JP3253514B2 - Pll回路におけるクロック生成回路 - Google Patents

Pll回路におけるクロック生成回路

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JP3253514B2 JP06600096A JP6600096A JP3253514B2 JP 3253514 B2 JP3253514 B2 JP 3253514B2 JP 06600096 A JP06600096 A JP 06600096A JP 6600096 A JP6600096 A JP 6600096A JP 3253514 B2 JP3253514 B2 JP 3253514B2
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    • H03L7/197Indirect frequency synthesis, i.e. generating a desired one of a number of predetermined frequencies using a frequency- or phase-locked loop using a frequency divider or counter in the loop a time difference being used for locking the loop, the counter counting between numbers which are variable in time or the frequency divider dividing by a factor variable in time, e.g. for obtaining fractional frequency division
    • H03L7/199Indirect frequency synthesis, i.e. generating a desired one of a number of predetermined frequencies using a frequency- or phase-locked loop using a frequency divider or counter in the loop a time difference being used for locking the loop, the counter counting between numbers which are variable in time or the frequency divider dividing by a factor variable in time, e.g. for obtaining fractional frequency division with reset of the frequency divider or the counter, e.g. for assuring initial synchronisation

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  • Use Of Switch Circuits For Exchanges And Methods Of Control Of Multiplex Exchanges (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、他装置からの外部
入力クロックに内部クロックを同期させる自動交換機等
におけるPLL(Phase Locked Loop )回路に関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】一般的なPLL回路は他装置のクロック
に自装置のクロックを同期確立させるための回路であ
る。例えば電子交換機の場合、ΙNS回線網等の回線網
から送出される周波数64[kHz]のクロック(以
下、外部64kクロックと称する)と周波数8[kH
z]のクロック(以下、外部8kクロックと称する)の
合成クロックであるAMIクロック(以下、64k+8
kクロックとも称する)に通話系のクロックを同期させ
るものである。
【0003】図7は、このような従来のPLL回路の一
例を示す構成ブロック図であり、クロック供給元となる
回線網の障害を考慮して冗長構成をとり、複数の供給元
からクロックを受信可能な構成としている。
【0004】レシーバ回路105〜108は、それぞれ
入力IN1〜IN4より入力された64k+8kクロッ
クから外部64kクロックと外部8kクロックを分離
し、外部64kクロックを入力監視回路109に出力
し、外部8kクロックを入力選択回路110に出力す
る。入力監視回路109は外部64kクロックを監視す
ることにより、各入力IN1〜IN4の障害の有無を監
視し、障害の発生していないいずれか一つの入力を選択
して選択入力とし、選択入力を示す入力選択信号を入力
選択回路110に出力し、入力選択回路110は、入力
選択信号に示された入力からの外部8kクロックを位相
比較回路111に出力する。入力監視回路109は選択
入力に障害が発生すると別のクロックを新たに選択入力
とし、これを示す入力選択信号を出力する。
【0005】8kクロック作成回路114は、電圧制御
発振器(VCO)113による中心周波数16.384
[MHz]のクロック(以下、16Mクロックあるいは
VCOクロックと称する)を分周して8kクロックを作
成し、この8kクロックは位相比較用8kクロックとし
て位相比較回路111に出力されるとともに、システム
(図示せず)に供給する8kクロックとしてクロックド
ライバ(CLKDRV)115に出力される。クロック
ドライバ115はこの8kクロックとVCO113から
の16Mクロックをシステムに供給する。
【0006】位相比較回路111およびLPF(ローパ
スフィルタ)113は、外部8Kクロックと位相比較用
8kクロックの位相比較を行い、その差分を電圧レベル
に変換し、これを周波数制御電圧としてVCO113に
出力し、VCO113は周波数制御電圧に応じて発信周
波数を調整する。これによりVCOクロックを分周して
作成される8kクロックの位相が調整され、VCOクロ
ックおよび8kクロックは外部8Kクロックに同期す
る。尚、位相比較回路に入力されるクロックとして外部
64kクロックを用いる場合もある。
【0007】また選択入力が切り替わると、新たに選択
入力となった入力からの外部8kクロックに、上記の手
順で8kクロックを同期させる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
のPPL回路においては、複数の外部クロックにバラツ
キがあり、各外部クロックの周波数は同一でも入力位相
が異なっていることがある(外部64kクロックの場
合、±7.8[μs]以下の位相差があり、外部8kク
ロックの場合、±62.5[μs]以下の位相差があ
る)。このため、選択入力に障害が発生し、別の入力を
選択入力とすると、位相比較用クロックとの間に位相ず
れが発生し、最大7.8[μs]または、62.5[μ
s]の位相差を所定の時間をかけて同期確立しなければ
ならなかった。
【0009】例えば、外部8kクロックに対して位相比
較用8kクロックの位相が62.5[μs]遅れてお
り、VCO113の中心周波数が16.384[MH
z]、周波数変動範囲が発振周波数の±50[pp
m]、すなわち約±819[Hz]であるとすると、V
CO113は、16.384[MHz]±819[H
z]の周波数範囲で発信し、同期するまでの時間は次の
ようになる。
【0010】外部8kクロックが周波数16.384
[MHz]のクロックを分周したものであるとすると、
VCO113の発振周波数が16.384819[MH
z]に変化したときには、VCOクロックの1クロック
あたり、(1/16.384[MHz])−(1/1
6.384819[MHz])=3.054586×1
-12 [秒]だけ外部8kクロックと位相比較用8kク
ロックの位相差が小さくなる。従って同期確立するまで
に要するVCOクロック数は、62.5[μS]/
(3.054586×10-12 [秒])=204610
38となり、また同期確立するまでに要する時間は、1
/16.384819[MHz]×20461038=
1.24878[秒]であった。また64kクロックの
場合は、位相差7.8[μs]のときに、同期確立する
までに要する時間は0.15609[秒]となる。
【0011】このように従来のPLL回路においては、
同期中の外部クロックに障害が発生し、別の外部クロッ
クに切り替わったときに、この外部クロックと位相比較
用クロックとの同期を確立するまでに時間がかかり、こ
の間、システムに供給するクロックが変動して不安定と
なり、システム内の通信およびシステム間の通信に重大
な影響をおよぼすという問題があった。
【0012】本発明はこのような従来の問題を解決する
ものであり、外部入力クロックが切り替わっても内部ク
ロックを安定に保つことができるPLL回路を提供する
ことを目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の請求項1に記載のPLL回路におけるクロッ
ク生成回路は、第1の内部クロックを分周して第2の内
部クロックを作成する内部クロック作成回路と、第2の
内部クロックと同じ公称周波数のN個(Nは2以上の整
数)の外部入力クロックをそれぞれ受信するN個のレシ
ーバ回路と、 前記N個のレシーバ回路に対してそれぞれ
設けられ、対応する外部入力クロックと前記第1の内部
クロックが入力され、前記第1の内部クロックを分周し
て前記第2の内部クロックと同じ公称周波数を有する位
相比較用内部クロックを作成する分周カウンタを有し、
リセット禁止信号が入力されているときは、前記第1の
内部クロックを分周して位相比較用内部クロックを作成
し、リセット禁止信号が入力されていないときは、前記
対応する外部入力クロックの立ち下がりタイミング後に
前記分周カウンタの分周動作をリセットし、前記第1の
内部クロックを分周して位相比較用内部クロックを作成
するN個のダミー内部クロック作成回路と、 前記N個の
外部入力クロックを継続的に監視することにより各外部
入力クロックに障害が発生しているか否かを監視し、起
動時に、正常な外部入力クロックの内の一つを選択入力
とし、選択入力に障害が発生すると、選択入力を他の正
常な外部入力クロックに切り替え、選択入力がどこの外
部入力クロックであるかを示す入力選択信号を出力する
とともに、選択入力に対応する前記ダミー内部クロック
作成回路に前記リセット禁止信号を出力する入力監視回
路と、前記N個の外部入力クロックと前記N個の位相比
較用内部クロックと前記入力選択信号が入力され、外部
入力クロック出力端子と位相比較用内部クロック出力端
子を有し、前記入力選択信号に基づいて選択入力となっ
ている外部入力クロック及びこれに対応する位相比較用
内部クロックをそれぞれ出力する入力選択回路と、前記
入力選択回路からの外部入力クロックと位相比較用内部
クロックの位相差に応じた周波数制御電圧を出力する位
相比較部と、前記第1の内部クロックを発信し、前記周
波数制御電圧に応じて発振周波数を変化させる電圧制御
発信器とを有することを特徴とするものである。
【0014】また請求項2に記載のPLL回路における
クロック生成回路は、第1の内部クロックを分周して第
2の内部クロックを作成する内部クロック作成回路と、
第2の内部クロックと同じ公称周波数のN個(Nは2以
上の整数)の外部入力クロックをそれぞれ受信するN個
のレシーバ回路と、 前記N個のレシーバ回路のうちの第
2から第N番目のレシーバ回路に対してそれぞれ設けら
れ、対応する外部入力クロックと前記第1の内部クロッ
クが入力され、前記第1の内部クロックを分周して前記
第2の内部クロックと同じ公称周波数を有する位相比較
用内部クロックを作成する分周カウンタを有し、リセッ
ト禁止信号が入力されているときは、前記第1の内部ク
ロックを分周して位相比較用内部クロックを作成してお
り、リセット禁止信号が入力されていないときは、前記
対応する外部入力クロックの立ち下がりタイミング後に
前記分周動作をリセットし、前記第1の内部クロックを
分周して位相比較用内部クロックを作成するN−1個の
ダミー内部クロック作成回路と、 前記N個の外部入力ク
ロックを継続的に監視することにより各外部入力クロッ
クに障害が発生しているか否かを監視し、起動時に、正
常な外部入力クロックの内の一つを選択入力とし、選択
入力に障害が発生すると、選択入力を他の正常な外部入
力クロックに切り替え、選択入力がどこの外部入力クロ
ックであるかを示す入力選択信号を出力するとともに、
選択入力が第1のレシーバー回路で受信された第1の外
部入力クロック以外のときに、選択入力に対応する前記
ダミー内部クロック作成回路に前記リセット禁止信号を
出力する入力監視回路と、前記N個の外部入力クロック
と前記第1の外部入力クロックに対応する位相比較用内
部クロックとなる前記第2の内部クロックと前記N−1
個の位相比較用内部クロックと前記入力選択信号が入力
され、外部入力クロック出力端子と位相比較用内部クロ
ック出力端子を有し、前記入力選択信号に基づいて選択
入力となっている外部入力クロック及びこれに対応する
位相比較用内部クロックをそれぞれ出力する入力選択回
路と、前記入力選択回路からの外部入力クロックと位相
比較用内部クロックの位相差に応じた周波数制御電圧を
出力する位相比較部と、前記第1の内部クロックを発信
し、前記周波数制御電圧に応じて発振周波数を変化させ
る電圧制御発信器とを有することを特徴とするものであ
る。
【0015】また請求項3に記載のPLL回路における
クロック生成回路は、 請求項1もしくは請求項2に記載
のPLL回路におけるクロック生成回路であって、 前記
N個のレシーバー回路は、回線網から送出される第1の
周波数の第1クロックと第2の周波数の第2クロックの
合成クロックをそれぞれ受信し、前記合成クロックから
前記第2クロックを分離してそれぞれ外部入力クロック
とする ことを特徴とするものである。
【0016】
【発明の実施の形態】
第1の実施形態 図1は本発明の第1の実施形態を示すPPL回路の構成
ブロック図である。図1において、入力IN1〜4にI
NS回線網等から送られてくる外部クロックは、周波数
64[kHz]のクロック(以下、外部64kクロック
と称し、また周波数64[kHz]のクロックを64k
クロックと称する)と周波数8[kHz]のクロック
(以下、外部8kクロックと称し、また周波数8[kH
z]のクロックを8kクロックと称する)を合成したA
IMクロック(0[V]および±1[V]の3値からな
るクロックであり、以下、64k+8kクロックと称す
る)である。
【0017】図1に示すPPL回路は、外部64k+8
kクロックを受信し、これをTTLレベルの外部64K
クロックと外部8kクロックに分離するレシーバ回路
(RCV)5〜8と、周波数16.384[MHz]±
819[Hz]のクロック(以下、16Mクロックある
いはVCOクロックと称する)を分周し、システム(図
示せず)へ供給する8kクロックであり、同時に入力I
N1に対応する位相比較用8kクロックでもある8kク
ロックを作成する8kクロック作成回路14と、16M
クロックとレシーバ回路6からの外部8kクロックが入
力され、リセット禁止信号が入力されているときは、1
6Mクロックを分周して位相比較用8kクロックを作成
しており、リセット禁止信号が入力されていないとき
は、外部8kクロックの立ち下がりタイミングで前記分
周動作をリセットすることにより、位相比較用8kクロ
ックを外部8kクロックに対して所定の範囲内の位相ず
れを持って疑似的に同期させるダミー8kクロック作成
回路2と、16Mクロックとレシーバ回路7からの外部
8kクロックが入力され、リセット禁止信号が入力され
ているときは、16Mクロックを分周して位相比較用8
kクロックを作成しており、リセット禁止信号が入力さ
れていないときは、外部8kクロックの立ち下がりタイ
ミングで前記分周動作をリセットすることにより、位相
比較用8kクロックを外部8kクロックに対して所定の
範囲内の位相ずれを持って疑似的に同期させるダミー8
kクロック作成回路3と、16Mクロックとレシーバ回
路8からの外部8kクロックが入力され、リセット禁止
信号が入力されているときは、16Mクロックを分周し
て位相比較用8kクロックを作成しており、リセット禁
止信号が入力されていないときは、外部8kクロックの
立ち下がりタイミングで前記分周動作をリセットするこ
とにより、位相比較用8kクロックを外部8kクロック
に対して所定の範囲内の位相ずれを持って疑似的に同期
させるダミー8kクロック作成回路4と、各RCV5〜
8から入力された外部64kクロックを継続的に監視す
ることにより各入力IN1〜4に接続するINS回線網
等に障害が発生しているか否か(INS回線網からの6
4k+8kクロックが入力INに入力されているか否
か)を監視しており、正常な入力の一つをIN1、2、
3、4の優先順位で選択入力とし、選択入力に障害が発
生すると、選択入力を起点としたIN1、2、3、4、
1、2、3の優先順位で他の正常な入力に切り替え、選
択入力を示す入力選択信号を出力するとともに、選択中
の入力に対応するダミークロック作成回路にリセット禁
止信号(‘H’レベルの信号)を出力する入力監視回路
9と、レシーバ回路5〜8からの外部8kクロックと8
kクロック作成回路14およびダミー8kクロック作成
回路2〜4からの位相比較用8kクロックと入力監視回
路9からの入力選択信号が入力され、外部8kクロック
用の出力端子と位相比較用8kクロック用の出力端子を
有し、入力選択信号に示された選択入力に対応する外部
8kクロックおよび位相比較用8kクロックをそれぞれ
出力する入力選択回路10と、入力選択回路10からの
外部8kクロックと位相比較用8kクロツクの差分を周
波数制御パルスとして出力する位相比較回路11と、周
波数制御パルスを積分して低周波成分のみを取り出し、
この低周波電圧を周波数制御電圧として出力するLPF
(ローパスフィルタ)12と、LPF12からの周波数
制御電圧に応じて発振周波数を変化させ、上記の16M
クロック(VCOクロック)を出力するVCO(電圧制
御発振器)13と、VCO13からの16Mクロックと
8kクロック作成回路14からの8kクロックをシステ
ム(図示せず)に供給するクロックドライバ(CLKD
RV)15とを有する。
【0018】図2は上記のダミー8kクロック作成回路
2〜4の構成を示す回路図である。図2に示すダミー8
kクロック作成回路は、VCOクロックをクロック入力
とし、対応するレシーバ回路からの外部8kクロックを
データ入力とするフリップフロップ(F/F)21と、
VCOクロックをクロック入力とし、データ入力端子を
フリップフロップ21の非反転出力端子に接続したフリ
ップフロップ(F/F)22と、フリップフロップ21
の非反転出力およびフリップフロップ21の反転出力を
入力とし、カウンタリセット信号を出力する2入力のO
Rゲート23と、前記カウンタリセット信号および入力
監視回路9からのリセット禁止信号(‘H’レベルのと
きアクティブとなる信号)を入力とする2入力のORゲ
ート24と、VCOクロックをクロック入力とし、OR
ゲート24の出力をリセット入力とし、VCOクロック
を分周して位相比較用8kクロックを出力するカウンタ
(CNT)25とを有する。尚、図1に示す8kクロッ
ク作成回路14は、リセット入力を開放とした図2のカ
ウンタ25からなる。
【0019】入力選択回路10は、レシーバ回路1〜4
からの4つの外部8kクロックを入力する4ー1セレク
タ回路と、8kクロック作成回路14およびダミー8k
クロック作成回路2〜4からの4つの位相比較用8kク
ロックを入力する4ー1セレクタ回路を有し、入力監視
回路9から入力される入力選択信号に示された選択入力
に対応する外部8kクロックと位相比較用8kクロック
をペアで出力するものである。
【0020】次に、図1のPLL回路の動作について説
明する。INS回線網等から入力IN1〜4に送られて
くる64k+8kクロックは、レシーブ回路5〜8によ
ってTTLレベルの外部64Kクロックと外部8Kクロ
ックに分離される。図3はレシーブ回路5〜8の動作を
示すクロックタイムチャートである。図2において、6
4k+8kクロックは、TTLレベルのユニポーラ信号
U1およびU2に変換され、この2つのユニポーラ信号
を加算することにより、外部64Kクロックを作成し、
さらに2つのユニポーラ信号と外部64k信号から外部
8k信号を作成する。
【0021】図1に戻り、RCV5〜8からの外部64
kクロックは、入力監視回路9に入力され、入力監視回
路9は、この各外部64kクロックを継続的に監視する
ことにより、入力IN1〜4に接続されている網に障害
が発生しているか否かを監視しており、これに基づいて
選択入力を決める。
【0022】まず、入力IN1が選択入力となった場合
の動作について説明する。例えば、PPL回路起動時
に、入力IN1からの外部64kクロックが入力監視回
路9に入力されていれば、入力監視回路9は入力IN1
が正常であると判断し、入力IN1を選択入力とする。
【0023】8kクロック作成回路14は、VCO13
からの16Mクロックを分周して8kクロックを作成
し、この8kクロックをシステム供給用8kクロックと
してクロックドライバ15に出力するとともに、入力I
N1に対応する位相比較用8kクロックとして入力選択
回路10に出力し、入力監視回路9は選択入力が入力I
N1であることを示す入力選択信号を入力選択回路10
に出力する。すると、レシーバ回路5からの外部8kク
ロックおよび8kクロック作成回路14からの位相比較
用8kクロックが入力選択回路9より出力され、この外
部8kクロックと位相比較用8kクロックの位相差に応
じた周波数制御パルスが位相比較回路11より出力され
る。図4は位相比較回路11の動作を示すクロックタイ
ムチャートである。図4において、位相比較回路11
は、外部8kクロックと位相比較用8kクロックから、
外部8kクロックに対して位相比較用8kクロックの位
相が遅れている場合に、遅れ量に応じたパルス幅の正極
性パルス(図中のA)を有し、また進んでいる場合に、
進み量に応じたパルス幅の負極性パルス(図中のB)を
有する周波数制御パルスを作成する。
【0024】図1に戻り、位相比較回路11による周波
数制御パルスは、LPF12によって、パルス極性およ
びパルス幅に応じた電圧値、すなわち外部8kクロック
に対する位相比較用8kクロックの位相ずれ量に応じた
電圧値の周波数制御電圧に変換され、この周波数制御電
圧はVCO13に入力され、VCO13は周波数制御電
圧に応じて、16Mクロックの発振周波数を調整する。
このVCO13による発振周波数調整により、外部8k
クロックに位相比較用8kクロックが同期すると(同位
相となる)、VCO13の発振周波数が安定してVCO
クロックとシステム供給用8kクロック(8kクロック
作成回路14の出力)が外部8kクロックに同期する
(このとき外部8kクロックとシステム供給用8kクロ
ックは同位相となる)。このVCOクロックおよびシス
テム供給用8kクロックはクロックドライバ15により
システムに供給される。
【0025】次に、選択入力がIN2、3、4のいずれ
かに切り替わった場合の動作について説明する。例え
ば、選択入力であった入力IN1に障害が発生し、この
とき入力IN2からの外部64kクロックが入力監視回
路9に入力されていれば、入力監視回路9は入力IN2
が正常であると判断し、選択入力をIN1からIN2に
切り替える。以下の説明においては、選択入力がIN1
からIN2に切り替わったことを前提とするが、選択入
力がIN3あるいはIN4に切り替わった場合も以下の
説明と同様である。
【0026】ダミー8kクロック作成回路2〜4は、選
択入力になっていないときは、対応するレシーバ回路か
らの外部8kクロックをそれぞれ取り込み、そのクロッ
クをもとにカウンタ回路をリセットすることによって外
部8kクロックに疑似的に同期した位相比較用8kクロ
ックを作成している。
【0027】図5はその構成を図2に示すダミー8kク
ロック作成回路2〜4の動作を示すクロックタイムチャ
ートである。図2および図5において、ダミー8kクロ
ック作成回路は、フリップフロップ21によって外部8
kクロックをVCOクロックの立ち上がりタイミングで
ラッチし、フリップフロップ22によってフリップフロ
ップ21の出力をVCOクロックの立ち上がりタイミン
グでラッチし、フリップフロップ21の出力とフリップ
フロップ22の反転出力からORゲート23によってカ
ウンタリセット信号を作成する。クロック禁止信号が入
力監視回路9から入力されていないときは(このときO
Rゲート24のクロック禁止信号入力端子が‘L’レベ
ルである)、カウンタリセット信号はOR24を介して
カウンタ25に入力される。カウンタ回路25はカウン
タリセット信号が入力されるとカウント値を‘0’にリ
セットし(8MHz、4MHz…8kHz端子を全て
‘L’とし)、‘0’からカウントアップを開始する。
従ってカウンタリセット信号がカウンタ25に入力され
ているときの位相比較用8kクロックの立ち下がり位相
は外部8Kクロックの立ち下がり位相よりやや遅れた位
置となる。またクロック禁止信号が入力監視回路9から
入力されているときは(このときORゲート24のクロ
ック禁止信号入力端子が‘H’レベルである)、カウン
タ25は上記のリセット動作を行わない。尚、ダミー8
kクロック作成回路2〜4においては、それぞれ対応す
るレシーバ回路からの外部8Kクロックにより、別々の
タイミングでリセット動作をするので、各ダミー8kク
ロック作成回路2〜4から出力される位相比較用8kク
ロックの位相は揃っていない。
【0028】図1に戻り、入力監視回路9が選択入力を
IN1からIN2に切り替えると、ダミー8kクロック
作成回路2にリセット禁止信号が入力され、ダミー8k
クロック作成回路2はカウンタ25のリセット動作を停
止し、同時に入力選択回路10に選択入力がIN2に切
り替わったことを示す入力選択信号が入力され、入力選
択回路10はレシーバ回路6からの外部8kクロックと
ダミー8kクロック作成回路2からの位相比較用8kク
ロックを位相比較回路11に出力し、位相比較回路11
は両8kクロックの位相差に応じた周波数制御パルスを
出力する。この周波数制御パルスはLPF12によって
周波数制御電圧に変換されてVCO13に入力され、V
CO13は周波数制御電圧に応じて、16Mクロックの
発振周波数を調整する。このVCO13による発振周波
数調整により、外部8kクロックに位相比較用8kクロ
ックが同期すると(同位相となる)、VCO13の発振
周波数が安定して外部8kクロックにVCOクロックと
システム供給用8kクロック(8kクロック作成回路1
4の出力)が同期する(外部8kクロックとシステム供
給用8kクロックは同位相ではない)。
【0029】このとき、ダミー8kクロック作成回路2
からの位相比較用8kクロックは、外部8kクロックの
立ち下がりタイミングでカウンタ25をリセットするこ
とにより、VCOクロック2周期分の位相差で外部8k
クロックに予め疑似的に同期しているので、入力IN2
からの外部8kクロックに対する同期調整のためのVC
O13の発振周波数の変動は小さい。
【0030】このように上記第1の実施形態によれば、
選択入力となっていない入力に対応するダミー8kクロ
ック作成回路において、外部8kクロックの立ち下がり
タイミングでVCOクロックの分周動作をリセットする
ことにより、位相比較用8kクロックを外部8kクロッ
クに対して所定の範囲内の位相ずれを持って予め疑似的
に同期させておき、入力監視回路9によって選択入力が
切り替えられると、新たに選択入力となった外部8kク
ロックに対応するダミー8kクロック作成回路がリセッ
ト動作を停止し、このダミー内部クロック作成回路から
の位相比較用8kクロックと新たに選択入力となった外
部8kクロックを用い、位相比較回路11およびLPF
12によって外部8kクロックと位相比較用8kクロッ
クの位相差に応じた周波数制御電圧を出力し、この周波
数制御電圧に応じてVCO13によってVCOクロック
の発振周波数を調整し、外部8kクロックに位相比較用
8kクロックを位相同期させて、新しい外部入力クロッ
クに第1および第2の内部クロックを周波数同期させる
ことにより、外部8kクロックと位相比較用8kクロッ
クの位相差はダミー8kクロック作成回路におけるリセ
ット動作により予め小さく設定されており、VCOクロ
ックの発振周波数が大幅に変動することはないので、外
部8kクロックが切り替わってもシステムに供給する8
kクロックおよびVCOクロックを安定に保つことがで
きる。
【0031】第二の実施形態 上記第1の実施形態においては、選択入力がIN2〜4
からIN1に切り替わり、IN1からの外部8kクロッ
クと8kクロック作成回路14からの位相比較用8kク
ロックの位相が大きくずれている場合には、外部8kク
ロックと位相比較用8kクロックの同期が確立するまで
の間、VCOクロックの周波数が大きく変動し、システ
ムに供給するクロックが不安定となる可能性があり、本
第2の実施形態はこの点を改善したものである。尚、選
択入力のIN1への切り替えは頻度としては高くない
が、例えば、IN1に入力障害が発生して選択入力がI
N2に切り替わり、さらに入力障害がIN2、IN3、
IN4の順序で発生し、このときIN1の障害が復旧し
ていると、選択入力は再びIN1となる。
【0032】図6は本発明の第2の実施形態を示すPP
L回路の構成ブロック図である。図6に示すPPL回路
は、図1のPPL回路において、入力IN1に対応する
ダミー8kクロック作成回路1を設け、8kクロック作
成回路14からの位相比較用8kクロックに替えて、ダ
ミー8kクロック作成回路1からの位相比較用8kクロ
ックを、入力IN1に対応する位相比較用8kクロック
として入力選択回路10に入力し、さらにIN1が選択
入力であるときに、入力監視回路9からダミー8kクロ
ック作成回路1にリセット禁止信号を入力するようにし
たものである。
【0033】ダミー8kクロック作成回路1の構成およ
び動作は、図1のダミー8kクロック作成回路2〜4と
同じである。
【0034】次に、図6のPLL回路の起動時にIN1
が選択入力となった場合の動作について説明する。ダミ
ー8kクロック作成回路1は、入力監視回路9からリセ
ット禁止信号が入力されるので、VCO13からの16
Mクロックを分周して8kクロックを作成し、この8k
クロックを入力IN1に対応する位相比較用8kクロッ
クとして入力選択回路10に出力し、入力選択回路10
はレシーバ回路5からの外部8kクロックおよびダミー
8kクロック作成回路1からの位相比較用8kクロック
が入力選択回路9より出力され、この外部8kクロック
と位相比較用8kクロックの位相差に応じた周波数制御
パルスが位相比較回路11より出力される。このとき、
ダミー8kクロック作成回路1のカウンタ25はリセッ
ト動作をしていないので、外部8kクロックと位相比較
用8kクロックの位相差は任意の値となる。
【0035】位相比較回路11による周波数制御パルス
は、LPF12によって周波数制御電圧に変換され、こ
の周波数制御電圧はVCO13に入力され、VCO13
は周波数制御電圧に応じて、16Mクロックの発振周波
数を調整する。このVCO13による発振周波数調整に
より、外部8kクロックに位相比較用8kクロックが同
期すると(同位相となる)、VCO13の発振周波数が
安定してVCOクロックとシステム供給用8kクロック
(8kクロック作成回路14の出力)が外部8kクロッ
クに同期する(このとき外部8kクロックとシステム供
給用8kクロックは同位相となる)。このVCOクロッ
クおよびシステム供給用8kクロックはクロックドライ
バ15によりシステムに供給される。尚、以上の動作は
上記第1実施形態において、選択入力がIN1となった
場合(起動時および他の入力からの切り替わりの場合)
の動作と同様である。
【0036】次に、動作中に選択入力がIN1に切り替
わった場合に動作について説明する。選択入力がIN1
に切り替わる前は、ダミー8kクロック作成回路1に
は、入力監視回路9からリセット禁止信号が入力されて
いないので、ダミー8kクロック作成回路1のカウンタ
25は、図1のダミー8kクロック作成回路2〜4のカ
ウンタ25と同様のリセット動作をしており、レシーブ
回路5からの外部8kクロックに疑似的に同期した位相
比較用8kクロックを作成している。
【0037】入力監視回路9が選択入力をIN1からI
N2に切り替えると、ダミー8kクロック作成回路1に
リセット禁止信号が入力され、ダミー8kクロック作成
回路1はカウンタ25のリセット動作を停止し、入力選
択回路10はレシーバ回路5からの外部8kクロックと
ダミー8kクロック作成回路1からの位相比較用8kク
ロックを位相比較回路11に出力し、位相比較回路11
は両8kクロックの位相差に応じた周波数制御パルスを
出力する。この周波数制御パルスはLPF12によって
周波数制御電圧に変換されてVCO13に入力され、V
CO13は周波数制御電圧に応じて、16Mクロックの
発振周波数を調整する。このVCO13による発振周波
数調整により、外部8kクロックに位相比較用8kクロ
ックが同期すると(同位相となる)、VCO13の発振
周波数が安定して外部8kクロックにVCOクロックと
システム供給用8kクロック(8kクロック作成回路1
4の出力)が同期する(外部8kクロックとシステム供
給用8kクロックは同位相ではない)。
【0038】このとき、ダミー8kクロック作成回路1
からの位相比較用8kクロックは、外部8kクロックの
立ち下がりタイミングでカウンタ25をリセットするこ
とにより、VCOクロック1周期分の位相差で外部8k
クロックに予め疑似的に同期しているので、入力IN2
からの外部8kクロックに対する同期調整のためのVC
O13の発振周波数の変動は小さい。尚、以上の動作は
上記第1の実施形態においてIN2〜4が選択入力とな
ったときの動作と同様である。
【0039】このように上記第2の実施形態によれば、
入力IN1に対してもダミー8kクロック作成回路1を
設けることにより、選択入力がIN1に切り替わった場
合にも、システムヘ供給するクロックを安定に保つこと
ができる。
【0040】
【発明の効果】以上のように本発明のPLL回路によれ
、選択入力が切り替わっても、第1および第2の内部
クロックの周波数を大幅に変動させずに新しい外部入力
クロックに同期させることができるので、外部入力クロ
ックが切り替わっても内部クロックを安定に保つことが
できるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態を示すPPL回路の構
成ブロック図である。
【図2】本発明の第1の実施形態におけるダミー8kク
ロック作成回路の構成を示す回路図である。
【図3】本発明の第1の実施形態におけるレシーブ回路
(RCV)の動作を示すクロックタイムチャートであ
る。
【図4】本発明の第1の実施形態における位相比較回路
の動作を示すクロックタイムチャートである。
【図5】本発明の第1の実施形態におけるダミー8kク
ロック作成回路の動作を示すクロックタイムチャートで
ある。
【図6】本発明の第2の実施形態を示すPPL回路の構
成ブロック図である。
【図7】従来のPPL回路の構成ブロック図である。
【符号の説明】
1〜4 ダミー8kクロック作成回路 5〜8 レシーブ回路(RCV) 9 入力監視回路 10 入力選択回路 11 位相比較回路 12 ローパスフィルタ(LPF) 13 電圧制御発振器(VCO) 14 8kクロック作成回路 15 クロックドライバ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04Q 11/04 304 H03L 7/08 H03L 7/14 H04L 7/033

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 第1の内部クロックを分周して第2の内
    部クロックを作成する内部クロック作成回路と、第2の内部クロックと同じ公称周波数のN個(Nは2以
    上の整数)の外部入力クロックをそれぞれ受信するN個
    のレシーバ回路と、 前記N個のレシーバ回路に対してそれぞれ設けられ、対
    応する外部入力クロックと前記第1の内部クロックが入
    力され、前記第1の内部クロックを分周して前記第2の
    内部クロックと同じ公称周波数を有する位相比較用内部
    クロックを作成する分周カウンタを有し、リセット禁止
    信号が入力されているときは、前記第1の内部クロック
    を分周して位相比較用内部クロックを作成し、リセット
    禁止信号が入力されていないときは、前記対応する外部
    入力クロックの立ち下がりタイミング後に前記分周カウ
    ンタの分周動作をリセットし、前記第1の内部クロック
    を分周して位相比較用内部クロックを作成するN個のダ
    ミー内部クロック作成回路と、 前記 N個の外部入力クロックを継続的に監視することに
    より各外部入力クロックに障害が発生しているか否かを
    監視し、起動時に、正常な外部入力クロックの内の一つ
    を選択入力とし、選択入力に障害が発生すると、選択入
    力を他の正常な外部入力クロックに切り替え、選択入力
    がどこの外部入力クロックであるかを示す入力選択信号
    を出力するとともに、選択入力に対応する前記ダミー内
    部クロック作成回路に前記リセット禁止信号を出力する
    入力監視回路と、前記 N個の外部入力クロックと前記N個の位相比較用内
    部クロックと前記入力選択信号が入力され、外部入力ク
    ロック出力端子と位相比較用内部クロック出力端子を有
    し、前記入力選択信号に基づいて選択入力となっている
    外部入力クロック及びこれに対応する位相比較用内部ク
    ロックをそれぞれ出力する入力選択回路と、 前記入力選択回路からの外部入力クロックと位相比較用
    内部クロックの位相差に応じた周波数制御電圧を出力す
    る位相比較部と、前記 第1の内部クロックを発信し、前記周波数制御電圧
    に応じて発振周波数を変化させる電圧制御発信器とを有
    することを特徴とするPLL回路におけるクロック生成
    回路。
  2. 【請求項2】 第1の内部クロックを分周して第2の内
    部クロックを作成する内部クロック作成回路と、第2の内部クロックと同じ公称周波数のN個(Nは2以
    上の整数)の外部入力クロックをそれぞれ受信するN個
    のレシーバ回路と、 前記N個のレシーバ回路のうちの第2から第N番目のレ
    シーバ回路に対してそれぞれ設けられ、対応する外部入
    力クロックと前記第1の内部クロックが入力され、前記
    第1の内部クロックを分周して前記第2の内部クロック
    と同じ公称周波数を有する位相比較用内部クロックを作
    成する分周カウンタを有し、リセット禁止信号が入力さ
    れているときは、前記第1の内部クロックを分周して位
    相比較用内部クロックを作成しており、リセット禁止信
    号が入力されていないときは、前記対応する外部入力ク
    ロックの立ち下がりタイミング後に前記分周動作をリセ
    ットし、前記第1の内部クロックを分周して位相比較用
    内部クロックを作成するN−1個のダミー内部クロック
    作成回路と、 前記 N個の外部入力クロックを継続的に監視することに
    より各外部入力クロックに障害が発生しているか否かを
    監視し、起動時に、正常な外部入力クロックの内の一つ
    を選択入力とし、選択入力に障害が発生すると、選択入
    力を他の正常な外部入力クロックに切り替え、選択入力
    がどこの外部入力クロックであるかを示す入力選択信号
    を出力するとともに、選択入力が第1のレシーバー回路
    で受信された第1の外部入力クロック以外のときに、
    択入力に対応する前記ダミー内部クロック作成回路に前
    記リセット禁止信号を出力する入力監視回路と、前記 N個の外部入力クロックと前記第1の外部入力クロ
    ックに対応する位相比較用内部クロックとなる前記第2
    の内部クロックと前記N−1個の位相比較用内部クロッ
    クと前記入力選択信号が入力され、外部入力クロック出
    力端子と位相比較用内部クロック出力端子を有し、前記
    入力選択信号に基づいて選択入力となっている外部入力
    クロック及びこれに対応する位相比較用内部クロックを
    それぞれ出力する入力選択回路と、 前記入力選択回路からの外部入力クロックと位相比較用
    内部クロックの位相差に応じた周波数制御電圧を出力す
    る位相比較部と、前記 第1の内部クロックを発信し、前記周波数制御電圧
    に応じて発振周波数を変化させる電圧制御発信器とを有
    することを特徴とするPLL回路におけるクロック生成
    回路。
  3. 【請求項3】 請求項1もしくは請求項2に記載のPL
    L回路におけるクロック生成回路であって、前記N個の
    レシーバー回路は、回線網から送出される第1の周波数
    の第1クロックと第2の周波数の第2クロックの合成ク
    ロックをそれぞれ受信し、前記合成クロックから前記第
    2クロックを分離してそれぞれ外部入力クロックとする
    ことを特徴とするPLL回路におけるクロック生成回
    路。
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