JP2004240818A - Clock generation circuit and integrated circuit equipped therewith - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、PLL(フェーズ・ロックド・ループ,phase locked loop)回路を有するクロック発生回路に関し、例えば、集積回路の論理回路に動作クロックを供給するクロック発生回路に関する。
【0002】
【従来の技術】
PLL回路が、ロック外れの状態にある場合における後段の回路の誤動作防止の従来技術としては、PLL回路のアンロック信号を計数してそのアンロック信号がアクティブである期間はPLL回路から出力されるPLLクロックを後段回路へ供給するのを停止するというものがある(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
しかし、この従来技術を用いた場合には、PLL回路がアンロックの状態にある期間は、後段へのクロック供給が断たれて後段の回路が全くの停止状態になるという欠点があった。
【0004】
この欠点を解決するために、PLL回路がロック外れの状態にある期間においては、予備の発振子からのクロックに切替えるという従来技術がある(例えば、特許文献2参照)。この従来技術では、PLL回路のアンロック信号がアクティブの期間においては予備の発振子からのクロックを選択し、アンロック信号がノンアクティブの期間はPLLクロックを後段に供給するクロックとして選択している。この後者の従来技術によれば、PLL回路がアンロックの期間においても予備の発振子からのクロックが後段に供給されるので、後段の回路が全く停止したままになるという上記前者の従来技術の欠点が改善されるが、予備の発振子が必要になりコストの増加を招くという欠点があった。
【0005】
また、上記後者の従来技術では、PLL回路のアンロック信号そのもので、クロックを切替えているので、アンロック信号がノンアクティブからアクティブに変化すると同時にセレクタ回路でクロックの切換えが行われる。このために、軽度の外乱等によりPLL回路において短期間のロック外れの状態とロック状態への復帰が繰り返し発生するといった場合には頻繁にクロック切換えが発生することになる。
【0006】
【特許文献1】
特開平2−104022号公報(第1図)
【特許文献2】
特開平4−148403号公報(第1図)
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように、上記前者の従来技術では、PLL回路を含むクロック発生回路においてPLL回路のロックが外れた場合には後段へのクロックの供給が停止する欠点が有り、また、後者の従来技術では、このクロックの供給停止を回避するために予備の発振子を発振させる回路を追加する必要が生じるという欠点があった。
【0008】
そこで、この発明の目的は、予備の発振子を発振させる回路を追加することなく、クロック出力の長期間の停止を回避できると共に、PLL回路の短期間のロック外れが発生しても、後段の回路の正常な動作を図れるクロック発生回路を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、この発明のクロック発生回路は、PLL回路と、
上記PLL回路に入力される入力クロックと上記PLL回路から出力されるPLLクロックとが少なくとも入力され、上記入力クロックと上記PLLクロックを含む複数の信号の中から1つの信号を選択して出力するセレクタ回路と、
上記PLL回路がアンロック状態であるか否かを検出して、上記アンロック状態であるか否かを表すアンロック信号を出力するロック検出回路と、
上記ロック検出回路から上記アンロック信号が入力され、このアンロック信号が上記アンロック状態を表している期間をカウントし、このカウントした値が所定値に達したか否かを表す検出信号を出力するカウンタ回路と、
上記カウンタ回路から上記検出信号が入力され、かつ、上記ロック検出回路から上記アンロック信号が入力され、上記検出信号の値と上記アンロック信号の値とに基いて、上記セレクタ回路を制御するためのセレクト信号を上記セレクタ回路に出力するセレクタ制御回路とを備え、
上記セレクタ回路は、上記セレクタ制御回路からのセレクト信号によって制御され、上記PLL回路がアンロック状態にある期間が所定値を越えた場合には、上記PLLクロックに替えて上記入力クロックを出力することを特徴としている。
【0010】
この発明のクロック発生回路では、上記セレクタ回路は、上記セレクタ制御回路からのセレクト信号によって制御され、上記PLL回路がアンロック状態にある期間が所定値を越えた場合には、上記PLLクロックに替えて上記入力クロックを出力する。
【0011】
したがって、この発明によれば、上記PLL回路がアンロック状態にある期間が所定値を越えた場合に、PLLクロックに替えて、従来のような予備の発振子ではなく、PLL回路への入力クロックを出力するから、予備の発振子を発振させる回路を追加する必要がなくなる。また、PLL回路がアンロックの状態にある期間が所定値を越えない場合には、PLLクロックから入力クロックへの切り替えは行なわれないから、従来のような頻繁なクロック切り替えの発生を回避して、後段の回路の動作を不安定にすることもなくなる。
【0012】
したがって、この発明によれば、予備の発振子を発振させる回路を追加することなく、所定期間を越えたクロック出力の停止を回避できると共に、PLL回路のロック外れが発生しても、後段の回路を正常に動作させることができる。
【0013】
また、一実施形態のクロック発生回路では、上記セレクタ回路は、上記入力クロックと上記PLLクロックの他に、固定された論理値が入力されると共に、上記PLLクロックを選択して出力する期間と上記入力クロックを選択して出力する期間との間の期間に、上記固定された論理値を選択して出力する。
【0014】
この実施形態のクロック発生回路では、上記PLLクロックを選択して出力する期間と上記入力クロックを選択して出力する期間との間の期間に、上記固定された論理値を選択して出力する。したがって、この実施形態によれば、PLL回路がアンロック状態に陥ったときの非常処理として、後段の回路に固定された論理値を出力することができ、後段の回路が誤動作するリスクを無くせる。
【0015】
また、一実施形態のクロック発生回路は、上記カウンタ回路に入力される動作クロックを、上記PLL回路に入力される入力クロックとした。
【0016】
この実施形態のクロック発生回路では、上記カウンタ回路に入力される動作クロックを、上記PLL回路に入力される入力クロックとしたので、カウンタ回路専用の動作クロックが不要となり、回路が簡潔になる。
【0017】
また、一実施形態のクロック発生回路では、上記セレクタ制御回路は、上記検出信号と上記アンロック信号とに基いて、ステート信号を出力するステートマシンを有し、このステート信号に基いて、上記セレクト信号を生成する。
【0018】
この実施形態のクロック発生回路では、セレクタ制御回路は、上記ステートマシンが出力するステート信号により、セレクタ回路を制御するセレクト信号を容易に生成できる。
【0019】
また、一実施形態のクロック発生回路は、上記ステートマシンに入力される動作クロックを上記PLL回路に入力される入力クロックとした。
【0020】
この実施形態のクロック発生回路では、上記ステートマシンに入力される動作クロックを上記PLL回路に入力される入力クロックとしたので、ステートマシン専用の動作クロックが不要となり、回路が簡潔になる。
【0021】
また、一実施形態の集積回路は、上記クロック発生回路と、論理回路とを備え、上記クロック発生回路が出力する出力クロックを上記論理回路に入力する動作クロックとする。
【0022】
この実施形態の集積回路では、出力クロックを論理回路に安定供給でき、論理回路の誤動作を抑えて安定動作を可能にする集積回路を実現できる。
【0023】
【発明の実施の形態】
以下、この発明を図示の実施の形態に基いて詳細に説明する。
【0024】
図1は、この発明のクロック発生回路の実施形態を示すブロック図であり、図2は、この実施形態の動作を説明するタイミングチャートである。
【0025】
図1に示すように、この実施形態のクロック発生回路10は、PLL回路11、ロック検出回路12、カウンタ回路13、セレクタ制御回路14、セレクタ回路15を備え、さらに、入力クロック1aが入力される入力端子10Aとセレクタ回路15が出力する出力クロック1gを出力する出力端子10Gを有する。このクロック発生回路10の出力端子10Gは、論理回路16のクロック入力端子16Aに接続されている。
【0026】
このクロック発生回路10の入力端子10Aには、入力クロック1aが入力され、上記PLL回路11のクロック入力11Aに入力クロック1aが入力される。このPLL回路11は、入力クロック1aの周波数を逓倍した高速なクロックをPLLクロック1bとして逓倍クロック出力11Bからセレクタ回路15の入力1およびロック検出回路12の比較信号入力12Bに出力する。
【0027】
上記ロック検出回路12は、基準信号入力12Aに入力された入力クロック1aの位相と比較信号入力12Bに入力されたPLLクロック1bの位相とを比較して、PLL回路11がアンロック状態にあるかロック状態にあるかを判定し、その判定結果を示すアンロック信号1cをアンロック出力12Cから出力する。このアンロック信号1cは、PLL回路11がアンロック状態であり、ロックが外れている場合にはアクティブとなる。ここでは、このアンロック信号1cはハイアクティブの信号としたので、アクティブな場合には論理値1をとる。
【0028】
上記ロック検出回路12が出力したアンロック信号1cは、カウンタ回路13のイネーブル入力13Aとセレクタ制御回路14の条件入力1に入力される。
【0029】
カウンタ回路13では、アンロック信号1cが上記アンロック状態を表しているアクティブである期間をカウントして、PLL回路11がアンロック状態(ロック外れの状態)にある期間をカウントする。
【0030】
この実施形態では、上記カウンタ回路13を8ビットのダウンカウンタで構成した。このカウンタ回路13では、初期値はFであり、カウント値1hが値0を取ると、検出信号としてのアンダーフロー信号1dをアクティブとする(図2の符号210を参照)。なお、このカウンタ回路13の初期値およびカウンタのビット数はシステムにより適宜調節すればよい。
【0031】
この実施形態では、アンダーフロー信号1dをハイアクティブの信号としたので、アクティブであれば論理値1をとり、ノンアクティブのときには論理値0をとる。また、カウンタ回路13のイネーブル入力13Aにはアンロック信号1cが入力されており、このアンロック信号1cがアクティブである期間にはクロック入力13Bに接続された入力クロック1aによりカウント動作が実行され、アンロック信号1cがノンアクティブになるとカウント値1hが初期値Fに戻される(図2の符号220参照)。
【0032】
また、上記セレクタ回路15は、セレクト入力15Eに入力されるセレクト信号1fの値に基き、図6に示す真理値表に従って、入力1に入力されたPLLクロック1b、入力2に入力された入力クロック1a、入力3に入力された論理値である固定値‘0’のいずれか1つを出力15Dに対して択一的に導出する。
【0033】
このセレクタ回路15のセレクト入力15Eには、セレクタ制御回路14のセレクト出力14Bが接続され、セレクト出力14Bからセレクト信号1fが入力される。このセレクタ回路15では、後述するように、入力1と入力2との間の切り替え、つまり、周期の異なるPLLクロック1bと入力クロック1aを切替える際に、一旦、入力3(固定値0)を経由することで、後段の論理回路が誤動作することを防ぐようにしている。
【0034】
クロック発生回路10において、セレクタ回路15が、仮に、出力15Dへの接続を入力1から入力2に直接切替えた場合、図4(a)に示すように、PLLクロック1b(入力1)と入力クロック1a(入力2)との位相がずれていると、出力15Dに出力クロック1gとして非常に短いパルスが出力されて後段の論理回路16が誤動作することがある。
【0035】
これに対し、この実施形態では、セレクタ回路15において入力3を設けて入力1と入力2の切換え時に入力3を経由させることにより、図4(b)に示すように、PLLクロック出力期間と入力クロック出力期間との間に固定値0の出力期間を介在させ、図4(a)のような非常に短いパルスの発生を防ぐことができ、上述のような誤動作を防ぐようにしている。もっとも、入力1へのPLLクロック1bと入力2への入力クロック1aの位相が充分に一致しており、直接的に入力1と入力2を切り替えても誤動作が発生しない場合には、入力3を経由する切り替えは不要になる。
【0036】
次に、セレクタ制御回路14を説明する。このセレクタ制御回路14は、セレクタ回路15を制御するセレクト信号1fを出力するものであり、ステートマシン141と組合せ回路142から構成される。また、セレクタ制御回路14は条件入力1と条件入力2を有し、条件入力1にはロック検出回路12からのアンロック信号1cが入力され、条件入力2にはカウンタ回路13からのアンダーフロー信号1dが入力される。また、セレクタ制御回路14のクロック入力14Aには、入力クロック1aが入力される。そして、ステートマシン141には、条件入力1からアンロック信号1cが入力され、条件入力2からアンダーフロー信号1dが入力され、クロック入力14Aから入力クロック1aが入力される。また、上記組合わせ回路142には、条件入力1からアンロック信号1cが入力され、ステートマシン141からステート信号としてのステートマシン出力1eが入力される。
【0037】
図3に、上記ステートマシン141の状態遷移図を示し、図5に、組合せ回路142の真理値表を示す。
【0038】
図3に示すように、アンロック信号1cがノンアクティブ‘0’であり、PLL回路11が安定に動作しているロック状態の期間においては、ステートマシン141はステート0にある。したがって、ステートマシン出力1eの値は、“00”である。したがって、図5に示す真理値表から、組合わせ回路142がセレクト出力14Bに出力するセレクト信号1fの値も、“00”である。これにより、セレクタ回路15は、図6に示す真理値表にしたがって、入力1を選択し、出力15DにPLLクロック1bを出力する。これが、図2のタイミングチャートにおける時刻Aよりも以前の状態に相当する。
【0039】
次に、図2に示す時刻Aで、アンロック信号1cがノンアクティブからアクティブに変化したとすると、直ちに組合せ回路142によりセレクト信号1fの値が“01”に変化する。これにより、セレクタ回路15は、入力3を選択し、出力15Dから出力する出力クロック1gは固定値‘0’となるので、後段の論理回路16へのクロック供給が停止されることとなる。これが、図2に符号202と符号203で示す矢印の状態に相当する。
【0040】
ステートマシン141は同期式であり、クロック入力14Aから動作クロックとして入力クロック1aが入力されているので、時刻Aで、アンロック信号1cがノンアクティブからアクティブに変化したときに、ステートは0に留まっている。しかし、次の入力クロック1aの立上がり(時刻B)で、ステートマシン141はステート1に移行する。このステート1では、図2の矢印201で示すように、ステートマシン141の出力1eの値は“01”となるが、図5の真理値表に示すように、セレクト信号1fの値は“01”であり、時刻Aの状態から変化していない。
【0041】
図2の時刻Bの入力クロック1aの立ち上がりでは、ステートマシン141がステート1に移行すると同時に、矢印200で示すように、カウンタ回路13が動作を開始する。そして、カウンタ回路13のカウント値が0までデクリメントされた図2の時刻Cにおいて、アンロック信号1cがアクティブなので、矢印210で示すように、アンダーフロー信号1dがアクティブになる。
【0042】
そして、図2の時刻Cにおいて、アンロック信号1cがアクティブなので、ステートマシン141は、次の入力クロック1aの立ち上り(つまり、時刻D)でステート2に移行し、矢印211で示すように、ステートマシン出力1eの値は“11”となる。また、矢印212で示すように、セレクト信号1fの値も“11”となる。これにより、セレクタ回路15は、択一的に入力2を選択し、出力15Dから出力クロック1gとして入力クロック1aを出力する(図2の矢印213参照)。
【0043】
このように、この実施形態では、PLL回路11のロック外れ(アンロック)の状態が所定の期間(カウンタ回路13のカウント値が初期値Fから0までデクリメントされるまでの期間)を超えて長期間に渡る場合もしくはロック状態に復帰できない場合にのみ、クロック発生回路10の出力クロック1gをPLLクロック1bから、入力3の論理値‘0’を経由して、入力クロック1aに切替える動作をする。
【0044】
したがって、この実施形態では、例えば、PLL回路11のアンロック状態(ロック外れ)が突発的な所定の期間以下の短期間だけ発生して復帰する場合には、セレクタ回路15は、出力15Dの出力を固定値0から、PLLクロック1bに戻し、入力クロック1aに切り替えない。
【0045】
図2に示すように、この実施形態では、時刻Aで中断していたPLLクロック1bからなる出力クロック1gの供給が、時刻Dにおいて、入力クロック1aからなる出力クロック1gとして供給が開始され、後段の論理回路16が動作を再開する。この入力クロック1aは、PLLクロック1bに比較すれば周波数が低い。したがって、入力クロック1aが入力されている論理回路16の動作速度は、PLLクロック1bが入力されている場合に比べて遅いが、誤動作のリスクはない。このように、PLL回路11がロック外れ状態に陥った際の適切な非常処理を実行できるのは大きなメリットである。
【0046】
次に、図2の時刻Eにおいて、PLL回路11が、再び、ロック状態となり、アンロック信号1cがノンアクティブとなった場合には、次の入力クロック1aの立ち上り(時刻F)で、ステートマシン141がステート3に移行し、矢印222で示すように、セレクト信号1fの値は“10”となる。これにより、セレクタ回路15は、入力3を択一的に選択して、出力15Dから固定値0を出力する(図2の矢印223参照)。
【0047】
更に、図2の時刻Gにおいて、次の入力クロック1aの立ち上りにて、ステートマシン141は無条件でステート0に移行し、矢印230で示すように、セレクト信号1fの値は“00”となり、セレクタ回路15は入力1を択一的に選択する。これにより、セレクタ回路15が出力15Dから出力する出力クロック1gは、再びPLLクロック1bとなる(図2の矢印231参照)。
【0048】
このように、この実施形態では、PLL回路11がアンロック状態(ロック外れ)を脱してロック状態に移行し、出力クロック1gが入力クロック1aからPLLクロック1bに復帰する際に、入力クロック1aの1周期分(図2の時刻Fから時刻Gまでの期間)だけ、出力クロック1gが停止される。このように、出力クロック1gが入力クロック1aからPLLクロック1bに復帰する際に、出力クロック1gが停止される期間を設けることで、例えば、PLLクロック1bに比べて非常に短いパルスが発生するようなことがなく、後段の論理回路16の誤動作を防止して、論理回路16の安定な動作を保証できる。
【0049】
以上のように、この実施形態のクロック発生回路10によれば、PLL回路11にてロックが外れたアンロック状態に陥っても、所定のクロック停止期間を経由して、出力クロック1gから論理回路16に入力クロック1aが供給されるので、後段の論理回路16が停止したままになることはない。
【0050】
尚、上記実施形態では、カウンタ回路13をダウンカウンタで構成して検出信号としてアンダーフロー信号を出力したが、カウンタ回路をアップカウンタで構成して、アップカウンタのカウント値が所定値までインクリメントしたときに、アンロック信号1cがアクティブであれば、検出信号としてのオーバーフロー信号をアクティブにするようにしてもよい。
【0051】
【発明の効果】
以上より明らかなように、この発明のクロック発生回路によれば、PLL回路がアンロック状態にある期間が所定値を越えた場合に、PLLクロックに替えて、従来のような予備の発振子ではなく、PLL回路への入力クロックを出力するから、予備の発振子を発振させる回路を追加する必要がなくなる。また、PLL回路がアンロックの状態にある期間が所定値を越えない場合には、PLLクロックから入力クロックへの切り替えは行なわれないから、従来のような頻繁なクロック切り替えの発生を回避して、後段の回路の動作を不安定にすることもなくなる。
【0052】
したがって、この発明によれば、予備の発振子を発振させる回路を追加することなく、所定期間を越えたクロック出力の停止を回避できると共に、PLL回路のロック外れが発生しても、所定期間内の短期間にロック状態へと復帰する場合にはクロックの切換えを行わないから、後段の回路を正常に動作させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明のクロック発生回路の実施形態の構成を示すブロック図である。
【図2】上記実施形態のクロック発生回路の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図3】上記実施形態のセレクタ制御回路の動作を説明するための状態遷移図である。
【図4】図4(a)は図1のクロック発生回路10において、セレクタ回路15に入力3を設けない場合には、出力クロック1gに非常に短いパルスが発生することを示すタイミングチャートであり、図4(b)は図1のクロック発生回路10において、セレクタ回路15に入力3を設けた場合には、出力クロック1gに非常に短いパルスが発生しないことを示すタイミングチャートである。
【図5】図1のセレクタ制御回路14の動作を説明するための真理値表である。
【図6】図1のセレクタ回路15の動作を説明するための真理値表である。
【符号の説明】
10 クロック発生回路
11 PLL回路
12 ロック検出回路
13 カウンタ回路
14 セレクタ制御回路
141 ステートマシン
142 組合せ回路
15 セレクタ回路
16 論理回路
1a 入力クロック
1b PLLクロック
1c アンロック信号
1d アンダーフロー信号
1e ステートマシン出力
1f セレクト信号
1g 出力クロック
1h 13カウンタ回路のカウント値
A アンロック信号1cが‘0’から‘1’に変化した時刻
B カウンタ回路13がダウンカウント動作を開始した時刻
C アンダーフロー信号1dが‘0’から‘1’に変化した時刻
D セレクト回路15の出力が入力クロック1aに切替えられた時刻
E アンロック信号1cが‘1’から‘0’に変化した時刻
F セレクト回路15の出力が入力3=‘0’に切替えられた時刻
G セレクト回路15の出力が入力1=PLLクロック1bに切替えられた時刻[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a clock generation circuit having a PLL (phase locked loop) circuit, and for example, to a clock generation circuit that supplies an operation clock to a logic circuit of an integrated circuit.
[0002]
[Prior art]
As a conventional technique for preventing malfunction of a subsequent circuit when the PLL circuit is out of lock, as a conventional technique, an unlock signal of the PLL circuit is counted, and the unlock signal is output from the PLL circuit during a period in which the unlock signal is active. There is a technique that stops supplying a PLL clock to a subsequent circuit (for example, see Patent Document 1).
[0003]
However, when this conventional technique is used, while the PLL circuit is in the unlocked state, there is a disadvantage that the clock supply to the subsequent stage is cut off and the latter stage circuit is completely stopped.
[0004]
In order to solve this drawback, there is a conventional technique of switching to a clock from a spare oscillator during a period when the PLL circuit is out of lock (for example, see Patent Document 2). In this conventional technique, a clock from a spare oscillator is selected during a period when an unlock signal of a PLL circuit is active, and a PLL clock is selected as a clock to be supplied to a subsequent stage during a period when the unlock signal is non-active. . According to the latter prior art, the clock from the spare oscillator is supplied to the subsequent stage even during the period when the PLL circuit is unlocked, so that the latter circuit is completely stopped. Although the drawback is improved, there is a drawback that a spare oscillator is required and the cost is increased.
[0005]
Further, in the latter prior art, since the clock is switched by the unlock signal itself of the PLL circuit, the clock is switched by the selector circuit at the same time when the unlock signal changes from non-active to active. For this reason, in the case where a short-term unlock state and a return to the locked state occur repeatedly in the PLL circuit for a short period of time due to mild disturbance or the like, clock switching frequently occurs.
[0006]
[Patent Document 1]
JP-A-2-104022 (FIG. 1)
[Patent Document 2]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-148403 (FIG. 1)
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, the former conventional technique has a disadvantage that the clock supply to the subsequent stage is stopped when the PLL circuit is unlocked in the clock generation circuit including the PLL circuit. However, there is a disadvantage that it is necessary to add a circuit for oscillating a spare oscillator in order to avoid the supply stop of the clock.
[0008]
Therefore, an object of the present invention is to prevent a clock output from being stopped for a long period of time without adding a circuit for oscillating a spare oscillator, and even if a short-term unlocking of a PLL circuit occurs, An object of the present invention is to provide a clock generation circuit capable of achieving a normal operation of a circuit.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a clock generation circuit according to the present invention includes a PLL circuit,
A selector that receives at least an input clock input to the PLL circuit and a PLL clock output from the PLL circuit, and selects and outputs one signal from a plurality of signals including the input clock and the PLL clock. Circuit and
A lock detection circuit that detects whether the PLL circuit is in an unlocked state and outputs an unlock signal indicating whether the PLL circuit is in an unlocked state;
The unlock signal is input from the lock detection circuit, a period during which the unlock signal indicates the unlock state is counted, and a detection signal indicating whether the counted value has reached a predetermined value is output. A counter circuit to
The detection signal is input from the counter circuit, and the unlock signal is input from the lock detection circuit, and the selector circuit is controlled based on a value of the detection signal and a value of the unlock signal. A selector control circuit that outputs the select signal of
The selector circuit is controlled by a select signal from the selector control circuit, and outputs the input clock in place of the PLL clock when a period during which the PLL circuit is in an unlocked state exceeds a predetermined value. It is characterized by.
[0010]
In the clock generation circuit according to the present invention, the selector circuit is controlled by a select signal from the selector control circuit, and when the period during which the PLL circuit is in the unlocked state exceeds a predetermined value, the selector circuit switches to the PLL clock. And outputs the input clock.
[0011]
Therefore, according to the present invention, when the period during which the PLL circuit is in the unlocked state exceeds a predetermined value, the input clock to the PLL circuit is replaced with the PLL clock instead of the conventional spare oscillator. Is output, there is no need to add a circuit for oscillating a spare oscillator. Further, if the period during which the PLL circuit is in the unlocked state does not exceed a predetermined value, switching from the PLL clock to the input clock is not performed, so that frequent clock switching as in the related art can be avoided. In addition, the operation of the subsequent circuit will not be unstable.
[0012]
Therefore, according to the present invention, it is possible to prevent the clock output from stopping for a predetermined period of time without adding a circuit for oscillating a spare oscillator, and even if the PLL circuit is unlocked, Can operate normally.
[0013]
In one embodiment, in addition to the input clock and the PLL clock, the selector circuit receives a fixed logic value, selects a PLL clock, and outputs the selected period. During the period between the time when the input clock is selected and output, the fixed logic value is selected and output.
[0014]
In the clock generation circuit of this embodiment, the fixed logic value is selected and output during a period between the period of selecting and outputting the PLL clock and the period of selecting and outputting the input clock. Therefore, according to this embodiment, as an emergency process when the PLL circuit falls into the unlocked state, a logic value fixed to the subsequent circuit can be output, and the risk of malfunction of the subsequent circuit can be eliminated. .
[0015]
In one embodiment, the operation clock input to the counter circuit is the input clock input to the PLL circuit.
[0016]
In the clock generation circuit of this embodiment, since the operation clock input to the counter circuit is the input clock input to the PLL circuit, an operation clock dedicated to the counter circuit is not required, and the circuit is simplified.
[0017]
In one embodiment, the selector control circuit has a state machine that outputs a state signal based on the detection signal and the unlock signal. Generate a signal.
[0018]
In the clock generation circuit of this embodiment, the selector control circuit can easily generate a select signal for controlling the selector circuit based on the state signal output from the state machine.
[0019]
In one embodiment, the clock generation circuit uses the operation clock input to the state machine as the input clock input to the PLL circuit.
[0020]
In the clock generation circuit of this embodiment, the operation clock input to the state machine is the input clock input to the PLL circuit. Therefore, an operation clock dedicated to the state machine is not required, and the circuit is simplified.
[0021]
Further, an integrated circuit according to one embodiment includes the clock generation circuit and a logic circuit, and uses an output clock output from the clock generation circuit as an operation clock input to the logic circuit.
[0022]
In the integrated circuit of this embodiment, the output clock can be stably supplied to the logic circuit, and an integrated circuit that can perform a stable operation while suppressing a malfunction of the logic circuit can be realized.
[0023]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail based on the illustrated embodiment.
[0024]
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the clock generation circuit of the present invention, and FIG. 2 is a timing chart for explaining the operation of this embodiment.
[0025]
As shown in FIG. 1, a
[0026]
An input clock 1a is input to an
[0027]
The lock detection circuit 12 compares the phase of the input clock 1a input to the
[0028]
The
[0029]
The counter circuit 13 counts a period in which the
[0030]
In this embodiment, the counter circuit 13 is constituted by an 8-bit down counter. In the counter circuit 13, the initial value is F, and when the count value 1h takes the
[0031]
In this embodiment, since the underflow signal 1d is a high active signal, it takes a
[0032]
In addition, the
[0033]
The select input 15E of the
[0034]
In the
[0035]
On the other hand, in this embodiment, by providing the
[0036]
Next, the selector control circuit 14 will be described. The selector control circuit 14 outputs a select signal 1f for controlling the
[0037]
FIG. 3 shows a state transition diagram of the
[0038]
As shown in FIG. 3, during a lock state in which the
[0039]
Next, assuming that the
[0040]
The
[0041]
At the rise of the input clock 1a at time B in FIG. 2, the
[0042]
Since the
[0043]
As described above, in this embodiment, the state of unlocking (unlocking) of the
[0044]
Therefore, in the present embodiment, for example, when the unlocked state (unlocked) of the
[0045]
As shown in FIG. 2, in this embodiment, the supply of the output clock 1g composed of the
[0046]
Next, at time E in FIG. 2, when the
[0047]
Further, at time G in FIG. 2, at the next rising edge of the input clock 1a, the
[0048]
As described above, in this embodiment, when the
[0049]
As described above, according to the
[0050]
In the above embodiment, the counter circuit 13 is constituted by a down counter and an underflow signal is output as a detection signal. However, when the counter circuit is constituted by an up counter and the count value of the up counter is incremented to a predetermined value. Alternatively, if the
[0051]
【The invention's effect】
As is clear from the above, according to the clock generation circuit of the present invention, when the period during which the PLL circuit is in the unlocked state exceeds a predetermined value, a conventional spare oscillator is used instead of the PLL clock. In addition, since the input clock to the PLL circuit is output, it is not necessary to add a circuit for oscillating a spare oscillator. Further, if the period during which the PLL circuit is in the unlocked state does not exceed a predetermined value, switching from the PLL clock to the input clock is not performed, so that frequent clock switching as in the related art can be avoided. In addition, the operation of the subsequent circuit will not be unstable.
[0052]
Therefore, according to the present invention, it is possible to avoid stopping the clock output beyond a predetermined period without adding a circuit for oscillating a spare oscillator, and to prevent the PLL circuit from being unlocked within the predetermined period even if the PLL circuit is unlocked. In the case of returning to the locked state in a short period of time, the clock is not switched, so that the subsequent circuit can be operated normally.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an embodiment of a clock generation circuit of the present invention.
FIG. 2 is a timing chart for explaining the operation of the clock generation circuit of the embodiment.
FIG. 3 is a state transition diagram for explaining the operation of the selector control circuit of the embodiment.
FIG. 4A is a timing chart showing that when the
FIG. 5 is a truth table for explaining the operation of the selector control circuit 14 of FIG. 1;
FIG. 6 is a truth table for explaining the operation of the
[Explanation of symbols]
Claims (6)
上記PLL回路に入力される入力クロックと上記PLL回路から出力されるPLLクロックとが少なくとも入力され、上記入力クロックと上記PLLクロックを含む複数の信号の中から1つの信号を選択して出力するセレクタ回路と、
上記PLL回路がアンロック状態であるか否かを検出して、上記アンロック状態であるか否かを表すアンロック信号を出力するロック検出回路と、
上記ロック検出回路から上記アンロック信号が入力され、このアンロック信号が上記アンロック状態を表している期間をカウントし、このカウントした値が所定値に達したか否かを表す検出信号を出力するカウンタ回路と、
上記カウンタ回路から上記検出信号が入力され、かつ、上記ロック検出回路から上記アンロック信号が入力され、上記検出信号の値と上記アンロック信号の値とに基いて、上記セレクタ回路を制御するためのセレクト信号を上記セレクタ回路に出力するセレクタ制御回路とを備え、
上記セレクタ回路は、上記セレクタ制御回路からのセレクト信号によって制御され、上記PLL回路がアンロック状態にある期間が所定値を越えた場合には、上記PLLクロックに替えて上記入力クロックを出力することを特徴とするクロック発生回路。A PLL circuit;
A selector that receives at least an input clock input to the PLL circuit and a PLL clock output from the PLL circuit, and selects and outputs one signal from a plurality of signals including the input clock and the PLL clock. Circuit and
A lock detection circuit that detects whether the PLL circuit is in an unlocked state and outputs an unlock signal indicating whether the PLL circuit is in an unlocked state;
The unlock signal is input from the lock detection circuit, a period during which the unlock signal indicates the unlock state is counted, and a detection signal indicating whether the counted value has reached a predetermined value is output. A counter circuit to
The detection signal is input from the counter circuit, and the unlock signal is input from the lock detection circuit, and the selector circuit is controlled based on a value of the detection signal and a value of the unlock signal. A selector control circuit that outputs the select signal of
The selector circuit is controlled by a select signal from the selector control circuit, and outputs the input clock in place of the PLL clock when a period during which the PLL circuit is in an unlocked state exceeds a predetermined value. A clock generation circuit characterized by the above-mentioned.
上記セレクタ回路は、上記入力クロックと上記PLLクロックの他に、固定された論理値が入力されると共に、上記PLLクロックを選択して出力する期間と上記入力クロックを選択して出力する期間との間の期間に、上記固定された論理値を選択して出力することを特徴とするクロック発生回路。2. The clock generation circuit according to claim 1,
The selector circuit receives a fixed logical value in addition to the input clock and the PLL clock, and selects a period for selecting and outputting the PLL clock and a period for selecting and outputting the input clock. A clock generation circuit which selects and outputs the fixed logical value during a period between the clocks.
上記カウンタ回路に入力される動作クロックを、上記PLL回路に入力される入力クロックとしたことを特徴とするクロック発生回路。2. The clock generation circuit according to claim 1,
A clock generation circuit, wherein an operation clock input to the counter circuit is an input clock input to the PLL circuit.
上記セレクタ制御回路は、上記検出信号と上記アンロック信号とに基いて、ステート信号を出力するステートマシンを有し、このステート信号に基いて、上記セレクト信号を生成することを特徴とするクロック発生回路。2. The clock generation circuit according to claim 1,
The clock generation circuit according to claim 1, wherein the selector control circuit has a state machine that outputs a state signal based on the detection signal and the unlock signal, and generates the select signal based on the state signal. circuit.
上記ステートマシンに入力される動作クロックを上記PLL回路に入力される入力クロックとしたことを特徴とするクロック発生回路。The clock generation circuit according to claim 4,
A clock generation circuit, wherein an operation clock input to the state machine is an input clock input to the PLL circuit.
上記クロック発生回路が出力する出力クロックを上記論理回路に入力する動作クロックとしたことを特徴とする集積回路。A clock generation circuit according to claim 1 and a logic circuit,
An integrated circuit, wherein an output clock output from the clock generation circuit is an operation clock input to the logic circuit.
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US7759990B2 (en) | 2006-05-23 | 2010-07-20 | Nec Electronics Corporation | Clock switching circuit |
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- 2003-02-07 JP JP2003030661A patent/JP2004240818A/en active Pending
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