專利名稱：高速低功率集成電路互聯(lián)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明通常涉及集成電路領(lǐng)域。特別地，本發(fā)明涉及減小集成電路中的互聯(lián)(interconnecting)裝置的功率損耗的方法和設(shè)備。
技術(shù)背景我們的社會(huì)以無數(shù)的方式依賴于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。使用處理器和其他集成 電路的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)在我們的家中，在我們的商業(yè)辦公室中，在我們的制造 工廠中，在我們的汽車中，甚至在外太空中對(duì)裝置進(jìn)行控制。在桌上型電 腦、膝上型電腦、主計(jì)算系統(tǒng)等裝置以及移動(dòng)電話、掌上電腦等便攜式裝 置中都可發(fā)現(xiàn)集成電路。即便不是占大多數(shù)應(yīng)用也有很多的應(yīng)用要求來自 處理器和其他集成電路的改進(jìn)的性能。電子設(shè)計(jì)者通過使用多種工藝和設(shè) 計(jì)方法以提升新一代集成電路的性能來響應(yīng)此需求。設(shè)計(jì)者通常通過增大運(yùn)行頻率以及通過增多電路中的部件(例如晶體 管)的數(shù)量來提升集成電路的性能。為了將電路尺寸保持為可管理，設(shè)計(jì) 者減小和縮減了電路部件的尺寸，以便使更多數(shù)量的裝置裝配在更小的每 單位面積中。今天，包含百萬甚至億萬晶體管的高級(jí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)芯片并不 罕見。然而，這種增大的密度帶來了許多的問題。 一個(gè)問題是熱量。由于 單個(gè)電子部件一一例如晶體管一一各自在運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生^t量的熱，新一代電 路中增多數(shù)量的這種裝置自然地導(dǎo)致增大的量的熱。另一個(gè)問題是功耗。 再一次地，由于每個(gè)電子電路部件在運(yùn)行時(shí)消耗微量功率，具有增大數(shù)量 的這種電路部件的電路通常消耗較大的量的功率。新一代電子裝置中見到的其他問題與縮小(scaling)相關(guān)聯(lián)。盡管對(duì) 于許多裝置來說更小的電路部件尺寸通常導(dǎo)致更快的響應(yīng)時(shí)間，例如晶體 管門信號(hào)延遲，這些部件經(jīng)常有著與它們的減小的尺寸有關(guān)的問題。例如，隨著集成電路晶片面積減小，晶體管受到載流子通過薄的柵極氧化物的量 子力學(xué)隧道效應(yīng)——既有從漏極到源極，又有從漏極到體——的問題所苦。 即使在面臨這些問題時(shí)，集成電路設(shè)計(jì)者不斷感到在減小功耗的同時(shí)提升 電路性能的壓力。如上面所提到的，設(shè)計(jì)者通過使用越來越小的工藝(例如90nm和 65nm工藝)不斷縮小電路來提升性能。他們也通過增大時(shí)鐘速度來提升 性能。他們通過減小電路元件物理通道長(zhǎng)度、減小元件電壓供給、減小晶 體管閾值電壓來減少等待時(shí)間(latency)。然而，晶體管的減小的閾值電 壓和減小的通道長(zhǎng)度導(dǎo)致了更高的閾下(subthreshold)泄漏電流。因此， 對(duì)于集成電路設(shè)計(jì)者來說，閾T泄漏電力、增大的功耗、增大的熱耗散迅 速成為巨大的挑戰(zhàn)。此外，隨著便攜式電子系統(tǒng)的增多的使用，減少功耗 成為首要的設(shè)計(jì)關(guān)注點(diǎn)。功率耗散減少電池壽命，降低系統(tǒng)性能，降低系 統(tǒng)可靠性，并增大系統(tǒng)封裝成本。用于為長(zhǎng)的片上總線管理信號(hào)延遲和信號(hào)完整性問題的緩沖器是大量 泄漏電力的來源。緩沖器或反轉(zhuǎn)器(inverter)經(jīng)常占芯片上全部裝置寬度 的一半左右。另外，沿全局線(global line)插入片上緩沖器導(dǎo)致更高的動(dòng) 態(tài)功耗，即使是在數(shù)據(jù)信號(hào)保持不變時(shí)。減小供電電壓導(dǎo)致低得多的功率 耗散，但這種減小的電壓對(duì)延遲有巨大的影響。在恒定吞吐量 (constant-throughput)的應(yīng)用中，與低電壓供電運(yùn)行相關(guān)聯(lián)的性能損失 可通過增加管線流通(pipelining)或并行性來恢復(fù)，但是這樣的技術(shù)增加 了電路等待時(shí)間。所需要的是對(duì)于反轉(zhuǎn)器、緩沖器、轉(zhuǎn)發(fā)器和驅(qū)動(dòng)器等電 路的消除不必要的動(dòng)態(tài)功耗而不需要犧牲電路吞吐量或等待時(shí)間的新型泄 漏電力節(jié)省方案。發(fā)明內(nèi)容前面確定的問題大部分通過減少集成電路——其包括處理器集成電 路一一中互聯(lián)裝置的功耗的方法和設(shè)備解決。 一個(gè)實(shí)施例包括減小集成電 路中的功耗的方法。該方法通常涉及當(dāng)控制信號(hào)處于第一狀態(tài)時(shí)在驅(qū)動(dòng)器模塊的輸出上產(chǎn)生高搖擺信號(hào)以及當(dāng)控制信號(hào)處于第二狀態(tài)時(shí)在輸出上產(chǎn) 生低搖擺信號(hào)。該方法也包括當(dāng)輸入信號(hào)一段時(shí)間保持不變時(shí)解除致動(dòng)驅(qū) 動(dòng)器模塊中的一個(gè)或一個(gè)以上的元件以保存電力。本方法的替代實(shí)施例也 包括在接收電路中接收搖擺信號(hào)，其中，接收電路經(jīng)由基本上為導(dǎo)電性的 材料與驅(qū)動(dòng)器模塊耦合。另一替代實(shí)施例包括在輸入信號(hào)一段時(shí)間保持不 變時(shí)增大驅(qū)動(dòng)器模塊的輸出阻抗。另 一實(shí)施例包括減少集成電路中的功耗的設(shè)備。該設(shè)備一般包括與搖 擺選擇器以及輸出控制器耦合的搖擺電路。搖擺電路可依賴于搖擺選擇器 的狀態(tài)產(chǎn)生全搖擺信號(hào)或低搖擺信號(hào)。輸出控制器可在到搖擺電路的輸入 信號(hào)保持不變達(dá)一定量的時(shí)間時(shí)增大搖擺電路的輸出阻抗。實(shí)施例的變體 包括與搖擺電路耦合以接收用于與接收器電路耦合的分立電路的全搖擺及 低搖擺信號(hào)的接收器電路。替代實(shí)施例包括減小電壓電位并產(chǎn)生低搖擺信 號(hào)的場(chǎng)效應(yīng)管。 一個(gè)實(shí)施例包括存儲(chǔ)輸入信號(hào)狀態(tài)的鎖存器以及在判斷輸 入信號(hào)是否保持不變時(shí)將輸入信號(hào)與所存儲(chǔ)的狀態(tài)進(jìn)行比較的邏輯塊。另一實(shí)施例是一種包含驅(qū)動(dòng)器電路的設(shè)備，該電漆接收輸入信號(hào)并基 于搖擺控制信號(hào)在驅(qū)動(dòng)器電路的輸出上產(chǎn)生全搖擺信號(hào)和減小搖擺信號(hào)。 該設(shè)備還具有三態(tài)控制電路，該電路監(jiān)視輸入信號(hào)的活動(dòng)性并在輸入信號(hào) 保持非活動(dòng)時(shí)增大驅(qū)動(dòng)器電路的輸出阻抗。多種設(shè)備實(shí)施例包括便攜式計(jì) 算裝置、蜂窩電話以及計(jì)算機(jī)。
參照附圖，通過閱讀下面的詳細(xì)介紹，將會(huì)明了本發(fā)明的各實(shí)施形態(tài)，在附圖中，相同的標(biāo)號(hào)可表示類似的元件圖l示出了具有輸入電路、輸出電路、存儲(chǔ)器、兩個(gè)電路塊以及多個(gè) 用于在系統(tǒng)不同部分之間傳送信號(hào)的驅(qū)動(dòng)器-接收器對(duì)的系統(tǒng)；圖2示出了用于在活動(dòng)時(shí)產(chǎn)生全搖擺信號(hào)以及減小搖擺信號(hào)并在非活 動(dòng)時(shí)產(chǎn)生高阻抗輸出的驅(qū)動(dòng)器電路的實(shí)施例；圖3示出了能夠接收全搖擺信號(hào)與減小搖擺信號(hào)的接收器電路的實(shí)施例；圖4A示出了三態(tài)電路，其包括監(jiān)視輸入信號(hào)的連續(xù)狀態(tài)有無非活動(dòng) 性的邏輯塊的布置，其可用于增大驅(qū)動(dòng)器電路的輸出阻抗； 圖4B示出了對(duì)于圖4A所示伴隨三態(tài)電路的真值表； 圖5A-5B示出了具有高以及低搖擺發(fā)信號(hào)能力的驅(qū)動(dòng)器模塊以及接收 器模塊的框圖；圖6示出了減小集成電路中的互聯(lián)裝置的功耗的方法的流程圖。
具體實(shí)施方式
下面為附圖所示本發(fā)明示例性實(shí)施例的詳細(xì)介紹。示例性實(shí)施例如此 詳細(xì)，以便清楚地說明本發(fā)明。然而，所提供的一些細(xì)節(jié)不是為了對(duì)實(shí)施 例的預(yù)期變型進(jìn)行限制，相反，本發(fā)明覆蓋落在所附權(quán)利要求書所限定的 本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)的所有修改、等價(jià)物以及替換。下面的詳細(xì)介紹用 于使這些實(shí)施例對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來說更為明了 。一般而言，公開了減小集成電路中的互聯(lián)裝置的功耗的方法和設(shè)備。 討論了這樣的用于反轉(zhuǎn)器、緩沖器、轉(zhuǎn)發(fā)器、驅(qū)動(dòng)器等電路的新的泄漏電 力節(jié)省方法其消除了不必要的動(dòng)態(tài)功耗，但又沒有犧牲電路吞吐量或等 待時(shí)間。實(shí)施例包括減小集成電路中的功耗的方法。該方法通常涉及在驅(qū) 動(dòng)器模塊的輸出上產(chǎn)生高以及低搖擺信號(hào)。在這些方法實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)器 模塊中的一個(gè)或一個(gè)以上的元件在輸入信號(hào)保持不變達(dá)一時(shí)間段時(shí)被解除 致動(dòng)以保存電力。在某些實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)器模塊的輸出阻抗在該時(shí)間段過 去后增大。盡管下面的詳細(xì)討論的某些部分介紹了在一個(gè)集成電路中包含驅(qū)動(dòng) 器、反轉(zhuǎn)器、緩沖器、接收器的許多實(shí)施例，閱讀此處的教授之后，本領(lǐng) 域技術(shù)人員將會(huì)明了，下面的發(fā)明可在多種設(shè)置中實(shí)踐和應(yīng)用，例如當(dāng)連 接分立組件或芯片中封裝的不同集成電路的部分時(shí)。實(shí)踐本發(fā)明的所有方 法是可互換的。另外，對(duì)于實(shí)施例的某些討論介紹了使用場(chǎng)效應(yīng)管、XOR 以及OR邏輯門。本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)明了，當(dāng)根據(jù)類似的限制使用以進(jìn)8行基本等同的功能時(shí)，其他類型的晶體管、電路元件以及邏輯塊可代替所 介紹的元件?；氐礁綀D，圖1示出了系統(tǒng)100，其使用了用于在多個(gè)集成電路元件 之間傳送信號(hào)的多個(gè)驅(qū)動(dòng)器-接收器對(duì)。系統(tǒng)100所示的一個(gè)或一個(gè)以上的 驅(qū)動(dòng)器-接收器對(duì)可使用減小互聯(lián)裝置功耗的方法和設(shè)備。系統(tǒng)100可包含芯片上的集成電路，例如用于計(jì)算裝置的處理器的部件，或用于蜂窩電話或便攜式音樂播放器等裝置的專用集成電路(ASIC)。如圖1所示，系統(tǒng) 100可分為多個(gè)功能區(qū)，并包含多個(gè)部件，例如輸入電路105、存儲(chǔ)器135、 第一電路時(shí)鐘120、第二電路時(shí)鐘165、輸出電路180。如圖1所示，系統(tǒng)100可具有從系統(tǒng)100外部的裝置和電路接收一個(gè) 或一個(gè)以上的信號(hào)的輸入電路105。系統(tǒng)100可包含能夠交互數(shù)字及模擬 信號(hào)、將這些部件用作模擬至數(shù)字(A/D)轉(zhuǎn)換器以及數(shù)字至模擬(D/A) 轉(zhuǎn)換器的設(shè)備。例如，系統(tǒng)100可以為用于蜂窩電話的ASIC，輸入電路 105包含A/D轉(zhuǎn)換器，其與麥克風(fēng)耦合，將對(duì)麥克風(fēng)講話的人的語音產(chǎn)生 的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為可由電路塊120以及電路塊165進(jìn)行處理的數(shù)字信號(hào)。 類似地，輸出電路180可包含D/A轉(zhuǎn)換器以;^t大器，其與蜂窩電話的揚(yáng) 聲器耦合，將電路塊130以及165處理的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為用于由揚(yáng)聲器產(chǎn) 生聲音的模擬信號(hào)。在替代實(shí)施例中，輸入電路105和/或輸出電路180可包含接收和發(fā)送 系統(tǒng)100的數(shù)字信號(hào)的僅數(shù)字電路。例如，系統(tǒng)100可包含存儲(chǔ)器控制器 電路，其經(jīng)由輸入電路105以及輸出電路180與處理器耦合。在這樣的實(shí) 施例中，電路塊120可經(jīng)由三態(tài)驅(qū)動(dòng)器110以及接收器115從輸入電路105 接收處于字的形式的數(shù)字位，例如八、十六或三十二位字。電路塊120可 對(duì)所接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行一個(gè)或一個(gè)以上的操作，并經(jīng)由三態(tài)驅(qū)動(dòng)器150、互 聯(lián)145以及接收器140將處理后的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器135中。在這種情況 下，互聯(lián)145可包含具有并聯(lián)的多個(gè)互聯(lián)的總線，使得三態(tài)驅(qū)動(dòng)器150和 接收器140從電路塊120向存儲(chǔ)器135并行傳送多個(gè)信號(hào)?；蛘?，互聯(lián)145 可以為串行總線的一部分，其中，三態(tài)驅(qū)動(dòng)器150用于以串行方式向接收器140傳送信號(hào)。類似于三態(tài)驅(qū)動(dòng)器150和接收器140,三態(tài)驅(qū)動(dòng)器130 和接收器125可從存儲(chǔ)器135為電路塊120檢索所存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)。
在系統(tǒng)100中， 一個(gè)電路塊可使用減小互聯(lián)裝置功耗的方法和設(shè)備向 另一電路塊傳送信號(hào)。如圖1所示，電路塊120可經(jīng)由三態(tài)驅(qū)動(dòng)器155以 及接收器160向電路塊165傳送信號(hào)。電路塊165又可對(duì)從電路塊120接 收到的信號(hào)進(jìn)^f亍處理并經(jīng)由三態(tài)驅(qū)動(dòng)器170以及接收器175將處理后的信 號(hào)發(fā)送到輸出電路180。如上面所提到的，輸出電路180可使用其接收到 的處理后的信號(hào)驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器或向處理器傳送數(shù)據(jù)。圖1所示系統(tǒng)100的輸 入、輸出、存儲(chǔ)器以及電路塊用于示出可使用高速低功率互聯(lián)的多種集成 電路配置中的某一些。
圖1所示三態(tài)驅(qū)動(dòng)器中的一個(gè)或一個(gè)以上可通過以兩種模式運(yùn)行并驅(qū) 動(dòng)三個(gè)等級(jí)的邏輯來減小功耗。 一種模式可稱為高或全搖擺模式。當(dāng)定時(shí) 具有關(guān)鍵性且需要更快的電路性能時(shí)，三態(tài)驅(qū)動(dòng)器可在這種全搖擺模式下 運(yùn)行。在全搖擺才莫式下，三態(tài)驅(qū)動(dòng)器可以以與對(duì)邏輯電路供電的標(biāo)稱電壓 相比較的電壓大小傳播或傳送邏輯信號(hào)。例如，如果在標(biāo)稱供電地電位Vss 等于0伏的情況下標(biāo)稱供電電壓Vdd為1伏，三態(tài)驅(qū)動(dòng)器可使用分別近似 為1與0伏的邏輯高與邏輯低傳播邏輯信號(hào)。為了給出甚至更為詳細(xì)的實(shí) 例，門輸入信號(hào)線可在門信號(hào)的電位為0.卯7伏時(shí)具有邏輯1或"true"狀 態(tài)，并在門電位的電壓為0.104伏時(shí)具有邏輯O或"false"狀態(tài)。
當(dāng)定時(shí)不具有關(guān)鍵性時(shí)， 一個(gè)或一個(gè)以上的三態(tài)驅(qū)動(dòng)器可運(yùn)行在第二 模式下，其可被稱為低搖擺或減小搖擺模式。當(dāng)處在減小搖擺模式下時(shí)， 驅(qū)動(dòng)器電路可以以減小的電壓運(yùn)行，但可消耗較小的電力。在減小搖擺才莫 式下時(shí)，三態(tài)驅(qū)動(dòng)器可以以與對(duì)邏輯電路供電的標(biāo)稱電壓相比較低的電壓 大小傳送邏輯信號(hào)。繼續(xù)前一實(shí)例，如果標(biāo)稱供電電壓Vdd再一次為l伏 且標(biāo)稱供電地Vss為0伏，三態(tài)驅(qū)動(dòng)器可使用具有與Vdd以及Vss的電位 差相比較低的電壓等級(jí)搖擺的邏輯高和邏輯低傳送狀態(tài)信號(hào)。例如，當(dāng)三 態(tài)驅(qū)動(dòng)器以減小搖擺模式運(yùn)行時(shí)，門輸入可在電壓等級(jí)為0.79伏時(shí)具有邏 輯1或"true"狀態(tài)，并在門電位為0.202伏時(shí)具有邏輯0或"false"狀態(tài)。三態(tài)驅(qū)動(dòng)器電路可在與驅(qū)動(dòng)器耦合的控制信號(hào)狀態(tài)變化時(shí)從全搖擺模式切 換到減小搖擺模式。驅(qū)動(dòng)器電路外部的電路可改變控制信號(hào)狀態(tài)，以便減 小驅(qū)動(dòng)器電路中的功耗。
當(dāng)三態(tài)驅(qū)動(dòng)器不需要向另一電路傳送邏輯信號(hào)時(shí)，三態(tài)控制信號(hào)可將 驅(qū)動(dòng)器引入三態(tài)模式。換句話說，三態(tài)控制信號(hào)可增大驅(qū)動(dòng)器電路的輸出 阻抗。分立的三態(tài)控制電路可監(jiān)視到驅(qū)動(dòng)器電路的輸入是否具有活動(dòng)性。 每當(dāng)輸入保持非活動(dòng)達(dá)延長(zhǎng)的時(shí)間段時(shí)，三態(tài)控制電路可動(dòng)態(tài)改變?nèi)龖B(tài)控 制信號(hào)的狀態(tài)，以增大驅(qū)動(dòng)器電路的輸出阻抗。例如，三態(tài)控制電路可監(jiān) 視驅(qū)動(dòng)器電路的輸出有無活動(dòng)性。每當(dāng)輸入保持同一狀態(tài)達(dá)幾個(gè)時(shí)鐘周期 時(shí)，三態(tài)控制電路可觸發(fā)三態(tài)控制信號(hào)并將驅(qū)動(dòng)器引入三態(tài)模式，在三態(tài) 模式中，驅(qū)動(dòng)器電路具有高輸出阻抗。
如上面所提到的，圖1示出了使用多個(gè)用于在不同集成電路元件之間
傳送信號(hào)的驅(qū)動(dòng)器-接收器對(duì)的系統(tǒng)。在某些實(shí)施例中，系統(tǒng)100可以為中 央處理單元(CPU)。在其他實(shí)施例中，系統(tǒng)IOO可包含孩吏控制器或其他
類型的集成電路。另外，在不同的實(shí)施例中，集成電路的一個(gè)或多個(gè)部件 可從使用消耗少量電力的高速互聯(lián)中獲益。換句話說， 一個(gè)實(shí)施例可使用 一個(gè)高速低電力互聯(lián)，而其他實(shí)施例可使用兩個(gè)、十個(gè)、上百個(gè)或幾千個(gè) 這樣的互聯(lián)。另外，某些實(shí)施例的互聯(lián)可包含驅(qū)動(dòng)器電路與接收器電路之 間的一個(gè)導(dǎo)電性元件，而其他實(shí)施例的互聯(lián)可包含驅(qū)動(dòng)器與接收器電路之 間的多個(gè)導(dǎo)電性元件。更進(jìn)一步地，全搖擺信號(hào)和減小搖擺信號(hào)的電壓可 從實(shí)施例到實(shí)施例不同。例如，全搖擺信號(hào)的邏輯高電壓電平可在一個(gè)實(shí)
施例中測(cè)得0.8伏而在另一實(shí)施例中測(cè)得5伏。類似地，減小搖擺電壓信 號(hào)可在某些實(shí)施例中從0.9伏搖擺到0.6伏，而在其他實(shí)施例中從0.4伏搖 擺到-0.03伏。簡(jiǎn)單地說，互聯(lián)電路的電壓搖擺的大小和標(biāo)稱電壓等級(jí)可從 實(shí)施例到實(shí)施例變化，甚至從一個(gè)系統(tǒng)實(shí)施例中的互聯(lián)電路到互聯(lián)電路變 化。
為了示出可用于多種實(shí)施例的示例性驅(qū)動(dòng)器或緩沖器電路，我們回到 圖2。圖2示出了包含可提供三種狀態(tài)或才莫式的邏輯等級(jí)一一全搖擺、減小搖擺以及三態(tài)一一的反轉(zhuǎn)器的兩個(gè)級(jí)。類似于驅(qū)動(dòng)器電路200的示例驅(qū) 動(dòng)器可具有一個(gè)數(shù)據(jù)輸入線205以及一個(gè)數(shù)據(jù)輸出線265。另外，驅(qū)動(dòng)器 電路200可使用一個(gè)三態(tài)控制線215來在非活動(dòng)期間增大驅(qū)動(dòng)器電路200 的輸出阻抗，并使用一個(gè)搖擺控制線220來在全搖擺與減小搖擺才莫式之間 切換驅(qū)動(dòng)器電路200。如圖2所示，驅(qū)動(dòng)器電路200可不需要任何到運(yùn)行 時(shí)鐘信號(hào)的直接耦合。因此，有時(shí)用于具有多種時(shí)鐘信號(hào)的門信號(hào)的晶體 管可不再是必要的。驅(qū)動(dòng)器電路200可具有有著兩個(gè)串聯(lián)P型場(chǎng)效應(yīng)管(P-fet)——P-fet 255與P-fet 260——以及兩個(gè)串聯(lián)N型場(chǎng)效應(yīng)管(N-fet)——N-fet 275與 N-fet 280——的輸出級(jí)245。驅(qū)動(dòng)器電路200可被布置為發(fā)送搖擺控制線 220低將會(huì)把驅(qū)動(dòng)器電路200引入全搖擺模式。發(fā)送搖擺控制線220低將 會(huì)關(guān)斷N-fet 2卯。反轉(zhuǎn)器225將反轉(zhuǎn)搖擺控制線220的低，產(chǎn)生關(guān)斷P-fet 240的高。反轉(zhuǎn)器230和N-fet235可用搖擺控制線220協(xié)力工作，并在搖 擺控制線220變?yōu)榈蜁r(shí)幫助關(guān)斷N-fet290。P-fet 240和N-fet 2卯可作為驅(qū)動(dòng)器電路200中的反饋裝置。當(dāng)數(shù)據(jù)輸 入線205為低時(shí)，倘若P-fet 260與N-fet 280為開通且P-fet 240與N-fet 290 為關(guān)斷，反轉(zhuǎn)器210的輸出上拉，使得數(shù)據(jù)輸出線265變低。類似地，當(dāng) 數(shù)據(jù)輸入線205為高時(shí)，數(shù)據(jù)輸出線將上拉到全搖擺電壓。換種方式說， 當(dāng)驅(qū)動(dòng)器電路200處于全搖擺模式時(shí)，數(shù)據(jù)輸出線265可在數(shù)據(jù)輸入線205 為低時(shí)下降到接近地電位Vss 285，在數(shù)據(jù)輸入線變?yōu)楦邥r(shí)上升到接近供電 電壓Vdd 250。為了將驅(qū)動(dòng)器電路200引入減小搖擺模式，搖擺控制線220可被上拉。 上拉搖擺控制線220開通反饋N-fet290。另外，當(dāng)搖擺控制線220變?yōu)楦?時(shí)，反轉(zhuǎn)器225的輸出將下降為低，也開通反饋P-fet240。當(dāng)數(shù)據(jù)輸入線 205在這種減小搖擺模式中變?yōu)楦邥r(shí)，數(shù)據(jù)輸出線265的節(jié)點(diǎn)可上拉到與 供電電壓Vdd 250相比減小或較低的電壓。數(shù)據(jù)輸出線265上拉到的電壓 的大小可依賴于P-fet 240和N-fet 2卯的電氣特性。類似地，當(dāng)數(shù)據(jù)輸入 線205變低時(shí)，數(shù)據(jù)輸出線265的節(jié)點(diǎn)可拉下，但是到高于地電位Vss285的電壓等級(jí)。
結(jié)果得到的、數(shù)據(jù)輸出線265上拉到低于Vdd 250的電壓以及下拉到 高于Vss 285的電壓的效果將為來自驅(qū)動(dòng)器電路200的減小電壓搖擺輸出， 可測(cè)量地小于當(dāng)處于全搖擺模式時(shí)由驅(qū)動(dòng)器電路200產(chǎn)生的電壓搖擺的大 小。當(dāng)輸出級(jí)245被如圖2所示地布置并以所介紹的方式運(yùn)行在減小搖擺 模式中時(shí)，輸出級(jí)245可具有較低的電容。具有較低的電容意味著輸出級(jí) 245可不再需要完全充電直到Vdd 250的電位或完全;^文電到Vss 285。相反， 數(shù)據(jù)輸出線265可在Vdd-Vt的高電壓和Vss+Vt的低電壓之間搖擺，其中， Vt表示由P-fet 240以及N-fet 290的特性產(chǎn)生的電壓降。具有較低的運(yùn)行 電容、需要較短的充電與放電時(shí)間仍然可使驅(qū)動(dòng)器電路200相對(duì)較快地運(yùn) 行。
驅(qū)動(dòng)器電路200的三態(tài)或輸出阻抗可通過操縱三態(tài)控制線215得到控 制。在反轉(zhuǎn)器270的輸出上的對(duì)應(yīng)的高信號(hào)開通N-fet275的情況下，發(fā)送 三態(tài)控制線215低將開通P-fet 260。當(dāng)三態(tài)控制線215被保持為低以便用 這種方式操作P-fet 260和N-fet 275時(shí)，驅(qū)動(dòng)器電路200既可以以全搖才罷 又可以以減小搖擺模式運(yùn)行，將在數(shù)據(jù)輸入線205上接收的信號(hào)傳播到數(shù) 據(jù)輸出線265。然而，發(fā)送三態(tài)控制線215高將關(guān)斷或解除致動(dòng)P-fet260， 并^^轉(zhuǎn)器270產(chǎn)生低輸出，以關(guān)斷或解除致動(dòng)N-fet275。當(dāng)P-fet 260和 N-fet275關(guān)斷時(shí)，數(shù)據(jù)輸出線265上的輸出阻抗可增大到高阻抗，將數(shù)據(jù) 輸出線265和驅(qū)動(dòng)器電路200引入三態(tài)模式。對(duì)三態(tài)控制線215進(jìn)行控制 的示例性電路實(shí)施例在圖4A中示出，并將在下面進(jìn)行介紹。
圖2所示驅(qū)動(dòng)器電路實(shí)施例使用了一個(gè)輸入與一個(gè)輸出。替代性驅(qū)動(dòng) 器電路實(shí)施例可具有變化的數(shù)量的輸入與變化的數(shù)量的輸出。例如， 一個(gè) 實(shí)施例可具有一個(gè)輸入與三個(gè)輸出。三個(gè)分立的輸出可能是必要的，例如， 用于驅(qū)動(dòng)多個(gè)接收器電路并滿足這些電路的輸出端需要。在替代實(shí)施例中， 驅(qū)動(dòng)器電路可具有兩個(gè)輸入與一個(gè)輸出。這樣的電路布置可能在來自兩個(gè) 不同電路的輸出產(chǎn)生用于驅(qū)動(dòng)器電路的替代性輸入信號(hào)時(shí)是必要的。例如， 第一輸入可在第一組運(yùn)行條件下使用，第二輸入可在第二組條件下使用。在更進(jìn)一步的實(shí)施例中，輸入與輸出的數(shù)量可變化，以便同時(shí)傳送多個(gè)信 號(hào)。例如，驅(qū)動(dòng)器電路可具有與八以及十六位總線線路對(duì)應(yīng)的八個(gè)或十六 個(gè)輸入以及八個(gè)或十六個(gè)輸出。除了不同實(shí)施例中的變化數(shù)量的輸出和變化數(shù)量的輸入以外，替代性 實(shí)施例也可具有變化數(shù)量的搖擺控制線和三態(tài)控制線。例如， 一實(shí)施例可 具有四個(gè)信號(hào)輸入線、四個(gè)輸出信號(hào)線、兩個(gè)搖擺控制線以及兩個(gè)三態(tài)控 制線。一個(gè)搖擺控制線可對(duì)為輸出線中的一個(gè)產(chǎn)生的信號(hào)的類型進(jìn)行控制， 而第二搖擺控制線對(duì)由其余三個(gè)輸出線產(chǎn)生的信號(hào)的大小進(jìn)行控制。類似 地， 一個(gè)三態(tài)控制線可用于操縱兩個(gè)輸出的輸出阻抗，而第二三態(tài)控制線 控制其余兩個(gè)輸出的輸出阻抗。另外，搖擺控制線和三態(tài)控制線的數(shù)量可在不同實(shí)施例中變化，以便 控制不同等級(jí)的搖擺與不同大小的輸出阻抗。例如，驅(qū)動(dòng)器電路可具有一 個(gè)數(shù)據(jù)輸入線、 一個(gè)數(shù)據(jù)輸出線、 一個(gè)三態(tài)控制線以及兩個(gè)搖擺控制線。 在驅(qū)動(dòng)器電路運(yùn)行時(shí)，兩個(gè)搖擺控制線可被啟用或停用，結(jié)合產(chǎn)生多種的 低與高搖擺信號(hào)。例如，當(dāng)兩個(gè)搖擺控制線為低時(shí)，驅(qū)動(dòng)器電路可在數(shù)據(jù) 輸出線上產(chǎn)生全搖擺信號(hào)。當(dāng)?shù)谝粨u擺控制線為高時(shí)，驅(qū)動(dòng)器電路可產(chǎn)生在一個(gè)低電壓范圍上——例如0.08與0.46伏之間——變化的低搖擺信號(hào)。 當(dāng)?shù)诙u擺控制線為高時(shí)，驅(qū)動(dòng)器電路可產(chǎn)生在第二電壓范圍上一一例如 0.52與0.93伏之間一一變化的低搖擺信號(hào)。使用這樣的電壓范圍可能是必 要的，例如當(dāng)驅(qū)動(dòng)器電路向具有不同的輸入電壓需要的兩個(gè)分立的接收器 電路發(fā)送信號(hào)時(shí)?？梢匝杆倜髁?，輸入、輸出、控制輸入的數(shù)量可在不同 實(shí)施例中變化。驅(qū)動(dòng)器電路200可運(yùn)行和產(chǎn)生全搖擺信號(hào)與減小搖擺信號(hào)，將信號(hào)發(fā) 送到另一電路。圖3所示接收器電路300可接收由驅(qū)動(dòng)器電路200產(chǎn)生的 信號(hào)。例如，接收器電路300可位于集成電路的一個(gè)區(qū)域內(nèi)并經(jīng)由集成電 路金屬化層互聯(lián)或線路與可能位于集成電路第二區(qū)域內(nèi)的驅(qū)動(dòng)器電路200 耦合。具體而言，驅(qū)動(dòng)器電路200數(shù)據(jù)輸出線265可經(jīng)由電路線向接收器 輸入線305傳送信號(hào)。接收器電路300可具有輸入級(jí)晶體管組N-fet 315和P-fet 320。 N-fet 315的柵極可與供電電壓Vdd 310耦合，P-fet 320的柵極可與地電位Vss 325耦合。以這種方式連接到Vdd 310和Vss 325， N-fet 315和P-fet 320 可分別產(chǎn)生一個(gè)閾值電壓下降節(jié)點(diǎn)335和350。
接收器電路300也可具有由P-fet 330以及N-fet 355構(gòu)成的第二級(jí)。 P-fet 330和N-fet 355的柵極可連接到中間節(jié)點(diǎn)360，包含P-fet 340的源極 端子到N-fet 345的漏極端子的連接。P-fet 340的漏極可被聯(lián)系到Vdd 310， N-fet 345的源極可被聯(lián)系到Vss 325。以這種方式布置，P-fet 330和N-fet 355可類似于半鎖存器運(yùn)行。當(dāng)接收器電路300在接收器輸入線305上接 收處于高狀態(tài)的低搖擺信號(hào)時(shí)，第一級(jí)輸入晶體管N-fet 315和P-fet 325 將傾向于增大節(jié)點(diǎn)335和350的電壓電位，因?yàn)镹-fet 315和P-fet 325均 被前向偏置。隨著節(jié)點(diǎn)335的電位上升，P-fet 340將變?yōu)榉聪蚱?，將?漏才及端子上的Vdd 310從連接到其源極端子的節(jié)點(diǎn)360隔離 隨著節(jié)點(diǎn)350 的電位上升，N-fet 345將變?yōu)榍跋蚱茫⒐?jié)點(diǎn)360耦合到地電位Vss 325。當(dāng)節(jié)點(diǎn)360變低時(shí)，P-fet330將開通，并將節(jié)點(diǎn)335升高到高電平， 將P-fet 340鎖存在關(guān)斷狀態(tài)。另夕卜，使節(jié)點(diǎn)360下降關(guān)斷輸出級(jí)N-fet 375 并開通P-fet 365，使得接收器輸出線370變?yōu)楦摺?br>
類似于在接收器輸入線305上接收到處于高狀態(tài)的低搖擺信號(hào)的接收 器電路300，接收器電路300也可接收處于低狀態(tài)的低搖擺信號(hào)。當(dāng)接收 器電路300在接收器輸入線305上接收到處于低狀態(tài)的低搖擺信號(hào)時(shí)，第 一級(jí)輸入晶體管N-fet 315和P-set 325將傾向于減小節(jié)點(diǎn)335與350的電 位。隨著節(jié)點(diǎn)350的電位減小，N-fet 345將變?yōu)榉聪蚱茫⑵湓礃O端 子上的Vss 325從連接到其漏極端子的節(jié)點(diǎn)360隔離。隨著節(jié)點(diǎn)335的電 位減小，P-fet 340將變?yōu)榍跋蚱?，并將?jié)點(diǎn)360耦合到Vdd310。當(dāng)節(jié) 點(diǎn)360變高時(shí)，N-fet 355將開通，并將節(jié)點(diǎn)335下降到低等級(jí)，將N-fet 345 鎖存在關(guān)斷狀態(tài)。另夕卜，將節(jié)點(diǎn)360升高為高關(guān)斷輸出級(jí)P-fet365并開通 N-fet375，使得接收器輸出線370變?yōu)榈汀?br>
如所討論的那樣，在接收器輸出線370上產(chǎn)生的信號(hào)將跟隨施加到接收器輸入線305的低搖擺信號(hào)。換句話說，當(dāng)施加到接收器輸入線305的 低搖擺信號(hào)變?yōu)楦邥r(shí)，接收器輸出線370將也變?yōu)楦摺ｎ愃频?，?dāng)施加到 接收器輸入線305的低搖擺信號(hào)變?yōu)榈蜁r(shí)，接收器輸出線370將也變?yōu)榈汀?每當(dāng)全搖擺信號(hào)被施加到接收器輸入線305時(shí)，接收器電路300將表現(xiàn)出 進(jìn)4亍雙反轉(zhuǎn)(double inversion )的類4以方式。
圖3所示的接收器電路實(shí)施例使用一個(gè)輸入與一個(gè)輸出。替代性驅(qū)動(dòng) 器電路實(shí)施例可具有變化數(shù)量的輸入與變化數(shù)量的輸出。類似于對(duì)于替代 性驅(qū)動(dòng)器電路所討論的實(shí)例， 一個(gè)替代實(shí)施例接收器電路可具有一個(gè)輸入 與兩個(gè)輸出。再一次地，多個(gè)輸出可能是必要的，以便滿足輸出端要求。 在替代性實(shí)施例中，接收器電路可具有兩個(gè)輸入與一個(gè)輸出。當(dāng)來自兩個(gè) 不同的驅(qū)動(dòng)器電路的輸出產(chǎn)生對(duì)于接收器電路的替代性輸入信號(hào)時(shí)，這樣 的電路布置可能是必要的。在更進(jìn)一步的實(shí)施例中，輸入與輸出的數(shù)量可 變化，以便同時(shí)傳送多個(gè)信號(hào)。不同于上面對(duì)于替代性驅(qū)動(dòng)器電路實(shí)施例 所討論的實(shí)例，接收器電路可也具有與八以及十六位總線線路對(duì)應(yīng)的八個(gè) 或十六個(gè)輸入以及八個(gè)或十六個(gè)輸出。
另外，對(duì)于接收器電路的數(shù)據(jù)輸入線的數(shù)量可在不同實(shí)施例中變化， 以便容納不同等級(jí)的搖擺。例如，與接收器電路耦合的驅(qū)動(dòng)器電路可產(chǎn)生 多種低與高搖擺信號(hào)。驅(qū)動(dòng)器電路可產(chǎn)生全搖擺信號(hào)以及以不同的電壓范 圍變化的兩個(gè)低搖擺信號(hào)。接收器電路可使用 一個(gè)數(shù)據(jù)輸入線來接收全搖 擺信號(hào)以及以第一電壓范圍運(yùn)行的低搖擺信號(hào)中的一個(gè)。接收器可使用第 二數(shù)據(jù)輸入線以接收以第二電壓范圍運(yùn)行的第二低搖擺信號(hào)。再一次地， 類似于驅(qū)動(dòng)器電路的替代實(shí)施例可具有不同數(shù)量的輸入與輸出的方式，接 收器電路的輸入與輸出的數(shù)量也可以在不同的實(shí)施例中變化。
在為驅(qū)動(dòng)器電路和接收由驅(qū)動(dòng)器電路產(chǎn)生的信號(hào)的接收器電路介紹了 示例性實(shí)施例之后，我們現(xiàn)在轉(zhuǎn)而討論可用于對(duì)驅(qū)動(dòng)器電路的輸出阻抗進(jìn) 行控制的電路。圖4A示出了可用于每當(dāng)數(shù)據(jù)輸入線保持不變時(shí)將具有一 個(gè)數(shù)據(jù)輸入線的驅(qū)動(dòng)器電路引入三態(tài)(TS)模式的邏輯門400的布置。
如圖4A所示，邏輯門400的布置具有三個(gè)異或(XOR)門410、 420、430以及一個(gè)NOR門440。邏輯門400的布置也具有四個(gè)狀態(tài)線405、 415、 425、 435以及一個(gè)TS輸出線445。四個(gè)狀態(tài)線中的每一個(gè)可以以特定的 時(shí)鐘周期表示到驅(qū)動(dòng)器電路的數(shù)據(jù)輸入線的狀態(tài)。例如，狀態(tài)線405、 415、 425、 435可表示對(duì)于驅(qū)動(dòng)器電路200的數(shù)據(jù)輸入線205的連續(xù)狀態(tài)，如圖 2所示。特別地，狀態(tài)線405可表示數(shù)據(jù)輸入線205的當(dāng)前狀態(tài)，如標(biāo)號(hào) "N"所示。另外，狀態(tài)線415可表示前一時(shí)鐘周期內(nèi)數(shù)據(jù)輸入線205所 保持的狀態(tài)，如標(biāo)號(hào)"N-1"所示。類似地，狀態(tài)線425和435可表示數(shù)據(jù) 輸入線205在前兩個(gè)和三個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)保持的狀態(tài)。這些狀態(tài)可使用低泄 漏鎖存器存儲(chǔ)。每個(gè)XOR門可接收兩個(gè)連續(xù)狀態(tài)線。XOR門410可接4t4示驅(qū)動(dòng)器 電路數(shù)據(jù)輸入線的當(dāng)前以及先前狀態(tài)("N"與"N-1")的狀態(tài)線405和 狀態(tài)線415。類似地，XOR門420可接收表示兩個(gè)先前時(shí)鐘周期內(nèi)驅(qū)動(dòng)器 電路數(shù)據(jù)輸入線的狀態(tài)的狀態(tài)線415和狀態(tài)線425。類似地，XOR門430 可接4緣示當(dāng)前周期前兩個(gè)以及三個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)的驅(qū)動(dòng)器電路數(shù)據(jù)輸入線 的狀態(tài)的狀態(tài)線425和435。使用XOR門對(duì)驅(qū)動(dòng)器電路數(shù)據(jù)輸入線的兩個(gè) 連續(xù)狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視將僅在數(shù)據(jù)輸入線從一個(gè)時(shí)鐘周期到下 一個(gè)時(shí)鐘周期改 變狀態(tài)時(shí)在XOR門的輸出上產(chǎn)生高。換句話說，XOR門將僅在數(shù)據(jù)輸入 線從一個(gè)時(shí)鐘周期到下一個(gè)時(shí)鐘周期從高到低或從低到高改變狀態(tài)時(shí)在其 輸出上產(chǎn)生高。使用三個(gè)XOR門監(jiān)視數(shù)據(jù)輸入線的連續(xù)狀態(tài)轉(zhuǎn)換可允許邏輯門400 的布置檢測(cè)驅(qū)動(dòng)器電路數(shù)據(jù)輸入線在當(dāng)前以及先前三個(gè)時(shí)鐘周期中的狀態(tài) 轉(zhuǎn)換。每當(dāng)數(shù)據(jù)輸入線在四個(gè)連續(xù)時(shí)鐘周期內(nèi)沒有改變狀態(tài)或不活動(dòng)時(shí)， 將XOR門410、 420、 430的輸出引入NOR門440將在NOR門440的輸 出上產(chǎn)生高，其用圖4A中的TS輸出線445表示。 一旦此TS信號(hào)產(chǎn)生， 其可被保持為高，直到數(shù)據(jù)輸入線在三個(gè)連續(xù)周期內(nèi)至少一次改變狀態(tài)。 當(dāng)數(shù)據(jù)輸入線保持不改變達(dá)四個(gè)連續(xù)時(shí)鐘周期時(shí)，TS輸出線445將變?yōu)?高，以便停用驅(qū)動(dòng)器電路并保存電力。以這樣的方式控制TS輸出線445 將幫助避免在數(shù)據(jù)輸入線頻繁改變時(shí)切換TS輸出線445的電力損失。通過檢視圖4B所示的真值表450，可更為清楚地理解這種邏輯關(guān)系和交互。 真值表450顯示出對(duì)于驅(qū)動(dòng)器電路數(shù)據(jù)輸入線的邏輯轉(zhuǎn)換的可能的組 合。真值表450的第一個(gè)四列顯示出四個(gè)連續(xù)時(shí)鐘周期中數(shù)據(jù)輸入線的可 能的狀態(tài)。列470—一用"N，，表示一一可代表數(shù)據(jù)輸入線的當(dāng)前狀態(tài)。列 465—一用"N-1"表示一_可代表前一時(shí)鐘周期內(nèi)數(shù)據(jù)輸入線保持的狀態(tài)。 類似地，列460和455—一用"N-2"與"N-3"表示一一可分別代表第二 先前以及第三先前時(shí)鐘周期的狀態(tài)。最右邊的列475代表NOR門440的 解算邏輯，每當(dāng)任何一個(gè)XOR門410、 420、 430在其相應(yīng)的輸出上產(chǎn)生 高時(shí)產(chǎn)生TS輸出線445的低。換句話說，列475示出了 TS輸出線445將 被保持在低狀態(tài)的情況，向驅(qū)動(dòng)器電路指示輸入信號(hào)活動(dòng)性。相反，列475 也顯示每當(dāng)沒有驅(qū)動(dòng)器電路輸入信號(hào)活動(dòng)性時(shí)TS輸出線445將轉(zhuǎn)換到高 狀態(tài)。
注意行480中數(shù)據(jù)輸入線如何保持為"0"達(dá)四個(gè)連續(xù)時(shí)鐘周期，其可 指示驅(qū)動(dòng)器電路非活動(dòng)性。另外，注意對(duì)應(yīng)的NOR門440邏輯輸出解算 對(duì)這種情況解算為"1"。類似地，行490顯示數(shù)據(jù)輸入線如何對(duì)于四個(gè)連 續(xù)時(shí)鐘周期保持為'T'。這種方案也可指示驅(qū)動(dòng)器電路非活動(dòng)性。對(duì)應(yīng)的 NOR門440的邏輯輸出對(duì)于這種情況也解算為'T，。行485顯示對(duì)于驅(qū) 動(dòng)器電路的數(shù)據(jù)輸入線在保持為"0"狀態(tài)達(dá)多個(gè)連續(xù)時(shí)鐘周期后轉(zhuǎn)換為 "1"。注意在這種情況下一一其可表示對(duì)于驅(qū)動(dòng)器電路的信號(hào)活動(dòng)性周期 的開始，對(duì)應(yīng)的NOR門440的邏輯輸出解算為"0"。真值表450中其他 的行可表示信號(hào)活動(dòng)性的周期，結(jié)果，如列475所示對(duì)于NOR門440的 輸出解算為"0"。
如果TS輸出線445與對(duì)于驅(qū)動(dòng)器電路的三態(tài)控制線耦合，邏輯門400 的布置可在非活動(dòng)性的周期內(nèi)增大驅(qū)動(dòng)器電路的輸出阻抗。例如，如果TS 輸出線445與對(duì)于圖2所示驅(qū)動(dòng)器電路200的三態(tài)控制線215耦合，其可 對(duì)于數(shù)據(jù)輸入線205經(jīng)歷非活動(dòng)性的周期增大驅(qū)動(dòng)器電路200的輸出阻抗。 相反，當(dāng)數(shù)據(jù)輸入線205經(jīng)歷信號(hào)活動(dòng)性時(shí)，TS輸出線445可啟用數(shù)據(jù)輸 出線265。如較早時(shí)候所述，發(fā)送三態(tài)控制線215高可關(guān)斷P-fet 260并關(guān)斷N-fet 275。當(dāng)P-fet 260和N-fet 275被關(guān)斷時(shí)，數(shù)據(jù)輸出線265上的輸 出阻抗可增大到高阻抗，將數(shù)據(jù)輸出線265和驅(qū)動(dòng)器電路200引入三態(tài)模 式。結(jié)果，TS輸出線445可在非活動(dòng)性情況——例如真值表450的行480 與4卯所示的情況一一期間增大輸出驅(qū)動(dòng)器電路200的輸出阻抗，并對(duì)于 信號(hào)活動(dòng)性的周期或所有其他情況啟用數(shù)據(jù)輸出線265。因此，邏輯門400 的布置可自動(dòng)且動(dòng)態(tài)地監(jiān)視驅(qū)動(dòng)器電路200是否存在信號(hào)活動(dòng)性，在這種 活動(dòng)性周期期間啟用數(shù)據(jù)輸出線265，在非活動(dòng)性周期期間對(duì)數(shù)據(jù)輸出線 265進(jìn)4亍三態(tài)。盡管圖4A所示的三態(tài)電路實(shí)施例具有表示四個(gè)連續(xù)時(shí)鐘周期的四個(gè) 狀態(tài)輸入，其他的實(shí)施例可具有表示其他數(shù)量的時(shí)鐘周期的較多或較少的 狀態(tài)輸入。例如，在一個(gè)實(shí)施例中可具有有著表示數(shù)據(jù)輸入線在十個(gè)連續(xù) 時(shí)鐘周期內(nèi)的狀態(tài)的十個(gè)狀態(tài)輸入的三態(tài)電路。另外，盡管圖4A所示的 三態(tài)電路實(shí)施例-使用XOR和NOR邏輯門實(shí)現(xiàn)，替代性實(shí)施例可使用其他 類型的邏輯門。作為實(shí)例， 一個(gè)實(shí)施例可使用NAND門實(shí)現(xiàn)三態(tài)電路，而 另一個(gè)實(shí)施例可使用AND、 OR和NOT門實(shí)現(xiàn)三態(tài)電路。另外，盡管圖 4A所示三態(tài)電路實(shí)施例有一個(gè)輸出，其他的實(shí)施例可具有多個(gè)輸出。例如， 多個(gè)輸出可用于對(duì)同時(shí)運(yùn)行的多個(gè)驅(qū)動(dòng)器電路進(jìn)行三態(tài)。某些實(shí)施例可實(shí)現(xiàn)不使用邏輯塊對(duì)驅(qū)動(dòng)器電路的數(shù)據(jù)輸入線進(jìn)行監(jiān)視 的三態(tài)控制電路。這些實(shí)施例可不監(jiān)視數(shù)據(jù)輸入線是否有活動(dòng)性以對(duì)驅(qū)動(dòng) 器電路進(jìn)行三態(tài)，或者，它們可使用除邏輯塊以外的不同的電路元件監(jiān)視 數(shù)據(jù)輸入線是否有活動(dòng)性。例如， 一個(gè)實(shí)施例可使用在向驅(qū)動(dòng)器電路發(fā)送 數(shù)據(jù)信號(hào)的電路內(nèi)起源的控制信號(hào)啟用或?qū)︱?qū)動(dòng)器電路進(jìn)行三態(tài)。在這樣 的實(shí)施例中，控制信號(hào)可在預(yù)期向驅(qū)動(dòng)器電路發(fā)送信號(hào)時(shí)變?yōu)榈?，并在?們的發(fā)送完成時(shí)變?yōu)楦?。具有可使用邏輯塊以外的電路元件監(jiān)視數(shù)據(jù)輸入線是否有活動(dòng)性的三 態(tài)控制電路的實(shí)施例的實(shí)例可以為用于觸發(fā)三態(tài)控制線的電阻與電容網(wǎng)絡(luò) (RC網(wǎng)絡(luò))。例如，RC網(wǎng)絡(luò)可相對(duì)較快地充電，并在驅(qū)動(dòng)器電,收信 號(hào)時(shí)啟用驅(qū)動(dòng)器輸出線。相反，在非活動(dòng)性周期期間，RC網(wǎng)絡(luò)可放電到網(wǎng)絡(luò)可在基于其對(duì)驅(qū)動(dòng)器輸出線進(jìn)行三態(tài)的閣值點(diǎn)。
盡管圖2與3示出了驅(qū)動(dòng)器電路和接收器電路的具體實(shí)施例，圖5A 與5B示出了什么可包含對(duì)于驅(qū)動(dòng)器與接收器電路實(shí)施例的更為一般的布 置。圖5A示出了驅(qū)動(dòng)器電路布置500。驅(qū)動(dòng)器電路布置500可具有驅(qū)動(dòng)器 輸入接受器(acceptor) 510以接收一個(gè)或一個(gè)以上的信號(hào)并將它們耦合到 低搖擺模塊520和高搖擺模塊525。在某些實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)器輸入接受器 510可包含相對(duì)簡(jiǎn)單的元件，例如包含線或互聯(lián)等導(dǎo)電性裝置一一其將由 驅(qū)動(dòng)器輸入接受器510接收的輸入信號(hào)耦合到低搖擺才莫塊520和高搖擺模 塊525—一的端子或節(jié)點(diǎn)。在替代性實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)器輸入接受器510可 包含更為復(fù)雜的電路元件布置，這些元件例如為電阻器、電容器、晶體管。 例如，驅(qū)動(dòng)器輸入接受器510可包含布置為接收一個(gè)或一個(gè)以上的輸入信 號(hào)并基于控制信號(hào)將輸入信號(hào)引到低搖擺模塊520和高搖擺模塊525的一 個(gè)或一個(gè)以上的晶體管。換句話說，驅(qū)動(dòng)器輸入接受器520可包含一個(gè)或 一個(gè)以上的多工器，以便選擇一個(gè)或一個(gè)以上的信號(hào)并將它們中的一個(gè)或 一個(gè)以上引入低搖擺模塊520和高搖擺模塊525。
驅(qū)動(dòng)器電路布置500可具有與低搖擺模塊520以及高搖擺模塊525耦 合的搖擺選擇器515。當(dāng)速度或高性能具有關(guān)鍵性時(shí)，搖擺選擇器515可 啟用高搖擺模塊525并停用低搖擺模塊520，向驅(qū)動(dòng)器輸出產(chǎn)生器535傳 送對(duì)應(yīng)于由驅(qū)動(dòng)器輸入接受器510接收的信號(hào)的全搖擺信號(hào)?；蛘?，當(dāng)速 度不具有關(guān)鍵性或優(yōu)先進(jìn)行電力節(jié)省時(shí)，搖擺選擇器515可停用高搖擺模 塊525并啟用低搖擺模塊520，從低搖擺模塊520向驅(qū)動(dòng)器輸出產(chǎn)生器535 傳送低搖擺信號(hào)。
搖擺選擇器515可包含筒單的互聯(lián)，將同樣的信號(hào)發(fā)送到低搖擺模塊 520以及高搖擺模塊525。結(jié)果，用于判斷高搖擺信號(hào)還是低搖擺信號(hào)^d 送到驅(qū)動(dòng)器輸出產(chǎn)生器535的電路可被包含在低搖擺模塊520和高搖擺模 塊525中。例如，當(dāng)搖擺選擇器515向低搖擺模塊520和高搖擺模塊525 發(fā)送共同的高信號(hào)時(shí)，高信號(hào)可啟用高搖擺模塊525并停用低搖擺模塊 520。對(duì)應(yīng)地，來自搖擺選擇器515的低信號(hào)可啟用低搖擺模塊520并同時(shí)停用高搖擺模塊525。在替代實(shí)施例中，高搖擺模塊525可用來自搖擺選 擇器515的低信號(hào)啟用，而低搖擺模塊520被停用，反之亦然。搖擺選擇器515也可包含這樣的電路元件網(wǎng)絡(luò)其向低搖擺模塊520 或高搖擺才莫塊525發(fā)送高信號(hào)以便對(duì)之進(jìn)行啟用或停用，并向另一模塊發(fā) 送互補(bǔ)的低信號(hào)以便對(duì)之進(jìn)行停用或啟用，有效地在停用另 一模塊的同時(shí) 啟用一個(gè)模塊。例如，搖擺選擇器515可使用高電平信號(hào)啟用低搖擺模塊 520，同時(shí)，向高搖擺模塊525發(fā)送低電平信號(hào)以便對(duì)其進(jìn)行停用。包含搖 擺選擇器515的電路元件網(wǎng)絡(luò)可接收來自外部電路的一個(gè)或多個(gè)輸入，在 信號(hào)上進(jìn)行多種信號(hào)處理操作，并將處理后的信號(hào)發(fā)送到低搖擺模塊520 和高搖擺^t塊525。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，搖擺選擇器515可接收一個(gè) 搖擺控制信號(hào)并將對(duì)應(yīng)的反轉(zhuǎn)信號(hào)發(fā)送到低搖擺模塊520，同時(shí)，將未經(jīng) 改變的搖擺控制信號(hào)直接傳送到高搖擺模塊525。在替代性實(shí)施例中，搖擺選擇器515可接收來自外部電路的三個(gè)搖擺 控制信號(hào)?？刂菩盘?hào)中的一個(gè)可包含具有0到5伏邏輯差的數(shù)字信號(hào)。第 二信號(hào)也可包含具有0到3伏邏輯差的數(shù)字信號(hào)。第三信號(hào)可包含脈沖或 交變信號(hào)。在此實(shí)施例中，搖擺選擇器515可接收這三個(gè)信號(hào)，在信號(hào)上 進(jìn)行一個(gè)或一個(gè)以上的處理操作一_例如調(diào)節(jié)電壓邏輯等級(jí)以及基于輸入 信號(hào)的狀態(tài)判斷啟用哪一個(gè)搖擺模塊，并向低搖擺模塊520和高搖擺模塊 525傳送啟用與停用信號(hào)。低搖擺^=莫塊520和高搖擺模塊525可分別產(chǎn)生低搖擺與高搖擺信號(hào)， 并將所產(chǎn)生的信號(hào)發(fā)送到驅(qū)動(dòng)器輸出產(chǎn)生器535。在某些實(shí)施例中，低搖 擺模塊520和高搖擺模塊525可用高電平邏輯信號(hào)啟用，并在其他實(shí)施例 中用低電平邏輯信號(hào)來啟用。另外， 一個(gè)模塊可用高電平信號(hào)來啟用，而 另一模塊用低電平信號(hào)來啟用，反之亦然。在某些實(shí)施例中，低搖擺模塊 520與高搖擺模塊525可作為彼此鄰近的分立電路而存在或處在集成電路 的分立區(qū)域中。在替代實(shí)施例中，低搖擺模塊520和高搖擺模塊525可包 含一個(gè)電路或電路元件的一個(gè)布置，響應(yīng)于一個(gè)或一個(gè)以上的傳送自搖擺 選擇器515的信號(hào)產(chǎn)生地或高搖擺信號(hào)。例如，來自搖擺選擇器515的一個(gè)輸入可變?yōu)楦咭灾聞?dòng)所述一個(gè)電路中的某些元件并產(chǎn)生高搖擺信號(hào)，以 及變?yōu)榈鸵灾聞?dòng)其他元件并產(chǎn)生低搖擺信號(hào)。在不同的實(shí)施例中，由低搖擺模塊520和高搖擺模塊525傳送的信號(hào) 的電壓范圍可變化。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，高搖擺模塊525可產(chǎn)生具有 0到3.3伏的電壓搖擺的數(shù)字信號(hào)，低搖擺4莫塊520可產(chǎn)生具有2.5伏到3.2 伏的電壓搖擺的數(shù)字信號(hào)。在替代性實(shí)施例中，高搖擺模塊525可產(chǎn)生具 有0,3到0.98伏的電壓搖擺的信號(hào)，而低搖擺模塊520可產(chǎn)生具有0.1到 0.4伏電壓搖擺的信號(hào)。類似于低搖擺模塊520和高搖擺模塊525可作為組合或分立電路存在 的方式，驅(qū)動(dòng)器輸出產(chǎn)生器535可作為與低搖擺模塊520以及高搖擺模塊 525耦合的一個(gè)或一個(gè)以上的模塊存在。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)器 輸出模塊535可作為與低搖擺模塊520以及高搖擺模塊525有短的一IO巨 離的一個(gè)電路布置存在。在替代性實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)器輸出產(chǎn)生器535可被 分為與低搖擺模塊520和高搖擺模塊525 —體化地耦合的兩個(gè)分立的電路 網(wǎng)絡(luò)。在更進(jìn)一步的實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)器輸出產(chǎn)生器可包含與低搖擺模塊520 和高搖擺模塊525的輸出電路元件耦合的一個(gè)節(jié)點(diǎn)或互聯(lián)，使得低搖擺才莫 塊520或高搖擺模塊525產(chǎn)生的信號(hào)被耦合到接收到由驅(qū)動(dòng)器電路布置 500產(chǎn)生的信號(hào)的4壬何外部電路。驅(qū)動(dòng)器電路布置500也可具有輸出控制器530。輸出控制器530可包 含監(jiān)視驅(qū)動(dòng)器輸入接受器510是否有活動(dòng)性并在非活動(dòng)性周期期間增大驅(qū) 動(dòng)器輸出發(fā)生器535的輸出阻抗或?qū)χM(jìn)行三態(tài)的邏輯塊的電路。替代性 實(shí)施例可將輸出控制器530耦合到產(chǎn)生低與高搖擺信號(hào)的電路元件。例如， 輸出控制器530可在低搖擺模塊520非活動(dòng)時(shí)發(fā)送一個(gè)信號(hào)以便對(duì)低搖擺 模塊520進(jìn)行三態(tài)，并在高搖擺模塊525非活動(dòng)時(shí)發(fā)送另一信號(hào)以便對(duì)高 搖擺模塊525進(jìn)行三態(tài)。圖5B顯示出接收器電路布置540。接收器電路布置540可具有接收器 輸入接受器550，以便接受或接收傳送自一個(gè)或一個(gè)以上的驅(qū)動(dòng)器電 路一一例如圖5A中的驅(qū)動(dòng)器電路布置500——的信號(hào)。在某些實(shí)施例中，接收器輸入接受器550可包含與低搖擺檢測(cè)器560以及高搖擺檢測(cè)器570 耦合的互聯(lián)線，使得由接收器輸入接受器550接收的信號(hào)被傳送到檢測(cè)器 模塊而不改變。在替代性實(shí)施例中，接收器輸入接受器550可包含進(jìn)行某 些類型的信號(hào)調(diào)節(jié)一一例如反轉(zhuǎn)或電壓移動(dòng)一一的電路元件布置，并將調(diào) 節(jié)后的信號(hào)傳送到低搖擺檢測(cè)器560和高搖擺檢測(cè)器570。
另外，在替代性實(shí)施例中，接收器輸入接受器550可具有指示接收器 輸入接受器550應(yīng)當(dāng)將由接收器輸入接受器550所接收的信號(hào)引入何處的 控制輸入。例如，接收器輸入接受器550可包含兩輸入多工器電路。產(chǎn)生 低搖擺信號(hào)的電路可向 一個(gè)多工器輸入發(fā)送信號(hào)，而產(chǎn)生高搖擺信號(hào)的另 一個(gè)電路可向第二多工器輸入發(fā)送信號(hào)。選擇信號(hào)可被發(fā)送到多工器的控 制輸入，控制多動(dòng)器將哪個(gè)信號(hào)傳送到低搖擺檢測(cè)器560和高搖擺檢測(cè)器 570。例如，選擇信號(hào)可變?yōu)楦?，使得多工器將在高搖擺輸入上接收的信號(hào) 發(fā)送到高搖擺檢測(cè)器570，或者，選擇信號(hào)可變?yōu)榈?，其中，多工器可?在低搖擺輸入上接收的信號(hào)發(fā)送到低搖擺檢測(cè)器560。
如上所迷，低搖擺檢測(cè)器560和高搖擺檢測(cè)器570可接收來自接收器 輸入接受器550的一個(gè)或一個(gè)以上的信號(hào)。在接收到這樣的信號(hào)時(shí)，低搖 擺檢測(cè)器560和高搖擺檢測(cè)器570可分立工作和彼此結(jié)合工作，以^l判斷 所接收的信號(hào)具有低電壓搖擺還是高電壓搖擺。取決于所接收信號(hào)的電壓 搖擺的等級(jí)，低搖擺檢測(cè)器560和高搖擺檢測(cè)器570可與接收器輸出產(chǎn)生 器580結(jié)合工作，以便產(chǎn)生具有與接收器輸出產(chǎn)生器580耦合的外部電路 可接受的特性的信號(hào)。例如，接收器輸入接受器550可接收具有低電壓搖 擺的信號(hào)。低搖擺檢測(cè)器560可通過向接收器輸出產(chǎn)生器580傳送低搖擺 信號(hào)來做出響應(yīng)，而高搖擺檢測(cè)器570忽略這樣的信號(hào)。在替代實(shí)施例中， 接收器輸入接受器550可接收具有高電壓搖擺的信號(hào)。高搖擺檢測(cè)器570 可通過向接收器輸出產(chǎn)生器580傳送高搖擺信號(hào)做出響應(yīng)，而低搖擺檢測(cè) 器560忽略這些信號(hào)。
如所討論的，接收器輸出產(chǎn)生器580可產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于從低搖擺檢測(cè)器560 以及高搖擺檢測(cè)器570所接收信號(hào)的信號(hào)。取決于實(shí)施例，接收器輸出產(chǎn)生器580所產(chǎn)生和傳送到外部電路的信號(hào)可以或可以不與由接收器輸入接 受器550接收的信號(hào)特性匹配。例如，響應(yīng)于接收器輸入接受器550接收 具有從0到0.3伏的低搖擺范圍的信號(hào)，接收器輸出產(chǎn)生器580可產(chǎn)生0 到l伏搖擺信號(hào)。另外，接收器輸出產(chǎn)生器580可響應(yīng)于由接收器輸入接 受器550接收的信號(hào)產(chǎn)生反轉(zhuǎn)或反信號(hào)。換句話說，接收器輸出產(chǎn)生器580 可響應(yīng)于在接收器輸入接受器550上接收的信號(hào)變?yōu)楦叨優(yōu)榈?。盡管圖5B所示接收器電路布置540的實(shí)施例具有四個(gè)分立的功能塊， 這些塊的數(shù)量不具有關(guān)鍵性，并可容易地由實(shí)施例到實(shí)施例變化。例如， 盡管接收器電路布置540具有與高搖擺檢測(cè)器570分立的低搖擺檢測(cè)器 560,替代實(shí)施例可使低搖擺檢測(cè)器560與高搖擺檢測(cè)器570合并在一個(gè)功 能塊或電路布置中。換句話說，電路元件可被布置為使得難以或不可能清 楚地區(qū)分這些功能塊。在這樣的情況下，既檢測(cè)低信號(hào)又檢測(cè)高信號(hào)的一 個(gè)塊可能更為適合或準(zhǔn)確。或者，某些實(shí)施例可包括一個(gè)以上的功能塊。 例如， 一實(shí)施例可包含接收器三態(tài)控制器，其在非活動(dòng)時(shí)停用低搖擺檢測(cè) 器560，并在非活動(dòng)時(shí)停用高搖擺檢測(cè)器570。圖6示出一流程圖600，其示出了減小集成電路中的互聯(lián)裝置的功耗 的方法的實(shí)施例。流程圖600以通過驅(qū)動(dòng)器電珞接收輸入信號(hào)和搖擺控制 信號(hào)(單元610)開始。輸入信號(hào)可在集成電路的一個(gè)電路部分或一個(gè)區(qū) 域中發(fā)源，并需要傳送到另一個(gè)電路部分。搖擺控制信號(hào)也可被傳送到驅(qū) 動(dòng)器電路，并指示驅(qū)動(dòng)器電路對(duì)輸入信號(hào)做出響應(yīng)地產(chǎn)生高搖擺還是低搖 擺信號(hào)。例如，搖擺控制信號(hào)可使驅(qū)動(dòng)器電路或者產(chǎn)生低搖擺信號(hào)、或者 產(chǎn)生高搖擺信號(hào)，依賴于更需要節(jié)電還是迅速的信號(hào)傳送。在接收輸入與搖擺控制信號(hào)之后，該方法可通過在搖擺控制信號(hào)處于 第一狀態(tài)時(shí)在驅(qū)動(dòng)器電路輸出上產(chǎn)生高搖擺信號(hào)來繼續(xù)(單元620)。以 上面的實(shí)例繼續(xù)，集成電路的運(yùn)行條件可能需要驅(qū)動(dòng)器電路盡快將信號(hào)傳 送到另一電路部分，以便使系統(tǒng)性能最大化。因此，搖擺控制信號(hào)可從低 轉(zhuǎn)換為高，并使驅(qū)動(dòng)器電路轉(zhuǎn)換或在驅(qū)動(dòng)器電路輸出上產(chǎn)生高搖擺信號(hào)。該方法還可包含當(dāng)搖擺控制信號(hào)處于第二狀態(tài)時(shí)在驅(qū)動(dòng)器電路輸出上產(chǎn)生低搖擺信號(hào)(單元630)。再次以上面的實(shí)例繼續(xù)，集成電路的運(yùn)行 條件可能要求驅(qū)動(dòng)器電路在系統(tǒng)性能不成問題時(shí)使得功耗最大化。因此， 搖擺控制信號(hào)可從高轉(zhuǎn)換為低，并使驅(qū)動(dòng)器電路轉(zhuǎn)換或產(chǎn)生低搖擺信號(hào)， 其可傾向于保存電力。在產(chǎn)生高和低搖擺信號(hào)后，根據(jù)流程圖600的方法可通過向集成電路 的另一部分中的接收器電路傳送低搖擺和高搖擺信號(hào)來繼續(xù)(單元640)， 由此，接收器電珞接收這樣傳送的信號(hào)(單元650)。例如，驅(qū)動(dòng)器電路 可使用lOOum互聯(lián)線將所產(chǎn)生的信號(hào)傳送到接收器電路。 一旦接收器電路 接收到高和低搖擺信號(hào)，接收器電路可解碼或解釋信號(hào)，并將解碼后的信 號(hào)傳送到集成電路中的其他電路。當(dāng)驅(qū)動(dòng)器電路經(jīng)歷輸入信號(hào)活動(dòng)性的減弱或減小時(shí)，根據(jù)流程圖600 的方法可解除致動(dòng)驅(qū)動(dòng)器電路中的一個(gè)或一個(gè)以上的元件(單元670). 例如，該方法可涉及通過反向偏置與電路元件耦合的一個(gè)或一個(gè)以上的晶 體管來解除致動(dòng)孤立的電路元件，例如晶體管或電容器。作為更為具體的 實(shí)例，該方法可涉及解除致動(dòng)或隔離四個(gè)去耦電容器元件組中的兩個(gè)去耦 電容器，以便減小兩個(gè)解除致動(dòng)電容器中不必要的運(yùn)行電流和相關(guān)聯(lián)的電 力。為了判斷何時(shí)驅(qū)動(dòng)器電路中一個(gè)或一個(gè)以上的元件應(yīng)當(dāng)被解除致動(dòng)， 該方法可涉及存儲(chǔ)一時(shí)間段的多個(gè)輸入信號(hào)狀態(tài)，并監(jiān)視狀態(tài)是否存在非 活動(dòng)性(單元660)。例如，輸入信號(hào)的五個(gè)連續(xù)狀態(tài)可以在五個(gè)連續(xù)時(shí) 鐘周期時(shí)被鎖存和存儲(chǔ)。如果輸入信號(hào)對(duì)于所有五個(gè)連續(xù)時(shí)鐘周期保持為 高或保持為低，解除致動(dòng)電路單元可由與鎖存的輸入狀態(tài)信號(hào)耦合的邏輯 元件而纟皮觸發(fā)。集成電路設(shè)計(jì)領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)容易地想到前面提到的用于減小互聯(lián) 裝置功耗的示例性方法和設(shè)備為集成電路制造領(lǐng)域帶來的靈活性和好處。 特別介紹的實(shí)例僅僅是可能的布置中的一些，其中，驅(qū)動(dòng)器、接收器、三 態(tài)控制電路的使用大大增強(qiáng)了集成電路中的節(jié)電，而不會(huì)在吞吐量具有關(guān) 鍵性時(shí)必須犧牲速度。本領(lǐng)域技術(shù)人員由本公開將會(huì)明了 ，本發(fā)明想到了可減小集成電路中 的互聯(lián)裝置的功耗的方法和設(shè)備。將會(huì)明了，詳細(xì)說明書與附圖中所示出 和介紹的本發(fā)明的形式僅僅是示例。所附權(quán)利要求書可被寬廣地解釋，從 而包括所公開的示例性實(shí)施例的所有變型。
盡管本發(fā)明及其某些優(yōu)點(diǎn)已經(jīng)對(duì)于某些實(shí)施例詳細(xì)進(jìn)行了介紹，應(yīng)當(dāng) 明了，在不脫離所附權(quán)利要求書限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可 做出替代和改變。另外，實(shí)施例可實(shí)現(xiàn)多個(gè)目標(biāo)，不是屬于所附權(quán)利要求 的范圍的每個(gè)實(shí)施例將實(shí)現(xiàn)每個(gè)目標(biāo)。另外，本申請(qǐng)的范圍不限于說明書 介紹的物體、裝置、方法和步驟的過程、機(jī)器、制造、組合的特定實(shí)施例。 本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)由本發(fā)明的公開明了 ，可根據(jù)本發(fā)明使用目前存在或 將來開發(fā)的進(jìn)行與這里所介紹的對(duì)應(yīng)實(shí)施例基本同樣功能或得到基本同樣 結(jié)果的物體、裝置、方法或步驟的過程、機(jī)器、制造、組合。因此，所附 權(quán)利要求書用于包括屬于其范圍的物體、裝置、方法或步驟的這些過程、 機(jī)器、制造、組合。
為避免誤解，貫穿說明書和權(quán)利要求書在這里所用的術(shù)語"包含，，不 應(yīng)被理解為"僅由……構(gòu)成"。
權(quán)利要求
1.一種減少集成電路中的功耗的方法，該方法包含響應(yīng)于控制信號(hào)的第一狀態(tài)，在驅(qū)動(dòng)器模塊的輸出上產(chǎn)生高搖擺信號(hào)；響應(yīng)于控制信號(hào)的第二狀態(tài)，在驅(qū)動(dòng)器模塊的輸出上產(chǎn)生低搖擺信號(hào)，其中，高搖擺信號(hào)和低搖擺信號(hào)是響應(yīng)于至少一個(gè)輸入信號(hào)產(chǎn)生的；以及在所述至少一個(gè)輸入信號(hào)保持基本不變達(dá)一時(shí)間段后，解除致動(dòng)驅(qū)動(dòng)器模塊中的一個(gè)或一個(gè)以上的元件。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l的方法，其還包含通過接收電路接收高搖擺信號(hào)和 低搖擺信號(hào)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其還包含經(jīng)由基本為導(dǎo)電性的材料從輸出 向接收電路傳送高搖擺信號(hào)和低搖擺信號(hào)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l、 2或3的方法，其還包含存儲(chǔ)所述至少一個(gè)輸入 信號(hào)的狀態(tài)，以便將狀態(tài)與所述至少一個(gè)輸入信號(hào)的后來的狀態(tài)進(jìn)行比較。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4的方法，其還包含將所存儲(chǔ)的至少一個(gè)輸入信號(hào)與 所述至少一個(gè)輸入信號(hào)的后來的狀態(tài)進(jìn)行比較，以判斷所述至少一個(gè)輸入 信號(hào)在何時(shí)保持基本不變。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l-5中任意一項(xiàng)的方法，其中，解除致動(dòng)驅(qū)動(dòng)器模塊 中的一個(gè)或一個(gè)以上的元件包含當(dāng)所述至少一個(gè)輸入信號(hào)保持基本不變達(dá) 該時(shí)間段時(shí)，增大驅(qū)動(dòng)器模塊的輸出阻抗。
7. —種減少集成電路中的功耗的設(shè)備，該設(shè)備包括 搖擺選擇器；與搖擺選擇器耦合的搖擺模塊，搖擺模塊響應(yīng)于搖擺選擇器的第 一狀 態(tài)產(chǎn)生全搖擺信號(hào)，響應(yīng)于搖擺選擇器的第二狀態(tài)產(chǎn)生低搖擺信號(hào)；以及輸出控制器，其在到搖擺模塊的輸入信號(hào)保持基本不變達(dá)一定量的時(shí) 間之后增大搖擺模塊的輸出阻抗。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7的設(shè)備，其還包含經(jīng)由互聯(lián)與搖擺模塊耦合的接收 器電路，接收器電路接收全搖擺信號(hào)和低搖擺信號(hào)，以便用于與接收器電路耦合的分立電路。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8的設(shè)備，其中，互聯(lián)是集成電路的全局線。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8或9的設(shè)備，其中，接收器適用于接收全搖擺信 號(hào)和對(duì)全搖擺信號(hào)進(jìn)行兩次反轉(zhuǎn)。
11. 根據(jù)權(quán)利要求8、 9或10的設(shè)備，其中，接收器電路適用于在接 收到低搖擺信號(hào)時(shí)像半鎖存器一樣做出響應(yīng)。
12. 根據(jù)權(quán)利要求7至11中任意一項(xiàng)的設(shè)備，其中，搖擺模塊包含減 小電壓電位并產(chǎn)生低搖擺信號(hào)的場(chǎng)效應(yīng)管。
13. 根據(jù)權(quán)利要求7至12中任意一項(xiàng)的設(shè)備，其中，輸出控制器包含 存儲(chǔ)不同時(shí)刻的輸入信號(hào)狀態(tài)的鎖存器以及將輸入信號(hào)的當(dāng)前狀態(tài)與所存 儲(chǔ)的狀態(tài)進(jìn)行比較以判斷輸入信號(hào)在何時(shí)保持不變達(dá)一定量時(shí)間的邏輯電 路元件。
14. 一種系統(tǒng)，其包含 總線；與總線耦合的集成電路，其中，集成電路包含驅(qū)動(dòng)器電路，其中，驅(qū)動(dòng)器電路被布置為接收輸入信號(hào)并響應(yīng)于輸入 信號(hào)在驅(qū)動(dòng)器電路的輸出節(jié)點(diǎn)上產(chǎn)生全搖擺信號(hào)以及減小搖擺信號(hào)；其中， 驅(qū)動(dòng)器電路進(jìn)一步被布置為響應(yīng)于搖擺控制信號(hào)產(chǎn)生全搖擺信號(hào)和減小搖 擺信號(hào)；以及三態(tài)控制電路，其監(jiān)視輸入信號(hào)，并在輸入信號(hào)保持不變達(dá)一時(shí)間段 后增大輸出節(jié)點(diǎn)上的阻抗。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14的系統(tǒng)，其進(jìn)一步包含經(jīng)由電路互聯(lián)與輸出節(jié)點(diǎn) 耦合的接收器電路。
16. 根據(jù)權(quán)利要求14或15的系統(tǒng)，其中，驅(qū)動(dòng)器電路包含被布置為 產(chǎn)生全搖擺和減小搖擺信號(hào)的兩級(jí)反轉(zhuǎn)器。
17. 根據(jù)權(quán)利要求14、 15或16的系統(tǒng)，其中，三態(tài)控制電路適用于 監(jiān)視四個(gè)連續(xù)時(shí)鐘周期的輸入信號(hào)。
18. 根據(jù)權(quán)利要求14到17中任意一項(xiàng)的系統(tǒng)，其中，所述系統(tǒng)包括便攜式計(jì)算裝置。
19. 根據(jù)權(quán)利要求14到18中任意一項(xiàng)的系統(tǒng)，其中，所述系統(tǒng)包括 蜂窩式電話。
20. 根據(jù)權(quán)利要求14或19中任意一項(xiàng)的系統(tǒng)，其中，所述集成電路 包括計(jì)算機(jī)中的處理器。
全文摘要
公開了減小集成電路中的互聯(lián)裝置的功耗的方法和設(shè)備。實(shí)施例包括通過響應(yīng)于控制信號(hào)在驅(qū)動(dòng)器模塊輸出上產(chǎn)生全搖擺信號(hào)與減小搖擺信號(hào)以及在輸入信號(hào)保持不變達(dá)一時(shí)間段后解除致動(dòng)一個(gè)或一個(gè)以上的元件以節(jié)省電力來減小集成電路中的功耗的方法。另一實(shí)施例包含減小電路中的功耗的設(shè)備，該實(shí)施例包含與搖擺選擇器以及輸出控制器耦合的搖擺模塊。搖擺模塊可依賴于搖擺選擇器的狀態(tài)產(chǎn)生全搖擺信號(hào)或低搖擺信號(hào)。在到搖擺模塊的輸入信號(hào)保持不變達(dá)一定量的時(shí)間后，輸出控制器可增大搖擺模塊的輸出阻抗。多個(gè)設(shè)備實(shí)施例包含便攜式計(jì)算裝置和蜂窩式電話。
文檔編號(hào)H03K19/0185GK101411065SQ200780011578
公開日2009年4月15日 申請(qǐng)日期2007年5月16日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月31日
發(fā)明者P·克利姆, S·杜塔, 程志斌 申請(qǐng)人:國(guó)際商業(yè)機(jī)器公司