JP2001022467A - Semiconductor integrated circuit - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体集積回路、
さらにはそれにおけるクロック信号分配技術に関する。[0001] The present invention relates to a semiconductor integrated circuit,
Furthermore, the present invention relates to a clock signal distribution technique therein.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来のクロック分配回路として、例え
ば、特開平5−233092号公報には、クロック信号
が伝播される配線の配線長及び配線幅をそれぞれ均一に
し、アルファベットのHの文字状に配線を配置すること
によりスキューを緩和する技術が記載されている。そし
て、多段の中継バッファを接続する事により入力クロッ
ク信号の劣化を緩和している。すなわち、クロックバッ
ファから分配されるクロック信号を入力して動作される
所定の回路を有する回路ブロックを複数個備え、外部ク
ロック信号を受けるクロック入力回路から上記各回路ブ
ロックのクロックバッファに至るまでのクロック伝達経
路を中継バッファ毎にクロック配線を分岐させて階層的
に形成し、各階層毎にクロック配線を相互に等長且つ等
幅でH字状に形成する。階層的に等長且つ等幅で形成さ
れたクロック配線の終端に接続される回路ブロック内に
は所要の回路を構成するフリップフロップが配置され、
それぞれのフリップフロップにクロック信号が供給され
る。2. Description of the Related Art As a conventional clock distribution circuit, for example, Japanese Unexamined Patent Application Publication No. Hei 5-233092 discloses that a wiring length and a width of a wiring through which a clock signal is propagated are made uniform, and the wiring is formed in the letter H of the alphabet. A technique for reducing skew by arranging the skew is described. The deterioration of the input clock signal is reduced by connecting a multistage relay buffer. That is, a plurality of circuit blocks each having a predetermined circuit operated by inputting a clock signal distributed from a clock buffer, and a clock from a clock input circuit receiving an external clock signal to a clock buffer of each circuit block is provided. The transmission path is formed hierarchically by branching the clock wiring for each relay buffer, and forming the clock wiring in each layer in an H-shape with the same length and width. A flip-flop constituting a required circuit is arranged in a circuit block connected to the end of the clock wiring hierarchically formed with the same length and the same width,
A clock signal is supplied to each flip-flop.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、互いに
位相が異なる複数のクロック信号が分配される半導体集
積回路について本願発明者が検討したところ、各相毎に
クロックを伝達するための伝達手段を設け、アルファベ
ットのHの文字状に配線を配置することによりスキュー
を緩和する方式を採用すると、クロック給電系のレイア
ウト面積が大きくなり、半導体集積回路のチップサイズ
の小型化を阻害することが見いだされた。つまり、各相
毎にクロックを伝達するための伝達手段を設けることに
より、クロック配線数や中継バッファ数が多くなってし
まうため、クロック給電系のレイアウト面積が大きくな
り、半導体集積回路のチップサイズが大きくならざるを
得ない。However, when the inventors of the present application examined a semiconductor integrated circuit to which a plurality of clock signals having different phases from each other are distributed, a transmission means for transmitting a clock for each phase was provided. It has been found that the adoption of the method of reducing the skew by arranging the wiring in the letter H of the alphabet increases the layout area of the clock power supply system and hinders the miniaturization of the chip size of the semiconductor integrated circuit. In other words, by providing a transmission means for transmitting a clock for each phase, the number of clock wirings and the number of relay buffers increase, so that the layout area of the clock power supply system increases and the chip size of the semiconductor integrated circuit decreases. I have to grow.
【0004】本発明の目的は、クロック給電系のレイア
ウト面積の縮小化を図るための技術を適用することにあ
る。An object of the present invention is to apply a technique for reducing a layout area of a clock power supply system.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば下記
の通りである。The following is a brief description of an outline of a typical invention among the inventions disclosed in the present application.
【0006】すなわち、第1クロック信号と、それとは
位相が異なる第2クロック信号とに基づいて合成クロッ
ク信号を形成するためのクロック合成手段と、上記合成
クロック信号を各部に伝達するための伝達手段と、上記
伝達手段によって伝達された合成クロック信号の波形立
ち上がりエッジをトリガとして同期動作する第1フリッ
プフロップ回路と、上記伝達手段によって分配された合
成クロック信号の波形立ち下がりエッジをトリガとして
同期動作する第2フリップフロップ回路とを含んで半導
体集積回路を構成する。That is, clock synthesizing means for forming a synthetic clock signal based on a first clock signal and a second clock signal having a phase different from that of the first clock signal, and transmitting means for transmitting the synthetic clock signal to each section. A first flip-flop circuit that operates synchronously with a rising edge of the waveform of the composite clock signal transmitted by the transmission unit as a trigger, and performs a synchronous operation with a waveform falling edge of the composite clock signal distributed by the transmission unit as a trigger A semiconductor integrated circuit is configured including the second flip-flop circuit.
【0007】上記した手段によれば、クロック合成手段
は、第1クロック信号と第2クロック信号とを合成し、
上記伝達手段は、上記クロック合成手段によって合成さ
れた合成クロック信号を各部に伝達する。このように伝
達手段の伝達対象を合成クロック信号とすることによ
り、各相毎に伝達手段を形成する必要がなくなり、この
ことが、クロック給電系のレイアウト面積の縮小化を達
成する。According to the above means, the clock synthesizing means synthesizes the first clock signal and the second clock signal,
The transmitting unit transmits the synthesized clock signal synthesized by the clock synthesizing unit to each unit. By setting the transmission target of the transmission means to the synthesized clock signal, it is not necessary to form the transmission means for each phase, which achieves a reduction in the layout area of the clock power supply system.
【0008】また、上記クロック合成手段は、上記第1
クロック信号の波形立ち上がりエッジに同期して合成ク
ロック信号の波形立ち上がりエッジを形成するととも
に、第2クロック信号に同期して上記合成クロック信号
の波形立ち下がりエッジを形成するセットリセット回路
を含んで構成することができる。Further, the clock synthesizing means includes a first synthesizing means.
A set reset circuit that forms a rising edge of the waveform of the synthesized clock signal in synchronization with a rising edge of the waveform of the clock signal and forms a falling edge of the waveform of the synthesized clock signal in synchronization with the second clock signal; be able to.
【0009】さらに、上記クロック合成手段は、上記第
1クロック信号のパルス幅を狭めるためのシェイプ回路
と、上記第2クロック信号を取り込むための入力バッフ
ァと、上記シェイプ回路から出力された第1クロック信
号の波形立ち上がりエッジに同期して合成クロック信号
の波形立ち上がりエッジを形成するとともに、上記入力
バッファから出力された第2クロック信号に同期して上
記合成クロック信号の波形立ち下がりエッジを形成する
セットリセット回路と、上記セットリセット回路から出
力された合成クロック信号を上記伝達手段に供給するた
めの出力バッファとを含んで構成することができる。Further, the clock synthesizing means includes a shape circuit for narrowing a pulse width of the first clock signal, an input buffer for receiving the second clock signal, and a first clock output from the shape circuit. A set reset for forming a rising edge of the waveform of the synthesized clock signal in synchronization with a rising edge of the waveform of the signal and forming a falling edge of the waveform of the synthesized clock signal in synchronization with the second clock signal output from the input buffer; The circuit may include a circuit and an output buffer for supplying the synthesized clock signal output from the set reset circuit to the transmission unit.
【0010】[0010]
【発明の実施の形態】図4には本発明にかかる半導体集
積回路におけるクロック給電系の一例が示される。図4
に示される半導体集積回路100は、特に制限されない
が、公知の半導体集積回路製造技術により、単結晶シリ
コン基板などの一つの半導体基板に形成されたマイクロ
プロセッサとされる。FIG. 4 shows an example of a clock power supply system in a semiconductor integrated circuit according to the present invention. FIG.
Is a microprocessor formed on a single semiconductor substrate such as a single-crystal silicon substrate by a known semiconductor integrated circuit manufacturing technique, although not particularly limited.
【0011】そのような半導体集積回路100の中央部
には、第1クロック信号及び第2クロック信号に基づい
て合成クロック信号を形成するためのクロック合成回路
10が配置される。このクロック合成回路10から上記
各回路ブロックのクロック伝達経路を配線分岐により階
層的に形成し、各階層毎にクロック配線を相互に等長且
つ等幅でH字状に形成する。階層的に等長且つ等幅で形
成されたクロック配線の終端に接続される回路ブロック
内には所要の回路を構成するフリップフロップが配置さ
れ、それぞれのフリップフロップにクロック信号が供給
される。At the center of such a semiconductor integrated circuit 100, a clock synthesizing circuit 10 for forming a synthetic clock signal based on the first clock signal and the second clock signal is arranged. From the clock synthesizing circuit 10, the clock transmission paths of the respective circuit blocks are hierarchically formed by wiring branches, and the clock wiring is formed in an H-shape with the same length and the same width for each hierarchy. Flip-flops constituting a required circuit are arranged in a circuit block connected to the ends of clock wirings having a hierarchically equal length and width, and a clock signal is supplied to each flip-flop.
【0012】クロック給電系における一つのルートに着
目すると、クロック合成回路10の出力信号が中継バッ
ファAMP1でバッファリングされた後に、中継バッフ
ァAMP2〜AMP5を介して、クロック配線の終端に
接続される回路に伝達される。Focusing on one route in the clock power supply system, after the output signal of the clock synthesizing circuit 10 is buffered in the relay buffer AMP1, the circuit connected to the end of the clock wiring via the relay buffers AMP2 to AMP5. Is transmitted to
【0013】ここで、H字状に形成されたクロック配線
41と中継バッファAMP1〜AMP5とを含んで、合
成クロック信号を伝達するための伝達手段が形成され
る。Here, transmission means for transmitting the composite clock signal is formed, including the clock wiring 41 formed in an H shape and the relay buffers AMP1 to AMP5.
【0014】図1には、クロック給電系の主要構成が示
される。FIG. 1 shows a main configuration of a clock power supply system.
【0015】図1に示されるように、クロック合成回路
10には、第1クロック信号φ0P及び第2クロック信
号φ1Pが形成されるようになっている。第1クロック
信号φ0P、及び第2クロック信号φ1Pに基づいて合
成クロック信号outPが形成され、それが、後段の伝
達手段(41,AMP1〜AMP5)に供給される。そ
れに基づいて合成クロック信号outPを出力する。具
体的には、図3に示されるように、第1クロック信号φ
0Pの波形立ち上がりエッジに同期して合成クロック信
号outPの波形立ち上がりエッジが形成され、第2ク
ロック信号に同期して上記合成クロック信号outPの
波形立ち下がりエッジが形成される。As shown in FIG. 1, a first clock signal φ0P and a second clock signal φ1P are formed in the clock synthesizing circuit 10. A composite clock signal outP is formed based on the first clock signal φ0P and the second clock signal φ1P, and is supplied to the transmission means (41, AMP1 to AMP5) at the subsequent stage. Based on this, the composite clock signal outP is output. Specifically, as shown in FIG. 3, the first clock signal φ
The rising edge of the waveform of the synthesized clock signal outP is formed in synchronization with the rising edge of the waveform 0P, and the falling edge of the waveform of the synthesized clock signal outP is formed in synchronization with the second clock signal.
【0016】そのような合成クロック信号outPは、
中継バッファAMP1〜AMP5を介してクロック配線
の終端に接続される回路に伝達される。この回路には、
合成クロック信号outPの立ち上がりエッジをトリガ
として同期動作する波形立ち上がりエッジトリガー方式
のフリップフロップ回路SM−FF、及び合成クロック
信号outPの立ち下がりエッジをトリガとして同期動
作する波形立ち下がりエッジトリガ方式のフリップフロ
ップ回路MS−FFが含まれる。Such a synthesized clock signal outP is
The signal is transmitted to a circuit connected to the end of the clock wiring via the relay buffers AMP1 to AMP5. In this circuit,
Waveform rising edge trigger type flip-flop circuit SM-FF which operates synchronously with the rising edge of synthesized clock signal outP as a trigger, and waveform falling edge trigger type flip-flop circuit which operates synchronously with the falling edge of synthesized clock signal outP as a trigger A circuit MS-FF is included.
【0017】ここで、クロック配線の終端に接続される
回路に含まれるフリップフロップ回路を第1クロック信
号φ0に同期動作させたい場合には、当該フリップフロ
ップ回路として波形立ち上がりエッジ方式のフリップフ
ロップ回路SM−FFが適用される。また、クロック配
線の終端に接続される回路に含まれるフリップフロップ
回路を第1クロック信号φ1に同期動作させたい場合に
は、当該フリップフロップ回路として波形立ち下がりエ
ッジトリガ方式のフリップフロップ回路MS−FFが適
用される。Here, when it is desired to operate a flip-flop circuit included in a circuit connected to the end of the clock wiring in synchronization with the first clock signal φ0, a flip-flop circuit SM of a waveform rising edge system is used as the flip-flop circuit. -FF is applied. When a flip-flop circuit included in a circuit connected to the end of the clock wiring is to be operated in synchronization with the first clock signal φ1, a flip-flop circuit MS-FF of a waveform falling edge trigger system is used as the flip-flop circuit. Is applied.
【0018】図2には上記クロック合成回路10の構成
例が示される。FIG. 2 shows a configuration example of the clock synthesizing circuit 10.
【0019】図2に示されるように、上記クロック合成
回路10は、上記第1クロック信号φ0Pのパルス幅を
狭めるためのシェイプ回路101、第2クロック信号1
Pを取り込むための入力バッファ102、上記シェイプ
回路101の出力信号によってセットされ、上記バッフ
ァ102の出力信号によってリセットされるセットリセ
ット回路103、このセットリセット回路103の出力
信号をクロック分配手段に供給するための出力バッファ
104を含んで成る。上記セットリセット回路103で
のセットリセット動作により、第1クロック信号φ0P
の立ち上がりエッジ同期して合成クロック信号outP
の立ち上がりエッジが形成され、第2クロック信号φ1
Pの立ち下がりエッジに同期して合成クロック信号ou
tPの立ち下がりエッジが形成される(図3参照)。As shown in FIG. 2, the clock synthesizing circuit 10 includes a shape circuit 101 for narrowing the pulse width of the first clock signal φ0P and a second clock signal 1
An input buffer 102 for taking in P, a set / reset circuit 103 which is set by an output signal of the shape circuit 101 and is reset by an output signal of the buffer 102, and supplies an output signal of the set / reset circuit 103 to clock distribution means. Output buffer 104. By the set reset operation in the set reset circuit 103, the first clock signal φ0P
In synchronization with the rising edge of
Is formed, and the second clock signal φ1
Synthesized clock signal ou in synchronization with the falling edge of P
A falling edge of tP is formed (see FIG. 3).
【0020】図5には上記セットリセット回路の構成例
及び真理値表が示される。FIG. 5 shows a configuration example of the set reset circuit and a truth table.
【0021】図5(a)に示されるようにセットリセッ
ト回路103は、二つのノアゲート51,52が結合さ
れて成る。セットリセット回路103のセット端子S
は、ノアゲート52の一方の入力端子から引き出され
る。ノアゲート52の他方の入力端子はノアゲート51
の出力端子に結合される。セットリセット回路103の
リセット端子Rは、ノアゲート51の一方の端子から引
き出される。ノアゲート51の他方の入力端子はノアゲ
ート52の出力端子に結合される。ノアゲート51の出
力端子からこのセットリセット回路103の出力端子Q
が引き出される。As shown in FIG. 5A, the set / reset circuit 103 is formed by combining two NOR gates 51 and 52. Set terminal S of set / reset circuit 103
Is drawn out from one input terminal of the NOR gate 52. The other input terminal of the NOR gate 52 is the NOR gate 51
Output terminal. The reset terminal R of the set reset circuit 103 is drawn out from one terminal of the NOR gate 51. The other input terminal of NOR gate 51 is coupled to the output terminal of NOR gate 52. From the output terminal of the NOR gate 51 to the output terminal Q of the set / reset circuit 103
Is pulled out.
【0022】上記の構成において、図5(b)に真理値
表が示されるように、リセット端子Rのn番目の状態R
n、及びセット端子Sのn番目の状態Snが共にロー
(L)レベルの場合には、出力端子Qのn+1番目の状
態Qn+1は、一つ前の出力状態Qnとされる。リセッ
ト端子Rのn番目の状態Rnがハイ(H)レベルにされ
ることで、出力端子Qのn+1番目の状態Qn+1が論
理値“0”にリセットされる。また、セット端子Sのn
番目の状態Snがハイレベルにされることで、出力端子
Qのn+1番目の状態Qn+1が論理値“1”にセット
される。尚、リセット端子Rのn番目の状態Rn、及び
セット端子Sのn番目の状態Snを共にハイレベルにす
るのは禁止される。上記セットリセットが行われること
で合成クロック信号outPが形成される。In the above configuration, as shown in the truth table of FIG. 5B, the n-th state R of the reset terminal R
When both n and the n-th state Sn of the set terminal S are at the low (L) level, the (n + 1) -th state Qn + 1 of the output terminal Q is set to the immediately preceding output state Qn. When the n-th state Rn of the reset terminal R is set to the high (H) level, the (n + 1) -th state Qn + 1 of the output terminal Q is reset to the logical value “0”. Also, n of the set terminal S
The nth state Qn + 1 of the output terminal Q is set to the logical value “1” by setting the nth state Sn to the high level. Note that it is prohibited to set both the n-th state Rn of the reset terminal R and the n-th state Sn of the set terminal S to high level. By performing the set reset, the synthesized clock signal outP is formed.
【0023】図6(a)には波形立ち上がりエッジ方式
のフリップフロップ回路SM−FFの構成例が示され
る。FIG. 6A shows a configuration example of the flip-flop circuit SM-FF of the waveform rising edge type.
【0024】この波形立ち上がりエッジ方式のフリップ
フロップ回路SM−FFは、2入力セレクタ61,6
3、及びバッファ62,64,65が結合されて成る。
2入力セレクタ61,63は、二つの入力端子I0,I
1と選択端子SEL、及び出力端子O*(*はローアク
ティブ又は論理反転を意味する)を有する。入力端子I
0から、この波形立ち上がりエッジ方式のフリップフロ
ップ回路SM−FFのデータ入力端子Dが引き出され
る。選択端子SELにはクロック端子CKを介して合成
クロック信号outPが入力される。選択端子SELが
ハイレベルの場合には、入力端子I1の入力論理が選択
されて出力端子O*から出力される。また、選択端子S
ELがローレベルの場合には、入力端子I0の入力論理
が選択されて出力端子O*から出力される。図6(C)
には、上記2入力セレクタ61,63の論理式が示され
る。The rising edge type flip-flop circuit SM-FF has two input selectors 61 and 6.
3 and buffers 62, 64 and 65 are combined.
The two-input selectors 61 and 63 have two input terminals I0 and I
1 and a selection terminal SEL, and an output terminal O * (* means low active or logical inversion). Input terminal I
From 0, the data input terminal D of this waveform rising edge type flip-flop circuit SM-FF is drawn. The synthesized clock signal outP is input to the selection terminal SEL via the clock terminal CK. When the selection terminal SEL is at a high level, the input logic of the input terminal I1 is selected and output from the output terminal O *. Also, the selection terminal S
When EL is at the low level, the input logic of the input terminal I0 is selected and output from the output terminal O *. FIG. 6 (C)
Shows the logical expressions of the two-input selectors 61 and 63.
【0025】2入力セレクタ61の出力端子O*からの
出力信号は、後段のバッファ62を介して2入力セレク
タ61の入力端子I1に伝達されるとともに、2入力セ
レクタ63の入力端子I1に伝達される。2入力セレク
タ63の出力端子O*からの出力信号は、バッファ64
を介して2入力セレクタ63の入力端子I0に伝達され
るとともに、バッファ65を介してこの波形立ち上がり
エッジ方式のフリップフロップ回路SM−FFの出力端
子Qに伝達される。The output signal from the output terminal O * of the two-input selector 61 is transmitted to the input terminal I1 of the two-input selector 61 via the buffer 62 at the subsequent stage and to the input terminal I1 of the two-input selector 63. You. The output signal from the output terminal O * of the two-input selector 63 is
To the input terminal I0 of the two-input selector 63, and to the output terminal Q of the flip-flop circuit SM-FF of the waveform rising edge type via the buffer 65.
【0026】図6(b)には、上記波形立ち上がりエッ
ジ方式のフリップフロップ回路SM−FFの真理値表が
示される。FIG. 6B shows a truth table of the flip-flop circuit SM-FF of the waveform rising edge type.
【0027】クロック入力端子CKを介して入力される
合成クロック信号outPの波形立ち上がりエッジに同
期して、データ入力端子Dの入力論理が出力端子Qから
出力される。そしてその論理出力状態は、クロック入力
端子CKを介して入力される合成クロック信号outP
の論理値や波形立ち下がりエッジにかかわらずにホール
ドされる。The input logic of the data input terminal D is output from the output terminal Q in synchronization with the rising edge of the waveform of the synthesized clock signal outP input via the clock input terminal CK. The logical output state is determined by the synthesized clock signal outP input via the clock input terminal CK.
Irrespective of the logical value of and the falling edge of the waveform.
【0028】図7(a)には、波形立ち下がりエッジ方
式のフリップフロップ回路MS−FFの構成例が示され
る。FIG. 7A shows a configuration example of a flip-flop circuit MS-FF of the waveform falling edge type.
【0029】この波形立ち下がりエッジ方式のフリップ
フロップ回路MS−FFは、2入力セレクタ71,7
3、及びバッファ72,74,75が結合されて成る。
2入力セレクタ71,73は、二つの入力端子I0,I
1と選択端子SEL、及び出力端子O*を有する。入力
端子I0から、この波形立ち下がりエッジ方式のフリッ
プフロップ回路MS−FFのデータ入力端子Dが引き出
される。選択端子SELにはクロック端子CKを介して
合成クロック信号outPが入力される。選択端子SE
Lがハイレベルの場合には、入力端子I1の入力論理が
選択されて出力端子O*から出力される。また、選択端
子SELがローレベルの場合には、入力端子I0の入力
論理が選択されて出力端子O*から出力される。ここで
この2入力セレクタ71,73の論理式は、図6(a)
に示される2入力セレクタ61,63と同一とされる
(図6(C)参照)。The waveform falling edge type flip-flop circuit MS-FF has two input selectors 71 and 7.
3 and buffers 72, 74 and 75 are combined.
The two-input selectors 71 and 73 have two input terminals I0 and I
1 and a selection terminal SEL and an output terminal O *. From the input terminal I0, the data input terminal D of the flip-flop circuit MS-FF of the waveform falling edge system is drawn out. The synthesized clock signal outP is input to the selection terminal SEL via the clock terminal CK. Select terminal SE
When L is at the high level, the input logic of the input terminal I1 is selected and output from the output terminal O *. When the selection terminal SEL is at a low level, the input logic of the input terminal I0 is selected and output from the output terminal O *. Here, the logical expressions of the two-input selectors 71 and 73 are as shown in FIG.
Are the same as the two-input selectors 61 and 63 shown in FIG.
【0030】2入力セレクタ71の出力端子O*からの
出力信号は、後段のバッファ72を介して2入力セレク
タ71の入力端子I1に伝達されるとともに、2入力セ
レクタ73の入力端子I1に伝達される。2入力セレク
タ73の出力端子O*からの出力信号は、バッファ74
を介して2入力セレクタ73の入力端子I0に伝達され
るとともに、バッファ75を介してこの波形立ち下がり
エッジ方式のフリップフロップ回路MS−FFの出力端
子Qに伝達される。The output signal from the output terminal O * of the two-input selector 71 is transmitted to the input terminal I1 of the two-input selector 71 and the input terminal I1 of the two-input selector 73 via the buffer 72 at the subsequent stage. You. The output signal from the output terminal O * of the two-input selector 73 is
To the input terminal I0 of the two-input selector 73, and to the output terminal Q of the waveform falling edge type flip-flop circuit MS-FF via the buffer 75.
【0031】図7(b)には、上記波形立ち下がりエッ
ジ方式のフリップフロップ回路MS−FFの真理値表が
示される。FIG. 7B shows a truth table of the above-mentioned waveform falling edge type flip-flop circuit MS-FF.
【0032】クロック入力端子CKを介して入力される
合成クロック信号outPの波形立ち下がりエッジに同
期して、データ入力端子Dの入力論理が出力端子Qから
出力される。そしてその論理出力状態は、クロック入力
端子CKを介して入力される合成クロック信号outP
の論理値や波形立ち上がりエッジにかかわらずにホール
ドされる。The input logic of the data input terminal D is output from the output terminal Q in synchronization with the falling edge of the waveform of the synthesized clock signal outP input via the clock input terminal CK. The logical output state is determined by the synthesized clock signal outP input via the clock input terminal CK.
Is held irrespective of the logical value of and the rising edge of the waveform.
【0033】上記した例によれば、以下の作用効果を得
ることができる。According to the above-described example, the following effects can be obtained.
【0034】第1クロック信号φ0Pと、それとは位相
が異なる第2クロック信号φ1Pとに基づいて合成クロ
ック信号outPを形成するためのクロック合成回路1
0と、上記合成クロック信号を各部に伝達するためのク
ロック配線41や中継バッファAMP1〜AMP5を含
む伝達手段と、それによって伝達された合成クロック信
号の波形立ち上がりエッジをトリガとして同期動作する
第1フリップフロップ回路SM−FFと、上記伝達手段
によって伝達された合成クロック信号の波形立ち下がり
エッジをトリガとして同期動作する第2フリップフロッ
プ回路MS−FFとを含んで半導体集積回路100が構
成されることにより、上記伝達手段の伝達対象が合成ク
ロック信号outPとされる。このため、各相毎に伝達
手段を形成する必要が無くなる。つまり、第1クロック
信号φ0P、及び第2クロック信号φ1Pを別個に伝達
しようとすると、第1クロック信号φ0P、及び第2ク
ロック信号φ1Pのそれぞれに対応する伝達手段を設け
る必要があるが、上記のように第1クロック信号φ0
P、及び第2クロック信号φ1Pに基づいて合成クロッ
ク信号outPを形成し、それを伝達対象とすることに
より、伝達手段は、合成クロック信号outPに対応す
るものを形成すれば良いから、伝達手段を形成するため
のクロック配線数や中継バッファ数を大幅に減らすこと
ができ、それにより、クロック給電系のレイアウト面積
の縮小化が達成される。A clock synthesizing circuit 1 for forming a synthesized clock signal outP based on a first clock signal φ0P and a second clock signal φ1P having a phase different from that of the first clock signal φ0P.
0, transmission means including a clock wiring 41 for transmitting the synthesized clock signal to each section and relay buffers AMP1 to AMP5, and a first flip-flop which operates synchronously with a rising edge of a waveform of the synthesized clock signal transmitted thereby as a trigger Integrated circuit 100 includes a flip-flop circuit SM-FF and a second flip-flop circuit MS-FF that operates synchronously with the falling edge of the waveform of the synthesized clock signal transmitted by the transmission means as a trigger. The transmission target of the transmission means is the synthesized clock signal outP. Therefore, it is not necessary to form a transmission means for each phase. That is, in order to separately transmit the first clock signal φ0P and the second clock signal φ1P, it is necessary to provide transmission means corresponding to each of the first clock signal φ0P and the second clock signal φ1P. The first clock signal φ0
By forming the synthesized clock signal outP based on P and the second clock signal φ1P, and by setting the synthesized clock signal outP as a transmission target, the transmission means may form a signal corresponding to the synthesized clock signal outP. The number of clock wirings and the number of relay buffers to be formed can be greatly reduced, thereby reducing the layout area of the clock power supply system.
【0035】以上本発明者によってなされた発明を具体
的に説明したが、本発明はそれに限定されるものではな
く、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であるこ
とはいうまでもない。Although the invention made by the present inventor has been specifically described above, the present invention is not limited to this, and it goes without saying that various modifications can be made without departing from the gist of the invention.
【0036】例えば、上記した例では、H字条に形成さ
れたクロック配線41を有するものについて説明した
が、クロック配線41はどのような形状であってもよ
い。For example, in the above-described example, the case where the clock wiring 41 is formed in an H-shape has been described, but the clock wiring 41 may have any shape.
【0037】また、相補レベルのクロック信号取り込む
場合においても本発明を適用することができる。すなわ
ち、第1クロック信号及び第2クロック信号のそれぞれ
が非反転信号及び反転信号で構成される場合には、それ
に対応して非反転の合成クロック信号と反転の合成クロ
ック信号とを形成し、それを各部に供給すればよい。そ
の場合においても、上記した例の場合と同様に、第1ク
ロック信号及び第2クロック信号に基づいて形成された
合成クロック信号を伝達手段での伝達対象とすることに
より、クロック給電系のレイアウトの面積の縮小化を図
ることができる。The present invention can be applied to a case where a clock signal of a complementary level is taken in. That is, when each of the first clock signal and the second clock signal is composed of a non-inverted signal and an inverted signal, a non-inverted composite clock signal and an inverted composite clock signal are formed correspondingly. May be supplied to each unit. Also in this case, as in the case of the above-described example, the synthesized clock signal formed based on the first clock signal and the second clock signal is set as a transmission target by the transmission unit, so that the layout of the clock power supply system layout is improved. The area can be reduced.
【0038】以上の説明では主として本発明者によって
なされた発明をその背景となった利用分野であるマイク
ロプロセッサに適用した場合について説明したが、本発
明はそれに限定されるものではなく、各種半導体集積回
路に広く適用することができる。In the above description, the case where the invention made by the present inventor is mainly applied to a microprocessor, which is the application field in which the invention is based, has been described. However, the present invention is not limited thereto, and various types of semiconductor integrated circuits may be used. It can be widely applied to circuits.
【0039】本発明は、少なくともクロック信号を取り
扱うことを条件に適用することができる。The present invention can be applied on condition that at least a clock signal is handled.
【0040】[0040]
【発明の効果】本願において開示される発明のうち代表
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば下記
の通りである。The effects obtained by typical ones of the inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows.
【0041】すなわち、第1クロック信号と、それとは
位相が異なる第2クロック信号とに基づいて合成クロッ
ク信号を形成するためのクロック合成手段と、上記合成
クロック信号を各部に伝達するための伝達手段と、上記
分配手段によって分配された合成クロック信号の波形立
ち上がりエッジをトリガとして同期動作する第1フリッ
プフロップ回路と、上記伝達手段によって伝達された合
成クロック信号の波形立ち下がりエッジをトリガとして
同期動作する第2フリップフロップ回路とを含んで半導
体集積回路を構成することにより、上記伝達手段での伝
達対象が合成クロック信号とされるので、各相毎の伝達
手段の形成が不要とされ、それによってクロック給電系
のレイアウト面積の縮小化を図ることができる。That is, clock synthesizing means for forming a synthetic clock signal based on a first clock signal and a second clock signal having a phase different from that of the first clock signal, and transmitting means for transmitting the synthetic clock signal to each unit. A first flip-flop circuit that operates synchronously with a rising edge of the waveform of the composite clock signal distributed by the distribution unit as a trigger, and performs a synchronous operation with a waveform falling edge of the composite clock signal transmitted by the transmission unit as a trigger By configuring the semiconductor integrated circuit including the second flip-flop circuit, the transmission target of the transmission means is a synthesized clock signal, so that it is not necessary to form a transmission means for each phase, and the clock The layout area of the power supply system can be reduced.
【図1】本発明にかかる半導体集積回路におけるクロッ
ク給電系の主要部の構成例説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram of a configuration example of a main part of a clock power supply system in a semiconductor integrated circuit according to the present invention.
【図2】上記クロック給電系に含まれるクロック合成回
路の構成例ブロック図である。FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration example of a clock synthesis circuit included in the clock power supply system.
【図3】上記クロック合成回路の動作波形図である。FIG. 3 is an operation waveform diagram of the clock synthesis circuit.
【図4】上記半導体集積回路におけるクロック給電系の
全体的な構成例説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram of an overall configuration example of a clock power supply system in the semiconductor integrated circuit.
【図5】上記クロック給電系に含まれるセットリセット
回路の構成例ブロック図及びその動作説明図である。FIG. 5 is a block diagram illustrating a configuration example of a set reset circuit included in the clock power supply system and an operation explanatory diagram thereof.
【図6】上記クロック給電系に適用される波形立ち上が
りエッジ方式のフリップフロップ回路の構成例ブロック
図及びその動作説明図である。FIG. 6 is a block diagram showing a configuration example of a flip-flop circuit of a waveform rising edge type applied to the clock power supply system and an operation explanatory diagram thereof.
【図7】上記クロック給電系に適用される波形立ち下が
りエッジトリガ方式のフリップフロップ回路の構成例ブ
ロック図及びその動作説明図である。FIG. 7 is a block diagram of a configuration example of a flip-flop circuit of a waveform falling edge trigger system applied to the clock power supply system and an explanatory diagram of its operation.
10 クロック合成回路 41 クロック配線 51,52 オアゲート 61,63,71,73 2入力選択回路 100 半導体集積回路 101 シェイプ回路 102 入力バッファ 103 セットリセット回路 104 出力バッファ SM−FF 波形立ち上がりエッジ方式のフリップフロ
ップ回路 MS−FF 波形立ち下がりエッジトリガ方式のフリッ
プフロップ回路 AMP1〜AMP5 中継バッファREFERENCE SIGNS LIST 10 clock synthesis circuit 41 clock wiring 51, 52 OR gate 61, 63, 71, 73 2 input selection circuit 100 semiconductor integrated circuit 101 shape circuit 102 input buffer 103 set reset circuit 104 output buffer SM-FF waveform rising edge type flip-flop circuit MS-FF Waveform falling edge trigger type flip-flop circuit AMP1 to AMP5 Relay buffer
Claims (3)
なる第2クロック信号とに基づいて合成クロック信号を
形成するためのクロック合成手段と、上記合成クロック
信号を各部に伝達するための伝達手段と、上記伝達手段
によって伝達された合成クロック信号の波形立ち上がり
エッジをトリガとして同期動作する第1フリップフロッ
プ回路と、上記伝達手段によって伝達された合成クロッ
ク信号の波形立ち下がりエッジをトリガとして同期動作
する第2フリップフロップ回路とを含むことを特徴とす
る半導体集積回路。1. A clock synthesizing means for forming a synthesized clock signal based on a first clock signal and a second clock signal having a phase different from the first clock signal, and a transmitting means for transmitting the synthesized clock signal to each unit. A first flip-flop circuit that operates synchronously with a rising edge of the waveform of the composite clock signal transmitted by the transmitting unit as a trigger, and performs a synchronous operation with a waveform falling edge of the composite clock signal transmitted by the transmitting unit as a trigger And a second flip-flop circuit.
なる第2クロック信号とに基づいて合成クロック信号を
形成するためのクロック合成手段と、上記合成クロック
信号を各部に伝達するための伝達手段と、上記伝達手段
によって伝達された合成クロック信号の波形立ち上がり
エッジをトリガとして同期動作する第1フリップフロッ
プ回路と、上記伝達手段によって伝達された合成クロッ
ク信号の波形立ち下がりエッジをトリガとして同期動作
する第2フリップフロップ回路とを含み、上記クロック
合成手段は、 上記第1クロック信号の波形立ち上がりエッジに同期し
て上記合成クロック信号の波形立ち上がりエッジを形成
するとともに、第2クロック信号に同期して上記クロッ
ク信号の波形立ち下がりエッジを形成するセットリセッ
ト回路を含んで成ることを特徴とする半導体集積回路。2. A clock synthesizing means for forming a synthetic clock signal based on a first clock signal and a second clock signal having a phase different from the first clock signal, and a transmitting means for transmitting the synthetic clock signal to each unit. A first flip-flop circuit that operates synchronously with a rising edge of the waveform of the composite clock signal transmitted by the transmitting unit as a trigger, and performs a synchronous operation with a waveform falling edge of the composite clock signal transmitted by the transmitting unit as a trigger A second flip-flop circuit, wherein the clock synthesizing means forms a rising edge of the waveform of the synthesized clock signal in synchronization with a rising edge of the waveform of the first clock signal, and forms the rising edge of the waveform of the synthesized clock signal in synchronization with the second clock signal. Set reset circuit that forms the falling edge of the clock signal waveform The semiconductor integrated circuit characterized in that it comprises a.
なる第2クロック信号とに基づいて合成クロック信号を
形成するためのクロック合成手段と、上記合成クロック
信号を各部に伝達するための伝達手段と、上記伝達手段
によって伝達された合成クロック信号の波形立ち上がり
エッジをトリガとして同期動作する第1フリップフロッ
プ回路と、上記伝達手段によって伝達された合成クロッ
ク信号の波形立ち下がりエッジをトリガとして同期動作
する第2フリップフロップ回路とを含み、上記クロック
合成手段は、 上記第1クロック信号のパルス幅を狭めるためのシェイ
プ回路と、上記第2クロック信号を取り込むための入力
バッファと、 上記シェイプ回路から出力された第1クロック信号の波
形立ち上がりエッジに同期して合成クロック信号の波形
立ち上がりエッジを形成するとともに、上記入力バッフ
ァから出力された第2クロック信号に同期して上記合成
クロック信号の波形立ち下がりエッジを形成するセット
リセット回路と、 上記セットリセット回路から出力された合成クロック信
号を上記伝達手段に供給するための出力バッファと、 を含んで成ることを特徴とする半導体集積回路。3. A clock synthesizing means for forming a synthetic clock signal based on a first clock signal and a second clock signal having a phase different from the first clock signal, and a transmitting means for transmitting the synthetic clock signal to each unit. A first flip-flop circuit that operates synchronously with a rising edge of the waveform of the composite clock signal transmitted by the transmitting unit as a trigger, and performs a synchronous operation with a waveform falling edge of the composite clock signal transmitted by the transmitting unit as a trigger A second flip-flop circuit, wherein the clock synthesizing means includes: a shape circuit for narrowing a pulse width of the first clock signal; an input buffer for receiving the second clock signal; and an output signal from the shape circuit. The synthesized clock signal is synchronized with the rising edge of the waveform of the first clock signal. A set reset circuit that forms a rising edge of the waveform of the second clock signal and forms a falling edge of the waveform of the synthesized clock signal in synchronization with the second clock signal output from the input buffer; And an output buffer for supplying a clock signal to the transmission means.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11197224A JP2001022467A (en) | 1999-07-12 | 1999-07-12 | Semiconductor integrated circuit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11197224A JP2001022467A (en) | 1999-07-12 | 1999-07-12 | Semiconductor integrated circuit |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001022467A true JP2001022467A (en) | 2001-01-26 |
Family
ID=16370915
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11197224A Withdrawn JP2001022467A (en) | 1999-07-12 | 1999-07-12 | Semiconductor integrated circuit |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2001022467A (en) |
-
1999
- 1999-07-12 JP JP11197224A patent/JP2001022467A/en not_active Withdrawn
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