JP3178459B2 - Operation clock frequency switching circuit - Google Patents

Operation clock frequency switching circuit

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JP3178459B2
JP3178459B2 JP09465899A JP9465899A JP3178459B2 JP 3178459 B2 JP3178459 B2 JP 3178459B2 JP 09465899 A JP09465899 A JP 09465899A JP 9465899 A JP9465899 A JP 9465899A JP 3178459 B2 JP3178459 B2 JP 3178459B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、マイクロコンピュ
ータにおいて、必要に応じ、基本クロック信号を分周し
て低周波数の動作クロック周波数を生成する技術に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a technique for generating a low-frequency operating clock frequency by dividing a basic clock signal as necessary in a microcomputer.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、マイクロコンピュータを内蔵した
携帯機器が普及している。これら機器は、一般に電池を
電源とするため、一定時間の動作すると電池の交換又は
充電を行う必要がある。このため、機器の動作時間を長
くするために、マイクロコンピュータの消費電力を低減
する技術の開発が進められている。
2. Description of the Related Art In recent years, portable devices incorporating a microcomputer have become widespread. Since these devices generally use a battery as a power source, it is necessary to replace or charge the battery after a certain period of operation. For this reason, in order to extend the operation time of the device, a technique for reducing the power consumption of the microcomputer is being developed.

【0003】マイクロコンピュータの消費電力は、マイ
クロコンピュータの動作クロック周波数に比例する。し
たがって、マイクロコンピュータの処理能力が要求され
ないときに動作クロック周波数を動的に切替えて低くす
れば、消費電力の低減を実現することができる。
The power consumption of a microcomputer is proportional to the operating clock frequency of the microcomputer. Therefore, power consumption can be reduced by dynamically switching and lowering the operating clock frequency when the processing performance of the microcomputer is not required.

【0004】このような動作クロック周波数を切替えて
低くする従来技術の一例が、特開平3−257515号
公報に開示されている。この公報に開示の技術によれ
ば、基本周波数の基本クロック信号から二分周クロック
信号及び四分周クロック信号を生成し、これら基本クロ
ック信号及び分周クロック信号のうちのいずれかの信号
を、選択信号により選択して、動作クロック信号として
出力している。
[0004] An example of the prior art in which such an operation clock frequency is switched to lower is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-257515. According to the technology disclosed in this publication, a divide-by-2 clock signal and a divide-by-4 clock signal are generated from a fundamental clock signal of a fundamental frequency, and any one of the basic clock signal and the divided clock signal is selected. A signal is selected and output as an operation clock signal.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】上述した従来技術は、
必要に応じて動作クロック周波数を切替えて低減して、
消費電力を抑制できる点で優れていた。しかし、従来例
においては、動作クロック信号として基本クロック信号
が必要な場合においても、二分周クロック信号及び四分
周クロック信号を生成している。すなわち、不要な周期
のクロック信号を常に生成しているため、技術的に改良
する余地があった。
The prior art described above is
Switching the operating clock frequency as needed to reduce
It was excellent in that power consumption could be reduced. However, in the conventional example, even when the basic clock signal is required as the operation clock signal, the divide-by-2 clock signal and the divide-by-4 clock signal are generated. That is, since a clock signal having an unnecessary cycle is always generated, there is room for technical improvement.

【0006】また、一般に、動作クロック周波数の切替
の際には、意図しない短パルス状の波形の信号が発生す
ることがある。すなわち、不要なクロックの乱れが引起
こされることがある。このような信号が発生すると、例
えば、マクロコンピュータの回路の内部のラッチ間の遅
延がクロック周期に間に合わず、マイクロコンピュータ
が誤作動を起こす可能性がある。
In general, when the operation clock frequency is switched, an unintended signal having a short pulse waveform may be generated. That is, unnecessary clock disturbance may be caused. When such a signal is generated, for example, the delay between the latches inside the circuit of the microcomputer may not be in time for the clock cycle, and the microcomputer may malfunction.

【0007】本発明は、上記の事情にかんがみてなされ
たものであり、マイクロコンピュータの誤作動の発生を
回避しつつ、マイクロコンピュータの低周波の動作クロ
ック周波数を必要に応じて生成して消費電力の低減を図
ることができる技術の提供を目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and generates a low-frequency operation clock frequency of a microcomputer as necessary while avoiding the occurrence of a malfunction of the microcomputer. It is an object of the present invention to provide a technology capable of reducing the number of times.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】この目的の達成を図るた
め、本発明の請求項1に係る動作クロック周波数切替回
路によれば、選択信号の指定分周数に応じて分周数を切
替えて、基本クロック信号を分周した動作クロック信号
を生成する動作クロック周波数切替回路であって、基本
クロック信号に同期し、互いに直列に接続された複数段
の出力用遅延フリップフロップ(以下、「出力用DF
F」とも表記する。)と、当該指定分周数に対応した一
つの信号のみをアクティブとし、他の分周数に対応する
信号を非アクティブとした複数のデコード信号を生成す
るデコード装置と、デコード信号の各々を、いずれかの
出力用DFFの出力信号に同期してラッチして、ラッチ
出力信号を生成するラッチ回路と、ラッチ出力信号のう
ちのアクティブな信号に基づいて、各出力用DFFのう
ち一つ出力用DFFの出力を選択して出力する選択回路
と、選択回路の出力の反転信号を生成し、これを一段目
の出力用DFFへ入力する反転回路とを備え、最終段の
出力用DFFの出力信号を、動作クロック信号として取
り出す構成としてある。
In order to achieve the above object, according to the operation clock frequency switching circuit according to the first aspect of the present invention, the frequency dividing number is switched according to the designated frequency dividing number of the selection signal. An operation clock frequency switching circuit for generating an operation clock signal obtained by dividing the basic clock signal, comprising a plurality of output delay flip-flops (hereinafter referred to as “output delay flip-flops”) synchronized with the basic clock signal and connected in series with each other. DF
F ". ) And a decoding device that generates a plurality of decode signals in which only one signal corresponding to the designated frequency division number is activated and a signal corresponding to the other frequency division number is inactive, A latch circuit that latches in synchronization with an output signal of one of the output DFFs to generate a latch output signal, and one of the output DFFs based on an active signal among the latch output signals. A selection circuit for selecting and outputting the output of the DFF, and an inversion circuit for generating an inverted signal of the output of the selection circuit and inputting the inverted signal to the first-stage output DFF, and the output signal of the final-stage output DFF Is taken out as an operation clock signal.

【0009】このように、本発明の動作クロック周波数
切替回路によれば、ラッチ回路において、分周数を選択
する信号を定常的に最も周期が長い信号に同期してラッ
チする。このため、動作クロック信号の不要な波形の乱
れを惹き起さずに、動作クロック信号の分周数を切替え
ることができる。このため、動作クロック波形の不要な
遷移による回路の誤動作の発生を抑制することができ
る。
As described above, according to the operation clock frequency switching circuit of the present invention, the latch circuit constantly latches the signal for selecting the frequency division number in synchronization with the signal having the longest cycle. For this reason, the frequency division number of the operation clock signal can be switched without causing unnecessary disturbance of the waveform of the operation clock signal. For this reason, it is possible to suppress occurrence of a malfunction of the circuit due to unnecessary transition of the operation clock waveform.

【0010】また、本発明では、選択信号により指定さ
れた指定分周数のみを選択回路で選択するため、選択分
周数の動作クロック信号のみを生成することができる。
このため、不要な分周数の動作クロック信号までも常に
生成することがない。そして、選択信号により、分周数
を、必要とされる分周数に動的に切替えて、必要なとき
だけ生成するので、回路の消費電力の低減を図ることが
できる。
Further, according to the present invention, since only the specified frequency division number specified by the selection signal is selected by the selection circuit, it is possible to generate only the operation clock signal of the selected frequency division number.
Therefore, an operation clock signal having an unnecessary frequency division number is not always generated. Then, the frequency of division is dynamically switched to the required frequency of division by the selection signal and is generated only when necessary, so that the power consumption of the circuit can be reduced.

【0011】これにより、本発明によれば、マイクロコ
ンピュータの誤作動の発生を回避しつつ、マイクロコン
ピュータの低周波の動作クロック周波数を必要に応じて
生成して消費電力の低減を図ることができる。
Thus, according to the present invention, it is possible to reduce the power consumption by generating a low-frequency operating clock frequency of the microcomputer as necessary while avoiding the occurrence of a malfunction of the microcomputer. .

【0012】また、請求項2記載の発明によれば、ラッ
チ回路を、動作クロック信号と同期し、各分周数に個別
に対応した複数のラッチ用遅延フリップフロップより構
成してある。このような構成とすれば、デコード装置に
より生成された、各分周数に対応したデコード信号を個
別にラッチすることができる。
According to the second aspect of the present invention, the latch circuit is constituted by a plurality of latch delay flip-flops synchronized with the operation clock signal and individually corresponding to each frequency division number. With such a configuration, it is possible to individually latch the decode signals generated by the decoding device and corresponding to each frequency division number.

【0013】また、請求項3載の発明によれば、選択回
路は、ラッチ回路の出力のうちアクティブな信号に対応
する分周数の2を底とした対数値と等しい段数目の出力
用遅延フリップフロップの出力を選択する構成としてあ
る。
Further, according to the third aspect of the present invention, the selection circuit is the output delay of the number of stages equal to the logarithm base 2 of the frequency division number corresponding to the active signal among the outputs of the latch circuit. The configuration is such that the output of the flip-flop is selected.

【0014】このような構成とすれば、分周数をNとし
た場合に、log2Nで与えられる段数目の出力用DF
Fの出力を選択することができる。すなわち、分周数N
=2の場合には、log22=1段目の出力用DFFの
出力を選択する。また、分周数N=4の場合には、lo
24=2段目の出力用DFFの出力を選択する。さら
に、分周数N=8の場合には、log28=3段目の出
力用DFFの出力を選択する。
With this configuration, when the frequency division number is N, the output DF of the number of stages given by log 2 N
The output of F can be selected. That is, the dividing number N
In the case of = 2, the output of the output DFF of the log 2 2 = first stage is selected. When the frequency division number N = 4, lo
selects the output of g 2 4 = 2-stage output DFF. Furthermore, in the case of division number N = 8 selects the output of the output DFF of log 2 8 = 3 stage.

【0015】また、請求項4載の発明によれば、選択回
路は、一つのラッチ出力信号と、一つのラッチ用遅延フ
リップフロップの出力とがそれぞれ入力される複数のA
ND回路と、これらAND回路の出力が入力されるOR
回路とにより構成してある。このような構成とすれば、
選択回路において、各分周数に対応するラッチ出力信号
の中から、指定分周数に対応する、アクティブとなって
いる(信号の値が「1」となっている)信号を容易に選
択することができる。
According to the fourth aspect of the present invention, the selection circuit includes a plurality of A inputs to which one latch output signal and one output of one latch delay flip-flop are input.
An ND circuit and an OR to which the outputs of these AND circuits are input
And a circuit. With such a configuration,
In the selection circuit, an active signal (signal value is “1”) corresponding to the designated frequency division number is easily selected from the latch output signals corresponding to each frequency division number. be able to.

【0016】また、請求項5載の発明によれば、いずれ
かの出力用遅延フリップフロップの出力を選択し、ラッ
チ回路へ入力する動作クロック選択部を備えた構成とし
てある。このように、動作クロック選択部を設ければ、
各出力用DFFの出力のうちから、指定分周数に対応す
る出力用DFFの出力を容易に選択して、動作クロック
信号として取り出すことができる。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a configuration including an operation clock selection unit for selecting an output of any one of the output delay flip-flops and inputting the output to the latch circuit. Thus, if the operation clock selection unit is provided,
From among the outputs of the output DFFs, the output of the output DFF corresponding to the designated frequency division number can be easily selected and taken out as an operation clock signal.

【0017】ところで、指定分周数を順次に(例えば、
2→4→8、または、8→4→2のように、)変化させ
ずに、飛び飛びに変化させる場合(例えば、2→8、ま
たは、8→2のように変化させる場合)には、変化前後
の指定分周数によっては、動作クロック信号の波形に乱
れが生じるおそれがある。
By the way, the designated frequency division number is sequentially (for example,
In the case of changing discretely without changing (like 2 → 4 → 8 or 8 → 4 → 2) (for example, changing like 2 → 8 or 8 → 2), Depending on the designated frequency division number before and after the change, the waveform of the operation clock signal may be disturbed.

【0018】そこで、請求項6載の発明によれば、デコ
ード装置は、デコーダ、比較器、シフタ及びレジスタを
備え、デコーダは、選択信号が入力され、デコード信号
を出力し、比較器は、デコード信号と、シフタの出力と
を比較し、デコード信号の値が、シフタの出力よりも大
きい場合に、当該デコード信号をアクティブとし、シフ
タは、デコード信号がアクティブである場合に、当該デ
コード信号を順次にシフトし、レジスタは、シフトされ
たデコード信号を、基本クロック信号に同期してラッチ
する構成としてある。
Therefore, according to the invention described in claim 6, the decoding device includes a decoder, a comparator, a shifter, and a register. The decoder receives a selection signal, outputs a decoding signal, and outputs the decoding signal. The signal is compared with the output of the shifter, and when the value of the decode signal is greater than the output of the shifter, the decode signal is activated. When the decode signal is active, the shifter sequentially outputs the decode signal. And the register latches the shifted decoded signal in synchronization with the basic clock signal.

【0019】このように、比較器において、デコード信
号と、シフタの出力とを比較して、デコード信号がアク
ティブな場合(信号の値が「1」である場合)には、シ
フタによりデコード信号を順次にシフトさせる。このよ
うにすれば、新たな指定分周数が、現在の指定分周数よ
りも大きな数である場合においても、デコード信号を一
ビットずつ順次にシフトさせて、最終的に、指定分周数
と一致させることができる。このため、指定分周数を飛
び飛びに変化させた場合においても、切替回路内部で
は、指定分周数を順次に変化させることができる。その
結果、動作クロック信号の波形に乱れが生じることを抑
制することができる。
As described above, the comparator compares the decode signal with the output of the shifter, and when the decode signal is active (when the value of the signal is "1"), the decode signal is converted by the shifter. Shift sequentially. In this way, even if the new designated frequency division number is larger than the current designated frequency division number, the decoded signal is sequentially shifted one bit at a time, and finally the designated frequency division number. Can be matched with Therefore, even when the designated frequency division number is changed step by step, the designated frequency division number can be sequentially changed in the switching circuit. As a result, it is possible to suppress the occurrence of disturbance in the waveform of the operation clock signal.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照して説明する。 [第1実施形態]まず、図1を参照して、本発明の動作
クロック周波数切替回路の第一実施形態について説明す
る。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. [First Embodiment] First, a first embodiment of an operation clock frequency switching circuit of the present invention will be described with reference to FIG.

【0021】図1は、第一実施形態の動作クロック周波
数切替回路(「切替回路」とも表記する。)の構成を説
明するためのブロック回路図である。本実施形態では、
選択信号Sにより指定された指定分周数に応じて分周数
を切替えて、基本クロック信号CLを分周した動作クロ
ック信号COを生成する例について説明する。図1に示
すように、この切替回路は、三段の出力用遅延DFF1
0、12及び14と、デコード装置16と、ラッチ回路
18と、選択回路20と、反転回路22とを備えてい
る。
FIG. 1 is a block circuit diagram for explaining a configuration of an operation clock frequency switching circuit (also referred to as a “switching circuit”) of the first embodiment. In this embodiment,
An example in which the frequency division number is switched according to the frequency division number specified by the selection signal S to generate the operation clock signal CO obtained by dividing the basic clock signal CL will be described. As shown in FIG. 1, this switching circuit includes a three-stage output delay DFF1.
0, 12, and 14, a decoding device 16, a latch circuit 18, a selection circuit 20, and an inversion circuit 22.

【0022】デコード装置16には、3ビットの選択信
号Sが入力される。デコード装置16は、選択信号Sに
より指定された「2」、「4」又は「8」のいずれかの
指定分周数に対応した一つの信号のみをアクティブ(信
号値を「1」)とし、他の分周数に対応する信号を非ア
クティブ(信号値を「0」)とした三つのデコード信号
a1〜a3を生成する。これらデコード信号a1〜a3
は、それぞれラッチ回路18へ入力される。
The decoding device 16 is supplied with a 3-bit selection signal S. The decoding device 16 sets only one signal corresponding to one of the designated frequency division numbers of “2”, “4” or “8” designated by the selection signal S to be active (signal value is “1”), Three decode signals a1 to a3 are generated in which signals corresponding to other frequency division numbers are inactive (signal value is “0”). These decode signals a1 to a3
Are input to the latch circuit 18, respectively.

【0023】ラッチ回路18は、各デコード信号a1〜
a3を、最終段の出力用DFF14より出力された動作
クロック信号d3(CO)に同期してラッチして、ラッ
チ出力信号を生成する。そのために、本実施形態のラッ
チ回路18は、図2に示すように、動作クロック信号と
同期し、各分周数に個別に対応した三つのラッチ用遅延
フリップフロップ(以下、「ラッチ用DFF」とも表記
する。)181〜183により構成されている。
The latch circuit 18 outputs the decode signals a1 to a1.
a3 is latched in synchronization with the operation clock signal d3 (CO) output from the output DFF 14 at the final stage to generate a latch output signal. For this purpose, as shown in FIG. 2, the latch circuit 18 of the present embodiment includes three latch delay flip-flops (hereinafter, referred to as “latch DFFs”) synchronized with the operation clock signal and individually corresponding to each frequency division number. 181 to 183.

【0024】すなわち、第一のラッチ用DFF181に
は、最終段の出力用DFF14から動作クロック信号d
3が入力されるとともに、デコード装置16からデコー
ド信号a1が入力される。そして、このラッチ用DFF
181は、動作クロック信号d3に同期して、デコード
信号a1をラッチして、第一のラッチ出力信号b1を選
択回路20へ出力する。
That is, the first latch DFF 181 receives the operation clock signal d from the final stage output DFF 14.
3 and the decode signal a1 from the decoding device 16. And this latch DFF
181 latches the decode signal a1 in synchronization with the operation clock signal d3 and outputs the first latch output signal b1 to the selection circuit 20.

【0025】また、第二のラッチ用DFF182にも、
第一のラッチ用DFF181と同様に、最終段の出力用
DFF14から動作クロック信号d3が入力されるとと
もに、デコード装置16からデコード信号a2が入力さ
れる。そして、このラッチ用DFF182は、動作クロ
ック信号d3に同期して、デコード信号a2をラッチし
て、第二のラッチ出力信号b2を選択回路20へ出力す
る。
The second latch DFF 182 also has
Similarly to the first latch DFF 181, the operation clock signal d3 is input from the output DFF 14 of the last stage, and the decode signal a2 is input from the decoding device 16. Then, the latch DFF 182 latches the decode signal a2 in synchronization with the operation clock signal d3, and outputs the second latch output signal b2 to the selection circuit 20.

【0026】また、第三のラッチ用DFF183にも、
第一及び第二のラッチ用DFF181及び182と同様
に、最終段の出力用DFF14から動作クロック信号d
3が入力されるとともに、デコード装置16からデコー
ド信号a3が入力される。そして、このラッチ用DFF
183は、動作クロック信号d3に同期して、デコード
信号a3をラッチして、第三のラッチ出力信号b3を選
択回路20へ出力する。
The third latch DFF 183 also has
Similarly to the first and second latch DFFs 181 and 182, the operation clock signal d
3 as well as a decode signal a3 from the decoding device 16. And this latch DFF
183 latches the decode signal a3 in synchronization with the operation clock signal d3 and outputs the third latch output signal b3 to the selection circuit 20.

【0027】このように、ラッチ回路18においては、
デコード信号を、定常的に最も周期が長い信号である最
終段の出力用DFF14の出力d3に同期してラッチす
る。このため、動作クロック信号の不要な波形の乱れを
惹き起さずに、動作クロック信号の分周数を切替えるこ
とができる。
As described above, in the latch circuit 18,
The decoded signal is constantly latched in synchronization with the output d3 of the output DFF 14 at the last stage, which is the signal having the longest cycle. For this reason, the frequency division number of the operation clock signal can be switched without causing unnecessary disturbance of the waveform of the operation clock signal.

【0028】また、選択回路20は、ラッチ出力信号b
1〜b3のうちのアクティブな信号に基づいて、各出力
用DFFのうち一つ出力用DFFの出力を選択して出力
する。そのために、本実施形態の選択回路20は、図2
に示すように、三つのAND回路201〜203と一つ
のOR回路204とにより構成されている。そして、各
AND回路203〜201には、各ラッチ用DFF18
1〜183よりの出力b1〜b3が入力されるととも
に、出力用DFFからの出力d1〜dが入力される。
The selection circuit 20 outputs the latch output signal b
The output of one of the output DFFs is selected and output based on the active signal among 1 to b3. For this purpose, the selection circuit 20 of the present embodiment is
As shown in the figure, the circuit is composed of three AND circuits 201 to 203 and one OR circuit 204. Each of the AND circuits 203 to 201 has a corresponding one of the latch DFFs 18.
Outputs b1 to b3 from 1 to 183 are input, and outputs d1 to d from the output DFF are input.

【0029】すなわち、AND回路201には、ラッチ
用DFF183の出力とともに、三段目の出力用DFF
14の出力が入力される。また、AND回路202にも
同様に、ラッチ用DFF182の出力とともに、二段目
の出力用DFF12の出力が入力される。さらに、AN
D回路201にも同様に、ラッチ用DFF181の出力
とともに、一段目の出力用DFF10の出力が入力され
る。そして、各AND回路201〜203の出力は、O
R回路204へ入力される。
That is, the AND circuit 201 has the output of the latch DFF 183 and the output DFF of the third stage.
Fourteen outputs are input. Similarly, the output of the second-stage output DFF 12 is input to the AND circuit 202 together with the output of the latch DFF 182. Furthermore, AN
Similarly, the output of the first-stage output DFF 10 is input to the D circuit 201 together with the output of the latch DFF 181. The output of each of the AND circuits 201 to 203 is O
Input to the R circuit 204.

【0030】このような構成により、選択回路20で
は、ラッチ回路の出力b1〜b3のうちアクティブな信
号に対応する分周数の2を底とした対数値と等しい段数
目の出力用遅延フリップフロップの出力を選択すること
ができる。すなわち、分周数をNとした場合に、log
2Nで与えられる段数目の出力用DFFの出力を選択す
ることができる。例えば、分周数N=2の場合には、l
og22=1段目の出力用DFF10の出力が選択され
る。また、分周数N=4の場合には、log24=2段
目の出力用DFF12の出力が選択される。さらに、分
周数N=8の場合には、log28=3段目の出力用D
FF14の出力が選択される。
With such a configuration, in the selection circuit 20, the output delay flip-flop of the number of stages equal to the logarithmic value with the base 2 of the frequency division number corresponding to the active signal among the outputs b1 to b3 of the latch circuit is provided. Output can be selected. That is, when the frequency division number is N, log
The output of stages th output DFF given by 2 N can be selected. For example, when the dividing number N = 2, l
The output of og 2 2 = 1 stage output DFF10 is selected. In the case of frequency division number N = 4, the output of the log 2 4 = 2-stage output DFF12 is selected. Furthermore, in the case of division number N = 8 is, log 2 8 = 3-stage output D
The output of the FF 14 is selected.

【0031】これにより、選択回路10において、各分
周数に対応するラッチ出力信号b1〜b3の中から、指
定分周数に対応するアクティブな(信号の値が「1」と
なっている)信号を容易に選択することができる。従っ
て、選択信号Sにより指定された指定分周数のみを選択
回路20で選択することができる。このため、選択分周
数の動作クロック信号のみを生成することができる。そ
の結果、不要な分周数の動作クロック信号までも常に生
成することがない。そして、選択信号により、分周数
を、必要とされる分周数に動的に切替えて、必要なとき
だけ生成するので、回路の消費電力の低減を図ることが
できる。
As a result, in the selection circuit 10, from among the latch output signals b1 to b3 corresponding to each frequency division number, an active signal corresponding to the specified frequency division number (the signal value is "1"). The signal can be easily selected. Therefore, the selection circuit 20 can select only the specified frequency division number specified by the selection signal S. Therefore, it is possible to generate only the operation clock signal of the selected division number. As a result, an operation clock signal having an unnecessary frequency division number is not always generated. Then, the frequency of division is dynamically switched to the required frequency of division by the selection signal and is generated only when necessary, so that the power consumption of the circuit can be reduced.

【0032】さらに、OR回路204の出力C1は、反
転回路(NOT回路)22に入力さる。反転回路22か
ら出力された反転出力C2は、一段目の出力用DFF1
0へ入力される。出力用DFF10、12及び14は、
それぞれ基本クロック信号CLに同期し、互いに直列に
接続されている。そして、最終段の出力用DFF14の
出力が、動作クロック信号COとして取り出される。
Further, the output C1 of the OR circuit 204 is input to an inverting circuit (NOT circuit) 22. The inverted output C2 output from the inverting circuit 22 is the output DFF1 of the first stage.
Input to 0. The output DFFs 10, 12, and 14 are
Each is synchronized with the basic clock signal CL and connected in series with each other. Then, the output of the output DFF 14 at the final stage is extracted as the operation clock signal CO.

【0033】次に、図3を参照して、第一実施形態の動
作クロック周波数切替回路の動作例について説明する。
図3は、第一実施形態の動作例を説明するためのタイミ
ングチャートである。この動作例では、選択信号Sによ
る指定分周数を「2」から「4」へ切替える場合につい
て説明する。
Next, an example of the operation of the operation clock frequency switching circuit of the first embodiment will be described with reference to FIG.
FIG. 3 is a timing chart for explaining an operation example of the first embodiment. In this operation example, a case will be described in which the number of divisions designated by the selection signal S is switched from “2” to “4”.

【0034】3ビットの選択信号Sは、当初(例えば、
時刻T1の時点では)、二値データ「001」により分
周数「2」をしていた。デコード装置16にデコードさ
れた各デコード信号においては、二値データのビット列
の下位から1ビット目に対応するデコード信号a1の値
が「1」となり、アクティブとなっている。また、下位
から2ビット目及び3ビット目に対応するデコード信号
a2及びa3の値は、それぞれ「0」となっている。
The 3-bit selection signal S is initially (for example,
At the time T1), the frequency division number is “2” by the binary data “001”. In each of the decoded signals decoded by the decoding device 16, the value of the decoded signal a1 corresponding to the first bit from the lower bit of the bit string of the binary data is “1”, which is active. The values of the decode signals a2 and a3 corresponding to the second and third bits from the lower order are respectively "0".

【0035】そして、時刻T1の時点では、動作クロッ
ク信号COは、クロック信号を二分周した周期となって
おり、選択回路20の出力信号C1及びその反転信号C
2の周期も二分周となっている。このため、各出力用D
FF10、12及び14の出力d1〜d3も二分周とな
っている。また、この時点では、デコード信号a1をラ
ッチした信号b1の値も「1」となっており、また、デ
コード信号a2及びa3をそれぞれラッチした信号b2
及びb3の値は「0」となっている。
At the time T1, the operation clock signal CO has a period obtained by dividing the clock signal by two, and the output signal C1 of the selection circuit 20 and its inverted signal C1 are output.
The cycle of 2 is also halved. Therefore, each output D
The outputs d1 to d3 of the FFs 10, 12, and 14 are also divided by two. At this time, the value of the signal b1 latching the decode signal a1 is also "1", and the signal b2 latching the decode signals a2 and a3, respectively.
And the value of b3 is “0”.

【0036】そして、選択信号Sの二値データが、分周
数「4」を示す「010」に切替わると、各デコード信
号の値も変化する。すなわち、デコード信号a1の値が
「1」から「0」へ変化し、一方、デコード信号a2の
値が「0」から「1」へ変化する。また、デコード信号
a3の値は、「0」のままである。
When the binary data of the selection signal S is switched to "010" indicating the frequency division number "4", the value of each decode signal also changes. That is, the value of the decode signal a1 changes from “1” to “0”, while the value of the decode signal a2 changes from “0” to “1”. Further, the value of the decode signal a3 remains “0”.

【0037】続いて、選択信号Sの二値データが変更さ
れた直後の、時刻T3に、動作クロック信号COの立ち
上がりに同期して、変更後のデコード信号a1〜a3が
ラッチ回路18によりラッチされる。そして、時刻T3
の直後に、ラッチ出力信号b1〜b3が出力される。な
お、時刻T3の時点での動作クロック信号COの周期
は、二分周のままである。
Subsequently, at time T3 immediately after the binary data of the selection signal S is changed, the decoded signals a1 to a3 after the change are latched by the latch circuit 18 in synchronization with the rise of the operation clock signal CO. You. And at time T3
, Latch output signals b1 to b3 are output. Note that the cycle of the operation clock signal CO at the time T3 remains at 二.

【0038】変更後のラッチ出力信号b1〜b3が出力
されると、選択回路20においては、アクティブとなっ
たラッチ出力信号b2に対応する、二段目の出力用DF
F12の出力d2を選択して、出力c1として出力す
る。二段目の出力用DFF12の出力d2は、一段目の
出力用DFF1の出力d1に対して、動作クロック信号
COの一周期分だけ遅れている。時刻T3の時点では、
動作クロック信号COは、基本クロック信号CLを二分
周した周期となっている。
When the changed latch output signals b1 to b3 are output, the selection circuit 20 outputs a second-stage output DF corresponding to the activated latch output signal b2.
The output d2 of F12 is selected and output as the output c1. The output d2 of the second-stage output DFF 12 is delayed by one cycle of the operation clock signal CO from the output d1 of the first-stage output DFF1. At time T3,
The operation clock signal CO has a cycle obtained by dividing the basic clock signal CL by two.

【0039】そして、時刻T4に、出力d2が選択され
ると、選択回路20の出力信号C1及びその反転信号C
2も切替わる。そして、変更後の反転信号C2が一段目
の出力用DFF10へ入力されると、その出力d1の周
期は、基本クロック信号CLの四分周の周期に切替わ
る。そして、二段目及び三段目の出力用DFF12及び
14の出力d2及びd3も順次に切替わる。その結果、
最終段である三段目の出力用DFF14の出力である動
作クロック信号COの周期も四分周に切替わる。
When the output d2 is selected at time T4, the output signal C1 of the selection circuit 20 and its inverted signal C1 are output.
2 also switches. Then, when the inverted signal C2 after the change is input to the first-stage output DFF 10, the cycle of the output d1 is switched to the cycle of the quarter of the basic clock signal CL. Then, the outputs d2 and d3 of the second and third output DFFs 12 and 14 are sequentially switched. as a result,
The cycle of the operation clock signal CO, which is the output of the output DFF 14 of the third stage, which is the last stage, is also switched to 四.

【0040】[第二実施形態]次に、図4を参照して、
本発明の動作クロック周波数切替回路の第二実施形態に
ついて説明する。図4は、第二実施形態の動作クロック
周波数切替回路の構成を説明するための回路図である。
図4に示すように、第二実施形態においては、デコード
装置16a及び新たに設けた動作クロック選択部24以
外の構成は、上述した第一実施形態と同一である。この
ため、第一実施形態と同一の構成成分については、同一
の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
[Second Embodiment] Next, referring to FIG.
A second embodiment of the operation clock frequency switching circuit of the present invention will be described. FIG. 4 is a circuit diagram for explaining the configuration of the operation clock frequency switching circuit of the second embodiment.
As shown in FIG. 4, in the second embodiment, the configuration other than the decoding device 16a and the newly provided operation clock selection unit 24 is the same as that of the above-described first embodiment. Therefore, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

【0041】動作クロック選択部24には、いずれかの
出力用遅延DFF10、12又は14の出力を選択し、
ラッチ回路18へ入力する。このように、動作クロック
選択部24を設ければ、各出力用DFFの出力のうちか
ら、指定分周数に対応する出力用DFFの出力を容易に
選択して、動作クロック信号として取り出すことができ
る。
The output of any one of the output delay DFFs 10, 12, or 14 is selected by the operation clock selector 24,
Input to the latch circuit 18. As described above, if the operation clock selection unit 24 is provided, the output of the output DFF corresponding to the designated frequency division number can be easily selected from the outputs of the output DFFs and taken out as the operation clock signal. it can.

【0042】ここで、図5を参照して、第二実施形態の
デコード装置16aについて説明する。図5は、第二実
施形態のデコード装置16aの構成を説明するためのブ
ロック回路図である。図5に示すように、デコード装置
16aは、デコーダ241、比較器242、シフタ24
3及びレジスタ245を備えている。
Here, a decoding device 16a according to the second embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a block circuit diagram for explaining the configuration of the decoding device 16a according to the second embodiment. As shown in FIG. 5, the decoding device 16a includes a decoder 241, a comparator 242, and a shifter 24.
3 and a register 245.

【0043】デコーダ241は、選択信号Sが入力さ
れ、デコード信号fを出力する。比較器242には、デ
コード信号fと、シフタ243の出力とが、それぞれa
及びb端子へ入力される。そして、比較器242は、こ
れら信号どうしを比較する。比較の結果、デコード信号
fの値が、シフタ242の出力よりも大きい場合に、当
該デコード信号fの値を「1」としてアクティブにす
る。
The decoder 241 receives the selection signal S and outputs a decode signal f. The comparator 242 outputs the decoded signal f and the output of the shifter 243 to a
And b terminal. Then, the comparator 242 compares these signals. As a result of the comparison, when the value of the decode signal f is larger than the output of the shifter 242, the value of the decode signal f is set to “1” and activated.

【0044】さらに、シフタ242は、デコード信号g
がアクティブである場合に、当該デコード信号gを順次
にシフトする。また、レジスタ245は、シフトされた
デコード信号nを、基本クロック信号CLに同期してラ
ッチして、デコード信号a1〜a3を出力する。
Further, shifter 242 provides decode signal g
Are active, the decode signal g is sequentially shifted. The register 245 latches the shifted decode signal n in synchronization with the basic clock signal CL, and outputs the decode signals a1 to a3.

【0045】このようにすれば、選択信号Sにより指示
された新たな指定分周数が、現在の指定分周数よりも大
きな数である場合においても、デコード信号を一ビット
ずつ順次にシフトさせて、最終的に、指定分周数と一致
させることができる。このため、指定分周数を飛び飛び
に変化させた場合においても、切替回路内部では、指定
分周数を順次に変化させることができる。その結果、動
作クロック信号の波形に乱れが生じることを抑制するこ
とができる。
In this way, even when the new designated frequency indicated by the selection signal S is larger than the current designated frequency, the decoded signal is sequentially shifted one bit at a time. Finally, it can be made to coincide with the designated frequency division number. Therefore, even when the designated frequency division number is changed step by step, the designated frequency division number can be sequentially changed in the switching circuit. As a result, it is possible to suppress the occurrence of disturbance in the waveform of the operation clock signal.

【0046】上述した実施の形態においては、本発明を
特定の条件で構成した例について説明したが、本発明
は、種々の変更を行うことができる。例えば、上述した
実施の形態においては、選択できる分周数の種類を
「2」、「4」、及び「8」の三つとした例について説
明したが、本発明では、分周数の種類はこれに限定され
ない。選択できる分周数の種類は、ラッチ用遅延フリッ
プフロップ及び出力用遅延用フリップフロップそれぞれ
の段数によって所望の数とすることができる。
In the embodiment described above, an example in which the present invention is configured under specific conditions has been described. However, the present invention can be variously modified. For example, in the above-described embodiment, an example has been described in which three types of frequency division numbers that can be selected are "2", "4", and "8". It is not limited to this. The type of frequency division number that can be selected can be a desired number depending on the number of stages of each of the latch delay flip-flop and the output delay flip-flop.

【0047】[0047]

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明の
動作クロック周波数切替回路によれば、ラッチ回路にお
いて、分周数を選択する信号を定常的に最も周期が長い
信号に同期してラッチする。このため、動作クロック信
号の不要な波形の乱れを惹き起さずに、動作クロック信
号の分周数を切替えることができる。このため、回路の
誤動作の発生を抑制することができる。
As described in detail above, according to the operation clock frequency switching circuit of the present invention, in the latch circuit, the signal for selecting the frequency division number is constantly synchronized with the signal having the longest period. Latch. For this reason, the frequency division number of the operation clock signal can be switched without causing unnecessary disturbance of the waveform of the operation clock signal. For this reason, occurrence of a malfunction of the circuit can be suppressed.

【0048】また、本発明では、選択信号により指定さ
れた指定分周数のみを選択回路で選択するため、選択分
周数の動作クロック信号のみを生成することができる。
このため、不要な分周数の動作クロック信号を常に生成
することがない。そして、選択信号により、分周数を、
必要とされる分周数に動的に切替えて、必要なときだけ
生成するので、回路の消費電力の低減を図ることができ
る。
Further, in the present invention, since only the specified frequency division number specified by the selection signal is selected by the selection circuit, only the operation clock signal of the selected frequency division number can be generated.
Therefore, an operation clock signal having an unnecessary frequency division number is not always generated. Then, according to the selection signal, the frequency division number is
Since the frequency is dynamically switched to the required frequency division number and generated only when necessary, the power consumption of the circuit can be reduced.

【0049】したがって本発明によれば、マイクロコン
ピュータの誤作動の発生を回避しつつ、マイクロコンピ
ュータの低周波の動作クロック周波数を必要に応じて生
成して消費電力の低減を図ることができる。
Therefore, according to the present invention, it is possible to reduce the power consumption by generating a low-frequency operation clock frequency of the microcomputer as required while avoiding the occurrence of a malfunction of the microcomputer.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】第一実施形態の動作クロック周波数切替回路の
構成の概略を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram schematically illustrating a configuration of an operation clock frequency switching circuit according to a first embodiment.

【図2】第一実施形態の動作クロック周波数切替回路の
構成を示すブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of an operation clock frequency switching circuit according to the first embodiment.

【図3】第一実施形態の動作クロック周波数切替回路の
動作を示すタイムチャートである。
FIG. 3 is a time chart illustrating an operation of the operation clock frequency switching circuit according to the first embodiment.

【図4】第二実施形態の動作クロック周波数切替回路の
構成を示すブロック図である。
FIG. 4 is a block diagram illustrating a configuration of an operation clock frequency switching circuit according to a second embodiment.

【図5】第二実施形態におけるデコード装置の構成を示
すブロック図である。
FIG. 5 is a block diagram illustrating a configuration of a decoding device according to a second embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10、12、14 出力用遅延フリップフロップ 16、16a デコード装置 18 ラッチ回路 20 選択回路 24 動作クロック選択部 181、182、183 ラッチ用フリップフロップ 201、202、203 AND回路 204 OR回路 241 デコーダ 242 比較器 243 シフタ 245 レジスタ 10, 12, 14 Output delay flip-flops 16, 16a Decoding device 18 Latch circuit 20 Selection circuit 24 Operation clock selection unit 181, 182, 183 Latch flip-flops 201, 202, 203 AND circuit 204 OR circuit 241 Decoder 242 Comparator 243 shifter 245 register

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G06F 1/08 G06F 1/04 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) G06F 1/08 G06F 1/04

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 選択信号の指定分周数に応じて分周数を
切替えて、基本クロック信号を分周した動作クロック信
号を生成する動作クロック周波数切替回路であって、 前記基本クロック信号に同期し、互いに直列に接続され
た複数段の出力用遅延フリップフロップと、 当該指定分周数に対応した一つの信号のみをアクティブ
とし、他の分周数に対応する信号を非アクティブとした
複数のデコード信号を生成するデコード装置と、 前記デコード信号の各々を、いずれかの前記出力用遅延
フリップフロップの出力信号に同期してラッチして、ラ
ッチ出力信号を生成するラッチ回路と、 前記ラッチ出力信号のうちのアクティブな信号に基づい
て、各前記出力用遅延フリップフロップのうち一つ出力
用遅延フリップフロップの出力を選択して出力する選択
回路と、 前記選択回路の出力の反転信号を生成し、これを一段目
の前記出力用遅延フリップフロップへ入力する反転回路
とを備え、 最終段の前記出力用遅延フリップフロップの出力信号
を、動作クロック信号として取り出すことを特徴とする
動作クロック周波数切替回路。
1. An operation clock frequency switching circuit for generating an operation clock signal obtained by dividing a basic clock signal by switching a frequency division number according to a designated frequency division number of a selection signal, wherein the operation clock frequency switching circuit synchronizes with the basic clock signal. And a plurality of output delay flip-flops connected in series with each other, and a plurality of delay flip-flops in which only one signal corresponding to the designated frequency division number is activated and signals corresponding to the other frequency division numbers are inactive. A decoding device that generates a decode signal; a latch circuit that latches each of the decode signals in synchronization with an output signal of one of the output delay flip-flops to generate a latch output signal; Select and output the output of one of the output delay flip-flops based on the active signal of A selection circuit, and an inversion circuit for generating an inverted signal of the output of the selection circuit and inputting the inverted signal to the first-stage output delay flip-flop. The output signal of the final-stage output delay flip-flop is An operation clock frequency switching circuit for extracting an operation clock signal as an operation clock signal.
【請求項2】 前記ラッチ回路を、前記動作クロック信
号と同期し、前記各分周数に個別に対応した複数のラッ
チ用遅延フリップフロップより構成したことを特徴とす
る請求項1記載の動作クロック周波数切替回路。
2. The operation clock according to claim 1, wherein the latch circuit is constituted by a plurality of latch delay flip-flops synchronized with the operation clock signal and individually corresponding to the respective frequency division numbers. Frequency switching circuit.
【請求項3】 前記選択回路は、前記ラッチ回路の出力
のうちアクティブな信号に対応する分周数の2を底とし
た対数値と等しい段数目の前記出力用遅延フリップフロ
ップの出力を選択することを特徴とする請求項1又は2
記載の動作クロック周波数切替回路。
3. The selection circuit selects the output of the output delay flip-flop of the number of stages equal to a logarithmic value with a base of 2 of a frequency division number corresponding to an active signal among outputs of the latch circuit. 3. The method according to claim 1, wherein
An operation clock frequency switching circuit as described in the above.
【請求項4】 前記選択回路は、一つの前記ラッチ出力
信号と、一つの前記ラッチ用遅延フリップフロップの出
力とがそれぞれ入力される複数のAND回路と、 これらAND回路の出力が入力されるOR回路とにより
構成したことを特徴とする請求項1、2又は3記載の動
作クロック周波数切替回路。
4. The selection circuit includes a plurality of AND circuits to which one of the latch output signals and an output of one of the latch delay flip-flops are input, and an OR to which the outputs of the AND circuits are input. 4. The operation clock frequency switching circuit according to claim 1, wherein the operation clock frequency switching circuit comprises a circuit.
【請求項5】 いずれかの前記出力用遅延フリップフロ
ップの出力信号を選択し、前記ラッチ回路へ入力する動
作クロック選択部を備えたことを特徴とする請求項1、
2、3又は4記載の動作クロック周波数切替回路。
5. An operation clock selector for selecting an output signal of any one of the output delay flip-flops and inputting the selected signal to the latch circuit.
5. The operation clock frequency switching circuit according to 2, 3, or 4.
【請求項6】 前記デコード装置は、デコーダ、比較
器、シフタ及びレジスタを備え、 前記デコーダは、前記選択信号が入力され、前記デコー
ド信号を出力し、 前記比較器は、前記デコード信号と前記レジスタの出力
とを比較し、前記デコード信号の値が、当該レジスタの
出力よりも大きい場合に、当該デコード信号をアクティ
ブとし、 前記シフタは、前記デコード信号がアクティブである場
合に、当該デコード信号を順次にシフトし、 前記レジスタは、前記シフトされたデコード信号を、前
記基本クロック信号に同期してラッチすることを特徴と
する請求項5記載の動作クロック周波数切替回路。
6. The decoding device includes a decoder, a comparator, a shifter, and a register, wherein the decoder receives the selection signal and outputs the decode signal, and the comparator outputs the decode signal and the register. When the value of the decode signal is larger than the output of the register, the decode signal is activated. When the decode signal is active, the shifter sequentially outputs the decode signal. 6. The operating clock frequency switching circuit according to claim 5, wherein the register latches the shifted decode signal in synchronization with the basic clock signal.
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