專利名稱：假信號(hào)抑制器電路與方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及對(duì)“假信號(hào)”的抑制，假信號(hào)即那些在控制信號(hào)中由于接觸彈跳，各種類型的干擾和/或噪聲所引起的不希望發(fā)生的各種變化。
低壓控制信號(hào)由于各種各樣的原因加于半導(dǎo)體器件，在這樣的控制信號(hào)中不希望有的變化常會(huì)對(duì)電路的運(yùn)行造成嚴(yán)重的有害作用。已經(jīng)得知抑制這些瞬變可如下進(jìn)行要求控制信號(hào)中的任何改變?cè)谒蛔R(shí)別為是所需的控制信號(hào)而不是不需要的瞬態(tài)之前的一個(gè)預(yù)定的有限時(shí)間周期中出現(xiàn)。舉例說，U.S.專利No.4,505,635的說明書中公開了應(yīng)用兩個(gè)雙穩(wěn)態(tài)器件作為瞬態(tài)抑制電路，該兩個(gè)雙穩(wěn)態(tài)器件用于在兩個(gè)不同的時(shí)間對(duì)控制信號(hào)進(jìn)行采樣，并且兩個(gè)雙穩(wěn)態(tài)器件的并行被要求作為控制信號(hào)向電路的傳播。這種方法中，控制信號(hào)的二值狀態(tài)必須在兩個(gè)采樣過程中保持不變以便該信號(hào)被識(shí)別為控制信號(hào)，而該假信號(hào)抑制電路的作用猶如一個(gè)濾波器，對(duì)小于兩個(gè)采樣持續(xù)時(shí)間的瞬態(tài)加以濾除。
然而，有時(shí)需要對(duì)假信號(hào)抑制電路加以旁路而使得控制信號(hào)直接傳送到電路中。于是，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種新的電路和方法用于有選擇地將假信號(hào)抑制電路旁路。
另一目的是提供一種新型的選擇性旁路的假信號(hào)抑制電路，該電路可集成到用于操作電路的控制線路中。
又一目的是提供一種新型的選擇性操作的瞬態(tài)濾波電路和方法。
而又一目的是提供一種新型電路和方法，該電路和方法可結(jié)合到半導(dǎo)體器件設(shè)計(jì)之中而不必再顧及在集成電路應(yīng)用中是否需要假信號(hào)抑制電路。
還有一目的是提供一種新型集成電路和方法，該電路和方法使得在每一輸入線路中包含有假信號(hào)抑制電路，從而避免了由于操作電路上的溫度和加工參數(shù)所引起的附加約束。
按照本發(fā)明，假信號(hào)抑制電路包括多個(gè)雙穩(wěn)態(tài)器件，該電路在兩個(gè)或多個(gè)時(shí)鐘周期中接收二值控制信號(hào)，并且除非控制信號(hào)保持相同的狀態(tài)達(dá)兩個(gè)或更多以時(shí)鐘周期，該電路是不會(huì)改變二進(jìn)制輸出信號(hào)的狀態(tài)的，選擇性的旁路包含連接到雙穩(wěn)器件的裝置，用于選擇地通過假信號(hào)抑制電路在單獨(dú)一個(gè)時(shí)鐘周期中傳播上述控制信號(hào)。
現(xiàn)通過例子并參照以下附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說明。


圖1是先有技術(shù)的假信號(hào)抑制電路的簡(jiǎn)化電路圖。
圖2是選擇性地可旁路假信號(hào)抑制電路的簡(jiǎn)化電路圖。
圖3是集成為半導(dǎo)體芯片的本發(fā)明的可旁路假信號(hào)抑制電路的功能框圖。
圖1表示先有的技術(shù)的假信號(hào)抑制電路，該電路通常包括兩個(gè)雙穩(wěn)器件或觸發(fā)電路，該電路在兩個(gè)不同的時(shí)鐘區(qū)間對(duì)控制信號(hào)狀態(tài)采樣并存儲(chǔ)。當(dāng)控制信號(hào)狀態(tài)在必需的時(shí)間區(qū)間中保持不變時(shí)，邏輯電路向操作電路提供輸出信號(hào)。
圖2表示本發(fā)明的假信號(hào)抑制電路，它包括一個(gè)輸入端10接收控制信號(hào)，并與第一雙穩(wěn)器件12的輸入端連接，該雙穩(wěn)器件通過使用來自輸入端14的時(shí)鐘信號(hào)在時(shí)間T1被采樣。
當(dāng)在時(shí)間T2被時(shí)鐘信號(hào)觸發(fā)時(shí)，雙穩(wěn)器件12提供一個(gè)輸出信號(hào)，該信號(hào)反映了控制信號(hào)在時(shí)間T1的狀態(tài)。這信號(hào)被加到第二雙穩(wěn)器件16的一個(gè)輸入端。在時(shí)間T3，該時(shí)鐘信號(hào)使得將時(shí)間T2的控制信號(hào)的輸出狀態(tài)反映為雙穩(wěn)器件12的輸出信號(hào)而從雙穩(wěn)器件16輸出的信號(hào)反映的是在時(shí)間T1的控制信號(hào)狀態(tài)。
在先有技術(shù)的電路中，響應(yīng)來自兩個(gè)觸發(fā)器的輸出信號(hào)的邏輯電路提供假信號(hào)抑制器電路的輸出信號(hào)。這樣，只有當(dāng)控制信號(hào)的狀態(tài)在兩個(gè)相繼的時(shí)鐘周期中保持不變時(shí)，該假信號(hào)抑制器電路才提供一個(gè)輸出信號(hào)。
圖2表示來自雙穩(wěn)器件12與16的輸出信號(hào)被加到異(“XOR”)門18的兩個(gè)輸入端，該異門向第三觸發(fā)器20的輸入端CL“清除”提供一個(gè)信號(hào)。
該第三觸發(fā)器20的連接所實(shí)現(xiàn)的功能是作為多路復(fù)用器用于(a)來自雙穩(wěn)器件16的負(fù)輸出信號(hào)，以及(b)用于(通過反向器26)來自觸發(fā)器的負(fù)Q一端的輸出信號(hào)，以及把該多路復(fù)用信號(hào)作為向觸發(fā)器20的D端的輸入信號(hào)處理。
來自或門22的輸出信號(hào)加到CL輸入端，以及來自或門24的輸出信號(hào)加到觸發(fā)器20的4“預(yù)置”輸入端PR。注意圖2中為了繪圖的方便端子CL與PR已被調(diào)換。從正Q輸出端輸出的輸出信號(hào)通過反相器28作為該假信號(hào)抑制器電路的輸出信號(hào)而被使用。
這樣，本發(fā)明的假信號(hào)抑制器電路僅在控制信號(hào)的狀態(tài)已在相繼的兩個(gè)時(shí)鐘周期中保持不變時(shí)才提供一個(gè)輸出信號(hào)。
因?yàn)榇嬖诓恍枰傩盘?hào)抑制器的控制線路，并因?yàn)榇嬖诓恍枰傩盘?hào)抑制器用于控制線路的時(shí)間，所以本發(fā)明的電路提供了選擇旁路。
圖2表示了復(fù)位信號(hào)可選擇地通過輸入端19的通路的被施加于或門22與24的兩輸入端之一?？刂菩盘?hào)被加到兩個(gè)或門22與24的另外的輸入端，在或門22的情形則是經(jīng)由反相器26加的。這樣，或門22響應(yīng)二值低位控制信號(hào)或二值高位復(fù)位信號(hào)而輸出一個(gè)輸出信號(hào)，并且或門24響應(yīng)二值高位控制信號(hào)或二值高位復(fù)位信號(hào)而提供一個(gè)輸出信號(hào)。其結(jié)果是，提供來自兩或門22與24之一的輸出信號(hào)用于控制信號(hào)的每一轉(zhuǎn)換以及向輸出端19施加復(fù)位信號(hào)的結(jié)果而被提供的。
來自或門22與24的輸出信號(hào)加于雙穩(wěn)器件12與16及觸發(fā)器20兩者的互補(bǔ)復(fù)位端(即CL與PR)，使得所有這三者都被復(fù)位。
于是該假信號(hào)抑制器電路在復(fù)位信號(hào)出現(xiàn)于輸入端19時(shí)則對(duì)控制信號(hào)成為透明的，并且由于控制信號(hào)在相繼的時(shí)鐘周期中已被采樣，于是不需要控制信號(hào)類同地在兩個(gè)時(shí)鐘周期中保持控制信號(hào)的狀態(tài)，也可通過其傳播。
雙穩(wěn)器件的數(shù)目可以增加以使得任何給定的時(shí)鐘信號(hào)擴(kuò)大為一種時(shí)間周期，在此周期中控制信號(hào)狀態(tài)必須保持不變以便被識(shí)別確為控制信號(hào)。
此處所說的雙穩(wěn)器件和門可以是任何可執(zhí)行所指功能的適用的通常的電路。而且，其他的功能等價(jià)的電路也可以應(yīng)用。但即使是應(yīng)用相同的電路元件，連接方式也可以有變化，通過增加或減少反相器以平衡正負(fù)鈴輸出信號(hào)的使用等等。
在集成電路的設(shè)計(jì)與制造中，實(shí)際上迄今由于這些IC所需要的靈活性并未將假信號(hào)抑制器電路納入控制電路中，這即要決定在控制電路上究竟是否需要那種抑制器，又如果需要，則何時(shí)需要那種抑制器。圖3中所示，本發(fā)明使得可將本發(fā)明假信號(hào)抑制器電路30集成到集成電路34的每一控制線路32中去而無須作那樣的考慮，因?yàn)橹罌Q定是否要以及何時(shí)要包含這種電路在以后僅要簡(jiǎn)單地選擇復(fù)位信號(hào)的施加即可解決。通過設(shè)計(jì)假信號(hào)抑制器電路集成到IC34的每一控制線路32中去，則假信號(hào)抑制器電路的造價(jià)可大大減少。
如圖3所示，每一假信號(hào)抑制器電路都配有三條輸入線，分別用于控制信號(hào)，時(shí)鐘與復(fù)位信號(hào)。當(dāng)然，時(shí)鐘信號(hào)可由IC34的一個(gè)或多個(gè)內(nèi)部源提供，于是，可免除第三個(gè)外部連線。
當(dāng)本發(fā)明的假信號(hào)抑制器電路設(shè)計(jì)在IC內(nèi)時(shí)，它可用作濾波器，以減少電路的噪聲敏感度，對(duì)開關(guān)接觸去抖動(dòng)的作用而使它可直接接于IC，并抑制由于時(shí)鐘與控制信號(hào)之間的同步鎖定在控制信號(hào)轉(zhuǎn)移過程中的采樣效應(yīng)。
而且，假信號(hào)抑制電路集成到IC之中使之在制造過程中經(jīng)受相同的加工參數(shù)并在操作中使之經(jīng)受相同的溫度條件。于是假信號(hào)抑制電路并未強(qiáng)加于IC什么限制。
集成到半導(dǎo)體芯片的每一輸入控制線路和可復(fù)位假信號(hào)抑制電路對(duì)每一控制線路提供了靈活性，使得是否需要假信號(hào)抑制電路以及如果需要?jiǎng)t在何時(shí)需要都是可操作的。
權(quán)利要求
1.一種包含多個(gè)雙穩(wěn)器件的假信號(hào)抑制電路，該電路在兩個(gè)或更多的時(shí)鐘周期中接收二值控制信號(hào)，并且如果該控制信號(hào)不在兩個(gè)或更多的時(shí)鐘周期中保持相同的狀態(tài)則該電路不會(huì)改變二值輸出信號(hào)狀態(tài)，選擇性的旁路包括與雙穩(wěn)器件工作連接的器件，用于在一單獨(dú)時(shí)鐘周期中通過假信號(hào)抑制電路傳播上述控制信號(hào)。
2.權(quán)利要求1中所稱的一種假信號(hào)抑制電路，其中上述用于選擇傳播控制信號(hào)的上述裝置包含選擇地在一單獨(dú)時(shí)鐘周期中將上述裝置包含選擇地在一單獨(dú)時(shí)鐘周期中將上述雙穩(wěn)器件每一個(gè)復(fù)位的裝置。
3.權(quán)利要求1或2中所稱的一種假信號(hào)抑制電路，其中上述假信號(hào)抑制電路包含三個(gè)或更多的可復(fù)位雙穩(wěn)器件。
4.權(quán)利要求1中所稱的假信號(hào)抑制電路，它包括一個(gè)第一雙穩(wěn)器件用于接收控制信號(hào)并用于在時(shí)間T2提供與其狀態(tài)相關(guān)的第一輸出信號(hào)；一個(gè)第二雙穩(wěn)器件用于接收上述第一輸出信號(hào)并用于提供與上述第一輸出信號(hào)在時(shí)間T1狀態(tài)相關(guān)的第二輸出信號(hào)；第三雙穩(wěn)器件裝置用于向上述第一、第二與第三雙穩(wěn)器件施加相繼的時(shí)鐘周期；用于提供第三輸出信號(hào)的裝置，該第三輸出信號(hào)用在上述第一與第二輸出信號(hào)的狀態(tài)在時(shí)間T1與T2之間發(fā)生改變時(shí)施加于上述第三雙穩(wěn)器件；以及可操作的獨(dú)立于上述控制信號(hào)狀態(tài)的復(fù)位裝置，用于將上述第一、第二與第三雙穩(wěn)器件設(shè)置為預(yù)定狀態(tài)以便在每一時(shí)鐘周期之中被采樣時(shí)的控制信號(hào)的狀態(tài)可通過該裝置傳播。
5.權(quán)利要求4中所稱的一種假信號(hào)抑制電路，它包括施加于多個(gè)邏輯相連在一起的級(jí)連雙穩(wěn)器件的第一個(gè)器件的控制信號(hào)以便只有在控制信號(hào)狀態(tài)在數(shù)目等于該級(jí)連雙穩(wěn)器件數(shù)的時(shí)鐘周期數(shù)中保持不變時(shí)才提供一個(gè)輸出信號(hào)；該電路功能的選擇性旁路方法，該方法包括選擇性地將每一雙穩(wěn)器件在每一時(shí)鐘周期之中復(fù)位的步驟，由此，來自最后一個(gè)雙穩(wěn)器件的輸出信號(hào)在相繼的時(shí)鐘周期中表示著在該相繼的時(shí)鐘周期中控制信號(hào)的狀態(tài)。
6.一種集成電路，它包括一個(gè)或多個(gè)操作電路，每一操作電路具有一個(gè)或多個(gè)控制信號(hào)線路；上述每一控制線路中都設(shè)有一假信號(hào)抑制電路；這些假信號(hào)抑制電路的每一個(gè)都包含旁路器和旁路控制線用于響應(yīng)施加到其上控制線的信號(hào)而選擇地旁路假信號(hào)抑制功能。
全文摘要
一種可復(fù)位假信號(hào)抑制電路，該電路集成到半導(dǎo)體芯片的每一輸入控制線路之中，以便使得每一控制線路具有靈活性；對(duì)于是否接入以及如果接入則在何時(shí)接入假信號(hào)抑制電路均是可操作的。
文檔編號(hào)H03K5/125GK1139315SQ9410783
公開日1997年1月1日 申請(qǐng)日期1994年6月29日 優(yōu)先權(quán)日1993年6月30日
發(fā)明者瓊·L·杜普雷 申請(qǐng)人:哈里公司