JP2007198880A - Semiconductor integrated circuit and duty measurement/correction method using same - Google Patents

Semiconductor integrated circuit and duty measurement/correction method using same Download PDF

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智志 土屋
Hirotsugu Kahiro
浩紹 加祥
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To measure and correct the duty of a clock signal accurately without using any external signals. <P>SOLUTION: A semiconductor device 20 has a duty measurement/correction circuit 1 and a PLL circuit 4 as a semiconductor integrated circuit. The duty measurement/correction circuit 1 comprises a duty measurement circuit section 2 and a duty correction circuit section 3, and a clock signal CLKA before correction in which a duty ratio is changed is input. The delay time of the delay circuit of the duty measurement circuit 2 when a signal Out output from the duty measurement circuit section 2 changes from a low level to a high one is measured as the duty of the clock signal CLKA before correction by the duty measurement circuit section 2. In this case, the delay circuit of the duty correction circuit section 3 paired with the delay circuit of the duty measurement circuit section 2 is selected, and the duty of the clock signal CLKA before correction is corrected by the duty correction circuit section 3. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、クロック信号のデューティを測定及び補正する半導体集積回路及びデューティ測定・補正方法に関する。   The present invention relates to a semiconductor integrated circuit and a duty measurement / correction method for measuring and correcting a duty of a clock signal.

デジタルLSIやSoC(System On a Chip)などの半導体装置では、種々のクロック供給回路が用いられ、PLL(Phase Locked Loop)回路(周波数逓倍回路とも呼称される)やDLL(Delay locked Loop)が多用されている。近年、半導体素子の微細化、高集積化の進展に伴い、クロック供給回路から出力されるクロック信号の高周波化が進行し、製造上のばらつきによる回路閾値の変化などにより、クロック信号の周波数及びデューティ変動が発生する可能性がある。このため、クロック信号の周波数及びデューティの高精度な測定及び補正が重要となっている。デューティ測定としては、クロック信号よりも数倍以上大きな周波数を有する外部サンプリングクロック信号を用いて、デューティの高精度な測定が行われている(例えば、特許文献1参照。)。   In semiconductor devices such as digital LSIs and SoCs (System On a Chip), various clock supply circuits are used, and a PLL (Phase Locked Loop) circuit (also called a frequency multiplier circuit) and a DLL (Delay locked Loop) are frequently used. Has been. In recent years, with the progress of miniaturization and higher integration of semiconductor elements, the frequency of clock signals output from clock supply circuits has increased, and the frequency and duty of clock signals have been increased due to changes in circuit thresholds due to manufacturing variations. Variations may occur. For this reason, it is important to measure and correct the frequency and duty of the clock signal with high accuracy. As the duty measurement, a highly accurate measurement of the duty is performed using an external sampling clock signal having a frequency several times larger than that of the clock signal (see, for example, Patent Document 1).

特許文献1などに記載されているクロック信号のデューティ測定では、半導体装置の内部で発生した信号だけではデューティを測定できない、そして、デューティを補正できないという問題点がある。また、最先端のデジタルLSIやSoCの場合、クロック信号が高周波数化されているので、より高速な外部サンプリングクロック信号が必要となるという問題点がある。更に、高精度なデューティ測定及び補正を行うためには回路構成が複雑になり、これらの回路を半導体装置内に設けた場合、半導体装置のコストが上昇し、一方、これらの回路を半導体装置外に設けた場合、評価コストが上昇するという問題点がある。
特開2001−124813号公報(図1及び図2)
In the duty measurement of a clock signal described in Patent Document 1 or the like, there is a problem that the duty cannot be measured only by a signal generated inside the semiconductor device, and the duty cannot be corrected. In the case of a state-of-the-art digital LSI or SoC, there is a problem that a higher-speed external sampling clock signal is required because the clock signal has a higher frequency. In addition, the circuit configuration becomes complicated in order to perform highly accurate duty measurement and correction. If these circuits are provided in a semiconductor device, the cost of the semiconductor device increases, while these circuits are provided outside the semiconductor device. However, there is a problem that the evaluation cost increases.
Japanese Patent Laid-Open No. 2001-124813 (FIGS. 1 and 2)

本発明は、外部信号を用いずにクロック信号のデューティを正確に測定及び補正できる半導体集積回路及びそれを用いたデューティ測定・補正方法を提供する。   The present invention provides a semiconductor integrated circuit capable of accurately measuring and correcting the duty of a clock signal without using an external signal, and a duty measuring and correcting method using the same.

上記目的を達成するために、本発明の一態様の半導体集積回路は、デューティ比50%、50%よりも“High”レベル期間或いは“Low”レベル期間の短いクロック信号と、前記クロック信号を入力し、前記クロック信号を遅延させる遅延時間が異なる複数の遅延手段を有し、出力信号が“Low”レベルから“High”レベルへ変化した直後に選択される前記遅延手段の遅延時間を前記クロック信号のデューティとして測定するデューティ測定回路部とを具備することを特徴とする。   In order to achieve the above object, a semiconductor integrated circuit of one embodiment of the present invention has a duty ratio of 50% and a clock signal having a “High” level period or a “Low” level period shorter than 50% and the clock signal input thereto And a delay time of the delay means selected immediately after the output signal changes from the “Low” level to the “High” level. And a duty measurement circuit unit for measuring the duty as a duty.

更に、上記目的を達成するために、本発明の一態様の半導体集積回路を用いたデューティ測定・補正方法は、デューティ比50%、50%の第1のクロック信号よりも“High”レベル期間或いは“Low”レベル期間の短い第2のクロック信号をデューティ測定回路部及びデューティ補正回路部を入力するステップと、前記デューティ測定回路部に設けられる複数の第1の遅延手段により、前記第2のクロック信号を遅延させ、前記デューティ測定回路部の出力信号が“Low”レベルから“High”レベルへ変化した直後に選択される前記第1の遅延手段の第1の遅延時間を前記第2のクロック信号のデューティとして測定するステップと、前記デューティ補正回路部に設けられ、前記第2のクロック信号を遅延させる複数の第2の遅延手段の中から、前記第1のクロック信号のデューティ50%の時間から前記第1の遅延時間を引いた第2の遅延時間を有する前記第2の遅延手段を選択し、前記第2の遅延時間を用いて前記第2のクロック信号のデューティを補正するステップとを具備することを特徴とする。   Furthermore, in order to achieve the above object, the duty measurement / correction method using the semiconductor integrated circuit of one embodiment of the present invention has a “High” level period or a higher period than the first clock signal with a duty ratio of 50% and 50%. The step of inputting the second clock signal having a short “Low” level period to the duty measurement circuit unit and the duty correction circuit unit, and a plurality of first delay means provided in the duty measurement circuit unit, the second clock signal. The first delay time of the first delay means selected immediately after the signal is delayed and the output signal of the duty measurement circuit section changes from the “Low” level to the “High” level is the second clock signal. Measuring the duty of the second clock signal, and a plurality of second delays provided in the duty correction circuit unit for delaying the second clock signal The second delay means having a second delay time obtained by subtracting the first delay time from a time of 50% duty of the first clock signal is selected from the extension means, and the second delay is selected. And correcting the duty of the second clock signal using time.

本発明によれば、外部信号を用いずにクロック信号のデューティを正確に測定及び補正できる半導体集積回路及びそれを用いたデューティ測定・補正方法を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a semiconductor integrated circuit capable of accurately measuring and correcting the duty of a clock signal without using an external signal, and a duty measuring / correcting method using the same.

以下本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

まず、本発明の実施例1に係る半導体集積回路及びそれを用いたデューティ測定・補正方法について、図面を参照して説明する。図1は半導体装置の構成を示すブロック図である。本実施例では、SoCとしての半導体装置にデューティ測定・補正回路を設けている。   First, a semiconductor integrated circuit according to Embodiment 1 of the present invention and a duty measurement / correction method using the same will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a semiconductor device. In this embodiment, a duty measurement / correction circuit is provided in the semiconductor device as the SoC.

図1に示すように、半導体装置20には、半導体集積回路としてのデューティ測定・補正回路1及びPLL回路4が設けられ、デューティ測定・補正回路1から出力される補正後クロック信号CLKCにもとづいて、半導体装置20内の図示しない各種回路が動作する。   As shown in FIG. 1, the semiconductor device 20 is provided with a duty measurement / correction circuit 1 and a PLL circuit 4 as semiconductor integrated circuits, and based on a corrected clock signal CLKC output from the duty measurement / correction circuit 1. Various circuits (not shown) in the semiconductor device 20 operate.

デューティ測定・補正回路1は、デューティ測定回路部2及びデューティ補正回路部3から構成され、PLL回路4から出力され、製造上のバラツキによる回路閾値変化などによりデューティ比50%、50%である理想的なクロック信号CLKに対して、デューティ比が変化した補正前クロック信号CLKAが入力される。ここで、PLL回路4から出力される補正前クロック信号CLKAの周波数は、例えば、800MHzと高速な信号である。   The duty measurement / correction circuit 1 includes a duty measurement circuit unit 2 and a duty correction circuit unit 3, and is output from the PLL circuit 4 and has an ideal duty ratio of 50% and 50% due to a change in circuit threshold due to manufacturing variations. An uncorrected clock signal CLKA having a changed duty ratio is input to a typical clock signal CLK. Here, the frequency of the pre-correction clock signal CLKA output from the PLL circuit 4 is a high-speed signal, for example, 800 MHz.

デューティ測定回路部2は、遅延回路DA1乃至DAn、XOR回路EX1、フリップフロップFF1乃至3、インバータINV1、インバータINV2、セレクタSEL1、及びセレクタSEL2から構成されている。   The duty measurement circuit unit 2 includes delay circuits DA1 to DAn, XOR circuit EX1, flip-flops FF1 to FF3, inverter INV1, inverter INV2, selector SEL1, and selector SEL2.

インバータINV2は、補正前クロック信号CLKAを入力し、その反転信号をセレクタSEL2に出力する。セレクタSEL2は、補正前クロック信号CLKA及びその反転信号を入力し、制御信号SGBにもとづいていずれかの信号を選択して補正前クロック信号CLKBとして出力する。   The inverter INV2 receives the pre-correction clock signal CLKA and outputs the inverted signal to the selector SEL2. The selector SEL2 receives the pre-correction clock signal CLKA and its inverted signal, selects one of the signals based on the control signal SGB, and outputs it as the pre-correction clock signal CLKB.

リセット機能付きフリップフロップFF1は、セレクタSEL2と遅延回路DA1乃至DAnの間に設けられ、補正前クロック信号CLKBをクロックとして入力し、出力された信号はインバータINV1で反転され、反転された信号が再度データとして入力される。フリップフロップFF1は、補正前クロック信号CLKBが立ち上がるときにデータをラッチする。そして、リセット機能付きフリップフロップFF1は、リセット信号を入力して、リセット信号の信号レベルに応じて、信号Aを出力する。   The flip-flop FF1 with a reset function is provided between the selector SEL2 and the delay circuits DA1 to DAn, inputs the pre-correction clock signal CLKB as a clock, the output signal is inverted by the inverter INV1, and the inverted signal is again Input as data. The flip-flop FF1 latches data when the pre-correction clock signal CLKB rises. The flip-flop FF1 with a reset function receives a reset signal and outputs a signal A according to the signal level of the reset signal.

遅延回路DA1乃至遅延回路DAnは、リセット機能付きフリップフロップFF1とセレクタSEL1の間に並列してn個設けられ、リセット機能付きフリップフロップFF1から出力された信号Aを所定期間遅延させる役目をする。   The delay circuits DA1 to DAn are provided in parallel between the reset function flip-flop FF1 and the selector SEL1, and serve to delay the signal A output from the reset function flip-flop FF1 for a predetermined period.

ここで、遅延回路DA1乃至DAnには、例えば、インバータを最小遅延単位とするインバータチェーンを用いるのが好ましい。そして、インバータチェーンを構成するインバータの数はそれぞれ偶数個に設定するのが好ましい。遅延回路DA1乃至DAnの遅延時間の算出方法は、例えば、デバイスデータから回路シミュレータであるSPICE(Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis)を用いて算出、或いはTEG(Test Element Group)評価から得られるデータなどを用いて算出してもよい。なお、デューティ測定回路部2に設けられているXOR回路EX1、フリップフロップFF1乃至3、インバータINV1、インバータINV2、セレクタSEL1、及びセレクタSEL2の遅延時間は、遅延回路DA1乃至DAnの遅延時間よりも十分短い。   Here, it is preferable to use, for example, an inverter chain having an inverter as a minimum delay unit for the delay circuits DA1 to DAn. The number of inverters constituting the inverter chain is preferably set to an even number. The delay time of the delay circuits DA1 to DAn is calculated by using, for example, SPICE (Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis) which is a circuit simulator from device data, or data obtained from TEG (Test Element Group) evaluation. May be used. Note that the delay time of the XOR circuit EX1, the flip-flops FF1 to FF3, the inverter INV1, the inverter INV2, the selector SEL1, and the selector SEL2 provided in the duty measurement circuit unit 2 is sufficiently longer than the delay times of the delay circuits DA1 to DAn. short.

セレクタSEL1は、遅延回路DA1乃至DAnとフリップフロップFF3の間に設けられ、制御信号SGAを入力し、この制御信号SGAにもとづいて遅延回路DA1乃至DAnのいずれかを選択し、信号Aより所定時間遅延した信号ADを出力する。   The selector SEL1 is provided between the delay circuits DA1 to DAn and the flip-flop FF3, receives the control signal SGA, selects one of the delay circuits DA1 to DAn based on the control signal SGA, and receives a predetermined time from the signal A. A delayed signal AD is output.

フリップフロップFF2は、フリップフロップFF1とXOR回路EX1の間に設けられ、補正前クロック信号CLKBをクロックとして入力し、補正前クロック信号CLKBが立ち下がるときに信号Aデータをラッチし、信号Bを出力する。   The flip-flop FF2 is provided between the flip-flop FF1 and the XOR circuit EX1, inputs the uncorrected clock signal CLKB as a clock, latches the signal A data when the uncorrected clock signal CLKB falls, and outputs the signal B To do.

フリップフロップFF3は、セレクタSEL2とXOR回路EX1の間に設けられ、補正前クロック信号CLKBをクロックとして入力し、補正前クロック信号CLKBが立ち下がるときに信号ADデータをラッチし、信号Cを出力する。   The flip-flop FF3 is provided between the selector SEL2 and the XOR circuit EX1, inputs the uncorrected clock signal CLKB as a clock, latches the signal AD data when the uncorrected clock signal CLKB falls, and outputs the signal C .

XOR回路EX1は、フリップフロップFF2から出力される信号BとフリップフロップFF3から出力される信号Cを入力し、論理演算した信号Outを出力する。この信号Outは、デューティ測定用として用いられる。ここで、XOR回路EX1は、フリップフロップFF2の信号BレベルとフリップフロップFF3の信号Cレベルとが異なる場合、“High”レベルの信号を出力し、フリップフロップFF2の信号BレベルとフリップフロップFF3の信号Bレベルとが同一の場合、“Low”レベルの信号を出力する。なお、XOR回路は、Exclusive−OR回路、EX−OR回路、或いはEx−ORとも呼称される。   The XOR circuit EX1 receives the signal B output from the flip-flop FF2 and the signal C output from the flip-flop FF3, and outputs a logically output signal Out. This signal Out is used for duty measurement. Here, when the signal B level of the flip-flop FF2 is different from the signal C level of the flip-flop FF3, the XOR circuit EX1 outputs a “High” level signal, and the signal B level of the flip-flop FF2 and the flip-flop FF3 When the signal B level is the same, a “Low” level signal is output. Note that the XOR circuit is also referred to as an Exclusive-OR circuit, an EX-OR circuit, or an Ex-OR.

デューティ補正回路3は、遅延回路DB1乃至DBn、2入力AND回路AND1、2入力OR回路OR1、セレクタSEL3、及びセレクタSEL4から構成されている。   The duty correction circuit 3 includes delay circuits DB1 to DBn, a 2-input AND circuit AND1, an 2-input OR circuit OR1, a selector SEL3, and a selector SEL4.

遅延回路DB1乃至遅延回路DBnは、それぞれ補正前クロック信号CLKAを入力し、所定時間補正前クロック信号CLKAを遅延させる。ここで、遅延回路DB1乃至DBnには、例えば、インバータを最小遅延単位とするインバータチェーンを用いるのが好ましい。そして、インバータチェーンを構成するインバータの数はそれぞれ偶数個に設定するのが好ましい。遅延回路DB1乃至DBnの遅延時間の算出方法は、例えば、デバイスデータから回路シミュレータであるSPICEを用いて算出、或いはTEG評価から得られるデータなどを用いて算出してもよい。なお、デューティ補正回路部3に設けられている2入力AND回路AND1、2入力OR回路OR1、セレクタSEL3、及びセレクタSEL4の遅延時間は、遅延回路DB1乃至DBnの遅延時間よりも十分短い。   Each of the delay circuits DB1 to DBn receives the pre-correction clock signal CLKA and delays the pre-correction clock signal CLKA for a predetermined time. Here, for example, an inverter chain having an inverter as a minimum delay unit is preferably used for the delay circuits DB1 to DBn. The number of inverters constituting the inverter chain is preferably set to an even number. As a method for calculating the delay times of the delay circuits DB1 to DBn, for example, the device data may be calculated using SPICE, which is a circuit simulator, or may be calculated using data obtained from TEG evaluation. Note that the delay times of the two-input AND circuit AND1, the two-input OR circuit OR1, the selector SEL3, and the selector SEL4 provided in the duty correction circuit unit 3 are sufficiently shorter than the delay times of the delay circuits DB1 to DBn.

セレクタSEL3は、遅延回路DB1乃至DBnと2入力OR回路OR1の間に設けられ、制御信号SGAを入力し、この制御信号SGAにもとづいて遅延回路DA1乃至DAnのいずれかを選択し、補正前クロック信号CLKAより所定時間遅延した信号Dを出力する。   The selector SEL3 is provided between the delay circuits DB1 to DBn and the two-input OR circuit OR1, receives the control signal SGA, selects one of the delay circuits DA1 to DAn based on the control signal SGA, and outputs a pre-correction clock. A signal D delayed by a predetermined time from the signal CLKA is output.

2入力OR回路OR1は、セレクタSEL3とセレクタSEL4の間に設けられ、補正前クロック信号CLKAと信号Dを入力し、論理演算した信号Eを出力する。ここで、信号Eの信号は、補正前クロック信号CLKAと信号Dが“Low”レベルのとき“Low”レベルとなり、それ以外は“High”レベルとなる。   The 2-input OR circuit OR1 is provided between the selectors SEL3 and SEL4, receives the pre-correction clock signal CLKA and the signal D, and outputs a logically calculated signal E. Here, the signal E becomes “Low” level when the pre-correction clock signal CLKA and the signal D are “Low” level, and otherwise becomes “High” level.

2入力AND回路AND1は、補正前クロック信号CLKAと信号Dを入力し、論理演算した信号Fを出力する。ここで、信号Fの信号は、補正前クロック信号CLKAと信号Dが“High”レベルのとき“High”レベルとなり、それ以外は“Low”レベルとなる。   The 2-input AND circuit AND1 receives the pre-correction clock signal CLKA and the signal D, and outputs a signal F obtained by logical operation. Here, the signal F becomes “High” level when the pre-correction clock signal CLKA and the signal D are “High” level, and becomes “Low” level otherwise.

セレクタSEL4は、制御信号SGBを入力し、この制御信号SGBにもとづいて信号E或いは信号Fのいずれかを選択し、補正後クロック信号CLKCとして出力される。   The selector SEL4 receives the control signal SGB, selects either the signal E or the signal F based on the control signal SGB, and outputs it as the corrected clock signal CLKC.

次に、デューティ測定・補正回路の動作について図2乃至図6を参照して説明する、図2はクロック信号のデューティと遅延回路の遅延時間の関係を示す図、図3は遅延回路の遅延時間の程度を示す図、図4はデューティの測定・補正におけるクロック信号の“High”レベル期間と“Low”レベル期間の切り替えを示す図、図4(a)は“High”レベル期間の補正を示す図、図4(b)は“Low”レベル期間の補正を示す図、図5はクロック信号の“High”レベル期間を用いたデューティ測定・補正回路の動作を示すタイミングチャート、図5(a)は補正前クロック信号の“High”レベル期間より遅延時間の短い遅延回路を選択した場合のデューティ測定回路部の動作を示すタイミングチャート、図5(b)は補正前クロック信号の“High”レベル期間よりも遅延時間の長い遅延回路を選択した場合のデューティ測定・補正回路の動作を示すタイミングチャート、図6はクロック信号の“Low”レベル期間を用いたデューティ測定・補正回路の動作を示すタイミングチャート、図6(a)は補正前クロック信号の“Low”レベル期間より遅延時間の短い遅延回路を選択した場合のデューティ測定回路部の動作を示すタイミングチャート、図6(b)は補正前クロック信号の“Low”レベル期間よりも遅延時間の長い遅延回路を選択した場合のデューティ測定・補正回路の動作を示すタイミングチャートである。   Next, the operation of the duty measurement / correction circuit will be described with reference to FIGS. 2 to 6. FIG. 2 shows the relationship between the duty of the clock signal and the delay time of the delay circuit, and FIG. 3 shows the delay time of the delay circuit. FIG. 4 is a diagram showing switching between the “High” level period and the “Low” level period of the clock signal in the duty measurement / correction, and FIG. 4A shows the correction of the “High” level period. FIG. 4B is a diagram illustrating correction of the “Low” level period, FIG. 5 is a timing chart illustrating the operation of the duty measurement / correction circuit using the “High” level period of the clock signal, and FIG. Is a timing chart showing the operation of the duty measurement circuit section when a delay circuit having a delay time shorter than the “High” level period of the clock signal before correction is selected, and FIG. FIG. 6 is a timing chart showing the operation of the duty measurement / correction circuit when a delay circuit having a delay time longer than the “High” level period of the lock signal is selected. FIG. 6 shows the duty measurement using the “Low” level period of the clock signal. FIG. 6A is a timing chart showing the operation of the correction circuit, and FIG. 6A is a timing chart showing the operation of the duty measurement circuit section when a delay circuit having a delay time shorter than the “Low” level period of the pre-correction clock signal is selected. (B) is a timing chart showing the operation of the duty measurement / correction circuit when a delay circuit having a longer delay time than the “Low” level period of the pre-correction clock signal is selected.

図2に示すように、理想的なクロック信号CLKは、“High”レベル期間THのデューティが50%で、“Low”レベル期間TLのデューティが50%で、TH=TLである。既知であるクロック信号CLKに対し、遅延回路DAの遅延時間TDAと遅延回路DBの遅延時間TDBの和を、
TL、TH=TDA+TDB・・・・・・・・・・・・・式(1)
と設定する。ここでは、和を“Low”レベル期間TLとしている。
As shown in FIG. 2, the ideal clock signal CLK has a duty of 50% for the “High” level period TH, a duty of 50% for the “Low” level period TL, and TH = TL. For the known clock signal CLK, the sum of the delay time T DA of the delay circuit DA and the delay time T DB of the delay circuit DB is
TL, TH = T DA + T DB ............ Formula (1)
And set. Here, the sum is the “Low” level period TL.

図3に示すように、遅延回路DAnの遅延時間TDAnを最大にし、徐々に遅延時間を減少させ、遅延回路DA1の遅延時間TDA1を最小に設定する。一方、遅延回路DB1の遅延時間TDA1を最大にし、徐々に遅延時間を減少させ、遅延回路DAnの遅延時間TDAnを最小に設定する。遅延回路DAと遅延回路DBは、制御信号SGAで選択され、例えば、遅延回路DA1と遅延回路DB1とが選択される。なお、遅延回路ごとの遅延時間間隔を、
DAm+1−TDAm=TDBm−TDBm+1・・・・式(2)
と同一に設定するのが好ましい。ここで、mの値は1から(n−1)である。
As shown in FIG. 3, the maximum delay time T DAn of the delay circuit DAn, gradually reducing the delay time, to set the delay time T DA1 of the delay circuit DA1 minimized. On the other hand, the delay time T DA1 of the delay circuit DB1 is maximized, the delay time is gradually decreased, and the delay time T DAn of the delay circuit DAn is set to the minimum. The delay circuit DA and the delay circuit DB are selected by the control signal SGA. For example, the delay circuit DA1 and the delay circuit DB1 are selected. The delay time interval for each delay circuit is
T DAm + 1 −T DAm = T DBm −T DBm + 1 ... (2)
It is preferable to set the same. Here, the value of m is 1 to (n−1).

図4(a)に示すように、補正前クロック信号CLKAの“High”レベル期間がクロック信号の“High”レベル期間TH(50%)に対して短い場合、遅延回路を選択して“High”レベル期間を補正してクロック信号の“High”レベル期間TH(50%)に近づける。   As shown in FIG. 4A, when the “High” level period of the pre-correction clock signal CLKA is shorter than the “High” level period TH (50%) of the clock signal, the delay circuit is selected and “High” is selected. The level period is corrected to approach the “High” level period TH (50%) of the clock signal.

一方、図4(b)に示すように、補正前クロック信号CLKAの“Low”レベル期間がクロック信号CLKの“Low”レベル期間TL(50%)に対して短い場合、遅延回路を選択して“Low”レベル期間を補正してクロック信号CLKの“Low”レベル期間TL(50%)に近づける。なお、“High”レベル期間の補正と“Low”レベル期間の補正の選択は、制御信号SGBにもとづいて行われる。   On the other hand, as shown in FIG. 4B, when the “Low” level period of the pre-correction clock signal CLKA is shorter than the “Low” level period TL (50%) of the clock signal CLK, the delay circuit is selected. The “Low” level period is corrected to approach the “Low” level period TL (50%) of the clock signal CLK. Note that the selection of the correction for the “High” level period and the correction for the “Low” level period is performed based on the control signal SGB.

図5(a)に示すように、補正前クロック信号の“High”レベル期間より遅延時間の短い遅延回路を選択した場合のデューティ測定では、まず、制御信号SGBにもとづいて、セレクタSEL2は補正前クロック信号CLKAを選択し、補正前クロック信号CLKBとして出力する。   As shown in FIG. 5A, in the duty measurement when a delay circuit having a delay time shorter than the “High” level period of the pre-correction clock signal is selected, first, the selector SEL2 performs the pre-correction based on the control signal SGB. The clock signal CLKA is selected and output as the pre-correction clock signal CLKB.

次に、リセット付きフリップフロップFF1は、リセット信号にもとづいてリセットの解除を行い、補正前クロック信号CLKAをクロックとして入力し、信号Aを出力する。ここで、補正前クロック信号CLKAが“Low”から“High“に立ち上がる時に、データがラッチされるので信号Aは補正前クロック信号CLKAよりも2倍の周期を有する。   Next, the flip-flop with reset FF1 cancels the reset based on the reset signal, inputs the pre-correction clock signal CLKA as a clock, and outputs the signal A. Here, since the data is latched when the pre-correction clock signal CLKA rises from “Low” to “High”, the signal A has a cycle twice that of the pre-correction clock signal CLKA.

続いて、セレクタSEL1は、制御信号SGAにもとづいて、遅延回路DA1乃至DAnのいずれかを選択する。セレクタSEL1から信号Aよりも所定時間(TDA)遅延された信号ADが出力される。ここで、遅延回路DAの遅延時間TDAは補正前クロック信号CLKAの“High”レベル期間よりも短い。 Subsequently, the selector SEL1 selects any one of the delay circuits DA1 to DAn based on the control signal SGA. A signal AD delayed from the signal A by a predetermined time (T DA ) is output from the selector SEL1. Here, the delay time T DA of the delay circuit DA is shorter than the “High” level period of the pre-correction clock signal CLKA.

そして、フリップフロップFF2は、補正前クロック信号CLKBをクロックとして入力し、信号Aをデータ信号として入力する。補正前クロック信号CLKAが“High”から“Low“に立ち下がるとき、”High”レベルの信号AがラッチされてフリップフロップFF2から“High”レベルの信号Bが出力される。フリップフロップFF3は、補正前クロック信号CLKBをクロックとして入力し、信号ADをデータ信号として入力する。補正前クロック信号CLKAが“High”から“Low“に立ち下がるとき、”High”レベルの信号ADがラッチされてフリップフロップFF3から“High”レベルの信号Cが出力される。ここで、信号Bと信号Cは周期及びレベルが同一な同期信号となる。   The flip-flop FF2 receives the pre-correction clock signal CLKB as a clock and the signal A as a data signal. When the pre-correction clock signal CLKA falls from "High" to "Low", the "High" level signal A is latched, and the "High" level signal B is output from the flip-flop FF2. The flip-flop FF3 inputs the pre-correction clock signal CLKB as a clock and the signal AD as a data signal. When the pre-correction clock signal CLKA falls from “High” to “Low”, the “High” level signal AD is latched, and the “High” level signal C is output from the flip-flop FF3. Here, the signal B and the signal C are synchronous signals having the same period and level.

次に、XOR回路EX1は、信号B及び信号Cを入力し、論理演算した信号を信号Outとして出力する。信号Bと信号Cは周期及びレベルが同一な同期信号なので、信号Outは“Low”レベルとなり、その信号はデューティ測定・補正回路1の外部から観測可能となる。   Next, the XOR circuit EX1 receives the signal B and the signal C, and outputs a signal obtained by logical operation as the signal Out. Since the signal B and the signal C are synchronous signals having the same period and level, the signal Out is at the “Low” level, and the signal can be observed from outside the duty measurement / correction circuit 1.

図5(b)に示すように、補正前クロック信号の“High”レベル期間よりも遅延時間の長い遅延回路を選択した場合のデューティ測定・補正では、補正前クロック信号CLKAが2入力AND回路AND1と2入力OR回路OR1に入力される。   As shown in FIG. 5B, in the duty measurement / correction when the delay circuit having a delay time longer than the “High” level period of the pre-correction clock signal is selected, the pre-correction clock signal CLKA is converted into the 2-input AND circuit AND1. Are input to the 2-input OR circuit OR1.

次に、補正前クロック信号CLKAの“High”レベル期間よりも遅延時間の長い遅延回路DAが、制御信号SGAにもとづいてセレクタ1で選択され、所定時間遅延された信号ADがセレクタSEL1から出力される。このとき、クロック信号CLKの“High”レベル期間TH(50%)から遅延回路DAの遅延時間TDA分だけ引き算された遅延時間TDBを有する遅延回路DBが制御信号SGAにもとづいてセレクタ3で選択され、所定時間遅延された信号DがセレクタSEL3から出力される。 Next, the delay circuit DA having a delay time longer than the “High” level period of the pre-correction clock signal CLKA is selected by the selector 1 based on the control signal SGA, and the signal AD delayed by a predetermined time is output from the selector SEL1. The At this time, the delay circuit DB having the delay time T DB subtracted by the delay time T DA of the delay circuit DA from the “High” level period TH (50%) of the clock signal CLK is selected by the selector 3 based on the control signal SGA. A signal D selected and delayed by a predetermined time is output from the selector SEL3.

続いて、フリップフロップFF3は、補正前クロック信号CLKBをクロックとして入力し、信号ADをデータ信号として入力する。補正前クロック信号CLKAが“High”から“Low“に立ち下がるとき、”Low”レベルの信号ADがラッチされてフリップフロップFF3から“Low”レベルの信号Cが出力される。このとき、フリップフロップFF2から出力される信号Bは“High”レベルであり、信号Cは信号Bの反転信号となる。   Subsequently, the flip-flop FF3 inputs the pre-correction clock signal CLKB as a clock and the signal AD as a data signal. When the pre-correction clock signal CLKA falls from “High” to “Low”, the “Low” level signal AD is latched, and the “Low” level signal C is output from the flip-flop FF3. At this time, the signal B output from the flip-flop FF2 is at the “High” level, and the signal C is an inverted signal of the signal B.

次に、XOR回路EX1は、信号B及び信号Cを入力し、論理演算した信号を信号Outとして出力する。信号Cは信号Bの反転信号なので、信号Outは“High”レベルとなり、その信号はデューティ測定・補正回路1の外部から観測可能となる。   Next, the XOR circuit EX1 receives the signal B and the signal C, and outputs a signal obtained by logical operation as the signal Out. Since the signal C is an inverted signal of the signal B, the signal Out is at “High” level, and the signal can be observed from outside the duty measurement / correction circuit 1.

このことから、信号Outが“Low”レベルから“High”レベルに変化直後の遅延回路DAの遅延時間TDAが補正前クロック信号CLKAの“High”レベル期間にもっとも近い値となる。つまり、遅延回路DAの数nを増大させれば、遅延回路DAの遅延時間TDAを補正前クロック信号の“High”レベル期間とほぼ同一にすることが可能となる。遅延回路DAの数nは、補正前クロック信号CLKAの測定に要求されるレベルに応じて適宜選択すればよい。セレクタSEL1は、補正前クロック信号CLKAのデューティにもっとも近い値を有する遅延回路を選択する選択手段として機能している。 Therefore, the signal Out is most close to the "High" level period of the delay time T DA is the uncorrected clock signal CLKA of the delay circuit DA immediately changes to "High" level from "Low" level. That, if increasing the number n of the delay circuit DA, it is possible to substantially the same as the "High" level period of the correction clock signal before the delay time T DA of the delay circuit DA. The number n of the delay circuits DA may be appropriately selected according to the level required for the measurement of the pre-correction clock signal CLKA. The selector SEL1 functions as a selection unit that selects a delay circuit having a value closest to the duty of the pre-correction clock signal CLKA.

続いて、補正前クロック信号の“High”レベル期間にもっとも近い遅延回路DAを選択する制御信号SGAを用いて、遅延回路DBを選択する。遅延回路DBの遅延時間TDBだけ遅延された信号DがセレクタSEL3から出力される。 Subsequently, the delay circuit DB is selected using the control signal SGA for selecting the delay circuit DA closest to the “High” level period of the pre-correction clock signal. Delay time T DB delayed signal D of the delay circuit DB is outputted from the selector SEL3.

そして、2入力OR回路OR1は、信号Dと補正前クロック信号CLKAを入力し、論理演算して信号Eを出力する。2入力AND回路AND1は、信号Dと補正前クロック信号CLKAを入力し、論理演算して信号Fを出力する。ここで、信号Eの“High”レベル期間はクロック信号CLKの“High”レベル期間TH(50%)とほぼ同一になる。   The 2-input OR circuit OR1 receives the signal D and the pre-correction clock signal CLKA, performs a logical operation, and outputs a signal E. The 2-input AND circuit AND1 receives the signal D and the pre-correction clock signal CLKA, performs a logical operation, and outputs a signal F. Here, the “High” level period of the signal E is substantially the same as the “High” level period TH (50%) of the clock signal CLK.

次に、セレクタSEL4は、信号Eと信号Fを入力し、制御信号SGBにもとづいて信号Eを選択して補正後信号CLKCとして出力する。この補正後クロック信号CLKCは、半導体装置20内に設けられている図示しない各種回路の動作に必要なクロック信号として使用される。セレクタSEL3は、補正前クロック信号CLKAの補正に必要な遅延回路を選択する選択手段として機能している。   Next, the selector SEL4 receives the signal E and the signal F, selects the signal E based on the control signal SGB, and outputs it as the corrected signal CLKC. The corrected clock signal CLKC is used as a clock signal necessary for the operation of various circuits (not shown) provided in the semiconductor device 20. The selector SEL3 functions as selection means for selecting a delay circuit necessary for correcting the pre-correction clock signal CLKA.

ここで、デューティ補正時、リセット信号を用いてフリップフロップFF1の動作を停止させてもよい。この場合、セレクタSEL2及びインバータINV2以外のデューティ測定回路部2の動作が停止するので省電力化が図れる。なお、遅延回路DAの数nは、補正前クロック信号CLKAの補正に要求されるレベルに応じて適宜選択すればよい。   Here, at the time of duty correction, the operation of the flip-flop FF1 may be stopped using a reset signal. In this case, since the operations of the duty measurement circuit unit 2 other than the selector SEL2 and the inverter INV2 are stopped, power saving can be achieved. Note that the number n of the delay circuits DA may be appropriately selected according to the level required for the correction of the pre-correction clock signal CLKA.

図6(a)に示すように、補正前クロック信号の“Low”レベル期間より遅延時間の短い遅延回路を選択した場合のデューティ測定では、まず、制御信号SGBにもとづいて、セレクタSEL2はインバータINV2により反転された補正前クロック信号CLKAの反転信号を選択し、補正前クロック信号CLKBとして出力する。   As shown in FIG. 6A, in the duty measurement when the delay circuit having a delay time shorter than the “Low” level period of the pre-correction clock signal is selected, first, the selector SEL2 is connected to the inverter INV2 based on the control signal SGB. The inverted signal of the pre-correction clock signal CLKA inverted by is selected and output as the pre-correction clock signal CLKB.

次に、リセット付きフリップフロップFF1は、リセット信号にもとづいてリセットの解除を行い、補正前クロック信号CLKAの反転信号をクロックとして入力し、信号Aを出力する。ここで、補正前クロック信号CLKAが“High”から“Low“に立ち下がる時に、データがラッチされるので信号Aは補正前クロック信号CLKAよりも2倍の周期を有する。   Next, the flip-flop FF1 with reset cancels the reset based on the reset signal, inputs the inverted signal of the pre-correction clock signal CLKA as a clock, and outputs the signal A. Here, since the data is latched when the pre-correction clock signal CLKA falls from “High” to “Low”, the signal A has a cycle twice that of the pre-correction clock signal CLKA.

続いて、セレクタSEL1は、制御信号SGAにもとづいて、遅延回路DA1乃至DAnのいずれかを選択する。セレクタSEL1から信号Aよりも所定時間(TDA)遅延された信号ADが出力される。ここで、遅延回路DAの遅延時間TDAは補正前クロック信号CLKAの“Low”レベル期間よりも短い。 Subsequently, the selector SEL1 selects any one of the delay circuits DA1 to DAn based on the control signal SGA. A signal AD delayed from the signal A by a predetermined time (T DA ) is output from the selector SEL1. Here, the delay time T DA of the delay circuit DA is shorter than the “Low” level period of the pre-correction clock signal CLKA.

そして、フリップフロップFF2は、補正前クロック信号CLKBをクロックとして入力し、信号Aをデータ信号として入力する。補正前クロック信号CLKAが“Low”から“High“に立ち上がるとき、”Low”レベルの信号AがラッチされてフリップフロップFF2から“Low”レベルの信号Bが出力される。フリップフロップFF3は、補正前クロック信号CLKBをクロックとして入力し、信号ADをデータ信号として入力する。補正前クロック信号CLKAが“Low”から“High“に立ち上がるとき、”Low”レベルの信号ADがラッチされてフリップフロップFF3から“Low”レベルの信号Cが出力される。ここで、信号Bと信号Cは周期及びレベルが同一な同期信号となる。   The flip-flop FF2 receives the pre-correction clock signal CLKB as a clock and the signal A as a data signal. When the pre-correction clock signal CLKA rises from "Low" to "High", the "Low" level signal A is latched and the "Low" level signal B is output from the flip-flop FF2. The flip-flop FF3 inputs the pre-correction clock signal CLKB as a clock and the signal AD as a data signal. When the pre-correction clock signal CLKA rises from “Low” to “High”, the “Low” level signal AD is latched, and the “Low” level signal C is output from the flip-flop FF3. Here, the signal B and the signal C are synchronous signals having the same period and level.

次に、XOR回路EX1は、信号B及び信号Cを入力し、論理演算した信号を信号Outとして出力する。信号Bと信号Cは周期及びレベルが同一な同期信号なので、信号Outは“Low”レベルとなり、その信号はデューティ測定・補正回路1の外部から観測可能となる。   Next, the XOR circuit EX1 receives the signal B and the signal C, and outputs a signal obtained by logical operation as the signal Out. Since the signal B and the signal C are synchronous signals having the same period and level, the signal Out is at the “Low” level, and the signal can be observed from outside the duty measurement / correction circuit 1.

図6(b)に示すように、補正前クロック信号の“Low”レベル期間よりも遅延時間の長い遅延回路を選択した場合のデューティ測定・補正では、補正前クロック信号CLKAが2入力AND回路AND1と2入力OR回路OR1に入力される。   As shown in FIG. 6B, in the duty measurement / correction when the delay circuit having a delay time longer than the “Low” level period of the pre-correction clock signal is selected, the pre-correction clock signal CLKA is converted into the 2-input AND circuit AND1. Are input to the 2-input OR circuit OR1.

次に、補正前クロック信号CLKAの“Low”レベル期間よりも遅延時間の長い遅延回路DAが、制御信号SGAにもとづいてセレクタ1で選択され、所定時間遅延された信号ADがセレクタSEL1から出力される。このとき、クロック信号CLKの“Low”レベル期間TL(50%)から遅延回路DAの遅延時間TDA分だけ引き算された遅延時間TDBを有する遅延回路DBが制御信号SGAにもとづいてセレクタ3で選択され、所定時間遅延された信号DがセレクタSEL3から出力される。 Next, the delay circuit DA having a delay time longer than the “Low” level period of the pre-correction clock signal CLKA is selected by the selector 1 based on the control signal SGA, and the signal AD delayed by a predetermined time is output from the selector SEL1. The At this time, the delay circuit DB having the delay time T DB subtracted by the delay time T DA of the delay circuit DA from the “Low” level period TL (50%) of the clock signal CLK is selected by the selector 3 based on the control signal SGA. A signal D selected and delayed by a predetermined time is output from the selector SEL3.

続いて、フリップフロップFF3は、補正前クロック信号CLKBをクロックとして入力し、信号ADをデータ信号として入力する。補正前クロック信号CLKAが“Low”から“High“に立ち上がるとき、”High”レベルの信号ADがラッチされてフリップフロップFF3から“High”レベルの信号Cが出力される。このとき、フリップフロップFF2から出力される信号Bは“Low”レベルであり、信号Cは信号Bの反転信号となる。   Subsequently, the flip-flop FF3 inputs the pre-correction clock signal CLKB as a clock and the signal AD as a data signal. When the pre-correction clock signal CLKA rises from “Low” to “High”, the “High” level signal AD is latched, and the “High” level signal C is output from the flip-flop FF3. At this time, the signal B output from the flip-flop FF2 is at the “Low” level, and the signal C is an inverted signal of the signal B.

次に、XOR回路EX1は、信号B及び信号Cを入力し、論理演算した信号を信号Outとして出力される。信号Cは信号Bの反転信号なので、信号Outは“High”レベルとなり、その信号はデューティ測定・補正回路1の外部から観測可能となる。   Next, the XOR circuit EX1 receives the signal B and the signal C, and outputs a logically operated signal as the signal Out. Since the signal C is an inverted signal of the signal B, the signal Out is at “High” level, and the signal can be observed from outside the duty measurement / correction circuit 1.

このことから、信号Outが“Low”レベルから“High”レベルに変化直後の遅延回路DAの遅延時間TDAが補正前クロック信号CLKAの“Low”レベル期間にもっとも近い値となる。つまり、遅延回路DAの数nを増大させれば遅延回路DAの遅延時間TDAが補正前クロック信号の“Low”レベル期間とほぼ同一となる。遅延回路DAの数nは、補正前クロック信号CLKAの測定に要求されるレベルに応じて適宜選択すればよい。 Therefore, the signal Out is most close to the "Low" level period of the delay time T DA is the uncorrected clock signal CLKA of the delay circuit DA immediately changes to "High" level from "Low" level. That is, if the number n of the delay circuits DA is increased, the delay time T DA of the delay circuit DA becomes substantially the same as the “Low” level period of the clock signal before correction. The number n of the delay circuits DA may be appropriately selected according to the level required for the measurement of the pre-correction clock signal CLKA.

続いて、補正前クロック信号の“Low”レベル期間にもっとも近い遅延回路DAを選択する制御信号SGAを用いて、遅延回路DBを選択する。遅延回路DBの遅延時間TDBだけ遅延された信号DがセレクタSEL3から出力される。 Subsequently, the delay circuit DB is selected using the control signal SGA that selects the delay circuit DA closest to the “Low” level period of the pre-correction clock signal. Delay time T DB delayed signal D of the delay circuit DB is outputted from the selector SEL3.

そして、2入力OR回路OR1は、信号Dと補正前クロック信号CLKAを入力し、論理演算して信号Eを出力する。2入力AND回路AND1は、信号Dと補正前クロック信号CLKAを入力し、論理演算して信号Fを出力する。ここで、信号Fの“Low”レベル期間はクロック信号CLKの“Low”レベル期間TL(50%)とほぼ同一になる。   The 2-input OR circuit OR1 receives the signal D and the pre-correction clock signal CLKA, performs a logical operation, and outputs a signal E. The 2-input AND circuit AND1 receives the signal D and the pre-correction clock signal CLKA, performs a logical operation, and outputs a signal F. Here, the “Low” level period of the signal F is substantially the same as the “Low” level period TL (50%) of the clock signal CLK.

次に、セレクタSEL4は、信号Eと信号Fを入力し、制御信号SGBにもとづいて信号Fを選択して補正後信号CLKCとして出力する。この補正後クロック信号CLKCは、半導体装置20内に設けられている図示しない各種回路の動作に必要なクロック信号として使用される。   Next, the selector SEL4 receives the signal E and the signal F, selects the signal F based on the control signal SGB, and outputs it as the corrected signal CLKC. The corrected clock signal CLKC is used as a clock signal necessary for the operation of various circuits (not shown) provided in the semiconductor device 20.

ここで、デューティ補正時、リセット信号を用いてフリップフロップFF1の動作を停止させてもよい。この場合、セレクタSEL2及びインバータINV2以外のデューティ測定回路部2の動作が停止するので省電力化が図れる。なお、遅延回路DAの数nは、補正前クロック信号CLKAの補正に要求されるレベルに応じて適宜選択すればよい。   Here, at the time of duty correction, the operation of the flip-flop FF1 may be stopped using a reset signal. In this case, since the operations of the duty measurement circuit unit 2 other than the selector SEL2 and the inverter INV2 are stopped, power saving can be achieved. Note that the number n of the delay circuits DA may be appropriately selected according to the level required for the correction of the pre-correction clock signal CLKA.

補正前クロック信号CLKAの“High”レベル期間或いは“Low”レベル期間のいずれかがデューティ50%以下であるかの判定は、例えば、遅延回時間が最大である遅延回路DAnを選択し、制御信号SGBによりセレクタSEL2の出力信号CLKBを補正前クロック信号CLKA或いはその反転信号のいずれかを選択し、デューティ測定回路部2から出力される信号Outが“High”レベルに変化する方がデューティ50%以下と判定することができる。 To determine whether the “High” level period or the “Low” level period of the pre-correction clock signal CLKA has a duty of 50% or less, for example, the delay circuit D An having the maximum delay time is selected and controlled. When the output signal CLKB of the selector SEL2 is selected from the signal SGB, either the pre-correction clock signal CLKA or its inverted signal, and the signal Out output from the duty measurement circuit unit 2 changes to the “High” level, the duty is 50%. It can be determined that:

上述したように、本実施例の半導体集積回路及びそれを用いたデューティ測定・補正方法では、遅延回路DA1乃至DAn、XOR回路EX1、フリップフロップFF1乃至3、インバータINV1、インバータINV2、セレクタSEL1、及びセレクタSEL2から構成されるデューティ測定回路部2と、遅延回路DB1乃至DBn、2入力AND回路AND1、2入力OR回路OR1、セレクタSEL3、及びセレクタSEL4から構成されるデューティ補正回路3とからなるデューティ測定・補正回路1が設けられている。デューティ測定回路部2とデューティ補正回路3には、デューティ比が変化した補正前クロック信号CLKAが入力される。デューティ測定回路部2から出力される信号Outが“Low”レベルから“High”レベルに変化したときのデューティ測定回路部2の遅延回路DAの遅延時間TDAが補正前クロック信号CLKAのデューティとして、セレクタSEL1により選択され、デューティ測定回路部2で測定することができる。このとき、デューティ測定回路部2の遅延回路DAと対をなすデューティ補正回路部3の遅延回路DBがセレクタSEL3で選択され、補正前クロック信号CLKAのデューティをデューティ補正回路部3で補正することができる。 As described above, in the semiconductor integrated circuit of this embodiment and the duty measurement / correction method using the same, delay circuits DA1 to DAn, XOR circuit EX1, flip-flops FF1 to FF3, inverter INV1, inverter INV2, selector SEL1, and Duty measurement circuit 2 comprising a duty measurement circuit unit 2 comprising a selector SEL2 and a duty correction circuit 3 comprising a delay circuit DB1 to DBn, a 2-input AND circuit AND1, an 2-input OR circuit OR1, a selector SEL3 and a selector SEL4 A correction circuit 1 is provided. The pre-correction clock signal CLKA with the changed duty ratio is input to the duty measurement circuit unit 2 and the duty correction circuit 3. The delay time T DA of the delay circuit DA of the duty measurement circuit unit 2 when the signal Out output from the duty measurement circuit unit 2 changes from the “Low” level to the “High” level is set as the duty of the clock signal CLKA before correction. It is selected by the selector SEL1 and can be measured by the duty measurement circuit unit 2. At this time, the delay circuit DB of the duty correction circuit unit 3 paired with the delay circuit DA of the duty measurement circuit unit 2 is selected by the selector SEL3, and the duty correction circuit unit 3 can correct the duty of the clock signal CLKA before correction. it can.

このため、従来のように半導体装置20の内部クロック信号よりも数倍以上大きな周波数を有する外部サンプリングクロック信号を用いることなく、半導体層地20内の信号だけを用いて、補正前クロック信号CLKAのデューティ測定及び補正を高精度に行うことができる。また、従来よりも回路構成が比較的簡略であり、デューティ測定及び補正を簡略に行うことができ、高価な測定装置を用いる必要がない。   For this reason, without using an external sampling clock signal having a frequency several times larger than the internal clock signal of the semiconductor device 20 as in the prior art, only the signal in the semiconductor layer 20 is used and the clock signal CLKA before correction is used. Duty measurement and correction can be performed with high accuracy. In addition, the circuit configuration is relatively simpler than before, duty measurement and correction can be performed simply, and there is no need to use an expensive measuring device.

なお、本実施例では遅延回路にインバータチェーンを用いているが抵抗やRC遅延回路などを用いてもよい。また、セレクタを用いて複数の遅延回路のいずれかを選択して、クロック信号を遅延させているが、セレクタを用いて複数の遅延回路のいずれかを選択する選択手段を複数段設けてもよい。この場合、1段目の遅延回路の遅延時間を大きくし、2段目以降の遅延回路の遅延時間を小さくすることにより、1段構成の場合と比較して遅延回路の数を削減することが可能となる。更に、デューティ測定・補正回路1は、PLL回路4から直接補正前クロック信号を入力しているが、回路を介して間接的に直接補正前クロック信号を入力させてもよい。   In this embodiment, an inverter chain is used for the delay circuit, but a resistor, an RC delay circuit, or the like may be used. Further, although one of the plurality of delay circuits is selected using the selector and the clock signal is delayed, a plurality of selection means for selecting one of the plurality of delay circuits using the selector may be provided. . In this case, the number of delay circuits can be reduced as compared with the case of the one-stage configuration by increasing the delay time of the first-stage delay circuit and decreasing the delay time of the second-stage and subsequent delay circuits. It becomes possible. Further, the duty measurement / correction circuit 1 directly receives the pre-correction clock signal from the PLL circuit 4, but may directly input the pre-correction clock signal via the circuit.

次に、本発明の実施例2に係る半導体装置について、図面を参照して説明する。図7は半導体装置の構成を示すブロック図である。本実施例ではクロック信号が2種類、デューティ測定・補正回路に入力される。   Next, a semiconductor device according to Embodiment 2 of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of the semiconductor device. In this embodiment, two types of clock signals are input to the duty measurement / correction circuit.

以下、実施例1と同一構成部分には、同一符号を付してその部分の説明を省略し、異なる部分のみ説明する。   In the following, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted, and only different portions are described.

図7に示すように、半導体装置20aには、半導体集積回路としてのデューティ測定・補正回路1a、PLL回路4、及びPLL回路4aが設けられ、デューティ測定・補正回路1から出力される補正後クロック信号CLKCにもとづいて、半導体装置20内の図示しない各種回路が動作する。   As shown in FIG. 7, the semiconductor device 20 a is provided with a duty measurement / correction circuit 1 a, a PLL circuit 4, and a PLL circuit 4 a as a semiconductor integrated circuit, and a corrected clock output from the duty measurement / correction circuit 1. Various circuits (not shown) in the semiconductor device 20 operate based on the signal CLKC.

デューティ測定・補正回路1aは、デューティ測定回路部2、デューティ補正回路部3、及びレジスタ5から構成されている。クロック選択回路6は、PLL回路4から出力される、例えば、周波数800MHzのクロック信号とPLL回路4aから出力される、例えば、周波数400MHzのクロック信号を入力し、いずれか一方のクロック信号を選択して出力する。クロック選択回路6から出力され、製造上のバラツキによる回路閾値変化などによりデューティ比50%、50%である理想的なクロック信号CLKに対して、デューティ比が変化した補正前クロック信号CLKAがデューティ測定回路部2とデューティ補正回路部3に入力される。   The duty measurement / correction circuit 1 a includes a duty measurement circuit unit 2, a duty correction circuit unit 3, and a register 5. The clock selection circuit 6 inputs, for example, a clock signal with a frequency of 800 MHz output from the PLL circuit 4 and a clock signal with a frequency of 400 MHz output from the PLL circuit 4a, for example, and selects one of the clock signals. Output. An ideal clock signal CLK output from the clock selection circuit 6 and having a duty ratio of 50% or 50% due to a change in the circuit threshold due to manufacturing variations or the like, the uncorrected clock signal CLKA whose duty ratio has changed is measured for duty. The signal is input to the circuit unit 2 and the duty correction circuit unit 3.

次に、デューティ測定回路の動作について図8及び図9を参照して説明する、図8は遅延回路の遅延時間の程度を示す図、図9はレジスタに格納されている遅延回路の組み合わせテーブルを示す図、図9(a)は補正前クロック信号が800MHzの場合の遅延回路の組み合わせテーブルを示す図、図9(b)は補正前クロック信号が400MHzの場合の遅延回路の組み合わせテーブルを示す図である。   Next, the operation of the duty measurement circuit will be described with reference to FIGS. 8 and 9. FIG. 8 is a diagram showing the degree of delay time of the delay circuit, and FIG. 9 is a combination table of delay circuits stored in the register. FIG. 9A is a diagram showing a combination table of delay circuits when the pre-correction clock signal is 800 MHz, and FIG. 9B is a diagram showing a combination table of delay circuits when the pre-correction clock signal is 400 MHz. It is.

図8に示すように、デューティ測定回路部2に設けられている遅延回路DAnの遅延時間TDAnを最大にし、徐々に遅延時間を減少させ、遅延回路DA1の遅延時間TDA1を最小に設定する。同様に、デューティ補正回路部3に設けられている遅延回路DAnの遅延時間TDAnを最大にし、徐々に遅延時間を減少させ、遅延回路DB1の遅延時間TDA1を最小に設定する。遅延回路DAは制御信号SGAで選択され、遅延回路DBは制御信号SGCで選択される。なお、遅延回路ごとの遅延時間を、
DAm=TDBm・・・・・・・・・・・・・・・・・式(3)
と同一に設定するのが好ましい。ここで、mの値は1からnである。遅延回路ごとの遅延時間間隔は同一に変化させるのが好ましい。
As shown in FIG. 8, the delay time T DAn of the delay circuit DAn provided in the duty measurement circuit unit 2 is maximized, the delay time is gradually decreased, and the delay time T DA1 of the delay circuit DA1 is set to the minimum. . Similarly, the delay time T DAn of the delay circuit DAn provided in the duty correction circuit unit 3 to the maximum, gradually decreases the delay time, to set the delay time T DA1 of the delay circuit DB1 minimized. The delay circuit DA is selected by the control signal SGA, and the delay circuit DB is selected by the control signal SGC. The delay time for each delay circuit is
T DAm = T DBm・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ Formula (3)
It is preferable to set the same. Here, the value of m is 1 to n. The delay time interval for each delay circuit is preferably changed to be the same.

図9(a)に示すように、制御信号SGAにもとづいてセレクタSEL1で選択されるデューティ測定回路部2に設けられている遅延回路DAは、遅延回路DA1乃至DA((1/2)n)で、一方、制御信号SGCにもとづいてセレクタSEL3で選択されるデューティ補正回路部3に設けられている遅延回路DBは、遅延回路DB1乃至DB((1/2)n)である。制御信号SGAにもとづいてセレクタSEL1で選択される遅延回路DAが、例えば、遅延回路DA1である場合、制御信号SGCにもとづいてセレクタSEL3で選択される遅延回路DBは遅延回路DB((1/2)n)となり、遅延回路DAの遅延時間と遅延回路DBの遅延時間との和は、理想的なクロック信号CLKの“High”レベル期間TH(50%)、或いは理想的なクロック信号CLKの“Low”レベル期間TL(50%)である時間T1に設定される。   As shown in FIG. 9A, the delay circuits DA provided in the duty measurement circuit unit 2 selected by the selector SEL1 based on the control signal SGA are the delay circuits DA1 to DA ((1/2) n). On the other hand, the delay circuits DB provided in the duty correction circuit unit 3 selected by the selector SEL3 based on the control signal SGC are delay circuits DB1 to DB ((1/2) n). For example, when the delay circuit DA selected by the selector SEL1 based on the control signal SGA is the delay circuit DA1, the delay circuit DB selected by the selector SEL3 based on the control signal SGC is the delay circuit DB ((1/2 N), and the sum of the delay time of the delay circuit DA and the delay time of the delay circuit DB is the “High” level period TH (50%) of the ideal clock signal CLK, or “ It is set at time T1, which is the Low ”level period TL (50%).

図9(b)に示すように、制御信号SGAにもとづいてセレクタSEL1で選択されるデューティ測定回路部2に設けられている遅延回路DAは、遅延回路DA1乃至DAnで、一方、制御信号SGCにもとづいてセレクタSEL3で選択されるデューティ補正回路部3に設けられている遅延回路DBは、遅延回路DB1乃至DBnである。制御信号SGAにもとづいてセレクタSEL1で選択される遅延回路DAが、例えば、遅延回路DA1である場合、制御信号SGCにもとづいてセレクタSEL3で選択される遅延回路DBは遅延回路DBnとなり、遅延回路DAの遅延時間と遅延回路DBの遅延時間との和は、理想的なクロック信号CLKの“High”レベル期間TH(50%)×2、或いは理想的なクロック信号CLKの“Low”レベル期間TL(50%)×2である時間T1×2に設定される。   As shown in FIG. 9B, the delay circuit DA provided in the duty measurement circuit unit 2 selected by the selector SEL1 based on the control signal SGA is the delay circuits DA1 to DAn, while the control signal SGC Basically, the delay circuits DB provided in the duty correction circuit unit 3 selected by the selector SEL3 are the delay circuits DB1 to DBn. When the delay circuit DA selected by the selector SEL1 based on the control signal SGA is, for example, the delay circuit DA1, the delay circuit DB selected by the selector SEL3 based on the control signal SGC becomes the delay circuit DBn, and the delay circuit DA The delay time of the delay circuit DB is equal to the ideal “High” level period TH (50%) × 2 of the clock signal CLK, or the ideal “Low” level period TL ( 50%) × 2, which is set to time T1 × 2.

ここでは、補正前クロック信号CLKAの周波数fがf/2になった場合、遅延回路の数を2倍、遅延回路DAの遅延時間と遅延回路DBの遅延時間との和を2倍に設定、つまりギア比を変更している。なお、補正前クロック信号CLKAのデューティ測定及び補正については、実施例1と同様に行うことができるので説明を省略する。   Here, when the frequency f of the pre-correction clock signal CLKA becomes f / 2, the number of delay circuits is set to double, and the sum of the delay time of the delay circuit DA and the delay time of the delay circuit DB is set to double. In other words, the gear ratio is changed. Since the duty measurement and correction of the pre-correction clock signal CLKA can be performed in the same manner as in the first embodiment, the description thereof is omitted.

上述したように、本実施例の半導体集積回路では、遅延回路DA1乃至DAn、XOR回路EX1、フリップフロップFF1乃至3、インバータINV1、インバータINV2、セレクタSEL1、及びセレクタSEL2から構成されるデューティ測定回路部2と、遅延回路DB1乃至DBn、2入力AND回路AND1、2入力OR回路OR1、セレクタSEL3、及びセレクタSEL4から構成されるデューティ補正回路3と、遅延回路DA及び遅延回路DBの組み合わせテーブルを格納するレジスタとからなるデューティ測定・補正回路1が設けられている。デューティ測定回路部2とデューティ補正回路3には、クロック選択回路6で選択され、周波数f或いは周波数f/2を有するデューティ比が変化した補正前クロック信号CLKAが入力される。デューティ測定回路部2から出力される信号Outが“Low”レベルから“High”レベルに変化したときのデューティ測定回路部2の遅延回路DAの遅延時間TDAが補正前クロック信号CLKAのデューティとして、セレクタSEL1により選択され、デューティ測定回路部2で測定することができる。このとき、デューティ測定回路部2の遅延回路DAと対をなすデューティ補正回路部3の遅延回路DBがセレクタSEL3で選択され、補正前クロック信号CLKAのデューティをデューティ補正回路部3で補正することができる。 As described above, in the semiconductor integrated circuit according to the present embodiment, the duty measurement circuit unit including the delay circuits DA1 to DAn, the XOR circuit EX1, the flip-flops FF1 to FF3, the inverter INV1, the inverter INV2, the selector SEL1, and the selector SEL2. 2, a combination table of the duty correction circuit 3 including the delay circuits DB1 to DBn, the 2-input AND circuit AND1, the 2-input OR circuit OR1, the selector SEL3, and the selector SEL4, and the delay circuit DA and the delay circuit DB is stored. A duty measurement / correction circuit 1 including a register is provided. The pre-correction clock signal CLKA selected by the clock selection circuit 6 and having a changed duty ratio having the frequency f or the frequency f / 2 is input to the duty measurement circuit unit 2 and the duty correction circuit 3. The delay time T DA of the delay circuit DA of the duty measurement circuit unit 2 when the signal Out output from the duty measurement circuit unit 2 changes from the “Low” level to the “High” level is set as the duty of the clock signal CLKA before correction. It is selected by the selector SEL1 and can be measured by the duty measurement circuit unit 2. At this time, the delay circuit DB of the duty correction circuit unit 3 paired with the delay circuit DA of the duty measurement circuit unit 2 is selected by the selector SEL3, and the duty correction circuit unit 3 can correct the duty of the clock signal CLKA before correction. it can.

このため、従来のように半導体装置20の内部クロック信号よりも数倍以上大きな周波数を有する外部サンプリングクロック信号を用いることなく、半導体層地20内の信号だけを用いて、レジスタ5に格納されている遅延回路DA及び遅延回路DBの組み合わせテーブルから周波数の異なる2種類の補正前クロック信号CLKAのデューティ測定及び補正を高精度に行うことができる。また、従来よりも回路構成が比較的簡略であり、デューティ測定及び補正を簡略に行うことができ、高価な測定装置を用いる必要がない。   For this reason, it is stored in the register 5 using only the signal in the semiconductor layer 20 without using an external sampling clock signal having a frequency several times larger than the internal clock signal of the semiconductor device 20 as in the prior art. From the combination table of the delay circuit DA and the delay circuit DB, the duty measurement and correction of the two types of pre-correction clock signals CLKA having different frequencies can be performed with high accuracy. In addition, the circuit configuration is relatively simpler than before, duty measurement and correction can be performed simply, and there is no need to use an expensive measuring device.

なお、本実施例では、PLL回路から出力される補正前クロック信号の周波数の組み合わせをf、f/2にしているが、それ以外の組み合わせでもよい。   In this embodiment, the combination of the frequencies of the pre-correction clock signal output from the PLL circuit is f and f / 2, but other combinations may be used.

次に、本発明の実施例3に係る半導体装置について、図面を参照して説明する。図10は半導体装置の構成を示すブロック図である。本実施例ではクロック信号が3種類、デューティ測定・補正回路に入力される。   Next, a semiconductor device according to Embodiment 3 of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 10 is a block diagram illustrating a configuration of the semiconductor device. In this embodiment, three types of clock signals are input to the duty measurement / correction circuit.

以下、実施例1と同一構成部分には、同一符号を付してその部分の説明を省略し、異なる部分のみ説明する。   In the following, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted, and only different portions are described.

図10に示すように、半導体装置20bには、半導体集積回路としてのデューティ測定・補正回路1a、PLL回路4、PLL回路4a、及びPLL回路4bが設けられ、デューティ測定・補正回路1から出力される補正後クロック信号CLKCにもとづいて、半導体装置20内の図示しない各種回路が動作する。   As shown in FIG. 10, the semiconductor device 20 b is provided with a duty measurement / correction circuit 1 a, a PLL circuit 4, a PLL circuit 4 a, and a PLL circuit 4 b as semiconductor integrated circuits, which are output from the duty measurement / correction circuit 1. Various circuits (not shown) in the semiconductor device 20 operate based on the corrected clock signal CLKC.

クロック選択回路6は、PLL回路4から出力される、例えば、周波数800MHzのクロック信号、PLL回路4aから出力される、例えば、周波数400MHzのクロック信号、及びPLL回路4bから出力される、例えば、周波数200MHzのクロック信号を入力し、いずれか一方のクロック信号を選択して出力する。クロック選択回路6から出力され、製造上のバラツキによる回路閾値変化などによりデューティ比50%、50%である理想的なクロック信号CLKに対して、デューティ比が変化した補正前クロック信号CLKAがデューティ測定回路部2とデューティ補正回路部3に入力される。   The clock selection circuit 6 is output from the PLL circuit 4, for example, a clock signal having a frequency of 800 MHz, output from the PLL circuit 4a, for example, a clock signal having a frequency of 400 MHz, and output from the PLL circuit 4b, for example, a frequency A 200 MHz clock signal is input, and one of the clock signals is selected and output. An ideal clock signal CLK output from the clock selection circuit 6 and having a duty ratio of 50% or 50% due to a change in the circuit threshold due to manufacturing variations or the like, the uncorrected clock signal CLKA whose duty ratio has changed is measured for duty. The signal is input to the circuit unit 2 and the duty correction circuit unit 3.

次に、デューティ測定回路の動作について図11を参照して説明する、図11はレジスタに格納されている遅延回路の組み合わせテーブルを示す図、図11(a)は補正前クロック信号が800MHzの場合の遅延回路の組み合わせテーブルを示す図、図11(b)は補正前クロック信号が400MHzの場合の遅延回路の組み合わせテーブルを示す図、図11(c)は補正前クロック信号が200MHzの場合の遅延回路の組み合わせテーブルを示す図である。ここで、遅延回路DAと遅延回路DBの遅延時間の程度は、実施例2の図8で示したものと同一に設定される。   Next, the operation of the duty measurement circuit will be described with reference to FIG. 11. FIG. 11 is a diagram showing a combination table of delay circuits stored in the register. FIG. 11 (a) is a case where the clock signal before correction is 800 MHz. FIG. 11B is a diagram illustrating a combination table of delay circuits when the pre-correction clock signal is 400 MHz, and FIG. 11C is a delay when the pre-correction clock signal is 200 MHz. It is a figure which shows the combination table of a circuit. Here, the degree of delay time of the delay circuit DA and the delay circuit DB is set to be the same as that shown in FIG. 8 of the second embodiment.

図11(a)に示すように、制御信号SGAにもとづいてセレクタSEL1で選択されるデューティ測定回路部2に設けられている遅延回路DAは、遅延回路DA1乃至DA((1/4)n)で、一方、制御信号SGCにもとづいてセレクタSEL3で選択されるデューティ補正回路部3に設けられている遅延回路DBは、遅延回路DB1乃至DB((1/4)n)である。制御信号SGAにもとづいてセレクタSEL1で選択される遅延回路DAが、例えば、遅延回路DA1である場合、制御信号SGCにもとづいてセレクタSEL3で選択される遅延回路DBは遅延回路DB((1/4)n)となり、遅延回路DAの遅延時間と遅延回路DBの遅延時間との和は、理想的なクロック信号CLKの“High”レベル期間TH(50%)、或いは理想的なクロック信号CLKの“Low”レベル期間TL(50%)である時間T1に設定される。   As shown in FIG. 11A, the delay circuits DA provided in the duty measurement circuit unit 2 selected by the selector SEL1 based on the control signal SGA are the delay circuits DA1 to DA ((1/4) n). On the other hand, the delay circuits DB provided in the duty correction circuit unit 3 selected by the selector SEL3 based on the control signal SGC are the delay circuits DB1 to DB ((1/4) n). For example, when the delay circuit DA selected by the selector SEL1 based on the control signal SGA is the delay circuit DA1, the delay circuit DB selected by the selector SEL3 based on the control signal SGC is the delay circuit DB ((1/4 N), and the sum of the delay time of the delay circuit DA and the delay time of the delay circuit DB is the “High” level period TH (50%) of the ideal clock signal CLK, or “ It is set at time T1, which is the Low ”level period TL (50%).

図11(b)に示すように、制御信号SGAにもとづいてセレクタSEL1で選択されるデューティ測定回路部2に設けられている遅延回路DAは、遅延回路DA1乃至DA((1/2)n)で、一方、制御信号SGCにもとづいてセレクタSEL3で選択されるデューティ補正回路部3に設けられている遅延回路DBは、遅延回路DB1乃至DB((1/2)n)である。制御信号SGAにもとづいてセレクタSEL1で選択される遅延回路DAが、例えば、遅延回路DA1である場合、制御信号SGCにもとづいてセレクタSEL3で選択される遅延回路DBは遅延回路DB((1/2)n)となり、遅延回路DAの遅延時間と遅延回路DBの遅延時間との和は、理想的なクロック信号CLKの“High”レベル期間TH(50%)×2、或いは理想的なクロック信号CLKの“Low”レベル期間TL(50%)×2である時間T1×2に設定される。   As shown in FIG. 11B, the delay circuits DA provided in the duty measurement circuit unit 2 selected by the selector SEL1 based on the control signal SGA are the delay circuits DA1 to DA ((1/2) n). On the other hand, the delay circuits DB provided in the duty correction circuit unit 3 selected by the selector SEL3 based on the control signal SGC are delay circuits DB1 to DB ((1/2) n). For example, when the delay circuit DA selected by the selector SEL1 based on the control signal SGA is the delay circuit DA1, the delay circuit DB selected by the selector SEL3 based on the control signal SGC is the delay circuit DB ((1/2 N), and the sum of the delay time of the delay circuit DA and the delay time of the delay circuit DB is “high” level period TH (50%) × 2 of the ideal clock signal CLK, or the ideal clock signal CLK. “Low” level period TL (50%) × 2 is set to time T1 × 2.

図11(c)に示すように、制御信号SGAにもとづいてセレクタSEL1で選択されるデューティ測定回路部2に設けられている遅延回路DAは、遅延回路DA1乃至DAnで、一方、制御信号SGCにもとづいてセレクタSEL3で選択されるデューティ補正回路部3に設けられている遅延回路DBは、遅延回路DB1乃至DBnである。制御信号SGAにもとづいてセレクタSEL1で選択される遅延回路DAが、例えば、遅延回路DA1である場合、制御信号SGCにもとづいてセレクタSEL3で選択される遅延回路DBは遅延回路DBnとなり、遅延回路DAの遅延時間と遅延回路DBの遅延時間との和は、理想的なクロック信号CLKの“High”レベル期間TH(50%)×4、或いは理想的なクロック信号CLKの“Low”レベル期間TL(50%)×4である時間T1×4に設定される。   As shown in FIG. 11C, the delay circuit DA provided in the duty measurement circuit unit 2 selected by the selector SEL1 based on the control signal SGA is the delay circuits DA1 to DAn, while the control signal SGC Basically, the delay circuits DB provided in the duty correction circuit unit 3 selected by the selector SEL3 are the delay circuits DB1 to DBn. When the delay circuit DA selected by the selector SEL1 based on the control signal SGA is, for example, the delay circuit DA1, the delay circuit DB selected by the selector SEL3 based on the control signal SGC becomes the delay circuit DBn, and the delay circuit DA The delay time of the delay circuit DB and the delay time of the delay circuit DB are equal to the ideal clock signal CLK “High” level period TH (50%) × 4 or the ideal clock signal CLK “Low” level period TL ( 50%) × 4, which is set to time T1 × 4.

ここでは、補正前クロック信号CLKAの周波数fがf/2になった場合、遅延回路の数を2倍、遅延回路DAの遅延時間と遅延回路DBの遅延時間との和を2倍に設定、周波数fがf/4になった場合、遅延回路の数を4倍、遅延回路DAの遅延時間と遅延回路DBの遅延時間との和を4倍に設定、つまりギア比を変更している。なお、補正前クロック信号CLKAのデューティ測定及び補正については、実施例1と同様に行うことができるので説明を省略する。   Here, when the frequency f of the pre-correction clock signal CLKA becomes f / 2, the number of delay circuits is set to double, and the sum of the delay time of the delay circuit DA and the delay time of the delay circuit DB is set to double. When the frequency f becomes f / 4, the number of delay circuits is set to 4 times, and the sum of the delay time of the delay circuit DA and the delay time of the delay circuit DB is set to 4 times, that is, the gear ratio is changed. Since the duty measurement and correction of the pre-correction clock signal CLKA can be performed in the same manner as in the first embodiment, the description thereof is omitted.

上述したように、本実施例の半導体集積回路では、遅延回路DA1乃至DAn、XOR回路EX1、フリップフロップFF1乃至3、インバータINV1、インバータINV2、セレクタSEL1、及びセレクタSEL2から構成されるデューティ測定回路部2と、遅延回路DB1乃至DBn、2入力AND回路AND1、2入力OR回路OR1、セレクタSEL3、及びセレクタSEL4から構成されるデューティ補正回路3と、遅延回路DA及び遅延回路DBの組み合わせテーブルを格納するレジスタとからなるデューティ測定・補正回路1が設けられている。デューティ測定回路部2とデューティ補正回路3には、クロック選択回路6で選択され、周波数f、周波数f/2、或いは周波数f/4を有するデューティ比が変化した補正前クロック信号CLKAが入力される。デューティ測定回路部2から出力される信号Outが“Low”レベルから“High”レベルに変化したときのデューティ測定回路部2の遅延回路DAの遅延時間TDAが補正前クロック信号CLKAのデューティとして、セレクタSEL1により選択され、デューティ測定回路部2で測定することができる。このとき、デューティ測定回路部2の遅延回路DAと対をなすデューティ補正回路部3の遅延回路DBがセレクタSEL3で選択され、補正前クロック信号CLKAのデューティをデューティ補正回路部3で補正することができる。 As described above, in the semiconductor integrated circuit according to the present embodiment, the duty measurement circuit unit including the delay circuits DA1 to DAn, the XOR circuit EX1, the flip-flops FF1 to FF3, the inverter INV1, the inverter INV2, the selector SEL1, and the selector SEL2. 2, a combination table of the duty correction circuit 3 including the delay circuits DB1 to DBn, the 2-input AND circuit AND1, the 2-input OR circuit OR1, the selector SEL3, and the selector SEL4, and the delay circuit DA and the delay circuit DB is stored. A duty measurement / correction circuit 1 including a register is provided. The pre-correction clock signal CLKA selected by the clock selection circuit 6 and having a changed duty ratio having the frequency f, the frequency f / 2, or the frequency f / 4 is input to the duty measurement circuit unit 2 and the duty correction circuit 3. . The delay time T DA of the delay circuit DA of the duty measurement circuit unit 2 when the signal Out output from the duty measurement circuit unit 2 changes from the “Low” level to the “High” level is set as the duty of the clock signal CLKA before correction. It is selected by the selector SEL1 and can be measured by the duty measurement circuit unit 2. At this time, the delay circuit DB of the duty correction circuit unit 3 paired with the delay circuit DA of the duty measurement circuit unit 2 is selected by the selector SEL3, and the duty correction circuit unit 3 can correct the duty of the clock signal CLKA before correction. it can.

このため、従来のように半導体装置20の内部クロック信号よりも数倍以上大きな周波数を有する外部サンプリングクロック信号を用いることなく、半導体層地20内の信号だけを用いて、レジスタ5に格納されている遅延回路DA及び遅延回路DBの組み合わせテーブルから周波数の異なる3種類の補正前クロック信号CLKAのデューティ測定及び補正を高精度に行うことができる。また、従来よりも回路構成が比較的簡略であり、デューティ測定及び補正を簡略に行うことができ、高価な測定装置を用いる必要がない。   For this reason, it is stored in the register 5 using only the signal in the semiconductor layer 20 without using an external sampling clock signal having a frequency several times larger than the internal clock signal of the semiconductor device 20 as in the prior art. From the combination table of the delay circuit DA and the delay circuit DB, the duty measurement and correction of the three types of the pre-correction clock signal CLKA having different frequencies can be performed with high accuracy. In addition, the circuit configuration is relatively simpler than before, duty measurement and correction can be performed simply, and there is no need to use an expensive measuring device.

本発明は、上記実施例に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で、種々、変更してもよい。   The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications may be made without departing from the spirit of the invention.

例えば、本実施例では、デューティ測定・補正回路を用いて、補正前クロック信号のデューティ測定及び補正を行っているが、デューティ補正回路部を省略し、デューティ測定回路部を用いてデューティ測定のみ行ってもよい。   For example, in this embodiment, the duty measurement / correction circuit is used to measure and correct the duty of the clock signal before correction, but the duty correction circuit unit is omitted and only the duty measurement is performed using the duty measurement circuit unit. May be.

本発明は、以下の付記に記載されているような構成が考えられる。
(付記1) PLL回路から出力され、デューティ比50%、50%よりも“High”レベル期間或いは“Low”レベル期間の短いクロック信号と、前記クロック信号を入力し、前記クロック信号を遅延させる遅延時間が異なる複数の遅延手段を有し、出力信号が“Low”レベルから“High”レベルへ変化した直後に、セレクタにより選択される前記遅延手段の遅延時間を前記クロック信号のデューティとして測定するデューティ測定回路部とを具備する半導体集積回路。
The present invention can be configured as described in the following supplementary notes.
(Supplementary Note 1) A clock signal that is output from the PLL circuit and has a duty ratio of 50% or shorter than 50% and having a “High” level period or a “Low” level period, and the delay that delays the clock signal. A duty having a plurality of delay means having different times and measuring the delay time of the delay means selected by the selector as the duty of the clock signal immediately after the output signal changes from the “Low” level to the “High” level A semiconductor integrated circuit comprising a measurement circuit unit.

(付記2) 前記遅延手段は、インバータチェーンから構成されている付記1記載の半導体集積回路。 (Additional remark 2) The said delay means is a semiconductor integrated circuit of Additional remark 1 comprised from the inverter chain.

本発明の実施例1に係る半導体装置の構成を示すブロック図。1 is a block diagram showing a configuration of a semiconductor device according to Embodiment 1 of the present invention. 本発明の実施例1に係るクロック信号のデューティと遅延回路の遅延時間の関係を示す図。The figure which shows the relationship between the duty of the clock signal which concerns on Example 1 of this invention, and the delay time of a delay circuit. 本発明の実施例1に係る遅延回路の遅延時間の程度を示す図。FIG. 3 is a diagram illustrating the degree of delay time of the delay circuit according to the first embodiment of the invention. 本発明の実施例1に係るデューティの測定・補正におけるクロック信号の“High”レベル期間と“Low”レベル期間の切り替えを示す図。FIG. 6 is a diagram showing switching between a “High” level period and a “Low” level period of a clock signal in duty measurement / correction according to the first embodiment of the present invention. 本発明の実施例1に係るクロック信号の“High”レベル期間を用いたデューティ測定・補正回路の動作を示すタイミングチャート。4 is a timing chart showing the operation of the duty measurement / correction circuit using the “High” level period of the clock signal according to the first embodiment of the present invention. 本発明の実施例1に係るクロック信号の“Low”レベル期間を用いたデューティ測定・補正回路の動作を示すタイミングチャート。4 is a timing chart showing the operation of the duty measurement / correction circuit using the “Low” level period of the clock signal according to the first embodiment of the present invention. 本発明の実施例2に係る半導体装置の構成を示すブロック図。FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of a semiconductor device according to Embodiment 2 of the present invention. 本発明の実施例2に係る遅延回路の遅延時間の程度を示す図。The figure which shows the grade of the delay time of the delay circuit which concerns on Example 2 of this invention. 本発明の実施例2に係るレジスタに格納されている遅延回路の組み合わせテーブルを示す図。The figure which shows the combination table of the delay circuit stored in the register | resistor which concerns on Example 2 of this invention. 本発明の実施例3に係る半導体装置の構成を示すブロック図。FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of a semiconductor device according to Example 3 of the invention. 本発明の実施例3に係るレジスタに格納されている遅延回路の組み合わせテーブルを示す図。The figure which shows the combination table of the delay circuit stored in the register | resistor which concerns on Example 3 of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1、1a デューティ測定・補正回路
2 デューティ測定回路部
3 デューティ補正回路部
4、4a、4b PLL回路
5 レジスタ
6 クロック選択回路
20、20a、20b 半導体装置
AND1 2入力AND回路
CLK クロック信号
CLKA、CLKB 補正前クロック信号
CLKC 補正後クロック信号
DA1、DA1、DAn、DB1、DB2、DB3 遅延回路
EX1 XOR回路
FF1、FF2、FF3 フリップフロップ
INV1、INV2 インバータ
OR1 2入力OR回路
SEL1、SEL2、SEL3、SEL4 セレクタ
SGA、SGB、SGC 制御信号
SSA 周波数選択信号
DA 遅延回路DAの遅延時間
DB 遅延回路DBの遅延時間
TH “High”レベル期間
TL “Low”レベル期間
1, 1a Duty measurement / correction circuit 2 Duty measurement circuit unit 3 Duty correction circuit unit 4, 4a, 4b PLL circuit 5 Register 6 Clock selection circuit 20, 20a, 20b Semiconductor device AND1 2-input AND circuit CLK Clock signal CLKA, CLKB Correction Before clock signal CLKC Corrected clock signal DA1, DA1, DAn, DB1, DB2, DB3 Delay circuit EX1 XOR circuit FF1, FF2, FF3 Flip-flop INV1, INV2 Inverter OR1 Two-input OR circuit SEL1, SEL2, SEL3, SEL4 Selector SGA, SGB, SGC Control signal SSA Frequency selection signal T DA Delay circuit DA Delay time T DB Delay circuit DB delay time TH “High” level period TL “Low” level period

Claims (5)

デューティ比50%、50%よりも“High”レベル期間或いは“Low”レベル期間の短いクロック信号と、
前記クロック信号を入力し、前記クロック信号を遅延させる遅延時間が異なる複数の遅延手段を有し、出力信号が“Low”レベルから“High”レベルへ変化した直後に選択される前記遅延手段の遅延時間を前記クロック信号のデューティとして測定するデューティ測定回路部と、
を具備することを特徴とする半導体集積回路。
A clock signal having a duty cycle of 50%, a “High” level period or a “Low” level period shorter than 50%;
The delay of the delay means, which is selected immediately after the output signal changes from the “Low” level to the “High” level, having a plurality of delay means having different delay times for inputting the clock signal and delaying the clock signal. A duty measurement circuit unit for measuring time as a duty of the clock signal;
A semiconductor integrated circuit comprising:
デューティ比50%、50%の第1のクロック信号よりも“High”レベル期間或いは“Low”レベル期間の短い第2のクロック信号と、
前記第2のクロック信号を入力し、前記第2のクロック信号を遅延させる遅延時間が異なる複数の第1の遅延手段を有し、出力信号が“Low”レベルから“High”レベルへ変化した直後に選択される前記第1の遅延手段の第1の遅延時間を前記第2のクロック信号のデューティとして測定するデューティ測定回路部と、
前記第2のクロック信号を入力し、前記第2のクロック信号を遅延させる遅延時間が異なる複数の第2の遅延手段を有し、前記第1のクロック信号のデューティ50%の時間から前記第1の遅延時間を引いた第2の遅延時間を有する前記第2の遅延手段を選択し、前記第2の遅延時間を用いて前記第2のクロック信号のデューティを補正するデューティ補正回路部と、
を具備することを特徴とする半導体集積回路。
A second clock signal having a “High” level period or a “Low” level period shorter than the first clock signal having a duty ratio of 50% and 50%;
Immediately after the second clock signal is input and there are a plurality of first delay means having different delay times for delaying the second clock signal, and the output signal changes from “Low” level to “High” level. A duty measurement circuit unit that measures a first delay time of the first delay means selected as a duty of the second clock signal;
A plurality of second delay means for receiving the second clock signal and delaying the second clock signal, the first clock signal having a duty of 50%; A duty correction circuit unit that selects the second delay means having a second delay time obtained by subtracting the delay time, and corrects the duty of the second clock signal using the second delay time;
A semiconductor integrated circuit comprising:
デューティ比50%、50%の第1のクロック信号よりも“High”レベル期間或いは“Low”レベル期間の短い第2のクロック信号と、
前記第2のクロック信号とは周波数が異なり、“High”レベル期間或いは“Low”レベル期間の短い第3のクロック信号と、
前記第2及び第3のクロック信号を遅延させる異なる遅延時間を有する複数の第1及び第2の遅延手段の情報の組み合わせテーブルを格納するレジスタと、
前記第2或いは第3のクロック信号を入力し、前記第2或いは第3のクロック信号を遅延させる遅延時間が異なる前記複数の第1の遅延手段を有し、前記組み合わせテーブルにもとづいて、出力信号が“Low”レベルから“High”レベルへ変化した直後に選択される前記第1の遅延手段の第1の遅延時間を前記第2或いは第3のクロック信号のデューティとして測定するデューティ測定回路部と、
前記第2或いは第3のクロック信号を入力し、前記第2或いは第3のクロック信号を遅延させる遅延時間が異なる前記複数の第2の遅延手段を有し、前記組み合わせテーブルにもとづいて、前記第2或いは第3のクロック信号の1周期の1/2の時間から前記第1の遅延時間を引いた第2の遅延時間を有する前記第2の遅延手段を選択し、前記第2の遅延時間を用いて前記第2或いは第3クロック信号のデューティを補正するデューティ補正回路部と、
を具備することを特徴とする半導体集積回路。
A second clock signal having a “High” level period or a “Low” level period shorter than the first clock signal having a duty ratio of 50% and 50%;
A third clock signal having a frequency different from that of the second clock signal and having a short "High" level period or a "Low" level period;
A register for storing a combination table of information of a plurality of first and second delay means having different delay times for delaying the second and third clock signals;
The second or third clock signal is input, and the second or third clock signal has a plurality of first delay means having different delay times, and the output signal is based on the combination table. A duty measuring circuit unit for measuring a first delay time of the first delay means selected immediately after the signal is changed from “Low” level to “High” level as a duty of the second or third clock signal; ,
The second or third clock signal is input, and the second or third clock signal is delayed, and the second delay means has a different delay time. Based on the combination table, the second and third clock signals are delayed. Selecting the second delay means having a second delay time obtained by subtracting the first delay time from half the time of one or two cycles of the second or third clock signal, and setting the second delay time to A duty correction circuit unit that corrects the duty of the second or third clock signal using,
A semiconductor integrated circuit comprising:
前記第1及び第2の遅延手段は、インバータチェーンから構成されていることを特徴とする請求項2又は3に記載の半導体集積回路。   4. The semiconductor integrated circuit according to claim 2, wherein each of the first and second delay means includes an inverter chain. デューティ比50%、50%の第1のクロック信号よりも“High”レベル期間或いは“Low”レベル期間の短い第2のクロック信号をデューティ測定回路部及びデューティ補正回路部を入力するステップと、
前記デューティ測定回路部に設けられる複数の第1の遅延手段により、前記第2のクロック信号を遅延させ、前記デューティ測定回路部の出力信号が“Low”レベルから“High”レベルへ変化した直後に選択される前記第1の遅延手段の第1の遅延時間を前記第2のクロック信号のデューティとして測定するステップと、
前記デューティ補正回路部に設けられ、前記第2のクロック信号を遅延させる複数の第2の遅延手段の中から、前記第1のクロック信号のデューティ50%の時間から前記第1の遅延時間を引いた第2の遅延時間を有する前記第2の遅延手段を選択し、前記第2の遅延時間を用いて前記第2のクロック信号のデューティを補正するステップと、
を具備することを特徴とする半導体集積回路を用いたデューティ測定・補正方法。
Inputting a second clock signal having a “High” level period or a “Low” level period shorter than the first clock signal having a duty ratio of 50% and 50% to the duty measurement circuit unit and the duty correction circuit unit;
Immediately after the second clock signal is delayed by a plurality of first delay means provided in the duty measurement circuit unit, and the output signal of the duty measurement circuit unit changes from “Low” level to “High” level. Measuring a first delay time of the selected first delay means as a duty of the second clock signal;
The first delay time is subtracted from the time of 50% duty of the first clock signal from among a plurality of second delay means provided in the duty correction circuit section for delaying the second clock signal. Selecting the second delay means having the second delay time, and correcting the duty of the second clock signal using the second delay time;
A duty measurement / correction method using a semiconductor integrated circuit.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012520042A (en) * 2009-03-09 2012-08-30 ローベルト ボッシュ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング Method and apparatus for diagnosing a communication system for asymmetric delay

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