JP2856570B2 - クロック作成回路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【技術分野】本発明はクロック作成回路に関し、特に２
種類の同期したクロック信号の一方を選択し、これをも
とに基準位相クロックを分周作成するクロック作成回路
に関する。

【０００２】

【従来技術】一般に、ＰＬＬ回路の基準位相信号を作成
する場合においては、２種類の同期したクロック信号を
夫々分周し、その分周したものの一方を基準位相信号と
して送出している。その従来のクロック作成回路につい
て図２を参照して説明する。

【０００３】図において、従来のクロック作成回路は、
入力端子１に入力されるクロック信号100 を分周するカ
ウンタ回路２と、入力端子６に入力されるクロック信号
200を分周するカウンタ回路７と、クロックの選択信号
入力端子１１に入力される選択信号110 に応じてカウン
タ回路２及び７の出力を択一的に送出するクロックセレ
クタ５とを含んで構成されている。

【０００４】カウンタ回路２は、分周出力である基準信
号２０の他に基準信号２０から７０への切換動作時に用
いる参照信号２１を送出する。また、カウンタ回路７
は、分周出力である基準信号７０の他に基準信号７０か
ら２０への切換動作時に用いる参照信号７１を送出す
る。

【０００５】さらに、従来のクロック作成回路は、参照
パルス７１及び論理「０」の信号を入力とするクロック
セレクタ４と、参照パルス２１及び論理「０」の信号を
入力とするクロックセレクタ９とを含んで構成されてい
る。これらクロックセレクタ４及び９は、クロック入力
断時等に入力される入力端子１１への選択信号110 に応
じて切換選択動作を行うセレクタであり、互いに異なる
方の入力を送出するように選択する。すなわち、クロッ
クセレクタ５が基準信号２０側を選択している場合に
は、クロックセレクタ４は論理「０」側、クロックセレ
クタ９は参照信号２１側を夫々選択する。逆に、クロッ
クセレクタ５が基準信号７０側を選択している場合に
は、クロックセレクタ４は参照信号７１側、クロックセ
レクタ９は論理「０」側を夫々選択する。

【０００６】クロックセレクタ９の出力９０は立上り検
出回路８に入力され、出力９０の論理「１」の期間、す
なわち参照信号２１の存在期間におけるクロック信号20
0 の立上りタイミングが検出される。そして、この立上
りタイミングでカウンタ回路７がリセットされ、基準信
号７０が送出されるのである。

【０００７】一方、クロックセレクタ４の出力４０は立
上り検出回路３に入力され、出力４０の論理「１」の期
間、すなわち参照信号７１の存在期間におけるクロック
信号100 の立上りタイミングが検出される。そして、こ
の立上りタイミングでカウンタ回路２がリセットされ、
基準信号２０が送出されるのである。

【０００８】かかる構成とされた従来のクロック作成回
路の動作について図３を用いて説明する。図３は従来の
クロック作成回路の動作を示すタイムチャートである。

【０００９】図において、クロック信号100 が分周され
て基準信号２０及び参照信号２１が作成される。また、
クロック信号200 が分周されて基準信号７０及び参照信
号７１が作成される。

【００１０】ここで、現在基準信号２０が選択されてク
ロックセレクタ５から出力されているものとすると、ク
ロックセレクタ９の出力９０は、参照信号２１となり、
立上り検出回路８に入力される。一方、クロックセレク
タ４の出力４０は、論理「０」となり、立上り検出回路
３に入力される。

【００１１】この基準信号２０が選択されている状態に
おいては、所定周期毎に基準信号２０が有効となり、そ
の変化タイミングで参照信号２１も有効となる。

【００１２】ここで、選択信号が入力されると、クロッ
クセレクタ５の選択条件が変わる。この場合、基準信号
２０から基準信号７０へ同期状態を保ちつつ切換えるた
め、図に示されている参照信号２１の存在期間において
クロック信号200 が立上るタイミングでカウンタ回路７
がリセットされ、基準信号２０から基準信号７０へ切換
わる（）。

【００１３】この切換え動作により、クロックセレクタ
９の出力９０は、論理「０」となり、立上り検出回路８
に入力される。一方、クロックセレクタ４の出力４０
は、参照信号７１となり、立上り検出回路３に入力され
る。以後は、基準信号７０が選択されてクロックセレク
タ５から出力されることになる。

【００１４】再び選択信号が入力されると、クロックセ
レクタ５の選択条件が変わり、もとの選択条件に戻る。
この場合、基準信号７０から基準信号２０へ同期状態を
保ちつつ切換えるため図に示されている参照信号７１の
存在期間においてクロック信号100 が立上るタイミング
でカウンタ回路２がリセットされ、基準信号７０から基
準信号２０へ切換わる（）。

【００１５】この切換え動作により、クロックセレクタ
９の出力９０は、参照信号２１となり、立上り検出回路
８に入力される。一方、クロックセレクタ４の出力４０
は、論理「０」となり立上り検出回路３に入力される。
以後は、基準信号７０が選択されてクロックセレクタ５
から出力されることになる。

【００１６】以下同様に、切換え動作が行われる毎にカ
ウンタ回路２又は７がリセットされ、基準信号が選択さ
れて出力される（、、）。

【００１７】以上のように、選択されている側の参照パ
ルスを相手側、すなわち非選択側に入力しておくことに
より、同期状態を保ちつつ基準信号の相互切換えが行え
るのである。

【００１８】しかし、上述した従来のクロック作成回路
では、基準信号の選択を切換えた時、切換え後のクロッ
ク信号の１タイムスロット幅以下の位相変動が切換え動
作毎に発生してしまう。すなわち、図３に示されている
ように位相変動が累積し、クロック作成回路から出力さ
れる基準信号の位相が徐々にずれてしまうという欠点が
あった。

【００１９】

【発明の目的】本発明は上述した従来の欠点を解決する
ためになされたものであり、その目的は基準信号の切換
えを行っても位相変動が累積することのないクロック作
成回路を提供することである。

【００２０】

【発明の構成】本発明によるクロック作成回路は、第１
のクロック信号をＮ（Ｎは正の整数）分周した第１の基
準信号を作成する第１のカウンタと、第２のクロック信
号をＮ分周した第２の基準信号を作成する第２のカウン
タと、前記第１の基準信号の変化点を中心として前記第
２のクロック信号の１サイクル分と略同一のパルス幅を
有する参照信号を作成する参照信号作成手段と、選択信
号に応じて前記参照信号の存在期間における前記第２の
クロック信号の変化タイミングで前記第１の基準信号か
ら前記第２の基準信号へ切換える切換手段と、前記参照
信号の存在期間における前記第２のクロック信号の変化
タイミングで前記第２のカウンタをリセットする手段と
を含み、この切換手段の出力を作成クロックとして導出
するようにしたことを特徴とする。

【００２１】

【実施例】次に、本発明について図面を参照して説明す
る。

【００２２】図１は本発明によるクロック作成回路の一
実施例による基準信号切換時の動作を示すタイムチャー
トであり、図３と同等の信号は同一信号名及び同一符号
により示されている。図において、本発明の一実施例に
よるクロック作成回路の動作が従来回路のそれと異なる
点は、基準信号２０の変化タイミング（立上り点）を中
心として前後等しい長さの参照信号２１を作成する点で
ある。なお、図１の動作のための構成は図２に示されて
いるブロック図と略同一である。詳細は後述する。

【００２３】図１（ａ）には、基準信号２０がクロック
セレクタ５で選択されている場合が示されている。基準
信号２０が選択されているため、従来回路と同様に、参
照信号２１がクロックセレクタ９の出力９０として非選
択側の立上り検出回路８に入力される。一方、非選択側
の参照信号７１の代りに、クロックセレクタ４は論理
「０」の信号を出力４０として送出する。

【００２４】この図１（ａ）で重要な点は基準信号２０
の変化点を中心として非選択側のクロック信号200 の１
サイクル分と略同一のパルス幅を有する参照信号２１を
作成する点である。この参照信号２１を非選択側の立上
り検出回路８に入力しておけば、選択信号が入力される
と参照信号２１の存在期間におけるクロック信号200の
変化タイミングで基準信号２０から基準信号７０へ同期
状態を保ちつつ切換わる（）。これにより、図１
（ａ）の状態から図１（ｂ）に示されている状態へと変
化する。

【００２５】この図１（ｂ）への変化後は、基準信号７
０がクロックセレクタ５を介して出力されると共に、参
照信号７１がクロックセレクタ４の出力４０として非選
択側の立上り検出回路３に入力される。一方、非選択側
の参照信号２１の代りに、クロックセレクタ９は論理
「０」の信号を出力９０として送出する。

【００２６】この図１（ｂ）の状態においても、基準信
号２０の変化点を中心として参照信号２１が作成されて
いる。

【００２７】この図１（ｂ）の状態において、再び選択
信号が入力されると参照信号７１の存在期間におけるク
ロック信号100 の変化タイミングで基準信号７０から基
準信号２０へ同期状態を保ちつつ切換わる（）。これ
により、再び図１（ｂ）の状態から図１（ａ）に示され
ている状態へと変化する。

【００２８】つまり、参照信号の作成方式が従来と異な
るため、回路の動作は図１（ａ）又は図１（ｂ）のいず
れか一方の状態となるのである。

【００２９】よって、選択状態の切換えがあった場合で
も、端子１０には図１（ａ）又は（ｂ）の状態の基準信
号２０又は基準信号７０が交互に出力されることにな
る。これは、立上り検出回路３及び８の出力位相が、切
換え動作によって変化しない位相関係になったためであ
る。よって、図１（ａ）から（ｂ）の状態となったと
き、切換え動作での端子１０の出力変動分はクロック信
号100 の１サイクル分以下となり、かつ位相変動分の累
積は発生しないのである。

【００３０】次に、図１の動作を実現するための構成に
ついて図４及び図５を参照して説明する。

【００３１】図４（ａ）は、立上り検出回路の内部構成
例を示す回路ブロック図である。図において、立上り検
出回路は２個のＤ型フリップフロップ（以下、ＦＦと略
す）４１及び４２と、アンド回路４３とを含んで構成さ
れている。この図４（ａ）の構成によれば、同図（ｂ）
に示されているように、Ｄ型ＦＦ４１の出力Ｑが論理
「１」になるとアンド回路４３の出力430 が論理「１」
になる（）。また、すぐ次のクロック信号の立上りで
Ｄ型ＦＦ４２の出力Ｑの反転値か論理「０」になるた
め、アンド回路４３の出力430 が論理「０」に戻る
（）。このアンド回路４３の出力430 は各カウンタ回
路へのリセット信号となり、そのリセットタイミングで
上述の基準信号が出力されるのである。

【００３２】一方、図５（ａ）はカウンタ回路の内部構
成例を示す回路ブロック図である。図において、カウン
タ回路は、クロック信号に応じてカウント動作を行う分
周回路５０と、この分周回路５０の出力に応答して基準
信号及び参照信号を送出する信号作成回路５１とを含ん
で構成されている。

【００３３】かかる構成において、分周回路５０は立上
り検出回路の出力を同期ロード入力とした１／Ｎ分周の
フリーラン分周回路である。そして、１／Ｎ毎に分周回
路の位相がサイクリックに出力され、立上り検出回路の
出力が同期ロード入力された時に分周回路の位相をそれ
に合せるようにリセットする。

【００３４】信号作成回路は分周回路の位相信号をデコ
ードし夫々参照信号、基準信号として出力する。

【００３５】ここで、図５（ａ）の動作が示されている
同図（ｂ）を参照すると、クロック信号の入力に応じて
分周回路５０のカウント値は上昇する。そして、参照信
号は常にカウント値「188 」から４クロック分、基準信
号はカウント値「190 」から１クロック分出力するよう
に信号作成回路５１においてカウント値をもとに作成さ
れる。

【００３６】つまり、カウンタ回路内では、カウント値
に基づいて基準信号及び参照信号を作成しているため、
基準信号２０の変化点を中心としてクロック信号200 の
１サイクル分と略同一のパルス幅を有する参照信号を作
成することができるのである。また、参照信号のパルス
幅は相手側クロック信号の１サイクル分と同一か、やや
大きい程度が望ましい。１サイクル分より小さいとその
パルス存在期間で相手側クロックが変化しない場合があ
り、１サイクル分よりはるかに大きいと数クロック分前
に相手側クロックが変化して図３とは逆に時間的に前側
（図３中の右から左）へ位相変動が累積するからであ
る。

【００３７】なお、図５（ｂ）は、Ｎ＝193 の場合で、
立上り検出回路の出力によるリセットを行った状態の動
作例である。分周比Ｎは適当に選べば良い。

【００３８】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、２種類の
クロックより基準信号を作成する時に、非選択側クロッ
ク信号の参照信号を、基準信号を中心として作成するこ
とにより、クロック信号切換え時の位相変動を少なくで
き、また位相変動の累積が発生しなという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例によるクロック作成回路の動作
を示すタイムチャートである。

【図２】本発明の実施例及び従来のクロック作成回路の
構成を示す回路ブロック図である。

【図３】従来のクロック作成回路の動作を示すタイムチ
ャートである。

【図４】本発明の実施例によるクロック作成回路の立上
り検出回路の構成例及びその動作を示す回路ブロック図
及びタイムチャートである。

【図５】本発明の実施例によるクロック作成回路のカウ
ンタ回路の構成例及びその動作を示す回路ブロック図及
びタイムチャートである。

【符号の説明】

２，７ カウンタ回路 ３，８ 立上り検出回路 ４，５，９ クロックセレクタ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H03L 7/00 - 7/14

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１のクロック信号をＮ（Ｎは正の整
   数）分周した第１の基準信号を作成する第１のカウンタ
   と、第２のクロック信号をＮ分周した第２の基準信号を
   作成する第２のカウンタと、前記第１の基準信号の変化
   点を中心として前記第２のクロック信号の１サイクル分
   と略同一のパルス幅を有する参照信号を作成する参照信
   号作成手段と、選択信号に応じて前記参照信号の存在期
   間における前記第２のクロック信号の変化タイミングで
   前記第１の基準信号から前記第２の基準信号へ切換える
   切換手段と、前記参照信号の存在期間における前記第２
   のクロック信号の変化タイミングで前記第２のカウンタ
   をリセットする手段とを含み、この切換手段の出力を作
   成クロックとして導出するようにしたことを特徴とする
   クロック作成回路。