JP2725644B2 - Clock distribution system - Google Patents
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は同期式デジタルデータ処
理システムにおけるクロック分配システムに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a clock distribution system in a synchronous digital data processing system.
【0002】[0002]
【従来の技術】同期式データ処理システムにおける伝搬
時間の変動によって引き起こされる特別な問題は、クロ
ック分配システムの設計に関連して生じる。たとえば、
伝搬時間の変動は、システムの異なる部分に与えられた
クロックに重大なスキューを引き起こし得る。このスキ
ューがタイミングの問題を引き起こすのを防ぐために、
従来の解決策は最小のシステムサイクルタイムに最大の
スキューを与えることによって、すべてのデータ信号が
その伝達先の例えば、フリップフロップのような記憶手
段にクロックが到達する前に到達することを保証する。
例えば、コンピュータやデジタル回路を用いて設計され
た他のシステムのような高性能のシステムでは、このサ
イクルタイムの増加はシステム速度に大変有害な影響を
及ぼしうる。2. Description of the Related Art Special problems caused by variations in propagation time in synchronous data processing systems arise with the design of clock distribution systems. For example,
Variations in propagation time can cause significant skew on clocks applied to different parts of the system. To prevent this skew from causing timing issues,
Conventional solutions provide maximum skew with minimum system cycle time to ensure that all data signals arrive before the clock arrives at their destination, for example, a storage means such as a flip-flop. .
For example, in high performance systems such as computers and other systems designed with digital circuits, this increase in cycle time can have a very detrimental effect on system speed.
【0003】データ処理システムにおけるスキューの第
1の原因は、製造工程におけるばらつきのために集積回
路チップ(以降ICと略す)毎に生じる伝搬時間の差異
に起因する。クロック分配回路の場合には、IC毎の伝
搬時間の差異はシステム全体に分配されたクロックにス
キューを生み出すであろうから、特に問題である。The first cause of skew in a data processing system is caused by a difference in propagation time between integrated circuit chips (hereinafter abbreviated as IC) due to a variation in a manufacturing process. In the case of clock distribution circuits, differences in propagation times between ICs are particularly problematic because they will create skew in clocks distributed throughout the system.
【0004】このスキュー問題の1つの解決策として
は、IC製造工程を改良することにより、より均一なI
Cを製造し、その結果IC毎のばらつきをより小さくす
ることである。しかしながら、必要なコストが増加する
ためこの解決策は経済的に非実用的である。[0004] One solution to this skew problem is to improve the IC fabrication process to provide a more uniform I skew.
C is manufactured, and as a result, variation between ICs is reduced. However, this solution is economically impractical due to the increased cost required.
【0005】データ処理システムにおけるスキューの第
2の原因は、IC間を接続するクロック分配経路の不均
一性によって生じる伝搬時間の差異に起因する。ICを
多数使用する大規模な同期式デジタルデータ処理システ
ムにおけるクロック分配回路の場合には、システム全体
のクロック分配経路が多数になるであろうから、特に問
題である。A second cause of skew in a data processing system is caused by a difference in propagation time caused by non-uniformity of a clock distribution path connecting ICs. Clock distribution circuits in large scale synchronous digital data processing systems using a large number of ICs are particularly problematic as the number of clock distribution paths for the entire system will be large.
【0006】このスキュー問題の1つの解決策として
は、各ICに対するクロック分配経路を1:1接続にす
ることを基本として、樹状に階層化された構成のクロッ
ク分配回路を用い、その結果としてより均一なクロック
分配経路に設計するというものがある。しかしながら、
そのハードウェア量は極めて大きくなり、必要なコスト
が増加するためこの解決策は経済的に非実用的である。
さらにハードウェア量の増加はその特性ばらつきによる
スキューの増加をも招くことにもなり、あまり効果的で
はない。ここで、クロック分配経路を1:n(複数個)
接続とすればハードウェア量を小さく抑えられる。しか
し、接続順序による信号の伝搬遅延時間差や各負荷IC
端子間での伝搬信号波の多重反射によるノイズの影響に
よりスキューが大きくなる。One solution to the skew problem is to use a clock distribution circuit having a tree-like configuration based on a 1: 1 connection of clock distribution paths to each IC. In some cases, a more uniform clock distribution path is designed. However,
This solution is economically impractical because its hardware volume becomes very large and the required costs increase.
Further, an increase in the amount of hardware also causes an increase in skew due to characteristic variations, and is not very effective. Here, the clock distribution path is 1: n (plural)
The connection reduces the amount of hardware. However, the signal propagation delay time difference depending on the connection order and the load IC
The skew increases due to the influence of noise due to multiple reflection of a signal wave propagated between terminals.
【0007】これらのスキューを最小化するために用い
られるもう1つの解決策は、たとえば1944年5月8
日に発行された、エス・エイ・タグー(S.A.Tag
ue)その他の発明者による米国特許第4,447,8
70号「データ処理システムにおいて基本クロックタイ
ミングをセットするための装置」に開示されている。こ
の特許公報では、クロック分配システムの手動(あるい
はオペレータ制御の)調整が提供されている。しかし、
この解決策は、手動あるいはオペレータ制御の調整を提
供せねばならない不都合の他に、必要とされる労力およ
び、または装備が増加するために不経済である。さら
に、そのような初期にスキュー調整では、温度変動とい
った後程生じる要因に起因するスキューを補償すること
はできない。[0007] Another solution used to minimize these skews is, for example, May 8, 1944.
SA Tag issued on the day
ue) U.S. Pat. No. 4,447,8 by other inventors
No. 70, "Apparatus for setting basic clock timing in a data processing system". In this patent publication, manual (or operator controlled) adjustment of the clock distribution system is provided. But,
This solution is uneconomic due to the increased labor and / or equipment required, in addition to the disadvantage that manual or operator controlled adjustments must be provided. Furthermore, such initial skew adjustment cannot compensate for skew due to factors that occur later, such as temperature fluctuations.
【0008】[0008]
【発明が解決しようとする課題】上述の従来のクロック
分配システムを、大規模の同期式デジタルデータ処理シ
ステムに採用する場合には、クロック信号のスキューが
極めて大きくなり、システムの性能低下を招くか実用に
不向きであった。また、従来のスキュー低減を目的とし
たクロック分配システムも、大規模の同期式デジタルデ
ータ処理システムに採用する場合には、経済的に不利益
な割に効果の乏しいものであった。When the above-mentioned conventional clock distribution system is employed in a large-scale synchronous digital data processing system, the skew of the clock signal becomes extremely large, and the performance of the system deteriorates. It was not suitable for practical use. In addition, the conventional clock distribution system for the purpose of skew reduction is economically disadvantageous but ineffective when employed in a large-scale synchronous digital data processing system.
【0009】本発明の目的は、クロックスキューを減少
させるようにしたクロック分配システムを提供すること
にある。It is an object of the present invention to provide a clock distribution system that reduces clock skew.
【0010】本発明の他の目的は、ハードウェア量を減
少するようにしたクロック分配システムを提供すること
にある。Another object of the present invention is to provide a clock distribution system capable of reducing the amount of hardware.
【0011】本発明の他の目的は、大規模な同期式デジ
タルデータ処理システムの性能を向上するようにしたク
ロック分配システムを提供することにある。Another object of the present invention is to provide a clock distribution system for improving the performance of a large-scale synchronous digital data processing system.
【0012】[0012]
【課題を解決するための手段】本発明の第1のクロック
分配システムは、分配クロック信号の初期振幅波形が回
路入力端に達してから伝送線路の送端とは逆の最遠端に
達して反射し、該回路入力端に戻るまでの時差を検出す
る検出回路と、遅延分配クロック信号の初期振幅波形が
前記回路入力端に達してから前記検出回路で検出された
時差の半分だけ遅れた内部クロック信号を発生する内部
クロック信号発生回路とを含む。According to the first clock distribution system of the present invention, the initial amplitude waveform of the distributed clock signal reaches the circuit input terminal and then reaches the farthest end opposite to the transmission end of the transmission line. A detection circuit for detecting a time difference before the light is reflected and returned to the circuit input terminal; and an internal circuit which is delayed by half the time difference detected by the detection circuit after the initial amplitude waveform of the delay distribution clock signal reaches the circuit input terminal. An internal clock signal generating circuit for generating a clock signal.
【0013】本発明の第2のクロック分配システムは、
基本クロック信号を第1のクロック駆動回路と送端で直
列終端された第1の伝送線路とを経由して複数個の回路
群の各々に分配クロック信号として分配する第1のクロ
ック分配回路と、前記基本クロック信号を一定時間だけ
遅延させた遅延クロック信号を第2のクロック駆動回路
と送端で直列終端された第2の伝送線路とを経由して前
記の複数個の回路群の各々に遅延分配クロック信号とし
て分配するように構成された第2のクロック分配回路と
を備え、前記複数の回路群のそれぞれは、前記分配クロ
ック信号の初期振幅波形が該回路群のそれぞれの回路の
入力端に達した時刻から該分配クロック信号の初期振幅
波形が前記第1の伝送線路の送端とは逆の最遠端に対す
ることにより反射して該回路群のそれぞれの回路の入力
端に戻るまでの時差を検出し前記遅延分配クロック信号
の初期振幅波形が該回路群入力端に達した時刻を基点と
して前記時差の半分だけ遅れた内部クロック信号を発生
する内部クロック発生手段を内蔵するこを特徴として構
成される。A second clock distribution system according to the present invention comprises:
A first clock distribution circuit that distributes a basic clock signal to each of a plurality of circuit groups as a distribution clock signal via a first clock driving circuit and a first transmission line serially terminated at a sending end; A delayed clock signal obtained by delaying the basic clock signal by a predetermined time is delayed to each of the plurality of circuit groups via a second clock driving circuit and a second transmission line serially terminated at a transmitting end. A second clock distribution circuit configured to distribute as a distributed clock signal, wherein each of the plurality of circuit groups has an initial amplitude waveform of the distributed clock signal at an input terminal of each circuit of the circuit group. From the time of arrival to the time when the initial amplitude waveform of the distributed clock signal is reflected by the farthest end opposite to the sending end of the first transmission line and returns to the input end of each circuit of the circuit group. And an internal clock generating means for generating an internal clock signal delayed by half the time difference from the time when the initial amplitude waveform of the delay distribution clock signal reaches the input terminal of the circuit group. Is done.
【0014】本発明の第3のクロック分配システムは、
前記第1のクロック分配システムにおいて、前記複数の
回路群のそれぞれは、前記時差を検出する時差検出回路
と、この時差検出回路で検出された前記時差の半分だけ
遅れた前記内部クロック信号を発生する内部クロック信
号発生回路とを内蔵したことを特徴とする。A third clock distribution system according to the present invention comprises:
In the first clock distribution system, each of the plurality of circuit groups generates a time difference detection circuit for detecting the time difference and the internal clock signal delayed by half the time difference detected by the time difference detection circuit. And an internal clock signal generation circuit.
【0015】本発明の第4のクロック分配システムは、
前記第1のクロック分配システムにおいて、前記遅延分
配クロック信号の代りに分配クロック信号そのものを用
いることにより第2のクロック分配回路を用いずに各回
路における各内部クロック信号が基本クロック信号に対
して一定の位相差だけ遅れて同期することを特徴とす
る。A fourth clock distribution system according to the present invention comprises:
In the first clock distribution system, each internal clock signal in each circuit is constant with respect to the basic clock signal without using the second clock distribution circuit by using the distribution clock signal itself instead of the delay distribution clock signal. Is synchronized with a delay of the phase difference of
【0016】[0016]
【実施例】次に本発明の実施例について図面を参照して
詳細に説明する。はじめに、本発明の第1のクロック分
配システムについて、図1、図2および図3を参照して
説明する。図1を参照すると、本発明の第1の実施例に
おける第1のクロック分配回路1は、第1のクロック駆
動回路11と第1の終端抵抗13とこの第1の終端抵抗
13で送端終端された第1の伝送線路12とで構成さ
れ、基本クロック信号K0 を複数(n≧2)個のIC3
の各々に、順次、分配クロック信号KM として分配す
る。この実施例ではn=5として以下説明する。遅延手
段4は、前記基本クロック信号K0 を時間td だけ遅ら
せて遅延クロック信号KD として出力する。例えば遅延
線やフリップフロップが縦層接続された遅延回路のよう
な回路が望ましい。第2のクロック分配回路2は、第2
のクロック駆動回路21と第2の終端抵抗23で送端終
端された第2の伝送線路22とで構成され、前記遅延ク
ロック信号KD を前記n(=5)個のIC3の各々に、
前記分配クロック信号KM の分配と同じ順序で、遅延分
配クロック信号KDMとして分配する。ここで、前記第1
のクロック分配回路1と前記第2のクロック分配回路2
とは、理想的には全く同一、実用的にもほぼ同一とみな
せるように構成されており、各々送端終端されたクロッ
ク分配回路であることが特徴となっている。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. First, a first clock distribution system according to the present invention will be described with reference to FIG. 1, FIG. 2 and FIG. Referring to FIG. 1, a first clock distribution circuit 1 according to a first embodiment of the present invention includes a first clock driving circuit 11, a first terminating resistor 13, and a transmitting end terminating at the first terminating resistor 13. And a first transmission line 12 for transmitting a basic clock signal K 0 to a plurality of (n ≧ 2) IC3s.
Each of sequentially distributed as distribution clock signal K M. In this embodiment, description will be made below with n = 5. The delay means 4 delays the basic clock signal K 0 by a time t d and outputs the delayed clock signal K D. For example, a circuit such as a delay circuit in which delay lines and flip-flops are vertically connected is desirable. The second clock distribution circuit 2
Is composed of a clock driver circuit 21 and the second transmission line 22 which is sending-end terminated with a second termination resistor 23, the delayed clock signal K D to each of the n (= 5) pieces of IC3,
Wherein in the same order as the distribution of the distributed clock signal K M, distributed as delayed distribution clock signal K DM. Here, the first
Clock distribution circuit 1 and the second clock distribution circuit 2
Are ideally exactly the same and practically almost the same, and are characterized in that they are clock distribution circuits terminated at the transmission ends.
【0017】ここで、第1のクロック分配回路1に基本
クロック信号K0 が入力されてから、それが分配クロッ
ク信号KM の初期振幅波形として、ある1つのIC3の
入力端に達するまでの時間をtp とする。さらに、該分
配クロック信号KM の初期振幅波形が該IC3の入力端
に達してから、第1の伝送線路12の送端とは逆である
最遠端に達することにより反射して該IC3の入力端に
戻るまでの往復時間をdt とする。前述したように第2
のクロック分配回路2は第1のクロック分配回路1と理
想的には全く同一に、実用的にはほぼ同一とみなせるよ
うに構成されているため、第2のクロック分配回路2に
遅延クロック信号KD が入力されてから、遅延分配クロ
ック信号KD が遅延分配クロック信号KDMの初期振幅波
形として、該IC3の入力端に達するまでの時間はtp
とほぼ等しい。さらに、該遅延分配クロック信号KDMの
初期振幅波形が該IC3の入力端に達してから、第2の
伝送線路22の送端とは逆である最遠端に達することに
より反射して該IC3の入力端に戻るまでの往復時間も
dt とほぼ等しい。[0017] Here, the time from the first clock distribution circuit 1 is the basic clock signal K 0 is input, until it as the initial amplitude waveform of the distribution clock signal K M, reaches the input end of a certain one of IC3 a and t p. Furthermore, the initial amplitude waveform of the distribution clock signal K M from reaching the input end of the IC3, of the IC3 is reflected by the transmission terminal of the first transmission line 12 reaches the farthest end that is opposite The round trip time before returning to the input end is dt . As mentioned above,
The clock distribution circuit 2 is ideally and exactly the same as the first clock distribution circuit 1 and practically regarded as substantially the same. D since the input, the initial amplitude waveform of the delayed distribution clock signal K D of delayed distribution clock signal K DM, the time to reach the input end of the IC3 t p
Is almost equal to Furthermore, the initial amplitude waveform of the delay distribution clock signal K DM from reaching the input end of the IC3, and the sending end of the second transmission line 22 is reflected by reaching the farthest end is opposite IC3 Is also substantially equal to dt .
【0018】加えて、前記第1の伝送線路12上および
前記第2の伝送線路22上を信号波形が伝搬する速度
は、どの部分でも理想的には一定である。実用的にもほ
ぼ一定とみなせる。このため、各IC3における時間
(tp +dt /2)は、全て、前記第1のクロック分配
回路1に信号が入力されてから第1の伝送線路12の最
遠端に信号が達するまでの時間、もしくは、前記第2の
クロック分配回路2に信号が入力されてから第2の伝送
線路22の最遠端に信号が達するまでの時間にほぼ等し
く、各IC3の位置によらずにほぼ一定となる。In addition, the speed at which the signal waveform propagates on the first transmission line 12 and the second transmission line 22 is ideally constant in any portion. It can be considered practically almost constant. Therefore, the time (t p + d t / 2) in each IC 3 is all from the time when the signal is input to the first clock distribution circuit 1 until the time when the signal reaches the farthest end of the first transmission line 12. The time is almost equal to the time from when the signal is input to the second clock distribution circuit 2 to when the signal reaches the farthest end of the second transmission line 22, and is substantially constant regardless of the position of each IC 3. Becomes
【0019】図1に示された各IC3は、前記第1のク
ロック分配回路1によって分配される分配クロック信号
KM の初期振幅波形が該IC3の入力端に達した時刻か
ら、該分配クロック信号KM の初期振幅波形が前記第1
の伝送線路12の送端とは逆である最遠端に達すること
により反射して該IC3の入力端に戻るまでの時差dt
を検出し、前記第2のクロック分配回路2によって分配
される遅延分配クロック信号KDMの初期振幅波形が該I
C3の入力端に達した時刻を基点として前記時差dt の
半分(dt /2)だけ遅れた内部クロック信号KI を発
生する内部クロック発生手段を内蔵する。すなわち、該
内部クロック信号KI は前記基本クロック信号K0 に対
してほぼ位相差(td +tp +dt /2)だけ遅れて発
生される。[0019] Each IC3 shown in FIG. 1, from the time the initial amplitude waveform of the distribution clock signal K M to be dispensed by the first clock distribution circuit 1 reaches the input end of the IC3, the distribution clock signal the initial amplitude waveform of the K M first
The time difference d t from when the light reaches the farthest end, which is opposite to the sending end of the transmission line 12, is reflected and returns to the input end of the IC 3.
And the initial amplitude waveform of the delay distribution clock signal KDM distributed by the second clock distribution circuit 2 is
Incorporating an internal clock generating means for generating an internal clock signal K I only delayed half the difference d t the time it reaches the input terminal as a base point (d t / 2) of C3. That is, the internal clock signal K I is generated with a delay of substantially the phase difference (t d + t p + d t / 2) with respect to the basic clock signal K 0 .
【0020】ここで、前述の各IC3における時間(t
p +dt /2)は、全て、各IC3の位置によらずにほ
ぼ一定となるため、前記各IC3内で発生される各内部
クロック信号KI は、全て、前記基本クロック信号K0
に対してほぼ一定の位相差(td +tp +dt /2)だ
け遅れて同期する。Here, the time (t) in each of the ICs 3 is described.
p + d t / 2) are substantially constant irrespective of the position of each IC 3, so that each of the internal clock signals K I generated in each of the ICs 3 becomes the basic clock signal K 0.
With a delay of a substantially constant phase difference (t d + t p + d t / 2).
【0021】次に、本発明の第1の実施例での各IC3
に内蔵される前記内部クロック発生手段の一例を以下図
を用いて詳細に説明する。Next, each IC 3 in the first embodiment of the present invention will be described.
An example of the internal clock generating means incorporated in the device will be described below in detail with reference to the drawings.
【0022】図2を参照すると、エッジ検出回路311
は、図1に示された第1のクロック分配回路1により分
配される分配クロック信号KM の最初の立ち上がりエッ
ジをロー(Low)レベル基準信号VRLと比較して検出
する。エッジ検出回路312は、分配クロック信号KM
の最初の立ち上がりエッジが第1のクロック分配回路1
を構成する第1の伝送線路12の送端とは逆である最遠
端に達することにより反射して戻ってきた時に再度立ち
上がるエッジをハイ(High)レベル基準信号VRHと
比較して検出する。時差検出回路32は、エッジ検出回
路311および312の各々の出力信号を受けてその時
差dt を検出し、該時差の半分(dt /2)を指示する
時差信号SD を出力する。エッジ検出回路313は、第
2のクロック分配回路2によって分配される遅延分配ク
ロック信号KDMの最初の立ち上がりエッジをロー(Lo
w)レベル基準信号VRLと比較して検出する。可変遅延
手段331は、エッジ検出回路313の出力信号を時差
信号SD に従って時差の半分(dt /2)だけ遅らせて
セット信号として出力する。エッジ検出回路314は、
第2のクロック分配回路2により分配される遅延分配ク
ロック信号KDMの最初の立ち下がりエッジをハイ(Hi
gh)レベル基準信号VRHと比較して検出する。可変遅
延手段332は、エッジ検出回路314の出力信号を時
差信号SD に従って前記時差の半分(dt /2)だけ遅
らせてリセット信号として出力する。可変遅延手段33
1および332は、可変遅延線または可変遅延回路で構
成されるのが望ましい。フリップフロップ回路34は、
前記セット信号およびリセット信号の各々が入力されて
セット動作およびリセット動作のそれぞれを行うことに
より内部クロック信号KI を発生する。以上の動作によ
り、該内部クロック信号KI は、遅延分配クロック信号
KDMの初期振幅波形が該IC3の入力端に達した時刻を
基点として前記時差dt の半分(dt /2)だけ遅れて
発生される。Referring to FIG. 2, the edge detection circuit 311
Is detectable compared to the first clock first row a rising edge of the distribution circuit distributing the clock signal K M to be dispensed by 1 (Low) level reference signal V RL shown in FIG. The edge detection circuit 312 outputs the distribution clock signal K M
First rising edge of the first clock distribution circuit 1
Is detected by comparing with the high level reference signal V RH when the signal reaches the farthest end, which is opposite to the sending end of the first transmission line 12, and rises again when reflected and returned. . Time difference detection circuit 32 detects the time difference d t receives the respective output signals of the edge detection circuits 311 and 312, and outputs the time difference signal S D to instruct half of said time difference (d t / 2). The edge detection circuit 313 sets the first rising edge of the delay distribution clock signal KDM distributed by the second clock distribution circuit 2 to low (Lo).
w) Detection is performed by comparing with the level reference signal VRL . The variable delay means 331 delays the output signal of the edge detection circuit 313 by half the time difference (d t / 2) according to the time difference signal SD and outputs it as a set signal. The edge detection circuit 314
The first falling edge of the delay distribution clock signal KDM distributed by the second clock distribution circuit 2 is set to high (Hi).
gh) Detected by comparing with the level reference signal V RH . The variable delay means 332 delays the output signal of the edge detection circuit 314 by half the time difference ( dt / 2) according to the time difference signal SD and outputs the signal as a reset signal. Variable delay means 33
It is desirable that 1 and 332 be constituted by a variable delay line or a variable delay circuit. The flip-flop circuit 34
Each of the set signal and the reset signal is input to perform a set operation and a reset operation, thereby generating an internal clock signal K I. With the above operation, the internal clock signal K I, the time difference d t half the time the initial amplitude waveform of the delayed distribution clock signal K DM reaches the input end of the IC3 as a base point (d t / 2) delayed Generated.
【0023】次に、本発明の第1の実施例の動作を図面
を参照して詳細に説明する。Next, the operation of the first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
【0024】図3を参照すると、K0 は基本クロック信
号の電圧波形を示し、KM およびKDMはある1つのIC
3の入力端子における分配クロック信号および遅延分配
クロック信号の電圧波形を示し、KI は該IC3内で発
生される内部クロック信号の電圧波形を示している。Referring to FIG. 3, K 0 denotes the voltage waveform of the basic clock signal, the one with the K M and K DM IC
At third input terminal shows the voltage waveform of the distribution clock signal and the delayed distribution clock signal, K I denotes the voltage waveform of the internal clock signal generated in the said IC3.
【0025】図1および図3を参照すると、分配クロッ
ク信号KM は基本クロック信号K0を元にして第1のク
ロック分配回路1を経由して分配される。ここで、該ク
ロック分配回路1は送端終端されているために、ある1
つのIC3の入力端においては、基本クロック信号K0
の変化から時間tp 後に到達する分配クロック信号KM
の最初の振幅、すなわち、初期振幅は最大振幅の約1/
2となる。さらに時間dt 後に第1の伝送線路12の送
端とは逆である最遠端からの反射波が到達することで分
配クロック信号KM は最大振幅にまで変化する。該第1
の伝送線路12の送端に達した反射波は、終端の効果に
より、再度反射することはない。Referring to FIGS. 1 and 3, the distributed clock signal K M are distributed via the first clock distribution circuit 1 based on the basic clock signal K 0. Here, since the clock distribution circuit 1 is terminated at the sending end, a certain 1
At the input terminals of the three ICs 3, the basic clock signal K 0
Distribution clock signal K M arriving from changing after a time t p
, The initial amplitude is about 1 / max of the maximum amplitude
It becomes 2. Distribution clock signal K M by reflected wave arrives from the farthest end to the transmitting end of the first transmission line 12 is opposite yet after a time d t varies from the maximum amplitude. The first
The reflected wave reaching the sending end of the transmission line 12 does not reflect again due to the effect of the termination.
【0026】遅延分配クロック信号KDMは基本クロック
信号K0 を元にして遅延手段4を介して時間td だけ遅
らせて前記第1のクロック分配回路1とほぼ同一の構成
である第2のクロック分配回路2を経由して前記分配ク
ロック信号KM と同様に分配される。したがって、前記
同様に、ある1つのIC3の入力端においては、基本ク
ロック信号K0 の変化から時間(td +tp )後に到達
する遅延分配クロック信号KDMの最初の振幅、すなわ
ち、初期振幅は最大振幅の約1/2となり、さらに時間
dt 後に第2の伝送線路22の送端とは逆である最遠端
からの反射波が到達することで遅延分配クロック信号K
DMは最大振幅にまで変化する。第2の伝送線路22の送
端に達した反射波は、終端の効果により、再度反射する
ことはない。The delay distribution clock signal K DM basic clock signal a second clock distribution is substantially the same structure only the clock distribution circuit 1 of the first delayed time t d through the delay means 4 K0 based on It is distributed in the same manner as in the distribution clock signal K M via the circuit 2. Therefore, as described above, at the input terminal of one IC3, the initial amplitude of the delayed distributed clock signal KDM , which arrives after a time (t d + t p ) from the change of the basic clock signal K 0 , that is, the initial amplitude, is When the reflected wave from the farthest end, which is opposite to the sending end of the second transmission line 22, arrives after about dt of the maximum amplitude and after a time dt , the delay distribution clock signal K
DM varies up to the maximum amplitude. The reflected wave reaching the sending end of the second transmission line 22 does not reflect again due to the effect of the termination.
【0027】次に、図2に示された内部クロック発生手
段の一例の動作を図面を参照して詳細に説明する。Next, the operation of one example of the internal clock generating means shown in FIG. 2 will be described in detail with reference to the drawings.
【0028】図2および図3を参照すると、各IC3に
おいて、まず、基本クロック信号K0 の立ち上がり時刻
から時間tp だけ遅れて最大振幅の1/2の初期振幅だ
け立ち上がる分配クロック信号KM のエッジをロー(L
ow)レベル基準信号VRLとエッジ検出回路311で比
較して検出する。このエッジ検出回路311の検出から
時間dt 後には、再度最大振幅まで立ち上がる分配クロ
ック信号KM のエッジをハイ(High)レベル基準信
号VRHとエッジ検出回路312で比較して検出する。こ
れらの両エッジの検出動作により前記時差dt を検出す
ることができる。次に、基本クロック信号K0 の立ち上
がり時刻から時間(td +tp )だけ遅れて最大振幅の
1/2である初期振幅だけ立ち上がる遅延分配クロック
信号KDMのエッジをロー(Low)レベル基準信号VRL
とエッジ検出回路313で比較して検出する。その時刻
から検出済みの前記時差dt の半分(dt /2)だけ遅
らせた内部クロック信号KI の立ち上がりエッジを発生
させる。一方、基本クロック信号K0 の立ち下がり時刻
から時間(td +tp )だけ遅れて最大振幅1/2初期
振幅だけ立ち下がる遅延分配クロック信号KDMのエッジ
をハイ(High)レベル基準信号VRHとエッジ検出回
路314で比較して検出し、その時刻から検出済みの前
記時差dt の半分(dt /2)だけ遅らせた内部クロッ
ク信号KI の立ち下がりエッジを発生させる。Referring to FIGS. 2 and 3, in each IC3, first, the distribution clock signal K M which rises only the initial amplitude of the half of the maximum amplitude with a delay of time t p from the rise time of the basic clock signal K 0 Edge is low (L
ow) is detected by comparing the level reference signal V RL and the edge detection circuit 311. This edge is after the time from the detection d t of the detection circuit 311 detects by comparing the edge of the distribution clock signal K M which rises up to the maximum amplitude again at a high (High) level reference signal V RH and the edge detection circuit 312. The time difference dt can be detected by the operation of detecting these two edges. Next, the basic clock signal K time from the rise time of 0 (t d + t p) delayed low the edge of the delay distribution clock signal K DM which rises only initial amplitude which is half of the maximum amplitude (Low) level reference signal V RL
And an edge detection circuit 313 to detect them. Half of the time difference d t already detected from the time (d t / 2) to generate a rising edge of the internal clock signal K I which is delayed only. On the other hand, the edge of the delayed distributed clock signal KDM , which falls by the maximum amplitude 初期 the initial amplitude with a delay of time (t d + t p ) from the fall time of the basic clock signal K 0 , is set to the high (High) level reference signal V RH. And the edge detection circuit 314 detects the falling edge, and generates a falling edge of the internal clock signal K I which is delayed from that time by half ( dt / 2) of the detected time difference dt .
【0029】以上説明したように動作することにより、
各IC3内で発生される内部クロック信号KI の各々
は、すべて、基本クロック信号K0 に対して一定の位相
差(td +tp +dt /2)だけ遅れた信号となる。By operating as described above,
Each of the internal clock signals K I generated in each IC 3 is a signal delayed by a fixed phase difference (t d + t p + d t / 2) with respect to the basic clock signal K 0 .
【0030】図1および図3を参照すると、本発明の第
1の実施例である第1のクロック分配回路1において、
遅延手段4による遅延時間td を各IC3で検出されう
る時差dt の最大値よりも十分に大きく設計することに
より、基本クロック信号K0が変化し始めた最初から、
内部クロック信号KI の基本クロック信号K0 に対する
一定の位相差(tp +dt /2)の遅れが保証される。Referring to FIGS. 1 and 3, in a first clock distribution circuit 1 according to a first embodiment of the present invention,
By designing the delay time t d by the delay means 4 to be sufficiently larger than the maximum value of the time difference d t that can be detected by each IC 3, from the beginning when the basic clock signal K 0 starts to change,
A delay of a fixed phase difference (t p + d t / 2) of the internal clock signal K I with respect to the basic clock signal K 0 is guaranteed.
【0031】次に、本発明の第2のクロック分配システ
ムについて、図4、図5および図6を参照して詳細に説
明する。Next, a second clock distribution system according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 4, 5 and 6.
【0032】図4、図5および図6で示される本発明の
第2のクロック分配システムの一実施例である本発明の
第2の実施例は、図1、図2および図3で示された本発
明の第1の実施例を基にして、遅延分配クロック信号K
DMの代りに分配クロック信号KM 自身を用いて、すなわ
ち、td =0として、時間td の遅延手段4と第2のク
ロック分配回路2を用いることなく簡略化されて構成さ
れることを特徴とする。A second embodiment of the present invention, which is one embodiment of the second clock distribution system of the present invention shown in FIGS. 4, 5 and 6, is shown in FIGS. 1, 2 and 3. Based on the first embodiment of the present invention, the delay distribution clock signal K
It is simplified by using the distributed clock signal K M itself instead of DM , that is, assuming that t d = 0, without using the delay means 4 for the time t d and the second clock distribution circuit 2. Features.
【0033】図4を参照すると、本発明の第2の実施例
における第1のクロック分配回路1は、第1のクロック
駆動回路11と第1の終端抵抗13とこの第1の終端抵
抗13で送端終端された第1の伝送線路12とで構成さ
れ、基本クロック信号K0 をn(n≧2)個のIC3の
各々に、順次、分配クロック信号KM として分配する。
この第2の実施例ではn=5とした場合の一例を示して
いる。Referring to FIG. 4, a first clock distribution circuit 1 according to a second embodiment of the present invention comprises a first clock driving circuit 11, a first terminating resistor 13, and the first terminating resistor 13. It is composed of a first transmission line 12 that is sending end terminated, the basic clock signal K 0 to each of the n (n ≧ 2) pieces of IC3, sequentially distributed as distribution clock signal K M.
The second embodiment shows an example where n = 5.
【0034】ここで、第1のクロック分配回路1に基本
クロック信号K0 が入力されてから、それが分配クロッ
ク信号KM の初期振幅波形として、ある1つのIC3の
入力端に達するまでの時間をtp とする。さらに、該分
配クロック信号KM の初期振幅波形が該IC3の入力端
に達してから、第1の伝送線路12の送端とは逆である
最遠端に達することにより反射して該IC3の入力端に
戻るまでの往復時間をdt とする。[0034] Here, the time from the first clock distribution circuit 1 is the basic clock signal K 0 is input, until it as the initial amplitude waveform of the distribution clock signal K M, reaches the input end of a certain one of IC3 a and t p. Furthermore, the initial amplitude waveform of the distribution clock signal K M from reaching the input end of the IC3, of the IC3 is reflected by the transmission terminal of the first transmission line 12 reaches the farthest end that is opposite The round trip time before returning to the input end is dt .
【0035】前記第1の伝送線路12上を信号波形が伝
搬する速度は、どの部分でも理想的には一定である。実
用的にもほぼ一定とみなせるため、各IC3における時
間(tp +dt /2)は、すべて、前記第1のクロック
分配回路1に信号が入力されてから第1の伝送線路12
の最遠端に信号が達するまでの時間にほぼ等しく、各I
C3の位置によらずにほぼ一定となる。The speed at which the signal waveform propagates on the first transmission line 12 is ideally constant in any portion. Since it can be considered practically almost constant, the time (t p + d t / 2) in each of the ICs 3 is completely equal to the first transmission line 12 after the signal is input to the first clock distribution circuit 1.
About the time it takes for the signal to reach the farthest end of
It is almost constant irrespective of the position of C3.
【0036】図4に示された各IC3は、前記第1のク
ロック分配回路1によって分配される分配クロック信号
KM の初期振幅波形が該IC3の入力端に達した時刻か
ら、該分配クロック信号KM の初期振幅波形が前記第1
の伝送線路12の送端とは逆である最遠端に達すること
により反射して該IC3の入力端に戻るまでの時差dt
を検出し、前記分配クロック信号KM の初期振幅波形が
該IC3の入力端に達した時刻を基点として前記時差d
t のは半分(dt /2)だけ遅れた内部クロック信号K
I を発生する内部クロック発生手段を内蔵する。すなわ
ち、該内部クロック信号KI を基本クロック信号K0 に
対してほぼ位相差(tp +dt /2)だけ遅れて発生さ
れる。[0036] Each IC3 shown in FIG. 4, from the time the initial amplitude waveform of the distribution clock signal K M to be dispensed by the first clock distribution circuit 1 reaches the input end of the IC3, the distribution clock signal the initial amplitude waveform of the K M first
The time difference d t from when the light reaches the farthest end, which is opposite to the sending end of the transmission line 12, is reflected and returns to the input end of the IC 3.
Detects the difference d the time at which the initial amplitude waveform of the distribution clock signal K M reaches the input end of the IC3 as a base point
t is the internal clock signal K delayed by half (d t / 2)
Built-in internal clock generation means for generating I. That is, the internal clock signal K I is generated with a phase difference (t p + d t / 2) substantially behind the basic clock signal K 0 .
【0037】ここで、前述したように各IC3における
時間(tp +dt /2)は、すべて、各IC3の位置に
よらずにほぼ一定となるため、前記各IC3内で発生さ
れる各内部クロック信号KI は、すべて、前記基本クロ
ック信号K0 に対してほぼ一定の位相差(td +dt /
2)だけ遅れて同期する。Here, as described above, since the time (t p + d t / 2) in each IC 3 is almost constant regardless of the position of each IC 3, each internal signal generated in each IC 3 is not changed. clock signal K I are all substantially constant phase difference with respect to the basic clock signal K 0 (t d + d t /
Synchronize with a delay of 2).
【0038】次に、本発明の第2の実施例での各IC3
に内蔵される前記内部クロック発生手段の一例を以下ブ
ロック図を用いて詳細に説明する。Next, each IC3 in the second embodiment of the present invention will be described.
An example of the internal clock generating means incorporated in the CPU will be described below in detail with reference to a block diagram.
【0039】図5を参照すると、エッジ検出回路311
は、図4に示される第1のクロック分配回路1により分
配される分配クロック信号KM の最初の立ち上がりエッ
ジをロー(Low)レベル基準信号VRLと比較して検出
する。エッジ検出回路312は、分配クロック信号KM
の最初の立ち上がりエッジが第1のクロック分配回路1
を構成する第1の伝送線路12の送端とは逆である最遠
端に達することにより反射して戻ってきた時に再度立ち
上がるエッジをハイ(High)レベル基準信号VRHと
比較して検出する。時差検出回路32は、エッジ検出回
路311および312の各々の出力信号を受けてその時
差dt を検出し、該時差の半分(dt /2)を指示する
時差信号SD を出力する。可変遅延手段331は、エッ
ジ検出回路311の出力信号を時差信号SD に従って前
記時差の半分(dt /2)だけ遅らせてセット信号とし
て出力する。エッジ検出回路312はまた、分配クロッ
ク信号KM の最初の立ち下がりエッジをハイ(Hig
h)レベル基準信号VRHと比較して検出し可変遅延手段
332に出力する。この可変遅延手段332は、エッジ
検出回路312からの入力信号を時差信号SD に従って
前記時差の半分(dt/2)だけ遅らせてリセット信号
として出力する。可変遅延手段331および332は、
可変遅延線または可変遅延回路で構成されるのが望まし
い。フリップフロップ回路34は、セット信号およびリ
セット信号の各々が入力されてセット動作およびリセッ
ト動作の各々を行うことにより内部クロック信号KI を
発生する。以上の動作により、該内部クロック信号KI
は、分配クロック信号KM の初期振幅波形が該IC3の
入力端に達した時刻を基点として前記時差dt の半分
(dt /2)だけ遅れて発生される。Referring to FIG. 5, the edge detection circuit 311
Is detectable compared to the first clock first row a rising edge of the distribution circuit distributing the clock signal K M to be dispensed by 1 (Low) level reference signal V RL shown in FIG. The edge detection circuit 312 outputs the distribution clock signal K M
First rising edge of the first clock distribution circuit 1
Is detected by comparing with the high level reference signal V RH when the signal reaches the farthest end, which is opposite to the sending end of the first transmission line 12, and rises again when reflected and returned. . Time difference detection circuit 32 detects the time difference d t receives the respective output signals of the edge detection circuits 311 and 312, and outputs the time difference signal S D to instruct half of said time difference (d t / 2). The variable delay means 331 delays the output signal of the edge detection circuit 311 by half ( dt / 2) of the time difference according to the time difference signal SD and outputs it as a set signal. Edge detection circuit 312 also high the first falling edge of the distributed clock signal K M (Hig
h) Compare with the level reference signal V RH to detect and output to the variable delay means 332. The variable delay unit 332 delays the input signal from the edge detection circuit 312 by half the time difference ( dt / 2) according to the time difference signal SD and outputs the signal as a reset signal. The variable delay means 331 and 332 are
It is desirable to be composed of a variable delay line or a variable delay circuit. The flip-flop circuit 34 receives the set signal and the reset signal and performs the set operation and the reset operation to generate the internal clock signal K I. By the above operation, the internal clock signal K I
An initial amplitude waveform of the distribution clock signal K M is delayed by half of the difference d t as a base point time has been reached to the input terminal of the IC3 (d t / 2).
【0040】次に、本発明の第2の実施例の動作を図面
を参照して詳細に説明する。Next, the operation of the second embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
【0041】図6を参照すると、K0 は基本クロック信
号の電圧波形を示し、KM はある1つのIC3の入力端
子における分配クロック信号の電圧波形を示し、KI は
該IC3内で発生される内部クロック信号の電圧波形を
示している。Referring to FIG. 6, K 0 indicates the voltage waveform of the basic clock signal, K M indicates the voltage waveform of the distributed clock signal at the input terminal of one IC 3, and K I is generated in the IC 3. 3 shows a voltage waveform of an internal clock signal.
【0042】図4および図6を参照すると、分配クロッ
ク信号KM は基本クロック信号K0を元にして第1のク
ロック分配回路1を経由して分配される。ここで、該ク
ロック分配回路1は送端終端されているために、ある1
つのIC3の入力端においては、基本クロック信号K0
の変化から時間tp 後に到達する分配クロック信号KM
の最初の振幅、すなわち、初期振幅は最大振幅の約1/
2となる。さらに時間dt 後に第1の伝送線路12の送
端とは逆である最遠端からの反射波が到達することで分
配クロック信号KM は最大振幅にまで変化する。該第1
の伝送線路12の送端に達した反射波は、終端の効果に
より、再度反射することはない。Referring to FIGS. 4 and 6, the distributed clock signal K M are distributed via the first clock distribution circuit 1 based on the basic clock signal K 0. Here, since the clock distribution circuit 1 is terminated at the sending end, a certain 1
At the input terminals of the three ICs 3, the basic clock signal K 0
Distribution clock signal K M arriving from changing after a time t p
, The initial amplitude is about 1 / max of the maximum amplitude
It becomes 2. Distribution clock signal K M by reflected wave arrives from the farthest end to the transmitting end of the first transmission line 12 is opposite yet after a time d t varies from the maximum amplitude. The first
The reflected wave reaching the sending end of the transmission line 12 does not reflect again due to the effect of the termination.
【0043】次に、図5に示された内部クロック発生手
段の一例の動作を、図面を参照して詳細に説明する。Next, the operation of one example of the internal clock generating means shown in FIG. 5 will be described in detail with reference to the drawings.
【0044】図5および図6を参照すると、各IC3に
おいて、まず、基本クロック信号K0 の立ち上がり時刻
から時間tp だけ遅れて最大振幅の1/2の初期振幅だ
け立ち上がる分配クロック信号KM のエッジをロー(L
ow)レベル基準信号VRLとエッジ検出回路311で比
較して検出する。このエッジ検出回路311の検出から
時間dt 後には、再度最大振幅まで立ち上がるエッジを
ハイ(High)レベル基準信号VRHとエッジ検出回路
312で比較して検出する。これらの両エッジの検出動
作により前記時差dt を検出することができる。次に、
基本クロック信号K0 の立ち下がり時刻から時間tp だ
け遅れて最大振幅の1/2である初期振幅だけ立ち下が
る分配クロック信号KM のエッジをハイ(High)レ
ベル基準信号VRHとエッジ検出回路312で比較して検
出し、その時刻から検出済みの前記時差dt の半分(d
t /2)だけ遅らせた内部クロック信号KI の立ち下が
りエッジを発生させる。一方、次のサイクル基本クロッ
ク信号K0 の立ち上がり時刻から時間tp だけ遅れて最
大振幅の1/2である初期振幅だけ立ち上がる分配クロ
ック信号KM のエッジをロー(Low)レベル基準信号
VRLと比較して検出し、その時刻から検出済みの前記時
差dt の半分(dt /2)だけ遅らせた内部クロックK
I の立ち上がりエッジを発生させる。Referring to FIGS. 5 and 6 , in each IC 3, first, the edge of the distributed clock signal KM which rises by an initial amplitude of の of the maximum amplitude is delayed by a time tp from the rising time of the basic clock signal K0. (L
ow) The level reference signal VRL is compared with the edge detection circuit 311 and detected. After a time dt from the detection of the edge detection circuit 311, the edge which rises again to the maximum amplitude is detected by comparing the high level reference signal VRH with the edge detection circuit 312. The time difference dt can be detected by the operation of detecting these two edges. next,
The edge of the distributed clock signal KM, which is delayed by the time tp from the falling time of the basic clock signal K0 and falls by the initial amplitude which is 1/2 of the maximum amplitude, is compared with the high (High) level reference signal VRH and the edge detection circuit 312. Half of the detected time difference dt (d
A falling edge of the internal clock signal KI delayed by t / 2) is generated. On the other hand, the edge of the distributed clock signal KM which rises by an initial amplitude which is の of the maximum amplitude with a delay of time tp from the rising time of the basic clock signal K0 in the next cycle is detected by comparing with the low level reference signal VRL. And the internal clock K delayed by half (dt / 2) of the detected time difference dt from that time.
Generates a rising edge on I.
【0045】以上説明したように動作することにより、
各IC3内で発生される内部クロック信号KI の各々
は、すべて、基本クロック信号K0 に対して一定の位相
差(tp +dt /2)だけ遅れて信号となる。By operating as described above,
Each of the internal clock signals K I generated in each IC 3 becomes a signal with a certain phase difference (t p + d t / 2) behind the basic clock signal K 0 .
【0046】ただし、基本クロック信号K0 が変化し始
めた最初の立ち上がりエッジに対しては、それ以前には
前記時差のdt の検出が実施されていないため、内部ク
ロック信号KI の基本クロック信号K0 に対する一定の
位相差(tp +dt /2)の遅れは保証されない。However, since the detection of the time difference dt has not been performed before the first rising edge at which the basic clock signal K 0 starts to change, the basic clock of the internal clock signal K I is not detected. A delay of a constant phase difference (t p + d t / 2) with respect to the signal K 0 is not guaranteed.
【0047】さらに、本発明のクロック分配システムの
特徴として、システムが稼働中には、常に、前記時差d
t の検出が実施され、内部クロック信号KI の基本クロ
ック信号K0 に対する一定の位相差を設定し直し続ける
こともできるので、大規模の同期式デジタルデータ処理
システムにおける複数のクロック分配回路群の内の部分
的な温度変動といった、稼働中に生じる要因に起因する
スキューも補償することもできる。Further, as a feature of the clock distribution system of the present invention, the time difference d is always set while the system is operating.
Since the detection of t can be performed and the constant phase difference of the internal clock signal K I with respect to the basic clock signal K 0 can be continuously set, the plurality of clock distribution circuit groups in the large-scale synchronous digital data processing system can be set. Skew due to factors that occur during operation, such as partial temperature fluctuations within, can also be compensated.
【0048】尚、以上では、本発明の特定の説明上好ま
しい実施例を参照して説明してきたが、本発明の真の範
囲および考え方から逸脱することなく、構成、配置およ
び使用において様々な修正が可能であることが理解され
よう。具体的な構成に関して例を述べれば、時差dt の
検出は、上述の実施例では基本クロック信号K0 の立ち
上がりに対応する分配クロック信号KM のエッジを利用
して実施するが、基本クロック信号K0 の立ち下がりに
対応する分配クロック信号KM のエッジを利用して実施
したり、もしくは両方で実施する構成とすることもでき
る。また、上述の実施例ではシステムが稼働中には、常
に、前記時差dt の検出を実施するが、たとえばシステ
ムの稼働開始直後にだけといった特定の時期にだけ実施
する構成としてもよい。さらに、ここに示された発明は
また、クロック信号以外の他のタイプの信号間に生じた
遅延差やスキューを制御あるいはデスキューするために
使用可能であるし、集積回路チップ(IC)以外のたと
えば、筐体、ケージあるいはボードに実装された回路
群、もしくは、集積回路チップ内の構成要素たる回路群
などの他のタイプおよび規模の回路群の間での信号遅延
差やスキューを制御あるいはデスキューするためにも使
用可能である。Although the foregoing has been described with reference to certain preferred embodiments of the invention, various modifications in construction, arrangement and use may be made without departing from the true scope and spirit of the invention. It will be appreciated that is possible. Stated examples with reference to specific configurations, the detection time difference d t is performed utilizing the edge of the distribution clock signal K M which corresponds to the rise of the basic clock signal K 0 in the embodiment described above, the basic clock signal or performed by using the edge of the distribution clock signal K M corresponding to the fall of K 0, or may be configured to implement both. Further, in the above-described embodiment, the detection of the time difference dt is always performed while the system is operating. However, the detection may be performed only at a specific time, for example, immediately after the system starts operating. Further, the invention described herein can also be used to control or deskew delay differences and skews created between other types of signals other than clock signals, and can be used for other than integrated circuit chips (ICs). Control or deskew signal delay differences and skews between circuits of other types and scales, such as circuits mounted on a housing, cage or board, or circuits that are components in an integrated circuit chip It can also be used for:
【0049】したがって、本発明は、添付された請求の
範囲の範囲内にある、考えられうる全ての修正および変
更を包含するものと考えられるべきである。Accordingly, the invention is to be considered as embracing all possible modifications and alterations that fall within the scope of the appended claims.
【0050】[0050]
【発明の効果】本発明のクロック分配システムは、IC
等のような複数個の回路群に対するクロック分配経路を
1:n(複数個)接続としたままで、すなわち比較的小
さなハードウェア量のクロック分配回路でクロック・ス
キューの極めて小さいクロック分配システムを提供する
ことができる。この結果、従来よりも経済的に、かつ、
従来よりも高性能な大規模の同期式デジタルデータ処理
システムを実現することができる。The clock distribution system according to the present invention has an IC
A clock distribution system with a very small clock skew is provided by keeping the clock distribution paths for a plurality of circuit groups such as... can do. As a result, more economically than before, and
A large-scale synchronous digital data processing system with higher performance than before can be realized.
【図1】本発明の第1の実施例を示すクロック分配回路
図である。FIG. 1 is a clock distribution circuit diagram showing a first embodiment of the present invention.
【図2】本発明の第1の実施例での内部クロック発生手
段の一例を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram illustrating an example of an internal clock generating unit according to the first embodiment of the present invention.
【図3】本発明の第1の一実施例の動作を説明するため
のタイミング図である。FIG. 3 is a timing chart for explaining the operation of the first embodiment of the present invention.
【図4】本発明の第2の一実施例を示すクロック分配回
路図である。FIG. 4 is a clock distribution circuit diagram showing a second embodiment of the present invention.
【図5】本発明の第2の実施例での内部クロック発生手
段の一例を示すブロック図である。FIG. 5 is a block diagram showing an example of an internal clock generating means according to a second embodiment of the present invention.
【図6】本発明の第2の実施例の動作を説明するための
タイミング図である。FIG. 6 is a timing chart for explaining the operation of the second embodiment of the present invention.
1 第1のクロック分配回路 2 第2のクロック分配回路 3 集積回路チップ(IC) 4 遅延手段 11 第1のクロック駆動回路 12 第1の伝送線路 13 第1の終端抵抗 21 第2のクロック駆動回路 22 第2の伝送線路 23 第2の終端抵抗 32 時差出回路 34 フリップフロップ回路 311,312,313,314 エッジ検出回路 331,332 可変遅延回路 K0 基本クロック信号 KM 分配クロック信号 KD 遅延クロック信号 KDM 遅延分配クロック信号 KI 内部クロック信号 SD 時差信号 VRH Highレベル基準信号 VRL Lowレベル基準信号 dt 時差 dt /2 時差の半分 td +tp +dt /2 一定の位相差(1) tp +dt /2 一定の位相差(2)DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 1st clock distribution circuit 2 2nd clock distribution circuit 3 Integrated circuit chip (IC) 4 Delay means 11 1st clock drive circuit 12 1st transmission line 13 1st terminal resistor 21 2nd clock drive circuit 22 second transmission line 23 and the second termination resistor 32 the time difference detection circuit 34 of the flip-flop circuit 311, 312, 313, 314 edge detection circuit 331 and 332 variable delay circuit K 0 basic clock signal K M distribution clock signal K D delayed clock Signal KDM Delay distribution clock signal K I Internal clock signal SD Time difference signal V RH High level reference signal V RL Low level reference signal dt Time difference dt / 2 Half time difference t d + t p + d t / 2 Constant phase difference (1) t p + d t / 2 constant phase difference (2)
Claims (4)
入力端に達してから伝送線路の送端とは逆の最遠端に達
して反射し、該回路入力端に戻るまでの時差を検出する
検出回路と、 遅延分配クロック信号の初期振幅波形が前記回路入力端
に達してから前記検出回路で検出された時差の半分だけ
遅れた内部クロック信号発生する内部クロック信号発生
回路とを含むことを特徴とするクロック分配システム。1. A time difference between when an initial amplitude waveform of a distributed clock signal reaches a circuit input terminal, reaches a farthest end opposite to a transmitting end of a transmission line, is reflected, and returns to the circuit input terminal. A detection circuit; and an internal clock signal generation circuit that generates an internal clock signal delayed by half the time difference detected by the detection circuit after the initial amplitude waveform of the delay distribution clock signal reaches the circuit input terminal. And a clock distribution system.
回路と送端で直列終端された第1の伝送線路とを経由し
て複数の回路群のそれぞれに分配クロック信号として分
配する第1のクロック分配回路と、 前記基本クロック信号を一定時間だけ遅延させた遅延ク
ロック信号を第2のクロック駆動回路と送端で直列終端
された第2の伝送線路とを経由して前記複数個の回路群
のそれぞれに遅延分配クロック信号として分配するよう
に構成された第2のクロック分配回路とを備え、 前記回路群のそれぞれは、 前記分配クロック信号の初期振幅波形が該回路群のそれ
ぞれの回路の入力端に達した時刻から該分配クロック信
号の初期振幅波形が前記第1の伝送線路の送端とは逆の
最遠端に達することにより反射して該回路群入力端に戻
るまでの時差を検出し前記遅延分配クロック信号の初期
振幅波形が該回路群のそれぞれの回路の入力端に達した
時刻を基点として前記時差の半分だけ遅れた内部クロッ
ク信号を発生する内部クロック発生手段を内蔵すること
を特徴としたクロック分配システム。2. A first clock for distributing a basic clock signal as a distributed clock signal to each of a plurality of circuit groups via a first clock driving circuit and a first transmission line serially terminated at a sending end. A distribution circuit; and a delay clock signal obtained by delaying the basic clock signal by a predetermined time, via a second clock drive circuit and a second transmission line serially terminated at a sending end of the plurality of circuit groups. A second clock distribution circuit configured to distribute each of the divided clock signals as a delay distribution clock signal, wherein each of the circuit groups has an initial amplitude waveform of the distribution clock signal that is an input terminal of each circuit of the circuit group. The time difference from when the initial amplitude waveform of the distributed clock signal reaches the farthest end, which is opposite to the sending end of the first transmission line, is reflected from the time when the distributed clock signal reaches the circuit group input end. Internal clock generating means for generating an internal clock signal delayed by half the time difference from the time when the initial amplitude waveform of the delayed distributed clock signal reaches the input terminal of each circuit of the circuit group. Characterized clock distribution system.
入力端に達してから伝送線路の送端とは逆の最遠端に達
して反射し、該回路入力端に戻るまでの時差を検出する
検出回路と、 前記分配クロック信号の初期振幅波形が前記回路入力端
に達してから前記検出回路で検出された時差の半分だけ
遅れた内部クロック信号発生する内部クロック信号発生
回路とを含むことを特徴とするクロック分配システム。 3. The circuit according to claim 1, wherein the initial amplitude waveform of the distributed clock signal is
After reaching the input end, reach the farthest end opposite to the sending end of the transmission line
To detect the time difference before returning to the circuit input terminal
A detection circuit, and an initial amplitude waveform of the distributed clock signal is input to the circuit input terminal.
And only half of the time difference detected by the detection circuit
Internal clock signal generation with delayed internal clock signal generation
And a clock distribution system.
回路と送端で直列 終端された第1の伝送線路とを経由し
て複数の回路群のそれぞれに分配クロック信号として分
配する第1のクロック分配回路を備え、 前記回路群のそれぞれは、 前記分配クロック信号の初期振幅波形が該回路群のそれ
ぞれの回路の入力端に達した時刻から該分配クロック信
号の初期振幅波形が前記第1の伝送線路の送端とは逆の
最遠端に達することにより反射して該回路群入力端に戻
るまでの時差を検出し前記分配クロック信号の初期振幅
波形が該回路群のそれぞれの回路の入力端に達した時刻
を基点として前記時差の半分だけ遅れた内部クロック信
号を発生する内部クロック発生手段を内蔵することを特
徴としたクロック分配システム。 4. A basic clock signal is driven by a first clock.
Via the circuit and the first transmission line terminated in series at the sending end
Distributed clock signal to each of multiple circuit groups
A first clock distribution circuit for distributing the clock signal , wherein each of the circuit groups has an initial amplitude waveform of the distributed clock signal corresponding to that of the circuit group.
From the time at which the input terminal of each circuit is reached, the distribution clock signal
The initial amplitude waveform of the signal is opposite to the transmission end of the first transmission line.
When it reaches the farthest end, it reflects and returns to the input end of the circuit group.
The initial amplitude of the distributed clock signal
Time when the waveform reached the input of each circuit in the circuit group
The internal clock signal delayed by half the time difference
Internal clock generation means for generating
Clock distribution system
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7171683A JP2725644B2 (en) | 1995-07-07 | 1995-07-07 | Clock distribution system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7171683A JP2725644B2 (en) | 1995-07-07 | 1995-07-07 | Clock distribution system |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0922319A JPH0922319A (en) | 1997-01-21 |
JP2725644B2 true JP2725644B2 (en) | 1998-03-11 |
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ID=15927767
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP7171683A Expired - Fee Related JP2725644B2 (en) | 1995-07-07 | 1995-07-07 | Clock distribution system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2725644B2 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7017064B2 (en) * | 2001-05-09 | 2006-03-21 | Mosaid Technologies, Inc. | Calculating apparatus having a plurality of stages |
-
1995
- 1995-07-07 JP JP7171683A patent/JP2725644B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0922319A (en) | 1997-01-21 |
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