[发明专利]一种集成电路芯片的软复位装置

说明书

技术领域

本发明涉及集成电路，具体涉及一种集成电路芯片的软复位装置。

背景技术

随着CMOS集成电路的广泛发展，集成电路芯片以越来越快的速度工作，这对于驱动整个电路工作的时钟信号提出了越来越高的要求。对于工作在数百兆赫兹频率下的高速数字电路来说，时钟信号稳定程度直接影响了电路能否正常工作。当高频的信号传输时，受杂散分布电容、电感等影响，时钟信号畸变、漂移严重影响电路随时钟精确的工作。集成电路中常常需要一种复位电路，可以在系统进入错误工作模式下，芯片自动复位但并不需要关闭电源或者reset清空所有的数据。这在很多CMOS混合信号电路设计中非常关键，免去人为操作的烦恼，同时可以不用因为硬件的复位而重新对整个设备进行初始化，耽误大量的时间，因此，软复位电路在集成电路中有着非常广泛并重要的作用。

软复位结构普遍采用全定制结构，因为数字处理电路在不同的情况下会需要不同的复位时间长度，而这对它的推广是一个不利的因素；此外，部分混合信号设计可能对于同一个端口需要若干个不同脉冲长度的复位信号，从而达到不同的复位结果。一般的复位信号均由芯片内部设计采用“数buffer”的方法实现，但这种方法却受到外部时钟和芯片面积的限制，由于系统处于错误的状态，分频电路的控制部分也需要复位处理；本发明采用振荡器结构可以摆脱外部时钟的困扰并减小模块的面积。

传统的芯片复位电路普遍被做在片外的环境上，包括软或硬复位电路，这种复位电路仅有一个复位功能，不能确定是否清除寄存器中的数据内容；同时由于芯片复位的过程包括：芯片识别异常；对外发出指令并同时芯片自身作复位准备；外部软复位电路收到指令按芯片具体复位准备需要进行延时而后发出复位信号；这样其复位速度慢，功耗大，不能集成到芯片内，不适合现阶段高速发展的集成电路应用，所述复位准备用于保存必要的寄存器状态或数据。

另外，中国发明专利申请“时钟生成电路”，申请号03178666.9，主要描述一种可编程的时钟生成电路；中国发明专利申请“频率稳定的环形振荡器“，申请号03816891.X，主要描述一种采用电流模式设计的环形振荡器，采用反馈结构使其稳定。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是提供一种集成电路芯片的软复位装置，能够摆脱外部时钟的困扰并减小模块的面积，同时可以降低功耗和适当加快复位速度。

本发明的上述技术问题这样解决，提供一种集成电路芯片的软复位装置，内置在集成电路芯片中，包括：

环形振荡器，根据软件控制在触发信号的作用下输出满足复位需要的一定周期的复位脉冲信号；

边沿探测单元，接收并根据所述复位脉冲信号输出复位结束信号；

复位模块，接收所述复位结束信号输出复位信号启动复位，同时输出复位关闭信号给所述环形振荡器停止所述复位脉冲信号的输出。

按照本发明提供的软复位装置，所述环形振荡器主要由一个或一个以上延时单元首尾环接构成。

按照本发明提供的软复位装置，所述延时单元的数量由连接在每一个延时单元尾部和第一个延时单元头部的电子开关组及软件共同控制满足，即：通过反向器结构和可编程方式改变振荡器频率，满足相同端口对于不同的复位长度的需求。

按照本发明提供的软复位装置，所述电子开关是放大器，弥补延时单元增益不足、使整个环路满足振荡条件。

按照本发明提供的软复位装置，所述环形振荡器是电流模式环形振荡器，所述延时单元包括镜像电流源的偏置，通过电流镜复制可以得到较小的电流，从而可以采用较小的电容达到同样的时间常数，比传统的RC结构具有更小的面积。

按照本发明提供的软复位装置，所述振荡器结构可以通过编程配置，从而改变振荡器频率，满足相同端口对于不同的复位长度的需求。

按照本发明提供的软复位装置，所述一个或一个以上延时单元首尾环接的环路增益在环形振荡器振荡频率处大于1，满足振荡条件。

按照本发明提供的软复位装置，该装置还包括与所述环形振荡器触发信号输入端连接的第二边沿探测单元(可选)，这可以将环形振荡器的电平触发方式转换为边沿触发。

按照本发明提供的软复位装置，所述边沿探测单元是上升沿探测单元或下降沿探测单元均可。

按照本发明提供的软复位装置，所述边沿探测单元或环形振荡器是场效应管电路，能够降低功耗。