JP2015039148A - スペクトラム拡散クロック生成回路、クロック乗せ換え回路、集積回路及び画像読み取り装置 - Google Patents

スペクトラム拡散クロック生成回路、クロック乗せ換え回路、集積回路及び画像読み取り装置 Download PDF

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Abstract

【課題】クロック乗せ換え回路が使用するメモリのサイズを低減可能なスペクトラム拡散クロックを生成するための技術を提供する。【解決手段】提供されるスペクトラム拡散クロック生成回路は、入力された基準クロックに基づいてスペクトラム拡散クロックを生成して出力する生成部と、1つの基準時刻について、当該基準時刻以降に生成部に入力された基準クロックのパルス数と、当該基準時刻以降に生成部から出力されたスペクトラム拡散クロックのパルス数との差を監視する監視部と、差が所定の範囲に含まれるように、生成部によって生成されるスペクトラム拡散クロックの周波数を制御する制御部とを備える。【選択図】図1

Description

本発明は、スペクトラム拡散クロック生成回路、クロック乗せ換え回路、集積回路及び画像読み取り装置に関する。
EMI(電磁障害)を低減するために、周波数が一定の基準クロックに対してスペクトラム拡散を行って、周波数が変動するスペクトラム拡散クロックを生成するスペクトラム拡散クロック生成回路が知られている。特許文献1は、画像処理の前半を基準クロックに従って動作する画像処理前半ブロックで行い、画像処理の後半をスペクトラム拡散クロックに従って動作する画像処理後半ブロックで行う画像形成装置を提案する。画像処理前半ブロックからの出力データは外部メモリコントローラに供給され、外部メモリコントローラはこのデータを外部メモリに格納する。その後、外部メモリコントローラは外部メモリからデータを読み出して、画像処理後半ブロックへ供給する。このように、外部メモリコントローラはクロック乗せ換え回路として動作する。
特開2007−150560号公報
外乱等の影響でスペクトラム拡散クロック生成回路の周波数制御が乱れ、スペクトラム拡散クロックが生成されるべき周波数から外れた場合に、特許文献1の外部メモリコントローラは外部メモリから正しいデータを読み出せなくなることがある。例えば、スペクトラム拡散クロックの周波数が、生成されるべき周波数よりも高い場合には、外部メモリに書き込まれるデータよりも読み出されるデータが多くなり、外部メモリが空になる。一方、スペクトラム拡散クロックの周波数が、生成されるべき周波数よりも低い場合には、外部メモリに書き込まれるデータよりも読み出されるデータが少なくなり、外部メモリがフルになる。外部メモリのサイズを大きくすればスペクトラム拡散クロックの大きな変動を許容できるが、コストが高くなる。そこで、本発明は、クロック乗せ換え回路が使用するメモリのサイズを低減可能なスペクトラム拡散クロックを生成するための技術を提供することを目的とする。
上記課題に鑑みて、本発明の一部の実施形態によるスペクトラム拡散クロック生成回路は、入力された基準クロックに基づいてスペクトラム拡散クロックを生成して出力する生成部と、1つの基準時刻について、当該基準時刻以降に前記生成部に入力された基準クロックのパルス数と、当該基準時刻以降に前記生成部から出力されたスペクトラム拡散クロックのパルス数との差を監視する監視部と、前記差が所定の範囲に含まれるように、前記生成部によって生成されるスペクトラム拡散クロックの周波数を制御する制御部とを備える。
上記手段により、クロック乗せ換え回路が使用するメモリのサイズを低減可能なスペクトラム拡散クロックを生成するための技術が提供される。
本発明の一部の実施形態のスペクトラム拡散クロック生成回路のブロック図。 図1のスペクトラム拡散クロック生成回路の生成部のブロック図。 図1のスペクトラム拡散クロック生成回路のパルス差監視部のブロック図。 本発明の一部の実施形態のクロック乗せ換え回路のブロック図。 図4のクロック乗せ換え回路のメモリ状態を説明する図。 図4のクロック乗せ換え回路のメモリ状態を説明する図。 本発明の一部の実施形態の集積回路のブロック図。 本発明の一部の実施形態の画像読み取り装置のブロック図。
添付の図面を参照しつつ本発明の実施形態について以下に説明する。様々な実施形態を通じて同様の要素には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する。また、各実施形態は適宜変更、組み合わせが可能である。
図1のブロック図を参照して、本発明の一部の実施形態に係るスペクトラム拡散クロック生成回路100の構成例を説明する。スペクトラム拡散クロック生成回路100は、外部から入力された基準クロックに基づいてスペクトラム拡散クロックを生成し、このスペクトラム拡散クロックを外部へ出力する。基準クロックとは、時間を通じて周波数が一定のクロックのことでありうる。スペクトラム拡散クロックとは、基準クロックに対してスペクトラム拡散を行うことによって得られるクロックのことであり、時間を通じて周波数が変動する。
スペクトラム拡散クロック生成回路100は、生成部110と、パルス差制御部120と、パルス差監視部130とを有しうる。スペクトラム拡散クロック生成回路100に入力された基準クロックは、生成部110とパルス差監視部130とのそれぞれに供給される。生成部110は、供給された基準クロックに基づいてスペクトラム拡散クロックを生成する。生成部110は、生成したスペクトラム拡散クロックを外部へ出力するとともに、パルス差監視部130へ供給する。生成部110は、基準クロックの平均周波数と、出力されるスペクトラム拡散クロックの平均周波数とが一致するようにスペクトラム拡散クロックを生成しうる。パルス差監視部130は、ある時刻以降に生成部110に入力された基準クロックのパルス数と、同じ時刻以降に生成部110から出力されたスペクトラム拡散クロックの波数との差を継続的に監視する。以下の説明において、この起点となる時刻を基準時刻と呼び、両者のパルス数の差を単にパルス差と呼ぶ。パルス差は、基準クロックのパルス数からスペクトラム拡散クロックのパルス数を減算した値として定義されてもよいし、その逆にスペクトラム拡散クロックのパルス数から基準クロックのパルス数を減算した値として定義されてもよい。パルス差監視部130はパルス差を表す信号をパルス差制御部120へ供給する。パルス差制御部120は、パルス差が所定の範囲内に含まれるように生成部110を制御して生成部110から出力されるスペクトラム拡散クロックの周波数を調整する。パルス差制御部120の動作の詳細は後述する。
続いて、図2のブロック図を参照して、図1の生成部110の構成例を説明する。生成部110は、周波数差監視部111と、周波数差制御部112と、発振回路113と、加算器114とを有しうる。周波数差監視部111は、生成部110に入力された基準クロックの平均周波数と、生成部110から出力されたスペクトラム拡散クロックの平均周波数との差を継続的に監視する。以下では、両者の平均周波数の差を単に平均周波数差と呼ぶ。周波数差監視部111は、平均周波数差を表す信号を周波数差制御部112へ供給する。周波数差制御部112は、発振回路113の発振周波数をあらかじめ決められた範囲及び周期で変動させる信号を加算器114へ供給する。加算器114は、周波数差制御部112から供給された信号と、パルス差制御部120から供給された信号とを加算して発振回路113へ供給する。パルス差制御部120から有意な信号が加算器114へ供給されていない場合に、発振回路113は周波数差制御部112からの信号に従って動作する。発振回路113は、加算器114から供給された信号に従ってスペクトラム拡散クロックを生成して出力する。周波数差制御部112は、周波数差監視部111から供給された平均周波数差に基づいて、基準クロックの平均周波数と一致するように、発振回路113が生成するスペクトラム拡散クロックの平均周波数を調整する。
基準クロックの周波数は時間の経過を通じて一定であるので、どの期間で平均周波数を測定してもその値はほぼ一定である。一方、スペクトラム拡散クロックの周波数は時間の経過とともに変化するので、その平均周波数は測定する期間によって変わりうる。そこで、周波数差監視部111は、生成部110が外乱等の影響を受けずに定常状態で動作している場合にスペクトラム拡散クロックの平均周波数が時間の経過を通じてほぼ一定となるような期間で平均周波数を測定しうる。例えば、周波数差制御部112がスペクトラム拡散クロックの周波数を周期的に変動させる場合に、その周期(以下、拡散変調周期と呼ぶ。)又はその周期の整数倍を測定期間として平均周波数を取得してもよい。
一部の実施形態では、周波数差監視部111は3つのカウンタを有しうる。第1カウンタは基準クロックのパルス数をカウントし、第2カウンタはスペクトラム拡散クロックのパルス数をカウントする。第3カウンタは、これらのカウンタのうちの一方のカウンタが所定のカウント値に達してから他方のカウンタがその値に達するまでの時間をカウントする。周波数差監視部111は、第3カウンタからの出力を平均周波数差として周波数差制御部112へ供給する。
基準クロックと周波数拡散クロックとは非同期であるので、両者の平均周波数が一致している場合であっても、同じ期間におけるカウント値に1カウント程度の誤差が生じる可能性がある。また、周波数拡散クロックは時間の経過とともに周波数が変動するので、カウントする期間に依存して基準クロックとスペクトラム拡散クロックとの間のカウント時間の差が変動する。そこで、周波数差監視部111は、これらの誤差や変動を許容できるように動作しうる。例えば、上述の所定のカウント値が周波数の拡散変調周期よりも長く設定されるとともに、第3カウンタのカウント値が閾値を超えた場合にのみ周波数差制御部112の出力を変化させてもよい。このように周波数差制御部112が動作することにより、低い周波数で観測した場合に、発振回路113が出力するスペクトラム拡散クロックの平均周波数を基準クロックの周波数に一致させることができる。
生成部110は、基準クロックの平均周波数とスペクトラム拡散クロックの平均周波数を一致させるために、基準クロックを分周した信号の位相と、周波数拡散クロックを分周した信号の位相とを一致させるPLL(位相同期回路)を使用してもよい。PLLを使用する場合にも、スペクトラム拡散クロックの周波数変調が意図どおりに行われるように、フィードバックループの時定数を拡散変調周期よりも大きくしてもよい。
続いて、図3(A)のブロック図を参照して、図1のパルス差監視部130の構成例を説明する。図3(A)に示すパルス差監視部130は、2つの巡回シフトレジスタ131、132と、セットリセットフリップフロップ回路群133と、取得部134と、初期値記憶部135とを有しうる。巡回シフトレジスタ131は基準クロックによって駆動され、巡回シフトレジスタ132はスペクトラム拡散クロックによって駆動される。巡回シフトレジスタ131、132はそれぞれ、パルス差の許容範囲以上の段数を有しうる。例えば、パルス差がa以上b以下(a、bは整数)となるようにスペクトラム拡散クロック生成回路100が動作すべきである場合に、巡回シフトレジスタ131、132はそれぞれ、(b−a)以上の段数を有しうる。巡回シフトレジスタ131、132はどちらも、ちょうど(b−a)段を有してもよい。以下の説明では、パルス差の許容範囲の幅(上記の例では(b−a))をMで表し、巡回シフトレジスタ131、132がどちらもM段であるとする。巡回シフトレジスタ131、132は、M個の出力のうちの1つのみにH(ハイ)を出力し、その他にL(ロー)を出力する。そして、巡回シフトレジスタ131、132は、パルスが入力されるごとに、Hを出力する端子を1つずつ移動する。例えば、M=3の場合に、巡回シフトレジスタ131、132の出力はパルスの入力ごとに以下のように変化する。
(LLH)→(LHL)→(HLL)→(LLH)→…
セットリセットフリップフロップ回路群133は、M個のセットリセットフリップフロップ回路を有しうる。巡回シフトレジスタ131のM個の出力端子とM個のセットリセットフリップフロップ回路のM個のセット端子は1対1に対応しており、セットリセットフリップフロップ回路は巡回シフトレジスタ131の出力端子からHが供給されるとセットされる。巡回シフトレジスタ132のM個の出力端子とM個のセットリセットフリップフロップ回路のM個のリセット端子は1対1に対応しており、セットリセットフリップフロップ回路は巡回シフトレジスタ132の出力端子からHが供給されるとリセットされる。M個のセットリセットフリップフロップ回路のそれぞれの出力端子は取得部134に接続されている。各セットリセットフリップフロップ回路は、自身の内部状態がセット状態である場合にHを出力し、自身の内部状態がリセット状態である場合にLを出力する。
取得部134は、セットリセットフリップフロップ回路群133からのM個の出力のうち、Hであるもの又はLであるものの個数をカウントする。以下では、取得部134がHであるものの個数をカウントする場合を説明する。取得部134はまず、基準時刻におけるHの個数を初期値記憶部135に格納する。そして、取得部134は、セットリセットフリップフロップ回路群133からのM個の出力の何れかが変化するごとに、その時刻でのHの個数から、初期値記憶部135に格納されている値を減算して得られた値をパルス差制御部120へ供給する。この値がパルス差を表す。パルス差制御部120は取得部134から供給されたパルス差に基づいて、このパルス差が所定の範囲内に含まれるように生成部110へ制御信号を供給する。
続いて、図3(B)のブロック図を参照して、図1のパルス差監視部130の他の構成例を説明する。図3(B)に示すパルス差監視部130は、2つのカウンタ136、137と、減算器138と、取得部134と、初期値記憶部135とを有しうる。カウンタ136は基準クロックのパルス数をカウントし、カウント値を減算器138へ供給する。カウンタ137はスペクトラム拡散クロックのパルス数をカウントし、カウント値を減算器138へ供給する。カウンタ136、137はそれぞれ、パルス差の許容範囲の幅(上述のM)以上の数をカウント可能である。減算器138は、カウンタ136から供給されたカウント値から、カウンタ137から供給されたカウント値を減算して、取得部134へ供給する。基準クロックと非同期に動作するカウンタ137はカウント値をグレイコードで出力してもよい。グレイコードで出力することによって、減算器138で取り込まれるカウント値の誤差を1以下にすることができる。
取得部134はまず、基準時刻における減算器138の出力値を初期値記憶部135に格納する。そして、取得部134は、減算器138からの出力値が変化するごとに、その時刻での出力値から、初期値記憶部135に格納されている値を減算して得られた値をパルス差制御部120へ供給する。この値がパルス差を表す。パルス差制御部120は取得部134から供給されたパルス差に基づいて、このパルス差が所定の範囲内に含まれるように生成部110へ制御信号を供給する。
続いて、図4のブロック図を参照して、本発明の一部の実施形態に係るクロック乗せ換え回路400の構成例を説明する。クロック乗せ換え回路400は、スペクトラム拡散クロック生成回路100と、書き込み部410と、メモリ420と、読み出し部430とを有しうる。クロック乗せ換え回路400には外部から基準クロックと入力データとが供給される。入力データは例えばNビットデジタルデータでありうる。メモリ420はNビットデジタルデータをM個格納可能である。書き込み部410は、基準クロックのパルスが入力されるごとに、格納場所を1つずつずらして入力データをメモリ420に書き込む。スペクトラム拡散クロック生成回路100は、上述のように基準クロックに基づいてスペクトラム拡散クロックを生成し、読み出し部430へ供給する。読み出し部430は、スペクトラム拡散クロックのパルスが入力されるごとに、先入れ先出し(FIFO)方式でメモリ420からデータを読み出し、外部へ出力する。
続いて、図5、図6のグラフを参照して、スペクトラム拡散クロック生成回路100のパルス差制御部120の動作例について説明する。以下では、スペクトラム拡散クロック生成回路100がクロック乗せ換え回路400に搭載されている文脈で説明される。スペクトラム拡散クロック生成回路100に含まれる周波数差制御部112の制御によって、基準クロックの平均周波数とスペクトラム拡散クロックの平均周波数とは一致する。そのため、長期的(例えば、拡散変調周期以上の長さ)にはクロック乗せ換え回路400に入力されるデータの個数とクロック乗せ換え回路400から出力されるデータの個数とは一致しうる。しかしながら、スペクトラム拡散クロックは時間の経過とともに周波数が変化するので、短期間で観察した場合に、メモリ420内の出力待ちのデータ数は変動する。ここで、出力待ちのデータとは、メモリ420に書き込まれた後、まだ読み出されていないデータを表す。
図5を参照して、メモリ420内の出力待ちのデータ数の変動の様子を説明する。図5の上図は時間の経過に対するスペクトラム拡散クロックの周波数の変化を表すグラフ501を示す。スペクトラム拡散クロックは、基準クロック(図5のRef)の上下を周期的に変動する。図5では、外乱がない場合を想定しており、そのためスペクトラム拡散クロックの周波数の平均周波数は基準クロックの平均周波数と等しくなる。図5の下図は時間の経過に対するメモリ420内の出力待ちのデータ数の変化を表すグラフ502を示す。スペクトラム拡散クロックの周波数が基準クロックの周波数よりも大きい場合に、出力待ちデータ数は減少する。スペクトラム拡散クロックの周波数が基準クロックの周波数よりも小さい場合に、出力待ちデータ数は増加する。そのため、出力待ちデータ数は時刻t0における値Iniを中心として変動する。
次に、図6を参照して、外乱がある場合のメモリ420内の出力待ちのデータ数の変動の様子を説明する。図6の上図は時間の経過に対するスペクトラム拡散クロックの周波数の変化を表すグラフ601を示す。図6の下図は時間の経過に対するメモリ420内の出力待ちのデータ数の変化を表すグラフ602を示す。図6の例では、時刻t1で外乱が発生し、生成されたスペクトラム拡散クロックの周波数が、本来生成すべき周波数(点線のグラフ501)よりも大きくなっている。そのため、メモリ420から読み出されるデータ数が多くなる。この状態が継続すると、出力待ちデータ数が0となり、読み出しエラーが発生する。このような外乱の影響は、周波数差制御部112による制御によっても解消されうる。しかし、周波数差制御部112による制御はフィードバックループの時定数が大きいので、外乱がこの時定数よりも早く変化する場合に対応できない場合がある。例えば、発振回路113の周辺の回路で発生する熱により、フィードバックループの応答時間よりも速く温度が上昇した場合に、発振回路113の生成する周波数は温度特性に従って、本来生成すべき周波数よりも大きくなる。一方、発熱のおさまる速さがフィードバックループの応答時間よりも遅い場合に、本来生成すべき周波数からの逸脱は小さい。この結果、スペクトラム拡散クロックの平均周波数が一時的に基準クロックの周波数から外れてしまう。また、平均周波数を取得するタイミングによっては、基準時刻からのパルス差の平均値が初期値Iniから外れていたとしても、基準クロックの平均周波数とスペクトラム拡散クロックの平均周波数とが一致してしまう場合がある。このような誤差の蓄積によって、書き込みエラー・読み出しエラーが発生してしまう可能性がある。
そこで、パルス差制御部120は、基準時刻以降(t0以降)のパルス差が、−Ini以上(M−Ini)以下となるように発振回路113の生成するスペクトラム拡散クロックの周波数を調整する。基準時刻t0以降のパルス差がこの範囲内に含まれる場合に、メモリ420内の出力待ちデータ数は1以上M以下となり、読み出しエラー・書き込みエラーは発生しない。Iniの値は例えばM/2としてもよい。例えば、パルス差監視部130は、出力待ちのデータ数がM/2となった時刻(t0)を基準時刻として、パルス差を継続して監視する。
続いて、パルス差制御部120の詳細な動作の具体例を説明する。パルス差制御部120は、4つの閾値Th1〜Th4を格納している。これらの閾値はいずれも、パルス差が含まれるべき範囲に含まれる。これらの閾値はパルス差が含まれるべき範囲とともに設定されてもよい。以下の説明では、4つの閾値Th1〜Th4が小さいものから順に並んでいるとする。また、初期値IniはTh2とTh3との間にあるとする。
パルス差制御部120は、パルス差が変化するごとに、パルス差が初期値Iniから変化した結果として、出力待ちデータ数がTh1を下回ったかどうか及びTh4を上回ったかどうかを判定する。パルス差監視部130の出力するパルス差は、基準クロックのパルスが入力されるごと及びスペクトラム拡散クロックのパルスが出力されるごとに変化しうる。図6の例では、時刻t2で、パルス差制御部120は、パルス差が(Th1−Ini)を下回ったこと、すなわち出力待ちデータ数がTh1を下回ったことを判定する。時刻t2の時点で、スペクトラム拡散クロックの周波数は減少傾向にあるので、パルス差制御部120は現在の動作を継続する。時刻t3で、スペクトラム拡散クロックの周波数が基準クロックの周波数を下回ると、出力待ちデータ数は増加し始める。時刻t4で、グラフ501に示すように、周波数差制御部112はスペクトラム拡散クロックの周波数を増加させる制御信号を発振回路113に供給する。そこで、パルス差制御部120は、周波数差制御部112の制御を打ち消すように、スペクトラム拡散クロックの周波数を減少させる制御信号を発振回路113に供給する。その結果、発振回路113が出力するスペクトラム拡散クロックの周波数は時刻t3を過ぎても減少し続ける。その後、時刻t5で、パルス差制御部120は、出力待ちデータ数がTh2を上回ったことを判定し、スペクトラム拡散クロックの周波数が増加するように制御する。
上記の例では、パルス差が所定の範囲に含まれ、その結果としてメモリ420内の出力待ちデータ数が1以上M以下となるように、パルス差制御部120は、パルス差が閾値を超えた場合に、パルス差が低減するようにスペクトラム拡散クロックの周波数を制御した。このような制御は上記の例に限られない。例えば、パルス差制御部120は、初期値Iniの上下に1つずつ設定された閾値に基づいて、これらの閾値を超えた場合に、パルス差が0に近づくように、所定の時間及びパターンによってスペクトラム拡散クロックの周波数を制御してもよい。パターンの例として、通常の制御範囲の最大周波数又は最小数波数を超えて一定の期間、周波数の増減を継続してもよいし、最大周波数又は最小数波数を超えた周波数を一定期間維持してもよい。また、パルス差制御部120は、通常制御時の平均周波数の上下で変調速度を変えることで、平均周波数を変化させてもよい。上述の例では、パルス差制御部120はスペクトラム拡散クロックの周波数を連続的に変化させているが、離散的に変化させてもよい。
上述のように、スペクトラム拡散クロック生成回路100は、外乱等が発生した場合であってもパルス差が所定の範囲に含まれるようにスペクトラム拡散クロックを制御できる。そのため、事前に決定されたメモリ420のサイズに応じてパルス差の許容可能な範囲を設定することで、クロック乗せ換え回路400が使用するメモリのサイズを低減可能となる。
続いて、図7のブロック図を参照して、本発明の一部の実施形態に係る集積回路700の構成例を説明する。集積回路700は半導体集積回路でありうる。集積回路700は、スペクトラム拡散クロック生成回路100と、発振回路710と、回路素子720とを有しうる。発振回路710は、基準クロックを生成してスペクトラム拡散クロック生成回路100へ供給する。スペクトラム拡散クロック生成回路100は、上述のように、基準クロックに基づいてスペクトラム拡散クロックを生成し、回路素子720へ供給する。回路素子720は、供給されたスペクトラム拡散クロックに従って動作する。回路素子720は、例えばフリップフロップ回路等でありうる。
続いて、図8のブロック図を参照して、本発明の一部の実施形態に係る画像読み取り装置800の構成例を説明する。画像読み取り装置800は、例えばMFP(多機能周辺装置)や、スキャナ、複写機でありうる。画像読み取り装置800は、クロック乗せ換え回路400と、読み取り部810と、発振回路820と、画像処理部830とを有しうる。読み取り部810は、原稿を読み取って画像データを生成する。読み取り部810は、光源、縮小光学部品、ラインセンサ、アナログ/デジタル変換器、コントローラ等で構成されうる。発振回路820は、基準クロックを生成して読み取り部810とクロック乗せ換え回路400とへ供給する。読み取り部810は供給された基準クロックに従って動作する。基準クロックの周波数は例えば数100MHzでありうる。クロック乗せ換え回路400は、上述のように、基準クロックに従って読み取り部810から画像データを受け取り、スペクトラム拡散クロックに従って画像データを画像処理部830へ供給する。画像処理部830は供給された画像データの処理を行う。読み取り部810、発振回路820及びクロック乗せ換え回路400は画像読み取り装置800の可動部に搭載されてもよく、画像処理部830は画像読み取り装置800の本体部に搭載されてもよい。クロック乗せ換え回路400と画像処理部830とは例えば数十センチメートルのワイヤーハーネスによって接続されうる。

Claims (11)

  1. 入力された基準クロックに基づいてスペクトラム拡散クロックを生成して出力する生成部と、
    1つの基準時刻について、当該基準時刻以降に前記生成部に入力された基準クロックのパルス数と、当該基準時刻以降に前記生成部から出力されたスペクトラム拡散クロックのパルス数との差を監視する監視部と、
    前記差が所定の範囲に含まれるように、前記生成部によって生成されるスペクトラム拡散クロックの周波数を制御する制御部とを備えることを特徴とするスペクトラム拡散クロック生成回路。
  2. 前記制御部は、前記差が閾値を超えたかどうかの判定を行い、前記差が前記閾値を超えた場合に、前記差が低減するように、前記生成部によって生成されるスペクトラム拡散クロックの周波数を制御することを特徴とする請求項1に記載のスペクトラム拡散クロック生成回路。
  3. 前記制御部は、前記差が変化するごとに前記判定を行うことを特徴とする請求項2に記載のスペクトラム拡散クロック生成回路。
  4. 前記制御部は、前記生成部に前記基準クロックが入力されるごと及び前記生成部から前記スペクトラム拡散クロックが出力されるごとに前記判定を行うことを特徴とする請求項2又は3に記載のスペクトラム拡散クロック生成回路。
  5. 前記監視部は、
    前記基準クロックによって駆動される第1巡回シフトレジスタと、
    前記スペクトラム拡散クロックによって駆動される第2巡回シフトレジスタと、
    前記第1巡回シフトレジスタからの出力と前記第2巡回シフトレジスタからの出力とによって内部状態が決まるセットリセットフリップフロップ回路群と、
    前記セットリセットフリップフロップ回路群からの出力に基づいて前記差を取得する取得部とを含むことを特徴とする請求項1乃至4の何れか1項に記載のスペクトラム拡散クロック生成回路。
  6. 前記第1巡回シフトレジスタの段数と、前記第2巡回シフトレジスタの段数とは互いに等しく、
    前記セットリセットフリップフロップ回路群は、前記第1巡回シフトレジスタの段数に等しい個数のセットリセットフリップフロップ回路を含むことを特徴とする請求項5に記載のスペクトラム拡散クロック生成回路。
  7. 前記監視部は、
    前記生成部に入力された基準クロックのパルス数をカウントする第1カウンタと、
    前記生成部から出力されたスペクトラム拡散クロックのパルス数をカウントする第2カウンタと、
    前記第1カウンタと前記第2カウンタとの差を出力する減算器と、
    前記減算器からの出力に基づいて前記差を取得する取得部とを含むことを特徴とする請求項1乃至4の何れか1項に記載のスペクトラム拡散クロック生成回路。
  8. 前記第2カウンタの出力はグレイコードであることを特徴とする請求項7に記載のスペクトラム拡散クロック生成回路。
  9. 請求項1乃至8の何れか1項に記載のスペクトラム拡散クロック生成回路と、
    前記スペクトラム拡散クロック生成回路に供給される基準クロックを生成する発振回路と、
    前記スペクトラム拡散クロック生成回路から出力されたスペクトラム拡散クロックによって駆動される回路素子とを備えることを特徴とする集積回路。
  10. 請求項1乃至8の何れか1項に記載のスペクトラム拡散クロック生成回路と、
    メモリと、
    基準クロックに従って入力データを前記メモリに書き込む書き込み部と、
    前記スペクトラム拡散クロック生成回路から出力されたスペクトラム拡散クロックに従って前記メモリからデータを読み出して出力する読み出し部とを備えることを特徴とするクロック乗せ換え回路。
  11. 請求項10に記載のクロック乗せ換え回路と、
    前記クロック乗せ換え回路に供給される基準クロックを生成する発振回路と、
    原稿を読み取って画像データを生成し、当該画像データを前記クロック乗せ換え回路に供給する読み取り部と、
    前記クロック乗せ換え回路から出力された画像データを処理する処理部とを備えることを特徴とする画像読み取り装置。
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105634485A (zh) * 2015-12-22 2016-06-01 华为技术有限公司 扩频时钟产生装置和生成扩频时钟信号的方法
US10129166B2 (en) * 2016-06-21 2018-11-13 Intel Corporation Low latency re-timer
US10571953B2 (en) 2017-07-05 2020-02-25 Intel Corporation Method and apparatus to utilize a digital-time-conversion (DTC) based clocking in computing systems
US11714127B2 (en) 2018-06-12 2023-08-01 International Business Machines Corporation On-chip spread spectrum characterization
US11146307B1 (en) * 2020-04-13 2021-10-12 International Business Machines Corporation Detecting distortion in spread spectrum signals
US11693446B2 (en) 2021-10-20 2023-07-04 International Business Machines Corporation On-chip spread spectrum synchronization between spread spectrum sources

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10229399A (ja) * 1997-02-13 1998-08-25 Nec Eng Ltd 蓄積データ量監視回路
JP2001094734A (ja) * 1999-09-22 2001-04-06 Ricoh Co Ltd 画像読取装置
JP2007225863A (ja) * 2006-02-23 2007-09-06 Matsushita Electric Ind Co Ltd Emi低減制御装置
JP2010220148A (ja) * 2009-03-19 2010-09-30 Kawasaki Microelectronics Inc コード生成回路およびイメージセンサ

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5488627A (en) * 1993-11-29 1996-01-30 Lexmark International, Inc. Spread spectrum clock generator and associated method
US6294936B1 (en) * 1998-09-28 2001-09-25 American Microsystems, Inc. Spread-spectrum modulation methods and circuit for clock generator phase-locked loop
JP4045454B2 (ja) * 2005-02-04 2008-02-13 セイコーエプソン株式会社 アナログフロントエンド回路及び電子機器
JP4104624B2 (ja) 2005-11-25 2008-06-18 シャープ株式会社 画像処理装置、画像読取装置及び画像形成装置
TW200849806A (en) * 2007-06-01 2008-12-16 Tai 1 Microelectronics Corp Frequency-hopping carrier generator
US8094698B2 (en) * 2008-01-29 2012-01-10 Realtek Semiconductor Corp. Method for generating a spread spectrum clock and apparatus thereof
CN101630951B (zh) 2008-07-14 2011-08-17 瑞鼎科技股份有限公司 扩频时钟信号发生器
KR101654218B1 (ko) * 2010-01-13 2016-09-06 삼성전자주식회사 스프레드 스펙트럼 클럭 발생기

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10229399A (ja) * 1997-02-13 1998-08-25 Nec Eng Ltd 蓄積データ量監視回路
JP2001094734A (ja) * 1999-09-22 2001-04-06 Ricoh Co Ltd 画像読取装置
JP2007225863A (ja) * 2006-02-23 2007-09-06 Matsushita Electric Ind Co Ltd Emi低減制御装置
JP2010220148A (ja) * 2009-03-19 2010-09-30 Kawasaki Microelectronics Inc コード生成回路およびイメージセンサ

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