JP2002077125A - クロック同期方法及びクロック同期回路並びにその回路を用いた半導体装置 - Google Patents

クロック同期方法及びクロック同期回路並びにその回路を用いた半導体装置

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JP2002077125A
JP2002077125A JP2000266035A JP2000266035A JP2002077125A JP 2002077125 A JP2002077125 A JP 2002077125A JP 2000266035 A JP2000266035 A JP 2000266035A JP 2000266035 A JP2000266035 A JP 2000266035A JP 2002077125 A JP2002077125 A JP 2002077125A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 小さな遅延時間で基準クロックに対して所定
の関係を有するようにクロックの位相を調整することが
可能なクロック同期方法及びクロック同期回路並びにそ
の回路を用いた半導体装置を提供することを目的とす
る。 【解決手段】 基準クロックに対する同期クロックの位
相差を検出する位相検出手段15と、位相検出手段15
により検出された位相差が所定範囲内でなければ同期ク
ロックの位相を一の方向に変化させる一方、検出した位
相差が所定範囲内であれば同期クロックの位相を検出し
た位相差に応じて一の方向又は他の方向に変化させる位
相調整手段11,13とを有することにより上記課題を
解決する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、クロック同期方法
及びクロック同期回路並びにその回路を用いた半導体装
置に係り、特に、基準クロックに対して所定の関係を有
するようにクロックの位相を調整するクロック同期方法
及びクロック同期回路並びにその回路を用いた半導体装
置に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、半導体装置は高速なクロック(例
えば、数百MHz)に同期して動作することが要求され
ている。したがって、半導体装置はPLL(Phase
Locked Loop)回路,DLL(Delay
Locked Loop)回路などのクロック同期回
路を搭載することが望ましい。
【0003】DLL回路は、クロックに適当な遅延を生
じさせることで位相を調整し、基準クロックに対して所
定の位相を有するクロックを生成するものである。クロ
ックに遅延を生じさせる遅延回路は、遅延時間を増加さ
せるほど遮断周波数の低下やノイズ特性の悪化が生じる
といった特性を有する。そこで、DLL回路では、遅延
時間を小さい方から大きい方に向かって調整することに
より、遅延時間をできるだけ小さくしている。
【0004】このような遅延回路の制御は、基準クロッ
クに対して所定の位相を有するクロック(以下、同期ク
ロックという)を生成するために、基準クロックに対す
る同期クロックの位相の進み又は遅れを検出し、その検
出結果に応じて遅延時間を制御する。しかし、DLL回
路の動作直後から遅延時間を小さくするような場合が生
じると、遅延時間を小さい方から大きい方に向かって調
整することができないことになる。
【0005】そこで、従来のDLL回路は、図1に示す
ように、基準クロックおよび同期クロックを分周するこ
とにより、遅延時間を小さい方から大きい方に向かって
調整するようにしていた。図1は、従来のDLL回路の
動作について説明する一例のタイミング図を示す。
【0006】図1(A)は基準クロック(Ref.CL
K)であり、図1(B)は同期クロック(Int.CL
K)である。図1(A),(B)を分周する前は、図1
(A)のエッジAに対して図1(B)のどのエッジが対
応しているのかが明確ではない。そこで、図1(A)の
基準クロックを4:2で分周した図1(C)の分周クロ
ックと、その図1(C)を反転した図1(D)の反転ク
ロックと、図1(B)の同期クロックを2:2で分周し
た図1(E)の分周クロックとを生成することにより、
基準クロックのエッジと同期クロックのエッジとの対応
関係を明確にしていた。
【0007】例えば、図1(D),(E)から楕円部分
1で示したエッジどうしを合わせることが考えられ、図
1(A)の基準クロックのエッジBを基準に図1(B)
の同期クロックのエッジ4を位相制御していた。つま
り、基準クロックのN周期後のエッジに同期クロックの
エッジを対応させるような制御をすることにより、遅延
時間を小さい方から大きい方に向かって調整していた。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】ところで、DLL回路
は所定のクロック周期の範囲内で動作するように要求さ
れる。例えば、遅延回路の最小遅延時間をtmin,最
大遅延時間をtmax,基準クロックの最小周期をTm
in,最大周期をTmax,エッジAとエッジBとの間
のクロック数をNとすると、以下の式(1),(2)の
関係を有する。
【0009】 N=mod(tmin/Tmin)・・・・・(1) tmax>N×Tmax−tmin・・・・・(2) 以上のように、Nによって最大遅延時間tmaxが大き
くなってしまうことが分かる。遅延回路の最大遅延時間
tmaxが大きくなるということは、即ち回路規模の増
大を意味し、遅延回路及びクロック同期回路の占有面積
が大きくなってしまうという問題が生じていた。一方、
コスト面から回路規模の削減が求められており、クロッ
ク同期回路の占有面積をできるだけ小さく抑えなければ
ならないという問題があった。
【0010】本発明は、上記の点に鑑みなされたもの
で、小さな遅延時間で基準クロックに対して所定の関係
を有するようにクロックの位相を調整することが可能な
クロック同期方法及びクロック同期回路並びにその回路
を用いた半導体装置を提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】そこで、上記課題を解決
するため、本発明は、基準クロックに対する同期クロッ
クの位相差を検出し、前記検出した位相差が所定範囲内
でなければ前記同期クロックの位相を一の方向に変化さ
せる一方、前記検出した位相差が所定範囲内であれば前
記同期クロックの位相を前記検出した位相差に応じて前
記一の方向又は他の方向に変化させることを特徴とす
る。
【0012】このように、基準クロックに対する同期ク
ロックの位相差が所定範囲内であるか否かを判定し、そ
の判定結果に応じて同期クロックを変化させる方向を調
整することにより、位相差が所定範囲内に入るまで同期
クロックの位相を一の方向に変化させ、位相差が所定範
囲内に入った後で同期クロックの位相を位相差に応じて
一の方向又は他の方向に変化させることができる。した
がって、遅延回路の最大遅延時間を小さくすることがで
きると共に、クロック同期回路の占有面積を小さくする
ことが可能である。
【0013】また、本発明は、前記検出した位相差が所
定範囲内でなければ第1の時間間隔で前記同期クロック
の位相を一の方向に変化させる一方、前記検出した位相
差が所定範囲内であれば第2の時間間隔で前記同期クロ
ックの位相を前記検出した位相差に応じて前記一の方向
又は他の方向に変化させることを特徴とする。
【0014】このように、基準クロックに対する同期ク
ロックの位相差が所定範囲内である場合と所定範囲内で
ない場合とで、同期クロックの位相を変化させる時間間
隔を異ならせることにより、例えば位相差が所定範囲内
でない,言い換えれば位相差が大きいときに同期クロッ
クの位相を変化させる時間間隔を小さくすることができ
る。また、位相差が所定範囲内である,言い換えれば位
相差が小さいときに同期クロックの位相を変化させる時
間間隔を大きくすることができる。
【0015】したがって、基準クロックに対する同期ク
ロックの位相差が大きいうちは同期クロックの位相を変
化させる時間間隔を小さくすることにより、位相差を短
時間で小さくすることが可能である。また、位相差が小
さくなった後、同期クロックの位相を変化させる時間間
隔を大きくすることにより、消費電力を削減することが
可能である。
【0016】また、本発明は、活性化又は非活性化を制
御する制御信号が供給され、前記制御信号が活性化を示
した後、所定時間経過後に位相差の検出及び同期クロッ
クの位相調整を開始させることも考えられる。
【0017】このように、制御信号が活性化を示した
後、所定時間経過後に位相差の検出及び同期クロックの
位相調整を開始させることにより、同期クロックが安定
した後で位相差の検出及び同期クロックの位相調整を行
うことが可能である。
【0018】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面に基づいて説明する。まず、本発明の理解を容易
とするために、図2,3を参照しつつ、本発明の原理に
ついて説明する。図2は、本発明の原理について説明す
る一例のフローチャートを示す。また、図3は、本発明
の原理について説明する一例のタイミング図を示す。な
お、図3(A)〜(D)のタイミング図は、上側が基準
クロック,下側が同期クロックを表している。
【0019】位相比較動作が開始されると、ステップS
1では、基準クロックに対する同期クロックの位相差を
検出する。ステップS1に続いてステップS2に進み、
ステップS1で検出した位相差が所定範囲±δの範囲内
であるか否かを判定する。位相差が所定範囲±δの範囲
内ではないと判定すると(S2においてNO)、ステッ
プS3に進み、同期クロックの位相を適当に遅延させ
る。
【0020】例えば図3(A)の場合、同期クロックの
エッジbを基準クロックのうち位相の遅れた次のエッジ
Bに合わせるように動作する。基準クロックのエッジB
を基準とすると、同期クロックのエッジbと基準クロッ
クのエッジBとの位相差は、所定範囲±δの範囲内に含
まれていないので、図3(B)のように同期クロックの
位相が遅延されることになる。そして、ステップS3に
続いてステップS1に進み、ステップS1で検出した位
相差が所定範囲±δの範囲内に含まれるようになるまで
ステップS1〜S3の処理を繰り返す。
【0021】位相差が所定範囲±δの範囲内であると判
定すると(S2においてYES)、ステップS4に進
み、後述する位相比較回路が活性化される。例えば図3
(C)は、同期クロックのエッジbと基準クロックのエ
ッジBとの位相差が所定範囲±δの範囲内に含まれてい
る。
【0022】ステップS4に続いてステップS5に進
み、位相比較回路は、基準クロックのエッジBに対して
同期クロックのエッジbの位相が遅れているか進んでい
るかを判定する。この判定を逐次行ない、基準クロック
のエッジBに対して同期クロックのエッジbの位相が遅
れていれば同期クロックの位相を進めさせ、基準クロッ
クのエッジBに対して同期クロックのエッジbの位相が
進んでいれば同期クロックの位相を遅れさせる。したが
って、図3(D)のように基準クロックに対して同期ク
ロックの位相が調整させることになる。
【0023】このように基準クロックと同期クロックと
の位相調整を行うと、クロック同期回路の遅延回路に要
求される遅延時間は、基準クロックの最大周期Tmax
より小さくなり、クロック同期回路の回路規模を削減す
ることが可能である。
【0024】次に、本発明のクロック同期回路の一例と
してDLL回路の動作について説明するが、これに限ら
ない。図4は、本発明のクロック同期回路10の一実施
例のブロック図を示す。クロック同期回路10は、制御
回路11,クロック生成回路12,遅延回路13,ロッ
クアップシーケンス制御回路14,位相比較回路15,
バッファ16を含むように構成される。
【0025】基準クロック(ref.clk)は端子1
7を介して遅延回路13及び位相比較回路15に供給さ
れる。遅延回路13は基準クロックの位相を遅延させた
同期クロック(Int.clk)を生成し、その同期ク
ロックを端子18,位相比較回路15,バッファ16に
供給する。また、バッファ16は、供給された同期クロ
ックをクロック生成回路12及びロックアップシーケン
ス制御回路14に供給する。なお、制御回路11は遅延
回路13の遅延時間を制御している。
【0026】位相比較回路15は、基準クロック及び同
期クロックが供給され、比較結果信号up_p,判定結
果信号just_pを生成する。比較結果信号up_p
は、基準クロックに対する同期クロックの位相比較結果
を表すものであり、例えば基準クロックに対して同期ク
ロックが進んでいると「High」,基準クロックに対
して同期クロックが遅れていると「Low」となる。ま
た、判定結果信号just_pは、基準クロックと同期
クロックとの位相差が所定範囲内にあるか否かの判定結
果を表すものであり、例えば位相差が所定範囲内にあれ
ば「High」,位相差が所定範囲内になければ「Lo
w」となる。
【0027】制御信号chprdy_pは端子19を介
してロックアップシーケンス制御回路14に供給され
る。制御信号chprdy_pはDLL回路の活性/非
活性を制御するものである。ロックアップシーケンス制
御回路14は、制御信号set_pを位相比較回路15
及びクロック生成回路12に供給する一方、制御信号f
ast_pをクロック生成回路12及び位相比較回路1
5に供給する。
【0028】制御信号fast_pは、例えば同期クロ
ックが基準クロックに対して所定の位相範囲内に入るま
での期間は「High」、同期クロックが基準クロック
に対して所定の位相範囲内に一旦入った後は「Low」
となる。クロック生成回路12は、制御回路11を制御
するクロックsampleを生成し、そのクロックsa
mpleを制御回路11に供給している。
【0029】以下、図4のクロック同期回路10を構成
する各ブロックについて詳細に説明していく。図5は、
位相比較回路15の一実施例の構成図を示す。位相比較
回路15は、位相検出回路20,22,23と、基準ク
ロック発生回路21と、NOR回路24,27と、NA
ND回路26と、インバータ回路25とを含む。
【0030】同期クロック(int.clk)は、端子
28を介して位相検出回路20及び基準クロック発生回
路21に供給される。また、基準クロック(ref.c
lk)は、端子29を介して位相検出回路20及び基準
クロック発生回路21に供給される。位相検出回路20
は、供給された同期クロック及び基準クロックの立ち上
がりエッジを比較し、その位相比較結果をNOR回路2
4の一方の端子に供給している。この位相検出回路20
から出力される位相比較結果は、例えば基準クロックに
対して同期クロックが進んでいると「High」,基準
クロックに対して同期クロックが遅れていると「Lo
w」となる。
【0031】NOR回路24の他方の端子には、ロック
アップシーケンス制御回路14から供給される制御信号
fast_pが端子30を介して供給されている。この
制御信号fast_pは、同期クロックが基準クロック
に対して所定の位相範囲内に入るまでの期間(以下、F
astモードという)は「High」であり、同期クロ
ックが基準クロックに対して所定の位相範囲内に一旦入
った後(以下、Fineモードという)は「Low」で
ある。したがって、NOR回路24の出力は、Fast
モード期間中、常に「High」となる。一方、NOR
回路24の出力は、Fineモード期間中、位相検出回
路20から供給された位相比較結果となる。NOR回路
24の出力はインバータ25を介して端子31から比較
結果信号up_pとして出力される。このように、比較
結果信号up_pは、Fastモード期間中、常に「H
igh」となり、Fineモード期間中、位相検出回路
20から供給された位相比較結果となる。
【0032】基準クロック発生回路21は、供給された
基準クロックをバッファリングした信号rrer1と、
その信号rrer1を2δだけ遅延させた信号rrer
2と、供給された同期クロックを前述のバッファリング
に必要な時間及びδだけ遅延させた信号rinとを生成
する。基準クロック発生回路21は、生成した信号rr
er1及び信号rinを位相検出回路22に供給すると
共に、生成した信号rrer2及び信号rinを位相検
出回路23に供給している。
【0033】位相検出回路22は、供給された信号rr
er1及び信号rinの立ち上がりエッジを比較し、そ
の位相比較結果をNAND回路26の一方の端子に供給
している。また、位相検出回路23は、供給された信号
rrer2及び信号rinの立ち上がりエッジを比較
し、その位相比較結果をNAND回路26の他方の端子
に供給している。
【0034】位相検出回路22から出力される位相比較
結果は、信号rrer1に対して信号rinの位相が遅
れている場合に「High」となる。また、位相検出回
路23から出力される位相比較結果は、信号rrer2
に対して信号rinの位相が進んでいる場合に「Hig
h」となる。したがって、NAND回路26の出力は、
信号rrer1に対して信号rinの位相が遅れている
場合、且つ、信号rrer2に対して信号rinの位相
が進んでいる場合に「Low」となる。言い換えれば、
NAND回路26の出力は、基準クロックの立ち上がり
エッジに対して同期エッジの立ち上がりエッジが所定範
囲±δの範囲内であるか否かの判定結果となり、基準ク
ロックの立ち上がりエッジに対して同期エッジの立ち上
がりエッジが所定範囲±δの範囲内であれば「Low」
となる。
【0035】NAND回路26の出力はNOR回路27
の一方の端子に供給される。また、NOR回路27の他
方の端子には、ロックアップシーケンス制御回路14か
ら供給される制御信号set_pが端子32を介して供
給されている。したがって、NOR回路27の出力は、
制御信号set_pが「High」のとき、常に「Lo
w」となる。
【0036】また、NOR回路27の出力は、制御信号
set_pが「Low」のとき、NAND回路26から
供給された判定結果に応じたものとなる。NAND回路
26からの出力は、NOR回路27を介して端子33か
ら判定結果信号just_pとして出力される。このよ
うに、判定結果信号just_pは、制御信号set_
pが「High」のとき、常に「Low」となり、制御
信号set_pが「Low」のとき、NAND回路26
から供給された判定結果に応じたものとなる。
【0037】図6は、ロックアップシーケンス制御回路
14の一実施例の構成図を示す。制御信号chprdy
_pは端子65を介して供給される。制御信号chpr
dy_pはDLL回路の活性/非活性を制御するもので
あって、例えば活性時に「High」となり、非活性時
に「Low」となる。
【0038】制御信号chprdy_pはインバータ4
0,41、NAND回路43、インバータ44,45を
介して端子67に供給され、制御信号set_pとして
出力される。したがって、制御信号chprdy_pが
「Low」となると、制御信号set_pが「Hig
h」となる。また、制御信号chprdy_pが「Hi
gh」となると、制御信号set_pが「Low」とな
る。
【0039】ところで、制御信号set_pが「Hig
h」となると、図5を参照しつつ説明したように、判定
結果信号just_pは「Low」となる。したがっ
て、制御信号chprdy_pが「Low」となると、
端子66を介して供給される判定結果信号just_p
は「Low」となる。判定結果信号just_pは、N
OR回路46、インバータ回路48,50を介して端子
68に供給され、制御信号fast_pとして出力され
る。判定結果信号just_pが「Low」となると、
制御信号fast_pが「High」となる。また、判
定結果信号just_pが「High」となると、制御
信号fast_pが「Low」となる。
【0040】なお、制御信号chprdy_pはインバ
ータ40,41,42を介してカウンタ回路58〜61
のset端子に供給され、制御信号chprdy_pが
「Low」となるとカウンタ回路58〜61がリセット
される。カウンタ回路58〜61がリセットされると、
カウンタ回路61の出力信号が「Low」となる。
【0041】カウンタ回路61の出力信号はインバータ
回路55及びNOR回路56に供給される。カウンタ回
路61の出力信号が「Low」となると、NOR回路5
6の出力信号が「High」となる一方、NOR回路5
7の出力信号が「Low」となる。
【0042】次に、制御信号chprdy_pが「Hi
gh」となると、カウンタ回路58〜61はリセットが
解除され、端子69から供給される同期クロックのカウ
ントを開始する。カウントが一定数(例えば、8)にな
ると、カウント回路61の出力信号が「High」とな
る。カウンタ回路61の出力信号が「High」となる
と、NOR回路56の出力信号が「Low」となる一
方、NOR回路57の出力信号が「High」となる。
【0043】NOR回路57の出力信号はNAND回路
43に供給されており、NOR回路57の出力信号が
「High」となると、端子67から出力される制御信
号set_pが「Low」となる。制御信号set_p
が「Low」となると、図5を参照しつつ説明したよう
に、判定結果信号just_pは基準クロックと同期ク
ロックとの位相差が所定範囲内にあるか否かの判定結果
を出力するようになり、例えば位相差が所定範囲内にあ
れば「High」,位相差が所定範囲内になければ「L
ow」となる。
【0044】NOR回路46,47で構成されるRSフ
リップフロップ回路は、端子66から供給される判定結
果信号just_pが一旦「High」となると、イン
バータ回路48,50を介して端子68に「Low」の
制御信号fast_pを出力する。このRSフリップフ
ロップ回路は、DLL回路が非活性時となるまで出力を
保持する。
【0045】図7は、クロック生成回路12の一実施例
の構成図を示す。クロック生成回路12は、位相比較回
路15から出力される比較結果信号up_pを制御回路
11で逐次参照する為に利用するサンプリングクロック
sampleを生成し、そのサンプリングクロックsa
mpleを制御回路11に供給している。
【0046】制御信号set_pは端子90を介して供
給される。制御信号set_pはNOR回路83,イン
ターバ回路84を介して端子92に供給される。したが
って、制御信号set_pが「High」のとき、サン
プリングクロックsampleは「High」となる。
また、制御信号set_pが「Low」のとき、サンプ
リングクロックsampleはNAND回路88の出力
となる。
【0047】NAND回路88はNAND回路86,8
7の出力が供給されている。NAND回路86は一方の
端子が端子91に接続されると共に、他方の端子がカウ
ンタ回路77の出力端子に接続されている。また、NA
ND回路87は一方の端子が端子91にインバータ回路
85を介して接続されると共に、他方の端子がカウンタ
回路82の出力端子に接続されている。
【0048】制御信号set_pが「Low」となる
と、カウンタ回路74〜77,81,82はリセットが
解除され、端子89から供給される同期クロックのカウ
ントを開始する。なお、カウンタ回路77から出力され
るクロックとカウンタ回路82から出力されるクロック
とは分周率が異なっている。
【0049】NAND回路86に供給されるクロックと
NAND回路87に供給されるクロックとは、端子91
に供給される制御信号fast_pに応じてどちらか一
方のクロックがNAND回路88に供給される。例え
ば、制御信号fast_pが「High」のとき、クロ
ック回路77から出力されるクロックがNAND回路8
6を介してNAND回路88に出力される一方、制御信
号fast_pが「Low」のとき、クロック回路82
から出力されるクロックがNAND回路87を介してN
AND回路88に出力される。
【0050】制御信号fast_pが「High」であ
るとき、同期クロックが基準クロックに対して所定の位
相範囲内にないため、比較結果信号up_pを参照する
機会を多くするサンプリングクロックsampleが生
成される。このように、比較結果信号up_pを参照す
る機会を多くするサンプリングクロックsampleを
制御回路11に供給することにより、同期クロックが基
準クロックに対して所定の位相範囲内に入るまでの時間
を短縮できる。
【0051】一方、制御信号fast_pが「Low」
であるとき、同期クロックは基準クロックに対して所定
の位相範囲内にある。したがって、制御回路11は同期
クロックが基準クロックに対して所定の位相範囲内にな
いときと同様に比較結果信号up_pを参照する必要が
なく、消費電力等を考慮すると比較結果信号up_pを
参照する機会を少なくすることが望ましい。そこで、比
較結果信号up_pを参照する機会を少なくするサンプ
リングクロックsampleが生成される。
【0052】以下、図8,9を参照しつつクロック同期
回路の動作タイミングについて説明していく。図8は、
クロック同期回路が活性化された直後の一例のタイミン
グ図を示す。図9は、モード変化付近の一例のタイミン
グ図を示す。
【0053】図8(C)の制御信号chprdy_pが
「Low」から「High」に変化しクロック同期回路
が活性化されると、位相比較回路15で遅延回路13を
通過する同期クロック(Int.clk)の数をカウン
トする。そのカウント数が所定数に達すると、図8
(D)の制御信号set_pが「High」から「Lo
w」に変化し、図8(F)の制御信号fast_pが出
力され始める。
【0054】制御信号fast_pは図8(A)の基準
クロック(ref.clk)と図8(B)の同期クロッ
ク(Int.clk)との位相差が所定範囲内に入るま
では「High」であり、所定範囲内に一旦入れば「L
ow」となる。なお、図8(G)の比較結果信号up_
pは、制御信号fast_pが「Low」となるまで
「High」である。したがって、制御回路11は基準
クロック(ref.clk)と同期クロック(Int.
clk)との位相差が所定範囲内に入るまでは同期クロ
ックの位相を遅らせるように遅延回路13の遅延時間を
制御する。
【0055】図9(C)の制御信号fast_pが「L
ow」となると、比較結果信号up_pは基準クロック
に対して同期クロックが進んでいると「High」,基
準クロックに対して同期クロックが遅れていると「Lo
w」となる。したがって、制御回路11は基準クロック
(ref.clk)と同期クロック(Int.clk)
との位相比較結果に応じて同期クロックの位相を進めさ
せ、又は遅らせるように遅延回路13の遅延時間を制御
する。
【0056】なお、図8(E)及び図9(D)のサンプ
リングクロックsampleは、制御信号fast_p
のレベルに応じて周期が変化している。したがって、基
準クロック(ref.clk)と同期クロック(In
t.clk)との位相差が所定範囲内に入るまでと、位
相差が所定範囲内に入った後とで、制御回路11及び遅
延回路13における位相調整の周期を変化させることが
できる。
【0057】図10は、本発明のクロック同期回路を用
いた一実施例の半導体装置を示す。図10の半導体装置
はメモリチップであって、クロック同期回路101,イ
ンターフェース回路102,データ入出力回路103,
セルアレイ104,制御回路105を含む。
【0058】本発明のクロック同期回路101は、外部
から供給されるクロックの位相を調整し、その位相を調
整した内部クロックをインターフェース回路102に供
給する。インターフェース回路102では、クロック同
期回路101から供給された内部クロックに従って外部
から供給されるデータを取り込む。このように、本発明
のクロック同期回路101は様々な半導体装置に用いる
ことができる。
【0059】なお、本発明の特許請求の範囲に記載した
位相検出手段は位相比較回路15に相当し、位相調整手
段は制御回路11及び遅延回路13に相当し、クロック
生成手段はクロック生成回路12に相当し、活性化手段
はロックアップシーケンス制御回路14に相当する。
【0060】本発明は、以下の付記に記載されているよ
うな構成が考えられる。
【0061】(付記1) 基準クロックに対する同期ク
ロックの位相差を検出する位相差検出段階と、前記検出
した位相差が所定範囲内でなければ前記同期クロックの
位相を一の方向に変化させる一方、前記検出した位相差
が所定範囲内であれば前記同期クロックの位相を前記検
出した位相差に応じて前記一の方向又は他の方向に変化
させる位相調整段階とを有するクロック同期方法。
【0062】(付記2) 前記位相差検出段階は、前記
基準クロックに対する同期クロックの位相差が所定範囲
内にあるか否かを判定する第1判定段階と、前記基準ク
ロックに対して同期クロックの位相が進んでいるか又は
遅れているかを判定する第2判定段階とを有する付記1
記載のクロック同期方法。
【0063】(付記3) 前記位相調整段階は、前記検
出した位相差が所定範囲内でなければ第1の時間間隔で
前記同期クロックの位相を一の方向に変化させる一方、
前記検出した位相差が所定範囲内であれば第2の時間間
隔で前記同期クロックの位相を前記検出した位相差に応
じて前記一の方向又は他の方向に変化させることを特徴
とする付記1記載のクロック同期方法。
【0064】(付記4) 活性化又は非活性化を制御す
る制御信号が供給され、前記制御信号が活性化を示した
後、所定時間経過後に前記位相差検出段階を開始させる
活性化段階を更に有する付記1記載のクロック同期方
法。
【0065】(付記5) 前記位相調整段階は、前記検
出した位相差が所定範囲内であるとき、前記基準クロッ
クに対して同期クロックの位相が進んでいれば前記同期
クロックの位相が遅れる方向に変化させ、前記基準クロ
ックに対して同期クロックの位相が遅れていれば前記同
期クロックの位相が進む方向に変化させることを特徴と
する付記1記載のクロック同期方法。
【0066】(付記6) 基準クロックに対する同期ク
ロックの位相差を検出する位相検出手段と、前記位相検
出手段により検出された位相差が所定範囲内でなければ
前記同期クロックの位相を一の方向に変化させる一方、
前記検出した位相差が所定範囲内であれば前記同期クロ
ックの位相を前記検出した位相差に応じて前記一の方向
又は他の方向に変化させる位相調整手段とを有するクロ
ック同期回路。
【0067】(付記7) 前記位相検出手段は、前記基
準クロックに対する同期クロックの位相差が所定範囲内
にあるか否かを判定する第1判定手段と、前記基準クロ
ックに対して同期クロックの位相が進んでいるか又は遅
れているかを判定する第2判定手段とを有する付記6記
載のクロック同期回路。
【0068】(付記8) 前記位相検出手段により検出
された位相差が所定範囲内でなければ第1の時間間隔で
前記同期クロックの位相を一の方向に変化させる一方、
前記位相検出手段により検出された位相差が所定範囲内
であれば第2の時間間隔で前記同期クロックの位相を前
記検出した位相差に応じて前記一の方向又は他の方向に
変化させるクロック生成手段を更に有する付記6記載の
クロック同期回路。
【0069】(付記9) 活性化又は非活性化を制御す
る制御信号が供給され、前記制御信号が活性化を示した
後、所定時間経過後に前記位相検出手段及び位相調整手
段を活性化させる活性化手段を更に有する付記6記載の
クロック同期回路。
【0070】(付記10) 前記位相調整手段は、前記
検出した位相差が所定範囲内であるとき、前記基準クロ
ックに対して同期クロックの位相が進んでいれば前記同
期クロックの位相が遅れる方向に変化させ、前記基準ク
ロックに対して同期クロックの位相が遅れていれば前記
同期クロックの位相が進む方向に変化させることを特徴
とする付記6記載のクロック同期回路。
【0071】(付記11) 基準クロックに対する同期
クロックの位相差を検出する位相検出手段と、前記位相
検出手段により検出された位相差が所定範囲内でなけれ
ば前記同期クロックの位相を一の方向に変化させる一
方、前記検出した位相差が所定範囲内であれば前記同期
クロックの位相を前記検出した位相差に応じて前記一の
方向又は他の方向に変化させる位相調整手段とを有する
ように構成されるクロック同期回路を用いた半導体装
置。
【0072】
【発明の効果】上述の如く、本発明によれば、遅延回路
の最大遅延時間を小さくすることができると共に、クロ
ック同期回路の占有面積を小さくすることが可能であ
る。また、基準クロックに対する同期クロックの位相差
が大きいうちは同期クロックの位相を変化させる時間間
隔を小さくすることにより、位相差を短時間で小さくす
ることが可能である。また、基準クロックに対する同期
クロックの位相差が小さくなった後、同期クロックの位
相を変化させる時間間隔を大きくすることにより、消費
電力を削減することが可能である。さらに、同期クロッ
クが安定した後で位相差の検出及び同期クロックの位相
調整を行うことも可能である。
【0073】
【図面の簡単な説明】
【図1】従来のDLL回路の動作について説明する一例
のタイミング図である。
【図2】本発明の原理について説明する一例のフローチ
ャートである。
【図3】本発明の原理について説明する一例のタイミン
グ図である。
【図4】本発明のクロック同期回路の一実施例のブロッ
ク図である。
【図5】位相比較回路の一実施例の構成図である。
【図6】ロックアップシーケンス制御回路の一実施例の
構成図である。
【図7】クロック生成回路の一実施例の構成図である。
【図8】クロック同期回路が活性化された直後の一例の
タイミング図である。
【図9】モード変化付近の一例のタイミング図である。
【図10】本発明のクロック同期回路を用いた一実施例
の半導体装置である。
【符号の説明】
10,101 クロック同期回路 11 制御回路 12 クロック生成回路 13 遅延回路 14 ロックアップシーケンス制御回路 15 位相比較回路 16 バッファ 20,22,23 位相検出回路 21 基準クロック発生回路 100 半導体装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H03L 7/081 G11C 11/34 362S H03L 7/08 J Fターム(参考) 5B015 JJ03 JJ31 KB82 KB84 NN03 QQ18 5B024 AA01 AA07 AA15 BA21 BA23 CA07 5J106 AA04 CC21 CC59 DD24 FF09 GG10 HH02 KK03 KK38 KK40 5K047 AA16 GG03 GG07 GG09 GG11 GG29

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基準クロックに対する同期クロックの位
    相差を検出する位相差検出段階と、 前記検出した位相差が所定範囲内でなければ前記同期ク
    ロックの位相を一の方向に変化させる一方、前記検出し
    た位相差が所定範囲内であれば前記同期クロックの位相
    を前記検出した位相差に応じて前記一の方向又は他の方
    向に変化させる位相調整段階とを有するクロック同期方
    法。
  2. 【請求項2】 前記位相差検出段階は、前記基準クロッ
    クに対する同期クロックの位相差が所定範囲内にあるか
    否かを判定する第1判定段階と、 前記基準クロックに対して同期クロックの位相が進んで
    いるか又は遅れているかを判定する第2判定段階とを有
    する請求項1記載のクロック同期方法。
  3. 【請求項3】 前記位相調整段階は、前記検出した位相
    差が所定範囲内でなければ第1の時間間隔で前記同期ク
    ロックの位相を一の方向に変化させる一方、前記検出し
    た位相差が所定範囲内であれば第2の時間間隔で前記同
    期クロックの位相を前記検出した位相差に応じて前記一
    の方向又は他の方向に変化させることを特徴とする請求
    項1記載のクロック同期方法。
  4. 【請求項4】 前記位相調整段階は、前記検出した位相
    差が所定範囲内であるとき、前記基準クロックに対して
    同期クロックの位相が進んでいれば前記同期クロックの
    位相が遅れる方向に変化させ、前記基準クロックに対し
    て同期クロックの位相が遅れていれば前記同期クロック
    の位相が進む方向に変化させることを特徴とする請求項
    1記載のクロック同期方法。
  5. 【請求項5】 基準クロックに対する同期クロックの位
    相差を検出する位相検出手段と、 前記位相検出手段により検出された位相差が所定範囲内
    でなければ前記同期クロックの位相を一の方向に変化さ
    せる一方、前記検出した位相差が所定範囲内であれば前
    記同期クロックの位相を前記検出した位相差に応じて前
    記一の方向又は他の方向に変化させる位相調整手段とを
    有するクロック同期回路。
  6. 【請求項6】 前記位相検出手段は、前記基準クロック
    に対する同期クロックの位相差が所定範囲内にあるか否
    かを判定する第1判定手段と、 前記基準クロックに対して同期クロックの位相が進んで
    いるか又は遅れているかを判定する第2判定手段とを有
    する請求項5記載のクロック同期回路。
  7. 【請求項7】 前記位相検出手段により検出された位相
    差が所定範囲内でなければ第1の時間間隔で前記同期ク
    ロックの位相を一の方向に変化させる一方、前記位相検
    出手段により検出された位相差が所定範囲内であれば第
    2の時間間隔で前記同期クロックの位相を前記検出した
    位相差に応じて前記一の方向又は他の方向に変化させる
    クロック生成手段を更に有する請求項5記載のクロック
    同期回路。
  8. 【請求項8】 前記位相調整手段は、前記検出した位相
    差が所定範囲内であるとき、前記基準クロックに対して
    同期クロックの位相が進んでいれば前記同期クロックの
    位相が遅れる方向に変化させ、前記基準クロックに対し
    て同期クロックの位相が遅れていれば前記同期クロック
    の位相が進む方向に変化させることを特徴とする請求項
    5記載のクロック同期回路。
  9. 【請求項9】 基準クロックに対する同期クロックの位
    相差を検出する位相検出手段と、 前記位相検出手段により検出された位相差が所定範囲内
    でなければ前記同期クロックの位相を一の方向に変化さ
    せる一方、前記検出した位相差が所定範囲内であれば前
    記同期クロックの位相を前記検出した位相差に応じて前
    記一の方向又は他の方向に変化させる位相調整手段とを
    有するように構成されるクロック同期回路を用いた半導
    体装置。
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