[发明专利]状态机电路及状态调整方法

说明书

技术领域

本发明涉及状态机，特别是涉及可调整在晶片中的状态机的状态转换的状态机电路。

背景技术

现今在集成电路(Integrated circuit，简称IC)中，同步电路几乎都会使用状态机来控制IC中的各模块或元件。然而，随着半导体工艺愈来愈先进，制造IC的成本也相对地大幅提高。若IC中的状态机设计有缺陷而需要修改设计，且若修改设计所需要的逻辑门超出IC中的闲置单元(spare cell)所能承受的限度，则往往需要再花费高额成本重新制造IC。

图1A是显示传统的状态机电路100的方块图。传统的状态机电路100包括一逻辑电路110、寄存器120及一输出电路130。逻辑电路110用以让状态机电路100于多个状态中切换，其中各状态具有一状态值与一对应的输出值，且逻辑电路110还输出一预测状态(predicted state)或称为下一状态(next state)Q⁺。寄存器120耦接于逻辑电路110，用以储存状态机电路100的目前状态Q的一目前状态值。预测状态Q⁺经一时间周期后即由寄存器120输出为目前状态Q。输出电路130依据来自寄存器120的目前状态及状态机电路的输入决定一输出值OUT，上述输出值即为状态机电路100的输出值。当状态机电路100的状态设计有缺陷，致使状态机电路100可能会需要依据其他信号来控制状态切换时，逻辑电路110与输出电路130的设计就需要进行变更。

图1B是显示传统的状态机电路100的状态切换的示意图。为了便于说明，在图1B中仅使用2个状态来说明传统的状态机电路100的状态切换。举例来说，在状态机电路的原始设计中，若状态机电路100的输入信号IN其中的一输入信号为SA，而当SA=1时，状态机电路100会由目前状态S10转换至预测状态S11。此处的输入信号IN可包含多个输入。当状态机电路100的状态设计有缺陷，致使状态机电路100需要输入信号IN的另一输入如SB来控制状态切换，例如应修正为在SA=SB=1时，状态机电路100才由状态S10切换至S11，且在SA=1及SB=0时，状态机电路100会继续保持在状态S10，这种更动往往会超出IC中的闲置元件的限度。换言之，在SA·SB=1及这两条路径均是无法在IC中可达成的修改方式，此时常需要重新制造IC才能更动状态机电路100的设计。有鉴于此，需要一种状态机电路可弹性地修正原本状态机的错误状态转换或是可额外增加原本状态机的新状态，藉以适当地修正IC中的设计不良之处。

发明内容

本发明提供一种状态机电路，于多个状态中切换，其中各状态皆有相对应的目前状态值与相对应的输出值，该状态机电路包括：一状态更新电路，用以依据一第二输入信号、一预测状态值及一输出值的至少一个及一目前状态值，藉以产生一更新预测状态值、一更新输出值及一选择信号；一第一选择电路，用以依据该选择信号输出该更新预测状态值或该预测状态值至一寄存器；以及一第二选择电路，用以依据该选择信号输出该更新输出值或该输出值，其中该预测状态值与该输出值依据该状态机电路的一第一输入信号及该目前状态值产生，且该预测状态值与该输出值不依据该第二输入信号产生，其中该寄存器输出该目前状态值。

本发明还提供一种状态调整方法，用于一状态机电路，该状态机电路至少包括一逻辑电路及一状态更新电路，其中该状态机电路于多个状态中切换，其中各状态具有一皆有相对应的目前状态值与相对应的输出值，该方法包括：利用该逻辑电路依据该状态机电路的一第一输入信号及一目前状态值，产生该状态机电路的一预测状态值；利用该状态更新电路依据一第二输入信号、该预测状态值及一输出值的至少一个及该目前状态值，藉以产生一更新预测状态值及一选择信号；以及依据该选择信号输出该更新预测状态值或该预测状态值以在一时间周期后做为该目前状态值，其中该输出值依据该第一输入信号及该目前状态值产生，且该预测状态值与该输出值不依据该第二输入信号产生。

本发明还提供一种状态调整方法，用于一状态机电路，其中该状态机电路于多个状态中切换，其中各状态具有一皆有相对应的目前状态值与相对应的输出值，该方法包括：根据一第一输入信号及一目前状态值，产生一预测状态值；比较一第二输入信号、一预测状态值及一输出值的至少一个及该目前状态值以及所对应的至少一设定值以产生一更新预测状态值及一选择信号；以及依据该选择信号输出该更新预测状态值或该预测状态值以在一时间周期后做为该目前状态值，其中该输出值依据该第一输入信号及该目前状态值产生，且该预测状态值与该输出值不依据该第二输入信号产生。

附图说明