具有降低的保留電壓的觸發器的制造方法
【專利說明】具有降低的保留電壓的觸發器
[0001]相關申請的交叉引用
[0002]本申請要求于2013年4月12日提交的美國非臨時申請N0.13/862，015的優先權，其全部內容通過援引納入于此。
[0003]領域
[0004]本公開一般涉及觸發器。
[0005]相關技術描述
[0006]技術進步已產生越來越小且越來越強大的計算設備。例如，當前存在各種各樣的便攜式個人計算設備，包括較小、輕量且易于由用戶攜帶的無線計算設備，諸如便攜式無線電話、個人數字助理(PDA)以及尋呼設備。更具體地，便攜式無線電話(諸如蜂窩電話和網際協議(IP)電話)可通過無線網絡傳達語音和數據分組。此外，許多此類無線電話包括被納入于其中的其他類型的設備。例如，無線電話還可包括數碼相機、數碼攝像機、數字記錄器以及音頻文件播放器。同樣，此類無線電話可處理可執行指令，包括可被用于訪問因特網的軟件應用，諸如web瀏覽器應用。如此，這些無線電話可包括顯著的計算能力。
[0007]在移動設備中，電池壽命是能夠使一個品牌有別于其他品牌的特征。在移動設備中，能量消耗的源頭之一是待機功率(即，當移動設備處于待機模式時或者當該設備的特定組件在后臺時停滯所消耗的能量)。當移動設備處于待機模式中時，移動設備關掉該移動設備的特定電路以節約電池壽命。然而，這些特定電路的一些邏輯狀態(例如，控制信息)在待機模式期間必須被留存，從而在該移動設備退出待機模式時使該移動設備正常工作。觸發器電路被典型地用以在待機模式期間留存邏輯狀態。觸發器電路在待機模式期間消耗功率。
[0008]為了降低觸發電路的功率，現有系統一般通過使用特定類型的觸發器(即，保留觸發器)來降低保留電壓(例如，在待機模式期間供應到觸發器電路的電壓)。盡管保留觸發器能夠在較低電壓操作，但保留觸發器一般增加面積開銷，從而限制它們的應用。
[0009]概述
[0010]保留觸發器在在保留操作模式期間消耗功率。由此，移動設備內的保留觸發器對該移動設備的電池壽命有所影響。本文中所描述的系統和方法可有利地使得保留觸發器能夠降低功耗。
[0011]例如，常規重置觸發器(例如，保留觸發器)一般包括主控級和從動級。從動級可包括傳輸門、反相器、多個nMOS晶體管、和多個PMOS晶體管。在保留操作模式期間，去往重置觸發器的電源電壓被降低，從而重置觸發器中的晶體管并不切換狀態(由此保留了諸晶體管在進入保留操作模式之前的狀態)。然而，每個重置晶體管在保留操作模式期間由于與該重置晶體管相關聯的漏泄電流而消耗功率。當電源電壓被降低到低于重置晶體管在保留操作模式期間消耗的漏泄電流的水平之時，該重置晶體管可能會丟失狀態。晶體管狀態的丟失可引發數據損壞。
[0012]在特定實施例中，重置觸發器可使用時鐘信號的經延遲版本和該時鐘信號的反相經延遲版本來控制主控級和從動級。時鐘信號的經延遲版本和該時鐘信號的反相經延遲版本可經由或非(NOR)邏輯門和反相器來生成。通過避免使用來自從動級的重置晶體管(以及避免來自重置晶體管的漏泄電流)，重置觸發器可降低保留操作模式期間的功耗。
[0013]在另一特定實施例中，重置觸發器包括主控級、耦合到該主控級的從動級、以及耦合到重置信號輸入的反相器。該從動級包括與非(NAND)邏輯門，并且該與非邏輯門被耦合到該反相器。
[0014]在另一特定實施例中，重置觸發器可使用時鐘信號的經延遲版本和該時鐘信號的反相經延遲版本來控制主控級和從動級。時鐘信號的經延遲版本和該時鐘信號的反相經延遲版本可經由或非邏輯門和反相器來生成。該重置觸發器可以響應于耦合到反相器的設置信號輸入。該重置觸發器也可以具有在該主控級中的與非邏輯門。
[0015]在特定實施例中，一電路包括響應于時鐘信號且響應于控制信號的或非邏輯門。該電路還包括觸發器的主控級。該電路進一步包括該觸發器的響應于該主控級的從動級。該電路進一步包括響應于該或非邏輯門并且配置成輸出該時鐘信號的經延遲版本的反相器。該或非邏輯門的輸出和該時鐘信號的經延遲版本被提供到該觸發器的主控級和從動級。該主控級響應于該控制信號以控制該從動級。
[0016]在另一特定實施例中，一電路包括觸發器的主控級。該電路還包括該觸發器的響應于主控級的從動級。該觸發器處于單功率域中。該主控級配置成在保留操作模式期間向從動級的輸入提供高阻抗輸出。
[0017]在特定實施例中，一種方法包括以在或非邏輯門的第二輸入處的控制信號來選擇性地門控在該或非邏輯門的第一輸入處的時鐘信號以在該或非邏輯門的輸出處生成該時鐘信號的經選擇性地門控的反相版本。該方法還包括生成該時鐘信號的經選擇性地門控的版本。該方法進一步包括向觸發器的主控級和該觸發器的從動級提供該時鐘信號的經選擇性地門控的反相版本和該時鐘信號的經選擇性地門控的版本。
[0018]在另一特定實施例中，一種方法包括在正常操作模式期間將觸發器的主控級的輸出提供至該觸發器的從動級的輸入。該觸發器處于單功率域中。該方法還包括在保留操作模式期間向該從動級的輸入提供高阻抗輸出。
[0019]由至少一個所公開的實施例提供的一個特定優勢在于降低重置觸發器的保留電壓并且由此節省能量并延展電池壽命的能力。本公開的其他方面、優點和特征將在閱讀了整個申請后變得明了，整個申請包括下述章節:附圖簡述、詳細描述以及權利要求。
[0020]附圖簡述
[0021]圖1是解說異步重置觸發器的特定實施例的邏輯圖；
[0022]圖2是解說異步重置觸發器的另一特定實施例的邏輯圖；
[0023]圖3是解說異步重置觸發器的另一特定實施例的邏輯圖；
[0024]圖4是解說觸發器的實施例的邏輯圖，該觸發器可操作以在保留操作模式期間向觸發器的從動級的輸入提供高阻抗輸出；
[0025]圖5是解說在異步重置觸發器處的操作方法的特定實施例的流程圖；
[0026]圖6是解說在異步重置觸發器處的操作方法的另一特定實施例的流程圖；以及
[0027]圖7是包括圖1-4中的異步重置觸發器中的一者或多者的通信設備的框圖。
[0028]詳細描述
[0029]圖1解說了異步重置觸發器100。異步重置觸發器100可包括主控級101和從動級102。異步重置觸發器100可配置成接收時鐘信號103、控制信號104、和控制信號105-107。異步重置觸發器100可進一步包括晶體管111-118、反相器109、110和120、NAND邏輯門119、信號輸出135、136、以及或非邏輯門133。晶體管111-114可形成第一晶體管堆棧，并且晶體管115-118可形成第二晶體管堆棧。這兩個四晶體管堆棧111-118可響應于控制信號105-107以向主控級101提供輸出。
[0030]主控級101可包括傳輸門121、或非邏輯門122、兩個η溝道金屬氧化物半導體(nMOS)晶體管123和124、以及兩個p溝道金屬氧化物半導體(pMOS)晶體管125和126。傳輸門121的輸入可被耦合到這兩個四晶體管堆棧111-118的輸出，并且傳輸門121的輸出可被耦合到由晶體管126和123以及或非邏輯門122形成的鎖存器的輸入。nMOS晶體管124和pMOS晶體管125可作為隔離器件來操作以減少經由傳輸門121接收到的數據的鎖存期間的爭用。或非邏輯門122可以具有耦合到傳輸門121的輸出的第一輸入以及耦合到控制信號104的第二輸入。或非邏輯門122的輸出可以將主控級101的輸出信號提供至從動級102的傳輸門127 (例如，傳送門)并且提供至nMOS晶體管123和pMOS晶體管126。或非邏輯門122以及晶體管123-126可操作以在控制信號104為邏輯零時鎖存主控級101的輸出處的數據值，以及在控制信號104為邏輯一時輸出邏輯零值。
[0031]從動級102可以包括傳輸門127、反相器128、nMOS晶體管129、130以及pMOS晶體管131、132。傳輸門127可具有響應于主控級101的或非門122的輸出的輸入，并且可具有耦合到由反相器128和nMOS晶體管129及pMOS晶體管132形成的鎖存器的輸入的輸出。nM