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【发明授权】用于保持逻辑块中的数据的电源门控电路_三星电子株式会社_201910053779.6 

申请/专利权人:三星电子株式会社

申请日:2019-01-21

公开(公告)日:2024-04-16

公开(公告)号:CN110071710B

主分类号:H03K17/687

分类号:H03K17/687;G06F1/26;H02M1/08

优先权:["20180123 KR 10-2018-0008136","20180607 KR 10-2018-0065533"]

专利状态码:有效-授权

法律状态:2024.04.16#授权;2020.12.11#实质审查的生效;2019.07.30#公开

摘要:公开了用于保持逻辑块中的数据的电源门控电路。一种电源门控电路包括:第一开关电路、门电路和第二开关电路。第一开关电路在连接到第一电压线的逻辑块处于第一操作状态时,将第一电压线与第二电压线断开。如果在逻辑块处于第一操作状态时第一电压线上的第一电压的电平低于参考电平,则门电路输出具有第一逻辑值的控制信号。第二开关电路基于控制信号的第一逻辑值将第一电压线连接到第二电压线。参考电平基于包括在门电路中的逻辑门的类型。

主权项:1.一种电源门控电路,包括:第一开关电路,被配置为:在连接到第一电压线的逻辑块处于第一操作状态时,使第一电压线与第二电压线断开;门电路,被配置为:如果在逻辑块处于第一操作状态时,第一电压线上的第一电压的电平低于参考电平,则输出具有第一逻辑值的控制信号;第二开关电路,被配置为:基于控制信号的第一逻辑值将第一电压线连接到第二电压线,其中,门电路包括第一逻辑门和第一与非门,其中,第一逻辑门被配置为:当逻辑块处于第一操作状态时,当第一电压线上的第一电压的电平低于参考电平时,输出具有与第一逻辑值不同的第二逻辑值的第一信号,其中,第一与非门被配置为:当逻辑块处于第一操作状态时,基于第一信号输出具有第一逻辑值的控制信号,其中,参考电平基于包括在门电路中的第一逻辑门的类型,其中,第一逻辑门用与非门、反相器或者或非门来实现。

全文数据:用于保持逻辑块中的数据的电源门控电路本申请要求于2018年1月23日提交到韩国知识产权局的第10-2018-0008136号韩国专利申请的优先权和2018年6月7日提交到韩国知识产权局的第10-2018-0065533号韩国专利申请的优先权,所述韩国专利申请的公开通过整体引用包含于此。技术领域在此描述的本发明构思的示例实施例涉及一种电子电路,更具体地说,涉及一种包括电源开关powerswitch的电源门控powergating电路的配置和操作。背景技术现在,电子装置的小型化和便携性正在被强调。同时,要在电子装置中执行的功能的数量增加。大多数小型的电子装置基于来自电池的电力进行操作。因此,为了在电子装置中执行更多功能的目的,存在减少电子装置的功耗的需要。发明内容电源门控技术可被用于降低电子装置中的功耗。当包括在电子装置中的一些组件未进行操作时,电源门控技术可允许较低的操作电压。因此,逻辑块的泄漏电流和电子装置的功耗可被减小。示例实施例提供一种用于维持数据的电源门控电路。在一些示例实施例中,所述电源门控电路可包括:第一开关电路、门电路和第二开关电路。第一开关电路被配置为:在连接到第一电压线的逻辑块处于第一操作状态时,使第一电压线与第二电压线断开。门电路被配置为:如果在逻辑块处于第一操作状态时第一电压线上的第一电压的电平低于参考电平时,则输出具有第一逻辑值的控制信号。第二开关电路被配置为:基于控制信号的第一逻辑值将第一电压线连接到第二电压线。参考电平基于包括在门电路中的逻辑门的类型。示例实施例提供另一用于维持数据的电源门控电路。在一些示例实施例中,所述电源门控电路包括:门电路和第一开关电路。门电路被配置为:在第一模式下,基于ⅰ连接到逻辑块的第一电压线上的第一电压的电平以及ⅱ第一参考电平,来输出选择性地具有第一逻辑值或第二逻辑值的控制信号。第一开关电路被配置为:在第一模式下,基于控制信号的第一逻辑值使第一电压线与第二电压线断开,并基于控制信号的第二逻辑值将第一电压线连接到第二电压线。门电路被配置为:使得第一参考电平基于包括在门电路中的逻辑门的类型和第二电压线上的第二电压的电平而改变。示例实施例提供另一用于维持数据的电源门控电路。在一些示例实施例中,所述电源门控电路包括:控制电路和开关电路。控制电路被配置为:在不接收除了第一电压、第二电压和第三电压之外的任何其它电压的情况下,输出控制信号。第一电压来自连接到逻辑块的第一电压线。第二电压来自第二电压线。第二电压具有低于第一电压的电平的电平。第三电压来自第三电压线。第三电压具有高于第一电压的电平的电平。开关电路被配置为:基于控制信号将第一电压线连接到第三电压线,或使第一电压线与第三电压线断开,使得在逻辑块处于维持状态时第一电压的电平高于第一参考电平。逻辑块还被配置为:基于在维持状态下高于第一参考电平的第一电压的电平,在没有数据输入和输出的情况下,保持存储在逻辑块中的数据。附图说明通过参照附图详细描述本发明构思的示例实施例,本发明构思的以上和其他目的和特征将变得清楚。图1是示出根据本发明构思的示例实施例的与电源门控电路相关联的示例配置的框图。图2是示出图1的电源门控电路的示例配置的框图。图3是示出图2的电源门控电路的示例配置的电路图。图4是示出根据图3的电源门控电路中的逻辑块的操作状态的操作电压和电源信号的示例波形的曲线图。图5是用于描述在图3的逻辑块处于维持状态时,电源门控电路的示例操作的流程图。图6和图7是示出与不同类型的逻辑门相关联的示例参考电平的曲线图。图8是示出图2的电源门控电路的示例配置的电路图。图9是示出图2的电源门控电路的示例配置的电路图。图10是示出图2的电源门控电路的示例配置的电路图。图11是示出根据图10的电源门控电路中的逻辑块的操作状态的示例操作电压的电平的曲线图。图12是用于描述在图10的逻辑块处于维持状态时操作电压的电平减小的情况下,电源门控电路的示例操作的流程图。图13是用于描述在图10的逻辑块处于维持状态时操作电压的电平增大的情况下,电源门控电路的示例操作的流程图。图14是示出图2的电源门控电路的示例配置的电路图。图15是示出根据图14的电源门控电路中的逻辑块的操作状态的示例操作电压的电平的曲线图。图16是示出图2的电源门控电路的示例配置的电路图。图17是示出图16的控制电路的示例配置的电路图。具体实施方式以下,以清楚的细节描述了本发明构思的示例实施例,使得本领域的普通技术人员可容易地实现本发明构思。图1是示出根据本发明构思的示例实施例的与电源门控电路相关联的示例配置的框图。逻辑块1100可实现可通过包括逻辑块1100的电子装置实现的功能的全部或部分。例如,电子装置可包括以下中的至少一个:台式个人计算机PC、笔记本、平板电脑、智能电话、可穿戴装置、服务器和电动车辆。例如,逻辑块1100可实现与图形处理单元GPU、调制器解调器MODEM、存储器装置等相关联的功能的全部或部分。逻辑块1100可进行操作以实现功能。例如,逻辑块1100可从外部接收数据或者可将数据输出至外部。逻辑块1100可存储输入数据。电源控制器powercontroller1150可从外部装置接收操作信号。例如,电源控制器1150可包括电源管理单元PMU。例如,外部装置可包括主处理器例如,中央处理器CPU或应用处理器AP或者单独的电压控制电路。在数据被输入到逻辑块1100或逻辑块1100将数据输出至外部装置的情况下,可从外部装置接收操作信号。逻辑块1100的操作状态可由操作信号来确定。例如,电源控制器1150可基于操作信号,来生成与逻辑块1100的操作状态相关联的电源信号powersignals1和电源信号s2。电源信号s1和电源信号s2中的每个可基于操作信号,选择性地具有逻辑值“0”或逻辑值“1”。电源信号s1和电源信号s2中的每个可选择性地具有与逻辑值对应的电压电平。例如,具有逻辑值“1”的电源信号s1可具有第一电压电平。具有逻辑值“0”的电源信号s2可具有第二电压电平。电源门控电路powergatingcircuit1000可接收电源信号s1和电源信号s2。电源门控电路1000可基于电源信号s1和电源信号s2来控制逻辑块1100的操作状态。例如,在第一时间期间没有接收到第一操作信号的情况下,电源控制器1150可生成均具有逻辑值“1”的电源信号s1和电源信号s2。电源门控电路1000可基于电源信号s1和电源信号s2来控制逻辑块1100,使得逻辑块1100的操作状态从第一操作状态在下文中被称为“全操作状态”被改变为第二操作状态在下文中被称为“维持状态”。在第二时间期间没有接收到第一操作信号的情况下,电源控制器1150可生成具有逻辑值“1”的电源信号s1和具有逻辑值“0”电源信号s2。电源门控电路1000可基于电源信号s1和电源信号s2来控制逻辑块1100,使得逻辑块1100的操作状态从维持状态改变为第三操作状态在下文中被称为“非操作状态”。针对另一示例,在接收到第二操作信号的情况下,电源控制器1150可生成具有逻辑值“1”的电源信号s1和具有逻辑值“0”的电源信号s2。电源门控电路1000可基于电源信号s1和电源信号s2来控制逻辑块1100,使得逻辑块1100的操作状态从全操作状态改变为非操作状态。逻辑块1100可在电源门控电路1000的控制下以各种操作状态进行操作。例如,在逻辑块1100处于全操作状态的情况下,逻辑块1100可进行操作以实现功能。在全操作状态下,逻辑块1100可接收数据。逻辑块1100可存储输入数据。此外,在全操作状态下,逻辑块1100可输出从外部接收的数据,或可将通过逻辑块1100的内部操作生成的数据输出至外部。例如,在逻辑块1100处于维持状态的情况下,逻辑块1100可停止逻辑块1100在全操作状态下执行的操作的部分。在维持状态下,逻辑块1100可在不接收数据或输出数据的情况下保持存储的数据。例如,在逻辑块1100处于非操作状态的情况下,逻辑块1100可不进行操作。在非操作状态下,逻辑块1100可能丢失在全操作状态下存储的数据。然而,本发明构思不限于此。例如,电源控制器1150可从逻辑块1100接收信号cs0。电源控制器1150可基于信号cs0来生成电源信号s1和电源信号s2。然而,由于电源门控电路1000接收取决于信号cs0的电源信号s1和电源信号s2的操作对应于电源门控电路1000接收取决于操作信号的电源信号s1和电源信号s2的操作对应,所以在以下描述中可省略基于信号cs0生成电源信号s1和电源信号s2的情况。图2是示出图1的电源门控电路的示例配置的框图。电源门控电路1000可包括电源开关电路1200、专用开关电路1300、控制电路1400、电源电压线powersupplyvoltageline1910、操作电压线1920和地电压线1930。可从电子装置的外部向电源电压线1910提供电压,或者可从包括在电子装置中的电池向电源电压线1910提供电压。电源电压线1910可向位于电子装置内的组件提供电源电压powersupplyvoltageVDD。可从电源电压线1910向操作电压线1920提供电压。操作电压线1920可向位于电子装置内的组件提供操作电压VVDD。操作电压VVDD的电平可低于电源电压VDD的电平,或可与电源电压VDD的电平基本相同。地电压线1930可提供地电压VSS。例如,地电压VSS可针对电压VVDD和VDD的电平提供基准电势。地电压VSS的电平可低于操作电压VVDD的电平,或可与操作电压VVDD的电平基本相同。电源开关电路1200可连接到电源电压线1910和操作电压线1920。电源开关电路1200可接收电源信号s1。根据电源信号s1,电源开关电路1200可将操作电压线1920连接到电源电压线1910,或可使操作电压线1920与电源电压线1910断开。连接和断开可分别是电连接和电断开。控制电路1400可连接到电源电压线1910、操作电压线1920和地电压线1930。控制电路1400可基于从电源电压线1910提供的电源电压VDD进行操作。控制电路1400可接收电源电压VDD、操作电压VVDD和电源信号s2。控制电路1400可基于电源电压VDD的电平、操作电压VVDD的电平和电源信号s2,来输出控制信号k0。控制信号k0可基于电源电压VDD的电平、操作电压VVDD的电平和电源信号s2,选择性地具有逻辑值“0”或逻辑值“1”。在以下描述中,信号可选择性地具有逻辑值“0”或逻辑值“1”。在这种情况下,所述信号可具有与逻辑值对应的电压电平。例如,具有逻辑值“1”的控制信号k0可具有第一电压电平。具有逻辑值“0”的控制信号k0可具有第二电压电平。专用开关电路1300可连接到电源电压线1910和操作电压线1920。专用开关电路1300可接收控制信号k0。根据控制信号k0,专用开关电路1300可将操作电压线1920连接到电源电压线1910,或可使操作电压线1920与电源电压线1910断开。连接和断开可分别是电连接和电断开。逻辑块1100可连接到操作电压线1920和地电压线1930。逻辑块1100可基于从操作电压线1920提供的操作电压VVDD进行操作。例如,逻辑块1100可从外部接收数据,或可将数据输出至外部。逻辑块1100可存储输入数据。当提供的操作电压VVDD的电平低于丢失电压的电平时,逻辑块1100会丢失存储的数据。例如,当包括在逻辑块1100中的组件例如,触发器或锁存器开始丢失存储在组件中的数据时,丢失电压的电平可以是操作电压VVDD的电平。丢失电压的电平可随着制造工艺的影响或随着包括电源门控电路1000的电子装置的温度而改变。在逻辑块1100中出现的泄漏电流可随着操作电压VVDD的电平减小而减小。在本公开的示例实施例中,当逻辑块1100处于维持状态时,电源门控电路1000可通过减小操作电压VVDD的电平,来降低在逻辑块1100中出现的泄漏电流。此外,可降低电子装置的功耗。然而,当提供的操作电压VVDD的电平低于丢失电压的电平时,逻辑块1100会丢失存储的数据。因此,当逻辑块1100处于维持状态时,电源门控电路1000可使操作电压VVDD的电平高于丢失电压的电平。将给出电源控制器1150生成两个电源信号s1和s2的以下描述。然而,本发明构思不限于此。例如,电源控制器1150可生成多个电源信号。此外,将给出一个电源门控电路1000接收电源信号s1和电源信号s2的以下描述。然而,本发明构思不限于此。一个或多个电源门控电路中的每个可接收电源信号。一个或多个电源门控电路接收的电源信号可彼此不同。基于电源信号,一个或多个电源门控电路中的每个可控制一个或多个逻辑块的操作状态。在这种情况下,一个或多个电源门控电路可包括不同的电源电压线、不同的操作电压线、不同的地电压线。此外,电源控制器1150可连接到与电源门控电路1000的电源电压线1910不同的电源电压线。将参照图3到图17来描述控制操作电压VVDD的电平的电源门控电路1000的操作。图3是示出图2的电源门控电路的示例配置的电路图。图3的电源门控电路1000a对应于图2的电源门控电路1000的示例实施例。为了更好的理解,图2将与图3一起被参照。电源开关电路1200可包括电源开关1210和电源开关1220。例如,电源开关1210和电源开关1220中的每个可包括PMOS晶体管。在电源开关1210和电源开关1220中的每个是PMOS晶体管的情况下,PMOS晶体管的源极端可连接到电源电压线1910,PMOS晶体管的漏极端可连接到操作电压线1920。电源开关1210和电源开关1220的阈值电压可彼此相同或彼此不同。将给出电源开关电路1200包括两个电源开关1210和1220的以下描述。然而,本发明构思不限于此。例如,电源开关电路1200可包括一个或多个电源开关。电源开关电路1200可接收电源信号s1。根据电源信号s1,电源开关1210和电源开关1220可将操作电压线1920连接到电源电压线1910,或可使操作电压线1920与电源电压线1910断开。例如,在电源信号s1具有逻辑值“0”的情况下,电源开关1210和电源开关1220可将操作电压线1920连接到电源电压线1910。在电源电压线1910连接到操作电压线1920的情况下,电流可通过电源开关1210和电源开关1220从电源电压线1910流向操作电压线1920。例如,在电源信号s1具有逻辑值“1”的情况下,电源开关1210和电源开关1220可使操作电压线1920与电源电压线1910断开。在电源电压线1910与操作电压线1920断开的情况下,电流不可通过电源开关1210和电源开关1220从电源电压线1910流向操作电压线1920。控制电路1400a可以是包括一个或多个逻辑门的门电路。控制电路1400a可包括第一门1410a和第二门1420a。例如,第一门1410a和第二门1420a可分别是反相器以及与非门。第一门1410a的第一电源端可连接到电源电压线1910,第一门1410a的第二电源端可连接到地电压线1930。第一门1410a可接收操作电压VVDD。第一门1410a可基于操作电压VVDD的电平和第一参考电平来生成信号。第一门1410a可基于接收到的操作电压VVDD的电平,选择性地生成具有不同的逻辑值的信号中的一个信号。例如,当操作电压VVDD的电平高于第一参考电平时,第一门1410a可输出具有逻辑值“0”的信号。当操作电压VVDD的电平低于第一参考电平时,第一门1410a可输出具有逻辑值“1”的信号。第一门1410a的第一参考电平可高于丢失电压的电平。第一参考电平可以是基于电源电压VDD的电平和第一门1410a的类型确定的电平。第一参考电平可以是在电源电压VDD的电平与地电压VSS的电平之间的电平。第一参考电平可与电源电压VDD的电平成比例。可基于第一门1410a的类型来确定第一参考电平和电源电压VDD的电平之间的电平差与第一参考电平和地电压VSS的电平之间的电平差的比。例如,针对相同的电源电压VDD的电平,在第一门1410a为与非门时的第一参考电平可高于在第一门1410a为反相器时的第一参考电平。将参照图6和图7来描述根据第一门1410a的类型的第一参考电平。控制电路1400a可被配置为使得第一参考电平L1基于第一门1410a的类型、电源电压线1910上的电源电压VDD的电平、和地电压线1930上的地电压VSS的电平而改变。第二门1420a可基于电源信号s2和从第一门1410a输出的信号来输出控制信号k1。例如,当电源信号s2和从第一门1410a输出的信号中的每个具有逻辑值“1”时,控制信号k1可具有逻辑值“0”。针对另一示例,当电源信号s2和从第一门1410a输出的信号中的至少一个具有逻辑值“0”时,控制信号k1可具有逻辑值“1”。控制信号k1可输出至专用开关电路1300。专用开关电路1300可包括专用开关1310。例如,专用开关1310可包括PMOS晶体管。在专用开关1310是PMOS晶体管的情况下,PMOS晶体管的源极端可连接到电源电压线1910,PMOS晶体管的漏极端可连接到操作电压线1920。将给出专用开关电路1300包括一个专用开关1310的以下描述。然而,本发明构思不限于此。例如,专用开关电路1300可包括一个或多个专用开关。专用开关电路1300可接收控制信号k1。根据控制信号k1,专用开关电路1300可将操作电压线1920连接到电源电压线1910,或可使操作电压线1920与电源电压线1910断开。例如,在控制信号k1具有逻辑值“0”的情况下,专用开关1310可将操作电压线1920连接到电源电压线1910。在操作电压线1920连接到电源电压线1910的情况下,电流可通过专用开关1310从电源电压线1910流向操作电压线1920。例如,在控制信号k1具有逻辑值“1”的情况下,专用开关1310可使操作电压线1920与电源电压线1910断开。在操作电压线1920与电源电压线1910断开的情况下,电流不可通过专用开关1310从电源电压线1910流向操作电压线1920。图4是示出根据图3的电源门控电路中的逻辑块的操作状态的操作电压和电源信号的波形的曲线图。为了更好的理解,图3将与图4一起被参照。电源门控电路1000可基于电源信号s1和电源信号s2来控制逻辑块1100的操作状态。电源门控电路1000可根据电源信号s1和电源信号s2以不同的模式进行操作。在“t1”时刻与“t2”时刻之间,电源信号s1和电源信号s2中的每个可具有逻辑值“0”。在这种情况下,电源门控电路1000可以以第一模式进行操作。在第一模式的操作中,电源门控电路1000a可基于电源信号s1、电源信号s2以及控制信号k1,允许操作电压VVDD的电平维持在电平L2。电源门控电路1000可控制逻辑块1100使得逻辑块1100处于全操作状态。例如,在电源信号s2具有逻辑值“0”的情况下,第二门1420a可输出具有逻辑值“1”的控制信号k1。专用开关1310可基于具有逻辑值“1”的控制信号k1,使操作电压线1920与电源电压线1910断开。例如,在电源信号s1具有逻辑值“0”的情况下,电源开关1210和电源开关1220可将操作电压线1920连接到电源电压线1910。操作电压VVDD的电平可被上拉至与电源电压VDD的电平接近。因此,操作电压VVDD的电平L2可与电源电压VDD的电平接近。由于电源开关1210和电源开关1220的电阻,操作电压VVDD的电平L2可低于电源电压VDD的电平。在“t2”时刻与“t3”时刻之间,电源信号s1和电源信号s2中的每个可具有逻辑值“1”。在这种情况下,电源门控电路1000可以以第二模式进行操作。在第二模式的操作中,电源门控电路1000a可基于电源信号s1、电源信号s2以及控制信号k1,允许操作电压VVDD的电平与第一参考电平L1接近。电源门控电路1000可控制逻辑块1100使得逻辑块1100处于维持状态。在逻辑块1100处于维持状态的情况下,操作电压VVDD的电平可低于电平L2,并可高于丢失电压V0的电平。丢失电压V0的电平可高于地电压VSS的电平。例如,在电源信号s1具有逻辑值“1”的情况下,电源开关1210和电源开关1220可使操作电压线1920与电源电压线1910断开。例如,在电源信号s2具有逻辑值“1”的情况下,可基于从第一门1410a输出的信号的逻辑值来确定控制信号k1的逻辑值。当操作电压VVDD的电平高于第一参考电平L1时,第一门1410a可输出具有逻辑值“0”的信号。在第一门1410a输出具有逻辑值“0”的信号的情况下,控制信号k1可具有逻辑值“1”。在这种情况下,专用开关1310可基于具有逻辑值“1”的控制信号k1,使操作电压线1920与电源电压线1910断开。当操作电压VVDD的电平低于第一参考电平L1时,第一门1410a可输出具有逻辑值“1”的信号。在第一门1410a输出具有逻辑值“1”的信号的情况下,控制信号k1可具有逻辑值“0”。在这种情况下,专用开关1310可基于具有逻辑值“0”的控制信号k1,将操作电压线1920连接到电源电压线1910。专用开关1310可将操作电压线1920连接到电源电压线1910,直到操作电压VVDD的电平高于第一参考电平L1为止。当操作电压VVDD的电平高于第一参考电平L1时,专用开关1310可使操作电压线1920与电源电压线1910断开。在“t2”时刻与“ta”时刻之间,操作电压VVDD的电平可减小至第一参考电平L1,在从“ta”时刻到“t3”时刻的时间间隔期间,增大和减小的反复可被维持在低于第一参考电平L1的电平与高于第一参考电平L1的电平的范围内。操作电压VVDD的电平可与第一参考电平L1接近。然而,为了更好的理解,假设在逻辑块1100处于维持状态时,操作电压VVDD的电平维持在第一参考电平L1。因此,在逻辑块1100处于维持状态时的操作电压VVDD的电平可低于在逻辑块1100处于全操作状态时的操作电压VVDD的电平。在“t3”时刻与“t4”时刻之间,第一操作信号可输入到电源控制器1150。随着第一操作信号被接收,逻辑块1100可再次以全操作状态进行操作。在这种情况下,通过电源开关1210和电源开关1220,操作电压VVDD的电平可被上拉至与电源电压VDD的电平接近。因此,操作电压VVDD的电平可再次增大到电平L2。在“t4”时刻,第二操作信号可输入到电源控制器1150。电源控制器1150可基于第二操作信号生成具有逻辑值“1”的电源信号s1和具有逻辑值“0”的电源信号s2。在这种情况下,电源门控电路1000可以以第三模式进行操作。在第三模式的操作中,电源门控电路1000a可基于电源信号s1、电源信号s2以及控制信号k1,允许操作电压VVDD的电平低于丢失电压V0的电平。例如,操作电压VVDD的电平与地电压VSS的电平接近。电源门控电路1000可控制逻辑块1100使得逻辑块1100处于非操作状态。例如,在电源信号s1具有逻辑值“1”的情况下,电源开关1210和电源开关1220可使操作电压线1920与电源电压线1910断开。例如,在电源信号s2具有逻辑值“0”的情况下,第二门1420a可输出具有逻辑值“1”的控制信号k1。专用开关1310可基于具有逻辑值“1”的控制信号k1,使操作电压线1920与电源电压线1910断开。因此,在逻辑块1100处于非操作状态的情况下,操作电压VVDD的电平可与地电压VSS接近。根据以上操作,当逻辑块1100处于维持状态时,操作电压VVDD的电平可被控制为低于电源电压VDD的电平,并高于丢失电压V0的电平。因此,在维持状态下,即使在逻辑块中1100出现的泄漏电流减小,逻辑块1100的数据也不会丢失。图5是用于描述在图3的逻辑块处于维持状态时,电源门控电路的操作的流程图。为了更好的理解,将同时参照图3和图4。在逻辑块1100进入维持状态时之前,操作电压VVDD的电平可维持在电平L2。当逻辑块1100处于维持状态时,电源信号s1和电源信号s2中的每个具有逻辑“1”的值。在操作S110中,操作电压VVDD的电平可高于第一参考电平L1。因此,第一门1410a可输出具有逻辑值“0”的信号。在操作S120中,电源信号s1可具有逻辑值“1”。当逻辑块1100处于维持状态时,电源开关1210和电源开关1220可基于电源信号s1使操作电压线1920与电源电压线1910断开。电源信号s2可具有逻辑值“1”。专用开关1310可基于电源信号s2和从第一门1410a输出的信号,使操作电压线1920与电源电压线1910断开。在操作S130中,第一门1410a可接收操作电压VVDD。因此,在操作S140中,第一门1410a可基于操作电压VVDD的电平和第一参考电平L1来生成信号。基于操作电压VVDD的电平和第一参考电平L1,从第一门1410a输出的信号可具有逻辑值“0”或逻辑值“1”。当操作电压VVDD的电平低于第一参考电平L1时,在操作S150中,第一门1410a可输出具有逻辑值“1”的信号。在一些示例实施例中,当操作电压VVDD的电平与第一参考电平L1相同时,第一门1410a也可被配置为输出具有逻辑值“1”的信号。然后,在操作S160中,专用开关1310可基于电源信号s2和从第一门1410a输出的信号,将操作电压线1920连接到电源电压线1910。相反,在操作电压VVDD的电平高于第一参考电平L1的情况下,电源门控电路1000a可重复操作S110到操作S140。在这种情况下,专用开关1310可使操作电压线1920与电源电压线1910断开。图6和图7是示出与不同类型的逻辑门相关联的参考电平的曲线图。图6和图7示出在电源电压VDD分别维持在1V和0.6V时的不同类型的逻辑门例如,四输入与非Nand4门、反相器以及四输入或非Nor4门的参考电平。如稍后将描述的那样,逻辑门例如,四输入与非门、反相器以及四输入或非门中的每个的第一电源端可连接到电源电压VDD。逻辑门例如,四输入与非门、反相器以及四输入或非门中的每个的第二电源端可连接到地电压VSS。逻辑门例如,四输入与非门、反相器以及四输入或非门可接收操作电压VVDD。逻辑门例如,四输入与非门、反相器以及四输入或非门中的每个可根据接收到的操作电压VVDD的电平,输出逻辑值“0”或逻辑值“1”。随着操作电压VVDD的电平减小,从逻辑门例如,四输入与非门、反相器以及四输入或非门输出的逻辑值可被改变。当操作电压VVDD的电平高于参考电平时,逻辑门例如,四输入与非门、反相器以及四输入或非门中的每个可输出逻辑值“0”。当操作电压VVDD的电平低于参考电平时,逻辑门例如,四输入与非门、反相器以及四输入或非门中的每个可输出逻辑值“1”。例如,参照图7,当操作电压VVDD的电平高于0.67时,四输入与非门可输出逻辑值“0”。当操作电压VVDD的电平低于0.67时,四输入与非门可输出逻辑值“1”。因此,与四输入与非门相关联的参考电平可以是“0.67”。如参照图3所述,参考电平可以是基于电源电压VDD的电平和逻辑门的类型确定的电平。参考电平可对应于参照图3描述的第一参考电平。参照图6,四输入与非门的参考电平、反相器的参考电平以及四输入或非门的参考电平分别是0.37V、0.275V和0.25V。参照图7,四输入与非门的参考电平、反相器的参考电平以及四输入或非门的参考电平分别是0.67V、0.51V和0.36V。可利用逻辑门实现图3的第一门1410a,其中,该逻辑门的参考电平高于丢失电压的电平。例如,在逻辑块1100的丢失电压是0.35V并且电源电压VDD的电平是1V的情况下,可利用四输入与非门、反相器或者四输入或非门实现第一门1410a。针对另一示例,在逻辑块1100的丢失电压是0.35V并且电源电压VDD的电平是0.6V的情况下,可利用四输入与非门实现第一门1410a。应该理解,上述逻辑门的示例仅是示例性的,根据本发明构思的逻辑门不限于于此。将参照图8描述在利用四输入与非门实现第一门1410a时的电源门控电路的操作。将参照图9描述在利用四输入或非门实现第一门1410a时的电源门控电路的操作。图8是示出图2的电源门控电路的示例配置的电路图。图8中示出的电源门控电路1000b的组件1210、1220、1310和1420b可提供与图3的电源门控电路1000a的组件1210、1220、1310和1420a对应的配置和操作。因此,将省略另外的描述以避免冗余。控制电路1400b可包括第一门1410b和第二门1420b。例如,第一门1410b和第二门1420b可分别是四输入与非门以及与非门。如参照图6和图7所述,第一门1410b的第二参考电平可高于第一门1410a的第一参考电平。第二参考电平可被理解为第一参考电平。在输入到第一门1410b的操作电压VVDD的电平高于第一门1410b的第二参考电平的情况下,控制电路1400b可输出具有逻辑值“0”的控制信号k2。第二参考电平可高于在从图3中的控制电路1400a输出具有逻辑值“0”的控制信号k1时输入到第一门1410a的操作电压VVDD的电平。。因此,当逻辑块1100处于维持状态时,基于第一门1410a的操作电压VVDD的电平可低于基于第一门1410b的操作电压VVDD的电平。控制电路1400b可被配置为使得第二参考电平基于第一门1410b的类型、电源电压线1910上的电源电压VDD的电平、和地电压线1930上的地电压VSS的电平而改变。图9是示出图2的电源门控电路的示例配置的电路图。图9中示出的电源门控电路1000c的组件1210、1220、1310和1420c可提供与图3的电源门控电路1000a的组件1210、1220、1310和1420a对应的配置和操作。因此,将省略另外的描述以避免冗余。控制电路1400c可包括第一门1410c和第二门1420c。例如,第一门1410c和第二门1420c可分别是四输入或非门以及与非门。如参照图6和图7所述,第一门1410c的第三参考电平可低于第一门1410a的第一参考电平。第三参考电平可被理解为第一参考电平。在输入到第一门1410c的操作电压VVDD的电平高于第一门1410c的第三参考电平的情况下,控制电路1400c可输出具有逻辑值“0”的控制信号k3。第三参考电平可低于在从图3中的控制电路1400a输出具有逻辑值“0”的控制信号k1时输入到第一门1410a的操作电压VVDD的电平。因此,当逻辑块1100处于维持状态时,基于第一门1410a的操作电压VVDD的电平可高于基于第一门1410c的操作电压VVDD的电平。图10是示出图2的电源门控电路的示例配置的电路图。图10中示出的电源门控电路1000d的组件1210、1220和1310可提供与图3的电源门控电路1000a的组件1210、1220和1310对应的配置和操作。因此,将省略另外的描述以避免冗余。电源控制器1150a可生成与逻辑块1100的操作状态相关联的电源信号s4和电源信号s5。根据电源信号s4,电源开关1210和电源开关1220可将操作电压线1920连接到电源电压线1910,或可使操作电压线1920与电源电压线1910断开。控制电路1600可包括第一门1610、第一辅助门1620、第二门1630、第二辅助门1640、第三门1650以及第四门1660。第一门1610、第二门1630、第三门1650和第四门1660可以分别是四输入或非门、四输入与非门、C单元C-element以及或门。第一门1610和第二门1630可提供与第一门1410c参照图9和第一门1410b参照图8对应的配置和操作。因此,将省略另外的描述以避免冗余。第一门1610的第四参考电平和第二门的1630第五参考电平可分别与第一门1410c的第三参考电平和第一门1410b的第二参考电平对应。第一门1610可比较操作电压VVDD的电平与第四参考电平,以选择性地输出具有逻辑值“0”或逻辑值“1”的信号。第一辅助门1620可输出具有与从第一门1610输出的信号的逻辑值不同的逻辑值的信号a1。第二门1630可比较操作电压VVDD的电平与第五参考电平,以选择性地输出具有逻辑值“0”或逻辑值“1”的信号。第二辅助门1640可输出具有与从第二门1630输出的信号的逻辑值不同的逻辑值的信号a2。第三门1650可接收信号a1和信号a2。第三门1650可基于信号a1和信号a2输出信号a3。信号a3可基于信号a1的逻辑值和信号a2的逻辑值具有逻辑值“0”或逻辑值“1”。例如,在第三门1650输出具有逻辑值“1”的信号a3情况下,第三门1650可输出具有逻辑值“1”的信号a3,直到信号a1的逻辑值和信号a2的逻辑值中的每个变为逻辑“0”为止。在第三门1650输出具有逻辑值“0”的信号a3情况下,第三门1650可输出具有逻辑值“0”的信号a3,直到信号a1的逻辑值和信号a2的逻辑值中的每个变为逻辑“1”为止。第四门1660可基于电源信号s5和信号a3输出控制信号k4。例如,当逻辑块1100处于全操作状态或处于非操作状态时,电源信号s5可具有逻辑值“1”。在电源信号s5具有逻辑值“1”的情况下,无论信号a3的逻辑值如何,控制信号k4可具有逻辑值“1”。例如,当逻辑块1100处于维持状态时,电源信号s5可具有逻辑值“0”。在电源信号s5具有逻辑值“0”的情况下,控制信号k4可具有与信号a3的逻辑值相同逻辑值。根据控制信号k4,专用开关1310可将操作电压线1920连接到电源电压线1910,或可使操作电压线1920与电源电压线1910断开。图11是示出根据图10的电源门控电路中的逻辑块的操作状态的操作电压的电平的曲线图。为了更好的理解,将同时参照图10。在逻辑块1100处于全操作状态或处于非操作状态的情况下,图10中公开的电源门控电路1000d可提供与图3中公开的电源门控电路1000a的操作对应的操作。在逻辑块1100处于全操作状态的情况下,图10中公开的操作电压VVDD的电平L5可与图4中公开的操作电压VVDD的电平L2对应。以下,将在逻辑块1100处于维持状态的情况下描述电源门控电路1000d。电源门控电路1000d可基于电源信号s4和电源信号s5来控制逻辑块1100的操作状态。从“t2”时刻到“t3”时刻,当逻辑块1100处于维持状态时,电源信号s4和电源信号s5可分别具有逻辑值“1”和逻辑值“0”。电源开关1210和电源开关1220可基于电源信号s4使操作电压线1920与电源电压线1910断开。在电源信号s5的逻辑值为“0”的情况下,控制信号k4可与信号a3具有相同逻辑值。如参照图10所述,当操作电压VVDD的电平低于第四参考电平时,信号a1可具有逻辑值“0”。当操作电压VVDD的电平低于第五参考电平时,信号a2可具有逻辑值“0”。由于第四参考电平低于第五参考电平,所以当操作电压VVDD的电平低于第四参考电平时,第三门1650可输出具有逻辑值“0”的信号。第四门1660可输出具有逻辑值“0”的控制信号k4。当操作电压VVDD的电平高于第四参考电平时,信号a1可具有逻辑值“1”。当操作电压VVDD的电平高于第五参考电平时,信号a2可具有逻辑值“1”。由于第五参考电平高于第四参考电平,所以当操作电压VVDD的电平高于第五参考电平时,第三门1650可输出具有逻辑值“1”的信号a3。第四门1660可输出具有逻辑值“1”的控制信号k4。在“t2”时刻与“ta”时刻之间,控制信号k4可具有逻辑值“1”。专用开关1310可基于控制信号k4使操作电压线1920与电源电压线1910断开。因此,从“t2”时刻到“ta”时刻,操作电压VVDD的电平可减小。当操作电压VVDD的电平低于第四参考电平时,控制信号k4可具有逻辑值“0”。在“ta”时刻,操作电压VVDD的电平可低于第四参考电平。在“ta”时刻,操作电压VVDD的电平可以是电平L3。电平L3可低于第一门1610的第四参考电平。然而,电平L3可与第四参考电平接近。因此,电平L3可高于丢失电压V0的电平。在“ta”时刻与“tb”时刻之间,控制信号k4可具有逻辑值“0”。专用开关1310可基于控制信号k4将操作电压线1920连接到电源电压线1910。因此,从“ta”时刻到“tb”时刻,操作电压VVDD的电平可增大。当操作电压VVDD的电平高于第五参考电平时,控制信号k4可具有逻辑值“1”。在“tb”时刻,操作电压VVDD的电平可高于第五参考电平。在“tb”时刻,操作电压VVDD的电平可以是电平L4。电平L4可高于第二门1630的第五参考电平。然而,电平L4可与第五参考电平接近。因此,电平L4可高于电平L5。从“tb”时刻到操作电压VVDD的电平低于第四参考电平的“tc”时刻,控制信号k4可具有逻辑值“1”。因此,从操作电压线1920与电源电压线1910断开的“tb”时刻到操作电压线1920连接到电源电压线1910的“tc”时刻,操作电压VVDD的电平可再次减小到L3。可根据从“ta”时刻到“tc”时刻的操作,重复操作电压VVDD的电平的增大和减小。响应于电源信号s4、电源信号s5以及控制信号k4,电源门控电路1000d可允许操作电压VVDD的电平处于电平L3与电平L4之间。当逻辑块1100处于维持状态时,参照图3和图4描述的操作电压VVDD的电平可基本维持在一个电压电平L1。为了将操作电压VVDD的电平基本维持在一个电压电平L1,图3的专用开关1310应不间断地重复开关操作。开关操作可以是将操作电压线1920连接到电源电压线1910并且使可操作电压线1920与电源电压线1910断开的操作。相反,当逻辑块1100处于维持状态时,参照图10和图11描述的操作电压VVDD的电平可维持在电平L3与电平L4之间。因此,图10的专用开关1310可仅在操作电压VVDD的电平到达电平L3或电平L4时执行开关操作。因此,图10中示出的专用开关1310的功耗可小于图3中示出的专用开关1310的功耗。图12是用于描述在图10的逻辑块处于维持状态时操作电压的电平减小的情况下,电源门控电路的操作的流程图。为了更好的理解,将同时参照图10和图11。假设在逻辑块1100进入维持状态前,逻辑块1100处于全操作状态。因此,如参照图11所述,在操作S210中,第一辅助门1620可输出具有逻辑值“1”的信号a1。此外,第二辅助门1640可输出具有逻辑值“1”的信号a2。第三门1650可基于信号a1和信号a2来输出具有逻辑值“1”的信号a3。控制信号k4可与信号a3具有相同的逻辑值。在操作S220中,专用开关1310可基于控制信号k4使操作电压线1920与电源电压线1910断开。电源开关1210和电源开关1220可基于电源信号s4使操作电压线1920与电源电压线1910断开。在操作S230中,第一门1610和第二门1630中的每个可接收操作电压VVDD。在操作S240和操作S250中,第一门1610可基于操作电压VVDD的电平和第四参考电平来输出信号。第二门1630可基于操作电压VVDD的电平和第五参考电平来输出信号。当操作电压VVDD的电平低于第四参考电平时,操作电压VVDD的电平可增大。当操作电压VVDD的电平不低于第四参考电平,并且操作电压VVDD的电平低于第五参考电平时,在操作S260中,第一门1610和第二门的1630可分别输出具有逻辑值“0”的信号和具有逻辑值“1”的信号。信号a1和信号a2可基于从第一门1610输出的信号和从第二门的1630输出的信号,分别具有逻辑值“1”和逻辑值“0”。电源门控电路1000d可重复操作S210到操作S250。当操作电压VVDD的电平不低于第五参考电平时,在操作S265中,第一门1610和第二门的1630中的每个可输出具有逻辑值“0”的信号。信号a1和信号a2中的每个可基于从第一门1610输出的信号和从第二门的1630输出的信号,分别具有逻辑值“1”。电源门控电路1000d可重复操作S210到操作S250。图13是用于描述在图10的逻辑块处于维持状态时操作电压的电平增大的情况下,电源门控电路的操作的流程图。为了更好的理解,将同时参照图10和图11。在操作S310中,第一辅助门1620可输出具有逻辑值“0”的信号a1。此外,第二辅助门1640可输出具有逻辑值“0”的信号a2。第三门1650可基于信号a1和信号a2来输出具有逻辑值“0”的信号a3。控制信号k4可与信号a3具有相同的逻辑值。在操作S320中,专用开关1310可基于控制信号k4将操作电压线1920连接到电源电压线1910。在操作S330中,第一门1610和第二门1630中的每个可接收操作电压VVDD。因此,在操作S340中,第一门1610可基于操作电压VVDD的电平和第四参考电平来输出信号。第二门1630可基于操作电压VVDD的电平和第五参考电平来输出信号。当操作电压VVDD的电平不低于第五参考电平时,操作电压VVDD的电平可减小。当操作电压VVDD的电平低于第五参考电平时,在操作S350中,操作电压VVDD的电平可不低于第四参考电平。第一门1610和第二门的1630可分别输出具有逻辑值“0”的信号和具有逻辑值“1”的信号。信号a1和信号a2可基于从第一门1610输出的信号和从第二门1630输出的信号,分别具有逻辑值“1”和逻辑值“0”。电源门控电路1000d可重复操作S310到操作S340。图14是示出图2的电源门控电路的示例配置的电路图。电源门控电路1000e的组件1210、1220、1310和1720可提供与图3的电源门控电路1000a的组件1210、1220、1310和1420a对应的配置和操作。因此,将省略另外的描述以避免冗余。控制电路1700可包括时钟发生器1710和第一门1720。可从电源电压线1910向时钟发生器1710提供电源电压VDD。时钟发生器1710可接收电源信号s2。时钟发生器1710可基于提供的电源电压VDD和电源信号s2进行操作。当逻辑块1100处于维持状态时,电源信号s2可具有逻辑值“1”。当电源信号s2的逻辑值为“1”时,时钟发生器1710可输出时钟信号b1。第一门1720可基于电源信号s2和时钟信号b1来输出控制信号k5。在电源信号s2的逻辑值为“1”的情况下,可基于时钟信号b1的逻辑值来确定控制信号k5的逻辑值。例如,在时钟信号b1具有逻辑值“1”的情况下,控制信号k5可具有逻辑值“0”。在时钟信号b1具有逻辑值“0”的情况下,控制信号k5可具有逻辑值“1”。图15是示出根据图14的电源门控电路中的逻辑块的操作状态的操作电压的电平的曲线图。为了更好的理解,将同时参照图14。在逻辑块1100处于全操作状态或处于非操作状态的情况下,图14中公开的电源门控电路1000e可提供与图3中公开的电源门控电路1000a的操作对应的操作。在逻辑块1100处于全操作状态的情况下,图15中公开的操作电压VVDD的电平L8可与图4中公开的操作电压VVDD的电平L2对应。在“t2”时刻与“t3”时刻之间,电源信号s2可具有逻辑值“1”。时钟发生器1710可基于电源信号s2来输出时钟信号b1。在“t2”时刻与“ta”时刻之间,时钟信号b1可具有逻辑值“0”。控制信号k5可基于时钟信号b1具有逻辑值“1”。专用开关1310可基于控制信号k5使操作电压线1920与电源电压线1910断开。因此,操作电压VVDD的电平可从电平L8减小到电平L6。在“ta”时刻与“tb”时刻之间,时钟信号b1可具有逻辑值“1”。控制信号k5可基于时钟信号b1具有逻辑值“0”。专用开关1310可基于控制信号k5将操作电压线1920连接到电源电压线1910。因此,操作电压VVDD的电平可从电平L6增大到电平L7。在“tb”时刻与“tc”时刻之间,时钟信号b1可具有逻辑值“0”。控制信号k5可基于时钟信号b1具有逻辑值“1”。专用开关1310可基于控制信号k5使操作电压线1920与电源电压线1910断开。因此,操作电压VVDD的电平可从电平L7减小到电平L6。时钟发生器1710可控制时钟信号b1的周期和“ta”时刻与“t2”时刻之间的时间长度,使得电平L6高于丢失电压V0的电平。此外,时钟发生器1710可控制时钟信号b1的周期和“ta”时刻与“t2”时刻之间的时间长度,使得电平L7低于电平L8。时钟信号b1的周期可以是“tc-ta”。直到“t3”时刻,时钟发生器1710可重复地输出具有与在“ta”时刻与“tc”时刻之间生成的时钟信号b1的波形相同的波形的时钟信号b1。基于时钟信号b1,在“ta”时刻与“t3”时刻之间,操作电压VVDD的电平减小到电平L6的操作以及操作电压VVDD的电平增大到电平L7的操作可被重复。因此,在时钟信号b1的周期的长度增大的情况下,电平L6和电平L7的电平差可变得更大。时钟发生器1710可控制开始输出具有逻辑值“1”的时钟信号b1的“ta”时刻。在“ta”时刻与“t3”时刻之间被维持的操作电压VVDD的电平可根据“t2”时刻与“ta”时刻之间的时间长度来改变。例如,随着“t2”时刻与“ta”时刻之间的时间长度增大,在“ta”时刻的操作电压VVDD的电平可低于电平L6。在这种情况下,操作电压VVDD的电平可维持在低于电平L6的电平与低于电平L7的电平之间。如参照图3所述,控制电路1400a可为了输出控制信号k1的目的,接收操作电压VVDD。相反,图14中示出的控制电路1700可在不接收操作电压VVDD的情况下输出控制信号k5。当逻辑块1100处于维持状态时,电源门控电路1000a可允许操作电压VVDD的电平维持在与第一参考电平L1基本相同的电平。可基于第一门1410a的类型来确定第一参考电平L1。相反,当逻辑块1100处于维持状态时,电源门控电路1000e可允许操作电压VVDD的电平维持在电平L6与电平L7之间。可基于时钟信号b1的周期的长度以及“t2”时刻与“ta”时刻之间的时间长度来确定电平L6和电平L7。为了将操作电压VVDD的电平基本上维持在一个电压电平L1,图3的专用开关1310应不间断地重复开关操作。在图14中示出的专用开关1310中生成的开关操作的周期可与时钟信号b1的周期一致。时钟发生器1710可控制时钟信号b1的周期。因此,图14中示出的专用开关1310的功耗可低于图3中示出的专用开关1310的功耗。图16是示出图2的电源门控电路的示例配置的电路图。图16中示出的电源门控电路1000f的组件1210、1220、1310和1820可提供与图3的电源门控电路1000a的组件1210、1220、1310和1420a对应的配置和操作。因此,将省略另外的描述以避免冗余。控制电路1800可包括电压监测电路1810和第一门1820。可从电源电压线1910向电压监测电路1810提供电源电压VDD。电压监测电路1810可接收电源信号s2。电压监测电路1810可基于提供的电源电压VDD和电源信号s2进行操作。当逻辑块1100处于维持状态时,电源信号s2可具有逻辑值“1”。当电源信号s2的逻辑值为“1”时,电压监测电路1810可输出信号c1。电压监测电路1810可接收操作电压VVDD。电压监测电路1810可输出与操作电压VVDD的电平对应的转换值。电压监测电路1810可使用一个或多个参考值。关于所述一个或多个参考值的信息可被存储到电压监测电路1810或可被存储到任何其他存储元件。所述一个或多个参考值可分别对应于电压的电平。电压监测电路1810可比较转换值与所述一个或多个参考值。电压监测电路1810可基于比较的结果输出信号c1。将参照图17描述基于比较结果输出信号c1的操作。在逻辑块1100处于维持状态的情况下,操作电压VVDD的电平可与对应于所述一个或多个参考值的电压电平相关联。第一门1820可基于电源信号s2和信号c1来输出控制信号k6。在电源信号s2的逻辑值为“1”的情况下,可基于信号c1的逻辑值来确定控制信号k6的逻辑值。例如,在信号c1具有逻辑值“1”的情况下,控制信号k6可具有逻辑值“0”。在信号c1具有逻辑值“0”的情况下,控制信号k6可具有逻辑值“1”。图17是示出图16的控制电路的示例配置的电路图。控制电路1800可包括电压监测电路1810和第一门1820。电压监测电路1810可包括延时电路1811、延时电路1812以及比较电路1813。本发明构思不限于电压监测电路1810包括两个延时电路1811和1812的情况。例如,电压监测电路1810可包括一个或多个延时电路。电压监测电路1810可仅在逻辑块1100处于维持状态时基于电源信号s2进行操作。因此,以下将描述在逻辑块1100处于维持状态时控制电路1800的操作。延时电路1811可接收操作电压VVDD。延时电路1811可基于操作电压VVDD的电平来输出信号c2。信号c2可选择性地具有逻辑值“0”或逻辑值“1”。当操作电压VVDD的电平高于第六参考电平时,延时电路1811可输出具有逻辑值“0”的信号c2。例如,延时电路1811可包括反相器。第六参考电平可对应于参照图3描述的第一参考电平。可在延时电路1811中生成第一延时。第一延时可以是延时电路1811接收操作电压VVDD的时刻与延时电路1811输出信号c2的时刻之间的差。由于第一延时,延时电路1811可在具有高于第六参考电平的电平的操作电压VVDD被接收到的时刻,输出具有逻辑值“1”的信号。随着操作电压VVDD的电平变高,第一延时可变长。可基于操作电压VVDD的电平和第一延时来确定信号c2的逻辑值。延时电路1812可接收信号c2。延时电路1812可基于信号c2输出信号c3。信号c3可选择性地具有逻辑值“0”或逻辑值“1”。例如,延时电路1812可包括反相器。延时电路1812可在接收到具有逻辑值“0”的信号c2时输出具有逻辑值“1”的信号c3。可在第二延时电路1812中生成第二延时。第二延时可以是延时电路1812接收信号c2的时刻与延时电路1812输出信号c3的时刻之间的差。由于第二延时,延时电路1812可在具有逻辑值“0”的信号c2被接收到的时刻,输出具有逻辑值“0”的信号c3。可基于操作电压VVDD的电平和第二延时来确定信号c3的逻辑值。比较电路1813可接收信号c2和信号c3。比较电路1813可生成与信号c2和信号c3对应的转换值。例如,在信号c2和信号c3分别具有逻辑值“1”和逻辑值“0”的情况下,转换值可以是“10”。由于基于信号c2的逻辑值和信号c3的逻辑值来确定转换值,所以转换值可以是与操作电压VVDD的电平、第一延时和第二延时相关联的电平。转换值可包括关于操作电压VVDD的电平的信息。比较电路1813可使用一个或多个参考值。所述一个参考值可包括与一个电压电平对应的信息。比较电路1813可比较转换值与所述一个或多个参考值。比较电路1813可基于比较的结果输出信号c1。例如,比较电路1813可存储第一参考值、第二参考值和第三参考值。作为第一参考值的“11”可与第一电压电平对应,作为第二参考值的“01”可与第二电压电平对应,作为第三参考值的“00”可与第三电压电平对应。第一电压电平可低于第二电压电平,第二电压电平可低于第三电压电平。例如,比较电路1813可将转换值与第一参考值和第三参考值进行比较。当转换值为第三参考值时,比较电路1813可输出具有逻辑值“0”的信号c1。比较电路1813可输出具有逻辑值“0”的信号c1直到转换值变为第一参考值为止。当比较值为第一参考值时,比较电路1813可输出具有逻辑值“1”的信号c1。比较电路1813可输出具有逻辑值“1”的信号c1直到转换值变为第三参考值为止。因此,电源门控电路1000f的操作电压VVDD的电平可对应于参照图11描述的电源门控电路1000d的操作电压VVDD的电平。第一电压电平和第三电压电平可分别对应于参照图11描述的第四参考电平和第五参考电平。在本公开的示例实施例中,电源门控电路1000可在不接收除了电源电压VDD、操作电压VVDD、地电压VSS之外的任何其它电压的情况下,控制操作电压的电平。此外,由于可利用数字电路实现控制电路1400,所以可减小电源门控电路1000的面积。根据本发明构思的示例实施例,当电子装置的内部组件的部分不进行操作时,电源门控电路可控制操作电压的电平。电源门控电路可将操作电压的电平减小到足够使逻辑块保持存储的数据的电平。尽管已经参照本发明构思的示例实施例描述了本发明构思,但是对本领域的普通技术人员将清楚的是,在不脱离如权利要求中阐述的本发明构思的精神和范围的情况下,可对示例实施例进行各种改变和修改。

权利要求:1.一种电源门控电路,包括:第一开关电路,被配置为:在连接到第一电压线的逻辑块处于第一操作状态时,使第一电压线与第二电压线断开;门电路,被配置为:如果在逻辑块处于第一操作状态时,第一电压线上的第一电压的电平低于参考电平,则输出具有第一逻辑值的控制信号;第二开关电路,被配置为:基于控制信号的第一逻辑值将第一电压线连接到第二电压线,其中,参考电平基于包括在门电路中的逻辑门的类型。2.根据权利要求1所述的电源门控电路,其中,第一开关电路和第二开关电路中的每个包括一个或多个PMOS晶体管,一个或多个PMOS晶体管的源极端连接到第二电压线,一个或多个PMOS晶体管的漏极端连接到第一电压线。3.根据权利要求1所述的电源门控电路,其中,门电路被配置为:使得参考电平基于逻辑门的类型和第二电压线上的第二电压的电平而改变。4.根据权利要求1所述的电源门控电路,其中,门电路还被配置为:如果在逻辑块处于第一操作状态时第一电压的电平高于参考电平,则输出具有与第一逻辑值不同的第二逻辑值的控制信号,第二开关电路还被配置为:基于控制信号的第二逻辑值使第一电压线与第二电压线断开。5.根据权利要求1所述的电源门控电路,还包括:电源控制器,被配置为:生成与逻辑块的操作状态相关联的电源信号,使得逻辑块处于第一操作状态或第二操作状态。6.根据权利要求5所述的电源门控电路,其中,第一开关电路还被配置为:在逻辑块处于第二操作状态时,基于电源信号将第一电压线连接到第二电压线,门电路还被配置为:在逻辑块处于第二操作状态时,基于电源信号输出具有与第一逻辑值不同的第二逻辑值的控制信号,第二开关电路还被配置为:基于控制信号的第二逻辑值使第一电压线与第二电压线断开。7.根据权利要求5所述的电源门控电路,其中,第一电压的电平低于第二电压线上的第二电压的电平,在第一操作状态下,逻辑块在没有数据输入和输出的情况下,保持存储的数据,在第二操作状态下,逻辑块进行操作使得数据被输入或输出。8.一种电源门控电路,包括:门电路,被配置为:在第一模式下,基于连接到逻辑块的第一电压线上的第一电压的电平以及第一参考电平,来输出选择性地具有第一逻辑值或第二逻辑值的控制信号;以及第一开关电路,被配置为:在第一模式下,基于控制信号的第一逻辑值使第一电压线与第二电压线断开,并基于控制信号的第二逻辑值将第一电压线连接到第二电压线,其中,门电路被配置为:使得第一参考电平基于包括在门电路中的逻辑门的类型和第二电压线上的第二电压的电平而改变。9.根据权利要求8所述的电源门控电路,其中,门电路还被配置为:如果在第一模式下,第一电压的电平高于第一参考电平,则输出具有第一逻辑值的控制信号;如果在第一模式下,第一电压的电平低于第一参考电平,则输出具有第二逻辑值的控制信号。10.根据权利要求8所述的电源门控电路,还包括:第二开关电路,在第一电压线与第二电压线之间,其中,第二开关电路被配置为:在第一模式下,使第一电压线与第二电压线断开,如果逻辑块处于与第一模式不同的第二模式下,则将第一电压线连接到第二电压线。11.根据权利要求10所述的电源门控电路,其中,第二模式下的第一电压的电平高于第一模式下的第一电压的电平。12.根据权利要求8所述的电源门控电路,其中,门电路包括:第一逻辑门和第二逻辑门,第一逻辑门被配置为:基于第一电压的电平和第一参考电平来输出第一信号,其中,第一参考电平基于第一逻辑门的类型和第二电压的电平被改变,第二逻辑门被配置为:基于第一电压的电平和第二参考电平来输出第二信号,其中,第二参考电平基于第二逻辑门的类型和第二电压的电平被改变,门电路还被配置为:基于第一信号和第二信号,选择性地输出具有第一逻辑值的控制信号或具有第二逻辑值的控制信号。13.根据权利要求12所述的电源门控电路,其中,如果在第一模式下,第一参考电平低于第二参考电平,则门电路还被配置为:如果在第一电压的电平减小的第一时间间隔中第一电压的电平低于第一参考电平,则输出第二逻辑值的控制信号;如果在第一电压的电平增大的第二时间间隔中第一电压的电平低于第二参考电平,则输出具有第二逻辑值的控制信号。14.根据权利要求13所述的电源门控电路,其中,在第一模式下,第一开关电路还被配置为:使第一电压线与第二电压线断开,直到第一电压的电平变为第一参考电平为止;将第一电压线连接到第二电压线,直到第一电压的电平变为第二参考电平为止。15.一种电源门控电路,包括:控制电路,被配置为:在不接收除了第一电压、第二电压和第三电压之外的任何其它电压的情况下,输出控制信号,其中,第一电压来自连接到逻辑块的第一电压线,第二电压来自第二电压线,第二电压的电平低于第一电压的电平,第三电压来自第三电压线,第三电压的电平高于第一电压的电平;以及开关电路,被配置为:基于控制信号将第一电压线连接到第三电压线,或使第一电压线与第三电压线断开,使得在逻辑块处于维持状态时第一电压的电平高于第一参考电平,其中,逻辑块还被配置为:基于在维持状态下高于第一参考电平的第一电压的电平,在没有数据输入和输出的情况下,保持存储在逻辑块中的数据。16.根据权利要求15所述的电源门控电路,其中,控制电路包括:时钟发生器,被配置为:输出时钟信号,如果逻辑块处于维持状态,则时钟信号的周期的长度与第一电压的电平相关联。17.根据权利要求16所述的电源门控电路,其中,控制电路被配置为:基于时钟信号来输出控制信号。18.根据权利要求15所述的电源门控电路,其中,控制电路包括:监测电路,监测电路被配置为:基于比较与第一电压的电平对应的转换值与一个或多个参考值的比较结果,来输出控制信号。19.根据权利要求18所述的电源门控电路,其中,一个或多个参考值包括:第一参考值和大于第一参考值的第二参考值,控制电路还被配置为:基于比较结果输出选择性地具有第一逻辑值或第二逻辑值的控制信号;输出具有第一逻辑值的控制信号,直到转换值变为第二参考值为止;输出具有第二逻辑值的控制信号,直到转换值变为第一参考值为止。20.根据权利要求18所述的电源门控电路,其中,监测电路还包括:逻辑门,被配置为:基于第一电压的电平来输出输出电压,转换值与根据第一电压的电平的延时相关联,延时对应于逻辑门接收第一电压的时刻与逻辑门输出输出电压的时刻之间的时间长度。

百度查询: 三星电子株式会社 用于保持逻辑块中的数据的电源门控电路

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