JP2004064344A - クロック分配システム - Google Patents
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Abstract
【課題】１種類のクロックの分配に運用系と予備系を使用し、一方の系でクロックの断が発生したときに他方の系にクロックを迅速に切り替えて供給するようにしたクロック分配システムを得ること。
【解決手段】システムクロック１０２は運用系クロック分配装置１０６ならびに予備系クロック分配装置１０７に分岐して供給され、これらの内部で断を監視しバッファ１２６Ｕ（１２６Ｙ）からシステムクロックライン１１２に択一的に出力される。クロック分配装置１０６（１０７）は、逓倍器１２９でシステムクロック１０２をｎ逓倍したものを断検出回路１２４に供給してシステムクロック１３２の半周期の長さを基準として断の監視を行う。断が検出されたときにはバッファ制御回路１３５が他系への切り替えを行わせ、正常なシステムクロック１３２を出力させる。
【選択図】 図２
【解決手段】システムクロック１０２は運用系クロック分配装置１０６ならびに予備系クロック分配装置１０７に分岐して供給され、これらの内部で断を監視しバッファ１２６Ｕ（１２６Ｙ）からシステムクロックライン１１２に択一的に出力される。クロック分配装置１０６（１０７）は、逓倍器１２９でシステムクロック１０２をｎ逓倍したものを断検出回路１２４に供給してシステムクロック１３２の半周期の長さを基準として断の監視を行う。断が検出されたときにはバッファ制御回路１３５が他系への切り替えを行わせ、正常なシステムクロック１３２を出力させる。
【選択図】 図２
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はクロックの分配を行うクロック分配システムに係わり、特に運用系と予備系のクロック分配装置を備え、運用系が中継するクロックに断が生じた際に予備系に切り替えるようにしたクロック分配システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
システムクロックを運用系と予備系に分配し、これらの系を経由した形で所定の装置あるいはシステムクロックラインにシステムクロックを供給するようにしたクロック分配システムが従来から存在している。このようなシステムでは通常の場合には運用系を経たシステムクロックが所定の装置あるいはシステムクロックラインに供給される一方、そのシステムクロックに断が生じないかを監視し、断が発生した場合には予備系側からシステムクロックを供給するようになっている。そして、このようにシステムクロックの供給系を二重にすることで信頼性を向上させている。
【０００３】
ところで、このようなクロック分配システムでは、システムクロックに断が生じたかどうかを判別するためにシステムクロックと同周期のクロックを使用するようにしていた。このため、システムクロックが断を生じさせた場合にこれを確定させるためにクロックの１周期を必要とし、更に障害の発生した運用系から予備系に切り替えてシステムクロックを出力させる切替処理に少なくとも１クロックを必要とした。この結果として、システムクロックに断が発生したとき、運用系から予備系に切り替えるのに少なくともシステムクロックの２周期分の期間が必要となり、システムクロックの供給を受ける所定の装置あるいはシステムクロックライン側から見ると数クロック分のシステムクロックの抜けが発生することになった。
【０００４】
図１０は、このようなシステムクロックの抜けについての問題を解決する提案を示したものである。特開昭６２−６１１１５号公報に開示されたこの提案では、クロック信号４０１を微分回路４０２に供給して、クロック信号４０１の立ち上がりあるいは立ち下がり部分で微分出力としてのリセット信号４０３を出力させ、これを計数回路４０４のリセット入力とするようになっている。
【０００５】
計数回路４０４には、クロック信号４０１よりも周期の短いクロックパルス４０５がゲート回路４０６を介して入力されており、カウントされる。そのカウント値を表わしたアドレス情報４０７は、ＲＯＭ（リード・オンリ・メモリ）４０８に供給される。ＲＯＭ４０８にはカウント値に対応させたアドレスのうちクロック信号４０１の１周期に相当するクロックパルス４０５の数以上の領域に信号“１”を書き込んでおり、それよりもカウント値の小さなアドレス領域に信号“０”を書き込んでいる。ＲＯＭ４０８から読み出される読出信号４０９は、信号“０”がゲートを開き、信号“１”が閉じるような制御信号としてゲート回路４０６に与えられる。また、読出信号４０９が信号“１”の状態ではクロック信号４０１の断が検出される。
【０００６】
この図１０に示した提案では、クロック信号４０１に断が発生しない場合、クロック信号４０１の１周期ごとに計数回路４０４がリセットされる。これによりカウント値を表わしたアドレス情報４０７は、ＲＯＭ４０８の信号“０”を書き込んだ領域のみをアクセスすることになり、読出信号４０９は常に信号“０”の状態となる。すなわち、この状態で断の検出結果が出力されることはない。
【０００７】
これに対して、クロック信号４０１に断が発生すると計数回路４０４のカウント値を表わしたアドレス情報４０７は、ＲＯＭ４０８の信号“１”を書き込んだ領域をアクセスする。この時点でゲート回路４０６のゲートが遮断され、読出信号４０９は常に信号“１”の状態となる。すなわち、断が検出されることになる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、この提案ではクロック信号４０１と全く関係のないクロックパルス４０５を発生させ、これを用いてクロック信号４０１の断を検出している。したがって、クロックパルス４０５の周波数変動等によってはクロック信号４０１が正常であっても断を検出してしまう場合がある。このような誤動作を防止するためには、かなりの余裕を持って計数回路４０４のカウント値を設定する必要がある。しかも、この提案では運用系と予備系の２つの系を使用しておらず、これらの系の間でのシステムクロックの切り替えについて考慮されていない。したがって、この提案で運用系から予備系への周波数クロックの切り替えも考慮すると、依然として数クロック分のシステムクロックの抜けが発生することになる。
【０００９】
そこで本発明の目的は、１種類のクロックの分配に運用系と予備系を使用し、一方の系でクロックの断が発生したときに他方の系にクロックを迅速に切り替えて供給するようにしたクロック分配システムを提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明では、（イ）１つのクロック発生源から出力されるクロックを２系統に分岐する分岐手段と、（ロ）この分岐手段によって分岐された一方の分岐後クロックを入力しこれを外部のクロック伝達用のラインに出力するか否かを選択する出力選択スイッチ手段と、分岐手段に入力するクロックと同一周波数のクロックの周波数を複数倍した複数倍クロックを生成する複数倍クロック生成手段と、分岐後クロックと複数倍クロックを入力して分岐後クロックの半周期に相当する数よりも多い所定の個数の複数倍クロックをカウントする間、分岐後クロックの信号レベルが変化しないときその分岐後クロックの断を検出する断検出手段と、自系が運用状態で断検出手段が断を検出したとき他系に運用の切り替えを指示すると共に出力選択スイッチ手段に対して分岐後クロックの出力を停止させ、また自系が予備状態で他系から運用の切り替えの指示があったとき出力選択スイッチ手段に対して分岐後クロックの出力を開始させる障害時対応手段とをそれぞれ備えた運用系および予備系のクロック分配装置とをクロック分配システムに具備させる。
【００１１】
すなわち請求項１記載の発明では、分岐手段が１つのクロック発生源から出力されるクロックを２系統に分岐する。この分岐された一方の分岐後クロックは運用系のクロック分配装置に入力されて、ここで分岐後クロックが断となるかの監視が行われる。監視結果としてその分岐後クロックの断が発生していないときには、出力選択スイッチ手段から外部のクロック伝達用のラインにこれを出力するようにする。断が発生した場合には後に説明するようにクロック伝達用のラインからの出力を取り止めて予備系との切り替えが行われる。分岐された他方の分岐後クロックは予備系のクロック分配装置に入力されて同様の処理が行われる。分岐後クロックが断となるかの監視を行うために、これら運用系および予備系のクロック分配装置は共通して次のような手段を備えている。まず、分岐手段に入力するクロックと同一周波数のクロックの周波数を複数倍した複数倍クロックを生成する複数倍クロック生成手段を備えている。分岐手段に入力するクロックを複数倍したクロックとしての複数倍クロックを作成することで、その複数倍クロックの倍率の分だけ精度を上げて分岐後クロックの断を検出できる。すなわち断検出手段は、分岐後クロックと複数倍クロックを入力して分岐後クロックの半周期に相当する数よりも多い所定の個数の複数倍クロックをカウントする間、分岐後クロックの信号レベルが変化しないときその分岐後クロックの断を検出することになる。また、障害時対応手段は、自系が運用状態で断検出手段が断を検出したとき他系に運用の切り替えを指示すると共に出力選択スイッチ手段に対して分岐後クロックの出力を停止させ、また自系が予備状態で他系から運用の切り替えの指示があったとき出力選択スイッチ手段に対して分岐後クロックの出力を開始させることになる。
【００１２】
請求項２記載の発明では、（イ）１つのクロック発生源から出力されるクロックを２系統に分岐する分岐手段と、（ロ）この分岐手段によって分岐された一方の分岐後クロックを入力しこれを外部のクロック伝達用のラインに出力するか否かを選択する出力選択スイッチ手段と、分岐手段に入力するクロックと同一周波数で同一位相のクロックを発生させる監視用クロック発生手段と、この監視用クロック発生手段の発生させた監視用クロックを所定の倍率に逓倍して周波数を複数倍した複数倍クロックを生成する複数倍クロック生成手段と、分岐後クロックと複数倍クロックを入力して分岐後クロックの半周期に相当する数よりも多い所定の個数の複数倍クロックをカウントする間、分岐後クロックの信号レベルが変化しないときその分岐後クロックの断を検出する断検出手段と、分岐後クロックのエッジを検出するエッジ検出手段と、自系が運用状態で断検出手段が断を検出したときエッジ検出手段の検出したエッジを避けるタイミングで他系に運用の切り替えを指示すると共に出力選択スイッチ手段に対して分岐後クロックの出力を停止させ、また自系が予備状態で他系から運用の切り替えの指示があったとき出力選択スイッチ手段に対して分岐後クロックの出力を開始させる障害時対応手段とをそれぞれ備えた運用系および予備系のクロック分配装置とをクロック分配システムに具備させる。
【００１３】
すなわち請求項２記載の発明では、分岐手段が１つのクロック発生源から出力されるクロックを２系統に分岐する。この分岐された一方の分岐後クロックは運用系のクロック分配装置に入力されて、ここで分岐後クロックが断となるかの監視が行われる。監視結果としてその分岐後クロックの断が発生していないときには、出力選択スイッチ手段から外部のクロック伝達用のラインにこれを出力するようにする。断が発生した場合には後に説明するようにクロック伝達用のラインからの出力を取り止めて予備系との切り替えが行われる。分岐された他方の分岐後クロックは予備系のクロック分配装置に入力されて同様の処理が行われる。分岐後クロックが断となるかの監視を行うために、これら運用系および予備系のクロック分配装置は共通して次のような手段を備えている。まず、分岐手段に入力するクロックと同一周波数で同一位相のクロックを発生させる監視用クロック発生手段を備えている。これによって、分岐後クロックが断になったときも独自のクロックを用いてこれを信頼性高く検出することができる。次に、この監視用クロック発生手段の発生させた監視用クロックを所定の倍率に逓倍して周波数を複数倍した複数倍クロックを生成する複数倍クロック生成手段を備えている。分岐手段に入力するクロックを複数倍したクロックとしての複数倍クロックを作成することで、その複数倍クロックの倍率の分だけ精度を上げて分岐後クロックの断を検出できる。すなわち断検出手段は、分岐後クロックと複数倍クロックを入力して分岐後クロックの半周期に相当する数よりも多い所定の個数の複数倍クロックをカウントする間、分岐後クロックの信号レベルが変化しないときその分岐後クロックの断を検出することになる。また、請求項２記載の発明では分岐後クロックのエッジを検出するエッジ検出手段を備えている。これは、一方の系における分岐後クロックに断が発生して他方の系に切り替えるとき、エッジの箇所で分岐後クロックの出力を開始させると外部のクロック伝達用のラインを経てこの分岐後クロックの供給を受ける回路装置等の回路動作に不都合を発生させる場合があるため、これを避けるためである。また、障害時対応手段は、自系が運用状態で断検出手段が断を検出したとき他系に運用の切り替えを指示すると共に出力選択スイッチ手段に対して分岐後クロックの出力を停止させ、また自系が予備状態で他系から運用の切り替えの指示があったとき出力選択スイッチ手段に対して分岐後クロックの出力を開始させることになる。
【００１４】
請求項３記載の発明では、請求項１または請求項２記載のクロック分配システムで、断検出手段は、複数倍クロックを前記した所定の個数の上限値としてカウントする基準カウンタと、分岐後クロックが所定の論理レベルとなっているとき複数倍クロックをカウントする状態検出カウンタと、これら基準カウンタおよび状態検出カウンタのカウント値を比較してこれらの値が不一致となったときこの分岐後クロックが断となったことを検出した比較結果信号を出力すると共にセット信号を出力するカウンタ比較手段とを分岐後クロックのハイレベル時の断検出用とローレベル時の断検出用の２つの論理レベル用に個別に配置しており、セット信号が一方の断検出用のカウンタ比較手段から出力されたとき他方の断検出用の基準カウンタと状態検出カウンタに同一の値の初期値をロードすることを特徴としている。
【００１５】
すなわち請求項３記載の発明では、断検出手段は、分岐後クロックのハイレベルの状態と論理レベルの状態がそれぞれ正常な時間長となっているかを判別する２系統の回路構成となっている。これらは一方の論理レベルの状態からの検出の切り替えを示すセット信号によってたとえば値“０”を初期値としてロードする基準カウンタと状態検出カウンタの２種類のカウンタを備えている。これらのカウンタは共に分岐後クロックの周波数を複数倍した複数倍クロックをカウントする点で一致するが、前者はカウント値が所定の個数の上限値として設定されている（ただし、ハイレベルとローレベルのそれぞれでこの上限値が異なっていてもよい）のに対して後者の場合にはそれよりも大きな値までカウントできる点が異なっている。また、後者の状態検出カウンタはハイレベル時の断検出用の場合には分岐後クロックがハイレベルであることがカウントの条件であり、ローレベル時の断検出用の場合には分岐後クロックがローレベルであることがカウントの条件となっている。このような回路構成を採ることで、一方の論理レベルの信号状態が分岐後クロックの半周期よりも長くなったときこれを他方の断検出用の回路部分を使用して検出することができる。
【００１６】
請求項４記載の発明では、請求項３記載のクロック分配システムで、断検出手段は、比較結果信号の供給を受け、同一の論理レベルの断検出用に設けられた状態検出カウンタのカウント値が前記した所定の個数の上限値に到達した時を待って分岐後クロックの断が発生したことを他系に通知するための断信号を出力する比較保持手段を更に具備することを特徴としている。
【００１７】
すなわち請求項４記載の発明では、ノイズ等の発生により比較結果が一時的に不一致となったときでも、予め定めた上限値に到達するまでは断の通知を出力するのを待って、システムの安定化を図っている。
【００１８】
請求項５記載の発明では、請求項１または請求項２記載のクロック分配システムで、一方の系の分岐後クロックの断が検出された状態で他系の分岐後クロックが断となっているときには両系の出力選択スイッチ手段を遮断状態にする両系断時制御手段を具備することを特徴とすることを特徴としている。
【００１９】
すなわち請求項５記載の発明では、分岐前のクロックそのものが断となっているように両系の分岐後クロックに障害があるときは、両系の出力選択スイッチ手段を交互にオン・オフするチャタリングの現象を防止するようにしている。
【００２０】
請求項６記載の発明では、請求項２記載のクロック分配システムで、監視用クロック発生手段はＰＬＬ回路で構成されていることを特徴としている。
【００２１】
すなわち請求項６記載の発明では、ＰＬＬ回路を用いることで分岐後クロックと周波数および位相を精度良く合わせることができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
【００２３】
【実施例】
以下実施例につき本発明を詳細に説明する。
【００２４】
図１は本発明の一実施例におけるクロック分配システムの全体的な構成を示したものである。クロック分配システム１００は、システムクロックを生成するシステムクロック生成器１０１と、このシステムクロック生成器１０１で生成したシステムクロック１０２を装置間インタフェース１０３を介して受け取る運用系クロック分配装置１０６ならびに予備系クロック分配装置１０７と、これら冗長構成のクロック分配装置１０６、１０７のいずれか一方から出力されるシステムクロック１０８（１０９）を複数の装置ユニット１１１０〜１１１ｒに分配するシステムクロックライン１１２から構成されている。システムクロックライン１１２の終端はプルダウン抵抗１１３によって接地されている。本実施例のクロック分配システムでは、運用状態で運用系クロック分配装置１０６からシステムクロックライン１１２へシステムクロック１０８が供給される。何らかの障害の発生によってシステムクロック１０８が断となると、即座に予備系クロック分配装置１０７への切り替えが行われる。
【００２５】
図２は、運用系クロック分配装置および予備系クロック分配装置の回路構成を具体的に表わしたものである。運用系クロック分配装置１０６と、予備系クロック分配装置１０７は同一の回路構成となっている。予備系クロック分配装置１０７内の符号Ｙを付加した各回路および信号は運用系クロック分配装置１０６内の符号Ｕを付加した各回路および信号と同一であり、これらの説明を適宜省略する。
【００２６】
運用系クロック分配装置１０６は、装置間インタフェース１０３からシステムクロック１０２（図１）の供給を受ける低電圧差動信号インタフェースとしてのＬＶＤＳ（Ｌｏｗ Ｖｏｌｔａｇｅ Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｉａｌ Ｓｉｇｎａｌｉｎｇ）レシーバ１２２Ｕを備えている。ＬＶＤＳレシーバ１２２Ｕの出力ライン１２３Ｕは、システムクロックの断を検出する断検出回路１２４Ｕと、システムクロックのエッジを検出するエッジ検出回路１２５Ｕおよびシステムクロックライン１１２に運用系のシステムクロック１０８を出力するためのバッファ１２６Ｕに接続されている。
【００２７】
運用系クロック分配装置１０６は、ＰＬＬ（Ｐｈａｓｅ Ｌｏｃｋｅｄ Ｌｏｏｐ）回路１２７Ｕを備えており、システムクロック１０２に位相が同期した内部クロック１２８Ｕを生成するようになっている。ＰＬＬ回路１２７Ｕは、同期外れ時に自走モードに遷移して、この場合にはシステムクロック１０２と同周期のクロックを生成する。ＰＬＬ回路１２７Ｕから出力される内部クロック１２８Ｕは、逓倍器１２９Ｕに入力されてｎ倍（ただしｎは正の整数）に逓倍され、そのｎ倍クロック１３１Ｕも断検出回路１２４Ｕに入力するようになっている。断検出回路１２４Ｕはｎ倍クロック１３１Ｕと、出力ライン１２３Ｕから出力されるシステムクロック１３２Ｕの供給を受けて、システムクロック１３２Ｕの断を検出し、その検出結果としての断信号１３４Ｕを、バッファ１２６Ｕの制御を行うバッファ制御回路１３５Ｕに供給するようになっている。断の検出までの時間間隔を示す検出クロック数は、逓倍数ｎよりも小さな所定の正の整数である。バッファ制御回路１３５Ｕはエッジ検出回路１２５Ｕと共にバッファ制御部１３６Ｕを構成している。
【００２８】
バッファ制御回路１３５Ｕには、障害時に運用状態通知部１３７Ｕから障害信号１３８Ｕが供給されるようになっている。すなわち、運用状態通知部１３７Ｕは自系（ここでは運用系クロック分配装置１０６）の運用状態を管理し、自系に障害が発生した場合には障害信号１３８Ｕをバッファ制御回路１３５Ｕに供給する。バッファ制御回路１３５Ｕは障害信号１３８Ｕを入力すると、バッファ制御信号１４１Ｕをオフ状態にしてバッファ１２６Ｕを閉じ、システムクロック１０８がシステムクロックライン１１２に出力されないようにする。また、運用系のバッファ制御回路１３５Ｕと予備系のバッファ制御回路１３５Ｙはたすき掛けに障害通知信号１４２Ｕ、１４２Ｙを入出力するようになっている。たとえば運用系のバッファ制御回路１３５Ｕが障害信号１３８Ｕを入力した場合には障害通知信号１４２Ｕが予備系のバッファ制御回路１３５Ｙに通知されるようになっている。予備系のバッファ制御回路１３５Ｙはこれを基にして、バッファ制御信号１４１Ｙをオン状態にしてバッファ１２６Ｙを開きシステムクロック１０９がシステムクロックライン１１２に出力されるようにする。
【００２９】
一方、エッジ検出回路１２５Ｕはシステムクロック１３２Ｕの立ち下がりおよび立ち上がり双方のエッジの検出を行うようになっている。検出したそれぞれのエッジ情報１４３Ｕは、バッファ制御回路１３５Ｕに入力される。ただし、たとえば運用系でシステムクロック１３２Ｕが断となっている状態では予備系のエッジ検出回路１２５Ｙのみが動作する。このとき、エッジ情報１４３Ｙは予備系のバッファ制御回路１３５Ｙに入力されることになる。したがって、この場合は運用系のエッジ情報１４３Ｕによるバッファ１２６Ｕの制御についての動作は行われない。
【００３０】
予備系のバッファ制御回路１３５Ｙでは、運用系からの障害通知信号１４２Ｕを用いて、予備系を通過するシステムクロック１３２Ｙが断となっておらず、かつ障害状態が発生していなければ、エッジ情報１４３Ｙを用いて、クロックの立ち上がりあるいは立ち下がり以外の安定した論理レベルの位置でバッファ１２６Ｙを開くことになる。
【００３１】
本実施例のクロック分配システム１００では、システム上の位相のずれの許容値を基にして予め逓倍器１２９Ｕでｎ倍クロック１３１Ｕの倍率を設定するようにしている。したがって、システムクロックライン１１２では、無瞬断あるいは許容範囲内でシステムクロック１３２Ｕの切り替えが可能になる。このため、システムクロック１３２Ｕの立ち上がりのエッジに同期して動作し、図示しない回路ユニットに影響を生じさせないクロック分配システム１００が実現することになる。
【００３２】
図３は、図２に示した運用系の断検出回路の具体的な構成を表わしたものである。予備系の断検出回路１２４Ｙも運用系の断検出回路１２４Ｕと同一構成であるので、予備系の断検出回路１２４Ｙの図示および説明は省略する。断検出回路１２４Ｕは、システムクロック１３２Ｕがハイ（Ｈｉｇｈｔ）レベルとなる区間の状態を検出するハイレベル区間状態検出回路１６１Ｕと、システムクロック１３２Ｕがロー（Ｌｏｗ）レベルとなる区間の状態を検出するローレベル区間状態検出回路１６２Ｕと、断信号１３４Ｕを出力する断信号出力部１６３Ｕから構成されている。
【００３３】
ハイレベル区間状態検出回路１６１Ｕとローレベル区間状態検出回路１６２Ｕには、システムクロック１３２Ｕと、図２に示した逓倍器１２９Ｕから出力されるｎ倍クロック１３１Ｕが共に供給されるようになっている。また、ハイレベル区間状態検出回路１６１Ｕには任意に設定された検出パルス数を表わした検出パルス数情報１６５Ｕが、更にローレベル区間状態検出回路１６２Ｕには同じく任意に設定された検出パルス数を表わした検出パルス数情報１６６Ｕがそれぞれ入力されている。ここでは、これらの検出パルス数をｘ、ｙ（ただし値ｘ、ｙは共に整数ｎよりも大きな正の整数。）として説明する。また、ハイレベル区間状態検出回路１６１Ｕは、自分の回路が検出パルス数ｘを検出した状態で他方のローレベル区間状態検出回路１６２Ｕをセットするためのセット信号１６７Ｕを出力するようになっている。ローレベル区間状態検出回路１６２Ｕは、自分の回路が検出パルス数ｙを検出した状態で他方のハイレベル区間状態検出回路１６１Ｕをセットするためのセット信号１６８Ｕを出力するようになっている。
【００３４】
さて、ハイレベル区間状態検出回路１６１Ｕは、内蔵の図示しないカウンタでシステムクロック１３２Ｕのハイレベルとなっている区間をｎ倍クロック１３１Ｕでカウントし、これがｘ個に到達しないでローレベルに変化した際にはこれを正常として、そのカウント値をリセットして次のカウント動作を待機する。一方、システムクロック１３２Ｕのハイレベルとなっている区間でｎ倍クロック１３１Ｕをｘ個よりも多くカウントしたら、システムクロック１３２Ｕに何らかの障害があり立ち下がりまでの時間が遅延していることになる。そこでこの場合には、セット信号１６７Ｕでローレベル区間状態検出回路１６２Ｕをセットするようになっている。
【００３５】
ローレベル区間状態検出回路１６２Ｕも同様である。すなわち、ローレベル区間状態検出回路１６２Ｕは、内蔵の図示しないカウンタでシステムクロック１３２Ｕのローレベルとなっている区間をｎ倍クロック１３１Ｕでカウントし、これがｙ個に到達しないでハイレベルに変化した際にはこれを正常として、そのカウント値をリセットして次のカウント動作を待機する。一方、システムクロック１３２Ｕのローレベルとなっている区間でｎ倍クロック１３１Ｕをｙ個よりも多くカウントしたら、何らかの障害が発生したものとして、セット信号１６８Ｕでハイレベル区間状態検出回路１６１Ｕをセットする。
【００３６】
ところで、ハイレベル区間状態検出回路１６１Ｕがシステムクロック１３２Ｕのハイレベルとなっている区間でｎ倍クロック１３１Ｕをｘ個カウントし、これを基にセット信号１６７Ｕでローレベル区間状態検出回路１６２Ｕをセットしたとする。この場合、ローレベル区間状態検出回路１６２Ｕはこの時点でシステムクロック１３２Ｕの断検出を開始する。このようにハイレベル区間状態検出回路１６１Ｕとローレベル区間状態検出回路１６２Ｕの一方のみがシステムクロック１３２Ｕの断検出を監視する状態にある。この断検出を監視する状態となった方がシステムクロック１３２Ｕの断の検出を行うと、他方の回路がその時点からシステムクロック１３２Ｕの断検出を可能にする。
【００３７】
断信号出力部１６３Ｕは、ハイレベル区間状態検出回路１６１Ｕとローレベル区間状態検出回路１６２Ｕの双方から断検出に基づいた断通知１７１Ｕ、１７２Ｕを入力するようになっている。そして、断通知１７１Ｕ、１７２Ｕのいずれかが断信号出力部１６３Ｕに入力された場合には、断信号１３４Ｕをバッファ制御回路１３５Ｕ（図２）に供給するようになっている。
【００３８】
図４は、図３に示したハイレベル状態検出回路の構成を具体的に表わしたものである。ローレベル区間状態検出回路１６２Ｕの構造もハイレベル区間状態検出回路１６１Ｕと基本的に同一である。したがって、ここではローレベル区間状態検出回路１６２Ｕの図示および説明を省略し、ハイレベル区間状態検出回路１６１Ｕについてのみ具体的な説明を行う。
【００３９】
ハイレベル区間状態検出回路１６１Ｕは、図３に示したローレベル区間状態検出回路１６２Ｕから出力されるセット信号１６８Ｕを共に入力する基準カウンタ１９１Ｕおよび状態検出カウンタ１９２Ｕを備えている。また、これら基準カウンタ１９１Ｕおよび状態検出カウンタ１９２Ｕの出力するカウント値１９３Ｕ、１９４Ｕを入力して比較するカウンタ比較回路１９５Ｕと、このカウンタ比較回路１９５Ｕの比較結果を表わした比較結果信号１９６Ｕを入力端子Ｄに入力して保持するフリップフロップ回路からなる比較保持回路１９７Ｕとを備えている。比較結果信号１９６Ｕは、比較結果が一致したか一致しないかを示す信号である。比較保持回路１９７Ｕのクロック入力端子ＣＬＫには、カウンタ比較回路Ｕ１９５からｎ倍クロック１３１Ｕをｘ個カウントした時点（ローレベル区間状態検出回路１６２Ｕの場合にはｎ倍クロック１３１Ｕをｙ個カウントした時点）に、保持の開放を指示する保持開放信号１９８Ｕが入力されるようになっている。比較保持回路１９７Ｕの出力端子Ｑからは断通知１７１Ｕが出力され、図３に示したローレベル区間状態検出回路１６２Ｕから出力される断通知１７２Ｕと共に断信号出力部１６３Ｕに入力されることになる。また、カウンタ比較回路１９５Ｕからは図３に示したローレベル区間状態検出回路１６２Ｕに送出されるセット信号１６７Ｕが出力されるようになっている。ｘ個あるいはｙ個の値は値設定情報１９９Ｕとしてカウンタ比較回路１９５Ｕに予め入力されるようになっている。
【００４０】
ところで、図４における基準カウンタ１９１Ｕと状態検出カウンタ１９２Ｕの双方のクロック入力端子ＣＬＫには、共にｎ倍クロック１３１Ｕが入力されるようになっている。また、状態検出カウンタ１９２Ｕのイネーブル端子Ｅｎａｂｌｅには、システムクロック１３２Ｕが入力されるようになっている。基準カウンタ１９１Ｕはセット信号１６８Ｕがセットされた状態でカウントを行い、検出パルス数ｘまでカウントするとそれ以上のカウントは行わない。これに対して状態検出カウンタ１９２Ｕの方はシステムクロックがハイレベルとなっており、かつセット信号１６８Ｕがセットされた状態でカウントを行う。なお、図４はハイレベル区間状態検出回路１６１Ｕの場合を示しているが、図示しないローレベル区間状態検出回路１６２Ｕの場合、その状態検出カウンタ１９２Ｕはセット信号１６７Ｕがセットされ、かつシステムクロック１３２Ｕがローレベルの状態でカウントを行うことになる。また、ローレベル区間状態検出回路１６２Ｕ内の状態検出カウンタ１９２Ｕの場合には上限のカウント値としての検出パルス数はｙとなる。
【００４１】
したがって、この図４に示したハイレベル区間状態検出回路１６１Ｕの場合には、セット信号１６８Ｕがセットされ、システムクロック１３２Ｕがハイレベルとなると、ｎ倍クロック１３１Ｕが１クロックずつ立ち上がるたびに基準カウンタ１９１Ｕと状態検出カウンタ１９２が共に同一のタイミングでカウント値を“０”から１ずつカウントアップさせる。このため、システムクロック１３２Ｕがローレベルに変化するまでは基準カウンタ１９１と状態検出カウンタ１９２のカウント値１９３Ｕ、１９４Ｕは共に同じ値を保つようにして１ずつカウントアップしていく。そして、ある時点でシステムクロック１３２Ｕがローレベルに変化すると基準カウンタ１９１Ｕのカウント値のみがこれ以後カウントアップを停止させるので、カウンタ比較回路１９５Ｕが両者の不一致を検出し、この段階で不一致を示す比較結果信号１９６Ｕがカウンタ比較回路１９５Ｕから出力されることになる。
【００４２】
図５は、基準カウンタと状態検出カウンタによるシステムクロックの監視の様子の一例を示したものである。図１に示した運用系クロック分配装置１０６がシステムクロック１０８をシステムクロックライン１１２に供給している運用状態で、システムクロック生成器１０１（図１）からシステムクロック１０２が出力されたとする。このシステムクロック１０２は運用系クロック分配装置１０６に供給され、ＬＶＤＳレシーバ１２２Ｕを経てシステムクロック１３２Ｕとなる。このシステムクロック１３２Ｕが、図５（ａ）に示すように時刻ｔ１から時刻ｔ２までハイレベル（“Ｈ”）の状態に保持され、その後、時刻ｔ３までローレベル（“Ｌ”）に保持されたとする。同図（ｂ）はｎ倍クロック１３１Ｕの変化の状態を表わしている。また、同図（ｃ）は図３に示したハイレベル区間状態検出回路１６１Ｕの状態を示しており、その上側の部分がハイレベル区間状態検出回路１６１Ｕ内の基準カウンタ１９１Ｕのカウントの値の変化の様子を表わしており、下側の部分がハイレベル区間状態検出回路１６１Ｕ内の状態検出カウンタ１９２Ｕのカウント値の変化の様子を表わしている。
【００４３】
同図（ｂ）に示すようにｎ倍クロック１３１Ｕが立ち上がるたびに基準カウンタ１９１Ｕおよび状態検出カウンタ１９２Ｕは値“０”からカウント値を１つずつカウントアップさせる。これらのカウント値１９３Ｕ、１９４Ｕは基準カウンタ１９１Ｕのカウント値１９３Ｕがハイレベル区間状態検出回路１６１Ｕの検出パルス数“ｘ”に到達するまで互いに等しい値を維持して増加していく。したがって、カウント値１９４Ｕが値“ｘ”に到達するまでカウンタ比較回路１９５Ｕは一致を検出することになり、この場合、ハイレベル区間状態検出回路１６１Ｕからそれまでの間にセット信号１６７Ｕが出力されることはない。
【００４４】
この図５ではシステムクロック１３２Ｕのハイレベルの状態が通常のクロック周期の半周期分よりも長い時間継続し、状態検出カウンタ１９２Ｕがカウント値１９４Ｕとして値“ｘ”をカウントした時点としての時刻ｔ２にローレベルに変化している。このとき基準カウンタ１９１Ｕのカウント値１９３も値“ｘ”である。そこで図４に示したカウンタ比較回路１９５Ｕは一致を検出した状態のままである。カウント値１９４が値“ｘ”を超える前にシステムクロック１３２Ｕが許容誤差の範囲内でローレベルに変化したので、このタイミングで図５の矢印で示すようにカウント値のリセット２０１が行われ、基準カウンタ１９１Ｕおよび状態検出カウンタ１９２Ｕのカウント値が共に“０”にセットされる。そして、図５（ｄ）に示すように時刻ｔ２以後はシステムクロック１３２Ｕのローレベルの継続時間の監視が開始される。
【００４５】
この図５に示した例では、システムクロック１３２Ｕのローレベルの状態が通常のクロック周期の半周期分よりも長い時間継続し、状態検出カウンタ１９２Ｕがカウント値１９４Ｕとして値“ｙ”をカウントした時点としての時刻ｔ３にハイレベルに変化している。したがって、システムクロック１３２Ｕの立ち上がりのこの時刻ｔ３に同様にカウント値のリセット２０１が行われ、基準カウンタ１９１Ｕおよび状態検出カウンタ１９２のカウント値が共に“０”にセットされる。そして、図５（ｃ）に示すように時刻ｔ３以後はシステムクロック１３２Ｕのハイレベルの継続時間の監視が開始されることになる。
【００４６】
次に図６を使用して、システムクロックがハイレベルの状態のときに断となってローレベルに固まった場合の断検出の様子を説明する。同図（ａ）に示すように時刻ｔ４に運用系内でシステムクロック１３２Ｕが立ち上がり、これが本来の立ち下がりのタイミングよりも早い時刻ｔ５に障害によって断となっている。これによって、システムクロック１３２Ｕの出力レベルはローレベルの状態のままとなっている。
【００４７】
同図（ｂ）はｎ倍クロック１３１Ｕの変化を示しており、波形の一部に示した矢印は基準カウンタ１９１Ｕおよび状態検出カウンタ１９２Ｕのカウントのためのタイミング（波形の立ち上がり）を示している。時刻ｔ４にシステムクロック１３２Ｕがハイレベルとなったので、図３に示すハイレベル区間状態検出回路１６１Ｕがこのハイレベルの区間の監視を行う。そこで時刻ｔ４以降に、同図（ｃ）に示す状態検出カウンタ１９２Ｕ（図４）がシステムクロック１３２Ｕがハイレベルの状態のときに限ってｎ倍クロック１３１Ｕの立ち上がりをカウントし、同図（ｄ）に示す基準カウンタ１９１Ｕ（図４）がｎ倍クロック１３１Ｕの立ち上がりをカウントする。後者のカウントはシステムクロック１３２Ｕがローレベルに変化しても継続するが、その上限値は値ｘである。
【００４８】
時刻ｔ４以降に状態検出カウンタ１９２Ｕおよび基準カウンタ１９１Ｕが同一タイミングでカウントアップしながらそれからのカウント値１９３Ｕ、１９４Ｕを図４に示すカウンタ比較回路１９５Ｕに出力する。図６に示した例では時刻ｔ５にシステムクロック１３２Ｕがローレベルとなるので、同図（ｃ）に示す状態検出カウンタ１９２Ｕのカウント値は値“４”で停止する。これに対して同図（ｄ）に示す基準カウンタ１９１Ｕのカウント値はｎ倍クロック１３１Ｕの次の立ち上がりでカウント値をカウントアップして値“５”となる。この時刻ｔ６に図４に示したカウンタ比較回路１９５Ｕはカウント値の不一致を検出して比較結果信号１９６Ｕを図４に示す比較保持回路１９７Ｕの入力端子Ｄに供給する。
【００４９】
しかしながら、この不一致を示す比較結果信号１９６Ｕがシステムクロック１３２Ｕのノイズ等の原因で一時的に発生している可能性がある。そこで比較保持回路１９７Ｕは不一致を検出した比較結果信号１９６Ｕが入力されたことをもって時刻ｔ６に直ちに断通知１７１Ｕを出力するのではなく、保持開放信号１９８Ｕをクロック入力として、この保持開放信号１９８Ｕの立ち上がったタイミングで不一致を検出した比較結果信号１９６Ｕを保持して断通知１７１Ｕを出力するようにしている。
【００５０】
図６（ｅ）は断信号が発生してから断通知が出力されるタイミングを表わしている。時刻ｔ６に不一致を検出した比較結果信号１９６Ｕが出力された後も基準カウンタ１９１Ｕのカウント値はｎ倍クロック１３１Ｕの立ち上がりのたびにカウントアップされていく。この間、時刻ｔ６以降はカウンタ比較回路１９５Ｕがカウント値の不一致を検出し続ける。このようにして基準カウンタ１９１Ｕのカウント値が値“ｘ”に到達するまでの時間が「断通知待ち」の余裕時間となる。
【００５１】
基準カウンタ１９１Ｕのカウント値が値“ｘ”に到達すると、図４におけるカウンタ比較回路１９５Ｕから保持開放信号１９８Ｕが比較保持回路１９７Ｕにクロック入力ＣＬＫとして入力され、不一致を検出した比較結果信号１９６Ｕが保持されて出力端子Ｑから断通知１７１Ｕが出力される。これにより、図３に示す断信号出力部１６３Ｕが断信号１３４Ｕを、バッファ１２６Ｕ（図２）の制御を行うバッファ制御回路１３５Ｕに供給することになる。図２に示すバッファ制御回路１３５Ｕは障害通知信号１４２Ｕを予備系のバッファ制御回路１３５Ｙに通知し、予備系のバッファ制御回路１３５Ｙはこれを基にして、バッファ制御信号１４１Ｙをオン状態にしてバッファ１２６Ｙを開く。これにより、運用系の断となったシステムクロック１０８に代わって予備系のシステムクロック１０９がシステムクロックライン１１２に出力されることになる。
【００５２】
次に図７を使用して、システムクロックがハイレベルの状態のときにその状態で固まった場合の断検出の様子を説明する。この図の上半分の部分は図３におけるハイレベル区間状態検出回路１６１Ｕの動作を説明するためのものであり、下半分の部分はローレベル区間状態検出回路１６２Ｕの動作を説明するためのものである。同図（ａ）はシステムクロックの状態変化を示しており、時刻ｔ８に運用系内でシステムクロック１３２Ｕが立ち上がり、これが何らかの原因でこの信号レベルに保持された状態を示している。
【００５３】
同図（ｂ）はｎ倍クロック１３１Ｕの変化を示しており、波形の一部に示した矢印は基準カウンタ１９１Ｕおよび状態検出カウンタ１９２Ｕのカウントのためのタイミング（波形の立ち上がり）を示している。同図（ｃ）は状態検出カウンタ１９２Ｕ（図４）のカウント値の変化の様子を表わしており、同図（ｄ）は基準カウンタ１９１Ｕ（図４）のカウント値の変化の様子を表わしている。状態検出カウンタ１９２Ｕと基準カウンタ１９１Ｕはシステムクロック１３２Ｕが立ち上がった時刻ｔ８からｎ倍クロック１３１Ｕの立ち上がるたびにカウントアップを行い、時刻ｔ９の直前にそれぞれが値ｘをカウントするまで常に同じカウント値が、図４に示すカウンタ比較回路１９５Ｕに供給される。したがって、この時点までカウンタ比較回路１９５Ｕが不一致を検出することはない。同図（ｃ）と（ｄ）の間に示した矢印は状態検出カウンタ１９２Ｕと基準カウンタ１９１Ｕのカウント値の比較処理を示している。
【００５４】
時刻ｔ９の直前で状態検出カウンタ１９２Ｕと基準カウンタ１９１Ｕのカウント値が共に値ｘとなると、システムクロック１３２Ｕに何らかの障害が発生した可能性がある。そこで既に説明したように図３に示すセット信号１６７Ｕでローレベル区間状態検出回路１６２Ｕがセットされる。これにより、システムクロック１３２Ｕの監視制御は図３に示すローレベル区間状態検出回路１６２Ｕに切り替わる。
【００５５】
図７（ｅ）は、ローレベル区間状態検出回路１６２Ｕにおける状態検出カウンタ１９２Ｕ（図４参照）のカウント値の変化の様子を表わしており、同図（ｆ）は基準カウンタ１９１Ｕ（図４参照）のカウント値の変化の様子を表わしている。状態検出カウンタ１９２Ｕの方はローレベル区間状態検出回路１６２Ｕなのでシステムクロック１３２Ｕがローレベルでカウントを行うイネーブルな状態となる。図７（ａ）に示すようにシステムクロック１３２Ｕはハイレベルのままなので状態検出カウンタ１９２Ｕのカウント値は“０”のままに保持されている。これに対して、同図（ｆ）に示す基準カウンタ１９１Ｕはローレベル区間状態検出回路１６２Ｕがセットされた以後はｎ倍クロック１３１Ｕによって１つずつその値をカウントアップする。この結果として、カウンタ比較回路１９５Ｕは基準カウンタ１９１Ｕがカウント値“１”をカウントした時点で不一致を検出する。この場合には、同図（ｄ）で時刻ｔ９の直前にカウント値が値ｘに到達し、この時点で保持開放信号１９８Ｕが出力されている。そこで、同図（ｇ）に示すように時刻ｔ９のすぐ後に断通知１７１Ｕが出されることになる。
【００５６】
このようにシステムクロック１３２Ｕがハイレベルのまま保持されてしまった場合も、あるいはハイレベルの状態で断となってローレベルに保持されてしまった場合も、断通知１７１Ｕが出力されて、結果的に、運用系の断となったシステムクロック１０８に代わって予備系のシステムクロック１０９がシステムクロックライン１１２に出力されることになる。
【００５７】
図８および図９は以上説明した本実施例のクロック分配システムでシステムクロックの断を検出した場合およびこれに伴う処理の流れを表わしたものである。ここでは運用系について説明を行う。まず、図２に示す運用系クロック分配装置１０６では、システムクロック１０２と同周期で同位相の内部クロック１２８Ｕを生成する（図８ステップＳ３０１）。そして、この内部クロック１２８Ｕをｎ逓倍したｎ倍クロック１３１Ｕを生成する（ステップＳ３０２）。そして、このｎ倍クロック１３１Ｕを使用してシステムクロック１３２Ｕの断検出を開始する（ステップＳ３０３）。
【００５８】
この検出の過程で、図４に示す基準カウンタ１９１Ｕはｎ倍クロック１３１Ｕでカウントアップを行い、カウント値をカウンタ比較回路１９５Ｕへ出力する（ステップＳ３０４）。状態検出カウンタ１９２Ｕの方はｎ倍クロック１３１Ｕで同様にカウントアップし、カウント値をカウンタ比較回路１９５Ｕへ出力する（ステップＳ３０５）。カウンタ比較回路１９５Ｕはこれらのカウント値を比較し（ステップＳ３０６）、カウント値が一致していれば（ステップＳ３０７：Ｙ）、ステップ３０４に戻って監視を続ける。カウント値が一致しない場合には（ステップＳ３０７：Ｎ）、システムクロック１３２Ｕの断と判断して断信号を出力する（ステップＳ３０８）。
【００５９】
現在、運用系の断検出が行われたので、この断信号によって運用系からシステムクロック１０８（図２）がシステムクロックライン１１２（図２）に供給されるのを停止させるため、バッファ１２６Ｕ（図２）を閉じる（図９ステップＳ３０９）。そして、予備系のバッファ制御回路１３５Ｙに運用系のシステムクロック１３２Ｕが断であることを通知する（ステップＳ３１０）。このとき、予備系のシステムクロック１３２Ｙが断の状態となっているか、あるいは予備系クロック分配装置１０７自体に障害が発生しているかどうかの判別が行われる（ステップＳ３１１）。予備系への切り替えにこのような障害があるとされない場合には（Ｎ）、予備系のシステムクロック１３２Ｙのエッジの位置を避けたタイミングで（ステップＳ３１２：Ｎ）、図２に示した予備系のバッファ１２６Ｙを開く（ステップＳ３１３）。そして、システムクロック１０９をシステムクロックライン１１２に出力することになる。これにより、システムクロック１０９への切り替えが終了する（ステップＳ３１４）。
【００６０】
一方、ステップＳ３１１で予備系のシステムクロック１３２Ｙが断の状態となっているか、あるいは予備系クロック分配装置１０７自体に障害が発生していると判別された場合には（Ｙ）、予備系のバッファ１２６Ｙを開くことなく、両系のシステムクロック１３２Ｕ、１３２Ｙを断とする（ステップＳ３１５）。
【００６１】
なお、以上説明した実施例では運用系クロック分配装置１０６および予備系クロック分配装置１０７内にシステムクロック１０２と同一周波数で同一位相の内部クロック１２８を生成するためにＰＬＬ回路１２７を使用したが、他のクロック発生器を使用してもよい。また、ＰＬＬ回路１２７を両系で兼用することも場合により可能である。更に実施例ではＰＬＬ回路１２７とその出力の内部クロック１２８をｎ逓倍する逓倍器１２９を使用したが、ＰＬＬ回路１２７の出力自体をシステムクロック１０２に対してｎ逓倍したものとすることも可能である。
【００６２】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１および請求項２記載の発明によれば、１つのクロック発生源から出力されるクロックを２系統に分岐し、それぞれの系統のクロック分配装置内で分岐後クロックの断の監視その半周期を基準として行って、断が検出されたとき即座に他系の分岐後クロックを外部のクロック伝達用のラインに出力するようにしたので、クロックの断が発生したときに出力側に無瞬断あるいはシステムが許容する位相差内で分岐後クロックを供給することができる。
【００６３】
更に請求項２記載の発明によれば、分岐後クロックのエッジを検出するエッジ検出手段を備えているので、分岐後クロックのエッジの部分を避けて出力を切り替えることができ、同時に２クロック分のクロックパルスの立ち上がりが発生する等の不都合を解消させることができる。
【００６４】
更に請求項３記載の発明によれば、断検出手段が分岐後クロックのハイレベルとローレベルの各信号状態を監視する回路部分を設けこれを適宜切り替えて監視を行うようにしているので、監視の信頼性と断検出の迅速化を可能にすることができる。
【００６５】
更に請求項４記載の発明によれば、請求項３記載のクロック分配システムで、断検出手段は、比較結果信号の供給を受け、同一の論理レベルの断検出用に設けられた状態検出カウンタのカウント値が前記した所定の個数の上限値に到達した時を待って分岐後クロックの断が発生したことを他系に通知することにしたので、ノイズ等の発生により比較結果が一時的に不一致となったときでも、予め定めた上限値に到達するまでは断の通知を出力するのを待って、システムの安定化を図ることができる。
【００６６】
更に請求項５記載の発明によれば、分岐前のクロックそのものが断となっているように両系の分岐後クロックに障害があるときは、両系の出力選択スイッチ手段を交互にオン・オフするチャタリングの現象を防止することができる。
【００６７】
更に請求項６記載の発明によれば、監視用クロック発生手段をＰＬＬ回路で構成したので、分岐後クロックと周波数および位相を精度良く合わせることができるだけでなく、システムクロック等の元となるクロックの周波数が変更された場合でもこれに適応させることができ、汎用性の高いクロック分配システムを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例におけるクロック分配システムの全体的な構成を示したシステム構成図である。
【図２】本実施例の運用系クロック分配装置および予備系クロック分配装置の回路構成を具体的に表わしたブロック図である。
【図３】図２に示した運用系の断検出回路の具体的な構成を表わしたブロック図である。
【図４】図３に示したハイレベル状態検出回路の構成を具体的に表わしたブロック図である。
【図５】本実施例で基準カウンタと状態検出カウンタによるシステムクロックの監視の様子の一例を示したタイミング図である。
【図６】本実施例でシステムクロックがハイレベルの状態のときに断となってローレベルに固まった場合の断検出の様子を示したタイミング図である。
【図７】本実施例でシステムクロックがハイレベルの状態のときにその状態で固まった場合の断検出の様子を示したタイミング図である。
【図８】本実施例で運用系がシステムクロックの断を検出してその断信号を出力するまでの流れを示した流れ図である。
【図９】本実施例で運用系が断信号を出力してからシステムクロックの断信号が出力されるまでの流れを示した流れ図である。
【図１０】システムクロックの抜けについての問題を解決する従来の提案を示したブロック図である。
【符号の説明】
１００ クロック分配システム
１０２ システムクロック
１０６ 運用系クロック分配装置
１０７ 予備系クロック分配装置
１１１ 装置ユニット
１０８、１０９、１３２Ｕ、１３２Ｙ システムクロック（分岐後クロック）
１２４ 断検出回路
１２７ ＰＬＬ回路
１２９ 逓倍器
１３１ ｎ倍クロック（複数倍クロック）
１３４ 断信号
１４１ バッファ制御信号
１６１Ｕ ハイレベル区間状態検出回路
１６２Ｕ ローレベル区間状態検出回路
１６３Ｕ 断信号出力部
【発明の属する技術分野】
本発明はクロックの分配を行うクロック分配システムに係わり、特に運用系と予備系のクロック分配装置を備え、運用系が中継するクロックに断が生じた際に予備系に切り替えるようにしたクロック分配システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
システムクロックを運用系と予備系に分配し、これらの系を経由した形で所定の装置あるいはシステムクロックラインにシステムクロックを供給するようにしたクロック分配システムが従来から存在している。このようなシステムでは通常の場合には運用系を経たシステムクロックが所定の装置あるいはシステムクロックラインに供給される一方、そのシステムクロックに断が生じないかを監視し、断が発生した場合には予備系側からシステムクロックを供給するようになっている。そして、このようにシステムクロックの供給系を二重にすることで信頼性を向上させている。
【０００３】
ところで、このようなクロック分配システムでは、システムクロックに断が生じたかどうかを判別するためにシステムクロックと同周期のクロックを使用するようにしていた。このため、システムクロックが断を生じさせた場合にこれを確定させるためにクロックの１周期を必要とし、更に障害の発生した運用系から予備系に切り替えてシステムクロックを出力させる切替処理に少なくとも１クロックを必要とした。この結果として、システムクロックに断が発生したとき、運用系から予備系に切り替えるのに少なくともシステムクロックの２周期分の期間が必要となり、システムクロックの供給を受ける所定の装置あるいはシステムクロックライン側から見ると数クロック分のシステムクロックの抜けが発生することになった。
【０００４】
図１０は、このようなシステムクロックの抜けについての問題を解決する提案を示したものである。特開昭６２−６１１１５号公報に開示されたこの提案では、クロック信号４０１を微分回路４０２に供給して、クロック信号４０１の立ち上がりあるいは立ち下がり部分で微分出力としてのリセット信号４０３を出力させ、これを計数回路４０４のリセット入力とするようになっている。
【０００５】
計数回路４０４には、クロック信号４０１よりも周期の短いクロックパルス４０５がゲート回路４０６を介して入力されており、カウントされる。そのカウント値を表わしたアドレス情報４０７は、ＲＯＭ（リード・オンリ・メモリ）４０８に供給される。ＲＯＭ４０８にはカウント値に対応させたアドレスのうちクロック信号４０１の１周期に相当するクロックパルス４０５の数以上の領域に信号“１”を書き込んでおり、それよりもカウント値の小さなアドレス領域に信号“０”を書き込んでいる。ＲＯＭ４０８から読み出される読出信号４０９は、信号“０”がゲートを開き、信号“１”が閉じるような制御信号としてゲート回路４０６に与えられる。また、読出信号４０９が信号“１”の状態ではクロック信号４０１の断が検出される。
【０００６】
この図１０に示した提案では、クロック信号４０１に断が発生しない場合、クロック信号４０１の１周期ごとに計数回路４０４がリセットされる。これによりカウント値を表わしたアドレス情報４０７は、ＲＯＭ４０８の信号“０”を書き込んだ領域のみをアクセスすることになり、読出信号４０９は常に信号“０”の状態となる。すなわち、この状態で断の検出結果が出力されることはない。
【０００７】
これに対して、クロック信号４０１に断が発生すると計数回路４０４のカウント値を表わしたアドレス情報４０７は、ＲＯＭ４０８の信号“１”を書き込んだ領域をアクセスする。この時点でゲート回路４０６のゲートが遮断され、読出信号４０９は常に信号“１”の状態となる。すなわち、断が検出されることになる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、この提案ではクロック信号４０１と全く関係のないクロックパルス４０５を発生させ、これを用いてクロック信号４０１の断を検出している。したがって、クロックパルス４０５の周波数変動等によってはクロック信号４０１が正常であっても断を検出してしまう場合がある。このような誤動作を防止するためには、かなりの余裕を持って計数回路４０４のカウント値を設定する必要がある。しかも、この提案では運用系と予備系の２つの系を使用しておらず、これらの系の間でのシステムクロックの切り替えについて考慮されていない。したがって、この提案で運用系から予備系への周波数クロックの切り替えも考慮すると、依然として数クロック分のシステムクロックの抜けが発生することになる。
【０００９】
そこで本発明の目的は、１種類のクロックの分配に運用系と予備系を使用し、一方の系でクロックの断が発生したときに他方の系にクロックを迅速に切り替えて供給するようにしたクロック分配システムを提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明では、（イ）１つのクロック発生源から出力されるクロックを２系統に分岐する分岐手段と、（ロ）この分岐手段によって分岐された一方の分岐後クロックを入力しこれを外部のクロック伝達用のラインに出力するか否かを選択する出力選択スイッチ手段と、分岐手段に入力するクロックと同一周波数のクロックの周波数を複数倍した複数倍クロックを生成する複数倍クロック生成手段と、分岐後クロックと複数倍クロックを入力して分岐後クロックの半周期に相当する数よりも多い所定の個数の複数倍クロックをカウントする間、分岐後クロックの信号レベルが変化しないときその分岐後クロックの断を検出する断検出手段と、自系が運用状態で断検出手段が断を検出したとき他系に運用の切り替えを指示すると共に出力選択スイッチ手段に対して分岐後クロックの出力を停止させ、また自系が予備状態で他系から運用の切り替えの指示があったとき出力選択スイッチ手段に対して分岐後クロックの出力を開始させる障害時対応手段とをそれぞれ備えた運用系および予備系のクロック分配装置とをクロック分配システムに具備させる。
【００１１】
すなわち請求項１記載の発明では、分岐手段が１つのクロック発生源から出力されるクロックを２系統に分岐する。この分岐された一方の分岐後クロックは運用系のクロック分配装置に入力されて、ここで分岐後クロックが断となるかの監視が行われる。監視結果としてその分岐後クロックの断が発生していないときには、出力選択スイッチ手段から外部のクロック伝達用のラインにこれを出力するようにする。断が発生した場合には後に説明するようにクロック伝達用のラインからの出力を取り止めて予備系との切り替えが行われる。分岐された他方の分岐後クロックは予備系のクロック分配装置に入力されて同様の処理が行われる。分岐後クロックが断となるかの監視を行うために、これら運用系および予備系のクロック分配装置は共通して次のような手段を備えている。まず、分岐手段に入力するクロックと同一周波数のクロックの周波数を複数倍した複数倍クロックを生成する複数倍クロック生成手段を備えている。分岐手段に入力するクロックを複数倍したクロックとしての複数倍クロックを作成することで、その複数倍クロックの倍率の分だけ精度を上げて分岐後クロックの断を検出できる。すなわち断検出手段は、分岐後クロックと複数倍クロックを入力して分岐後クロックの半周期に相当する数よりも多い所定の個数の複数倍クロックをカウントする間、分岐後クロックの信号レベルが変化しないときその分岐後クロックの断を検出することになる。また、障害時対応手段は、自系が運用状態で断検出手段が断を検出したとき他系に運用の切り替えを指示すると共に出力選択スイッチ手段に対して分岐後クロックの出力を停止させ、また自系が予備状態で他系から運用の切り替えの指示があったとき出力選択スイッチ手段に対して分岐後クロックの出力を開始させることになる。
【００１２】
請求項２記載の発明では、（イ）１つのクロック発生源から出力されるクロックを２系統に分岐する分岐手段と、（ロ）この分岐手段によって分岐された一方の分岐後クロックを入力しこれを外部のクロック伝達用のラインに出力するか否かを選択する出力選択スイッチ手段と、分岐手段に入力するクロックと同一周波数で同一位相のクロックを発生させる監視用クロック発生手段と、この監視用クロック発生手段の発生させた監視用クロックを所定の倍率に逓倍して周波数を複数倍した複数倍クロックを生成する複数倍クロック生成手段と、分岐後クロックと複数倍クロックを入力して分岐後クロックの半周期に相当する数よりも多い所定の個数の複数倍クロックをカウントする間、分岐後クロックの信号レベルが変化しないときその分岐後クロックの断を検出する断検出手段と、分岐後クロックのエッジを検出するエッジ検出手段と、自系が運用状態で断検出手段が断を検出したときエッジ検出手段の検出したエッジを避けるタイミングで他系に運用の切り替えを指示すると共に出力選択スイッチ手段に対して分岐後クロックの出力を停止させ、また自系が予備状態で他系から運用の切り替えの指示があったとき出力選択スイッチ手段に対して分岐後クロックの出力を開始させる障害時対応手段とをそれぞれ備えた運用系および予備系のクロック分配装置とをクロック分配システムに具備させる。
【００１３】
すなわち請求項２記載の発明では、分岐手段が１つのクロック発生源から出力されるクロックを２系統に分岐する。この分岐された一方の分岐後クロックは運用系のクロック分配装置に入力されて、ここで分岐後クロックが断となるかの監視が行われる。監視結果としてその分岐後クロックの断が発生していないときには、出力選択スイッチ手段から外部のクロック伝達用のラインにこれを出力するようにする。断が発生した場合には後に説明するようにクロック伝達用のラインからの出力を取り止めて予備系との切り替えが行われる。分岐された他方の分岐後クロックは予備系のクロック分配装置に入力されて同様の処理が行われる。分岐後クロックが断となるかの監視を行うために、これら運用系および予備系のクロック分配装置は共通して次のような手段を備えている。まず、分岐手段に入力するクロックと同一周波数で同一位相のクロックを発生させる監視用クロック発生手段を備えている。これによって、分岐後クロックが断になったときも独自のクロックを用いてこれを信頼性高く検出することができる。次に、この監視用クロック発生手段の発生させた監視用クロックを所定の倍率に逓倍して周波数を複数倍した複数倍クロックを生成する複数倍クロック生成手段を備えている。分岐手段に入力するクロックを複数倍したクロックとしての複数倍クロックを作成することで、その複数倍クロックの倍率の分だけ精度を上げて分岐後クロックの断を検出できる。すなわち断検出手段は、分岐後クロックと複数倍クロックを入力して分岐後クロックの半周期に相当する数よりも多い所定の個数の複数倍クロックをカウントする間、分岐後クロックの信号レベルが変化しないときその分岐後クロックの断を検出することになる。また、請求項２記載の発明では分岐後クロックのエッジを検出するエッジ検出手段を備えている。これは、一方の系における分岐後クロックに断が発生して他方の系に切り替えるとき、エッジの箇所で分岐後クロックの出力を開始させると外部のクロック伝達用のラインを経てこの分岐後クロックの供給を受ける回路装置等の回路動作に不都合を発生させる場合があるため、これを避けるためである。また、障害時対応手段は、自系が運用状態で断検出手段が断を検出したとき他系に運用の切り替えを指示すると共に出力選択スイッチ手段に対して分岐後クロックの出力を停止させ、また自系が予備状態で他系から運用の切り替えの指示があったとき出力選択スイッチ手段に対して分岐後クロックの出力を開始させることになる。
【００１４】
請求項３記載の発明では、請求項１または請求項２記載のクロック分配システムで、断検出手段は、複数倍クロックを前記した所定の個数の上限値としてカウントする基準カウンタと、分岐後クロックが所定の論理レベルとなっているとき複数倍クロックをカウントする状態検出カウンタと、これら基準カウンタおよび状態検出カウンタのカウント値を比較してこれらの値が不一致となったときこの分岐後クロックが断となったことを検出した比較結果信号を出力すると共にセット信号を出力するカウンタ比較手段とを分岐後クロックのハイレベル時の断検出用とローレベル時の断検出用の２つの論理レベル用に個別に配置しており、セット信号が一方の断検出用のカウンタ比較手段から出力されたとき他方の断検出用の基準カウンタと状態検出カウンタに同一の値の初期値をロードすることを特徴としている。
【００１５】
すなわち請求項３記載の発明では、断検出手段は、分岐後クロックのハイレベルの状態と論理レベルの状態がそれぞれ正常な時間長となっているかを判別する２系統の回路構成となっている。これらは一方の論理レベルの状態からの検出の切り替えを示すセット信号によってたとえば値“０”を初期値としてロードする基準カウンタと状態検出カウンタの２種類のカウンタを備えている。これらのカウンタは共に分岐後クロックの周波数を複数倍した複数倍クロックをカウントする点で一致するが、前者はカウント値が所定の個数の上限値として設定されている（ただし、ハイレベルとローレベルのそれぞれでこの上限値が異なっていてもよい）のに対して後者の場合にはそれよりも大きな値までカウントできる点が異なっている。また、後者の状態検出カウンタはハイレベル時の断検出用の場合には分岐後クロックがハイレベルであることがカウントの条件であり、ローレベル時の断検出用の場合には分岐後クロックがローレベルであることがカウントの条件となっている。このような回路構成を採ることで、一方の論理レベルの信号状態が分岐後クロックの半周期よりも長くなったときこれを他方の断検出用の回路部分を使用して検出することができる。
【００１６】
請求項４記載の発明では、請求項３記載のクロック分配システムで、断検出手段は、比較結果信号の供給を受け、同一の論理レベルの断検出用に設けられた状態検出カウンタのカウント値が前記した所定の個数の上限値に到達した時を待って分岐後クロックの断が発生したことを他系に通知するための断信号を出力する比較保持手段を更に具備することを特徴としている。
【００１７】
すなわち請求項４記載の発明では、ノイズ等の発生により比較結果が一時的に不一致となったときでも、予め定めた上限値に到達するまでは断の通知を出力するのを待って、システムの安定化を図っている。
【００１８】
請求項５記載の発明では、請求項１または請求項２記載のクロック分配システムで、一方の系の分岐後クロックの断が検出された状態で他系の分岐後クロックが断となっているときには両系の出力選択スイッチ手段を遮断状態にする両系断時制御手段を具備することを特徴とすることを特徴としている。
【００１９】
すなわち請求項５記載の発明では、分岐前のクロックそのものが断となっているように両系の分岐後クロックに障害があるときは、両系の出力選択スイッチ手段を交互にオン・オフするチャタリングの現象を防止するようにしている。
【００２０】
請求項６記載の発明では、請求項２記載のクロック分配システムで、監視用クロック発生手段はＰＬＬ回路で構成されていることを特徴としている。
【００２１】
すなわち請求項６記載の発明では、ＰＬＬ回路を用いることで分岐後クロックと周波数および位相を精度良く合わせることができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
【００２３】
【実施例】
以下実施例につき本発明を詳細に説明する。
【００２４】
図１は本発明の一実施例におけるクロック分配システムの全体的な構成を示したものである。クロック分配システム１００は、システムクロックを生成するシステムクロック生成器１０１と、このシステムクロック生成器１０１で生成したシステムクロック１０２を装置間インタフェース１０３を介して受け取る運用系クロック分配装置１０６ならびに予備系クロック分配装置１０７と、これら冗長構成のクロック分配装置１０６、１０７のいずれか一方から出力されるシステムクロック１０８（１０９）を複数の装置ユニット１１１０〜１１１ｒに分配するシステムクロックライン１１２から構成されている。システムクロックライン１１２の終端はプルダウン抵抗１１３によって接地されている。本実施例のクロック分配システムでは、運用状態で運用系クロック分配装置１０６からシステムクロックライン１１２へシステムクロック１０８が供給される。何らかの障害の発生によってシステムクロック１０８が断となると、即座に予備系クロック分配装置１０７への切り替えが行われる。
【００２５】
図２は、運用系クロック分配装置および予備系クロック分配装置の回路構成を具体的に表わしたものである。運用系クロック分配装置１０６と、予備系クロック分配装置１０７は同一の回路構成となっている。予備系クロック分配装置１０７内の符号Ｙを付加した各回路および信号は運用系クロック分配装置１０６内の符号Ｕを付加した各回路および信号と同一であり、これらの説明を適宜省略する。
【００２６】
運用系クロック分配装置１０６は、装置間インタフェース１０３からシステムクロック１０２（図１）の供給を受ける低電圧差動信号インタフェースとしてのＬＶＤＳ（Ｌｏｗ Ｖｏｌｔａｇｅ Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｉａｌ Ｓｉｇｎａｌｉｎｇ）レシーバ１２２Ｕを備えている。ＬＶＤＳレシーバ１２２Ｕの出力ライン１２３Ｕは、システムクロックの断を検出する断検出回路１２４Ｕと、システムクロックのエッジを検出するエッジ検出回路１２５Ｕおよびシステムクロックライン１１２に運用系のシステムクロック１０８を出力するためのバッファ１２６Ｕに接続されている。
【００２７】
運用系クロック分配装置１０６は、ＰＬＬ（Ｐｈａｓｅ Ｌｏｃｋｅｄ Ｌｏｏｐ）回路１２７Ｕを備えており、システムクロック１０２に位相が同期した内部クロック１２８Ｕを生成するようになっている。ＰＬＬ回路１２７Ｕは、同期外れ時に自走モードに遷移して、この場合にはシステムクロック１０２と同周期のクロックを生成する。ＰＬＬ回路１２７Ｕから出力される内部クロック１２８Ｕは、逓倍器１２９Ｕに入力されてｎ倍（ただしｎは正の整数）に逓倍され、そのｎ倍クロック１３１Ｕも断検出回路１２４Ｕに入力するようになっている。断検出回路１２４Ｕはｎ倍クロック１３１Ｕと、出力ライン１２３Ｕから出力されるシステムクロック１３２Ｕの供給を受けて、システムクロック１３２Ｕの断を検出し、その検出結果としての断信号１３４Ｕを、バッファ１２６Ｕの制御を行うバッファ制御回路１３５Ｕに供給するようになっている。断の検出までの時間間隔を示す検出クロック数は、逓倍数ｎよりも小さな所定の正の整数である。バッファ制御回路１３５Ｕはエッジ検出回路１２５Ｕと共にバッファ制御部１３６Ｕを構成している。
【００２８】
バッファ制御回路１３５Ｕには、障害時に運用状態通知部１３７Ｕから障害信号１３８Ｕが供給されるようになっている。すなわち、運用状態通知部１３７Ｕは自系（ここでは運用系クロック分配装置１０６）の運用状態を管理し、自系に障害が発生した場合には障害信号１３８Ｕをバッファ制御回路１３５Ｕに供給する。バッファ制御回路１３５Ｕは障害信号１３８Ｕを入力すると、バッファ制御信号１４１Ｕをオフ状態にしてバッファ１２６Ｕを閉じ、システムクロック１０８がシステムクロックライン１１２に出力されないようにする。また、運用系のバッファ制御回路１３５Ｕと予備系のバッファ制御回路１３５Ｙはたすき掛けに障害通知信号１４２Ｕ、１４２Ｙを入出力するようになっている。たとえば運用系のバッファ制御回路１３５Ｕが障害信号１３８Ｕを入力した場合には障害通知信号１４２Ｕが予備系のバッファ制御回路１３５Ｙに通知されるようになっている。予備系のバッファ制御回路１３５Ｙはこれを基にして、バッファ制御信号１４１Ｙをオン状態にしてバッファ１２６Ｙを開きシステムクロック１０９がシステムクロックライン１１２に出力されるようにする。
【００２９】
一方、エッジ検出回路１２５Ｕはシステムクロック１３２Ｕの立ち下がりおよび立ち上がり双方のエッジの検出を行うようになっている。検出したそれぞれのエッジ情報１４３Ｕは、バッファ制御回路１３５Ｕに入力される。ただし、たとえば運用系でシステムクロック１３２Ｕが断となっている状態では予備系のエッジ検出回路１２５Ｙのみが動作する。このとき、エッジ情報１４３Ｙは予備系のバッファ制御回路１３５Ｙに入力されることになる。したがって、この場合は運用系のエッジ情報１４３Ｕによるバッファ１２６Ｕの制御についての動作は行われない。
【００３０】
予備系のバッファ制御回路１３５Ｙでは、運用系からの障害通知信号１４２Ｕを用いて、予備系を通過するシステムクロック１３２Ｙが断となっておらず、かつ障害状態が発生していなければ、エッジ情報１４３Ｙを用いて、クロックの立ち上がりあるいは立ち下がり以外の安定した論理レベルの位置でバッファ１２６Ｙを開くことになる。
【００３１】
本実施例のクロック分配システム１００では、システム上の位相のずれの許容値を基にして予め逓倍器１２９Ｕでｎ倍クロック１３１Ｕの倍率を設定するようにしている。したがって、システムクロックライン１１２では、無瞬断あるいは許容範囲内でシステムクロック１３２Ｕの切り替えが可能になる。このため、システムクロック１３２Ｕの立ち上がりのエッジに同期して動作し、図示しない回路ユニットに影響を生じさせないクロック分配システム１００が実現することになる。
【００３２】
図３は、図２に示した運用系の断検出回路の具体的な構成を表わしたものである。予備系の断検出回路１２４Ｙも運用系の断検出回路１２４Ｕと同一構成であるので、予備系の断検出回路１２４Ｙの図示および説明は省略する。断検出回路１２４Ｕは、システムクロック１３２Ｕがハイ（Ｈｉｇｈｔ）レベルとなる区間の状態を検出するハイレベル区間状態検出回路１６１Ｕと、システムクロック１３２Ｕがロー（Ｌｏｗ）レベルとなる区間の状態を検出するローレベル区間状態検出回路１６２Ｕと、断信号１３４Ｕを出力する断信号出力部１６３Ｕから構成されている。
【００３３】
ハイレベル区間状態検出回路１６１Ｕとローレベル区間状態検出回路１６２Ｕには、システムクロック１３２Ｕと、図２に示した逓倍器１２９Ｕから出力されるｎ倍クロック１３１Ｕが共に供給されるようになっている。また、ハイレベル区間状態検出回路１６１Ｕには任意に設定された検出パルス数を表わした検出パルス数情報１６５Ｕが、更にローレベル区間状態検出回路１６２Ｕには同じく任意に設定された検出パルス数を表わした検出パルス数情報１６６Ｕがそれぞれ入力されている。ここでは、これらの検出パルス数をｘ、ｙ（ただし値ｘ、ｙは共に整数ｎよりも大きな正の整数。）として説明する。また、ハイレベル区間状態検出回路１６１Ｕは、自分の回路が検出パルス数ｘを検出した状態で他方のローレベル区間状態検出回路１６２Ｕをセットするためのセット信号１６７Ｕを出力するようになっている。ローレベル区間状態検出回路１６２Ｕは、自分の回路が検出パルス数ｙを検出した状態で他方のハイレベル区間状態検出回路１６１Ｕをセットするためのセット信号１６８Ｕを出力するようになっている。
【００３４】
さて、ハイレベル区間状態検出回路１６１Ｕは、内蔵の図示しないカウンタでシステムクロック１３２Ｕのハイレベルとなっている区間をｎ倍クロック１３１Ｕでカウントし、これがｘ個に到達しないでローレベルに変化した際にはこれを正常として、そのカウント値をリセットして次のカウント動作を待機する。一方、システムクロック１３２Ｕのハイレベルとなっている区間でｎ倍クロック１３１Ｕをｘ個よりも多くカウントしたら、システムクロック１３２Ｕに何らかの障害があり立ち下がりまでの時間が遅延していることになる。そこでこの場合には、セット信号１６７Ｕでローレベル区間状態検出回路１６２Ｕをセットするようになっている。
【００３５】
ローレベル区間状態検出回路１６２Ｕも同様である。すなわち、ローレベル区間状態検出回路１６２Ｕは、内蔵の図示しないカウンタでシステムクロック１３２Ｕのローレベルとなっている区間をｎ倍クロック１３１Ｕでカウントし、これがｙ個に到達しないでハイレベルに変化した際にはこれを正常として、そのカウント値をリセットして次のカウント動作を待機する。一方、システムクロック１３２Ｕのローレベルとなっている区間でｎ倍クロック１３１Ｕをｙ個よりも多くカウントしたら、何らかの障害が発生したものとして、セット信号１６８Ｕでハイレベル区間状態検出回路１６１Ｕをセットする。
【００３６】
ところで、ハイレベル区間状態検出回路１６１Ｕがシステムクロック１３２Ｕのハイレベルとなっている区間でｎ倍クロック１３１Ｕをｘ個カウントし、これを基にセット信号１６７Ｕでローレベル区間状態検出回路１６２Ｕをセットしたとする。この場合、ローレベル区間状態検出回路１６２Ｕはこの時点でシステムクロック１３２Ｕの断検出を開始する。このようにハイレベル区間状態検出回路１６１Ｕとローレベル区間状態検出回路１６２Ｕの一方のみがシステムクロック１３２Ｕの断検出を監視する状態にある。この断検出を監視する状態となった方がシステムクロック１３２Ｕの断の検出を行うと、他方の回路がその時点からシステムクロック１３２Ｕの断検出を可能にする。
【００３７】
断信号出力部１６３Ｕは、ハイレベル区間状態検出回路１６１Ｕとローレベル区間状態検出回路１６２Ｕの双方から断検出に基づいた断通知１７１Ｕ、１７２Ｕを入力するようになっている。そして、断通知１７１Ｕ、１７２Ｕのいずれかが断信号出力部１６３Ｕに入力された場合には、断信号１３４Ｕをバッファ制御回路１３５Ｕ（図２）に供給するようになっている。
【００３８】
図４は、図３に示したハイレベル状態検出回路の構成を具体的に表わしたものである。ローレベル区間状態検出回路１６２Ｕの構造もハイレベル区間状態検出回路１６１Ｕと基本的に同一である。したがって、ここではローレベル区間状態検出回路１６２Ｕの図示および説明を省略し、ハイレベル区間状態検出回路１６１Ｕについてのみ具体的な説明を行う。
【００３９】
ハイレベル区間状態検出回路１６１Ｕは、図３に示したローレベル区間状態検出回路１６２Ｕから出力されるセット信号１６８Ｕを共に入力する基準カウンタ１９１Ｕおよび状態検出カウンタ１９２Ｕを備えている。また、これら基準カウンタ１９１Ｕおよび状態検出カウンタ１９２Ｕの出力するカウント値１９３Ｕ、１９４Ｕを入力して比較するカウンタ比較回路１９５Ｕと、このカウンタ比較回路１９５Ｕの比較結果を表わした比較結果信号１９６Ｕを入力端子Ｄに入力して保持するフリップフロップ回路からなる比較保持回路１９７Ｕとを備えている。比較結果信号１９６Ｕは、比較結果が一致したか一致しないかを示す信号である。比較保持回路１９７Ｕのクロック入力端子ＣＬＫには、カウンタ比較回路Ｕ１９５からｎ倍クロック１３１Ｕをｘ個カウントした時点（ローレベル区間状態検出回路１６２Ｕの場合にはｎ倍クロック１３１Ｕをｙ個カウントした時点）に、保持の開放を指示する保持開放信号１９８Ｕが入力されるようになっている。比較保持回路１９７Ｕの出力端子Ｑからは断通知１７１Ｕが出力され、図３に示したローレベル区間状態検出回路１６２Ｕから出力される断通知１７２Ｕと共に断信号出力部１６３Ｕに入力されることになる。また、カウンタ比較回路１９５Ｕからは図３に示したローレベル区間状態検出回路１６２Ｕに送出されるセット信号１６７Ｕが出力されるようになっている。ｘ個あるいはｙ個の値は値設定情報１９９Ｕとしてカウンタ比較回路１９５Ｕに予め入力されるようになっている。
【００４０】
ところで、図４における基準カウンタ１９１Ｕと状態検出カウンタ１９２Ｕの双方のクロック入力端子ＣＬＫには、共にｎ倍クロック１３１Ｕが入力されるようになっている。また、状態検出カウンタ１９２Ｕのイネーブル端子Ｅｎａｂｌｅには、システムクロック１３２Ｕが入力されるようになっている。基準カウンタ１９１Ｕはセット信号１６８Ｕがセットされた状態でカウントを行い、検出パルス数ｘまでカウントするとそれ以上のカウントは行わない。これに対して状態検出カウンタ１９２Ｕの方はシステムクロックがハイレベルとなっており、かつセット信号１６８Ｕがセットされた状態でカウントを行う。なお、図４はハイレベル区間状態検出回路１６１Ｕの場合を示しているが、図示しないローレベル区間状態検出回路１６２Ｕの場合、その状態検出カウンタ１９２Ｕはセット信号１６７Ｕがセットされ、かつシステムクロック１３２Ｕがローレベルの状態でカウントを行うことになる。また、ローレベル区間状態検出回路１６２Ｕ内の状態検出カウンタ１９２Ｕの場合には上限のカウント値としての検出パルス数はｙとなる。
【００４１】
したがって、この図４に示したハイレベル区間状態検出回路１６１Ｕの場合には、セット信号１６８Ｕがセットされ、システムクロック１３２Ｕがハイレベルとなると、ｎ倍クロック１３１Ｕが１クロックずつ立ち上がるたびに基準カウンタ１９１Ｕと状態検出カウンタ１９２が共に同一のタイミングでカウント値を“０”から１ずつカウントアップさせる。このため、システムクロック１３２Ｕがローレベルに変化するまでは基準カウンタ１９１と状態検出カウンタ１９２のカウント値１９３Ｕ、１９４Ｕは共に同じ値を保つようにして１ずつカウントアップしていく。そして、ある時点でシステムクロック１３２Ｕがローレベルに変化すると基準カウンタ１９１Ｕのカウント値のみがこれ以後カウントアップを停止させるので、カウンタ比較回路１９５Ｕが両者の不一致を検出し、この段階で不一致を示す比較結果信号１９６Ｕがカウンタ比較回路１９５Ｕから出力されることになる。
【００４２】
図５は、基準カウンタと状態検出カウンタによるシステムクロックの監視の様子の一例を示したものである。図１に示した運用系クロック分配装置１０６がシステムクロック１０８をシステムクロックライン１１２に供給している運用状態で、システムクロック生成器１０１（図１）からシステムクロック１０２が出力されたとする。このシステムクロック１０２は運用系クロック分配装置１０６に供給され、ＬＶＤＳレシーバ１２２Ｕを経てシステムクロック１３２Ｕとなる。このシステムクロック１３２Ｕが、図５（ａ）に示すように時刻ｔ１から時刻ｔ２までハイレベル（“Ｈ”）の状態に保持され、その後、時刻ｔ３までローレベル（“Ｌ”）に保持されたとする。同図（ｂ）はｎ倍クロック１３１Ｕの変化の状態を表わしている。また、同図（ｃ）は図３に示したハイレベル区間状態検出回路１６１Ｕの状態を示しており、その上側の部分がハイレベル区間状態検出回路１６１Ｕ内の基準カウンタ１９１Ｕのカウントの値の変化の様子を表わしており、下側の部分がハイレベル区間状態検出回路１６１Ｕ内の状態検出カウンタ１９２Ｕのカウント値の変化の様子を表わしている。
【００４３】
同図（ｂ）に示すようにｎ倍クロック１３１Ｕが立ち上がるたびに基準カウンタ１９１Ｕおよび状態検出カウンタ１９２Ｕは値“０”からカウント値を１つずつカウントアップさせる。これらのカウント値１９３Ｕ、１９４Ｕは基準カウンタ１９１Ｕのカウント値１９３Ｕがハイレベル区間状態検出回路１６１Ｕの検出パルス数“ｘ”に到達するまで互いに等しい値を維持して増加していく。したがって、カウント値１９４Ｕが値“ｘ”に到達するまでカウンタ比較回路１９５Ｕは一致を検出することになり、この場合、ハイレベル区間状態検出回路１６１Ｕからそれまでの間にセット信号１６７Ｕが出力されることはない。
【００４４】
この図５ではシステムクロック１３２Ｕのハイレベルの状態が通常のクロック周期の半周期分よりも長い時間継続し、状態検出カウンタ１９２Ｕがカウント値１９４Ｕとして値“ｘ”をカウントした時点としての時刻ｔ２にローレベルに変化している。このとき基準カウンタ１９１Ｕのカウント値１９３も値“ｘ”である。そこで図４に示したカウンタ比較回路１９５Ｕは一致を検出した状態のままである。カウント値１９４が値“ｘ”を超える前にシステムクロック１３２Ｕが許容誤差の範囲内でローレベルに変化したので、このタイミングで図５の矢印で示すようにカウント値のリセット２０１が行われ、基準カウンタ１９１Ｕおよび状態検出カウンタ１９２Ｕのカウント値が共に“０”にセットされる。そして、図５（ｄ）に示すように時刻ｔ２以後はシステムクロック１３２Ｕのローレベルの継続時間の監視が開始される。
【００４５】
この図５に示した例では、システムクロック１３２Ｕのローレベルの状態が通常のクロック周期の半周期分よりも長い時間継続し、状態検出カウンタ１９２Ｕがカウント値１９４Ｕとして値“ｙ”をカウントした時点としての時刻ｔ３にハイレベルに変化している。したがって、システムクロック１３２Ｕの立ち上がりのこの時刻ｔ３に同様にカウント値のリセット２０１が行われ、基準カウンタ１９１Ｕおよび状態検出カウンタ１９２のカウント値が共に“０”にセットされる。そして、図５（ｃ）に示すように時刻ｔ３以後はシステムクロック１３２Ｕのハイレベルの継続時間の監視が開始されることになる。
【００４６】
次に図６を使用して、システムクロックがハイレベルの状態のときに断となってローレベルに固まった場合の断検出の様子を説明する。同図（ａ）に示すように時刻ｔ４に運用系内でシステムクロック１３２Ｕが立ち上がり、これが本来の立ち下がりのタイミングよりも早い時刻ｔ５に障害によって断となっている。これによって、システムクロック１３２Ｕの出力レベルはローレベルの状態のままとなっている。
【００４７】
同図（ｂ）はｎ倍クロック１３１Ｕの変化を示しており、波形の一部に示した矢印は基準カウンタ１９１Ｕおよび状態検出カウンタ１９２Ｕのカウントのためのタイミング（波形の立ち上がり）を示している。時刻ｔ４にシステムクロック１３２Ｕがハイレベルとなったので、図３に示すハイレベル区間状態検出回路１６１Ｕがこのハイレベルの区間の監視を行う。そこで時刻ｔ４以降に、同図（ｃ）に示す状態検出カウンタ１９２Ｕ（図４）がシステムクロック１３２Ｕがハイレベルの状態のときに限ってｎ倍クロック１３１Ｕの立ち上がりをカウントし、同図（ｄ）に示す基準カウンタ１９１Ｕ（図４）がｎ倍クロック１３１Ｕの立ち上がりをカウントする。後者のカウントはシステムクロック１３２Ｕがローレベルに変化しても継続するが、その上限値は値ｘである。
【００４８】
時刻ｔ４以降に状態検出カウンタ１９２Ｕおよび基準カウンタ１９１Ｕが同一タイミングでカウントアップしながらそれからのカウント値１９３Ｕ、１９４Ｕを図４に示すカウンタ比較回路１９５Ｕに出力する。図６に示した例では時刻ｔ５にシステムクロック１３２Ｕがローレベルとなるので、同図（ｃ）に示す状態検出カウンタ１９２Ｕのカウント値は値“４”で停止する。これに対して同図（ｄ）に示す基準カウンタ１９１Ｕのカウント値はｎ倍クロック１３１Ｕの次の立ち上がりでカウント値をカウントアップして値“５”となる。この時刻ｔ６に図４に示したカウンタ比較回路１９５Ｕはカウント値の不一致を検出して比較結果信号１９６Ｕを図４に示す比較保持回路１９７Ｕの入力端子Ｄに供給する。
【００４９】
しかしながら、この不一致を示す比較結果信号１９６Ｕがシステムクロック１３２Ｕのノイズ等の原因で一時的に発生している可能性がある。そこで比較保持回路１９７Ｕは不一致を検出した比較結果信号１９６Ｕが入力されたことをもって時刻ｔ６に直ちに断通知１７１Ｕを出力するのではなく、保持開放信号１９８Ｕをクロック入力として、この保持開放信号１９８Ｕの立ち上がったタイミングで不一致を検出した比較結果信号１９６Ｕを保持して断通知１７１Ｕを出力するようにしている。
【００５０】
図６（ｅ）は断信号が発生してから断通知が出力されるタイミングを表わしている。時刻ｔ６に不一致を検出した比較結果信号１９６Ｕが出力された後も基準カウンタ１９１Ｕのカウント値はｎ倍クロック１３１Ｕの立ち上がりのたびにカウントアップされていく。この間、時刻ｔ６以降はカウンタ比較回路１９５Ｕがカウント値の不一致を検出し続ける。このようにして基準カウンタ１９１Ｕのカウント値が値“ｘ”に到達するまでの時間が「断通知待ち」の余裕時間となる。
【００５１】
基準カウンタ１９１Ｕのカウント値が値“ｘ”に到達すると、図４におけるカウンタ比較回路１９５Ｕから保持開放信号１９８Ｕが比較保持回路１９７Ｕにクロック入力ＣＬＫとして入力され、不一致を検出した比較結果信号１９６Ｕが保持されて出力端子Ｑから断通知１７１Ｕが出力される。これにより、図３に示す断信号出力部１６３Ｕが断信号１３４Ｕを、バッファ１２６Ｕ（図２）の制御を行うバッファ制御回路１３５Ｕに供給することになる。図２に示すバッファ制御回路１３５Ｕは障害通知信号１４２Ｕを予備系のバッファ制御回路１３５Ｙに通知し、予備系のバッファ制御回路１３５Ｙはこれを基にして、バッファ制御信号１４１Ｙをオン状態にしてバッファ１２６Ｙを開く。これにより、運用系の断となったシステムクロック１０８に代わって予備系のシステムクロック１０９がシステムクロックライン１１２に出力されることになる。
【００５２】
次に図７を使用して、システムクロックがハイレベルの状態のときにその状態で固まった場合の断検出の様子を説明する。この図の上半分の部分は図３におけるハイレベル区間状態検出回路１６１Ｕの動作を説明するためのものであり、下半分の部分はローレベル区間状態検出回路１６２Ｕの動作を説明するためのものである。同図（ａ）はシステムクロックの状態変化を示しており、時刻ｔ８に運用系内でシステムクロック１３２Ｕが立ち上がり、これが何らかの原因でこの信号レベルに保持された状態を示している。
【００５３】
同図（ｂ）はｎ倍クロック１３１Ｕの変化を示しており、波形の一部に示した矢印は基準カウンタ１９１Ｕおよび状態検出カウンタ１９２Ｕのカウントのためのタイミング（波形の立ち上がり）を示している。同図（ｃ）は状態検出カウンタ１９２Ｕ（図４）のカウント値の変化の様子を表わしており、同図（ｄ）は基準カウンタ１９１Ｕ（図４）のカウント値の変化の様子を表わしている。状態検出カウンタ１９２Ｕと基準カウンタ１９１Ｕはシステムクロック１３２Ｕが立ち上がった時刻ｔ８からｎ倍クロック１３１Ｕの立ち上がるたびにカウントアップを行い、時刻ｔ９の直前にそれぞれが値ｘをカウントするまで常に同じカウント値が、図４に示すカウンタ比較回路１９５Ｕに供給される。したがって、この時点までカウンタ比較回路１９５Ｕが不一致を検出することはない。同図（ｃ）と（ｄ）の間に示した矢印は状態検出カウンタ１９２Ｕと基準カウンタ１９１Ｕのカウント値の比較処理を示している。
【００５４】
時刻ｔ９の直前で状態検出カウンタ１９２Ｕと基準カウンタ１９１Ｕのカウント値が共に値ｘとなると、システムクロック１３２Ｕに何らかの障害が発生した可能性がある。そこで既に説明したように図３に示すセット信号１６７Ｕでローレベル区間状態検出回路１６２Ｕがセットされる。これにより、システムクロック１３２Ｕの監視制御は図３に示すローレベル区間状態検出回路１６２Ｕに切り替わる。
【００５５】
図７（ｅ）は、ローレベル区間状態検出回路１６２Ｕにおける状態検出カウンタ１９２Ｕ（図４参照）のカウント値の変化の様子を表わしており、同図（ｆ）は基準カウンタ１９１Ｕ（図４参照）のカウント値の変化の様子を表わしている。状態検出カウンタ１９２Ｕの方はローレベル区間状態検出回路１６２Ｕなのでシステムクロック１３２Ｕがローレベルでカウントを行うイネーブルな状態となる。図７（ａ）に示すようにシステムクロック１３２Ｕはハイレベルのままなので状態検出カウンタ１９２Ｕのカウント値は“０”のままに保持されている。これに対して、同図（ｆ）に示す基準カウンタ１９１Ｕはローレベル区間状態検出回路１６２Ｕがセットされた以後はｎ倍クロック１３１Ｕによって１つずつその値をカウントアップする。この結果として、カウンタ比較回路１９５Ｕは基準カウンタ１９１Ｕがカウント値“１”をカウントした時点で不一致を検出する。この場合には、同図（ｄ）で時刻ｔ９の直前にカウント値が値ｘに到達し、この時点で保持開放信号１９８Ｕが出力されている。そこで、同図（ｇ）に示すように時刻ｔ９のすぐ後に断通知１７１Ｕが出されることになる。
【００５６】
このようにシステムクロック１３２Ｕがハイレベルのまま保持されてしまった場合も、あるいはハイレベルの状態で断となってローレベルに保持されてしまった場合も、断通知１７１Ｕが出力されて、結果的に、運用系の断となったシステムクロック１０８に代わって予備系のシステムクロック１０９がシステムクロックライン１１２に出力されることになる。
【００５７】
図８および図９は以上説明した本実施例のクロック分配システムでシステムクロックの断を検出した場合およびこれに伴う処理の流れを表わしたものである。ここでは運用系について説明を行う。まず、図２に示す運用系クロック分配装置１０６では、システムクロック１０２と同周期で同位相の内部クロック１２８Ｕを生成する（図８ステップＳ３０１）。そして、この内部クロック１２８Ｕをｎ逓倍したｎ倍クロック１３１Ｕを生成する（ステップＳ３０２）。そして、このｎ倍クロック１３１Ｕを使用してシステムクロック１３２Ｕの断検出を開始する（ステップＳ３０３）。
【００５８】
この検出の過程で、図４に示す基準カウンタ１９１Ｕはｎ倍クロック１３１Ｕでカウントアップを行い、カウント値をカウンタ比較回路１９５Ｕへ出力する（ステップＳ３０４）。状態検出カウンタ１９２Ｕの方はｎ倍クロック１３１Ｕで同様にカウントアップし、カウント値をカウンタ比較回路１９５Ｕへ出力する（ステップＳ３０５）。カウンタ比較回路１９５Ｕはこれらのカウント値を比較し（ステップＳ３０６）、カウント値が一致していれば（ステップＳ３０７：Ｙ）、ステップ３０４に戻って監視を続ける。カウント値が一致しない場合には（ステップＳ３０７：Ｎ）、システムクロック１３２Ｕの断と判断して断信号を出力する（ステップＳ３０８）。
【００５９】
現在、運用系の断検出が行われたので、この断信号によって運用系からシステムクロック１０８（図２）がシステムクロックライン１１２（図２）に供給されるのを停止させるため、バッファ１２６Ｕ（図２）を閉じる（図９ステップＳ３０９）。そして、予備系のバッファ制御回路１３５Ｙに運用系のシステムクロック１３２Ｕが断であることを通知する（ステップＳ３１０）。このとき、予備系のシステムクロック１３２Ｙが断の状態となっているか、あるいは予備系クロック分配装置１０７自体に障害が発生しているかどうかの判別が行われる（ステップＳ３１１）。予備系への切り替えにこのような障害があるとされない場合には（Ｎ）、予備系のシステムクロック１３２Ｙのエッジの位置を避けたタイミングで（ステップＳ３１２：Ｎ）、図２に示した予備系のバッファ１２６Ｙを開く（ステップＳ３１３）。そして、システムクロック１０９をシステムクロックライン１１２に出力することになる。これにより、システムクロック１０９への切り替えが終了する（ステップＳ３１４）。
【００６０】
一方、ステップＳ３１１で予備系のシステムクロック１３２Ｙが断の状態となっているか、あるいは予備系クロック分配装置１０７自体に障害が発生していると判別された場合には（Ｙ）、予備系のバッファ１２６Ｙを開くことなく、両系のシステムクロック１３２Ｕ、１３２Ｙを断とする（ステップＳ３１５）。
【００６１】
なお、以上説明した実施例では運用系クロック分配装置１０６および予備系クロック分配装置１０７内にシステムクロック１０２と同一周波数で同一位相の内部クロック１２８を生成するためにＰＬＬ回路１２７を使用したが、他のクロック発生器を使用してもよい。また、ＰＬＬ回路１２７を両系で兼用することも場合により可能である。更に実施例ではＰＬＬ回路１２７とその出力の内部クロック１２８をｎ逓倍する逓倍器１２９を使用したが、ＰＬＬ回路１２７の出力自体をシステムクロック１０２に対してｎ逓倍したものとすることも可能である。
【００６２】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１および請求項２記載の発明によれば、１つのクロック発生源から出力されるクロックを２系統に分岐し、それぞれの系統のクロック分配装置内で分岐後クロックの断の監視その半周期を基準として行って、断が検出されたとき即座に他系の分岐後クロックを外部のクロック伝達用のラインに出力するようにしたので、クロックの断が発生したときに出力側に無瞬断あるいはシステムが許容する位相差内で分岐後クロックを供給することができる。
【００６３】
更に請求項２記載の発明によれば、分岐後クロックのエッジを検出するエッジ検出手段を備えているので、分岐後クロックのエッジの部分を避けて出力を切り替えることができ、同時に２クロック分のクロックパルスの立ち上がりが発生する等の不都合を解消させることができる。
【００６４】
更に請求項３記載の発明によれば、断検出手段が分岐後クロックのハイレベルとローレベルの各信号状態を監視する回路部分を設けこれを適宜切り替えて監視を行うようにしているので、監視の信頼性と断検出の迅速化を可能にすることができる。
【００６５】
更に請求項４記載の発明によれば、請求項３記載のクロック分配システムで、断検出手段は、比較結果信号の供給を受け、同一の論理レベルの断検出用に設けられた状態検出カウンタのカウント値が前記した所定の個数の上限値に到達した時を待って分岐後クロックの断が発生したことを他系に通知することにしたので、ノイズ等の発生により比較結果が一時的に不一致となったときでも、予め定めた上限値に到達するまでは断の通知を出力するのを待って、システムの安定化を図ることができる。
【００６６】
更に請求項５記載の発明によれば、分岐前のクロックそのものが断となっているように両系の分岐後クロックに障害があるときは、両系の出力選択スイッチ手段を交互にオン・オフするチャタリングの現象を防止することができる。
【００６７】
更に請求項６記載の発明によれば、監視用クロック発生手段をＰＬＬ回路で構成したので、分岐後クロックと周波数および位相を精度良く合わせることができるだけでなく、システムクロック等の元となるクロックの周波数が変更された場合でもこれに適応させることができ、汎用性の高いクロック分配システムを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例におけるクロック分配システムの全体的な構成を示したシステム構成図である。
【図２】本実施例の運用系クロック分配装置および予備系クロック分配装置の回路構成を具体的に表わしたブロック図である。
【図３】図２に示した運用系の断検出回路の具体的な構成を表わしたブロック図である。
【図４】図３に示したハイレベル状態検出回路の構成を具体的に表わしたブロック図である。
【図５】本実施例で基準カウンタと状態検出カウンタによるシステムクロックの監視の様子の一例を示したタイミング図である。
【図６】本実施例でシステムクロックがハイレベルの状態のときに断となってローレベルに固まった場合の断検出の様子を示したタイミング図である。
【図７】本実施例でシステムクロックがハイレベルの状態のときにその状態で固まった場合の断検出の様子を示したタイミング図である。
【図８】本実施例で運用系がシステムクロックの断を検出してその断信号を出力するまでの流れを示した流れ図である。
【図９】本実施例で運用系が断信号を出力してからシステムクロックの断信号が出力されるまでの流れを示した流れ図である。
【図１０】システムクロックの抜けについての問題を解決する従来の提案を示したブロック図である。
【符号の説明】
１００ クロック分配システム
１０２ システムクロック
１０６ 運用系クロック分配装置
１０７ 予備系クロック分配装置
１１１ 装置ユニット
１０８、１０９、１３２Ｕ、１３２Ｙ システムクロック（分岐後クロック）
１２４ 断検出回路
１２７ ＰＬＬ回路
１２９ 逓倍器
１３１ ｎ倍クロック（複数倍クロック）
１３４ 断信号
１４１ バッファ制御信号
１６１Ｕ ハイレベル区間状態検出回路
１６２Ｕ ローレベル区間状態検出回路
１６３Ｕ 断信号出力部
Claims (6)
- １つのクロック発生源から出力されるクロックを２系統に分岐する分岐手段と、
この分岐手段によって分岐された一方の分岐後クロックを入力しこれを外部のクロック伝達用のラインに出力するか否かを選択する出力選択スイッチ手段と、前記分岐手段に入力するクロックと同一周波数のクロックの周波数を複数倍した複数倍クロックを生成する複数倍クロック生成手段と、前記分岐後クロックと複数倍クロックを入力して分岐後クロックの半周期に相当する数よりも多い所定の個数の複数倍クロックをカウントする間、分岐後クロックの信号レベルが変化しないときその分岐後クロックの断を検出する断検出手段と、自系が運用状態で断検出手段が断を検出したとき他系に運用の切り替えを指示すると共に前記出力選択スイッチ手段に対して分岐後クロックの出力を停止させ、また自系が予備状態で他系から運用の切り替えの指示があったとき前記出力選択スイッチ手段に対して分岐後クロックの出力を開始させる障害時対応手段とをそれぞれ備えた運用系および予備系のクロック分配装置
とを具備することを特徴とするクロック分配システム。 - １つのクロック発生源から出力されるクロックを２系統に分岐する分岐手段と、
この分岐手段によって分岐された一方の分岐後クロックを入力しこれを外部のクロック伝達用のラインに出力するか否かを選択する出力選択スイッチ手段と、前記分岐手段に入力するクロックと同一周波数で同一位相のクロックを発生させる監視用クロック発生手段と、この監視用クロック発生手段の発生させた監視用クロックを所定の倍率に逓倍して周波数を複数倍した複数倍クロックを生成する複数倍クロック生成手段と、前記分岐後クロックと複数倍クロックを入力して分岐後クロックの半周期に相当する数よりも多い所定の個数の複数倍クロックをカウントする間、分岐後クロックの信号レベルが変化しないときその分岐後クロックの断を検出する断検出手段と、前記分岐後クロックのエッジを検出するエッジ検出手段と、自系が運用状態で断検出手段が断を検出したときエッジ検出手段の検出したエッジを避けるタイミングで他系に運用の切り替えを指示すると共に前記出力選択スイッチ手段に対して分岐後クロックの出力を停止させ、また自系が予備状態で他系から運用の切り替えの指示があったとき前記出力選択スイッチ手段に対して分岐後クロックの出力を開始させる障害時対応手段とをそれぞれ備えた運用系および予備系のクロック分配装置
とを具備することを特徴とするクロック分配システム。 - 前記断検出手段は、前記複数倍クロックを前記所定の個数の上限値としてカウントする基準カウンタと、前記分岐後クロックが所定の論理レベルとなっているとき前記複数倍クロックをカウントする状態検出カウンタと、これら基準カウンタおよび状態検出カウンタのカウント値を比較してこれらの値が不一致となったときこの前記分岐後クロックが断となったことを検出した比較結果信号を出力すると共にセット信号を出力するカウンタ比較手段とを前記分岐後クロックのハイレベル時の断検出用とローレベル時の断検出用の２つの論理レベル用に個別に配置しており、前記セット信号が一方の断検出用のカウンタ比較手段から出力されたとき他方の断検出用の前記基準カウンタと状態検出カウンタに同一の値の初期値をロードすることを特徴とする請求項１または請求項２記載のクロック分配システム。
- 前記断検出手段は、前記比較結果信号の供給を受け、同一の論理レベルの断検出用に設けられた前記状態検出カウンタのカウント値が前記所定の個数の上限値に到達した時を待って前記分岐後クロックの断が発生したことを他系に通知するための断信号を出力する比較保持手段を更に具備することを特徴とする請求項３記載のクロック分配システム。
- 一方の系の前記分岐後クロックの断が検出された状態で他系の前記分岐後クロックが断となっているときには両系の前記出力選択スイッチ手段を遮断状態にする両系断時制御手段を具備することを特徴とする請求項１または請求項２記載のクロック分配システム。
- 前記監視用クロック発生手段はＰＬＬ回路で構成されていることを特徴とする請求項２記載のクロック分配システム。
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