饋通信號傳輸電路和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明公開的實施例涉及一種饋通信號傳輸電路和方法，更具體地，涉及一種利用至少一個永久上電緩沖器和可切換常規(guī)緩沖器的饋通信號傳輸電路和方法，所述可切換常規(guī)緩沖器可以選擇性地斷電。
【背景技術(shù)】
[0002]饋通是用于運送信號通過印刷電路板(PCB)的導(dǎo)體。饋通可以分為電源類和儀表類，其中電源饋通用于運送高電流或高電壓，儀表饋通用于運送通常為低電流或低電壓的電信號。
[0003]請參考圖1，其示出了根據(jù)【背景技術(shù)】的饋通電路設(shè)計。如圖1所示，電路100包括屬于不同的分區(qū)/塊/電源域的三個電路10，20，30。當(dāng)電路20發(fā)送信號至電路10或從電路10接收信號時，這些信號必須經(jīng)過在電路10和20之間的電路30。為此，電路30不得不被設(shè)計成永久上電類型；否則，電路10和20之間的信號傳輸可能會失敗。如果電路30被斷電，電路20將不能發(fā)送信號至電路10或從電路10接收信號。但是，使用永久上電元件(cell)將提高功率消耗。具體地，當(dāng)位于饋通電路之前的電源塊(source block)和位于饋通電路之后的負載塊(sink block)被斷電時，饋通電路將保持通電，從而不可避免地導(dǎo)致泄漏功率。因此，需要一種新穎的饋通設(shè)計，其使用永久上電元件，但其中的電路可以被斷電。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]根據(jù)本發(fā)明的示例性的實施例，提出一種利用至少一個永久上電緩沖器和可切換常規(guī)緩沖器的饋通信號傳輸電路和方法以解決上述問題，所述可切換常規(guī)緩沖器可以選擇性地斷電。
[0005]根據(jù)本發(fā)明的第一方面，公開一種饋通信號傳輸電路。饋通信號傳輸電路具有第一永久上電元件和元件控制單元。第一永久上電元件配置為傳輸?shù)谝豢刂菩盘?。元件控制單元耦合到第一永久上電元件，并具有電源開關(guān)和多個緩沖器。電源開關(guān)耦合到第一永久上電元件，并配置為接收第一控制信號以及根據(jù)第一控制信號選擇性地傳導(dǎo)電源信號。緩沖器耦合到電源開關(guān)，其中每個緩沖器配置為僅當(dāng)其被電源開關(guān)輸出的電源信號所驅(qū)動時緩沖數(shù)據(jù)輸入。
[0006]根據(jù)本發(fā)明的第二個方面，公開一種饋通信號傳輸方法。饋通信號傳輸方法包含:通過第一永久上電元件傳輸?shù)谝豢刂菩盘?；參考第一永久上電元件以選擇性地向多個緩沖器提供電源信號，其中每個緩沖器配置為僅當(dāng)其被電源信號所驅(qū)動時緩沖數(shù)據(jù)輸入。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的第三個方面，公開一種饋通信號傳輸電路。饋通信號傳輸電路包含多個永久上電元件和元件控制單元。永久上電元件配置為分別傳輸多個控制信號。元件控制單元耦合到永久上電元件，并具有多個電源開關(guān)和多個緩沖器。電源開關(guān)分別耦合到永久上電元件，其中每個電源開關(guān)配置為接收相應(yīng)控制信號，并根據(jù)相應(yīng)控制信號選擇性地傳導(dǎo)電源信號。緩沖器分別耦合到電源開關(guān)，其中每個緩沖器配置為僅當(dāng)其被相應(yīng)電源開關(guān)輸出的電源信號所驅(qū)動時緩沖數(shù)據(jù)輸入。
[0008]本發(fā)明所提供的饋通信號傳輸電路能夠減少電路的泄露功耗。
[0009]在閱讀了隨后以不同附圖展示的優(yōu)選實施例的詳細說明之后，本發(fā)明的這些和其它目標(biāo)對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說無疑將變得明顯。
【附圖說明】
[0010]圖1示出了根據(jù)【背景技術(shù)】的饋通電路設(shè)計。
[0011]圖2示出了根據(jù)本發(fā)明第一實施例的饋通信號傳輸電路。
[0012]圖3示出了根據(jù)本發(fā)明第二實施例的饋通信號傳輸電路。
[0013]圖4示出了其中使用圖3所示饋通信號傳輸電路的第一示例性方案。
[0014]圖5示出了其中使用圖3所示饋通信號傳輸電路的第二示例性方案。
[0015]圖6示出了其中使用圖2所示饋通信號傳輸電路的第三示例性方案。
[0016]圖7示出了其中使用圖3所示饋通信號傳輸電路的第四示例性方案。
[0017]圖8示出了根據(jù)本發(fā)明第三實施例的饋通信號傳輸電路。
【具體實施方式】
[0018]在說明書和隨后的權(quán)利要求書中始終使用特定術(shù)語來指代特定組件。正如本領(lǐng)域技術(shù)人員所認識到的，制造商可以用不同的名稱指代組件。本文件無意于區(qū)分那些名稱不同但功能相同的組件。在以下的說明書和權(quán)利要求中，術(shù)語“包含”和“包括”被用于開放式類型，因此應(yīng)當(dāng)被解釋為意味著“包含，但不限于...”。此外，術(shù)語“耦合”旨在表示間接或直接的電連接。因此，如果一個設(shè)備耦合到另一設(shè)備，則該連接可以是直接電連接，或者經(jīng)由其它設(shè)備和連接的間接電連接。
[0019]請參考圖2，其示出了根據(jù)本發(fā)明第一實施例的饋通信號傳輸電路200。饋通信號傳輸電路200包含多個永久上電元件210，250(也標(biāo)記為“PBUF”)，元件控制單元220和多個中繼器230_1-230_N(也標(biāo)記為“ISO”)的。永久上電元件210配置為接收和發(fā)送第一控制源PWR_C0N。永久上電元件250配置為接收和發(fā)送第二控制源IS0_C0N。應(yīng)當(dāng)注意到，甚至當(dāng)饋通信號傳輸電路200所在的電源域中其他邏輯元件的電源被關(guān)閉時，永久上電元件210和250仍保持有效。在本實施例中，永久上電元件210和250沒有被用作饋通緩沖器。反而是常規(guī)緩沖器被用作饋通緩沖器。
[0020]如圖2所示，元件控制單元220耦合到永久上電元件210，且包含電源開關(guān)222 (也標(biāo)記為“SW” )和多個緩沖器224_1-224_N(也標(biāo)記為“BUF”)，其中緩沖器224_1_224_N使用常規(guī)緩沖器而實施以作為饋通緩沖器。應(yīng)當(dāng)注意到，N的值可以是任何正整數(shù)，這取決于實際的設(shè)計需求/考量。電源開關(guān)222耦合到永久上電元件210，并接收來自永久上電元件210的第一控制信號PWR_C0N，并輸出ack out信號。第一控制信號PWR_C0N用作開關(guān)控制信號。電源開關(guān)222參考第一控制信號PWR_C0N來選擇性地傳導(dǎo)/輸出電源信號PWR。非限制性的舉例來說，電源開關(guān)222可以使用多閾值互補金屬氧化物半導(dǎo)體(MTCMOS)晶體管來實施。在本實施例中，采用粗粒度功率門控拓撲結(jié)構(gòu)。因此，第一控制信號PWR_C0N的電壓/邏輯電平確定MTCMOS晶體管是否導(dǎo)通，以用于向緩沖器224_1-224_N提供電源信號PWR。由于緩沖器224_l-224_N并非永久上電緩沖器，因此每個緩沖器224_1_224_N將僅當(dāng)其被電源開關(guān)222輸出的電源信號PWR所驅(qū)動時緩沖相應(yīng)的數(shù)據(jù)輸入。例如，當(dāng)被電源信號PWR所驅(qū)動時，緩沖器224_1-224_N配置為分別緩沖數(shù)據(jù)輸入DIN_1_DIN_N并產(chǎn)生相應(yīng)的數(shù)據(jù)輸出0UT_1-0UT_N。
[0021]在本實施例中，每個緩沖器224_1-224_N的輸出部耦合到中繼器230_1_230_N之一，所述中繼器230_1-230_N由永久上電元件250傳輸?shù)牡诙刂菩盘朓SO_CON控制。例如，第二控制信號ISO_CON控制中繼器230_1-230_N用于信號中繼或用于信號隔離。
[0022]請注意，雖然圖2中示出了多個常規(guī)緩沖器和多個中繼器，但是饋通信號傳輸電路200可以被配置或修改以僅具有單個常規(guī)緩沖器和單個中繼器。
[0023]元件控制單元220配置為粗粒度(coarse grained)形式。單個電源開關(guān)負責(zé)控制多個緩沖器的電源。當(dāng)數(shù)據(jù)信號需要通過饋通信號傳輸電路200由一個域傳遞到另一個域時，設(shè)置第一控制信號PWR_C0N以接通電源開關(guān)222，使得饋通緩沖器(即緩沖器224_1-224_N)通電。此外，設(shè)置第二控制信號IS0_C0N使得中繼器230_1_230_N加強數(shù)據(jù)信號強度，使得從緩沖器224_l-224_N傳輸?shù)较乱患夝佂ㄐ盘杺鬏旊娐返臄?shù)據(jù)信號不被衰減。當(dāng)數(shù)據(jù)信號無需通過饋通信號傳輸電路200由一個域傳遞到另一個域時，設(shè)置第一控制信號PWR_C0N以關(guān)閉電源開關(guān)222，使得饋通緩沖器(即緩沖器224_1_224_N)斷電。此夕卜，設(shè)置第二控制信號IS0_C0N使得中繼器230_1-230_N在兩個功率域之間隔離信號。相比于傳統(tǒng)的饋通設(shè)計，所提出饋通設(shè)計的饋通緩沖器(即緩沖器224_1-224_N)允許被斷電。以此方式，泄漏功耗可以被有效地緩解和減少。
[0024]應(yīng)當(dāng)注意的是，中繼器230_1-230_N*永久上電元件250是可選元件。在可選設(shè)計中，饋通信號傳輸電路200可以被修改以省略中繼230_1-230_N*永久上電元件250而不脫離本發(fā)明的實質(zhì)。圖3示出了根據(jù)本發(fā)明第二實施例的饋通信號傳輸電路。在本實施例中，饋通信號傳輸電路300包含前述的永久上電元件210和元件控制單元220，并通過將饋通緩沖器斷電實現(xiàn)了減少/減輕泄漏功耗的相同目的。
[0025]在圖2/圖3所示的饋通信號傳輸電路200/300用于不同場景。為了說明目的，下面提供若干示例。
[0026]請參考圖4，其示出了其中使用圖3所示饋通信號傳輸電路的第一場景。饋通信號傳輸電路30