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数字集成电路低功耗物理实现技术与UPF(7)

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} /* end pin group */

} /* end cell group */

3.2.1.2. Isolation Cells

我们知道,在CMOS数字逻辑电路当中,当某根信号为VDD时,我们认为是逻辑1,如果为GND,则认为是逻辑0。但当某块电路不供电后,其输出就失去了驱动,输出网络如果没有其他信号驱动,其电平就会为高阻态,换句话说,就是不知道电压是多少。

因此,在低功耗设计中,如果需要切断某块电路电源的话,则该电路的输出就会出现不定值,而与这些输出连接的电路也就出现输入浮空的状态,因此就需要在关断电路的输出及其连接的模块之间加一个Isolation Cell,在电源关闭时,将输出网络固定在某一个电平上,而打开电源后,该电路的输出等于输入,不影响电路功能。

Isolation Cell可以利用逻辑门来实现,利用与门实现可以使输出在关闭电源时为0,被称为Low Clamped Isolated Signal,利用或门实现可以使输出在关闭电源时为1,被称为High Clamped Isolated Signal,如下图所示,X是输出信号,“ISOLN”和”ISOL”分别是开关控制信号:

图 3-3 逻辑门组成的Isolation Cell

利用逻辑门组成的Isolation Cell,会产生延时,对速度很快的电路来说可能会有所影响,因此也可以利用一个N-MOS或者一个P-MOS以Pull-Up和Pull-Down电路实现,但这会产生多驱动问题,不是常用的方法。

利用逻辑门组成的Isolation Cell是常见的Cell,下面所示是一个Isolation Cell的Liberty 格式描述:

cell(isolation_cell) {is_isolation_cell : true ; #定义该Cell是isolation_cell

pg_pin(<pg_pin_name_P>) { #电源Pin定义

pg_type : primary_power;

}

pg_pin(<pg_pin_name_G>) { #地Pin定义

pg_type : primary_ground;

}

pin (data) {

direction : input;

isolation_cell_data_pin : true ; #被控制的输入Pin

}/* End pin group */

pin (enable) {

isolation_cell_enable_pin : true ; #控制信号

}/* End pin group */

pin (output) { #输出信号

direction : output;

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