JP4624928B2 - Semiconductor integrated circuit device - Google Patents

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  • Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)

Description

本発明は、半導体集積回路装置(以下、LSIともいう)に関し、特にその装置のクロック生成部分の構成に適用して有効な技術に関する。   The present invention relates to a semiconductor integrated circuit device (hereinafter also referred to as LSI), and more particularly to a technique effective when applied to the configuration of a clock generation portion of the device.

本発明者が検討した技術として、例えば、半導体集積回路装置のクロック生成部分においては、以下の技術が考えられる。   As a technique studied by the present inventor, for example, the following technique can be considered in the clock generation portion of the semiconductor integrated circuit device.

従来は、LSI(Large Scale Integrated Circuit)が使用するシステムクロックは、共通の1つのPLL(Phase Locked Loop)から生成されるクロック構成になっていた。このため、LSIチップのシステムクロックが変更されると、固定周波数を必要としているモジュール(SCIF/IREM/USBなど)へのクロック周波数が変更され、それぞれのモジュールの各種設定(ボーレート)などを最初から行わなければならない。これは、LSIチップシステムを考えたときに、オーバーヘッドが大きいことが予想され、低消費電力を考えたときにシステムの周波数を使用状態に伴って、動作周波数を変更することが難しくなる。   Conventionally, a system clock used by an LSI (Large Scale Integrated Circuit) has a clock configuration generated from a common PLL (Phase Locked Loop). For this reason, when the system clock of the LSI chip is changed, the clock frequency to a module (such as SCIF / IREM / USB) that requires a fixed frequency is changed, and various settings (baud rate) of each module are changed from the beginning. It must be made. This is expected to have a large overhead when considering an LSI chip system, and when considering low power consumption, it becomes difficult to change the operating frequency according to the operating state of the system frequency.

また、モジュールが必要なクロックごとにPLLを用意することも可能であるが、消費電力やシリコンサイズへの影響が大きいことや、非同期ブリッジが多数必要になるため、特に固定クロックを必要とするモジュールを複数搭載しているLSIにおいては現実的ではない。   It is also possible to prepare a PLL for each clock that requires a module, but it has a large effect on power consumption and silicon size, and requires a large number of asynchronous bridges. It is not realistic in an LSI having a plurality of ICs.

例えば、LSIチップシステムは、以下の手順で動作する。   For example, the LSI chip system operates according to the following procedure.

パワーオン時は、以下の手順で動作する。   When the power is turned on, it operates according to the following procedure.

(1)CPU、外部バスインターフェイス(I/F)、内蔵モジュール等に用いられるシステムクロックの周波数の設定を行う。   (1) The system clock frequency used for the CPU, external bus interface (I / F), built-in module, etc. is set.

(2)システムクロックの周波数をもとに、固定周波数で動作するモジュールの設定を行う。   (2) Based on the frequency of the system clock, a module that operates at a fixed frequency is set.

(3)通信相手の動作を設定する。   (3) Set the operation of the communication partner.

周波数変更時は、以下の手順で動作する。   When changing the frequency, the following procedure is used.

(1)CPU、外部バスインターフェイス(I/F)、内蔵モジュール等に用いられるシステムクロックの周波数の設定変更を行う。   (1) Change the setting of the frequency of the system clock used for the CPU, external bus interface (I / F), built-in module, and the like.

(2)前記(1)で決定したシステムクロックの周波数をもとに、固定周波数で動作するモジュールの設定変更を行う。   (2) Based on the frequency of the system clock determined in (1), the setting of the module operating at a fixed frequency is changed.

(3)通信相手の動作の設定変更を行う。   (3) Change the operation setting of the communication partner.

なお、システムクロックとは、CPUクロック、バスクロック、内部モジュールクロック等の周波数可変のクロックをいう。   The system clock means a variable frequency clock such as a CPU clock, a bus clock, an internal module clock.

また、このようなクロック生成技術としては、例えば、特許文献1に記載される技術などが挙げられる。
特開2002−108490号公報
Further, as such a clock generation technique, for example, a technique described in Patent Document 1 can be cited.
JP 2002-108490 A

ところで、前記のような半導体集積回路装置のクロック生成部分の技術について、本発明者が検討した結果、以下のようなことが明らかとなった。   By the way, as a result of examination of the technique of the clock generation part of the semiconductor integrated circuit device as described above, the following has been clarified.

すなわち、システムクロックの動作周波数が変更されるたびに、固定周波数で動作するモジュールの設定も再度行う必要がある。特に、前記の周波数変更時における(3)の通信相手側の設定変更は、ハンドシェイクが必要となるため、LSIシステム上実行時間のオーバーヘッドが大きく、動的に周波数変更すること自体がチップシステムとして不可能になる可能性がある。   That is, every time the operating frequency of the system clock is changed, it is necessary to set again a module that operates at a fixed frequency. In particular, since the setting change on the communication partner side in (3) at the time of the frequency change requires a handshake, the overhead of execution time on the LSI system is large, and the dynamic frequency change itself is a chip system. It may be impossible.

また、固定周波数の値がシステムクロック周波数変更に影響される。   In addition, the fixed frequency value is affected by the change of the system clock frequency.

そこで、本発明の目的は、半導体集積回路装置において、オーバーヘッドを低減することができるクロック生成技術を提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a clock generation technique capable of reducing overhead in a semiconductor integrated circuit device.

本発明の前記並びにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面から明らかになるであろう。   The above and other objects and novel features of the present invention will be apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.

本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。   Of the inventions disclosed in the present application, the outline of typical ones will be briefly described as follows.

すなわち、本発明による半導体集積回路装置は、周波数可変のシステムクロックと、周波数固定の通信回路用のクロック系統を別々にして、それぞれに専用のPLLを設け、システムクロックの周波数が変更されても、周波数固定の通信回路用のクロックにはその変更が影響しないクロック系統にするものである。   That is, in the semiconductor integrated circuit device according to the present invention, the frequency-variable system clock and the clock system for the fixed frequency communication circuit are separately provided, and a dedicated PLL is provided for each, and the frequency of the system clock is changed. The clock system for the fixed frequency communication circuit is not affected by the change.

本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、以下のとおりである。   Of the inventions disclosed in the present application, effects obtained by typical ones will be briefly described as follows.

周波数可変のシステムクロックの周波数(逓倍率/分周率)を変更した場合でも、周波数固定の通信回路用のクロック系統は、システムクロックの周波数変更の影響を受けないため、オーバーヘッドが低減する。   Even when the frequency (frequency multiplication ratio / division ratio) of the system clock with variable frequency is changed, the clock system for the fixed frequency communication circuit is not affected by the frequency change of the system clock, and thus overhead is reduced.

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一部材には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。なお、以下の説明において、特にことわらない限り、端子名を表す記号は同時に配線名、信号名も兼ね、電源の場合はその電圧値も兼ねるものとする。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Note that components having the same function are denoted by the same reference symbols throughout the drawings for describing the embodiment, and the repetitive description thereof will be omitted. In the following description, unless otherwise specified, a symbol representing a terminal name also serves as a wiring name and a signal name, and also serves as a voltage value in the case of a power supply.

図1は本発明の一実施の形態による半導体集積回路装置の構成及び動作を示すブロック図、図2は本実施の形態の半導体集積回路装置において、内部バス構成を示すブロック図、図3は本実施の形態の半導体集積回路装置において、周波数変更時の動作を示すタイミングチャートである。   FIG. 1 is a block diagram showing the configuration and operation of a semiconductor integrated circuit device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a block diagram showing the internal bus configuration of the semiconductor integrated circuit device of this embodiment, and FIG. 5 is a timing chart showing an operation at a frequency change in the semiconductor integrated circuit device of the embodiment.

まず、図1により、本実施の形態による半導体集積回路装置の構成の一例を説明する。本実施の形態の半導体集積回路装置は、例えば、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、ワンチップマイコン等のLSI100とされ、周知の半導体製造技術によって1個の半導体チップ上に形成されている。LSI100は、例えば、外部クロック1及び外部クロック2を逓倍・分周して各モジュールへのクロックを生成するクロック生成部101と、クロックソース設定・PLL設定・分周設定などを行うクロック制御部102と、CPU103と、半導体集積回路装置の外部に接続される外部メモリ116等と接続するためのバスインターフェイス(I/F)104と、DMAC・3DIP(3次元画像処理IP)・画像系IP・タイマ・カードインターフェイス(I/F)等の内蔵モジュール105と、シリアル通信を行うためのシリアルインターフェイス(I/F)106と、オーディオデータの送受信をするためのオーディオインターフェイス(AUDIOI/F)107と、USB(Universal Serial Bus)通信を行うためのUSBインターフェイス(I/F)108などから構成されている。   First, an example of the configuration of the semiconductor integrated circuit device according to the present embodiment will be described with reference to FIG. The semiconductor integrated circuit device of this embodiment is, for example, an LSI 100 such as a microprocessor, a microcontroller, or a one-chip microcomputer, and is formed on one semiconductor chip by a well-known semiconductor manufacturing technique. The LSI 100 includes, for example, a clock generation unit 101 that multiplies and divides the external clock 1 and the external clock 2 to generate a clock for each module, and a clock control unit 102 that performs clock source setting, PLL setting, frequency division setting, and the like. A CPU 103, a bus interface (I / F) 104 for connecting to an external memory 116 connected to the outside of the semiconductor integrated circuit device, a DMAC, 3DIP (3D image processing IP), an image system IP, a timer A built-in module 105 such as a card interface (I / F), a serial interface (I / F) 106 for performing serial communication, an audio interface (AUDIO I / F) 107 for transmitting / receiving audio data, and a USB (Universal Serial Bus) communication It comprises a USB interface (I / F) 108 and the like.

クロック生成部101は、外部クロックを逓倍するPLL回路109a,109bと、逓倍されたクロックを分周して各モジュールへ出力する分周回路110a,110bと、クロックを選択する選択回路111a〜111eなどから構成されている。   The clock generation unit 101 includes PLL circuits 109a and 109b that multiply an external clock, frequency dividing circuits 110a and 110b that divide and output the multiplied clock to each module, selection circuits 111a to 111e that select a clock, and the like. It is composed of

クロック制御部102は、クロックソースの選択を設定するためクロックソース設定レジスタ(REG)112と、PLL回路109a,109bの逓倍率を設定するためのPLL設定レジスタ(REG)113と、分周設定を行うための分周設定レジスタ(REG)114と、内部バスの動作を制御するためのバス停止制御回路115などから構成されている。これらのレジスタは、バスを介してCPU103により読み出し/書き込みできる。また、各モジュールに対して、分周設定レジスタ(REG)114の設定が可能である。   The clock control unit 102 sets a clock source selection, a clock source setting register (REG) 112, a PLL setting register (REG) 113 for setting a multiplication rate of the PLL circuits 109a and 109b, and a frequency division setting. A frequency division setting register (REG) 114 for performing, a bus stop control circuit 115 for controlling the operation of the internal bus, and the like are included. These registers can be read / written by the CPU 103 via the bus. Further, the frequency division setting register (REG) 114 can be set for each module.

また、シリアルI/F106とAUDIOI/F107は、それぞれ分周回路110c,110dを持っている。   The serial I / F 106 and the AUDIO I / F 107 have frequency dividing circuits 110c and 110d, respectively.

LSI100の外部クロックは、クロック端子を介して外部クロック1、外部クロック2から供給される。   The external clock of the LSI 100 is supplied from the external clock 1 and the external clock 2 through the clock terminal.

分周回路110aからは、選択回路111cを介してCPUクロック、外部バスクロック、内部モジュールクロックなどの周波数可変系のクロックが出力されている。   A frequency variable clock such as a CPU clock, an external bus clock, and an internal module clock is output from the frequency dividing circuit 110a via the selection circuit 111c.

分周回路110bからは、選択回路111d,111eを介してシリアルクロック、オーディオ(AUDIO)クロック、USBクロックなどの周波数固定系のクロックが出力されている。   A frequency-fixed clock such as a serial clock, an audio (AUDIO) clock, or a USB clock is output from the frequency dividing circuit 110b via the selection circuits 111d and 111e.

バスI/F104は外部メモリ116(フラッシュメモリ、SDRAM等)に、シリアルI/F106は外部LSI117に、AUDIOI/F107は外部LSI118に、USBI/F108は外部LSI119に、それぞれ接続されている。   The bus I / F 104 is connected to an external memory 116 (flash memory, SDRAM, etc.), the serial I / F 106 is connected to an external LSI 117, the AUDIO I / F 107 is connected to an external LSI 118, and the USB I / F 108 is connected to an external LSI 119.

次に、図2により、LSI100の内部バス構成の一例を説明する。   Next, an example of the internal bus configuration of the LSI 100 will be described with reference to FIG.

図2に示すように、LSI100では、CPU103a、3DIP105aが内部バス120aに接続され、CPU103b、バスI/F104、DMAC105cが内部バス120bに接続され、画像系IP105d、画像系IP105e、AUDIOI/F107、タイマ105fが内部バス120cに接続され、シリアルI/F106a、シリアルI/F106b、USBI/F108、カードI/F105g、クロック生成部101が内部バス120eに接続されている。内部バス120aと内部バス120bはバス(BUS)ブリッジ121aを介して接続されており、内部バス120aと内部バス120c,120dはバス(BUS)ブリッジ121b,121cを介して接続されており、内部バス120bと内部バス120eはバス(BUS)ブリッジ121dを介して接続されている。   As shown in FIG. 2, in the LSI 100, the CPU 103a, 3DIP 105a are connected to the internal bus 120a, the CPU 103b, the bus I / F 104, and the DMAC 105c are connected to the internal bus 120b. 105f is connected to the internal bus 120c, and the serial I / F 106a, serial I / F 106b, USB I / F 108, card I / F 105g, and clock generation unit 101 are connected to the internal bus 120e. The internal bus 120a and the internal bus 120b are connected via a bus (BUS) bridge 121a, and the internal bus 120a and the internal buses 120c and 120d are connected via bus (BUS) bridges 121b and 121c. 120b and the internal bus 120e are connected via a bus (BUS) bridge 121d.

3DIP105aは、3次元表示用のアクセラレータ等のIPである。画像系IP105dは、カメラ等の画像入力/出力、MPEG動作等のIP(Intellectual Property)である。画像系IP105eは、LCDドライバ等のIPである。AUDIOI/F107は、音声用の圧縮/伸長等のIPである。   The 3DIP 105a is an IP such as an accelerator for three-dimensional display. The image system IP 105d is an IP (Intellectual Property) such as an image input / output of a camera or the like, or an MPEG operation. The image system IP 105e is an IP such as an LCD driver. The AUDIO I / F 107 is an IP such as voice compression / decompression.

図2において、AUDIOI/F107、シリアルI/F106a、シリアルI/F106b、USBI/F108は固定クロックのモジュールであり、他は可変クロックのモジュールである。   In FIG. 2, AUDIO I / F 107, serial I / F 106a, serial I / F 106b, and USB I / F 108 are fixed clock modules, and others are variable clock modules.

次に、LSI100の動作の一例を説明する。   Next, an example of the operation of the LSI 100 will be described.

まず、可変クロック系は外部クロック1から生成される。外部クロック1から入力されたクロックはPLL回路109aにおいて逓倍される。逓倍されたクロックは分周回路110aにおいて分周される。分周回路110aで生成された分周クロック(1,2,4,8,16分周・・・)を選択回路111cで振り分けて、CPUクロック、外部バスクロック、内部モジュールクロックとして、CPU103、バスI/F104、内蔵モジュール105に供給する。このとき、PLL回路109aの逓倍率の設定は、PLL設定REG113の値で決まり、分周回路110aの分周率の設定は、分周設定REG114の値で決まる。   First, the variable clock system is generated from the external clock 1. The clock input from the external clock 1 is multiplied in the PLL circuit 109a. The multiplied clock is divided by the frequency dividing circuit 110a. The divided clocks (1, 2, 4, 8, 16,...) Generated by the frequency dividing circuit 110a are distributed by the selection circuit 111c, and the CPU 103, the bus are used as the CPU clock, the external bus clock, and the internal module clock. Supplied to the I / F 104 and the built-in module 105. At this time, the setting of the multiplication rate of the PLL circuit 109a is determined by the value of the PLL setting REG113, and the setting of the frequency dividing ratio of the frequency dividing circuit 110a is determined by the value of the frequency division setting REG114.

次に、固定クロック系は外部クロック1と外部クロック2の両方からのクロックソースの選択が可能である。クロックソース設定REG112の値に基づいて選択されたクロックをPLL回路109bで逓倍する。逓倍されたクロックは分周回路110bにおいて分周される。分周回路110bで生成された分周クロック(1,2,4,8,16分周・・・)を選択回路111dで振り分けて、シリアルクロック、AUDIOクロック、USBクロックとして、シリアルI/F106、AUDIOI/F107、USBI/F108に供給する。このとき、クロックソース選択の設定は、クロックソース設定REG112で決まり、PLL回路109bの逓倍率の設定は、PLL設定REG113の値で決まり、分周回路110bの分周率の設定は、分周設定REG114の値で決まる。   Next, the fixed clock system can select a clock source from both the external clock 1 and the external clock 2. The clock selected based on the value of the clock source setting REG112 is multiplied by the PLL circuit 109b. The multiplied clock is divided by the frequency dividing circuit 110b. The divided clocks (divided by 1, 2, 4, 8, 16...) Generated by the frequency dividing circuit 110b are distributed by the selection circuit 111d, and the serial I / F 106, serial clock, AUDIO clock, USB clock, Supplied to AUDIO I / F 107 and USB I / F 108. At this time, the clock source selection setting is determined by the clock source setting REG112, the multiplication rate setting of the PLL circuit 109b is determined by the value of the PLL setting REG113, and the frequency division ratio setting of the frequency dividing circuit 110b is the frequency division setting. It is determined by the value of REG114.

また、USBクロックについてはPLL回路109bを経由したクロックの他に、外部クロック1、外部クロック2から直接の経路についても選択できるようになっている。   As for the USB clock, in addition to the clock via the PLL circuit 109b, a direct path from the external clock 1 and the external clock 2 can be selected.

なお、可変クロック系は、リセット後、次のリセットまでに再設定可能であるが、固定クロック系は、リセット後、次のリセットまでは再設定できないようになっている。   The variable clock system can be reset after the reset and before the next reset, but the fixed clock system cannot be reset until the next reset after the reset.

本実施の形態による半導体装置は、以上のような構成・動作により、可変クロック系と固定クロック系を分けることで、可変クロック系が周波数変更する場合でも固定クロック系への影響を与えずに変更することができる。   The semiconductor device according to the present embodiment can be changed without affecting the fixed clock system even when the frequency of the variable clock system is changed by separating the variable clock system and the fixed clock system by the configuration and operation as described above. can do.

例えば、LSIシステムとして、ハードウェア的にCPU103、外部バス動作が軽い状態(スリープやポーリング)へ変化し、可変クロック系の周波数が低速でも問題ないためCPUクロック、外部バスクロック、内部モジュールクロックの周波数を落としたい場合、PLL回路109aの逓倍設定を変更して分周回路110aの分周設定を変更しても、固定クロック系には影響を与えない。つまり、シリアルのボーレートの設定やAUDIOクロックが変化しないので、固定クロックで動作するモジュールへの再設定が不要になる。   For example, as an LSI system, the CPU 103, the external bus operation changes to a light state (sleep or polling) in hardware, and there is no problem even if the frequency of the variable clock system is low, so the frequencies of the CPU clock, external bus clock, and internal module clock If the frequency division setting of the PLL circuit 109a is changed to change the frequency division setting of the frequency divider circuit 110a, the fixed clock system is not affected. In other words, since the serial baud rate setting and the AUDIO clock do not change, there is no need to reset the module that operates with the fixed clock.

よって、可変クロック系のシステムクロックの周波数変更時においても、AUDIOI/F107、シリアルI/F106、USBI/F108は、そのまま動作し続けることが可能になる。   Therefore, even when the frequency of the system clock of the variable clock system is changed, the AUDIO I / F 107, the serial I / F 106, and the USB I / F 108 can continue to operate as they are.

USBクロックが特に、クロックソース選択して外部クロック1、外部クロック2から専用に引き込めるようにした理由は、USBクロックは固定の48MHzを必要としているため、PLL回路109bから生成した場合に他の固定クロック系の動作周波数値の制約を受けやすいため、源振(クロックソース)からも引き込めるような形態をとることが望ましいからである。また、PLL回路109bを通過することで周期/位相ジッタが乗り、USBクロックの仕様を満たせない場合は、源振のクリアなクロックを使用することを想定している。   The USB clock is particularly selected because the clock source is selected so that the external clock 1 and the external clock 2 can be used exclusively. Since the USB clock requires a fixed 48 MHz, other clocks are generated when generated from the PLL circuit 109b. This is because it is desirable to take a form that can be drawn from the source oscillation (clock source) because it is easily restricted by the operating frequency value of the fixed clock system. In addition, when the cycle / phase jitter is added by passing through the PLL circuit 109b and the specification of the USB clock cannot be satisfied, it is assumed that a clock with a clear source oscillation is used.

次に、図1及び図3により、LSI100の周波数変更時の動作例を説明する。   Next, an operation example when changing the frequency of the LSI 100 will be described with reference to FIGS.

LSI100の周波数変更は以下の手順で実行される。なお、図1及び図3に、以下の動作に対応する箇所にその番号を丸付き数字で付した。   The frequency change of the LSI 100 is executed by the following procedure. In FIG. 1 and FIG. 3, the numbers corresponding to the following operations are indicated by numbers with circles.

まず、最初にリセット端子からリセットを行い、CPUクロック制御、シリアルクロック制御は、例えば初期値として、それぞれ1分周が設定されるものとする。この時,内部状態は、内部リセット状態からCPU動作状態に遷移し、CPUクロック、シリアルクロックはそれぞれ1分周されて出力されている。   First, it is assumed that a reset is first performed from a reset terminal, and for CPU clock control and serial clock control, for example, 1 frequency division is set as an initial value. At this time, the internal state transitions from the internal reset state to the CPU operating state, and the CPU clock and serial clock are each divided by one and output.

(1)バスを介して、CPU103からクロック制御部102へ周波数変更REQ(リクエスト)を出す。   (1) A frequency change REQ (request) is issued from the CPU 103 to the clock control unit 102 via the bus.

(2)クロック制御部102のバス停止制御回路115が、内部バス停止REQを出す。   (2) The bus stop control circuit 115 of the clock control unit 102 issues an internal bus stop REQ.

(3)バス停止制御回路115は、内部バス停止ACK(アクノリッジ)が返ってくるまで待つ。   (3) The bus stop control circuit 115 waits until an internal bus stop ACK (acknowledge) is returned.

(4)内部バス停止ACKが返ってきたら、分周設定REG114を停止に設定し、選択回路111cを停止に切り換える(CPUクロック、外部バスクロック、内部モジュールクロック)。この時、内部状態は、内部バス停止状態となり、CPUクロックが停止するが、シリアルクロック等の固定クロック系はそのまま出力されている。   (4) When the internal bus stop ACK is returned, the frequency division setting REG 114 is set to stop, and the selection circuit 111c is switched to stop (CPU clock, external bus clock, internal module clock). At this time, the internal state becomes the internal bus stop state, and the CPU clock stops, but the fixed clock system such as the serial clock is output as it is.

(5)PLL回路109aの逓倍変更時は、PLL設定REG113を更新し、PLL回路再引き込み(再発振)を行う。   (5) When the multiplication of the PLL circuit 109a is changed, the PLL setting REG113 is updated and the PLL circuit is redrawn (re-oscillated).

(6)分周設定REG114を新設定値に更新し、選択回路111cを新分周率に切り換える(CPUクロック、外部バスクロック、内部モジュールクロック)。図3の例では、CPUクロックは2分周に更新されている。シリアルクロックは、前の状態が維持されている。通信中の場合は、通信が継続する。   (6) The frequency division setting REG 114 is updated to the new setting value, and the selection circuit 111c is switched to the new frequency division ratio (CPU clock, external bus clock, internal module clock). In the example of FIG. 3, the CPU clock is updated to divide by two. The serial clock maintains the previous state. If communication is in progress, communication continues.

(7)CPUクロックの供給が再開し、バス停止制御回路115は、内部バス停止REQを落とし、内部バスの動作を再開する。この時、内部状態は、CPU動作状態となる。   (7) The supply of the CPU clock is restarted, and the bus stop control circuit 115 drops the internal bus stop REQ and restarts the operation of the internal bus. At this time, the internal state becomes the CPU operating state.

以上のように、可変クロック系の周波数変更中であっても、シリアルクロック等の固定クロック系は、独立して継続して生成されるので、LSI内部の通信回路は、外部と通信を継続することができる。通信データの受信は、内部FIFO(バッファ)が一杯になるまで可能である。可変クロック系の再設定完了後、通信データは、内部FIFOから内蔵メモリ又は外部メモリに転送される。なお、可変クロック系が停止中に内部FIFOが一杯になると、内部バスは停止状態なので、通信データの転送はできないことになる。   As described above, even when the frequency of the variable clock system is being changed, a fixed clock system such as a serial clock is continuously generated independently, so that the communication circuit inside the LSI continues to communicate with the outside. be able to. Communication data can be received until the internal FIFO (buffer) is full. After the resetting of the variable clock system is completed, the communication data is transferred from the internal FIFO to the internal memory or the external memory. If the internal FIFO becomes full while the variable clock system is stopped, the internal bus is in a stopped state, so that communication data cannot be transferred.

以上説明したように、本実施の形態の半導体集積回路装置では、可変クロックと固定クロック系統を別々にし、それぞれのクロック系統にPLLを持たせている。これにより、可変クロックの周波数(逓倍率/分周率)を変更した場合でも、もう一方の固定クロック側のクロック系統は、可変クロック側の周波数変更の影響を受けないため影響はない。よって、クロック系を2系統にした効果が得られる。   As described above, in the semiconductor integrated circuit device of the present embodiment, the variable clock and the fixed clock system are separated and each clock system has a PLL. As a result, even when the variable clock frequency (multiplication rate / division ratio) is changed, the other fixed clock side clock system is not affected by the frequency change on the variable clock side, so there is no effect. Therefore, the effect of using two clock systems can be obtained.

以上、本発明者によってなされた発明をその実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。   As mentioned above, the invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiment. However, the invention is not limited to the embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. Needless to say.

例えば、前記実施の形態においては、固定クロック系としてシリアルクロック、オーディオクロック、USBクロックについて説明したが、これに限定されるものではなく、その他の周波数が確定しているクロック系についても適用可能である。   For example, in the above embodiment, the serial clock, the audio clock, and the USB clock have been described as the fixed clock system. However, the present invention is not limited to this, and can be applied to a clock system in which other frequencies are fixed. is there.

本発明は、半導体集積回路装置、電子機器等の製造業において利用可能である。   The present invention can be used in the manufacturing industry of semiconductor integrated circuit devices and electronic devices.

本発明の一実施の形態による半導体集積回路装置の構成及び動作を示すブロック図である。1 is a block diagram showing a configuration and operation of a semiconductor integrated circuit device according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施の形態による半導体集積回路装置において、内部バス構成を示すブロック図である。1 is a block diagram showing an internal bus configuration in a semiconductor integrated circuit device according to an embodiment of the present invention. FIG. 本発明の一実施の形態による半導体集積回路装置において、周波数変更時の動作を示すタイミングチャートである。4 is a timing chart showing an operation at a frequency change in the semiconductor integrated circuit device according to one embodiment of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

100 LSI
101 クロック生成部
102 クロック制御部
103,103a,103b CPU
104 バスインターフェイス(I/F)
105 内蔵モジュール
105a 3DIP
105b,105c DMAC
105d,105e 画像系IP
105f タイマ
105g カードインターフェイス(I/F)
106,106a,106b シリアルインターフェイス(I/F)
107 オーディオインターフェイス(AUDIOI/F)
108 USBインターフェイス(I/F)
109a,109b PLL回路
110a〜110d 分周回路
111a〜111e 選択回路
112 クロックソース設定レジスタ(REG)
113 PLL設定レジスタ(REG)
114 分周設定レジスタ(REG)
115 バス停止制御回路
116 外部メモリ
117〜119 外部LSI
120a〜120e 内部バス
121a〜121d バス(BUS)ブリッジ
100 LSI
101 Clock generation unit 102 Clock control unit 103, 103a, 103b CPU
104 Bus interface (I / F)
105 Built-in module 105a 3DIP
105b, 105c DMAC
105d, 105e Image IP
105f Timer 105g Card interface (I / F)
106, 106a, 106b Serial interface (I / F)
107 Audio Interface (AUDIO I / F)
108 USB interface (I / F)
109a, 109b PLL circuits 110a-110d Frequency dividing circuits 111a-111e Selection circuit 112 Clock source setting register (REG)
113 PLL setting register (REG)
114 Divide setting register (REG)
115 Bus stop control circuit 116 External memory 117 to 119 External LSI
120a-120e Internal bus 121a-121d Bus (BUS) bridge

Claims (9)

外部から入力されたクロックを逓倍する第1のPLL回路と、前記第1のPLL回路で逓倍されたクロックを分周してシステムクロックを生成する第1の分周回路と、
外部から入力されたクロックを逓倍する第2のPLL回路と、前記第2のPLL回路で逓倍されたクロックを分周して通信回路用クロックを生成する第2の分周回路とを有し、
前記第1のPLL回路は、リセット後、次のリセットまでに再設定可能であり、
前記第2のPLL回路は、リセット後、次のリセットまでは再設定できないことを特徴とする半導体集積回路装置。
A first PLL circuit that multiplies an externally input clock; a first frequency divider that divides the clock multiplied by the first PLL circuit to generate a system clock;
A second PLL circuit for multiplying an externally input clock; and a second frequency dividing circuit for generating a communication circuit clock by dividing the clock multiplied by the second PLL circuit;
The first PLL circuit can be reset after the reset and before the next reset,
2. The semiconductor integrated circuit device according to claim 1, wherein the second PLL circuit cannot be reset after the reset until the next reset.
請求項1記載の半導体集積回路装置において、
前記第1の分周回路は、リセット後、次のリセットまでに再設定可能であり、
前記第2の分周回路は、リセット後、次のリセットまでは再設定できないことを特徴とする半導体集積回路装置。
The semiconductor integrated circuit device according to claim 1.
The first frequency divider can be reset after the reset and before the next reset,
2. The semiconductor integrated circuit device according to claim 1, wherein the second frequency divider circuit cannot be reset until the next reset after reset.
請求項1記載の半導体集積回路装置において、
CPUを有し、
前記第1のPLL回路の再設定は、前記CPUが設定レジスタの値を更新することにより行われることを特徴とする半導体集積回路装置。
The semiconductor integrated circuit device according to claim 1.
A CPU,
2. The semiconductor integrated circuit device according to claim 1, wherein the resetting of the first PLL circuit is performed by the CPU updating a value of a setting register.
請求項2記載の半導体集積回路装置において、
CPUを有し、
前記第1の分周回路の再設定は、前記CPUが設定レジスタの値を更新することにより行われることを特徴とする半導体集積回路装置。
The semiconductor integrated circuit device according to claim 2.
A CPU,
2. The semiconductor integrated circuit device according to claim 1, wherein the resetting of the first frequency dividing circuit is performed by the CPU updating a value of a setting register.
請求項1記載の半導体集積回路装置において、
通信回路を有し、
前記第1のPLL回路の再設定中、前記通信回路の通信回路用クロックは独立して生成され、
前記通信回路は、生成された前記通信回路用クロックを用いて外部と通信可能であることを特徴とする半導体集積回路装置。
The semiconductor integrated circuit device according to claim 1.
Having a communication circuit,
During resetting of the first PLL circuit, a communication circuit clock of the communication circuit is independently generated,
The communication circuit is capable of communicating with the outside using the generated communication circuit clock.
請求項5記載の半導体集積回路装置において、
前記第1のPLL回路の再設定中に前記通信回路用クロックを用いて外部と通信して受信されたデータは、前記通信回路内のバッファに格納され、
前記第1のPLL回路の再設定完了後、内蔵メモリ又は外部メモリに転送されることを特徴とする半導体集積回路装置。
The semiconductor integrated circuit device according to claim 5.
Data received by communicating with the outside using the communication circuit clock during the resetting of the first PLL circuit is stored in a buffer in the communication circuit,
The semiconductor integrated circuit device is transferred to a built-in memory or an external memory after completion of resetting of the first PLL circuit.
請求項5記載の半導体集積回路装置において、
前記第1のPLL回路の再設定期間中、前記システムクロックが出力停止し、
前記システムクロックが入力されるCPUは動作停止することを特徴とする半導体集積回路装置。
The semiconductor integrated circuit device according to claim 5.
During the reset period of the first PLL circuit, the system clock stops outputting,
A semiconductor integrated circuit device, wherein the CPU to which the system clock is input stops operating.
請求項7記載の半導体集積回路装置において、
前記第1のPLL回路の再設定は、
設定レジスタが更新され、内部バスのデータ転送が停止し、前記システムクロックが出力停止し、前記第1のPLL回路の逓倍率が変更され、前記システムクロックの供給が再開し、前記内部バスのデータ転送が再開することを特徴とする半導体集積回路装置。
The semiconductor integrated circuit device according to claim 7,
The resetting of the first PLL circuit is as follows:
The setting register is updated, the data transfer of the internal bus is stopped, the output of the system clock is stopped, the multiplication factor of the first PLL circuit is changed, the supply of the system clock is restarted, the data of the internal bus A semiconductor integrated circuit device, wherein transfer is resumed.
請求項1〜8のいずれか1項に記載の半導体集積回路装置において、
前記システムクロックは、CPUクロックであることを特徴とする半導体集積回路装置。
In the semiconductor integrated circuit device according to claim 1,
The semiconductor integrated circuit device, wherein the system clock is a CPU clock.
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