JP2004326290A - 自動タイミング補正機能を備える集積回路 - Google Patents
自動タイミング補正機能を備える集積回路 Download PDFInfo
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Abstract
【課題】基準クロックが入力され、そのクロックを基準に入出力タイミングを設定する必要がある集積回路において、基準クロック周波数認識のための入力ピンを1本以下のみとしつつ、容易に周波数が認識でき、更に、外部インターフェースタイミングの補正、変更設定を自動で行う。
【解決手段】本発明の集積回路は、基準クロックが入力され、そのクロックが元になり出力信号の交流電気特性が決定される集積回路である。その集積回路において、入力された基準クロックの周波数範囲と事前設定した周波数との差異を元に入出力信号のタイミングを修正し、事前設定した周波数時のタイミングと同等のタイミングで入出力信号を生成することを特徴とする。
【選択図】図1
【解決手段】本発明の集積回路は、基準クロックが入力され、そのクロックが元になり出力信号の交流電気特性が決定される集積回路である。その集積回路において、入力された基準クロックの周波数範囲と事前設定した周波数との差異を元に入出力信号のタイミングを修正し、事前設定した周波数時のタイミングと同等のタイミングで入出力信号を生成することを特徴とする。
【選択図】図1
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基準クロックが入力され、そのクロックを基準に入出力タイミングを設定する必要がある集積回路に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来のPC Cardコントローラにおいて、Cardインターフェースとして16−bitカードと呼ばれるISAバス プロトコルをベースにした16−bit カード・インターフェースの対応が知られている。このプロトコルの特徴として、アドレス、データ、Read/Write信号、他の制御を行い、PC Cardに対してのデータの入出力を行っている。また、これらの各種信号においてはPC Card Standard規格上最大、最小の時間規定が設けられている。
【0003】
先のPC Cardコントローラ、特にPCIバスとPC Cardのブリッジにおいては、異なるプロトコル間の信号の変換であるため、PC Cardへの入出力タイミング生成用に、入力された基準クロックを使用することが考えられる。この時に、入力される基準クロックが、PCIバスなどのように通常使用時では既知の周波数である場合には、先のPC Card入出力タイミングを守るために、クロックのカウント数で予め設定することが容易である。この場合、LSI開発時に典型的なタイミングを想定でき、よってカウント数を設定することが可能である。
【0004】
接続する上流バスとして様々な規格に対応するPC Cardコントローラにおいては、LSI設計段階では入力される基準クロックの最大周波数や最小周波数の限定はできる。しかし、タイミングを生成する程度まで明確であるとはいえない場合がある。この解決手段としては、内部、外部のクロック周波数が異なる場合の入出力に対する発明がある(特許文献1参照)。但し、右発明は、外部クロックが存在する同期入出力の場合において利用され得る発明である。つまり、非同期入出力の場合には使用できない。
【0005】
この他の手段としては、内部レジスタの設定により(タイミング、カウントなどを)可変にすることが挙げられる。しかし、この場合にはソフトウェアの介在が必要になる。そうすると、そもそも対応が必要とされるOSが多数存在しており、それらOSの個々のドライバに対応させるために個々のドライバにレジスタの設定手順を組み込む工数が多数発生してしまう。このことは、開発時負荷及び管理運営時負荷の両方の観点から望ましくない。
【0006】
更には、組み込まれる機器の設計段階にLSI入力ピンに基準クロック周波数を示すコードを設定することが考えられる。しかし、この場合には、細かなの周波数区分を認識したい場合には複数のピンが必要になり、ピン数制約の観点上好ましくない。
【0007】
【特許文献1】
特開平10−262037号公報
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、基準クロック周波数認識のための入力ピンを1本以下のみとしつつ、容易に周波数が認識でき、更に、外部インターフェースタイミングの補正、変更設定を自動で行うことを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記の目的を達成するためになされたものである。本発明に係る請求項1に記載の集積回路は、基準クロックが入力され、そのクロックが元になり出力信号の交流電気特性が決定される集積回路である。その集積回路において、
入力された基準クロックの周波数範囲と事前設定した周波数との差異を元に入出力信号のタイミングを修正し、事前設定した周波数時のタイミングと同等のタイミングで出力信号を生成することを特徴とする。
【0010】
本発明に係る請求項2に記載の集積回路は、
入力信号1本に外部抵抗が接続され且つ周波数区分として3つ以上の区分を判断する第1の部分集積回路が、組み合わされた請求項1に記載の集積回路である。
【0011】
本発明に係る請求項3に記載の集積回路は、
入力信号1本に外部抵抗が接続され且つ周波数区分として3つ以上の区分を判断する第1の部分集積回路が、内部に集積された請求項1に記載の集積回路である。
【0012】
本発明に係る請求項4に記載の集積回路は、
入力信号1本に外部から周波数が既知である比較クロックが入力され、且つ周波数区分として3つ以上の区分を判断する第2の部分集積回路が、組み合わされた請求項1に記載の集積回路である。
【0013】
本発明に係る請求項5に記載の集積回路は、
入力信号1本に外部から周波数が既知である比較クロックが入力され、且つ周波数区分として3つ以上の区分を判断する第2の部分集積回路が、内部に集積された請求項1に記載の集積回路である。
【0014】
本発明に係る請求項6に記載の集積回路は、
入出力信号のタイミングが外部から設定される内部回路を更に持ち、
その内部回路の設定値が内部的に修正されることにより、基準クロックの周波数に関わらず外部からの変更設定値に対し、変更される出力信号の変化が一定であることを特徴とする、請求項2又は請求項4に記載の集積回路である。
【0015】
本発明に係る請求項7に記載の集積回路は、
入出力信号のタイミングが外部から設定される内部回路を更に持ち、
その内部回路の設定値が内部的に修正されることにより、基準クロックの周波数に関わらず外部からの変更設定値に対し、変更される出力信号の変化が一定であることを特徴とする、請求項3又は請求項5に記載の集積回路である。
【0016】
本発明に係る請求項8に記載の集積回路は、
入出力信号が16 bit PC Cardに係る入出力信号であることを特徴とする、請求項7に記載の集積回路である。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ本発明に係る好適な実施の形態を説明する。
【0018】
<第1の実施の形態>
図1は、本発明の第1の実施の形態に係る集積回路1のブロック図である。集積回路1は、外部からの入力信号として、内部動作/入出力動作の基準となる基準クロックと、外部からの入出力信号として、製品規格上タイミング規定がなされている入出力信号1〜nとを具備している。
【0019】
この集積回路1は、基準クロックの周波数範囲を判別する為の周波数区分判別回路2と接続する。この周波数区分判別回路2には判別用信号と、必要であれば基準クロックとが入力される。ここでの判定結果は、集積回路1に入力され、判定結果保持回路5にて保持される。
【0020】
分周(逓倍)クロック生成回路3では、周波数範囲が決定されたときに、必要な周波数のクロックが選択できるように複数の周波数クロックを生成する。これらの中から、判定結果に従いクロック選択回路4にて必要なクロックが選択出力される。
【0021】
基準タイミング保持回路6には集積回路設計段階で、ある適当な周波数を基に、図2で示されるような入出力タイミングTa、Tb、Tc、Td、Te、Tf等を決定するために必要とされるクロック数を設定しておく。ここで図2は、代表的な入出力信号タイミングチャートを示す。更に入出力タイミング補正回路7においては、判定結果保持回路5で保持された周波数と、基準タイミング保持回路6で基準とされた周波数との差異から、最終的な入出力タイミング生成回路8において、タイミングが同じくなるように補正を行う。
【0022】
図3は、判別用信号1本のみが入力される図1の周波数区分判別回路2の形態の一つを示す模式図である。図3では、周波数区分判別回路2の判別用信号ピンに入力周波数区分に対応する抵抗値を、システム設計時に接続する。図3では例として周波数帯域を4区分で判別する場合を示す。電源電圧とGND間を同一抵抗4つで直列接続した直列抵抗12から、各抵抗値間を引き出す。
【0023】
内部のプルダウン抵抗13と外部に接続されたプルアップ抵抗10とで、先に4分割された電圧範囲の何れかに入るようにプルアップ抵抗10の抵抗値を選択する。例えば、電源電圧を4Vとすると、直列抵抗12で、0〜1V、1〜2V、2〜3V、3V〜の4区分ができる。
【0024】
ここで、基準クロックの周波数の最大値が50MHzであると仮定する。更に例えば、次のように4分割で周波数を特定したいとする。即ち、(1)〜10MHz、(2)10〜20MHz、(3)20〜30MHz、(4)30〜50MHzの4分割である。これらの4分割の夫々を、電圧の0〜1V、1〜2V、2〜3V、3V〜に対応させる。つまり、3V以上を検出したときには、基準クロック周波数が30〜50MHzにあることを示すことになる。1〜2Vを検出したときには10〜20MHzであることを示すことになる。
【0025】
内部に設けられたNchトランジスタ14がONである状態では、Nchトランジスタ14、プルダウン抵抗13と、プルアップ抵抗10が、電源電圧とGND間で直列に接続され、更に抵抗比に従い電圧比較器群11に入力が与えられる。Nchトランジスタ14、プルダウン抵抗13の抵抗値は既知であるため、目標電圧を出力するためのプルアップ抵抗10の抵抗値は設定できる。例えば電源電圧が4Vで、Nchトランジスタ14、プルダウン抵抗13の抵抗値が30KΩの場合、pull−up入力電圧を3V以上にするには、プルアップ抵抗10の抵抗値を10kΩ未満に設定すればよい。また、1〜2Vにするには、プルダウン抵抗13の抵抗値が50KΩであればよい。このようにして集積回路1を使用する時点で接続抵抗値を指定することにより、内部的に周波数範囲を判断することが可能である。Nchトランジスタ14は、上記の判別完了後、電源−GND間の電流を止めるために設けている。
【0026】
<第2の実施の形態>
図4は、本発明の第2の実施の形態に係る集積回路1のブロック図である。第2の実施の形態は、第1の実施の形態と略同様であり、よって同一部位には同一符号を付して説明を略する。
【0027】
図4の第2の実施の形態では、周波数区分判別回路2が集積回路1に一つに集積化される。図1の第1の実施の形態では、周波数区分判別回路2から周波数範囲判定結果を集積回路1に入力する際に、3区分以上の結果を認識させるには、集積回路1にて少なくとも2本以上の入力ピンが必要である。そこで、この周波数区分判別回路2を集積化することにより、集積回路1への入力は1本で済む。集積回路1内部では、3区分以上の範囲を判別することが可能である。
【0028】
<第3の実施の形態>
図5は、本発明の第3の実施の形態に係る(集積回路1内の、又は外の)周波数区分判別回路2’のブロック図である。図5の周波数区分判別回路2’では、基準クロックと、判別用信号として周波数が既知である比較クロックとが入力される。
【0029】
本実施の形態における比較クロックの周波数は、基準クロックの周波数よりも十分遅い周波数であることが望ましい。まず、分周器21では、比較クロックを分周したクロックを生成する。分周器21から出力されたクロックは、基準クロックとは非同期の場合が多いので、フリップフロップ19にて一旦基準クロックでサンプルされた信号を使用するのが望ましい。このサンプルされた信号が「Hi」レベルのときに、カウンタ20で、基準クロックを使用しカウンタ動作を行わせる。この図5のカウンタ20では、「Lo」入力で同期リセットされる例を挙げているので、カウンタ20では分周クロックのHiレベルでのカウントを行っていることになる。
【0030】
上記のようにカウンタ20では、フリップフロップ19で同期された信号と、基準クロックとを使用するが、フリップフロップ19で分周された信号が「Lo」のとき、カウンタ20の値がカウンタ値保持回路15に一旦取り込まれる。カウンタ20の計測値の精度を上げるために、複数回サンプリングを行い計測値の誤差を評価する回路を追加することも可能である。
【0031】
このようにして得られたカウンタ値から、カウント値比較器16で基準クロックの周波数の区分を割り出す。例えば、周波数1MHzの比較クロックを使用し、(1)〜10MHz、(2)10〜20MHz、(3)20〜30MHz、(4)30〜50MHzの区分を行うとする。このとき、基準クロックが10MHzならばカウント値が10(クロック)、20MHzならばカウント値が20(クロック)、30MHzならばカウント値が30(クロック)となる。即ち、例えば、40MHzが基準クロックの場合、カウント値は40(クロック)となるから、「30」より多いことから(4)30MHz以上(〜50MHz)の区分にあるとの判断がなされる。このようにカウンタ値比較器16では、測定カウンタ値と、周波数区分のしきい値との大小比較を行っている。
【0032】
AND回路17、18は、周波数検出が完了した後、クロック入力を止めている。周波数検出後はクロック入力が不要であり、消費電力を押さえるためである。
【0033】
<第4の実施の形態>
図6は、本発明の第4の実施の形態に係る集積回路1のブロック図である。第4の実施の形態は、第1の実施の形態や第2の実施の形態と略同様であり、よって同一部位には同一符号を付して説明を略する。
【0034】
図6の第4の実施の形態では、第2の実施の形態(図4)における基準タイミング保持回路6が、外部インターフェース(図6では、ローカルI/F22)を通して外部からの設定変更が可能なものとして設置されている。図6では、タイミング設定変更レジスタ23として示される。
【0035】
なお、図6に示す形態とは異なるが、周波数区分判別回路2が集積回路1の外部にある構成も想定され得る(図1参照)。
【0036】
第4の実施の形態における集積回路1では、入出力タイミングの生成用に、予め基準と想定する周波数を元に、入出力信号1〜nの典型的なタイミングを設定する。しかし、このタイミングでは対応しきれない外部回路が接続された時に、ソフトウエアが介在し最適化する場合が考えられる。しかし、このときも全体のシステムにより異なる基準クロックが入力される場合、そのままでは変更値が一定ではなく、変更が煩雑である。よって、このような場合に、想定する外部タイミングが外部から変更できるようにする。したがって、基準クロックの周波数と想定周波数との差異から、基準タイミング設定変更レジスタ23の設定値が出力タイミング補正回路7で補正される。
【0037】
<第5の実施の形態>
図7は、本発明の第5の実施の形態に係る集積回路1のブロック図である。第5の実施の形態は、第4の実施の形態と略同様であり、よって同一部位には同一符号を付して説明を略する。
【0038】
図7の集積回路1は、2つの外部バス(例えば、ローカルI/Fと、16 bit PC Card I/F)をつなぐブリッジ回路である。まず、PC Cardインターフェースタイミング生成回路8では、図2に示すタイミングを生成するのに基準クロックから生成するように設定されている。第1の実施の形態や第2の実施の形態に係る機能(周波数区分判別回路2、分周クロック生成回路3、クロック選択回路4及び判定結果保持回路5)を備える基準クロック周波数区分判断・クロック生成回路24にて入出力用のタイミング生成用クロックを生成する。また、予め想定した周波数との差異を判別し、タイミング設定補正回路7でタイミング補正を行う。ローカルI/F−PC Card間データ転送用内部回路25は、I/F間のブリッジ機能を表している。
【0039】
【発明の効果】
本発明を利用することにより、以下のような効果を得ることができる。
【0040】
本発明の集積回路では、基準クロックの周波数範囲判定結果から、事前設定値の差異を判断し設定値に処理を行っているので、ソフトウエアなどの介在なくして自動で初期設定タイミングと同等のタイミングで入出力を行うことが可能になっている。
【0041】
また、本発明の集積回路において、周波数特定のために2本以上のピンを使用しない形態も実施可能である。その形態でも、周波数判定結果から、想定クロックとの差異を算出しタイミング生成に対し自動で補正を行っているので、システムに依存せず、且つソフトウエアの負荷を増やすこと無く、基準クロックに対し入出力タイミングを一定に保つことが可能な集積回路を提供できる。このとき、入出力のピン数を増やす必要が無い。
【0042】
更に、本発明の集積回路において、タイミング設定変更レジスタは外部からも変更できるようになっており、システムに依存せずに、適切なタイミング修正が行われるブリッジ回路が提供できる。
【0043】
更に、本発明の集積回路において、タイミングの自動補正を行っているので、システムに依存せずに、16bit PC Cardインターフェースのタイミング規格を守ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態に係る集積回路のブロック図である。
【図2】代表的な入出力信号タイミングチャートである。
【図3】判別用信号1本のみが入力される図1の周波数区分判別回路の形態の一つを示す模式図である。
【図4】本発明の第2の実施の形態に係る集積回路のブロック図である。
【図5】本発明の第3の実施の形態に係る周波数区分判別回路のブロック図である。
【図6】本発明の第4の実施の形態に係る集積回路のブロック図である。
【図7】本発明の第5の実施の形態に係る集積回路のブロック図である。
【符号の説明】
1・・・集積回路、2・・・周波数区分判別回路、3・・・分周クロック生成回路、4・・・クロック選択回路、5・・・判定結果保持回路、6・・・基準タイミング保持回路、7・・・出力タイミング補正回路、8・・・入出力タイミング生成回路、23・・・タイミング設定変更レジスタ。
【発明の属する技術分野】
本発明は、基準クロックが入力され、そのクロックを基準に入出力タイミングを設定する必要がある集積回路に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来のPC Cardコントローラにおいて、Cardインターフェースとして16−bitカードと呼ばれるISAバス プロトコルをベースにした16−bit カード・インターフェースの対応が知られている。このプロトコルの特徴として、アドレス、データ、Read/Write信号、他の制御を行い、PC Cardに対してのデータの入出力を行っている。また、これらの各種信号においてはPC Card Standard規格上最大、最小の時間規定が設けられている。
【0003】
先のPC Cardコントローラ、特にPCIバスとPC Cardのブリッジにおいては、異なるプロトコル間の信号の変換であるため、PC Cardへの入出力タイミング生成用に、入力された基準クロックを使用することが考えられる。この時に、入力される基準クロックが、PCIバスなどのように通常使用時では既知の周波数である場合には、先のPC Card入出力タイミングを守るために、クロックのカウント数で予め設定することが容易である。この場合、LSI開発時に典型的なタイミングを想定でき、よってカウント数を設定することが可能である。
【0004】
接続する上流バスとして様々な規格に対応するPC Cardコントローラにおいては、LSI設計段階では入力される基準クロックの最大周波数や最小周波数の限定はできる。しかし、タイミングを生成する程度まで明確であるとはいえない場合がある。この解決手段としては、内部、外部のクロック周波数が異なる場合の入出力に対する発明がある(特許文献1参照)。但し、右発明は、外部クロックが存在する同期入出力の場合において利用され得る発明である。つまり、非同期入出力の場合には使用できない。
【0005】
この他の手段としては、内部レジスタの設定により(タイミング、カウントなどを)可変にすることが挙げられる。しかし、この場合にはソフトウェアの介在が必要になる。そうすると、そもそも対応が必要とされるOSが多数存在しており、それらOSの個々のドライバに対応させるために個々のドライバにレジスタの設定手順を組み込む工数が多数発生してしまう。このことは、開発時負荷及び管理運営時負荷の両方の観点から望ましくない。
【0006】
更には、組み込まれる機器の設計段階にLSI入力ピンに基準クロック周波数を示すコードを設定することが考えられる。しかし、この場合には、細かなの周波数区分を認識したい場合には複数のピンが必要になり、ピン数制約の観点上好ましくない。
【0007】
【特許文献1】
特開平10−262037号公報
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、基準クロック周波数認識のための入力ピンを1本以下のみとしつつ、容易に周波数が認識でき、更に、外部インターフェースタイミングの補正、変更設定を自動で行うことを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記の目的を達成するためになされたものである。本発明に係る請求項1に記載の集積回路は、基準クロックが入力され、そのクロックが元になり出力信号の交流電気特性が決定される集積回路である。その集積回路において、
入力された基準クロックの周波数範囲と事前設定した周波数との差異を元に入出力信号のタイミングを修正し、事前設定した周波数時のタイミングと同等のタイミングで出力信号を生成することを特徴とする。
【0010】
本発明に係る請求項2に記載の集積回路は、
入力信号1本に外部抵抗が接続され且つ周波数区分として3つ以上の区分を判断する第1の部分集積回路が、組み合わされた請求項1に記載の集積回路である。
【0011】
本発明に係る請求項3に記載の集積回路は、
入力信号1本に外部抵抗が接続され且つ周波数区分として3つ以上の区分を判断する第1の部分集積回路が、内部に集積された請求項1に記載の集積回路である。
【0012】
本発明に係る請求項4に記載の集積回路は、
入力信号1本に外部から周波数が既知である比較クロックが入力され、且つ周波数区分として3つ以上の区分を判断する第2の部分集積回路が、組み合わされた請求項1に記載の集積回路である。
【0013】
本発明に係る請求項5に記載の集積回路は、
入力信号1本に外部から周波数が既知である比較クロックが入力され、且つ周波数区分として3つ以上の区分を判断する第2の部分集積回路が、内部に集積された請求項1に記載の集積回路である。
【0014】
本発明に係る請求項6に記載の集積回路は、
入出力信号のタイミングが外部から設定される内部回路を更に持ち、
その内部回路の設定値が内部的に修正されることにより、基準クロックの周波数に関わらず外部からの変更設定値に対し、変更される出力信号の変化が一定であることを特徴とする、請求項2又は請求項4に記載の集積回路である。
【0015】
本発明に係る請求項7に記載の集積回路は、
入出力信号のタイミングが外部から設定される内部回路を更に持ち、
その内部回路の設定値が内部的に修正されることにより、基準クロックの周波数に関わらず外部からの変更設定値に対し、変更される出力信号の変化が一定であることを特徴とする、請求項3又は請求項5に記載の集積回路である。
【0016】
本発明に係る請求項8に記載の集積回路は、
入出力信号が16 bit PC Cardに係る入出力信号であることを特徴とする、請求項7に記載の集積回路である。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ本発明に係る好適な実施の形態を説明する。
【0018】
<第1の実施の形態>
図1は、本発明の第1の実施の形態に係る集積回路1のブロック図である。集積回路1は、外部からの入力信号として、内部動作/入出力動作の基準となる基準クロックと、外部からの入出力信号として、製品規格上タイミング規定がなされている入出力信号1〜nとを具備している。
【0019】
この集積回路1は、基準クロックの周波数範囲を判別する為の周波数区分判別回路2と接続する。この周波数区分判別回路2には判別用信号と、必要であれば基準クロックとが入力される。ここでの判定結果は、集積回路1に入力され、判定結果保持回路5にて保持される。
【0020】
分周(逓倍)クロック生成回路3では、周波数範囲が決定されたときに、必要な周波数のクロックが選択できるように複数の周波数クロックを生成する。これらの中から、判定結果に従いクロック選択回路4にて必要なクロックが選択出力される。
【0021】
基準タイミング保持回路6には集積回路設計段階で、ある適当な周波数を基に、図2で示されるような入出力タイミングTa、Tb、Tc、Td、Te、Tf等を決定するために必要とされるクロック数を設定しておく。ここで図2は、代表的な入出力信号タイミングチャートを示す。更に入出力タイミング補正回路7においては、判定結果保持回路5で保持された周波数と、基準タイミング保持回路6で基準とされた周波数との差異から、最終的な入出力タイミング生成回路8において、タイミングが同じくなるように補正を行う。
【0022】
図3は、判別用信号1本のみが入力される図1の周波数区分判別回路2の形態の一つを示す模式図である。図3では、周波数区分判別回路2の判別用信号ピンに入力周波数区分に対応する抵抗値を、システム設計時に接続する。図3では例として周波数帯域を4区分で判別する場合を示す。電源電圧とGND間を同一抵抗4つで直列接続した直列抵抗12から、各抵抗値間を引き出す。
【0023】
内部のプルダウン抵抗13と外部に接続されたプルアップ抵抗10とで、先に4分割された電圧範囲の何れかに入るようにプルアップ抵抗10の抵抗値を選択する。例えば、電源電圧を4Vとすると、直列抵抗12で、0〜1V、1〜2V、2〜3V、3V〜の4区分ができる。
【0024】
ここで、基準クロックの周波数の最大値が50MHzであると仮定する。更に例えば、次のように4分割で周波数を特定したいとする。即ち、(1)〜10MHz、(2)10〜20MHz、(3)20〜30MHz、(4)30〜50MHzの4分割である。これらの4分割の夫々を、電圧の0〜1V、1〜2V、2〜3V、3V〜に対応させる。つまり、3V以上を検出したときには、基準クロック周波数が30〜50MHzにあることを示すことになる。1〜2Vを検出したときには10〜20MHzであることを示すことになる。
【0025】
内部に設けられたNchトランジスタ14がONである状態では、Nchトランジスタ14、プルダウン抵抗13と、プルアップ抵抗10が、電源電圧とGND間で直列に接続され、更に抵抗比に従い電圧比較器群11に入力が与えられる。Nchトランジスタ14、プルダウン抵抗13の抵抗値は既知であるため、目標電圧を出力するためのプルアップ抵抗10の抵抗値は設定できる。例えば電源電圧が4Vで、Nchトランジスタ14、プルダウン抵抗13の抵抗値が30KΩの場合、pull−up入力電圧を3V以上にするには、プルアップ抵抗10の抵抗値を10kΩ未満に設定すればよい。また、1〜2Vにするには、プルダウン抵抗13の抵抗値が50KΩであればよい。このようにして集積回路1を使用する時点で接続抵抗値を指定することにより、内部的に周波数範囲を判断することが可能である。Nchトランジスタ14は、上記の判別完了後、電源−GND間の電流を止めるために設けている。
【0026】
<第2の実施の形態>
図4は、本発明の第2の実施の形態に係る集積回路1のブロック図である。第2の実施の形態は、第1の実施の形態と略同様であり、よって同一部位には同一符号を付して説明を略する。
【0027】
図4の第2の実施の形態では、周波数区分判別回路2が集積回路1に一つに集積化される。図1の第1の実施の形態では、周波数区分判別回路2から周波数範囲判定結果を集積回路1に入力する際に、3区分以上の結果を認識させるには、集積回路1にて少なくとも2本以上の入力ピンが必要である。そこで、この周波数区分判別回路2を集積化することにより、集積回路1への入力は1本で済む。集積回路1内部では、3区分以上の範囲を判別することが可能である。
【0028】
<第3の実施の形態>
図5は、本発明の第3の実施の形態に係る(集積回路1内の、又は外の)周波数区分判別回路2’のブロック図である。図5の周波数区分判別回路2’では、基準クロックと、判別用信号として周波数が既知である比較クロックとが入力される。
【0029】
本実施の形態における比較クロックの周波数は、基準クロックの周波数よりも十分遅い周波数であることが望ましい。まず、分周器21では、比較クロックを分周したクロックを生成する。分周器21から出力されたクロックは、基準クロックとは非同期の場合が多いので、フリップフロップ19にて一旦基準クロックでサンプルされた信号を使用するのが望ましい。このサンプルされた信号が「Hi」レベルのときに、カウンタ20で、基準クロックを使用しカウンタ動作を行わせる。この図5のカウンタ20では、「Lo」入力で同期リセットされる例を挙げているので、カウンタ20では分周クロックのHiレベルでのカウントを行っていることになる。
【0030】
上記のようにカウンタ20では、フリップフロップ19で同期された信号と、基準クロックとを使用するが、フリップフロップ19で分周された信号が「Lo」のとき、カウンタ20の値がカウンタ値保持回路15に一旦取り込まれる。カウンタ20の計測値の精度を上げるために、複数回サンプリングを行い計測値の誤差を評価する回路を追加することも可能である。
【0031】
このようにして得られたカウンタ値から、カウント値比較器16で基準クロックの周波数の区分を割り出す。例えば、周波数1MHzの比較クロックを使用し、(1)〜10MHz、(2)10〜20MHz、(3)20〜30MHz、(4)30〜50MHzの区分を行うとする。このとき、基準クロックが10MHzならばカウント値が10(クロック)、20MHzならばカウント値が20(クロック)、30MHzならばカウント値が30(クロック)となる。即ち、例えば、40MHzが基準クロックの場合、カウント値は40(クロック)となるから、「30」より多いことから(4)30MHz以上(〜50MHz)の区分にあるとの判断がなされる。このようにカウンタ値比較器16では、測定カウンタ値と、周波数区分のしきい値との大小比較を行っている。
【0032】
AND回路17、18は、周波数検出が完了した後、クロック入力を止めている。周波数検出後はクロック入力が不要であり、消費電力を押さえるためである。
【0033】
<第4の実施の形態>
図6は、本発明の第4の実施の形態に係る集積回路1のブロック図である。第4の実施の形態は、第1の実施の形態や第2の実施の形態と略同様であり、よって同一部位には同一符号を付して説明を略する。
【0034】
図6の第4の実施の形態では、第2の実施の形態(図4)における基準タイミング保持回路6が、外部インターフェース(図6では、ローカルI/F22)を通して外部からの設定変更が可能なものとして設置されている。図6では、タイミング設定変更レジスタ23として示される。
【0035】
なお、図6に示す形態とは異なるが、周波数区分判別回路2が集積回路1の外部にある構成も想定され得る(図1参照)。
【0036】
第4の実施の形態における集積回路1では、入出力タイミングの生成用に、予め基準と想定する周波数を元に、入出力信号1〜nの典型的なタイミングを設定する。しかし、このタイミングでは対応しきれない外部回路が接続された時に、ソフトウエアが介在し最適化する場合が考えられる。しかし、このときも全体のシステムにより異なる基準クロックが入力される場合、そのままでは変更値が一定ではなく、変更が煩雑である。よって、このような場合に、想定する外部タイミングが外部から変更できるようにする。したがって、基準クロックの周波数と想定周波数との差異から、基準タイミング設定変更レジスタ23の設定値が出力タイミング補正回路7で補正される。
【0037】
<第5の実施の形態>
図7は、本発明の第5の実施の形態に係る集積回路1のブロック図である。第5の実施の形態は、第4の実施の形態と略同様であり、よって同一部位には同一符号を付して説明を略する。
【0038】
図7の集積回路1は、2つの外部バス(例えば、ローカルI/Fと、16 bit PC Card I/F)をつなぐブリッジ回路である。まず、PC Cardインターフェースタイミング生成回路8では、図2に示すタイミングを生成するのに基準クロックから生成するように設定されている。第1の実施の形態や第2の実施の形態に係る機能(周波数区分判別回路2、分周クロック生成回路3、クロック選択回路4及び判定結果保持回路5)を備える基準クロック周波数区分判断・クロック生成回路24にて入出力用のタイミング生成用クロックを生成する。また、予め想定した周波数との差異を判別し、タイミング設定補正回路7でタイミング補正を行う。ローカルI/F−PC Card間データ転送用内部回路25は、I/F間のブリッジ機能を表している。
【0039】
【発明の効果】
本発明を利用することにより、以下のような効果を得ることができる。
【0040】
本発明の集積回路では、基準クロックの周波数範囲判定結果から、事前設定値の差異を判断し設定値に処理を行っているので、ソフトウエアなどの介在なくして自動で初期設定タイミングと同等のタイミングで入出力を行うことが可能になっている。
【0041】
また、本発明の集積回路において、周波数特定のために2本以上のピンを使用しない形態も実施可能である。その形態でも、周波数判定結果から、想定クロックとの差異を算出しタイミング生成に対し自動で補正を行っているので、システムに依存せず、且つソフトウエアの負荷を増やすこと無く、基準クロックに対し入出力タイミングを一定に保つことが可能な集積回路を提供できる。このとき、入出力のピン数を増やす必要が無い。
【0042】
更に、本発明の集積回路において、タイミング設定変更レジスタは外部からも変更できるようになっており、システムに依存せずに、適切なタイミング修正が行われるブリッジ回路が提供できる。
【0043】
更に、本発明の集積回路において、タイミングの自動補正を行っているので、システムに依存せずに、16bit PC Cardインターフェースのタイミング規格を守ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態に係る集積回路のブロック図である。
【図2】代表的な入出力信号タイミングチャートである。
【図3】判別用信号1本のみが入力される図1の周波数区分判別回路の形態の一つを示す模式図である。
【図4】本発明の第2の実施の形態に係る集積回路のブロック図である。
【図5】本発明の第3の実施の形態に係る周波数区分判別回路のブロック図である。
【図6】本発明の第4の実施の形態に係る集積回路のブロック図である。
【図7】本発明の第5の実施の形態に係る集積回路のブロック図である。
【符号の説明】
1・・・集積回路、2・・・周波数区分判別回路、3・・・分周クロック生成回路、4・・・クロック選択回路、5・・・判定結果保持回路、6・・・基準タイミング保持回路、7・・・出力タイミング補正回路、8・・・入出力タイミング生成回路、23・・・タイミング設定変更レジスタ。
Claims (8)
- 基準クロックが入力され、そのクロックが元になり出力信号の交流電気特性が決定される集積回路において、
入力された基準クロックの周波数範囲と事前設定した周波数との差異を元に入出力信号のタイミングを修正し、事前設定した周波数時のタイミングと同等のタイミングで出力信号を生成することを特徴とする集積回路。 - 入力信号1本に外部抵抗が接続され且つ周波数区分として3つ以上の区分を判断する第1の部分集積回路が、組み合わされた請求項1に記載の集積回路。
- 入力信号1本に外部抵抗が接続され且つ周波数区分として3つ以上の区分を判断する第1の部分集積回路が、内部に集積された請求項1に記載の集積回路。
- 入力信号1本に外部から周波数が既知である比較クロックが入力され、且つ周波数区分として3つ以上の区分を判断する第2の部分集積回路が、組み合わされた請求項1に記載の集積回路。
- 入力信号1本に外部から周波数が既知である比較クロックが入力され、且つ周波数区分として3つ以上の区分を判断する第2の部分集積回路が、内部に集積された請求項1に記載の集積回路。
- 入出力信号のタイミングが外部から設定される内部回路を更に持ち、
その内部回路の設定値が内部的に修正されることにより、基準クロックの周波数に関わらず外部からの変更設定値に対し、変更される出力信号の変化が一定であることを特徴とする、請求項2又は請求項4に記載の集積回路。 - 入出力信号のタイミングが外部から設定される内部回路を更に持ち、
その内部回路の設定値が内部的に修正されることにより、基準クロックの周波数に関わらず外部からの変更設定値に対し、変更される出力信号の変化が一定であることを特徴とする、請求項3又は請求項5に記載の集積回路。 - 入出力信号が16 bit PC Cardに係る入出力信号であることを特徴とする、請求項7に記載の集積回路。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2003118116A JP2004326290A (ja) | 2003-04-23 | 2003-04-23 | 自動タイミング補正機能を備える集積回路 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2003118116A JP2004326290A (ja) | 2003-04-23 | 2003-04-23 | 自動タイミング補正機能を備える集積回路 |
Publications (1)
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ID=33497754
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2003118116A Pending JP2004326290A (ja) | 2003-04-23 | 2003-04-23 | 自動タイミング補正機能を備える集積回路 |
Country Status (1)
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JP (1) | JP2004326290A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8115529B2 (en) | 2008-08-28 | 2012-02-14 | Elpida Memory, Inc. | Device and control method of device |
-
2003
- 2003-04-23 JP JP2003118116A patent/JP2004326290A/ja active Pending
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