JP2000151565A - パルス同期化回路 - Google Patents

パルス同期化回路

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JP2000151565A
JP2000151565A JP10327015A JP32701598A JP2000151565A JP 2000151565 A JP2000151565 A JP 2000151565A JP 10327015 A JP10327015 A JP 10327015A JP 32701598 A JP32701598 A JP 32701598A JP 2000151565 A JP2000151565 A JP 2000151565A
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asynchronous reset
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Katsuya Obuchi
勝也 大渕
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NEC IC Microcomputer Systems Co Ltd
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NEC IC Microcomputer Systems Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 高速クロックに同期したパルス信号を低速ク
ロックで同期化するパルス同期化回路において、回路構
成を最小にすると共に転送効率を向上させる。 【解決手段】 入力パルスを非同期リセット付きD−F
F101で受け、その非同期リセット付きD−FF10
1のクロック信号を遅延させて、リセット信号を同期化
されたパルス信号にする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、パルス同期化回路
に関し、特に第2のクロックの周期が第1のクロックの
周期よりも大きい場合のパルス同期化回路に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、第1のクロックと第2のクロック
の周波数比に依存しないパルス同期化回路の先願技術
が、特開平7−177002号公報に開示されている。
【0003】特開平7−177002号公報に開示され
た従来のパルス同期化回路を図7に基づいて説明する。
【0004】図7において、CLK1が第1のクロッ
ク、CLK2が第2のクロック、D1が第1のクロック
に同期した入力パルス、DOが第2のクロックで同期化
された出力パルスであり、700が入力パルスで“1”
にセットされ、第2のクロック側でパルスを検出したこ
とを示す信号(D7)で“0”にリセットするJK−F
F、701及び702が第1のクロックに同期化した信
号を第2のクロックで同期化するためのD−FF、70
3及び704が第2のクロックに同期したパルスを出力
するための微分回路となるD−FFとANDゲート、7
05及び706が第2のクロックに同期化した信号を第
1のクロックに同期化するためのD−FFである。
【0005】次に図8のタイミングチャートを用いて、
動作について説明する。
【0006】第1のクロックに同期したパルス信号(D
1)が“1”になると、JK−FF700の出力は、第
1のクロックの立ち上がりで“1”になる。JK−FF
の出力(D2)は、ひげを防止するため、第2のクロッ
クを入力クロックとするD−FF701,702で2度
切り直され、その後、微分回路(703,704)にて
第2のクロックに同期したパルス信号として得ることと
なる。
【0007】また、JK−FF700をリセットするた
め、D−FF702の出力(D4)を第1のクロックを
入力クロックとするD−FF705,706で2度切り
直した信号(D7)を得ている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図7に
示す特開平7−177002号公報に開示された従来の
パルス同期化回路は、回路規模が大きいという問題があ
る。
【0009】その理由は、第2のクロック側で同期化し
た際に3クロック以上のレベルとなるため、微分回路が
必要であることと、入力パルスをレベルに変換したもの
をリセットする際に第1のクロックで同期化する必要が
あるため、D−FFが2段必要であるためである。
【0010】また、伝送効率が悪いという問題がある。
【0011】その理由は、上述した理由によりクロック
数を余分に消費してしまうためである。
【0012】本発明の目的は、高速クロックに同期した
パルス信号を低速クロックで同期化するパルス同期化回
路において、回路構成を最小にすると共に転送効率を向
上させたパルス同期化回路を提供することにある。
【0013】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明に係るパルス同期化回路は、第1のクロック
の立ち上がりに同期した入力パルスが入力する遅延ゲー
トと、前記遅延ゲートの出力信号を入力クロックとし、
前記入力パルスを入力データとする非同期リセット付き
D−FFと、前記非同期リセット付きD−FFの出力信
号を入力データとし、入力クロックを第2のクロックと
する第2のD−FFと、前記第2のD−FFの出力信号
を入力データとし、入力クロックを第2のクロックとす
る第3のD−FFとを有し、前記第2のD−FFと第3
のD−FFとの出力信号の論理積によって同期化パルス
を生成し、その同期化パルスが前記非同期リセット付き
D−FFの非同期リセット信号として用いるものであ
る。
【0014】また、前記遅延ゲートの代えて、第1のク
ロックを反転させたものを入力クロックとするD−FF
を有するものである。
【0015】また、前記遅延ゲートの代えて、第1のク
ロックを入力クロックとするD−FFを有するものであ
る。
【0016】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。
【0017】図において本発明は基本的構成として、第
1のクロックに同期した入力パルスの“1”を保持する
ために、入力パルスを遅延させるための論理回路(図1
の遅延ゲート100等)に入力すると共に、同期化パル
ス(図1のDO)で非同期リセット付きD−FF(図1
の101)を非同期にリセットする手段を有することに
より、最小の回路構成かつ最短時間で次の入力パルスを
発生させるようにしたものである。
【0018】したがって、本発明によれば、第2のクロ
ックで同期化した信号で前記非同期リセット付きD−F
Fを非同期にリセットすることにより、第2のクロック
で同期化した信号は必ず2クロック幅となるため、微分
回路が不要となると共に、“1”を保持していたデータ
をリセットするための同期化回路も不要となる。
【0019】次に、具体例を用いて本発明を説明する。
【0020】(実施形態1)図1は、本発明の実施形態
1に係るパルス同期化回路を示す回路図である。
【0021】図1において、遅延ゲート100は、非同
期リセット付きD−FF101のクロック入力端子CL
Kに接続されている。
【0022】図1において、D1は高速なクロックであ
るクロック信号CLK1に同期したパルス信号であり、
パルス信号D1は、遅延ゲート100の入力端子と、非
同期リセット付きD−FF101のデータ入力端子Dに
それぞれ入力するようになっている。
【0023】また、遅延ゲート100からの出力信号C
Dは、非同期リセット付きD−FF101のクロック入
力端子CLKに入力するようになっている。
【0024】また、非同期リセット付きD−FF101
の出力端子Qには、D−FF102のデータ入力端子D
が接続されている。
【0025】そして、D−FF102のデータ入力端子
Dには、非同期リセット付きD−FF101の出力端子
Qからの信号が入力し、D−FF102のクロック入力
端子CLKには、低速なクロックであるクロック信号C
LK2が入力するようになっている。
【0026】D−FF102のデータ出力端子Qには、
D−FF103のデータ入力端子Dに接続されていると
共に、AND回路104の一方の入力端子が接続され、
D−FF103のデータ出力端子DにAND回路104
の他方の入力端子が接続されている。
【0027】そして、D−FF102のデータ出力端子
Qからの出力信号D2は、D−FF103のデータ入力
端子Dに入力すると共に、AND回路104の一方の入
力端子に入力するようになっている。
【0028】また、D−FF103のクロック入力端子
CLKには、低速なクロックであるクロック信号CLK
2が入力し、D−FF103のデータ出力端子Qからの
出力信号D3は、AND回路104の他方の入力端子に
入力するようになっている。そして、AND回路104
の出力端子には、同期化パルス信号D0が出力するよう
になっており、同期化パルス信号D0は、非同期リセッ
ト付きD−FF101のリセット入力端子に入力するよ
うになっている。
【0029】ここで、非同期リセット付きD−FF10
1は、同期化パルス信号D0に基づいて非同期リセット
を行うD型フリップフロップ(FF)であり、D−FF
102,103は、低速なクロック信号CLK1,CL
K2に基づくデイレイド機能を行うD型フリップフロッ
プ(FF)である。
【0030】次に、本発明の実施形態1の動作を図1及
び図2に基づいて説明する。図2は、本発明の実施形態
1におけるタイミングチャートである。
【0031】高速なクロックであるクロック信号CLK
1に同期したパルス信号D1が遅延ゲート100に入力
すると、遅延ゲート100の出力信号CDは、パルス信
号D1の立ち上がり後(図2の)に変化し、パルス信
号D1の立ち下がり後に変化する。
【0032】遅延ゲート100の出力信号CDが101
の非同期リセット付きD−FF101のクロック入力端
子CLKに入力すると、非同期リセット付きD−FF1
01の出力信号Dholdは、遅延ゲート100の出力信号
CDの立ち上がりと同時に1に変化する。
【0033】非同期リセット付きD−FF101の出力
信号DholdがD−FF102のデータ入力端子Dに入力
すると、D−FF102の出力信号D2は、低速なクロ
ック信号CLK2の立ち上がりで1に変化する。
【0034】さらに、D−FF102の出力信号D2が
D−FF103のデータ入力端子Dに入力すると、D−
FFの出力D3は、次の低速なクロック信号CLK2の
立ち上がりで1に変化する。
【0035】ここで、低速なクロック信号CLK2に同
期するD−FF102,103を2段に設けて、出力信
号のパルスにひげを出さないようにしている。
【0036】D−FF102,103の出力信号D2と
D3がAND回路104の入力端子に入力すると、AN
D回路104の出力側には、同期化パルスD0が出力す
ることとなる。
【0037】非同期リセット付きD−FF101の出力
信号Dholdは、AND回路104からの同期化パルスD
0で非同期にリセットされるため、AND回路104か
らの同期化パルスD0が1に変化した直後に0に変化す
る。
【0038】したがって、D−FF102からの出力信
号D2は、AND回路104からの同期化パルスD0が
DOが1になった次のクロック信号CLK2の立ち上が
りで0に変化し、D−FF103からの出力信号D3は
更に次のクロック信号CLK2の立ち上がりで0に変化
する。
【0039】以上のように、図2において、高速なクロ
ックであるクロック信号CLK1に同期したパルス信号
D1(図2の)の入力パルスは、低速なクロック信号
CLK2で同期化(図2の’)されて出力する。ま
た、AND回路104からの同期化パルスDOを非同期
リセット付きD−FF101(CLK1)側に帰還させ
ることにより、次の入力パルスを生成するためのきっか
けを与える。
【0040】以下、同様に図2に示すのパルスが’
のパルスに、のパルスが’のパルスにそれぞれ同期
化される。
【0041】(実施形態2)図3は、本発明の実施形態
2に係るパルス同期化回路を示す回路図、図4は、本発
明の実施形態2に係るパルス同期化回路の動作を示すタ
イミングチャートである。
【0042】図3に示す本発明の実施形態2に係るパル
ス同期化回路は、図1に示す遅延ゲート100に代え
て、第1のクロックを反転させたものを入力クロックと
するD−FF200を用い、D−FF200のデータ入
力端子Dに高速なクロックであるクロック信号CLK1
に同期したパルス信号D1を入力し、D−FF200の
クロック入力端子CLKに高速なクロックであるクロッ
ク信号CLK1を入力し、D−FF200からの出力信
号CDを非同期リセット付きD−FF101のクロック
入力端子CLKに入力するように構成したものである。
その他の構成は、実施形態1と同様に構成している。
【0043】図3に示す本発明の実施形態2は、遅延ゲ
ート100に代えて、D−FF200を用いたため、D
−FF200がパルス信号D1の立ち下がりエッジで動
作して、図4に示すのパルスが’のパルスに、の
パルスが’のパルスにそれぞれ同期化されることとな
り、入力パルスD1が第1のクロックから半周期以内の
遅延しかない場合であって、半導体のプロセス変更時に
も回路構成を変更する必要がないという利点がある。
【0044】(実施形態3)図5は、本発明の実施形態
3に係るパルス同期化回路を示す回路図、図6は、本発
明の実施形態3に係るパルス同期化回路の動作を示すタ
イミングチャートである。
【0045】図5に示す本発明の実施形態3に係るパル
ス同期化回路は、遅延ゲート100に代えて、第1のク
ロックを入力クロックとするD−FF300を有するも
のであり、D−FF300がパルス信号D1の立ち上が
りエッジで動作して、図6に示すのパルスが’のパ
ルスに、のパルスが’のパルスにそれぞれ同期化さ
れることとなり、入力パルスD1が第1のクロックから
半周期以内の遅延しかない場合であって、半導体のプロ
セス変更時にも回路構成を変更する必要がないという利
点がある。
【0046】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、回
路規模が小さく構成することができるという効果があ
る。
【0047】その理由は、微分回路が不要になったこと
と、リセット用の同期化回路が不要になったためであ
る。
【0048】さらに、伝送効率を向上させることができ
るという効果がある。
【0049】その理由は、非同期にリセットするため、
次の入力パルスを受け付けるタイミングを早くできるた
めである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態1に係るパルス同期化回路を
示す回路図である。
【図2】本発明の実施形態1に係るパルス同期化回路の
動作を示すタイミングチャートである。
【図3】本発明の実施形態2に係るパルス同期化回路を
示す回路図である。
【図4】本発明の実施形態2に係るパルス同期化回路の
動作を示すタイミングチャートである。
【図5】本発明の実施形態3に係るパルス同期化回路を
示す回路図である。
【図6】本発明の実施形態3に係るパルス同期化回路の
動作を示すタイミングチャートである。
【図7】従来例に係るパルス同期化回路を示す回路図で
ある。
【図8】従来例に係るパルス同期化回路の動作を示すタ
イミングチャートである。
【符号の説明】
100 遅延ゲート 101 非同期リセット付きD−FF 102 D−FF 103 D−FF 104 ANDゲート 200 D−FF 300 D−FF

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 第1のクロックの立ち上がりに同期した
    入力パルスが入力する遅延ゲートと、 前記遅延ゲートの出力信号を入力クロックとし、前記入
    力パルスを入力データとする非同期リセット付きD−F
    Fと、 前記非同期リセット付きD−FFの出力信号を入力デー
    タとし、入力クロックを第2のクロックとする第2のD
    −FFと、 前記第2のD−FFの出力信号を入力データとし、入力
    クロックを第2のクロックとする第3のD−FFとを有
    し、 前記第2のD−FFと第3のD−FFとの出力信号の論
    理積によって同期化パルスを生成し、その同期化パルス
    が前記非同期リセット付きD−FFの非同期リセット信
    号として用いるものであることを特徴とするパルス同期
    化回路。
  2. 【請求項2】 前記遅延ゲートの代えて、第1のクロッ
    クを反転させたものを入力クロックとするD−FFを有
    することを特徴とする請求項1に記載のパルス同期化回
    路。
  3. 【請求項3】 前記遅延ゲートの代えて、第1のクロッ
    クを入力クロックとするD−FFを有することを特徴と
    する請求項1に記載のパルス同期化回路。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007108966A (ja) * 2005-10-13 2007-04-26 Nec Corp 半導体ディジタル回路、fifoバッファ回路及びそれらに用いるデータ受け渡し方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007108966A (ja) * 2005-10-13 2007-04-26 Nec Corp 半導体ディジタル回路、fifoバッファ回路及びそれらに用いるデータ受け渡し方法

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