JP2011049877A - Clock signal control circuit and clock signal control method - Google Patents

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圭吾 中島
Kyosuke Yamashita
恭佑 山下
Masahito Hirose
聖人 廣瀬
Riko Furusho
理子 古庄
Masayuki Sugiyama
政幸 杉山
Koji Matsubara
浩二 松原
Yoshihiro Io
善浩 井尾
Kiyoshi Miyake
聖志 三宅
Yoshitaka Takeuchi
義孝 竹内
Koichi Yasuda
宏一 安田
Tadashi Asai
正 浅井
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To make frequency control of a clock signal more properly. <P>SOLUTION: A table value TVAL is outputted from a set point storing circuit 13 according to the frequency of a monitor signal MS as a monitor result by a ring oscillator 16 of a monitor circuit 12. A clock signal CLK of a frequency equal to that of an oscillation signal generated by PLL circuits 15a and 15b of a clock signal generating circuit 14 according to the table value TVAL is supplied to a target circuit 11. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

クロック信号制御回路、及びクロック信号制御方法に関するものである。   The present invention relates to a clock signal control circuit and a clock signal control method.

従来、半導体装置の回路(例えばCPU)は、例えば図4に示すクロック信号生成回路40から供給されるクロック信号に基づいて動作する。このクロック信号生成回路40は、例えば外部から供給される基準信号SCLKを、分周器41を介してCPU42に供給する。   Conventionally, a circuit (for example, CPU) of a semiconductor device operates based on a clock signal supplied from, for example, a clock signal generation circuit 40 shown in FIG. The clock signal generation circuit 40 supplies a reference signal SCLK supplied from the outside to the CPU 42 via a frequency divider 41, for example.

半導体装置の回路は、動作環境などの要因によって温度が許容範囲を超えると、動作を制御することができなくなる、所謂熱暴走を起こす場合がある。このため、半導体装置の温度を検出し、回路に供給するクロック信号の周波数を変更することが考えられる。例えば、図4に示す回路では、分周器41にて基準信号SCLKを分周したクロック信号Soを、CPU42に供給する。クロック信号の周波数が低くなることで、CPU42の発熱が抑えられ、熱暴走を防ぐことができる。   A circuit of a semiconductor device may cause a so-called thermal runaway in which operation cannot be controlled when the temperature exceeds an allowable range due to factors such as an operating environment. For this reason, it is conceivable to detect the temperature of the semiconductor device and change the frequency of the clock signal supplied to the circuit. For example, in the circuit shown in FIG. 4, the clock signal So obtained by dividing the reference signal SCLK by the frequency divider 41 is supplied to the CPU 42. By reducing the frequency of the clock signal, heat generation of the CPU 42 can be suppressed and thermal runaway can be prevented.

しかしながら、図4に示すクロック信号生成回路40では、基準信号SCLKの周波数と比べて、信号Soの周波数が極端に低くなるため、CPU42の動作速度が極端に下がってしまう。そのため、半導体装置の動作が極端に遅くなってしまう。   However, in the clock signal generation circuit 40 shown in FIG. 4, since the frequency of the signal So is extremely lower than the frequency of the reference signal SCLK, the operation speed of the CPU 42 is extremely decreased. Therefore, the operation of the semiconductor device becomes extremely slow.

このクロック信号制御回路で、クロック信号の周波数制御を好適に行うことを目的とする。   The purpose of this clock signal control circuit is to suitably control the frequency of the clock signal.

本発明の一観点によれば、対象回路の状態をモニタするモニタ回路のモニタ結果に応じた設定値を出力する設定値記憶回路と、前記設定値に応じて、前記対象回路に供給するクロック信号を生成するクロック信号生成回路と、を有し、前記クロック信号生成回路は、複数のPLL回路を含み、前記複数のPLL回路のうちの1つに第1の設定値を設定し、前記第1の設定値を設定した第1のPLL回路にて生成したクロック信号を出力し、前記設定値記憶回路から出力される第2の設定値が、前記第1の設定値と異なる場合に、前記第2の設定値を、前記第1のPLL回路と異なる第2のPLL回路に設定し、前記第2のPLL回路にて生成したクロック信号を出力する。   According to one aspect of the present invention, a set value storage circuit that outputs a set value according to a monitoring result of a monitor circuit that monitors a state of a target circuit, and a clock signal that is supplied to the target circuit according to the set value The clock signal generation circuit includes a plurality of PLL circuits, and sets a first set value in one of the plurality of PLL circuits, and When the second set value output from the set value storage circuit is different from the first set value, the clock signal generated by the first PLL circuit in which the set value is set is output. The set value of 2 is set in a second PLL circuit different from the first PLL circuit, and a clock signal generated by the second PLL circuit is output.

本発明の一観点によれば、クロック信号の周波数制御をより好適に行うことができる。   According to one aspect of the present invention, clock signal frequency control can be more suitably performed.

クロック信号制御回路の概略ブロック図である。It is a schematic block diagram of a clock signal control circuit. クロック信号生成回路のブロック回路図である。It is a block circuit diagram of a clock signal generation circuit. クロック信号制御回路の動作波形図である。It is an operation | movement waveform diagram of a clock signal control circuit. 従来例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows a prior art example.

以下、一実施形態を図1〜図3に従って説明する。
図1に示すように、クロック信号制御回路10は、対象回路11にクロック信号CLKを供給する。対象回路11は例えば中央演算処理装置(CPU)である。
Hereinafter, an embodiment will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 1, the clock signal control circuit 10 supplies a clock signal CLK to the target circuit 11. The target circuit 11 is, for example, a central processing unit (CPU).

クロック信号制御回路10は、モニタ回路12と、設定値記憶回路13と、クロック信号生成回路14とを含む。モニタ回路12は、対象回路11の動作状態をモニタし、そのモニタ結果に応じたモニタ信号MSを出力する。設定値記憶回路13は、複数の設定値を記憶し、モニタ信号MSに応じた設定値を出力する。設定値は、例えば対象回路11に供給するクロック信号CLKの周波数値である。   The clock signal control circuit 10 includes a monitor circuit 12, a set value storage circuit 13, and a clock signal generation circuit 14. The monitor circuit 12 monitors the operating state of the target circuit 11 and outputs a monitor signal MS corresponding to the monitoring result. The set value storage circuit 13 stores a plurality of set values and outputs a set value corresponding to the monitor signal MS. The set value is, for example, the frequency value of the clock signal CLK supplied to the target circuit 11.

クロック信号生成回路14は対象回路11に供給するクロック信号CLKを生成するために複数(本実施形態では2つ)の位相同期ループ回路(以下、PLL回路)15a,15bを含む。クロック信号生成回路14は、PLL回路15a,15bを交互に選択し、その選択したPLL回路に対して設定値を設定する。選択されたPLL回路は、設定値に応じた周波数のクロック信号を生成する。そして、クロック信号生成回路14は、選択したPLL回路にて生成したクロック信号を、クロック信号CLKとして出力する。   The clock signal generation circuit 14 includes a plurality (two in this embodiment) of phase-locked loop circuits (hereinafter referred to as PLL circuits) 15a and 15b in order to generate a clock signal CLK to be supplied to the target circuit 11. The clock signal generation circuit 14 alternately selects the PLL circuits 15a and 15b and sets a set value for the selected PLL circuit. The selected PLL circuit generates a clock signal having a frequency corresponding to the set value. The clock signal generation circuit 14 outputs the clock signal generated by the selected PLL circuit as the clock signal CLK.

対象回路11は、クロック信号生成回路から出力されるクロック信号CLKに基づいて動作する。つまり、対象回路11の動作周波数は、クロック信号CLKに対応し、そのクロック信号CLKの周波数は設定値、即ちモニタ回路12から出力されるモニタ信号MSに対応する。   The target circuit 11 operates based on the clock signal CLK output from the clock signal generation circuit. That is, the operating frequency of the target circuit 11 corresponds to the clock signal CLK, and the frequency of the clock signal CLK corresponds to the set value, that is, the monitor signal MS output from the monitor circuit 12.

従って、モニタ回路12に対象回路11の動作により発せられる熱が伝播するようにそのモニタ回路12を配置する。そして、対象回路11の温度に応じてその対象回路11に供給するクロック信号CLKの周波数を制御する。例えば、対象回路11が上昇した時にはクロック信号CLKの周波数を低くすることにより、熱により対象回路11の動作が不安定になることを防ぐことが可能となる。   Therefore, the monitor circuit 12 is arranged so that the heat generated by the operation of the target circuit 11 propagates to the monitor circuit 12. Then, the frequency of the clock signal CLK supplied to the target circuit 11 is controlled according to the temperature of the target circuit 11. For example, by lowering the frequency of the clock signal CLK when the target circuit 11 rises, it becomes possible to prevent the operation of the target circuit 11 from becoming unstable due to heat.

モニタ回路12は、リングオシレータ16と、周波数カウンタ17と、周波数記憶装置18と、トリガカウンタ19を含む。リングオシレータ16は、環状に接続された奇数個(本実施形態では3個)のインバータ回路16aを含み、インバータ回路16aの動作速度に応じた周波数のモニタクロック信号MCKを周波数カウンタ17に出力する。インバータ回路16aは、プロセス(P)、動作電源電圧(V)、温度(T)に応じた速度で動作する。従って、リングオシレータ16から出力されるモニタクロック信号MCKの周波数は、温度や環境温度、製造プロセスのばらつき、電源電圧変動によって変動する。   The monitor circuit 12 includes a ring oscillator 16, a frequency counter 17, a frequency storage device 18, and a trigger counter 19. The ring oscillator 16 includes an odd number (three in this embodiment) of inverter circuits 16 a connected in a ring shape, and outputs a monitor clock signal MCK having a frequency corresponding to the operating speed of the inverter circuit 16 a to the frequency counter 17. The inverter circuit 16a operates at a speed corresponding to the process (P), the operating power supply voltage (V), and the temperature (T). Therefore, the frequency of the monitor clock signal MCK output from the ring oscillator 16 varies depending on temperature, environmental temperature, manufacturing process variation, and power supply voltage fluctuation.

周波数カウンタ17は、リングオシレータ16から出力されるモニタクロック信号MCKに応答してカウント値をカウントアップし、カウント値CTを出力する。つまり、周波数カウンタ17は、モニタクロック信号MCKのパルス数をカウントする。   The frequency counter 17 counts up the count value in response to the monitor clock signal MCK output from the ring oscillator 16 and outputs the count value CT. That is, the frequency counter 17 counts the number of pulses of the monitor clock signal MCK.

周波数記憶装置18には、周波数カウンタ17から出力されるカウント値CTが入力される。また、周波数カウンタ17と周波数記憶装置18には、トリガカウンタ19から出力されるトリガ信号TSが入力される。   The frequency storage device 18 receives the count value CT output from the frequency counter 17. In addition, the trigger signal TS output from the trigger counter 19 is input to the frequency counter 17 and the frequency storage device 18.

トリガカウンタ19は、基準信号SCLKが入力される。基準信号SCLKは、所定周波数のパルス信号である。トリガカウンタ19は、その基準信号SCLKに応答してカウント値をカウントアップする。そして、トリガカウンタ19は、カウント値と設定値とを比較し、カウント値が設定値と等しくなったときに1つのパルス状のトリガ信号TSを出力し、カウント値をクリアする。従って、トリガカウンタ19は、設定値に応じた周期毎にトリガ信号TSを出力する。   The trigger counter 19 receives the reference signal SCLK. The reference signal SCLK is a pulse signal having a predetermined frequency. The trigger counter 19 counts up the count value in response to the reference signal SCLK. The trigger counter 19 compares the count value with the set value, and when the count value becomes equal to the set value, outputs one pulse-like trigger signal TS, and clears the count value. Therefore, the trigger counter 19 outputs the trigger signal TS at every cycle according to the set value.

設定値は、モニタ回路12のサンプリング周期に応じて設定されている。また、設定値は、PLL回路15a,15bの動作に応じて設定されている。PLL回路15a,15bは、設定の変更から発振信号の周波数が安定するまでに時間を要する。この時間をロックアップ時間という。設定値は、トリガ信号TSの周期がこのロックアップ時間よりも長くなるように設定されている。   The set value is set according to the sampling cycle of the monitor circuit 12. The set value is set according to the operation of the PLL circuits 15a and 15b. The PLL circuits 15a and 15b require time from the setting change until the frequency of the oscillation signal is stabilized. This time is called lock-up time. The set value is set so that the cycle of the trigger signal TS is longer than the lockup time.

周波数カウンタ17は、トリガ信号TSに応答してカウント値をリセットする。例えば、周波数カウンタ17は、Hレベルのトリガ信号TSに応答してカウント値をリセット(=0)し、Lレベルのトリガ信号TSに応答してカウントアップする。   The frequency counter 17 resets the count value in response to the trigger signal TS. For example, the frequency counter 17 resets the count value in response to the H level trigger signal TS (= 0), and counts up in response to the L level trigger signal TS.

周波数記憶装置18は、トリガ信号TSに応答してカウント値CTを記憶する。つまり、周波数記憶装置18は、トリガ信号TSを入力する毎に、記憶値を更新する。そして、周波数記憶装置18は、記憶した値のモニタ信号MSを出力する。   The frequency storage device 18 stores the count value CT in response to the trigger signal TS. That is, the frequency storage device 18 updates the stored value every time the trigger signal TS is input. Then, the frequency storage device 18 outputs a monitor signal MS having the stored value.

周波数カウンタ17は、モニタクロック信号MCKをカウントしたカウント値CTを出力する。トリガカウンタ19は、設定値に応じた周期毎に1パルスのトリガ信号TSを出力する。周波数記憶装置18に記憶される値、即ちモニタ信号MSの値は、トリガカウンタ19の設定値に応じた期間におけるモニタクロック信号MCKのパルス数であり、モニタクロック信号MCKの周波数に対応する。つまり、周波数記憶装置18は、モニタクロック信号MCKの周波数に対応する値のモニタ信号MSを出力する。   The frequency counter 17 outputs a count value CT obtained by counting the monitor clock signal MCK. The trigger counter 19 outputs one pulse of the trigger signal TS for each cycle according to the set value. The value stored in the frequency storage device 18, that is, the value of the monitor signal MS is the number of pulses of the monitor clock signal MCK in the period corresponding to the set value of the trigger counter 19, and corresponds to the frequency of the monitor clock signal MCK. That is, the frequency storage device 18 outputs the monitor signal MS having a value corresponding to the frequency of the monitor clock signal MCK.

設定値記憶回路13は周波数テーブルを有し、この周波数テーブルには、複数の設定値が記憶されている。設定値は、クロック信号生成回路14のPLL回路15a,15bに設定する設定値であり、例えば、10MHz〜100MHzに対応する設定値が、10MHzに対応するステップで記憶されている。設定値記憶回路13は、入力されたモニタ信号MSに応じた設定値を周波数テーブルから読み出し、その読み出した値をテーブル値TVALとして出力する。   The set value storage circuit 13 has a frequency table, and a plurality of set values are stored in the frequency table. The set value is a set value to be set in the PLL circuits 15a and 15b of the clock signal generation circuit 14. For example, a set value corresponding to 10 MHz to 100 MHz is stored in a step corresponding to 10 MHz. The set value storage circuit 13 reads a set value corresponding to the input monitor signal MS from the frequency table and outputs the read value as a table value TVAL.

クロック信号生成回路14は、PLL回路15a,15bを交互に選択し、その選択したPLL回路に対してテーブル値TVALを設定する。選択されたPLL回路は、テーブル値TVALに応じた周波数のクロック信号を生成する。そして、クロック信号生成回路14は、選択したPLL回路にて生成したクロック信号を、クロック信号CLKとして出力する。   The clock signal generation circuit 14 alternately selects the PLL circuits 15a and 15b, and sets the table value TVAL for the selected PLL circuit. The selected PLL circuit generates a clock signal having a frequency corresponding to the table value TVAL. The clock signal generation circuit 14 outputs the clock signal generated by the selected PLL circuit as the clock signal CLK.

次に、クロック信号生成回路14の構成を説明する。
図2に示すように、テーブル値TVALは、比較器21に入力される。また、比較器21には、PLL設定値PCSTが入力される。PLL設定値PCSTは、以前に設定値記憶回路13から出力されたテーブル値TVALであり、現時点での対象回路11(CPU)の動作周波数の設定値情報である。比較器21は、PLL設定値PCSTとテーブル値TVALとを比較し、PLL設定値PCSTとテーブル値TVALとが等しい場合には所定値(例えば0)の設定信号CSTを出力するとともに、Lレベルのトリガ信号CTRGを出力する。一方、PLL設定値PCSTとテーブル値TVALが異なる場合、比較器21は、テーブル値TVALと等しい値の設定信号CSTを出力するとともに、Hレベルのトリガ信号CTRGを出力する。
Next, the configuration of the clock signal generation circuit 14 will be described.
As shown in FIG. 2, the table value TVAL is input to the comparator 21. Further, the PLL set value PCST is input to the comparator 21. The PLL set value PCST is a table value TVAL previously output from the set value storage circuit 13, and is set value information of the operating frequency of the target circuit 11 (CPU) at the present time. The comparator 21 compares the PLL set value PCST and the table value TVAL. If the PLL set value PCST and the table value TVAL are equal, the comparator 21 outputs a set signal CST having a predetermined value (for example, 0), and at the L level. A trigger signal CTRG is output. On the other hand, when the PLL set value PCST and the table value TVAL are different, the comparator 21 outputs a setting signal CST having a value equal to the table value TVAL and also outputs an H level trigger signal CTRG.

セレクタ22には、上記の設定信号CSTと選択信号PSELが入力される。セレクタ22は、設定レジスタ23aが接続された第1の出力端子と、設定レジスタ23bが接続された第2の出力端子とを有している。セレクタ22は、選択信号PSELに応じて、入力端子を第1の出力端子又は第2の出力端子に接続する。例えば、セレクタ22は、Hレベルの選択信号PSELに応答して入力端子を第1の出力端子に接続し(図2において実線で図示)、Lレベルの選択信号PSELに応答して入力端子を第2の出力端子に接続する(図2において破線で図示)。従って、設定信号CSTは、選択信号PSELに応じて第1の設定レジスタ23a又は第2の設定レジスタ23bに出力される。   The selector 22 receives the setting signal CST and the selection signal PSEL. The selector 22 has a first output terminal to which the setting register 23a is connected and a second output terminal to which the setting register 23b is connected. The selector 22 connects the input terminal to the first output terminal or the second output terminal according to the selection signal PSEL. For example, the selector 22 connects the input terminal to the first output terminal in response to the selection signal PSEL at the H level (shown by a solid line in FIG. 2), and connects the input terminal to the first output terminal in response to the selection signal PSEL at the L level. 2 is connected to the output terminal 2 (illustrated by a broken line in FIG. 2). Therefore, the setting signal CST is output to the first setting register 23a or the second setting register 23b according to the selection signal PSEL.

第1の設定レジスタ23aは、設定信号CSTの値を記憶し、その記憶した値の設定信号PCSaをPLL回路15aに出力する。PLL回路15aには、基準信号SCLKが入力される。PLL回路15aは電圧制御発振器(VCO)、位相比較器、可変分周器を含み、基準信号SCLKの周波数に対して設定値PCSaに応じた整数倍の周波数の発振信号POaを生成する。   The first setting register 23a stores the value of the setting signal CST and outputs the setting signal PCSa having the stored value to the PLL circuit 15a. The reference signal SCLK is input to the PLL circuit 15a. The PLL circuit 15a includes a voltage controlled oscillator (VCO), a phase comparator, and a variable frequency divider, and generates an oscillation signal POa having a frequency that is an integral multiple of the frequency of the reference signal SCLK according to the set value PCSa.

同様に、第2の設定レジスタ23bは、設定信号CSTの値を記憶し、その記憶した値の設定信号PCSbをPLL回路15bに出力する。PLL回路15bには、基準信号SCLKが入力される。PLL回路15bは電圧制御発振器(VCO)、位相比較器、可変分周器を含み、基準信号SCLKの周波数に対して設定値PCSbに応じた整数倍の周波数の発振信号PObを生成する。   Similarly, the second setting register 23b stores the value of the setting signal CST and outputs the setting signal PCSb having the stored value to the PLL circuit 15b. The reference signal SCLK is input to the PLL circuit 15b. The PLL circuit 15b includes a voltage controlled oscillator (VCO), a phase comparator, and a variable frequency divider, and generates an oscillation signal POb having a frequency that is an integral multiple of the frequency of the reference signal SCLK according to the set value PCSb.

上記の比較器21は、比較結果に応じて、テーブル値TVAL又は所定値(=0)の設定信号CSTを出力する。従って、両PLL回路15a,15bには、テーブル値TVAL又は所定値(=0)が設定される。PLL回路15a,15bは、テーブル値TVALが設定された場合には、そのテーブル値TVALに応じた周波数の発振信号POa,PObを生成する。一方、所定値(=0)が設定された場合、各PLL回路15a,15bは、発振動作を停止する。   The comparator 21 outputs a setting signal CST having a table value TVAL or a predetermined value (= 0) according to the comparison result. Accordingly, the table value TVAL or the predetermined value (= 0) is set in both the PLL circuits 15a and 15b. When the table value TVAL is set, the PLL circuits 15a and 15b generate oscillation signals POa and POb having frequencies corresponding to the table value TVAL. On the other hand, when a predetermined value (= 0) is set, each of the PLL circuits 15a and 15b stops the oscillation operation.

出力選択回路24には、両PLL回路15a,15bにて生成された発振信号POa,PObと、選択信号PSELが入力される。出力選択回路24は、選択信号PSELに応じて発振信号POa,PObの何れか一方を選択し、その選択した発振信号と実質的に等しいクロック信号CLKを出力する。例えば、出力選択回路24は、Lレベルの選択信号PSELに応じて発振信号POaを選択し、Hベルの選択信号PSELに応じて発振信号PObを選択する。   The output selection circuit 24 receives the oscillation signals POa and POb generated by the PLL circuits 15a and 15b and the selection signal PSEL. The output selection circuit 24 selects one of the oscillation signals POa and POb according to the selection signal PSEL, and outputs a clock signal CLK that is substantially equal to the selected oscillation signal. For example, the output selection circuit 24 selects the oscillation signal POa according to the L-level selection signal PSEL, and selects the oscillation signal POb according to the H-bell selection signal PSEL.

上記の設定レジスタ23a,23bから出力される設定信号PCSa,PCSbは設定値選択回路25に入力される。また、この設定値選択回路25には選択信号PSELが入力される。設定値選択回路25は、選択信号PSELに基づいて設定信号PCSa,PCSbの何れか一方を選択する。例えば、設定値選択回路25は、Lレベルの選択信号PSELに応答して第1の設定信号PCSaを選択し、Hレベルの選択信号PSELに応答して第2の設定信号PCSbを選択する。そして、設定値選択回路25は、選択した設定信号の値と等しい値のPLL設定値PCSTを比較器21に出力する。   The setting signals PCSa and PCSb output from the setting registers 23a and 23b are input to the setting value selection circuit 25. Further, a selection signal PSEL is input to the set value selection circuit 25. The setting value selection circuit 25 selects one of the setting signals PCSa and PCSb based on the selection signal PSEL. For example, the setting value selection circuit 25 selects the first setting signal PCSa in response to the L level selection signal PSEL, and selects the second setting signal PCSb in response to the H level selection signal PSEL. Then, the set value selection circuit 25 outputs the PLL set value PCST having a value equal to the value of the selected set signal to the comparator 21.

上記の比較器21から出力されるトリガ信号CTRGは、カウンタ27に入力される。また、カウンタ27には、基準信号SCLKが入力される。カウンタ27は、トリガ信号CTRGに基づいて、カウント動作の開始又はカウント動作を停止する。例えば、カウンタ27は、Hレベルのトリガ信号CTRGに応答してカウント動作を開始する。   The trigger signal CTRG output from the comparator 21 is input to the counter 27. Further, the reference signal SCLK is input to the counter 27. The counter 27 starts or stops the counting operation based on the trigger signal CTRG. For example, the counter 27 starts a count operation in response to an H level trigger signal CTRG.

カウンタ27は、カウント動作において、基準信号SCLKのパルスに応答してカウント値をカウントアップする。そして、カウンタ27は、カウント値が設定値と等しくなると、出力する制御信号CNTのレベルを反転する。一方、カウンタ27は、Lレベルのトリガ信号CTRGに応答してカウント動作を停止する。   In the count operation, the counter 27 counts up the count value in response to the pulse of the reference signal SCLK. When the count value becomes equal to the set value, the counter 27 inverts the level of the control signal CNT to be output. On the other hand, the counter 27 stops the count operation in response to the L level trigger signal CTRG.

カウンタ27の設定値は、上記のPLL回路15a,15bのロックアップ時間の最大値に応じて設定されている。詳しくは、設定値は、上記Hレベルのトリガ信号CTRGが出力されてから、PLL回路15a,15bがロックアップするまでに要する充分な時間に設定されている。   The set value of the counter 27 is set according to the maximum value of the lock-up time of the PLL circuits 15a and 15b. Specifically, the set value is set to a sufficient time required for the PLL circuits 15a and 15b to be locked up after the H level trigger signal CTRG is output.

カウンタ27から出力される制御信号CNTは、排他的論理和回路(EOR回路)28に入力される。このEOR回路28には選択信号PSELが入力される。EOR回路28は前述の制御信号CNTと選択信号PSELとを排他的論理和演算した結果に応じた信号をセレクタ29に出力する。   The control signal CNT output from the counter 27 is input to an exclusive OR circuit (EOR circuit) 28. A selection signal PSEL is input to the EOR circuit 28. The EOR circuit 28 outputs a signal corresponding to the result of the exclusive OR operation of the control signal CNT and the selection signal PSEL to the selector 29.

セレクタ29には、選択信号PSELとトリガ信号CTRGが入力される。セレクタ29は、トリガ信号CTRGの信号レベルに応じて選択信号PSELとEOR回路28の出力信号とのいずれか一方の信号を選択し、その選択した信号のレベルと等しいレベルの信号PSEL_Nを出力する。   The selector 29 receives the selection signal PSEL and the trigger signal CTRG. The selector 29 selects one of the selection signal PSEL and the output signal of the EOR circuit 28 according to the signal level of the trigger signal CTRG, and outputs a signal PSEL_N having a level equal to the level of the selected signal.

セレクタ29の出力信号PSEL_Nは選択信号レジスタ26に入力される。選択信号レジスタ26は、信号PSEL_Nを記憶し、その記憶したレベルと等しいレベルの選択信号PSELを出力する。   The output signal PSEL_N of the selector 29 is input to the selection signal register 26. The selection signal register 26 stores the signal PSEL_N and outputs a selection signal PSEL having a level equal to the stored level.

EOR回路28には選択信号PSELが入力される。そして、出力選択回路24は選択信号PSELに応じて、第1のPLL回路15a又は第2のPLL回路15bを選択する。そして、選択されたPLL回路の発振信号によりクロック信号CLKが生成される。従って、選択信号PSELは、出力中のクロック信号CLKを生成するPLL回路に対応する。   A selection signal PSEL is input to the EOR circuit 28. The output selection circuit 24 selects the first PLL circuit 15a or the second PLL circuit 15b according to the selection signal PSEL. Then, the clock signal CLK is generated by the oscillation signal of the selected PLL circuit. Therefore, the selection signal PSEL corresponds to a PLL circuit that generates the clock signal CLK being output.

また、EOR回路28には制御信号CNTが入力される。カウンタ27は、カウント値と設定値とが一致すると、制御信号CNTのレベルを反転する。EOR回路28は、2つの入力信号のレベルが一致する場合にLレベルの信号を出力し、2つの入力信号のレベルが一致しない場合にHレベルの信号を出力する。   Further, the control signal CNT is input to the EOR circuit 28. The counter 27 inverts the level of the control signal CNT when the count value matches the set value. The EOR circuit 28 outputs an L level signal when the levels of the two input signals match, and outputs an H level signal when the levels of the two input signals do not match.

カウンタ27は、比較器21から出力されるトリガ信号CTRG,即ち比較器21の比較結果に応じて、制御信号CNTのレベルを反転する。従って、EOR回路28は、制御信号CNTのレベルが反転する毎に、選択信号PSELの論理レベルを反転した信号を出力する。選択信号PSELは、出力中のクロック信号CLKを生成するPLL回路を示し、その値が選択信号レジスタ26に記憶されている。従って、EOR回路28の出力信号は、選択するPLL回路を切り替えるために、選択信号レジスタ26の値を変更する。このように、カウンタ27、EOR回路28、セレクタ29は、選択信号レジスタ26に記憶された値を、次に選択するPLL回路を示す値に変更する選択変更回路に含まれる。   The counter 27 inverts the level of the control signal CNT according to the trigger signal CTRG output from the comparator 21, that is, the comparison result of the comparator 21. Therefore, the EOR circuit 28 outputs a signal obtained by inverting the logic level of the selection signal PSEL every time the level of the control signal CNT is inverted. The selection signal PSEL indicates a PLL circuit that generates a clock signal CLK being output, and the value is stored in the selection signal register 26. Therefore, the output signal of the EOR circuit 28 changes the value of the selection signal register 26 in order to switch the PLL circuit to be selected. Thus, the counter 27, the EOR circuit 28, and the selector 29 are included in a selection change circuit that changes the value stored in the selection signal register 26 to a value indicating the PLL circuit to be selected next.

上記のように構成されたクロック信号制御回路10の動作を説明する。
なお、説明を判りやすくするために、周波数記憶装置18から出力されるモニタ信号MSの値を、リングオシレータ16から出力されるモニタクロック信号MCKの周波数とする。また、設定値記憶回路13から出力されるテーブル値TVALを、PLL回路15a,15bの発振信号POa,PObの周波数とする。
The operation of the clock signal control circuit 10 configured as described above will be described.
For easy understanding, the value of the monitor signal MS output from the frequency storage device 18 is the frequency of the monitor clock signal MCK output from the ring oscillator 16. The table value TVAL output from the set value storage circuit 13 is set as the frequency of the oscillation signals POa and POb of the PLL circuits 15a and 15b.

今、第1の設定レジスタ23aに設定値(80MHz)が記憶され、第1のPLL回路15aは、その設定レジスタ23aから出力される設定信号PCSaに応じた周波数(80MHz)の発振信号POaを出力する。そして、選択信号レジスタ26からLレベルの選択信号PSELが出力されている。   Now, the setting value (80 MHz) is stored in the first setting register 23a, and the first PLL circuit 15a outputs the oscillation signal POa having a frequency (80 MHz) corresponding to the setting signal PCSa output from the setting register 23a. To do. An L level selection signal PSEL is output from the selection signal register 26.

セレクタ22は、Lレベルの選択信号PSELに応答して、図2において破線で示すように、入力端子を第2の出力端子に接続する。
出力選択回路24は、Lレベルの選択信号PSELに応答して、第1のPLL回路15aの発振信号POaを選択し、その発振信号POaの周波数と等しい周波数のクロック信号CLKを出力する。
In response to the L level selection signal PSEL, the selector 22 connects the input terminal to the second output terminal as indicated by a broken line in FIG.
The output selection circuit 24 selects the oscillation signal POa of the first PLL circuit 15a in response to the L level selection signal PSEL, and outputs a clock signal CLK having a frequency equal to the frequency of the oscillation signal POa.

設定値選択回路25は、Lレベルの選択信号PSELに応答して第1の設定レジスタ23aから出力される設定信号PCSaを選択し、その設定信号PCSaの値と等しい値のPLL設定値PCSTを比較器21に出力する。従って、比較器21には、80MHzのPLL設定値PCSTが入力される。   The setting value selection circuit 25 selects the setting signal PCSa output from the first setting register 23a in response to the L level selection signal PSEL, and compares the PLL setting value PCST having a value equal to the value of the setting signal PCSa. To the device 21. Accordingly, the comparator 21 receives the 80 MHz PLL set value PCST.

次に、周波数記憶装置18は、リングオシレータ16から出力されるモニタクロック信号MCKの周波数(例えば8MHz)のモニタ信号MSを出力する。設定値記憶回路13は、その信号MSの周波数(8MHz)に応じた周波数のテーブル値TVAL(例えば80MHz)を出力する。比較器21は、このテーブル値TVALと、PLL設定値PCSTを比較する。この場合、テーブル値TVALとPLL設定値PCSTが等しいため、比較器21は、所定値(=0)の設定値CSTを出力する。この設定値CSTは、セレクタ22を介して第2の設定レジスタ23bに供給され、第2の設定レジスタ23bは、設定値CST(=0)を記憶し、その値と等しい設定値PCSbを出力する。第2のPLL回路15bは、設定値PCSbが所定値(=0)であるため、発振動作を停止する。このとき、第2のPLL回路15bには、電流パスが発振動作を行っているときと比べて少なくなるため、その分消費電流が少なくなる。   Next, the frequency storage device 18 outputs a monitor signal MS having a frequency (for example, 8 MHz) of the monitor clock signal MCK output from the ring oscillator 16. The set value storage circuit 13 outputs a table value TVAL (for example, 80 MHz) of a frequency corresponding to the frequency (8 MHz) of the signal MS. The comparator 21 compares the table value TVAL with the PLL set value PCST. In this case, since the table value TVAL and the PLL set value PCST are equal, the comparator 21 outputs a set value CST of a predetermined value (= 0). This setting value CST is supplied to the second setting register 23b via the selector 22, and the second setting register 23b stores the setting value CST (= 0) and outputs a setting value PCSb equal to the value. . The second PLL circuit 15b stops the oscillation operation because the set value PCSb is a predetermined value (= 0). At this time, since the current path in the second PLL circuit 15b is smaller than that in the oscillation operation, the current consumption is reduced accordingly.

次に、環境温度若しくはリングオシレータ16の温度が上昇すると、リングオシレータ16から出力されるモニタクロック信号MCKの周波数が低くなり、周波数記憶装置18から出力されるモニタ信号MSの値が小さくなる。例えば、モニタ信号MSの値を7MHzとする。すると、設定値記憶回路13は、モニタ信号MSに基づいて、70MHzのテーブル値TVALを出力する(図3の時刻T1)。   Next, when the environmental temperature or the temperature of the ring oscillator 16 increases, the frequency of the monitor clock signal MCK output from the ring oscillator 16 decreases, and the value of the monitor signal MS output from the frequency storage device 18 decreases. For example, the value of the monitor signal MS is 7 MHz. Then, the set value storage circuit 13 outputs a table value TVAL of 70 MHz based on the monitor signal MS (time T1 in FIG. 3).

比較器21は、テーブル値TVALとPLL設定値PCSTを比較する。テーブル値TVALはPLL設定値PCSTと異なるため、比較器21は、テーブル値TVALと等しい値の設定値CSTを出力するとともに、Hレベルのトリガ信号CTRGを出力する(図3の時刻T2)。   Comparator 21 compares table value TVAL and PLL set value PCST. Since the table value TVAL is different from the PLL set value PCST, the comparator 21 outputs a set value CST having a value equal to the table value TVAL and also outputs an H level trigger signal CTRG (time T2 in FIG. 3).

比較器21から出力される設定値CSTは、セレクタ22を介して第2の設定レジスタ23bに供給され、第2の設定レジスタ23bは設定値CST(=70MHz)を記憶し、その値と等しい設定値PCSbを出力する(図3の時刻T3)。   The setting value CST output from the comparator 21 is supplied to the second setting register 23b via the selector 22, and the second setting register 23b stores the setting value CST (= 70 MHz) and is set equal to the value. The value PCSb is output (time T3 in FIG. 3).

第2のPLL回路15bは、設定値PCSbに基づいて発振動作を開始し、発振信号PObの周波数を設定値PCSb(70MHz)に近づける。
図3の時刻T2においてHレベルのトリガ信号CTRGが出力されると、図2のカウンタ27はカウントを開始する。そして、カウンタ27は、カウント値が設定値と等しくなると、Hレベルの制御信号CNTを出力する(図3の時刻T4)。設定値は、PLL回路15bのロックアップ時間に対応する値よりも大きく設定されているため、Hレベルの制御信号CNTが出力された時刻T4では、PLL回路15bはロック状態となっている。
The second PLL circuit 15b starts an oscillation operation based on the set value PCSb, and brings the frequency of the oscillation signal POb close to the set value PCSb (70 MHz).
When the H level trigger signal CTRG is output at time T2 in FIG. 3, the counter 27 in FIG. 2 starts counting. Then, when the count value becomes equal to the set value, the counter 27 outputs an H level control signal CNT (time T4 in FIG. 3). Since the set value is set to be larger than the value corresponding to the lock-up time of the PLL circuit 15b, the PLL circuit 15b is in a locked state at time T4 when the H-level control signal CNT is output.

そして、図2のEOR回路28は、Hレベルの制御信号CNTとLレベルの選択信号PSELに基づいてHレベルの信号を出力し、セレクタ29は、EOR回路28の出力信号を選択してHレベルの信号PSEL_Nを出力する。   2 outputs an H level signal based on the H level control signal CNT and the L level selection signal PSEL, and the selector 29 selects the output signal of the EOR circuit 28 and selects the H level signal. Signal PSEL_N is output.

選択信号レジスタ26は、Hレベルの信号PSEL_Nに基づいてHレベルの選択信号PSELを出力する(図3の時刻T5)。すると、出力選択回路24は、Hレベルの選択信号PSELに応答して、第2のPLL回路15bの発振信号PObを選択し、その発振信号PObの周波数と等しい周波数のクロック信号CLKを出力する。   The selection signal register 26 outputs an H level selection signal PSEL based on the H level signal PSEL_N (time T5 in FIG. 3). Then, the output selection circuit 24 selects the oscillation signal POb of the second PLL circuit 15b in response to the H level selection signal PSEL, and outputs a clock signal CLK having a frequency equal to the frequency of the oscillation signal POb.

このように、クロック信号CLKの周波数が80MHzから70MHzへと切り替えられる。すると、対象回路11(CPU)の動作速度が低くなるため、その分発熱が抑えられる。また、対象回路11の動作周波数が、80MHzから70MHzへと切り替えられる。このように、動作周波数の差が少ないため、対象回路11の動作が極端に低下するのを抑制することができる。   Thus, the frequency of the clock signal CLK is switched from 80 MHz to 70 MHz. Then, since the operation speed of the target circuit 11 (CPU) is lowered, heat generation is suppressed accordingly. Further, the operating frequency of the target circuit 11 is switched from 80 MHz to 70 MHz. Thus, since the difference in operating frequency is small, it is possible to suppress the operation of the target circuit 11 from being extremely lowered.

そして、この周波数の切り替え時に、第2のPLL回路15bはロック状態にあるため、クロック信号CLKの周波数変動が抑制されている。このため、クロック信号CLKに基づいて動作する対象回路11(CPU)の動作変動が抑制される。   At the time of switching the frequency, since the second PLL circuit 15b is in a locked state, the frequency fluctuation of the clock signal CLK is suppressed. For this reason, fluctuations in the operation of the target circuit 11 (CPU) that operates based on the clock signal CLK are suppressed.

設定値選択回路25は、Hレベルの選択信号PSELに応答して第2の設定レジスタ23bから出力される設定信号PCSbを選択し、その設定信号PCSbの値と等しい値のPLL設定値PCSTを比較器21に出力する。従って、比較器21には、70MHzのPLL設定値PCSTが入力される。   The setting value selection circuit 25 selects the setting signal PCSb output from the second setting register 23b in response to the H level selection signal PSEL, and compares the PLL setting value PCST having a value equal to the value of the setting signal PCSb. To the device 21. Accordingly, the comparator 21 receives the 70 MHz PLL set value PCST.

比較器21は、このテーブル値TVALと、PLL設定値PCSTを比較する。このとき、テーブル値TVALは70MHzであるため、テーブル値TVALとPLL設定値PCSTが等しい。従って、比較器21は、所定値(=0)の設定値CSTを出力する。   The comparator 21 compares the table value TVAL with the PLL set value PCST. At this time, since the table value TVAL is 70 MHz, the table value TVAL and the PLL set value PCST are equal. Accordingly, the comparator 21 outputs a set value CST having a predetermined value (= 0).

セレクタ22は、Hレベルの選択信号PSELに応答して、図2において実線で示すように、入力端子を第1の出力端子に接続する。従って、設定値CSTは、セレクタ22を介して第1の設定レジスタ23aに供給され、第1の設定レジスタ23aは、設定値CST(=0)を記憶し、その値と等しい設定値PCSaを出力する(図3の時刻T6)。   In response to the H level selection signal PSEL, the selector 22 connects the input terminal to the first output terminal as shown by the solid line in FIG. Accordingly, the setting value CST is supplied to the first setting register 23a via the selector 22, and the first setting register 23a stores the setting value CST (= 0) and outputs the setting value PCSa equal to the value. (Time T6 in FIG. 3).

第1のPLL回路15aは、設定値PCSaが所定値(=0)であるため、発振動作を停止する。このとき、第1のPLL回路15aには、電流パスが発振動作を行っているときと比べて少なくなるため、その分消費電流が少なくなる。   The first PLL circuit 15a stops the oscillation operation because the set value PCSa is a predetermined value (= 0). At this time, since the current path in the first PLL circuit 15a is smaller than that in the oscillation operation, the current consumption is reduced accordingly.

環境温度若しくはリングオシレータ16の温度が下降すると、リングオシレータ16から出力されるモニタクロック信号MCKの周波数が高くなり、周波数記憶装置18から出力されるモニタ信号MSの値が大きくなる。すると、温度が上昇する場合と同様に、クロック信号CLKの周波数よりも高い周波数の発振信号がPLL回路により生成され、その発振信号が選択されてクロック信号CLKとして出力される。   When the environmental temperature or the temperature of the ring oscillator 16 decreases, the frequency of the monitor clock signal MCK output from the ring oscillator 16 increases, and the value of the monitor signal MS output from the frequency storage device 18 increases. Then, similarly to the case where the temperature rises, an oscillation signal having a frequency higher than the frequency of the clock signal CLK is generated by the PLL circuit, and the oscillation signal is selected and output as the clock signal CLK.

なお、上記は温度変化に応じて周波数を変更する場合について説明したが、電源電圧が変動した場合、モニタ回路12に含まれるリングオシレータ16から出力されるモニタクロック信号MCKの周波数が変化するため、同様にクロック信号CLKの周波数を変更することができる。また、モニタ回路12と対象回路11にそれぞれ個別に電源電圧が供給され、対象回路11に供給される電源電圧が変動する場合、対象回路11の温度変化に応じてリングオシレータ16から出力されるモニタクロック信号MCKの周波数が変化するため、同様にクロック信号CLKの周波数を変更することができる。   In the above description, the frequency is changed according to the temperature change. However, when the power supply voltage fluctuates, the frequency of the monitor clock signal MCK output from the ring oscillator 16 included in the monitor circuit 12 changes. Similarly, the frequency of the clock signal CLK can be changed. Further, when the power supply voltage is individually supplied to the monitor circuit 12 and the target circuit 11 and the power supply voltage supplied to the target circuit 11 fluctuates, the monitor output from the ring oscillator 16 according to the temperature change of the target circuit 11 Since the frequency of the clock signal MCK changes, the frequency of the clock signal CLK can be similarly changed.

また、半導体装置を形成するプロセスのバラツキに対応することができる。プロセスのバラツキは、対象回路11はリングオシレータ16の動作速度に影響する。従って、上記と同様に、クロック信号CLKの周波数を変更することができる。   In addition, it is possible to cope with variations in processes for forming a semiconductor device. The process variation affects the operation speed of the ring oscillator 16 in the target circuit 11. Therefore, similarly to the above, the frequency of the clock signal CLK can be changed.

以上記述したように、本実施形態によれば、以下の効果を奏する。
(1)モニタ回路12のリングオシレータ16によるモニタ結果であるモニタ信号MSの周波数に応じて設定値記憶回路13からテーブル値TVALを出力させる。そして、そのテーブル値TVALに応じてクロック信号生成回路14のPLL回路15a,15bにより生成した発振信号POa,PObと等しい周波数のクロック信号CLKを対象回路11に供給する。このような構成とすることで、PLL回路15a,15bのそれぞれで周波数を調整できるため、周波数を切り替える際に段階的に変更することが可能となる。これにより、従来のように1/n分周された周波数にて対象回路11(CPU)を動作させることが無くなり、クロック信号の周波数を好適に制御することができる。
As described above, according to the present embodiment, the following effects can be obtained.
(1) The table value TVAL is output from the set value storage circuit 13 in accordance with the frequency of the monitor signal MS which is the monitoring result by the ring oscillator 16 of the monitor circuit 12. Then, the clock signal CLK having the same frequency as the oscillation signals POa and POb generated by the PLL circuits 15 a and 15 b of the clock signal generation circuit 14 according to the table value TVAL is supplied to the target circuit 11. By adopting such a configuration, the frequency can be adjusted by each of the PLL circuits 15a and 15b. Therefore, it is possible to change the frequency step by step when switching the frequency. As a result, the target circuit 11 (CPU) is not operated at a frequency divided by 1 / n as in the prior art, and the frequency of the clock signal can be suitably controlled.

(2)2つのPLL回路15a,15bを用い、例えばPLL回路15bをロックアップさせた後に、出力選択回路24においてその発振信号PObと等しい周波数のクロック信号CLKを出力する。このため、例えばPLL回路のロックアップ中においてクロック信号CLKが変更されないため、ロックアップに伴うPLL回路15a,15bの信号の周波数が所望の周波数とずれた状態で使用されることが防止される。つまり、より確実に所望の周波数にて対象回路11を動作させることができる。   (2) Using two PLL circuits 15a and 15b, for example, after locking up the PLL circuit 15b, the output selection circuit 24 outputs a clock signal CLK having a frequency equal to the oscillation signal POb. For this reason, for example, since the clock signal CLK is not changed during the lock-up of the PLL circuit, it is prevented that the frequency of the signals of the PLL circuits 15a and 15b accompanying the lock-up is shifted from a desired frequency. That is, the target circuit 11 can be more reliably operated at a desired frequency.

(3)インバータ回路16aを奇数個(例えば3個)使用したリングオシレータ16を有するモニタ回路12が用いられる。つまり、簡素な構成のリングオシレータ16を用いているため、容易且つ安価にモニタ回路を構成することができる。   (3) A monitor circuit 12 having a ring oscillator 16 using an odd number (for example, three) of inverter circuits 16a is used. That is, since the ring oscillator 16 having a simple configuration is used, the monitor circuit can be configured easily and inexpensively.

(4)モニタ回路12は、奇数個(例えば3つ)のインバータ回路16aを用いた構成のリングオシレータ16を有しているため、簡易な構成の回路にて間接的に対象回路11(CPU)の状態を監視することができる。   (4) Since the monitor circuit 12 includes the ring oscillator 16 having an odd number (for example, three) of inverter circuits 16a, the target circuit 11 (CPU) is indirectly configured with a simple circuit. Can be monitored.

(5)設定値記憶回路13の周波数テーブルには、モニタクロック信号MCKのカウント値と等しい値のモニタ信号MSの値と同等の信号であるS3に応じたクロック信号CLKの周波数をPLL回路に設定する設定値が記憶されている。これにより、周波数テーブルに記憶された設定値を用いることでクロック信号CLKの周波数を決定することができる。   (5) In the frequency table of the set value storage circuit 13, the frequency of the clock signal CLK corresponding to S3, which is a signal equivalent to the value of the monitor signal MS equal to the count value of the monitor clock signal MCK, is set in the PLL circuit. The set value to be stored is stored. Thereby, the frequency of the clock signal CLK can be determined by using the set value stored in the frequency table.

尚、上記各実施形態は、以下の態様で実施してもよい。
・上記実施形態では、2つのPLL回路15a,15bを交互に用いて対象回路11に供給するクロック信号CLKの周波数を変更する構成としたが、3つ以上のPLL回路を用いる構成を採用してもよい。このような構成とすることで、PLL回路におけるロックアップ時間中に、その時のリングオシレータ16の温度、環境温度及びプロセスのばらつきに応じた周波数を設定することができるため、応答性の良い対象回路11に供給するクロック信号CLKの周波数制御を行うことができる。
In addition, you may implement each said embodiment in the following aspects.
In the above embodiment, the frequency of the clock signal CLK supplied to the target circuit 11 is changed by alternately using the two PLL circuits 15a and 15b, but a configuration using three or more PLL circuits is adopted. Also good. By adopting such a configuration, it is possible to set the frequency according to the temperature of the ring oscillator 16 at that time, the environmental temperature, and process variations during the lock-up time in the PLL circuit. The frequency control of the clock signal CLK supplied to 11 can be performed.

・上記実施形態では、設定値記憶回路13の周波数テーブルに記憶する設定値の数を適宜変更しても良い。また、設定値のステップを適宜変更してもよい。
・上記実施形態では、リングオシレータ16を3個のインバータ回路16aにて構成したが、5個以上の奇数個のインバータ回路でリングオシレータを構成してもよい。
In the above embodiment, the number of setting values stored in the frequency table of the setting value storage circuit 13 may be changed as appropriate. Further, the set value step may be changed as appropriate.
In the above embodiment, the ring oscillator 16 is configured by the three inverter circuits 16a. However, the ring oscillator may be configured by five or more odd number of inverter circuits.

・上記実施形態では、モニタ回路12にリングオシレータ16を用いる構成としたが、これに限らない。
・上記実施形態では、対象回路11としてCPUに供給するクロック信号CLKの周波数を、モニタ結果に応じて変更するようにしたが、対象回路はCPU以外でもよく、例えばDSP,MPU等に供給するクロック信号の周波数を変更するようにしてもよい。
In the above embodiment, the ring oscillator 16 is used for the monitor circuit 12. However, the present invention is not limited to this.
In the above embodiment, the frequency of the clock signal CLK supplied to the CPU as the target circuit 11 is changed according to the monitoring result, but the target circuit may be other than the CPU, for example, a clock supplied to a DSP, MPU, etc. The frequency of the signal may be changed.

上記各実施形態に関し、以下の付記を開示する。
(付記1)
対象回路の状態をモニタするモニタ回路のモニタ結果に応じた設定値を出力する設定値記憶回路と、
前記設定値に応じて、前記対象回路に供給するクロック信号を生成するクロック信号生成回路と、
を有し、
前記クロック信号生成回路は、複数のPLL回路を含み、前記複数のPLL回路のうちの1つに第1の設定値を設定し、前記第1の設定値を設定した第1のPLL回路にて生成したクロック信号を出力し、前記設定値記憶回路から出力される第2の設定値が、前記第1の設定値と異なる場合に、前記第2の設定値を、前記第1のPLL回路と異なる第2のPLL回路に設定し、前記第2のPLL回路にて生成したクロック信号を出力する、
ことを特徴とするクロック信号制御回路。
(付記2)
前記クロック信号生成回路は、前記第2の設定値の設定に基づいてカウンタを動作させ、そのカウンタのカウントアップに基づいて、出力信号を前記第1のPLL回路にて生成したクロック信号から前記第2のPLL回路にて生成したクロック信号に切り替える、
ことを特徴とする請求項1に記載のクロック信号制御回路。
(付記3)
前記クロック信号生成回路は、前記複数のPLL回路のそれぞれに設定する設定値を記憶する複数の設定レジスタと、
出力中のクロック信号を生成するPLL回路に対応する設定レジスタからPLL回路に設定される設定値を選択し、その選択した設定値に応じてPLL設定値を出力する設定値選択回路と、
前記PLL設定値と、前記設定値記憶回路から出力される設定値とを比較し、その比較結果に応じた値を出力する比較器と、
前記比較器から出力される値を、出力中のクロック信号を生成するPLL回路に対応する設定レジスタと異なる設定レジスタに出力する切替回路と、
を有することを特徴とする請求項1又は2に記載のクロック信号制御回路。
(付記4)
前記比較器は、前記PLL設定値と前記設定値とが等しい場合に所定値を出力し、
前記PLL回路は、対応する設定レジスタに所定値が設定された場合に動作を停止することを特徴とする請求項3に記載のクロック信号制御回路。
(付記5)
前記複数のPLL回路のうちの選択されたPLL回路に対応する選択信号を記憶する選択信号レジスタを有することを特徴とする付記1〜4のうちの何れか一項に記載のクロック信号制御回路。
(付記6)
前記比較器の比較結果に応じて前記選択信号レジスタに記憶された設定信号を変更する選択変更回路を有することを特徴とする付記5に記載のクロック信号制御回路。
(付記7)
前記設定値記憶回路は、前記モニタ結果に応じた前記クロック信号の周波数を前記PLL回路に設定する設定周波数が記憶された周波数テーブルを有することを特徴とする付記1〜6のうちのいずれか一項に記載のクロック信号制御回路。
(付記8)
前記モニタ回路は、環状に接続された奇数個のインバータ回路を含むリングオシレータと、
前記リングオシレータの出力信号をカウントするカウンタと、
所定の周期でトリガ信号を出力するトリガ回路と、
前記トリガ信号に応答して前記カウンタの出力を保持し、その保持した値を出力するレジスタと、
を有することを特徴とする付記1〜7のうちの何れか一項に記載のクロック信号制御回路。
(付記9)
複数のPLL回路を含み、前記複数のPLL回路のうちの1つに、対象回路の状態をモニタするモニタ回路のモニタ結果に応じた第1の設定値を設定し、前記第1の設定値を設定した第1のPLL回路にて生成したクロック信号を出力し、
次に対象回路の状態をモニタしたモニタ回路のモニタ結果に応じた第2の設定値が、前記第1の設定値と異なる場合に、前記第2の設定値を、前記第1のPLL回路と異なる第2のPLL回路に設定し、前記第2のPLL回路にて生成したクロック信号を出力する、
ことを特徴とするクロック信号制御方法。
The following notes are disclosed regarding the above embodiments.
(Appendix 1)
A set value storage circuit that outputs a set value according to the monitor result of the monitor circuit that monitors the state of the target circuit;
A clock signal generation circuit for generating a clock signal to be supplied to the target circuit according to the set value;
Have
The clock signal generation circuit includes a plurality of PLL circuits, a first setting value is set in one of the plurality of PLL circuits, and the first PLL circuit sets the first setting value. When the generated clock signal is output and the second set value output from the set value storage circuit is different from the first set value, the second set value is set to the first PLL circuit. Set to a different second PLL circuit, and output the clock signal generated by the second PLL circuit,
A clock signal control circuit.
(Appendix 2)
The clock signal generation circuit operates a counter based on the setting of the second set value, and based on the count up of the counter, an output signal is generated from the clock signal generated by the first PLL circuit. Switch to the clock signal generated by the PLL circuit of 2.
The clock signal control circuit according to claim 1.
(Appendix 3)
The clock signal generation circuit includes a plurality of setting registers that store setting values to be set in each of the plurality of PLL circuits;
A setting value selection circuit that selects a setting value set in the PLL circuit from a setting register corresponding to the PLL circuit that generates the clock signal being output, and outputs the PLL setting value according to the selected setting value;
A comparator that compares the PLL set value with the set value output from the set value storage circuit and outputs a value according to the comparison result;
A switching circuit that outputs a value output from the comparator to a setting register different from a setting register corresponding to a PLL circuit that generates a clock signal being output;
The clock signal control circuit according to claim 1, wherein:
(Appendix 4)
The comparator outputs a predetermined value when the PLL set value is equal to the set value;
4. The clock signal control circuit according to claim 3, wherein the PLL circuit stops operation when a predetermined value is set in a corresponding setting register.
(Appendix 5)
5. The clock signal control circuit according to claim 1, further comprising: a selection signal register that stores a selection signal corresponding to a PLL circuit selected from among the plurality of PLL circuits. 6.
(Appendix 6)
6. The clock signal control circuit according to claim 5, further comprising a selection change circuit that changes a setting signal stored in the selection signal register in accordance with a comparison result of the comparator.
(Appendix 7)
The setting value storage circuit includes a frequency table in which a setting frequency for setting the frequency of the clock signal corresponding to the monitoring result in the PLL circuit is stored. The clock signal control circuit according to the item.
(Appendix 8)
The monitor circuit includes a ring oscillator including an odd number of inverter circuits connected in a ring shape;
A counter that counts the output signal of the ring oscillator;
A trigger circuit that outputs a trigger signal at a predetermined period;
A register that holds the output of the counter in response to the trigger signal and outputs the held value;
The clock signal control circuit according to any one of appendices 1 to 7, wherein the clock signal control circuit includes:
(Appendix 9)
A first setting value corresponding to a monitoring result of a monitor circuit that monitors a state of a target circuit is set in one of the plurality of PLL circuits, and the first setting value is Output the clock signal generated by the set first PLL circuit,
Next, when the second set value corresponding to the monitor result of the monitor circuit that monitors the state of the target circuit is different from the first set value, the second set value is set to the first PLL circuit. Set to a different second PLL circuit, and output the clock signal generated by the second PLL circuit,
A clock signal control method.

10…クロック信号制御回路
11 対象回路(CPU)
12 モニタ回路
13 設定値記憶回路
14 クロック信号生成回路
15a,15b PLL回路
16 リングオシレータ
17 周波数カウンタ
18 周波数記憶回路
19 トリガカウンタ(トリガ回路)
22 セレクタ(切替回路)
CLK…クロック信号
10: Clock signal control circuit 11 Target circuit (CPU)
12 monitor circuit 13 set value storage circuit 14 clock signal generation circuit 15a, 15b PLL circuit 16 ring oscillator 17 frequency counter 18 frequency storage circuit 19 trigger counter (trigger circuit)
22 Selector (switching circuit)
CLK: Clock signal

Claims (5)

対象回路の状態をモニタするモニタ回路のモニタ結果に応じた設定値を出力する設定値記憶回路と、
前記設定値に応じて、前記対象回路に供給するクロック信号を生成するクロック信号生成回路と、
を有し、
前記クロック信号生成回路は、複数のPLL回路を含み、前記複数のPLL回路のうちの1つに第1の設定値を設定し、前記第1の設定値を設定した第1のPLL回路にて生成したクロック信号を出力し、前記設定値記憶回路から出力される第2の設定値が、前記第1の設定値と異なる場合に、前記第2の設定値を、前記第1のPLL回路と異なる第2のPLL回路に設定し、前記第2のPLL回路にて生成したクロック信号を出力する、
ことを特徴とするクロック信号制御回路。
A set value storage circuit that outputs a set value according to the monitor result of the monitor circuit that monitors the state of the target circuit;
A clock signal generation circuit for generating a clock signal to be supplied to the target circuit according to the set value;
Have
The clock signal generation circuit includes a plurality of PLL circuits, a first setting value is set in one of the plurality of PLL circuits, and the first PLL circuit sets the first setting value. When the generated clock signal is output and the second set value output from the set value storage circuit is different from the first set value, the second set value is set to the first PLL circuit. Set to a different second PLL circuit, and output the clock signal generated by the second PLL circuit,
A clock signal control circuit.
前記クロック信号生成回路は、前記第2の設定値の設定に基づいてカウンタを動作させ、そのカウンタのカウントアップに基づいて、出力信号を前記第1のPLL回路にて生成したクロック信号から前記第2のPLL回路にて生成したクロック信号に切り替える、
ことを特徴とする請求項1に記載のクロック信号制御回路。
The clock signal generation circuit operates a counter based on the setting of the second set value, and based on the count up of the counter, an output signal is generated from the clock signal generated by the first PLL circuit. Switch to the clock signal generated by the PLL circuit of 2.
The clock signal control circuit according to claim 1.
前記クロック信号生成回路は、前記複数のPLL回路のそれぞれに設定する設定値を記憶する複数の設定レジスタと、
出力中のクロック信号を生成するPLL回路に対応する設定レジスタからPLL回路に設定される設定値を選択し、その選択した設定値に応じてPLL設定値を出力する設定値選択回路と、
前記PLL設定値と、前記設定値記憶回路から出力される設定値とを比較し、その比較結果に応じた値を出力する比較器と、
前記比較器から出力される値を、出力中のクロック信号を生成するPLL回路に対応する設定レジスタと異なる設定レジスタに出力する切替回路と、
を有することを特徴とする請求項1又は2に記載のクロック信号制御回路。
The clock signal generation circuit includes a plurality of setting registers that store setting values to be set in each of the plurality of PLL circuits;
A setting value selection circuit that selects a setting value set in the PLL circuit from a setting register corresponding to the PLL circuit that generates the clock signal being output, and outputs the PLL setting value according to the selected setting value;
A comparator that compares the PLL set value with the set value output from the set value storage circuit and outputs a value according to the comparison result;
A switching circuit that outputs a value output from the comparator to a setting register different from a setting register corresponding to a PLL circuit that generates a clock signal being output;
The clock signal control circuit according to claim 1, wherein:
前記比較器は、前記PLL設定値と前記設定値とが等しい場合に所定値を出力し、
前記PLL回路は、対応する設定レジスタに所定値が設定された場合に動作を停止することを特徴とする請求項3に記載のクロック信号制御回路。
The comparator outputs a predetermined value when the PLL set value is equal to the set value;
4. The clock signal control circuit according to claim 3, wherein the PLL circuit stops operation when a predetermined value is set in a corresponding setting register.
複数のPLL回路を含み、前記複数のPLL回路のうちの1つに、対象回路の状態をモニタするモニタ回路のモニタ結果に応じた第1の設定値を設定し、前記第1の設定値を設定した第1のPLL回路にて生成したクロック信号を出力し、
次に対象回路の状態をモニタしたモニタ回路のモニタ結果に応じた第2の設定値が、前記第1の設定値と異なる場合に、前記第2の設定値を、前記第1のPLL回路と異なる第2のPLL回路に設定し、前記第2のPLL回路にて生成したクロック信号を出力する、
ことを特徴とするクロック信号制御方法。
A first setting value corresponding to a monitoring result of a monitor circuit that monitors a state of a target circuit is set in one of the plurality of PLL circuits, and the first setting value is Output the clock signal generated by the set first PLL circuit,
Next, when the second set value corresponding to the monitor result of the monitor circuit that monitors the state of the target circuit is different from the first set value, the second set value is set to the first PLL circuit. Set to a different second PLL circuit, and output the clock signal generated by the second PLL circuit,
A clock signal control method.
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