基于门控技术的低功耗串行比较器

通过对低位先比串行数值比较器和高位先比串行数值比较器的设计及分析,证明了应用门控时钟技术设计的时序电路具有明显的低功耗特性,PSPICE模拟结果证明了基于门控技术设计的电路能有效地降低电路的功耗,并保持正确的逻辑功能。

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第 2 9卷第 4期2 0年 7月 02

浙江大学学报 (学版 )理 J u na fZh ja g Un v r iy( ce c iin) o r lo e in ie st S in e Ed t o

基于门控技术的低功耗串行比较器卢仰坚吴训威汪鹏君 ,,( .浙江大学信息与电子工程学系。江杭州 3 0 2; .宁波大学电路与系统研究所。浙江宁波 3 5 1 ) 1浙 10 7 2 1 2 1摘要：过对低位先比串行数值比较器和高位先比串行数值比较器的设计及分析，证明了应用门控通

时钟技术设计的时序电路具有明显的低功耗特性 .P P C模拟结果证明了基于门控技术设计的电路 S IE能有效地降低电路的功耗，并保持正确的逻辑功能 .

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键

词：控技术；低功耗；串行比较器门

中图分类号： P3 1 TN4 1 T 3; 3

文献标识码： A

文章编号：0 8 9 9 ( 0 2 0— 4 1 O 10— 4 720 )4 1一 4

IU n j n . w U n we Ya g—i a Xu— i,W a g Pe g jn ( . De arme to I f r to n e to i gi n n—u 1 p t n f n o ma in a d Elcr nc En— n e i g,Zh i g Un z riy,H a gz o 3 0 2 e rn￣ an i, st e n h u 1 0 7,Chn i a;2 I siu eo Cic isa d S se,N igb . n tt t f r u t n y tms n oU ni er iy,N i gb v st n o 31 5211, Chi na)

Lo p we e i lma n t d o p r t rb s d o h o k Ga i e h i u .J u n lo hein n— w o rs ra g iu e c m a a o a e n t eClc— t ngtc n q e o r a fZ j g U i ave st ( i c r iy Scen es Edii ton), 20 02, 29( 4): 1~ 414 41 A bs r c t a t: By de gni and nal i t s i l agniude om pa at s r m LSB t M SB a fom si ng a yzng he era m t c r or

f o o nd r M SB o LSB e pe tve y t equ t rs ci l he s enta r ui usi he c o i lcic t ng t l ck— gatng ec i t hni how e vi ntcha a— que s d e de r c t o er ofl w power dis p i n. Fur he m or,PSPI s i ato t r e CE i ul ton pr ve ha ic t s he cl k— sm a i o d t t cr uis ba ed on t oc gatng e hni e c e i tc qu an r duc e pow e s i aton e f c i l r dis p i fe tve y, w hie l ke pi g he c r c l gi unc i e n t or e t o c f ton.

Key w o ds:c oc gatng t c r l k— i e hni que; l ow po er;s rilm agniud om pa a or w e a t ec rt

当前，功耗设计已经成为亚微米和深亚微米超大规模集成电路设计中的一个重要目标，关低相的研究已引起了广泛的重视]在 C OS电路中，号值的变化是通过对电路内部结点的充、, M信放电来实现的.这一过程中从电源汲取电荷到结点电容，后返回地，一次充电 (电 )导致能在然每放将量损耗 .析表明，部分动态充放电功耗在 CMOS电路中起决定作用，约占全部功耗的 7 分该大 0到 9 ]因此，点数目和所有结点总的开关活动性两者共同影响着集成电路的功耗，小电路 0 .结减中的结点数目及所有结点总的开关活动就等于减少了电路的能源消耗 .某个系统中时序电路常在

是主要的耗能部件，为时序电路的输入信号之一就是时钟，是唯一一直在跳变的信号。外，因它此时钟信号的负荷总是最高的.因此，过减少时钟功耗将可以大幅度降低集成电路的总功耗 .钟的通时作用是使全部触发器同步地转换状态 (现态到次态 )但是，该转换过程中，某一触发器的次从 .在如态与现态相同，即处于维持状态，此时时钟对该触发器的触发即为

冗余行为，果能在此时阻断则如时钟对相应触发器的触发作用，这些无用的功耗就可被省免 .此，者已发展了相应的门控时则为作钟技术 l]研究表明，用门控技术设计的时序电路能获得明显的功耗节省 .文则进一步把该 _, 4 应本收稿日期：2 0 6 1 . 0 10— 2

基金项目：家自然科学基金资助项目 ( 9 7 0 4;浙江省科技厅项目( 6 1 1 0 2 国 6 73 3 ) 00 10 2 )作者简介：仰坚 ( 9 6 )男 .士，要从事低功耗集成电路设计理论方面的研究 .卢 17一，硕主