JP2003051737A - クロック切換回路 - Google Patents

クロック切換回路

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JP2003051737A JP2001239846A JP2001239846A JP2003051737A JP 2003051737 A JP2003051737 A JP 2003051737A JP 2001239846 A JP2001239846 A JP 2001239846A JP 2001239846 A JP2001239846 A JP 2001239846A JP 2003051737 A JP2003051737 A JP 2003051737A
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clock signal
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Akira Yokomizo
彰 横溝
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 クロック切換回路の出力信号のパルス幅を一
定に保ち、クロック信号を任意のタイミングで切り換え
るとともにこのクロック切換信号SELの切換タイミン
グとクロック切換回路の出力信号である同期クロック信
号PCKとを同期させることができる実用的な切換回路
を提供すること。 【解決手段】 入力クロック信号CK1またはCK2の
立ち上がりと同一のタイミングで、クロック切換信号S
ELをHレベルまたはLレベルに変化させると、立ち上
がりのタイミングが同一であった側の入力クロック信号
CK1またはCK2に切換えて出力し、しかもデューテ
ィー50%に対応するタイミング位置で立ち下がり、そ
のLレベルの時間幅は、入力クロック信号CKAの1/
2周期以上3/2周期以下となる同期クロック信号PC
Kを作成して出力する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、クロック信号を任
意のタイミングで切り換えることが可能なクロック切換
回路に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来のクロック切換回路として、図24
に示すものがある(特願昭59−221114号)。こ
れは、入力される複数の入力クロック信号CK1,CK
2,・・,CKp(pは2以上の整数)のうちの1つの
入力クロック信号を外部からの選択指示信号にしたがっ
て選択して出力することを基本としたものであり、その
具体的な動作は次のとおりである。すなわち、例えば図
24で示されるように、入力クロック信号CK1,CK
2と、該入力クロック信号CK1またはCK2のどちら
を選択するかを決めるためのクロック切換信号SEL
1,SEL2を受けると、入力クロック信号CK1また
はCK2のどちらか一方がFF1,FF2を経てAND
ゲート501,502により選択され、その後ORゲー
ト503からクロック切換回路の出力信号である同期ク
ロック信号PCKとして出力される。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】図25は、図24のク
ロック切換回路の動作を示すタイミングチャートであ
る。この図25に示されるように、図24のクロック切
換回路における入力クロック信号CK1,CK2のパル
ス幅は、どちらも「A」であり、該入力クロック信号C
K1,CK2は、双方がともに反転関係にある。また、
切換信号SEL1は入力クロック信号CK1に、クロッ
ク切換信号SEL2は入力クロック信号CK2に、それ
ぞれ対応している。さらに、クロック切換信号SEL
1,SEL2は、そのどちらか一方がHレベルとなると
他方はLレベルとなる関係にあり、それらに対応して入
力クロック信号CK1またはCK2のどちらか一方が、
ORゲート503から同期クロック信号PCKとして出
力される。
【0004】このような図24のクロック切換回路に
は、以下のような問題があった。すなわち、図25の時
刻taで示すように入力クロック信号CK2の立ち上が
り直後のタイミングで、クロック切換信号SEL1がL
レベル、クロック切換信号SEL2がHレベルにそれぞ
れ変化すると、同期クロック信号PCKは、その最初の
パルス幅が入力クロック信号CK1,CK2のパルス幅
である「A」とは大きく異なる「B」となり、クロック
切換信号の切換タイミングによっては、同期クロック信
号PCKのパルス幅が不安定になるという問題があっ
た。
【0005】また、このクロック切換信号SEL2をH
レベル(つまり、クロック切換信号SEL1をLレベ
ル)に変化させるタイミングを、図25の時刻taから
時刻tbの位置まで変化させても、同期クロック信号P
CKの出力位置は変化しない。つまり、クロック切換信
号SEL1またはSEL2の切換タイミングと、同期ク
ロック信号PCKとは、同期関係にないという問題があ
った。
【0006】さらに、図26は、図24のクロック切換
回路において、さらに多数の異なる位相の入力クロック
信号CK1,CK2,・・,CKp(pは2以上の整
数)の中から一つの入力クロック信号だけを外部からの
クロック切換信号によって選択する場合におけるクロッ
ク切換回路の入出力の状態を示したものである。このよ
うな場合、選択すべき入力クロック信号CK1,CK
2,・・,CKpに応じて、非常に多数のクロック切換
信号SEL1,SEL2,・・,SELp(pは2以上
の整数)を設ける必要があり、しかもそれらに応じて多
数のフリップフロップFF1,FF2,・・,FFp
(pは2以上の整数)も必要となる。そして、このよう
なフリップフロップの必要性に応じて多数のANDゲー
ト、インバータ等も必要となる。よって、回路規模が大
きくなってコストが高くなるとともに、消費電力が増大
する等の問題があった。
【0007】本発明は、前述した問題を解決すべく想起
されたものであり、従来のように多数の異なる入力クロ
ック信号CK1,CK2,・・,CKpの中から一つを
選択するのではなく、入力クロック信号CK1,CK
2,・・,CKpの中のどれか一つの信号に基づいて内
部で新たなクロック信号を作成することにより、クロッ
ク切換回路の出力信号のパルス幅を一定に保つことが可
能なクロック切換回路を提供することを目的としてい
る。
【0008】また、本発明は、従来のように多数のクロ
ック切換信号SEL1,SEL2,・・,SELpを用
いることなく、ただ一つのクロック切換信号SELの切
換タイミングに応じて同期クロック信号PCKを作成す
ることにより、上記クロック切換信号SEL1,SEL
2,・・,SELpに関連したフリップフロップ、AN
Dゲート、インバータ等を削減し、これによって消費電
力を抑えるとともにコストを低減することが可能なクロ
ック切換回路を提供することも目的としている。
【0009】さらに、本発明は、クロック切換信号SE
Lの切換タイミングに応じて同期クロック信号PCKを
作成することによって、クロック切換信号SELの切換
タイミングとクロック切換回路の出力信号である同期ク
ロック信号PCKとを同期させることが可能なクロック
切換回路を提供することも目的としている。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項1記載の本発明のクロック切換回路において
は、選択トリガ信号を受けたときを除き、該選択トリガ
信号を受けたときに応じた入力クロック信号の位相位置
で内部トリガ信号を作成して出力する位相トリガ作成回
路と、該位相トリガ作成回路からの内部トリガ信号を受
け、同期クロック信号の立ち上げ動作を行い、一致回路
からの一致信号を受け同期クロック信号の立ち下げ動作
を行う幅作成回路と、入力クロック信号を受け、その周
期に応じたタイミング信号を作成して出力するタイミン
グ発生回路と、該タイミング発生回路からのタイミング
信号を受け、入力クロック信号の周期に応じた時間幅を
測定し、その時間幅測定結果に応じた論理データを出力
する時間幅測定回路と、該時間幅測定回路からの論理デ
ータを受け、その論理データに対してタイミング発生回
路の設定に応じた演算を行い、入力クロック信号の半周
期分に相当する演算結果を出力する演算回路と、幅作成
回路からの同期クロック信号を受け、その信号の立ち上
がりからの継続時間に応じたカウント値を出力する実測
回路と、演算回路からの演算結果と、実測回路からのカ
ウント値を受け、双方が一致したときに一致信号を出力
する一致回路とを備えることを特徴とするクロック切換
回路である。
【0011】なお、出力のデューティー値の精度を高め
且つ製造コストを低減させるためには、実用上はこうし
た構成が好ましい。
【0012】また、請求項2記載の本発明のクロック切
換回路は、上記演算回路は上記時間幅測定回路からの論
理データを受け、その論理データに対して上記タイミン
グ発生回路、上記時間幅測定回路、上記実測回路の設定
に応じた演算を行い、その演算結果を出力することを特
徴とするクロック切換回路である。
【0013】
【発明の実施の形態】図27は、本発明によるクロック
切換回路301の入出力を示すブロック図である。この
図27において、入力クロック信号CK1,CK2は、
切換えるべき入力クロック信号であり、その繰り返し周
波数は一定(周期T)であるがデューティーは変動する
ことがある入力クロック信号である。また、クロック切
換信号SELは、この入力クロック信号CK1,CK2
を切換える場合に、入力クロック信号CK1またはCK
2の切換るべき側の立ち上がりと同一のタイミングでH
レベルまたはLレベルに変化する信号である。さらに、
遅延回路(DL)300は、入力クロック信号CK2
(入力クロック信号CK1でも良い)を受けて、その信
号を一定時間t2遅延させ、入力クロック信号CKAを
作成して出力するように設けられている。よって、入力
クロック信号CKAは、入力クロック信号CK1,CK
2とは一定の位相関係にあるものの、それらと同一の繰
り返し周波数(周期T)であるがデューティーは変動す
ることがある入力クロック信号となる。したがって、本
発明によるクロック切換回路301は、このような入力
クロック信号CKAとクロック切換信号SELを受け
て、同期クロック信号PCKを作成して出力することが
可能なように設けられている。
【0014】上記のような本発明は、図24に示す従来
のクロック切換回路と次の点で相違する。すなわち、本
発明のクロック切換回路301によると、切換えるべき
入力クロック信号CK1,CK2を、クロック切換回路
301に直接加える必要がなく、これらに代えて入力ク
ロック信号CKAを加えるだけで良い。また、従来は複
数加える必要があったクロック切換信号SEL1,SE
L2についても、クロック切換信号SELを加えるだけ
で良い。
【0015】以下、このような図27に示す本発明のク
ロック切換回路301を適用した複数の実施形態につい
て、図1〜図20を参照して下記の目次に従って詳細に
説明する。
【0016】[A.第1の実施形態] [A1.第1の実施形態の構成] [1.エッジ検出回路1(回路:図1,図3、動作:図
2,図4参照)] [2.位相トリガ作成回路2(回路:図1,図5、動
作:図2参照)] [2−1.タイミング発生回路21(回路:図5、動
作:図6参照)] [2−2.位相位置付与回路20A及び20B] [2−2a.位相位置付与回路20A及び20Bの概要
(回路:図5、動作:図6参照)] [2−2b.位相位置付与回路20A及び20Bの構成
(回路:図7参照)] [2−2b−1.遅延ライン発振器40(回路:図7,
図12,図15,図16参照)] [2−2b−2.カウンタ70(回路:図7参照)] [2−2b−3.ラッチ71(回路:図7参照)] [2−2b−4.一致回路72(回路:図7参照)] [2−2b−5.ORゲート73(回路:図7参照)] [2−2b−6.トリガ消去回路74(回路:図7、動
作:図8,9参照)] [2−2b−7.ANDゲート75(回路:図7参
照)] [2−2c.位相位置付与回路20A及び20Bの動作
(回路:図7、動作:図8,図9参照)] [2−2d.位相位置付与回路20A及び20Bの動作
のまとめ] [2−3.ORゲート22(回路:図5、動作:図6参
照)] [2−4.位相トリガ作成回路2のまとめ] [3.タイミング発生回路3(回路:図1,図10参
照)] [3−1.カウンタ30(回路:図10、動作:図2,
図11参照)] [3−2.パルス幅拡幅回路31(回路:図10、動
作:図2,図11参照)] [4.時間幅測定回路4] [4a.時間幅測定回路4の構成(回路:図1,図10
参照)] [4a−1a.遅延ライン発振器41の概要(回路:図
10,図12、動作:図2参照)] [4a−1b.遅延ライン発振器41の動作説明(回
路:図12、動作:図13参照)] [4a−1c.遅延ライン発振器40の動作のまとめ] [4a−2.カウンタ42(回路:図10、動作:図2
参照)] [4a−3.ラッチ43(回路:図10、動作:図2参
照)] [4b.時間幅測定回路4の具体的な動作(回路:図1
0、動作:図2参照)] [5.演算回路5(回路:図1,図10参照)] [5a.演算回路5の他との関係(回路:図1,図1
0、動作:図2参照)] [6.実測回路6(回路:図1参照)] [6−1.遅延ライン発振器61(回路:図1、動作:
図2参照)] [6−2.カウンタ62(回路:図1、動作:図2参
照)] [7.一致回路7(回路:図1、動作:図2参照)] [8.幅作成回路8(回路:図1、動作:図2参照)] [8−1.幅作成回路8の具体的な動作―新たなSTG
(回路:図1、動作:図2参照)] [8−2.幅作成回路8の具体的な動作―その後のST
G(回路:図1、動作:図2参照)]
【0017】[A2.第1の実施形態の作用・効果] [A2a.図1のクロック切換回路301のまとめ(回
路:図1、動作:図2参照)] [A2b.図1のクロ
ック切換回路301の特徴的な動作(回路:図1,図2
6,図27、動作:図2,図14参照)] [B.第1の実施形態の変形例] [C.第2の実施形態] [C1.第2の実施形態の構成] [C2.第2の実施形態の作用・効果] [D.第2の実施形態の変形例] [E.第3の実施形態] [E1.第3の実施形態の構成] [1.エッジ検出回路1(回路:図1,図3、動作:図
20参照)] [2.位相トリガ作成回路2(回路:図1,図5、動
作:図20参照)] [3.タイミング発生回路3(回路:図1,図10、動
作:図20参照)] [4.時間幅測定回路4(回路:図1,図10、動作:
図20参照)] [5.演算回路5(回路:図1,図10参照)] [6.実測回路6(回路:図1、動作:図20参照)] [7.一致回路7(回路:図1、動作:図20参照)] [8.幅作成回路8(回路:図1、動作:図20参
照)] [8−1.幅作成回路8の具体的な動作―新たなSTG
(回路:図1、動作:図20参照)] [8−2.幅作成回路8の具体的な動作―その後のST
G(回路:図1、動作:図20参照)] [E2.第3の実施形態の作用・効果] [E2a.図1のクロック切換回路301のまとめ(回
路:図1、動作:図20参照)] [E2b.図1のクロック切換回路301の特徴的な動
作(回路:図1,図27、動作:図20,図21参
照)] [F.第4の実施形態] [F1.第4の実施形態の構成] [1.エッジ検出回路1(回路:図22、動作:図2,
図20参照)] [2.初期パルス作成回路(回路:図22、動作:図2
3参照)] [2−1.POWER ON RESET91(回路:
図22、動作:図2,図20及び図23参照)] [2−2.インバータ92(回路:図22参照)] [2−3.CL−D−FF93(回路:図22、動作:
図2,図20及び図23参照)] [2−4.立ち上がりエッジ検出回路94] [3.ORゲート1b(回路:図22、動作:図23,
図2及び図20参照)] [F2.第4の実施形態の作用・効果] [F2a.図22のクロック切換回路301のまとめ
(回路:図22、動作:図23参照)]
【0018】[A.第1の実施形態] [A1.第1の実施形態の構成]図1は、本実施形態に
係るクロック切換回路301のブロック回路図であり、
請求項1項記載の本発明に対応する。また、図2は、図
1の動作の概要を示すタイミングチャートであり、図
中、入力クロック信号CK1,CK2は、切換えるべき
入力クロック信号であり、繰り返し周波数は一定(周期
T)であるがデューティーは変動することがある入力ク
ロック信号である。
【0019】図1に示すように、本実施形態に係るクロ
ック切換回路301は、エッジ検出回路1,位相トリガ
作成回路2,タイミング発生回路3,時間幅測定回路
4,演算回路5,実測回路6,一致回路7,幅作成回路
8から構成されている。なお、詳細は後述するが、時間
幅測定回路4に内蔵される発振器の出力と、実測回路6
の遅延ライン発振器(DL−OSC)61の発振出力O
SK61とは、同一周波数に設定されている。
【0020】また、クロック切換回路301は、図2の
各時刻に従って次のような動作をなすものと仮定する。
すなわち、時刻ta0で電源を印加すると、時刻t20
で入力クロック信号CK1の立ち上がりとともにクロッ
ク切換信号SELがLレベルからHレベルに変化する。
その後、まず同期クロック信号PCKを入力クロック信
号CK1からCK2に切換えるため、時刻t30で入力
クロック信号CK2の立ち上がりとともにクロック切換
信号SELをHレベルからLレベルに変化をさせる。そ
して、次に同期クロック信号PCKを入力クロック信号
CK2からCK1に切換えるため、時刻t40で入力ク
ロック信号CK1の立ち上がりとともにクロック切換信
号SELをLレベルからHレベルに変化させる。
【0021】なお、図27で既に説明したように、これ
らの入力クロック信号CK1,CK2は、図1に示す本
発明のクロック切換回路301には加えられない。つま
り、図2の入力クロック信号CK1,CK2は、これら
と入力クロック信号CKA等との関係を示すために記載
したものである。
【0022】以下、このような本発明のクロック切換回
路301における各回路1〜8の構成について[1]〜
[8]の順にしたがって説明する。
【0023】[1.エッジ検出回路1(回路:図1,図
3、動作:図2,図4参照)]エッジ検出回路1は、ク
ロック切換信号SELを受け、該クロック切換信号SE
LがHレベルまたはLレベルに変化するとき(例えば、
図2の時刻t20,t30及びt40、図4の時刻t2
0,t30,t40及びt50)に、選択トリガ信号S
TGを作成して出力するように設けられている。図3
は、このような図1のエッジ検出回路1の一実施例を示
す回路図であり、図4は、この図3のエッジ検出回路1
の動作を示すタイミングチャートである。
【0024】図3に示すように、エッジ検出回路1に
は、インバータ111及び115,遅延回路112,A
NDゲート113,ORゲート114及び116が備え
られており、各々の構成は以下のように設けられてい
る。
【0025】すなわち、インバータ111は、クロック
切換信号SELを受けて、その信号を反転させた反転切
換信号NSLを作成して出力する。遅延回路112は、
反転切換信号NSLを受けると、その信号を一定時間t
d遅延させ、遅延切換信号DSLを作成して出力する。
ANDゲート113は、クロック切換信号SELと遅延
切換信号DSLを受け、クロック切換信号SELがLレ
ベルからHレベルに変化するとき(例えば、図4の時刻
t20,t40)に、一定時間tdだけHレベルとなる
Hレベル検出信号HTGを作成して出力する。ORゲー
ト114は、遅延切換信号DSLと反転切換信号NSL
を受け、クロック切換信号SELがHレベルからLレベ
ルに変化するとき(例えば、図4の時刻t30,t5
0)に、一定時間tdだけLレベルとなる反転Lレベル
検出信号LTNを作成して出力する。インバータ115
は、反転Lレベル検出信号LTNを受けて、その信号を
反転させたLレベル検出信号LTGを作成して出力す
る。ORゲート116は、Hレベル検出信号HTGとL
レベル検出信号LTGを受け、クロック切換信号SEL
がHレベルからLレベルに変化するとき及びLレベルか
らHレベルに変化するときに、一定時間tdだけHレベ
ルとなる選択トリガ信号STGを作成して出力する。
【0026】[2.位相トリガ作成回路2(回路:図
1,図5、動作:図2参照)]位相トリガ作成回路2
は、選択トリガ信号STGと入力クロック信号CKAを
受けて、選択トリガ信号STGを受けたとき(例えば、
図2の時刻t20,t30及びt40)は除き、該選択
トリガ信号STGを受けたときに応じた入力クロック信
号CKAの位相位置(例えば、図2の時刻t20,t3
0及びt40を除いた、各z1及びz2の位置)で内部
トリガ信号PHTを作成して出力するように設けられて
いる。
【0027】図5は、このような位相トリガ作成回路2
の一実施例を示すブロック回路図であり、図6は、図5
の位相トリガ作成回路2の動作をより詳細に示すタイミ
ングチャートである。 図5に示すように、位相トリガ
作成回路2には、タイミング発生回路21,位相位置付
与回路20A及び20B,ORゲート22が備えられて
おり、各々の構成は以下の[2−1]〜[2−3]のと
おりに設けられている。
【0028】[2−1.タイミング発生回路21(回
路:図5、動作:図6参照)]タイミング発生回路21
は、入力クロック信号CKAを受けると、どちらか一方
が常にHレベルとなる発振制御信号CT1及びCT2を
作成して出力するように設けられている。このようなタ
イミング発生回路21には、図5に示すように、遅延回
路101,ORゲート102,NANDゲート103が
備えられており、各々の構成は以下のとおりである。
【0029】すなわち、遅延回路101は、入力クロッ
ク信号CKAを受けると、その信号を一定時間td1遅
延させ、遅延クロック信号CKDを作成して出力する。
ORゲート102は、遅延クロック信号CKDと入力ク
ロック信号CKAを受けると、入力クロック信号CKA
のHレベルの幅を一定時間td1だけ広げ、発振制御信
号CT1を作成して出力する。NANDゲート103
は、遅延クロック信号CKDと入力クロック信号CKA
を受けると、入力クロック信号CKAを反転させた信号
のHレベルの幅を一定時間td1だけ広め、発振制御信
号CT2を作成して出力する。
【0030】[2−2.位相位置付与回路20A及び2
0B][2−2a.位相位置付与回路20A及び20B
の概要(回路:図5、動作:図6参照)]位相位置付与
回路20Aは、発振制御信号CT1と選択トリガ信号S
TGを受け、選択トリガ信号STGを受けたとき(例え
ば、図6の時刻t20)にHレベルとなっている発振制
御信号CT1の位相位置を記憶し、選択トリガ信号ST
Gを受けたとき(例えば、図6の時刻t20)を除い
た、上記記憶に応じた発振制御信号CT1の位相位置で
内部トリガ信号PH1を作成して出力するように設けら
れている。なお、図6の各々のx1は、この発振制御信
号CT1のHレベルの位相位置を示したものである。
【0031】これに対して位相位置付与回路20Bは、
発振制御信号CT2と選択トリガ信号STGを受け、選
択トリガ信号STGを受けたとき(例えば、図6の時刻
t30)にHレベルとなっている発振制御信号CT2の
位相位置を記憶し、選択トリガ信号STGを受けたとき
(例えば、図6の時刻t30)を除いた、上記記憶に応
じた発振制御信号CT2の位相位置で内部トリガ信号P
H2を作成して出力するように設けられている。また、
図6の各々のy1は、この発振制御信号CT2のHレベ
ルの位相位置を示したものである。
【0032】[2−2b.位相位置付与回路20A及び
20Bの構成(回路:図7参照)]図7は、このような
位相トリガ作成回路2の位相位置付与回路20A及び2
0Bの一実施例を示した回路図である。なお、図7は、
その入出力の信号名が位相位置付与回路20Aに対応し
たものとなっているので、位相位置付与回路20Bでは
発振制御信号CT1を発振制御信号CT2に置き換え、
同じく内部トリガ信号PH1をPH2に置き換えるもの
とする。また、このような図7の構成は、以下に述べる
第2の実施形態である図17及び図19で示す位相トリ
ガ作成回路2の各位相位置付与回路の一例としても良
い。その際には、各位相位置付与回路における発振制御
信号及び内部トリガ信号の対応関係は上述と同様のとお
りとする。
【0033】以上のような図7の位相位置付与回路20
Aを下記に説明する。位相位置付与回路20Aには、遅
延ライン発振器(DL−OSC)40,カウンタ70,
ラッチ71,一致回路72,ORゲート73,トリガ消
去回路74,ANDゲート75が備えられており、各々
の構成は下記の[2−2b−1]〜[2−2b−7]の
とおり設けられている。
【0034】[2−2b−1.遅延ライン発振器40
(回路:図7,図12,図15,図16参照)] 遅延
ライン発振器40は、位相トリガ作成回路2のタイミン
グ発生回路21から発振制御信号CT1を受けて、該発
振制御信号CT1がHレベルの間、発振を行い、発振出
力CCKを作成して出力するように設けられている。こ
の図7の遅延ライン発振器40の構成及び動作は、図1
2の遅延ライン発振器41と同一であるため、その説明
は省略する。なお、該図7の遅延ライン発振器40は、
図12の遅延ライン発振器41の構成と必ずしも同一で
ある必要はない。したがって、該図7の遅延ライン発振
器40は、図15または図16で示す構成としても良
い。ただし、相互で信号名が異なるため、この図15ま
たは図16で示す構成とする場合には、周期計測信号2
CKWは発振制御信号CT1に、発振出力OSK41は
発振出力CCKにそれぞれ置き換えるものとする。
【0035】[2−2b−2.カウンタ70(回路:図
7参照)]カウンタ70は、クリアー入力CLにHレベ
ルの発振制御信号CT1を受けてカウント可能な状態と
なり、クロック入力CKに遅延ライン発振器40から発
振出力CCKを受けてそのカウント動作を行い、カウン
ト出力Q1〜Qnを作成して出力するように設けられて
いる。
【0036】[2−2b−3.ラッチ71(回路:図7
参照)]ラッチ71は、データ入力D1〜Dnにカウン
タ70からカウント出力Q1〜Qnを受け、クロック入
力CKに選択トリガ信号STGを受け、選択トリガ信号
STGを受けたときのデータ入力D1〜Dnの値を保持
して、ラッチ出力Q1〜Qnを作成して出力するように
設けられている。
【0037】[2−2b−4.一致回路72(回路:図
7参照)]一致回路72は、一方の側のデータ入力A1
〜Anにカウンタ70からカウント出力Q1〜Qnを受
け、他方の側のデータ入力B1〜Bnにラッチ71から
ラッチ出力Q1〜Qnを受け、両側のデータ入力が一致
したときに一致出力SAを作成して出力するように設け
られている。
【0038】[2−2b−5.ORゲート73(回路:
図7参照)]ORゲート73は、ラッチ71からラッチ
出力Q1〜Qnを受け、受けたラッチ出力Q1〜Qnの
全てがLレベルでないときに、Nゼロ検出信号ZDTを
作成して出力するように設けられている。
【0039】[2−2b−6.トリガ消去回路74(回
路:図7、動作:図8,9参照)]トリガ消去回路74
は、選択トリガ信号STGを受け、該選択トリガ信号S
TGのHレベルのパルス幅を、少なくとも遅延ライン発
振器40の発振出力CCKの発振周期T(発振周期T
は、図8参照)以上のパルス幅に広げ且つその信号を反
転させて、トリガ消去信号信号TSTを作成して出力す
るように設けられている。このような図7のトリガ消去
回路74には、遅延回路74a及び74b,ORゲート
74c,インバータ74dが備えられており、各々の構
成は以下のように設けられている。
【0040】すなわち、遅延回路74aは、選択トリガ
信号STGを受けると、その信号を一定時間td遅延さ
せ、遅延トリガ信号DST1を作成して出力する。遅延
回路74bは、遅延トリガ信号DST1を受けると、そ
の信号を一定時間td遅延させ、遅延トリガ信号DST
2を作成して出力する。ORゲート74cは、選択トリ
ガ信号STG,遅延トリガ信号DST1及びDST2を
受けて、選択トリガ信号STGのHレベルのパルス幅を
少なくとも遅延ライン発振器40の発振出力CCKの発
振周期T(発振周期Tは、図8,図9参照)以上のパル
ス幅に広げ、消去信号WSTを作成して出力する。な
お、ORゲート74cは、選択トリガ信号STGのHレ
ベルのパルス幅を広めるために用いられているため、選
択トリガ信号STGのHレベルのパルス幅が遅延ライン
発振器40の発振出力CCKの発振周期Tと比べて十分
に広い場合には、ORゲート74cは省略可能であり、
その場合には遅延回路74a及び74bも省略可能であ
る。インバータ74dは、消去信号WSTを受けてその
信号を反転させ、トリガ消去信号TSTを作成して出力
する。
【0041】[2−2b−7.ANDゲート75(回
路:図7参照)]ANDゲート75は、ORゲート73
からのNゼロ検出信号ZDTと、トリガ消去回路74か
らのトリガ消去信号TSTと、一致回路72から一致出
力SAを受け、Nゼロ検出信号ZDTを受けている間は
一致出力SAを通過させ、さらにトリガ消去信号TST
を受けている間は一致出力SAの通過の阻止を行い、内
部トリガ信号PH1を作成して出力するように設けられ
ている。
【0042】[2−2c.位相位置付与回路20A及び
20Bの動作(回路:図7、動作:図8,図9参照)]
図7の位相位置付与回路20Aを、その動作を示すタイ
ミングチャートである図8を用いて説明する。
【0043】時刻<t10:時刻t10に至るまでは、
発振制御信号CT1はLレベルであり、その信号を受け
た遅延ライン発振器40は、発振を停止してその発振出
力CCKがLレベルにある。同様に、Lレベルの発振制
御信号CT1を受けたカウンタ70は、そのクリアー入
力CLがLレベルとなり、カウンタ70がクリアー状態
での出力Q1〜QnはLレベルとなる。なお、図8のカ
ウンタ70及びラッチ71は、4ビットの構成とした。
【0044】t10≦時刻<t20:時刻t10で発振
制御信号CT1はHレベルとなり、その信号を受けた遅
延ライン発振器40は、発振を開始し発振出力CCKを
作成して出力する。同様に、クリアー入力CLにHレベ
ルの発振制御信号CT1を受けたカウンタ70は、カウ
ント可能な状態となり、そのクロック入力CKに受けた
発振出力CCKをカウントし、カウント出力Q1〜Qn
を作成して出力する。
【0045】t20≦時刻≦t21:時刻t20で選択
トリガ信号STGが到来すると、その信号を受けたラッ
チ71は、そのデータ入力に受けたカウンタ70のカウ
ント出力Q1〜Qnをラッチし、ラッチ出力Q1〜Qn
を作成して出力する。ラッチ71は、これらの出力を次
の選択トリガ信号STGの到来まで保持する。一致回路
72は、その一方の側の入力にカウンタ70のカウント
出力Q1〜Qnを受け、他方の側の入力にラッチ71の
ラッチ出力Q1〜Qnを受けるが、ラッチ71及び一致
回路72の遅延時間を無視すれば、時刻t20において
両側のデータは一致する。そこで一致回路72は、時刻
t20でHレベルの一致出力SAを作成し出力し、その
状態が時刻t21においてカウンタ70のカウント出力
Q1〜Qnが変化するまでこれを継続する。 ORゲー
ト73は、ラッチ71の出力Q1〜Qnを受けるが、ラ
ッチ71の各出力は、Q1=H,Q2=L,Q3=H,
Q4=Lとなり、受けたラッチ出力全てがLレベルとは
なっていないため、HレベルのNゼロ検出信号ZDTを
作成して出力する。このORゲート73が出力するNゼ
ロ検出信号ZDTは、次の選択トリガ信号STGの到来
まで変化しない。トリガ消去回路74は、時刻t20で
Hレベルの選択トリガ信号STGを受け、該選択トリガ
信号STGのHレベルのパルス幅を少なくとも遅延ライ
ン発振器40の発振出力CCKの発振周期T(発振周期
Tは、図8参照)以上のパルス幅に広げ且つその信号を
反転させるので、時刻t20から少なくとも時刻t21
までの間は、Lレベルのトリガ消去信号TSTを作成し
て出力する。ANDゲート75は、その一つの入力にH
レベルのNゼロ検出信号ZDTを受けているが、他の一
つの入力にLレベルのトリガ消去信号TSTを受けてい
るため、残りの入力に受けた一致回路72から出力され
るHレベルの一致出力SAの通過を阻止する。
【0046】t21<時刻<t26:時刻t21からt
26の区間においては、カウンタ70はそのカウント値
を増して行くが、それを受けた一致回路72は、その双
方の入力がもはや一致しなくなり一致出力SAを出力し
ない。
【0047】t26≦時刻<t30:時刻t26で発振
制御信号CT1はLレベルとなり、その信号を受けた遅
延ライン発振器40は、発振を停止しその発振出力CC
KはLレベルとなり、その状態は時刻t30まで継続す
る。同様に、Lレベルの発振制御信号CT1を受けたカ
ウンタ70は、そのクリアー入力CLがLレベルとな
り、カウンタ70はクリアー状態となってその出力Q1
〜QnがLレベルとなり、このような状態が時刻t30
まで継続する。
【0048】t30≦時刻<t34:時刻t30で発振
制御信号CT1は再びHレベルとなり、その信号を受け
た遅延ライン発振器40は、発振を開始し発振出力CC
Kを作成して出力する。同様に、そのクリアー入力CL
にHレベルの発振制御信号CT1を受けたカウンタ70
は、カウント可能な状態となり、そのクロック入力CK
に受けた発振出力CCKをカウントし、カウント出力Q
1〜Qnを作成して出力する。
【0049】t34≦時刻≦t35:時刻t34に達す
ると、一致回路72は、その一方の側の入力で受けたラ
ッチ71のラッチ出力Q1〜Qnと、他方の側の入力で
受けたカウンタ70のカウント出力Q1〜Qnの相互の
データが一致し、時刻t20と同様にHレベルの一致出
力SAを作成して出力する。このときORゲート73
は、時刻t20と同様にHレベルのNゼロ検出信号ZD
Tを出力し、トリガ消去回路74は、時刻t20とは異
なりHレベルのトリガ消去信号TSTを作成して出力す
るので、両信号を受けたANDゲート75は、一致回路
72から受けたHレベルの一致出力SAを通過させ、内
部トリガ信号PH1を作成して出力する。
【0050】ところで、選択トリガ信号STGの到来し
た時刻t20と、位相位置付与回路20Aが内部トリガ
信号PH1を作成し出力した時刻t34とを比較する
と、両時刻は発振制御信号CT1を基準に考えれば、発
振制御信号CT1の同一の位相位置(図8では、各々x
1で示した位相位置)となる。なお図9は、図7で示し
た位相位置付与回路20Aの動作を示す別のタイミング
チャートであるが、図8とは異なり、選択トリガ信号S
TGを受けたとき(図9の時刻t28で示す位置)は、
発振制御信号CT1がLレベルとなっている。図7のO
Rゲート73は、このようなタイミングで選択トリガ信
号STGを受けても、位相位置付与回路20Aが誤った
位相位置で内部トリガ信号PH1を出力できないように
するため備えられたものである。
【0051】例えば図9の時刻28で示すように、発振
制御信号CT1がLレベルの間に選択トリガ信号STG
が到来すると、誤った位相位置(図9では、時刻t28
〜t31及び時刻t36以降の位置)で一致出力SAが
作成されるが、このような場合にはORゲート73の出
力がLレベルとなり、一致出力SAはANDゲート75
を通過できない。そのため、図7の位相位置付与回路2
0Aは、誤った位相位置で内部トリガ信号PH1を出力
しない。つまり、図7の位相位置付与回路20Aは、図
9の時刻t28で選択トリガ信号STGを受けると、同
時刻においてカウンタ70の出力Q1〜Qnは全てLレ
ベルであり、その信号を受けたラッチ71の出力Q1〜
Qnも全てLレベルとなる。そのため、全てLレベルの
ラッチ71の出力を受けたORゲート73は、その出力
がLレベルとなる。その結果、ANDゲート75は、そ
の入力がLレベルとなるため、他の入力に受けた一致出
力SAの通過を阻止する状態となり内部トリガ信号PH
1は出力できない。
【0052】[2−2d.位相位置付与回路20A及び
20Bの動作のまとめ]以上のとおり図7の位相位置付
与回路20Aは、発振制御信号CT1と選択トリガ信号
STGを受け、選択トリガ信号STGを受けたときHレ
ベルとなっている発振制御信号CT1の位相位置を記憶
し、選択トリガ信号STGを受けたときを除き、選択ト
リガ信号STGを受けたときの記憶に応じた発振制御信
号CT1の位相位置で、内部トリガ信号PH1を作成し
て出力する。
【0053】また、位相位置付与回路20Bは、発振制
御信号CT2と選択トリガ信号STGを受け、選択トリ
ガ信号STGを受けたときHレベルとなっている発振制
御信号CT2の位相位置を記憶し、選択トリガ信号ST
Gを受けたときを除き、選択トリガ信号STGを受けた
ときの記憶に応じた発振制御信号CT2の位相位置で、
内部トリガ信号PH2を作成して出力する。
【0054】[2−3.ORゲート22(回路:図5、
動作:図6参照)]ORゲート22は、選択トリガ信号
STGと各発振制御信号CT1,CT2との位相関係
を、選択トリガ信号STGと入力クロック信号CKAと
の位相関係に変換するためのものである。
【0055】このようなORゲート22は、内部トリガ
信号PH1及びPH2を受けると、選択トリガ信号ST
Gを受けたときを除き、選択トリガ信号STGを受けた
ときに応じた入力クロック信号CKAの位相位置で内部
トリガ信号PHTを作成して出力するように設けられて
いる。これは、図6の時刻t20及びt30の位置を除
いた各々のx1またはy1の位置、すなわち、入力クロ
ック信号CKAの図6の時刻t20及びt30の位置を
除いた各z1またはz2の位置で、内部トリガ信号PH
Tが出力されているとおりである。
【0056】[2−4.位相トリガ作成回路2のまと
め]以上のとおり、図5の位相トリガ作成回路2では、
選択トリガ信号STGと入力クロック信号CKAを受
け、選択トリガ信号STGを受けたとき(図6の時刻t
20及びt30)を除き、選択トリガ信号STGを受け
たときに応じた入力クロック信号CKAの位相位置(図
6の時刻t20及びt30の位置を除いた各z1及びz
2の位置)で内部トリガ信号PHTを作成し出力される
ことになる。つまり、本実施例の位相トリガ作成回路2
では、選択トリガ信号STGと入力クロック信号CKA
を受け、選択トリガ信号STGを受けたとき(図2の時
刻t20,t30及びt40)を除き、選択トリガ信号
STGを受けたときに応じた入力クロック信号CKAの
位相位置(図2の時刻t20,t30及びt40の位置
を除いた各z1及びz2の位置)で内部トリガ信号PH
Tを作成し出力されることになる。
【0057】ところで、既に述べたようにクロック切換
信号SELは、図2の時刻t20で入力クロック信号C
K1の立ち上がりとともにLレベルからHレベルに変化
し、その後、時刻t30で入力クロック信号CK2の立
ち上がりとともにHレベルからLレベルに変化し、さら
に時刻t40で入力クロック信号CK1の立ち上がりと
ともにLレベルからHレベルに変化する。そこで、本実
施例の位相トリガ作成回路2では、図2の時刻t20〜
t30までの区間においては、時刻t20を除いた入力
クロック信号CK1の立ち上がりと同一のタイミング、
また、時刻t30〜t40までの区間においては、時刻
t30を除いた入力クロック信号CK2の立ち上がりと
同一のタイミング、さらに、時刻t40以降の区間にお
いては、時刻t40を除いた入力クロック信号CK1の
立ち上がりと同一のタイミングで、内部トリガ信号PH
Tを作成し出力されることになる。
【0058】[3.タイミング発生回路3(回路:図
1,図10参照)]図10は、図1のタイミング発生回
路3,時間幅測定回路4及び演算回路5の一実施例を示
すブロック回路図であり、図2は、図10のタイミング
発生回路3,時間幅測定回路4及び演算回路5の動作も
含めた、図1のクロック切換回路301の動作を示すタ
イミングチャートである。また、図11は、図10で示
すタイミング発生回路3の動作をより詳細に示すタイミ
ングチャートである。
【0059】タイミング発生回路3は、入力クロック信
号CKAを受け、入力クロック信号CKAの周期に応じ
た基準周期信号2ECKと、入力クロック信号CKAの
周期に応じた時間幅を有し且つ基準周期信号2ECKよ
りも若干遅れた位置まで継続して出力する周期計測信号
2CKWとを、作成して出力するように設けられてい
る。このようなタイミング発生回路3には、カウンタ3
0及びパルス幅拡幅回路31が備えられており、各々の
構成は以下の[3−1]及び[3−2]のとおり設けら
れている。
【0060】[3−1.カウンタ30(回路:図10、
動作:図2,図11参照)]カウンタ30は、入力クロ
ック信号CKAを受けて該入力クロック信号CKAのカ
ウント動作を行い、該カウンタ30のカウント値の設定
に対応して入力クロック信号CKAの周期に応じた基準
周期信号2ECKを作成して出力するように設けられて
いる。なお、図2及び図11のカウンタ30は、1/4
カウンタとして動作している。そのためカウンタ30
は、入力クロック信号CKAの2周期に応じた基準周期
信号2ECKを作成して出力する。
【0061】[3−2.パルス幅拡幅回路31(回路:
図10、動作:図2,図11参照)]パルス幅拡幅回路
31は、基準周期信号2ECKを受けて、入力クロック
信号CKAの周期に応じた時間幅を有し且つ基準周期信
号2ECKよりも若干遅れた位置(図2及び図11の例
では、入力クロック信号CKAの2周期に応じた時間幅
を有し、基準周期信号2ECKよりも時間dtだけ若干
遅れた位置)まで継続して出力する周期計測信号2CK
Wを作成して出力するように設けられている。そして、
このようなパルス幅拡幅回路31には、遅延回路13
0,ORゲート131が備えられている。
【0062】この遅延回路130は、基準周期信号2E
CKを受け、該基準周期信号2ECKを一定時間dt遅
延させて基準遅延信号DCKを作成する。また、ORゲ
ート131は、基準周期信号2ECKと該基準遅延信号
DCKを受け、入力クロック信号CKAの周期に応じた
時間幅を有し且つ基準周期信号2ECKよりも若干遅れ
た位置まで継続して出力する周期計測信号2CKWを作
成して出力する。
【0063】[4.時間幅測定回路4] [4a.時間幅測定回路4の構成(回路:図1,図10
参照)]時間幅測定回路4には、遅延ライン発振器(D
L−OSC)41,カウンタ42及びラッチ43が備え
られ、タイミング発生回路3から基準周期信号2ECK
と周期計測信号2CKWを受け、周期計測信号2CKW
を受けている間に行われた遅延ライン発振器41の発振
出力OSK41をカウンタ42によりカウントし、その
カウント値を基準周期信号2ECKのタイミングでラッ
チ43によりラッチし、このラッチ43の出力Q1〜Q
nを入力クロック信号CKAの周期に応じた時間幅測定
結果として出力するように設けられている。このような
遅延ライン発振器41,カウンタ42及びラッチ43
は、それぞれ以下の[4a−1a]〜[4a−1c],
[4a−2 ]及び [4a−3]のとおり設けられて
いる。
【0064】[4a−1a.遅延ライン発振器41の概
要(回路:図10,図12、動作:図2参照)]遅延ラ
イン発振器41は、周期計測信号2CKWを受けて発振
動作を開始し(図2では、例えば時刻ta1)、発振出
力OSK41を作成して出力するように設けられてい
る。図12は、このような遅延ライン発振器41の回路
図を示すものであり、図13は、図12の動作を示すタ
イミングチャートである。また、遅延ライン発振器40
には、NANDゲート41a、インバータ41b及び4
1cが備えられている。
【0065】[4a−1b.遅延ライン発振器41の動
作説明(回路:図12、動作:図13参照)]NAND
ゲート41aは、周期計測信号2CKWとインバータ4
1cからの帰還信号FCを受け、一次クロック信号NC
Tを作成する。またインバータ41bは、この一次クロ
ック信号NCTを受けて反転動作を行い、遅延ライン発
振器41の出力信号である発振出力OSK41を作成し
て出力するように設けられている。さらに、インバータ
41cは、発振出力OSK41を受けて帰還動作を行
い、帰還信号FCを作成して出力するように設けられて
いる。
【0066】上記のような遅延ライン発振器41の動作
について、以下、その動作を示すタイミングチャートで
ある図13を用いて時間の経過とともに説明する。な
お、図12のNANDゲート41a,インバータ41b
及び41cの遅延時間は、それぞれ順にtda,td
b,tdcであると仮定する。
【0067】時刻ta1に至るまでは、周期計測信号2
CKWはLレベルであり、該周期計測信号2CKWを受
けたNANDゲート41aは、一次クロック信号NCT
をHレベルにする。また、Hレベルの一次クロック信号
NCTを受けたインバータ41bは、発振出力OSK4
1をLレベルとし、このLレベルの発振出力OSK41
を受けたインバータ41cは、帰還信号FCをHレベル
にする。
【0068】次に、時刻ta1で、周期計測信号2CK
WがHレベルに変化する。その時、Hレベルの帰還信号
FCとHレベルの周期計測信号2CKWを受けたNAN
Dゲート41aは、時刻ta1から遅延時間tdaだけ
遅れて、一次クロック信号NCTをLレベルに変化させ
る。
【0069】時刻ta1から時間tda遅れてLレベル
となった一次クロック信号NCTを受けたインバータ4
1bは、このLレベルとなった一次クロック信号NCT
を受けたタイミングから更に遅延時間tdbだけ遅れ
て、発振出力OSK41をHレベルに変化させる。
【0070】時刻ta1から時間(tda+tdb)遅
れてHレベルとなった発振出力OSK41を受けたイン
バータ41cは、このHレベルとなった発振出力OSK
41を受けたタイミングから遅延時間tdcだけ遅れ
て、帰還信号FCをLレベルに変化させる。
【0071】時刻ta1から時間(tda+tdb+t
dc)遅れてLレベルとなった帰還信号FCと、既にH
レベルであった周期計測信号2CKWを受けたNAND
ゲート41aは、遅れてLレベルとなった帰還信号FC
を受けたタイミングから更に遅延時間tdaだけ遅れ
て、一次クロック信号NCTをHレベルに変化させる。
【0072】以下、時刻tb11で周期計測信号2CK
WがLレベルに変化するまで同様の変化が繰り返され
る。
【0073】[4a−1c.遅延ライン発振器40の動
作のまとめ]以上のとおり遅延ライン発振器41は、そ
の入力にHレベルの周期計測信号2CKWを受けると、
周期が2×(tda+tdb+tdc)の発振出力OS
K41を作成して出力することになる。
【0074】[4a−2.カウンタ42(回路:図1
0、動作:図2参照)]カウンタ42は、そのクリア入
力CLに周期計測信号2CKWを受けて(図2では、例
えば時刻ta1から)カウント動作が可能となり、その
クロック入力CKに発振出力OSK41を受けて該発振
出力OSK41のカウント動作を開始し、周期計測信号
2CKWの立ち上がりからの時間幅に応じて変化するカ
ウント出力Q1〜Qnを作成して出力するように設けら
れている。
【0075】[4a−3.ラッチ43(回路:図10、
動作:図2参照)]ラッチ43は、そのデータ入力D1
〜Dnにカウンタ42からのカウント出力Q1〜Qnを
受けてラッチ動作を待機し、そのクロック入力CKに基
準周期信号2ECKの立下りを受けて(図2では、例え
ば時刻tb1のタイミングで)、そのデータ入力D1〜
Dnに受けていたカウント出力Q1〜Qnをラッチし、
該カウント出力を次の基準周期信号2ECKの立下り時
まで保持するラッチ出力Q1〜Qnを作成して出力する
ように設けられている。
【0076】[4b.時間幅測定回路4の具体的な動作
(回路:図10、動作:図2参照)]ところで図2の例
では、時刻ta1から時刻tb1間は、入力クロック信
号CKAの2周期分の時間幅である。この間に遅延ライ
ン発振器41は、「24」クロック分の発振出力OSK
41を作成出力し、該発振出力OSK41を受けた時間
幅測定回路4のカウンタ42は、時刻tb1において入
力クロック信号CKAの2周期分の時間幅に応じた「2
4」カウントに相当するカウント出力Q1〜Qnを作成
して出力する。
【0077】また、ラッチ43は、この時刻tb1にそ
のデータ入力D1〜Dnに受けたカウンタ42からのカ
ウント出力Q1〜Qnをラッチするため、図2の例で
は、入力クロック信号CKAの2周期分に応じた時間幅
測定結果として「24」に相当するラッチ出力Q1〜Q
nを作成して出力する。
【0078】なお、時間幅測定回路4は、タイミング発
生回路3におけるカウンタ30の設定の変更、すなわ
ち、カウンタ30のカウント値を変更してn周期分(n
は正の整数)における測定を行っても良い。いずれにせ
よ時間幅測定回路4のラッチ出力Q1〜Qnは、入力ク
ロック信号CKAの周期に応じた時間幅測定結果とな
り、その周期はタイミング発生回路3のカウンタ30の
設定に応じて変化することとなる。
【0079】[5.演算回路5(回路:図1,図10参
照)]演算回路5は、その入力X1〜Xnに時間幅測定
回路4におけるラッチ43の出力Q1〜Qnを受け、そ
れらに対してタイミング発生回路3の設定に応じた演算
を行い、その演算結果を入力クロック信号CKAの半周
期分(T/2)に相当する演算結果Y1〜Ynとして出
力するように設けられている。
【0080】[5a.演算回路5の他との関係(回路:
図1,図10、動作:図2参照)]既にタイミング発生
回路3及び時間幅測定回路4で説明を行ったが、図2の
例においてタイミング発生回路3のカウンタ30は、1
/4カウンタとして動作している。そのため時間幅測定
回路4は、入力クロック信号CKAの2周期分に応じた
時間幅を測定し、その測定結果として時間幅測定回路4
のラッチ43の出力に「24」に相当するラッチ出力を
作成して出力する。よって、演算回路5は、時間幅測定
回路4のラッチ43から入力クロック信号CKAの2周
期分に応じた時間幅測定結果として「24」に相当する
ラッチ出力を受けている。そこで演算回路5は、入力ク
ロック信号CKAの2周期分を半周期分に変換するた
め、この「24」に相当するラッチ出力に対し1/4の
演算を行う。その結果演算回路5は、入力クロック信号
CKAの半周期分として「6」に相当する演算結果をそ
の演算出力Y1〜Ynに出力する。
【0081】つまり図2の例では、入力クロック信号C
KAの半周期分は、時間幅測定回路4の遅延ライン発振
器41の発振出力OSK41では「6」クロック分に相
当する時間の長さとなる。また、タイミング発生回路3
のカウンタ30の設定変更を行い、時間幅測定回路4が
入力クロック信号CKAのn周期分(nは正の整数)に
応じた時間幅測定結果を出力する場合、演算回路5は、
入力クロック信号CKAのn周期分を半周期分に変換す
るため、時間幅測定回路4のラッチ出力Q1〜Qnに対
して1/2nの演算を行う。
【0082】[6.実測回路6(回路:図1参照)]実
測回路6には、遅延ライン発振器(DL−OSC)61
及びカウンタ62が備えられ、同期クロック信号PCK
を受け、該同期クロック信号PCKを受けている間に遅
延ライン発振器61が発振動作を行い、その発振出力
(OSK61)をカウンタ62によりカウントし、同期
クロック信号PCKのデューティー値の変化を該カウン
タ62の出力Q1〜Qnの変化に置き換えて出力するよ
うに設けられている。そして、この遅延ライン発振器6
1及びカウンタ62は、それぞれ以下の[6−1]及び
[6−2]のとおり設けられている。
【0083】[6−1.遅延ライン発振器61(回路:
図1、動作:図2参照)]遅延ライン発振器61は、幅
作成回路8から同期クロック信号PCKを受けて発振動
作を開始し、発振出力OSK61を作成して出力するよ
うに設けられている。
【0084】なお、この遅延ライン発振器61は、時間
幅測定回路4の遅延ライン発振器41と同一の構成とす
ることが可能であり、具体的には、時間幅測定回路4の
遅延ライン発振器41を示す図12、図15または図1
6の構成とすることができる。その場合、遅延ライン発
振器相互で信号名称が異なるため、図12の周期計測信
号2CKWは遅延ライン発振器61においては同期クロ
ック信号PCKに置き換え、発振出力OSK41は、同
様に発振出力OSK61に置き換えることになる。
【0085】[6−2.カウンタ62(回路:図1、動
作:図2参照)]カウンタ62は、そのクリア入力CL
に同期クロック信号PCKを受けてカウント可能な状態
となり(図2では、例えば時刻t22,t32及びt4
2)、そのクロック入力CKに発振出力OSK61を受
けてそのカウント動作を行い、同期クロック信号PCK
のパルス幅の増加、つまり同期クロック信号PCKのデ
ューティー値の変化を、カウンタ62の出力Q1〜Qn
の変化に置き換えて出力するように設けられている。
【0086】[7.一致回路7(回路:図1、動作:図
2参照)]一致回路7は、演算回路5から受けた入力ク
ロック信号CKAの半周期分に相当する演算出力Y1〜
Ynを一方の側の入力A1〜Anに受け、実測回路6か
ら同期クロック信号PCKのデューティー値に応じて変
化するカウンタ62の出力Q1〜Qnを他方の側の入力
B1〜Bnに受け、両側の入力値が一致したときに一致
出力SAを出力し、同期クロック信号PCKのデューテ
ィーが50%のパルス幅に達したことを、一致出力SA
の出力に置き換えて出力するように設けられている。
【0087】以上のように、図2において一致回路7
は、タイミング発生回路3、時間幅測定回路4及び演算
回路5の働きにより、演算回路5から入力クロック信号
CKAの半周期分に相当する演算出力として「6」に相
当する演算出力を、その一方の側の入力A1〜Anに受
けている。すなわち、図2において、入力クロック信号
CKAの半周期分は、時間幅測定回路4の遅延ライン発
振器41の発振出力OSK41では「6」クロック分に
相当することになる。また、時間幅測定回路4及び実測
回路6の遅延ライン発振器41及び61は、その各々の
発振出力OSK41及びOSK61が同一の出力周波数
であるため、入力クロック信号CKAの半周期分は、発
振出力OSK61でも「6」クロック分に相当すること
になる。
【0088】そこで、実測回路6のカウンタ62は、ク
リア入力CLに同期クロック信号PCKを受けてカウン
ト可能な状態となり(図2では、例えば時刻t22,t
32及びt42)、該クロック入力CKに発振出力OS
K61を受けてそのカウント動作を行い、発振出力OS
K61が「6」クロック分出力し、それを受けたカウン
タ62が「6」に相当するカウント出力Q1〜Qnを出
力すると(図2では、例えば時刻t23,33及びt4
3)、一致回路7は、その両側の入力が「6」となって
一致して一致出力SAを作成して出力する。
【0089】つまり、一致回路7が一致出力SAを出力
する位置は、図2の時刻t22,t32及びt42から
見れば入力クロック信号CKAの半周期分となり、一致
回路7は、同期クロック信号PCKのデューティーが5
0%のパルス幅に達したことを一致出力SAの出力に置
き換えて出力しているのである。
【0090】[8.幅作成回路8(回路:図1、動作:
図2参照)]幅作成回路8には、RSフリップフロップ
(RS−FF)8aが備えられ、内部トリガ信号PHT
を受けて同期クロック信号PCKの立ち上げ動作を行
い、一致出力SAを受けて同期クロック信号PCKをデ
ューティー50%に対応するタイミング位置で立ち下げ
動作を行うように設けられている。
【0091】そこでRS−FF8aは、図2の例えば時
刻t22(すなわち、入力クロック信号CK1の立ち上
がりと同一のタイミング)に、そのセット入力Sに位相
トリガ作成回路2から内部トリガ信号PHTを受けて同
期クロック信号PCKを立ち上げる。
【0092】その後、図2の時刻t23に、そのリセッ
ト入力Rに一致回路7から一致出力SAを受けたRS−
FF8aは、同期クロック信号PCKを立ち下げるが、
図2の時刻t23は、図2の時刻t22から見れば入力
クロック信号CKAの半周期分であるので、同期クロッ
ク信号PCKはデューティー50%に対応するタイミン
グ位置で立ち下がることになる。
【0093】以後、同様に位相トリガ作成回路2は、新
たな選択トリガ信号STGが到来するまでの間、選択ト
リガ信号STGを受けたときを除き、選択トリガ信号S
TGを受けたときに応じた入力クロック信号CKAの位
相位置(図2の時刻t20の位置を除いた各z1の位
置)すなわち、図2の時刻t20を除いた入力クロック
信号CK1の立ち上がりと同一のタイミングで内部トリ
ガ信号PHTを作成する。そして、この位相トリガ作成
回路2からの内部トリガ信号PHTを受けたRS−FF
8aは、同期クロック信号PCKの立ち上げ動作を行う
とともに、一致回路7からの一致出力SAを受けたRS
−FF8aは、同期クロック信号PCKをデューティー
50%に対応するタイミング位置で立ち下げ動作を行
う。
【0094】[8−1.幅作成回路8の具体的な動作―
新たなSTG(回路:図1、動作:図2参照)]また、
図1のクロック切換回路301は、出力すべき同期クロ
ック信号PCKを、入力クロック信号CK1から入力ク
ロック信号CK2に切換えるため、同期クロック信号P
CKの出力が立ち下がったときより少し遅れたタイミン
グで且つ入力クロック信号CK2の立ち上がりと同一の
タイミング(例えば、図2の時刻t30)で、クロック
切換信号SELをHレベルからLレベルに変化させる
と、クロック切換回路301の位相トリガ作成回路2
は、この時刻t30を除き、この時刻t30に対応した
入力クロック信号CKAの位相位置、つまり時刻t32
(すなわち、入力クロック信号CK2の立ち上がりと同
一のタイミング)で新たな内部トリガ信号PHTを作成
する。そして、この位相トリガ作成回路2からの内部ト
リガ信号PHTを受けた幅作成回路8のRS−FF8a
は、同期クロック信号PCKを立ち上げる。その後、一
致回路7は、時刻t33に一致出力SAを作成し、この
一致出力SAをそのリセット入力Rに受けたRS−FF
8aは、時刻t33に同期クロック信号PCKを立ち下
げるが、この時刻t33は、時刻t32から見れば入力
クロック信号CKAの半周期分であるので、同期クロッ
ク信号PCKはデューティー50%に対応するタイミン
グ位置で立ち下がることになる。
【0095】以後、同様に位相トリガ作成回路2は、次
の新たな選択トリガ信号STGが到来するまでの間、選
択トリガ信号STGを受けたときを除き、選択トリガ信
号STGを受けたときに応じた入力クロック信号CKA
の位相位置(図2の時刻t30の位置を除いた各z2の
位置)すなわち、時刻t30を除いた入力クロック信号
CK2の立ち上がりと同一のタイミングで内部トリガ信
号PHTを作成し、それを受けたRS−FF8aは、同
期クロック信号PCKの立ち上げ動作を行うとともに、
一致回路7は一致出力SAを作成し、それを受けたRS
−FF8aは、同期クロック信号PCKをデューティー
50%に対応するタイミング位置で立ち下げ動作を行
う。
【0096】ところで、時刻t30から時刻32までの
時間幅は、入力クロック信号CK2の1周期(T)分と
なる。したがって、本発明のクロック切換回路301
は、時刻t30の少し前で入力クロック信号CK1がL
レベルとなった後に、時刻t30で出力すべき同期クロ
ック信号を入力クロック信号CK1から入力クロック信
号CK2に切換えると、同期クロック信号PCKのLレ
ベルの幅は、入力クロック信号CK2の1周期(T)以
上、且つ3/2周期(1.5T)以下となることが分か
る。
【0097】[8−2.幅作成回路8の具体的な動作―
その後のSTG(回路:図1、動作:図2参照)]さら
に、図1のクロック切換回路301では、出力すべき同
期クロック信号PCKを、入力クロック信号CK2から
入力クロック信号CK1に切換えるため、同期クロック
信号PCKの出力がまだ立ち下がっていない状態のとき
に、入力クロック信号CK1の立ち上がりと同一のタイ
ミング(例えば、図2の時刻t40)でクロック切換信
号SELをLレベルからHレベルに変化させると、この
クロック切換回路301の位相トリガ作成回路2は、時
刻t40で次の新たな選択トリガ信号STGの到来を受
ける。
【0098】位相トリガ作成回路2は、この時刻t40
を除き、時刻t40に対応した入力クロック信号CKA
の位相位置つまり図2の時刻t42(すなわち、入力ク
ロック信号CK1の立ち上がりと同一のタイミング)で
新たな内部トリガ信号PHTを作成し、それを受けたR
S−FF8aは、同期クロック信号PCKを立ち上げ
る。
【0099】その後、一致回路7は時刻t43に一致出
力SAを作成し、この一致出力SAをそのリセット入力
Rに受けたRS−FF8aは、時刻t43に同期クロッ
ク信号PCKを立ち下げるが、時刻t43は時刻t42
から見れば入力クロック信号CKAの半周期分であるの
で、同期クロック信号PCKはデューティー50%に対
応するタイミング位置で立ち下がることになる。
【0100】以後、同様に位相トリガ作成回路2は、次
の新たな選択トリガ信号STGが到来するまでの間、選
択トリガ信号STGを受けたときを除き、選択トリガ信
号STGを受けたときに応じた入力クロック信号CKA
の位相位置(図2の時刻t40の位置を除いた各z1の
位置)すなわち、時刻t40を除いた入力クロック信号
CK1の立ち上がりと同一のタイミングで内部トリガ信
号PHTを作成する。そして、この位相トリガ作成回路
2からの内部トリガ信号PHTを受けたRS−FF8a
は、同期クロック信号PCKの立ち上げ動作を行うとと
もに、一致回路7は一致出力SAを作成し、この一致出
力SAを受けたRS−FF8aは、同期クロック信号P
CKをデューティー50%に対応するタイミング位置で
立ち下げ動作を行う
【0101】ところで、図2の時刻t40から時刻42
までの時間幅は、入力クロック信号CK1の1周期
(T)分である。したがって、本発明のクロック切換回
路301は、時刻t40で入力クロック信号CK2がま
だ立ち下がっていない状態で、出力すべき同期クロック
信号を入力クロック信号CK2から入力クロック信号C
K1に切換えても、同期クロック信号PCKのLレベル
の幅は、入力クロック信号CK2の1/2周期(T/
2)以上且つ1周期(T)以下となることが分かる。
【0102】[A2.第1の実施形態の作用・効果] [A2a.図1のクロック切換回路301のまとめ(回
路:図1、動作:図2参照)]以上、説明を行った図2
の各z1及びz2の位置は、それぞれ順に入力クロック
信号CK1,入力クロック信号CK2の立ち上がり位置
と同一の位相位置である。そのため、同期クロック信号
PCKの周期は、入力クロック信号CK1,CK2と同
一であり、同様に繰り返し周波数も入力クロック信号C
K1,CK2と同一となる。
【0103】上述のとおり、本実施形態のクロック切換
回路301は、入力クロック信号CK1またはCK2の
立ち上がりと同一のタイミングで、クロック切換信号S
ELをHレベルまたはLレベルに変化させると、立ち上
がりのタイミングが同一であった側の入力クロック信号
CK1またはCK2に切換えて出力することが可能であ
り、しかもデューティー50%に対応するタイミング位
置で立ち下がり、そのLレベルの時間幅は、入力クロッ
ク信号CKAの1/2周期以上3/2周期以下となる同
期クロック信号PCKを作成して出力するように設けら
れている。
【0104】また、クロック切換信号SELのHレベル
またはLレベルの変化と、切換えられ出力される同期ク
ロック信号PCKの立ち上がりのタイミングとが、常に
一定の時間関係にあることから、クロック切換信号SE
LのHレベルまたはLレベルの変化と、切換えられ出力
される同期クロック信号PCKとは、同期関係にあるこ
とが分かる。
【0105】[A2b.図1のクロック切換回路301
の特徴的な動作(回路:図1,図26,図27、動作:
図2,図14参照)]本実施形態のクロック切換回路3
01において、図27で示す入力クロック信号CK1,
CK2は、そのどちらも本発明のクロック切換回路30
1に加えられていない。つまり、図2の入力クロック信
号CK1及びCK2は、クロック切換回路301から見
れば、仮想の信号であることが分かる。但し、図2で
は、仮想の信号である入力クロック信号CK1または入
力クロック信号CK2へ切換えるために、それらの立ち
上がりと同一のタイミングでクロック切換信号SELを
HレベルまたはLレベルに変化させていることが分か
る。
【0106】つまり、本実施形態のクロック切換回路3
01は、入力クロック信号CK1,CK2、・・CKp
(pは2以上の整数)のような多数の入力クロック信号
を切換える場合、それらの立ち上がりと同一のタイミン
グでクロック切換信号SELをHレベルまたはLレベル
に変化させれば良いことが分かる。
【0107】図14は、本実施形態のクロック切換回路
301において、時刻t50で入力クロック信号CKp
に切換える場合の動作を示している。この場合も上記同
様、入力クロック信号CKpは仮想の信号であるが、こ
のように任意のタイミングでクロック切換信号SELを
HレベルまたはLレベルに変化させることにより、クロ
ック切換信号SELの変化と同一の立ち上がりタイミン
グの入力クロック信号CKpに切換えることが可能であ
り、しかもデューティー50%に対応するタイミング位
置で立ち下がる同期クロック信号PCKを作成して出力
するように設けられていることが分かる。
【0108】以上のことから、本実施形態のクロック切
換回路301は、ただ一つの入力クロック信号CKA
と、ただ一つのクロック切換信号SELを加え、該クロ
ック切換信号SELをHレベルまたはLレベルに変化さ
せると、このクロック切換信号SELと同一の立ち上が
りタイミングの入力クロック信号CK1,CK2、・・
CKpに切換えることが可能であることが分かる。
【0109】ところで、入力クロック信号CKAと、入
力クロック信号CK1,CK2、・・CKpは同一の繰
り返し周波数であるため、これらは交換が可能である。
つまり、本実施形態のクロック切換回路301は、ただ
一つの入力クロック信号CKA(または、入力クロック
信号CK1,CK2、・・CKpのどれか一つ)と、た
だ一つのクロック切換信号SELを加え、該クロック切
換信号SELをHレベルまたはLレベルに変化させる
と、該クロック切換信号SELと同一の立ち上がりタイ
ミングの入力クロック信号CK1,CK2、・・CKp
に切換えることが可能であることが分かる。
【0110】また、この際においてクロック信号の切換
によるパルスの欠損(Hレベルのパルス幅の欠損)は無
く、そのLレベルのパルス幅は、どのようなタイミング
で入力クロック信号を切換えても、入力クロック信号C
KAの半周期分以上、3/2周期分以下であり、デュー
ティー50%に対応するタイミング位置で立ち下がる同
期クロック信号PCKを作成して出力するように設けら
れていることが分かる。
【0111】さらに、クロック切換信号SELのHレベ
ルまたはLレベルの変化と、切換えられ出力される同期
クロック信号PCKの立ち上がりのタイミングとが、常
に一定の時間関係にあることから、クロック切換信号S
ELのHレベルまたはLレベルの変化と、切換えられ出
力される同期クロック信号PCKとは、同期関係にある
ことが分かる。
【0112】なお、これらは既に説明したように、時間
幅測定回路4の実施例を示す図10において、その時間
幅測定回路4の遅延ライン発振器41の発振出力OSK
41と、図1で示す実測回路6の遅延ライン発振器61
の発振出力OSK61とが同一の出力周波数であり、時
間幅測定回路4はタイミング発生回路3の設定により入
力クロック信号CKAのn周期分(nは正の整数)に応
じた時間幅測定結果を出し、演算回路5は受けた時間幅
測定結果すなわち時間幅測定回路4のラッチ出力Q1〜
Qnに対して1/2nの演算を行う場合の動作である。
【0113】[B.第1の実施形態の変形例]前記第1
の実施形態における図12に示す時間幅測定回路4の遅
延ライン発振器41は、変形例として、図15または図
16で示す構成としても良い。
【0114】すなわち、図15は、NANDゲート41
a及びインバータ41bからなる部分について、図12
では1段で構成したが、これを2段として構成としたも
のである。その結果、インバータ41cの遅延時間を無
視すれば、この図15における発振出力OSK41の周
期は、図12における発振出力OSK41の2倍とな
る。
【0115】また、図16は、NANDゲート41a及
びインバータ41bからなる部分をより一般化して、m
(mは正の整数)段用いた構成としたものである。この
場合、インバータ41cの遅延時間を、上記と同様に無
視すれば、この図16の発振出力OSK41の周期は、
図12のm倍となる。
【0116】[C.第2の実施形態]前記第1の実施形
態によると、位相トリガ作成回路2において図5のタイ
ミング発生回路21は、2つの発振制御信号CT1及び
CT2を作成して出力するため、これに対応して位相位
置付与回路は、2つの位相位置付与回路20A及び20
Bを備えた構成となっている。しかし、この構成では、
入力クロック信号CKAの繰り返し周波数が変動する場
合や、そのデューティーが60%を大きく超えて過大と
なった場合や40%大きく下まわって過小となった場合
には、正常な発振制御信号CTを作成できず、結果とし
て位相トリガ作成回路2が所望の内部トリガ信号PHT
を作成し出力できないことがある。
【0117】本実施形態は、このようなケースに対応す
るものであり、図17は、本実施形態の位相トリガ作成
回路を示すブロック回路図である。また、図18は、こ
の図17の位相トリガ作成回路2の動作を示すタイミン
グチャートである。
【0118】[C1.第2の実施形態の構成]本実施形
態の位相トリガ作成回路2には、遅延回路105,10
7及びインバータ106から構成されるタイミング発生
回路21,位相位置付与回路20A,20B,20C,
20D,ORゲート22bが備えられている。そして、
このような位相トリガ作成回路2において、そのそのタ
イミング発生回路21は、入力クロック信号CKAを受
け、その信号をそのまま発振制御信号CT1として作成
して出力するように設けられている。同様に遅延回路1
05は、受けた入力クロック信号CKAを一定時間td
12遅延させ、発振制御信号CT2を作成して出力する
ように設けられている。また、インバータ106は受け
た入力クロック信号CKAを反転し、この入力クロック
信号CKAの周波数変動にかかわらず位相を180度遅
延させ、発振制御信号CT3を作成して出力するように
設けられている。さらに遅延回路107は、受けた発振
制御信号CT3を一定時間td13遅延させ、発振制御
信号CT4を作成して出力するように設けられている。
【0119】[C2.第2の実施形態の作用・効果]以
下、本実施形態のクロック切換回路301における各部
の動作を、図18を用いて時間の経過とともに詳細に説
明する。
【0120】すなわち、時刻t20で、位相トリガ作成
回路2の位相位置付与回路20Aは、発振制御信号CT
1と選択トリガ信号STGを受け、選択トリガ信号ST
Gを受けたときHレベルとなっている発振制御信号CT
1の位相位置を記憶し、時刻t20で選択トリガ信号S
TGを受けたときを除き、記憶に応じた発振制御信号C
T1の位相位置で内部トリガ信号PH1を作成して出力
する。同様に位相位置付与回路20Bは、発振制御信号
CT2と選択トリガ信号STGを受け、選択トリガ信号
STGを受けたときHレベルとなっている発振制御信号
CT2の位相位置を記憶し、時刻t20で選択トリガ信
号STGを受けたときを除き、記憶に応じた発振制御信
号CT2の位相位置で内部トリガ信号PH2を作成して
出力する。
【0121】また、時刻t30で、位相トリガ作成回路
2の位相位置付与回路20Cは、発振制御信号CT3と
選択トリガ信号STGを受け、選択トリガ信号STGを
受けたときHレベルとなっている発振制御信号CT3の
位相位置を記憶し、時刻t30で選択トリガ信号STG
を受けたときを除き、記憶に応じた発振制御信号CT3
の位相位置で内部トリガ信号PH3を作成して出力す
る。同様に位相位置付与回路20Dは、発振制御信号C
T4と選択トリガ信号STGを受け、選択トリガ信号S
TGを受けたときHレベルとなっている発振制御信号C
T4の位相位置を記憶し、時刻t30で選択トリガ信号
STGを受けたときを除き、記憶に応じた発振制御信号
CT4の位相位置で内部トリガ信号PH4を作成して出
力する。
【0122】なお、本実施形態における図17のORゲ
ート22bは、第1の実施形態である図5の位相トリガ
作成回路2のORゲート22と同様の働きをする。
【0123】したがって、本実施形態のクロック切換回
路301によると、入力クロック信号CKAの繰り返し
周波数が変動する場合や、そのデューティーが60%を
大きく超えて過大となった場合または40%を大きく下
まわって過小となった場合においても、タイミング発生
回路21は適正な発振制御信号CTを作成し、さらに位
相トリガ作成回路2は、第1の実施形態の位相トリガ作
成回路2と同様に、所望の内部トリガ信号PHTを作成
して出力することができる。
【0124】[D.第2の実施形態の変形例]なお、図
17で示した位相トリガ作成回路は、その位相位置付与
回路を更に多数用いて、図19の実施例で示す構成とし
ても良い。
【0125】[E.第3の実施形態] [E1.第3の実施形態の構成]上記第1の実施形態で
ある図1のクロック切換回路301では、時間幅測定回
路4の実施例を示す図10において、その遅延ライン発
振器41の発振出力OSK41と、図1における実測回
路6の遅延ライン発振器61の発振出力OSK61と
が、同一の出力周波数であったが、本実施形態は、発振
出力OSK61と発振出力OSK41を異なる出力周波
数の構成としたものであり、請求項2記載の本発明に対
応する。
【0126】すなわち、本実施形態によると、具体的に
は、図1に示す本実施形態のクロック切換回路301
で、図1で示す実測回路6の遅延ライン発振器61の発
振出力OSK61に対して時間幅測定回路4の実施例を
示す図10において、その時間幅測定回路4の遅延ライ
ン発振器41の発振出力OSK41を異なる出力周波数
とした場合、演算回路5は、その入力X1〜Xnに時間
幅測定回路4のラッチ43からのラッチ出力Q1〜Qn
を受け、それらに対して上記タイミング発生回路3の設
定と共に、各遅延ライン発振器の発振出力OSK41と
OSK61の周波数比にも応じた演算を行うことにな
る。よって、演算回路5は、入力クロック信号CKAの
半周期分に相当する実測回路6のカウンタ62の出力Q
1〜Qnを、演算回路5の演算結果Y1〜Ynに置き換
えて出力する。また、一致回路7は、演算回路5からの
演算結果Y1〜Ynと実測回路6からのカウント値を受
け、双方が一致したときに同期クロック信号PCKのデ
ューティーが50%となったことを示す一致出力SAを
作成して出力することになる。
【0127】図20は、このような本実施形態の構成に
おける図1の動作を示すタイミングチャートである。以
下、本実施形態のクロック切換回路301における各回
路の構成について、この図20を用いて順次説明する。
なお、図20において、図1に示す時間幅測定回路4の
実施例である図10で示した時間幅測定回路4の遅延ラ
イン発振器41の発振出力OSK41は、その出力周波
数が図2及び図14の半分であり、実測回路6の遅延ラ
イン発振器61の発振出力OSK61は、その出力周波
数が図2及び図14と同一である。つまり、図20で
は、発振出力OSK41の出力周波数は、発振出力OS
K61の半分である。また、図20においてCK1及び
CK2は、切換えるべき入力クロック信号CK1,CK
2であり、繰り返し周波数は一定(周期T)であるがデ
ューティーは変動することがあるクロック信号である。
ただし、図27で既に説明したように、これら入力クロ
ック信号CK1,CK2は、図1に示した本発明による
クロック切換回路301には加えない。つまり、図20
のCK1,CK2は、これらと入力クロック信号CKA
等との関係を示すために用意したものである。
【0128】さらに、図1に示した本発明によるクロッ
ク切換回路301は、図20の時刻ta0で電源を印加
したのち、時刻t20で入力クロック信号CK1の立ち
上がりとともにクロック切換信号SELがLレベルから
Hレベルに変化するものと仮定する。そして、その後本
発明によるクロック切換回路301は、出力すべき同期
クロック信号PCKを入力クロック信号CK1からCK
2に切換えるため、時刻t30で入力クロック信号CK
2の立ち上がりとともにクロック切換信号SELをHレ
ベルからLレベルに変化させ、その後出力すべき同期ク
ロック信号PCKを、入力クロック信号CK2からCK
1に切換えるため、時刻t40で入力クロック信号CK
1の立ち上がりとともにクロック切換信号SELをLレ
ベルからHレベルに変化させるものと仮定する。
【0129】[1.エッジ検出回路1(回路:図1,図
3、動作:図20参照)]エッジ検出回路1は、クロッ
ク切換信号SELを受け、該クロック切換信号SELが
HレベルまたはLレベルに変化するときに、選択トリガ
信号STGを作成して出力する。
【0130】そこで、エッジ検出回路1は、図20の時
刻t20で入力クロック信号CK1の立ち上がりととも
に、LレベルからHレベルに変化するクロック切換信号
SELを受けて、選択トリガ信号STGを作成して出力
する。また、これと同様にエッジ検出回路1は、時刻t
30で入力クロック信号CK2の立ち上がりとともに、
HレベルからLレベルに変化するクロック切換信号SE
Lを受け、時刻t40で入力クロック信号CK1の立ち
上がりとともに、LレベルからHレベルに変化するクロ
ック切換信号SELを受けて、選択トリガ信号STGを
作成して出力する。
【0131】[2.位相トリガ作成回路2(回路:図
1,図5、動作:図20参照)]位相トリガ作成回路2
は、選択トリガ信号STGの到来したときを除き、選択
トリガ信号STGの到来したときの入力クロック信号C
KAの位相位置で内部トリガ信号PHTを作成して出力
する。すなわち、図20の時刻t20,t30及びt4
0で選択トリガ信号STGが到来すると、選択トリガ信
号STGが到来したときを除き、選択トリガ信号STG
が到来したときの入力クロック信号CKAの位相位置
(図20の時刻t20,t30及びt40を除いた各z
1,z2の位相位置)で内部トリガ信号PHTを作成し
て出力する。
【0132】[3.タイミング発生回路3(回路:図
1,図10、動作:図20参照)]タイミング発生回路
3は、そのカウンタ30が入力クロック信号CKAを受
けて該クロック信号のカウント動作を行い、該カウンタ
30のカウント値の設定に対応して入力クロック信号C
KAの周期に応じた基準周期信号2ECKを作成して出
力する。図20では、カウンタ30は、1/4カウンタ
として動作している。そのためカウンタ30は、入力ク
ロック信号CKAの2周期に応じた基準周期信号2EC
Kを作成して出力する。
【0133】また、パルス幅拡幅回路31は、基準周期
信号2ECKを受けて、入力クロック信号CKAの周期
に応じた時間幅を有し、しかも基準周期信号2ECKよ
りも若干遅れた位置(図20の例では、入力クロック信
号CKAの2周期に応じた時間幅を有し、基準周期信号
2ECKよりも時間dtだけ若干遅れた位置)まで継続
して出力する周期計測信号2CKWを作成して出力す
る。
【0134】[4.時間幅測定回路4(回路:図1,図
10、動作:図20参照)]時間幅測定回路4は、その
遅延ライン発振器41が周期計測信号2CKWを受けて
発振動作を開始し、発振出力OSK41を作成して出力
する。
【0135】また、カウンタ42は、そのクリア入力C
Lに周期計測信号2CKWを受けて(例えば図20で
は、時刻ta1から)カウント動作が可能となり、その
クロック入力CKに発振出力OSK41を受けて、該発
振出力OSK41のカウント動作を開始し、周期計測信
号2CKWの立ち上がりからの時間幅に応じて変化する
カウント出力Q1〜Qnを作成して出力する。
【0136】さらにラッチ43は、そのデータ入力D1
〜Dnにカウンタ42からのカウンタ出力Q1〜Qnを
受けてラッチ動作を待機し、そのクロック入力CKに基
準周期信号2ECKの立下りを受けて(例えば図20で
は、時刻tb1のタイミングで)、そのデータ入力D1
〜Dnに受けていたカウント出力Q1〜Qnをラッチ
し、該カウント出力を次の基準周期信号2ECKの立下
り時まで保持するラッチ出力Q1〜Qnを作成して出力
する。
【0137】ところで、図20の例では、時刻ta1か
ら時刻tb1間は、入力クロック信号CKAの2周期分
の時間幅である。この間に遅延ライン発振器41は、
「12」クロック分の発振出力OSK41を作成出力
し、該発振出力OSK41を受けたカウンタ42は、時
刻tb1において入力クロック信号CKAの2周期分の
時間幅に応じた「12」カウントに相当するカウント出
力Q1〜Qnを作成して出力する。またラッチ43は、
この時刻tb1のタイミングでそのデータ入力D1〜D
nに受けたカウンタ42からのカウント出力Q1〜Qn
をラッチする。そのため、ラッチ43の出力は、入力ク
ロック信号CKAの2周期分に応じた時間幅測定結果と
して「12」に相当するラッチ出力Q1〜Qnを作成し
て出力する。
【0138】なお、時間幅測定回路4は、タイミング発
生回路3におけるカウンタ30の設定の変更、すなわち
カウンタ30のカウント値を変更してn周期分(nは正
の整数)における測定を行っても良い。
【0139】いずれにせよ時間幅測定回路4のラッチ出
力Q1〜Qnは、入力クロック信号CKAの周期に応じ
た時間幅測定結果となり、その周期はタイミング発生回
路3のカウンタ30の設定に応じて変化する。
【0140】[5.演算回路5(回路:図1,図10参
照)]演算回路5は、その入力X1〜Xnに時間幅測定
回路4のラッチ43からラッチ出力Q1〜Qnを受け、
それらに対してタイミング発生回路3の設定とともに、
時間幅測定回路4と実測回路6に内蔵された遅延ライン
発振器の出力周波数の比にも応じた演算を行い、入力ク
ロック信号CKAの半周期分に相当する実測回路6のカ
ウンタ62の出力Q1〜Qnを、演算回路5の演算結果
Y1〜Ynに置き換えて出力する。
【0141】既にタイミング発生回路3で説明を行った
が、図20において図1のタイミング発生回路3のカウ
ンタ30は、1/4カウンタとして動作している。その
ため時間幅測定回路4は、入力クロック信号CKAの2
周期分に応じた時間幅を測定し、その測定結果として時
間幅測定回路4のラッチ43の出力に「12」に相当す
るラッチ出力を作成して出力する。
【0142】そこで演算回路5は、タイミング発生回路
3の設定に応じて入力クロック信号CKAの2周期分を
入力クロック信号CKAの半周期分に変換するため時間
幅測定回路4のラッチ43の出力「12」に対して1/
4の演算を行う。
【0143】また、演算回路5は、図20において時間
幅測定回路4及び実測回路6の各遅延ライン発振器の発
振出力OSK41及びOSK61の出力周波数が異なる
(具体的には発振出力OSK41の出力周波数は、発振
出力OSK61の半分である)ことから、この周波数比
に応じた演算も行い、具体的には2倍の演算も同時に行
う。この結果、演算回路5は合計で1/4×2=1/2
の演算を行う。つまり演算回路5は、時間幅測定回路4
のラッチ43の出力「12」に対して1/2の演算を行
い、演算回路5はその出力Y1〜Ynに「6」に相当す
る演算結果を出力する。つまり、入力クロック信号CK
Aの半周期分は、実測回路6の遅延ライン発振器61の
発振出力OSK61では「6」クロック分に相当する時
間の長さとなる。
【0144】なお、タイミング発生回路3のカウンタ3
0の設定変更を行い、時間幅測定回路4が入力クロック
信号CKAのn周期分(nは正の整数)に応じた時間幅
測定結果を出力し、さらに時間幅測定回路4及び実測回
路6の遅延ライン発振器においてその各発振出力OSK
41及びOSK61の出力周波数が異なる(具体的に
は、発振出力OSK41の出力周波数が発振出力OSK
61の1/m(mは正の整数)である)場合には、演算
回路5は時間幅測定回路4のラッチ出力Q1〜Qnに対
して1/2nの演算を行うと共に、時間幅測定回路4及
び実測回路6の各発振出力OSK41及びOSK61の
周波数比にも応じてm倍の演算も同時に行う。その結
果、演算回路5は、以上の条件下ではその入力に受けた
時間幅測定回路4のラッチ出力Q1〜Qnに対してm/
2nの演算を行い、入力クロック信号CKAの半周期分
に相当する実測回路6のカウンタ62の出力Q1〜Qn
を、演算回路5の演算結果Y1〜Ynに置き換えて出力
する。
【0145】[6.実測回路6(回路:図1、動作:図
20参照)]実測回路6の遅延ライン発振器61は、幅
作成回路8から同期クロック信号PCKを受けて発振動
作を開始し、発振出力OSK61を作成して出力する。
【0146】すなわち、実測回路6のカウンタ62は、
そのクリア入力CLに同期クロック信号PCKを受けて
カウント可能な状態となり(図20において、例えば時
刻t22,t32及びt42)、そのクロック入力CK
に発振出力OSK61を受けてそのカウント動作を行
い、同期クロック信号PCKのパルス幅の増加つまり同
期クロック信号PCKのデューティー値の変化を、カウ
ンタ62の出力Q1〜Qnの変化に置き換えて出力す
る。
【0147】[7.一致回路7(回路:図1、動作:図
20参照)]一致回路7は、演算回路5から受けた入力
クロック信号CKAの半周期分に相当する演算出力Y1
〜Ynを一方の側の入力A1〜Anに受け、実測回路6
から同期クロック信号PCKのデューティー値に応じて
変化するカウンタ62の出力Q1〜Qnを他方の側の入
力B1〜Bnに受け、両側の入力値が一致したときに一
致出力SAを出力し、同期クロック信号PCKのデュー
ティーが50%のパルス幅に達したことを、一致出力S
Aの出力に置き換えて出力する。
【0148】上記のとおり、図20の一致回路7は、タ
イミング発生回路3、時間幅測定回路4及び演算回路5
の働きにより、演算回路5から入力クロック信号CKA
の半周期分に相当する演算出力として「6」に相当する
演算出力を、その一方の側の入力A1〜Anに受けてい
る。
【0149】また、既に説明のとおり図20において、
入力クロック信号CKAの半周期分は、実測回路6の遅
延ライン発振器61の発振出力OSK61では「6」ク
ロック分に相当することになる。そこで実測回路6のカ
ウンタ62は、そのクリア入力CLに同期クロック信号
PCKを受けてカウント可能な状態となり(例えば、時
刻t22,t32及びt42)、そのクロック入力CK
に発振出力OSK61を受けてそのカウント動作を行
い、発振出力OSK61が「6」クロック分出力し、そ
れを受けたカウンタ62が「6」に相当するカウント出
力Q1〜Qnを出力すると(例えば、時刻t23,t3
2及びt42)一致回路7は、その両側の入力が「6」
となって一致し、一致出力SAを作成して出力する。つ
まり、上記の一致回路7が一致出力SAを出力する位置
は、時刻t22,t33及びt43から見れば入力クロ
ック信号CKAの半周期分となり、一致回路7は同期ク
ロック信号PCKのデューティーが50%のパルス幅に
達したことを一致出力SAの出力に置き換えて出力して
いることが分かる。
【0150】[8.幅作成回路8(回路:図1、動作:
図20参照)]幅作成回路8は、位相トリガ作成回路2
から内部トリガ信号PHTを受け、同期クロック信号P
CKの立ち上げ動作を行い、一致回路7から一致出力S
Aを受けて、同期クロック信号PCKをデューティー5
0%に対応するタイミング位置で立ち下げ動作を行うよ
うに設けられている。そこで幅作成回路8は、図20の
例えば時刻t22(すなわち、入力クロック信号CK1
の立ち上がりと同一のタイミング)に、内部トリガ信号
PHTを受けて同期クロック信号PCKを立ち上げる。
その後、時刻t23に、一致出力SAを受けた幅作成回
路8は、同期クロック信号PCKを立ち下げるが、時刻
t23は、時刻t22から見れば入力クロック信号CK
Aの半周期分であるので、同期クロック信号PCKはデ
ューティー50%に対応するタイミング位置で立ち下が
ることになる。
【0151】以後同様に、位相トリガ作成回路2は、新
たな選択トリガ信号STGが到来するまでの間、選択ト
リガ信号STGを受けたときを除き、選択トリガ信号S
TGを受けたときに応じた入力クロック信号CKAの位
相位置(時刻t20の位置を除いた各z1の位置)すな
わち、時刻t20を除いた入力クロック信号CK1の立
ち上がりと同一のタイミングで内部トリガ信号PHTを
作成し、それを受けた幅作成回路8は、同期クロック信
号PCKの立ち上げ動作を行うとともに、一致回路7か
ら一致出力SAを受けた幅作成回路8は、同期クロック
信号PCKをデューティー50%に対応するタイミング
位置で立ち下げ動作を行う。
【0152】[8−1.幅作成回路8の具体的な動作―
新たなSTG(回路:図1、動作:図20参照)]ま
た、図1のクロック切換回路301は、出力すべき同期
クロック信号PCKを、入力クロック信号CK1から入
力クロック信号CK2に切換えるため、同期クロック信
号PCKの出力が立ち下がったときより少し遅れたタイ
ミングで、しかも入力クロック信号CK2の立ち上がり
と同一のタイミング(例えば、図20の時刻t30)
で、クロック切換信号SELをHレベルからLレベルに
変化させると、クロック切換回路301の位相トリガ作
成回路2は、この時刻t30を除き、この時刻t30に
対応した入力クロック信号CKAの位相位置、つまり時
刻t32(すなわち、入力クロック信号CK2の立ち上
がりと同一のタイミング)で新たな内部トリガ信号PH
Tを作成し、それを受けた幅作成回路8は、同期クロッ
ク信号PCKを立ち上げる。その後、一致回路7は、時
刻t33に一致出力SAを作成し、この一致出力SAを
受けた幅作成回路8は、時刻t33に同期クロック信号
PCKを立ち下げるが、時刻t33は、時刻t32から
見れば入力クロック信号CKAの半周期分であるので、
同期クロック信号PCKはデューティー50%に対応す
るタイミング位置で立ち下がることになる。
【0153】以後同様に、位相トリガ作成回路2は、次
の新たな選択トリガ信号STGが到来するまでの間、選
択トリガ信号STGを受けたときを除き、選択トリガ信
号STGを受けたときに応じた入力クロック信号CKA
の位相位置(時刻t30の位置を除いた各z2の位置)
すなわち、時刻t30を除いた入力クロック信号CK2
の立ち上がりと同一のタイミングで内部トリガ信号PH
Tを作成し、それを受けた幅作成回路8は、同期クロッ
ク信号PCKの立ち上げ動作を行うとともに、一致回路
7は一致出力SAを作成し、それを受けた幅作成回路8
は、同期クロック信号PCKをデューティー50%に対
応するタイミング位置で立ち下げ動作を行う。
【0154】ところで、図20の時刻t30から時刻3
2までの時間幅は、入力クロック信号CK2の1周期
(T)分となる。したがって、本発明のクロック切換回
路301は、時刻t30の少し前で入力クロック信号C
K1がLレベルとなった後に、時刻t30で出力すべき
同期クロック信号を入力クロック信号CK1から入力ク
ロック信号CK2に切換えると、同期クロック信号PC
KのLレベルの幅は、入力クロック信号CK2の1周期
(T)以上、且つ3/2周期(1.5T)以下となるこ
とが分かる。
【0155】[8−2.幅作成回路8の具体的な動作―
その後のSTG(回路:図1、動作:図20参照)]さ
らに、図1のクロック切換回路301は、出力すべき同
期クロック信号PCKを、入力クロック信号CK2から
入力クロック信号CK1に切換えるため、同期クロック
信号PCKの出力がまだ立ち下がっていない状態のとき
に、入力クロック信号CK1の立ち上がりと同一のタイ
ミング(例えば、図20の時刻t40)でクロック切換
信号SELをLレベルからHレベルに変化させると、ク
ロック切換回路301の位相トリガ作成回路2は、時刻
t40で次の新たな選択トリガ信号STGの到来を受け
る。
【0156】位相トリガ作成回路2は、この時刻t40
を除き、この時刻t40に対応した入力クロック信号C
KAの位相位置、つまり時刻t42(すなわち、入力ク
ロック信号CK1の立ち上がりと同一のタイミング)で
新たな内部トリガ信号PHTを作成し、それを受けた幅
作成回路8は、同期クロック信号PCKを立ち上げる。
その後、一致回路7は、時刻t43に一致出力SAを作
成し、この一致出力SAを受けた幅作成回路8は、時刻
t43に同期クロック信号PCKを立ち下げるが、時刻
t43は、時刻t42から見れば入力クロック信号CK
Aの半周期分であるので、同期クロック信号PCKはデ
ューティー50%に対応するタイミング位置で立ち下が
ることになる。
【0157】以後同様に、位相トリガ作成回路2は、次
の新たな選択トリガ信号STGが到来するまでの間、選
択トリガ信号STGを受けたときを除き、選択トリガ信
号STGを受けたときに応じた入力クロック信号CKA
の位相位置(時刻t40の位置を除いた各z1の位置)
すなわち、時刻t40を除いた入力クロック信号CK1
の立ち上がりと同一のタイミングで内部トリガ信号PH
Tを作成し、それを受けた幅作成回路8は、同期クロッ
ク信号PCKの立ち上げ動作を行うとともに、一致回路
7は一致出力SAを作成し、それを受けた幅作成回路8
は、同期クロック信号PCKをデューティー50%に対
応するタイミング位置で立ち下げ動作を行う
【0158】ところで、図20の時刻t40から時刻4
2までの時間幅は、入力クロック信号CK1の1周期
(T)分である。したがって、本発明のクロック切換回
路301は、時刻t40で入力クロック信号CK2がま
だ立ち下がっていない状態で、出力すべき同期クロック
信号を入力クロック信号CK2から入力クロック信号C
K1に切換えても、同期クロック信号PCKのLレベル
の幅は、入力クロック信号CK2の1/2周期(T/
2)以上、且つ1周期(T)以下となることが分かる。
【0159】[E2.第3の実施形態の作用・効果] [E2a.図1のクロック切換回路301のまとめ(回
路:図1、動作:図20参照)]以上説明を行った図2
の各z1及びz2の位置は、それぞれ順に入力クロック
信号CK1,入力クロック信号CK2の立ち上がり位置
と同一の位相位置である。そのため同期クロック信号P
CKの周期は入力クロック信号CK1,CK2と同一で
あり、同様に繰り返し周波数も入力クロック信号CK
1,CK2と同一となる。
【0160】以上のとおり、図1に示す本実施形態のク
ロック切換回路301は、入力クロック信号CK1また
はCK2の立ち上がりと同一のタイミングで、クロック
切換信号SELをHレベルまたはLレベルに変化させる
と、立ち上がりのタイミングが同一であった側の入力ク
ロック信号CK1またはCK2に切換えて出力すること
が可能であり、しかもデューティー50%に対応するタ
イミング位置で立ち下がり、そのLレベルの時間幅は、
入力クロック信号CKAの1/2周期以上3/2周期以
下となる同期クロック信号PCKを作成して出力するよ
うに設けられている。
【0161】また、クロック切換信号SELのHレベル
またはLレベルの変化と、切換えられ出力される同期ク
ロック信号PCKの立ち上がりのタイミングとが、常に
一定の時間関係にあることから、クロック切換信号SE
LのHレベルまたはLレベルの変化と切換えられ出力さ
れる同期クロック信号PCKとは、同期関係にあること
が分かる。
【0162】[E2b.図1のクロック切換回路301
の特徴的な動作(回路:図1,図27、動作:図20,
図21参照)]図1に示す本実施形態のクロック切換回
路301では、図27で示すように入力クロック信号C
K1,CK2は、そのどちらも本発明のクロック切換回
路301に加えられていない。つまり、図20の入力ク
ロック信号CK1及びCK2は、クロック切換回路30
1から見れば、仮想の信号であることが分かる。但し、
図20では、仮想の信号である入力クロック信号CK1
または入力クロック信号CK2へ切換えるために、それ
らの立ち上がりと同一のタイミングでクロック切換信号
SELを加えていることが分かる。
【0163】つまり、本実施形態のクロック切換回路3
01は、入力クロック信号CK1,CK2、・・CKp
(pは2以上の整数)のような多数の入力クロック信号
を切換える場合には、それらの立ち上がりと同一のタイ
ミングでクロック切換信号SELをHレベルまたはLレ
ベルに変化させれば良いことが分かる。
【0164】図21は、上記で説明したように本実施形
態のクロック切換回路301において、時刻t50で入
力クロック信号CKpに切換える場合の動作を示してい
る。この場合も上記と同様、入力クロック信号CKpは
仮想の信号であるが、このように任意のタイミングでク
ロック切換信号SELをHレベルまたはLレベルに変化
させることにより、クロック切換信号SELの変化と同
一の立ち上がりタイミングの入力クロック信号CKpに
切換えることが可能であり、しかもデューティー50%
に対応するタイミング位置で立ち下がる同期クロック信
号PCKを作成して出力するように設けられていること
が分かる。
【0165】以上のことから、本実施形態のクロック切
換回路301は、ただ一つの入力クロック信号CKA
と、ただ一つのクロック切換信号SELを加え、該クロ
ック切換信号SELをHレベルまたはLレベルに変化さ
せると、該クロック切換信号SELと同一の立ち上がり
タイミングの入力クロック信号CK1,CK2、・・C
Kpに切換えることが可能であることが分かる。
【0166】ところで、入力クロック信号CKAと入力
クロック信号CK1,CK2、・・CKpとは同一の繰
り返し周波数であるため、これらは交換が可能である。
つまり、本実施形態のクロック切換回路301は、ただ
一つの入力クロック信号CKA(または、入力クロック
信号CK1,CK2、・・CKpのどれか一つ)と、た
だ一つのクロック切換信号SELを加え、該クロック切
換信号SELをHレベルまたはLレベルに変化させる
と、該クロック切換信号SELと同一の立ち上がりタイ
ミングの入力クロック信号CK1,CK2、・・CKp
に切換えることが可能であることが分かる。
【0167】また、このように交換した場合において、
クロック信号の切換によるパルスの欠損(Hレベルのパ
ルス幅の欠損)は無く、そのLレベルのパルス幅は、ど
のようなタイミングで入力クロック信号を切換えても、
入力クロック信号CKAの半周期分以上、3/2周期分
以下であり、デューティー50%に対応するタイミング
位置で立ち下がる同期クロック信号PCKを作成して出
力するように設けられていることが分かる。
【0168】さらに、クロック切換信号SELのHレベ
ルまたはLレベルの変化と、切換えられ出力される同期
クロック信号PCKの立ち上がりのタイミングが、常に
一定の時間関係にあることから、クロック切換信号SE
LのHレベルまたはLレベルの変化と、切換えられ出力
される同期クロック信号PCKとは同期関係にあること
が分かる。
【0169】なお、このような本実施形態における演算
回路5で行う演算をまとめると、以下のとおりとなる。
【0170】(a)図1の第1の実施形態において、時
間幅測定回路4及び実測回路6の各遅延ライン発振器4
1及び61について発振出力OSK41の出力周波数が
発振出力OSK61の出力周波数の1/2であり、且つ
時間幅測定回路4がタイミング発生回路3の設定により
入力クロック信号CKAのn(nは正の整数)周期分に
応じた時間幅測定結果を出した場合、演算回路5は、受
けた時間幅測定結果すなわち時間幅測定回路4のラッチ
出力Q1〜Qnに対して1/nの演算を行う。(b)図
1の第1の実施形態において時間幅測定回路4及び実測
回路6の各遅延ライン発振器41及び61について発振
出力OSK41の出力周波数が発振出力OSK61の出
力周波数の1/m(mは正の整数)であり、時間幅測定
回路4がタイミング発生回路3の設定により入力クロッ
ク信号CKAのn(nは正の整数)周期分に応じた時間
幅測定結果を出した場合、演算回路5は、受けた時間幅
測定結果すなわち時間幅測定回路4のラッチ出力Q1〜
Qnに対してm/2nの演算を行う。
【0171】[F.第4の実施形態] [F1.第4の実施形態の構成]上記第1,第2及び第
3の実施形態である図1のクロック切換回路301で
は、図2及び図20の時刻ta0で電源を印加したの
ち、図2及び図20の時刻t20で入力クロック信号C
K1の立ち上がりとともにクロック切換信号SELがL
レベルからHレベルに変化するものと仮定した。しか
し、このようなクロック切換信号SELの設定を、手動
にて行うことは非常に困難である。
【0172】本実施形態は、このような問題に対応すべ
く構成したものであり、上記第1,第2,第3及び第4
の実施形態である図1のクロック切換回路301におい
て、エッジ検出回路1と位相トリガ作成回路2の間に、
ORゲート1bを挿入するとともに、初期パルス作成回
路9を追加したもので、具体的には図22で示す構成と
なっている。また、図23はこのような本実施形態の構
成における図22の動作を示すタイミングチャートであ
る。以下、本実施形態のクロック切換回路301におけ
る、図1で示した実施例とは異なるエッジ検出回路1,
ORゲート1b及び初期パルス作成回路9の構成につい
て、この図23を用いて順次説明する。
【0173】なお、上記にて説明したとおり、図1のク
ロック切換回路301は、その位相トリガ作成回路2に
加える入力クロック信号CKAとして、入力クロック信
号CK1,CK2またはCKAのいずれでも可能であっ
た。そこで、図22で示すクロック切換回路301にお
いては、入力クロック信号CKAとして、入力クロック
信号CK1を用いるものとする。
【0174】[1.エッジ検出回路1(回路:図22、
動作:図2,図20参照)]エッジ検出回路1は、図1
に示したエッジ検出回路1と同一の構成で同一の動作を
行なうように設けられており、クロック切換信号SEL
を受け、該クロック切換信号SELがHレベルまたはL
レベルに変化するときに、選択トリガ信号STGを作成
して出力する。
【0175】[2.初期パルス作成回路(回路:図2
2、動作:図23参照)]初期パルス作成回路9は、入
力クロック信号CKA(CK1)を受け、電源を投入し
てから一定時間経過後入力クロック信号CK1の立ち上
がりとともに、短時間の間Hレベルとなる初期トリガ信
号CTGを作成して出力するように設けられている。図
22は、初期パルス作成回路9の一実施例を示すブロッ
ク回路図であり、図23は、図22の初期パルス作成回
路9の動作を示すタイミングチャートである。また、図
23の時刻ta0及び時刻t20は、それぞれ図2及び
図20の同一時刻に対応している。このような初期パル
ス作成回路9には、POWER ON RESET9
1,インバータ92,CL−D−FF93及び立ち上が
りエッジ検出回路94が備えられており、各々の構成は
以下の[2−1]〜[2−4]のとおりである。
【0176】[2−1.POWER ON RESET
91(回路:図22、動作:図2,図20及び図23参
照)]POWER ON RESET91は、図23の
時刻ta0で電源(Vcc)を印加され、その後一定時
間経過した図23の時刻t2においてLレベルからHレ
ベルに変化するパワーONリセット信号PRTを作成し
て出力する。
【0177】[2−2.インバータ92(回路:図22
参照)]インバータ92は、パワーONリセット信号P
RTを受け、その信号を反転させて反転リセット信号N
PRを作成して出力する。
【0178】[2−3.CL−D−FF93(回路:図
22、動作:図2,図20及び図23参照)]CL−D
−FF93は、そのデータ入力DにHレベルとなる電源
Vccと、クリアー入力CLに反転リセット信号NPR
と、クロック入力CKに入力クロック信号CKA(CK
1)を受け、図23の時刻ta0において電源(Vc
c)がON(つまりVccがHレベル)となった後、且
つパワーONリセット信号PRTがHレベルに立ち上が
った後、入力クロック信号CKA(CK1)の最初の立
ち上がりでHレベルに変化するパワートリガ信号PTG
を作成して出力する。
【0179】以下、CL−D−FF93の動作を、図2
3のタイミングチャートを用いて時間の経過とともに説
明する。
【0180】ta0<時刻<t2:CL−D−FF93
は、クリアー入力CLにHレベルの反転リセット信号N
PRを受けて、その出力Qをクリアー状態とし、Lレベ
ルのパワートリガ信号PTGを作成して出力する。
【0181】t2≦時刻<t20:CL−D−FF93
は、クリアー入力CLにLレベルの反転リセット信号N
PRを受けて、そのクロック入力CKに受ける入力クロ
ック信号CKA(CK1)の立ち上がりを待機する状態
となる。
【0182】時刻=t20:CL−D−FF93は、デ
ータ入力DがHレベルであるため、そのクロック入力C
Kに入力クロック信号CKA(CK1)の立ち上がりを
受けて、Hレベルのパワートリガ信号PTGを作成して
出力する。
【0183】t20<時刻:CL−D−FF93は、ク
ロック入力CKに入力クロック信号CKA(CK1)の
立ち上がりを受けるものの、そのデータ入力DがHレベ
ルであるため、パワートリガ信号PTGはHレベルのま
まである。
【0184】[2−4.立ち上がりエッジ検出回路9
4]立ち上がりエッジ検出回路94は、Hレベルに立ち
上がるパワートリガ信号PTGを受け(例えば、図23
の時刻t20)、短時間の間Hレベルとなる初期トリガ
信号CTGを作成して出力する。
【0185】[3.ORゲート1b(回路:図22、動
作:図23,図2及び図20参照)]ORゲート1b
は、エッジ検出回路1からの選択トリガ信号STGと、
初期パルス作成回路9からの初期トリガ信号CTGを受
け、選択トリガ信号MTGを作成して出力するように設
けられている。すなわち、ORゲート1bは、図23の
時刻ta0で電源を印加した後、時刻t20で入力クロ
ック信号CKA(CK1)の立ち上がりとともに選択ト
リガ信号MTGを作成して出力する。
【0186】また、ORゲート1bは、図23の時刻t
20以降は初期トリガ信号CTGを受けない。そのた
め、図22のクロック切換回路301は、図23の時刻
t20以降、すなわち図2及び図20の時刻t20以降
において、図1のクロック切換回路301と同一の動作
となる。
【0187】[F2.第4の実施形態の作用・効果] [F2a.図22のクロック切換回路301のまとめ
(回路:図22、動作:図23参照)]上記のとおり、
本実施形態のクロック切換回路301によると、図2及
び図20の時刻ta0で電源を印加したのち、図2及び
図20の時刻t20で入力クロック信号CK1の立ち上
がりとともにクロック切換信号SELがLレベルからH
レベルに変化したときと同一の動作となり、以後は図1
に示したクロック切換回路301と同一の動作を行う。
【0188】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
加えられた入力クロック信号CK1,CK2,・・,C
Kpのどれか一つの信号に基づいて内部で新たなクロッ
ク信号を作成することにより、クロック切換回路の出力
信号である同期クロック信号PCKのパルス幅を一定に
保ち、且つクロック切換信号SELの切換タイミングに
応じて、同期クロック信号PCKを作成することによ
り、クロック切換信号SELの切換タイミングと同期ク
ロック信号PCKとを同期させることが可能となる。な
お、より具体的には次のような優れた効果が得られる。
【0189】(1)複数の入力クロック信号CK1,C
K2,・・・CKn及び複数のクロック切換信号SEL
1,SEL2,・・・SELnを加えることなく、それ
ら複数の入力クロック信号を切換えることが可能であ
る。その結果、多数の入力クロック信号を切換えるよう
な場合には、それら多数の入力クロック信号及びクロッ
ク切換信号に関連する素子数を大幅に削減可能なため、
消費電力が抑えられ且つコストも低減される。 (2)どのようなタイミングで入力クロック信号CK
1,CK2,・・・CKnを切換えても、クロック切換
信号SELに同期して切換る同期クロック信号PCKが
得られる。 (3)どのようなタイミングで入力クロック信号CK
1,CK2,・・・CKnを切換えても、また該入力ク
ロック信号CK1,CK2,・・・CKnのデューティ
ーが50%でなくとも、切換えられ出力される同期クロ
ック信号PCKは、全ての出力位置においてそのHレベ
ルのパルス幅が一定であり、しかもHレベルのデューテ
ィーを精度良く50%に近づけることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による第1の実施形態に係るクロック切
換回路301のブロック回路図である。
【図2】図1のブロック回路図の動作を示すタイミング
チャートである。
【図3】図1のエッジ検出回路1の一例を示す回路図で
ある。
【図4】図3の回路図の動作を示すタイミングチャート
である。
【図5】図1の位相トリガ作成回路2の一例を示すブロ
ック回路図である。
【図6】図5のブロック回路図の動作を示すタイミング
チャートである。
【図7】図5における位相トリガ作成回路2の位相位置
付与回路20Aの一例を示す回路図である。
【図8】図7の回路図の動作を示すタイミングチャート
である。
【図9】図7の回路図の動作を示すタイミングチャート
である。
【図10】図1のタイミング発生回路3,時間幅測定回
路4,演算回路5の一例を示すブロック回路図である。
【図11】図10のタイミング発生回路3の動作を示す
タイミングチャートである。
【図12】図10における時間幅測定回路4の遅延ライ
ン発振器41の一例を示す回路図である。
【図13】図12の回路図の動作を示すタイミングチャ
ートである。
【図14】図1のブロック回路図の動作を示すタイミン
グチャートである。
【図15】図10における時間幅測定回路4の遅延ライ
ン発振器41の一例を示す回路図である。
【図16】図10における時間幅測定回路4の遅延ライ
ン発振器41の一例を示す回路図である。
【図17】本発明による第2の実施形態における位相ト
リガ作成回路2のブロック回路図である。
【図18】図17のブロック回路図の動作を示すタイミ
ングチャートである。
【図19】図1の位相トリガ作成回路2の一例を示すブ
ロック回路図である。
【図20】本発明による第3の実施形態に係る図1のブ
ロック回路図の動作を示すタイミングチャートである。
【図21】本発明による第3の実施形態に係る図1のブ
ロック回路図の動作を示すタイミングチャートである。
【図22】本発明による第4の実施形態に係るクロック
切換回路301のブロック回路図である。
【図23】図22のブロック回路図の動作を示すタイミ
ングチャートである。
【図24】従来のクロック切換回路を示す回路図であ
る。
【図25】図24の回路図の動作を示すタイミングチャ
ートである。
【図26】従来のクロック切換回路の入出力をあらわす
ブロック回路図である。
【図27】本発明によるクロック切換回路の入出力をあ
らわすブロック回路図である。
【符号の説明】
1 エッジ検出回路 1b ORゲート 2 位相トリガ作成回路 3 タイミング発生回路 4 時間幅測定回路 5 演算回路 6 実測回路 7 一致回路 8 幅作成回路 8a RS−FF 9 初期パルス作成回路 20A 位相位置付与回路 20B 位相位置付与回路 20C 位相位置付与回路 20D 位相位置付与回路 20n 位相位置付与回路 21 タイミング発生回路 22 ORゲート 22b ORゲート 22c ORゲート 30 カウンタ 31 パルス幅拡幅回路 40 遅延ライン発振器 41 遅延ライン発振器 41a NANDゲート 41b インバータ 41c インバータ 42 カウンタ 43 ラッチ 42a NANDゲート 42b インバータ 4ma NANDゲート 4mb インバータ 61 遅延ライン発振器 62 カウンタ 70 カウンタ 71 ラッチ 72 一致回路 73 ORゲート 74 トリガ消去回路 74a 遅延回路 74b 遅延回路 74c ORゲート 74d インバータ 75 ANDゲート 91 POWER ON RESET 92 インバータ 93 CL−D−FF 94 立ち上がりエッジ検出回路 101 遅延回路 102 ORゲート 103 NANDゲート 105 遅延回路 106 インバータ 107 遅延回路 111 インバータ 112 遅延回路 113 ANDゲート 114 ORゲート 115 インバータ 116 ORゲート 130 遅延回路 131 ORゲート 300 遅延回路 301 クロック切換回路 501 ANDゲート 502 ANDゲート 503 ORゲート 2ECK 基準周期信号 2CKW 周期計測信号 CCK 発振出力 CK1 入力クロック信号 CK2 入力クロック信号 CKA 入力クロック信号 CKD 遅延クロック信号 CKp 入力クロック信号 CT1 発振制御信号 CT2 発振制御信号 CT3 発振制御信号 CT4 発振制御信号 CTn 発振制御信号 CTG 初期トリガ信号 DCK 基準遅延信号 DL−OSC 遅延ライン発振器 DSL 遅延切換信号 DST1 遅延トリガ信号 DST2 遅延トリガ信号 FC 帰還信号 HTG Hレベル検出信号 LTG Lレベル検出信号 LTN 反転Lレベル検出信号 MTG 選択トリガ信号 NCT 一次クロック信号 NPR 反転リセット信号 NSL 反転切換信号 OSK41 発振出力 OSK61 発振出力 PCK 同期クロック信号 PH1 内部トリガ信号 PH2 内部トリガ信号 PH3 内部トリガ信号 PH4 内部トリガ信号 PHn 内部トリガ信号 PHT 内部トリガ信号 PRT パワーONリセット信号 PTG パワートリガ信号 SA 一致出力 SEL クロック切換信号 SEL1 クロック切換信号 SEL2 クロック切換信号 SELp クロック切換信号 STG 選択トリガ信号 TST トリガ消去信号 WST 消去信号 ZDT Nゼロ検出信号

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 選択トリガ信号を受けたときを除き、該
    選択トリガ信号を受けたときに応じた入力クロック信号
    の位相位置で内部トリガ信号を作成して出力する位相ト
    リガ作成回路と、 該位相トリガ作成回路からの内部トリガ信号を受け、同
    期クロック信号の立ち上げ動作を行い、一致回路からの
    一致信号を受け同期クロック信号の立ち下げ動作を行う
    幅作成回路と、 入力クロック信号を受け、その周期に応じたタイミング
    信号を作成して出力するタイミング発生回路と、 該タイミング発生回路からのタイミング信号を受け、入
    力クロック信号の周期に応じた時間幅を測定し、その時
    間幅測定結果に応じた論理データを出力する時間幅測定
    回路と、 該時間幅測定回路からの論理データを受け、その論理デ
    ータに対してタイミング発生回路の設定に応じた演算を
    行い、入力クロック信号の半周期分に相当する演算結果
    を出力する演算回路と、 幅作成回路からの同期クロック信号を受け、その信号の
    立ち上がりからの継続時間に応じたカウント値を出力す
    る実測回路と、 演算回路からの演算結果と、実測回路からのカウント値
    を受け、双方が一致したときに一致信号を出力する一致
    回路と、を備えることを特徴とするクロック切換回路。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載のクロック切換回路にお
    いて上記演算回路は、上記時間幅測定回路からの論理デ
    ータを受け、その論理データに対して上記タイミング発
    生回路、上記時間幅測定回路、上記実測回路の設定に応
    じた演算を行い、その演算結果を出力することを特徴と
    するクロック切換回路。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN102621885A (zh) * 2012-03-30 2012-08-01 江苏物联网研究发展中心 一种宽频率工作范围、低功耗的自适应多路开关
KR20230020896A (ko) 2021-08-04 2023-02-13 주식회사 아도반테스토 장치
CN117200765A (zh) * 2023-11-06 2023-12-08 灿芯半导体(成都)有限公司 一种消除毛刺的时钟选择电路

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