JP3240713B2 - Polyphase clock generation circuit - Google Patents

Polyphase clock generation circuit

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JP3240713B2
JP3240713B2 JP30343392A JP30343392A JP3240713B2 JP 3240713 B2 JP3240713 B2 JP 3240713B2 JP 30343392 A JP30343392 A JP 30343392A JP 30343392 A JP30343392 A JP 30343392A JP 3240713 B2 JP3240713 B2 JP 3240713B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は多相クロック生成回路に
関し、特にマイクロコンピュータ等のデジタル回路に用
いられる多相クロックを生成する多相クロック生成回路
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a multi-phase clock generation circuit, and more particularly to a multi-phase clock generation circuit for generating a multi-phase clock used in a digital circuit such as a microcomputer.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、この種の多相クロック生成回路
は、図5に示す一例の様な回路が用いられていた。
2. Description of the Related Art Conventionally, a multi-phase clock generation circuit of this type uses a circuit as shown in FIG.

【0003】図5によれば、基本クロックを入力して分
周し、リセット信号によりリセットされるフリップフロ
ップ(以下、FFと称す)1〜4を有し、FF1の出力
信号Q1 (101)とFF3の出力信号反転Q3 (30
2)をANDゲート10に入力し、その出力信号をクロ
ックφ0 とする。FF1の出力信号Q1 (101)とF
F3の出力信号Q3 (301)とをANDゲート11に
入力し、その出力信号をクロックφ1 とする。FF1の
出力信号反転Q1 とFF3の出力信号Q3 (301)と
をANDゲート8に入力し、その出力信号をφ2 とす
る。FF1の出力信号反転Q1 とFF3の出力信号反転
3 とをANDゲート9に入力し、その出力信号をφ3
として多相クロック信号を得るように構成されていた。
According to FIG. 5, flip-flops (hereinafter referred to as FFs) 1 to 4 which are divided by inputting a basic clock and reset by a reset signal are provided, and an output signal Q 1 (101) of an FF 1 is provided. And FF3 output signal inversion Q 3 (30
2) input to the AND gate 10, the output signal with the clock phi 0. The output signal Q 1 (101) of FF1 and F
F3 output signal Q 3 in the (301) input to AND gate 11, its output signal with the clock phi 1. FF1 and the output signal inverted Q 1 and the output signal Q 3 of FF3 (301) of the input to the AND gate 8, to the output signal and phi 2. FF1 and the output signal inverted Q 3 output signal inverted Q 1 and FF3 of input to an AND gate 9, the output signal phi 3
As a multi-phase clock signal.

【0004】図6はその従来例の多相クロック生成回路
の動作を説明するためのタイミングチャートである。タ
イミングチャートから判るように、任意の周波数のクロ
ック信号から、その4倍の周期をもったクロックQ1
反転Q1 ,Q3 ,反転Q3 を生成する。それらのクロッ
クから、基本クロックの1周期分と同じパルス幅をも
ち、且つ基本クロックの1周期分ずつ位相の遅れた4相
のクロックφ0 ,φ1 ,φ2 ,φ3 を生成している。
FIG. 6 is a timing chart for explaining the operation of the conventional multiphase clock generation circuit. As can be seen from the timing chart, a clock Q 1 ,
Generate inverted Q 1 , Q 3 , and inverted Q 3 . From these clocks, four-phase clocks φ 0 , φ 1 , φ 2 , and φ 3 having the same pulse width as one cycle of the basic clock and being delayed by one cycle of the basic clock are generated. .

【0005】次に、多相クロックがハイレベルの期間中
に動作する一例として4相クロック動作のマイクロコン
ピュータに、従来型の、全てのクロックのパルス幅が等
しい4相クロックを使用した場合について、実例データ
に基づいて説明する。
Next, as an example in which a multi-phase clock operates during a high level period, a conventional four-phase clock microcomputer uses a conventional four-phase clock in which all clocks have the same pulse width. A description will be given based on actual example data.

【0006】図7は、相補型MOS(CMOS)で作ら
れたマイクロコンピュータが、φ0,φ1 ,φ2 ,φ3
の4相クロック動作の中で、クロックφ1 とφ2 の期間
中に必要とする動作時間t1,t2と、そのときの電源
電圧との関係をグラフにした一例を示す図である。
FIG. 7 shows that a microcomputer made of complementary MOS (CMOS) has φ 0 , φ 1 , φ 2 , φ 3
Among the four-phase clock operation of the operation times t1, t2 in need during the period of the clock phi 1 and phi 2, a diagram illustrating an example of the graph showing the relationship between the power supply voltage at that time.

【0007】この図7に示すグラフによれば、クロック
φ1 の期間中の必要動作時間t1とクロックφ2 期間中
の必要動作時間t2との比は、電源電圧が2Vから6V
の間ではほぼ3対2の割合である。しかし、必要動作時
間t1とt2の差分△t2V,△t5Vについて比較する
と、電源電圧5Vのときの差分△t5Vが約15nsec
であるのに対して、電源電圧2Vのときの差分△t2V
は約70nsecに増加する。つまり、電源電圧5V付
近では、4相クロックのパルス幅をクロックφ1 の必要
動作時t1である50nsecに合せたとすると、クロ
ックφ2 期間ではその必要時間t2が約35nsecで
あるため、クロックφ2 のパルス幅は約15nsecで
済むことになる。
[0007] According to the graph shown in FIG. 7, the ratio of the required operation time t2 during required operation time t1 and the clock phi 2 periods during the clock phi 1 is, 6V power supply voltage from 2V
The ratio is about 3 to 2. However, comparing the differences Δt 2V and Δt 5V between the required operation times t1 and t2, the difference Δt 5V at the power supply voltage of 5V is about 15 nsec.
On the other hand, the difference Δt 2V when the power supply voltage is 2 V increases to about 70 nsec. That is, in the vicinity of the power supply voltage 5V, when the combined pulse width of 4-phase clocks to the clock phi 1 needs an operation time t1 50 nsec, the clock phi 2 period that required time t2 is about 35 nsec, clock phi 2 Is about 15 nsec.

【0008】しかし、電源電圧2V付近では、4クロッ
クのパルス幅をクロックφ1 期間の必要動作時間t1の
約200nsecに合せると、クロックφ2 期間の必要
動作時間t2は約130nsecであるため、クロック
φ2 のパルス幅は約70nsecとなり、増大すること
が判る。
However, when the pulse width of four clocks is adjusted to about 200 nsec of the required operating time t1 of the clock φ 1 period near the power supply voltage 2 V, the required operating time t2 of the clock φ 2 period is approximately 130 nsec. It can be seen that the pulse width of φ 2 is about 70 nsec and increases.

【0009】これは、低電源電圧での動作時において、
マイクロコンピュータの動作速度が著しく低下する要因
の一つになる。
This is because when operating at a low power supply voltage,
This is one of the factors that significantly lower the operation speed of the microcomputer.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の多相ク
ロック生成回路により生成された多相クロックは、電源
電圧等の動作条件によらず、各位相毎のクロックのパル
ス幅は全て等しい。他方、多相クロックを使用するデジ
タル回路は、一般的に電源電圧を低くした場合等、動作
条件によってはそのデジタル回路を動作させる為に必要
とする各位相毎のクロックのパルス幅は異なってくる。
The pulse width of the clock for each phase of the multi-phase clock generated by the above-described conventional multi-phase clock generation circuit is the same regardless of the operating conditions such as the power supply voltage. On the other hand, in a digital circuit using a multi-phase clock, the pulse width of the clock for each phase required for operating the digital circuit differs depending on the operating conditions, such as when the power supply voltage is lowered. .

【0011】しかしながら、従来の多相クロック生成回
路では、電源電圧が変ったときに、多相クロック全体の
クロック周期を変えずに、位相クロック毎に異なるパル
ス幅をもつ多相クロックを供給することは出来なかっ
た。
However, in the conventional multi-phase clock generation circuit, when the power supply voltage changes, a multi-phase clock having a different pulse width for each phase clock is supplied without changing the clock cycle of the entire multi-phase clock. Could not.

【0012】本発明の目的は、上述の欠点を除去するこ
とにより、多相クロック全体のクロックスピードを変え
ることなく、隣接する2相のうち、一方のクロックのパ
ルス幅が広く、他方のクロックのパルス幅は狭く設定さ
れた多相クロックを生成することにある。
An object of the present invention is to eliminate the above-mentioned drawbacks, so that the pulse width of one of the adjacent two phases is widened and the other is not changed without changing the clock speed of the entire multiphase clock. The pulse width is to generate a multi-phase clock set narrow.

【0013】本発明の特徴は、マイクロコンピュータで
用いる任意の周波数の基本クロックを、縦続接続された
複数のフリップフロップにより前記基本クロックの4倍
の周期の分周クロックを生成する分周手段と、それぞれ
同じ遅延値をもつ第1および第2のクロック遅延手段
と、前記分周手段の第1段目のフリップフロップ出力の
うち一方極性の出力クロックの位相を前記第1の遅延手
段で前記遅延値分遅らせた第1の遅延クロックと前記分
周手段の第3段目のフリップフロップ出力のうち一方極
性の出力クロックとの論理合成により前記第1段目のフ
リップフロップ出力のクロックの立ち下がりタイミング
で決まるパルス幅よりも前記遅延値分だけパルス幅が広
くなる第1クロックを生成する第1のクロック生成手段
と、前記第1段目のフリップフロップ出力のうち他方極
性の出力クロックの位相を前記第2の遅延手段で前記遅
延値分遅らせた第2の遅延クロックと前記第3段目のフ
リップフロップ出力の前記一方極性の出力クロックとの
論理合成で決まるパルス幅をもち前記第1クロックより
も前記遅延値分だけパルス幅が狭くなる第2クロックを
生成する第2のクロック生成手段とからなり、前記第1
クロックの立ち下がりと前記第2クロックの立ち上がり
タイミングが同期し、且つ前記第1クロックの立ち上が
りから前記第2クロックの立ち下がりタイミングまでの
期間が前記基本クロックの2クロック分に対応する位相
関係を維持するとともに電源電圧に対応して前記第1お
よび前記第2クロックのパルス幅が異なる多相クロック
生成手段を有し、前記多相クロック生成手段が前記マイ
クロコンピュータとともに相補型構造の同一半導体基板
上に形成されることにある。
A feature of the present invention is that a fundamental clock of an arbitrary frequency used in a microcomputer is cascaded.
Four times the basic clock with multiple flip-flops
Dividing means for generating a divided clock having a period of
First and second clock delay means having the same delay value
And the output of the first stage flip-flop of the frequency dividing means.
The phase of the output clock having one polarity is changed by the first delay
A first delay clock delayed by the delay value
One of the flip-flop outputs of the third stage of the peripheral means
Of the first stage by logic synthesis with the output clock of
Clock fall timing of flip-flop output
The pulse width is wider than the pulse width determined by
First clock generating means for generating a first clock
And the other of the first-stage flip-flop outputs
The phase of the output clock having the same delay by the second delay means.
The second delay clock delayed by the extension value and the third stage clock.
Of the flip-flop output with the one polarity output clock
The first clock has a pulse width determined by logic synthesis.
The second clock whose pulse width is narrowed by the delay value
And second clock generating means for generating the first clock.
Falling of the clock and rising of the second clock
Synchronization timing same, the and corresponds to the supply voltage with the period from the rising of the first clock to the falling timing of the second clock to maintain a phase relationship corresponding to two clocks of the base clock first One
Preliminary have a multi-phase clock generation means for pulse width different from the second clock, in that the multi-phase clock generation hand stage is formed on the same semiconductor substrate of the complementary structure with the microcomputer.

【0014】また、前記第1および前記第2の遅延手
、前記基本クロックの1周期以下の時間であって、前
記マイクロコンピュータが動作可能な電源電圧の範囲内
で、且つ前記第1クロックの期間中に前記マイクロコン
ピュータが必要とする第1の必要動作時間と、前記第2
クロックの期間中に必要とする第2の必要動作時間との
差の時間以内で、且つその差の1/2近辺の時間になる
ように予め設定した前記遅延値を有することができる
Further, the first and the second delay hand stages
Is a time required for one cycle or less of the basic clock, within a range of a power supply voltage at which the microcomputer can operate, and a first required operation required by the microcomputer during the period of the first clock. Time and the second
The delay value may be set in advance so as to be within the time difference from the second required operation time required during the clock period and to be about 1/2 of the difference.

【0015】[0015]

【実施例】次に、本発明について図面を参照して説明す
る。
Next, the present invention will be described with reference to the drawings.

【0016】図1は、本発明の第1の実施例を示す回路
図であり、図2はその動作を説明するためのタイミング
チャートである。
FIG. 1 is a circuit diagram showing a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a timing chart for explaining its operation.

【0017】図1によれば、基本クロックを入力して分
周し、リセット信号によりリセットされる従属接続され
たFF1〜4を有し、FF1の出力信号Q1 (101)
とFF3の出力信号反転Q3 (302)とをANDゲー
ト10に入力し、その出力信号をφ0 とする。FF1の
出力信号Q1 (101)を偶数個のインバータから成る
遅延回路7を介して所定の時間遅延させた信号701と
FF3の出力信号Q3(301)とをANDゲート11
に入力し、その出力信号をφ1 とする。FF1の出力信
号反転Q1 を偶数個のインバータから成る遅延回路6を
介して所定の時間遅延させた信号601とFF3の出力
信号Q3 (301)とをANDゲート8に入力し、その
出力信号をφ2 とする。FF1の出力信号反転Q1 (1
02)とFF3の出力信号反転Q3 (301)とをAN
Dゲート9に入力し、その出力信号をφ3 として多相ク
ロック信号を得るように構成されている。
According to FIG. 1, there are cascaded FF1 to FF4 which receive and divide the frequency of a basic clock and are reset by a reset signal. The output signal Q 1 (101) of the FF1 is provided.
When the output signal inverted Q 3 of FF3 and (302) input to the AND gate 10, the output signal phi 0. An AND gate 11 combines a signal 701 obtained by delaying the output signal Q 1 (101) of the FF1 through a delay circuit 7 composed of an even number of inverters for a predetermined time and an output signal Q 3 (301) of the FF3.
Entered, the output signal phi 1. The output signal inversion to Q 1 FF1 inputs the output signal Q 3 with an even number of signal 601 from via the delay circuit 6 comprising inverter delays a predetermined time FF3 (301) to the AND gate 8, the output signal Is φ 2 . FF1 output signal inverted Q 1 (1
02) and the inverted output signal Q 3 (301) of FF3
The multi-phase clock signal is input to the D gate 9 and its output signal is set to φ 3 to obtain a multiphase clock signal.

【0018】図2は第1の実施例を説明するためのタイ
ミングチャートである。このタイミングチャートから判
るように、任意の周波数の基本クロックから、その4倍
の周期をもったクロックQ1 (101),反転Q1 (1
02),Q3 (301),反転Q3 (302)を用いて
パルス幅の異る4相のクロックφ0 ,φ1 ,φ2 ,φ3
を得ている。
FIG. 2 is a timing chart for explaining the first embodiment. As can be seen from this timing chart, the clock Q 1 (101) and the inverted Q 1 (1
02), Q 3 (301) and inverted Q 3 (302) using four-phase clocks φ 0 , φ 1 , φ 2 , φ 3 having different pulse widths.
Have gained.

【0019】次に、本発明の第1の実施例の多相クロッ
ク生成回路についてその動作を説明する。
Next, the operation of the multi-phase clock generation circuit according to the first embodiment of the present invention will be described.

【0020】図1に示すFF1〜4に図2に示すタイミ
ングで、リセット信号と基本クロックを入力し、分周さ
れたクロックQ1 (101),反転Q1 (102),Q
3 (301),反転Q3 (302)を得る。更にクロッ
クQ1 (101)を遅延回路7に入力し、図2に示すタ
イミングチャートのように基本クロックの1/4周期だ
け遅延された信号701を得る。
A reset signal and a basic clock are input to the FFs 1 to 4 shown in FIG. 1 at the timings shown in FIG. 2, and the divided clocks Q 1 (101), Q 1 (102), Q
3 (301) and inverted Q 3 (302) are obtained. Further, the clock Q 1 (101) is input to the delay circuit 7 to obtain a signal 701 delayed by 1 / cycle of the basic clock as shown in the timing chart of FIG.

【0021】このクロック 3 (301)と遅延された
信号701の論理積をとることによって位相差分(図2
のa)だけクロックφ1 のパルス幅が広くなる(図2の
1)。
By taking the logical product of this clock Q 3 (301) and the delayed signal 701, the phase difference (FIG.
Of a) only the pulse width of the clock phi 1 is widened (W 1 in FIG. 2).

【0022】一方、クロック反転Q1 (102)を遅延
回路6に入力し、図2に示すタイミングチャートのよう
に基本クロックの1/4周期だけ遅延された信号601
を得る。この遅延された信号601とクロックQ1 (1
02)の論理積をとることによって位相差分(図2の
a)だけクロックφ2 のパルス幅が狭まることになる
(図2のW2 )。
On the other hand, the clock inversion Q 1 (102) is input to the delay circuit 6, and the signal 601 delayed by one-fourth cycle of the basic clock as shown in the timing chart of FIG.
Get. The delayed signal 601 and the clock Q 1 (1
Phase difference by taking the logical product of 02) (pulse width of FIG. 2 a) by the clock phi 2 so that the narrowing (W 2 in FIG. 2).

【0023】クロックφ0 とφ3 については、それぞれ
クロックQ1 (101)とクロック反転Q3 (302)
の論理積,クロック反転Q1 (102)とクロック反転
3(302)の論理積によって得られることは従来例
と同様である。
For clocks φ 0 and φ 3 , respectively, clock Q 1 (101) and clock inversion Q 3 (302)
Is obtained by the logical product of the clock inversion Q 1 (102) and the clock inversion Q 3 (302) as in the conventional example.

【0024】前述したように、それぞれ遅延回路6,7
の挿入されたクロックφ1 とφ2 の関係は、クロックφ
1 のパルス幅(図2のW1 )は基本クロックの1/4周
期分(図2のa)広くなっており、クロックφ2 のパル
ス幅(図2のW2 )は、基本クロックの1/4周期分
(図2のa)狭くなっている。
As described above, the delay circuits 6, 7
Inserted relationship clocks phi 1 and phi 2 of the clock phi
The pulse width of 1 (W 1 in FIG. 2) is wider by / period of the basic clock (a in FIG. 2), and the pulse width of clock φ 2 (W 2 in FIG. 2 ) is 1 It is narrowed by / 4 cycle (a in FIG. 2).

【0025】次に、4相クロック動作のCMOS構成に
よる1チップマイクロコンピュータに、本発明の多相ク
ロック生成回路を用いた場合の例を、実例データに基づ
き説明する。
Next, an example in which the multi-phase clock generation circuit of the present invention is used in a one-chip microcomputer having a four-phase clock operation CMOS structure will be described based on actual data.

【0026】図7は、1チップマイクロコンピュータの
クロックφ1 とφ2 の期間中に必要とする必要動作期間
t1,t2と、遅延回路6,7による遅延時間Dtと、
その電源電圧との関係をグラフにした一例である。説明
を容易にするために従来例で用いたグラフに遅延時間D
tを付加してある。
[0026] Figure 7 is a one-chip microcomputer of the clock phi 1 required operation period required during phi 2 periods t1, t2, and the delay time Dt by the delay circuits 6 and 7,
It is an example in which the relationship with the power supply voltage is graphed. In order to facilitate the explanation, the delay time D
t is added.

【0027】図7によれば、遅延回路6,7による遅延
時間Dtと、クロックφ1 とφ2 の期間中に必要とする
必要動作期間t1,t2との時間の比は、電源電圧によ
らずほぼ一定であることが判る。すなわちt1とt2と
Dtとの比は、ほぼ6対4対1の割合になっている。
According to FIG. 7, the delay time Dt by the delay circuits 6 and 7, the time ratio of the clock phi 1 and phi 2 must operation period that is required during the t1, t2, depend on the power supply voltage It turns out that it is almost constant. That is, the ratio of t1, t2, and Dt is approximately 6: 4: 1.

【0028】上述の結果から、本発明の多相クロック生
成回路を付加するマイクロコンピュータを最も高速に動
作させ得る遅延回路6,7は、クロックφ1 とφ2 の期
間中に必要とする必要動作時間t1,t2の時間差△t
の1/2以上で時間差△tより小さい遅延時間をもった
遅延回路であればよい、ということが判る。
[0028] From the above results, the delay circuits 6 and 7 which can fastest operating the microcomputer of adding a multi-phase clock generation circuit of the present invention, necessary operations requiring during the clock phi 1 and phi 2 Time difference Δt between times t1 and t2
It can be understood that a delay circuit having a delay time which is equal to or more than 1/2 and smaller than the time difference Δt is sufficient.

【0029】この遅延回路を用いることにより、マイク
ロコンピュータが動作可能な電源電圧範囲内で、クロッ
クφ1 とφ2 の期間中に必要とする必要動作時間t1,
t2の比に等しいクロックのパルス幅をもつ多相クロッ
クを、電源電圧に対応して自動生成する多相クロック生
成回路を得ることが出来る。
[0029] By using this delay circuit, in the microcomputer can operate the power supply voltage range, necessary operation time requires for the duration of the clock phi 1 and phi 2 t1,
A multi-phase clock generation circuit that automatically generates a multi-phase clock having a pulse width of a clock equal to the ratio of t2 in accordance with the power supply voltage can be obtained.

【0030】すなわち、本発明の多相クロック生成回路
を有するマイクロコンピュータのもつ回路遅延特性と、
本発明の多相クロック生成回路内の遅延回路6,7の遅
延特性との相似性を用いる利点はここにある。 次に、
本発明の第2の実施例について説明する。
That is, a circuit delay characteristic of a microcomputer having the multi-phase clock generation circuit of the present invention,
This is an advantage of using the similarity with the delay characteristics of the delay circuits 6 and 7 in the multi-phase clock generation circuit of the present invention. next,
A second embodiment of the present invention will be described.

【0031】図3は第2の実施例の回路図であり、図4
はその動作を説明するためのタイミングチャートであ
る。
FIG. 3 is a circuit diagram of the second embodiment, and FIG.
Is a timing chart for explaining the operation.

【0032】第1の実施例と異なるところは、遅延回路
6を削除し、遅延回路7の出力信号701をインバータ
12を介してその出力信号121をANDゲート8の一
方の入力信号としたことであり、それ以外は第1の実施
例と同様であるので詳細な説明は省略する。第2の実施
例は遅延回路を1つしか用いないため、実際にマイクロ
コンピュータを製品化する上でチップサイズ的にも、コ
スト的にも優れている。
The difference from the first embodiment is that the delay circuit 6 is eliminated and the output signal 701 of the delay circuit 7 is used as one input signal of the AND gate 8 via the inverter 12 as the output signal 121. Yes, the rest is the same as in the first embodiment, so a detailed description is omitted. Since the second embodiment uses only one delay circuit, it is excellent in terms of chip size and cost when actually manufacturing a microcomputer.

【0033】なお、第1の実施例では遅延回路をφ1
φ2 の生成に適用した例で説明したが、クロックφ0
φ3 を含め多相クロックのそれぞれに適用することも可
能であり、第2の実施例も同様である。
In the first embodiment, the delay circuit is φ 1 ,
As described in the example applied to the generation of φ 2 , the clock φ 0 ,
It is also possible to apply to each of the multiphase clocks including phi 3, it is the same second embodiment.

【0034】[0034]

【発明の効果】以上説明したように本発明の多相クロッ
ク生成回路は、低電圧動作時等、条件によって多相クロ
ックの各位相毎のクロックパルス幅をそれぞれ異なるパ
ルス幅にする必要がある場合、本多相クロック生成回路
の遅延回路の遅延量を制御することにより、本多相クロ
ック生成回路を内蔵するマイクロコンピュータの動作速
度に応じて、クロックのパルス幅を変化させることが可
能となる。従って、本回路により生成された多相クロッ
クを使用するマイクロコンピュータ等のデジタル回路を
最も高速に動作させ得る多相クロックを供給することが
可能となる効果を有する。
As described above, the multi-phase clock generation circuit according to the present invention requires a different clock pulse width for each phase of the multi-phase clock depending on conditions, such as during low voltage operation. By controlling the delay amount of the delay circuit of the multi-phase clock generation circuit, the pulse width of the clock can be changed according to the operation speed of the microcomputer having the multi-phase clock generation circuit. Accordingly, there is an effect that a multi-phase clock capable of operating a digital circuit such as a microcomputer using the multi-phase clock generated by the present circuit at the highest speed can be supplied.

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

【図1】本発明の第1の実施例の多相クロック生成回路
の回路図である。
FIG. 1 is a circuit diagram of a multiphase clock generation circuit according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第1の実施例の動作を説明するための
タイミングチャートである。
FIG. 2 is a timing chart for explaining the operation of the first exemplary embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第2の実施例の多相クロック生成回路
の回路図である。
FIG. 3 is a circuit diagram of a multi-phase clock generation circuit according to a second embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第2の実施例の動作を説明するための
タイミングチャートである。
FIG. 4 is a timing chart for explaining the operation of the second embodiment of the present invention.

【図5】従来例の多相クロック生成回路の一例を示す回
路図である。
FIG. 5 is a circuit diagram showing an example of a conventional multi-phase clock generation circuit.

【図6】従来例の動作を説明するためのタイミングチャ
ートである。
FIG. 6 is a timing chart for explaining the operation of the conventional example.

【図7】CMOS1チップマイクロコンピュータの回路
遅延実例データを示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing circuit delay example data of a CMOS one-chip microcomputer.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,2,3,4 フリップフロップ(FF) 101 FF1の出力信号Q1 102 FF1の出力信号反転Q1 301 FF3の出力信号Q3 302 FF3の出力信号反転Q3 6,7 遅延回路 8,9,10,11 ANDゲート 12 インバータ φ0 ,φ1 ,φ2 ,φ3 多相クロック Dt 遅延回路6,7による遅延時間特性 t1 マイクロコンピュータのφ1 クロック時間の必
要動作時間の特性 t2 マイクロコンピュータのφ2 クロック時間の必
要動作時間の特性 △t2V 電源電圧2Vにおけるt1とt2の必要動作
時間の時間差 Dt 遅延回路6,7による遅延時間の特性
 1, 2, 3, 4 Flip-flop (FF) 101 Output signal Q of FF11 102 Output signal inverted Q of FF11 301 Output signal Q of FF3Three 302 Output signal inverted Q of FF3Three  6,7 Delay circuit 8,9,10,11 AND gate 12 Inverter φ0, Φ1, ΦTwo, ΦThree Multiphase clock Dt Delay time characteristic by delay circuits 6 and 7 t1 φ of microcomputer1Clock time
Characteristics of required operating time t2 φ of microcomputerTwoClock time
Characteristics of required operation time △ t2V Necessary operation of t1 and t2 at power supply voltage 2V
Time difference Dt Characteristics of delay time by delay circuits 6 and 7

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 マイクロコンピュータで用いる任意の周
波数の基本クロックを、縦続接続された複数のフリップ
フロップにより前記基本クロックの4倍の周期の分周ク
ロックを生成する分周手段と、それぞれ同じ遅延値をも
つ第1および第2のクロック遅延手段と、前記分周手段
の第1段目のフリップフロップ出力のうち一方極性の出
力クロックの位相を前記第1の遅延手段で前記遅延値分
遅らせた第1の遅延クロックと前記分周手段の第3段目
のフリップフロップ出力のうち一方極性の出力クロック
との論理合成により前記第1段目のフリップフロップ出
力のクロックの立ち下がりタイミングで決まるパルス幅
よりも前記遅延値分だけパルス幅が広くなる第1クロッ
クを生成する第1のクロック生成手段と、前記第1段目
のフリップフロップ出力のうち他方極性の出力クロック
の位相を前記第2の遅延手段で前記遅延値分遅らせた第
2の遅延クロックと前記第3段目のフリップフロップ出
力の前記一方極性の出力クロックとの論理合成で決まる
パルス幅をもち前記第1クロックよりも前記遅延値分だ
けパルス幅が狭くなる第2クロックを生成する第2のク
ロック生成手段とからなり、前記第1クロックの立ち下
がりと前記第2クロックの立ち上がりタイミングが同期
し、且つ前記第1クロックの立ち上がりから前記第2
ロックの立ち下がりタイミングまでの期間が前記基本ク
ロックの2クロック分に対応する位相関係を維持すると
ともに電源電圧に対応して前記第1および前記第2クロ
ックのパルス幅が異なる多相クロック生成手段を有し、
前記多相クロック生成手段が前記マイクロコンピュータ
とともに相補型構造の同一半導体基板上に形成されるこ
とを特徴とする多相クロック生成回路。
A plurality of flip-flops cascaded with a basic clock of an arbitrary frequency used in a microcomputer.
The frequency is divided by four times the basic clock by the flop.
The frequency divider that generates the lock and the same delay value
First and second clock delay means, and the frequency dividing means
Of the first stage flip-flop output of one polarity
The phase of the output clock by the first delay means by the delay value.
First delayed clock delayed and third stage of frequency dividing means
Output clock of one polarity among flip-flop outputs of
Output from the first stage flip-flop
Pulse width determined by fall timing of power clock
The first clock whose pulse width is wider by the delay value than
First clock generating means for generating a clock,
Output clock of the other polarity of the flip-flop output
In which the second phase is delayed by the second delay means by the delay value.
2 delay clock and the third stage flip-flop
Determined by logic synthesis with the output clock of the one polarity of force
A pulse width equal to the delay value of the first clock
The second clock for generating the second clock in which the pulse width becomes narrower
A lock generation means, and a fall of the first clock.
The rising timing of the second clock is synchronized with the
And, and maintains the phase relationship period from the rising of the first clock to the falling timing of the second clock corresponding to two clocks of the base clock Then
Said first and said both corresponding to the power supply voltage second black
Tsu pulse width of the clause have a different multi-phase clock generation means,
Multiphase clock generator circuit, wherein said multi-phase clock generation hand stage is formed on the same semiconductor substrate of the complementary structure with the microcomputer.
【請求項2】 前記第1および前記第2の遅延手段は
前記基本クロックの1周期以下の時間であって、前記マ
イクロコンピュータが動作可能な電源電圧の範囲内で、
且つ前記第1クロックの期間中に前記マイクロコンピュ
ータが必要とする第1の必要動作時間と、前記第2クロ
ックの期間中に必要とする第2の必要動作時間との差の
時間以内で、且つその差の1/2近辺の時間になるよう
予め設定した前記遅延値を有する請求項1記載の多相
クロック生成回路。
Wherein said first and said second delay hand stage,
A time equal to or less than one cycle of the basic clock and within a power supply voltage range in which the microcomputer can operate;
And within a time difference between a first required operation time required by the microcomputer during the first clock period and a second required operation time required during the second clock period, and multiphase clock generation circuit of claim 1 wherein the chromatic said delay value set in advance to be a half near the time of the difference.
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