JP2002190735A - Semiconductor integrated circuit - Google Patents

Semiconductor integrated circuit

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JP2002190735A
JP2002190735A JP2000387893A JP2000387893A JP2002190735A JP 2002190735 A JP2002190735 A JP 2002190735A JP 2000387893 A JP2000387893 A JP 2000387893A JP 2000387893 A JP2000387893 A JP 2000387893A JP 2002190735 A JP2002190735 A JP 2002190735A
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Japan
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signal
phase
circuit
data
clock signal
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Application number
JP2000387893A
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Japanese (ja)
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Shinji Yamaura
新司 山浦
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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  • Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)
  • Synchronisation In Digital Transmission Systems (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semiconductor integrated circuit for accurately and speedily synchronizing signals. SOLUTION: The semiconductor integrated circuit for detecting the phase shifting of a clock signal CK and a data signal Data is provided with delay circuits 1, 2 for generating plural judging reference period signals of different phases by shifting the phase of the supplied clock signal CK, phase judging circuits 3 and 4 for detecting the phase shifting between the clock signal CK and the data signal Data by comparing the mutual logical level of the respective judging reference period signals and the data signal Data, and a lock state judging circuit 5 for generating LK/ULK showing a phase state in accordance with the phase shifting detected by the circuits 3 and 4.

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】本発明は半導体集積回路に関
し、さらに詳しくは、信号の位相を同期させるための方
法を実現する半導体集積回路に関するものである。
[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a semiconductor integrated circuit, and more particularly to a semiconductor integrated circuit for realizing a method for synchronizing signal phases.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の位相同期ループ(PLL)回路で
は、データ信号Dataに対する位相差が0となるクロック
信号CKを生成するよう電圧制御発振器(VCO)が制御
される。ここで一般的には、データ信号Dataとクロック
信号CKの位相は位相比較器により比較され、該比較の結
果として位相比較器から出力された位相差信号がローパ
スフィルタを介してVCOへフィードバックされる。
2. Description of the Related Art In a conventional phase locked loop (PLL) circuit, a voltage controlled oscillator (VCO) is controlled to generate a clock signal CK having a phase difference of 0 with respect to a data signal Data. Here, generally, the phase of the data signal Data and the phase of the clock signal CK are compared by a phase comparator, and the phase difference signal output from the phase comparator as a result of the comparison is fed back to the VCO via a low-pass filter. .

【0003】そして、従来においては、上記クロック信
号CKの周波数をデータ信号Dataの周波数と合わせる過程
や両信号の位相差が大きくなるような場合において、同
期をとるために必要とされる時間を短縮するため、ロッ
ク検出回路とループ利得切り替え回路等を用いてPLL
回路の時定数を切り替える方式が採用されることがあ
る。
Conventionally, in the process of adjusting the frequency of the clock signal CK to the frequency of the data signal Data or when the phase difference between the two signals becomes large, the time required for synchronization is reduced. PLL using a lock detection circuit and a loop gain switching circuit
A method of switching a time constant of a circuit may be adopted.

【0004】また、PLL回路は、NRZ(Non-Return
to Zero)方式のデータ信号からクロック信号を再生す
るいわゆるクロック再生回路(Clock&Data Recovery−
CDR)に適用することが検討されている。ここで、N
RZ方式のデータ通信は、クロック信号の論理レベルが
ロウレベルからハイレベルへ遷移するタイミングか、あ
るいはハイレベルからロウレベルへ遷移するタイミング
のいずれか一方のみに追随してデータの符号が変化する
通信方式であり、クロック周波数の1/2が基本波とな
る。
[0004] The PLL circuit is an NRZ (Non-Return).
A clock recovery circuit (Clock & Data Recovery-) that recovers a clock signal from a data signal of the “to Zero” method.
(CDR). Where N
The RZ data communication is a communication method in which the sign of data changes following only one of a timing at which a logic level of a clock signal changes from a low level to a high level and a timing at which a logic level changes from a high level to a low level. Yes, half of the clock frequency is the fundamental wave.

【0005】ここで、従来のロック検出回路を図1に示
す。図1に示されるように、図2(a)に示されるデー
タ信号Dataを遅延回路30により一定時間遅延させるこ
とにより生成された図2(c)に示されたデータ信号D-
Dataと、図2(b)に示されたクロック信号Clockとが
遅延フリップフロップ31に供給される。そして、遅延
フリップフロップ31は、クロック信号Clockがハイレ
ベルである期間T(例えば時刻T1から時刻T2の
間)においてデータ信号D-Dataが遷移すれば、ロックし
ていると判定する。
FIG. 1 shows a conventional lock detection circuit. As shown in FIG. 1, the data signal Data shown in FIG. 2A is generated by delaying the data signal Data shown in FIG.
Data and the clock signal Clock shown in FIG. 2B are supplied to the delay flip-flop 31. Then, if the data signal D-Data transitions during a period TL (for example, between time T1 and time T2) in which the clock signal Clock is at a high level, the delay flip-flop 31 determines that the signal is locked.

【0006】この場合、ロックしていると判定するため
のロック範囲を位相の進みと遅れで対称とするために
は、図2(c)に示されるように、データ信号Dataの遅
延量T を丁度クロック信号Clockがハイレベルとなっ
ている期間T(例えば時刻T1から時刻T2の間)の
半分、つまりクロック信号Clockの1/4周期に設定す
る必要がある。そのため、このような従来のロック検出
回路ではデータ信号Dataの遅延量に関する精度が高く要
求される。また、上記ロック範囲は必ずクロック信号Cl
ockの1/2周期である期間Tに限られるため、自由
度が少ない。
[0006] In this case, in order to determine that it is locked,
To make the lock range symmetrical in phase advance and delay
Is a delay of the data signal Data as shown in FIG.
Total amount T DJust clock signal Clock is at a high level
Period TL(For example, between time T1 and time T2)
Set to half, that is, 1/4 cycle of clock signal Clock
Need to be Therefore, such conventional lock detection
The circuit requires high accuracy regarding the delay amount of the data signal Data.
Required. In addition, the lock range must be the clock signal Cl.
period T, which is a half cycle of ockLFree to be limited to
Less degree.

【0007】そして、上記ロック検出回路がロック状態
からはずれたことは検出できるが、非ロック状態を検出
した場合には、クロック信号の周波数がデータ信号の周
波数より高いためにロック状態から外れたのか、クロッ
ク信号の周波数がデータ信号の周波数より低いためにロ
ック状態から外れたのかを判別することはできないた
め、別途周波数カウンタ等を設けてデータ信号とクロッ
ク信号の周波数を比較する必要があった。
Although the lock detection circuit can detect that the lock detection circuit has deviated from the lock state, when the lock detection circuit detects the non-lock state, it is determined whether the clock signal has a higher frequency than the data signal and thus has deviated from the lock state. Since the frequency of the clock signal is lower than the frequency of the data signal, it is not possible to determine whether the clock signal has deviated from the locked state. Therefore, it is necessary to separately provide a frequency counter or the like and compare the frequencies of the data signal and the clock signal.

【0008】さらに、上記のような周波数カウンタ等を
設ければ、回路規模が増大するばかりでなく、データ信
号とクロック信号の周波数の比較に多大な時間を要し、
該PLL回路を素早くロック状態に復帰させることはで
きないという問題があった。
Further, the provision of the above-described frequency counter not only increases the circuit scale but also requires a great deal of time to compare the frequencies of the data signal and the clock signal.
There is a problem that the PLL circuit cannot be quickly returned to the locked state.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述の問題
を解消するためになされたもので、正確かつ迅速に信号
の同期を図るための信号同期方法を実現する半導体集積
回路を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problem, and it is an object of the present invention to provide a semiconductor integrated circuit which realizes a signal synchronization method for accurately and quickly synchronizing signals. With the goal.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上記の目的は、データ信
号とクロック信号の間におけるロック状態又はアンロッ
ク状態を検出する半導体集積回路であって、データ信号
及びクロック信号が供給され、データ信号又はクロック
信号の少なくとも一方の位相をずらすことにより、デー
タ信号に対するクロック信号の位相遅れが第一の範囲内
であるかどうかを示す第一の位相判定信号を生成する第
一の位相判定回路と、データ信号及びクロック信号が供
給され、データ信号又はクロック信号の少なくとも一方
の位相をずらすことにより、データ信号に対するクロッ
ク信号の位相進みが第二の範囲内であるかどうかを示す
第二の位相判定信号を生成する第二の位相判定回路と、
第一の位相判定信号と第二の位相判定信号が供給され、
第一の位相判定信号と第二の位相判定信号に基づいてデ
ータ信号とクロック信号の間におけるロック状態又はア
ンロック状態を示すロック状態判定信号を生成するロッ
ク状態判定回路とを備えたことを特徴とする半導体集積
回路を提供することにより達成される。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a semiconductor integrated circuit for detecting a locked state or an unlocked state between a data signal and a clock signal, wherein the data signal and the clock signal are supplied, and the data signal or the clock signal is supplied. A first phase determination circuit that generates a first phase determination signal indicating whether a phase delay of the clock signal with respect to the data signal is within a first range by shifting at least one phase of the clock signal; A signal and a clock signal are supplied, and by shifting at least one phase of the data signal or the clock signal, a second phase determination signal indicating whether or not the phase advance of the clock signal with respect to the data signal is within a second range. A second phase determination circuit to generate;
A first phase determination signal and a second phase determination signal are supplied,
A lock state determination circuit that generates a lock state determination signal indicating a lock state or an unlock state between the data signal and the clock signal based on the first phase determination signal and the second phase determination signal. This is achieved by providing a semiconductor integrated circuit as described above.

【0011】このような手段によれば、簡易な構成によ
りクロック信号とデータ信号との位相関係、より具体的
にはクロック信号がデータ信号に対してロック状態であ
るかアンロック状態であるか、を正確に判定することが
できる。
According to such means, the phase relationship between the clock signal and the data signal can be determined by a simple configuration, more specifically, whether the clock signal is locked or unlocked with respect to the data signal. Can be accurately determined.

【0012】ここで、第一の位相判定信号と第二の位相
判定信号が供給され、第一の位相判定回路においてデー
タ信号に対するクロック信号の位相遅れが第一の基準範
囲内からはずれたことが検出されるタイミングと、第二
の位相判定回路においてデータ信号に対するクロック信
号の位相進みが第二の基準範囲内からはずれたことが検
出されるタイミングとに基づいて、データ信号の周波数
とクロック信号の周波数との大小関係を示す周波数判定
信号を生成する周波数判定回路をさらに備えた半導体集
積回路とすることができる。
Here, the first phase determination signal and the second phase determination signal are supplied, and the phase delay of the clock signal with respect to the data signal in the first phase determination circuit is out of the first reference range. Based on the detected timing and the timing at which the second phase determination circuit detects that the phase advance of the clock signal with respect to the data signal has deviated from within the second reference range, the frequency of the data signal and the clock signal The semiconductor integrated circuit further includes a frequency determination circuit that generates a frequency determination signal indicating a magnitude relationship with the frequency.

【0013】また、上記半導体集積回路は、データ信号
の位相とクロック信号の位相を比較して、位相のずれに
応じた比較結果信号を生成する位相比較回路と、ロック
状態判定信号に応じて比較結果信号又は周波数判定信号
を選択的に出力する選択回路とをさらに備えたものとす
ることができ、上記位相比較回路は、Bang−Ban
g型位相比較回路とすることができる。
The semiconductor integrated circuit compares the phase of the data signal with the phase of the clock signal and generates a comparison result signal according to the phase shift. And a selection circuit for selectively outputting a result signal or a frequency determination signal, wherein the phase comparison circuit includes a Bang-Ban
It can be a g-type phase comparison circuit.

【0014】さらに、第一の位相判定回路又は第二の位
相判定回路は、テスト信号と、データ信号又はクロック
信号の少なくとも一方とを入力信号とする論理回路を含
むものとすることができる。
Further, the first phase determination circuit or the second phase determination circuit may include a logic circuit having a test signal and at least one of a data signal and a clock signal as input signals.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】以下において、本発明の実施の形
態を図面を参照して詳しく説明する。なお、図中同一符
号は同一又は相当部分を示す。 [実施の形態1]本発明の実施の形態1に係る半導体集
積回路は、データ信号とクロック信号との間における同
期状態(ロック状態)又は非同期状態(アンロック状
態)を検出する回路であり、その構成が図3に示され
る。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. In the drawings, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts. [First Embodiment] A semiconductor integrated circuit according to a first embodiment of the present invention is a circuit for detecting a synchronous state (lock state) or an asynchronous state (unlock state) between a data signal and a clock signal. The configuration is shown in FIG.

【0016】図3に示されるように、本実施の形態1に
係る半導体集積回路は、遅延回路1,2と、位相判定回
路3,4と、ロック状態判定回路5とを備える。ここ
で、位相判定回路3及び遅延回路2にはクロック信号C
Kが供給され、位相判定回路4及び遅延回路1にはデー
タ信号Dataが供給される。
As shown in FIG. 3, the semiconductor integrated circuit according to the first embodiment includes delay circuits 1 and 2, phase determination circuits 3 and 4, and a lock state determination circuit 5. Here, the clock signal C is supplied to the phase determination circuit 3 and the delay circuit 2.
K is supplied, and the data signal Data is supplied to the phase determination circuit 4 and the delay circuit 1.

【0017】また、位相判定回路3の一方の入力端は遅
延回路1に接続され、位相判定回路4の一方の入力端は
遅延回路2に接続される。そして、ロック状態判定回路
5の二つの入力端はそれぞれ位相判定回路3,4に接続
される。
One input terminal of the phase determination circuit 3 is connected to the delay circuit 1, and one input terminal of the phase determination circuit 4 is connected to the delay circuit 2. The two input terminals of the lock state determination circuit 5 are connected to the phase determination circuits 3 and 4, respectively.

【0018】一般に、上記クロック再生回路(CDR)
では、データ信号から再生され電圧制御発振器(VC
O)から出力されたクロック信号に応じてデータ信号と
クロック信号のタイミングを合わせ直す(「リタイミン
グ」ともいう)ので、データ信号の変化点とクロック信
号が例えばハイレベルからロウレベルへ遷移する変化点
の位相差が一定の範囲内にあるときにロック状態である
と定義される。
In general, the clock recovery circuit (CDR)
In the above, the voltage-controlled oscillator (VC
O) The timing of the data signal and the timing of the clock signal are re-aligned (also referred to as “retiming”) according to the clock signal output from O), so that the transition point of the data signal and the transition point at which the clock signal transitions from high level to low level Is defined as a locked state when the phase difference is within a certain range.

【0019】すなわち、図4に示されるように、図4
(a)に示されたデータ信号Dataに対しては、例えば図
4(b)に示されるように、クロック信号のハイレベル
からロウレベルへの遷移点がデータの変化点を含む時刻
T2から時刻T3の範囲内に含まれる場合にはロック状
態とされ、時刻T1から時刻T2の間及び時刻T3から
時刻T4の間に含まれる場合にはアンロック状態とな
る。
That is, as shown in FIG.
For the data signal Data shown in (a), for example, as shown in FIG. 4B, the transition point from the high level to the low level of the clock signal is from time T2 including the data change point to time T3. Is included in the range, the state is locked, and when the time is included between time T1 and time T2 and between time T3 and time T4, the state is unlocked.

【0020】ここで、上記のようなロック又はアンロッ
ク状態を検出する手段としては、クロック信号と同一周
波数を有しデューティが異なる図4(c)に示された信
号SAを用いることにより、データ信号Dataが遷移した
際に該信号SAが1(論理レベルがハイレベル)であれ
ばロック状態、0(論理レベルがロウレベル)であれば
アンロック状態であると判定する方法も考えられる。こ
のような方法を実現するロック検出回路としては図5に
示される回路も考えられる。
Here, as means for detecting the locked or unlocked state as described above, the signal SA shown in FIG. 4C having the same frequency as the clock signal and having a different duty is used. When the signal Data transitions, a method may be considered in which if the signal SA is 1 (logical level is high), the locked state is determined, and if the signal SA is 0 (logical level is low), the locked state is determined. A circuit shown in FIG. 5 is also conceivable as a lock detection circuit for realizing such a method.

【0021】図5に示されるように、このロック検出回
路は遅延回路30,32と遅延フリップフロップ31及
びNAND回路33を備える。このような構成を有する
ロック検出回路は、図6(b)に示されたクロック信号
Clockを二つに分け、図6(c)に示されるように一方
を遅延回路(反転回路)32で時間TD1だけ遅延させ
てクロック信号D-Clockを生成する。そして、これら二
つのクロック信号Clock,D-ClockをNAND回路33に
より合成することによって、図6(d)に示される信号
を生成し、クロック信号Clockのデューティを変化
させている。
As shown in FIG. 5, the lock detecting circuit includes delay circuits 30, 32, a delay flip-flop 31, and a NAND circuit 33. The lock detection circuit having such a configuration is provided with a clock signal shown in FIG.
The clock is divided into two, and one is delayed by a time T D1 by a delay circuit (inverting circuit) 32 as shown in FIG. 6C to generate a clock signal D-Clock. Then, by combining these two clock signals Clock and D-Clock with the NAND circuit 33, the signal SN shown in FIG. 6D is generated, and the duty of the clock signal Clock is changed.

【0022】しかしながら、データ信号Data及びクロッ
ク信号が高い周波数になると、高調波を含む上記信号S
Aのようなデューティの異なる波形を作ること及びクロ
ック信号との位相関係を調整することが困難になってく
るので、クロック信号の波形をそのまま利用する方法が
必要である。
However, when the frequency of the data signal Data and the clock signal becomes high, the signal S including harmonics becomes high.
Since it becomes difficult to generate waveforms having different duties such as A and to adjust the phase relationship with the clock signal, a method is required that uses the waveform of the clock signal as it is.

【0023】従って、本実施の形態1に係る半導体集積
回路では、上記信号SAの代わりに図4(b)に示され
たクロック信号CKを異なる位相だけずらすことによ
り、位相のずれを判定する際の基準とされる図4(d)
及び図4(e)に示された信号SB,SCを生成し、こ
れらの信号とデータ信号Dataの変化点とを比較して該比
較結果を合成することによりロック状態の判定出力信号
を生成する。
Therefore, in the semiconductor integrated circuit according to the first embodiment, the phase shift is determined by shifting the clock signal CK shown in FIG. 4B by a different phase instead of the signal SA. Fig. 4 (d), which is the reference for
And the signals SB and SC shown in FIG. 4 (e) are generated, and these signals are compared with the changing points of the data signal Data, and the comparison result is synthesized to generate a lock state determination output signal. .

【0024】このとき、上記信号SBは、アンロックと
判定する位相区間(時刻T1から時刻T2の間、又は時
刻T3から時刻T4の間)の半分に相当する時間τだけ
図4(b)に示されたクロック信号CKを遅延させた信
号とされる。また、上記信号SCはクロック信号CKを
クロック信号CKの半周期に相当する時間遅らせると共
に、上記位相区間の半分に相当する時間τだけ位相を早
めた信号とされる。
At this time, the signal SB is as shown in FIG. 4B for a time τ corresponding to a half of the phase section (from time T1 to time T2, or from time T3 to time T4) for determining unlocking. This is a signal obtained by delaying the indicated clock signal CK. The signal SC is a signal obtained by delaying the clock signal CK by a time corresponding to a half cycle of the clock signal CK and advancing the phase by a time τ corresponding to half of the phase section.

【0025】ここで特に、図4(e)に示された該信号
SCについては、遅延という方法によって生成すること
は難しい。従って、本実施の形態1に係る半導体集積回
路では、クロック信号CKを反転させて図4(f)に示
された信号SC’を生成すると共に、信号SBを生成す
るときにクロック信号CKを遅延させる時間だけデータ
信号Dataを遅延させることにより、クロック信号CKと
信号SCとの位相関係と等価的な位相関係を得ることと
する。
Here, it is particularly difficult to generate the signal SC shown in FIG. 4E by a method called delay. Therefore, in the semiconductor integrated circuit according to the first embodiment, the clock signal CK is inverted to generate the signal SC ′ shown in FIG. 4F, and the clock signal CK is delayed when the signal SB is generated. By delaying the data signal Data by the time to be performed, a phase relationship equivalent to the phase relationship between the clock signal CK and the signal SC is obtained.

【0026】以上より、信号SBを生成するための遅延
回路と信号SCを生成するための遅延回路とを共通化す
ることによって、データ信号Dataの変化点を中心とする
前後対称のロック検出範囲(それらの範囲の和は時刻T
2から時刻T3の間となる)が得られ、また位相判定手
段として二つの同一な回路を用いることができる。そし
てさらには、二つの該位相判定手段から出力される信号
を合成する手段としては、単純な論理和あるいは論理積
をとる回路が採用され、最終的にロックあるいはアンロ
ック状態を判定する信号が得られる。
As described above, by using a common delay circuit for generating the signal SB and a common delay circuit for generating the signal SC, a lock detection range (symmetrical) around the change point of the data signal Data can be used. The sum of those ranges is the time T
2 to time T3), and two identical circuits can be used as the phase determination means. Further, as a means for synthesizing the signals output from the two phase determining means, a circuit for obtaining a simple logical sum or logical AND is employed, and finally a signal for determining the locked or unlocked state is obtained. Can be

【0027】ここで、図7は、図3に示された本実施の
形態1に係る半導体集積回路の一具体例を示す回路図で
ある。図7に示されるように、位相判定回路3,4はそ
れぞれ遅延フリップフロップ(D−FF)3a,4aに
より構成することができ、ロック状態判定回路5はNA
ND回路5aにより構成することができる。
FIG. 7 is a circuit diagram showing a specific example of the semiconductor integrated circuit according to the first embodiment shown in FIG. As shown in FIG. 7, the phase determination circuits 3 and 4 can be configured by delay flip-flops (D-FF) 3a and 4a, respectively, and the lock state determination circuit 5
It can be constituted by the ND circuit 5a.

【0028】また、図7に示された半導体集積回路は、
等価的に図8に示された半導体集積回路として構成する
こともできる。すなわち、図8に示された半導体集積回
路は、図7に示された半導体集積回路に比してクロック
信号CKが供給されるバッファ7と、データ信号Dataが
供給されるバッファ8とをさらに備え、NAND回路5
aの代わりにOR回路6が備えられる。
The semiconductor integrated circuit shown in FIG.
It can be equivalently configured as the semiconductor integrated circuit shown in FIG. That is, the semiconductor integrated circuit shown in FIG. 8 further includes a buffer 7 to which a clock signal CK is supplied and a buffer 8 to which a data signal Data is supplied, as compared with the semiconductor integrated circuit shown in FIG. , NAND circuit 5
An OR circuit 6 is provided instead of a.

【0029】これにより、図8に示された半導体集積回
路によれば、予めバッファ7,8によりクロック信号C
K及びデータ信号Dataを反転させておくことにより、容
易にロックあるいはアンロック状態を判定する信号を生
成することができる。
As a result, according to the semiconductor integrated circuit shown in FIG.
By inverting K and the data signal Data, it is possible to easily generate a signal for determining the locked or unlocked state.

【0030】以下において、図8に示された半導体集積
回路の動作を、図9に示されたタイミングチャートを参
照しつつ説明する。まず、図9(a)に示されるクロッ
ク信号CKがバッファ7に供給され、図9(b)に示さ
れるデータ信号Dataがバッファ8に供給される。
The operation of the semiconductor integrated circuit shown in FIG. 8 will be described below with reference to a timing chart shown in FIG. First, the clock signal CK shown in FIG. 9A is supplied to the buffer 7, and the data signal Data shown in FIG. 9B is supplied to the buffer 8.

【0031】そして、バッファ7は該クロック信号CK
を反転させ、図9(c)に示された反転クロック信号/
CK(信号)を生成して遅延フリップフロップ3aに
供給する。また、バッファ7は反転クロック信号/CK
(信号)を遅延回路2に供給する。この遅延回路2は
供給された信号を反転すると共に所定時間遅延させ、
図9(f)に示されたクロック信号CK’(信号)を
遅延フリップフロップ4aに供給する。
The buffer 7 receives the clock signal CK.
Is inverted, and the inverted clock signal / shown in FIG.
CK (signal) is generated and supplied to the delay flip-flop 3a. The buffer 7 has an inverted clock signal / CK
(Signal) to the delay circuit 2. This delay circuit 2 inverts the supplied signal and delays it by a predetermined time,
The clock signal CK ′ (signal) shown in FIG. 9F is supplied to the delay flip-flop 4a.

【0032】一方、バッファ8は該データ信号Dataを反
転させ、図9(g)に示された反転データ信号/Data
(信号)を生成して遅延フリップフロップ4aに供給
する。また、バッファ8は反転データ信号/Data(信号
)を遅延回路1に供給する。この遅延回路1は供給さ
れた信号を反転すると共に所定時間遅延させ、図9
(d)に示されたデータ信号Data’(信号)を遅延フ
リップフロップ3aに供給する。
On the other hand, the buffer 8 inverts the data signal Data and outputs the inverted data signal / Data shown in FIG.
(Signal) is generated and supplied to the delay flip-flop 4a. The buffer 8 supplies the inverted data signal / Data (signal) to the delay circuit 1. The delay circuit 1 inverts the supplied signal and delays the signal by a predetermined time.
The data signal Data '(signal) shown in (d) is supplied to the delay flip-flop 3a.

【0033】ここで、図9(d)に示されるように、デ
ータ信号Data’が時刻T3においてロウレベル(L)か
らハイレベル(H)に遷移すると、時刻T3における反
転クロック信号/CKのレベルがロウレベルであること
に応じて図9(e)に示された信号がハイレベルから
ロウレベルへ遷移し、ラッチされる。また、図9(d)
に示されるように、データ信号Data’が時刻T5におい
てロウレベル(L)からハイレベル(H)に遷移する場
合には、時刻T5における反転クロック信号/CKのレ
ベルがハイレベルであることに応じて図9(e)に示さ
れた信号がロウレベルからハイレベルへ遷移し、ラッ
チされる。
Here, as shown in FIG. 9D, when the data signal Data 'makes a transition from the low level (L) to the high level (H) at the time T3, the level of the inverted clock signal / CK at the time T3 changes. In response to the low level, the signal shown in FIG. 9E changes from the high level to the low level and is latched. FIG. 9D
When the data signal Data 'transits from low level (L) to high level (H) at time T5, as shown in FIG. 7, the level of the inverted clock signal / CK at time T5 is high. The signal shown in FIG. 9E transitions from a low level to a high level and is latched.

【0034】ここで、信号がロウレベルである時刻T
3から時刻T5の間においては、図4に示された信号S
Cを判断基準としたとき、クロック信号CKがアンロッ
ク状態にあることを意味する。
Here, at time T when the signal is at the low level,
3 to the time T5, the signal S shown in FIG.
When C is used as a criterion, it means that the clock signal CK is in an unlocked state.

【0035】同様に、図9(g)に示されるように、反
転データ信号/Dataが時刻T4においてロウレベル
(L)からハイレベル(H)に遷移すると、時刻T4に
おけるクロック信号CK’のレベルがロウレベルである
ことに応じて図9(h)に示された信号がハイレベル
からロウレベルへ遷移し、ラッチされる。また、図9
(g)に示されるように、反転データ信号/Dataが時刻
T6においてロウレベル(L)からハイレベル(H)に
遷移する場合には、時刻T6におけるクロック信号C
K’のレベルがハイレベルであることに応じて図9
(h)に示された信号がロウレベルからハイレベルへ
遷移し、ラッチされる。
Similarly, as shown in FIG. 9 (g), when the inverted data signal / Data transitions from low level (L) to high level (H) at time T4, the level of the clock signal CK 'at time T4 changes. In response to the low level, the signal shown in FIG. 9H transitions from the high level to the low level and is latched. FIG.
As shown in (g), when the inverted data signal / Data transitions from low level (L) to high level (H) at time T6, the clock signal C at time T6
According to the fact that the level of K ′ is high, FIG.
The signal shown in (h) transitions from low level to high level and is latched.

【0036】ここで、信号がロウレベルである時刻T
4から時刻T6の間においては、図4に示された信号S
Bを判断基準としたとき、クロック信号CKがアンロッ
ク状態にあることを意味する。
Here, at the time T when the signal is at the low level,
4 to time T6, the signal S shown in FIG.
When B is used as a criterion, it means that the clock signal CK is in an unlocked state.

【0037】そして、図8に示されたOR回路6は、図
9(e)に示された信号と図9(h)に示された信号
との論理和をとり、ロック状態であるかアンロック状
態であるかを示す図9(i)に示された信号LK/UL
K(信号)を生成し出力する。
The OR circuit 6 shown in FIG. 8 takes the logical sum of the signal shown in FIG. 9E and the signal shown in FIG. The signal LK / UL shown in FIG.
Generate and output K (signal).

【0038】以上より、信号LK/ULKがハイレベル
の期間はクロック信号CKがデータ信号Dataに対してロ
ック状態であることを意味し、ロウレベルの期間はアン
ロック状態であることを意味する。
As described above, while the signal LK / ULK is at a high level, the clock signal CK is in a locked state with respect to the data signal Data, and when the signal LK / ULK is at a low level, it is in an unlocked state.

【0039】なお、図4(d)に示された信号SBは図
9(f)に示されたクロック信号CK’(信号)に相
当し、図4(f)に示された信号SC’は図9(c)に
示された反転クロック信号/CK(信号)に相当する
ことになる。
The signal SB shown in FIG. 4D corresponds to the clock signal CK '(signal) shown in FIG. 9F, and the signal SC' shown in FIG. This corresponds to the inverted clock signal / CK (signal) shown in FIG.

【0040】以上より、本発明の実施の形態1に係る半
導体集積回路によれば、簡易な構成によりクロック信号
CKとデータ信号Dataとの位相関係、より具体的にはク
ロック信号CKがデータ信号Dataに対してロック状態で
あるかアンロック状態であるか、を正確に判定すること
ができる。 [実施の形態2]図10は、本発明の実施の形態2に係
る半導体集積回路の構成を示す図である。ここで、本実
施の形態2に係る半導体集積回路は、上記の実施の形態
1に係る半導体集積回路と同様に、クロック信号CKが
データ信号Dataに対してロック状態にあるかアンロック
状態にあるかを判定すると共に、さらにクロック信号C
Kの周波数がデータ信号Dataの周波数に比して高いか低
いかを判定する機能を有するものである。
As described above, according to the semiconductor integrated circuit according to the first embodiment of the present invention, the phase relationship between clock signal CK and data signal Data, more specifically, clock signal CK is applied to data signal Data with a simple configuration. , It can be accurately determined whether it is locked or unlocked. [Second Embodiment] FIG. 10 is a diagram showing a configuration of a semiconductor integrated circuit according to a second embodiment of the present invention. Here, in the semiconductor integrated circuit according to the second embodiment, similarly to the semiconductor integrated circuit according to the first embodiment, clock signal CK is locked or unlocked with respect to data signal Data. And further, the clock signal C
It has a function of determining whether the frequency of K is higher or lower than the frequency of the data signal Data.

【0041】図10に示されるように、本実施の形態2
に係る半導体集積回路は、図3に示された半導体集積回
路と同様な構成を有するが、位相判定回路3,4に接続
された周波数高低判定回路9をさらに備える点で相違す
るものである。
As shown in FIG. 10, the present embodiment 2
Has a configuration similar to that of the semiconductor integrated circuit shown in FIG. 3, but is different in that the semiconductor integrated circuit further includes a frequency high / low determination circuit 9 connected to the phase determination circuits 3 and 4.

【0042】そして、この周波数高低判定回路9は、よ
り具体的には図11に示されるように、遅延フリップフ
ロップ3a,4aに接続されたセット・リセットフリッ
プフロップ10により構成することができる。
The frequency level judging circuit 9 can be constituted by a set / reset flip-flop 10 connected to the delay flip-flops 3a and 4a, as shown in FIG.

【0043】次に、本実施の形態2に係る半導体集積回
路の動作を、図12に示されたタイミングチャートを参
照しつつ説明する。なお、図12においてはクロック信
号CKの周波数がデータ信号Dataより低い場合が示され
る。
Next, the operation of the semiconductor integrated circuit according to the second embodiment will be described with reference to a timing chart shown in FIG. FIG. 12 shows a case where the frequency of the clock signal CK is lower than that of the data signal Data.

【0044】本実施の形態2に係る半導体集積回路は、
上記実施の形態1に係る半導体集積回路と同様に動作す
るが、セット・リセットフリップフロップ10により図
12(j)に示された信号SQ(信号)が生成され、
出力される。
The semiconductor integrated circuit according to the second embodiment,
The operation is the same as that of the semiconductor integrated circuit according to the first embodiment, except that the set / reset flip-flop 10 generates the signal SQ (signal) shown in FIG.
Is output.

【0045】図12(a)及び図12(b)に示される
ように、クロック信号CKの位相はデータ信号Dataの位
相に対し時間の経過と共に遅れていくため、図12
(e)に示されるようにまず時刻T3において遅延フリ
ップフロップ3aから出力される信号がハイレベルか
らロウレベルへ遷移する。そして、時刻T6において
は、遅延フリップフロップ4aから出力される信号もハ
イレベルからロウレベルへ遷移し、OR回路6はアンロ
ック状態を示すロウレベルの信号(信号)を出力す
る。
As shown in FIGS. 12A and 12B, the phase of the clock signal CK lags behind the phase of the data signal Data with the passage of time.
As shown in (e), first, at time T3, the signal output from the delay flip-flop 3a transitions from a high level to a low level. At time T6, the signal output from delay flip-flop 4a also transitions from high level to low level, and OR circuit 6 outputs a low-level signal (signal) indicating an unlocked state.

【0046】さらに、時刻T7になると、クロック信号
CKの位相が再度データ信号Dataの位相に近づくため、
遅延フリップフロップ3aから出力される信号がハイレ
ベルとなる。そして、時刻T8においては、遅延フリッ
プフロップ4aから出力される信号もロウレベルからハ
イレベルに遷移し初期状態に戻る。
Further, at time T7, the phase of the clock signal CK approaches the phase of the data signal Data again.
The signal output from the delay flip-flop 3a goes high. Then, at time T8, the signal output from the delay flip-flop 4a also transitions from low to high and returns to the initial state.

【0047】ここで、図12(j)に示されるように、
セット・リセットフリップフロップ10は、S端子にハ
イレベル(論理値1)の信号が入力されると共にR端子
にロウレベル(論理値0)の信号が入力される時刻T4
から時刻T6まではハイレベルの信号SQを出力し、S
端子及びR端子にロウレベル(論理値0)の信号が入力
される時刻T6から時刻T7までは信号SQのレベルを
ハイレベルに保持する。そして、S端子にロウレベルの
信号が入力されると共にR端子にハイレベルの信号が入
力される時刻T7から時刻T8まではロウレベルの信号
SQを出力する。
Here, as shown in FIG.
In the set / reset flip-flop 10, a time T4 when a high-level (logical value 1) signal is input to the S terminal and a low-level (logical value 0) signal is input to the R terminal.
From the time T6 to the time T6.
From time T6 when a low-level (logical value 0) signal is input to the terminal and the R terminal, the level of the signal SQ is held at a high level from time T7. Then, a low-level signal SQ is output from time T7 to time T8 when a low-level signal is input to the S terminal and a high-level signal is input to the R terminal.

【0048】なお、クロック信号CKの周波数がデータ
信号Dataの周波数より高い場合には、逆に遅延フリップ
フロップ4aの出力は遅延フリップフロップ3aより先
に変化する。
When the frequency of the clock signal CK is higher than the frequency of the data signal Data, the output of the delay flip-flop 4a changes before the output of the delay flip-flop 3a.

【0049】従って、遅延フリップフロップ3a,4a
のいずれが先にアンロック状態(ロウレベル)の出力信
号を出力するかによって、セット・リセットフリップフ
ロップ10から出力される信号SQの論理レベルが決め
られるため、信号SQの論理レベルに応じてクロック信
号CKの周波数がデータ信号Dataの周波数より高いか低
いかを容易に判定することができる。
Therefore, the delay flip-flops 3a, 4a
The logic level of the signal SQ output from the set / reset flip-flop 10 is determined by which of the two outputs the unlocked (low level) output signal first. Whether the frequency of CK is higher or lower than the frequency of the data signal Data can be easily determined.

【0050】また、本発明の実施の形態2に係る半導体
集積回路によれば、二つの位相判定回路3,4が共に出
力信号を遷移させることにより得られるロック状態の判
定結果よりも、必ず先に周波数の比較結果を得ることが
できるため、周波数高低判定回路9から出力された信号
H/Lをロック状態判定回路5から出力されるアンロッ
ク信号ULKによりゲートするための遅延回路が不要と
なり、マージンも大きくとれるため、半導体集積回路の
簡素化を図ると共に信頼性の高い動作を実現することが
できる。 [実施の形態3]図13は、本発明の実施の形態3に係
る半導体集積回路の構成を示す図である。ここで、本実
施の形態3に係る半導体集積回路は、上記の実施の形態
2に係る半導体集積回路と同様に、クロック信号CKが
データ信号Dataに対してロック状態にあるかアンロック
状態にあるかを判定すると共に、クロック信号CKの周
波数がデータ信号Dataの周波数に比して高いか低いかを
判定する機能を有するものであるが、さらにロック状態
から外れアンロック状態になった場合には上記判定に基
づいて速やかにロック状態に復帰できる機能を有するも
のである。
Further, according to the semiconductor integrated circuit according to the second embodiment of the present invention, the two phase determination circuits 3 and 4 must be both earlier than the lock state determination result obtained by transitioning the output signal. Therefore, a delay circuit for gating the signal H / L output from the frequency high / low determination circuit 9 by the unlock signal ULK output from the lock state determination circuit 5 becomes unnecessary. Since a large margin can be obtained, the semiconductor integrated circuit can be simplified and highly reliable operation can be realized. [Third Embodiment] FIG. 13 shows a structure of a semiconductor integrated circuit according to a third embodiment of the present invention. Here, in the semiconductor integrated circuit according to the third embodiment, similarly to the semiconductor integrated circuit according to the second embodiment, the clock signal CK is locked or unlocked with respect to the data signal Data. Has a function of determining whether the frequency of the clock signal CK is higher or lower than the frequency of the data signal Data. It has a function of quickly returning to the locked state based on the above determination.

【0051】図13に示されるように、本実施の形態3
に係る半導体集積回路は、図10に示された半導体集積
回路からなるロック検出回路13と、クロック信号CK
とデータ信号Dataとを入力する位相比較回路11と、セ
レクタ回路12とを備える。
As shown in FIG. 13, the third embodiment
Is a lock detection circuit 13 composed of the semiconductor integrated circuit shown in FIG. 10 and a clock signal CK.
And a data signal Data, and a selector circuit 12.

【0052】ここで、位相比較回路11はクロック信号
CKとデータ信号Dataの位相を比較してその位相差を示
す信号を出力する。また、セレクタ回路12は位相比較
回路11と周波数高低判定回路9及びロック状態判定回
路5に接続され、ロック状態判定回路5から供給される
信号LK/ULKに応じて、位相比較回路11から出力
される信号又は周波数高低判定回路9から出力される
信号のいずれか一方を位相周波数比較信号CSとして
選択的に出力する。
Here, the phase comparison circuit 11 compares the phases of the clock signal CK and the data signal Data and outputs a signal indicating the phase difference. The selector circuit 12 is connected to the phase comparison circuit 11, the frequency high / low determination circuit 9 and the lock state determination circuit 5, and is output from the phase comparison circuit 11 in accordance with the signal LK / ULK supplied from the lock state determination circuit 5. Signal or the signal output from the frequency high / low determination circuit 9 is selectively output as the phase frequency comparison signal CS.

【0053】以下において、本実施の形態3に係る半導
体集積回路の動作を、図14に示されたタイミングチャ
ートを参照しつつ説明する。本実施の形態3に係る半導
体集積回路は、上記実施の形態2に係る半導体集積回路
と同様に動作するが、位相比較回路11によりクロック
信号CKとデータ信号Dataとの位相が比較され、その比
較結果として図14(i)に示された信号がセレクタ
回路12へ出力される。
The operation of the semiconductor integrated circuit according to the third embodiment will be described below with reference to the timing chart shown in FIG. The semiconductor integrated circuit according to the third embodiment operates in the same manner as the semiconductor integrated circuit according to the second embodiment. However, the phase of the clock signal CK and the data signal Data is compared by the phase comparison circuit 11, and the comparison is performed. As a result, the signal shown in FIG.

【0054】一方、図14に示される例においては、図
14(a)に示されたクロック信号CKの周波数が図1
4(b)に示されたデータ信号Dataの周波数より高いた
め、該周波数の関係を示す信号SQが周波数高低判定回
路9からセレクタ回路12へ供給される。
On the other hand, in the example shown in FIG. 14, the frequency of the clock signal CK shown in FIG.
Since the frequency of the data signal Data shown in FIG. 4B is higher than that of the data signal Data, the signal SQ indicating the relationship between the frequencies is supplied from the frequency level judgment circuit 9 to the selector circuit 12.

【0055】ここで、図14(g)及び図14(j)に
示されるように、セレクタ回路12はロック状態判定回
路5から供給される信号がハイレベルとされるロック状
態においては、位相比較回路11から出力される信号
を位相周波数比較信号CSとして選択的に出力し、ロッ
ク状態判定回路5から供給される信号がロウレベルとさ
れるアンロック状態においては、周波数高低判定回路9
から出力される信号SQ(信号)を位相周波数比較信
号CSとして選択的に出力する。従って、図14(j)
に示される時刻T2から時刻T4までの斜線部において
は、位相周波数比較信号CSとしてハイレベルの信号S
Qがセレクタ回路12から出力される。
Here, as shown in FIGS. 14 (g) and 14 (j), the selector circuit 12 performs the phase comparison in the locked state where the signal supplied from the locked state determining circuit 5 is at the high level. The signal output from the circuit 11 is selectively output as the phase frequency comparison signal CS, and in the unlock state where the signal supplied from the lock state determination circuit 5 is at a low level, the frequency level determination circuit 9
Are selectively output as the phase frequency comparison signal CS. Therefore, FIG.
In the hatched portion from time T2 to time T4 shown in FIG.
Q is output from the selector circuit 12.

【0056】ここで、一般的なPLL回路では位相比較
回路11の出力信号がローパスフィルタを通して電圧制
御発振器(VCO)にフィードバックされる。そして、
この場合における上記出力信号(信号)の波形は、横
軸をクロック信号CKのデータ信号Dataに対する位相進
みとしたとき、図15に示されるような鋸波となり、そ
の平均値は該鋸刃の中点(縦目盛0.5)を通る実線AL
1により示される。
Here, in a general PLL circuit, the output signal of the phase comparison circuit 11 is fed back to a voltage controlled oscillator (VCO) through a low-pass filter. And
In this case, the waveform of the output signal (signal) becomes a sawtooth wave as shown in FIG. 15 when the abscissa indicates the phase advance of the clock signal CK with respect to the data signal Data, and the average value is the average value of the sawtooth. Solid line AL passing through a point (vertical scale 0.5)
Indicated by 1.

【0057】一方、本実施の形態3に係るセレクタ回路
12から出力される位相周波数比較信号CSは、上記の
ようにアンロック状態において周波数高低判定回路9か
ら出力される信号SQとされるため、図15に示される
ように時刻T0までと時刻T2から時刻T4までの間は
縦目盛1の大きさを有するハイレベルの信号となる。
On the other hand, the phase frequency comparison signal CS output from the selector circuit 12 according to the third embodiment is the signal SQ output from the frequency level judgment circuit 9 in the unlocked state as described above. As shown in FIG. 15, a high-level signal having the size of the vertical scale 1 is obtained from time T0 to time T2 to time T4.

【0058】これより、位相周波数比較信号CSの平均
値は、図15の破線AL2により示されるため、位相比
較回路11から出力された鋸波からなる信号の平均値よ
り上昇することが分かる。
From this, it can be seen that the average value of the phase frequency comparison signal CS is higher than the average value of the signal composed of the sawtooth wave output from the phase comparison circuit 11 because it is indicated by the broken line AL2 in FIG.

【0059】従って、電圧制御発振器に供給される位相
周波数比較信号CSの平均値が増加するため、クロック
信号CKの周波数がデータ信号Dataの周波数より高い上
記例において、電圧制御発振器により生成するクロック
信号CKの周波数がより効果的に下げられることにな
る。
Accordingly, since the average value of the phase frequency comparison signal CS supplied to the voltage controlled oscillator increases, the frequency of the clock signal CK is higher than the frequency of the data signal Data. The frequency of CK will be reduced more effectively.

【0060】以上より、本発明の実施の形態3に係る半
導体集積回路によれば、電圧制御発振器(VCO)によ
り生成されるクロック信号CKをより速く所望の周波数
を持った信号とすることができる。 [実施の形態4]図16は、本発明の実施の形態4に係
る半導体集積回路の構成を示す回路図である。図16に
示されるように、本実施の形態4に係る半導体集積回路
は、図13に示された実施の形態3に係る半導体集積回
路と同様な構成を有し、ロック検出回路14と、BBD
(Bang-Bang Type Phase Detector)位相比較回路15
と、セレクタ回路16,17とオペアンプ18とを備え
る。
As described above, according to the semiconductor integrated circuit according to the third embodiment of the present invention, clock signal CK generated by a voltage controlled oscillator (VCO) can be made a signal having a desired frequency faster. . [Fourth Embodiment] FIG. 16 is a circuit diagram showing a configuration of a semiconductor integrated circuit according to a fourth embodiment of the present invention. As shown in FIG. 16, the semiconductor integrated circuit according to the fourth embodiment has a configuration similar to that of the semiconductor integrated circuit according to the third embodiment shown in FIG.
(Bang-Bang Type Phase Detector) Phase Comparison Circuit 15
, Selector circuits 16 and 17 and an operational amplifier 18.

【0061】そして、ロック検出回路14は、図11に
示された半導体集積回路と同様な構成を有し、遅延回路
1,2と、遅延フリップフロップ3b,4bと、OR回
路6と、セット・リセットフリップフロップ19とを含
む。
The lock detection circuit 14 has a configuration similar to that of the semiconductor integrated circuit shown in FIG. 11, and includes delay circuits 1 and 2, delay flip-flops 3b and 4b, an OR circuit 6, a set And a reset flip-flop 19.

【0062】ここで、BBD位相比較回路15にはクロ
ック信号CKとデータ信号Dataとが供給され、セレクタ
回路16にはBBD位相比較回路15からの出力Up
と、セット・リセットフリップフロップ19からの出力
Q(信号CKL)とが供給される。また、セレクタ回路
17にはBBD位相比較回路15からの出力Dnと、セ
ット・リセットフリップフロップ19からの出力/Q
(信号CKH)とが供給される。そしてさらに、オペア
ンプ18は二つのセレクタ回路16,17に接続され
る。
Here, the clock signal CK and the data signal Data are supplied to the BBD phase comparator 15, and the output Up from the BBD phase comparator 15 is supplied to the selector 16.
And the output Q (signal CKL) from the set / reset flip-flop 19 is supplied. The selector circuit 17 has an output Dn from the BBD phase comparison circuit 15 and an output / Q from the set / reset flip-flop 19.
(Signal CKH). Further, the operational amplifier 18 is connected to the two selector circuits 16 and 17.

【0063】以上のような構成を有する本実施の形態4
に係る半導体集積回路は、上記実施の形態3に係る半導
体集積回路と同様に動作するが、BBD位相比較回路1
5はクロック信号CKのデータ信号Dataに対する位相の
進遅に応じて、図17(l)に示される出力Upと図1
7(m)に示される出力Dnの二つの信号を出力する。
The fourth embodiment having the above configuration
Operates in the same manner as the semiconductor integrated circuit according to the third embodiment, except that the BBD phase comparison circuit 1
5 corresponds to the output Up shown in FIG. 17 (l) and the output Up shown in FIG.
7 (m) are output.

【0064】一方、図16に示されたセット・リセット
フリップフロップ19は、クロック信号CKの周波数と
データ信号Dataの周波数との大小関係に応じて、図17
(j)に示される信号CKLと図17(k)に示される
信号CKHを出力する。これにより、図17(n)に示
されるように、セレクタ回路16はOR回路6から供給
された図17(i)に示される信号に応じて、ロック
状態である時刻T5まで及び時刻T6以降は出力Upを
信号S1として出力し、アンロック状態である時刻T5
から時刻T6までの斜線部においては信号CKLを信号
S1として出力する。
On the other hand, the set / reset flip-flop 19 shown in FIG. 16 operates according to the magnitude relationship between the frequency of the clock signal CK and the frequency of the data signal Data.
A signal CKL shown in FIG. 17J and a signal CKH shown in FIG. As a result, as shown in FIG. 17 (n), the selector circuit 16 responds to the signal shown in FIG. 17 (i) supplied from the OR circuit 6 until time T5, which is the locked state, and after time T6. The output Up is output as a signal S1, and the time T5 when the unlock state is established
The signal CKL is output as the signal S1 in the hatched portion from to the time T6.

【0065】また同様に、図17(o)に示されるよう
に、セレクタ回路17はOR回路6から供給された信号
に応じて、ロック状態である時刻T5まで及び時刻T
6以降は出力Dnを信号S2として出力し、アンロック
状態である時刻T5から時刻T6までの斜線部において
は信号CKHを信号S2として出力する。
Similarly, as shown in FIG. 17 (o), the selector circuit 17 responds to the signal supplied from the OR circuit 6 until the locked time T5 and the time T5.
6 and thereafter, the output Dn is output as the signal S2, and the signal CKH is output as the signal S2 in the unlocked state from the time T5 to the time T6.

【0066】これにより、オペアンプ18は供給された
信号S1から信号S2を減算し、図17(p)に示され
る信号S3を出力する。
As a result, the operational amplifier 18 subtracts the signal S2 from the supplied signal S1, and outputs a signal S3 shown in FIG. 17 (p).

【0067】また、図18に示されるように、BBD位
相比較回路15からの出力Up及び出力Dnは実線によ
り示される波形を有するが、本実施の形態4に係るセレ
クタ回路16,17はアンロック状態においてセット・
リセットフリップフロップ19から出力された信号を出
力する。
As shown in FIG. 18, the output Up and the output Dn from the BBD phase comparator 15 have waveforms shown by solid lines, but the selector circuits 16 and 17 according to the fourth embodiment are unlocked. Set in the state
The signal output from the reset flip-flop 19 is output.

【0068】これにより、上記実施の形態3に係る半導
体集積回路と同様に信号の平均値を実線AL1のレベル
から破線AL2のレベルとすることができるため、結果
的に電圧制御発振器(VCO)により生成されるクロッ
ク信号CKをより速く所望の周波数を持った信号とする
ことができる。
As a result, the average value of the signal can be changed from the level of the solid line AL1 to the level of the dashed line AL2 as in the semiconductor integrated circuit according to the third embodiment, and as a result, the voltage controlled oscillator (VCO) The generated clock signal CK can be a signal having a desired frequency faster.

【0069】以上より、本発明の実施の形態4に係る半
導体集積回路によれば、上記実施の形態3に係る半導体
集積回路と同様な効果を奏すると共に、2出力の位相周
波数比較回路を構成して、クロック信号CKがデータ信
号Dataに対してアンロック状態にある場合には無信号あ
るいはエラー状態を示す信号を生成することもできるた
め、より汎用性を高めることができる。 [実施の形態5]図19は、本発明の実施の形態5に係
る半導体集積回路の構成を示す図である。図19に示さ
れるように、本実施の形態5に係る半導体集積回路は、
図16に示された実施の形態4に係る半導体集積回路に
含まれたロック検出回路14と同様な構成を有するが、
入力端の一方にテスト信号Testが供給されるOR回路2
0が遅延回路2の代わりに備えられる点で相違するもの
である。
As described above, according to the semiconductor integrated circuit according to the fourth embodiment of the present invention, the same effects as those of the semiconductor integrated circuit according to the third embodiment can be obtained, and a two-output phase frequency comparison circuit is formed. When the clock signal CK is in an unlocked state with respect to the data signal Data, a signal indicating no signal or an error state can be generated, so that versatility can be further improved. [Fifth Embodiment] FIG. 19 shows a structure of a semiconductor integrated circuit according to a fifth embodiment of the present invention. As shown in FIG. 19, the semiconductor integrated circuit according to the fifth embodiment includes:
Although it has the same configuration as the lock detection circuit 14 included in the semiconductor integrated circuit according to the fourth embodiment shown in FIG.
OR circuit 2 to which test signal Test is supplied to one of the input terminals
The difference is that 0 is provided in place of the delay circuit 2.

【0070】このような構成を有する本実施の形態5に
係る半導体集積回路は、位相判定回路としての遅延フリ
ップフロップ3a,4aの論理試験を容易に実現するも
のである。
The semiconductor integrated circuit according to the fifth embodiment having such a configuration easily implements a logic test of delay flip-flops 3a and 4a as a phase determination circuit.

【0071】すなわち、遅延フリップフロップ3aを試
験する場合においては、上記テスト信号Testを1と固定
することにより、OR回路20を不活性化する。そし
て、クロック信号CKの周波数を下げることにより、低
周波数における遅延フリップフロップ3aの論理試験を
容易に実施することができる。
That is, when testing the delay flip-flop 3a, the test signal Test is fixed to 1 to inactivate the OR circuit 20. Then, by lowering the frequency of the clock signal CK, a logic test of the delay flip-flop 3a at a low frequency can be easily performed.

【0072】また同様に、遅延フリップフロップ4aを
試験する場合においては、上記クロック信号CKを0V
に固定してテスト信号Testを任意に切り替えることによ
り、低周波数における遅延フリップフロップ4aの論理
試験を容易に実施することができる。
Similarly, when testing the delay flip-flop 4a, the clock signal CK is set to 0V.
, And the test signal Test is arbitrarily switched, whereby a logic test of the delay flip-flop 4a at a low frequency can be easily performed.

【0073】以上のように、本発明の実施の形態5に係
る半導体集積回路によれば、外部から供給される信号を
遅延させる回路としてOR回路やAND回路、あるいは
NOR回路など2つ以上の入力端を持った論理回路を用
いることにより、遅延させる信号(例えばクロック信号
CK)を他の信号(例えばデータ信号Data)とは独立に
変化させることができるため、所望の回路を対象として
例えば直流試験など任意の試験を容易に実施することが
できる。
As described above, according to the semiconductor integrated circuit of the fifth embodiment of the present invention, two or more input circuits such as an OR circuit, an AND circuit, and a NOR circuit are used as a circuit for delaying a signal supplied from the outside. By using a logic circuit having an end, a signal to be delayed (for example, a clock signal CK) can be changed independently of another signal (for example, a data signal Data). Any test can be easily performed.

【0074】なお、図19に示された本実施の形態5に
係る半導体集積回路においては、テスト信号Testをロウ
レベルに固定しておくことにより、支障なく通常動作を
遂行することもできる。
In the semiconductor integrated circuit according to the fifth embodiment shown in FIG. 19, normal operation can be performed without any trouble by fixing test signal Test to a low level.

【発明の効果】上述の如く、本発明に係る半導体集積回
路によれば、簡易な構成によりクロック信号とデータ信
号との位相関係、より具体的にはクロック信号がデータ
信号に対してロック状態であるかアンロック状態である
か、を正確に判定することができる。
As described above, according to the semiconductor integrated circuit of the present invention, the phase relationship between the clock signal and the data signal can be reduced by a simple structure, and more specifically, the clock signal can be locked to the data signal. Whether it is in the unlocked state or not can be accurately determined.

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

【図1】従来のロック検出回路の構成を示す回路図であ
る。
FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration of a conventional lock detection circuit.

【図2】図1に示されたロック検出回路の動作を示すタ
イミングチャートである。
FIG. 2 is a timing chart showing an operation of the lock detection circuit shown in FIG.

【図3】本発明の実施の形態1に係る半導体集積回路の
構成を示す図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of a semiconductor integrated circuit according to the first embodiment of the present invention;

【図4】図3に示された半導体集積回路の動作を説明す
る図である。
FIG. 4 is a diagram illustrating the operation of the semiconductor integrated circuit shown in FIG.

【図5】従来における他のロック検出回路の構成を示す
回路図である。
FIG. 5 is a circuit diagram showing a configuration of another lock detection circuit in the related art.

【図6】図5に示されたロック検出回路の動作を示すタ
イミングチャートである。
FIG. 6 is a timing chart showing an operation of the lock detection circuit shown in FIG.

【図7】図3に示された半導体集積回路の第一の具体例
を示す回路図である。
FIG. 7 is a circuit diagram showing a first specific example of the semiconductor integrated circuit shown in FIG. 3;

【図8】図3に示された半導体集積回路の第二の具体例
を示す回路図である。
8 is a circuit diagram showing a second specific example of the semiconductor integrated circuit shown in FIG.

【図9】図7及び図8に示された半導体集積回路の動作
を説明するタイミングチャートである。
FIG. 9 is a timing chart illustrating an operation of the semiconductor integrated circuit illustrated in FIGS. 7 and 8;

【図10】本発明の実施の形態2に係る半導体集積回路
の構成を示す図である。
FIG. 10 is a diagram showing a configuration of a semiconductor integrated circuit according to a second embodiment of the present invention.

【図11】図10に示された半導体集積回路の具体例を
示す回路図である。
11 is a circuit diagram showing a specific example of the semiconductor integrated circuit shown in FIG.

【図12】図11に示された半導体集積回路の動作を説
明するタイミングチャートである。
FIG. 12 is a timing chart illustrating an operation of the semiconductor integrated circuit shown in FIG. 11;

【図13】本発明の実施の形態3に係る半導体集積回路
の構成を示す図である。
FIG. 13 is a diagram showing a configuration of a semiconductor integrated circuit according to a third embodiment of the present invention.

【図14】図13に示された半導体集積回路の動作を示
すタイミングチャートである。
FIG. 14 is a timing chart showing an operation of the semiconductor integrated circuit shown in FIG.

【図15】図13に示された半導体集積回路の動作を説
明する波形図である。
15 is a waveform chart illustrating an operation of the semiconductor integrated circuit shown in FIG.

【図16】本発明の実施の形態4に係る半導体集積回路
の構成を示す図である。
FIG. 16 is a diagram showing a configuration of a semiconductor integrated circuit according to a fourth embodiment of the present invention.

【図17】図16に示された半導体集積回路の動作を示
すタイミングチャートである。
FIG. 17 is a timing chart showing an operation of the semiconductor integrated circuit shown in FIG.

【図18】図16に示された半導体集積回路の動作を説
明する波形図である。
18 is a waveform chart illustrating an operation of the semiconductor integrated circuit shown in FIG.

【図19】本発明の実施の形態5に係る半導体集積回路
の構成を示す図である。
19 is a diagram showing a configuration of a semiconductor integrated circuit according to the fifth embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,2,30,32 遅延回路 3,4 位相判定回路 3a,3b,4a,4b,31 遅延フリップフロップ
(D−FF) 5 ロック状態判定回路 5a,33 NAND回路 6,20 OR回路 7,8 バッファ 9 周波数高低判定回路 10,19 セット・リセットフリップフロップ(RS
−FF) 11 位相比較回路 12,16,17 セレクタ回路 13,14 ロック検出回路 15 BBD位相比較回路 18 オペアンプ
1, 2, 30, 32 delay circuit 3, 4 phase determination circuit 3a, 3b, 4a, 4b, 31 delay flip-flop (D-FF) 5 lock state determination circuit 5a, 33 NAND circuit 6, 20 OR circuit 7, 8 Buffer 9 Frequency high / low judgment circuit 10, 19 Set / reset flip-flop (RS
−FF) 11 Phase comparison circuit 12, 16, 17 Selector circuit 13, 14 Lock detection circuit 15 BBD phase comparison circuit 18 Operational amplifier

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 データ信号とクロック信号の間における
ロック状態又はアンロック状態を検出する半導体集積回
路であって、 前記データ信号及び前記クロック信号が供給され、前記
データ信号又は前記クロック信号の少なくとも一方の位
相をずらすことにより、前記データ信号に対する前記ク
ロック信号の位相遅れが第一の範囲内であるかどうかを
示す第一の位相判定信号を生成する第一の位相判定回路
と、 前記データ信号及び前記クロック信号が供給され、前記
データ信号又は前記クロック信号の少なくとも一方の位
相をずらすことにより、前記データ信号に対する前記ク
ロック信号の位相進みが第二の範囲内であるかどうかを
示す第二の位相判定信号を生成する第二の位相判定回路
と、 前記第一の位相判定信号と前記第二の位相判定信号が供
給され、前記第一の位相判定信号と前記第二の位相判定
信号に基づいて前記データ信号と前記クロック信号の間
における前記ロック状態又は前記アンロック状態を示す
ロック状態判定信号を生成するロック状態判定回路とを
備えたことを特徴とする半導体集積回路。
1. A semiconductor integrated circuit for detecting a locked state or an unlocked state between a data signal and a clock signal, wherein the data signal and the clock signal are supplied, and at least one of the data signal or the clock signal is provided. A first phase determination circuit that generates a first phase determination signal indicating whether the phase delay of the clock signal with respect to the data signal is within a first range, and the data signal and A second phase indicating whether the phase advance of the clock signal with respect to the data signal is within a second range by shifting the phase of at least one of the data signal or the clock signal, wherein the clock signal is provided. A second phase determination circuit that generates a determination signal, the first phase determination signal and the second phase determination signal Is supplied and generates a lock state determination signal indicating the lock state or the unlock state between the data signal and the clock signal based on the first phase determination signal and the second phase determination signal. A semiconductor integrated circuit, comprising: a state determination circuit.
【請求項2】 前記第一の位相判定信号と前記第二の位
相判定信号が供給され、前記第一の位相判定回路におい
て前記データ信号に対する前記クロック信号の位相遅れ
が前記第一の基準範囲内からはずれたことが検出される
タイミングと、前記第二の位相判定回路において前記デ
ータ信号に対する前記クロック信号の位相進みが前記第
二の基準範囲内からはずれたことが検出されるタイミン
グとに基づいて、前記データ信号の周波数と前記クロッ
ク信号の周波数との大小関係を示す周波数判定信号を生
成する周波数判定回路をさらに備えた請求項1に記載の
半導体集積回路。
2. The apparatus according to claim 1, wherein the first phase determination signal and the second phase determination signal are supplied, and a phase delay of the clock signal with respect to the data signal in the first phase determination circuit falls within the first reference range. And a timing at which the second phase determination circuit detects that the phase advance of the clock signal with respect to the data signal has deviated from within the second reference range. 2. The semiconductor integrated circuit according to claim 1, further comprising a frequency determination circuit that generates a frequency determination signal indicating a magnitude relationship between the frequency of the data signal and the frequency of the clock signal.
【請求項3】 前記データ信号の位相と前記クロック信
号の位相を比較して、位相のずれに応じた比較結果信号
を生成する位相比較回路と、 前記ロック状態判定信号に応じて前記比較結果信号又は
前記周波数判定信号を選択的に出力する選択回路とをさ
らに備えた請求項2に記載の半導体集積回路。
3. A phase comparison circuit that compares a phase of the data signal with a phase of the clock signal to generate a comparison result signal according to a phase shift, and the comparison result signal according to the lock state determination signal. 3. The semiconductor integrated circuit according to claim 2, further comprising: a selection circuit that selectively outputs the frequency determination signal.
【請求項4】 前記位相比較回路は、Bang−Ban
g型位相比較回路である請求項3に記載の半導体集積回
路。
4. The method according to claim 1, wherein the phase comparison circuit comprises a Bang-Ban
4. The semiconductor integrated circuit according to claim 3, which is a g-type phase comparison circuit.
【請求項5】 前記第一の位相判定回路又は前記第二の
位相判定回路は、テスト信号と、前記データ信号又は前
記クロック信号の少なくとも一方とを入力信号とする論
理回路を含む請求項1から4のいずれかに記載の半導体
集積回路。
5. The circuit according to claim 1, wherein the first phase determination circuit or the second phase determination circuit includes a logic circuit that receives a test signal and at least one of the data signal or the clock signal as an input signal. 5. The semiconductor integrated circuit according to any one of 4.
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