JP2010252012A - Semiconductor integrated circuit and operating method thereof - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce the occurrence probability of a meta-stable failure in the last selection output of a clock selection circuit. <P>SOLUTION: The clock selection circuit incorporated in a semiconductor integrated circuit includes a decoder DEC, a control unit Cnt, and a multiplexer Mpx. A selection signal SEL is supplied to the DEC, first and second clock signals CKIN0 and 1 and first and second selection output signals of the decoder DEC are supplied to the Cnt, and first and second selection control signals Q'0 and 1 of the Cnt are supplied to the Mpx. The first and second selection output signals of the DEC are supplied to one input of first and second gates AND0 and 1 of the Cnt. First and second D type flip-flops D-FF0 and 2 connected in series are included between an output of the first gate AND0 and the other input of the second gate AND1, and third and fourth D type flip-flops D-FF1 and 3 connected in series are included between an output of the second gate AND1 and the other input of the first gate AND0. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、半導体集積回路およびその動作方法に関し、特にクロック選択回路のメタステーブルの障害の発生確率を低減するのに有益な技術に関する。   The present invention relates to a semiconductor integrated circuit and a method for operating the same, and more particularly to a technique useful for reducing the occurrence probability of a metastable failure in a clock selection circuit.

下記特許文献1には、複数の選択信号と複数の入力信号とが供給され、選択切り換え時のグリッチを防止したマルチプレクサが記載されている。グリッチの発生を防止するために、複数の選択信号のうちの1つの選択信号が選択レベルとされる際に、他の選択信号が非選択レベルとなるまで選択レベルの1つの選択信号がマルチプレクサに供給されることが防止される。   Patent Document 1 below describes a multiplexer that is supplied with a plurality of selection signals and a plurality of input signals and prevents glitches at the time of selection switching. In order to prevent the occurrence of glitches, when one selection signal of the plurality of selection signals is set to the selection level, one selection signal at the selection level is supplied to the multiplexer until the other selection signal becomes the non-selection level. It is prevented from being supplied.

また、下記非特許文献1には、非同期信号とクロックとが供給されることによって、出力から同期信号を生成するシンクロナイザ(Synchronizer)が記載されている。シンクロナイザが単一のD型フリップフロップ(FF)で構成されたシングルステージの場合には、非同期入力信号がクロック遷移に余りにも近接して状態を変化すると、フリップフロップのセットアップ時間とホールド時間との違反が発生して、メタステーブルが発生する。すると伝播遅延が増大して、出力がハイレベルまたはローレベルに回復するための時間も伝播遅延の増大によって増大する。シンクロナイザの出力にメタステーブルが発生するまでの時間は、不良間隔平均時間(MTBF:mean time between failure)と呼ばれる。   Non-Patent Document 1 below describes a synchronizer that generates a synchronization signal from an output by supplying an asynchronous signal and a clock. If the synchronizer is a single stage consisting of a single D-type flip-flop (FF), if the asynchronous input signal changes state too close to the clock transition, the setup and hold times of the flip-flop A violation occurs and a metastable occurs. Then, the propagation delay increases, and the time for the output to recover to the high level or the low level also increases due to the increase of the propagation delay. The time until the metastable is generated in the output of the synchronizer is called a mean time between failure (MTBF).

更に、下記非特許文献1には、ツーステージシンクロナイザを使用することによって、シングルステージシンクロナイザと比較して、メタステーブルの不良間隔平均時間を数桁、増大することが記載されている。ツーステージシンクロナイザでは、2個のFFがカスケード接続され、1段目のFFのデータ入力端子Dには非同期入力信号が供給され、1段目のFFのデータ出力信号Qは2段目のFFのデータ入力端子Dに供給され、1段目のFFのトリガ入力と2段目のFFのトリガ入力とにクロック信号が共通に供給され、2段目のFFのデータ出力信号Qから同期出力信号が生成される。クロック信号の1個目のクロックパルスの立ち上がりエッジに応答して1段目のFFのデータ出力信号Qにメタステーブル出力が生成される可能性があるが、クロック信号の2個目のクロックパルスの立ち上がりエッジに応答して2段目のFFのデータ出力信号Qにはハイレベルまたはローレベルの安定した同期出力信号が生成されることが可能となる。   Furthermore, the following Non-Patent Document 1 describes that by using a two-stage synchronizer, the metastable defect interval average time is increased by several orders of magnitude as compared with a single-stage synchronizer. In the two-stage synchronizer, two FFs are cascade-connected, an asynchronous input signal is supplied to the data input terminal D of the first-stage FF, and the data output signal Q of the first-stage FF is the second-stage FF. The clock signal is supplied in common to the trigger input of the first stage FF and the trigger input of the second stage FF, supplied to the data input terminal D, and the synchronous output signal is generated from the data output signal Q of the second stage FF. Generated. A metastable output may be generated in the data output signal Q of the first stage FF in response to the rising edge of the first clock pulse of the clock signal. In response to the rising edge, a high-level or low-level stable synchronous output signal can be generated for the data output signal Q of the second-stage FF.

特開2005−174344号 公報JP-A-2005-174344

Tom Jackson, “FIFO Memories: Solution to Reduce FIFO Metastability”, First−In, First−Out Technology, SCAA011A March 1996,pp.1〜6,TEXAS INSTRUMENTS http://focus.ti.com/lit/an/scaa011a/scaa011a.pdf[平成21年3月3日検索]Tom Jackson, “FIFO Memories: Solution to Reduce FIFO Metastability”, First-In, First-Out Technology, SCAA011A March 1996, pp. 1-6, TEXAS INSTRUMENTS http: // focus. ti. com / lit / an / sca011a / sca011a. pdf [Search March 3, 2009]

本発明者等は、本発明に先立って非同期の複数のクロック源を使用するマイクロコントローラやシステムLSIの研究・開発に従事した。   Prior to the present invention, the present inventors engaged in research and development of microcontrollers and system LSIs using a plurality of asynchronous clock sources.

マイクロコントローラやシステムLSI等の分野では、非同期の複数のクロック源を使用する場合が多くなってきている。非同期の複数のクロック源の1つとしては、例えば、チップ外部の水晶振動子によって生成した基準周波数信号からフェーズロックドループ(PLL)の電圧制御発振器により生成される逓倍クロックがある。他のクロック源としては、システムコスト低減のために外部水晶振動子を使用しないユーザに用意されたフリーランのオンチップ発振器の発振クロックや、チップ外部から供給されるクロック信号入力がある。またシステムの信頼性確保の観点から、システムの暴走やデッドロックを検出するためのウォッチドッグタイマは、システムクロックと独立したクロック源で動作することが求められている。   In the field of microcontrollers, system LSIs, and the like, there are many cases where a plurality of asynchronous clock sources are used. As one of a plurality of asynchronous clock sources, for example, there is a multiplied clock generated by a phase-locked loop (PLL) voltage-controlled oscillator from a reference frequency signal generated by a crystal resonator outside the chip. Other clock sources include an oscillation clock of a free-run on-chip oscillator prepared for a user who does not use an external crystal oscillator for system cost reduction, and a clock signal input supplied from the outside of the chip. From the viewpoint of ensuring system reliability, a watchdog timer for detecting system runaway and deadlock is required to operate with a clock source independent of the system clock.

これらの非同期の複数のクロック源は、分周や逓倍の関係にはないので、位相関係は未知である。これら複数のクロック源のうちの1つを選択して、チップ内部のCPUや周辺IPにクロック等の内部コアにシステムクロックとして分配することになる。この切り換え時にグリッチが生成されないこと、非同期信号の同期化で問題となりうるフリップフロップやラッチのメタステーブルの障害確率を低減して実用的な信頼性を確保すること、および高速に切り換えることが必要となる。   Since these asynchronous clock sources are not related to frequency division or multiplication, the phase relationship is unknown. One of the plurality of clock sources is selected and distributed as a system clock to an internal core such as a clock to the CPU and peripheral IP in the chip. No glitch is generated at the time of switching, it is necessary to reduce the failure probability of flip-flops and latch metastables, which can be a problem with asynchronous signal synchronization, to ensure practical reliability, and to switch at high speed. Become.

特に32kHzと言う低速で低電力動作の状態から、何らかのイベントを検出して100MHzと言う高速の動作に切り換える場合には、大きな切り換えレイテンシはリアルタイム性が必要な用途において致命的な性能劣化となる。従って、グリッチの発生防止、メタステーブルの障害確率の低減、切り換えレイテンシの低減を同時に達成することが必要となる。   In particular, when a certain event is detected to switch to a high-speed operation of 100 MHz from a low-speed and low-power operation state of 32 kHz, the large switching latency becomes a fatal performance deterioration in an application that requires real-time characteristics. Therefore, it is necessary to simultaneously achieve prevention of glitches, reduction of metastable failure probability, and reduction of switching latency.

図1は、本発明に先立って本発明者等によって検討されたクロック選択回路としてのマルチプレクサの構成を示す図である。   FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a multiplexer as a clock selection circuit studied by the present inventors prior to the present invention.

図1に示すクロック選択回路としてのマルチプレクサは、第1と第2のCMOSアナログスイッチ101、102、インバータ103、バッファ増幅器104を含んでいる。第1のCMOSアナログスイッチ101の信号入力端子に第1のクロック入力信号CKIN0が供給され、第1のCMOSアナログスイッチ101の制御入力端子には選択信号SELとインバータ103の出力信号とが供給され、第1のCMOSアナログスイッチ101の出力信号はバッファ増幅器104の入力端子に供給される。第2のCMOSアナログスイッチ102の信号入力端子に第2のクロック入力信号CKIN1が供給され、第2のCMOSアナログスイッチ102の制御入力端子にインバータ103の出力信号と選択信号SELとが供給され、第2のCMOSアナログスイッチ102の出力信号はバッファ増幅器104の入力端子に供給される。   The multiplexer as a clock selection circuit shown in FIG. 1 includes first and second CMOS analog switches 101 and 102, an inverter 103, and a buffer amplifier 104. The first clock input signal CKIN0 is supplied to the signal input terminal of the first CMOS analog switch 101, the selection signal SEL and the output signal of the inverter 103 are supplied to the control input terminal of the first CMOS analog switch 101, The output signal of the first CMOS analog switch 101 is supplied to the input terminal of the buffer amplifier 104. The second clock input signal CKIN1 is supplied to the signal input terminal of the second CMOS analog switch 102, the output signal of the inverter 103 and the selection signal SEL are supplied to the control input terminal of the second CMOS analog switch 102, The output signal of the second CMOS analog switch 102 is supplied to the input terminal of the buffer amplifier 104.

第1のCMOSアナログスイッチ101はソース・ドレイン電流経路が並列接続のPチャンネルMOSトランジスタQp1とNチャンネルMOSトランジスタQn1とを含み、トランジスタQp1のゲート電極に選択信号SELが供給され、トランジスタQn1のゲート電極にインバータ103の出力信号が供給される。第2のCMOSアナログスイッチ102もソース・ドレイン電流経路が並列接続のPチャンネルMOSトランジスタQp2とNチャンネルMOSトランジスタQn2とを含み、トランジスタQp2のゲート電極にインバータ103の出力信号が供給され、トランジスタQn2のゲート電極に選択信号SELが供給される。   The first CMOS analog switch 101 includes a P-channel MOS transistor Qp1 and an N-channel MOS transistor Qn1 whose source / drain current paths are connected in parallel, a selection signal SEL is supplied to the gate electrode of the transistor Qp1, and the gate electrode of the transistor Qn1 Is supplied with the output signal of the inverter 103. The second CMOS analog switch 102 also includes a P-channel MOS transistor Qp2 and an N-channel MOS transistor Qn2 whose source / drain current paths are connected in parallel. The output signal of the inverter 103 is supplied to the gate electrode of the transistor Qp2, and the transistor Qn2 A selection signal SEL is supplied to the gate electrode.

選択信号SELがローレベル“0”の間に第1のCMOSアナログスイッチ101はオン状態に制御され、第2のCMOSアナログスイッチ102はオフ状態に制御されるので、第1のクロック入力信号CKIN0が選択されバッファ増幅器104の出力クロック信号CKOUTとして出力される。逆に、選択信号SELがハイレベル“1”の間に第1のCMOSアナログスイッチ101はオフ状態に制御され、第2のCMOSアナログスイッチ102はオン状態に制御されるので、第2のクロック入力信号CKIN1が選択されバッファ増幅器104の出力クロック信号CKOUTとして出力される。   Since the first CMOS analog switch 101 is controlled to be in the on state and the second CMOS analog switch 102 is controlled to be in the off state while the selection signal SEL is at the low level “0”, the first clock input signal CKIN0 is The selected signal is output as the output clock signal CKOUT of the buffer amplifier 104. On the contrary, while the selection signal SEL is at the high level “1”, the first CMOS analog switch 101 is controlled to be in the off state and the second CMOS analog switch 102 is controlled to be in the on state. The signal CKIN1 is selected and output as the output clock signal CKOUT of the buffer amplifier 104.

図2は、図1に示したクロック選択回路としてのマルチプレクサの各部の波形を示す図である。   FIG. 2 is a diagram showing waveforms at various parts of the multiplexer as the clock selection circuit shown in FIG.

図2に示すように、第1のクロック入力信号CKIN0は比較的低いクロック周波数を持つ一方、第2のクロック入力信号CKIN1は比較的高いクロック周波数を持つものである。上述のように選択信号SELがローレベル“0”の間には比較的低いクロック周波数を持つ第1のクロック入力信号CKIN0が選択されて出力クロック信号CKOUTとして出力され、選択信号SELがハイレベル“1”の間には比較的高いクロック周波数を持つ第2のクロック入力信号CKIN1が選択されて出力クロック信号CKOUTとして出力される。   As shown in FIG. 2, the first clock input signal CKIN0 has a relatively low clock frequency, while the second clock input signal CKIN1 has a relatively high clock frequency. As described above, the first clock input signal CKIN0 having a relatively low clock frequency is selected and output as the output clock signal CKOUT while the selection signal SEL is at the low level “0”. During 1 ″, the second clock input signal CKIN1 having a relatively high clock frequency is selected and output as the output clock signal CKOUT.

しかし、図2に示すように、クロック選択の切り換えのタイミング201、202、203、204にて、パルス幅の小さなパルスが出力クロック信号CKOUTとして生成されて、グリッチが発生することが理解される。前半の2個のタイミング201、202での第1と第2のクロック入力信号CKIN0、CKIN1のレベルは相互に相違しているが、パルス幅の小さなグリッチが発生している。後半の2個のタイミング203、204での第1と第2のクロック入力信号CKIN0、CKIN1のレベルは相互に同一となっているが、やはりパルス幅の小さなグリッチが発生している。その結果、出力クロック信号CKOUTに発生する出力クロックのパルス幅を第1と第2のクロック入力信号CKIN0、CKIN1のいずれかのパルス幅と等しくすると言う保証が不可能となるものである。すなわち、出力クロック信号CKOUTに発生するグリッチのパルス幅やエッジ間隔が、第1と第2のクロック入力信号CKIN0、CKIN1の最高周波数クロックの周期より短くなってしまう。   However, as shown in FIG. 2, at the clock selection switching timings 201, 202, 203, and 204, it is understood that a pulse with a small pulse width is generated as the output clock signal CKOUT and a glitch occurs. Although the levels of the first and second clock input signals CKIN0 and CKIN1 at the two timings 201 and 202 in the first half are different from each other, a glitch having a small pulse width is generated. Although the levels of the first and second clock input signals CKIN0 and CKIN1 at the two timings 203 and 204 in the latter half are the same, a glitch having a small pulse width is also generated. As a result, it cannot be guaranteed that the pulse width of the output clock generated in the output clock signal CKOUT is equal to the pulse width of one of the first and second clock input signals CKIN0 and CKIN1. That is, the pulse width and edge interval of the glitch generated in the output clock signal CKOUT are shorter than the cycle of the highest frequency clock of the first and second clock input signals CKIN0 and CKIN1.

従って、出力クロック信号CKOUTのパルス幅やエッジ間隔が保証できないことにより、出力クロック信号CKOUTをマイクロコントローラやシステムLSIの種々の内部コアにシステムクロックとして分配するに際して、種々の問題を発生するものである。例えば、内部コアのフリップフロップのセットアップの違反等によってメタステーブル等の誤動作を引き起こす。また、出力クロック信号CKOUTのパルス幅が極端に細くなりパルス消滅が発生すると、内部コアの動作サイクルの遅延が発生する可能性がある。   Therefore, since the pulse width and edge interval of the output clock signal CKOUT cannot be guaranteed, various problems occur when the output clock signal CKOUT is distributed as a system clock to various internal cores of a microcontroller or system LSI. . For example, a malfunction of the metastable or the like is caused by a violation of the setup of the flip-flop of the internal core. Further, if the pulse width of the output clock signal CKOUT becomes extremely narrow and the pulse disappears, the operation cycle of the internal core may be delayed.

複数の選択信号と複数の入力信号とが供給されて選択切り換えが行われるマルチプレクサにてグリッチを防止するために、上記特許文献1に記載された方法を採用することができる。上記特許文献1に記載の方法によれば、グリッチの発生を防止するために、複数の選択信号の1つの選択信号が選択レベルとされる際に、他の選択信号が非選択レベルとなるまで選択レベルの1つの選択信号がマルチプレクサに供給されることが防止される。   In order to prevent glitches in a multiplexer that is supplied with a plurality of selection signals and a plurality of input signals and performs selection switching, the method described in Patent Document 1 can be employed. According to the method described in Patent Document 1, when one selection signal of a plurality of selection signals is set to a selection level in order to prevent the occurrence of glitches, until another selection signal becomes a non-selection level. One selection signal of the selection level is prevented from being supplied to the multiplexer.

図3は、上記特許文献1の記載に基づいて本発明に先立って本発明者等によって検討されたクロック選択回路の構成を示す図である。   FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a clock selection circuit studied by the present inventors prior to the present invention based on the description in Patent Document 1.

図3に示すクロック選択回路は、デコーダDECとしてのインバータINV0、制御ユニットCntの第1と第2のAND回路AND0、AND1および第1と第2のD型フリップフロップD−FF0、D−FF1、マルチプレクサMpxによって構成されている。第1と第2のD型フリップフロップD−FF0、D−FF1は、遅延(Delay)型のフリップフロップである。これらのD型フリップフロップで、クロック信号CKIN0、CKIN1が供給される三角形記号はエッジトリガ端子を意味しており、三角形記号の丸印はクロック信号の立ち下がりエッジに応答して入力データが出力データに伝達されることを意味している。   The clock selection circuit shown in FIG. 3 includes an inverter INV0 as a decoder DEC, first and second AND circuits AND0 and AND1 of the control unit Cnt, and first and second D-type flip-flops D-FF0 and D-FF1, It is configured by a multiplexer Mpx. The first and second D-type flip-flops D-FF0 and D-FF1 are delay type flip-flops. In these D-type flip-flops, the triangle symbol to which the clock signals CKIN0 and CKIN1 are supplied means the edge trigger terminal, and the triangle symbol circles the input data as the output data in response to the falling edge of the clock signal. Means to be communicated to.

選択信号SELはインバータINV0の入力端子と第2のAND回路AND1の一方の入力端子とに供給され、インバータINV0の出力信号は第1のAND回路AND0の一方の入力端子に供給される。第1のAND回路AND0の出力信号D0は第1のD型フリップフロップD−FF0のデータ入力端子に供給される一方、第2のAND回路AND1の出力信号D1は第2のD型フリップフロップD−FF1のデータ入力端子に供給される。第1のD型フリップフロップD−FF0の出力データQ0は第2のAND回路AND1の他方の入力端子としての反転入力端子に供給される一方、第2のD型フリップフロップD−FF1の出力データQ1は第1のAND回路AND0の他方の入力端子としての反転入力端子に供給される。   The selection signal SEL is supplied to the input terminal of the inverter INV0 and one input terminal of the second AND circuit AND1, and the output signal of the inverter INV0 is supplied to one input terminal of the first AND circuit AND0. The output signal D0 of the first AND circuit AND0 is supplied to the data input terminal of the first D-type flip-flop D-FF0, while the output signal D1 of the second AND circuit AND1 is supplied to the second D-type flip-flop D. -Supplied to the data input terminal of FF1. The output data Q0 of the first D-type flip-flop D-FF0 is supplied to the inverting input terminal as the other input terminal of the second AND circuit AND1, while the output data of the second D-type flip-flop D-FF1 Q1 is supplied to the inverting input terminal as the other input terminal of the first AND circuit AND0.

マルチプレクサMpxは、第3と第4のAND回路AND2、AND3と、OR回路OR0によって構成されている。第3のAND回路AND2の一方の入力端子に第1のD型フリップフロップD−FF0の出力データQ0が供給される一方、第4のAND回路AND3の一方の入力端子に第2のD型フリップフロップD−FF1の出力データQ1が供給される。また第1のD型フリップフロップD−FF0の立ち下がりエッジトリガ端子と第3のAND回路AND2の他方の入力端子に第1のクロック信号CKIN0が供給される一方、第2のD型フリップフロップD−FF1の立ち下がりエッジトリガ端子と第4のAND回路AND3の他方の入力端子に第2のクロック信号CKIN1が供給される。また、第3のAND回路AND2の第1のクロック出力信号CKG0と第4のAND回路AND3の第2のクロック出力信号CKG1はOR回路OR0の一方の入力端子と他方の入力端子にそれぞれ供給され、OR回路OR0の出力端子からはクロック出力信号CKOUTが生成される。   The multiplexer Mpx includes third and fourth AND circuits AND2 and AND3, and an OR circuit OR0. The output data Q0 of the first D-type flip-flop D-FF0 is supplied to one input terminal of the third AND circuit AND2, while the second D-type flip-flop is supplied to one input terminal of the fourth AND circuit AND3. The output data Q1 of the D-FF1 is supplied. The first clock signal CKIN0 is supplied to the falling edge trigger terminal of the first D-type flip-flop D-FF0 and the other input terminal of the third AND circuit AND2, while the second D-type flip-flop D is supplied. The second clock signal CKIN1 is supplied to the falling edge trigger terminal of -FF1 and the other input terminal of the fourth AND circuit AND3. Further, the first clock output signal CKG0 of the third AND circuit AND2 and the second clock output signal CKG1 of the fourth AND circuit AND3 are respectively supplied to one input terminal and the other input terminal of the OR circuit OR0. A clock output signal CKOUT is generated from the output terminal of the OR circuit OR0.

図3の下に示すように、第1と第2のD型フリップフロップD−FF0、D−FF1は、マスター・スレーブ・ラッチによって構成される。マスター・スレーブ・ラッチのマスター・ラッチ(Master-Latch)とスレーブ・ラッチ(Slave-Latch)とは、それぞれスイッチSWとクロスカップル接続された第1と第2のインバータInv1、Inv2とによって構成される。尚、第2のインバータInv2は、非反転クロック信号CKIN0、CKIN1と反転クロック信号とによって駆動されるクロックドインバータによって構成される。例えば、第2のD型フリップフロップD−FF1では、第2のクロック信号CKIN1のハイレベル“1”の間に、マスター・ラッチ(Master-Latch)では第2のAND回路AND1の出力信号D1がオン状態のスイッチSWを介して第1のインバータInv1の入力端子に伝達される。この間に、スレーブ・ラッチ(Slave-Latch)では、スイッチSWはオフ状態とされ、クロスカップル接続の第1と第2のインバータInv1、Inv2によってホールドされた出力データQ1が出力される。また、第2のD型フリップフロップD−FF1では、第2のクロック信号CKIN1のローレベル“0”の間に、マスター・ラッチ(Master-Latch)では、スイッチSWはオフ状態とされ、クロスカップル接続の第1と第2のインバータInv1、Inv2によって第2のAND回路AND1の出力信号D1がホールドされる。この間に、マスター・ラッチ(Master-Latch)の第1のインバータInv1の出力信号は、スレーブ・ラッチ(Slave-Latch)に伝達されて、オン状態のスイッチSWを介して第1のインバータInv1の入力端子に伝達される。また更に、第1のD型フリップフロップD−FF0も、第1のクロック信号CKIN0に応答して第2のD型フリップフロップD−FF1と同様に動作する。その結果、第1と第2のD型フリップフロップD−FF0、D−FF1は、第1と第2のクロック信号CKIN0、CKIN1の立ち下がりエッジに応答して第1と第2の入力信号D0、D1のレベルを第1と第2の出力データQ0、Q1として出力する。   As shown in the lower part of FIG. 3, the first and second D-type flip-flops D-FF0 and D-FF1 are configured by master / slave latches. A master latch (Master-Latch) and a slave latch (Slave-Latch) of the master-slave latch are configured by first and second inverters Inv1 and Inv2 that are cross-coupled to the switch SW, respectively. . The second inverter Inv2 includes a clocked inverter driven by non-inverted clock signals CKIN0 and CKIN1 and an inverted clock signal. For example, in the second D-type flip-flop D-FF1, the output signal D1 of the second AND circuit AND1 is in the master latch (Master-Latch) during the high level “1” of the second clock signal CKIN1. The signal is transmitted to the input terminal of the first inverter Inv1 via the switch SW in the on state. During this time, in the slave latch (Slave-Latch), the switch SW is turned off, and the output data Q1 held by the cross-coupled first and second inverters Inv1, Inv2 is output. In the second D-type flip-flop D-FF1, the switch SW is turned off in the master latch (Master-Latch) while the second clock signal CKIN1 is at the low level “0”. The output signal D1 of the second AND circuit AND1 is held by the connected first and second inverters Inv1 and Inv2. During this time, the output signal of the first inverter Inv1 of the master latch (Master-Latch) is transmitted to the slave latch (Slave-Latch) and input to the first inverter Inv1 via the switch SW in the ON state. Is transmitted to the terminal. Furthermore, the first D-type flip-flop D-FF0 operates in the same manner as the second D-type flip-flop D-FF1 in response to the first clock signal CKIN0. As a result, the first and second D-type flip-flops D-FF0 and D-FF1 respond to the falling edges of the first and second clock signals CKIN0 and CKIN1, respectively. , D1 level is output as first and second output data Q0, Q1.

図4は、図3に示すクロック選択回路にて第1のクロック信号CKIN0の選択状態から第2のクロック信号CKIN1の選択状態に切り換わる様子を示す図である。   FIG. 4 is a diagram illustrating a state in which the selection state of the first clock signal CKIN0 is switched to the selection state of the second clock signal CKIN1 in the clock selection circuit illustrated in FIG.

図4では、まずタイミングT0において、選択信号SELがローレベル“0”(第1のクロック信号CKIN0の選択)からハイレベル“1”(第2のクロック信号CKIN1の選択)に変化する。タイミングT0から若干遅延したタイミングT1にて、第1のAND回路AND0の出力信号D0がハイレベル“1”からローレベル“0”に変化する。次のタイミングT2にて、第1のクロック信号CKIN0が、ローレベル“0”からハイレベル“1”に立ち上がる。しかし、マスター・スレーブラッチで構成された第1のD型フリップフロップD−FF0は、第1のクロック信号CKIN0の立ち上がりエッジに応答してローレベル“0”の第1の入力信号D0を第1の出力データQ0として出力せずに、ハイレベル“1”の第1の出力データQ0を保持する。更に次のタイミングT3にて、第1のクロック信号CKIN0が、ハイレベル“1”からローレベル“0”に立ち下がる。従って、マスター・スレーブラッチで構成された第1のD型フリップフロップD−FF0は、第1のクロック信号CKIN0の立ち下がりエッジに若干遅延したタイミングT4にてローレベル“0”の第1の入力信号D0を第1の出力データQ0として出力する。その結果、タイミングT0からタイミングT4までの期間で、第1のD型フリップフロップD−FF0の第1の出力データQ0がハイレベル“1”に保持されている。従って、この期間では、第1のクロック信号CKIN0がマルチプレクサMpxの第3のAND回路AND2によって第1のクロック出力信号CKG0として選択され、OR回路OR0のクロック出力信号CKOUTが生成される。   In FIG. 4, first, at timing T0, the selection signal SEL changes from low level “0” (selection of the first clock signal CKIN0) to high level “1” (selection of the second clock signal CKIN1). At timing T1 slightly delayed from timing T0, the output signal D0 of the first AND circuit AND0 changes from high level “1” to low level “0”. At the next timing T2, the first clock signal CKIN0 rises from the low level “0” to the high level “1”. However, the first D-type flip-flop D-FF0 composed of the master / slave latches receives the first input signal D0 at the low level “0” in response to the rising edge of the first clock signal CKIN0. The first output data Q0 at the high level “1” is held without being output as the output data Q0. Further, at the next timing T3, the first clock signal CKIN0 falls from the high level “1” to the low level “0”. Therefore, the first D-type flip-flop D-FF0 configured by the master / slave latch has the first input of the low level “0” at the timing T4 slightly delayed from the falling edge of the first clock signal CKIN0. The signal D0 is output as the first output data Q0. As a result, in the period from the timing T0 to the timing T4, the first output data Q0 of the first D-type flip-flop D-FF0 is held at the high level “1”. Accordingly, during this period, the first clock signal CKIN0 is selected as the first clock output signal CKG0 by the third AND circuit AND2 of the multiplexer Mpx, and the clock output signal CKOUT of the OR circuit OR0 is generated.

タイミングT4での第1のD型フリップフロップD−FF0の第1の出力データQ0がハイレベル“1” からローレベル“0”への立ち下がりに若干遅延したタイミングT5で、第2のAND回路AND1の出力信号D1がローレベル“0”からハイレベル“1”に変化する。次のタイミングT6にて、第2のクロック信号CKIN1が、ハイレベル“1”からローレベル“0”に立ち下がる。従って、マスター・スレーブラッチで構成された第2のD型フリップフロップD−FF1は、第2のクロック信号CKIN1の立ち下がりエッジに若干遅延したタイミングT7でハイレベル“1”の第2の入力信号D1を第2の出力データQ1として出力する。その結果、タイミングT7からの期間では、第2のD型フリップフロップD−FF1の第2の出力データQ1がハイレベル“1”に保持されている。従って、この期間では、第2のクロック信号CKIN01マルチプレクサMpxの第4のAND回路AND3によって第2のクロック出力信号CKG1として選択され、OR回路OR0のクロック出力信号CKOUTが生成される。   At the timing T5 when the first output data Q0 of the first D-type flip-flop D-FF0 at the timing T4 is slightly delayed from the falling from the high level “1” to the low level “0”, the second AND circuit The output signal D1 of the AND1 changes from the low level “0” to the high level “1”. At the next timing T6, the second clock signal CKIN1 falls from the high level “1” to the low level “0”. Accordingly, the second D-type flip-flop D-FF1 formed of the master / slave latch has the second input signal of the high level “1” at the timing T7 slightly delayed from the falling edge of the second clock signal CKIN1. D1 is output as the second output data Q1. As a result, in the period from the timing T7, the second output data Q1 of the second D-type flip-flop D-FF1 is held at the high level “1”. Accordingly, during this period, the fourth clock AND signal AND3 of the second clock signal CKIN01 multiplexer Mpx is selected as the second clock output signal CKG1, and the clock output signal CKOUT of the OR circuit OR0 is generated.

図4に示した図3のクロック選択回路での第1のクロック信号CKIN0の選択状態から第2のクロック信号CKIN1の選択状態に切り換わりでは、第1の入力信号D0と第1のクロック信号CKIN0のタイミング関係でも、第2の入力信号D1と第2のクロック信号CKIN1のタイミング関係でも、セットアップやホールドの違反が発生していない。従って、タイミングT0で選択信号SELがローレベル“0”からハイレベル“1”に変化してから切り換え後の第2のクロック信号CKIN1を選択するハイレベル“1の第2の出力データQ1が出力されるタイミングT7までの切り換えレイテンシを、比較的短時間とすることが可能である。   When the selection state of the first clock signal CKIN0 in the clock selection circuit of FIG. 3 shown in FIG. 4 is switched to the selection state of the second clock signal CKIN1, the first input signal D0 and the first clock signal CKIN0 are switched. Neither the timing relationship nor the timing relationship between the second input signal D1 and the second clock signal CKIN1 causes a setup or hold violation. Accordingly, the second output data Q1 at the high level “1” for selecting the second clock signal CKIN1 after switching after the selection signal SEL changes from the low level “0” to the high level “1” at the timing T0 is output. The switching latency up to timing T7 can be made relatively short.

また図3に示したクロック選択回路では、第1のクロック信号CKIN0の選択状態から第2のクロック信号CKIN1の選択状態に切り換える際に第1のクロック信号CKIN0の選択の第1の出力データQ0がハイレベル“1” からローレベル“0”へ非選択モードに遷移しない限り、第2のクロック信号CKIN1の選択の第2の出力データQ1をローレベル“0” からハイレベル“1” へ選択モードに遷移することが不可能とされている。従って、図3に示したクロック選択回路によれば、非選択とされるクロック信号のハイレベル“1” からローレベル“0”への非選択モードの遷移の後に選択とされる他のクロック信号への切り換えが行われるので、グリッチの発生を防止することが可能となる。   In the clock selection circuit shown in FIG. 3, the first output data Q0 selected by the first clock signal CKIN0 is changed when the selection state of the first clock signal CKIN0 is switched to the selection state of the second clock signal CKIN1. The second output data Q1 selected by the second clock signal CKIN1 is selected from the low level “0” to the high level “1” unless the mode is changed from the high level “1” to the low level “0”. It is impossible to make a transition to Therefore, according to the clock selection circuit shown in FIG. 3, another clock signal selected after the transition of the non-selected clock signal from the high level “1” to the low level “0” is made. Therefore, the occurrence of glitches can be prevented.

図5は、図3に示すクロック選択回路で第1のクロック信号CKIN0の選択状態から第2のクロック信号CKIN1の選択状態に切り換わる際にフリップフロップのセットアップ時間とホールド時間との違反が発生して、メタステーブルが発生する様子を示す図である。   FIG. 5 shows that when the clock selection circuit shown in FIG. 3 is switched from the selection state of the first clock signal CKIN0 to the selection state of the second clock signal CKIN1, a violation occurs between the setup time and the hold time of the flip-flop. It is a figure which shows a mode that a metastable generate | occur | produces.

セットアップ時間の違反は、クロック遷移に先行する非同期入力信号の状態変化がクロック遷移に余りにも近接している場合に、発生する。またホールド時間の違反は、クロック遷移に後続する非同期入力信号の状態変化が余りにもクロック遷移に近接している場合に、発生する。   A setup time violation occurs when the state change of the asynchronous input signal preceding the clock transition is too close to the clock transition. The hold time violation occurs when the state change of the asynchronous input signal following the clock transition is too close to the clock transition.

図5のタイミング2101では、第1のクロック信号CKIN0の立ち下がりエッジの遷移に非同期入力信号である第1のAND回路AND0の出力信号D0の立ち下がりの状態変化が余りにも近接しているので、第1のD型フリップフロップD−FF0のセットアップ時間とホールド時間との違反が発生するものである。従って、図5の次のタイミング2102では、第1のD型フリップフロップD−FF0のメタステーブルの障害が発生する。すなわち、第1のD型フリップフロップD−FF0の第1の出力データQ0は比較的長い時間の間にハイレベル“1”とローレベル“0”との間の中間レベルを維持するので、ハイレベル“1”またはローレベル“0”に回復するのにも比較的長い時間を必要としている。このメタステーブルの比較的長い時間は、第2のクロック信号CKIN1の1周期と仮定している。中間レベルの第1のD型フリップフロップD−FF0の第1の出力データQ0は第2のAND回路AND1の反転入力端子に供給されるので、第2のAND回路AND1の出力信号D1も比較的長い時間にて中間レベルとなる。一方、第2のD型フリップフロップD−FF1は、第2のクロック信号CKIN1の立ち下がりエッジに応答して第2の入力信号D1のレベルを第2の出力データQ1として出力するものである。その結果、中間レベルの第2の入力信号D1が第2のD型フリップフロップD−FF1の第2の出力データQ1として比較的長い時間に出力されるものとなる。   At timing 2101 in FIG. 5, since the falling state change of the output signal D0 of the first AND circuit AND0 which is an asynchronous input signal is too close to the transition of the falling edge of the first clock signal CKIN0, A violation of the setup time and hold time of the first D-type flip-flop D-FF0 occurs. Therefore, at the next timing 2102 in FIG. 5, a failure of the metastable of the first D-type flip-flop D-FF0 occurs. That is, the first output data Q0 of the first D-type flip-flop D-FF0 maintains an intermediate level between the high level “1” and the low level “0” for a relatively long time. It takes a relatively long time to recover to the level “1” or the low level “0”. The relatively long time of this metastable is assumed to be one cycle of the second clock signal CKIN1. Since the first output data Q0 of the intermediate level first D-type flip-flop D-FF0 is supplied to the inverting input terminal of the second AND circuit AND1, the output signal D1 of the second AND circuit AND1 is also relatively high. Become intermediate level in a long time. On the other hand, the second D-type flip-flop D-FF1 outputs the level of the second input signal D1 as the second output data Q1 in response to the falling edge of the second clock signal CKIN1. As a result, the intermediate level second input signal D1 is output as a second output data Q1 of the second D-type flip-flop D-FF1 in a relatively long time.

従って、マルチプレクサMpxの第4のAND回路AND3の第2のクロック出力信号CKG1にも中間レベルが生成され、図5のタイミング2103では、OR回路OR0のクロック出力信号CKOUTに中間レベルが生成される一方、パルス幅の短いグリッチが発生されるものとなる。   Therefore, an intermediate level is also generated in the second clock output signal CKG1 of the fourth AND circuit AND3 of the multiplexer Mpx, and at the timing 2103 in FIG. 5, an intermediate level is generated in the clock output signal CKOUT of the OR circuit OR0. A glitch having a short pulse width is generated.

このように、図3に示したクロック選択回路を使用して第1のクロック信号CKIN0と第2のクロック信号CKIN1との選択の切り換えを行う場合は、ある確率でメタステーブルの障害が発生するものである。メタステーブルの障害の発生確率は、セットアップ時間とホールド時間との違反が発生する確率に依存する。この違反が発生する確率は、セットアップ時間とホールド時間との違反が発生する時間幅と非同期入力信号およびクロック信号の周波数とに依存する。   As described above, when the clock selection circuit shown in FIG. 3 is used to switch the selection between the first clock signal CKIN0 and the second clock signal CKIN1, a metastable failure occurs with a certain probability. It is. The occurrence probability of the metastable failure depends on the probability that the setup time and the hold time are violated. The probability that this violation occurs depends on the time width in which the violation between the setup time and the hold time occurs and the frequency of the asynchronous input signal and the clock signal.

一般的には、通常の単一のフリップフロップで非同期信号をサンプリングするシングルステージシンクロナイザの場合では、例えば、製品寿命10年で市場不良率0.1%、すなわち同時に動作する製品1,000個の1個が10年に1回障害を起こすと言う現実的な信頼性を保証することはできない。このように非常に高い動作信頼性で、グリッチを防止して、メタステーブルの障害の確率が低減され、かつ高速なクロック切り換えを可能とするクロック選択回路をマイクロコントローラ、システムLSI等の半導体集積回路に搭載することが要求されている。   In general, in the case of a single-stage synchronizer that samples an asynchronous signal with a normal single flip-flop, for example, a product failure rate of 0.1% with a product lifetime of 10 years, that is, 1,000 products operating simultaneously. There is no guarantee of realistic reliability that one will fail once every 10 years. A semiconductor integrated circuit such as a microcontroller, system LSI, or the like that has a clock selection circuit that prevents glitches, reduces the probability of metastable failure, and enables high-speed clock switching with extremely high operational reliability. It is required to be mounted on.

本発明は、以上のような本発明に先立った本発明者等の検討の結果、なされたものである。   The present invention has been made as a result of the study of the present inventors prior to the present invention as described above.

従って、本発明の目的とするところは、クロック選択回路の最終選択出力端子でのメタステーブルの障害の発生確率を低減することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to reduce the probability of occurrence of a metastable failure at the final selection output terminal of the clock selection circuit.

また本発明の他の目的とするところは、クロック選択回路の最終選択出力端子でのグリッチを防止することにある。   Another object of the present invention is to prevent glitches at the final selection output terminal of the clock selection circuit.

本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。   The above and other objects and novel features of the present invention will be apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.

本願において開示される発明のうちの代表的なものについて簡単に説明すれば下記のとおりである。   A typical one of the inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows.

すなわち、本発明の代表的な実施の形態は、デコーダ(DEC)と、制御ユニット(Cnt)と、マルチプレクサ(Mpx)とを有するクロック選択回路を内蔵する半導体集積回路である。   That is, a typical embodiment of the present invention is a semiconductor integrated circuit including a clock selection circuit having a decoder (DEC), a control unit (Cnt), and a multiplexer (Mpx).

デコーダ(DEC)に選択信号(SEL)が供給され、制御ユニット(Cnt)に第1と第2のクロック信号(CKIN0、CKIN1)とデコーダ(DEC)からの第1と第2の選択出力信号が供給され、マルチプレクサ(Mpx)に第1と第2のクロック信号と前記制御ユニット(Cnt)からの第1と第2の選択制御信号(Q´0、Q´´0、Q´1、Q´´1)とが供給される。   The selection signal (SEL) is supplied to the decoder (DEC), the first and second clock signals (CKIN0, CKIN1) and the first and second selection output signals from the decoder (DEC) are supplied to the control unit (Cnt). The first and second clock signals and the first and second selection control signals (Q′0, Q ″ 0, Q′1, Q ′) from the control unit (Cnt) are supplied to the multiplexer (Mpx). '1) is supplied.

前記制御ユニット(Cnt)は、第1と第2のゲート回路(AND0、AND1)を含み、第1と第2のゲート回路の一方の入力端子に前記デコーダからの前記第1と前記第2の選択出力信号が供給される。   The control unit (Cnt) includes first and second gate circuits (AND0, AND1), and the first and second gate circuits from the decoder are connected to one input terminal of the first and second gate circuits. A selection output signal is provided.

前記制御ユニット(Cnt)は、前記第1のゲート回路(AND0)の出力端子と前記第2のゲート回路(AND1)の他方の入力端子との間に直列接続された第1と第2のD型フリップフロップ(D−FF0、D−FF2)と、前記第2のゲート回路(AND1)の出力端子と前記第1のゲート回路(AND0)の他方の入力端子との間に直列接続された第3と第4のD型フリップフロップ(D−FF1、D−FF3)とを含むことを特徴とする(図6参照)。   The control unit (Cnt) includes first and second Ds connected in series between an output terminal of the first gate circuit (AND0) and the other input terminal of the second gate circuit (AND1). Type flip-flops (D-FF0, D-FF2) and a second terminal connected in series between the output terminal of the second gate circuit (AND1) and the other input terminal of the first gate circuit (AND0). 3 and a fourth D-type flip-flop (D-FF1, D-FF3) (see FIG. 6).

本願において開示される発明のうち代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば下記の通りである。   The effects obtained by the representative ones of the inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows.

すなわち、本発明によれば、クロック選択回路の最終選択出力端子でのメタステーブルの障害の発生確率を低減することができる。   That is, according to the present invention, it is possible to reduce the probability of occurrence of a metastable failure at the final selection output terminal of the clock selection circuit.

図1は、本発明に先立って本発明者等によって検討されたクロック選択回路としてのマルチプレクサの構成を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a multiplexer as a clock selection circuit studied by the present inventors prior to the present invention. 図2は、図1に示したクロック選択回路としてのマルチプレクサの各部の波形を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing waveforms at various parts of the multiplexer as the clock selection circuit shown in FIG. 図3は、特許文献1の記載に基づいて本発明に先立って本発明者等によって検討されたクロック選択回路の構成を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a clock selection circuit studied by the present inventors prior to the present invention based on the description in Patent Document 1. In FIG. 図4は、図3に示すクロック選択回路にて第1のクロック信号CKIN0の選択状態から第2のクロック信号CKIN1の選択状態に切り換わる様子を示す図である。FIG. 4 is a diagram illustrating a state in which the selection state of the first clock signal CKIN0 is switched to the selection state of the second clock signal CKIN1 in the clock selection circuit illustrated in FIG. 図5は、図3に示すクロック選択回路で第1のクロック信号CKIN0の選択状態から第2のクロック信号CKIN1の選択状態に切り換わる際にフリップフロップのセットアップ時間とホールド時間との違反が発生して、メタステーブルが発生する様子を示す図である。FIG. 5 shows that when the clock selection circuit shown in FIG. 3 is switched from the selection state of the first clock signal CKIN0 to the selection state of the second clock signal CKIN1, a violation occurs between the setup time and the hold time of the flip-flop. It is a figure which shows a mode that a metastable generate | occur | produces. 図6は、本発明の実施の形態1の半導体集積回路に搭載されたクロック選択回路の構成を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a configuration of a clock selection circuit mounted on the semiconductor integrated circuit according to the first embodiment of the present invention. 図7は、図6に示す本発明の実施の形態1によるクロック選択回路で第1のクロック信号CKIN0の選択状態から第2のクロック信号CKIN1の選択状態に切り換わる際の各部の波形を説明する図である。FIG. 7 illustrates the waveforms of the respective parts when the selection state of the first clock signal CKIN0 is switched to the selection state of the second clock signal CKIN1 in the clock selection circuit according to the first embodiment of the present invention shown in FIG. FIG. 図8は、本発明の実施の形態2の半導体集積回路に搭載されたクロック選択回路の構成を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing a configuration of a clock selection circuit mounted on the semiconductor integrated circuit according to the second embodiment of the present invention. 図9は、図8に示す本発明の実施の形態2によるクロック選択回路で第1のクロック信号CKIN0の選択状態から第2のクロック信号CKIN1の選択状態に切り換わる際の各部の波形を説明する図である。FIG. 9 illustrates the waveforms of the respective parts when the selection state of the first clock signal CKIN0 is switched to the selection state of the second clock signal CKIN1 in the clock selection circuit according to the second embodiment of the present invention shown in FIG. FIG. 図10は、本発明の実施の形態3の半導体集積回路に搭載されたクロック選択回路の構成を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing a configuration of a clock selection circuit mounted on the semiconductor integrated circuit according to the third embodiment of the present invention. 図11は、図10に示す本発明の実施の形態3によるクロック選択回路で第1のクロック信号CKIN0の選択状態から第2のクロック信号CKIN1の選択状態に切り換わる際の各部の波形を説明する図である。FIG. 11 illustrates the waveforms of the respective parts when the selection state of the first clock signal CKIN0 is switched to the selection state of the second clock signal CKIN1 in the clock selection circuit according to the third embodiment of the present invention shown in FIG. FIG. 図12は、本発明の実施の形態4の半導体集積回路に搭載されたクロック選択回路の構成を示す図である。FIG. 12 is a diagram showing a configuration of a clock selection circuit mounted on the semiconductor integrated circuit according to the fourth embodiment of the present invention. 図13は、図12に示す本発明の実施の形態4によるクロック選択回路で第1のクロック信号CKIN0の選択状態から第2のクロック信号CKIN1の選択状態に切り換わる際の各部の波形を説明する図である。FIG. 13 illustrates the waveforms of the respective parts when the selection state of the first clock signal CKIN0 is switched to the selection state of the second clock signal CKIN1 in the clock selection circuit according to the fourth embodiment of the present invention shown in FIG. FIG. 図14は、図12のクロック選択回路のマルチプレクサMpxの第4のAND回路AND3の構成を示す図である。FIG. 14 is a diagram showing a configuration of the fourth AND circuit AND3 of the multiplexer Mpx of the clock selection circuit of FIG. 図15は、本発明の実施の形態5の半導体集積回路に搭載されたクロック選択回路の構成を示す図である。FIG. 15 is a diagram showing a configuration of a clock selection circuit mounted on the semiconductor integrated circuit according to the fifth embodiment of the present invention. 図16は、本発明の実施の形態6の半導体集積回路に搭載されたクロック選択回路の構成を示す図である。FIG. 16 is a diagram showing a configuration of a clock selection circuit mounted on the semiconductor integrated circuit according to the sixth embodiment of the present invention. 図17は、図16に示す本発明の実施の形態6によるクロック選択回路で第1のクロック信号CKIN0の選択状態から第2のクロック信号CKIN1の選択状態に切り換わる際の各部の波形を説明する図である。FIG. 17 illustrates the waveforms of the respective parts when the selection state of the first clock signal CKIN0 is switched to the selection state of the second clock signal CKIN1 in the clock selection circuit according to the sixth embodiment of the present invention shown in FIG. FIG. 図18は、本発明の実施の形態7の半導体集積回路に搭載されたクロック選択回路の構成を示す図である。FIG. 18 is a diagram showing a configuration of a clock selection circuit mounted on the semiconductor integrated circuit according to the seventh embodiment of the present invention. 図19は、図18に示す本発明の実施の形態7によるクロック選択回路で第1のクロック信号CKIN0の選択状態から第2のクロック信号CKIN1の選択状態に切り換わる際の各部の波形を説明する図である。FIG. 19 illustrates the waveforms of the respective parts when the selection state of the first clock signal CKIN0 is switched to the selection state of the second clock signal CKIN1 in the clock selection circuit according to the seventh embodiment of the present invention shown in FIG. FIG. 図20は、本発明の実施の形態8の半導体集積回路に搭載されたクロック選択回路の構成を示す図である。FIG. 20 is a diagram showing a configuration of a clock selection circuit mounted on the semiconductor integrated circuit according to the eighth embodiment of the present invention. 図21は、本発明の実施の形態9の半導体集積回路の構成を示す図である。FIG. 21 is a diagram showing the configuration of the semiconductor integrated circuit according to the ninth embodiment of the present invention.

1.実施の形態の概要
先ず、本願において開示される発明の代表的な実施の形態について概要を説明する。代表的な実施の形態についての概要説明で括弧を付して参照する図面の参照符号はそれが付された構成要素の概念に含まれるものを例示するに過ぎない。
1. First, an outline of a typical embodiment of the invention disclosed in the present application will be described. The reference numerals of the drawings referred to with parentheses in the outline description of the representative embodiments merely exemplify what are included in the concept of the components to which the reference numerals are attached.

〔1〕本発明の代表的な実施の形態は、選択信号(SEL)が供給されるデコーダ(DEC)と、第1クロック信号(CKIN0)および第2クロック信号(CKIN1)と前記デコーダからの第1選択出力信号および第2選択出力信号が少なくとも供給される制御ユニット(Cnt)と、前記第1クロック信号および前記第2クロック信号と前記制御ユニットからの第1選択制御信号(Q´0、Q´´0)および第2選択制御信号(Q´1、Q´´1)とが少なくとも供給されるマルチプレクサ(Mpx)とを有するクロック選択回路を内蔵する半導体集積回路である。   [1] A typical embodiment of the present invention includes a decoder (DEC) to which a selection signal (SEL) is supplied, a first clock signal (CKIN0) and a second clock signal (CKIN1), and a first clock signal from the decoder. A control unit (Cnt) to which at least one selection output signal and a second selection output signal are supplied, and the first clock signal, the second clock signal, and a first selection control signal (Q′0, Q from the control unit) ″ ″ 0) and a second selection control signal (Q′1, Q ″ 1) are semiconductor integrated circuits including a clock selection circuit having at least a multiplexer (Mpx) to which the signals are supplied.

前記制御ユニット(Cnt)は、前記デコーダからの前記第1選択出力信号が一方の入力端子に供給される第1のゲート回路(AND0)と、前記デコーダからの前記第2選択出力信号が一方の入力端子に供給される第2のゲート回路(AND1)とを含む。   The control unit (Cnt) includes a first gate circuit (AND0) to which the first selection output signal from the decoder is supplied to one input terminal, and the second selection output signal from the decoder as one And a second gate circuit (AND1) supplied to the input terminal.

前記制御ユニット(Cnt)は、前記第1のゲート回路(AND0)の出力端子と前記第2のゲート回路(AND1)の他方の入力端子との間に直列接続された第1と第2のD型フリップフロップ(D−FF0、D−FF2)と、前記第2のゲート回路(AND1)の出力端子と前記第1のゲート回路(AND0)の他方の入力端子との間に直列接続された第3と第4のD型フリップフロップ(D−FF1、D−FF3)とを含むことを特徴とするものである(図6、図8、図10、図12、図15、図16、図18、図20参照)。   The control unit (Cnt) includes first and second Ds connected in series between an output terminal of the first gate circuit (AND0) and the other input terminal of the second gate circuit (AND1). Type flip-flops (D-FF0, D-FF2) and a second terminal connected in series between the output terminal of the second gate circuit (AND1) and the other input terminal of the first gate circuit (AND0). 3 and a fourth D-type flip-flop (D-FF1, D-FF3) (FIG. 6, FIG. 8, FIG. 10, FIG. 12, FIG. 15, FIG. 18, FIG. 18). , See FIG.

前記実施の形態によれば、前記クロック選択回路に含まれた前記制御ユニット(Cnt)の第1と第2のD型フリップフロップ(D−FF0、D−FF2)および第3と第4のD型フリップフロップ(D−FF1、D−FF3)は上記非特許文献1に記載のツーステージシンクロナイザをそれぞれ構成するものである。従って、前記クロック選択回路の前記マルチプレクサ(Mpx)の最終出力端子からのクロック出力信号(CKOUT)でのメタステーブルの障害の発生確率を低減することができる(図7、図9、図11、図13、図17、図19参照)。   According to the embodiment, the first and second D-type flip-flops (D-FF0 and D-FF2) and the third and fourth D of the control unit (Cnt) included in the clock selection circuit. The type flip-flops (D-FF1, D-FF3) constitute the two-stage synchronizers described in Non-Patent Document 1, respectively. Therefore, it is possible to reduce the probability of occurrence of a metastable failure in the clock output signal (CKOUT) from the final output terminal of the multiplexer (Mpx) of the clock selection circuit (FIGS. 7, 9, 11, and 11). 13, FIG. 17, FIG. 19).

好適な実施の形態では、前記直列接続の前記第1と前記第2のD型フリップフロップ(D−FF0、D−FF2)を介して前記第2のゲート回路(AND1)の前記他方の入力端子に前記第1のゲート回路(AND0)の前記出力端子の非選択レベルの信号が供給されることによって、前記第2クロック信号(CKIN1)が前記制御ユニット(Cnt)の前記第2のゲート回路(AND1)と前記マルチプレクサ(Mpx)とを介してクロック出力信号(CKOUT)として出力可能とされるものである。   In a preferred embodiment, the other input terminal of the second gate circuit (AND1) through the first and second D-type flip-flops (D-FF0, D-FF2) connected in series. Is supplied with a signal of the non-selection level of the output terminal of the first gate circuit (AND0), the second clock signal (CKIN1) becomes the second gate circuit (Cnt) of the control unit (Cnt). The clock output signal (CKOUT) can be output via AND1) and the multiplexer (Mpx).

前記直列接続の前記第3と前記第4のD型フリップフロップ(D−FF1、D−FF3)を介して前記第1のゲート回路(AND0)の前記他方の入力端子に前記第2のゲート回路(AND1)の前記出力端子の非選択レベルの信号が供給されることによって、前記第1クロック信号(CKIN0)が前記制御ユニット(Cnt)の前記第1のゲート回路(AND0)と前記マルチプレクサ(Mpx)とを介して前記クロック出力信号(CKOUT)として出力可能とされるものである。   The second gate circuit is connected to the other input terminal of the first gate circuit (AND0) via the third and fourth D-type flip-flops (D-FF1, D-FF3) connected in series. The first clock signal (CKIN0) is supplied to the first gate circuit (AND0) and the multiplexer (Mpx) of the control unit (Cnt) by supplying a non-selection level signal of the output terminal of (AND1). ) To be output as the clock output signal (CKOUT).

前記好適な実施の形態によれば、第1クロック信号(CKIN0)と第2クロック信号(CKIN1)との排他選択が可能となり、グリッチの発生を防止することが可能となる。   According to the preferred embodiment, it is possible to exclusively select the first clock signal (CKIN0) and the second clock signal (CKIN1), and to prevent the occurrence of glitches.

他の好適な実施の形態では、前記直列接続の前記第1と前記第2のD型フリップフロップの後段側の前記第2のD型フリップフロップ(D−FF2)の出力データが、前記第1選択制御信号(Q´0、Q´´0)として前記マルチプレクサ(Mpx)に伝達されるとともに前記第2のゲート回路(AND1)の前記他方の入力端子に伝達される。   In another preferred embodiment, output data of the second D-type flip-flop (D-FF2) on the rear stage side of the first and second D-type flip-flops connected in series is the first data A selection control signal (Q′0, Q ″ 0) is transmitted to the multiplexer (Mpx) and to the other input terminal of the second gate circuit (AND1).

前記直列接続の前記第3と前記第4のD型フリップフロップの後段側の前記第4のD型フリップフロップ(D−FF3)の出力データが、前記第2選択制御信号(Q´1、Q´´1)として前記マルチプレクサ(Mpx)に伝達されるとともに前記第1のゲート回路(AND0)の前記他方の入力端子に伝達される(図6、図8、図10参照)。   The output data of the fourth D-type flip-flop (D-FF3) on the subsequent stage side of the third and fourth D-type flip-flops connected in series is the second selection control signal (Q′1, Q ″ ″ 1) is transmitted to the multiplexer (Mpx) and also transmitted to the other input terminal of the first gate circuit (AND0) (see FIGS. 6, 8, and 10).

より好適な実施の形態は、前記制御ユニット(Cnt)は、第1と第2のラッチ(FF0、FF1)を更に具備する。   In a more preferred embodiment, the control unit (Cnt) further includes first and second latches (FF0, FF1).

前記第1のラッチ(FF0)のデータ入力端子と前記第2のD型フリップフロップ(D−FF2)のデータ入力端子とには前記直列接続の前記第1と前記第2のD型フリップフロップの前段側の前記第1のD型フリップフロップ(D−FF0)の出力データが並列に供給され、前記第1のラッチ(FF0)の出力データが前記第1選択制御信号(Q´0)として前記マルチプレクサ(Mpx)に伝達される。   The data input terminal of the first latch (FF0) and the data input terminal of the second D-type flip-flop (D-FF2) are connected to the first and second D-type flip-flops connected in series. Output data of the first D-type flip-flop (D-FF0) on the preceding stage side is supplied in parallel, and output data of the first latch (FF0) is used as the first selection control signal (Q'0). It is transmitted to the multiplexer (Mpx).

前記第2のラッチ(FF1)のデータ入力端子と前記第4のD型フリップフロップ(D−FF3)のデータ入力端子とには前記直列接続の前記第3と前記第4のD型フリップフロップの前段側の前記第3のD型フリップフロップ(D−FF1)の出力データが並列に供給され、前記第2のラッチ(FF1)の出力データが前記第2選択制御信号(Q´1)として前記マルチプレクサ(Mpx)に伝達される(図12、図15、図16、図18、図20参照)。   The data input terminal of the second latch (FF1) and the data input terminal of the fourth D-type flip-flop (D-FF3) are connected to the third and fourth D-type flip-flops connected in series. Output data of the third D-type flip-flop (D-FF1) on the front stage side is supplied in parallel, and output data of the second latch (FF1) is used as the second selection control signal (Q′1). It is transmitted to the multiplexer (Mpx) (see FIGS. 12, 15, 16, 18, and 20).

他のより好適な実施の形態は、前記第1のラッチ(FF0)のゲート制御端子(G)と前記直列接続の前記第1と前記第2のD型フリップフロップの両エッジトリガ端子とは、前記第1クロック信号(CKIN0)に応答する。   In another more preferred embodiment, the gate control terminal (G) of the first latch (FF0) and the both edge trigger terminals of the first and second D-type flip-flops connected in series are: Responding to the first clock signal (CKIN0).

前記第2のラッチ(FF1)のゲート制御端子(G)と前記直列接続の前記第3と前記第4のD型フリップフロップの両エッジトリガ端子とは、前記第2クロック信号(CKIN1)に応答する(図12、図15、図16、図18、図20参照)。   The gate control terminal (G) of the second latch (FF1) and the edge trigger terminals of the third and fourth D-type flip-flops connected in series respond to the second clock signal (CKIN1). (See FIGS. 12, 15, 16, 18, and 20).

更に好適な実施の形態は、前記制御ユニット(Cnt)は、第1と第2の遅延回路(DELAY0、DELAY1)を更に具備する。   In a further preferred embodiment, the control unit (Cnt) further includes first and second delay circuits (DELAY0, DELAY1).

前記第1の遅延回路(DELAY0)の入力端子は前記前段側の前記第1のD型フリップフロップ(D−FF0)の前記エッジトリガ端子に接続され、前記第1の遅延回路の出力端子は前記後段側の前記第2のD型フリップフロップ(D−FF2)の前記エッジトリガ端子に接続されている。   The input terminal of the first delay circuit (DELAY0) is connected to the edge trigger terminal of the first D-type flip-flop (D-FF0) on the preceding stage side, and the output terminal of the first delay circuit is the It is connected to the edge trigger terminal of the second D-type flip-flop (D-FF2) on the rear stage side.

前記第2の遅延回路(DELAY1)の入力端子は前記前段側の前記第3のD型フリップフロップ(D−FF1)の前記エッジトリガ端子に接続され、前記第2の遅延回路の出力端子は前記後段側の前記第4のD型フリップフロップ(D−FF3)の前記エッジトリガ端子に接続されている(図16、図18、図20参照)。   The input terminal of the second delay circuit (DELAY1) is connected to the edge trigger terminal of the third D-type flip-flop (D-FF1) on the preceding stage side, and the output terminal of the second delay circuit is It is connected to the edge trigger terminal of the fourth D-type flip-flop (D-FF3) on the rear stage side (see FIGS. 16, 18, and 20).

他の更に好適な実施の形態では、前記第1のラッチ(FF0)の前記ゲート制御端子(G)は、前記第1の遅延回路(DELAY0)の前記入力端子と前記出力端子とのいずれかの端子に接続されている。   In another more preferred embodiment, the gate control terminal (G) of the first latch (FF0) is one of the input terminal and the output terminal of the first delay circuit (DELAY0). Connected to the terminal.

前記第2のラッチ(FF1)の前記ゲート制御端子(G)は、前記第2の遅延回路(DELAY1)の前記入力端子と前記出力端子とのいずれかの端子に接続されている(図16、図18、図20参照)。   The gate control terminal (G) of the second latch (FF1) is connected to one of the input terminal and the output terminal of the second delay circuit (DELAY1) (FIG. 16, (See FIGS. 18 and 20).

具体的な一つの実施の形態では、前記マルチプレクサ(Mpx)は、第3と第4と第5のゲート回路(AND2、AND3、OR0)を具備する。   In a specific embodiment, the multiplexer (Mpx) includes third, fourth, and fifth gate circuits (AND2, AND3, OR0).

前記第3のゲート回路(AND2)の一方の入力端子と他方の入力端子とは、前記制御ユニットからの前記第1選択制御信号(Q´0、Q´´0)と前記第1クロック信号(CKIN0)とにそれぞれ応答する。   One input terminal and the other input terminal of the third gate circuit (AND2) are connected to the first selection control signal (Q′0, Q ″ 0) from the control unit and the first clock signal ( CKIN0).

前記第4のゲート回路(AND3)の一方の入力端子と他方の入力端子とは、前記制御ユニットからの前記第2選択制御信号(Q´1、Q´´1)と前記第2クロック信号(CKIN1)とにそれぞれ応答する。   One input terminal and the other input terminal of the fourth gate circuit (AND3) are connected to the second selection control signal (Q′1, Q ″ 1) from the control unit and the second clock signal ( CKIN1).

前記第5のゲート回路(OR0)に前記第3のゲート回路(AND2)から生成される第1のクロック出力信号(CKG0)と前記第4のゲート回路(AND3)から生成される第2のクロック出力信号(CKG1)とが供給されることによって、前記第5のゲート回路(OR0)は前記マルチプレクサ(Mpx)の最終出力としてのクロック出力信号(CKOUT)を生成するものである(図6、図8、図10、図12、図15、図16、図18、図20参照)。   A first clock output signal (CKG0) generated from the third gate circuit (AND2) and a second clock generated from the fourth gate circuit (AND3) to the fifth gate circuit (OR0). When the output signal (CKG1) is supplied, the fifth gate circuit (OR0) generates a clock output signal (CKOUT) as a final output of the multiplexer (Mpx) (FIG. 6, FIG. 8, FIG. 10, FIG. 12, FIG. 15, FIG. 16, FIG. 18, FIG.

最も具体的な実施の形態による半導体集積回路は、前記第1クロック信号を生成する第1クロック信号源(1)と、前記第2クロック信号を生成する第2クロック信号源(2)とを更に具備する。     The semiconductor integrated circuit according to the most specific embodiment further includes a first clock signal source (1) for generating the first clock signal and a second clock signal source (2) for generating the second clock signal. It has.

前記第1クロック信号源(1)から生成される前記第1クロック信号と前記第2クロック信号源(2)から生成される前記第2クロック信号とのいずれかが、前記選択信号(SEL)に応答して、前記クロック選択回路によって前記マルチプレクサ(Mpx)の前記最終出力として生成されるものである。   Either the first clock signal generated from the first clock signal source (1) or the second clock signal generated from the second clock signal source (2) is used as the selection signal (SEL). In response, the clock selection circuit generates the final output of the multiplexer (Mpx).

〔2〕本発明の別の観点の代表的な実施の形態は、選択信号(SEL)が供給されるデコーダ(DEC)と、第1クロック信号(CKIN0)および第2クロック信号(CKIN1)と前記デコーダからの第1選択出力信号および第2選択出力信号が少なくとも供給される制御ユニット(Cnt)と、前記第1クロック信号および前記第2クロック信号と前記制御ユニットからの第1選択制御信号(Q´0、Q´´0)および第2選択制御信号(Q´1、Q´´1)とが少なくとも供給されるマルチプレクサ(Mpx)とを有するクロック選択回路を内蔵する半導体集積回路の動作方法である。   [2] A typical embodiment according to another aspect of the present invention includes a decoder (DEC) to which a selection signal (SEL) is supplied, a first clock signal (CKIN0) and a second clock signal (CKIN1), A control unit (Cnt) to which at least a first selection output signal and a second selection output signal from a decoder are supplied, a first selection control signal (Q from the first clock signal, the second clock signal, and the control unit) The operation method of a semiconductor integrated circuit including a clock selection circuit having a multiplexer (Mpx) to which at least “0, Q ″ 0) and a second selection control signal (Q′1, Q ″ 1) are supplied. is there.

前記制御ユニット(Cnt)は、前記デコーダからの前記第1選択出力信号が一方の入力端子に供給される第1のゲート回路(AND0)と、前記デコーダからの前記第2選択出力信号が一方の入力端子に供給される第2のゲート回路(AND1)とを含む。   The control unit (Cnt) includes a first gate circuit (AND0) to which the first selection output signal from the decoder is supplied to one input terminal, and the second selection output signal from the decoder as one And a second gate circuit (AND1) supplied to the input terminal.

前記制御ユニット(Cnt)は、前記第1のゲート回路(AND0)の出力端子と前記第2のゲート回路(AND1)の他方の入力端子との間に直列接続された第1と第2のD型フリップフロップ(D−FF0、D−FF2)と、前記第2のゲート回路(AND1)の出力端子と前記第1のゲート回路(AND0)の他方の入力端子との間に直列接続された第3と第4のD型フリップフロップ(D−FF1、D−FF3)とを含むものである。   The control unit (Cnt) includes first and second Ds connected in series between an output terminal of the first gate circuit (AND0) and the other input terminal of the second gate circuit (AND1). Type flip-flops (D-FF0, D-FF2) and a second terminal connected in series between the output terminal of the second gate circuit (AND1) and the other input terminal of the first gate circuit (AND0). 3 and a fourth D-type flip-flop (D-FF1, D-FF3).

前記選択信号(SEL)を第1の状態(ローレベル“0”)に設定することによって、前記第1クロック信号(CKIN0)が前記マルチプレクサ(Mpx)の出力からクロック出力信号(CKOUT)として出力可能とされる。   By setting the selection signal (SEL) to the first state (low level “0”), the first clock signal (CKIN0) can be output from the output of the multiplexer (Mpx) as a clock output signal (CKOUT). It is said.

前記選択信号(SEL)を前記第1の状態(ローレベル“0”)と異なる第2の状態(ハイレベル“1”)に設定することによって、前記第2クロック信号(CKIN0)が前記マルチプレクサ(Mpx)の前記出力から前記クロック出力信号(CKOUT)として出力可能とされることを特徴とする(図6、図8、図10、図12、図15、図16、図18、図20参照)。   By setting the selection signal (SEL) to a second state (high level “1”) different from the first state (low level “0”), the second clock signal (CKIN0) is converted to the multiplexer ( Mpx) can be output as the clock output signal (CKOUT) (see FIGS. 6, 8, 10, 12, 15, 16, 18, and 20). .

前記実施の形態によれば、前記クロック選択回路に含まれた前記制御ユニット(Cnt)の第1と第2のD型フリップフロップ(D−FF0、D−FF2)および第3と第4のD型フリップフロップ(D−FF1、D−FF3)は上記非特許文献1に記載のツーステージシンクロナイザをそれぞれ構成するものである。従って、前記クロック選択回路の前記マルチプレクサ(Mpx)の最終出力端子からのクロック出力信号(CKOUT)でのメタステーブルの障害の発生確率を低減することができる(図7、図9、図11、図13、図17、図19参照)。   According to the embodiment, the first and second D-type flip-flops (D-FF0 and D-FF2) and the third and fourth D of the control unit (Cnt) included in the clock selection circuit. The type flip-flops (D-FF1, D-FF3) constitute the two-stage synchronizers described in Non-Patent Document 1, respectively. Therefore, it is possible to reduce the probability of occurrence of a metastable failure in the clock output signal (CKOUT) from the final output terminal of the multiplexer (Mpx) of the clock selection circuit (FIGS. 7, 9, 11, and 11). 13, FIG. 17, FIG. 19).

2.実施の形態の詳細
次に、実施の形態について更に詳述する。尚、発明を実施するための最良の形態を説明するための全図において、前記の図と同一の機能を有する部品には同一の符号を付して、その繰り返しの説明は省略する。
2. Details of Embodiment Next, the embodiment will be described in more detail. In all the drawings for explaining the best mode for carrying out the invention, components having the same functions as those in the above-mentioned drawings are denoted by the same reference numerals, and repeated description thereof is omitted.

[実施の形態1]
《クロックセレクタ回路の構成》
図6は、本発明の実施の形態1の半導体集積回路に搭載されたクロック選択回路の構成を示す図である。
[Embodiment 1]
<< Configuration of clock selector circuit >>
FIG. 6 is a diagram showing a configuration of a clock selection circuit mounted on the semiconductor integrated circuit according to the first embodiment of the present invention.

図6に示すクロック選択回路は、デコーダDECとしてのインバータINV0、制御ユニットCntの第1と第2のAND回路AND0、AND1と第1と第2のD型フリップフロップD−FF0、D−FF1と第3と第4のD型フリップフロップD−FF2、D−FF3、マルチプレクサMpxにより構成されている。   The clock selection circuit shown in FIG. 6 includes an inverter INV0 as a decoder DEC, first and second AND circuits AND0, AND1, and first and second D-type flip-flops D-FF0 and D-FF1 of a control unit Cnt. The third and fourth D-type flip-flops D-FF2, D-FF3, and a multiplexer Mpx are included.

図6に示すクロック選択回路は、図3に示すクロック選択回路と比較すると、第3と第4のD型フリップフロップD−FF2、D−FF3が追加されている。従って、図6に示したクロック選択回路では、第1のD型フリップフロップD−FF0と第3のD型フリップフロップD−FF2とがツーステージシンクロナイザを構成する一方、第2のD型フリップフロップD−FF1と第4のD型フリップフロップD−FF3とがツーステージシンクロナイザを構成している。   Compared with the clock selection circuit shown in FIG. 3, the clock selection circuit shown in FIG. 6 includes third and fourth D-type flip-flops D-FF2 and D-FF3. Therefore, in the clock selection circuit shown in FIG. 6, the first D-type flip-flop D-FF0 and the third D-type flip-flop D-FF2 constitute a two-stage synchronizer, while the second D-type flip-flop The D-FF1 and the fourth D-type flip-flop D-FF3 constitute a two-stage synchronizer.

選択信号SELはインバータINV0の入力端子と第2のAND回路AND1の一方の入力端子とに供給され、インバータINV0の出力信号は第1のAND回路AND0の一方の入力端子に供給される。第1のAND回路AND0の出力信号D0は第1のD型フリップフロップD−FF0のデータ入力端子に供給される一方、第2のAND回路AND1の出力信号D1は第2のD型フリップフロップD−FF1のデータ入力端子に供給される。第1のD型フリップフロップD−FF0の出力データQ0は第3のD型フリップフロップD−FF2のデータ入力端子に供給され、第2のD型フリップフロップD−FF1の出力データQ1は第4のD型フリップフロップD−FF3のデータ入力端子に供給される。第3のD型フリップフロップD−FF2の出力データQ´0は第2のAND回路AND1の他方の入力端子としての反転入力端子に供給される一方、第4のD型フリップフロップD−FF3の出力データQ´1は第1のAND回路AND0の他方の入力端子としての反転入力端子に供給される。   The selection signal SEL is supplied to the input terminal of the inverter INV0 and one input terminal of the second AND circuit AND1, and the output signal of the inverter INV0 is supplied to one input terminal of the first AND circuit AND0. The output signal D0 of the first AND circuit AND0 is supplied to the data input terminal of the first D-type flip-flop D-FF0, while the output signal D1 of the second AND circuit AND1 is supplied to the second D-type flip-flop D. -Supplied to the data input terminal of FF1. The output data Q0 of the first D-type flip-flop D-FF0 is supplied to the data input terminal of the third D-type flip-flop D-FF2, and the output data Q1 of the second D-type flip-flop D-FF1 is the fourth data To the data input terminal of the D-type flip-flop D-FF3. The output data Q′0 of the third D-type flip-flop D-FF2 is supplied to the inverting input terminal as the other input terminal of the second AND circuit AND1, while the output of the fourth D-type flip-flop D-FF3. The output data Q′1 is supplied to the inverting input terminal as the other input terminal of the first AND circuit AND0.

マルチプレクサMpxは、第3と第4のAND回路AND2、AND3と、OR回路OR0によって構成されている。第3のAND回路AND2の一方の入力端子に第3のD型フリップフロップD−FF2の出力データQ´0が供給される一方、第4のAND回路AND3の一方の入力端子に第4のD型フリップフロップD−FF3の出力データQ´1が供給される。第1のD型フリップフロップD−FF0の立ち上がりエッジトリガ端子と第3のD型フリップフロップD−FF2の立ち上がりエッジトリガ端子と第3のAND回路AND2の他方の入力端子に第1のクロック信号CKIN0が供給される一方、第2のD型フリップフロップD−FF1の立ち上がりエッジトリガ端子と第4のD型フリップフロップD−FF3の立ち上がりエッジトリガ端子と第4のAND回路AND3の他方の入力端子に第2のクロック信号CKIN1が供給される。また、第3のAND回路AND2の第1のクロック出力信号CKG0と第4のAND回路AND3の第2のクロック出力信号CKG1はOR回路OR0の一方の入力端子と他方の入力端子にそれぞれ供給され、OR回路OR0の出力端子からはクロック出力信号CKOUTが生成される。   The multiplexer Mpx includes third and fourth AND circuits AND2 and AND3, and an OR circuit OR0. The output data Q′0 of the third D-type flip-flop D-FF2 is supplied to one input terminal of the third AND circuit AND2, while the fourth D circuit is supplied to one input terminal of the fourth AND circuit AND3. The output data Q′1 of the type flip-flop D-FF3 is supplied. The first clock signal CKIN0 is applied to the rising edge trigger terminal of the first D-type flip-flop D-FF0, the rising edge trigger terminal of the third D-type flip-flop D-FF2, and the other input terminal of the third AND circuit AND2. Are supplied to the rising edge trigger terminal of the second D-type flip-flop D-FF1, the rising edge trigger terminal of the fourth D-type flip-flop D-FF3, and the other input terminal of the fourth AND circuit AND3. A second clock signal CKIN1 is supplied. Further, the first clock output signal CKG0 of the third AND circuit AND2 and the second clock output signal CKG1 of the fourth AND circuit AND3 are respectively supplied to one input terminal and the other input terminal of the OR circuit OR0. A clock output signal CKOUT is generated from the output terminal of the OR circuit OR0.

図6の下に示すように、第1と第2のD型フリップフロップD−FF0、D−FF1、第3と第4のD型フリップフロップD−FF2、D−FF3は、マスター・スレーブ・ラッチによって構成される。マスター・スレーブ・ラッチのマスター・ラッチ(Master-Latch)とスレーブ・ラッチ(Slave-Latch)とは、それぞれスイッチSWとクロスカップル接続された第1と第2のインバータInv1、Inv2とによって構成される。尚、第2のインバータInv2は、非反転クロック信号CKIN0、CKIN1と反転クロック信号とによって駆動されるクロックドインバータによって構成される。例えば、第2のD型フリップフロップD−FF1では、第2のクロック信号CKIN1のローレベル“0”の間に、マスター・ラッチ(Master-Latch)では第2のAND回路AND1の出力信号D1がオン状態のスイッチSWを介して第1のインバータInv1の入力端子に伝達される。この間に、スレーブ・ラッチ(Slave-Latch)では、スイッチSWはオフ状態とされ、クロスカップル接続の第1と第2のインバータInv1、Inv2によってホールドされた出力データQ1が出力される。また、第2のD型フリップフロップD−FF1では、第2のクロック信号CKIN1のハイレベル“1”の間に、マスター・ラッチ(Master-Latch)では、スイッチSWはオフ状態とされ、クロスカップル接続の第1と第2のインバータInv1、Inv2によって第2のAND回路AND1の出力信号D1がホールドされる。この間に、マスター・ラッチ(Master-Latch)の第1のインバータInv1の出力信号は、スレーブ・ラッチ(Slave-Latch)に伝達されて、オン状態のスイッチSWを介して第1のインバータInv1の入力端子に伝達される。また更に、第1のD型フリップフロップD−FF0も、第1のクロック信号CKIN0に応答して第2のD型フリップフロップD−FF1と同様に動作する。その結果、第1と第2のD型フリップフロップD−FF0、D−FF1、第3と第4のD型フリップフロップD−FF2、D−FF3は、第1と第2のクロック信号CKIN0、CKIN1の立ち上がりエッジに応答して入力信号のレベルを出力データとして出力する。   As shown in the lower part of FIG. 6, the first and second D-type flip-flops D-FF0 and D-FF1, the third and fourth D-type flip-flops D-FF2 and D-FF3, Consists of latches. A master latch (Master-Latch) and a slave latch (Slave-Latch) of the master-slave latch are configured by first and second inverters Inv1 and Inv2 that are cross-coupled to the switch SW, respectively. . The second inverter Inv2 includes a clocked inverter driven by non-inverted clock signals CKIN0 and CKIN1 and an inverted clock signal. For example, in the second D flip-flop D-FF1, the output signal D1 of the second AND circuit AND1 is in the master latch (Master-Latch) while the second clock signal CKIN1 is at the low level “0”. The signal is transmitted to the input terminal of the first inverter Inv1 via the switch SW in the on state. During this time, in the slave latch (Slave-Latch), the switch SW is turned off, and the output data Q1 held by the cross-coupled first and second inverters Inv1, Inv2 is output. In the second D-type flip-flop D-FF1, the switch SW is turned off in the master latch (Master-Latch) while the second clock signal CKIN1 is at the high level “1”. The output signal D1 of the second AND circuit AND1 is held by the connected first and second inverters Inv1 and Inv2. During this time, the output signal of the first inverter Inv1 of the master latch (Master-Latch) is transmitted to the slave latch (Slave-Latch) and input to the first inverter Inv1 via the switch SW in the ON state. Is transmitted to the terminal. Furthermore, the first D-type flip-flop D-FF0 operates in the same manner as the second D-type flip-flop D-FF1 in response to the first clock signal CKIN0. As a result, the first and second D-type flip-flops D-FF0 and D-FF1, the third and fourth D-type flip-flops D-FF2 and D-FF3 are connected to the first and second clock signals CKIN0, In response to the rising edge of CKIN1, the level of the input signal is output as output data.

また図6に示すクロック選択回路では、選択信号SELがローレベル“0”の間には第1のクロック信号CKIN0が選択されマルチプレクサMpxのクロック出力信号CKOUTから出力され、選択信号SELがハイレベル“1”の間には第2のクロック信号CKIN1が選択されてマルチプレクサMpxのクロック出力信号CKOUTから出力される。   In the clock selection circuit shown in FIG. 6, while the selection signal SEL is at the low level “0”, the first clock signal CKIN0 is selected and output from the clock output signal CKOUT of the multiplexer Mpx, and the selection signal SEL is at the high level “ During 1 ″, the second clock signal CKIN1 is selected and output from the clock output signal CKOUT of the multiplexer Mpx.

《メタステーブルの解消》
図6に示すクロック選択回路で、非同期信号としての第1と第2のAND回路AND0、AND1の出力信号D0、D1は1段目の第1と第2のD型フリップフロップD−FF0、D−FF1にラッチされ、第1と第2のD型フリップフロップD−FF0、D−FF1は出力データQ0、Q1を出力する。1段目の第1と第2のD型フリップフロップD−FF0、D−FF1の出力データQ0、Q1は、更に2段目の第3と第4のD型フリップフロップD−FF2、D−FF3に第1と第2のクロック信号CKIN0、CKIN1の1周期後にラッチされる。従って、もし1段目の第1と第2のD型フリップフロップD−FF0、D−FF1においてセットアップ時間とホールド時間の違反が発生して、メタステーブル状態に陥ったと想定する。そうしても、メタステーブルがクロック1周期以内に解決してハイレベルまたはローレベルにレベルが確定すれば2段目の第3と第4のD型フリップフロップD−FF2、D−FF3は安定したデータをラッチすることができる。このようにして、図6に示すクロック選択回路では、複数の信号選択経路のそれぞれにツーステージシンクロナイザを使用することによって、クロック1周期以内に解決するメタステーブルを無害化できるので、クロック選択回路の選択出力でメタステーブルの障害の発生確率を低減でき、実用的に十分な動作信頼性を確保することができる。
《Resolve metastable》
In the clock selection circuit shown in FIG. 6, the output signals D0 and D1 of the first and second AND circuits AND0 and AND1 as asynchronous signals are the first and second D-type flip-flops D-FF0 and D1 in the first stage. The first and second D-type flip-flops D-FF0 and D-FF1 are latched by -FF1, and output data Q0 and Q1 are output. The output data Q0 and Q1 of the first and second D-type flip-flops D-FF0 and D-FF1 at the first stage are further supplied to the third and fourth D-type flip-flops D-FF2 and D- at the second stage. The first and second clock signals CKIN0 and CKIN1 are latched in the FF3 after one cycle. Accordingly, it is assumed that a violation of the setup time and the hold time has occurred in the first and second D-type flip-flops D-FF0 and D-FF1 in the first stage, resulting in a metastable state. Even so, the third and fourth D-type flip-flops D-FF2 and D-FF3 in the second stage are stable if the metastable is resolved within one cycle of the clock and the level is fixed to the high level or the low level. Data can be latched. In this way, in the clock selection circuit shown in FIG. 6, by using the two-stage synchronizer for each of the plurality of signal selection paths, the metastable that can be solved within one cycle of the clock can be rendered harmless. The occurrence probability of metastable failure can be reduced by selective output, and practically sufficient operation reliability can be ensured.

《クロック選択回路の各部の波形》
図7は、図6に示す本発明の実施の形態1によるクロック選択回路で第1のクロック信号CKIN0の選択状態から第2のクロック信号CKIN1の選択状態に切り換わる際の各部の波形を説明する図である。
<< Waveforms of each part of clock selection circuit >>
FIG. 7 illustrates the waveforms of the respective parts when the selection state of the first clock signal CKIN0 is switched to the selection state of the second clock signal CKIN1 in the clock selection circuit according to the first embodiment of the present invention shown in FIG. FIG.

また、図6に示すクロック選択回路では、上述したように第1と第2のD型フリップフロップD−FF0、D−FF1、第3と第4のD型フリップフロップD−FF2、D−FF3は、第1と第2のクロック信号CKIN0、CKIN1の立ち上がりエッジに応答して入力信号のレベルを出力データとして出力する。   In the clock selection circuit shown in FIG. 6, as described above, the first and second D-type flip-flops D-FF0 and D-FF1, the third and fourth D-type flip-flops D-FF2, and D-FF3. Outputs the level of the input signal as output data in response to the rising edges of the first and second clock signals CKIN0 and CKIN1.

図7のタイミング401でも、第1のクロック信号CKIN0の立ち上がりエッジの遷移に非同期入力信号である第1のAND回路AND0の出力信号D0の立ち下がりの状態変化が余りにも近接しているので、第1のD型フリップフロップD−FF0のセットアップ時間とホールド時間との違反が発生するものである。従って、次のタイミング403で、第1のD型フリップフロップD−FF0のメタステーブルの障害が発生する。すなわち、第1のD型フリップフロップD−FF0の第1の出力データQ0は比較的長い時間の間にハイレベル“1”とローレベル“0”との間の中間レベルを維持するので、ハイレベル“1”またはローレベル“0”に回復するのにも比較的長い時間を必要としている。このメタステーブルの比較的長い時間は、第2のクロック信号CKIN1の略1周期に対応している。しかし、タイミング403でのメタステーブルの障害の終了の後には、第1のD型フリップフロップD−FF0の第1の出力データQ0はローレベル“0”またはハイレベル“1” に回復する。レベル回復後の第1の出力データQ0は第1のクロック信号CKIN0の立ち上がりエッジのタイミングにて第3のD型フリップフロップD−FF2にラッチされ、第3のD型フリップフロップD−FF2の出力データQ´0もこのタイミングにてローレベル“0”またはハイレベル“1” に確定する。   Even at the timing 401 in FIG. 7, the transition of the rising edge of the first clock signal CKIN0 is too close to the falling state change of the output signal D0 of the first AND circuit AND0 that is an asynchronous input signal. The violation of the setup time and hold time of the D-type flip-flop D-FF0 of 1 occurs. Therefore, at the next timing 403, a failure of the metastable of the first D-type flip-flop D-FF0 occurs. That is, the first output data Q0 of the first D-type flip-flop D-FF0 maintains an intermediate level between the high level “1” and the low level “0” for a relatively long time. It takes a relatively long time to recover to the level “1” or the low level “0”. The relatively long time of the metastable corresponds to approximately one cycle of the second clock signal CKIN1. However, after completion of the metastable failure at timing 403, the first output data Q0 of the first D-type flip-flop D-FF0 recovers to the low level “0” or the high level “1”. The first output data Q0 after level recovery is latched in the third D-type flip-flop D-FF2 at the timing of the rising edge of the first clock signal CKIN0, and the output of the third D-type flip-flop D-FF2 The data Q′0 is also fixed at the low level “0” or the high level “1” at this timing.

この第3のD型フリップフロップD−FF2の出力データQ´0は第2のAND回路AND1の反転入力端子に供給されるので、第2のAND回路AND1の出力信号D1も第1のクロック信号CKIN0の立ち上がりエッジのタイミングにてローレベル“0”またはハイレベル“1” に確定する。第2のD型フリップフロップD−FF1は、第2のクロック信号CKIN1の立ち下がりエッジにて第2のAND回路AND1の出力信号D1のレベルを第2の出力データQ1として出力する。この時のタイミング402でも、第2のクロック信号CKIN1の立ち上がりエッジの遷移に非同期入力信号としての第2のAND回路AND1の出力信号D1の状態の変化が余りにも近接しているので、第2のD型フリップフロップD−FF1のセットアップ時間とホールド時間との違反が発生するものである。従って、次のタイミング404で、第2のD型フリップフロップD−FF1のメタステーブルの障害が発生する。すなわち、第2のD型フリップフロップD−FF1の第2の出力データQ1は比較的長い時間の間にハイレベル“1”とローレベル“0”との間の中間レベルを維持するので、ハイレベル“1”またはローレベル“0”に回復するのにも比較的長い時間を必要としている。このメタステーブルの比較的長い時間は、第2のクロック信号CKIN1の略1周期に対応している。しかし、タイミング404のメタステーブルの障害の終了後に、第2のD型フリップフロップD−FF1の第2の出力データQ1はハイレベル“1””またはローレベル“0に回復する。レベル回復後の第2の出力データQ1は第2のクロック信号CKIN1の立ち上がりエッジのタイミングにて第4のD型フリップフロップD−FF3にラッチされ、第4のD型フリップフロップD−FF3の出力データQ´1もこのタイミングにてハイレベル“1”またはローレベル“0”に確定する。   Since the output data Q′0 of the third D-type flip-flop D-FF2 is supplied to the inverting input terminal of the second AND circuit AND1, the output signal D1 of the second AND circuit AND1 is also the first clock signal. At the timing of the rising edge of CKIN0, the low level “0” or the high level “1” is determined. The second D-type flip-flop D-FF1 outputs the level of the output signal D1 of the second AND circuit AND1 as the second output data Q1 at the falling edge of the second clock signal CKIN1. Even at the timing 402 at this time, the change in the state of the output signal D1 of the second AND circuit AND1 as an asynchronous input signal is too close to the transition of the rising edge of the second clock signal CKIN1. A violation of the setup time and hold time of the D-type flip-flop D-FF1 occurs. Therefore, at the next timing 404, a failure of the metastable of the second D-type flip-flop D-FF1 occurs. That is, the second output data Q1 of the second D-type flip-flop D-FF1 maintains an intermediate level between the high level “1” and the low level “0” for a relatively long time. It takes a relatively long time to recover to the level “1” or the low level “0”. The relatively long time of the metastable corresponds to approximately one cycle of the second clock signal CKIN1. However, after the failure of the metastable at the timing 404, the second output data Q1 of the second D-type flip-flop D-FF1 is restored to the high level “1” or the low level “0”. The second output data Q1 after the level recovery is latched in the fourth D-type flip-flop D-FF3 at the timing of the rising edge of the second clock signal CKIN1, and the output of the fourth D-type flip-flop D-FF3 The data Q′1 is also fixed at the high level “1” or the low level “0” at this timing.

このように、タイミング401、402でセットアップ時間とホールド時間との違反が発生して、タイミング403、404でメタステーブルの障害が発生するが、第1と第2のクロック信号CKIN0、CKIN1の1周期の間にメタステーブルが解決される。このように図6に示すクロック選択回路を使用することによって、クロック選択回路の最終選択出力端子としての出力クロック信号CKOUTでのメタステーブルの障害の発生確率を低減することができる。更に、マイクロコントローラ、システムLSI等の半導体集積回路に搭載されるクロック選択回路の動作信頼性を、向上することができる。   In this way, a violation of the setup time and the hold time occurs at timings 401 and 402, and a metastable failure occurs at timings 403 and 404, but one cycle of the first and second clock signals CKIN0 and CKIN1. The metastable is resolved during As described above, by using the clock selection circuit shown in FIG. 6, it is possible to reduce the occurrence probability of the metastable failure in the output clock signal CKOUT as the final selection output terminal of the clock selection circuit. Furthermore, the operational reliability of the clock selection circuit mounted on the semiconductor integrated circuit such as a microcontroller or system LSI can be improved.

しかし、図6に示すクロック選択回路は、第1と第2のD型フリップフロップD−FF0、D−FF1、第3と第4のD型フリップフロップD−FF2、D−FF3のツーステージシンクロナイザと、第3と第4のAND回路AND2、AND3と、OR回路OR0を含むマルチプレクサMpxとによって、比較的単純に構成されている。このように比較的単純な構成である図6に示すクロック選択回路では、ツーステージシンクロナイザの信号遅延によって種々の問題が発生する。第1の問題は、第3のD型フリップフロップD−FF2の出力データQ´0の立ち下がりの遅延により、マルチプレクサMpxの第3のAND回路AND2の第1のクロック出力信号CKG0とOR回路OR0のクロック出力信号CKOUTとにそれぞれ小さなパルス幅のグリッチ405が発生することである。第2の問題は、第4のD型フリップフロップD−FF2の出力データQ´1の立ち下がりの遅延TCQによって、マルチプレクサMpxの第4のAND回路AND3の第2のクロック出力信号CKG1とOR回路OR0のクロック出力信号CKOUTとの最初のパルスの立ち上がり部分406の波形が消失することである。   However, the clock selection circuit shown in FIG. 6 is a two-stage synchronizer having first and second D-type flip-flops D-FF0 and D-FF1, and third and fourth D-type flip-flops D-FF2 and D-FF3. The third and fourth AND circuits AND2 and AND3 and the multiplexer Mpx including the OR circuit OR0 are relatively simple. In the clock selection circuit shown in FIG. 6 having a relatively simple configuration as described above, various problems occur due to the signal delay of the two-stage synchronizer. The first problem is that the first clock output signal CKG0 and the OR circuit OR0 of the third AND circuit AND2 of the multiplexer Mpx are caused by the falling delay of the output data Q′0 of the third D-type flip-flop D-FF2. That is, a glitch 405 having a small pulse width is generated in each of the clock output signals CKOUT. The second problem is that the second clock output signal CKG1 of the fourth AND circuit AND3 of the multiplexer Mpx and the OR circuit are caused by the falling delay TCQ of the output data Q′1 of the fourth D-type flip-flop D-FF2. The waveform of the rising portion 406 of the first pulse with the clock output signal CKOUT of OR0 disappears.

[実施の形態2]
《他のクロックセレクタ回路の構成》
図8は、本発明の実施の形態2の半導体集積回路に搭載されたクロック選択回路の構成を示す図である。
[Embodiment 2]
<< Configuration of other clock selector circuits >>
FIG. 8 is a diagram showing a configuration of a clock selection circuit mounted on the semiconductor integrated circuit according to the second embodiment of the present invention.

図8に示すクロック選択回路は、図6に示すクロック選択回路のツーステージシンクロナイザの信号遅延によって発生した種々の問題を解消するものである。   The clock selection circuit shown in FIG. 8 solves various problems caused by the signal delay of the two-stage synchronizer of the clock selection circuit shown in FIG.

図8に示す本発明の実施の形態2によるクロック選択回路が図6に示すクロック選択回路と相違するのは、図6のクロック選択回路の制御ユニットCntに第1と第2のラッチFF0、FF1が追加されていることである。第1のラッチFF0のデータ入力端子と反転ゲート制御端子Gには第3のD型フリップフロップD−FF2の出力データQ´0と第1のクロック信号CKIN0がそれぞれ供給され、第1のラッチFF0の出力データQ´´0はマルチプレクサMpxの第3のAND回路AND2の一方の入力端子に供給される。第2のラッチFF1のデータ入力端子と反転ゲート制御端子Gに第4のD型フリップフロップD−FF3の出力データQ´1と第2のクロック信号CKIN1がそれぞれ供給され、第2のラッチFF1の出力データQ´´1はマルチプレクサMpxの第4のAND回路AND3の一方の入力端子に供給される。   The clock selection circuit according to the second embodiment of the present invention shown in FIG. 8 is different from the clock selection circuit shown in FIG. 6 in that the control unit Cnt of the clock selection circuit in FIG. 6 has first and second latches FF0 and FF1. Is added. The data input terminal and the inverting gate control terminal G of the first latch FF0 are supplied with the output data Q′0 of the third D-type flip-flop D-FF2 and the first clock signal CKIN0, respectively, and the first latch FF0. Output data Q ″ 0 is supplied to one input terminal of the third AND circuit AND2 of the multiplexer Mpx. The output data Q′1 of the fourth D-type flip-flop D-FF3 and the second clock signal CKIN1 are supplied to the data input terminal and the inverting gate control terminal G of the second latch FF1, respectively. The output data Q ″ 1 is supplied to one input terminal of the fourth AND circuit AND3 of the multiplexer Mpx.

尚、図8に示すクロック選択回路に追加された第1と第2のラッチFF0、FF1は、例えば図6の下に示されたマスター・ラッチ(Master-Latch)のスイッチSWとクロスカップル接続された第1と第2のインバータInv1、Inv2と出力インバータとによって構成される。従って、図8に示すクロック選択回路に追加された第1と第2のラッチFF0、FF1は、反転ゲート制御端子Gにローレベルの第1と第2のクロック信号CKIN0、CKIN1が供給されている間に、データ入力端子の入力レベルをデータ出力に伝達する。それに対して、第1と第2のラッチFF0、FF1は、反転ゲート制御端子Gにハイレベルの第1と第2のクロック信号CKIN0、CKIN1が供給されている間に、データ入力端子の入力レベルがデータ出力に伝達されるのを禁止して、その時点でのデータ出力のレベルを保持する。それ以外の図8のクロック選択回路の構成は、図6のクロック選択回路の構成と同一である。   Note that the first and second latches FF0 and FF1 added to the clock selection circuit shown in FIG. 8 are cross-coupled with, for example, the master-latch switch SW shown in the lower part of FIG. The first and second inverters Inv1, Inv2 and the output inverter are included. Therefore, the first and second latches FF0 and FF1 added to the clock selection circuit shown in FIG. 8 are supplied with the low-level first and second clock signals CKIN0 and CKIN1 to the inverting gate control terminal G. In the meantime, the input level of the data input terminal is transmitted to the data output. On the other hand, the first and second latches FF0 and FF1 receive the input level of the data input terminal while the high-level first and second clock signals CKIN0 and CKIN1 are supplied to the inverting gate control terminal G. Is prohibited from being transmitted to the data output, and the level of the data output at that time is held. The other configuration of the clock selection circuit of FIG. 8 is the same as that of the clock selection circuit of FIG.

《他のクロック選択回路の各部の波形》
図9は、図8に示す本発明の実施の形態2によるクロック選択回路で第1のクロック信号CKIN0の選択状態から第2のクロック信号CKIN1の選択状態に切り換わる際の各部の波形を説明する図である。
<< Waveforms of other parts of other clock selection circuits >>
FIG. 9 illustrates the waveforms of the respective parts when the selection state of the first clock signal CKIN0 is switched to the selection state of the second clock signal CKIN1 in the clock selection circuit according to the second embodiment of the present invention shown in FIG. FIG.

図9のタイミング401でも、第1のクロック信号CKIN0の立ち上がりエッジの遷移に非同期入力信号である第1のAND回路AND0の出力信号D0の立ち下がりの状態変化が余りにも近接しているので、第1のD型フリップフロップD−FF0のセットアップ時間とホールド時間との違反が発生する。従って、次のタイミング403でも、第1のD型フリップフロップD−FF0のメタステーブルの障害が発生する。しかし、タイミング403でのメタステーブルの障害の終了後に、第1のD型フリップフロップD−FF0の第1の出力データQ0はローレベル“0”またはハイレベル“1” に回復して、第3のD型フリップフロップD−FF2の出力データQ´0もこのタイミングにてローレベル“0”またはハイレベル“1” に確定する。すると、第1のラッチFF0は、ローレベルの第1のクロック信号CKIN0が供給されている間に、第3のD型フリップフロップD−FF2の出力データQ´0のレベルをそのデータ出力Q´´0に伝達する。従って、図9に示した図8のクロック選択回路による動作では、図7に示した図6のクロック選択回路による動作で発生していた小さなパルス幅のグリッチ405の発生を防止することができる。   Even at the timing 401 in FIG. 9, the transition of the rising edge of the first clock signal CKIN0 is too close to the falling state change of the output signal D0 of the first AND circuit AND0 that is an asynchronous input signal. A violation of the setup time and hold time of the D-type flip-flop D-FF0 of 1 occurs. Therefore, even at the next timing 403, a failure of the metastable of the first D-type flip-flop D-FF0 occurs. However, after the metastable failure ends at timing 403, the first output data Q0 of the first D-type flip-flop D-FF0 recovers to the low level “0” or the high level “1”, and the third The output data Q′0 of the D-type flip-flop D-FF2 is also determined at the low level “0” or the high level “1” at this timing. Then, the first latch FF0 sets the level of the output data Q′0 of the third D-type flip-flop D-FF2 to the data output Q ′ while the low-level first clock signal CKIN0 is supplied. Transmit to '0. Therefore, in the operation by the clock selection circuit of FIG. 8 shown in FIG. 9, it is possible to prevent the occurrence of the glitch 405 having a small pulse width generated by the operation of the clock selection circuit of FIG.

図9のタイミング402でも、第2のクロック信号CKIN1の立ち上がりエッジの遷移に非同期入力信号としての第2のAND回路AND1の出力信号D1の状態の変化が余りにも近接しているので、第2のD型フリップフロップD−FF1のセットアップ時間とホールド時間との違反が発生するものである。従って、次のタイミング404では、第2のD型フリップフロップD−FF1のメタステーブルの障害が発生する。しかし、タイミング404のメタステーブルの障害の終了後に、第2のD型フリップフロップD−FF1の第2の出力データQ1はハイレベル“1””またはローレベル“0に回復して、第4のD型フリップフロップD−FF3の出力データQ´1もこのタイミングでハイレベル“1”またはローレベル“0”に確定する。すると、第2のラッチFF1はローレベルの第2のクロック信号CKIN1が供給されている間に第4のD型フリップフロップD−FF3の出力データQ´1のレベルをそのデータ出力Q´´1に伝達する。従って、図9に示した図8のクロック選択回路による動作では、図7に示した図6のクロック選択回路による動作で発生していた第2のクロック出力信号CKG1とクロック出力信号CKOUTの最初のパルスの立ち上がり部分406の波形の消失を防止することができる。   Even at the timing 402 in FIG. 9, since the change in the state of the output signal D1 of the second AND circuit AND1 as an asynchronous input signal is too close to the transition of the rising edge of the second clock signal CKIN1, the second A violation of the setup time and hold time of the D-type flip-flop D-FF1 occurs. Therefore, at the next timing 404, a failure of the metastable of the second D-type flip-flop D-FF1 occurs. However, after the metastable failure at timing 404 ends, the second output data Q1 of the second D-type flip-flop D-FF1 recovers to the high level “1” or the low level “0”, and the fourth output data Q1 is recovered. The output data Q′1 of the D-type flip-flop D-FF3 is also determined at the high level “1” or the low level “0” at this timing. Then, the second latch FF1 sets the level of the output data Q′1 of the fourth D-type flip-flop D-FF3 to the data output Q ″ 1 while the second clock signal CKIN1 at the low level is supplied. To communicate. Therefore, in the operation by the clock selection circuit of FIG. 8 shown in FIG. 9, the first of the second clock output signal CKG1 and the clock output signal CKOUT generated by the operation of the clock selection circuit of FIG. Loss of the waveform of the rising portion 406 of the pulse can be prevented.

また図9に示す図8のクロック選択回路の動作より、第1のクロック信号CKIN0の選択状態から第2のクロック信号CKIN1の選択状態に切り換わる際には、選択信号SELのレベル遷移の後、第1のクロック信号CKIN0の2回の立ち上がり遷移と第2のクロック信号CKIN1の3回の立ち上がり遷移とでクロック選択の切り換えを完了することができる。従って、図8に示したクロック選択回路によれば、クロック信号の選択の切り換えレイテンシを低減することができる。   Further, when the selection state of the first clock signal CKIN0 is switched to the selection state of the second clock signal CKIN1 by the operation of the clock selection circuit of FIG. 8 shown in FIG. 9, after the level transition of the selection signal SEL, The clock selection switching can be completed by two rising transitions of the first clock signal CKIN0 and three rising transitions of the second clock signal CKIN1. Therefore, according to the clock selection circuit shown in FIG. 8, the switching latency of the selection of the clock signal can be reduced.

[実施の形態3]
《更に他のクロックセレクタ回路の構成》
図10は、本発明の実施の形態3の半導体集積回路に搭載されたクロック選択回路の構成を示す図である。
[Embodiment 3]
<< Configuration of Other Clock Selector Circuit >>
FIG. 10 is a diagram showing a configuration of a clock selection circuit mounted on the semiconductor integrated circuit according to the third embodiment of the present invention.

図10に示す本発明の実施の形態3によるクロック選択回路が図6に示すクロック選択回路と相違するのは、下記の点である。   The clock selection circuit according to the third embodiment of the present invention shown in FIG. 10 is different from the clock selection circuit shown in FIG. 6 in the following points.

図6に示すクロック選択回路の制御ユニットCntでは、第1と第2のD型フリップフロップD−FF0、D−FF1、第3と第4のD型フリップフロップD−FF2、D−FF3はそれぞれ立ち上がりエッジトリガ端子を持っていた。従って、これらのD型フリップフロップは、第1と第2のクロック信号CKIN0、CKIN1の立ち上がりエッジに応答して入力信号のレベルを出力データとして出力するものであった。   In the control unit Cnt of the clock selection circuit shown in FIG. 6, the first and second D-type flip-flops D-FF0 and D-FF1, and the third and fourth D-type flip-flops D-FF2 and D-FF3 are respectively Had a rising edge trigger terminal. Therefore, these D-type flip-flops output the level of the input signal as output data in response to the rising edges of the first and second clock signals CKIN0 and CKIN1.

それに対して図10に示すクロック選択回路の制御ユニットCntでは、第1と第2のD型フリップフロップD−FF0、D−FF1、第3と第4のD型フリップフロップD−FF2、D−FF3は、図3の第1と第2のD型フリップフロップD−FF0、D−FF1と同様に、それぞれ立ち下がりエッジトリガ端子を持っている。従って、これらのD型フリップフロップは、第1と第2のクロック信号CKIN0、CKIN1の立ち下がりエッジに応答して入力信号のレベルを出力データとして出力するものである。   On the other hand, in the control unit Cnt of the clock selection circuit shown in FIG. 10, the first and second D-type flip-flops D-FF0, D-FF1, the third and fourth D-type flip-flops D-FF2, D- Similarly to the first and second D-type flip-flops D-FF0 and D-FF1 in FIG. 3, the FF3 has a falling edge trigger terminal. Therefore, these D-type flip-flops output the level of the input signal as output data in response to the falling edges of the first and second clock signals CKIN0 and CKIN1.

《更に他のクロック選択回路の各部の波形》
図11は、図10に示す本発明の実施の形態3によるクロック選択回路で第1のクロック信号CKIN0の選択状態から第2のクロック信号CKIN1の選択状態に切り換わる際の各部の波形を説明する図である。
<< Waveforms of other parts of other clock selection circuits >>
FIG. 11 illustrates the waveforms of the respective parts when the selection state of the first clock signal CKIN0 is switched to the selection state of the second clock signal CKIN1 in the clock selection circuit according to the third embodiment of the present invention shown in FIG. FIG.

図11のタイミング401でも、第1のクロック信号CKIN0の立ち下がりエッジの遷移に非同期入力信号である第1のAND回路AND0の出力信号D0の立ち下がりの状態変化が余りにも近接しているので、第1のD型フリップフロップD−FF0のセットアップ時間とホールド時間との違反が発生する。従って、次のタイミング403でも、第1のD型フリップフロップD−FF0のメタステーブルの障害が発生する。しかし、タイミング403のメタステーブルの障害の終了後に、第1のD型フリップフロップD−FF0の第1の出力データQ0はローレベル“0”またはハイレベル“1” に回復して、第3のD型フリップフロップD−FF2の出力データQ´0もこのタイミングにてローレベル“0”またはハイレベル“1” に確定する。従って、図11に示した図10のクロック選択回路による動作でも、図7に示す図6のクロック選択回路による動作で発生していた小さなパルス幅のグリッチ405の発生を防止することができる。   Even at the timing 401 in FIG. 11, the falling state change of the output signal D0 of the first AND circuit AND0 which is an asynchronous input signal is too close to the transition of the falling edge of the first clock signal CKIN0. A violation of the setup time and hold time of the first D-type flip-flop D-FF0 occurs. Therefore, even at the next timing 403, a failure of the metastable of the first D-type flip-flop D-FF0 occurs. However, after the failure of the metastable at the timing 403, the first output data Q0 of the first D-type flip-flop D-FF0 is restored to the low level “0” or the high level “1”, and the third output data Q0 is recovered. The output data Q′0 of the D-type flip-flop D-FF2 is also determined at the low level “0” or the high level “1” at this timing. Therefore, even with the operation of the clock selection circuit of FIG. 10 shown in FIG. 11, it is possible to prevent the occurrence of the glitch 405 having a small pulse width generated by the operation of the clock selection circuit of FIG.

図11のタイミング402でも、第2のクロック信号CKIN1の立ち下がりエッジの遷移に非同期入力信号としての第2のAND回路AND1の出力信号D1の状態の変化が余りにも近接しているので、第2のD型フリップフロップD−FF1のセットアップ時間とホールド時間の違反が発生するものである。従って、次のタイミング404では、第2のD型フリップフロップD−FF1のメタステーブルの障害が発生する。しかし、タイミング404のメタステーブルの障害の終了後に、第2のD型フリップフロップD−FF1の第2の出力データQ1はハイレベル“1””またはローレベル“0に回復して、第4のD型フリップフロップD−FF3の出力データQ´1もこのタイミングでハイレベル“1”またはローレベル“0”に確定する。従って、図11に示した図10のクロック選択回路による動作では、図7に示した図6のクロック選択回路による動作で発生していた第2のクロック出力信号CKG1とクロック出力信号CKOUTの最初のパルスの立ち上がり部分406の波形の消失を防止することができる。   Also at the timing 402 in FIG. 11, since the change in the state of the output signal D1 of the second AND circuit AND1 as an asynchronous input signal is too close to the transition of the falling edge of the second clock signal CKIN1, the second The violation of the setup time and hold time of the D-type flip-flop D-FF1 occurs. Therefore, at the next timing 404, a failure of the metastable of the second D-type flip-flop D-FF1 occurs. However, after the metastable failure at timing 404 ends, the second output data Q1 of the second D-type flip-flop D-FF1 recovers to the high level “1” or the low level “0”, and the fourth output data Q1 is recovered. The output data Q′1 of the D-type flip-flop D-FF3 is also determined at the high level “1” or the low level “0” at this timing. Therefore, in the operation by the clock selection circuit of FIG. 10 shown in FIG. 11, the first of the second clock output signal CKG1 and the clock output signal CKOUT generated by the operation of the clock selection circuit of FIG. Loss of the waveform of the rising portion 406 of the pulse can be prevented.

また図11に示した図10のクロック選択回路の動作よって、第1のクロック信号CKIN0の選択状態から第2のクロック信号CKIN1の選択状態に切り換わる際には、選択信号SELのレベル遷移の後に、第1のクロック信号CKIN0の2回の立ち下がり遷移と第2のクロック信号CKIN1の2回の立ち下がり遷移と第2のクロック信号CKIN1の次の立ち上がり遷移でクロック選択の切り換えを完了することができる。従って、図10に示したクロック選択回路によれば、クロック信号の選択の切り換えレイテンシを低減することができる。   Further, when the selection state of the first clock signal CKIN0 is switched to the selection state of the second clock signal CKIN1 by the operation of the clock selection circuit of FIG. 10 shown in FIG. 11, after the level transition of the selection signal SEL. The switching of clock selection is completed by two falling transitions of the first clock signal CKIN0, two falling transitions of the second clock signal CKIN1, and the next rising transition of the second clock signal CKIN1. it can. Therefore, according to the clock selection circuit shown in FIG. 10, the switching latency of clock signal selection can be reduced.

[実施の形態4]
《別のクロックセレクタ回路の構成》
図12は、本発明の実施の形態4の半導体集積回路に搭載されたクロック選択回路の構成を示す図である。
[Embodiment 4]
<< Configuration of another clock selector circuit >>
FIG. 12 is a diagram showing a configuration of a clock selection circuit mounted on the semiconductor integrated circuit according to the fourth embodiment of the present invention.

図12に示す本発明の実施の形態4によるクロック選択回路が図8に示すクロック選択回路と相違するのは、下記の点である。   The clock selection circuit according to the fourth embodiment of the present invention shown in FIG. 12 is different from the clock selection circuit shown in FIG. 8 in the following points.

図8に示すクロック選択回路の制御ユニットCntに追加された第1と第2のラッチFF0、FF1の入力は、第3と第4のD型フリップフロップD−FF2、D−FF3の出力に、カスケード接続されていた。それに対して図12に示すクロック選択回路の制御ユニットCntに追加された第1と第2のラッチFF0、FF1の入力は、第3と第4のD型フリップフロップD−FF2、D−FF3の入力に並列接続されている。その結果、選択信号SELが供給されるインバータINV0の入力端子からマルチプレクサMPxの第3と第4のAND回路AND2、AND3の一方の入力端子までの接続段数は、図8に示すクロック選択回路と比較すると、図12に示すクロック選択回路では第3と第4のD型フリップフロップD−FF2、D−FF3の分、少なくなっている。   The inputs of the first and second latches FF0 and FF1 added to the control unit Cnt of the clock selection circuit shown in FIG. 8 are output to the outputs of the third and fourth D-type flip-flops D-FF2 and D-FF3. Cascade connection. On the other hand, the inputs of the first and second latches FF0 and FF1 added to the control unit Cnt of the clock selection circuit shown in FIG. 12 are input to the third and fourth D-type flip-flops D-FF2 and D-FF3. Connected in parallel to the input. As a result, the number of connection stages from the input terminal of the inverter INV0 to which the selection signal SEL is supplied to one input terminal of the third and fourth AND circuits AND2 and AND3 of the multiplexer MPx is compared with the clock selection circuit shown in FIG. Then, the number of the third and fourth D-type flip-flops D-FF2 and D-FF3 is reduced in the clock selection circuit shown in FIG.

また、クロック信号の排他選択のため第1と第2のAND回路AND0、AND1の出力D0、D1から他方の入力端子としての反転入力端子へのフィードバックループには、第1と第2のD型フリップフロップD−FF0、D−FF1と第3と第4のD型フリップフロップD−FF2、D−FF3のカスケード接続が配置されている。   For the exclusive selection of the clock signal, the feedback loop from the outputs D0 and D1 of the first and second AND circuits AND0 and AND1 to the inverting input terminal as the other input terminal includes the first and second D-types. Cascade connection of the flip-flops D-FF0 and D-FF1 and the third and fourth D-type flip-flops D-FF2 and D-FF3 is arranged.

《別のクロック選択回路の各部の波形》
図13は、図12に示す本発明の実施の形態4によるクロック選択回路で第1のクロック信号CKIN0の選択状態から第2のクロック信号CKIN1の選択状態に切り換わる際の各部の波形を説明する図である。
図13のタイミング401でも、第1のクロック信号CKIN0の立ち上がりエッジの遷移に非同期入力信号である第1のAND回路AND0の出力信号D0の立ち下がりの状態変化が余りにも近接しているので、第1のD型フリップフロップD−FF0のセットアップ時間とホールド時間との違反が発生している。従って、次のタイミング403で、第1のD型フリップフロップD−FF0のメタステーブルの障害が発生する。しかし、タイミング403のメタステーブルの障害の終了の後に、第1のD型フリップフロップD−FF0の第1の出力データQ0はローレベル“0”またはハイレベル“1” に回復する。このタイミングで、第1のラッチFF0の反転ゲート制御端子Gにはローレベルの第1のクロック信号CKIN0が供給されているので、第1のラッチFF0は入力のローレベル“0”またはハイレベル“1” に回復したデータQ0を出力に伝達するので、出力Q´0もローレベル“0”またはハイレベル“1” に確定する。また第3のD型フリップフロップD−FF2は、第1のクロック信号CKIN0の立ち上がりエッジのタイミングで第1のD型フリップフロップD−FF0の第1の出力データQ0をラッチするので、第3のD型フリップフロップD−FF2の出力データQ´´0もこのタイミングでローレベル“0”またはハイレベル“1” に確定する。
従って、第3のD型フリップフロップD−FF2の出力データQ´´0のローレベル“0”またはハイレベル“1” のレベル確定に応答して、第2のAND回路AND1の出力信号D1はハイレベル“1”またはローレベル“0” に確定する。しかし、タイミング402にて第2のクロック信号CKIN1の立ち上がりエッジの遷移に非同期入力信号である第2のAND回路AND1の出力信号D1の立ち下がりの状態変化が余りにも近接しているので、第2のD型フリップフロップD−FF1のセットアップ時間とホールド時間との違反が発生している。従って、次のタイミング404で、第2のD型フリップフロップD−FF1のメタステーブルの障害が発生して、その第2の出力データQ1はハイレベル“1”とローレベル“0”との間の中間レベルとなっている。このタイミングで、第2のラッチFF1の反転ゲート制御端子Gにはローレベルの第2のクロック信号CKIN1が供給されているので、第2のラッチFF1は入力の中間レベルのデータQ1を出力に伝達するので、出力Q´1も中間レベルのメタステーブル状態1001となる。しかし、このタイミング1002の間で、ローレベルの第2のクロック信号CKIN1がマルチプレクサMpxの第4のAND回路AND3の他方の入力端子に供給されているので、第4のAND回路AND3の第2のクロック出力信号CKG1はローレベルに確定する。
<< Waveforms of each part of another clock selection circuit >>
FIG. 13 illustrates the waveforms of the respective parts when the selection state of the first clock signal CKIN0 is switched to the selection state of the second clock signal CKIN1 in the clock selection circuit according to the fourth embodiment of the present invention shown in FIG. FIG.
Also at the timing 401 in FIG. 13, the transition of the rising edge of the first clock signal CKIN0 is too close to the falling state change of the output signal D0 of the first AND circuit AND0 that is an asynchronous input signal. Violation of the setup time and hold time of D-type flip-flop D-FF0 of 1 occurs. Therefore, at the next timing 403, a failure of the metastable of the first D-type flip-flop D-FF0 occurs. However, after completion of the metastable failure at timing 403, the first output data Q0 of the first D-type flip-flop D-FF0 recovers to the low level “0” or the high level “1”. At this timing, since the low level first clock signal CKIN0 is supplied to the inverting gate control terminal G of the first latch FF0, the first latch FF0 has the input low level “0” or high level “ Since the data Q0 recovered to “1” is transmitted to the output, the output Q′0 is also fixed to the low level “0” or the high level “1”. The third D-type flip-flop D-FF2 latches the first output data Q0 of the first D-type flip-flop D-FF0 at the timing of the rising edge of the first clock signal CKIN0. The output data Q ″ 0 of the D-type flip-flop D-FF2 is also determined at the low level “0” or the high level “1” at this timing.
Accordingly, in response to the determination of the low level “0” or the high level “1” of the output data Q ″ 0 of the third D-type flip-flop D-FF2, the output signal D1 of the second AND circuit AND1 is Set to high level “1” or low level “0”. However, at the timing 402, the transition of the rising edge of the second clock signal CKIN1 is too close to the falling state change of the output signal D1 of the second AND circuit AND1, which is an asynchronous input signal. Violation of the setup time and hold time of the D-type flip-flop D-FF1 occurs. Therefore, at the next timing 404, a metastable failure of the second D-type flip-flop D-FF1 occurs, and the second output data Q1 is between the high level “1” and the low level “0”. It is an intermediate level. At this timing, since the low level second clock signal CKIN1 is supplied to the inverting gate control terminal G of the second latch FF1, the second latch FF1 transmits the input intermediate level data Q1 to the output. Therefore, the output Q′1 is also in an intermediate level metastable state 1001. However, since the low-level second clock signal CKIN1 is supplied to the other input terminal of the fourth AND circuit AND3 of the multiplexer Mpx during this timing 1002, the second level of the fourth AND circuit AND3 The clock output signal CKG1 is fixed at a low level.

また図13に示した図12のクロック選択回路の動作よって、第1のクロック信号CKIN0の選択状態から第2のクロック信号CKIN1の選択状態に切り換わる際には、選択信号SELのレベル遷移の後に、第1のクロック信号CKIN0の1回の立ち上がり遷移と第2のクロック信号CKIN1の2回の立ち上がり遷移とでクロック選択の切り換えを完了することができる。従って、図12に示したクロック選択回路によれば、クロック信号の選択の切り換えレイテンシを著しく低減することができる。   Further, when the selection state of the first clock signal CKIN0 is switched to the selection state of the second clock signal CKIN1 by the operation of the clock selection circuit of FIG. 12 shown in FIG. 13, after the level transition of the selection signal SEL. The switching of the clock selection can be completed by one rising transition of the first clock signal CKIN0 and two rising transitions of the second clock signal CKIN1. Therefore, according to the clock selection circuit shown in FIG. 12, the switching latency of clock signal selection can be significantly reduced.

《AND回路の構成》
図14は、図12のクロック選択回路のマルチプレクサMpxの第4のAND回路AND3の構成を示す図である。
<< Configuration of AND circuit >>
FIG. 14 is a diagram showing a configuration of the fourth AND circuit AND3 of the multiplexer Mpx of the clock selection circuit of FIG.

図14に示す第4のAND回路AND3は、ソース・ドレイン電流経路が並列接続された2個のPチャンネルMOSトランジスタQp1、Qp2とソース・ドレイン電流経路が直列接続された2個のNチャンネルMOSトランジスタQn1、Qn2を含むNAND回路と、1個のPチャンネルMOSトランジスタQp3と1個のNチャンネルMOSトランジスタQn3を含むインバータとから構成されている。   The fourth AND circuit AND3 shown in FIG. 14 includes two P-channel MOS transistors Qp1 and Qp2 having source / drain current paths connected in parallel and two N-channel MOS transistors having source / drain current paths connected in series. The NAND circuit includes Qn1 and Qn2, and an inverter including one P-channel MOS transistor Qp3 and one N-channel MOS transistor Qn3.

図14に示す第4のAND回路AND3では、ハイレベル“1”とローレベル“0”との間の中間レベルとなっている第2のラッチFF1の出力データQ1が、PチャンネルMOSトランジスタQp2のゲートとNチャンネルMOSトランジスタQn1のゲートに供給される。従って、PチャンネルMOSトランジスタQp2とNチャンネルMOSトランジスタQn1とが中間的な導通度となって、NAND回路の出力電位も中間レベルのメタステーブル状態となる可能性がある。その結果、1個のPチャンネルMOSトランジスタQp3と1個のNチャンネルMOSトランジスタQn3を含むインバータの入力電位も出力電位も、中間レベルのメタステーブル状態となる可能性がある。   In the fourth AND circuit AND3 shown in FIG. 14, the output data Q1 of the second latch FF1, which is an intermediate level between the high level “1” and the low level “0”, is output from the P channel MOS transistor Qp2. It is supplied to the gate and the gate of the N-channel MOS transistor Qn1. Therefore, there is a possibility that the P channel MOS transistor Qp2 and the N channel MOS transistor Qn1 have an intermediate continuity, and the output potential of the NAND circuit is also in an intermediate level metastable state. As a result, there is a possibility that the input potential and the output potential of the inverter including one P-channel MOS transistor Qp3 and one N-channel MOS transistor Qn3 are in a metastable state at an intermediate level.

しかし、このタイミングでは、マルチプレクサMpxの第4のAND回路AND3の他方の入力端子としてのPチャンネルMOSトランジスタQp1のゲートとNチャンネルMOSトランジスタQn2のゲートに、ローレベルの第2のクロック信号CKIN1が供給されるものである。従って、PチャンネルMOSトランジスタQp1はオン状態となり、NチャンネルMOSトランジスタQn2はオフ状態となるので、NAND回路の出力電位はハイレベルの電源電圧Vddに確定される。その結果、インバータの出力端子の第2のクロック信号CKIN1のレベルはローレベルの接地電位Vssに確定される。このようにして、NAND回路の出力電位とインバータの入力電位および出力電位のメタステーブル状態が、ローレベルに設定された第2のクロック信号CKIN1によってマスクされることが可能となるものである。   However, at this timing, the low-level second clock signal CKIN1 is supplied to the gate of the P-channel MOS transistor Qp1 and the gate of the N-channel MOS transistor Qn2 as the other input terminals of the fourth AND circuit AND3 of the multiplexer Mpx. It is what is done. Accordingly, the P-channel MOS transistor Qp1 is turned on and the N-channel MOS transistor Qn2 is turned off, so that the output potential of the NAND circuit is determined at the high level power supply voltage Vdd. As a result, the level of the second clock signal CKIN1 at the output terminal of the inverter is fixed to the low level ground potential Vss. In this manner, the output potential of the NAND circuit, the input potential of the inverter, and the metastable state of the output potential can be masked by the second clock signal CKIN1 set to the low level.

[実施の形態5]
《更に別のクロックセレクタ回路の構成》
図15は、本発明の実施の形態5の半導体集積回路に搭載されたクロック選択回路の構成を示す図である。
[Embodiment 5]
<< Configuration of yet another clock selector circuit >>
FIG. 15 is a diagram showing a configuration of a clock selection circuit mounted on the semiconductor integrated circuit according to the fifth embodiment of the present invention.

図15に示す本発明の実施の形態5は、第1と第2のクロック信号CKIN0、CKIN1が供給される図12に示す本発明の実施の形態4によるクロック選択回路を第1、第2、第3、第4、第5、第6のクロック信号CKIN0、CKIN1、CKIN2、CKIN3、CKIN4、CKIN5が供給されるものに拡張したものである。6個のクロック信号CKIN0〜CKIN5から1個のクロック信号を選択するため、3ビットのクロック選択信号SEL0、SEL1、SEL2がデコータDECの内部の6個のANDゲートG0、G1、G2、G3、G4、G5に供給されることによって、デコータDECから6個のクロック選択出力信号d0、d1、d2、d3、d4、d5が生成される。デコータDECで生成される6個のクロック選択出力信号d0、d1、d2、d3、d4、d5は、制御ユニットCntの6個のAND回路AND0、AND1、AND2、AND3、AND4、AND5に供給される。   In the fifth embodiment of the present invention shown in FIG. 15, the first, second, and second clock selection circuits according to the fourth embodiment of the present invention shown in FIG. 12 to which the first and second clock signals CKIN0 and CKIN1 are supplied are shown. The third, fourth, fifth, and sixth clock signals CKIN0, CKIN1, CKIN2, CKIN3, CKIN4, and CKIN5 are extended. In order to select one clock signal from the six clock signals CKIN0 to CKIN5, the 3-bit clock selection signals SEL0, SEL1, and SEL2 are the six AND gates G0, G1, G2, G3, and G4 in the decoder DEC. , G5, six clock selection output signals d0, d1, d2, d3, d4, d5 are generated from the decoder DEC. Six clock selection output signals d0, d1, d2, d3, d4, and d5 generated by the decoder DEC are supplied to six AND circuits AND0, AND1, AND2, AND3, AND4, and AND5 of the control unit Cnt. .

図15に示すクロック選択回路の制御ユニットCntでも、6個のラッチFF0、FF1、FF2、FF3、FF4、FF5の入力は、6個のD型フリップフロップD−FF6、D−FF7、D−FF8、D−FF9、D−FF10、D−FF11の入力に並列接続されている。その結果、選択信号SEL0、SEL1、SEL2が供給されるデコータDECの入力端子からマルチプレクサMPxの6個のAND回路AND6、AND7、AND8、AND9、AND10、AND11の一方の入力端子までの接続段数は、図12に示すクロック選択回路と同様に少なくなっている。   Also in the control unit Cnt of the clock selection circuit shown in FIG. 15, the inputs of the six latches FF0, FF1, FF2, FF3, FF4, and FF5 are the six D-type flip-flops D-FF6, D-FF7, and D-FF8. , D-FF9, D-FF10, and D-FF11 are connected in parallel. As a result, the number of connection stages from the input terminal of the decoder DEC to which the selection signals SEL0, SEL1, and SEL2 are supplied to one input terminal of the six AND circuits AND6, AND7, AND8, AND9, AND10, and AND11 of the multiplexer MPx is Similar to the clock selection circuit shown in FIG.

また、クロック信号の排他選択のために、6個のAND回路AND0、AND1、AND2、AND3、AND4、AND5の出力D0、D1、D2、D3、D4、D15から他方の入力端子へのフィードバックループには、前段の6個のD型フリップフロップD−FF0〜D−FF5と後段の6個のD−FF6〜D−FF11のカスケード接続が配置されている。   For exclusive selection of clock signals, a feedback loop from the outputs D0, D1, D2, D3, D4, and D15 of the six AND circuits AND0, AND1, AND2, AND3, AND4, and AND5 to the other input terminal is used. Are arranged in cascade connection of six D-type flip-flops D-FF0 to D-FF5 in the preceding stage and six D-FF6 to D-FF11 in the subsequent stage.

マルチプレクサMpxは、6個のAND6、AND7、AND8、AND9、AND10、AND11と、OR回路OR0によって構成されている。また、6個のAND6、AND7、AND8、AND9、AND10、AND11の一方の入力端子には6個のラッチFF0、FF1、FF2、FF3、FF4、FF5の出力データQ´0、Q´1、Q´2、Q´3、Q´4、Q´5が供給される一方、他方の入力端子には第1、第2、第3、第4、第5、第6のクロック信号CKIN0、CKIN1、CKIN2、CKIN3、CKIN4、CKIN5が供給される。6個のAND6、AND7、AND8、AND9、AND10、AND11のクロック出力信号CKG0、CKG1、CKG2、CKG3、CKG4、CKG05はOR回路OR0の多数の入力端子にそれぞれ供給され、OR回路OR0の出力端子からはクロック出力信号CKOUTが生成される。   The multiplexer Mpx includes six AND6, AND7, AND8, AND9, AND10, AND11, and an OR circuit OR0. Also, the output data Q′0, Q′1, Q of the six latches FF0, FF1, FF2, FF3, FF4, FF5 are connected to one input terminal of the six AND6, AND7, AND8, AND9, AND10, AND11. '2, Q'3, Q'4, and Q'5 are supplied, while the other input terminal has first, second, third, fourth, fifth, and sixth clock signals CKIN0, CKIN1, CKIN2, CKIN3, CKIN4, and CKIN5 are supplied. The clock output signals CKG0, CKG1, CKG2, CKG3, CKG4, and CKG05 of the six AND6, AND7, AND8, AND9, AND10, and AND11 are respectively supplied to a number of input terminals of the OR circuit OR0, and are output from the output terminal of the OR circuit OR0. Generates a clock output signal CKOUT.

図15に示すクロック選択回路ではクロック信号CKIN0〜CKIN5の入力個数が6個と大幅に増大したにもかかわらず、図12に示すクロック選択回路と同様に、クロック信号の選択の切り換えレイテンシを著しく低減することができる。   In the clock selection circuit shown in FIG. 15, although the number of input clock signals CKIN0 to CKIN5 is greatly increased to 6, like the clock selection circuit shown in FIG. can do.

[実施の形態6]
《異なるクロックセレクタ回路の構成》
図16は、本発明の実施の形態6の半導体集積回路に搭載されたクロック選択回路の構成を示す図である。
[Embodiment 6]
<< Configuration of different clock selector circuits >>
FIG. 16 is a diagram showing a configuration of a clock selection circuit mounted on the semiconductor integrated circuit according to the sixth embodiment of the present invention.

図16に示す本発明の実施の形態6は、上述した種々の実施の形態よりも更にクロック信号の選択の切り換えレイテンシを低減するものである。   The sixth embodiment of the present invention shown in FIG. 16 further reduces the switching latency of clock signal selection as compared with the various embodiments described above.

図16に示す本発明の実施の形態6によるクロック選択回路が図12に示すクロック選択回路と相違するのは、図12のクロック選択回路の制御ユニットCntに対して第1と第2の遅延回路DELAY0、DELAY1が追加されていることである。   The clock selection circuit according to the sixth embodiment of the present invention shown in FIG. 16 differs from the clock selection circuit shown in FIG. 12 in that the first and second delay circuits are different from the control unit Cnt of the clock selection circuit in FIG. DELAY0 and DELAY1 are added.

図16に示すクロック選択回路では、第1の遅延回路DELAY0の入力端子に第1のクロック信号CKIN0が供給され、第1の遅延回路DELAY0の出力からの第1の遅延クロック信号CKIDN0は第1のラッチFF0の反転ゲート制御端子Gと第3のD型フリップフロップD−FF2の立ち上がりエッジトリガ端子とマルチプレクサMpxの第3のAND回路AND2の他方の入力端子とに供給される。また更に、第2の遅延回路DELAY1の入力端子に第2のクロック信号CKIN1が供給され、第2の遅延回路DELAY1の出力からの第2の遅延クロック信号CKIDN1は第2のラッチFF1の反転ゲート制御端子Gと第4のD型フリップフロップD−FF3の立ち上がりエッジトリガ端子とマルチプレクサMpxの第4のAND回路AND3の他方の入力端子とに供給される。   In the clock selection circuit shown in FIG. 16, the first clock signal CKIN0 is supplied to the input terminal of the first delay circuit DELAY0, and the first delay clock signal CKIDN0 from the output of the first delay circuit DELAY0 The signal is supplied to the inverting gate control terminal G of the latch FF0, the rising edge trigger terminal of the third D-type flip-flop D-FF2, and the other input terminal of the third AND circuit AND2 of the multiplexer Mpx. Furthermore, the second clock signal CKIN1 is supplied to the input terminal of the second delay circuit DELAY1, and the second delayed clock signal CKIDN1 from the output of the second delay circuit DELAY1 is controlled by the inverting gate of the second latch FF1. The signal is supplied to the terminal G, the rising edge trigger terminal of the fourth D-type flip-flop D-FF3, and the other input terminal of the fourth AND circuit AND3 of the multiplexer Mpx.

《異なるクロック選択回路の各部の波形》
図17は、図16に示す本発明の実施の形態6によるクロック選択回路で第1のクロック信号CKIN0の選択状態から第2のクロック信号CKIN1の選択状態に切り換わる際の各部の波形を説明する図である。
<< Waveforms of each part of different clock selection circuits >>
FIG. 17 illustrates the waveforms of the respective parts when the selection state of the first clock signal CKIN0 is switched to the selection state of the second clock signal CKIN1 in the clock selection circuit according to the sixth embodiment of the present invention shown in FIG. FIG.

図17に示すように、第1と第2の遅延回路DELAY0、DELAY1は、第1と第2のクロック信号CKIN0、CKIN1を所定の遅延時間Delayの分だけ遅延することによって第1と第2の遅延クロック信号CKIDN0、CKIDN1を生成する。尚、この所定の遅延時間Delayは、低い方の周波数の第1のクロック信号CKIN0のパルス幅の半分以下に設定されることにより、メタステーブル後の第1と第2のD型フリップフロップD−FF0、D−FF1の第1と第2の出力データQ0、Q1のレベル回復のタイミングに対応している。   As shown in FIG. 17, the first and second delay circuits DELAY0 and DELAY1 delay the first and second clock signals CKIN0 and CKIN1 by a predetermined delay time Delay, respectively. Delayed clock signals CKIDN0 and CKIDN1 are generated. The predetermined delay time Delay is set to be equal to or less than half the pulse width of the first clock signal CKIN0 having the lower frequency, so that the first and second D-type flip-flops D− after the metastable are set. This corresponds to the level recovery timing of the first and second output data Q0 and Q1 of FF0 and D-FF1.

図17に示す波形図でも、タイミング401、402でセットアップ時間とホールド時間との違反が発生して、タイミング403、404でメタステーブルの障害が発生する。しかし、これらの障害の終了の後にローレベル“0”またはハイレベル“1”に回復する第1と第2のD型フリップフロップD−FF0、D−FF1の第1と第2の出力データQ0、Q1を、第1と第2の遅延クロック信号CKIDN0、CKIDN1の立ち上がりエッジのタイミングで第3と第4のD型フリップフロップD−FF2、D−FF3は早期にラッチすることができる。その結果、選択信号SELがローレベル“0”からハイレベル“1”に遷移した後に、第3と第4のD型フリップフロップD−FF2、D−FF3の出力データQ´´0、Q´´1は比較的早期にローレベル“0”またはハイレベル“1”に回復するものとなる。このようにして、図16に示したクロック選択回路を使用することによって、クロック信号の選択の切り換えレイテンシを大幅に低減することができる。   Also in the waveform diagram shown in FIG. 17, a violation between the setup time and the hold time occurs at timings 401 and 402, and a metastable failure occurs at timings 403 and 404. However, the first and second output data Q0 of the first and second D-type flip-flops D-FF0 and D-FF1 that recover to the low level “0” or the high level “1” after the end of these faults. , Q1 can be latched early by the third and fourth D-type flip-flops D-FF2 and D-FF3 at the timing of rising edges of the first and second delayed clock signals CKIDN0 and CKIDN1. As a result, after the selection signal SEL transitions from the low level “0” to the high level “1”, the output data Q ″ 0, Q ′ of the third and fourth D-type flip-flops D-FF2 and D-FF3. “1” is restored to the low level “0” or the high level “1” relatively early. In this way, by using the clock selection circuit shown in FIG. 16, it is possible to greatly reduce the clock signal selection switching latency.

[実施の形態7]
《更に異なるクロックセレクタ回路の構成》
図18は、本発明の実施の形態7の半導体集積回路に搭載されたクロック選択回路の構成を示す図である。
[Embodiment 7]
<< Configuration of a different clock selector circuit >>
FIG. 18 is a diagram showing a configuration of a clock selection circuit mounted on the semiconductor integrated circuit according to the seventh embodiment of the present invention.

図16に示す本発明の実施の形態6によるクロック選択回路によれば、上述したようにクロック信号の選択の切り換えレイテンシを大幅に低減することができる。   According to the clock selection circuit of the sixth embodiment of the present invention shown in FIG. 16, the clock signal selection switching latency can be greatly reduced as described above.

しかし、図17に示す波形図から理解されるように、クロック選択による最終的なクロック出力信号CKOUTの位相は、入力側の第1と第2のクロック信号CKIN0、CKIN1の位相よりも第1と第2の遅延回路DELAY0、DELAY1での所定の遅延時間Delayの分だけ遅延することになる。一方、マイクロコントローラやシステムLSI等の半導体集積回路の製品仕様から、クロック選択によるクロック出力信号の位相が入力側のクロック信号の位相よりも大きく遅延することが許されない場合がある。   However, as can be understood from the waveform diagram shown in FIG. 17, the final phase of the clock output signal CKOUT by the clock selection is first and higher than the phases of the first and second clock signals CKIN0 and CKIN1 on the input side. The delay is delayed by a predetermined delay time Delay in the second delay circuits DELAY0 and DELAY1. On the other hand, the product specifications of semiconductor integrated circuits such as microcontrollers and system LSIs may not allow the phase of the clock output signal due to clock selection to be delayed more than the phase of the clock signal on the input side.

図18に示す本発明の実施の形態7の半導体集積回路に搭載されたクロック選択回路は、この問題を解決するものである。すなわち、図18に示したクロック選択回路の制御ユニットCntでは、第1と第2の遅延回路DELAY0、DELAY1は、第1と第2のD型フリップフロップD−FF0、D−FF1の立ち上がりエッジトリガ端子と第3と第4のD型フリップフロップD−FF2、D−FF3の立ち上がりエッジトリガ端子との間に接続されている。従って、図18に示すクロック選択回路では、第1と第2の遅延回路DELAY0、DELAY1は、マルチプレクサMpxの第3と第4のAND回路AND2、AND3の一方の入力端子の信号伝達経路に配置されないものとなる。   The clock selection circuit mounted on the semiconductor integrated circuit according to the seventh embodiment of the present invention shown in FIG. 18 solves this problem. That is, in the control unit Cnt of the clock selection circuit shown in FIG. 18, the first and second delay circuits DELAY0 and DELAY1 are the rising edge triggers of the first and second D-type flip-flops D-FF0 and D-FF1. And a rising edge trigger terminal of the third and fourth D-type flip-flops D-FF2 and D-FF3. Therefore, in the clock selection circuit shown in FIG. 18, the first and second delay circuits DELAY0 and DELAY1 are not arranged in the signal transmission path of one input terminal of the third and fourth AND circuits AND2 and AND3 of the multiplexer Mpx. It will be a thing.

《更に異なるクロック選択回路の各部の波形》
図19は、図18に示す本発明の実施の形態7によるクロック選択回路で第1のクロック信号CKIN0の選択状態から第2のクロック信号CKIN1の選択状態に切り換わる際の各部の波形を説明する図である。
<< Waveforms of each part of different clock selection circuits >>
FIG. 19 illustrates the waveforms of the respective parts when the selection state of the first clock signal CKIN0 is switched to the selection state of the second clock signal CKIN1 in the clock selection circuit according to the seventh embodiment of the present invention shown in FIG. FIG.

図19の波形図から図18のクロック選択回路では図16のクロック選択回路と比較してクロック信号の選択の切り換えレイテンシが若干増加するが、クロック選択による最終的なクロック出力信号CKOUTの位相は入力側の第1と第2のクロック信号CKIN0、CKIN1の位相と略等しいことが理解される。   From the waveform diagram of FIG. 19, in the clock selection circuit of FIG. 18, the switching latency of the selection of the clock signal is slightly increased compared to the clock selection circuit of FIG. 16, but the final phase of the clock output signal CKOUT by the clock selection is input. It is understood that the phase of the first and second clock signals CKIN0 and CKIN1 on the side is substantially equal.

[実施の形態8]
《具体的なクロックセレクタ回路の構成》
図20は、本発明の実施の形態8の半導体集積回路に搭載されたクロック選択回路の構成を示す図である。
[Embodiment 8]
<< Specific clock selector circuit configuration >>
FIG. 20 is a diagram showing a configuration of a clock selection circuit mounted on the semiconductor integrated circuit according to the eighth embodiment of the present invention.

図20に示す本発明の実施の形態8によるクロック選択回路は、図15の本発明の実施の形態5と図18の本発明の実施の形態7との組み合わせの構成とされている。   The clock selection circuit according to the eighth embodiment of the present invention shown in FIG. 20 has a combination of the fifth embodiment of the present invention shown in FIG. 15 and the seventh embodiment of the present invention shown in FIG.

図20に示す本発明の実施の形態8によるクロック選択回路では、第1のクロック信号CKIN0、第2のクロック信号CKIN1、第3のクロック信号CKIN2、第4のクロック信号CKIN3、第5のクロック信号CKIN4、第6のクロック信号CKIN5の順序でクロック周波数が増加している。   In the clock selection circuit according to the eighth embodiment of the present invention shown in FIG. 20, the first clock signal CKIN0, the second clock signal CKIN1, the third clock signal CKIN2, the fourth clock signal CKIN3, and the fifth clock signal. The clock frequency increases in the order of CKIN4 and the sixth clock signal CKIN5.

図20のクロック選択回路では、第1の遅延回路DELAY0は最低速の第1のクロック信号CKIN0に応答するD型フリップフロップD−FF0の立ち上がりエッジトリガ端子とD型フリップフロップD−FF6の立ち上がりエッジトリガ端子との間に接続され、第2の遅延回路DELAY1は2番目に低速の第2のクロック信号CKIN1に応答するD型フリップフロップD−FF1の立ち上がりエッジトリガ端子とD型フリップフロップD−FF7の立ち上がりエッジトリガ端子との間に接続されている。   In the clock selection circuit of FIG. 20, the first delay circuit DELAY0 includes the rising edge trigger terminal of the D-type flip-flop D-FF0 and the rising edge of the D-type flip-flop D-FF6 in response to the first clock signal CKIN0 having the lowest speed. The second delay circuit DELAY1 is connected between the trigger terminal and the rising edge trigger terminal of the D-type flip-flop D-FF1 and the D-type flip-flop D-FF7 in response to the second slowest second clock signal CKIN1. Connected to the rising edge trigger terminal.

従って、図20のクロック選択回路では、最低速の第1のクロック信号CKIN0と2番目に低速の第2のクロック信号CKIN1のための第1と第2の遅延回路DELAY0、DELAY1の遅延時間は、メタステーブルの後のD型フリップフロップD−FF0、D−FF1の第1と第2の出力データQ0、Q1のレベル回復のタイミングに対応している。更に、図20のクロック選択回路では、第3から第6のクロック信号CKIN2〜CKIN5のために図12に示した本発明の実施の形態4によるクロック選択回路と同様に著しく低減された切り換えレイテンシでのクロック信号の選択が可能となるものである。   Accordingly, in the clock selection circuit of FIG. 20, the delay times of the first and second delay circuits DELAY0 and DELAY1 for the lowest-speed first clock signal CKIN0 and the second-lowest second clock signal CKIN1 are This corresponds to the level recovery timing of the first and second output data Q0 and Q1 of the D-type flip-flops D-FF0 and D-FF1 after the metastable. Further, in the clock selection circuit of FIG. 20, for the third to sixth clock signals CKIN2 to CKIN5, the switching latency is remarkably reduced similarly to the clock selection circuit according to the fourth embodiment of the present invention shown in FIG. The clock signal can be selected.

[実施の形態9]
《半導体集積回路の構成》
図21は、本発明の実施の形態9の半導体集積回路の構成を示す図である。
[Embodiment 9]
<Configuration of semiconductor integrated circuit>
FIG. 21 is a diagram showing the configuration of the semiconductor integrated circuit according to the ninth embodiment of the present invention.

図21に示した本発明の実施の形態9による半導体集積回路は、マイクロコントローラあるいはシステムLSIの半導体チップ10を具備する。半導体チップ10には、フェーズロックドループ(PLL)1、高周波発振器(HOCO)2、低周波発振器(LOCO)3、リアルタイムクロック発振器(RTC)4、分周器(Div)5、クロック選択回路(CLK_SEL)6、クロック発生器(CPG)7、クロックバッファ(CPB)8、制御レジスタ(Reg)9が含まれている。   The semiconductor integrated circuit according to the ninth embodiment of the present invention shown in FIG. 21 includes a semiconductor chip 10 of a microcontroller or a system LSI. The semiconductor chip 10 includes a phase-locked loop (PLL) 1, a high-frequency oscillator (HOCO) 2, a low-frequency oscillator (LOCO) 3, a real-time clock oscillator (RTC) 4, a frequency divider (Div) 5, and a clock selection circuit (CLK_SEL). ) 6, a clock generator (CPG) 7, a clock buffer (CPB) 8, and a control register (Reg) 9.

フェーズロックドループ1の電圧制御発振器は半導体チップ10の外部の水晶発振子XTALにより生成した基準周波数信号からクロック信号を生成して、クロック選択回路6の第1の入力端子に供給する。また、高周波発振器2から生成される高周波クロック信号と低周波発振器3から生成される低周波クロック信号とリアルタイムクロック発振器4から周波数32kHzのリアルタイムクロック信号と水晶発振子XTALにより生成した基準周波数信号を分周器5で分周して生成した周波数32kHzの他のリアルタイムクロック信号と半導体チップ10の外部で生成される外部クロック信号EXTCKが、クロック選択回路6の第2の入力端子と第3の入力端子と第4の入力端子と第5の入力端子と第6の入力端子とにそれぞれ供給される。   The voltage controlled oscillator of the phase-locked loop 1 generates a clock signal from the reference frequency signal generated by the crystal oscillator XTAL outside the semiconductor chip 10 and supplies it to the first input terminal of the clock selection circuit 6. The high frequency clock signal generated from the high frequency oscillator 2, the low frequency clock signal generated from the low frequency oscillator 3, the real time clock signal having a frequency of 32 kHz from the real time clock oscillator 4, and the reference frequency signal generated by the crystal oscillator XTAL are separated. The other real-time clock signal having a frequency of 32 kHz generated by the frequency divider 5 and the external clock signal EXTCK generated outside the semiconductor chip 10 are the second input terminal and the third input terminal of the clock selection circuit 6. , The fourth input terminal, the fifth input terminal, and the sixth input terminal.

制御レジスタ9の出力の3ビットの選択信号SEL<2:0>によってクロック選択回路6の第1の入力端子から第6の入力端子までのクロック入力信号から1つのクロック入力信号が選択されて、クロック選択回路6の出力端子に伝達される。クロック選択回路6の出力端子に伝達された選択クロック信号はクロック発生器7の第1と第2と第3の分周器70、71、72の入力端子に共通に供給され、第1の分周器70の出力端子からCPU(中央処理ユニット)等に使用されるシステムクロック信号SYSCKが生成され、第2の分周器71の出力端子から外部バスに供給されるバスクロック信号BUSCKが生成され、第3の分周器72の出力端子からは周辺IPの動作クロックに使用される周辺クロック信号PERICKが生成される。周辺クロック信号PERICKは、クロックバッファ8の内部の複数のバッファ増幅器80〜85によって増幅された後に複数の周辺IPに分配されるものである。   One clock input signal is selected from the clock input signals from the first input terminal to the sixth input terminal of the clock selection circuit 6 by the 3-bit selection signal SEL <2: 0> of the output of the control register 9. This is transmitted to the output terminal of the clock selection circuit 6. The selected clock signal transmitted to the output terminal of the clock selection circuit 6 is supplied in common to the input terminals of the first, second and third frequency dividers 70, 71 and 72 of the clock generator 7, and the first divided signal is supplied. A system clock signal SYSCK used for a CPU (central processing unit) or the like is generated from the output terminal of the frequency divider 70, and a bus clock signal BUSCK supplied to the external bus is generated from the output terminal of the second frequency divider 71. From the output terminal of the third frequency divider 72, the peripheral clock signal PERICK used for the operation clock of the peripheral IP is generated. The peripheral clock signal PERICK is amplified by a plurality of buffer amplifiers 80 to 85 inside the clock buffer 8 and then distributed to a plurality of peripheral IPs.

制御レジスタ9の出力の3ビットの選択信号SEL<2:0>に応答して第1の入力端子から第6の入力端子までのクロック入力信号から1つのクロック入力信号を選択するクロック選択回路(CLK_SEL)6に、上述した本発明の実施の形態1から実施の形態8までのいずれかのクロック選択回路が採用されるものである。   A clock selection circuit that selects one clock input signal from clock input signals from the first input terminal to the sixth input terminal in response to a 3-bit selection signal SEL <2: 0> output from the control register 9 ( Any of the clock selection circuits from the first embodiment to the eighth embodiment of the present invention described above is employed as (CLK_SEL) 6.

以上本発明者によってなされた発明を種々の実施の形態に基づいて具体的に説明したが、本発明はそれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは言うまでもない。   Although the invention made by the present inventor has been specifically described based on various embodiments, it is needless to say that the present invention is not limited thereto and can be variously modified without departing from the scope of the invention. Yes.

例えば、本発明の半導体集積回路は、マイクロコントローラあるいはシステムLSIに限定されるものではなく、複数のクロック入力信号から1つのクロック入力信号を選択するクロック選択回路を具備する汎用半導体集積回路としても広く採用することが可能である。   For example, the semiconductor integrated circuit of the present invention is not limited to a microcontroller or a system LSI, but can be widely used as a general-purpose semiconductor integrated circuit including a clock selection circuit that selects one clock input signal from a plurality of clock input signals. It is possible to adopt.

また本発明によれば、複数のクロック信号を選択する際に、多種のクロックの仕様に対応することが可能で、グリッチ防止とメタステーブル障害確率低減とに対応することができる。その結果、より現実的な動作信頼性を確保することが可能となる。   Further, according to the present invention, when a plurality of clock signals are selected, it is possible to cope with various clock specifications, and it is possible to cope with glitch prevention and metastable failure probability reduction. As a result, more realistic operation reliability can be ensured.

DEC…デコーダ
Cnt…制御ユニット
Mpx…マルチプレクサ
SEL…選択信号
INV0…インバータ
AND0、AND1…AND回路
D−FF0、1、2、3…D型フリップフロップ
AND2、AND3…AND回路
OR0…OR回路
CKIN0、1…クロック信号
CKG0、1…クロック出力信号
CKOUT…クロック出力信号
FF0、1…ラッチ
DEC ... Decoder Cnt ... Control unit Mpx ... Multiplexer SEL ... Selection signal INV0 ... Inverter AND0, AND1 ... AND circuit D-FF0, 1, 2, 3 ... D-type flip-flop AND2, AND3 ... AND circuit OR0 ... OR circuit CKIN0, 1 ... Clock signal CKG0, 1 ... Clock output signal CKOUT ... Clock output signal FF0, 1 ... Latch

Claims (18)

選択信号が供給されるデコーダと、第1クロック信号および第2クロック信号と前記デコーダからの第1選択出力信号および第2選択出力信号が少なくとも供給される制御ユニットと、前記第1クロック信号および前記第2クロック信号と前記制御ユニットからの第1選択制御信号および第2選択制御信号とが少なくとも供給されるマルチプレクサとを有するクロック選択回路を内蔵する半導体集積回路であって、
前記制御ユニットは、前記デコーダからの前記第1選択出力信号が一方の入力端子に供給される第1のゲート回路と、前記デコーダからの前記第2選択出力信号が一方の入力端子に供給される第2のゲート回路とを含み、
前記制御ユニットは、前記第1のゲート回路の出力端子と前記第2のゲート回路の他方の入力端子との間に直列接続された第1と第2のD型フリップフロップと、前記第2のゲート回路の出力端子と前記第1のゲート回路の他方の入力端子との間に直列接続された第3と第4のD型フリップフロップとを含むことを特徴とする半導体集積回路。
A decoder to which a selection signal is supplied, a first clock signal and a second clock signal, a control unit to which at least a first selection output signal and a second selection output signal from the decoder are supplied, the first clock signal and the A semiconductor integrated circuit including a clock selection circuit having a second clock signal and a multiplexer to which at least a first selection control signal and a second selection control signal from the control unit are supplied;
The control unit has a first gate circuit to which the first selection output signal from the decoder is supplied to one input terminal, and the second selection output signal from the decoder to one input terminal. A second gate circuit,
The control unit includes first and second D-type flip-flops connected in series between an output terminal of the first gate circuit and the other input terminal of the second gate circuit, and the second A semiconductor integrated circuit comprising: a third and a fourth D-type flip-flop connected in series between an output terminal of a gate circuit and the other input terminal of the first gate circuit.
前記直列接続の前記第1と前記第2のD型フリップフロップを介して前記第2のゲート回路の前記他方の入力端子に前記第1のゲート回路の前記出力端子の非選択レベルの信号が供給されることによって、前記第2クロック信号が前記制御ユニットの前記第2のゲート回路と前記マルチプレクサとを介してクロック出力信号として出力可能とされるものであり、
前記直列接続の前記第3と前記第4のD型フリップフロップを介して前記第1のゲート回路の前記他方の入力端子に前記第2のゲート回路の前記出力端子の非選択レベルの信号が供給されることによって、前記第1クロック信号が前記制御ユニットの前記第1のゲート回路と前記マルチプレクサとを介して前記クロック出力信号として出力可能とされるものである請求項1に記載の半導体集積回路。
A signal of a non-selection level of the output terminal of the first gate circuit is supplied to the other input terminal of the second gate circuit via the first and second D-type flip-flops connected in series. Thus, the second clock signal can be output as a clock output signal via the second gate circuit of the control unit and the multiplexer.
A signal of the non-selection level of the output terminal of the second gate circuit is supplied to the other input terminal of the first gate circuit via the third and fourth D-type flip-flops connected in series. The semiconductor integrated circuit according to claim 1, wherein the first clock signal can be output as the clock output signal via the first gate circuit and the multiplexer of the control unit. .
前記直列接続の前記第1と前記第2のD型フリップフロップの後段側の前記第2のD型フリップフロップの出力データが、前記第1選択制御信号として前記マルチプレクサに伝達されるとともに前記第2のゲート回路の前記他方の入力端子に伝達され、
前記直列接続の前記第3と前記第4のD型フリップフロップの後段側の前記第4のD型フリップフロップの出力データが、前記第2選択制御信号として前記マルチプレクサに伝達されるとともに前記第1のゲート回路の前記他方の入力端子に伝達される請求項2に記載の半導体集積回路。
Output data of the second D-type flip-flop on the rear stage side of the first and second D-type flip-flops connected in series is transmitted to the multiplexer as the first selection control signal and the second Is transmitted to the other input terminal of the gate circuit of
Output data of the fourth D-type flip-flop on the subsequent stage side of the third and fourth D-type flip-flops connected in series is transmitted to the multiplexer as the second selection control signal and the first The semiconductor integrated circuit according to claim 2, wherein the semiconductor integrated circuit is transmitted to the other input terminal of the gate circuit.
前記制御ユニットは、第1と第2のラッチを更に具備して、
前記第1のラッチのデータ入力端子と前記第2のD型フリップフロップのデータ入力端子とには前記直列接続の前記第1と前記第2のD型フリップフロップの前段側の前記第1のD型フリップフロップの出力データが並列に供給され、前記第1のラッチの出力データが前記第1選択制御信号として前記マルチプレクサに伝達され、
前記第2のラッチのデータ入力端子と前記第4のD型フリップフロップのデータ入力端子とには前記直列接続の前記第3と前記第4のD型フリップフロップの前段側の前記第3のD型フリップフロップの出力データが並列に供給され、前記第2のラッチの出力データが前記第2選択制御信号として前記マルチプレクサに伝達される請求項2に記載の半導体集積回路。
The control unit further comprises first and second latches,
The data input terminal of the first latch and the data input terminal of the second D-type flip-flop are connected to the first D on the front side of the first and second D-type flip-flops connected in series. Output data of the type flip-flop is supplied in parallel, and output data of the first latch is transmitted to the multiplexer as the first selection control signal,
The data input terminal of the second latch and the data input terminal of the fourth D-type flip-flop are connected to the third D of the preceding stage of the third and fourth D-type flip-flops connected in series. 3. The semiconductor integrated circuit according to claim 2, wherein output data of the type flip-flop is supplied in parallel, and output data of the second latch is transmitted to the multiplexer as the second selection control signal.
前記第1のラッチのゲート制御端子と前記直列接続の前記第1と前記第2のD型フリップフロップの両エッジトリガ端子とは、前記第1クロック信号に応答して、
前記第2のラッチのゲート制御端子と前記直列接続の前記第3と前記第4のD型フリップフロップの両エッジトリガ端子とは、前記第2クロック信号に応答する請求項4に記載の半導体集積回路。
In response to the first clock signal, the gate control terminal of the first latch and both edge trigger terminals of the first and second D-type flip-flops connected in series are
5. The semiconductor integrated circuit according to claim 4, wherein a gate control terminal of the second latch and both edge trigger terminals of the third and fourth D-type flip-flops connected in series respond to the second clock signal. circuit.
前記制御ユニットは、第1と第2の遅延回路を更に具備して、
前記第1の遅延回路の入力端子は前記前段側の前記第1のD型フリップフロップの前記エッジトリガ端子に接続され、前記第1の遅延回路の出力端子は前記後段側の前記第2のD型フリップフロップの前記エッジトリガ端子に接続されており、
前記第2の遅延回路の入力端子は前記前段側の前記第3のD型フリップフロップの前記エッジトリガ端子に接続され、前記第2の遅延回路の出力端子は前記後段側の前記第4のD型フリップフロップの前記エッジトリガ端子に接続されている請求項5に記載の半導体集積回路。
The control unit further comprises first and second delay circuits,
The input terminal of the first delay circuit is connected to the edge trigger terminal of the first D-type flip-flop on the front stage side, and the output terminal of the first delay circuit is the second D on the rear stage side. Connected to the edge trigger terminal of the flip-flop,
The input terminal of the second delay circuit is connected to the edge trigger terminal of the third D-type flip-flop on the front stage side, and the output terminal of the second delay circuit is the fourth D on the rear stage side. 6. The semiconductor integrated circuit according to claim 5, wherein the semiconductor integrated circuit is connected to the edge trigger terminal of a flip-flop.
前記第1のラッチの前記ゲート制御端子は、前記第1の遅延回路の前記入力端子と前記出力端子とのいずれかの端子に接続されており、
前記第2のラッチの前記ゲート制御端子は、前記第2の遅延回路の前記入力端子と前記出力端子とのいずれかの端子に接続されている請求項6に記載の半導体集積回路。
The gate control terminal of the first latch is connected to one of the input terminal and the output terminal of the first delay circuit;
The semiconductor integrated circuit according to claim 6, wherein the gate control terminal of the second latch is connected to one of the input terminal and the output terminal of the second delay circuit.
前記マルチプレクサは、第3と第4と第5のゲート回路を具備して、
前記第3のゲート回路の一方の入力端子と他方の入力端子とは、前記制御ユニットからの前記第1選択制御信号と前記第1クロック信号とにそれぞれ応答して、
前記第4のゲート回路の一方の入力端子と他方の入力端子とは、前記制御ユニットからの前記第2選択制御信号と前記第2クロック信号とにそれぞれ応答して、
前記第5のゲート回路に前記第3のゲート回路から生成される第1のクロック出力信号と前記第4のゲート回路から生成される第2のクロック出力信号とが供給されることによって、前記第5のゲート回路は前記マルチプレクサの最終出力としてのクロック出力信号を生成する請求項7に記載の半導体集積回路。
The multiplexer comprises third, fourth and fifth gate circuits,
One input terminal and the other input terminal of the third gate circuit are respectively responsive to the first selection control signal and the first clock signal from the control unit,
One input terminal and the other input terminal of the fourth gate circuit are respectively responsive to the second selection control signal and the second clock signal from the control unit,
The first clock output signal generated from the third gate circuit and the second clock output signal generated from the fourth gate circuit are supplied to the fifth gate circuit, so that the first gate output signal is generated. The semiconductor integrated circuit according to claim 7, wherein the gate circuit 5 generates a clock output signal as a final output of the multiplexer.
前記第1クロック信号を生成する第1クロック信号源と、前記第2クロック信号を生成する第2クロック信号源とを更に具備する。
前記第1クロック信号源から生成される前記第1クロック信号と前記第2クロック信号源から生成される前記第2クロック信号とのいずれかが、前記選択信号に応答して、前記クロック選択回路によって前記マルチプレクサの前記最終出力として生成されるものである請求項8に記載の半導体集積回路。
A first clock signal source for generating the first clock signal; and a second clock signal source for generating the second clock signal.
Either the first clock signal generated from the first clock signal source or the second clock signal generated from the second clock signal source is generated by the clock selection circuit in response to the selection signal. 9. The semiconductor integrated circuit according to claim 8, wherein the semiconductor integrated circuit is generated as the final output of the multiplexer.
選択信号が供給されるデコーダと、第1クロック信号および第2クロック信号と前記デコーダからの第1選択出力信号および第2選択出力信号が少なくとも供給される制御ユニットと、前記第1クロック信号および前記第2クロック信号と前記制御ユニットからの第1選択制御信号および第2選択制御信号とが少なくとも供給されるマルチプレクサとを有するクロック選択回路を内蔵する半導体集積回路の動作方法であって、
前記制御ユニットは、前記デコーダからの前記第1選択出力信号が一方の入力端子に供給される第1のゲート回路と、前記デコーダからの前記第2選択出力信号が一方の入力端子に供給される第2のゲート回路とを含み、
前記制御ユニットは、前記第1のゲート回路の出力端子と前記第2のゲート回路の他方の入力端子との間に直列接続された第1と第2のD型フリップフロップと、前記第2のゲート回路の出力端子と前記第1のゲート回路の他方の入力端子との間に直列接続された第3と第4のD型フリップフロップとを含み、
前記選択信号を第1の状態に設定することによって、前記第1クロック信号が前記マルチプレクサの出力からクロック出力信号として出力可能とされ、
前記選択信号を前記第1の状態と異なる第2の状態に設定することによって、前記第2クロック信号が前記マルチプレクサの前記出力から前記クロック出力信号として出力可能とされることを特徴とする半導体集積回路の動作方法。
A decoder to which a selection signal is supplied, a first clock signal and a second clock signal, a control unit to which at least a first selection output signal and a second selection output signal from the decoder are supplied, the first clock signal and the A method of operating a semiconductor integrated circuit including a clock selection circuit having a second clock signal and a multiplexer to which at least a first selection control signal and a second selection control signal from the control unit are supplied,
The control unit has a first gate circuit to which the first selection output signal from the decoder is supplied to one input terminal, and the second selection output signal from the decoder to one input terminal. A second gate circuit,
The control unit includes first and second D-type flip-flops connected in series between an output terminal of the first gate circuit and the other input terminal of the second gate circuit, and the second A third and a fourth D-type flip-flop connected in series between the output terminal of the gate circuit and the other input terminal of the first gate circuit;
By setting the selection signal to the first state, the first clock signal can be output as a clock output signal from the output of the multiplexer,
The semiconductor integrated circuit characterized in that the second clock signal can be output from the output of the multiplexer as the clock output signal by setting the selection signal to a second state different from the first state. How the circuit works.
前記直列接続の前記第1と前記第2のD型フリップフロップを介して前記第2のゲート回路の前記他方の入力端子に前記第1のゲート回路の前記出力端子の非選択レベルの信号が供給されることによって、前記第2クロック信号が前記制御ユニットの前記第2のゲート回路と前記マルチプレクサとを介してクロック出力信号として出力可能とされるものであり、
前記直列接続の前記第3と前記第4のD型フリップフロップを介して前記第1のゲート回路の前記他方の入力端子に前記第2のゲート回路の前記出力端子の非選択レベルの信号が供給されることによって、前記第1クロック信号が前記制御ユニットの前記第1のゲート回路と前記マルチプレクサとを介して前記クロック出力信号として出力可能とされるものである請求項10に記載の半導体集積回路の動作方法。
A signal of a non-selection level of the output terminal of the first gate circuit is supplied to the other input terminal of the second gate circuit via the first and second D-type flip-flops connected in series. Thus, the second clock signal can be output as a clock output signal via the second gate circuit of the control unit and the multiplexer.
A signal of the non-selection level of the output terminal of the second gate circuit is supplied to the other input terminal of the first gate circuit via the third and fourth D-type flip-flops connected in series. 11. The semiconductor integrated circuit according to claim 10, wherein the first clock signal can be output as the clock output signal via the first gate circuit and the multiplexer of the control unit. How it works.
前記直列接続の前記第1と前記第2のD型フリップフロップの後段側の前記第2のD型フリップフロップの出力データが、前記第1選択制御信号として前記マルチプレクサに伝達されるとともに前記第2のゲート回路の前記他方の入力端子に伝達され、
前記直列接続の前記第3と前記第4のD型フリップフロップの後段側の前記第4のD型フリップフロップの出力データが、前記第2選択制御信号として前記マルチプレクサに伝達されるとともに前記第1のゲート回路の前記他方の入力端子に伝達される請求項11に記載の半導体集積回路の動作方法。
Output data of the second D-type flip-flop on the subsequent stage side of the first and second D-type flip-flops connected in series is transmitted to the multiplexer as the first selection control signal and the second Is transmitted to the other input terminal of the gate circuit of
Output data of the fourth D-type flip-flop on the rear stage side of the third and fourth D-type flip-flops connected in series is transmitted to the multiplexer as the second selection control signal and the first The method of operating a semiconductor integrated circuit according to claim 11, wherein the operation is transmitted to the other input terminal of the gate circuit.
前記制御ユニットは、第1と第2のラッチを更に具備して、
前記第1のラッチのデータ入力端子と前記第2のD型フリップフロップのデータ入力端子とには前記直列接続の前記第1と前記第2のD型フリップフロップの前段側の前記第1のD型フリップフロップの出力データが並列に供給され、前記第1のラッチの出力データが前記第1選択制御信号として前記マルチプレクサに伝達され、
前記第2のラッチのデータ入力端子と前記第4のD型フリップフロップのデータ入力端子とには前記直列接続の前記第3と前記第4のD型フリップフロップの前段側の前記第3のD型フリップフロップの出力データが並列に供給され、前記第2のラッチの出力データが前記第2選択制御信号として前記マルチプレクサに伝達される請求項11に記載の半導体集積回路の動作方法。
The control unit further comprises first and second latches,
The data input terminal of the first latch and the data input terminal of the second D-type flip-flop are connected to the first D on the front side of the first and second D-type flip-flops connected in series. Output data of the type flip-flop is supplied in parallel, and output data of the first latch is transmitted to the multiplexer as the first selection control signal,
The data input terminal of the second latch and the data input terminal of the fourth D-type flip-flop are connected to the third D of the preceding stage of the third and fourth D-type flip-flops connected in series. 12. The method of operating a semiconductor integrated circuit according to claim 11, wherein output data of the type flip-flop is supplied in parallel, and output data of the second latch is transmitted to the multiplexer as the second selection control signal.
前記第1のラッチのゲート制御端子と前記直列接続の前記第1と前記第2のD型フリップフロップの両エッジトリガ端子とは、前記第1クロック信号に応答して、
前記第2のラッチのゲート制御端子と前記直列接続の前記第3と前記第4のD型フリップフロップの両エッジトリガ端子とは、前記第2クロック信号に応答する請求項13に記載の半導体集積回路の動作方法。
In response to the first clock signal, the gate control terminal of the first latch and both edge trigger terminals of the first and second D-type flip-flops connected in series are
14. The semiconductor integrated circuit according to claim 13, wherein the gate control terminal of the second latch and the edge trigger terminals of the third and fourth D-type flip-flops connected in series are responsive to the second clock signal. How the circuit works.
前記制御ユニットは、第1と第2の遅延回路を更に具備して、
前記第1の遅延回路の入力端子は前記前段側の前記第1のD型フリップフロップの前記エッジトリガ端子に接続され、前記第1の遅延回路の出力端子は前記後段側の前記第2のD型フリップフロップの前記エッジトリガ端子に接続されており、
前記第2の遅延回路の入力端子は前記前段側の前記第3のD型フリップフロップの前記エッジトリガ端子に接続され、前記第2の遅延回路の出力端子は前記後段側の前記第4のD型フリップフロップの前記エッジトリガ端子に接続されている請求項14に記載の半導体集積回路の動作方法。
The control unit further comprises first and second delay circuits,
The input terminal of the first delay circuit is connected to the edge trigger terminal of the first D-type flip-flop on the front stage side, and the output terminal of the first delay circuit is the second D on the rear stage side. Connected to the edge trigger terminal of the flip-flop,
The input terminal of the second delay circuit is connected to the edge trigger terminal of the third D-type flip-flop on the front stage side, and the output terminal of the second delay circuit is the fourth D on the rear stage side. The method of operating a semiconductor integrated circuit according to claim 14, wherein the semiconductor integrated circuit is connected to the edge trigger terminal of a flip-flop.
前記第1のラッチの前記ゲート制御端子は、前記第1の遅延回路の前記入力端子と前記出力端子とのいずれかの端子に接続されており、
前記第2のラッチの前記ゲート制御端子は、前記第2の遅延回路の前記入力端子と前記出力端子とのいずれかの端子に接続されている請求項15に記載の半導体集積回路の動作方法。
The gate control terminal of the first latch is connected to one of the input terminal and the output terminal of the first delay circuit;
16. The method of operating a semiconductor integrated circuit according to claim 15, wherein the gate control terminal of the second latch is connected to one of the input terminal and the output terminal of the second delay circuit.
前記マルチプレクサは、第3と第4と第5のゲート回路を具備して、
前記第3のゲート回路の一方の入力端子と他方の入力端子とは、前記制御ユニットからの前記第1選択制御信号と前記第1クロック信号とにそれぞれ応答して、
前記第4のゲート回路の一方の入力端子と他方の入力端子とは、前記制御ユニットからの前記第2選択制御信号と前記第2クロック信号とにそれぞれ応答して、
前記第5のゲート回路に前記第3のゲート回路から生成される第1のクロック出力信号と前記第4のゲート回路から生成される第2のクロック出力信号とが供給されることによって、前記第5のゲート回路は前記マルチプレクサの最終出力としてのクロック出力信号を生成する請求項16に記載の半導体集積回路の動作方法。
The multiplexer comprises third, fourth and fifth gate circuits,
One input terminal and the other input terminal of the third gate circuit are respectively responsive to the first selection control signal and the first clock signal from the control unit,
One input terminal and the other input terminal of the fourth gate circuit are respectively responsive to the second selection control signal and the second clock signal from the control unit,
The first clock output signal generated from the third gate circuit and the second clock output signal generated from the fourth gate circuit are supplied to the fifth gate circuit, so that the first gate output signal is generated. 17. The method of operating a semiconductor integrated circuit according to claim 16, wherein the gate circuit 5 generates a clock output signal as a final output of the multiplexer.
前記第1クロック信号を生成する第1クロック信号源と、前記第2クロック信号を生成する第2クロック信号源とを更に具備して、
前記第1クロック信号源から生成される前記第1クロック信号と前記第2クロック信号源から生成される前記第2クロック信号とのいずれかが、前記選択信号に応答して、前記クロック選択回路によって前記マルチプレクサの前記最終出力として生成されるものである請求項17に記載の半導体集積回路の動作方法。
A first clock signal source for generating the first clock signal; and a second clock signal source for generating the second clock signal;
Either the first clock signal generated from the first clock signal source or the second clock signal generated from the second clock signal source is generated by the clock selection circuit in response to the selection signal. The method of operating a semiconductor integrated circuit according to claim 17, wherein the semiconductor integrated circuit is generated as the final output of the multiplexer.
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