為何在ICG Cell中使用鎖存器Latch，很多新手對(duì)此不是很清楚，為了幫助大家解決這個(gè)難題，下面小編將為大家詳細(xì)講解，有這方面需求的人可以來(lái)學(xué)習(xí)下，希望你能有所收獲。

創(chuàng)新互聯(lián)建站成立與2013年，先為北海街道等服務(wù)建站，北海街道等地企業(yè)，進(jìn)行企業(yè)商務(wù)咨詢(xún)服務(wù)。為北海街道企業(yè)網(wǎng)站制作PC+手機(jī)+微官網(wǎng)三網(wǎng)同步一站式服務(wù)解決您的所有建站問(wèn)題。

下面是門(mén)控時(shí)鐘（clock gating）的最簡(jiǎn)單實(shí)現(xiàn)方法（使用與門(mén)）：

從理論上講，這是可行的：當(dāng)使能信號(hào)Enable為高電平時(shí)，時(shí)鐘將被傳遞到被門(mén)控的觸發(fā)器FF2。

問(wèn)題在于時(shí)序（timing）。在時(shí)鐘的上升沿，觸發(fā)器FF1的D輸入傳播到Q輸出，但是時(shí)鐘的同一上升沿也到達(dá)了與門(mén)，這會(huì)導(dǎo)致門(mén)控時(shí)鐘出現(xiàn)毛刺現(xiàn)象。

因此，我們使用集成時(shí)鐘門(mén)控（ICG）單元，該單元包含一個(gè)低電平敏感的鎖存器

當(dāng)時(shí)鐘為低電平時(shí)，允許輸入直接傳播到與門(mén)的輸入。此時(shí)時(shí)鐘為低電平，所以與門(mén)的輸出將為低電平，與使能輸入無(wú)關(guān)。

但是，當(dāng)時(shí)鐘為高電平時(shí)，鎖存器將關(guān)閉，并阻止Enable值的任何更改傳播到AND門(mén)。這就不會(huì)產(chǎn)生毛刺。

當(dāng)時(shí)鐘再次變?yōu)榈碗娖綍r(shí)，鎖存器重新打開(kāi)，新的使能值通過(guò)鎖存器。

可以使用單獨(dú)的門(mén)（鎖存器和與門(mén)）構(gòu)建這種類(lèi)型的電路，但這需要在綜合/后端/STA中進(jìn)行一些額外的時(shí)序檢查。

大多數(shù)ASIC庫(kù)都提供一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的ICG單元，其中的時(shí)序已經(jīng)在內(nèi)部進(jìn)行了描述。類(lèi)似于觸發(fā)器和鎖存器，ICG單元的使能輸入同樣具有建立和保持時(shí)間要求，很容易進(jìn)行時(shí)序分析。

那么為什么使用Latch-based ICG 而不使用Flip-Flop-based ICG呢？

如果使用的是上升沿觸發(fā)的觸發(fā)器，就會(huì)發(fā)生和一開(kāi)始的clock gating設(shè)計(jì)一樣的問(wèn)題

如果使用的是下降沿觸發(fā)的觸發(fā)器代替低電平敏感的鎖存器，在時(shí)鐘的下降沿捕獲使能輸入。這樣與門(mén)的使能輸入會(huì)保持穩(wěn)定，直到時(shí)鐘的下一個(gè)下降沿。因此，解決了毛刺問(wèn)題。

但是，這會(huì)帶來(lái)三個(gè)問(wèn)題：

1、觸發(fā)器通常由兩個(gè)鎖存器組成。因此，F(xiàn)lip-Flop-basedICG相比Latch-based ICG面積增加了一倍。

2、Flip-Flop-based ICG相比Latch-based ICG增加了功耗

3、最重要的是，F(xiàn)lip-Flop-based ICG在時(shí)鐘下降沿捕獲使能輸入，必須在半個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)完成。而使用鎖存器，能夠占用整個(gè)時(shí)鐘周期（time borrow），因?yàn)長(zhǎng)atch在有效電平是一直能夠傳播數(shù)據(jù)的，觸發(fā)器只能在邊沿傳播數(shù)據(jù)。

因此，Latch-based ICG相比Flip-Flop-based ICG具有更好的功耗、面積和時(shí)序。

看完上述內(nèi)容是否對(duì)您有幫助呢？如果還想對(duì)相關(guān)知識(shí)有進(jìn)一步的了解或閱讀更多相關(guān)文章，請(qǐng)關(guān)注創(chuàng)新互聯(lián)行業(yè)資訊頻道，感謝您對(duì)創(chuàng)新互聯(lián)的支持。