專利名稱：在數(shù)字處理系統(tǒng)中用于超頻的方法和裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及在數(shù)字處理系統(tǒng)中用于超頻(over clocking)的方法和裝置，更特別涉及使數(shù)字處理系統(tǒng)或者其一部分在工藝的極限內(nèi)自動對自身進行超頻的方法和裝置。
數(shù)字處理系統(tǒng)依靠一個或者多個時鐘信號作為時間基準。處理器芯片性能的公認量度是處理器芯片的工作頻率。與以較低時鐘頻率工作的相同處理器芯片相比，以較高時鐘頻率工作的處理器芯片能夠在更短的時間處理更多的信息。因此，期望在最大時鐘頻率下運行處理器芯片，在該最大時鐘頻率時，特殊的處理器芯片可以工作，而不會由于內(nèi)部延遲、處理器的熱破壞引起處理器錯誤地工作、或者由于熱引起的自動關機而造成性能降低。
考慮在技術工藝方面可能有的最壞情況，在設計處理器時，確定關于處理器預期要工作的時鐘信號的周期。因此，在很多情況中，處理器芯片在計算機系統(tǒng)內(nèi)實現(xiàn)以在遠低于最大工作頻率的時鐘頻率下工作，處理器可以在該最大工作頻率時維持運行，且不會顯示出上述故障或者保護性停機。發(fā)生這種情況有很多原因。例如，因為處理器芯片典型被分為兩種或者三種處理速度類別，所以為了符合特定計算機的時鐘頻率類別，簡單地將很多實際上能夠在比標準時鐘頻率類別更高的時鐘頻率下運行的處理器芯片設置成較低的時鐘頻率。這被稱為“分組(binning)”，結(jié)果，制造后，由此出現(xiàn)了這種情況系統(tǒng)可以在遠高于最初設置的時鐘頻率所預期的頻率下運行。
分組的缺點在于，其非常昂貴并且是靜態(tài)的，即系統(tǒng)總是在最大(設置)頻率下運行，以及由此帶來的最大能量消耗。
此外，在具有基于環(huán)形振蕩器的嵌入時鐘產(chǎn)生單元的電子系統(tǒng)中，為了將振蕩器調(diào)節(jié)到設計已經(jīng)實現(xiàn)的工作條件和過程，在啟動時需要校準步驟。根據(jù)現(xiàn)有技術，這種校準可以在芯片每次加電時在線完成。另一種方法是進行一次校準，然后在系統(tǒng)每次加電時從片外非易失性存儲器取回校準信息。然而，在前一種情況下，每次系統(tǒng)加電時都需要校準，而在后一種情況下，校準是穩(wěn)定的，且不考慮硅老化或者可變的工作條件。
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種確定數(shù)字處理系統(tǒng)可以工作的最大最優(yōu)時鐘頻率的方法，該方法包括步驟產(chǎn)生初始頻率的時鐘信號；以步進的方式增加所述頻率，并確定在所選數(shù)量的頻率中的每一個頻率下所述系統(tǒng)的運行情況，直到識別出所述處理器不能正確工作的時鐘頻率；以及識別所述系統(tǒng)能夠正確工作的最大時鐘頻率；其特征在于所述最大時鐘頻率包括正好在一個被識別為所述系統(tǒng)不能正確工作的頻率前的頻率；并且還在于提供時序監(jiān)控器，用于確定所述系統(tǒng)在每個頻率下是否可以在系統(tǒng)時序約束下工作，由此顯示所述系統(tǒng)是否在各個頻率下正確工作。
本發(fā)明還擴展到用于確定數(shù)字處理系統(tǒng)可以工作的最大最優(yōu)時鐘頻率的裝置，該裝置包括用于產(chǎn)生初始頻率的時鐘信號的裝置；用于以步進方式增加所述頻率的裝置和用于確定在所選數(shù)量的頻率中的每一個頻率下所述系統(tǒng)的運行情況，直到識別出所述處理器不能正確工作的時鐘頻率的裝置；和用于識別所述系統(tǒng)可以正確工作的最大時鐘頻率的裝置；其特征在于所述最大時鐘頻率包括正好在一個被識別為所述系統(tǒng)不能正確工作的頻率前的頻率；并且還在于用于確定所述系統(tǒng)的工作的所述裝置包括時序監(jiān)控器，該時序監(jiān)控器用于確定在每個頻率下所述系統(tǒng)是否可以在系統(tǒng)時序約束內(nèi)工作，由此顯示所述系統(tǒng)在各個頻率下是否正確工作。
在優(yōu)選實施例中，將最大頻率存儲在存儲器中。
根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，周期性地執(zhí)行上述方法，并使用輸出頻率來校準時鐘產(chǎn)生裝置。
在一個實施例中，就選擇性改變數(shù)字處理系統(tǒng)工作頻率的方法來講，使用上面所述的方法。
因此，根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了一種選擇性改變數(shù)字處理系統(tǒng)工作頻率的方法，該方法包括a)當所述系統(tǒng)復位時，確定所述系統(tǒng)在系統(tǒng)時序約束下可以工作的最大時鐘頻率，并存儲所述最大頻率；b)在復位后，產(chǎn)生小于所述最大頻率的標稱(nominal)頻率下的時鐘信號，直到接收到表示需要增加的時鐘頻率的信號；c)響應于所述信號的接收，在需要的時間內(nèi)，產(chǎn)生所述最大頻率下的時鐘信號；并且然后d)再次產(chǎn)生所述標稱頻率下的時鐘頻率。
在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，確定最大頻率的步驟包括產(chǎn)生初始頻率的時鐘信號，優(yōu)選以步進的方式增加所述時鐘信號的頻率，以及監(jiān)控在每個所選頻率下的系統(tǒng)時序約束，直到確定沒有滿足系統(tǒng)的時序約束，并存儲滿足系統(tǒng)時序約束的最后頻率作為所述最大頻率。
本發(fā)明還擴展到用于選擇性改變數(shù)字處理系統(tǒng)工作頻率的裝置，該裝置包括i.可編程的時鐘產(chǎn)生裝置；ii.當所述系統(tǒng)復位時，用于確定所述系統(tǒng)在系統(tǒng)時序約束下可以工作的最大時鐘頻率，并存儲所述最大頻率的裝置；和
iii.用于使得所述時鐘產(chǎn)生裝置執(zhí)行下述操作的裝置a)復位后，產(chǎn)生小于所述最大頻率的標稱頻率的時鐘信號，直到接收到表示需要增加的時鐘頻率的信號；b)響應于所述信號的接收，在需要的時間內(nèi)，產(chǎn)生所述最大頻率下的時鐘信號；并且然后c)再次產(chǎn)生所述標稱頻率下的時鐘頻率。
有利地，該裝置包括用于監(jiān)控系統(tǒng)時序約束的時序監(jiān)控器。在優(yōu)選實施例中，該裝置包括用于將時鐘信號的頻率從初始頻率增加到復位時的最大頻率的頻率探測器。時鐘產(chǎn)生裝置可以包括可編程環(huán)形振蕩器。
在一個典型實施例中，裝置包括頻率探測器和選擇器，用于確定復位時的最大頻率，接收增加時鐘頻率的請求以及使時鐘產(chǎn)生裝置產(chǎn)生最大頻率的時鐘信號，直到請求終止或者撤回。
在替換的典型實施例中，裝置包括頻率探測器，用于確定在復位時的所述最大頻率并使所述時鐘產(chǎn)生裝置產(chǎn)生在所述最大頻率的時鐘信號；第二時鐘產(chǎn)生裝置，將其設置和配置為產(chǎn)生所述標稱頻率的時鐘信號，第一和第二時鐘產(chǎn)生裝置的輸出端通過開關裝置連接到時鐘輸出端，將所述開關裝置設置為連接所述第二時鐘產(chǎn)生裝置的輸出端與所述時鐘輸出端，直到接收到增加所述時鐘頻率的請求，響應于該請求，所述開關裝置使所述第一時鐘產(chǎn)生裝置的輸出端與所述時鐘輸出端相連，直到所述請求終止或者撤回。
可以提供裝置，用于當請求終止或者被撤回時停止第一時鐘產(chǎn)生裝置。第二時鐘產(chǎn)生裝置可以包括外部時鐘產(chǎn)生裝置。
通過參考下面說明的實施例，本發(fā)明的這些和其他方面將變得顯而易見。
現(xiàn)在將僅僅借助于實例并參考


本發(fā)明的實施例，其中
圖1是說明根據(jù)本發(fā)明的第一個典型實施例的裝置的示意性方框圖；圖2是說明圖1的裝置的流程的示意性流程圖；圖3是說明根據(jù)本發(fā)明的第二個典型實施例的裝置的示意性方框圖；圖4是說明根據(jù)本發(fā)明的第三個典型實施例的裝置的示意性方框圖；圖5是說明圖4的裝置的流程的示意性流程圖；圖6是說明用于圖4的裝置中的RCM模塊的示意性方框圖；以及圖7是說明圖6的模塊的流程的示意性流程圖。
因此，本發(fā)明一方面提供了允許系統(tǒng)或者其一部分在工藝的極限內(nèi)對其自身進行超頻的結(jié)構(gòu)。本發(fā)明檢測已經(jīng)制造了該系統(tǒng)(或其一部分)的工藝拐點(process comer)，以便于確定系統(tǒng)本身可以運行的最大頻率。在這一點上，每當被允許且對系統(tǒng)操作有利時，本發(fā)明允許系統(tǒng)在這個頻率下對自身進行超頻。
美國專利號5630110介紹了一種用于提高處理器性能的方法和裝置，包括施加具有規(guī)定的最大電壓電平的電源電壓，然后將時鐘頻率設置為初始頻率。接著，確定處理器在這個初始頻率下是否正確地運行。如果不能正確地運行，那么以步進的方式降低頻率，直到確認在其達到的頻率值時處理器可以正確工作。然而，如果確定處理器在初始頻率時正確工作，那么增加頻率，直到找到處理器正確運行的最大頻率。
美國專利號6076171介紹了通過改變系統(tǒng)時鐘頻率來控制信息處理系統(tǒng)功耗的裝置。通過檢測裝置直接檢測用戶當前需要的CPU電源，并基于檢測的結(jié)果動態(tài)改變系統(tǒng)時鐘頻率，使提供的CPU電源落在預定的適當范圍內(nèi)。
美國專利申請?zhí)?002/0116650A1介紹了一種控制計算機使用的功率的方法，其包括以下步驟測量計算機的中央處理器的工作特性，確定什么時候中央處理器的工作特性顯著不同于進行操作所需的工作特性，并改變中央處理器的工作特性使其與進行操作所需要的工作特性相匹配。例如，如果處理器運行在所謂的核心頻率和額定(normal)電壓時，并且確定處理器在一個或多個空閑模式里消耗了超過其操作的預選增量，，那么其正在浪費電源，可以降低運行頻率和電壓。另一方面，確定處理器以低頻率、低電壓工作，其意義是處理能力太低以至于不能處理已經(jīng)提供給處理器執(zhí)行的連續(xù)指令，在這種情況中，可以相應地增加電壓和頻率。
美國專利號5774704介紹了一種計算機系統(tǒng)，其包括用于動態(tài)調(diào)整中央處理器時鐘的設備?？刂破髡{(diào)整時鐘頻率，以致當CPU上的負載增加時，時鐘頻率增加，而當CPU上的負載減少時，時鐘頻率降低。
美國專利號5189314介紹了一種集成電路，其中，當芯片不工作時，時鐘頻率降低以減少發(fā)熱。芯片不工作時所“節(jié)省的”熱量可以用于隨后增加時鐘頻率，使其大于正常頻率，假設產(chǎn)生的總熱量沒有超過IC封裝件的散熱能力。
美國專利號6230279介紹了一種響應用戶指令對計算機的處理速度進行動態(tài)控制的系統(tǒng)和方法。當用戶啟動加速或者減速功能時，計算機的處理速度相應地增加或者降低，將作為結(jié)果的處理速度記錄在數(shù)據(jù)庫中，連同當前執(zhí)行的應用程序一起作為速度管理數(shù)據(jù)。因此，當再次運行應用程序時，處理速度將根據(jù)以前存儲的速度管理數(shù)據(jù)進行調(diào)整。
現(xiàn)在，我們已經(jīng)設計了一種改進的裝置。
本發(fā)明的一個方面基本上是利用系統(tǒng)可以自動運行在更高頻率這一事實的方法，并且只有當認為其有用的時候，才借助于下述的兩個步驟在復位時，系統(tǒng)識別它的最大允許的時鐘頻率(即它的工藝拐點)，并存儲該頻率值。
在運行時(僅當認為其有用的時候，例如如果系統(tǒng)缺少輸出信號)，那么使用更高的頻率；否則使用標稱的頻率(例如，當系統(tǒng)受到輸出的阻礙時，因此，將不希望增加處理速度，因為這將增加輸出端的通信量)。
為了能夠檢測工藝拐點并且在頻率之間進行切換，系統(tǒng)需要能執(zhí)行這些功能的裝置，下面提供了兩個典型實施例用于說明這是如何實現(xiàn)的。
參考附圖的圖1，根據(jù)本發(fā)明的第一典型實施例的裝置包括可編程環(huán)形振蕩器10、頻率探測器和選擇器12以及時序監(jiān)控器14。
環(huán)形振蕩器在集成電路制造領域中是廣泛公知的，其通常包括簡單的反相邏輯電路作為級。每一級的電流輸出需要一定的時間將下一級的輸入電容充電和放電到閾值電壓。將這些級串聯(lián)連接以形成級聯(lián)回路，使得在一特定頻率時，將180°的相移賦予通過回路的信號。假設回路增益足夠大，那么信號很快變成非線性，其導致可用于多種用途的方波振蕩，尤其是用于數(shù)字信號處理。在金屬氧化物(MOS)集成電路中，通常使用環(huán)形振蕩器來驅(qū)動電荷泵電路。尤其是，環(huán)形振蕩器設置在BiCMOS或者雙極電路中以及純CMOS電路中。環(huán)形振蕩器的優(yōu)選應用是設置在數(shù)據(jù)和時鐘恢復電路或者鎖相環(huán)(PLL)電路中。
在本發(fā)明的這個典型實施例中使用的可編程環(huán)形振蕩器10包括可變的可編程延時元件(未示出)，將該元件設置和配置為接收用于表示需要產(chǎn)生的時鐘信號的時鐘周期的數(shù)據(jù)，并由此表示新需要的頻率應該為多少。因此，圖1所示的典型裝置可以替換公知處理器系統(tǒng)中的標準環(huán)形振蕩器模塊。
在使用中，另外還參考附圖的圖2，在處理器系統(tǒng)復位時，頻率探測器和選擇器12對可編程環(huán)形振蕩器10編程，以產(chǎn)生標稱頻率的時鐘信號，此時假定滿足所有的時序約束，以至于時序監(jiān)控器14向頻率探測器和選擇器12發(fā)出表示不可能違反時序的信號。在這一點上，頻率探測器和選擇器12開始以步進的方式(通過重復對可編程環(huán)形振蕩器10進行相應地編程)增加頻率，直到時序監(jiān)控器14報告時序約束不被滿足為止。然后頻率探測器和選擇器12采用緊接它之前的頻率，在該頻率時，時序監(jiān)控器14確定系統(tǒng)沒有違反時序約束，并存儲該頻率，將其作為系統(tǒng)的最大可能運行頻率。
上述的頻率搜索是線性搜索。然而，可以使用能夠加速搜索過程的不同算法(例如，二分法)，本發(fā)明不意味著在這點上受到限制。
應該理解的是，在本領域中可編程環(huán)形振蕩器是公知的，并在美國專利號6208182中介紹并說明了這種類型元件的例子。本領域技術人員可以理解的是，幾種不同類型和結(jié)構(gòu)的可編程環(huán)形振蕩器適用于本發(fā)明的裝置，并且本發(fā)明不意味著在這一點上受到限制。參照圖1所示的本發(fā)明的典型實施例，關于該元件的唯一限制是它可以產(chǎn)生具有從標稱頻率到最大頻率值的可編程頻率的時鐘信號，例如該頻率等于快速工藝拐點頻率。
類似地，在本技術中時序監(jiān)控器也是公知的。例如，在美國專利號5418931中，介紹了用于檢測和報告系統(tǒng)時序約束被違反的方法和裝置。本領域技術人員可以理解的是，適于在參考附圖的圖1描述的典型裝置中使用的時序監(jiān)控器只需要檢測輸入頻率是否違反了系統(tǒng)時序約束，并且它的實際結(jié)構(gòu)不局限于特定的例子。
在圖1裝置中的頻率探測器和選擇器12包括用于實現(xiàn)本發(fā)明的控制邏輯。
復位之后，在運行期間，頻率探測器和選擇器12對環(huán)形振蕩器編程，以便于產(chǎn)生標稱頻率的時鐘信號，直到頻率探測器和選擇器12接收到加速信號，頻率探測器和選擇器12響應該加速信號而對環(huán)形振蕩器10編程以產(chǎn)生最大頻率(上面確定的)的時鐘信號，直到撤回加速請求。
有很多需要增加時鐘信號頻率的不同情形。例如，更普通情形(在流式系統(tǒng))中的一種情形是輸出不足(即輸出數(shù)據(jù)還沒有準備好)，同時輸入受到阻礙(即新的輸出數(shù)據(jù)正等待當前的數(shù)據(jù)被處理)。在這種情況中，上述的超頻技術是有用的。檢測這種情況有很多不同的方法，例如可以通過獲知系統(tǒng)狀態(tài)或者I/O隊列(當存在時)的狀態(tài)來完成，并且本領域技術人員可以理解的是，本發(fā)明不意味著在這一點上受到限制。
現(xiàn)在參考附圖的圖3，根據(jù)本發(fā)明的第二個典型實施例的裝置包括可編程環(huán)形振蕩器10、頻率探測器16、時序監(jiān)控器14和時鐘多路復用器(Mux)18。在這種情況中，從外部源向系統(tǒng)提供標稱時鐘頻率。裝置仍然包括內(nèi)部時鐘振蕩器10，其僅產(chǎn)生最大頻率。因此，在這種情況下，只提供頻率探測器16(與頻率探測器和選擇器相對)，其用于尋找關于內(nèi)部時鐘振蕩器的最大系統(tǒng)工作頻率。在可編程環(huán)形振蕩器10后，現(xiàn)在使用由“加速”信號20驅(qū)動的時鐘多路復用器18，以選擇系統(tǒng)需要工作的頻率(即，外部時鐘發(fā)生器產(chǎn)生的標稱頻率，或者來自內(nèi)部可編程環(huán)形振蕩器10的快速頻率)。
除了頻率探測器16通過內(nèi)部環(huán)形振蕩器10只確定最大頻率外，圖3裝置的操作在大部分方面與圖1裝置的操作類似。它不對內(nèi)部可編程環(huán)形振蕩器10編程以產(chǎn)生標稱頻率的時鐘信號。相反，該信號是通過外部部件產(chǎn)生的。此外，在這種情況下，“加速”信號20施加給時鐘多路復用器18，從而引起其切換并使由頻率探測器16確定且由可編程環(huán)形振蕩器10產(chǎn)生的最大頻率的時鐘信號被輸出，然而在圖1的裝置中，“加速”信號施加給頻率探測器和選擇器，其接著使可編程環(huán)形振蕩器產(chǎn)生最大頻率的時鐘信號。當不需要使用可編程環(huán)形振蕩器10時，還可以將加速信號傳送給可編程環(huán)形振蕩器10以便使其停止振蕩，以節(jié)省功率。
因此，利用很多集成電路可以在遠高于其標稱頻率的頻率下工作的事實并且對該事實的使用進行優(yōu)化，本發(fā)明的上述方面的方法和裝置提供了一種自動且相對便宜的方法。僅僅在需要時將該頻率增加到它的最大值，從而相對于現(xiàn)有技術的解決方案，減少了能耗。
本發(fā)明的另一方面是基于系統(tǒng)運行時，以周期性的方式對環(huán)形振蕩器進行自動校準以使環(huán)形振蕩器適應的思想，以便于考慮硅老化以及工作條件改變。產(chǎn)生的校準數(shù)據(jù)存儲到嵌入的非易失性存儲器中，以便避免需要外部部件，因此還允許立即給系統(tǒng)加電，而不需要初始校準或者數(shù)據(jù)取回步驟。
參考附圖的圖4，根據(jù)本發(fā)明的這個方面的典型實施例的裝置包括控制器，用于校正如圖5所示操作的順序(圖4中的CTRLER)。
不對稱的延遲線，用于確定校準周期(圖4中的ADel)。
環(huán)形校準模塊，用于確定校準數(shù)據(jù)(圖4中的RCM)。
(例如)磁存儲器單元(Mcell)外構(gòu)成的非易失性寄存器。
非易失性狀態(tài)開關(例如在磁存儲器單元外構(gòu)成)，每當在其輸入端有事件(例如轉(zhuǎn)變或者脈沖)時，該非易失性狀態(tài)開關改變狀態(tài)(從1到0，反之亦然)(圖4中的Mswitch)。
該實施例如圖5中所示地工作。
復位之后，在啟動新的校準前，系統(tǒng)必須等待K秒。在這種情況下，CTRLER升高信號reqC并等待askC升高。這些事件之間的延遲由ADel單元確定。
在這一點，執(zhí)行新的校準。CTRLER利用go信號命令RCM執(zhí)行新的校準；RCM利用done信號發(fā)出表示其已經(jīng)完成的信號。
現(xiàn)在，將新的校準數(shù)據(jù)存儲在存儲器單元中，該存儲器單元當前沒有利用ReqW/ackW信號對連接到輸出端。
現(xiàn)在，利用翻轉(zhuǎn)(flip)信號上的平均(an even)并通過翻轉(zhuǎn)Mswitch的狀態(tài)來發(fā)送新的校準數(shù)據(jù)(Ring W信號)。
系統(tǒng)回到初始等待狀態(tài)。
在圖3中示出了RCM模塊的典型實施例?；旧希搯卧哂袃?nèi)部可編程環(huán)形振蕩器10(其是用于產(chǎn)生系統(tǒng)時鐘的環(huán)形振蕩器的復制品)、時序滿足監(jiān)控器14(用于檢測輸入端的信號頻率是否違反了設計時序約束)和頻率探測器12(其迭代地尋找正確的時鐘頻率)。工作模式是簡單的，基本與參照圖3所述的類似，并將參考圖6進行更詳細地描述。頻率探測器12使用其它兩個模塊來尋找時序約束允許的最大可能頻率(如圖6所示，搜索可以是線性的，或者它可以使用不同的算法)。該信息是后來被發(fā)送出去的校準數(shù)據(jù)。
本發(fā)明的這個方面的優(yōu)點包括這樣的事實，即，它是自動的而不需要外部部件，并當系統(tǒng)已經(jīng)運行時被執(zhí)行。
適應工作條件和硅老化。
應當注意的是，上述實施例是用于說明而不是限制本發(fā)明，并且在不脫離由所附權(quán)利要求限定的本發(fā)明的范圍的情況下，本領域技術人員將能夠設計很多可替換的實施例。在權(quán)利要求中，放置在括號中的任何附圖標記不應該視為對權(quán)利要求的限制。除了那些在任一權(quán)利要求或者作為整體的說明書中列出的元件或者步驟外，用語“包括”等不排除其它元件或者步驟的存在。元件的單數(shù)引用不排除這些元件的復數(shù)引用，反之亦然?？梢岳冒◣讉€不同元件的硬件，并利用適當編程的計算機實現(xiàn)本發(fā)明。在列舉幾個裝置的裝置權(quán)利要求中，幾個這些裝置可以由同一項硬件來實現(xiàn)。在相互不同的從屬權(quán)利要求中引述特定方法這一簡單事實不表示不可以使用這些方法的組合來產(chǎn)生優(yōu)點。
權(quán)利要求
1.一種確定數(shù)字處理系統(tǒng)可以工作的最大最優(yōu)時鐘頻率的方法，該方法包括以下步驟產(chǎn)生初始頻率的時鐘信號；以步進的方式增加所述頻率，并確定在所選數(shù)量的頻率中的每一個頻率下所述系統(tǒng)的工作情況，直到識別出所述處理器不能正確工作的時鐘頻率；以及識別所述系統(tǒng)能夠正確工作的最大時鐘頻率；其特征在于所述最大時鐘頻率包括正好在一個被識別為所述系統(tǒng)不能正確工作的頻率前的頻率；并且還在于提供時序監(jiān)控器(14)，用于確定所述系統(tǒng)在每個頻率下是否可以在系統(tǒng)時序約束下工作，由此表示所述系統(tǒng)在各個頻率下是否正確工作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，包括將該最大頻率存儲在存儲器中的步驟。
3.在數(shù)字處理系統(tǒng)中校準時鐘產(chǎn)生裝置(10)的方法，包括在系統(tǒng)運行時，周期性地執(zhí)行權(quán)利要求1或者2所述的方法，并將所得到的最大頻率施加給所述時鐘產(chǎn)生裝置。
4.用于確定數(shù)字處理系統(tǒng)可以工作的最大最優(yōu)時鐘頻率的裝置，該裝置包括用于產(chǎn)生初始頻率的時鐘信號的裝置(10)；用于以步進方式增加所述頻率的裝置(12)，和用于確定在所選數(shù)量的頻率中的每一個頻率下所述系統(tǒng)的工作情況，直到識別出所述處理器不能正確地工作的時鐘頻率的裝置；以及用于識別所述系統(tǒng)可以正確工作的最大時鐘頻率的裝置(12)；其特征在于所述最大時鐘頻率包括正好在一個被識別為所述系統(tǒng)不能正確工作的頻率前的頻率；并且還在于用于確定所述系統(tǒng)的工作情況的所述裝置包括時序監(jiān)控器(14)，用于確定在每個頻率下所述系統(tǒng)是否可以在系統(tǒng)時序約束內(nèi)工作，由此表示所述系統(tǒng)在各個頻率下是否正確工作。
5.選擇性改變數(shù)字處理系統(tǒng)正在工作的頻率的方法，該方法包括a)當所述系統(tǒng)復位時，確定所述系統(tǒng)在系統(tǒng)時序約束下可以工作的最大時鐘頻率，并存儲所述最大頻率；b)在復位后，產(chǎn)生小于所述最大頻率的標稱頻率的時鐘信號，直到接收到表示需要增加的時鐘頻率的信號；c)響應于接收的所述信號，在需要的時間內(nèi)，產(chǎn)生所述最大頻率的時鐘信號；然后d)再次產(chǎn)生所述標稱頻率的時鐘頻率。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中確定所述最大頻率的步驟包括權(quán)利要求1或者2所述的方法。
7.用于選擇性地改變數(shù)字處理系統(tǒng)正在工作的頻率的裝置，該裝置包括i.可編程的時鐘產(chǎn)生裝置(10)；ii.當所述系統(tǒng)復位時，用于確定所述系統(tǒng)在系統(tǒng)時序約束下可以工作的最大時鐘頻率，并存儲所述最大頻率的裝置(12)；以及iii用于使得所述時鐘產(chǎn)生裝置(10)執(zhí)行下述操作的裝置a)復位后，產(chǎn)生小于所述最大頻率的標稱頻率的時鐘信號，直到接收到表示需要增加的時鐘頻率的信號；b)響應于接收的所述信號，在需要的時間內(nèi)，產(chǎn)生所述最大頻率的時鐘信號；然后c)再次產(chǎn)生所述標稱頻率的時鐘頻率。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，包括用于監(jiān)控系統(tǒng)時序約束的時序監(jiān)控器(14)。
9.根據(jù)權(quán)利要求4、權(quán)利要求7或者權(quán)利要求8所述的裝置，包括用于將該時鐘信號的頻率從該初始頻率增加到該最大頻率的頻率探測器(12)。
10.根據(jù)權(quán)利要求4或者權(quán)利要求7至9中的任一項所述的裝置，其中所述時鐘產(chǎn)生裝置(10)包括可編程環(huán)形振蕩器。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，包括頻率探測器和選擇器(12)，用于確定復位時的最大頻率，接收增加時鐘頻率的請求并使該時鐘產(chǎn)生裝置產(chǎn)生最大頻率的時鐘信號，直到該請求終止或者被撤回。
12.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，包括頻率探測器(16)，用于確定在復位時的所述最大頻率并使所述時鐘產(chǎn)生裝置(10)產(chǎn)生所述最大頻率的時鐘信號；第二時鐘產(chǎn)生裝置，將其設置和配置為產(chǎn)生所述標稱頻率的時鐘信號，該第一和第二時鐘產(chǎn)生裝置的輸出端通過開關裝置(18)連接到時鐘輸出端，所述開關裝置(18)被設置為將所述第二時鐘產(chǎn)生裝置的輸出端連接到所述時鐘輸出端，直到接收到增加所述時鐘頻率的請求(20)，響應于該請求，所述開關裝置(18)使所述第一時鐘產(chǎn)生裝置(10)的輸出端連接到所述時鐘輸出端，直到所述請求(20)終止或者被撤回。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的裝置，包括當請求(20)終止或者被撤回時，用于停止該第一時鐘產(chǎn)生裝置的裝置。
14.根據(jù)權(quán)利要求12或13所述的裝置，其中該第二時鐘產(chǎn)生裝置包括外部時鐘產(chǎn)生裝置。
全文摘要
一種確定數(shù)字處理系統(tǒng)可以工作的最大最優(yōu)時鐘頻率的方法，該方法包括步驟產(chǎn)生初始頻率的時鐘信號；以步進的方式增加所述頻率，并確定在所選數(shù)量的頻率中的每一個頻率下所述系統(tǒng)的工作情況，直到識別出所述處理器不能正確工作的時鐘頻率；以及識別所述系統(tǒng)可以正確工作的最大時鐘頻率；其特征在于所述最大時鐘頻率包括正好在一個被確定為所述系統(tǒng)不能正確工作的頻率前的頻率；還在于提供時序監(jiān)控器，用于確定所述系統(tǒng)在每個頻率下是否可以在系統(tǒng)時序約束內(nèi)工作，由此表示所述系統(tǒng)是否在各個頻率下正確工作。
文檔編號G06F1/08GK1914577SQ200580003357
公開日2007年2月14日 申請日期2005年1月20日 優(yōu)先權(quán)日2004年1月28日
發(fā)明者弗朗切斯科·佩索拉諾 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司