(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
デュアルモードカウンタのカウンタ出力を生成するための方法であって、
第1の信号経路上で高速クロック信号を受信するステップと、
第2の信号経路上で低速クロック信号を受信するステップと、
第3の信号経路上で、高速クロックモードおよび低速クロックモードのうちの1つの選択を示すクロック選択信号を受信するステップと、
前記クロック選択信号の遷移を前記低速クロック信号と同期させるステップと、
前記高速クロックモードを示す前記クロック選択信号に応答して、前記高速クロック信号の期間ごとに第1のカウンタ増分ずつ前記カウンタ出力を増加させるステップと、
前記低速クロックモードを示す前記クロック選択信号に応答して、前記低速クロック信号の期間ごとに、前記高速クロック信号の前記期間によって除算された前記低速クロック信号の前記期間の比からなる第2のカウンタ増分ずつ前記カウンタ出力を増加させるステップと、
前記高速クロックモードを示すことから前記低速クロックモードを示すことへの前記クロック選択信号の遷移に応答して、前記低速クロック信号が前記第2の信号経路上で受信される次の期間の後まで、前記カウンタ出力の前記増加を遅延させるステップと、
前記遷移の後、前記低速クロック信号の第1の期間の間、前記第1のカウンタ増分ずつ前記カウンタ出力を増加させるステップと、
前記遷移の後、前記低速クロック信号の第2の期間の間、前記第2のカウンタ増分ずつ前記カウンタ出力を増加させるステップと
を含む、方法。
【請求項２】
前記高速クロックモードを示すことから前記低速クロックモードを示すことへの前記クロック選択信号の遷移に応答して、次の高速クロック信号の前に前記カウンタから前記高速クロック信号をゲートオフするステップ
をさらに含む、請求項1に記載の方法。
【請求項３】
前記低速クロックモードを示すことから前記高速クロックモードを示すことへの前記クロック選択信号の遷移に応答して、前記遷移の後、前記高速クロック信号の第1の期間の間、前記第2のカウンタ増分ずつ前記カウンタ出力を増加させるステップと、
前記遷移の後、前記高速クロック信号の第2の期間の間、前記第1のカウンタ増分ずつ前記カウンタ出力を増加させるステップと
をさらに含む、請求項1に記載の方法。
【請求項４】
前記デュアルモードカウンタを、モバイル電話、セットトップボックス、音楽プレーヤ、ビデオプレーヤ、エンターテインメントユニット、ナビゲーションデバイス、コンピュータ、ハンドヘルドパーソナル通信システム(PCS)ユニット、ポータブルデータユニット、および固定位置データユニットのうちの少なくとも1つに統合するステップ
をさらに含む、請求項1に記載の方法。
【請求項５】
カウント入力経路、カウント出力経路およびカウンタクロック入力経路を含むレジスタ回路と、
第1の加算器入力経路、第2の加算器入力経路、および加算器出力経路を含む加算器回路であって、前記加算器出力経路が前記レジスタ回路の前記カウント入力経路に結合され、前記第2の加算器入力経路が前記レジスタ回路の前記カウント出力経路に結合された、加算器回路と、
第1の選択可能入力経路、第2の選択可能入力経路、マルチプレクサ出力経路およびマルチプレクサセレクタ入力経路を含むマルチプレクサ回路であって、前記マルチプレクサ出力経路が前記第1の加算器入力経路に結合され、前記第1の選択可能入力経路が第1のカウンタ増分信号に結合され、前記第2の選択可能入力経路が第2のカウンタ増分信号に結合された、マルチプレクサ回路と、
クロック選択信号に応答して、前記カウンタクロック入力経路を高速クロックまたは低速クロックのうちの1つに結合し、前記クロック選択信号に応答して、前記低速クロックと同期されたカウンタ増分選択信号を前記マルチプレクサセレクタ入力経路に供給するように構成されたグリッチ回避回路と
を備える、カウンタ装置であって、
前記グリッチ回避回路が、
高速クロックモードを示すことから低速クロックモードを示すことへの前記クロック選択信号の遷移に応答して、低速クロック信号が第2の信号経路上で受信される次の期間の後まで、カウンタ出力の増加を遅延させることと、
前記遷移の後、前記低速クロック信号の第1の期間の間、第1のカウンタ増分ずつ前記カウンタ出力を増加させることと、
前記遷移の後、前記低速クロック信号の第2の期間の間、第2のカウンタ増分ずつ前記カウンタ出力を増加させることと
を行うようにさらに構成された、
カウンタ装置。
【請求項６】
モバイル電話、セットトップボックス、音楽プレーヤ、ビデオプレーヤ、エンターテインメントユニット、ナビゲーションデバイス、コンピュータ、ハンドヘルドパーソナル通信システム(PCS)ユニット、ポータブルデータユニット、および固定位置データユニットのうちの少なくとも1つに統合された、請求項5に記載の装置。
【請求項７】
第1の信号経路上で高速クロック信号を受信するための手段と、
第2の信号経路上で低速クロック信号を受信するための手段と、
第3の信号経路上で、高速クロックモードおよび低速クロックモードのうちの1つの選択を示すクロック選択信号を受信するための手段と、
前記クロック選択信号の遷移を前記低速クロック信号と同期させるための手段と、
前記高速クロックモードを示す前記クロック選択信号に応答して、前記高速クロック信号の期間ごとに第1のカウンタ増分ずつカウンタ出力を増加させるための手段と、
前記低速クロックモードを示す前記クロック選択信号に応答して、前記低速クロック信号の期間ごとに、前記高速クロック信号の前記期間によって除算された前記低速クロック信号の前記期間の比からなる第2のカウンタ増分ずつ前記カウンタ出力を増加させるための手段と、
前記高速クロックモードを示すことから前記低速クロックモードを示すことへの前記クロック選択信号の遷移に応答して、前記低速クロック信号が前記第2の信号経路上で受信される次の期間の後まで、前記カウンタ出力の前記増加を遅延させるための手段と、
前記遷移の後、前記低速クロック信号の第1の期間の間、前記第1のカウンタ増分ずつ前記カウンタ出力を増加させるための手段と、
前記遷移の後、前記低速クロック信号の第2の期間の間、前記第2のカウンタ増分ずつ前記カウンタ出力を増加させるための手段と
を備える、カウンタ装置。
【請求項８】
前記高速クロックモードを示すことから前記低速クロックモードを示すことへの前記クロック選択信号の遷移に応答して、次の高速クロック信号の前に前記カウンタから前記高速クロック信号をゲートオフするための手段
をさらに備える、請求項7に記載の装置。
【請求項９】
前記低速クロックモードを示すことから前記高速クロックモードを示すことへの前記クロック選択信号の遷移に応答して、前記遷移の後、前記高速クロック信号の第1の期間の間、前記第2のカウンタ増分ずつ前記カウンタ出力を増加させるための手段と、
前記遷移の後、前記高速クロック信号の第2の期間の間、前記第1のカウンタ増分ずつ前記カウンタ出力を増加させるための手段と
をさらに備える、請求項7に記載の装置。
【請求項１０】
モバイル電話、セットトップボックス、音楽プレーヤ、ビデオプレーヤ、エンターテインメントユニット、ナビゲーションデバイス、コンピュータ、ハンドヘルドパーソナル通信システム(PCS)ユニット、ポータブルデータユニット、および固定位置データユニットのうちの少なくとも1つに統合された、請求項7に記載の装置。
【請求項１１】
デュアルモードカウンタのカウンタ出力を生成するための方法であって、
第1の信号経路上で高速クロック信号を受信するステップと、
第2の信号経路上で低速クロック信号を受信するステップと、
第3の信号経路上で、高速クロックモードおよび低速クロックモードのうちの1つの選択を示すクロック選択信号を受信するステップと、
前記クロック選択信号の遷移を前記低速クロック信号と同期させるステップと、
前記高速クロックモードを示す前記クロック選択信号に応答して、前記高速クロック信号の期間ごとに第1のカウンタ増分ずつ前記カウンタ出力を増加させるステップと、
前記低速クロックモードを示す前記クロック選択信号に応答して、前記低速クロック信号の期間ごとに、前記高速クロック信号の前記期間によって除算された前記低速クロック信号の前記期間の比からなる第2のカウンタ増分ずつ前記カウンタ出力を増加させるステップと、
前記高速クロックモードを示すことから前記低速クロックモードを示すことへの前記クロック選択信号の遷移に応答して、前記低速クロック信号が前記第2の信号経路上で受信される次の期間の後まで、前記カウンタ出力の前記増加を遅延させるステップと、
前記遷移の後、前記低速クロック信号の第1の期間の間、前記第1のカウンタ増分ずつ前記カウンタ出力を増加させるステップと、
前記遷移の後、前記低速クロック信号の第2の期間の間、前記第2のカウンタ増分ずつ前記カウンタ出力を増加させるステップと
を含む、方法。
【請求項１２】
前記高速クロックモードを示すことから前記低速クロックモードを示すことへの前記クロック選択信号の遷移に応答して、次の高速クロック信号の前に前記カウンタから前記高速クロック信号をゲートオフするステップ
をさらに含む、請求項11に記載の方法。
【請求項１３】
前記低速クロックモードを示すことから前記高速クロックモードを示すことへの前記クロック選択信号の遷移に応答して、前記遷移の後、前記高速クロック信号の第1の期間の間、前記第2のカウンタ増分ずつ前記カウンタ出力を増加させるステップと、
前記遷移の後、前記高速クロック信号の第2の期間の間、前記第1のカウンタ増分ずつ前記カウンタ出力を増加させるステップと
をさらに含む、請求項11に記載の方法。
【請求項１４】
前記デュアルモードカウンタを、モバイル電話、セットトップボックス、音楽プレーヤ、ビデオプレーヤ、エンターテインメントユニット、ナビゲーションデバイス、コンピュータ、ハンドヘルドパーソナル通信システム(PCS)ユニット、ポータブルデータユニット、および固定位置データユニットのうちの少なくとも1つに統合するステップ
をさらに含む、請求項11に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、デジタルカウンタ回路の分野内であり、より詳細には、クロック信号間のグリッチフリー切替えを含むマルチクロックカウンタに関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタル回路設計は、回路設計において様々なクロック信号または他の信号の周期をカウントすることにより、イベント間の時間を測定するカウンタ回路をしばしば含む。複雑なデジタルシステムでは、リアルタイムカウンタは、様々な処理ユニット間で共有されて時間を記録することができる。そのような共有リアルタイムカウンタは、たとえば、高精度水晶発振器によって生成できる、極めて正確な、すなわち高分解能のクロック信号をしばしば含む。
【０００３】
高分解能クロック信号および高精度水晶発振器は非常に高い周波数で動作し、より低い周波数で動作するより低い分解能のクロック信号およびより低い精度の発振器よりもはるかに大きいエネルギーを消費する。エネルギー消費を削減するために、デジタル回路は、より低い周波数のクロック信号が回路の処理動作に適している期間の間、高周波数クロック信号を遮断するように構成することができる。
【０００４】
回路は、高速のクロック信号源と低速のクロック信号源との間で特定のクロック信号入力を何度も切り替えて、エネルギーを節約するように構成することができる。しかしながら、そのような高速クロック信号と低速クロック信号との間の切替えは、切り替えられたクロック信号に基づいてカウントを供給するリアルタイムカウンタの出力が不正確になる可能性がある。したがって、低電力モードの間低速クロック信号を使用するシステムは、通常、2つの別個のカウンタ、高速クロックによって駆動される高速カウンタおよび低速クロックによって駆動される低速カウンタを含む。低電力モードが完了したとき、低速カウンタに基づいて簡単な演算が使用されて、低電力モードの間経過した高速クロック期間の数だけ高速カウンタを進行させる。このデュアルカウンタ手法は、不利なことに、複数のカウンタ、および乗算の回路またはソフトウェアを使用する必要がある。デュアルカウンタ手法の別の欠点は、高速クロックの周期に基づくリアルタイムカウントを、低電力モードの間利用できない可能性があることである。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示をより完全に理解するために、ここで、以下の発明を実施するための形態および添付の図面が参照される。例示的な態様では、共有リアルタイムカウンタは、高速クロック信号または低速クロック信号によって駆動されたときの高速クロック期間に基づいて、正確なカウンタ出力を供給するように構成される。組合せ論理回路は、カウンタへの高速クロック信号入力とカウンタへの低速クロック入力との間のグリッチフリー切替えを提供する。カウンタ出力は、高速クロックモードにいる間は高速クロックの周期ごとに第1の数の高速クロックカウント、たとえば1カウントずつ増加し、低速クロックモード、たとえば低電力モードにいる間は低速クロック信号の周期ごとに適切な第2の数の高速クロックカウントずつ増加する。
【０００６】
本開示の態様は、デュアルモードカウンタのカウンタ出力を生成するための方法を含む。方法は、第1の信号経路上で高速クロック信号を受信すること、第2の信号経路上で低速クロック信号を受信すること、および第3の信号経路上でクロック選択信号を受信することを含む。クロック選択信号は、高速クロックモードまたは低速クロックモードのいずれかの選択を示す。クロック選択信号の遷移は、低速クロック信号と同期される。カウンタ出力は、高速クロックモードを示すクロック選択信号に応答して、高速クロック信号の期間ごとに第1のカウンタ増分ずつ増加される。そうでない場合、カウンタ出力は、低速クロックモードを示すクロック選択信号に応答して、低速クロック信号の期間ごとに第2のカウンタ増分ずつ増加される。第2のカウンタ増分は、高速クロック信号の期間によって除算された低速クロック信号の期間の比を表す。
【０００７】
本開示の態様は、カウント入力経路、カウント出力経路およびカウンタクロック入力経路をさらに含むレジスタ回路を含むカウンタ装置を含む。回路はまた、第1の加算器入力経路、第2の加算器入力経路および加算器出力経路を有する加算器回路を含む。加算器出力経路はレジスタ回路のカウント入力経路に結合され、第2の加算器入力経路はレジスタ回路のカウント出力経路に結合される。本開示の態様によれば、装置は、第1の選択可能入力経路、第2の選択可能入力経路、マルチプレクサ出力経路およびマルチプレクサセレクタ入力経路を有するマルチプレクサ回路をさらに含む。マルチプレクサ出力経路は第1の加算器入力経路に結合される。第1の選択可能入力経路は第1のカウンタ増分信号に結合され、第2の選択可能入力経路は第2のカウンタ増分信号に結合される。グリッチ回避回路は、クロック選択信号に応答して高速クロックまたは低速クロックのいずれかにカウンタクロック入力経路を結合するように構成される。グリッチ回避回路は、クロック選択信号に応答してマルチプレクサセレクタ入力経路にカウンタ増分選択信号を供給する。カウンタ増分選択信号は、低速クロックと同期される。
【０００８】
本開示のさらなる態様は、第1の信号経路上で高速クロック信号を受信するための手段、第2の信号経路上で低速クロック信号を受信するための手段、および第3の信号経路上でクロック選択信号を受信するための手段を含む、カウンタ装置を含む。クロック選択信号は、高速クロックモードまたは低速クロックモードのいずれかの選択を示す。装置は、クロック選択信号の遷移を低速クロック信号と同期させるための手段を含む。本開示の態様によれば、カウンタ装置は、高速クロックモードを示すクロック選択信号に応答して、高速クロック信号の期間ごとに第1のカウンタ増分ずつカウンタの出力を増加させるための手段、および低速クロックモードを示すクロック選択信号に応答して、低速クロック信号の期間ごとに第2のカウンタ増分ずつカウンタ出力を増加させるための手段を含む。第2のカウンタ増分は、高速クロック信号の期間によって除算された低速クロック信号の期間の比を表す。
【０００９】
上記は、以下の発明を実施するための形態がよりよく理解できるように、本開示の特徴および技術的な利点をかなり大まかに概説したものである。本開示のさらなる特徴および利点は以下に記載される。本開示と同じ目的を遂行するための他の構造を修正または設計するための基礎として、本開示が容易に利用できることを当業者は諒解されたい。そのような均等な構成は、添付の特許請求の範囲に記載される本開示の教示から逸脱しないことも、当業者は認識されたい。その機構と動作方法の両方に関して本開示の特性であると考えられる新規の特徴は、添付の図面と併せて考慮されるとき、さらなる目的および利点とともに、以下の説明からよりよく理解されよう。しかしながら、図面の各々は例示および説明のみを目的として提供され、本開示の限度を規定するものではないことを明確に理解されたい。
【００１０】
添付の図面は、態様の説明を助けるために提示される。図面は態様を限定するためではなく、態様を例示するためにのみ提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本開示の一態様による、常時接続リアルタイムカウンタ装置を示す図である。
【図２】本開示の態様による、リアルタイムカウンタ内のクロック信号のグリッチフリー切替え中の例示的な信号状態を示す信号タイミング図である。
【図３】本開示の一態様により、常時接続リアルタイムカウンタを提供するための方法を示すプロセスフロー図である。
【図４】本開示の一態様により、デュアルクロックリアルタイムカウンタが有利なことに使用できる例示的なワイヤレス通信システムを示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本開示の態様は、通常動作の間使用される高速クロック信号と低電力動作モードの間使用できる低速クロック信号との間を動的に切り替える常時接続カウンタを提供する。高速クロック信号と低速クロック信号は、互いに同期していない可能性がある。通常動作の間、カウンタは高速クロック周期ごとに第1の数のカウントずつ変化する。低電力動作モードの間、低速クロック信号上で動作していながら、カウンタは低速クロック信号の周期ごとに第2の数のカウントずつ変化する。第1の数のカウントに対する第2の数のカウントの比は、高速クロック期間に対する低速クロック期間の比に等しい。一例では、第1の数は1に等しく、カウンタは通常動作の間高速クロック信号の周期ごとに1カウントずつ変化する。
【００１３】
例示的な一態様では、高速クロックが進行している間、カウンタは高速クロック信号(fclk_src)の各立上りエッジで1カウントずつ増分する。低電力モードに入り、高速クロックの水晶発振器を停止する直前に、外部回路はモード変更インジケータを供給する。モード変更インジケータは、クロック選択信号(clk_sel)の状態変化の形態で受信することができる。clk_sel信号は、動的グリッチフリー方式でカウンタのクロックの発信源をfclk_srcから低速クロック信号(sclk_src)に切り替え、カウント増分の値を切り替えるために使用される。低電力モードから出てfclk_src水晶発振器を再起動させると、clk_sel信号が外部回路によって再びトグルされてモード変更を示す。clk_sel信号の状態変化に応答して、プロセスは反転され、それによってカウンタのクロックの発信源がfclk_src信号に切り替え戻され、カウント増分の値が1に切り替え戻される。
【００１４】
図1を参照すると、本開示の少なくとも1つの態様による常時接続リアルタイムカウンタが記載される。リアルタイムカウンタは、fclk_src経路102、sclk_src経路104およびclk_sel経路106を含む。第1のフリップフロップ108は、sclk_src経路104に結合された反転クロック入力、およびclk_sel経路106に結合されたデータ入力を含む。2点入力ANDゲート110は、(それによりNANDゲートとして構成された)2つの反転入力を含む。ANDゲート110の反転入力のうちの1つは、第1のフリップフロップ108の出力に結合される。ANDゲート110の他の反転入力は、カウント増分選択(cnt_sel)経路123に結合される。
【００１５】
ANDゲート110の出力は、第2のフリップフロップ112のデータ入力経路に結合される。第2のフリップフロップ112の出力は、第3のフリップフロップ114のデータ入力に結合される。第2のフリップフロップ112および第3のフリップフロップ114は、各々fclk_src経路102に結合された反転クロック入力を含む。別の2点入力ANDゲート116は、第1のフリップフロップ108の出力に結合された非反転入力、および第3のフリップフロップ114の出力に結合された反転入力を含む。ANDゲート116の出力は、cnt_sel経路123に結合される。
【００１６】
2点入力ANDゲート118は、第3のフリップフロップ114の出力に結合された1つの非反転入力、およびfclk_src経路102に結合された別の非反転入力を含む。別の2点入力ANDゲート120は、cnt_sel経路123に結合された1つの非反転入力、およびsclk_src経路104に結合された別の非反転入力を含む。ANDゲート118からの出力およびANDゲート120からの出力は、各々2点入力ORゲート122の入力に結合される。ORゲート122の出力は、レジスタ126のクロック入力(cnt_clk)に結合される。
【００１７】
2点入力マルチプレクサ124は、第1のカウント増分経路125に結合された1つの入力、および第2のカウント増分経路127に結合された別の入力を含む。マルチプレクサ124の信号選択入力は、cnt_sel経路123に結合される。2点加算器128は、マルチプレクサ124の出力に結合された1つの入力、およびレジスタ126の出力に結合された別の入力を含む。加算器128の出力は、レジスタ126のデータ入力に結合される。
【００１８】
本開示の態様によれば、インジケータ(clk_sel)はクロック(sclk_src)と同期している。内部的に、インジケータはfclk_srcの立下りエッジと同期され、立下りエッジの後fclk_srcをゲートオフするために使用される。また、本開示の態様によれば、fclk_srcの周波数は一般にsclk_srcの周波数よりもはるかに高いので、sclk_srcの立下りエッジを再同期する必要はない。たとえば、グリッチフリー動作は、fclk_srcの周波数がsclk_srcの周波数の少なくとも5倍であるときに提供される。fclk_srcの周波数は一般にsclk_srcよりも100〜1000倍速い範囲にあるので、このことにより実際の実装形態での問題はもたらされない。したがって、モード変更の間、sclk_srcの立上りエッジは、fclk_srcの次の立上りエッジより前にカウントされるべきではない。
【００１９】
様々な態様では、fclk_src信号とsclk_src信号との間には同期関係は暗示されない。sclk_srcの周波数に対するfclk_srcの周波数の比は、必ずしも整数であるとは限らない可能性がある。したがって、例示的な態様では、カウンタは小数の余りを記録するために固定小数点加算器を含む。
【００２０】
本開示の一例によるリアルタイムカウンタの動作は、図1とともに図2に示された信号タイミング図をさらに参照しながら記載される。この例では、fclk_src信号の周波数は21MHzであり、sclk_src信号の周波数は4MHzである。したがって高速クロックの周波数と低速クロックの周波数との比(mult)は5.25である。図示されたケースでは、sclk_src信号の4周期のみがカウントされ、カウント値の小数部はゼロになる。多くの場合カウントはゼロでない小数部も含む可能性があることを理解されたい。
【００２１】
図2に示されたタイミング図は、通常動作から低電力モードへの遷移、および低電力モードから通常動作に戻る遷移の間、図1に示された様々な信号経路上の信号の相対的タイミングを示す。fclk_src、sclk_src、clk_sel、cnt_clk、cnt_sel、およびcnt_outと標示された列は、各々図1に示されたそれらのそれぞれの信号経路上の信号を表す。0から37への一連の時間期間も、図2の最終列に沿って参照用に示される。
【００２２】
この例によれば、通常動作では、fclk_srcは、ANDゲート118およびORゲート122を介して、レジスタ126をクロック制御するcnt_clkに結合される。cnt_selは、マルチプレクサ124を制御して加算器128に1のカウント増分値を供給する低である。加算器は、最終カウンタ出力に増分値を加算して次のカウント値を生成する。レジスタクロック入力でのcnt_clkの各立上りエッジで、次のカウント値はレジスタにシフトされ、現在のカウント値はcnt_outとしてレジスタからシフトされる。
【００２３】
およそ時間間隔2で、clk_selは、低電力モードに入る外部回路からの信号を示す高に状態を変化させる。およそ時間間隔5で第1のフリップフロップ108への反転クロック入力にsclk_srcの次の立下りエッジが印加されるまで、clk_sel信号は第1のフリップフロップ108を通って伝搬しない。次いで、低速クロック動作を選択するこの指示は、ANDゲート110およびANDゲート116に供給され、第2のフリップフロップ112への入力を高から低に変化させる。
【００２４】
およそ時間間隔6で発生するfclk_srcの次の立下りエッジで、低信号状態は第2のフリップフロップ112を通って第3のフリップフロップ114の入力に伝搬される。およそ時間間隔7で発生するfclk_srcの次の立下りエッジで、低信号状態は第3のフリップフロップ114を通ってANDゲート118およびANDゲート116に伝搬される。ANDゲート118への低入力は、ORゲート122から、最終的にレジスタ126のクロック入力cnt_clkからfclk_srcを遮断する。同時に、ANDゲート116の反転入力への同じ低信号は、ANDゲート116の出力状態(cnt_sel)を低から高に変化させる。これにより、マルチプレクサ124は、第2の増分値(mult)の加算器128への供給を開始することになる。また、これにより、ANDゲート120は、ORゲート122に、最終的にレジスタ126のクロック入力cnt_clkにsclk_srcを通すことになる。
【００２５】
およそ時間間隔8で発生するsclk_srcの次の立上りエッジで、fclk_srcがレジスタクロックcnt_clkから遮断される前に加算器からシフトインされているレジスタ出力cnt_outは、第1の増分値「1」のみずつ増分される。同時に、第2の増分値(mult)ずつ増分される次のカウントは、加算器128からレジスタ126にシフトされる。
【００２６】
およそ時間間隔10で、外部回路はfclk_srcを遮断してエネルギーを節約する。このことは、sclk_srcに応答してこのときまで増分されるカウンタに影響しない。sclk_srcの次の立上りエッジはおよそ時間間隔13で発生し、レジスタ126のクロック入力cnt_clkに印加される。これにより、レジスタ126は、この例では5.25である第2の増分値(mult)ずつ増分されたカウントを出力することになる。この同じ立上りエッジに応答して、multずつさらに増分された(たとえば、multプラスcnt_outに等しい)新しいカウントは、加算器128からレジスタ126にシフトされる。このことは、およそ時間間隔18で発生するsclk_srcの次の立上りエッジで繰り返される。
【００２７】
およそ時間間隔20で、clk_selは、通常動作モードに入る外部回路からの信号を示す低に状態を変化させる。およそ時間間隔26で第1のフリップフロップ108への反転クロック入力にsclk_srcの次の立下りエッジが印加されるまで、clk_sel信号は第1のフリップフロップ108を通って伝搬しない。次いで、fclk_srcを使用して通常動作を選択するこの指示は、ANDゲート110およびANDゲート116に供給され、第2のフリップフロップ112への入力を低から高に変化させる。
【００２８】
およそ時間間隔27で発生するfclk_srcの次の立下りエッジで、高信号状態は第2のフリップフロップ112を通って第3のフリップフロップ114の入力に伝搬される。およそ時間間隔28で発生するfclk_srcの次の立下りエッジで、高信号状態は第3のフリップフロップ114を通ってANDゲート118およびANDゲート116に伝搬される。ANDゲート118への高入力は、ORゲート122に、最終的にレジスタ126のクロック入力cnt_clkにfclk_srcを出す。同時に、ANDゲート116の反転入力への同じ高信号は、ANDゲート116の出力状態(cnt_sel)を高から低に変化させる。これにより、マルチプレクサ124は、第1の増分値(「1」)の加算器128への供給を開始することになる。また、これにより、ANDゲート120は、ORゲート122に、最終的にレジスタ126のクロック入力cnt_clkにsclk_srcを止めることになる。
【００２９】
およそ時間間隔28で発生するfclk_srcの次の立上りエッジで、sclk_srcがレジスタクロックcnt_clkから遮断される前に加算器からシフトインされているレジスタ出力cnt_outは、依然第2の増分値(mult)ずつ増分される。同時に、第1の増分値(「1」)ずつ増分される次のカウントは、加算器128からレジスタ126にシフトされる。
【００３０】
fclk_srcの次の立上りエッジはおよそ時間間隔29で発生し、レジスタ126のクロック入力cnt_clkに印加される。これにより、レジスタ126は、第1の増分値「1」ずつ増分されたカウントを出力することになる。この同じ立上りエッジに応答して、「1」ずつさらに増分された(たとえば、1プラスcnt_outに等しい)新しいカウントは、加算器128からレジスタ126にシフトされる。このことは、fclk_srcの次の周期ごとの立上りエッジで繰り返される。
【００３１】
図3を参照して、本開示の一態様により常時接続リアルタイムカウンタを提供するための方法が記載される。方法は、ブロック302で第1の信号経路上で高速クロック信号を受信すること、ブロック304で第2の信号経路上で低速クロック信号を受信すること、およびブロック306で第3の信号経路上でクロック選択信号を受信することを含む。クロック選択信号は、高速クロックモードまたは低速クロックモードのいずれかの選択を示す。方法は、ブロック308でクロック選択信号の遷移を低速クロックと同期させることをさらに含む。ブロック310で、方法は、高速クロックモードを示すクロック選択信号に応答して、高速クロックの期間ごとに第1のカウンタ増分ずつカウンタ出力を増加させることを含む。ブロック312で、方法は、低速クロックモードを示すクロック選択信号に応答して、低速クロックの期間ごとに第2のカウンタ増分ずつカウンタ出力を増加させることを含む。第2のカウンタ増分は、高速クロックの期間によって除算された低速クロックの期間の比に等しい。
【００３２】
図4は、マルチクロックリアルタイムカウンタの態様が本開示の一態様に従って有利なことに使用できる、例示的なワイヤレス通信システム400を示す。例示のために、図4は、3つのリモートユニット420、430および450、ならびに2つの基地局440を示す。典型的なワイヤレス通信システムは、はるかに多くのリモートユニットおよび基地局を有する場合があることを認識されたい。リモートユニット420、430および450ならびに基地局440はいずれも、本明細書で開示されたような改良されたクロック回路を含むことができる。図4は、基地局440からリモートユニット420、430、および450への順方向リンク信号480、ならびに、リモートユニット420、430、および450から基地局440への逆方向リンク信号490を示す。
【００３３】
図4では、リモートユニット420はモバイル電話として示され、リモートユニット430はポータブルコンピュータとして示され、リモートユニット450はワイヤレスローカルループシステム内の固定位置リモートユニットとして示されている。たとえば、リモートユニットは、セルフォン、ハンドヘルドパーソナル通信システム(PCS)ユニット、タブレット、携帯情報端末などのポータブルデータユニット、またはメータ読取り機器などの固定位置データユニットであり得る。図4は、本明細書で開示された改良されたクロックシステムを含むことができる特定の例示的なリモートユニットを示すが、クロックシステムはこれらの例示的な図示されたユニットに限定されるものではない。態様は、低速クロックおよび高速クロックが必要な任意の電子デバイス内で適切に使用することができる。
【００３４】
本開示の特定の態様が、たとえば、ANDゲート、ORゲート、フリップフロップおよびレジスタを含む特定の組合せ論理要素に関して記載されたが、たとえば、反転器、NANDゲートなどを含む様々な代替の組合せ論理要素が、本開示の範囲内で開示された機能を提供するために構成できることを理解されたい。当業者は、特定の回路配置に最適の組合せ論理要素を選択して、開示された機能を実行することができる。
【００３５】
上記に本開示の原理を組み込んだ例示的な態様が開示されたが、本開示は開示された態様に限定されない。代わりに、本出願は、本開示の一般的な原理を使用する、本開示のいかなる変形例、用途、または適応例も包含するものである。さらに、本出願は、本開示に関係し添付の特許請求の範囲の制限内に入る、技術分野の既知の慣習または慣行の範囲内の本開示からのそのような逸脱を包含するものである。
【符号の説明】
【００３６】
102  fclk_src経路
104  sclk_src経路
106  clk_sel経路
108  第1のフリップフロップ
110  2点入力ANDゲート
112  第2のフリップフロップ
114  第3のフリップフロップ
116  2点入力ANDゲート
118  2点入力ANDゲート
120  2点入力ANDゲート
122  2点入力ORゲート
123  カウント増分選択(cnt_sel)経路
124  2点入力マルチプレクサ
125  第1のカウント増分経路
126  レジスタ
127  第2のカウント増分経路
128  2点加算器
400  ワイヤレス通信システム
420  リモートユニット(モバイル電話)
430  リモートユニット(ポータブルコンピュータ)
440  基地局
450  リモートユニット(固定位置リモートユニット)
480  順方向リンク信号
490  逆方向リンク信号
【図２】
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【図１】
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【図３】
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【図４】
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