首页 > 技术 > 内容

什么是门控时钟?如何生成门控时钟?

时间:2025-11-29  作者:Diven  阅读:0

什么是门控时钟?

Clockgating:在数据无效时,将寄存器时钟关闭的技术,能够有效降低功耗, 是低功耗设计的重要方法。门控时钟其实就是一个逻辑模块,在寄存器的输入数据无效时,将寄存器的输入时钟置为0,而此时寄存器值保持不变,此时没有时钟翻转,避免了动态功耗。

如何生存门控时钟?

IC设计中,编写RTL代码的时候,只要采用合理规范的编码风格,即可以通过EDA工具自行产生门控时钟模块。

举例如下:

 

 

推荐的风格代码在else分支忽略,此时意味着在data_vld无效时data_out保持不变,此时状态与clock保持为0一致,因此具备生成门控时钟的条件,而不推荐风格代码,在data_vld无效时data_out为0,不符合门控时钟的状态,因此无法生成门控时钟。

上图两个电路图均为推荐风格代码的映射电路图,右侧为采用门控时钟设计的电路图。采用推荐风格代码的代码即可以通过EDA工具自行插入门控时钟。

由于门控时钟逻辑具有一定的开销,因此数据宽度过小不适合做clockgating。一般情况下,数据宽度大于8比特时建议采用门控时钟。

实际芯片使用的门控时钟模块是后端厂家专门设计的模块单元,而不仅仅是图上的简单设计。

门控时钟设计:门控时钟模块

Gvi在IC设计中,经常会用掉门控时钟单元,在不使用某些模块的时候使用门控时钟单元锁定时钟,使得时钟不跳变,从而降低功耗。

1、门控时钟单元代码verilog

模块输入信号分别为输入时钟,clk_in,输出时钟clk_out,使能信号en。

当使能信号en==1时,表示时钟不锁定,输入信号直接输出,模块功能类似:assign clk_in = clk_out。

当使能信号en==0时,表示时钟锁定,输出时钟不跳变。

xxxxx_phy_lib_name是后端厂商提供的定制时钟门控单元

2、门控时钟单元使用注意事项:

1)使能信号en可配置,复位默认值必须为1,

2)驱动en的时钟不能是被锁定后的时钟,即驱动信号的时钟要求永远是存在的

 

 

Module clk_gate( input clk_in , input clk_en, output clk_out ); `ifdef ASIC_DESIGN wire clk_out ; xxxxx_phy_lib_name xxxxx_phy_lib_name_u0 ( .O (clk_out ), .phi (clk_in ), .io (1'b0 ), .i1 (clk_en ) ); else `ifdef FPGA_DESIGN assign clk_out = clk_in ; else reg clk_en_d1 ; wire clk_out ; always@(*) begin if(!clk_in) clk_en_d1=clk_en ; end assign clk_out= clk_en_d1&clkin; `endif `endif endModule 

 

 

编辑:黄飞

 

猜您喜欢


分流器作为精确测量电流的关键工具,是不可少的配件。而提到分流器,不得不提的行业领导者——TAIYO YUDEN(太阳诱电),很好的产品质量和创新技术,在全球电子...
2012-12-02 05:37:30
你是否好奇,为何手机在电量只剩1%时还能坚持许久?为何电动汽车能准确预估续航里程?这背后,都离不开一个默默守护的管家——电池管理系统(BMS)。简单来说,电池管...
2024-09-19 00:00:00
瓷管电阻因其优异的性能和可靠的质量,被应用于各种电子设备中。作为知名品牌,AVX的瓷管电阻因其稳定性和耐用性受到青睐。面对市场上众多型号和品牌,如何正确选型AV...
2017-06-14 09:44:11
贴片电阻上的101并非直接代表其尺寸,而是表示阻值。根据电子元件的标识方法,101代表100欧姆的阻值。开头的两位数字10代表有效数字,最后一位数字1代表10的...
2024-11-29 10:25:39
保险丝作为重要的保护元件,能够有效防止电路过载和短路,保障设备的安全运行。LIANG MENG(亮盟照明)作为知名的照明品牌,其保险丝产品因质量可靠、性能稳定而...
2022-10-31 17:55:30
贴片电阻1272指的是其尺寸为1.2mm长,7.2mm宽。 这种尺寸的电阻比较少见,通常用于一些对空间要求比较高的电路设计中。 「1272」这种表示方法遵循EI...
2024-11-26 11:29:46
稳压二极管(Zener Diode)是特殊的二极管,能够在反向击穿时保持稳定的电压。应用于电源电路、稳压电路和信号处理等领域。了解稳压二极管的工作条件对于其在电...
2025-04-07 14:01:07
贴片电阻上的30B标记代表其阻值为30欧姆,误差为0.1%。贴片电阻通常使用三位数字或字母数字代码来表示阻值。其中前两位或三位数字表示有效数值,最后一位字母表示...
2024-11-29 10:26:31
电子测量领域,电流表是常用的测量仪器,用于检测电路中的电流大小。标准电流表测量范围有限,无法直接测量较大电流。为了扩展电流表的测量范围,常采用改装分流电阻的方法...
2025-11-15 20:30:08
监控摄像头是我们日常生活中越来越常见的安保设备,为我们的安全保驾护航。然而,看似简单的监控系统背后也隐藏着一些安全隐患,其中电源线短路就是我们需要特别关注的问题...
2024-01-22 00:00:00