與XO-的一邊緣,其中期間TGB3與TGB4分別是該門控緩沖器210C與210D的傳播延遲。在另一方面,該門控緩沖器210A與210B只有在該致能信號EN被確立時(shí)(以及其邏輯互補(bǔ)信號ENB被停止確立時(shí))被致能,因此,XI+(X’I+)的一邊緣只有在該致能信號被確立時(shí)能分別經(jīng)由該門控緩沖器210A(210B)而傳播。圖2A的時(shí)序平移器200被適當(dāng)設(shè)計(jì),從而XI+的一邊緣不會(huì)不間斷地通過該串聯(lián)的門控緩沖器210AB而傳播,但總是會(huì)按照該時(shí)脈信號CLK的一邊緣而恢復(fù)傳播。通過這種方式,該時(shí)序信號XI依據(jù)該時(shí)脈信號CLK而被平移。
為確保圖2C的門控緩沖器210在導(dǎo)入一傳播延遲時(shí)不會(huì)引起極性反轉(zhuǎn) (polarity inversion),反相器鏈219中的串聯(lián)反相器的總數(shù)目必須為一偶數(shù),這是因?yàn)榇?lián)反相器的總數(shù)若為奇數(shù)會(huì)引起極性反轉(zhuǎn)。
于一示范性的實(shí)施例中,所述四個(gè)門控緩沖器210A、210B、210C與210D是相同的,它們具有相同的傳播延遲(當(dāng)它們被致能時(shí)),為了便于說明一示范性的實(shí)施例,假定一傳播延遲為TGB。圖2E顯示圖2A的時(shí)序平移器200的一示范性的時(shí)序圖,該致能信號EN原本為確立的(asserted),時(shí)序信號成分XI+于時(shí)間點(diǎn)251時(shí)具有一上升緣251E,而時(shí)序信號成分XI-于時(shí)間點(diǎn)252具有一上升緣252E,時(shí)間點(diǎn)252與時(shí)間點(diǎn)251之間的差異為△,其是該輸入時(shí)序信號XI的一數(shù)值,XI-的上升緣252E經(jīng)由該門控緩沖器210C傳播,并于時(shí)間點(diǎn)253時(shí)導(dǎo)致X’I-的一上升緣253E,時(shí)間點(diǎn)253與時(shí)間點(diǎn)252之間的差異為TGB,此是該門控緩沖器210C的傳播延遲為TGB,X’I-的上升緣253E于時(shí)間點(diǎn)253觸發(fā)該FSM 220以使其切換(toggle),從而于時(shí)間點(diǎn)253時(shí)該致能信號EN被停止確立,因此,于時(shí)間點(diǎn)253時(shí)沿著該串聯(lián)門控緩沖器210AB傳播的XI+的上升緣251E被停止。然而,于時(shí)間點(diǎn)253時(shí),XI+的上升緣251E已傳播達(dá)到一總時(shí)間為TGB+△,該時(shí)脈信號CLK于時(shí)間點(diǎn)254具有一上升緣254E,其觸發(fā)該FSM 220以使其再度切換,從而該致能信號EN于時(shí)間點(diǎn)254時(shí)再次被確立,這促使沿著該串聯(lián)門控緩沖器210AB傳播的XI+的上升緣251E再繼續(xù)進(jìn)行,既然該串聯(lián)門控緩沖器210AB的總傳播延遲為2TGB,XI+的上升緣251E需要一額外的時(shí)間{2TGB-(TGB+△)=TGB-△}來經(jīng)由該串聯(lián)門控緩沖器210AB完成傳播。當(dāng)XI+的上升緣251E于時(shí)間點(diǎn)255時(shí)經(jīng)由該串聯(lián)門控緩沖器210AB完成傳播,其導(dǎo)致XO+的一上升緣255E,時(shí)間點(diǎn)255與時(shí)間點(diǎn)254之間的差異為TGB-△,其為XI+的上升緣251E于時(shí)間點(diǎn)254繼續(xù)進(jìn)行傳播后XI+的上升緣251E經(jīng)由該串聯(lián)門控緩沖器210AB完成傳播所需的時(shí)間。最后,該時(shí)脈信號CLK的上升緣254E通過該門控緩沖器210D傳播,于時(shí)間點(diǎn)256導(dǎo)致XO-的一上升緣256E,時(shí)間點(diǎn)256與時(shí)間點(diǎn)254之間的差異為TGB,其為該時(shí)脈信號CLK的上升緣254E經(jīng)由該門控緩沖器210D傳播所需的時(shí)間,時(shí)間點(diǎn)256與時(shí)間點(diǎn)255之間的差異從而為△,因此,該輸出時(shí)序信號XO的值等于該輸入時(shí)序信號XI的值。既然除了一傳播延遲TGB外,XO-等同于該時(shí)脈信號CLK,該時(shí)序平移器200依據(jù)該時(shí)脈信號CLK所決定的一時(shí)序?qū)⒃撦斎霑r(shí)序信號XI平移為該輸出時(shí) 序信號XO,同時(shí)保留了該輸入時(shí)序信號XI的值。
值得注意的是所述四個(gè)門控緩沖器210A、210B、210C與210D相同一事僅是范例,而非圖2A的時(shí)序平移器200的運(yùn)作功能上的必要條件,當(dāng)此條件無法被維持住,該時(shí)序平移器200仍可能保有運(yùn)作功能,但該時(shí)序平移器200可適當(dāng)處理的該輸入時(shí)序信號XI的值的范圍可能會(huì)減少。
所述串聯(lián)門控緩沖器210AB也可被描述及闡釋為具有雙倍傳播延遲的單一門控緩沖器。于一示范性的實(shí)施例中,該門控緩沖器被描述及闡釋為該第一門控緩沖器210A與該第二門控緩沖器210B的串聯(lián)組合,藉此清楚說明該串聯(lián)門控緩沖器210AB的傳播延遲為該門控緩沖器210C與210D的傳播延遲的二倍。
本發(fā)明的另一實(shí)施例為偏移時(shí)序平移器(offset time shifter)200A如圖2F所示。除了該門控緩沖器210D被移除(或被繞過(bypassed))外,該偏移時(shí)序平移器200A完全等同于圖2A的時(shí)序平移器200,且該時(shí)序信號CLK直接用來取代該邏輯信號XO-,導(dǎo)致一替代的輸出時(shí)序信號X’O。于此示范性的實(shí)施例中,該替代的輸出時(shí)序信號X’O的值是等于該輸入時(shí)序信號XI的值減去該傳播延遲TGB,其為一固定的偏移量。
圖2F的偏移時(shí)序平移器200A也能用來實(shí)施一時(shí)序加法器(time adder)。圖3A依據(jù)一示范性的實(shí)施例顯示一時(shí)序加法器300A的一功能方塊圖。時(shí)序加法器300A包含:一第一偏移時(shí)序平移器310,用來依據(jù)一時(shí)脈信號CLK接收一第一時(shí)序信號X1(其組成包含二邏輯信號X1+與X1-)與輸出一邏輯信號X3+,其中X3+與該時(shí)脈信號CLK形成一第一偏移時(shí)序信號XO1;以及一第二偏移時(shí)序平移器320,用來依據(jù)該時(shí)脈信號CLK接收一第二時(shí)序信號X2(其組成包含二邏輯信號X2+與X2-)與輸出一邏輯信號X3-,其中X3-與該時(shí)脈信號CLK形成一第二偏移時(shí)序信號XO2,于此處,圖2F的偏移時(shí)序平移器200A的電路是用來當(dāng)做該第一偏移時(shí)序平移器310與該第二偏移時(shí)序平移器320的一示范性的相對應(yīng)結(jié)構(gòu)。為了一示范性實(shí)施例的進(jìn)一步說明,令該第一時(shí)序信號X1的值為△1,并令該第二時(shí)序信號X2的值為△2,如同前述說明,該第一偏移時(shí)序信號XO1的值為△1-TGB,且該第二偏移時(shí)序信號XO2的值為△2-TGB,因此,該時(shí)脈信號CLK與X3+之間的一時(shí)序差異為△1-TGB,且該時(shí)脈信號CLK與X3-之間的一時(shí)序差異為△2-TGB,故該邏輯信號X3-與 該邏輯信號X3+之間的一時(shí)序差異為△1-△2,因此,X3+與X3-共同形成一第三時(shí)序信號X3,其值為△1-△2。時(shí)序加法器300A因此接收該第一時(shí)序信號X1與該第二時(shí)序信號X2,并輸出該第三時(shí)序信號X3,藉此該第三時(shí)序信號X3的值是等于該第一時(shí)序信號X1的值減去該第二時(shí)序信號X2的值。該時(shí)序加法器300因此等效地將該第二時(shí)序信號X2從該第一時(shí)序信號X1中減去。
于另一示范性的實(shí)施例中,圖3B顯示一示范性的時(shí)序加法器300B的一架構(gòu)圖。除了該二邏輯信號X2+與X2-于被該第二偏移時(shí)序平移器320接收前被對換(swapped)外,該示范性的時(shí)序加法器300B是等同于圖3A的時(shí)序加法器300A。由于該對換操作,該第三時(shí)序信號X3的值是等于該第一時(shí)序信號X1的值加上該第二時(shí)序信號X2的值,該時(shí)序加法器300B因此接收該第一時(shí)序信號X1與該第二時(shí)序信號X2,并輸出該第三時(shí)序信號X3,從而該第三時(shí)序信號X3的值是等于該第一時(shí)序信號X1的值加上該第二時(shí)序信號X2的值。
雖然本發(fā)明的實(shí)施例如上所述,然而該些實(shí)施例并非用來限定本發(fā)明,本技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員可依據(jù)本發(fā)明的明示或隱含的內(nèi)容對本發(fā)明的技術(shù)特征施以變化,凡此種種變化均可能屬于本發(fā)明所尋求的專利保護(hù)范疇,換言之,本發(fā)明的專利保護(hù)范圍須視本說明書的權(quán)利要求所界定者為準(zhǔn)。