JP2866454B2 - Clock switching circuit - Google Patents

Clock switching circuit

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JP2866454B2
JP2866454B2 JP17817890A JP17817890A JP2866454B2 JP 2866454 B2 JP2866454 B2 JP 2866454B2 JP 17817890 A JP17817890 A JP 17817890A JP 17817890 A JP17817890 A JP 17817890A JP 2866454 B2 JP2866454 B2 JP 2866454B2
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Description

【発明の詳細な説明】 [概要] 2つのクロックを動的に切替えるクロック切替回路に
関し、 一方のクロック源の未接続及び電源オフ時にも他方の
クロック源からのクロックに有効に切替えできることを
目的とし、 クロックパルスの後縁に同期した幅の狭いチョップパ
ルスを生成してクロック切替時に同期化を行なうマスタ
・スレーブFFの多段ラッチで構成された同期化回路の最
終段を除く各段にクロックとして供給し、セレクト信号
を順次ラッチしている状態で最終段のマスタ・スレーブ
FFの入力とスレーブ出力との不一致を監視し、不一致を
検出した際に最終段のマスタ・スレーブFFにチョップパ
ルスを供給してマスタ段のラッチ出力、即ちクロック後
縁に同期したタイミングでクロックを切替えるように構
成する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Summary] A clock switching circuit that dynamically switches between two clocks is provided, which is capable of effectively switching to a clock from the other clock source even when one clock source is not connected and the power is turned off. Generates a narrow chop pulse synchronized with the trailing edge of the clock pulse and synchronizes when switching clocks.Supplied as a clock to each stage except the last stage of the synchronization circuit consisting of multi-stage latches of master / slave FF. And the last stage master / slave
Monitors the mismatch between the input of the FF and the slave output, and when the mismatch is detected, supplies a chop pulse to the last master / slave FF and outputs the clock at the timing synchronized with the latch output of the master stage, that is, the trailing edge of the clock. It is configured to switch.

[産業上の利用分野] 本発明は、2つのクロックを動的に切替えてCPUやメ
モリ等の情報処理回路に供給するクロック切替回路に関
する。
The present invention relates to a clock switching circuit that dynamically switches between two clocks and supplies the clock to an information processing circuit such as a CPU or a memory.

2つのクロックを動的に切替えるクロック切替回路で
は、各クロック毎にマスタ・スレーブFFを多段ラッチ構
成とした同期化回路を設け、切替時には切替側の同期化
回路にセレクト有効信号を順次ラッチさせ、同時に切離
し側の同期化回路を2つに分けて並列的にセレクト無効
信号を順次ラッチさせる。例えば半分のラッチ段動作で
切離し側の最終ラッチ段からセレクト無効信号を出力し
て現在出力しているクロックの出力を停止する。続いて
全てラッチ段の動作で最終ラッチ段から得られたセレク
ト有効信号により切替側のクロック切替え出力を行う。
In a clock switching circuit that dynamically switches between two clocks, a synchronization circuit having a multi-stage latch configuration of a master / slave FF is provided for each clock, and at the time of switching, the synchronization circuit on the switching side sequentially latches a select valid signal. At the same time, the synchronization circuit on the disconnecting side is divided into two and the select invalidation signal is sequentially latched in parallel. For example, the selection invalidation signal is output from the last latch stage on the separation side by half the latch stage operation, and the output of the currently output clock is stopped. Subsequently, the clock switching output on the switching side is performed by the select valid signal obtained from the final latch stage by the operation of all the latch stages.

しかし、一方のクロック源が接続されていなかったり
電源が切られていた場合、信号レベル的にクロック入力
が入りっぱなし状態となり、正常に動作しているクロッ
ク源へのクロック切替動作をが正しくできず、クロック
源の未接続及び電源停止を考慮したクロック切替を可能
とすることが望まれる。
However, if one of the clock sources is not connected or the power is turned off, the clock input remains in the signal level and the clock switching operation to the clock source that is operating normally cannot be performed correctly. In addition, it is desired to enable clock switching in consideration of disconnection of a clock source and power supply stop.

[従来の技術] 第7図は動的に2つのクロックを切替える従来クロッ
ク切替回路を示す。
[Prior Art] FIG. 7 shows a conventional clock switching circuit for dynamically switching between two clocks.

第7図において、10−1,10−2は第1クロックCLK1に
対応して前半ラッチ部と後半ラッチ部に分けられた第1
及び第2の同期化回路である。同期化回路10−1はマス
タFFとスレーブFFで構成されるマスタ・スレーブFF24を
スレーブ出力により5段階に接続し、同期化回路10−2
は同様にマスタ・スレーブFF24を3段階に接続してい
る。同期化回路10−1と10−2はNORゲート26−1を介
して接続されている。
In FIG. 7, reference numerals 10-1 and 10-2 denote first and second latch parts corresponding to the first clock CLK1.
And a second synchronization circuit. The synchronization circuit 10-1 connects a master / slave FF24 composed of a master FF and a slave FF in five stages by means of a slave output.
Also connects the master / slave FF24 in three stages. The synchronization circuits 10-1 and 10-2 are connected via a NOR gate 26-1.

10−3,10−4は第2クロックCLK2に対応して設けられ
た第3及び第4の同期化回路であり、クロックCLK1側と
同じ回路構成をもち、NANDゲート26−2を介して接続さ
れている。
Reference numerals 10-3 and 10-4 denote third and fourth synchronization circuits provided corresponding to the second clock CLK2, which have the same circuit configuration as the clock CLK1 and are connected via the NAND gate 26-2. Have been.

同期化回路10−1にはNORゲート28−1を介してクロ
ックCLK1又はCLK2への切替かえを指令するセレクト信号
SELが入力される。具体的にはセレクト信号SELの1から
0への反転でクロックCLK1への切替えが指令され、0か
ら1への反転でクロックCLK2への切替えが指令される。
クロックCLK2側の同期化回路10−3にはNORゲート28−
1の出力がNORゲート28−2を介して供給される。
A select signal for instructing the synchronization circuit 10-1 to switch to the clock CLK1 or CLK2 via the NOR gate 28-1
SEL is input. More specifically, the inversion of the select signal SEL from 1 to 0 instructs switching to the clock CLK1, and the inversion from 0 to 1 instructs switching to the clock CLK2.
The NOR gate 28- is connected to the synchronization circuit 10-3 on the clock CLK2 side.
1 is supplied through NOR gate 28-2.

ここでセレクト信号SELが0の時のNORゲート28−1,28
−2の出力(ラッチ入力)をセレクト有効信号と定義
し、また1のときの出力をセレクト無効信号と定義す
る。
Here, when the select signal SEL is 0, the NOR gates 28-1 and 28
The output of -2 (latch input) is defined as a select valid signal, and the output at 1 is defined as a select invalid signal.

尚、NORゲート28−1,28−2に対するリセット信号RES
は、装置のパワーオンスタート時の過渡状態における同
期化回路の動作を禁止するために使用される。
The reset signal RES for the NOR gates 28-1 and 28-2
Is used to inhibit the operation of the synchronization circuit in the transient state at the time of power-on start of the device.

第1及び第2の同期化回路10−1,10−2に設けた合計
8段のマスタ・スレーブFF24は、インバータを用いたス
キュードライバ30−1からのクロック反転出力により駆
動される。同様に、第3及び第4の同期化回路10−3,10
−4に設けた合計8段のマスタ・スレーブFF24は、イン
バータを用いたスキュードライバ30−2からのクロック
反転出力により駆動される。
A total of eight stages of master / slave FF24 provided in the first and second synchronization circuits 10-1 and 10-2 are driven by clock inversion output from a skew driver 30-1 using an inverter. Similarly, the third and fourth synchronization circuits 10-3, 10-3
The master / slave FF24 having a total of eight stages provided in -4 is driven by a clock inversion output from a skew driver 30-2 using an inverter.

同期化回路10−2,10−4に続いてはNORゲート34−1,3
4−2,36でなるクロック切替回路が設けられ、セレクト
信号SELの入力時(変化時)からのクロックによる8段
階のラッチ動作で得られた最終団のマスタ・スレーブFF
24のスレーブ反転出力によりNORゲート34−1,34−2の
いずれか一方を許容状態、他方を禁止状態とし、クロッ
クCLK1又はCLK2をNORゲート36よりCPU、メモリ等の回路
部に出力する。
Following the synchronization circuits 10-2, 10-4, NOR gates 34-1, 3-4
A clock switching circuit composed of 4-2, 36 is provided, and the master / slave FF of the final group obtained by an eight-stage latch operation using a clock from the time of input (change) of the select signal SEL.
One of the NOR gates 34-1 and 34-2 is allowed and the other is disabled by the 24 slave inverted outputs, and the clock CLK1 or CLK2 is output from the NOR gate 36 to a circuit unit such as a CPU and a memory.

第8図は第7図においてクロックCLK2からCLK1に切替
える際の動作タイミングチャートを示している。
FIG. 8 shows an operation timing chart when switching from the clock CLK2 to CLK1 in FIG.

いま時刻t1でセレクト信号SELが1から0に変化し、
同期化回路10−1にNORゲート28−1から出力1となる
セレクト有効信号が加えられ、同期化回路10−3にはNO
Rゲート28−2で反転された出力0となるセレクト無効
信号が同時に加えられる。また同期化回路10−1と10−
2を接続するNORゲート26−1はNORゲート28−2の出力
0で許容状態におかれ、従って8段のラッチ回路として
動作する。一方、NORゲート26−2はNORゲート28−1の
出力1により禁止状態にあり、NORゲート26−2の出力
はセレクト無効信号を示す0レベルにあり、従って、同
期化回路10−3と10−4は分離され、並列的にセレクト
無効信号のラッチ動作を行うことになる。
Now, at time t1, the select signal SEL changes from 1 to 0,
A select valid signal, which is output 1 from the NOR gate 28-1, is applied to the synchronization circuit 10-1.
A select invalidation signal which becomes the output 0 inverted by the R gate 28-2 is added at the same time. The synchronization circuits 10-1 and 10-
The NOR gate 26-1 connecting the two is enabled at the output 0 of the NOR gate 28-2, and thus operates as an eight-stage latch circuit. On the other hand, the NOR gate 26-2 is disabled by the output 1 of the NOR gate 28-1, and the output of the NOR gate 26-2 is at the 0 level indicating the select invalid signal. -4 are separated and the select invalid signal is latched in parallel.

切替側となる同期化回路10−1,10−2側は第7図の同
期化ラッチ出力に示すように、時刻t1で得られたセレク
ト有効信号を順次ラッチしてマスタ・スレーブFF24のス
レーブ出力を1から0とするラッチ出力d〜lを生ず
る。8回のラッチ動作により最終段のマスタ・スレーブ
FF24のラッチ出力としてのスレーブ反転出力が1から0
に変化すると、NORゲート34−1が許容状態となり、ク
ロックCLK1がNORゲート34−1,36を介して出力される。
即ち、クロックCLK1の後縁(立上り)に同期してクロッ
クCLK1への切替が行われ、切替前のクロック半周期の間
はマスタ入力が保証されるため、ハザード等の異常は起
きない。
The synchronization circuits 10-1 and 10-2 on the switching side sequentially latch the select valid signal obtained at time t1 and output the slave output of the master / slave FF24 as shown in the synchronization latch output of FIG. From 1 to 0. Master / slave of the last stage by 8 latch operations
Slave inverted output as latch output of FF24 is 1 to 0
, The NOR gate 34-1 enters the allowable state, and the clock CLK1 is output via the NOR gates 34-1 and 36.
That is, the switching to the clock CLK1 is performed in synchronization with the trailing edge (rising) of the clock CLK1, and the master input is guaranteed during the half cycle of the clock before the switching, so that no abnormality such as a hazard occurs.

一方、クロックCLK2側は、3回目のラッチ動作で第4
の同期化回路10−4の最終段のマスタ・スレーブFF24の
スレーブ反転出力がそれまでの0から1に変化し、NOR
ゲート34−2を禁止状態として既にクロックCLK2の出力
を禁止している。従って、クロックCLK2の出力状態から
両クロックの停止状態を経てクロックCLK1の出力となる
動的なクロック切替えを行うことができる。
On the other hand, the clock CLK2 side becomes the fourth
The slave inverted output of the master / slave FF24 at the final stage of the synchronization circuit 10-4 changes from 0 to 1 up to that time, and the NOR
The gate 34-2 is set in the prohibited state, and the output of the clock CLK2 is already prohibited. Therefore, it is possible to perform dynamic clock switching from the output state of the clock CLK2 to the output of the clock CLK1 through the stop state of both clocks.

[発明が解決しようとする課題] しかしながら、このような従来のクロック切替回路に
あっては、2つのクロック源が正常に接続され、且つ共
に電源供給を受けてクロック発振を行っている場合に
は、2つのクロックの動的な切替えを可能とするもので
あるが、一方のクロック源が未接続であったり、接続さ
れていも正常に電源が供給されていなかった場合には、
例えばパワーオンスタートで正常な側のクロック源から
のクロックに切替えようとしても、正しいクロック切替
動作ができない問題があった。
[Problems to be Solved by the Invention] However, in such a conventional clock switching circuit, when two clock sources are normally connected and clock oscillation is performed by receiving power supply together, 2. It is possible to dynamically switch between two clocks, but if one of the clock sources is not connected, or if the power is not supplied normally even if the clock source is connected,
For example, even if an attempt is made to switch to a clock from a normal clock source at power-on start, there has been a problem that a correct clock switching operation cannot be performed.

即ち、クロック源未接続或いは電源供給遮断時にあっ
ては、クロック切替回路に対するクロック入力ラインの
信号レベルは、クロック極性がマイナスで且つ終端抵抗
が接続されているため、レベル0となってクロックが入
りっぱなしの状態となり、クロック切替え動作を正しく
行うことができない問題がある。
That is, when the clock source is not connected or the power supply is cut off, the signal level of the clock input line to the clock switching circuit becomes level 0 because the clock polarity is negative and the terminating resistor is connected, and the clock is input. This causes a problem that the clock switching operation cannot be performed correctly.

例えばクロックCLK1のクロック源が未接続であったと
すると、第7図のクロック切替回路に対するクロックCL
K1の入力ラインは全て信号レベル0に固定され、CLK1側
のNORゲート34−1が許容状態に置かれて最終段のスレ
ーブ反転出力1をそのまま出力し、正しくCLK2側への切
替え動作が行われても、CLK1側の出力1の固定でCLK2が
マスクされ、正しいクロックCLK2の切替状態を得ること
ができない。
For example, if the clock source of the clock CLK1 is not connected, the clock CL for the clock switching circuit of FIG.
All input lines of K1 are fixed at the signal level 0, the NOR gate 34-1 on the CLK1 side is placed in an allowable state, the slave inverted output 1 of the last stage is output as it is, and the switching operation to the CLK2 side is performed correctly. However, even if the output 1 on the CLK1 side is fixed and the CLK2 is masked, a correct switching state of the clock CLK2 cannot be obtained.

本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされた
もので、クロック源の1つが未接続であったり電源供給
が行われていなくとも、正常なクロック源から出力され
るクロックに切替えることのできるクロック切替回路を
提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of such a conventional problem, and it is possible to switch to a clock output from a normal clock source even if one of the clock sources is not connected or power is not supplied. It is an object of the present invention to provide a clock switching circuit capable of performing the following.

[課題を解決するための手段] 第1図は本発明の原理説明図である。[Means for Solving the Problems] FIG. 1 is an explanatory view of the principle of the present invention.

まず本発明は2つのクロックCLK1,CLK2を動的に切替
えるクロック切替回路を対象とする。
First, the present invention is directed to a clock switching circuit that dynamically switches between two clocks CLK1 and CLK2.

このようなクロック切替回路は、第1クロックCLK1へ
の切替時に2つのクロック間の同期を取る前段部と後段
部とに分けられたマスタ・スレーブFFを用いた多段ラッ
チでなる第1及び第2の同期化手段10−1,10−2と、第
2クロックCLK2への切替時に2つのクロック間の同期を
取る前段部と後段部とに分けられた同じくマスタ・スレ
ーブFFを用いた多段ラッチでなる第3及び第4の同期化
手段10−3,10−4を備える。
Such a clock switching circuit comprises first and second multi-stage latches using a master / slave FF divided into a front stage and a rear stage for synchronizing two clocks when switching to the first clock CLK1. And a multi-stage latch using the same master / slave FF divided into a front stage and a rear stage for synchronizing the two clocks when switching to the second clock CLK2. And third and fourth synchronization means 10-3 and 10-4.

第1及び第2同期化手段10−1,10−2並び第3及び第
4同期化手段10−3,10−4のラッチ構成はセレクト手段
12により決定される。即ち、セレクト手段12は、第1ク
ロックCLK1への切替時には第1同期化手段10−1と第2
同期化手段10−2を直列接続すると共に第3同期化手段
10−3と第4同期化手段10−4とを分離し、第1同期化
手段10−1にセレクト有効信号を印加すると共に前記第
3及び第4同期化手段10−3,10−4にセレクト無効信号
を入力する。一方、第2クロックCLK2への切替時にセレ
クト手段12は、第3同期化手段10−3と第4同期化手段
10−4を直列接続すると共に第1同期化手段10−1と第
2同期化手段10−2とを分離し、第3同期化手段10−3
にセレクト有効信号を印加すると共に第1及び第2同期
化手段10−1,10−2にセレクト無効信号を入力する。
The latch structure of the first and second synchronization means 10-1 and 10-2 and the third and fourth synchronization means 10-3 and 10-4 is a selection means.
Determined by 12. That is, the selection means 12 is connected to the first synchronization means 10-1 and the second synchronization means 10 at the time of switching to the first clock CLK1.
A third synchronization means connected in series with the synchronization means 10-2;
10-3 and the fourth synchronizing means 10-4 are separated, a select valid signal is applied to the first synchronizing means 10-1, and the third and fourth synchronizing means 10-3 and 10-4 are applied. Input select invalid signal. On the other hand, at the time of switching to the second clock CLK2, the selecting means 12 comprises the third synchronizing means 10-3 and the fourth synchronizing means.
10-4 are connected in series, the first synchronization means 10-1 and the second synchronization means 10-2 are separated, and the third synchronization means 10-3 is connected.
And a select invalid signal is input to the first and second synchronization means 10-1 and 10-2.

同期化手段10−1,10−2のラッチ動作は第1クロック
CLK1の後縁に同期した狭いチョップパルスを第1チョッ
プ手段14−1で生成して行う。また第3及び第4同期化
手段10−3,10−4のラッチ動作は、第2クロックCLK2の
後縁に同期した狭いパルス幅のチョップパルスを第2チ
ョップ手段14−2で生成して行なう。
The latch operation of the synchronization means 10-1 and 10-2 is the first clock
A narrow chop pulse synchronized with the trailing edge of CLK1 is generated and performed by the first chop means 14-1. The latch operation of the third and fourth synchronization means 10-3 and 10-4 is performed by generating a chop pulse having a narrow pulse width synchronized with the trailing edge of the second clock CLK2 by the second chop means 14-2. .

第1チョップ手段14−1で生成したチョップパルスは
第1ドライバ手段16−1により第1同期化手段10−1の
各ラッチ段及び第2同期化手段10−2の最終ラッチ段を
除く各ラッチ段に供給され、セレクト有効信号又はセレ
クト無効信号を順次ラッチさせる。
The chop pulse generated by the first chopping means 14-1 is applied to each of the latches except for the respective latch stages of the first synchronizing means 10-1 and the last latch stage of the second synchronizing means 10-2 by the first driver means 16-1. The selection is supplied to the stage, and the select valid signal or the select invalid signal is sequentially latched.

同様に第2チョップ手段14−2で生成したチョップパ
ルスは第2ドライバ手段16−2により第3同期化回路10
−3の各ラッチ段及び第4同期化手段10−4の最終ラッ
チ段を除く各ラッチ段に供給され、セレクト有効信号又
はセレクト無効信号を順次ラッチさせる。
Similarly, the chop pulse generated by the second chopping means 14-2 is supplied to the third synchronizing circuit 10 by the second driver means 16-2.
-3 and the last latch stage of the fourth synchronizing means 10-4 are supplied to the respective latch stages to sequentially latch the select valid signal or the select invalid signal.

更に第2同期化手段10−2の最終ラッチ段の入力とス
レーブ出力の不一致を検出する第1不一致検出手段18−
1と、第4同期化手段10−4の最終ラッチ段の入力とス
レーブ出力の不一致を検出する第2不一致検出手段18−
2が設けられる。
Further, the first mismatch detecting means 18- detects the mismatch between the input of the final latch stage of the second synchronizing means 10-2 and the slave output.
1 and the second mismatch detecting means 18- which detects a mismatch between the input of the last latch stage of the fourth synchronizing means 10-4 and the slave output.
2 are provided.

第1不一致検出手段18−1から不一致検出出力が得ら
れると、第1ゲート手段20−1が動作し、第1チョップ
手段14−1のチョップクロックを第2同期化手段10−2
の最終ラッチ段に供給する。また第2不一致検出手段18
−2から不一致検出出力が得られると、第2ゲート手段
18−2が動作し、第2チョップ手段14−2のチョップク
ロックを第4同期化手段10−4の最終ラッチ段に供給す
る。
When a mismatch detection output is obtained from the first mismatch detecting means 18-1, the first gate means 20-1 operates, and the chop clock of the first chopping means 14-1 is synchronized with the second synchronizing means 10-2.
To the final latch stage. Second mismatch detecting means 18
-2, when a mismatch detection output is obtained from the second gate means,
18-2 operates to supply the chop clock of the second chopping means 14-2 to the final latch stage of the fourth synchronizing means 10-4.

第1ゲート手段20−1によるチョップクロックによる
ラッチ動作で第2同期化手段10−2の最終ラッチ段より
出力されるクロック後縁に同期したセレクト有効信号の
マスタラッチ出力により第1クロック切替手段22−1は
第1クロックCLK1の切替出力を許容し、セレクト無効信
号のマスタラッチ出力により第1クロックCLK1の切替出
力を禁止する。また第2ゲート手段20−2によるチョッ
プクロックの供給で第4同期化手段10−4の最終ラッチ
段より出力されるクロック後縁に同期したセレクト有効
信号のマスタラッチ出力により第2クロック切替手段22
−2は第2クロックCLK2の切替出力を許容し、セレクト
無効信号のマスタラッチ出力により第2クロックCLK2の
切替出力を禁止する。
The first gate switching means 22-2 is operated by the master latch output of the select valid signal synchronized with the trailing edge of the clock output from the last latch stage of the second synchronization means 10-2 by the latch operation by the chop clock by the first gate means 20-1. 1 allows the switching output of the first clock CLK1, and inhibits the switching output of the first clock CLK1 by the master latch output of the select invalid signal. In addition, the chopping clock supplied by the second gate means 20-2 supplies the master latch output of the select valid signal synchronized with the trailing edge of the clock output from the last latch stage of the fourth synchronizing means 10-4.
-2 permits the switching output of the second clock CLK2, and inhibits the switching output of the second clock CLK2 by the master latch output of the select invalidation signal.

ここで第1及び第2チョップ手段14−1,14−2は、ク
ロック反転回路と、該反転回路の出力をチョップパルス
幅に亘って遅延させる遅延回路と、該遅延回路と前記ク
ロック反転回路との論理和を取り出す論理和回路とを備
えたことを特徴とする。
Here, the first and second chopping means 14-1 and 14-2 include a clock inverting circuit, a delay circuit for delaying the output of the inverting circuit over a chop pulse width, the delay circuit and the clock inverting circuit. And an OR circuit for extracting the logical sum of

また第1及び第2同期化手段10−1,10−2並びに第3
及び第4同期化手段10−3,10−4は、セレクト有効信号
の入力時には全ラッチ段数分のチョップパルスの入力で
最終的にラッチ出力を生じ、セレクト無効信号の入力時
には後段に位置するの第2及び第4同期化手段10−2,10
−4のラッチ段数分のチョップパルスの入力でラッチ出
力を生じ、セレクト信号の印加後に両クロックの停止期
間を介してクロック切替えを行うことを特徴とする。
The first and second synchronization means 10-1, 10-2 and the third
The fourth synchronizing means 10-3 and 10-4 finally generate a latch output by the input of chop pulses for all the latch stages when the select valid signal is input, and are located at the subsequent stage when the select invalid signal is input. Second and fourth synchronization means 10-2,10
A latch output is generated by the input of chop pulses corresponding to the number of latch stages of -4, and clock switching is performed through a stop period of both clocks after application of the select signal.

更に、第1及び第2不一致検出回路18−1,18−2とし
て排他論理和回路を使用したことを特徴とする。
Further, an exclusive OR circuit is used as the first and second mismatch detecting circuits 18-1 and 18-2.

[作用] このような構成を備えた本発明のクロック切替回路に
よれば、クロック源未接続時には、クロックから生成す
るラッチ駆動用のチョップパルスが停止状態に固定さ
れ、クロック停止と同じ状態を作りだし、正常なクロッ
ク源からのクロック切替えを可能とする。
[Operation] According to the clock switching circuit of the present invention having such a configuration, when the clock source is not connected, the chop pulse for latch driving generated from the clock is fixed to the stop state, thereby creating the same state as the clock stop. Clock switching from a normal clock source.

またクロック源に対し電源供給が行われていなかった
場合には、同期化回路のラッチ出力によりクロックを切
替える回路部に対するクロック入力により切替動作を禁
止状態に固定し、正常なクロック源からのクロック切替
出力を妨害しないようにする。
If power is not supplied to the clock source, the switching operation is fixed to the disabled state by the clock input to the circuit that switches the clock by the latch output of the synchronization circuit, and the clock switching from the normal clock source is performed. Do not disturb the output.

[実施例] 第2図は本発明のクロック切替回路の一実施例を示し
た実施例構成図である。
[Embodiment] FIG. 2 is an embodiment configuration diagram showing one embodiment of the clock switching circuit of the present invention.

第2図において、10−1,10−2はCLK1側への切替用に
設けられた第1及び第2の同期化回路である。前段に位
置する同期化回路10−1はマスタ・スレーブFF24をスレ
ーブ出力により順次接続した5段のラッチ回路を構成し
ている。マスタ・スレーブFF24は周知のように、前段の
マスタFF部24aと後段のスレーブFF部24bで構成され、ク
ロックの前縁で入力をマスタFF部24aに取り込んでマス
タラッチ出力を生じ、クロック後縁でマスタFF部24aの
出力をスレーブFF部24bに転送してスレーブ出力を生じ
る。尚、第1同期化回路10−1の最終段のマスタ・スレ
ーブFFの出力はスレーブ反転出力となっている。
In FIG. 2, reference numerals 10-1 and 10-2 denote first and second synchronization circuits provided for switching to the CLK1 side. The synchronization circuit 10-1 located at the preceding stage constitutes a five-stage latch circuit in which the master / slave FF24 is sequentially connected by the slave output. As is well known, the master / slave FF 24 is composed of a preceding master FF section 24a and a succeeding slave FF section 24b, takes in an input to the master FF section 24a at a leading edge of a clock, generates a master latch output, and generates a master latch output at a trailing edge of the clock. The output of the master FF unit 24a is transferred to the slave FF unit 24b to generate a slave output. The output of the last master / slave FF of the first synchronization circuit 10-1 is a slave inverted output.

第2同期化回路10−2は従来の3段ラッチ構成に1段
ラッチ回路を加えた4段ラッチ構成をスレーブ出力の接
続により構成しており、最終段のマスタ・スレーブFF24
におけるマスタFF部24aのマスタ反転出力を、後の説明
で明らかにするクロック切替回路22に出力している。
The second synchronization circuit 10-2 has a four-stage latch configuration in which a one-stage latch circuit is added to a conventional three-stage latch configuration by connecting slave outputs.
Is output to the clock switching circuit 22 which will be described later.

一方、第2クロックCLK2側についても、第1クロック
CLK1側と同様にマスタ・スレーブFF24のスレーブ出力を
接続した5段構成の第3同期化回路10−3と、従来の3
段ラッチ構成に1段加えた4段ラッチ構成の第4同期化
回路10−4を設けている。
On the other hand, for the second clock CLK2 side, the first clock
A five-stage third synchronization circuit 10-3 in which the slave outputs of the master / slave FF24 are connected similarly to the CLK1 side,
A fourth synchronizing circuit 10-4 having a four-stage latch configuration in which one stage is added to the stage latch configuration is provided.

前段ラッチ部と後段ラッチ部に分離された第1同期化
回路10−1と第2同期化回路10−2はNORゲート26−1
を介して接続され、また第3同期化回路10−3と第4同
期化回路10−4は同じくNORゲート26−2を介して接続
される。このNORゲート26−1,26−2でなる回路部12−
2は、後の説明で明らかにするセレクト回路の一部を構
成している。
The first synchronizing circuit 10-1 and the second synchronizing circuit 10-2 separated into the pre-stage latch unit and the post-stage latch unit include a NOR gate 26-1.
And the third synchronization circuit 10-3 and the fourth synchronization circuit 10-4 are also connected via a NOR gate 26-2. The circuit part 12- composed of the NOR gates 26-1 and 26-2
2 constitutes a part of the select circuit which will be clarified later.

クロックCLK1側となる第1同期化回路10−1に対して
はセレクト回路12−1に設けたNORゲート28−1を介し
てセレクト信号c(SEL)が供給されている。セレクト
信号cは1から0に変化したときにクロックCLK2からCL
K1への切替えを指令し、また0から1に変化したときに
クロックCLK1からCLK2への切替えを指令する。尚、NOR
ゲート28−1の他方の入力にはパワーオンリセット信号
が印加されており、パワーオンリセット信号は装置の電
源投入から安定するまでの一定時間のみ有効となり、切
替え時には0に固定され、NORゲート28−1を許容状態
としている。
The select signal c (SEL) is supplied to the first synchronization circuit 10-1 on the clock CLK1 side via the NOR gate 28-1 provided in the select circuit 12-1. When the select signal c changes from 1 to 0, the clock CLK2 changes to CL.
A command is issued to switch to K1, and when it changes from 0 to 1, a command is issued to switch from clock CLK1 to CLK2. In addition, NOR
A power-on reset signal is applied to the other input of the gate 28-1. The power-on reset signal is effective only for a certain period of time from when the power of the device is turned on until the device is stabilized, and is fixed to 0 at the time of switching. -1 indicates an allowable state.

ここで、セレクト信号cが0に変化してNORゲート28
−1の出力が1となったときのラッチ入力をセレクト有
効信号とし、逆にセレクト信号cが1となってNORゲー
ト28−1の出力が0となったときのラッチ入力をセレク
ト無効信号と定義する。
Here, the select signal c changes to 0 and the NOR gate 28
The latch input when the output of -1 becomes 1 becomes a select valid signal, and the latch input when the select signal c becomes 1 and the output of the NOR gate 28-1 becomes 0 becomes a select invalid signal. Define.

NORゲート28−1の出力は更にNORゲート28−2を介し
て第2クロックCLK2側の第3同期化回路10−3にラッチ
入力として与えられる。このため、第1クロックCLK1側
の第1同期化回路10−1に対するラッチ入力がセレクト
有効信号であったとすると、第2クロックCLK2側の第3
同期化回路10−3に対するラッチ入力は必ずセレクト無
効信号となる。
The output of the NOR gate 28-1 is further provided as a latch input to the third synchronization circuit 10-3 on the second clock CLK2 side via the NOR gate 28-2. For this reason, if the latch input to the first synchronization circuit 10-1 on the first clock CLK1 side is a select valid signal, the third input on the second clock CLK2 side
The latch input to the synchronization circuit 10-3 is always a select invalid signal.

セレクト回路の一部12−2を構成する回路部に設けら
れたNORゲート26−1,26−2は、セレクト信号cの状態
によって同期化回路部の前段と後段の接続状態を制御す
る。例えば、セレクト信号cが第1クロックCLK1側の切
替えを指令するために1から0となると、NORゲート26
−1にはNORゲート28−2より出力0が与えられて許容
状態となり、従ってセレクト有効信号のラッチ入力を受
けている第1同期化回路10−1と第2同期化回路10−2
を接続して合計9段のラッチ動作を行なわせるようにす
る。
NOR gates 26-1 and 26-2 provided in a circuit section forming part 12-2 of the select circuit control the connection state between the preceding and succeeding stages of the synchronization circuit section depending on the state of the select signal c. For example, when the select signal c changes from 1 to 0 in order to instruct switching on the first clock CLK1 side, the NOR gate 26
-1 is given an output 0 from the NOR gate 28-2 to be in an allowable state, and accordingly, the first synchronization circuit 10-1 and the second synchronization circuit 10-2 receiving the latch input of the select valid signal.
To perform a total of nine stages of latch operation.

一方、NORゲート26−2に対してはNORゲート28−1よ
り出力1が与えられて禁止状態に置かれ、第3同期化回
路10−3と第4同期化回路10−4を電気的に分離する。
NORゲート26−2により分離された第4同期化回路10−
4側は、禁止状態に置かれたNORゲート26−2の出力が
0であることから前段の第3同期化回路10−3側と同
様、セレクト無効信号のラッチ入力状態に置かれ、従っ
て分離された第3同期化回路10−3と第4同期化回路10
−4は並列的にセレクト無効信号のラッチ動作を行なう
ようになる。
On the other hand, the output 1 is given from the NOR gate 28-1 to the NOR gate 26-2, and the NOR gate 26-2 is placed in the prohibited state, and the third synchronization circuit 10-3 and the fourth synchronization circuit 10-4 are electrically connected. To separate.
Fourth synchronization circuit 10- separated by NOR gate 26-2
Since the output of the NOR gate 26-2 placed in the inhibited state is 0, the side 4 is placed in the latch input state of the select invalid signal as in the case of the third synchronization circuit 10-3 in the preceding stage, and is therefore separated. Third and fourth synchronization circuits 10-3 and 10
-4 performs the latch operation of the select invalid signal in parallel.

第1同期化回路10−1及び第2同期化回路10−2の最
終段を除くラッチ段は、チョップ回路14−1からのチョ
ップパルスにより駆動される。チョップ回路14−1はイ
ンバータ38により第1クロックCLK1を反転して、単安定
マルチバイブレータ等を用いた遅延回路40に入力し、遅
延回路40の出力とインバータ38の論理和をORゲート42で
取り出す。
The latch stages except the last stage of the first synchronization circuit 10-1 and the second synchronization circuit 10-2 are driven by the chop pulse from the chop circuit 14-1. The chop circuit 14-1 inverts the first clock CLK1 by the inverter 38, inputs the inverted clock to the delay circuit 40 using a monostable multivibrator or the like, and takes out the OR of the output of the delay circuit 40 and the inverter 38 by the OR gate 42. .

具体的には、第3図の主要部タイミングチャートのク
ロックa、反転クロック、チョップパルスbに示すよ
うに、クロックa(CLK1)を反転した反転クロックの
立下がり部分となるクロック後縁に同期して狭いパルス
幅のチョップパルスbを作り出している。
Specifically, as shown by the clock a, inverted clock, and chop pulse b in the main part timing chart of FIG. 3, the clock a (CLK1) is synchronized with the trailing edge of the inverted clock, which is the falling edge of the inverted clock. Thus, a chop pulse b having a narrow pulse width is created.

同様なチョップ回路14−2が第2クロック回路CLK2側
に設けられ、チョップ回路14−2はインバータ38、遅延
回路40、ORゲート42で構成される。
A similar chop circuit 14-2 is provided on the second clock circuit CLK2 side, and the chop circuit 14-2 includes an inverter 38, a delay circuit 40, and an OR gate 42.

チョップ回路14−1で生成されたチョップパルスはス
キュードライバとして動作するインバータ16−1を介し
て第1同期化回路10−1の全てのマスタ・スレーブFF24
及び第2同期化回路10−2の最終段を除く全てのマスタ
・スレーブFF24に対しラッチ動作のためのクロックとし
て供給している。
The chop pulse generated by the chop circuit 14-1 is transmitted to all the master / slave FFs 24 of the first synchronization circuit 10-1 via the inverter 16-1 operating as a skew driver.
And a clock for a latch operation to all master / slave FF24 except the last stage of the second synchronization circuit 10-2.

同様に第2クロックCLK2側についても、チョップ回路
14−2からのチョップパルスをスキュードライバとして
動作するインバータ30−2を介して第3同期化回路10−
3の全てのマスタ・スレーブFF24及び第4同期化回路10
−4の最終段を除く全てのマスタ・スレーブFF24にラッ
チ動作のためのクロックとして供給している。
Similarly, on the second clock CLK2 side, the chop circuit
The third synchronizing circuit 10- through the inverter 30-2 which operates the chop pulse from 14-2 as a skew driver.
All master / slave FF24 and fourth synchronization circuit 10
A clock for latch operation is supplied to all master / slave FF24 except for the last stage of -4.

第2同期化回路10−2及び第4同期化回路10−4の最
終段のマスタ・スレーブFF24に対しては、マスタ入力と
スレーブ出力の不一致を検出する不一致検出回路として
のEX−NORゲート18−1,18−2が設けられる。即ち、EX
−NORゲート18−1,18−2は最終段のマスタ・スレーブF
F24のマスタ入力とスレーブ出力が一致している際には
出力1を生じているが、セレクト有効信号もしくはセレ
クト無効信号のラッチ動作の進行により、第8段目のラ
ッチ出力が得られてから第9段目のラッチ出力が得られ
るまでの間、不一致となるので、このタイミングでEX−
NORゲート18−1,18−2はそれまでの出力1を0に反転
して不一致検出出力を生ずる。
For the master / slave FF24 at the last stage of the second synchronization circuit 10-2 and the fourth synchronization circuit 10-4, an EX-NOR gate 18 as a mismatch detection circuit for detecting a mismatch between a master input and a slave output. -1, 18-2 are provided. That is, EX
−NOR gates 18-1 and 18-2 are the last master / slave F
When the master input and the slave output of F24 match, an output 1 is generated. However, due to the progress of the latch operation of the select valid signal or the select invalid signal, the latch output of the eighth stage is obtained, Until the ninth-stage latch output is obtained, the values do not match.
The NOR gates 18-1 and 18-2 invert the previous output 1 to 0 to generate a mismatch detection output.

不一致検出回路としてのEX−NORゲート18−1の出力
はチョップゲートとして動作するNORゲート20−1の一
方に入力され、出力が0となった不一致検出出力が得ら
れた際に、NORゲート20−1を許容状態とし、チョップ
回路14−1からチョップパルスを最終段のマスタ・スレ
ーブFF24に出力してラッチ動作を行なわせる。
The output of the EX-NOR gate 18-1 as a non-coincidence detection circuit is input to one of the NOR gates 20-1 operating as chop gates. -1 is allowed, and a chop pulse is output from the chop circuit 14-1 to the master / slave FF24 at the final stage to perform a latch operation.

この点は第2クロックCLK2側の第4同期化回路10−4
における最終段のマスタ・スレーブFF24に設けたEX−NO
Rゲート18−2についても同様であり、EX−NORゲート18
−2の出力をチョップゲートとしてのNORゲート20−2
の一方に入力し、出力0となる不一致検出出力が得られ
た際にNORゲート20−2を許容状態とし、チョップ回路1
4−2からのチョップパルスを最終段のマスタ・スレー
ブFF24に供給してラッチ動作を行なわせるようにしてい
る。
This point is the fourth synchronization circuit 10-4 on the second clock CLK2 side.
EX-NO provided in the last master / slave FF24
The same applies to the R gate 18-2, and the EX-NOR gate 18
NOR gate 20-2 using the output of -2 as a chop gate
When a non-coincidence detection output, which becomes output 0, is obtained, the NOR gate 20-2 is allowed and the chop circuit 1
The chopping pulse from 4-2 is supplied to the master / slave FF24 at the last stage to perform a latch operation.

第2同期化回路10−2及び第4同期化回路10−4に続
いてはクロック切替回路22が設けられ、クロック切替回
路22は第1クロックCLK1を選択するNORゲート34−1
と、第2クロックCLK2を選択するNORゲート34−2と、N
ORゲート34−1,34−2の出力をまとめてCPUやメモリ等
の回路部に出力するNORゲート36を備える。
A clock switching circuit 22 is provided following the second synchronization circuit 10-2 and the fourth synchronization circuit 10-4, and the clock switching circuit 22 is a NOR gate 34-1 that selects the first clock CLK1.
And a NOR gate 34-2 for selecting the second clock CLK2;
A NOR gate 36 is provided to collectively output the outputs of the OR gates 34-1 and 34-2 to a circuit unit such as a CPU or a memory.

第1クロックCLK1を切替選択するNORゲート34−1に
対しては第2同期化回路10−2の最終段マスタ・スレー
ブFF24のマスタFF24aの反転マスタ出力が与えられ、EX
−NORゲート18−1による不一致検出時にNORゲート20−
1から受けたチョップパルスの立下がり、即ちクロック
CLK1の後縁に同期した9番目のラッチ出力の取込みによ
るラッチ動作でマスタ反転出力0を生ずる。このマスタ
反転出力0によりNORゲート34−1は許容状態となり、
第1クロックCLK1をNORゲート34−1で反転した後、更
にNORゲート36で反転して元に戻すことによりCPUやメモ
リ等の回路部に出力する。
The inverted master output of the master FF24a of the last-stage master / slave FF24 of the second synchronization circuit 10-2 is applied to the NOR gate 34-1 for switching and selecting the first clock CLK1.
−NOR gate 20− when mismatch is detected by NOR gate 18-1
Fall of the chop pulse received from 1, ie, clock
The master inversion output 0 is generated by the latch operation by taking in the ninth latch output synchronized with the trailing edge of CLK1. This master inversion output 0 puts the NOR gate 34-1 in an allowable state,
After the first clock CLK1 is inverted by the NOR gate 34-1 and further inverted by the NOR gate 36 and returned to the original state, the first clock CLK1 is output to a circuit unit such as a CPU or a memory.

ここで、第2同期化回路部10−2の最終段のマスタ・
FF部24aのマスタ反転出力が出力0となるのは、クロッ
クCLK1側への切替えを行なわせるためのセレクト有効信
号のラッチ動作を行なっていたときであり、このときク
ロックCLK2側の同期化回路10−3,10−4についてはセレ
クト無効信号のラッチ動作を行なっているため、EX−NO
Rゲート18−2で不一致を検出してNORゲート20−2から
のチョップパルスで最終段のマスタ・スレーブFF24のラ
ッチ動作、即ち最初のマスタFF部24aのラッチ動作を行
なったときのマスタ反転出力は、それまでの出力0から
出力1に切替わっており、NORゲート34−2が禁止状態
に置かれて、その出力は0に固定され、従ってNORゲー
ト36が許容状態に置かれ、NORゲート34−1からの第1
クロックCLKは第2クロックCLK2側により妨げられるこ
となく有効に切替出力として取り出すことができる。
Here, the master at the last stage of the second synchronization circuit unit 10-2
The master inverted output of the FF unit 24a becomes the output 0 when the latch operation of the select valid signal for switching to the clock CLK1 side is performed, and at this time, the synchronization circuit 10 on the clock CLK2 side is used. For -3 and 10-4, since the select invalid signal is latched, EX-NO
The R gate 18-2 detects a mismatch, and the chopping pulse from the NOR gate 20-2 latches the last master / slave FF24, that is, the inverted master output when the first master FF unit 24a latches. Has switched from output 0 to output 1 so far, NOR gate 34-2 has been placed in an inhibit state, its output is fixed at 0, and therefore NOR gate 36 is placed in an allowed state, and NOR gate 3 First from 34-1
The clock CLK can be effectively taken out as a switching output without being hindered by the second clock CLK2.

尚、切離し側については、後の動作説明で明らかにす
るように、後段の第2及び第4同期化回路10−2,10−4
のラッチ段数のラッチ動作でクロック切替前にクロック
停止状態に移行する。
As to the disconnection side, the second and fourth synchronization circuits 10-2 and 10-4 at the subsequent stage will be described later, as will be apparent from the operation description.
In the latch operation of the number of latch stages, the state shifts to the clock stop state before the clock switching.

第4図は第2図の実施例において、第2クロックCLK2
を切替出力している状態から第1クロックCLK1の出力に
切替える場合の動作を示した動作タイミングチャートで
ある。
FIG. 4 shows a second clock CLK2 in the embodiment of FIG.
6 is an operation timing chart showing an operation when switching from the state of switching output to the output of the first clock CLK1.

第4図において、時刻t1でセレクト信号cを1から0
に切替えると、第1同期化回路10−1に対するラッチ入
力がセレクト有効信号となり、NORゲート26−1の許容
状態により第1及び第2同期化回路10−1,10−2が接続
状態にあるため、9段階に亘るラッチ動作可能状態とな
る。
In FIG. 4, the select signal c is changed from 1 to 0 at time t1.
, The latch input to the first synchronizing circuit 10-1 becomes a select valid signal, and the first and second synchronizing circuits 10-1 and 10-2 are connected according to the permissible state of the NOR gate 26-1. Therefore, the latch operation is possible in nine stages.

同時に、第3同期化回路10−3に対するラッチ入力が
セレクト無効信号となり、またNORゲート26−2は禁止
状態にあるため第4同期化回路10−4は切離されて同じ
くラッチ入力がセレクト無効信号となっており、セレク
ト無効信号のラッチ動作を並列的に可能とする状態にあ
る。
At the same time, the latch input to the third synchronizing circuit 10-3 becomes a select invalid signal, and since the NOR gate 26-2 is in the inhibited state, the fourth synchronizing circuit 10-4 is disconnected and the latch input is similarly invalidated. Signal, and is in a state in which the latch operation of the select invalid signal can be performed in parallel.

時刻t1でセレクト信号が1から0に変化すると、時刻
t1後に最初にチョップ回路14−1から得られるチョップ
パルスの前縁、即ち立下がりに同期して第1同期化回路
10−1における初段のマスタ・スレーブFF24におけるマ
スタFF部24aのラッチ動作が行なわれ、続いて同じチョ
ップパルスの後縁、即ち立上がりでスレーブFF部24bに
対する転送が行なわれ、スレーブ出力としての第1段目
のラッチ出力dが0から1に立上がる。以下同様に、チ
ョップパルスが得られる毎にマスタFF部24aとスレーブF
F部24bのラッチ動作を交互に繰り返し、ラッチ出力e〜
gに示すようにラッチ出力が1から0に変化する。第1
同期化回路10−1の最終段(5段目)の出力hはスレー
ブ反転出力となっているため、ラッチ出力hは逆に1か
ら0に変化する。このため、NORゲート26−1の入力が
共に0となってNORゲート26−1の出力iが0から1に
立上がり、第2同期化回路10−2に対するラッチ入力を
セレクト有効信号とする。第2同期化回路10−2の1段
目、2段目、3段目については第4図のラッチ出力j〜
lに示すように、チョップパルスbの後縁(立上がり)
に同期したスレーブ出力が0から1に変化してラッチ出
力が得られる。
When the select signal changes from 1 to 0 at time t1, time
After the time t1, the first synchronizing circuit is synchronized with the leading edge of the chop pulse obtained from the chop circuit 14-1, that is, the falling edge.
The latch operation of the master FF unit 24a in the first-stage master / slave FF 24 in 10-1 is performed, and then the transfer to the slave FF unit 24b is performed at the trailing edge of the same chop pulse, that is, at the rising edge. The latch output d of the stage rises from 0 to 1. Similarly, every time a chop pulse is obtained, the master FF section 24a and the slave F
The latch operation of the F section 24b is alternately repeated, and the latch outputs e to
The latch output changes from 1 to 0 as shown in g. First
Since the output h of the final stage (fifth stage) of the synchronization circuit 10-1 is a slave inverted output, the latch output h changes from 1 to 0 conversely. For this reason, the inputs of the NOR gate 26-1 both become 0, the output i of the NOR gate 26-1 rises from 0 to 1, and the latch input to the second synchronization circuit 10-2 is used as the select valid signal. For the first, second, and third stages of the second synchronization circuit 10-2, the latch outputs j to j in FIG.
As shown in FIG. 1, the trailing edge (rising) of the chop pulse b
Changes from 0 to 1 to obtain a latch output.

そして、時刻t3で8段目のマスタ・スレーブFF24から
のスレーブ出力lが0から1に変化すると、このとき最
終段となる9段目のマスタ・スレーブFF24のスレーブ出
力mは、第3図の主要部タイミングチャートから明らか
なように出力1の状態にあり、従って、EX−NORゲート1
8−1は入出力の不一致を検出して出力0を生じ、NORゲ
ート20−1を許容状態とする。不一致検出でNORゲート2
0−1が許容状態となってからの時刻t4で新たなチョッ
プパルスbが得られると、最終段のマスタ・スレーブFF
24におけるマスタFF部24aがチョップパルスbの前縁で
ラッチ動作を行なって、ラッチ入力1に対し反転ラッチ
出力としてマスタ反転出力=0を発生する。続いて時
刻t5でチョップパルスの後縁がくるとスレーブFF部24b
のラッチ動作が行なわれ、スレーブ出力mが0から1に
変化し、これによりEX−NORゲート18−1の2つの入力
は再び一致した状態に戻り、EX−NORゲート18−1の一
致出力によるNORゲート20−1の許容状態が解除され、
それ以後、第2同期化回路の最終段のマスタ・スレーブ
FF24に対するチョップパルスの供給を停止する。マスタ
反転出力が1から0に変化した時刻t4のタイミングで
クロック切替回路22のNORゲート34−1が許容状態とな
り、NORゲート34−1〜36を介して第1クロックCLK1の
切替出力が有効に行なわれる。即ち、第1クロックCLK1
は第1クロックCLK1が立上がるクロック後縁に同期して
出力を開始する。
Then, at time t3, when the slave output 1 from the eighth master / slave FF24 changes from 0 to 1, the slave output m of the ninth master / slave FF24, which is the final stage at this time, is as shown in FIG. As is clear from the main part timing chart, the output 1 is in the state, and therefore, the EX-NOR gate 1
8-1 detects an input / output mismatch and produces an output 0, and puts the NOR gate 20-1 in an allowable state. NOR gate 2 on mismatch detection
When a new chop pulse b is obtained at time t4 after 0-1 becomes the allowable state, the last master / slave FF
The master FF unit 24a in 24 performs a latch operation at the leading edge of the chop pulse b, and generates a master inverted output = 0 as an inverted latch output for a latch input 1. Subsequently, when the trailing edge of the chop pulse comes at time t5, the slave FF unit 24b
Is performed, the slave output m changes from 0 to 1, whereby the two inputs of the EX-NOR gate 18-1 return to the same state again, and the coincidence output of the EX-NOR gate 18-1 causes The permission state of the NOR gate 20-1 is released,
After that, the master / slave at the last stage of the second synchronization circuit
The supply of the chop pulse to FF24 is stopped. At the timing of time t4 when the master inverted output changes from 1 to 0, the NOR gate 34-1 of the clock switching circuit 22 enters the permissible state, and the switching output of the first clock CLK1 becomes effective via the NOR gates 34-1 to 36. Done. That is, the first clock CLK1
Starts output in synchronization with the trailing edge of the first clock CLK1.

一方、切離し側となるクロックCLK2側については、第
4図のタイミングチャートにおける第3同期化回路及び
第4同期化回路のラッチ出力o〜yに示すように、もし
第1クロックCLK1に完全に同期した第2クロックCLK2が
得られていたとすると、第3同期化回路10−3及び第4
同期化回路10−4はチョップ回路14−2からのチョップ
パルスに同期して並列的にラッチ入力としてのセレクト
無効信号のラッチを順次行なう。その結果、まず第4同
期化回路10−4が3つ目のチョップパルスによるラッチ
動作でラッチ出力wが1から0に変化し、従ってEX−NO
Rゲート18−2の入力が不一致となって不一致検出出力
0をNORゲート20−2に出力して許容状態とし、次のチ
ョップパルスの前縁(立下がり)のタイミングで第4同
期化回路10−4の最終段のマスタ・スレーブFF24のマス
タFF部24aのラッチ動作が行なわれ、マスタ反転出力
は0から1となってクロック切替回路22のNORゲート34
を禁止状態とし、その結果、時刻t2からそれまで出力し
ていた第2クロックCLK2の停止状態が作り出される。即
ち、時刻t2からは2つのクロックCLK1,CLK2の両方の出
力が停止する。
On the other hand, on the clock CLK2 side which is the disconnection side, as shown by the latch outputs o to y of the third synchronization circuit and the fourth synchronization circuit in the timing chart of FIG. 4, if the clock CLK2 is completely synchronized with the first clock CLK1. If the second clock CLK2 is obtained, the third synchronization circuit 10-3 and the fourth
The synchronization circuit 10-4 sequentially latches the select invalid signal as the latch input in parallel in synchronization with the chop pulse from the chop circuit 14-2. As a result, first, the fourth synchronizing circuit 10-4 changes the latch output w from 1 to 0 by the latch operation by the third chop pulse.
When the input of the R gate 18-2 becomes non-coincidence, the non-coincidence detection output 0 is output to the NOR gate 20-2 to be in an allowable state, and the fourth synchronization circuit 10 is output at the timing of the leading edge (fall) of the next chop pulse. The latch operation of the master FF section 24a of the master-slave FF 24 at the final stage of -4 is performed, and the inverted master output changes from 0 to 1 so that the NOR gate 34 of the clock switching circuit 22 becomes active.
Is prohibited, and as a result, a stopped state of the second clock CLK2 output from time t2 until that time is created. That is, from time t2, both outputs of the two clocks CLK1 and CLK2 are stopped.

一方、第3同期化回路10−3にあっては、チョップパ
ルスによる5回のラッチ動作を通じて時刻t2後に最終段
のラッチ出力s、即ちスレーブ反転出力が0から1とな
り、切替前の初期状態に復旧する。
On the other hand, in the third synchronization circuit 10-3, the latch output s of the final stage, that is, the slave inverted output, changes from 0 to 1 after time t2 through five latch operations by the chop pulse, and the initial state before the switching is restored. Recover.

次に、第2図の実施例において、例えば第1クロック
CLK1のクロック源が未接続であった場合の動作を説明す
る。
Next, in the embodiment of FIG.
The operation when the clock source of CLK1 is not connected will be described.

第5図は第1クロックCLK1のクロック源が未接続の場
合のチョップ回路14−1の信号状態を示している。即
ち、クロック源未接続によりインバータ38に対する入力
は0となり、インバータ38の出力は1に反転し、その結
果、遅延回路40とインバータ38の出力は共に1となって
ORゲート42の出力は1に固定される。このORゲート42の
出力1の状態はクロックCLK1がオフとなる停止状態と同
じである。従って、例えばパワーオンリセットでセレク
ト信号を1にしてクロックCLK2側への切替えを指令して
おけば、クロックCLK1側の動作はチョップパルスをクロ
ックオフに固定することで禁止され、第2クロックCLK2
側の回路部が有効に動作してクロックCLK2への切替状態
を正しく作り出すことができる。
FIG. 5 shows a signal state of the chop circuit 14-1 when the clock source of the first clock CLK1 is not connected. That is, the input to the inverter 38 becomes 0 and the output of the inverter 38 is inverted to 1 due to the disconnection of the clock source, and as a result, the outputs of both the delay circuit 40 and the inverter 38 become 1
The output of the OR gate 42 is fixed at 1. The state of the output 1 of the OR gate 42 is the same as the stopped state in which the clock CLK1 is turned off. Therefore, for example, if the select signal is set to 1 by a power-on reset and the switching to the clock CLK2 is commanded, the operation on the clock CLK1 is prohibited by fixing the chop pulse to the clock off, and the second clock CLK2
The circuit section on the side operates effectively, and the switching state to the clock CLK2 can be created correctly.

第6図は第2図においてクロックCLK1のクロック源に
対し電源供給が遮断されていた場合のクロック切替回路
部22の信号状態を示した説明図である。
FIG. 6 is an explanatory diagram showing a signal state of the clock switching circuit unit 22 when the power supply to the clock source of the clock CLK1 in FIG. 2 is cut off.

クロック源に対する電源供給の停止によりNORゲート3
4−1に対するクロックCLK1の入力ラインは電源へのプ
ルアップ抵抗によりレベル1に固定され、NORゲート34
−1が禁止状態に置かれるため、その出力は常に0とな
り、正常なNORゲート34−2からのクロックCLK2を妨げ
ることなくNORゲート36から有効に正常なクロックCLK2
を出力することができる。
NOR gate 3 by stopping power supply to clock source
The input line of the clock CLK1 for 4-1 is fixed to level 1 by a pull-up resistor to the power supply, and the NOR gate 34
Since -1 is placed in the disabled state, its output is always 0, and the normal clock CLK2 from the NOR gate 36 is effectively output without disturbing the clock CLK2 from the normal NOR gate 34-2.
Can be output.

[発明の効果] 以上説明してきたように本発明によれば、クロック源
が正常に接続され、且つ電源接続が行なわれた状態でク
ロック発振源より発振される2つのクロックを動的に切
替えることができると同時に、一方のクロック源が未接
続であったり、接続されていても電源供給が行なわれて
いない場合にも、正常なクロック源からのクロックに有
効に切替えることができ、クロックの二重化による装置
の信頼性を大幅に向上することができる。
[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, two clocks oscillated from a clock oscillation source are dynamically switched while a clock source is normally connected and a power supply is connected. At the same time, if one clock source is unconnected or the power is not supplied even if it is connected, the clock can be effectively switched to the clock from the normal clock source, and the clock can be duplicated. Can greatly improve the reliability of the device.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は本発明の原理説明図; 第2図は本発明の実施例構成図; 第3図は本発明の主要部タイミングチャート; 第4図は本発明の動作タイミングチャート 第5図はクロック源未接続時の本発明のチョップ回路信
号状態説明図; 第6図はクロック源電源化停止時のクロック切替回路信
号状態説明図; 第7図は従来回路の構成図; 第8図は従来回路の動作タイミングチャートである。 図中、 10−1:第1同期化手段(回路) 10−2:第2同期化手段(回路) 10−3:第3同期化手段(回路) 10−4:第4同期化手段(回路) 12:セレクト手段 12−1,12−2:セレクト回路部 14−1:第1チョップ手段(回路) 14−2:第2チョップ手段(回路) 16−1:第1ドライバ手段(スキュードライバ) 16−2:第2ドライブ手段(スキュードライバ) 18−1:第1不一致検出手段(EX−NORゲート) 18−2:第2不一致検出手段(EX−NORゲート) 20−1:第1ゲート手段(NORゲート) 20−2:第2ゲート手段(NORゲート) 22−1:第1クロック切替回路(NORゲート) 22−2:第2クロック切替回路(NORゲート) 22:クロック切替回路 24:マスタ・スレーブFF 24a:マスタFF部 24b:スレーブFF部
FIG. 1 is a view for explaining the principle of the present invention; FIG. 2 is a block diagram of an embodiment of the present invention; FIG. 3 is a timing chart of main parts of the present invention; FIG. 4 is an operation timing chart of the present invention; FIG. 6 is an explanatory diagram of a chop circuit signal state of the present invention when the power source is not connected; FIG. 6 is an explanatory view of a clock switching circuit signal state when the clock source power supply is stopped; FIG. 7 is a configuration diagram of a conventional circuit; 6 is an operation timing chart of FIG. In the figure, 10-1: first synchronization means (circuit) 10-2: second synchronization means (circuit) 10-3: third synchronization means (circuit) 10-4: fourth synchronization means (circuit) 12: Select means 12-1, 12-2: Select circuit section 14-1: First chop means (circuit) 14-2: Second chop means (circuit) 16-1: First driver means (skew driver) 16-2: Second drive means (skew driver) 18-1: First mismatch detecting means (EX-NOR gate) 18-2: Second mismatch detecting means (EX-NOR gate) 20-1: First gate means (NOR gate) 20-2: Second gate means (NOR gate) 22-1: First clock switching circuit (NOR gate) 22-2: Second clock switching circuit (NOR gate) 22: Clock switching circuit 24: Master・ Slave FF 24a: Master FF section 24b: Slave FF section

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G06F 1/04 - 1/14Continuation of front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 6 , DB name) G06F 1/04-1/14

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】2つのクロック(CLK1,CLK2)を動的に切
替えるクロック切替回路に於いて、 第1クロック(CLK1)への切替時にクロック間の同期を
取る前段部と後段部とに分けられたマスタ・スレーブFF
を用いた多段ラッチでなる第1及び第2の同期化手段
(10−1,10−2)と; 第2クロック(CLK2)への切替時にクロック間の同期を
取る前段部と後段部とに分けられたマスタ・スレーブFF
を用いた多段ラッチでなる第3及び第4の同期化手段
(10−3,10−4)と; 前記第1クロック(CLK1)への切替時には前記第1同期
化手段(10−1)と第2同期化手段(10−2)を直列接
続すると共に前記第3同期化手段(10−3)と第4同期
化手段(10−4)とを分離し、前記第1同期化手段(10
−1)にセレクト有効信号を印加すると共に前記第3及
び第4同期化手段(10−3,10−4)にセレクト無効信号
を入力し、一方、前記第2クロック(CLK2)への切替時
には前記第3同期化手段(10−3)と第4同期化手段
(10−4)を直列接続すると共に前記第1同期化手段
(10−1)と第2同期化手段(10−2)とを分離し、前
記第3同期化手段(10−3)にセレクト有効信号を印加
すると共に前記第1及び第2同期化手段(10−1,10−
2)にセレクト無効信号を入力するセレクト手段(12)
と; 前記第1クロック(CLK1)の後縁に同期した狭いパルス
幅のチョップクロックを生成する第1チョップ手段(14
−1)と; 前記第2クロック(CLK2)の後縁に同期した狭いパルス
幅のチョップクロックを生成する第2チョップ手段(14
−2)と; 該第1チョップ手段(14−1)のチョップクロックを前
記第1同期化手段(10−1)の各ラッチ段及び前記第2
同期化手段(10−2)の最終ラッチ段を除く各ラッチ段
に供給してセレクト有効信号又はセレクト無効信号を順
次ラッチさせる第1ドライバ手段(16−1)と; 該第2チョップ手段(14−2)のチョップクロックを前
記第3同期化回路(10−3)の各ラッチ段及び前記第4
同期化手段(10−4)の最終ラッチ段を除く各ラッチ段
に供給してセレクト有効信号又はセレクト無効信号を順
次ラッチさせる第2ドライバ手段(16−1)と; 前記第2同期化手段(10−2)の最終ラッチ段のマスタ
入力とスレーブ出力の不一致を検出する第1不一致検出
手段と(18−1)と; 前記第4同期化手段(10−4)の最終ラッチ段のマスタ
入力とスレーブ出力の不一致を検出する第2不一致検出
手段と(18−2)と; 前記第1不一致検出手段(18−1)の不一致検出出力が
得られた際に前記第1チョップ手段(14−1)のチョッ
プクロックを前記第2同期化手段(10−2)の最終ラッ
チ段に供給する第1ゲート手段と(20−1)と; 前記第2不一致検出手段(18−2)の不一致検出出力が
得られた際に前記第2チョップ手段(14−2)のチョッ
プクロックを前記第4同期化手段(10−4)の最終ラッ
チ段に供給する第2ゲート手段と(20−2)と; 前記第1ゲート手段(20−1)によるチョップクロック
の供給で前記第2同期化手段(10−2)の最終ラッチ段
より出力されるクロック後縁に同期したセレクト有効信
号のマスタラッチ出力により第1クロック(CLK1)の切
替出力を許容し、セレクト無効信号のマスタラッチ出力
により第1クロック(CLK1)の切替出力を禁止する第1
クロック切替手段(22−1)と; 前記第2ゲート手段(20−2)によるチョップクロック
の供給で前記第4同期化手段(10−4)の最終ラッチ段
より出力されるクロック後縁に同期したセレクト有効信
号のマスタラッチ出力により第2クロック(CLK2)の切
替出力を許容し、セレクト無効信号のマスタラッチ出力
により第2クロック(CLK2)の切替出力を禁止する第1
クロック切替手段(22−2)と; を設けたことを特徴とするクロック切替回路。
A clock switching circuit for dynamically switching between two clocks (CLK1, CLK2) is divided into a former stage and a latter stage for synchronizing clocks when switching to a first clock (CLK1). Master / slave FF
First and second synchronizing means (10-1, 10-2) comprising multi-stage latches; and a first stage and a second stage for synchronizing clocks when switching to the second clock (CLK2). Master / slave FF separated
Third and fourth synchronizing means (10-3, 10-4) composed of multi-stage latches using the first synchronizing means (10-1) when switching to the first clock (CLK1). The second synchronizing means (10-2) is connected in series, and the third synchronizing means (10-3) and the fourth synchronizing means (10-4) are separated from each other.
-1), a select invalid signal is applied to the third and fourth synchronizing means (10-3, 10-4), and a select invalid signal is input to the third and fourth synchronizing means (10-3, 10-4). The third synchronization means (10-3) and the fourth synchronization means (10-4) are connected in series, and the first synchronization means (10-1) and the second synchronization means (10-2) are connected. And a select valid signal is applied to the third synchronization means (10-3), and the first and second synchronization means (10-1, 10-
Select means (12) for inputting a select invalid signal to 2)
And a first chop means (14) for generating a chop clock having a narrow pulse width synchronized with the trailing edge of the first clock (CLK1).
-1); a second chop means (14) for generating a chop clock having a narrow pulse width synchronized with the trailing edge of the second clock (CLK2)
-2); the chopping clock of the first chopping means (14-1) is set to each of the latch stages of the first synchronizing means (10-1) and the second chopping means.
A first driver means (16-1) for supplying to each latch stage except a final latch stage of the synchronization means (10-2) to sequentially latch a select valid signal or a select invalid signal; and the second chop means (14) -2) the chop clock is supplied to each latch stage of the third synchronization circuit (10-3) and the fourth synchronization circuit (10-3).
Second driver means (16-1) for supplying to each latch stage except the last latch stage of the synchronization means (10-4) to sequentially latch the select valid signal or the select invalid signal; and the second synchronization means ( (18-1) first mismatch detecting means for detecting a mismatch between the master input and the slave output of the last latch stage of (10-2); and the master input of the last latch stage of the fourth synchronizing means (10-4). And a second mismatch detecting means for detecting a mismatch between the slave output and the slave output; and (18-2); when the mismatch detecting output of the first mismatch detecting means (18-1) is obtained, the first chopping means (14- (20-1) first gate means for supplying the chop clock of (1) to the final latch stage of the second synchronization means (10-2); and mismatch detection of the second mismatch detection means (18-2) When the output is obtained, the second chop means (14-2) (20-2) second gate means for supplying a chop clock to the final latch stage of the fourth synchronizing means (10-4); and supply of the chop clock by the first gate means (20-1). The switching output of the first clock (CLK1) is allowed by the master latch output of the select valid signal synchronized with the trailing edge of the clock output from the final latch stage of the second synchronization means (10-2), and the master latch output of the select invalid signal Prohibits switching output of the first clock (CLK1)
Clock switching means (22-1); synchronized with the trailing edge of the clock output from the final latch stage of the fourth synchronization means (10-4) by the supply of a chop clock by the second gate means (20-2). The first latch that allows the switching output of the second clock (CLK2) by the master latch output of the selected valid signal, and inhibits the switching output of the second clock (CLK2) by the master latch output of the select invalid signal.
And a clock switching means (22-2).
【請求項2】前記第1及び第2チョップ手段(14−1,14
−2)は、クロック反転回路と、該反転回路の出力をチ
ョップパルス幅に亘って遅延させる遅延回路と、該遅延
回路と前記クロック反転回路との論理和を取り出す論理
和回路とを備えたことを特徴とする請求項1記載のクロ
ック切替回路。
2. The first and second chop means (14-1, 14).
-2) a clock inverting circuit, a delay circuit for delaying an output of the inverting circuit over a chop pulse width, and an OR circuit for extracting a logical sum of the delay circuit and the clock inverting circuit The clock switching circuit according to claim 1, wherein:
【請求項3】前記第1及び第2同期化手段(10−1,10−
2)並びに第3及び第4同期化手段(10−3,10−4)
は、セレクト有効信号の入力時には全ラッチ段数分のチ
ョップクロックの入力で最終段にラッチ出力を生じ、セ
レクト無効信号の入力時には後段に位置する第2及び第
4同期化手段(10−2,10−4)のラッチ段数分のチョッ
プクロックの入力でラッチ出力を生じ、セレクト信号の
印加後に両クロックの停止期間を介してクロック切替え
を行うことを特徴とする請求項1記載のクロック切替回
路。
3. The first and second synchronization means (10-1, 10-
2) and third and fourth synchronization means (10-3, 10-4)
When a select valid signal is input, a latch output is generated at the final stage by input of chop clocks for all latch stages, and when a select invalid signal is input, the second and fourth synchronizing means (10-2, 10 4. The clock switching circuit according to claim 1, wherein a latch output is generated by the input of chop clocks corresponding to the number of latch stages of (4), and clock switching is performed through a stop period of both clocks after application of the select signal.
【請求項4】前記第1及び第2不一致検出回路18−1,18
−2)として排他論理和回路を使用したことを特徴する
請求項1記載のクロック切替回路。
4. The first and second mismatch detecting circuits 18-1, 18
2. The clock switching circuit according to claim 1, wherein an exclusive OR circuit is used as -2).
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