JP2002158570A - クロック異常検出回路 - Google Patents

クロック異常検出回路

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JP2002158570A
JP2002158570A JP2000349696A JP2000349696A JP2002158570A JP 2002158570 A JP2002158570 A JP 2002158570A JP 2000349696 A JP2000349696 A JP 2000349696A JP 2000349696 A JP2000349696 A JP 2000349696A JP 2002158570 A JP2002158570 A JP 2002158570A
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JP
Japan
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signal
clock
circuit
delay
frequency
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JP2000349696A
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Yoshikazu Nishioka
善和 西岡
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NEC Engineering Ltd
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NEC Engineering Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】監視対象クロック信号よりも周波数の高い検出
用クロック信号を必要とせずクロック信号の異常を検出
してアラームを生成するクロック異常検出回路を提供す
る。 【解決手段】被検出クロック信号(周期t)を2分周
する分周回路11、この分周回路11からの分周出力信
号を、例えば(t×1.5)遅延する遅延回路12、
分周出力信号を回路12からの遅延回路12から出力さ
れる遅延信号およびその反転信号でクロックされるD
−FF14、15およびこれら両D−FF14、15の
出力信号およびを入力とし、、アラーム信号を出
力するOR回路16により構成される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はクロック異常検出回
路、特にデジタル通信等で使用するクロック信号のパル
ス欠落やクロック断を検出してアラーム信号を出力する
クロック異常検出回路に関する。
【0002】
【従来の技術】デジタル回路の動作にはクロック信号が
不可欠であり、クロック信号が遮断したりクロック信号
が欠落するとデジタル回路は正常動作をすることができ
ない。そこで、斯かるデジタル回路、例えばデジタル通
信回路等では、クロック異常を検出し、必要な警報を発
するクロック異常検出回路を備えるのが一般的である。
【0003】この種のクロック信号のパルス欠落又はク
ロック断を検出するクロック異常検出回路の従来例は、
例えば特開平1−288914号公報の「クロック断検
出回路」および特開平5−313780号公報の「クロ
ック信号異常検出回路」等に開示されている。斯かる従
来のクロック異常検出回路のブロック図を、図9に示
す。即ち、分周器1、シフトレジスタ2、一致回路3お
よびフリップフロップ(以下、FFという)4から構成
される。分周器1には被検出クロックが入力され、分周
された出力信号(分周信号)をシフトレジスタ2および
一致回路3に入力する。また、シフトレジスタ2および
FF4には、被検出クロック信号とは別の検出用クロッ
ク信号が入力される。シフトレジスタ2の出力信号は、
一致回路3に入力され、一致回路3の出力は、FF4に
入力される。FF4は、クロック断検出(アラーム)信
号を出力する。
【0004】次に、図9に示す従来のクロック異常検出
回路の動作を説明する。分周器1は、監視対象クロック
(被検出クロック)信号を2分周した分周信号を出力す
る。シフトレジスタ2は、分周器1からの分周出力と検
出用クロック信号を受けて、検出用クロック信号が入力
する毎に分周回路1の出力を1段づつシフトする。一致
回路3は、分周器1から分周信号およびシフトレジスタ
2からm個の出力を受けて、m番目の検出クロック信号
にて全ての入力値が同じ値であった場合に、一定レベル
の値を出力する。FF4は、一致回路3の一定レベル値
の出力および検出用クロック信号が入力された場合に、
次の(m+1)番目の検出クロック信号において、クロ
ック断検出信号を出力する。即ち、監視対象クロック信
号を分周器1により2分周した信号を、検出用クロック
信号でサンプリングし、サンプリングした結果が(m+
1)回連続して一致したか否かを監視することにより、
クロック断を検出する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来のクロッ
ク異常検出回路では、被検出クロック信号よりも周波数
の高い検出用クロック信号が必要である。従って、被検
出クロック信号の周波数が高い場合には更に高周波の検
出用クロック信号が必要となるので、実施困難か実用的
でない。
【0006】
【発明の目的】従って、本発明の目的は、被検出クロッ
ク信号よりも周波数の高い検出用クロック信号を必要と
せず且つ簡単な回路構成でクロック異常を検出可能にす
るクロック異常検出回路を提供することである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明のクロック異常検
出回路は、被検出クロック信号のパルス欠落やクロック
断を検出してアラーム信号を出力する回路であって、ク
ロック信号を分周して分周信号を生成する分周回路と、
この分周信号を遅延させた遅延信号を生成する遅延回路
と、この遅延信号の立ち上がりおよび立ち下がり時点の
分周信号を保持する1対のD型フリップフロップとを備
え、これらD型フリップフロップの出力信号に基づいて
アラーム信号を出力する。
【0008】また、本発明によるクロック異常検出回路
の好適実施形態によると、1対のD型フリップフロップ
には、遅延信号を相互に位相反転させた信号をクロック
端子に入力する。遅延回路の遅延時間は、遅延信号の立
ち上がりおよび立ち下がり時点が、クロック信号の立ち
下がり時点と略一致するよう、例えばクロック信号の周
期の1.5倍に選定する。遅延回路として、直列接続さ
れた1個以上のディレイバッファを使用する。更に、1
対のD型フリップフロップの出力信号を入力する論理和
ゲート(OR回路)を使用する。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、本発明によるクロック異常
検出回路の好適実施形態の構成および動作を、添付図面
を参照して詳細に説明する。
【0010】先ず、図1は、本発明によるクロック異常
検出回路の好適実施形態の構成を示す。このクロック異
常検出回路10は、2分周回路11、遅延回路12、反
転回路13、D型フリップフロップ(以下、D−FFと
いう)14、15および論理和ゲート(以下、OR回路
という)16から構成される。2分周回路11には、被
検出クロック信号(以下、単にクロック信号という)
が入力される。この2分周回路11から出力される分周
信号は、遅延回路12と、D−FF14およびD−F
F15のデータ端子Dに入力される。遅延回路12から
出力される遅延信号は、D−FF14のクロック端子
および反転回路13に入力される。そして、これら両D
―FF14、15の出力信号およびは、OR回路1
6に入力され、このOR回路16からアラーム信号(又
はクロック異常検出信号)が出力される。
【0011】図1に示すクロック異常検出回路10にお
いて、2分周回路11は、周期tのクロック信号を2
分周、即ち周波数を1/2に分周する分周信号を生成
する。遅延回路12は、この分周信号を(t×1.
5)遅延した遅延信号を生成する。D―FF14は、
遅延信号の立ち上がり時点における分周信号の値を
取り込み、信号をOR回路16の一方の入力端子に出
力する。一方、D―FF15は、遅延信号の立ち下が
り時点における分周信号の値を取り込み、信号をO
R回路16の他方の入力端子に出力する。遅延回路12
から出力される遅延信号の遅延時間は、この遅延信号
の立ち上がりおよび立ち下がり時点が、クロック信号
の立ち下がり時点と略一致するように、例えば(t×
1.5)に選定される。
【0012】次に、クロック異常検出回路10の動作を
図2〜図4のタイミングチャートを参照して説明する。
これら図2〜図4において、〜は、上述した信号
〜に対応する。先ず、図2は、クロック信号の「正
常」時のタイミングチャートを示す。分周信号は、図
2に示す如く、H(高)レベルのパルス幅がt(即ち、
クロック信号の1周期)、L(低)レベルのパルス幅
もtとなる。従って、遅延回路12により(t×1.
5)時間遅延された遅延信号の立ち上がり時に分周信
号の値を取り込むD―FF14の出力信号および
(t×1.5)遅延した遅延信号の立ち下がり時に分
周信号の値を取り込むD―FF15の反転出力信号
は、共にLレベルを出力する。
【0013】次に、図3および図4は、クロック信号
の「クロック(又はパルス)欠落」時のタイミングチャ
ートを示す。分周信号は、クロック欠落位置により、
図3に示す如く、Hレベルのパルス幅が(t×2)以
上となるか又は図4に示す如く、Lレベルのパルス幅
が(t×2)以上となる。即ち、図示の如く、欠落する
クロック数が1個の場合には、(t×2)であるが、2
以上のクロック信号が欠落するとパルス幅は更に大きく
なる。異常時に、分周信号のLレベルのパルス幅が
(t×2)以上となった場合には、図3に示す如く、
(t×1.5)遅延した遅延信号の立ち上がり時に分
周信号の値を取り込むD―FF14の反転出力信号
がHレベルとなる。
【0014】また、異常時に、分周信号のHレベルの
パルス幅が(t×2)以上となった場合には、図4に示
す如く、(t×1.5)遅延した遅延信号の立ち下が
り時点で分周信号の値を取り込むD―FF15の出力
信号がHレベルとなる。OR回路16が出力するアラ
ーム信号は、D―FF14の出力信号がHレベル又
は/およびD―FF15の出力信号がHレベルの場合
に、Hレベルを出力する。上述した構成により、クロッ
ク信号の欠落異常が確実に検出可能である。
【0015】次に、図5は、図1に示す本発明のクロッ
ク異常検出回路の好適実施形態に基づく具体的回路構成
図示す。監視対象クロック信号の正常時の周波数を1
00MHz、周期を10nSとする。図5に示す具体例
では、2分周回路11としてD―FF21、遅延回路1
2として複数のディレイバッファ22および反転回路1
3としてNOT回路23を使用する。D―FF21は、
被検知又は監視対象となる周期10nSのクロック信号
を2分周し、正常時には、周期20nSの分周信号
を生成する。ディレイバッファ22は、2分周信号を
15nS遅延した遅延信号を生成する。D―FF14
は、遅延信号の立ち上がり時点の2分周信号の値を
取り込む。一方、D―FF15は、遅延信号の立下り
時点の2分周信号の値を取り込む。
【0016】次に、図6〜図8のタイミングチャートを
参照して、図5に示すクロック異常検出回路の動作を説
明する。クロック信号が正常時には、2分周信号
は、図6に示す如く、Hレベルのパルス幅が10nS且
つLレベルのパルス幅も10nSとなる。従って、15
nS遅延した遅延信号の立ち上がり時点で、2分周信
号の値を取り込むD―FF14の出力信号および1
5nS遅延した遅延信号の立ち下がり時点で2分周信
号の値を取り込むD―FF15の反転出力信号は、
Lレベルである。
【0017】クロック信号のパルス欠落時には、欠落
クロック信号の位置により、2分周信号は、図7に示
す如く、Hレベルのパルス幅が20nS以上となるか又
は図8に示す如く、Lレベルのパルス幅が20nS以上
となる。異常時に、2分周信号のLレベルのパルス幅
が20nS以上となった場合には、図7に示す如く、1
5nS遅延した遅延信号の立ち上がり時に、2分周信
号の値を取り込むD―FF14の反転出力信号がH
レベルとなる。
【0018】異常時には、2分周信号のHレベルのパ
ルス幅が20nS以上となった場合に、図8に示す如
く、15nS遅延した遅延信号の立ち下がり時点で2
分周信号の値を取り込むD―FF15の出力信号が
Hレベルとなる。OR回路16は、D―FF14の出力
信号がHレベル又はD―FF15の出力信号がHレ
ベルの場合にHレベルを出力する。これにより、クロッ
ク異常検出回路は、アラーム信号を出力する。
【0019】以上、本発明によるクロック信号以上検出
回路の好適実施形態の構成および動作を詳述した。しか
し、斯かる実施形態は、本発明の単なる例示に過ぎず、
何ら本発明を限定するものではないことに留意された
い。本発明の要旨を逸脱することなく、特定用途に応じ
て種々の変形変更が可能であること、当業者には容易に
理解できよう。例えば、遅延回路12は、遅延線その他
の遅延手段であっても良いこと勿論である。
【0020】
【発明の効果】以上の説明から理解される如く、本発明
のクロック異常検出回路によれば、次の如き実用上の顕
著な効果が得られる。先ず、被検出又は監視対象クロッ
ク信号よりも周波数の高い監視用クロック信号を使用し
ないので、簡単な回路でクロックの欠落異常を検出可能
である。また、被検出クロック信号より高周波のクロッ
ク信号を必要としないので、高周波のクロックの異常検
出が可能である。更に、FF、遅延回路、反転回路およ
びOR回路により構成可能であるので、回路構成が簡単
であり、IC(半導体集積回路)化が容易である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるクロック異常検出回路の好適実施
形態の構成図である。
【図2】図1に示すクロック異常検出回路のクロック正
常時の動作を説明するタイミングチャートである。
【図3】図1に示すクロック異常検出回路のクロック異
常(欠落)時のタイミングチャート(その1)である。
【図4】図1に示すクロック異常検出回路のクロック異
常(欠落)時のタイミングチャート(その2)である。
【図5】図1に示す本発明によるクロック異常検出回路
の好適実施形態の具体的回路構成図である。
【図6】図5に示す回路のクロック正常時の動作を説明
するタイミングチャートである。
【図7】図5に示す回路のクロック異常時の動作を説明
するタイミングチャート(その1)である。
【図8】図5に示す回路のクロック異常時の動作を説明
するタイミングチャート(その2)である。
【図9】従来のクロック異常検出回路の構成図である。
【符号の説明】
11 2分周回路 12 遅延回路 13 反転回路 14、15、21 Dフリップフロップ(D−FF) 16 OR回路 22 ディレイバッファ 23 NOT(位相反転)回路

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】被検出クロック信号のパルス欠落やクロッ
    ク断を検出してアラーム信号を出力するクロック異常検
    出回路において、 前記クロック信号を分周して分周信号を生成する分周回
    路と、前記分周信号を遅延させた遅延信号を生成する遅
    延回路と、前記遅延信号の立ち上がりおよび立ち下がり
    時点の前記分周信号を保持する1対のD型フリップフロ
    ップとを備え、該D型フリップフロップの出力信号に基
    づいて前記アラーム信号を出力することを特徴とするク
    ロック異常検出回路。
  2. 【請求項2】前記1対のD型フリップフロップには、前
    記遅延信号を相互に位相反転させた信号をクロック端子
    に入力することを特徴とする請求項1に記載のクロック
    異常検出回路。
  3. 【請求項3】前記遅延回路の遅延時間は、前記遅延信号
    の立ち上がりおよび立ち下がり時点が、前記クロック信
    号の立ち下がり時点と略一致するよう選定することを特
    徴とする請求項1又は2に記載のクロック異常検出回
    路。
  4. 【請求項4】前記遅延回路の遅延時間は、前記クロック
    信号の周期の1.5倍に選定することを特徴とする請求
    項1又は2に記載のクロック異常検出回路。
  5. 【請求項5】前記遅延回路として直列接続された1個以
    上のディレイバッファを使用することを特徴とする請求
    項1乃至4の何れかに記載のクロック異常検出回路。
  6. 【請求項6】前記1対のD型フリップフロップの出力信
    号を入力とする論理和ゲート(OR回路)を使用するこ
    とを特徴とする請求項1乃至5の何れかに記載のクロッ
    ク異常検出回路。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008227936A (ja) * 2007-03-13 2008-09-25 Nec Electronics Corp クロック生成回路、クロック選択回路、及び半導体集積回路

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008227936A (ja) * 2007-03-13 2008-09-25 Nec Electronics Corp クロック生成回路、クロック選択回路、及び半導体集積回路

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