JP2005321856A - Semiconductor integrated circuit - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、半導体集積回路に関し、より特定的には、クロック信号に同期して動作する半導体集積回路に関する。 The present invention relates to a semiconductor integrated circuit, and more particularly to a semiconductor integrated circuit that operates in synchronization with a clock signal.
半導体集積回路において、大規模で複雑な回路を正確に動作させるために、クロック信号に同期させる方法がよく用いられている。この種の半導体集積回路は、一般に、複数の論理回路、それらをクロック信号に同期させるための複数のフリップフロップ回路(データ保持回路)、およびクロック信号を発生させるクロック発生回路を、半導体チップ上に形成することによって構成されている。クロック発生回路から出力されるクロック信号は、半導体チップ上の各所に形成されたフリップフロップ回路に供給され、半導体集積回路全体を同期して動作させる。 In a semiconductor integrated circuit, a method of synchronizing with a clock signal is often used in order to accurately operate a large-scale and complicated circuit. This type of semiconductor integrated circuit generally includes a plurality of logic circuits, a plurality of flip-flop circuits (data holding circuits) for synchronizing them with a clock signal, and a clock generation circuit for generating a clock signal on a semiconductor chip. It is configured by forming. The clock signal output from the clock generation circuit is supplied to flip-flop circuits formed at various locations on the semiconductor chip, and operates the entire semiconductor integrated circuit in synchronization.
近年の半導体集積回路は、その動作速度を向上させるため、より高いクロック周波数で動作させることが要求されている。一方、従来の半導体集積回路は、回路全体を1つのクロック信号に同期して動作させるようにしている。そのため、半導体集積回路の論理規模およびチップ面積が大きくなると、クロックスキューが問題となる。 In recent years, semiconductor integrated circuits are required to operate at a higher clock frequency in order to improve the operation speed. On the other hand, in the conventional semiconductor integrated circuit, the entire circuit is operated in synchronization with one clock signal. Therefore, clock skew becomes a problem when the logic scale and chip area of a semiconductor integrated circuit are increased.
クロックスキューとは、各フリップフロップ回路にクロック信号が到達する際に生じるクロック信号間の遅延差であって、半導体集積回路の論理規模およびチップ面積が大きくなるほど大きくなる傾向にある。近年の半導体集積回路は、その論理規模およびチップ面積が大きくなる傾向にある。 The clock skew is a delay difference between clock signals generated when the clock signal reaches each flip-flop circuit, and tends to increase as the logic scale and chip area of the semiconductor integrated circuit increase. Recent semiconductor integrated circuits tend to have a large logic scale and chip area.
上記のような同期式回路設計において、同期するすべてのフリップフロップ回路(データ保持回路)のデータ取込みタイミングを正確に合わせることが重要となる。フリップフロップ回路のデータ取込みタイミングを正確に合わせるための手法の一つとして、クロック信号の起点から各フリップフロップ回路へのクロック遅延が同じとなるように遅延素子を挿入する手法がある。 In the synchronous circuit design as described above, it is important to accurately match the data fetch timings of all synchronized flip-flop circuits (data holding circuits). One technique for accurately adjusting the data fetch timing of the flip-flop circuit is to insert a delay element so that the clock delay from the starting point of the clock signal to each flip-flop circuit is the same.
また、マイクロコンピュータやシステムLSI(Large Scale Integrated circuit)等に代表される大規模システムでは、そのシステムを構成する内部のモジュールは、その使用目的と要求される処理速度に応じて、各々最適な周波数のクロック信号を必要とすることが多い。このため、システム内部には、複数種類のクロック信号を生成する専用のモジュールが必要となる。 In a large-scale system represented by a microcomputer, a system LSI (Large Scale Integrated circuit), etc., the internal modules that make up the system have their respective optimum frequencies depending on the purpose of use and the required processing speed. Often requires a clock signal. For this reason, a dedicated module for generating a plurality of types of clock signals is required in the system.
ここで、上記各モジュール単体に着目すると、各モジュール単体では、基本的には複数種類のクロック信号のうち一種類のクロック信号のみで制御可能である。しかし、複数モジュールが混在するシステム全体に着目すると、各モジュール間でデータの受渡しを必要とする場合が少なくない。さらに各モジュール間のデータは、同期化されたデータであることを前提としたシステムである場合が多い。 Here, paying attention to each module alone, each module alone can basically be controlled by only one type of clock signal among a plurality of types of clock signals. However, when paying attention to the entire system in which a plurality of modules are mixed, there are many cases where it is necessary to transfer data between the modules. Furthermore, the data between the modules is often a system based on the assumption that the data is synchronized.
従来の半導体集積回路(電子回路装置)は、1つの同期検出手段を用いて、複数クロック間の同期位置における同期ポイント信号を検出してそれを利用することにより、システムを構成するモジュール間のデータ受渡しタイミングを容易に合わせ込むことが可能となる(たとえば、特許文献1参照)。 A conventional semiconductor integrated circuit (electronic circuit device) uses a single synchronization detection means to detect a synchronization point signal at a synchronization position between a plurality of clocks and use it to obtain data between modules constituting the system. It becomes possible to easily adjust the delivery timing (see, for example, Patent Document 1).
また、従来の他の半導体集積回路は、各々が独自のクロック信号に同期して動作する複数の論理ブロックを同一の半導体チップ上に構成し、かつ、当該論理ブロック間のデータ転送を非同期転送方式で行なうことにより、クロック信号に同期した動作が要求される範囲を各論理ブロック内に閉じることができる(たとえば、特許文献2参照)。
クロック信号に同期して動作する従来の半導体集積回路は以上のように構成されているため、同期をとるためクロックラインに遅延素子を挿入してクロックスキューの調整を行なう必要があった。特に、2種類以上のクロック信号が存在すると遅延調整量が大きくなり、遅延素子の挿入により回路規模が大きくなる。その結果、コストアップになるという問題があった。また、遅延素子の挿入による回路設計の変更を繰り返していると、所望の遅延量になるまでに設計時間がかかるという問題点もあった。 Since the conventional semiconductor integrated circuit that operates in synchronization with the clock signal is configured as described above, it is necessary to adjust the clock skew by inserting a delay element in the clock line in order to achieve synchronization. In particular, if there are two or more types of clock signals, the amount of delay adjustment increases, and the circuit scale increases due to the insertion of delay elements. As a result, there was a problem that the cost was increased. Further, if the circuit design is repeatedly changed by inserting a delay element, there is a problem that it takes a design time until a desired delay amount is obtained.
それゆえに、この発明の目的は、異なるクロック信号間の遅延調整を厳密に行なう必要を無くし、異なるクロック信号間の同期を容易にする半導体集積回路を提供することである。 SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to provide a semiconductor integrated circuit that eliminates the need for strictly adjusting delay between different clock signals and facilitates synchronization between different clock signals.
この発明による半導体集積回路は、組合せ回路と、第1のクロック信号に同期して入力信号を組合せ回路に出力する第1のフリップフロップ回路とを含み、組合せ回路からインターフェイス信号を出力する第1の回路領域と、第1のクロック信号と周波数の異なる第2のクロック信号に同期して動作し、インターフェイス信号を受ける第2の回路領域とを備え、第2の回路領域は、第2のクロック信号に同期して動作するフリップフロップ回路と、第1のフリップフロップ回路が入力信号を組合せ回路に出力するタイミングには第2のフリップフロップ回路の出力信号を選択して第2のフリップフロップ回路に出力し、タイミングと異なるタイミングにはインターフェイス信号を選択して第2のフリップフロップ回路に出力する選択回路とを含む。 A semiconductor integrated circuit according to the present invention includes a combinational circuit and a first flip-flop circuit that outputs an input signal to the combinational circuit in synchronization with the first clock signal, and outputs a first interface signal from the combinational circuit. A circuit region, and a second circuit region that operates in synchronization with a second clock signal having a frequency different from that of the first clock signal and receives an interface signal. The second circuit region includes a second clock signal. And the output signal of the second flip-flop circuit is selected and output to the second flip-flop circuit when the first flip-flop circuit outputs the input signal to the combinational circuit. And a selection circuit that selects an interface signal and outputs it to the second flip-flop circuit at a timing different from the timing. No.
この発明によれば、異なるクロック信号間の遅延調整を厳密に行なう必要が無くなり、異なるクロック信号間の同期を容易にすることができる。 According to the present invention, it is not necessary to strictly adjust the delay between different clock signals, and synchronization between different clock signals can be facilitated.
以下、この発明の実施の形態について図面を参照して詳しく説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals and description thereof will not be repeated.
[実施の形態1]
図1は、この発明の実施の形態1による半導体集積回路1Aの概略的な構成を示した概略構成図である。
[Embodiment 1]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a schematic configuration of a semiconductor integrated
図1を参照して、実施の形態1の半導体集積回路1Aは、低速クロック信号CLKSの立ち上がりに同期して動作する低速回路領域20Aと、高速クロック信号CLKFの立ち上がりに同期して動作する高速回路領域10Aと、イネーブル信号発生回路29Aとを備える。
Referring to FIG. 1, a semiconductor integrated
低速回路領域20Aは、フリップフロップ回路(FFとも称する)11a〜11dと、組合せ回路21とを含む。フリップフロップ回路11a〜11dは、いずれも、低速クロック信号CLKSの立ち上がりに同期して動作し、組合せ回路21からの出力信号を一時的に保持した後、それを組合せ回路21に出力する。組合せ回路21は、フリップフロップ回路11a〜11dの出力信号を受けて、高速回路領域10Aにインターフェイス信号IF_Aを出力する。組合せ回路21は、たとえば、NANDゲートやインバータ等の論理素子を組み合わせることによって構成される。
The low speed circuit area 20 </ b> A includes flip-flop circuits (also referred to as FFs) 11 a to 11 d and a
高速回路領域10Aは、フリップフロップ回路11e〜11hと、組合せ回路22と、セレクタ(選択回路)30eとを含む。フリップフロップ回路11e〜11hは、いずれも高速クロック信号CLKFの立ち上がりに同期して動作する。フリップフロップ回路11eは、セレクタ30eからの出力信号を一時的に保持した後、それを組合せ回路22に出力する。フリップフロップ回路11f〜11hは、いずれも、組合せ回路22からの出力信号を一時的に保持した後、それを組合せ回路22に出力する。組合せ回路22は、たとえば、NANDゲートやインバータ等の論理素子を組み合わせることによって構成される。
The high-
イネーブル信号発生回路29Aは、セレクタ30eにイネーブル制御信号ENaを出力する。セレクタ30eは、イネーブル制御信号ENaに応じて、フリップフロップ回路11eの出力信号およびインターフェイス信号IF_Aのいずれか一方を選択し、それをフリップフロップ回路11eに出力する。具体的には、セレクタ30eは、イネーブル制御信号ENaがHレベル(論理ハイ)の期間にインターフェイス信号IF_Aを選択し、イネーブル制御信号ENaがLレベル(論理ロー)の期間にフリップフロップ回路11eの出力信号を選択する。
The enable
図2は、イネーブル信号発生回路29Aの具体的な回路構成の一例であるイネーブル信号発生回路29について示した回路図である。
FIG. 2 is a circuit diagram showing an enable
図2を参照して、イネーブル信号発生回路29は、3ビットカウンタ291と、NAND回路294とを含む。3ビットカウンタ291は、3ビットフリップフロップ回路292と、インクリメンタ293とを含む。なお、イネーブル信号発生回路29の回路構成は、他の実施の形態のイネーブル信号発生回路にも適用可能である。
Referring to FIG. 2, enable
3ビットフリップフロップ回路292は、高速クロック信号CLKFを受けて、3ビット出力信号EGを出力する。また、3ビットフリップフロップ回路292は、リセット信号RSTに応じてリセットされる。インクリメンタ293は、3ビットフリップフロップ回路292の出力をインクリメントした後、それを3ビットフリップフロップ回路292の入力にフィードバックする。NAND回路294は、3ビット出力信号EGの0ビット信号EG0、1ビット信号EG1、および2ビット信号EG2を受けて、イネーブル制御信号ENaを出力する。
The 3-bit flip-
図3は、イネーブル信号発生回路29Aの具体的な回路構成の一例であるイネーブル信号発生回路29の回路動作を示したタイミング図である。
FIG. 3 is a timing chart showing a circuit operation of the enable
図3を参照して、3ビット出力信号EGは、高速クロック信号CLKFの立ち上がりに応じて、出力ビットが「0」から「7」の間で変化する。たとえば、0ビット信号EG0、1ビット信号EG1、および2ビット信号EG2の全てが「0」のとき、3ビット出力信号EGは「0」となる。また、0ビット信号EG0および1ビット信号EG1が「1」で、2ビット信号EG2が「0」のとき、3ビット出力信号EGは「3」となる。 Referring to FIG. 3, the output bit of 3-bit output signal EG changes between “0” and “7” in response to the rising edge of high-speed clock signal CLKF. For example, when all of the 0-bit signal EG0, the 1-bit signal EG1, and the 2-bit signal EG2 are “0”, the 3-bit output signal EG is “0”. When the 0-bit signal EG0 and the 1-bit signal EG1 are “1” and the 2-bit signal EG2 is “0”, the 3-bit output signal EG is “3”.
0ビット信号EG0、1ビット信号EG1、および2ビット信号EG2の全てが「1」のとき、3ビット出力信号EGは「7」となる。このとき、イネーブル制御信号ENaの出力がHレベルからLレベルに反転する。図3に示すように、イネーブル制御信号ENaは、高速クロック信号CLKFが変化してから一定時間遅延した後に変化する。 When all of the 0-bit signal EG0, the 1-bit signal EG1, and the 2-bit signal EG2 are “1”, the 3-bit output signal EG is “7”. At this time, the output of the enable control signal ENa is inverted from the H level to the L level. As shown in FIG. 3, the enable control signal ENa changes after a predetermined time delay from the change of the high-speed clock signal CLKF.
図4は、この発明の実施の形態1による半導体集積回路1Aの回路動作を示したタイミング図である。
FIG. 4 is a timing chart showing the circuit operation of the semiconductor integrated
図4を参照して、低速クロック信号CLKSは、時刻t2,t5,t8,t11に立ち上がり、時刻t3,t6,t9,t12に立ち下がる。高速クロック信号CLKFは、立ち上がりが低速クロック信号CLKSと同期しており、単位時間あたりの立ち上がり回数が低速クロック信号CLKSの8倍となっている。インターフェイス信号IF_Aは、低速クロック信号CLKSの立ち上がりを受けて変化する。 Referring to FIG. 4, low-speed clock signal CLKS rises at times t2, t5, t8, and t11, and falls at times t3, t6, t9, and t12. The rising speed of the high-speed clock signal CLKF is synchronized with the low-speed clock signal CLKS, and the number of rising times per unit time is eight times that of the low-speed clock signal CLKS. The interface signal IF_A changes in response to the rising edge of the low-speed clock signal CLKS.
ここで、低速クロック信号CLKSと高速クロック信号CLKFとの立ち上がりが同期した時刻t2,t5,t8,t11において、図1のフリップフロップ回路11eがインターフェイス信号IF_Aをサンプリングした場合について考える。この場合、フリップフロップ回路11eは、ホールドマージンに余裕がなく、インターフェイス信号IF_Aの変化途中の値をサンプリングしてしまう可能性がある。特に、低速クロック信号CLKSと高速クロック信号CLKFとの間のクロックスキューが大きい場合には、誤サンプリングの可能性が増す。
Here, consider a case where the flip-
そこで、実施の形態1では、高速クロック信号CLKFが変化してから一定時間だけ遅延した後にイネーブル制御信号ENaが変化するようにしている。これにより、低速クロック信号CLKSと高速クロック信号CLKFとの立ち上がりが同期した時刻t2,t5,t8,t11においてイネーブル制御信号ENaはLレベルとなり、図1のセレクタ30eは、フリップフロップ回路11eの出力信号を選択する。
Therefore, in the first embodiment, the enable control signal ENa changes after a delay of a predetermined time after the high-speed clock signal CLKF changes. As a result, the enable control signal ENa becomes L level at times t2, t5, t8, and t11 when the rising edges of the low-speed clock signal CLKS and the high-speed clock signal CLKF are synchronized, and the
したがって、フリップフロップ回路11eは、時刻t2,t5,t8,t11において、自己の出力信号を再ループすることになる。その結果、フリップフロップ回路11eは、時刻t2,t5,t8,t11において、インターフェイス信号IF_Aをサンプリングすることはなくなる。
Therefore, the flip-
時刻t2,t5,t8,t11においてセレクタ30eに選択されなかったインターフェイス信号IF_Aは、高速クロック信号CLKFの次の立ち上がり時刻である時刻t3,t6,t9,t12においてセレクタ30eに選択され、フリップフロップ回路11eへ出力される。したがって、フリップフロップ回路11eは、ホールドマージンに余裕のあるタイミングで、インターフェイス信号IF_Aを受けることができる。
The interface signal IF_A that is not selected by the
なお、実施の形態1では、発明の内容を説明する都合上、イネーブル制御信号ENaを図4に示すような波形であるとして説明した。しかしながら、これは一例に過ぎず、イネーブル制御信号ENaは、低速クロック信号CLKSと高速クロック信号CLKFとの立ち上がりが同期した時刻において、Lレベル、すなわち、セレクタ30eがフリップフロップ回路11eの出力信号を選択するのであればよい。以下に、イネーブル制御信号ENaの他の波形の例を示す。
In the first embodiment, the enable control signal ENa has been described as having a waveform as shown in FIG. 4 for convenience of explaining the contents of the invention. However, this is only an example, and the enable control signal ENa is at the L level at the time when the rising edges of the low-speed clock signal CLKS and the high-speed clock signal CLKF are synchronized, that is, the
図5は、イネーブル制御信号ENaの他の波形の例であるイネーブル信号ENA1〜ENA6の波形を示したタイミング図である。 FIG. 5 is a timing diagram showing waveforms of enable signals ENA1 to ENA6, which are other examples of waveforms of the enable control signal ENa.
図5(a)において、イネーブル制御信号ENa1は、低速クロック信号CLKSと高速クロック信号CLKFとの立ち上がりが同期した時刻t1から一定時間だけ遅延した後に立ち上がり、時刻t1から1単位時間後の時刻t2から一定時間だけ遅延した後に立ち下がる。図5(b)において、イネーブル制御信号ENa2は、時刻t1から一定時間だけ遅延した後に立ち上がり、時刻t1から2単位時間後の時刻t3から一定時間だけ遅延した後に立ち下がる。図5(c)において、イネーブル制御信号ENa3は、時刻t1から一定時間だけ遅延した後に立ち上がり、時刻t1から3単位時間後の時刻t4から一定時間だけ遅延した後に立ち下がる。 In FIG. 5A, the enable control signal ENa1 rises after a delay of a fixed time from time t1 when the rising edges of the low-speed clock signal CLKS and the high-speed clock signal CLKF are synchronized, and from time t2 one unit time after time t1. It falls after being delayed for a certain time. In FIG. 5B, the enable control signal ENa2 rises after a certain time delay from the time t1, and falls after a certain time delay from the time t3 two unit time after the time t1. In FIG. 5C, the enable control signal ENa3 rises after a certain time delay from time t1, and falls after a certain time delay from time t4, which is three unit times after time t1.
図5(d)において、イネーブル制御信号ENa4は、時刻t1から一定時間だけ遅延した後に立ち上がり、時刻t1から4単位時間後の時刻t5から一定時間だけ遅延した後に立ち下がる。図5(e)において、イネーブル制御信号ENa5は、時刻t1から一定時間だけ遅延した後に立ち上がり、時刻t1から5単位時間後の時刻t6から一定時間だけ遅延した後に立ち下がる。図5(f)において、イネーブル制御信号ENa6は、時刻t1から一定時間だけ遅延した後に立ち上がり、時刻t1から6単位時間後の時刻t7から一定時間だけ遅延した後に立ち下がる。 In FIG. 5D, the enable control signal ENa4 rises after a certain time delay from the time t1, and falls after a certain time delay from the time t5 four unit time after the time t1. In FIG. 5 (e), the enable control signal ENa5 rises after a certain time delay from time t1, and falls after a certain time delay from time t6, which is five unit times after time t1. In FIG. 5F, the enable control signal ENa6 rises after a certain time delay from time t1, and falls after a certain time delay from time t7, which is six unit times after time t1.
以上のように、実施の形態1によれば、低速クロック信号CLKSと高速クロック信号CLKFとの立ち上がりが同期した時刻においてフリップフロップ回路11eの出力信号を再ループさせることにより、低速クロック信号CLKSの立ち上がり時刻、すなわちフリップフロップ回路11aが入力信号を組合せ回路21に出力するタイミングでは、フリップフロップ回路11eは、インターフェイス信号IF_Aを取り込まない。このため、ホールドマージンに余裕のあるタイミングで、異なるクロック間にインターフェイス信号IF_Aを受け渡すことができる。
As described above, according to the first embodiment, the rising edge of the low-speed clock signal CLKS is obtained by re-looping the output signal of the flip-
[実施の形態2]
図6は、この発明の実施の形態2による半導体集積回路1Bの概略的な構成を示した概略構成図である。
[Embodiment 2]
FIG. 6 is a schematic configuration diagram showing a schematic configuration of a semiconductor integrated
図6を参照して、実施の形態2の半導体集積回路1Bは、高速クロック信号CLKFの立ち上がりに同期して動作する高速回路領域10Bと、低速クロック信号CLKSの立ち上がりに同期して動作する低速回路領域20Bと、イネーブル信号発生回路29Bとを備える。
Referring to FIG. 6, semiconductor integrated
高速回路領域10Bは、フリップフロップ回路11a〜11dと、組合せ回路21と、セレクタ30aとを含む。フリップフロップ回路11a〜11dは、いずれも高速クロック信号CLKFの立ち上がりに同期して動作する。フリップフロップ回路11aは、セレクタ30aからの出力信号を一時的に保持した後、それをインターフェイス信号IF_Bとして低速回路領域20Bに出力する。フリップフロップ回路11b〜11dは、いずれも、組合せ回路21からの出力信号を一時的に保持した後、それを組合せ回路21に出力する。
The high-speed circuit area 10B includes flip-
イネーブル信号発生回路29Bは、セレクタ30aにイネーブル制御信号ENbを出力する。セレクタ30aは、イネーブル制御信号ENbに応じて、フリップフロップ回路11aの出力信号および組合せ回路21から出力される信号SBKのいずれか一方を選択し、それをフリップフロップ回路11aに出力する。具体的には、セレクタ30aは、イネーブル制御信号ENbがHレベルの期間に組合せ回路21から出力される信号SBKを選択し、イネーブル制御信号ENbがLレベルの期間にフリップフロップ回路11aの出力信号を選択する。
The enable signal generation circuit 29B outputs an enable control signal ENb to the
低速回路領域20Bは、フリップフロップ回路11e〜11hと、組合せ回路22とを含む。フリップフロップ回路11e〜11hは、いずれも低速クロック信号CLKSの立ち上がりに同期して動作する。フリップフロップ回路11eは、高速回路領域10Bからのインターフェイス信号IF_Bを一時的に保持した後、それを組合せ回路22に出力する。フリップフロップ回路11f〜11hは、いずれも、組合せ回路22からの出力信号を一時的に保持した後、それを組合せ回路22に出力する。
The low
図7は、この発明の実施の形態2による半導体集積回路1Bの回路動作を示したタイミング図である。
FIG. 7 is a timing chart showing a circuit operation of the semiconductor integrated
図7を参照して、低速クロック信号CLKSは、時刻t2,t5,t8,t11に立ち上がり、時刻t3,t6,t9,t12に立ち下がる。高速クロック信号CLKFは、立ち上がりが低速クロック信号CLKSと同期しており、単位時間あたりの立ち上がり回数が低速クロック信号CLKSの8倍となっている。信号SBKが時刻t2,t5,t8,t11において変化する場合、インターフェイス信号IF_Bは時刻t3,t6,t9,t12において変化する。 Referring to FIG. 7, low-speed clock signal CLKS rises at times t2, t5, t8, and t11 and falls at times t3, t6, t9, and t12. The rising speed of the high-speed clock signal CLKF is synchronized with the low-speed clock signal CLKS, and the number of rising times per unit time is eight times that of the low-speed clock signal CLKS. When the signal SBK changes at times t2, t5, t8, and t11, the interface signal IF_B changes at times t3, t6, t9, and t12.
ここで、高速クロック信号CLKFと低速クロック信号CLKSとの立ち上がりが同期した時刻t2,t5,t8,t11において、図6のフリップフロップ回路11aがセレクタ30aを介さず直接に信号SBKをサンプリングした場合について考える。この場合、フリップフロップ回路11eは、ホールドマージンに余裕がなく、インターフェイス信号IF_Bの変化途中の値をサンプリングしてしまう可能性がある。特に、高速クロック信号CLKFと低速クロック信号CLKSとの間のクロックスキューが大きい場合には、誤サンプリングの可能性が増す。
Here, at the times t2, t5, t8, and t11 when the rising edges of the high-speed clock signal CLKF and the low-speed clock signal CLKS are synchronized, the flip-
そこで、実施の形態2では、高速クロック信号CLKFが変化してから一定時間だけ遅延した後にイネーブル制御信号ENbが変化するようにしている。これにより、高速クロック信号CLKFと低速クロック信号CLKSとの立ち上がりが同期した時刻t2,t5,t8,t11においてイネーブル制御信号ENbはLレベルとなり、図6のセレクタ30aは、フリップフロップ回路11aの出力信号を選択する。
Therefore, in the second embodiment, the enable control signal ENb changes after a delay of a fixed time after the high-speed clock signal CLKF changes. As a result, the enable control signal ENb becomes L level at times t2, t5, t8, and t11 when the rising edges of the high-speed clock signal CLKF and the low-speed clock signal CLKS are synchronized, and the
したがって、フリップフロップ回路11aは、時刻t2,t5,t8,t11において、自己の出力信号を再ループすることになり、インターフェイス信号IF_Bは変化していない。その結果、フリップフロップ回路11eは、時刻t2,t5,t8,t11において、十分なホールドマージンをもって、インターフェイス信号IF_Bをサンプリングすることができる。
Therefore, the flip-
時刻t2,t5,t8,t11においてセレクタ30aに選択されなかった信号SBKは、高速クロック信号CLKFの次の立ち上がり時刻である時刻t3,t6,t9,t12においてセレクタ30aに選択され、フリップフロップ回路11aからインターフェイス信号IF_Bとして出力される。このインターフェイス信号IF_Bは、次の低速クロック信号CLKSの立ち上がりでフリップフロップ回路11eにサンプリングされる。
The signal SBK that is not selected by the
なお、実施の形態2では、発明の内容を説明する都合上、イネーブル制御信号ENbを図7に示すような波形であるとして説明した。しかしながら、これは一例に過ぎず、イネーブル制御信号ENbは、高速クロック信号CLKFと低速クロック信号CLKSとの立ち上がりが同期した時刻において、Lレベル、すなわち、セレクタ30aがフリップフロップ回路11aの出力信号を選択するのであればよい。図5に示したイネーブル制御信号ENaの他の波形の例は、イネーブル制御信号ENbにも適用できる。
In the second embodiment, the enable control signal ENb has been described as having a waveform as shown in FIG. 7 for the convenience of explaining the contents of the invention. However, this is only an example, and the enable control signal ENb is at the L level at the time when the rising edges of the high-speed clock signal CLKF and the low-speed clock signal CLKS are synchronized, that is, the
以上のように、実施の形態2によれば、高速クロック信号CLKFと低速クロック信号CLKSとの立ち上がりが同期した時刻においてフリップフロップ回路11aの出力信号を再ループさせることにより、低速クロック信号CLKSの立ち上がり時刻、すなわちフリップフロップ回路11eが入力信号を組合せ回路22に出力するタイミングでは、フリップフロップ回路11aは、インターフェイス信号IF_Bを変化させない。このため、ホールドマージンに余裕のあるタイミングで、異なるクロック間にインターフェイス信号IF_Bを受け渡すことができる。
As described above, according to the second embodiment, the rising edge of the low-speed clock signal CLKS is obtained by re-looping the output signal of the flip-
[実施の形態3]
図8は、この発明の実施の形態3による半導体集積回路1Cの概略的な構成を示した概略構成図である。
[Embodiment 3]
FIG. 8 is a schematic configuration diagram showing a schematic configuration of a semiconductor integrated circuit 1C according to the third embodiment of the present invention.
図8を参照して、実施の形態3の半導体集積回路1Cは、高速クロック信号CLKFの立ち上がりに同期して動作する高速回路領域10Cと、低速クロック信号CLKSの立ち上がりに同期して動作する低速回路領域20Cと、イネーブル信号発生回路29Cとを備える。 Referring to FIG. 8, semiconductor integrated circuit 1C according to the third embodiment includes a high-speed circuit region 10C that operates in synchronization with the rising edge of high-speed clock signal CLKF, and a low-speed circuit that operates in synchronization with the rising edge of low-speed clock signal CLKS. A region 20C and an enable signal generation circuit 29C are provided.
高速回路領域10Cは、フリップフロップ回路11a〜11dと、組合せ回路21と、セレクタ30a〜30dとを含む。フリップフロップ回路11a〜11dは、いずれも、高速クロック信号CLKFの立ち上がりに同期して動作し、セレクタ30a〜30dからの出力信号をそれぞれ一時的に保持した後、組合せ回路21に出力する。組合せ回路21は、フリップフロップ回路11a〜11dの出力信号を受けて、低速回路領域20Cにインターフェイス信号IF_Cを出力する。
The high-speed circuit region 10C includes flip-
イネーブル信号発生回路29Cは、セレクタ30aにイネーブル制御信号ENaを出力し、セレクタ30b〜30dにイネーブル制御信号ENbを出力する。セレクタ30aは、イネーブル制御信号ENaに応じて、フリップフロップ回路11aの出力信号および低速回路領域20Cから出力されるインターフェイス信号IF_Caのいずれか一方を選択し、それをフリップフロップ回路11aに出力する。
The enable signal generation circuit 29C outputs an enable control signal ENa to the
セレクタ30bは、イネーブル制御信号ENbに応じて、フリップフロップ回路11bの出力信号および組合せ回路21から出力される信号SBKbのいずれか一方を選択し、それをフリップフロップ回路11bに出力する。セレクタ30cは、イネーブル制御信号ENbに応じて、フリップフロップ回路11cの出力信号および組合せ回路21から出力される信号SBKcのいずれか一方を選択し、それをフリップフロップ回路11cに出力する。セレクタ30dは、イネーブル制御信号ENbに応じて、フリップフロップ回路11dの出力信号および組合せ回路21から出力される信号SBKdのいずれか一方を選択し、それをフリップフロップ回路11dに出力する。
The
具体的には、セレクタ30aは、イネーブル制御信号ENaがHレベルの期間にインターフェイス信号IF_Caを選択し、イネーブル制御信号ENaがLレベルの期間にフリップフロップ回路11aの出力信号を選択する。
Specifically, the
また、セレクタ30b〜30dは、イネーブル制御信号ENbがHレベルの期間に組合せ回路21から出力される信号SBKb〜SBKdをそれぞれ選択し、イネーブル制御信号ENbがLレベルの期間にフリップフロップ回路11b〜11dの出力信号をそれぞれ選択する。なお、イネーブル制御信号ENaとイネーブル制御信号ENbとは、同一信号であってもよい。
The
低速回路領域20Cは、フリップフロップ回路11e〜11hと、組合せ回路22とを含む。フリップフロップ回路11e〜11hは、いずれも低速クロック信号CLKSの立ち上がりに同期して動作する。フリップフロップ回路11eは、高速回路領域10Cからのインターフェイス信号IF_Cを一時的に保持した後、それを組合せ回路22に出力する。フリップフロップ回路11f〜11hは、いずれも、組合せ回路22からの出力信号を一時的に保持した後、それを組合せ回路22に出力する。
The low-speed circuit region 20C includes flip-
実施の形態3では、実施の形態1と同じく、高速クロック信号CLKFが変化してから一定時間だけ遅延した後にイネーブル制御信号ENaが変化するようにしている。これにより、セレクタ30aは、低速クロック信号CLKSと高速クロック信号CLKFとの立ち上がりが同期した時刻において、フリップフロップ回路11aの出力信号を選択している。
In the third embodiment, as in the first embodiment, the enable control signal ENa changes after a delay of a predetermined time after the high-speed clock signal CLKF changes. Thereby, the
このように、実施の形態3によれば、低速クロック信号CLKSと高速クロック信号CLKFとの立ち上がりが同期した時刻においてフリップフロップ回路11aの出力信号を再ループさせることにより、低速クロック信号CLKSの立ち上がり時刻、すなわちフリップフロップ回路11eが入力信号を組合せ回路22に出力するタイミングでは、フリップフロップ回路11aは、インターフェイス信号IF_Caを取り込まない。このため、ホールドマージンに余裕のあるタイミングで、異なるクロック間にインターフェイス信号IF_Caを受け渡すことができる。
Thus, according to the third embodiment, the rising time of the low-speed clock signal CLKS is obtained by re-looping the output signal of the flip-
また、実施の形態3では、実施の形態2と同じく、高速クロック信号CLKFが変化してから一定時間だけ遅延した後にイネーブル制御信号ENbが変化するようにしている。これにより、セレクタ30b〜30dは、高速クロック信号CLKFと低速クロック信号CLKSとの立ち上がりが同期した時刻において、フリップフロップ回路11b〜11dの出力信号をそれぞれ選択している。
Further, in the third embodiment, as in the second embodiment, the enable control signal ENb changes after a delay of a predetermined time after the high-speed clock signal CLKF changes. Thereby, the
これにより、フリップフロップ回路11b〜11dは、高速クロック信号CLKFと低速クロック信号CLKSとの立ち上がりが同期した時刻において、自己の出力信号を再ループすることになり、インターフェイス信号IF_Cは変化していない。その結果、フリップフロップ回路11eは、高速クロック信号CLKFと低速クロック信号CLKSとの立ち上がりが同期した時刻において、十分なホールドマージンをもって、インターフェイス信号IF_Cをサンプリングすることができる。
As a result, the flip-
高速クロック信号CLKFと低速クロック信号CLKSとの立ち上がりが同期した時刻においてセレクタ30b〜30dに選択されなかった信号SBKb〜SBKdは、高速クロック信号CLKFの次の立ち上がり時刻においてセレクタ30b〜30dに選択され、フリップフロップ回路11b〜11dから組合せ回路21を介してインターフェイス信号IF_Cとして出力される。このインターフェイス信号IF_Cは、次の低速クロック信号CLKSの立ち上がりでフリップフロップ回路11eにサンプリングされる。
The signals SBKb to SBKd that are not selected by the
このように、実施の形態3によれば、高速クロック信号CLKFと低速クロック信号CLKSとの立ち上がりが同期した時刻においてフリップフロップ回路11b〜11dの出力信号を再ループさせることにより、低速クロック信号CLKSの立ち上がり時刻、すなわちフリップフロップ回路11eが入力信号を組合せ回路22に出力するタイミングでは、フリップフロップ回路11b〜11dは、インターフェイス信号IF_Cを変化させない。このため、ホールドマージンに余裕のあるタイミングで、異なるクロック間にインターフェイス信号IF_Cを受け渡すことができる。
As described above, according to the third embodiment, the output signals of the flip-
[実施の形態4]
図9は、この発明の実施の形態4による半導体集積回路1Dの概略的な構成を示した概略構成図である。
[Embodiment 4]
FIG. 9 is a schematic configuration diagram showing a schematic configuration of a semiconductor integrated
図9を参照して、実施の形態4の半導体集積回路1Dは、高速クロック信号CLKFの立ち上がりに同期して動作する高速回路領域10Dと、低速クロック信号CLKSの立ち上がりに同期して動作する低速回路領域20Dと、イネーブル信号発生回路29Dとを備える。
Referring to FIG. 9, semiconductor integrated
高速回路領域10Dは、フリップフロップ回路11a〜11d,11p〜11sと、組合せ回路21a〜21cと、セレクタ30a〜30dとを含む。フリップフロップ回路11a〜11d,11p〜11sは、いずれも、高速クロック信号CLKFの立ち上がりに同期して動作する。
The high-
フリップフロップ回路11a,11bは、セレクタ30a,30bからの出力信号をそれぞれ一時的に保持した後、組合せ回路21aに出力する。フリップフロップ回路11c,11dは、セレクタ30c,30dからの出力信号をそれぞれ一時的に保持した後、組合せ回路21bに出力する。フリップフロップ回路11p,11qは、組合せ回路21aからの出力信号をそれぞれ一時的に保持した後、組合せ回路21cに出力する。フリップフロップ回路11r,11sは、組合せ回路21cからの出力信号をそれぞれ一時的に保持した後、組合せ回路21cに出力する。
The flip-
組合せ回路21aは、フリップフロップ回路11a,11bの出力信号を受けて、フリップフロップ回路11p,11qにそれぞれ信号を出力する。組合せ回路21bは、フリップフロップ回路11c,11dの出力信号を受けて、低速回路領域20Dにインターフェイス信号IF_D1,IF_D2を出力する。組合せ回路21cは、フリップフロップ回路11p〜11sの出力信号を受けて、セレクタ30c,30dに信号SBKc,SBKdをそれぞれ出力する。
The
イネーブル信号発生回路29Dは、セレクタ30a,30bにイネーブル制御信号ENaを出力し、セレクタ30c,30dにイネーブル制御信号ENbを出力する。
The enable signal generation circuit 29D outputs an enable control signal ENa to the
セレクタ30aは、イネーブル制御信号ENaに応じて、フリップフロップ回路11aの出力信号および低速回路領域20Dから出力されるインターフェイス信号IF_Daのいずれか一方を選択し、それをフリップフロップ回路11aに出力する。セレクタ30bは、イネーブル制御信号ENaに応じて、フリップフロップ回路11bの出力信号および低速回路領域20Dから出力されるインターフェイス信号IF_Dbのいずれか一方を選択し、それをフリップフロップ回路11bに出力する。
The
セレクタ30cは、イネーブル制御信号ENbに応じて、フリップフロップ回路11cの出力信号および組合せ回路21cから出力される信号SBKcのいずれか一方を選択し、それをフリップフロップ回路11cに出力する。セレクタ30dは、イネーブル制御信号ENbに応じて、フリップフロップ回路11dの出力信号および組合せ回路21dから出力される信号SBKdのいずれか一方を選択し、それをフリップフロップ回路11dに出力する。
The
具体的には、セレクタ30a,30bは、イネーブル制御信号ENaがHレベルの期間にインターフェイス信号IF_Da,IF_Dbをそれぞれ選択し、イネーブル制御信号ENaがLレベルの期間にフリップフロップ回路11a,11bの出力信号をそれぞれ選択する。
Specifically, the
また、セレクタ30c,30dは、イネーブル制御信号ENbがHレベルの期間に組合せ回路21cから出力される信号SBKc,SBKdをそれぞれ選択し、イネーブル制御信号ENbがLレベルの期間にフリップフロップ回路11c,11dの出力信号をそれぞれ選択する。なお、イネーブル制御信号ENaとイネーブル制御信号ENbとは、同一信号であってもよい。
The
低速回路領域20Dは、フリップフロップ回路11e〜11hと、組合せ回路22とを含む。フリップフロップ回路11e〜11hは、いずれも低速クロック信号CLKSの立ち上がりに同期して動作する。フリップフロップ回路11e,11fは、高速回路領域10Bからのインターフェイス信号IF_D1,IF_D2をそれぞれ一時的に保持した後、組合せ回路22に出力する。フリップフロップ回路11g,11hは、組合せ回路22からの出力信号を一時的に保持した後、組合せ回路22に出力する。組合せ回路22は、フリップフロップ回路11e〜11hの出力信号を受けて、高速回路領域10Dのセレクタ30a,30bにインターフェイス信号IF_Da,IF_Dbをそれぞれ出力する。
The low-
実施の形態4では、実施の形態1と同じく、高速クロック信号CLKFが変化してから一定時間だけ遅延した後にイネーブル制御信号ENaが変化するようにしている。これにより、セレクタ30a,30bは、低速クロック信号CLKSと高速クロック信号CLKFとの立ち上がりが同期した時刻において、フリップフロップ回路11a,11bの出力信号をそれぞれ選択している。
In the fourth embodiment, as in the first embodiment, the enable control signal ENa changes after a delay of a fixed time after the high-speed clock signal CLKF changes. Thus, the
このように、実施の形態4によれば、低速クロック信号CLKSと高速クロック信号CLKFとの立ち上がりが同期した時刻においてフリップフロップ回路11a,11bの出力信号を再ループさせることにより、低速クロック信号CLKSの立ち上がり時刻、すなわちフリップフロップ回路11e,11fが入力信号を組合せ回路22に出力するタイミングでは、フリップフロップ回路11a,11bは、インターフェイス信号IF_Da,IF_Dbを取り込まない。このため、ホールドマージンに余裕のあるタイミングで、異なるクロック間にインターフェイス信号IF_Da,IF_Dbを受け渡すことができる。
As described above, according to the fourth embodiment, the output signals of the flip-
また、実施の形態4では、実施の形態2と同じく、高速クロック信号CLKFが変化してから一定時間だけ遅延した後にイネーブル制御信号ENbが変化するようにしている。これにより、セレクタ30c,30dは、高速クロック信号CLKFと低速クロック信号CLKSとの立ち上がりが同期した時刻において、フリップフロップ回路11c,11dの出力信号をそれぞれ選択している。
Further, in the fourth embodiment, as in the second embodiment, the enable control signal ENb changes after a delay of a predetermined time after the high-speed clock signal CLKF changes. Thereby, the
これにより、フリップフロップ回路11c,11dは、高速クロック信号CLKFと低速クロック信号CLKSとの立ち上がりが同期した時刻において、自己の出力信号を再ループすることになり、インターフェイス信号IF_D1,IF_D2は変化していない。その結果、フリップフロップ回路11e,11fは、高速クロック信号CLKFと低速クロック信号CLKSとの立ち上がりが同期した時刻において、十分なホールドマージンをもって、インターフェイス信号IF_D1,IF_D2をサンプリングすることができる。
As a result, the flip-
高速クロック信号CLKFと低速クロック信号CLKSとの立ち上がりが同期した時刻においてセレクタ30c,30dに選択されなかった信号SBKc,SBKdは、高速クロック信号CLKFの次の立ち上がり時刻においてセレクタ30c,30dに選択され、フリップフロップ回路11c,11dから組合せ回路21bを介してインターフェイス信号IF_D1,IF_D2として出力される。このインターフェイス信号IF_D1,IF_D2は、次の低速クロック信号CLKSの立ち上がりでフリップフロップ回路11e,11fにサンプリングされる。
The signals SBKc and SBKd that are not selected by the
このように、実施の形態4によれば、高速クロック信号CLKFと低速クロック信号CLKSとの立ち上がりが同期した時刻においてフリップフロップ回路11c,11dの出力信号を再ループさせることにより、低速クロック信号CLKSの立ち上がり時刻、すなわちフリップフロップ回路11e,11fが入力信号を組合せ回路22に出力するタイミングでは、フリップフロップ回路11c,11dは、インターフェイス信号IF_D1,IF_D2を変化させない。このため、ホールドマージンに余裕のあるタイミングで、異なるクロック間にインターフェイス信号IF_D1,IF_D2を受け渡すことができる。
As described above, according to the fourth embodiment, the output signals of the flip-
[実施の形態5]
図10は、この発明の実施の形態5による半導体集積回路1Eの概略的な構成を示した概略構成図である。
[Embodiment 5]
FIG. 10 is a schematic configuration diagram showing a schematic configuration of a semiconductor integrated
図10を参照して、実施の形態5の半導体集積回路1Eは、低速クロック信号CLKSの立ち上がりに同期して動作する低速回路領域20Eと、高速クロック信号CLKFの立ち上がりに同期して動作する高速回路領域10Eとを備える。
Referring to FIG. 10, semiconductor integrated
実施の形態5の半導体集積回路1Eは、イネーブル信号発生回路29Aが取り除かれ、イネーブル制御信号ENとして遅延素子40を介した低速クロック信号CLKSを用いている点において、実施の形態1の半導体集積回路1Aと異なる。低速クロック信号CLKSに対する遅延は、たとえば配線長を長くすることによって与えることも可能である。このとき、遅延素子40は用いなくても済む。したがって、半導体集積回路1Eは、実施の形態1の半導体集積回路1Aと比べて、回路面積を削減することができる。
The semiconductor integrated
図11は、この発明の実施の形態5による半導体集積回路1Eの回路動作を示したタイミング図である。
FIG. 11 is a timing chart showing a circuit operation of semiconductor integrated
図11を参照して、低速クロック信号CLKSは、時刻t1,t3,t5,t7において立ち下がり、時刻t2,t4,t6,t8において立ち上がる。高速クロック信号CLKFは、立ち上がりが低速クロック信号CLKSと同期しており、単位時間あたりの立ち上がり回数が低速クロック信号CLKSの8倍となっている。インターフェイス信号IF_Eは、低速クロック信号CLKSの立ち上がりを受けて変化する。 Referring to FIG. 11, low-speed clock signal CLKS falls at times t1, t3, t5, and t7, and rises at times t2, t4, t6, and t8. The rising speed of the high-speed clock signal CLKF is synchronized with the low-speed clock signal CLKS, and the number of rising times per unit time is eight times that of the low-speed clock signal CLKS. The interface signal IF_E changes in response to the rising edge of the low-speed clock signal CLKS.
実施の形態5では、低速クロック信号CLKSと高速クロック信号CLKFとの立ち上がりが同期した時刻t2,t4,t6,t8において、図10のセレクタ30eがフリップフロップ回路11eの出力信号を選択するようにしている。前述のように、実施の形態5では、イネーブル制御信号ENとして低速クロック信号CLKSに遅延を与えた信号を用いているため、低速クロック信号CLKSと高速クロック信号CLKFとの立ち上がりが同期した時刻t2,t4,t6,t8において、イネーブル制御信号ENは必ずLレベルとなる。
In the fifth embodiment, the
これにより、図10のフリップフロップ回路11eは、時刻t2,t4,t6,t8において、自己の出力信号を再ループすることになる。その結果、フリップフロップ回路11eは、時刻t2,t4,t6,t8において、インターフェイス信号IF_Eをサンプリングすることはなくなる。
As a result, the flip-
時刻t2,t4,t6,t8において図10のセレクタ30eに選択されなかったインターフェイス信号IF_Eは、高速クロック信号CLKFの次の立ち上がり時刻において図10のセレクタ30eに選択され、フリップフロップ回路11eへ出力される。したがって、フリップフロップ回路11eは、ホールドマージンに余裕のあるタイミングで、インターフェイス信号IF_Eを受けることができる。
The interface signal IF_E that is not selected by the
以上のように、実施の形態5によれば、イネーブル信号発生回路29Aを取り除き、イネーブル制御信号ENとして低速クロック信号CLKSに遅延を与えた信号を用いることによって、実施の形態1での効果に加えて、半導体集積回路1Eの回路面積を削減することができる。
As described above, according to the fifth embodiment, by removing the enable
[実施の形態6]
図12は、この発明の実施の形態6による半導体集積回路1Fの概略的な構成を示した概略構成図である。
[Embodiment 6]
FIG. 12 is a schematic configuration diagram showing a schematic configuration of a semiconductor integrated
図12を参照して、実施の形態6の半導体集積回路1Fは、高速クロック信号CLKFの立ち上がりに同期して動作する高速回路領域10Fと、低速クロック信号CLKSの立ち上がりに同期して動作する低速回路領域20Fとを備える。
Referring to FIG. 12, semiconductor integrated
実施の形態6の半導体集積回路1Fは、イネーブル信号発生回路29Bが取り除かれ、イネーブル制御信号ENとして遅延素子40を介した低速クロック信号CLKSを用いている点において、実施の形態2の半導体集積回路1Bと異なる。低速クロック信号CLKSに対する遅延は、たとえば配線長を長くすることによって与えることも可能である。このとき、遅延素子40は用いなくても済む。したがって、半導体集積回路1Fは、実施の形態2の半導体集積回路1Bと比べて、回路面積を削減することができる。
The semiconductor integrated
図13は、この発明の実施の形態6による半導体集積回路1Fの回路動作を示したタイミング図である。
FIG. 13 is a timing chart showing a circuit operation of semiconductor integrated
図13を参照して、低速クロック信号CLKSは、時刻t1,t4,t7,t10において立ち下がり、時刻t2,t5,t8,t11において立ち上がる。高速クロック信号CLKFは、立ち上がりが低速クロック信号CLKSと同期しており、単位時間あたりの立ち上がり回数が低速クロック信号CLKSの8倍となっている。信号SBKは、時刻t2,t5,t8,t11において変化する場合、インターフェイス信号IF_Fは、時刻t3,t6,t9,t12において変化する。 Referring to FIG. 13, low-speed clock signal CLKS falls at times t1, t4, t7, and t10, and rises at times t2, t5, t8, and t11. The rising speed of the high-speed clock signal CLKF is synchronized with the low-speed clock signal CLKS, and the number of rising times per unit time is eight times that of the low-speed clock signal CLKS. When the signal SBK changes at times t2, t5, t8, and t11, the interface signal IF_F changes at times t3, t6, t9, and t12.
実施の形態6では、高速クロック信号CLKFと低速クロック信号CLKSとの立ち上がりが同期した時刻t2,t5,t8,t11において、図12のセレクタ30aがフリップフロップ回路11aの出力信号を選択するようにしている。前述のように、実施の形態6では、イネーブル制御信号ENとしてクロック信号CLKSに遅延を与えた信号を用いているため、高速クロック信号CLKFと低速クロック信号CLKSとの立ち上がりが同期した時刻t2,t5,t8,t11において、イネーブル制御信号ENは必ずLレベルとなる。
In the sixth embodiment, the
これにより、図12のフリップフロップ回路11aは、時刻t2,t5,t8,t11において、自己の出力信号を再ループすることになり、インターフェイス信号IF_Fは変化しない。その結果、フリップフロップ回路11eは、高速クロック信号CLKFと低速クロック信号CLKSとの立ち上がりが同期した時刻t2,t5,t8,t11において、十分なホールドマージンをもって、インターフェイス信号IF_Fをサンプリングすることができる。
Accordingly, the flip-
時刻t2,t5,t8,t11において図12のセレクタ30aに選択されなかった信号SBKは、高速クロック信号CLKFの次の立ち上がり時刻において図12のセレクタ30aに選択され、フリップフロップ回路11aからインターフェース信号IF_Fとして出力される。このインターフェイス信号IF_Fは、次の低速クロック信号CLKSの立ち上がりでフリップフロップ回路11eにサンプリングされる。
The signal SBK that has not been selected by the
以上のように、実施の形態6によれば、イネーブル信号発生回路29Bを取り除き、イネーブル制御信号ENとして低速クロック信号CLKSに遅延を与えた信号を用いることによって、実施の形態2での効果に加えて、半導体集積回路1Fの回路面積を削減することができる。
As described above, according to the sixth embodiment, by removing the enable signal generation circuit 29B and using a signal obtained by delaying the low-speed clock signal CLKS as the enable control signal EN, in addition to the effects of the second embodiment. Thus, the circuit area of the semiconductor integrated
なお、以上の実施の形態では、発明の内容を説明する都合上、フリップフロップ回路の数を限定し、さらに、立ち上がりエッジでサンプリングする、すなわちクロック信号の立ち上がりに同期して動作するものとして説明した。しかしながら、本発明はこれらの限定を受けるものではなく、たとえば、フリップフロップ回路の立ち下がりエッジでサンプリングしてもよい。 In the above embodiment, for the purpose of explaining the contents of the invention, the number of flip-flop circuits is limited, and further, sampling is performed at the rising edge, that is, it operates in synchronization with the rising edge of the clock signal. . However, the present invention is not limited to these, and for example, sampling may be performed at the falling edge of the flip-flop circuit.
また、以上の実施の形態では、発明の内容を説明する都合上、クロック信号を2系統とし、回路領域を2つに限定して説明した。しかしながら、本発明は、これらの限定を受けるものではない。 Further, in the above embodiment, for the purpose of explaining the contents of the invention, the description has been given by limiting the number of circuit areas to two with two clock signals. However, the present invention is not limited to these.
また、以上の実施の形態では、発明の内容を説明する都合上、高速クロック信号CLKFの単位時間あたりの立ち上がり回数を低速クロック信号CLKSの8倍として説明した。しかしながら、本発明は、これらの限定を受けるものではなく、高速クロック信号CLKFの周波数が低速クロック信号CLKSの周波数より高ければ、本発明は適用可能である。 In the above embodiments, the number of rising times per unit time of the high-speed clock signal CLKF has been described as eight times that of the low-speed clock signal CLKS for the convenience of describing the contents of the invention. However, the present invention is not limited to these, and the present invention is applicable as long as the frequency of the high-speed clock signal CLKF is higher than the frequency of the low-speed clock signal CLKS.
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
10A〜10F 高速回路領域、11a〜11h,11p〜11s フリップフロップ回路、20A〜20F 低速回路領域、29,29A〜29D イネーブル信号発生回路、21,21a〜21c,22 組合せ回路、30a〜30e セレクタ、291 3ビットカウンタ、292 3ビットフリップフロップ回路、293 インクリメンタ、294 NAND回路。 10A-10F high-speed circuit area, 11a-11h, 11p-11s flip-flop circuit, 20A-20F low-speed circuit area, 29, 29A-29D enable signal generation circuit, 21, 21a-21c, 22 combinational circuit, 30a-30e selector, 291 3-bit counter, 292 3-bit flip-flop circuit, 293 incrementer, 294 NAND circuit.
Claims (7)
前記第1のクロック信号と周波数の異なる第2のクロック信号に同期して動作し、前記インターフェイス信号を受ける第2の回路領域とを備え、
前記第2の回路領域は、
前記第2のクロック信号に同期して動作するフリップフロップ回路と、
前記第1のフリップフロップ回路が前記入力信号を前記組合せ回路に出力するタイミングには前記第2のフリップフロップ回路の出力信号を選択して該第2のフリップフロップ回路に出力し、前記タイミングと異なるタイミングには前記インターフェイス信号を選択して前記第2のフリップフロップ回路に出力する選択回路とを含む、半導体集積回路。 A first circuit region that outputs an interface signal from the combinational circuit, and includes a combinational circuit and a first flip-flop circuit that outputs an input signal to the combinational circuit in synchronization with a first clock signal;
A second circuit region that operates in synchronization with a second clock signal having a frequency different from that of the first clock signal and receives the interface signal;
The second circuit region is
A flip-flop circuit operating in synchronization with the second clock signal;
At the timing when the first flip-flop circuit outputs the input signal to the combinational circuit, the output signal of the second flip-flop circuit is selected and output to the second flip-flop circuit, which is different from the timing. And a selection circuit that selects the interface signal and outputs the selected signal to the second flip-flop circuit.
前記選択回路は、前記イネーブル制御信号に応じて、前記第2のフリップフロップ回路の出力信号および前記インターフェイス信号のいずれか一方を選択し、前記第2のフリップフロップ回路に出力する、請求項1に記載の半導体集積回路。 An enable signal generating circuit that outputs an enable control signal that changes after a predetermined time delay from the change of the second clock signal;
2. The selection circuit according to claim 1, wherein the selection circuit selects one of an output signal of the second flip-flop circuit and the interface signal in accordance with the enable control signal, and outputs the selected signal to the second flip-flop circuit. The semiconductor integrated circuit as described.
第1の組合せ回路と、前記第2のクロック信号と周波数の異なる第1のクロック信号に同期して動作し、前記第2のインターフェイス信号を前記第1の組合せ回路に出力する第1のフリップフロップ回路とを含む第1の回路領域とを備え、
前記第2の回路領域は、
第2の組合せ回路と、
前記第2のクロック信号に同期して動作する第2のフリップフロップ回路と、
前記第1のフリップフロップ回路が前記第2のインターフェイス信号を前記第1の組合せ回路に出力するタイミングには前記第2のフリップフロップ回路の出力信号を選択して該第2のフリップフロップ回路に出力し、前記タイミングと異なるタイミングには前記第2の組合せ回路の出力信号を選択して前記第2のフリップフロップ回路に出力する選択回路とを含み、
前記第2のインターフェイス信号は、前記第2のフリップフロップ回路から出力される、半導体集積回路。 A second circuit region that operates in synchronization with the second clock signal and outputs a second interface signal;
A first flip-flop that operates in synchronization with a first clock signal having a frequency different from that of the second clock signal and outputs the second interface signal to the first combination circuit; And a first circuit region including a circuit,
The second circuit region is
A second combinational circuit;
A second flip-flop circuit that operates in synchronization with the second clock signal;
At the timing when the first flip-flop circuit outputs the second interface signal to the first combinational circuit, the output signal of the second flip-flop circuit is selected and output to the second flip-flop circuit. And a selection circuit that selects an output signal of the second combinational circuit at a timing different from the timing and outputs the output signal to the second flip-flop circuit,
The semiconductor integrated circuit, wherein the second interface signal is output from the second flip-flop circuit.
前記選択回路は、前記イネーブル制御信号に応じて、前記第2のフリップフロップ回路の出力信号および前記インターフェイス信号のいずれか一方を選択し、前記第2のフリップフロップ回路に出力する、請求項4に記載の半導体集積回路。 An enable signal generating circuit that outputs an enable control signal that changes after a predetermined time delay from the change of the second clock signal;
5. The selection circuit according to claim 4, wherein the selection circuit selects one of an output signal of the second flip-flop circuit and the interface signal in accordance with the enable control signal, and outputs the selected signal to the second flip-flop circuit. The semiconductor integrated circuit as described.
第1の組合せ回路と、前記第2のクロック信号と周波数の異なる第1のクロック信号に同期して動作し、前記第2のインターフェイス信号を前記第1の組合せ回路に出力する第1のフリップ回路とを含み、第1のインターフェイス信号を出力する第1の回路領域とを備え、
前記第2の回路領域は、
第2の組合せ回路と、
前記第2のクロック信号に同期して動作する第2のフリップフロップ回路と、
前記第1のフリップフロップ回路が前記第2のインターフェイス信号を前記第1の組合せ回路に出力するタイミングには前記第2のフリップフロップ回路の出力信号を選択して該第2のフリップフロップ回路に出力し、前記タイミングと異なるタイミングには前記第2の組合せ回路の出力信号および前記第1のインターフェイス信号の少なくともいずれか一方を選択して前記第2のフリップフロップ回路に出力する選択回路とを含み、
前記第2のインターフェイス信号は、前記第2の組合せ回路から出力される、半導体集積回路。 A second circuit region that operates in synchronization with the second clock signal and outputs a second interface signal;
A first flip-flop circuit that operates in synchronization with a first clock signal having a frequency different from that of the second clock signal and outputs the second interface signal to the first combination circuit. And a first circuit region for outputting a first interface signal,
The second circuit region is
A second combinational circuit;
A second flip-flop circuit that operates in synchronization with the second clock signal;
At the timing when the first flip-flop circuit outputs the second interface signal to the first combinational circuit, the output signal of the second flip-flop circuit is selected and output to the second flip-flop circuit. And a selection circuit that selects at least one of the output signal of the second combinational circuit and the first interface signal at a timing different from the timing and outputs the selected signal to the second flip-flop circuit,
The semiconductor integrated circuit, wherein the second interface signal is output from the second combinational circuit.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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- 2004-05-06 JP JP2004137269A patent/JP2005321856A/en not_active Withdrawn
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