[发明专利]状态保持电源门控单元

说明书

一种状态保持电源门控SRPG单元包括具有输入和输出的输入控制电路，该输入控制电路的输入耦接至输入信号。该输入控制电路包括被配置为第一反相器传输门的多个晶体管。该多个晶体管还串联连接由电源门控信号控制的至少一个晶体管。第一锁存器具有输入和输出，该第一锁存器的输入耦接至该输入控制电路的输出。传输门具有耦接至该第一锁存器的输出的输入和作为SRPG单元的输出的输出。第二锁存器具有耦接至该传输门的输出的输入和也作为SRPG单元的输出的输出。第二反相器传输门具有耦接至该第二锁存器的输出的输入。

技术领域

本发明总体上涉及集成电路，更特别地，涉及集成电路中使用的状态保特电源门控(SRPG)单元。

背景技术

由于例如便携式和手持式设备的广泛使用，较低功耗在集成电路数据处理系统中变得更加重要。手持式设备中的大多数电路在大部分时间内一般处于关断状态(例如，处于空闲或深度睡眠模式)，仅消耗泄漏功率。由于晶体管泄漏电流随着更精细几何构型的制造工艺而增大，所以采用传统的功率减小技术来满足芯片泄漏目标变得更加困难。因此，对于延长蓄电池寿命而言，减小泄漏电流正成为越来越重要的因素。

一种已经被用来减小泄漏电流的方法是在例如设备处于低功率或睡眠模式时“电源门控”或者切断集成电路的不被需要的某些块(block)的电源。但是，这样做时，如果在断电模式期间没有提供装置来保持状态，则电路的状态将会丢失。因此，提供SRPG单元，其具有至少一个单独的锁存器(latch)以在断电模式期间保持单元的逻辑状态。

在低功耗设计中，有两种典型的SRPG单元：时钟状态无关(CSI)SRPG单元和非CSISRPG单元。相比CSI SRPG单元，非CSI SRPG单元尺寸更小且功耗更低，但是具有特定的时钟状态要求。对于上升沿触发的非CSI SRPG单元，在电源门控信号的断言/解除断言期间时钟需要保持为低，而对于下降沿触发的非CSI SRPG单元，在电源门控信号的断言/解除断言期间时钟需要保持为高。

因此，在现有设计中，仅有符合上述非CSI SRPG时钟状态要求的触发器被用非CSISRPG单元替代。其余的必须用CSI SRPG单元替代，CSI SRPG单元尺寸大且功耗更高。

因此，期望对SRPG单元进行改进以解决上述问题。

发明内容

示范性实施例提供一种时钟状态无关CSI状态保持电源门控SRPG单元，包括：接收输入信号的输入控制电路，其中该输入控制电路包括被配置为第一反相器传输门的多个晶体管以及与该多个晶体管串联连接的由至少一个电源门控信号控制的至少一个晶体管；第一锁存器，具有耦接至该输入控制电路的输出的输入；传输门，具有耦接至该第一锁存器的输出的输入，其中该传输门的输出包括该SRPG单元的至少一个输出；第二锁存器，具有耦接至该传输门的该输出的输入，其中该第二锁存器的输出包括该SRPG单元的至少一个输出；以及第二反相器传输门，具有耦接至该第二锁存器的该输出的输入和耦接至该第一锁存器的输出。

示范性实施例还提供一种非时钟状态无关CSI状态保持电源门控SRPG单元，包括：接收输入信号的输入控制电路，其中该输入控制电路是由时钟信号控制的第一传输门；第一锁存器，具有耦接至该输入控制电路的输出的输入；第二传输门，具有耦接至该第一锁存器的输出的输入，其中该第二传输门的输出包括该SRPG单元的至少一个输出；第二锁存器，具有耦接至该第二传输门的该输出的输入，其中该第二锁存器的输出包括该SRPG单元的至少一个输出；以及反相器传输门(20)，具有耦接至该第二锁存器的该输出的输入和耦接至该第一锁存器的输入的输出。