專利名稱：一種無線局域網卡芯片的時鐘管理方法
技術領域：
本發(fā)明涉及無線局域網領域，對無線局域網卡芯片內部時鐘進行管理，是網卡低 功耗設計最重要的技術之一。
背景技術：
由于無線局域網的接入設備具有攜帶方便、供電有限的工作特點，這就要求這些 接入設備的無線網卡芯片具有耗電低的工作特性。因此，無線網卡芯片低功耗設計方法是 各個無線局域網卡芯片設計廠家必須面對的共同課題。其中無線網卡中時鐘管理是降低動 態(tài)功耗的主要手段之一。

發(fā)明內容
本發(fā)明提供了一種無線局域網卡芯片的時鐘管理方法，以期對整個芯片內部的時 鐘進行管理和調度，從而降低芯片功耗。在時鐘管理的設計中，主要采用了門控策略來控制時鐘的正常運行和關斷。通過 系統(tǒng)寄存器配置門控可以直接關閉所有時鐘，也可以讓部分或全部電路的門控起作用，控 制非常靈活。其中基帶接收電路的時鐘管理更為靈活，通過寄存器配置可以實現高、中、低 三種程度的節(jié)能。在時鐘管理模塊中，內部通過2個PLL生成不同時鐘域的時鐘，在時鐘最終輸出 時，采用門控電路進行控制，當相應的電路需要工作時，門控時鐘打開，當相應電路不需要 工作時，門控時鐘關閉，從而使不需要工作的電路停止無謂的翻轉，降低其動態(tài)功耗。為了測試需要，所有輸出時鐘在測試模式下，都由測試時鐘接管，從而控制全局電 路。


圖1是時鐘模塊clkg的時鐘整體分布圖。圖2是時鐘模塊clkg的內部時鐘結構圖。
具體實施例方式以下結合附圖，具體說明本發(fā)明。圖1是時鐘模塊clkg生成的時鐘在整個電路中的分布圖，其中帶陰影的模塊為模 擬電路模塊。輸入clkg 模塊的時鐘有四個dft_clk、clk_in_40、EXTTAP_Tck、clk_usb_phy。 其中dft_clk只用來做測試用，在測試模式下，clkg模塊所有的輸出時鐘都為該時鐘； clk_usb_phy為USB-PHY模塊輸出的時鐘，該時鐘通過clkg模塊控制，然后輸出給usb controller模塊usb-function ；EXTTAP_Tck為jtag測試電路的輸入時鐘，該時鐘通過 clkg模塊控制后，輸出給jtag電路；clk_in_40為系統(tǒng)的主時鐘，該時鐘為clkg內部兩個PLL提供輸入時鐘，同時還為芯片時鐘域電路提供時鐘。c 1 kg模塊輸出的時鐘都是經過控制的時鐘c 1 k_ 12m時鐘為PLL生成的時鐘 分頻后提供給 USB-PHY ；sec_inter_clk、ccmp_wpi_clk、tkip_w印_clk 三個時鐘為提 供給芯片安全模塊的受控時鐘；clk_60m、phy_clk_pad_i提供給usb controller模塊 usb-function ；clk_40m_tx_lla、clk_20m_tx_lla、clk_40m_rx_lla、clk_20m_rx_lla、 clk_44m_tx_llb、clk_44m_rx_llb、clk_44m、clk_fft 是提供給基帶的可控時鐘； clk_40m為長開時鐘，即不受門控影響，芯片工作時，該時鐘一直處于翻轉狀態(tài)，該時鐘為 usb-function模塊、Maclle模塊、8051模塊、基帶模塊提供時鐘；clk_dac時鐘和clk_adc 時鐘主要為AFE (AD/DA)模塊提供時鐘；圖 1 中輸出時鐘只有 clk_44m、clk_40m、clk_20m、clk_60m、phy_clk_pad_i、 clk_12m以及送給jtag電路的時鐘不受時鐘門控的管理，當電路開始工作，這些時鐘就一 直翻轉，其它時鐘都是在時鐘門控的管理下，根據工作情況翻轉或靜止。圖2是clkg模塊內部的詳細結構圖，40MHZ的時鐘clk_in_40為系統(tǒng)的主體時鐘， 不僅是兩個PLL的輸入，也作為系統(tǒng)時鐘域源時鐘。clk_in_40時鐘主要為以下時鐘提供源 時鐘clk_40mclk_40m_tx_lla、clk_40m_rx_llasec_inter_clk、ccmp_wpi_clk> tkip_wep_clk其中clk_40m不受門控限制，直接提供給時鐘域常開電路，其他時鐘都由門控電 路控制其是否需要工作。例如clk_40m_tX_lla和clk_40m_rX_lla，在芯片處于發(fā)送狀態(tài) 下，發(fā)送通路的時鐘clk_40m_tX_lla需要工作，則門控電路開啟，讓時鐘輸出，而接收通路 clk_40m_rx_lla不需要工作，則門控電路關閉，不需要時鐘輸出。clk_in_40時鐘通過分頻，最終得到三個20MHZ輸出時鐘clk_20m、clk_20m_ tx_lla、clk_20m_rX_lla，其中clk_20m為常開時鐘，提供給基帶中不能關斷時鐘的電路， clk_20m_tX_lla和clk_20m_rX_lla則根據需要，在門控電路的控制下，開啟和關閉。PLLl產生88MHZ的時鐘，然后分頻得到44MHZ時鐘，最終輸出3個時鐘clk_44m、 clk_44m_tx_llb、clk_44m_rx_llb。其中clk_44m為常開時鐘，提供給基帶中不能關斷時鐘 的電路，clk_44m_tX_llb、clk_44m_rX_llb則根據需要，在門控電路的控制下，開啟和關閉。PLL2產生120MHZ時鐘，分 得到60MHZ和12MHZ時鐘，最終生成的時鐘為clk_60m 和 clk_12m。其中 clk_60m送給usb congtroller 模塊usb-function，clk_12m送給USB-PHY 模塊。這兩個時鐘需要常開，沒有門控電路控制。輸出時鐘clk_jtag和phy_Clk_pad_i都是簡單經過clkg模塊，增加測試時鐘可 控制的模式即可。clk_adc和clk_dac時鐘都是由上述部分時鐘選擇得到，向AFE模塊提供時鐘。clk_fft時鐘也是由上述時鐘通過選擇輸出給基帶模塊。上述描述的門控電路在在缺省狀態(tài)下不起作用，輸出時鐘永遠有效，只有配置相 應的寄存器，允許門控起作用，該門控才能發(fā)揮作用。相應的寄存器有兩級，第一級寄存器 可以總控所有門控電路，該寄存器可以直接關閉所有門控電路的時鐘輸出，默認情況下，該 寄存器對門控電路無效，即不會使門控電路關斷時鐘；第二級寄存器分別對應與不同的門控單元，這些寄存器默認情況下使門控失效，即允許時鐘一直通過，只有在進行配置后，才 允許門控電路起作用，門控電路并在各自相應模塊給出的門控信號下，開啟或者關斷時鐘。在設計中，為了在DFT模式下，df t的時鐘能接管正常時鐘，采用MUX對時鐘做了處 理。為了防止PLL失效后，還能對內部邏輯進行測試，通過clk_teSt_en對時鐘做了處理， 當該信號有效時，系統(tǒng)的時鐘由外部測試管腿提供。以上公開的僅為本發(fā)明的幾個具體實施例，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此， 任何本領域的技術人員能思之的變化都應落在本發(fā)明的保護范圍內。
權利要求
一種無線局域網卡芯片的時鐘管理方法，其特征在于，無線局域網卡芯片采用時鐘管理模塊對所有時鐘進行管理，該模塊采用門控電路方法，采用系統(tǒng)級的門控使能和模塊級的自適應門控使能相結合，時鐘管理模塊通過生成不同時鐘域的時鐘，在時鐘輸出時，采用門控使能電路進行控制，當相應的電路需要工作時，門控時鐘打開，當相應電路不需要工作時，門控時鐘關閉，從而使不需要工作的電路停止翻轉，達到降低功耗的目的；其中所述系統(tǒng)級的門控使能采用系統(tǒng)級寄存器對時鐘進行總控制，該寄存器可以直接關閉所有門控時鐘的輸出；所述模塊級的自適應門控使能分別對應不同的模塊，在總控系統(tǒng)寄存器使能的情況下控制相應各功能模塊門控電路是否起作用。
2.如權利要求1所述的無線局域網卡芯片的時鐘管理方法，其特征在于，各個功能模 塊提供給對應門控電路打開門控時鐘的條件，時鐘管理模塊根據系統(tǒng)級寄存器的配置情況 和各個功能模塊提供的打開門控時鐘條件判斷何時開啟或關閉相應的門控時鐘。
3.如權利要求1所述的無線局域網卡芯片的時鐘管理方法，其特征在于所述門控使 能電路在缺省狀態(tài)下不起作用，輸出時鐘永遠有效，只有配置相應的寄存器，允許門控起作 用，該門控才發(fā)揮作用。
全文摘要
本發(fā)明提供一種無線局域網卡芯片的時鐘管理方法。無線局域網絡工作特點要求無線局域網卡芯片在保證正常數據傳輸的同時具有低功耗的工作特性。因此，要求在進行無線局域網卡芯片設計時充分采用低功耗芯片設計方法。本發(fā)明提出一種無線局域網卡芯片的時鐘管理方法，達到降低芯片工作功耗的目的。
文檔編號H04W52/02GK101959291SQ200910088800
公開日2011年1月26日 申請日期2009年7月16日 優(yōu)先權日2009年7月16日
發(fā)明者劉鵬, 趙彥光 申請人:北京中電華大電子設計有限責任公司