JP3909169B2 - System clock synchronizer - Google Patents

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JP3909169B2
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明はシステムクロック同期装置に関する。プロセッサハードウェアの開発時、部品ロッドのばらつきにより発生するクロック信号のばらつきが生じるため、初期設定時、及び工場出荷時にクロックの位相調整を工注(ディップスイッチにより所定の状態を設定すること)にて行ない、その後、出荷している。これをPWCB(プリント・ワイアリング・サーキット・ボード)毎に人手で設定しなければならないので、これを改良する必要があった。
【0002】
【従来の技術】
図5は従来システムの構成例を示す図である。図では、システム0とシステム1の二重化構成を示している。システム0において、1はクロックを発生するクロック発振器、2はクロックの制御を行なうCPU、3は発振器1の出力を受けてクロックの制御を行なうクロックコントロール回路で、CPU2から制御信号を受ける。
【0003】
4はクロックコントロール回路3の出力を所定時間遅らせるディレイライン、5はディレイライン4の出力を受けて他系に出力するバッファ、6はクロックコントロール回路3の出力を所定時間遅らせるディレイライン、7はディレイライン6の出力と、他系からのクロックを受けて、何れか一方を選択するセレクタである。
【0004】
8は該セレクタ7の出力を受けてクロックを出力するバッファ、9は他系からのクロックを受けるバッファで、その出力はセレクタ7の一方の入力に入っている。そして、バッファ8の出力が被同期化装置20に与えられている。被同期化装置20としては、例えば各種のI/O装置等が考えられる。
【0005】
一方、システム1系の構成もシステム0系と同じである。即ち、クロック発振器11、CPU12、クロックコントロール回路13、ディレイライン14、バッファ15、ディレイライン16、セレクタ17、バッファ18、バッファ19から構成されている。21はバッファ18の出力を受ける被同期化装置で、非同期装置20と同様のものである。
【0006】
このように構成されたシステムにおいて、0系がアクト系(現用系)、1系がスタンバイ系(待機系)であるものとすると、セレクタ7は、ディレイライン6の出力を選択し、バッファ8を介して出力される。一方、1系では、セレクタ17は、バッファ19を介して入力される0系のクロックを選択し、バッファ18を介して出力される。この時、両系のクロックの位相が合うように、CPU2,12がディレイライン4,6,14,16の遅延量を制御する。そして、0系又は1系の何れか一方がアクト系となり、他方がスタンバイ系となる。通常動作状態においては、図に示すようにシステム0クロックとシステム1クロックとは同期がとれている。
【0007】
このようなシステムのプロセッサボードでは、設計から出荷までに、以下の工程をとっている。
▲1▼PWCB試作設計時にクロックの遅延を計算し、両系の位相が一致するようにある程度の予想を立てる。遅延のmin/max値の間で調整が可能なようにディレイラインを挿入し、工注回路にて調整できる回路にする。
【0008】
▲2▼試作評価時に、工注を設定し、二重化系装置の位相調整により、ロッドのばらつきも考慮したディレイライン値の大枠を決定する。
▲3▼量産設計時に、試作評価にて設定したライン値に固定する。
【0009】
▲4▼量産出荷品にて、最後の位相調整を行ない、工注を固定する。そして、カバーをつけてフィールドにて工注設定に変更ができないようにしてある。
ところが、上記の場合、各部品のテクノロジ変更やロッドのばらつきにより工注にて調整しきれない場合は、再度回路を変更する必要が生じる。また、部品の経年変化により微妙にタイミングがずれた場合は、工注の値を二度とフィールドにて調整できないため、工場にリペアリターンして再度調整を行わなければならなかった。
【0010】
図6は回路遅延作成部の詳細回路例を示す図である。図5と同一のものは、同一の符号を付して示す。図において、4a、4bはディレイライン4を構成するもので、4aが遅延部、4bがディップスイッチである。クロックコントロール回路3がCPU2の指示に従い、適当なディレイを選択する。選択されたディレイに相当するディップスイッチ4bがオンになり、バッファ5に入る。
【0011】
この構成は、システム1側においても同様である。即ち、14a、14bはディレイライン14を構成するもので、14aが遅延部、14bがディップスイッチである。クロックコントロール回路13がCPU12の指示に従い、適当なディレイを選択する。選択されたディレイに相当するディップスイッチ14bがオンになり、バッファ15に入る。
【0012】
この回路では、バッファ5、8、9、ディレイ4aが素子の経年変化等によりタイミングが変化する可能性のあるものである。同じことは、システム1側についてもいえる。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】
▲1▼位相調整を工注にて実施しているため、人為的なミスを侵して出荷しかねない。
【0014】
▲2▼上記実施のための工場側工数を削減したい。
▲3▼部品の経年変化やロッドのばらつきでタイミングが変化し、出荷後に動作不良が発生するおそれがある。
【0015】
▲4▼部品変更/ロッドのばらつきで、現在設計している回路に変更を余儀なくされる場合がある。
▲5▼フィールドに出てから、クロック調整ができないため、工注設定カバーを誤って外し、設定値を変えてしまった場合は、再度調整する必要があり、通常はリペアリターン(repair return)となるので、現地/工場の工数の削減が必要となる。
【0016】
▲6▼将来回路の高速化のため、クロック速度のアップが予想されるが、ディレイライン他の基本回路を継承し、エンハンス(改善)時の回路の流用を実現したい。
【0017】
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであって、二重化系のクロックの位相調整を自動的に行なうことができるシステムクロック同期装置を提供することを目的としている。
【0018】
【課題を解決するための手段】
(1)図1は本発明の原理ブロック図である。図6と同一のものは、同一の符号を付して示す。図において、4aは複数の遅延を得るために複数の遅延量が得られる遅延素子群、4cはこれら遅延素子群の中から1個の遅延素子を選択するためのデコーダである。該デコーダ4cの出力はバッファ5に入る。
【0019】
30は自系と他系のクロックの位相差を検出し、CPU2に通知する位相検出部としての位相調整用検出回路である。セレクタ7の出力クロックは、位相調整用検出回路30に入り、該位相調整用検出回路30には、バッファ9bを介して他系のクロックが入力される。
【0020】
位相調整用検出回路30の出力は、CPU2に通知され、該CPU2は、この位相差を受けてクロックコントロール回路3を制御し、必要な遅延素子を選択する。また、デコーダ4c、6cにセレクト信号を与えている。位相調整用検出回路30には、バッファ9bを介して他系の出力クロックが入力されている。そして、位相調整用検出回路30の出力は、被同期化装置20に入力される。
【0021】
以上の動作は、システム1系についても同様である。即ち、図において、14aは複数の遅延を得るために複数の遅延量が得られる遅延素子群、14cはこれら遅延素子群の中からCPU12からの選択信号により1個の遅延素子を選択するためのデコーダである。該デコーダ14cの出力はバッファ15に入る。
【0022】
31は自系と他系のクロックの位相差を検出し、CPU12に通知する位相検出部としての位相調整用検出回路である。セレクタ17の出力クロックは、位相調整用検出回路31に入り、該位相調整用検出回路31には、バッファ19bを介して他系のクロックが入力される。
【0023】
位相調整用検出回路31の出力は、CPU12に通知され、該CPU12は、この位相差を受けてクロックコントロール回路13を制御し、必要な遅延素子を選択する。位相調整用検出回路31には、バッファ19bを介して他系の出力クロックが入力されている。そして、位相調整用検出回路31の出力は、被同期化装置21に入力される。40はシステム0とシステム1間を直接接続するMate CCインタフェースで、相互に位相情報のやりとりを行なっている。
【0024】
この発明の構成によれば、CPU2がディレイ素子4aの中から特定の値を持つものを選んで、自系及び他系に遅延されたクロックを送る。位相調整用検出回路30では、自系と他系の位相を調整し、CPU2に送る。CPU2は、位相差に応じて必要な遅延素子を選択してデコーダ4cから出力する。このような動作を0系と1系がそれぞれ行なうことにより、二重化系のクロックの位相調整を自動的に行なうことができるシステムクロック同期装置を提供することができる。
また、この発明では、二重系のシステムクロックが同期した時の、各遅延量を記憶する記憶手段を回路遅延作成部に記憶させるようになっている。このように構成すれば、電源オフ等によりシステムがダウンした時でも、各遅延量を記憶しておくので、電源がオンになった時に速やかに定常状態に移行することができる。
【0026】
)請求項では、前記回路遅延作成部は、複数の遅延出力を受けるデコーダと、該デコーダに入力する遅延量を選択するCPUとを具備することを特徴とする。
【0027】
このように構成すれば、0系と1系のクロックの位相差に応じて最適な遅延量を選択することができる。
)請求項では、位相調整自動化のために、両系に折り返し信号を具備することを特徴とする。
【0028】
このように構成すれば、両系間で信号のやりとりを速やかに行なうことができる。
)請求項では、前記位相検出部は、自系のクロックと他系のクロックとを受けて双方の位相差を検出し、検出結果を回路遅延作成部に与えることを特徴とする。
【0029】
このように構成すれば、自系と他系の位相差に応じた信号を回路遅延作成部に与えることができ、位相差を速やかに一致させることができる。
)請求項では、二重化系装置のバックワイアリングボード上で双方の系の配線長を調整することを特徴とする。
【0030】
このように構成すれば、各系の信号線の長さを揃えることで、ディレイを同じにすることができる。
【0031】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態例を詳細に説明する。
図2は本発明の一実施の形態例を示すブロック図である。図1と同一のものは、同一の符号を付して示す。図において、バッファ5,9,15,19,31,32,36,37は3ステートバッファを用い、制御信号をコモンラインに接続して、常時バッファとして動作するようにしている。
【0032】
位相調整用検出回路30において、31はDからの自装置クロックを受けるバッファ、32は他系のCからのクロックを受けるバッファである。33はバッファ31,32の出力を受ける排他的論理和ゲート(EORゲート)、34は該EORゲート33の出力を受けるノイズフィルタである。
【0033】
35はそのR入力(リセット入力)に、クロックコントロール回路3の出力を、C入力(セット入力)にノイズフィルタ34の出力を受け、そのQ出力をクロックコントロール回路3に与えるRSフリップフロップである。セレクタ7の出力は、バッファ36,37に与えられ、バッファ36の出力は、C端子から被同期化装置20に与えられ、バッファ37の出力は、自装置のバッファ31に与えられている。バッファ36の出力は被同期化装置20に与えられると共に他系に与えられている。CPU2とクロックコントロール回路3と、ディレイ素子群4aとデコーダ4cとで回路遅延作成部を構成している。以上の構成は、システム1系についても同様である。このように構成された回路の動作を説明すれば、以下の通りである。
【0034】
本発明の特徴を以下に列挙する。
1)工注を削除し、デコーダにてディレイ値をCPUから制御できるようにしている。
【0035】
2)ディレイ調整をCPUにより自動化し、素子の経年変化が生じてもいつでも位相を調整する(一致させる)ことができる。
3)位相調整用の検出回路を具備する。
【0036】
4)BWB/PWCBにおいて、配線長を調整する。
5)Mate CC インタフェースを使用し、位相情報のやりとりを行なう。
【0037】
6)PWCB内は、CPU内蔵の回路であり、各指示はそのマイクロプログラムが実行する。
7)フラッシュメモリ若しくはバックアップ電源つきのメモリを使用して、装置電源瞬断等があっても位相情報を失わない。
【0038】
CPU2はクロックコントロール回路3を制御して、遅延素子群4aの適当な値を瀬選択する。選択結果はデコーダ4cに入り、該デコーダ4cの出力は、バッファ5を介して他系のバッファ19に入る。一方、遅延素子群6aからは適当な値が選択され、デコーダ6cから出力されセレクタ7の一方の入力に入る。セレクタ7には、バッファ9を介して他系の位相調整を受けたクロックが入力されている。このように、本発明によれば、回路遅延作成部は、複数の遅延出力を受けるデコーダと、該デコーダに入力する遅延量を選択するCPUとを具備することにより、0系と1系のクロックの位相差に応じて最適な遅延量を選択することができる。
【0039】
セレクタ7はその何れかを選択して位相調整用検出回路30に送る。位相調整用検出回路30では、バッファ36,37がこのセレクタ出力をバッファリングして出力し、バッファ36の出力は、非同期装置、メインメモリ又は各種のI/O装置にクロックとして供給される。
【0040】
バッファ37の出力は、端子Dから配線1を介してB端子に入り、バッファ31に入る。一方、バッファ32には、他系の出力クロックが配線2を介して入力される。ここで、信号線による遅延を同じにするため、配線1と配線2の長さを統一している。これにより、各系の信号線の長さを揃えることでて ディレイを同じにすることができる。
【0041】
EORゲート33は、自系のクロックと他系のクロックとを受けてその排他論理和をとる。この結果、双方の位相が異なる時に“1”レベルを出力する。このEORゲート33の出力は、ノイズフィルタ34によりノイズが除去された後、フリップフロップのC入力に入る。ノイズフィルタ34は、回路の動作安定化のために、EOR出力される可能性のある特定のハザードレベルの波形(例えば4ns以内のもの)を除去する。
【0042】
一方、フリップフロップ35のR入力には、自系の位相調整前のクロックが与えられる。そして、該フリップフロップ35の出力(位相差信号)は、クロックコントロール回路3を介してCPU2に与えられる。
【0043】
本発明によれば、自系と他系の位相差に応じた信号を回路遅延作成部に与えることができ、位相差を速やかに一致させることができる。
CPU2は、時間当たりのカウント数を検出し、位相ずれの有無を確認する。そして、遅延素子群4a、6aのどの遅延素子を選択するかを決定する。最終的には、EORゲート33の出力が“0”となり、自系クロックと他系のクロックとが位相が合うことになる。以上の動作は、1系においても同様である。
【0044】
以上、説明したように、位相の同期調整は、CPU2からのデコーダ制御により、ディレイライン4aの遅延量を調整することにより行なわれる。なお、ディレイラインの値は、システム内のクロック速度に合わせて適宜選択する。ここでは、クロックの位相調整が±5nsの範囲でよい場合の例である。
【0045】
Mate CCインタフェース40は、従来より具備していたが、クロック調整用としても使用される。これによれば、両系間で信号のやりとりを速やかに行なうことができる。
【0046】
本発明によれば、CPU2,12内に二重系のシステムクロックが同期した時の、各遅延量を記憶する記憶手段、例えばメモリを具備している。このメモリは、フラッシュメモリか又は電池バックアップのメモリである。このメモリに、二重系のシステムが同期した時の、各遅延量を記録することにより、電源の瞬断等によりシステムがダウンした時の、各遅延量を記憶しておくので、電源がオンになった時に速やかに定常状態に移行することができる。
【0047】
図3は両系の位相のずれを示す図である。1)は両系の位相がずれている場合を示す。図で、Aは0系のクロック、Bは1系のクロック、EはEORゲート33の出力Eを示す。1)では、位相差が小さい程、EOR出力パルス幅は小さくなる。そして、このEOR出力により後段のカウンタを更新する。
【0048】
2)は、両系の位相がずれている場合を示す。位相差が0になると、EOR出力は常時“0”になり、後段のカウンタを更新しない。3)は両系の位相が一致している場合を示し、EOR出力は常時“0”(L)である。
【0049】
図4は位相調整部のCPUの動作を示すフローチャートである。先ず、電源がオンされると(S1)、発振源(発振器1)よりクロックが出力される(S2)。装置は、Mate系電源がオンで、自系がACTであるどうかチェックする(S3)。Mate系電源がオンで、自系がACTでない場合、処理はその時点で終了する。Mate系電源がオンで、自系がACTである場合には、CPU2が立ち上がり、マイクロプログラムが動作を開始する(S4)。
【0050】
そして、先ずディレイラインにて指定可能なデコーダ入力をオール“0”に設定する(S5)。この状態で、位相調整用検出回路30はディレイ値を監視する(S6)。CPU2はディレイの比較結果により、比較結果を受信する(S7)。この場合において、サンプリング周波数は回路により任意である。
【0051】
次に、全てのデコーダ4cの組み合わせが終了したかどうかチェックする(S8)。そうでない場合には、デコーダの値を変更し(S9)ステップS6に戻り、ディレイ値を監視する。そうである場合には、クロックコントロール回路3はディレイ比較回路(位相調整用検出回路)30より、同期しているデコード値を選択する(S10)。
【0052】
この結果、デコード値は再設定される(S11)。そして、障害発生時の対処としてCPU2付属の不揮発性メモリへデータを格納する(S12)。この時のデコード値を記憶しておくことにより、電源瞬断時でも、再度位相調整を行なうことなく、両系のクロック位相を速やかに同期させることができる。
【0053】
本発明では、図2に示すように、全ての同期化をCPUとマイクロプログラムにより最適化することが可能であるため、設計時から工場出荷又はフィールドに出てからクロック同期が最適化される。
【0054】
このように、本発明によれば、PWCB設計から保守まで寄与するところが大きい。
▲1▼位相調整を、工注にて実施しないため、人為的なミスがない。
【0055】
▲2▼上記実施のための工場側工数を削減できる。
▲3▼部品の経年変化やロッドのばらつきで、タイミングが変化し、出荷後に動作不良が発生する可能性がない。
【0056】
▲4▼部品変更、ロッドのばらつきで、現在設計している回路に変更の心配がない。
▲5▼フィールドに出てから、クロック調整ができるため、工注設定カバーを誤って外して設定値を変えてしまった場合でも、自動的に調整でき、再度調整する必用がない。
【0057】
▲6▼将来、回路の高速化のため、クロック速度のアップが予想されるが、ディレイライン他の基本回路を継承し、エンハンス時の回路の流用ができる。
【0058】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、以下の効果が得られる。
(1)請求項1によれば、二重化されたシステムクロック発生部を有するシステムクロック同期装置において、位相調整用検出回路では、自系と他系の位相を調整し、CPUに送り、CPUは、位相差に応じて必要な遅延素子を選択してデコーダから出力する動作を0系と1系がそれぞれ行なうことにより、二重化系のクロックの位相調整を自動的に行なうことができるシステムクロック同期装置を提供することができる。
また、二重化系のシステムクロックが同期した時の、各遅延量を記憶する記憶手段を回路遅延作成部に記憶させることにより、電源オフ等によりシステムがダウンした時でも、各遅延量を記憶しておくので、電源がオンになった時に速やかに定常状態に移行することができる。
【0060】
)請求項によれば、前記回路遅延作成部は、複数の遅延出力を受けるデコーダと、該デコーダに入力する遅延量を選択するCPUとを具備することにより、0系と1系のクロックの位相差に応じて最適な遅延量を選択することができる。
【0061】
)請求項によれば、位相調整自動化のために、両系に折り返し信号を具備することにより、両系間で信号のやりとりを速やかに行なうことができる。
)請求項によれば、前記位相検出部は、自系のクロックと他系のクロックとを受けて双方の位相差を検出し、検出結果を回路遅延作成部に与えることにより、自系と他系の位相差に応じた信号を回路遅延作成部に与えることができ、位相差を速やかに一致させることができる。
【0062】
)請求項によれば、二重化系装置のバックワイアリングボード上で双方の系の配線長を調整することにより、各系の信号線の長さを揃えることで、ディレイを同じにすることができる。
【0063】
このように、本発明によれば、二重化系のクロックの位相調整を自動的に行なうことができるシステムクロック同期装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の原理ブロック図である。
【図2】本発明の一実施の形態例を示すブロック図である。
【図3】両系の位相のずれを示す図である。
【図4】位相調整部のCPUの動作を示すフローチャートである。
【図5】従来システムの構成例を示す図である。
【図6】回路遅延作成部の詳細回路例を示す図である。
【符号の説明】
1,11 発振器
2,12 CPU
3,13 クロックコントロール回路
4a,14a 遅延素子群
4c,14a デコーダ
5,15 バッファ
6a,16a 遅延素子群
6c,16c デコーダ
7,17 セレクタ
9,19 バッファ
9a,9b,19a,19b バッファ
20,21 被同期化装置
30,31 位相調整用検出回路
40 Mate CCインタフェース
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a system clock synchronizer. During processor hardware development, clock signal variation due to component rod variation occurs, so clock phase adjustment at the initial setting and at the time of shipment from the factory (set a predetermined state with the DIP switch) And then ship. Since this has to be manually set for each PWCB (print wiring circuit board), it was necessary to improve this.
[0002]
[Prior art]
FIG. 5 is a diagram showing a configuration example of a conventional system. In the figure, a duplex configuration of system 0 and system 1 is shown. In the system 0, 1 is a clock oscillator that generates a clock, 2 is a CPU that controls the clock, 3 is a clock control circuit that receives the output of the oscillator 1 and controls the clock, and receives a control signal from the CPU2.
[0003]
4 is a delay line that delays the output of the clock control circuit 3 for a predetermined time, 5 is a buffer that receives the output of the delay line 4 and outputs it to another system, 6 is a delay line that delays the output of the clock control circuit 3 for a predetermined time, and 7 is a delay line. This selector receives either the output of line 6 or a clock from another system and selects either one.
[0004]
A buffer 8 receives the output of the selector 7 and outputs a clock. A buffer 9 receives a clock from another system. The output is input to one input of the selector 7. The output of the buffer 8 is given to the synchronized device 20. As the synchronized device 20, for example, various I / O devices can be considered.
[0005]
On the other hand, the configuration of the system 1 system is the same as that of the system 0 system. That is, the clock oscillator 11, the CPU 12, the clock control circuit 13, the delay line 14, the buffer 15, the delay line 16, the selector 17, the buffer 18, and the buffer 19 are configured. Reference numeral 21 denotes a synchronized device that receives the output of the buffer 18 and is similar to the asynchronous device 20.
[0006]
In the system configured as described above, if the 0 system is an act system (active system) and the 1 system is a standby system (standby system), the selector 7 selects the output of the delay line 6 and sets the buffer 8 Is output via. On the other hand, in the 1-system, the selector 17 selects the 0-system clock input via the buffer 19 and outputs it via the buffer 18. At this time, the CPUs 2 and 12 control the delay amounts of the delay lines 4, 6, 14 and 16 so that the clocks of both systems are in phase. Then, either the 0 system or the 1 system is an act system, and the other is a standby system. In the normal operation state, the system 0 clock and the system 1 clock are synchronized as shown in the figure.
[0007]
The processor board of such a system takes the following steps from design to shipment.
(1) The delay of the clock is calculated at the time of trial design of the PWCB, and a certain degree of prediction is made so that the phases of both systems coincide. A delay line is inserted so that adjustment between the min / max values of the delay is possible, and a circuit that can be adjusted by the manufacturing circuit is provided.
[0008]
(2) At the time of prototype evaluation, an engineering note is set, and by adjusting the phase of the duplex system, a large frame of the delay line value considering the variation of the rod is determined.
(3) At the time of mass production design, the line value set in the trial evaluation is fixed.
[0009]
(4) Make final phase adjustments for mass-produced products and fix the work order. A cover is attached so that the factory setting cannot be changed in the field.
However, in the above case, if adjustment cannot be made by engineering due to technology changes of parts or variations in rods, it is necessary to change the circuit again. Also, if the timing is slightly different due to aging of parts, the value of the work order can never be adjusted in the field again, so it has to be returned to the factory and adjusted again.
[0010]
FIG. 6 is a diagram illustrating a detailed circuit example of the circuit delay generation unit. The same components as those in FIG. 5 are denoted by the same reference numerals. In the figure, 4a and 4b constitute a delay line 4, 4a is a delay unit, and 4b is a dip switch. The clock control circuit 3 selects an appropriate delay according to the instruction from the CPU 2. The dip switch 4b corresponding to the selected delay is turned on and enters the buffer 5.
[0011]
This configuration is the same on the system 1 side. That is, 14a and 14b constitute a delay line 14, 14a is a delay unit, and 14b is a dip switch. The clock control circuit 13 selects an appropriate delay according to the instruction of the CPU 12. The dip switch 14b corresponding to the selected delay is turned on and enters the buffer 15.
[0012]
In this circuit, the timing of the buffers 5, 8, 9 and the delay 4a may change due to aging of the elements. The same can be said for the system 1 side.
[0013]
[Problems to be solved by the invention]
(1) Since phase adjustment is carried out by construction, human error may be incurred before shipment.
[0014]
(2) I would like to reduce the number of man-hours on the factory side for the above implementation.
(3) Timing may change due to aging of parts or variations in rods, and malfunction may occur after shipment.
[0015]
(4) Changes in parts / variations in rods may necessitate changes to the currently designed circuit.
(5) Since the clock cannot be adjusted after entering the field, if the work setting cover is accidentally removed and the setting value has been changed, it is necessary to adjust it again. Normally, a repair return (repair return) is required. Therefore, it is necessary to reduce the man-hours at the local / factory.
[0016]
(6) Although the clock speed is expected to increase in order to increase the speed of the circuit in the future, we want to inherit the basic circuit other than the delay line and realize the diversion of the circuit at the time of enhancement (improvement).
[0017]
The present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to provide a system clock synchronizer capable of automatically adjusting the phase of a duplex clock.
[0018]
[Means for Solving the Problems]
(1) FIG. 1 is a principle block diagram of the present invention. The same components as those in FIG. 6 are denoted by the same reference numerals. In the figure, 4a is a delay element group from which a plurality of delay amounts are obtained in order to obtain a plurality of delays, and 4c is a decoder for selecting one delay element from these delay element groups. The output of the decoder 4c enters the buffer 5.
[0019]
Reference numeral 30 denotes a phase adjustment detection circuit as a phase detection unit that detects a phase difference between the own system clock and the other system clock and notifies the CPU 2 of the phase difference. The output clock of the selector 7 enters the phase adjustment detection circuit 30, and another phase clock is input to the phase adjustment detection circuit 30 via the buffer 9b.
[0020]
The output of the phase adjustment detection circuit 30 is notified to the CPU 2, and the CPU 2 receives the phase difference and controls the clock control circuit 3 to select a necessary delay element. A select signal is given to the decoders 4c and 6c. An output clock of another system is input to the phase adjustment detection circuit 30 via the buffer 9b. The output of the phase adjustment detection circuit 30 is input to the synchronized device 20.
[0021]
The above operation is the same for the system 1 system. That is, in the figure, 14a is a delay element group from which a plurality of delay amounts can be obtained in order to obtain a plurality of delays, and 14c is for selecting one delay element from these delay element groups by a selection signal from the CPU 12. It is a decoder. The output of the decoder 14c enters the buffer 15.
[0022]
Reference numeral 31 denotes a phase adjustment detection circuit as a phase detection unit that detects a phase difference between the own system clock and the other system clock and notifies the CPU 12 of the detected phase difference. The output clock of the selector 17 enters the phase adjustment detection circuit 31, and another system clock is input to the phase adjustment detection circuit 31 via the buffer 19b.
[0023]
The output of the phase adjustment detection circuit 31 is notified to the CPU 12, and the CPU 12 receives the phase difference and controls the clock control circuit 13 to select a necessary delay element. The output clock of another system is input to the phase adjustment detection circuit 31 via the buffer 19b. The output of the phase adjustment detection circuit 31 is input to the synchronized device 21. Reference numeral 40 denotes a Mate CC interface that directly connects the system 0 and the system 1, and exchanges phase information with each other.
[0024]
According to the configuration of the present invention, the CPU 2 selects a delay element 4a having a specific value and sends a delayed clock to the own system and the other system. The phase adjustment detection circuit 30 adjusts the phases of the own system and the other system and sends them to the CPU 2. The CPU 2 selects a necessary delay element according to the phase difference and outputs it from the decoder 4c. By performing such operations in the 0-system and the 1-system, respectively, it is possible to provide a system clock synchronizer that can automatically adjust the phase of the duplex system clock.
Further, according to the present invention, the circuit delay creating section stores the storage means for storing each delay amount when the dual system clock is synchronized. With this configuration, each delay amount is stored even when the system is down due to power-off or the like, so that a steady state can be quickly shifted to when the power is turned on.
[0026]
( 2 ) In Claim 2 , the circuit delay creating section includes a decoder that receives a plurality of delay outputs and a CPU that selects a delay amount to be input to the decoder.
[0027]
With this configuration, an optimum delay amount can be selected according to the phase difference between the 0-system clock and the 1-system clock.
( 3 ) Claim 3 is characterized in that a folding signal is provided in both systems in order to automate the phase adjustment.
[0028]
With this configuration, signals can be exchanged quickly between both systems.
( 4 ) According to a fourth aspect of the present invention, the phase detector receives a clock of its own system and a clock of another system, detects a phase difference between the two, and gives a detection result to the circuit delay generator.
[0029]
If comprised in this way, the signal according to the phase difference of an own system and another system can be given to a circuit delay production | generation part, and a phase difference can be made to correspond rapidly.
( 5 ) Claim 5 is characterized in that the wiring lengths of both systems are adjusted on the back wiring board of the duplex system.
[0030]
With this configuration, the delay can be made the same by aligning the lengths of the signal lines of each system.
[0031]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 2 is a block diagram showing an embodiment of the present invention. The same components as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals. In the figure, buffers 5, 9, 15, 19, 31, 32, 36, and 37 use three-state buffers, and control signals are connected to a common line so that they always operate as buffers.
[0032]
In the phase adjustment detection circuit 30, 31 is a buffer that receives a clock of its own device from D, and 32 is a buffer that receives a clock from C of another system. Reference numeral 33 denotes an exclusive OR gate (EOR gate) that receives the outputs of the buffers 31 and 32, and reference numeral 34 denotes a noise filter that receives the output of the EOR gate 33.
[0033]
An RS flip-flop 35 receives the output of the clock control circuit 3 at its R input (reset input), the output of the noise filter 34 at its C input (set input), and supplies the Q output to the clock control circuit 3. The output of the selector 7 is given to the buffers 36 and 37, the output of the buffer 36 is given from the C terminal to the synchronized device 20, and the output of the buffer 37 is given to the buffer 31 of its own device. The output of the buffer 36 is given to the synchronized device 20 and to the other system. The CPU 2, the clock control circuit 3, the delay element group 4a, and the decoder 4c constitute a circuit delay creating unit. The above configuration is the same for the system 1 system. The operation of the circuit thus configured will be described as follows.
[0034]
The features of the present invention are listed below.
1) The work order is deleted, and the delay value can be controlled from the CPU by the decoder.
[0035]
2) The delay adjustment is automated by the CPU, and the phase can be adjusted (matched) at any time even if the element changes with time.
3) It has a detection circuit for phase adjustment.
[0036]
4) Adjust the wiring length in BWB / PWCB.
5) Use the Mate CC interface to exchange phase information.
[0037]
6) The PWCB is a circuit with a built-in CPU, and each instruction is executed by the microprogram.
7) Using flash memory or memory with backup power supply, phase information is not lost even if there is an instantaneous power interruption of the device.
[0038]
The CPU 2 controls the clock control circuit 3 to select an appropriate value for the delay element group 4a. The selection result enters the decoder 4c, and the output of the decoder 4c enters the buffer 19 of the other system via the buffer 5. On the other hand, an appropriate value is selected from the delay element group 6 a and is output from the decoder 6 c and enters one input of the selector 7. The selector 7 receives a clock that has undergone phase adjustment of another system via the buffer 9. As described above, according to the present invention, the circuit delay generation unit includes a decoder that receives a plurality of delay outputs and a CPU that selects a delay amount to be input to the decoder. The optimum delay amount can be selected according to the phase difference.
[0039]
The selector 7 selects one of them and sends it to the phase adjustment detection circuit 30. In the phase adjustment detection circuit 30, the buffers 36 and 37 buffer and output the selector output, and the output of the buffer 36 is supplied as a clock to the asynchronous device, the main memory, or various I / O devices.
[0040]
The output of the buffer 37 enters the B terminal from the terminal D through the wiring 1 and enters the buffer 31. On the other hand, an output clock of another system is input to the buffer 32 via the wiring 2. Here, in order to make the delay by the signal line the same, the lengths of the wiring 1 and the wiring 2 are unified. This allows the delay to be the same by aligning the lengths of the signal lines of each system.
[0041]
The EOR gate 33 receives its own system clock and the other system clock, and takes the exclusive OR. As a result, “1” level is output when both phases are different. The output of the EOR gate 33 enters the C input of the flip-flop after the noise is removed by the noise filter 34. The noise filter 34 removes a waveform of a specific hazard level (for example, within 4 ns) that may be EOR-outputted for stabilizing the operation of the circuit.
[0042]
On the other hand, the clock before the phase adjustment of its own system is given to the R input of the flip-flop 35. The output (phase difference signal) of the flip-flop 35 is given to the CPU 2 via the clock control circuit 3.
[0043]
According to the present invention, a signal corresponding to the phase difference between the own system and another system can be given to the circuit delay creating unit, and the phase difference can be quickly matched.
The CPU 2 detects the number of counts per time and confirms whether or not there is a phase shift. Then, which delay element of the delay element groups 4a and 6a is selected is determined. Eventually, the output of the EOR gate 33 becomes “0”, and the self-system clock and the other-system clock are in phase. The above operation is the same in the first system.
[0044]
As described above, the phase synchronization adjustment is performed by adjusting the delay amount of the delay line 4 a by the decoder control from the CPU 2. Note that the value of the delay line is appropriately selected according to the clock speed in the system. In this example, the phase adjustment of the clock may be within a range of ± 5 ns.
[0045]
The Mate CC interface 40 has been conventionally provided, but is also used for clock adjustment. According to this, it is possible to quickly exchange signals between both systems.
[0046]
According to the present invention, the CPU 2 and 12 are provided with storage means, for example, a memory, for storing each delay amount when the dual system clock is synchronized. This memory is either flash memory or battery backed up memory. This memory records each delay amount when the dual system is synchronized, and stores each delay amount when the system goes down due to a momentary power interruption, etc. When it becomes, it can transfer to a steady state quickly.
[0047]
FIG. 3 is a diagram showing a phase shift between both systems. 1) shows a case where the phases of both systems are shifted. In the figure, A is a 0-system clock, B is a 1-system clock, and E is an output E of the EOR gate 33. In 1), the smaller the phase difference, the smaller the EOR output pulse width. Then, the counter of the subsequent stage is updated by this EOR output.
[0048]
2) shows a case where the phases of both systems are shifted. When the phase difference becomes 0, the EOR output is always “0” and the subsequent counter is not updated. 3) shows a case where the phases of both systems coincide with each other, and the EOR output is always “0” (L).
[0049]
FIG. 4 is a flowchart showing the operation of the CPU of the phase adjustment unit. First, when the power is turned on (S1), a clock is output from the oscillation source (oscillator 1) (S2). The apparatus checks whether the Mate system power supply is on and the own system is ACT (S3). If the Mate system power is on and the system is not ACT, the process ends at that point. If the Mate system power supply is on and the own system is ACT, the CPU 2 starts up and the microprogram starts operating (S4).
[0050]
First, the decoder input that can be designated by the delay line is set to all “0” (S5). In this state, the phase adjustment detection circuit 30 monitors the delay value (S6). The CPU 2 receives the comparison result based on the delay comparison result (S7). In this case, the sampling frequency is arbitrary depending on the circuit.
[0051]
Next, it is checked whether or not all the combinations of the decoders 4c have been completed (S8). If not, the decoder value is changed (S9), and the process returns to step S6 to monitor the delay value. If so, the clock control circuit 3 selects a synchronized decode value from the delay comparison circuit (phase adjustment detection circuit) 30 (S10).
[0052]
As a result, the decode value is reset (S11). Then, data is stored in the nonvolatile memory attached to the CPU 2 as a countermeasure when a failure occurs (S12). By storing the decoded value at this time, it is possible to quickly synchronize the clock phases of both systems without performing phase adjustment again even in the event of a momentary power interruption.
[0053]
In the present invention, as shown in FIG. 2, since all the synchronization can be optimized by the CPU and the microprogram, the clock synchronization is optimized from the time of design to the factory shipment or from the field.
[0054]
Thus, according to the present invention, the contribution from PWCB design to maintenance is large.
(1) There is no human error because phase adjustment is not performed by construction.
[0055]
(2) Factory side man-hours for the above implementation can be reduced.
(3) Timing changes due to aging of parts and variations of rods, and there is no possibility of malfunction occurring after shipment.
[0056]
(4) There is no need to worry about changes to the circuit currently designed due to component changes and rod variations.
(5) Since the clock can be adjusted after entering the field, even if the work setting cover is accidentally removed and the set value is changed, it can be automatically adjusted and there is no need to adjust again.
[0057]
(6) In the future, it is expected that the clock speed will be increased in order to increase the circuit speed. However, the basic circuit other than the delay line can be inherited, and the circuit at the time of enhancement can be used.
[0058]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the following effects can be obtained.
(1) According to claim 1, in the system clock synchronizer having the duplicated system clock generator, the phase adjustment detection circuit adjusts the phases of the own system and the other system and sends them to the CPU. A system clock synchronizer capable of automatically adjusting the phase of a duplex clock by selecting a necessary delay element according to a phase difference and performing an operation of outputting from a decoder in each of the 0 system and the 1 system. Can be provided.
In addition, when the system clock of the duplex system is synchronized, storage means for storing each delay amount is stored in the circuit delay creating unit so that each delay amount is stored even when the system is down due to power-off or the like. Therefore, when the power is turned on, the steady state can be promptly shifted.
[0060]
( 2 ) According to claim 2 , the circuit delay generation unit includes a decoder that receives a plurality of delay outputs and a CPU that selects a delay amount to be input to the decoder, so that the 0-system and the 1-system An optimum delay amount can be selected according to the phase difference of the clock.
[0061]
( 3 ) According to the third aspect of the present invention, the signal can be exchanged between the two systems quickly by providing the folded signals in both the systems for the automatic phase adjustment.
( 4 ) According to claim 4 , the phase detector receives the own clock and the other clock, detects the phase difference between the two, and gives the detection result to the circuit delay creating unit. A signal corresponding to the phase difference between the system and the other system can be given to the circuit delay creating unit, and the phase difference can be quickly matched.
[0062]
( 5 ) According to claim 5 , by adjusting the wiring lengths of both systems on the back-wiring board of the duplex system, the lengths of the signal lines of each system are made uniform, so that the delay is made the same. be able to.
[0063]
As described above, according to the present invention, it is possible to provide a system clock synchronizer capable of automatically adjusting the phase of a duplex clock.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a principle block diagram of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram showing a phase shift between both systems.
FIG. 4 is a flowchart showing the operation of the CPU of the phase adjustment unit.
FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration example of a conventional system.
FIG. 6 is a diagram illustrating a detailed circuit example of a circuit delay creating unit;
[Explanation of symbols]
1,11 oscillator 2,12 CPU
3, 13 Clock control circuit 4a, 14a Delay element group 4c, 14a Decoder 5, 15 Buffer 6a, 16a Delay element group 6c, 16c Decoder 7, 17 Selector 9, 19 Buffer 9a, 9b, 19a, 19b Buffer 20, 21 Covered Synchronizers 30, 31 Phase adjustment detection circuit 40 Mate CC interface

Claims (5)

二重化されたシステムクロック発生部を有するシステムクロック同期装置において、
他の系からのクロックを受けて、自系と他系のクロックの位相を検出する位相検出部と、
該位相検出部の出力を受けて、クロックの遅延量を制御するCPUを内蔵した回路遅延作成部と
前記アクト系とスタンバイ系のCPU間を接続し、位相情報のやりとりを行なうメートCCインタフェースと、
を具備すると共に、二重系のシステムクロックが同期した時の各遅延量を記憶する記憶手段を前記回路遅延作成部内に設け、
前記回路遅延作成部は、CPUによりクロック遅延量を自動的に設定することができるように構成されていることを特徴とするシステムクロック同期装置。
In a system clock synchronizer having a duplicated system clock generator,
A phase detector that receives a clock from another system and detects the phase of the clock of the own system and the other system;
A circuit delay generation unit incorporating a CPU that receives the output of the phase detection unit and controls the delay amount of the clock ; and
A mate CC interface that connects the act system and standby system CPU and exchanges phase information;
And a storage means for storing each delay amount when the dual system clock is synchronized is provided in the circuit delay creating unit,
The system delay synchronizer is configured so that a clock delay amount can be automatically set by a CPU.
前記回路遅延作成部は、複数の遅延出力を受けるデコーダと、該デコーダに入力する遅延量を選択するCPUとを具備することを特徴とする請求項1記載のシステムクロック同期装置。 2. The system clock synchronization apparatus according to claim 1, wherein the circuit delay generation unit includes a decoder that receives a plurality of delay outputs and a CPU that selects a delay amount to be input to the decoder . 位相調整自動化のために、両系に折り返し信号を具備することを特徴とする請求項1記載のシステムクロック同期装置。 2. The system clock synchronizer according to claim 1 , further comprising a folding signal in both systems for automatic phase adjustment . 前記位相検出部は、自己のクロックと他系のクロックとを受けて双方の位相差を検出し、検出結果を前記回路遅延作成部に与えることを特徴とする請求項1記載のシステムクロック同期装置。 2. The system clock synchronizer according to claim 1 , wherein the phase detector receives a self clock and a clock of another system, detects a phase difference between the two, and gives a detection result to the circuit delay generator. . 二重化系装置のバックワイアリングボード上で双方の系の配線長を調整することを特徴とする請求項1記載のシステムクロック同期装置。 2. The system clock synchronizer according to claim 1, wherein the wiring lengths of both systems are adjusted on the back wiring board of the duplex system .
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