JP3036223B2 - クロック乗換回路 - Google Patents

クロック乗換回路

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JP3036223B2
JP3036223B2 JP4117852A JP11785292A JP3036223B2 JP 3036223 B2 JP3036223 B2 JP 3036223B2 JP 4117852 A JP4117852 A JP 4117852A JP 11785292 A JP11785292 A JP 11785292A JP 3036223 B2 JP3036223 B2 JP 3036223B2
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明 菅原
廣司 生田
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Fujitsu Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、デジタル伝送装置等に
おいて、伝送クロックに同期して入力するシリアルデー
タをパラレルデータに変換したのち、伝送クロックより
低速度で位相が独立な内部クロックに乗換えて出力する
クロック乗換回路に関する。
【0002】
【従来の技術】同期式デジタル伝送システムでは、ビッ
トシリアルの主信号系の一部のチャネルに乗せて送られ
てくる監視制御信号等を取り出す際に、シリアルデータ
をパラレルデータに変換するとともに主信号系の伝送ク
ロックと位相が独立で低速度の監視制御系の内部クロッ
クに乗せ換えて監視制御装置に供給する必要があり、こ
のためにクロック乗換回路が用いられる。
【0003】図5は従来の簡易なクロック乗換回路を示
す図、図6はその動作タイムチャート、図7は従来の他
のクロック乗換回路を示す図ある。図5の回路は、伝送
クロックと内部クロックとの位相差を考慮しないでシリ
アル/パラレル変換後のデータを単に内部クロックに同
期させて出力する回路である。
【0004】1はシリアル/パラレル変換部(以下S/
P変換部と称する)で、nビットのシリアル入力パラレ
ル出力のシフトレジスタ11と、D型フリップフロップ
(以下D−FFと称する)12とからなる。シフトレジス
タ11は、入力するシリアルデータのnビットを伝送クロ
ックSCLKで常時取り込んでおり、所定チャンネルのタイ
ミングを示すシリアル/パラレル変換パルス(以後S/
P変換パルスと略称)SPP にて、そのときのシフトレジ
スタ11のnビットパラレル出力データをD−FF12に保
持させて所定のnビットデータをパラレルに出力する。
このnビットのパラレルデータはn個のD−FFからな
るクロック乗換部5に入力し、伝送クロックに対して速
度が遅く位相が独立な内部クロックICLKの立上りエッジ
で保持されて出力する。
【0005】この動作タイムチャートを図6に示す。シ
リアル/パラレル変換部のD−FFの動作遅延時間や、
伝送線路の遅延時間、クロック乗換部のセットアップ時
間等がn本のパラレルビット間でバラツキがある。この
ため、両クロックの位相が接近してきて、クロック乗換
部のD−FFのデータ取込みが、S/P変換部のパラレ
ル出力のデータ変化点に近づくと、内部クロックで各ビ
ット同時にパラレルデータを取り込んでも、出力される
パラレルデータのnビットの間でデータのずれが生じて
同一タイミングでデータが出力されない問題が生じる。
【0006】このデータずれが生じないようにしたの
が、図6に示す従来のクロック乗換回路である。この回
路では、S/P変換回路が出力するnビットデータの変
化点から所定時間の間はクロック乗換え回路でクロック
乗換えを停止し、S/P変換部が出力するパラレルデー
タの全ビットが確定した以後にクロック乗換え行うよう
にしている。
【0007】即ち図7に示すように、マスクパルス生成
回路6を設け、S/P変換パルスの入力後の所定時間の
間アクティブとなるマスクパルスMPを生成し、NAND
ゲート61でマスクパルスMPと内部クロックICLKとの否定
論理積をとり、内部クロックをマスクした歯抜け内部ク
ロックを作成する。そしてこの歯抜け内部クロックをク
ロック乗換部のD−FFのクロックとして用いることに
より、クロック乗換え後のデータのパラレルビット間で
の出力タイミングの不揃いを防止していた。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】ところで、D−FF等
の順序回路を含むLSIの故障箇所を特定するたの試験
法として、スキャンパス法がある。スキャンパス法は、
順序回路であるD−FFをシフトレジスタ動作できるよ
うに一筆書きに接続する回路を構成し、スキャンパス端
子からテストパターンをシリアルに入力し、シフトクロ
ックによってシフト動作を行わせ、シリアル出力の出力
パターンから順序回路の故障を検査する方法である。
ところが上記回路では、マスクパルス信号とクロックと
の論理をとっているので、クロック乗換部のD−FFは
内部クロックに対して非同期の動作を行うことになり、
これらの回路をLSIの1チップ上に形成した場合に、
スキャンパス法による故障箇所の検査ができないという
問題が生じる。
【0009】本発明は上記問題点に鑑み創出さたもの
で、スキャンパス法による故障検出が可能で、且つクロ
ック乗換後のパラレルデータにずれが生じないクロック
乗換回路を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】図1は本発明のクロック
乗換回路の構成図である。上記課題は、図1に示すよう
に、伝送クロックSCLKに同期して入力するシリアルデー
タをパラレルデータに変換して、伝送クロックより低速
度で位相が独立な内部クロックICLKに乗換えて出力する
クロック乗換回路であって、伝送クロックSCLKに同期し
て入力するシリアルデータを取込み、伝送クロックに同
期したシリアル/パラレル変換パルスSPP のタイミング
でパラレルデータを出力するシリアル/パラレル変換部
1と、シリアル/パラレル変換パルスSSP を内部クロッ
クの周期以上のビット長分引き延ばした延長パルスLPを
生成する引延し回路3と、該延長パルスLPの後縁を内部
クロックに同期して微分し切替制御パルスCTP を生成す
る微分回路4と、該切替制御パルスCTP がアクティブの
間はシリアル/パラレル変換部1からのパラレルデータ
を、それ以外の時は自己が出力するパラレルデータを、
それぞれ内部クロックICLKによってラッチして出力する
クロック乗換部2とを有することを特徴とする本発明の
クロック乗換回路により解決される。
【0011】
【作用】延長パルスは内部クロックの周期以上のパルス
幅を有するので、S/P変換パルスと内部クロックの位
相関係がどのように変化しても、延長パルスがアクティ
ブな期間中に必ず内部クロックの立上り点がある。その
立上りから1内部クロック周期後に切替制御パルスが生
成されるので、クロック乗換回路にラッチされるパラレ
ルデータはS/P変換パルスによるデータ変化点から1
内部クロック以後の時点のパラレルデータであるため遅
延量のバラツキにくらべて充分後の確定データであり、
ビット間のずれが生じることなくパラレルデータが出力
する。
【0012】また、クロック乗換部へは、歯抜けのない
内部クロックが直接印加され、該内部クロックに同期し
て動作するのでスキャンパス法によって、故障の検出を
行うことができる。
【0013】
【実施例】以下添付図面により本発明のクロック乗換回
路の実施例を説明する。図2は本発明のクロック乗換回
路の実施例構成図、図3はクロック乗換部の詳細図、図
4は動作タイムチャートである。なお全図を通じて同一
符号は同一対象物を表している。
【0014】本実施例は、25.92MHzの伝送クロ
ックSCLKに同期して、フレーム周波数8KHz、1チャ
ンネル8ビットの405チャンネルが多重化されたシリ
アルデータから特定チャンネルの8ビットのみを取込
み、8ビットパラレルデータに変換し、2MHzの内部
クロックICLKに同期して1フレーム長に引き延ばして出
力する回路である。1はシリアル/パラレル変換回路で
シフトレジスタ11と8個のD−FFとからなり、図5、
図7の従来例と同じ動作をする。2はクロック乗換回路
で、各ビット線に対応した8組の入力切替回路21とD−
FF22を組み合わせてなっており、S/P変換部からの
パラレルデータを内部クロックICLKに同期してビット間
のずれなく出力する。
【0015】ここで図3によりクロック乗換部の詳細を
説明する。図3はクロック乗換部2の詳細回路図で、8
ビットパラレルのうちの1ビット分を示している。切替
回路21は、インバータ21a,二つのANDゲート21b,21c,
ORゲート21d とからなり、切替制御パルスCTP (後
述)がアクティブ("H") のときはS/P変換部からのパ
ラレルデータを、その他のときはD−FF22が出力する
パラレルデータを選択して、後段のD−FF21のD端子
へ入力する。D−FF22は、D端子への入力信号を内部
クロックICLKの立上りエッジ毎に取込みQ端子から出力
する。即ち、内部クロックICLKに同期して動作する。こ
れにより、後段の順序回路を含めてスキャンパス法によ
る故障検出が可能となる。
【0016】図2において、3はカウンタ等を用いた引
延し回路で、S/P変換パルスSPと伝送クロックSCLKと
が入力し、SPパルスの後縁で立上り、少なくとも内部ク
ロックICLKの周期より長いビット数( 即ち伝送クロック
数) に相当するパルス幅をもつ延長パルスLPを生成す
る。本実施例の場合には、25.92MHz/2MHz
=12.96より大きい13ビットのパルス幅を有する
延長パルスを生成する。
【0017】4は微分回路で、二つのD−FF41,42 と
NORゲート43とからなり、引延し回路からの延長パル
スLPを内部クロッICLKを用いて微分し、延長パルスLP後
の最初の内部クロックの立上りでアクティブ( "H")とな
る1内部クロック幅の切替制御パルスCTP を出力する。
【0018】次に図4を共に用いて、クロック乗換動作
を説明する。シリアルデータの第一フレームの特定チャ
ネルの8ビットデータ1-1 〜1-8 をシリパラ変換してク
ロック乗換を行うものとする。対象シリアルデータの最
後のビット0−nに同期したS/P変換パルスにより、
S/P変換部のD−FF12はシフトレジスタ11が出力し
ているパラレルデータ1-1 〜1-8 をラッチして出力す
る。
【0019】引延し回路は、入力したS/P変換パルス
SPP の後縁で"H" となりシリアルデータ13ビット分のパ
ルス幅を持つ引延しパルスLPを生成する。今、aのタイ
ミングに立上りエッジがある内部クロックICLKに乗り換
えるものとする。D−FF41はa時点で引延しパルスSP
の"H" を取込み出力が"H" となり、次のクロック立上り
時点bでは引延しパルスの"L" により出力が"L" とな
る。またD−FF42の反転Q出力はb時点で"L" とな
り、c時点で"H" となる。NORゲート43は、両D−F
F41,42 が共に"L" 出力の間、即ちb時点からc時点の
間の1内部クロック期間だけ、切替制御パルスCTP の"
H" を出力する。クロック乗換部の入力切替回路21はこ
の切替制御パルスによりD−FF22に入力するデータを
前段のS/P変換部からの新データに切り替えるので、
D−FF22はc時点でこのデータを取込み、新データ1-
1 〜 1-8を一斉に出力する。
【0020】次に、内部クロックとS/P変換パルスと
の位相差が変化して最初のクロック立上りaがSPクロ
ックに接近して内部クロックの立上りbもS/P変換パ
ルスの"H" 期間に入ってきたとすると、D−FF41は次
のクロック立上りcまで"H"出力を継続し、D−FF42
は立上りbで"L" となり立上りdで"H" となるので、切
替制御パルスはcとdの間で"H" となる。
【0021】このように、内部クロックICLKとS/P 変換
パルスとの位相関係がどうであっても、切替制御パルス
CTP はS/P変換パルスから1内部クロック周期(図4
にTで示す)以上後にアクティブとなり、このアクティ
ブ期間に入ってからクロック乗換が内部クロックに同期
して行われるので、クロック乗換用のDFFへ入力する
新パラレルテデータは完全に確定しておりビット間でず
れが起こったり、ビット誤りを起こすことがない。
【0022】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によればシ
リアル/パラレル変換後に非同期クロックの乗り換えを
行う場合において、データのパラレル変換を行う時点の
付近でのクロック乗換えを防ぐことによって、パラレル
データ間の遅延のバラツキによって生じる出力データの
ずれをなくすとともに、スキャンパス法によって故障検
出が可能となるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明のクロック乗換回路の原理構成図
【図2】 本発明のクロック乗換回路の実施例構成図
【図3】 クロック乗換部の詳細図
【図4】 動作タイムチャート
【図5】 従来の簡易なクロック乗換回路を示す図
【図6】 図5の動作タイムチャート
【図7】 従来の他のクロック乗換回路を示す図
【符号の説明】
1…シリアル/パラレル(S/P)変換部、11…シフト
レジスタ、12…D−FF、2…クロック乗換部、21…入
力切替回路、22…D−FF、3…引延し回路、4…微分
回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平2−253738(JP,A) 特開 昭62−225042(JP,A) 特開 平3−32129(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04L 7/00

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 伝送クロック(SCLK)に同期して入力す
    るシリアルデータをパラレルデータに変換して、伝送ク
    ロックより低速度で位相が独立な内部クロック(ICLK)
    に乗換えて出力するクロック乗換回路であって、 伝送クロック(SCLK)に同期して入力するシリアルデータ
    を取込み、該伝送クロック(SCLK)に同期したシリアル/
    パラレル変換パルス(SPP) のタイミングでパラレルデー
    タを出力するシリアル/パラレル変換部(1) と、 該シリアル/パラレル変換パルス(SSP) を内部クロック
    の周期以上のビット長分引き延ばした延長パルス(LP)を
    生成する引延し回路(3) と、 該延長パルス(LP)の後縁を内部クロックに同期して微分
    し切替制御パルス(CTP) を生成する微分回路(4) と、 該切替制御パルス(CTP) がアクティブの間はシリアル/
    パラレル変換部1からのパラレルデータを、それ以外の
    時は自己が出力するパラレルデータを、それぞれ内部ク
    ロック(ICLK)によってラッチして出力するクロック乗換
    部(2) とを有することを特徴とするクロック乗換回路。
JP4117852A 1992-05-12 1992-05-12 クロック乗換回路 Expired - Lifetime JP3036223B2 (ja)

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JP6362434B2 (ja) * 2014-06-05 2018-07-25 ローム株式会社 クロック乗せ換え回路、半導体集積回路

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