[发明专利]减少能量消耗的总线仲裁控制器

说明书

技术领域

本发明涉及用于减少能量消耗的非高阻抗设备和方法。

背景技术

存在着对于减少静态设备、尤其是移动设备的功耗的需要。移动设备可以包括例如个人数据装置、蜂窝电话、无线电台、寻呼机、笔记本电脑等。移动设备的功耗非常关键，因为它们通常被假定能够在再次充电之前相对长时间地进行工作。

典型的设备具有多个电路，诸如处理器、控制器、存储单元、外围设备等。典型地，许多电路通过中央总线彼此互连。

当多个电路连接到相同总线时，根据媒体访问控制方案，每一电路都可以访问总线。允许访问总线的设备可以写入通过总线传播的特定电路写值(writing value)。

需要确保电路写值沿着总线正确地传播且不受到其他电路的输出的影响。为了满足该需要，开发出了各种技术。这些技术包括“返回零”以及“返回一”策略，其迫使电路在其终结其写会话时提供零或一的值。

已知总线状态的频繁变化会消耗能量。总线状态的每次变化都需要写电路对各种总线电容进行充电(或放电)。返回零和返回一策略都涉及到多次总线变化。

高阻抗结构在空闲时期允许电路进入高阻抗状态，而不影响总线状态。高阻抗设备具有各种缺点，诸如较大的硅轨迹(silicon footprint)、测试问题、中继器插入的引入难点等。某些缺点在Cheung等人的美国专利申请2002/0166074中进行了说明。

需要提供一种有效的方式来降低集成电路的能量消耗。

发明内容

一种用于减少非高阻抗设备的能量消耗的方法和装置，如权利要求中所述。

附图说明

通过下面的详细描述并结合附图，将更全面地理解和认识本发明，在附图中：

图1是根据本发明实施例的设备的示意图；

图2是根据本发明实施例的设备的示意图；

图3是根据本发明另一实施例的设备的示意图；

图4是根据本发明实施例的示例写操作的时序图；以及

图5是根据本发明实施例的用于减少能量消耗的方法的流程图。

具体实施方式

下面的描述指的是非高阻抗设备，其不允许高阻抗状态。因此，连接到总线的元件必须提供有效值并且不允许通过提供高阻抗输出来虚拟地断开与总线的连接。便利地，特定位的有效值可以是高或低，但这并非必需。

通过限制总线状态的变化的数量，可以降低能量消耗，而且，在某些情况下，可以急剧降低能量消耗。能量减少的量通常响应于各种参数、设备结构以及在设备总线上传送数据的频率。

图1图示说明了根据本发明实施例的设备10”。图2图示说明了根据本发明实施例的设备10。图3图示说明了根据本发明实施例的设备10’。

设备10”包括多个电路，诸如电路30”和50”，每一电路都具有电路控制逻辑。电路30”和50”通过总线130和150连接到第一逻辑100”。第一逻辑100”通过第一总线120连接到第一电路20。30”和50”中的每个电路都具有相应的电路访问逻辑31”和51”，其适合于向第一逻辑100”提供电路写值。在电路写时期期间以及电路写时期之后的空闲时期期间，提供电路写值。当允许另一电路写时，该空闲时期结束。电路30”和50”中的每个都在允许另一电路写时提供缺省值。

第一逻辑100”适合于响应于两个连续电路写值之间的变化而改变第一总线120的状态。注意，电路访问逻辑31”和51”中的每个都接收全局信号，其指示另一电路是否正在向第一逻辑100”写。

注意，电路写值可以包括多个信号。

发明人在流水线环境中应用了公开的方法和设备，其中，每几个时钟周期出现一次典型写操作。根据本发明的其他实施例，设备和方法可以应用于包括零等待状态环境的其他环境中。

图2的设备10与图3的设备10’的不同之处在于具有不同的电路缺省值(以“1”串代替“0”串)，并且具有的第一逻辑包括与(AND)门而不是设备10’的或非(NOR)门。

设备10包括第一电路20和标为30和50的多个电路。典型地，设备包括两个以上的电路30和50，但是为了解释方便，只显示了两个电路30和50。便利地，第一电路20是处理器，其可以是数字信号处理器、通用处理器或其组合。便利地，多个电路30和50可以是存储单元、外围设备、存储访问控制器等。