異步時(shí)鐘選擇電路的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種選擇電路【技術(shù)領(lǐng)域】的異步時(shí)鐘選擇電路，包括觸發(fā)器F1、觸發(fā)器F2、與門A1、與門A2、與門A3、與門A4、與門A5、時(shí)鐘A、時(shí)鐘B，與門A5的輸出端連接觸發(fā)器F2的觸發(fā)端D2，觸發(fā)器F2的正輸出端Q2連接與門A4和與門A3的輸入端，時(shí)鐘A信號(hào)輸出端連接觸發(fā)器F1的時(shí)鐘信號(hào)端和與門A2的輸入端；與門A4的輸出端連接觸發(fā)器F1的觸發(fā)端D1，觸發(fā)器F1的正輸出端Q1連接與門A5和與門A2的輸入端，時(shí)鐘B的信號(hào)輸出端連接觸發(fā)器F2的時(shí)鐘信號(hào)端和與門A3的輸入端；與門A2和與門A2的輸出端均連接與門A2的輸入端。它能為其他電路提供穩(wěn)定、可靠、沒有毛刺的時(shí)鐘信號(hào)。
【專利說明】異步時(shí)鐘選擇電路
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及選擇電路【技術(shù)領(lǐng)域】，具體是指一種脈沖信號(hào)選擇電路。
【背景技術(shù)】
[0002]數(shù)字電路，特別是時(shí)序數(shù)字電路被廣泛應(yīng)用于電子設(shè)備中，尤其是消費(fèi)電子、網(wǎng)絡(luò)電視、計(jì)算機(jī)、通信、工業(yè)控制、雷達(dá)、航空航天等科學(xué)【技術(shù)領(lǐng)域】。時(shí)序數(shù)字電路，它需要穩(wěn)定的時(shí)鐘信號(hào)來提供穩(wěn)定、可靠的時(shí)序邏輯，時(shí)鐘信號(hào)時(shí)通過時(shí)鐘電路來產(chǎn)生的。
[0003]在數(shù)字電路系統(tǒng)中，芯片內(nèi)部各功能模塊需要頻率和相位都不相同的異步時(shí)鐘信號(hào)，這些異步時(shí)鐘信號(hào)之間可以相互轉(zhuǎn)換。在功能模塊或者處理器處于空閑或者停止?fàn)顟B(tài)時(shí)，將它們的時(shí)鐘信號(hào)從較高的工作時(shí)鐘信號(hào)轉(zhuǎn)換為較低頻率的待機(jī)時(shí)鐘信號(hào)，工作信號(hào)和待機(jī)信號(hào)是異步時(shí)鐘信號(hào)。異步時(shí)鐘電路具有無時(shí)鐘歪斜問題、低電源消耗、平均效能低、可組合和可復(fù)用性等特點(diǎn)，主要用于產(chǎn)生地址譯碼器、FIFO或RAM的讀寫控制信號(hào)脈沖，近年來在研究和產(chǎn)業(yè)上得到極大的重視。
[0004]異步時(shí)鐘電路是通過組合邏輯電路來實(shí)現(xiàn)兩個(gè)不相關(guān)的時(shí)鐘頻率之間的異步切換，由于時(shí)鐘信號(hào)在信號(hào)通路中發(fā)生了不同的延遲，導(dǎo)致到達(dá)門的輸入信號(hào)時(shí)間不一致，或者產(chǎn)生毛刺，到使系統(tǒng)不可靠。
[0005]在行業(yè)應(yīng)用中，安全時(shí)鐘復(fù)用器是處理毛刺的現(xiàn)有技術(shù)，它以有順序的方式從當(dāng)前選中的輸入端切換到下一個(gè)被選中的輸入端，直到選中的輸入時(shí)鐘信號(hào)過渡到一個(gè)已知狀態(tài)，并且后繼被選中的時(shí)鐘信號(hào)過渡到與前一個(gè)被選中的時(shí)鐘信號(hào)相同的狀態(tài)時(shí)，安全復(fù)用器才開始切換。這種安全時(shí)鐘復(fù)用器存在以下不足當(dāng)前選中的時(shí)鐘信號(hào)不能過渡到一個(gè)已知的時(shí)鐘狀態(tài)時(shí)，安全時(shí)鐘復(fù)用器經(jīng)常會(huì)不能夠切換到另一個(gè)時(shí)鐘信號(hào)。
[0006]在行業(yè)應(yīng)用中，還采用在不降低每級(jí)寄存器的采樣頻率的情況下采用更多的同步寄存器，盡量去使用后級(jí)的寄存器，這個(gè)辦法類似冗余需要付出多個(gè)時(shí)鐘周期為代價(jià)。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0007]為了克服現(xiàn)有技術(shù)在處理異步時(shí)鐘電路工作中產(chǎn)生毛刺時(shí)，經(jīng)常出現(xiàn)切換不到另一個(gè)時(shí)鐘信號(hào)，或者這種切換要以付出多個(gè)時(shí)鐘周期為代價(jià)的技術(shù)缺陷，本實(shí)用新型提供一種異步時(shí)鐘選擇電路。
[0008]為解決上述的技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案:
[0009]異步時(shí)鐘選擇電路，包括觸發(fā)器Fl、觸發(fā)器F2、與門Al、與門A2、與門A3、與門A4、與門A5、時(shí)鐘A、時(shí)鐘B，與門A5的輸出端連接觸發(fā)器F2的觸發(fā)端D2，觸發(fā)器F2的正輸出端Q2連接與門A4和與門A3的輸入端，時(shí)鐘A信號(hào)輸出端連接觸發(fā)器Fl的時(shí)鐘信號(hào)端和與門A2的輸入端；與門A4的輸出端連接觸發(fā)器Fl的觸發(fā)端D1，觸發(fā)器Fl的正輸出端Ql連接與門A5和與門A2的輸入端，時(shí)鐘B的信號(hào)輸出端連接觸發(fā)器F2的時(shí)鐘信號(hào)端和與門A3的輸入端；與門A2和與門A2的輸出端均連接與門A2的輸入端；信號(hào)選擇器的控制端連接與門A4和與門A5的輸入端。[0010]本實(shí)用新型投入使用時(shí)，第一步，檢查、調(diào)試電路:檢查觸發(fā)器F1、觸發(fā)器F2、與門Al、與門A2、與門A3、與門A4、與門A5、時(shí)鐘A、時(shí)鐘B、信號(hào)選擇器是否按照方案規(guī)定的方式連接，它們之間的硬件連接是否正常，如果出現(xiàn)異常，予以糾正；第二步，加電測(cè)試設(shè)備:啟動(dòng)電源，確認(rèn)異步時(shí)鐘選擇電路工作狀態(tài)是否正常，正常后才投入使用；第三步，執(zhí)行異步時(shí)鐘選擇任務(wù)，時(shí)鐘B作為異步時(shí)鐘選擇電路的驅(qū)動(dòng)時(shí)鐘，當(dāng)信號(hào)選擇器輸出有效信號(hào)，輸出時(shí)鐘就為時(shí)鐘B的時(shí)鐘信號(hào)，當(dāng)信號(hào)選擇器輸出信號(hào)發(fā)生變化時(shí)，在時(shí)鐘B進(jìn)入下降沿，觸發(fā)器F2進(jìn)行復(fù)位，輸出時(shí)鐘保持低電平，觸發(fā)器Fl啟動(dòng)，當(dāng)時(shí)鐘A的信號(hào)進(jìn)入上升沿，通過與門A2、與門A3和與門Al輸出高電平，從而實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘A的輸出。與門A4和與門A5作為信號(hào)反饋式的信號(hào)鎖存，保證了時(shí)鐘信號(hào)選擇的穩(wěn)定性。
[0011]本實(shí)用新型的工作原理是，信號(hào)選擇器通過輸出信號(hào)選擇時(shí)鐘，當(dāng)上個(gè)選擇時(shí)鐘輸出變低的時(shí)候，輸出時(shí)鐘保持低電平，下個(gè)選擇時(shí)鐘進(jìn)入上升沿，才會(huì)輸出高電平，實(shí)現(xiàn)兩個(gè)時(shí)鐘之間的切換。
[0012]和現(xiàn)有技術(shù)在異步時(shí)鐘切換出現(xiàn)毛刺和時(shí)間不一致的問題時(shí)，采用安全時(shí)鐘復(fù)用器或者采用多個(gè)同步寄存器級(jí)聯(lián)的技術(shù)方案相比，本實(shí)用新型，由于時(shí)鐘切換是從上個(gè)選擇時(shí)鐘進(jìn)入低電平開始，下個(gè)選擇時(shí)鐘進(jìn)入高電平開始調(diào)整，從而實(shí)現(xiàn)脈沖信號(hào)的連續(xù)性，不會(huì)出現(xiàn)毛刺和時(shí)間不一致的問題，這種方式，從上個(gè)選擇時(shí)鐘切換到下個(gè)選擇時(shí)鐘，很容易，也很流暢，時(shí)鐘切換所需等待的時(shí)鐘周期短。
[0013]為了進(jìn)一步優(yōu)化，提高觸發(fā)器Fl和觸發(fā)器F2和信號(hào)鎖定能力，作為優(yōu)選，觸發(fā)器Fl和觸發(fā)器F2均為D觸發(fā)器。
[0014]以上是對(duì)異步時(shí)鐘選擇電路的時(shí)鐘選擇能力的進(jìn)一步改進(jìn)。D型觸發(fā)器，允許在時(shí)鐘脈沖觸發(fā)沿來到前一瞬間加入輸入信號(hào)，從而減少輸入端受干擾時(shí)間，降低受干擾的可能性。
[0015]為了進(jìn)一步優(yōu)化，提高觸發(fā)器Fl和觸發(fā)器F的工作協(xié)同性，作為優(yōu)選，觸發(fā)器Fl和觸發(fā)器F的2型號(hào)均為EP2S30F484C5。
[0016]以上是對(duì)異步時(shí)鐘選擇電路的工作協(xié)同能力的進(jìn)一步改進(jìn)。
[0017]本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)實(shí)際需要求自由選擇觸發(fā)器Fl和觸發(fā)器F的型號(hào)。
[0018]為了進(jìn)一步優(yōu)化，提高與門Al、與門A2、與門A3、與門A4、與門A5的工作協(xié)同性，作為優(yōu)選，與門Al、與門A2、與門A3、與門A4、與門A5的型號(hào)均為CD4085BM。
[0019]以上是對(duì)異步時(shí)鐘選擇電路的工作協(xié)同能力的進(jìn)一步改進(jìn)。
[0020]本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)實(shí)際需要求自由選擇與門Al、與門A2、與門A3、與門A4、與門A5的型號(hào)。
[0021]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是:
[0022]1.和現(xiàn)有技術(shù)采用安全時(shí)鐘復(fù)用器或者采用多個(gè)同步寄存器級(jí)聯(lián)的方式處理異步時(shí)鐘切換出現(xiàn)毛刺和時(shí)間不一致的問題，本實(shí)用新型通過信號(hào)選擇器來控制時(shí)鐘信號(hào)的選擇，通過多個(gè)與門電路和兩個(gè)觸發(fā)器來實(shí)現(xiàn)在上個(gè)時(shí)鐘的下降沿，開始選擇切換，在下個(gè)時(shí)鐘的上升沿，進(jìn)行切換的技術(shù)方案，這種方式實(shí)現(xiàn)了脈沖信號(hào)的連續(xù)性，不會(huì)出現(xiàn)毛刺和時(shí)間不一致的問題，執(zhí)行起來簡單、容易、流暢，時(shí)鐘切換所需等待的時(shí)鐘周期短。
[0023]2.本實(shí)用新型的觸發(fā)器和多個(gè)與門邏輯器件采用同型號(hào)的產(chǎn)品，有利于整個(gè)電路工作的協(xié)調(diào)性，同時(shí)選用允許在時(shí)鐘脈沖觸發(fā)沿來到前一瞬間加入輸入信號(hào)的D型觸發(fā)器，有利于脈沖信號(hào)的鎖定。
[0024]本實(shí)用新型解決了異步時(shí)鐘選擇時(shí)出現(xiàn)毛刺或者時(shí)間不一致時(shí)，采用現(xiàn)有技術(shù)安全時(shí)鐘復(fù)用器或者多個(gè)同步寄存器級(jí)聯(lián)的技術(shù)方案的技術(shù)問題，由于本實(shí)用新型電路結(jié)構(gòu)簡單、電路邏輯清楚，具有很好的產(chǎn)業(yè)價(jià)值。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]為了更清楚地說明本實(shí)用新型的實(shí)施例，下面將對(duì)描述本實(shí)用新型實(shí)施例中所需要用到的附圖作簡單的說明。顯而易見的，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型中記載的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的情況下，還可以根據(jù)下面的附圖，得到其它附圖。
[0026]圖1為本實(shí)用新型的電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027]為了使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解本實(shí)用新型，下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的描述。顯而易見的，下面所述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型實(shí)施例中的一部分，而不是全部?；诒緦?shí)用新型記載的實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的情況下得到的其它所有實(shí)施例，均在本實(shí)用新型保護(hù)的范圍內(nèi)。
[0028]實(shí)施例一:
[0029]如圖1所示，本實(shí)用新型，包括觸發(fā)器F1、觸發(fā)器F2、與門Al、與門A2、與門A3、與門A4、與門A5、時(shí)鐘A、時(shí)鐘B、信號(hào)選擇器，與門A5的輸出端連接觸發(fā)器F2的觸發(fā)端D2，觸發(fā)器F2的正輸出端Q2連接與門A4和與門A3的輸入端，時(shí)鐘A信號(hào)輸出端連接觸發(fā)器Fl的時(shí)鐘信號(hào)端和與門A2的輸入端；與門A4的輸出端連接觸發(fā)器Fl的觸發(fā)端Dl，觸發(fā)器Fl的正輸出端Ql連接與門A5和與門A2的輸入端，時(shí)鐘B的信號(hào)輸出端連接觸發(fā)器F2的時(shí)鐘信號(hào)端和與門A3的輸入端；與門A2和與門A2的輸出端均連接與門A2的輸入端；信號(hào)選擇器的控制端連接與門A4和與門A5的輸入端。
[0030]本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)實(shí)際施工環(huán)境和工件的要求自由選擇組件的參數(shù)。
[0031]實(shí)施例二:
[0032]為了提聞異步時(shí)鐘選擇電路的時(shí)鐘選擇能力，本實(shí)施例在實(shí)施例一的基礎(chǔ)上進(jìn)一步地改進(jìn)，本實(shí)施例的觸發(fā)器Fl和觸發(fā)器F2均為D觸發(fā)器。
[0033]實(shí)施例三:
[0034]為了提高異步時(shí)鐘選擇電路的工作協(xié)同能力，本實(shí)施例在實(shí)施例一?二的任意一個(gè)實(shí)施例的基礎(chǔ)上進(jìn)一步地改進(jìn)，本實(shí)施例的觸發(fā)器Fl和觸發(fā)器F的2型號(hào)均為EP2S30F484C5。
[0035]本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)實(shí)際需要求自由選擇觸發(fā)器Fl和觸發(fā)器F的型號(hào)。
[0036]實(shí)施例四:
[0037]為了提高異步時(shí)鐘選擇電路的工作協(xié)同能力，本實(shí)施例在實(shí)施例一?三的任意一個(gè)實(shí)施例的基礎(chǔ)上進(jìn)一步地改進(jìn)，本實(shí)施例的與門Al、與門A2、與門A3、與門A4、與門A5的型號(hào)均為CD4085BM。[0038]本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)實(shí)際需要求自由選擇與門Al、與門A2、與門A3、與門A4、與門A5的型號(hào)。
[0039]如上所述便可實(shí)現(xiàn)該實(shí)用新型。
【權(quán)利要求】
1.異步時(shí)鐘選擇電路，其特征在于:包括觸發(fā)器Fl、觸發(fā)器F2、與門Al、與門A2、與門A3、與門A4、與門A5、時(shí)鐘A、時(shí)鐘B、信號(hào)選擇器，所述與門A5的輸出端連接觸發(fā)器F2的觸發(fā)端D2，觸發(fā)器F2的正輸出端Q2連接與門A4和與門A3的輸入端，時(shí)鐘A信號(hào)輸出端連接觸發(fā)器Fl的時(shí)鐘信號(hào)端和與門A2的輸入端； 所述與門A4的輸出端連接觸發(fā)器Fl的觸發(fā)端Dl，觸發(fā)器Fl的正輸出端Ql連接與門A5和與門A2的輸入端，時(shí)鐘B的信號(hào)輸出端連接觸發(fā)器F2的時(shí)鐘信號(hào)端和與門A3的輸入端; 所述與門A2和與門A2的輸出端均連接與門A2的輸入端； 所述信號(hào)選擇器的控制端連接與門A4和與門A5的輸入端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的異步時(shí)鐘選擇電路，其特征在于:所述的觸發(fā)器Fl和觸發(fā)器F2均為D觸發(fā)器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的異步時(shí)鐘選擇電路，其特征在于:所述的觸發(fā)器Fl和觸發(fā)器F的2型號(hào)均為EP2S30F484C5。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的異步時(shí)鐘選擇電路，其特征在于:所述的與門Al、與門A2、與門A3、與門A4、與門A5的型號(hào)均為CD4085BM。
【文檔編號(hào)】H03K5/01GK203482174SQ201320565159
【公開日】2014年3月12日 申請(qǐng)日期:2013年9月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月12日
【發(fā)明者】胡鋼, 邱昆 申請(qǐng)人:成都成電光信科技有限責(zé)任公司