JP2005044239A

JP2005044239A - クロック切替装置

Info

Publication number: JP2005044239A
Application number: JP2003279461A
Authority: JP
Inventors: Hiromasa Tanaka; 宏昌田中
Original assignee: NEC Engineering Ltd
Current assignee: NEC Engineering Ltd
Priority date: 2003-07-24
Filing date: 2003-07-24
Publication date: 2005-02-17

Abstract

【課題】第１のクロックに異常が発生して第２のクロックに切り替えたときに、出力クロックの周期および位相の変化を少なくする。
【解決手段】異常検出制御部１は、外部から供給される外部クロックＣＬＫ１の異常の有無を検出して異常検出信号Ｓ１および切替制御信号Ｓ２をそれぞれ出力する。分周部２は、異常検出信号Ｓ１に応じて分周動作を一旦プリセットしてシステムクロックＳＣＬＫを分周し、クロックＣＬＫ１と同じ周期のクロックＣＬＫ２を生成する。切替部３は、切替制御信号Ｓ２に応じて外部クロックＣＬＫ１およびクロックＣＬＫ２のいずれか一方を選択して出力クロックＣＬＫ３を送出する。
【選択図】図１

Description

本発明はクロック切替装置に関し、特に外部から供給される第１のクロック信号に異常が発生したときに、代替えの第２のクロックに切り替えて出力するクロック切替装置に関する。

外部から供給されるクロック信号に基づいて動作する機器においては、クロック信号に何らかの原因により信号断等の異常が生じた場合、その機器は正常に動作しない。

このため、図５に示すように、第１のクロックの停止を検出するクロック停止検出部と、第１のクロックおよび第２のクロックのいずれか一方を選択するマルチプレクサとを設け、クロック停止検出部が第１のクロックの停止を検出したときに、マルチプレクサが第２のクロックを切り替えて出力するようにしている。（例えば、特許文献１参照。）

特開平５−１８９０７８号公報

上述した従来例では、第１のクロックが停止してマルチプレクサが第２のクロックに切り替えたとき、マルチプレクサの出力する第２のクロックの周期および位相が第１のクロックとは大幅に変化するので、このクロックを受ける機器の動作が一時的に不安定になるという問題点を有している。

本発明の目的は、第１のクロックに異常が発生して第２のクロックに切り替えたときに、クロックの周期および位相の変化を少なくすることにより、このクロックを受ける機器の動作が不安定になるのを防止できるクロック切替装置を提供することにある。

本発明のクロック切替装置は、外部から供給される第１のクロックに異常が発生したときに代替えの第２のクロックに切り替えて出力するクロック切替装置において、前記第１のクロックの異常の有無を検出して異常検出信号および切替制御信号をそれぞれ出力する異常検出手段と、前記異常検出信号に応じてシステムクロックを分周して前記第１のクロックと同じ周期の第２のクロックを生成する分周手段と、前記切替制御信号に応じて前記第１および第２のクロックのいずれか一方を選択して出力する切替手段とを有している。また、前記分周手段は、前記異常検出信号を受けたときに分周動作を一旦プリセットして前記第１のクロックにほぼ同期した前記第２のクロックを出力する。

また、前記異常検出手段は、前記第１のクロックの周期Ｔと同じ遅延を与える遅延回路を有し、この遅延回路の出力信号および前記第１のクロックに基づき異常発生の有無を検出して前記異常検出信号および前記切替制御信号をそれぞれ生成する。

また、前記遅延回路に代えて、前記第１のクロックに応じて前記システムクロックをカウントし前記周期Ｔを計測するカウンタを使用してもよい。

以上説明したように本発明によれば、外部クロックＣＬＫ１に異常が生じてクロックＣＬＫ２へ切り替えたとき、出力クロックの周期および位相の変動を少なくできるので、この出力クロックを受けて動作する機器の動作が不安定になるのを防止できる。

次に本発明について図面を参照して説明する。

図１は本発明の一実施形態を示すブロック図であり、外部から供給される外部クロックＣＬＫ１の異常の有無を検出して異常検出信号Ｓ１および切替制御信号Ｓ２をそれぞれ出力する異常検出制御部１と、異常検出信号Ｓ１に応じてシステムクロックＳＣＬＫを分周してクロックＣＬＫ１と同じ周期のクロックＣＬＫ２を生成する分周部２と、切替制御信号Ｓ２に応じて外部クロックＣＬＫ１およびクロックＣＬＫ２のいずれか一方を選択してクロックＣＬＫ３を出力する切替部３とを有している。

ここで、異常検出制御部１は、外部クロックＣＬＫ１が正常であるときは、外部クロックＣＬＫ１を選択させる切替制御信号Ｓ２を切替部３へ出力する。また、外部クロックＣＬＫ１に異常が発生したときは、分周部２へ異常検出信号Ｓ１を出力すると共に、切替部３へクロックＣＬＫ２を選択させる切替制御信号Ｓ２を出力する。

分周部２は、異常検出信号Ｓ１を受けたときに分周動作を一旦プリセットすることにより、外部クロックＣＬＫ１にほぼ同期したクロック信号ＣＬＫ２を出力する。なお、システムクロックＳＣＬＫの周波数は、外部クロックＣＬＫ１の周波数よりも高くなっている。

図２はクロック切替動作を示すタイミングチャートである。

一定周期Ｔの外部クロックＣＬＫ１が断となったとき、異常検出制御部１は異常検出信号Ｓ１を分周部２へ出力すると共に、クロックＣＬＫ２を選択させる切替制御信号Ｓ２を切替部３へ出力する。

異常検出信号Ｓ１を受けた分周部２は、分周動作を一旦プリセットし、外部クロックＣＬＫ１にほぼ同期した一定周期Ｔのクロック信号ＣＬＫ２を出力する。

一方、切替部３は、切替制御信号Ｓ２に応じてクロック信号ＣＬＫ２を選択する。

その後、外部クロックＣＬＫ１が回復したとき、異常検出制御部１は、クロックＣＬＫ１を選択させる切替制御信号Ｓ２を出力し、切替部３は切替制御信号Ｓ２に応じて外部クロックＣＬＫ１を選択する。

このように動作することにより、外部クロックＣＬＫ１に異常が生じて外部クロックＣＬＫ１からクロックＣＬＫ２へ切り替えたとき、出力クロックＣＬＫ３の周期および位相の変動を少なくできる。

図３は異常検出制御部１の一例を示すブロック図である。

外部クロックＣＬＫ１の周期Ｔと同じ遅延を与える遅延回路１１と、この遅延回路１１の出力信号および外部クロックＣＬＫ１に基づき外部クロックＣＬＫ１の異常の有無を検出して異常検出信号Ｓ１および切替制御信号Ｓ２をそれぞれ出力する制御信号生成回路１２とを有している。

なお、制御信号生成回路１２の入力端ａには外部クロックＣＬＫ１が入力し、入力端ｂには遅延回路１１の出力信号が入力している。

図４は制御信号生成回路１２の動作を示すタイミングチャートである。

外部クロックＣＬＫ１が正常であるとき、遅延回路１１は外部クロックＣＬＫ１に遅延時間Ｔを与えて出力するので、制御信号生成回路１２の入力端ａ，ｂには同じクロック信号が同期して入力している。

このように入力端ａ，ｂに同じクロック信号が同期して入力しているときは、外部クロックＣＬＫ１が正常であると判定し、外部クロックＣＬＫ１を選択させる切替制御信号Ｓ２を切替部３へ出力している。

また、外部クロックＣＬＫ１に異常が発生してクロック断となったとき、制御信号生成回路１２の入力端ａにはクロックが入力しない。しかし、入力端ｂには、クロック断の１つ前のクロックが遅延回路１１により時間Ｔだけ遅延して入力する。

このように、入力端ａにクロックが入力しないのに、入力端ｂにクロックが入力したときは、外部クロックＣＬＫ１が断したと判定し、異常検出信号Ｓ１を分周部２へ出力すると共に、外部クロックＣＬＫ２を選択させる切替制御信号Ｓ２を切替部３へ出力する。

更に、クロック断となった外部クロックＣＬＫ１が回復したとき、制御信号生成回路１２の入力端ａにはクロックが入力するが、入力端ｂにはクロックが入力しない。

このように入力端ａにクロックが入力したとき、入力端ｂにクロックが入力しないときは、外部クロックＣＬＫ１が回復したと判定し、外部クロックＣＬＫ１を選択させる切替制御信号Ｓ２を切替部３へ出力する。

なお、外部クロックＣＬＫ１の周期が乱れたときには、入力端ａ，ｂにクロックが同期して入力しないので、外部クロックＣＬＫ１の周期の乱れを容易に検出することができる。

なお、上述した異常検出制御部１の遅延回路１１に代えて、時間Ｔを計測するカウンタを使用してもよい。この場合、例えば、外部クロックＣＬＫ１に応じてシステムクロックを時間Ｔに相当する数だけカウントする。

本発明の一実施形態を示す図である。図１に示したクロック切替装置の動作を示すタイミングチャートである。図１に示した異常検出制御部１の一例を示すブロック図である。図３に示した制御信号生成回路１２の動作を示すタイミングチャートである。従来例を示すブロック図である。

符号の説明

１異常検出制御部
２分周部
３切替部
１１遅延回路
１２制御信号生成回路
ＣＬＫ１外部クロック
ＣＬＫ２クロック
ＣＬＫ３出力クロック
ＳＣＬＫシステムクロック
Ｓ１異常検出信号
Ｓ２切替制御信号

Claims

外部から供給される第１のクロックに異常が発生したときに代替えの第２のクロックに切り替えて出力するクロック切替装置において、前記第１のクロックの異常の有無を検出して異常検出信号および切替制御信号をそれぞれ出力する異常検出手段と、前記異常検出信号に応じてシステムクロックを分周して前記第１のクロックと同じ周期の第２のクロックを生成する分周手段と、前記切替制御信号に応じて前記第１および第２のクロックのいずれか一方を選択して出力する切替手段とを有していることを特徴とするクロック切替装置。
前記分周手段は、前記異常検出信号を受けたときに分周動作を一旦プリセットして前記第１のクロックにほぼ同期した前記第２のクロックを出力することを特徴とする請求項１記載のクロック切替装置。
前記異常検出手段は、前記第１のクロックの周期Ｔと同じ遅延を与える遅延回路を有し、この遅延回路の出力信号および前記第１のクロックに基づき異常発生の有無を検出して前記異常検出信号および前記切替制御信号をそれぞれ生成することを特徴とする請求項１記載のクロック切替装置。
前記遅延回路に代えて、前記第１のクロックに応じて前記システムクロックをカウントし前記周期Ｔを計測するカウンタを使用することを特徴とする請求項３記載のクロック切替装置。