JP4973720B2 - クロック信号生成装置、電子装置、及び、ＰＬＬ（ＰｈａｓｅＬｏｃｋｅｄＬｏｏｐ）制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、クロック信号生成装置、電子装置、及び、ＰＬＬ制御装置に関する。

この種の技術として、例えば、特許文献１には、複数の消費電力モードのいずれかに従って消費電力を制御する消費電力制御装置において、外部からの信号入力または予め設定されたタイミングを起点にして所定の経過時間を計測し、前記経過時間が経過した時点から所定の時間、別の消費電力モードに切り替えるクロック切り替え制御回路と、切り替えられた消費電力モードに従って動作周波数を切り替えるＰＬＬとを備えた消費電力制御装置が開示されている。

特開２００４−２４２２１７号公報

しかし、上記消費電力制御装置では、ＰＬＬが生成するクロック信号の周波数（動作周波数）を目標とする周波数に一度に切り替える方式を採用しているため、動作周波数の切り替え時に動作周波数が急激に変化する場合があった。このように、動作周波数が急激に変化する場合、クロック信号の供給先（ＣＰＵ（Central Processing Unit）等）の動作が不安定になる（例えば、ＰＬＬ等の動作を監視するソフトウェアが不安定になってＣＰＵ等が不安定になる）場合がある。一方で、動作周波数の変更時においては、処理の高速化の要求に応えるために、動作周波数を短時間で変更したい。このような問題点は、上記技術において、ＰＬＬ以外のものを採用した場合にも生じる。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、所定のクロック信号の周波数を短時間で変更するとともに、クロック信号の周波数の変更時にクロック信号の供給先の動作が不安定になることを防止又は軽減するクロック信号生成装置、電子装置、及び、ＰＬＬ制御装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明の第１の観点に係るクロック信号生成装置は、目標周波数が設定されるクロック信号生成装置であって、電圧が順次印加されるとともに、順次印加される前記電圧に応じた周波数を有するクロック信号を順次生成するクロック信号生成手段と、所定の制御値が設定され、該設定された制御値に応じた電圧を前記クロック信号生成手段に印加する電圧印加手段と、前記目標周波数と前記クロック信号生成手段が生成した前記クロック信号の周波数とを比較し、比較結果に基づいて、前記クロック信号生成手段が新たに生成する前記クロック信号の周波数が前記目標周波数となるように、前記クロック信号生成手段に印加される前記電圧を制御する第１制御手段と、前記目標周波数が変更されると、前記第１制御手段の代わりに、予め設定されている期間内に予め設定されている間隔で、かつ、前記制御値が取り得る最小単位の値よりも大きい値で前記電圧印加手段に設定されている前記制御値を変化させることによって、前記制御値の変化に応じた印加電圧の変更値に応じて前記クロック信号生成手段に印加する前記電圧を順次変更し、前記クロック信号生成手段が新たに生成する前記クロック信号の周波数を前記目標周波数に近づかせる第２制御手段と、を備える。

また、本発明の第２の観点に係る電子装置は、
前記クロック信号生成装置と、
前記クロック信号生成装置の前記クロック信号生成手段が生成した前記クロック信号を使用する処理装置と、
を備える。

また、本発明の第３の観点に係るＰＬＬ制御装置は、電圧が順次印加され、順次印加される電圧に応じた周波数のクロック信号を順次出力するＶＣＯ（Voltage Controlled Oscillator）を備えるＰＬＬ（Phase Locked Loop）を制御するＰＬＬ制御装置であって、所定の制御値が設定され、該設定された制御値に応じた電圧を前記ＶＣＯに印加する電圧印加手段と、前記クロック信号の目標周波数を特定する特定信号が供給されるとともに、供給された前記特定信号によって前記目標周波数が変更されると、前記ＰＬＬの代わりに、予め設定されている期間内に予め設定されている間隔で、かつ、前記制御値が取り得る最小単位の値よりも大きい値で前記電圧印加手段に設定されている前記制御値を変化させることによって、前記制御値の変化に応じた印加電圧の変更値に応じて前記ＶＣＯに印加される前記電圧を順次変更し、前記ＶＣＯが新たに生成する前記クロック信号の周波数を前記目標周波数に近づかせる制御手段を備える。

また、本発明の第４の観点に係るクロック信号生成装置は、電圧が順次印加され、順次印加される電圧に応じた周波数のクロック信号を順次出力するＶＣＯ（Voltage Controlled Oscillator）を備えるＰＬＬ（Phase Locked Loop）と、所定の制御値が設定され、該設定された制御値に応じた電圧を前記ＶＣＯに印加する電圧印加手段と、前記クロック信号の目標周波数を特定する特定信号が供給されるとともに、供給された前記特定信号によって前記目標周波数が変更されると、前記ＰＬＬの代わりに、予め設定されている期間内に予め設定されている間隔で、かつ、前記制御値が取り得る最小単位の値よりも大きい値で前記電圧印加手段に設定されている前記制御値を変化させることによって、前記制御値の変化に応じた印加電圧の変更値に応じて前記ＶＣＯに印加される前記電圧を順次変更し、前記ＶＣＯが新たに生成する前記クロック信号の周波数を前記目標周波数に近づかせる制御手段と、を備える。

本発明に係るクロック信号生成装置、電子装置、及び、ＰＬＬ制御装置によれば、所定のクロック信号の周波数を短時間で変更でき、クロック信号の周波数の変更時にクロック信号の供給先の動作が不安定になることが防止又は軽減される。

本発明の１実施形態に係るクロック信号生成装置の構成を説明するための図である。 本発明の１実施形態に係るクロック信号生成装置の第１制御部が行う処理を説明するための模式図である。 本発明の１実施形態に係るクロック信号生成装置の第２制御部が行う処理（目標周波数の増加変更に応じた処理）を説明するための模式図である。 本発明の１実施形態に係るクロック信号生成装置の第２制御部が行う処理（目標周波数の減少変更に応じた処理）を説明するための模式図である。 本発明の１実施形態に係るクロック信号生成装置の第１制御部が行う動作フローを示す図である。 本発明の１実施形態に係るクロック信号生成装置の第２制御部が行う動作フローを示す図である。 本発明の１実施形態に係るクロック信号生成装置の電圧印加部が行う動作フローを示す図である。 本発明の１実施形態に係るプリンタの構成を説明するための図である。 本発明の変形例に係るクロック信号生成装置の第２制御部が行う処理（目標周波数の増加変更に応じた処理）を説明するための模式図である。

本発明に係る１実施形態について図面を参照して説明する。なお、本発明は下記の実施形態及び図面によって限定されるものではない。下記の実施形態及び図面に変更（構成要素の削除も含む）を加えることができるのはもちろんである。また、以下の説明では、本発明の理解を容易にするために、重要でない公知の技術的事項の説明を適宜省略する。

まず、本実施形態に係るクロック信号生成装置１００の構成を、図１を参照して説明する。

クロック信号生成装置１００には、予め決められている複数の目標周波数のうちの１つの目標周波数が設定され、クロック信号生成装置１００は、設定された目標周波数のクロック信号を生成して出力するように動作する。

目標周波数の設定は、例えば、クロック信号生成装置１００に、予め決められている複数の目標周波数のうちの１つの目標周波数を特定する特定信号（後述の第１信号及び第２信号）が供給されることによって行われる。クロック信号生成装置１００は、クロック信号生成装置１００に供給された特定信号が特定する目標周波数（クロック信号生成装置１００に設定された目標周波数）のクロック信号を生成して出力するように動作する。

クロック信号は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等の所定の処理を行う処理装置等の供給先に供給される。目標周波数は、クロック信号生成装置１００が生成するクロック信号の周波数として要求される周波数であり、供給先が必要とする周波数である。

供給先は、供給されたクロック信号をそのまま使用するか、このクロック信号の周波数を整数倍し、整数倍した後の信号を使用する。このようにして、供給先は、クロック信号を動作クロック信号として使用する。

クロック信号生成装置１００は、クロック信号生成部１１０と、電圧印加部１２０と、基準信号生成部１３０と、第１制御部１４０と、第２制御部１５０と、を備える。これら構成要素は、所定の電子回路によって構成される。

クロック信号生成部１１０には、電圧印加部１２０によって所定の電圧が印加される。クロック信号生成部１１０は、印加された電圧に応じた周波数のクロック信号（クロック−パルス）を生成する。クロック信号生成部１１０は、生成したクロック信号を出力する。クロック信号生成部１１０は、印加される電圧が大きくなるに従って、生成するクロック信号の周波数を大きくする（比例関係になくてもよい）。なお、下記では、クロック信号生成部１１０に印加される電圧を、適宜、印加電圧という。

電圧印加部１２０には、設定可能な複数の制御値のうちの１つの制御値が設定される。設定可能な複数の制御値は、例えば、０〜２５５（１６進数では、０〜ＦＦ）である。電圧印加部１２０は、設定された制御値に応じた電圧をクロック信号生成部１１０に印加する。電圧印加部１２０は、設定される制御値が大きくなると、印加電圧を大きくする（比例関係になくてもよい）。制御値が大きくなれば、新たに生成されるクロック信号の周波数も大きくなる。

電圧印加部１２０は、設定された制御値を保持し、第１制御部１４０又は第２制御部１５０からの指示に従って保持している制御値を１ずつ増減させる。この増減によって、印加電圧が増減する。電圧印加部１２０は、例えば、設定された制御値（デジタル）に応じた電圧（アナログ）を生成するＤ／Ａ（digital-to-analog）コンバータを含んで構成される。

基準信号生成部１３０は、基準となる周波数を有する基準クロック信号である基準信号（クロック−パルス）を生成する。基準信号生成部１３０は、生成した基準信号を出力する。基準信号生成部１３０は、例えば、水晶振動子と発振回路とを含んで構成される基準クロック発生器によって構成される。基準信号の周波数は、ここでは、３２．７６８ＫＨｚであるものとして説明するが、基準信号は、他の周波数の信号であってもよい。

基準信号生成部１３０は、生成した基準信号を、第２分周器１４３と周波数比較部１４４と第２制御部１５０と電圧印加部１２０とに供給する。周波数比較部１４４と第２制御部１５０と電圧印加部１２０とは、基準信号に基づいたタイミング（例えば、１又は複数のパルス毎のタイミング）で動作する。基準信号によって、周波数比較部１４４と第２制御部１５０と電圧印加部１２０とは同期する。なお、１のパルス毎のタイミングとは、例えば、１のパルスの立ち上がり毎のタイミングであり、複数のパルス毎のタイミングとは、例えば、複数のパルスの最初の立ち上がり毎のタイミングである。

第１制御部１４０は、分周値設定部１４１と、第１分周器１４２と、第２分周器１４３と、周波数比較部１４４と、を備える。

分周値設定部１４１には、第１特定信号が供給される。この第１特定信号は、例えば、クロック信号の供給先である処理装置から供給される。第１特定信号は、目標周波数を特定する信号である。分周値設定部１４１は、供給された第１特定信号に応じた分周値を第１分周器１４２に設定する。

ここでは、分周値設定部１４１に第１特定信号が供給されることで、この第１特定信号が特定する目標周波数が第１制御部１４０に設定され、第１制御部１４０は、設定された目標周波数（供給された第１特定信号が特定する目標周波数）に応じた処理を行う。

第１分周器１４２には、クロック信号生成部１１０が出力したクロック信号が供給される。第１分周器１４２は、供給されたクロック信号を分周値設定部１４１によって設定された分周値で分周する。この分周によって、クロック信号のパルスがカウントされることになる。分周された分周後のクロック信号は、第１分周器１４２から周波数比較部１４４に供給される。

第１分周器１４２は、例えば、予め決められた複数の分周値の中の１つの分周値でクロック信号を分周する。予め決められた複数の分周値は、目標周波数に応じた複数の分周値（分周値設定部１４１が設定する複数の分周値）である。分周値設定部１４１は、第１特定信号に応じた分周値を予め決められた複数の分周値の中から指定する。第１分周器１４２は、この指定された分周値でクロック信号を分周する。このようにして、分周値設定部１４１は第１特定信号に応じた分周値を第１分周器１４２に設定し、第１分周器１４２は設定された分周値でクロック信号を分周する。

第２分周器１４３には、基準信号生成部１３０が出力した基準信号が供給される。第２分周器１４３は、供給された基準信号を、予め設定された分周値で分周する。この分周によって、基準信号のパルスがカウントされる。分周された分周後のクロック信号は、第２分周器１４３から周波数比較部１４４に供給される。

本実施形態では、目標周波数は、１０ＭＨｚ又は５０ＭＨｚである。この時、第１特定信号は、５０ＭＨｚを目標周波数と特定する場合にＨｉｇｈ信号になり、１０ＭＨｚを目標周波数と特定する場合にＬｏｗ信号になるものとする。

また、本実施形態では、第１分周器１４２における予め決められた複数の分周値は、３１２，５００と、１，５６２，５００とである。３１２，５００は、目標周波数が１０ＭＨｚのときの分周値である。１，５６２，５００は、目標周波数が５０ＭＨｚのときの分周値である。

例えば、第１特定信号としてＬｏｗ信号が分周値設定部１４１に供給されるとすると、分周値設定部１４１は、このＬｏｗ信号（１０ＭＨｚを特定する信号）に応じた分周値である３１２，５００を予め決められた複数の分周値（３１２，５００と１，５６２，５００）の中から指定する。この指定によって、３１２，５００という分周値が第１分周器１４２に設定され、第１分周器１４２は３１２，５００分周をクロック信号に対して行う。

また、本実施形態では、第２分周器１４３に設定されている分周値は、１，０００である。第２分周器１４３は、基準信号を１，０００分周する。

なお、目標周波数は、前記の周波数に限るものではなく、また、目標周波数は、３つ以上あってもよい。この場合には、第１特定信号も各周波数を特定できる信号になる。また、第１分周器１４２の分周値及び第２分周器１４３の分周値も上記に限られるものではない。これらの分周値は、目標周波数を有するクロック信号と基準信号とをそれぞれ各分周値で分周したときに、同じ周期のクロック信号に分周されるような値にする。

周波数比較部１４４は、第１分周器１４２と第２分周器１４３とを制御し、同時に分周を開始させ、どちらが先に分周を終了するか（どちらから先に、分周後のクロック信号における１周期分のクロック信号が供給されるか）を判別する。上記のように、分周値は目標周波数に応じた値であるので、前記の判別によって、周波数比較部１４４は、クロック信号の周波数と目標周波数とを比較する。そして、周波数比較部１４４は、この比較の比較結果に応じて電圧印加部１２０に設定されている制御値を制御する。これによって、周波数比較部１４４は印加電圧を制御する。

この制御を図２を参照して説明する。

分周値は、上記のように目標周波数に応じた値であるので、例えば、両者について同時に分周し終えれば、クロック信号の周波数は目標周波数になっている。このときは、クロック信号の周波数を変更する必要がないため、周波数比較部１４４は、電圧印加部１２０に設定された制御値を変更しない。このため、印加電圧は変化しない。

例えば、第１分周器１４２の方が早く分周し終われば、クロック信号の周波数は目標周波数よりも高い。このとき、周波数比較部１４４は、クロック信号の周波数を下げるために、電圧印加部１２０を制御し、電圧印加部１２０に設定された制御値を一つ下げる。上述のように、制御値が下がれば、印加電圧が下がり、クロック信号生成部１１０が新たに生成するクロック信号の周波数が下がる。

例えば、第２分周器１４３の方が早く分周し終われば、クロック信号の周波数は目標周波数よりも低い。このとき、周波数比較部１４４は、クロック信号の周波数を上げるために、電圧印加部１２０を制御し、電圧印加部１２０に設定された制御値を一つ上げる。上述のように、制御値が上がれば、印加電圧が上がり、クロック信号生成部１１０が新たに生成するクロック信号の周波数が上がる。

第１制御部１４０は、上述した、周波数の比較及び印加電圧の制御を繰り返し行う。これによって、クロック信号生成部１１０によって順次生成されるクロック信号の周波数は、目標周波数に徐々に近づいたり、目標周波数となるように調整されたりする。第１制御部１４０は、クロック信号の周波数と目標周波数とを比較してから印加電圧の制御を行うので、クロック信号生成部１１０によって順次生成されるクロック信号の周波数は、目標周波数を大きく上回ったり、下回ったりしない。このため、第１制御部１４０による印加電圧の制御によって、クロック信号の周波数は、大きくぶれることがなくなる。

第１制御部１４０とクロック信号生成部１１０と電圧印加部１２０とは、例えば、目標周波数と、クロック信号との周波数を一致させるように動作する電子回路であるＰＬＬ（Phase Locked Loop）の少なくとも一部によって構成される。クロック信号生成部１１０は、例えば、ＶＣＯ（Voltage Controlled Oscillator）によって構成される。これによって、クロック信号生成装置１００は、既存のＰＬＬ等を利用して容易に構成できる。

第２制御部１５０には、第２特定信号が供給される。この第２特定信号は、第１特定信号と同じ所から供給される。第２特定信号は、クロック信号の目標周波数を特定する信号である。第１特定信号と第２特定信号とは、ここでは、同じ信号であるが、両者は、同じタイミングでクロック信号の目標周波数を特定する信号であればよい。

ここで、第２制御部１５０の動作について説明する（図３及び図４も参照）。

第２制御部１５０は、供給された第２特定信号に基づいて第２特定信号が特定する目標周波数の変更（増加変更又は減少変更）を検出する。なお、後述のように、第２制御部１５０は、この変更に応じた処理を行う。つまり、第２制御部１５０に第２特定信号が供給されることで、目標周波数が第２制御部１５０に設定され、第２制御部１５０は、第２制御部１５０に設定される目標周波数（第２制御部１５０に供給された第２特定信号が特定する目標周波数）の変更に応じた処理を行う。

第２制御部１５０は、第２特定信号の切り替わり等によって目標周波数の変更を検出する。例えば、第２特定信号がＬｏｗ信号からＨｉｇｈ信号になったときは、目標周波数が１０ＭＨｚから５０ＭＨｚになるため、第２制御部１５０は目標周波数の増加変更を検出する。例えば、第２特定信号がＨｉｇｈ信号からＬｏｗ信号になったときは、目標周波数が５０ＭＨｚから１０ＭＨｚになるため、第２制御部１５０は目標周波数の減少変更を検出する。

第２制御部１５０は、目標周波数の変更を検出すると、周波数比較部１４４と電圧印加部１２０とを制御し、第１制御部１４０の代わりに、電圧印加部１２０の制御を開始する。例えば、第２制御部１５０は、周波数比較部１４４と電圧印加部１２０とを制御し、周波数比較部１４４を待機させ、電圧印加部１２０に第２制御部１５０からの制御を受け付けさせる。

なお、クロック信号生成装置１００が動作を開始するとき（例えば、電源投入時）は、第１制御部１４０が動作し、電圧印加部１２０を制御する。また、クロック信号生成装置１００が動作を開始するとき、第１特定信号及び第２特定信号が、それぞれ、第１制御部１４０と第２制御部１５０とに供給される。

第２制御部１５０が第１制御部１４０の代わりに電圧印加部１２０の制御を開始するとき、第１制御部１４０は動作してもよいし、少なくとも一部が待機（比較動作の待機）してもよいし、少なくとも一部が動作（比較動作）しなくてもよい。第２制御部１５０が電圧印加部１２０を制御するときに、第１制御部１４０の少なくとも一部が待機するか、動作しないことによって、クロック信号生成装置１００の消費電力が軽減される。

第２制御部１５０は、増加変更を検出した場合、第１期間内において、電圧印加部１２０（制御値）を制御し、第１時間間隔で、制御値を１ずつ増加させる。これによって、第２制御部１５０は、印加電圧を第１変化値で順次増加させ、クロック信号生成部１１０によって生成されるクロック信号の周波数を順次増加させる。これによって、クロック信号生成部１１０によって順次生成されるクロック信号の周波数は増加変更された目標周波数（ここでは、５０ＭＨｚ）に順次近づく。

第２制御部１５０は、減少変更を検出した場合、第２期間内において、電圧印加部１２０（制御値）を制御し、第２時間間隔で、制御値を１ずつ減少させる。これによって、第２制御部１５０は、印加電圧を第２変化値で順次減少させ、クロック信号生成部１１０によって生成されるクロック信号の周波数を順次減少させる。これによって、クロック信号生成部１１０によって順次生成されるクロック信号の周波数は減少変更された目標周波数（ここでは、１０ＭＨｚ）に順次近づく。

第２制御部１５０は、第１期間又は第２期間の終期が到来すると、周波数比較部１４４と電圧印加部１２０とを制御し、第１制御部１４０に電圧印加部１２０の制御を再開させる。例えば、第２制御部１５０は、周波数比較部１４４に動作を再開させ、第１制御部１４０に電圧印加部１２０を制御させる。第１制御部１４０の電圧印加部１２０への制御が再開すると、第２制御部１５０は電圧印加部１２０の制御を中断する。これによって、第２制御部１５０が第１期間又は第２期間に電圧印加部１２０の制御を行った後、今度は第１制御部１４０が第２制御部１５０の代わりに電圧印加部１２０を制御する。

上記のように、目標周波数が変更された場合、第２制御部１５０が、ある程度強制的に印加電圧を変化させ、順次生成されるクロック信号を目標周波数にある程度近づけた後、第１制御部１４０が再び電圧印加部１２０の制御を行うことによって、クロック信号の周波数は、大きくぶれることなく、目標周波数に到達する。

上記のように、第２制御部１５０には、基準信号生成部１３０から基準信号が供給される。第２制御部１５０は、上述のように、例えば、基準信号の１又は複数のパルス毎に、制御値を変化（１ずつ増加又は減少）させる。前記の第１時間間隔及び第２時間間隔は、この１又は複数のパルスの間隔（１のパルス毎の立ち上がりの間隔又は複数個のパルスの最初の立ち上がり毎の間隔）となる。この第１時間間隔及び第２時間間隔は、予め設定される。

また、第１期間及び第２期間は、予め設定される。第１期間及び第２期間は、目標周波数が変更されたことを検出してから制御値を１ずつ減少又は増加させた場合に、クロック信号の周波数が目標周波数に到達する前に終了する期間とするとよい（実験等によって算出できる。）。これによって、制御値を変化させすぎて、クロック信号の周波数が目標周波数を上回る又は下回ることを防止できる。また、この期間は、制御値を１ずつ変化させる回数によって規定できる。つまり、第２制御部１５０は、所定回数、制御値を変化させることによって、前記の所定の期間の間、制御値を変化させる。

ここでは、第１期間と第２期間とは同じ期間であるとして説明するが、両者は異なる期間であってもよい。また、ここでは、第１時間間隔と第２時間間隔とは同じ時間間隔であるとして説明するが、両者は異なる期間であってもよい。

ここで、第２制御部１５０が増加変更を検出したときに行う電圧印加部１２０の制御等を、図３を参照して詳しく説明する。

なお、ここでは、第１特定信号がＬｏｗ信号からＨｉｇｈ信号に切り替わる前、クロック信号の周波数は、Ｌｏｗ信号が特定する１０ＭＨｚ（目標周波数）と同じ又は略同じ（誤差を含む場合、以下略について同じ。）になっており、このときに、電圧印加部１２０に設定されている制御値は１Ａと１Ｂとの間を変化しているものとする。制御値が変化するのは、誤差等の理由による。また、この制御値は、第１制御部１４０によって制御されている。なお、第１特定信号がＬｏｗ信号からＨｉｇｈ信号に切り替わる直前の制御値は、１Ｂであるとする。また、第１期間は、制御値を２０７回変化させる期間とする。

さらに、第１特定信号がＨｉｇｈ信号になって、クロック信号の周波数が５０ＭＨｚ（目標周波数）になる（又は略５０ＭＨｚになる）ときの制御値は、Ｆ０であるとする。なお、この制御値は、実際には誤差等もあり、例えば、Ｆ０とＦ１との間を変化する場合もあるが、ここでは、Ｆ０であるとする。

第２制御部１５０は、増加変更を検出した後、第１時間間隔（基準信号のパルス）毎に制御値を２０７回、１ずつ増加させる。これによって、制御値は、１Ｂから、１Ｃ、Ｄ・・・Ｅ９、ＥＡと増加する。このような増加によって、クロック信号生成部１１０によって順次生成されるクロック信号の周波数は、徐々に増加し、目標周波数である５０ＭＨｚに近づく。

第１期間の終期が到来すると（制御値が２０７回変化すると）、電圧印加部１２０は第２制御部１５０の代わりに第１制御部１４０によって再び制御される。そして、第１制御部１４０による制御によって、制御値はＥＡから１ずつ変化しＦ０となる。これによって、クロック信号の周波数は、目標周波数である５０ＭＨｚになる（又は略５０ＭＨｚになる）。このように、第１制御部１４０が再び電圧印加部１２０を制御することによって、クロック信号生成部１１０によって順次生成されるクロック信号の周波数は、大きくぶれることなく、目標周波数に到達する。

次に、第２制御部１５０が減少変更を検出したときに行う電圧印加部１２０の制御等を、図４を参照して詳しく説明する。

なお、ここでは、第１特定信号がＨｉｇｈ信号からＬｏｗ信号に切り替わる前、クロック信号の周波数は、Ｈｉｇｈ信号が特定する５０ＭＨｚ（目標周波数）と同じ又は略同じになっており、このときに、電圧印加部１２０に設定されている制御値はＥＦとＦ０との間を変化しているものとする。制御値が変化するのは、誤差等の理由による。また、この制御値は、第１制御部１４０によって制御されている。なお、第１特定信号がＨｉｇｈ信号からＬｏｗ信号に切り替わる直前の制御値は、Ｆ０であるとする。また、第２期間は、制御値を２０７回変化させる期間とする。

さらに、第１特定信号がＬｏｗ信号になって、クロック信号の周波数が１０ＭＨｚ（目標周波数）になる（又は略１０ＭＨｚになる）ときの制御値は、１Ｂであるとする。なお、この制御値は、実際には誤差等もあり、例えば、１Ｂと１Ａとの間を変化する場合もあるが、ここでは、１Ｂであるとする。

第２制御部１５０は、減少変更を検出した後、第２時間間隔（基準信号のパルス）毎に制御値を２０７回、１ずつ減少させる。これによって、制御値は、Ｆ０から、Ｆ１、Ｆ２・・・２２、２１と減少する。このような減少によって、クロック信号生成部１１０によって順次生成されるクロック信号の周波数は、徐々に減少し、目標周波数である１０ＭＨｚに近づく。

第２期間の終期が到来すると（制御値が２０７回変化すると）、電圧印加部１２０は第２制御部１５０の代わりに第１制御部１４０によって再び制御される。そして、第１制御部１４０による制御によって、制御値は２１から１ずつ変化し１Ｂとなる。これによって、クロック信号の周波数は、目標周波数である１０ＭＨｚになる（又は略１０ＭＨｚになる）。このように、第１制御部１４０が再び電圧印加部１２０を制御することによって、クロック信号生成部１１０によって順次生成されるクロック信号の周波数は、大きくぶれることなく、目標周波数に到達する。

次に、クロック信号生成装置１００の動作の詳細を説明する。なお、下記の動作は、電源のオフ等によって適宜終了する。

まず、図５を参照して、周波数比較部１４４の動作を説明する。上述のように、周波数比較部１４４には基準信号生成部１３０から基準信号が供給される。また、周波数比較部１４４の動作は、クロック信号生成装置１００が動作を開始するときに、例えばステップＳ１０２から始まる。

周波数比較部１４４は、比較イネーブルについて判別する（ステップＳ１０１）。例えば、周波数比較部１４４に、この比較に関しての設定値（以下、比較設定値という。）として「１」が設定されていれば、ここでの判別はＹＥＳとする（ステップＳ１０１；ＹＥＳ）。例えば、周波数比較部１４４に、比較設定値として「０」が設定されていれば、ここでの判別はＮＯとする（ステップＳ１０１；ＮＯ）。

上記のように、第２制御部１５０が目標周波数の変更を検知すると、第２制御部１５０は、周波数比較部１４４に比較設定値として「０」を設定し、周波数比較部１４４を待機させる。これによって、第２制御部１５０は、周波数比較部１４４の代わりに印加電圧の制御を行うことになる。周波数比較部１４４には、通常、比較設定値として「１」が設定されており、第１制御部１４０が電圧印加部１２０を制御する。

周波数比較部１４４は、ステップＳ１０１の処理での判別でＮＯと判定した場合（ステップＳ１０１；ＮＯ）、基準信号の次のパルスが周波数比較部１４４に供給されるまで待機し（ステップＳ１０２）、次のパルスが供給されたらステップＳ１０１の処理を再度行う。なお、次のパルスが供給されるまでとは、例えば、次のパルスの立ち上がりがあるまで、をいう（以下、基準信号のパルスの供給について同じ。）。ステップＳ１０１；ＮＯの処理及びステップＳ１０２の処理の繰り返しによって、周波数比較部１４４は、比較設定値として「０」が設定されている限り（「１」が設定されるまで）、待機する。なお、周波数比較部１４４は、ステップＳ１０１の処理での判別でＮＯと判別した場合に、第１分周器１４２と第２分周器１４３とのいずれか少なくとも一方が分周中であった場合には、これらを制御して分周を中止させる。

周波数比較部１４４は、ステップＳ１０１の処理での判別でＹＥＳと判定した場合（ステップＳ１０１；ＹＥＳ）、第１分周器１４２又は第２分周器１４３が分周中であるかを判別する（ステップＳ１０３）。例えば、周波数比較部１４４は、ステップＳ１０４の処理で分周を開始させた後、ステップＳ１０５、ステップＳ１０６でＮＯと判別したときに（このときは分周が終了していない。）、第１分周器１４２又は第２分周器１４３が分周中であると判別する（ステップＳ１０３；ＹＥＳ）。周波数比較部１４４は、第１分周器１４２及び第２分周器１４３を制御するとともに、分周の終わりを比較するので、第１分周器１４２又は第２分周器１４３が分周中であるかを判別できる。

周波数比較部１４４は、第１分周器１４２又は第２分周器１４３が分周中でないと判別すると（ステップＳ１０３；ＮＯ）、基準信号の次のパルスが基準信号生成部１３０から周波数比較部１４４に供給されたタイミングで、第１分周器１４２と第２分周器１４３とを制御し、両者に分周を同時に開始させ（ステップＳ１０４）、ステップＳ１０５の処理を行う。

周波数比較部１４４は、第１分周器１４２又は第２分周器１４３が分周中であると判別すると（ステップＳ１０３；ＹＥＳ）、ステップＳ１０５の処理を行う。

周波数比較部１４４は、ステップＳ１０５の処理において、第２分周器１４３の分周が終了したかを判別する。この判別は、例えば、第２分周器１４３から１周期分のクロック信号（分周後の信号である。）が供給されたか（例えば、次のパルスの立ち上がりがあったか）によって行う。周波数比較部１４４は、例えば、１周期分のクロック信号が供給された場合に、第２分周器１４３の分周が終了していると判別し（ステップＳ１０５；ＹＥＳ）、１周期分のクロック信号が供給されない場合に、第２分周器１４３の分周が終了していないと判別する（ステップＳ１０５；ＮＯ）。

周波数比較部１４４は、第２分周器１４３の分周の分周が終了していないと判別すると（ステップＳ１０５；ＮＯ）、第１分周器１４２の分周が終了しているかを判別する（ステップＳ１０６）。この判別は、第２分周器１４３のときと同様、例えば、第１分周器１４２から１周期分のクロック信号（分周後の信号である。）が供給されたか（例えば、次のパルスの立ち上がりがあるか）によって行う。周波数比較部１４４は、例えば、１周期分のクロック信号が供給された場合に、第１分周器１４２の分周が終了していると判別し（ステップＳ１０６；ＹＥＳ）、１周期分のクロック信号が供給されない場合に、第１分周器１４２の分周が終了していないと判別する（ステップＳ１０６；ＮＯ）。

周波数比較部１４４は、第１分周器１４２の分周が終了していないと判別すると（ステップＳ１０６；ＮＯ）、ステップＳ１０２の処理に戻る。第１分周器１４２の分周の分周が終了していないと判別する場合、第１分周器１４２及び第２分周器１４３による分周開始後（ステップＳ１０４）、第１分周器１４２及び第２分周器１４３いずれも分周が終了していないことになる。このため、周波数比較部１４４は、分周開始後、第１分周器１４２と第２分周器１４３とのうちの少なくとも一方の分周が終了するか、比較設定値が変更されるまで、ステップＳ１０２、ステップＳ１０１、ステップＳ１０３；ＹＥＳ、ステップＳ１０５；ＮＯ、ステップＳ１０６；ＮＯの処理を繰り返す。

一方、周波数比較部１４４は、第１分周器１４２の分周が終了したと判別すると（ステップＳ１０６；ＹＥＳ）、基準信号の次のパルスが基準信号生成部１３０から周波数比較部１４４に供給されたタイミングで、制御値を１下げる指示を電圧印加部１２０に出し、電圧印加部１２０に設定されている制御値を１下げる（ステップＳ１０７）。これによって、印加電圧を下げる。第２分周器１４３の分周が終了せずに（ステップＳ１０５；ＮＯ）、第１分周器１４２の分周が終了した場合（ステップＳ１０６；ＹＥＳ）、クロック信号の分周が基準信号の分周よりも早く終わったことになる。この場合、上述のように、クロック信号の周波数が目標周波数よりも高い。このため、周波数比較部１４４は、クロック信号の周波数を下げるために、制御値を１下げる。

また、周波数比較部１４４は、第２分周器１４３の分周の分周が終了していると判別すると（ステップＳ１０５；ＹＥＳ）、第１分周器１４２の分周が終了しているかを判別する（ステップＳ１０８）。この判別の説明は、ステップＳ１０６における説明と同じである。

周波数比較部１４４は、第１分周器１４２の分周が終了したと判別すると（ステップＳ１０８；ＹＥＳ）、ステップＳ１０２の処理を行う。第２分周器１４３の分周が終了し（ステップＳ１０５；ＹＥＳ）、第１分周器１４２の分周が終了していれば（ステップＳ１０８；ＹＥＳ）、クロック信号の分周と基準信号の分周とが同時に終了したことになる。この場合には、クロック信号の周波数が目標周波数と同じ又は略同じになっているので、周波数比較部１４４は、印加電圧を変更する必要がないので、比較設定値がそのままである限り、ステップＳ１０３、ステップＳ１０４、ステップＳ１０５等の処理を行い、分周を開始し、目標周波数とクロック信号の周波数とを再度比較する。

一方、周波数比較部１４４は、第１分周器１４２の分周が終了していないと判別すると（ステップＳ１０８；ＮＯ）、基準信号の次のパルスが基準信号生成部１３０から周波数比較部１４４に供給されたタイミングで、制御値を１上げる指示を電圧印加部１２０に出し、電圧印加部１２０に設定されている制御値を１上げる。これによって、印加電圧を上げる。第２分周器１４３の分周が終了し（ステップＳ１０５；ＹＥＳ）、第１分周器１４２の分周が終了していない場合（ステップＳ１０８；ＮＯ）、基準信号の分周がクロック信号の分周よりも早く終わったことになる。この場合、上述のように、クロック信号の周波数が目標周波数よりも低い。このため、周波数比較部１４４は、クロック信号の周波数を上げるために、制御値を１上げる。

以上のようにして、周波数比較部１４４は、比較設定値として「１」が設定されているときに、順次、目標周波数とクロック信号の周波数とを比較し、比較結果に応じて印加電圧を制御する。これによって、順次生成されるクロック信号の周波数が目標周波数と同じ又は略同じになるように調整される。なお、上記での、第１分周器１４２と第２分周器１４３とは、それぞれ、第１分周器１４２と第２分周器１４３とに設定されている各分周値で分周を行う。

次に、図６を参照して、第２制御部１５０の動作を説明する。クロック信号生成装置１００が動作を開始するとともに、第２制御部１５０は下記の処理を開始する。上述のように、第２制御部１５０には基準信号生成部１３０から基準信号が供給される。

第２制御部１５０は、まず、第２制御部１５０に供給される第２特定信号がＨｉｇｈ信号であるかを判別する（ステップＳ２０１）。第２特定信号がＨｉｇｈ信号でなければ（ステップＳ２０１；ＮＯ）、第２制御部１５０はステップＳ２０２の処理を行う。第２特定信号がＨｉｇｈ信号であれば（ステップＳ２０１；ＹＥＳ）、第２制御部１５０はステップＳ２０９の処理を行う。このように、第２制御部１５０は、クロック信号生成装置１００が動作を開始すると、第２特定信号によって特定される目標周波数に応じて動作する。

第２制御部１５０は、ステップＳ２０２において、基準信号の次のパルスが第２制御部１５０に供給されるまで待機し、次のパルスが供給されたらステップＳ２０３の処理を行う。なお、このときの周波数比較部１４４に設定される比較設定値が１となっており、また、第２特定信号がＨｉｇｈ信号であり、第１特定信号もＨｉｇｈ信号であるので、第１分周器１４２に設定された分周値は、１，５６２，５００になっている。

第２制御部１５０は、ステップＳ２０３において周波数を順次減少させる処理を開始するかを判別する。第２制御部１５０は、減少変更を検出しなければ、減少させる処理をまだ開始しないと判別し（ステップＳ２０３；ＮＯ）、ステップＳ２０２で待機し、再度ステップＳ２０３の判別処理を行う。これによって、第２制御部１５０は、ステップＳ２０３で第２制御部１５０が減少させる処理を開始すると判別する（ステップＳ２０３；ＹＥＳ）まで、待機する。第２制御部１５０が待機中、第１制御部１４０が印加電圧（つまり、クロック信号の周波数）の制御を行う。この制御の内容については上記参照。第１分周器１４２の分周値は１，５６２，５００である。

第２制御部１５０は、減少変更を検出することによって、減少させる処理を開始すると判別すると（ステップＳ２０３；ＹＥＳ）、基準信号の次のパルスが基準信号生成部１３０から周波数比較部１４４に供給されたタイミングで、周波数比較部１４４に比較設定値として「０」を設定し（なお、後述のように、電圧印加部１２０にも比較設定値として「０」を設定する。）、周波数比較部１４４を待機させるとともに、制御値を１下げる指示を電圧印加部１２０に出し、電圧印加部１２０に設定されている制御値を１下げる（ステップＳ２０４）。これによって、クロック信号生成部１１０が新たに生成するクロック信号の周波数が下がる。このようにして、第２制御部１５０は、減少変更を検出すると、第１制御部１４０の代わりに電圧印加部１２０を制御して、クロック信号の周波数を下げる。

第２制御値は、ステップＳ２０４の処理の後、基準信号の次のパルスが第２制御部１５０に供給されるまで待機し（ステップＳ２０５）、次のパルスが供給されたらステップＳ２０６の処理を行う。なお、このとき、制御値は変化せずに、電圧印加部１２０に保持される。

第２制御部１５０は、ステップＳ２０６において、待機を終了するかを判別する。第２制御部１５０は、例えば、ステップＳ２０５の処理を所定回数繰り返した場合に待機を終了すると判別する（ステップＳ２０６；ＹＥＳ）。第２制御部１５０は、例えば、ステップＳ２０５の処理の繰り返しが所定回数未満の場合に待機を終了しないと判別する（ステップＳ２０６；ＮＯ）。

第２制御部１５０は、待機を終了しないと判別すると（ステップＳ２０６；ＮＯ）、ステップＳ２０５の処理を再び行う。このように、第２制御部１５０は、所定数のパルスが供給されるまで、待機する。このような待機によって、クロック信号の周波数を下げる時間間隔を十分に取ることができ、クロック信号の周波数が順次変化した場合に周波数の変化が早すぎてクロック信号の供給先がクロック信号の周波数の変化に追いつけなくなるといったことが防止又は軽減される。なお、基準信号の１パルス毎にクロック信号の周波数が順次下げられても供給先がこの周波数の変化に対応できるのであれば、ステップＳ２０５及びステップＳ２０６の処理は省略してもよい。この場合には、クロック信号の周波数を目標周波数に素早く近づけることができる。

第２制御部１５０は、待機を終了すると判別すると（ステップＳ２０６；ＹＥＳ）、第２期間が終了したかを判別する（ステップＳ２０７）。第２期間は、上記のように、減少変更が検出されてからの予め定められた期間であり、制御値を１下げる回数によって規定することができる。第２制御部１５０は、例えば、ステップＳ２０４の処理を所定回数（２０７回）繰り返し行った場合に第２期間が終了したと判別し（ステップＳ２０７；ＹＥＳ）、ステップＳ２０７の処理回数が所定回数未満であれば第２期間が終了していないと判別する（ステップＳ２０７；ＮＯ）。

第２制御部１５０は、第２期間が終了していないと判別すると（ステップＳ２０７；ＮＯ）、ステップＳ２０４の処理を再び行う。このようにして、第２制御部１５０は、第２期間の間、所定の時間間隔で、クロック信号の周波数を所定の変化値で下げる。

第２制御部１５０は、第２期間が終了したと判別すると（ステップＳ２０７；ＹＥＳ）、周波数比較部１４４（及び電圧印加部１２０）に、比較設定値として「１」を設定する（ステップＳ２０８）。これによって、第２制御部１５０は、第２期間の経過後、第１制御部１４０に印加電圧の制御を行わせる。第２制御部１５０は、ステップＳ２０８の処理の後に、ステップＳ２０９の処理を行う。

第２制御部１５０は、ステップＳ２０９において、基準信号の次のパルスが第２制御部１５０に供給されるまで待機し、次のパルスが供給されたらステップＳ２１０の処理を行う。なお、このときの周波数比較部１４４に設定される比較設定値が１となっており、また、第２特定信号がＬｏｗ信号であり、第１特定信号もＬｏｗ信号であるので、第１分周器１４２に設定された分周値は、３１２，５００になっている。

第２制御部１５０は、ステップＳ２１０において周波数を順次増加させる処理を開始するかを判別する。第２制御部１５０は、増加変更を検出しなければ、増加させる処理をまだ開始しないと判別し（ステップＳ２１０；ＮＯ）、ステップＳ２０９で待機し、再度ステップＳ２１０の判別処理を行う。これによって、第２制御部１５０は、ステップＳ２１０で第２制御部１５０が減少させる処理を開始すると判別する（ステップＳ２１０；ＹＥＳ）まで、待機する。第２制御部１５０が待機中、第１制御部１４０が印加電圧（つまり、クロック信号の周波数）の制御を行う。この制御の内容については上記参照。第１分周器１４２の分周値は３１２，５００である。

第２制御部１５０は、増加変更を検出することによって、増加させる処理を開始すると判別すると（ステップＳ２１０；ＹＥＳ）、基準信号の次のパルスが基準信号生成部１３０から周波数比較部１４４に供給されたタイミングで、周波数比較部１４４に比較設定値として「０」を設定し（なお、後述のように、電圧印加部１２０にも比較設定値として「０」を設定する。）、周波数比較部１４４を待機させるとともに、制御値を１上げる指示を電圧印加部１２０に出し、電圧印加部１２０に設定されている制御値を１上げる（ステップＳ２１１）。これによって、クロック信号生成部１１０が新たに生成するクロック信号の周波数が上がる。このようにして、第２制御部１５０は、増加変更を検出すると、第１制御部１４０の代わりに電圧印加部１２０を制御して、クロック信号の周波数を上げる。

第２制御値は、ステップＳ２１１の処理の後、基準信号の次のパルスが第２制御部１５０に供給されるまで待機し（ステップＳ２１２）、次のパルスが供給されたらステップＳ２１３の処理を行う。なお、このとき、制御値は変化せずに、電圧印加部１２０に保持される。

第２制御部１５０は、ステップＳ２１３において、待機を終了するかを判別する。第２制御部１５０は、例えば、ステップＳ２１２の処理を所定回数繰り返した場合に待機を終了すると判別する（ステップＳ２１３；ＹＥＳ）。第２制御部１５０は、例えば、ステップＳ２１２の処理の繰り返しが所定回数未満の場合に待機を終了しないと判別する（ステップＳ２１３；ＮＯ）。

第２制御部１５０は、待機を終了しないと判別すると（ステップＳ２１３；ＮＯ）、ステップＳ２１２の処理を再び行う。このように、第２制御部１５０は、所定数のパルスが供給されるまで、待機する。このような待機によって、クロック信号の周波数を下げる時間間隔を十分に取ることが出来、クロック信号の周波数が順次変化した場合に周波数の変化が早すぎてクロック信号の供給先がクロック信号の周波数の変化に追いつけなくなるといったことが防止又は軽減される。なお、基準信号の１パルス毎にクロック信号の周波数が順次上げられても供給先がこの周波数の変化に対応できるのであれば、ステップＳ２１２及びステップＳ２１３の処理は省略してもよい。この場合には、クロック信号の周波数を目標周波数に素早く近づけることができる。

第２制御部１５０は、待機を終了すると判別すると（ステップＳ２１３；ＹＥＳ）、第１期間が終了したかを判別する（ステップＳ２１４）。第１期間は、上記のように、増加変更が検出されてからの予め定められた期間であり、制御値の１上げる回数によって規定することができる。第２制御部１５０は、例えば、ステップＳ２１１の処理を所定回数（２０７回）繰り返し行った場合に第１期間が終了したと判別し（ステップＳ２１４；ＹＥＳ）、ステップＳ２０７の処理回数が所定回数未満であれば第１期間が終了していないと判別する（ステップＳ２１４；ＮＯ）。

第２制御部１５０は、第１期間が終了していないと判別すると（ステップＳ２１４；ＮＯ）、ステップＳ２１１の処理を再び行う。このようにして、第２制御部１５０は、第１期間の間、所定の時間間隔で、クロック信号の周波数を所定の変化値で下げる。

第２制御部１５０は、第１期間が終了したと判別すると（ステップＳ２１４；ＹＥＳ）、周波数比較部１４４（及び電圧印加部１２０）に、比較設定値として「１」を設定する（ステップＳ２０８）。これによって、第２制御部１５０は、第１期間の経過後、第１制御部１４０に印加電圧の制御を行わせる。第２制御部１５０は、ステップＳ２１５の処理の後に、ステップＳ２０２の処理を行う。

次に、図７を参照して、電圧印加部１２０の動作を説明する。信号生成装置が動作を開始するとともに、電圧印加部１２０は下記の動作を開始する。上述のように、第２制御部１５０には基準信号生成部１３０から基準信号が供給される。また、電圧印加部１２０の動作は、クロック信号生成装置１００が動作を開始するときに、例えばステップＳ３０１から始まる。

電圧印加部１２０は、比較イネーブルについて判別する（ステップＳ３０１）。例えば、電圧印加部１２０に、比較設定値として「１」が設定されていれば、ここでの判別はＹＥＳとする（ステップＳ３０１；ＹＥＳ）。例えば、電圧印加部１２０に、比較設定値として「０」が設定されていれば、ここでの判別はＮＯとする（ステップＳ３０１；ＮＯ）。

電圧印加部１２０は、比較イネーブルについてＹＥＳと判別した場合（ステップＳ３０１；ＹＥＳ）、つまり、比較設定値として「１」が設定されている場合には、周波数比較部１４４に制御される。そして、この場合、周波数比較部１４４から制御値を１下げる指示（印加電圧を下げる指示）があるかを判別する（ステップＳ３０２）。

電圧印加部１２０は、周波数比較部１４４から制御値を１下げる指示があった場合（ステップＳ３０２；ＹＥＳ）、ステップＳ３０３の処理を行う。

電圧印加部１２０は、ステップＳ３０３の処理において、基準信号の次のパルスが供給されるタイミングで、制御値を１下げ、クロック信号生成部１１０に印加する電圧を下げる。これによって、新たに生成されるクロック信号の周波数が下がる。電圧印加部１２０は、この後に、ステップＳ３０１の処理を行う。

電圧印加部１２０は、周波数比較部１４４から制御値を１下げる指示がない場合（ステップＳ３０２；ＮＯ）、周波数比較部１４４から制御値を１上げる指示（印加電圧を上げる指示）があるかを判別する（ステップＳ３０４）。

電圧印加部１２０は、周波数比較部１４４から制御値を１上げる指示があった場合（ステップＳ３０４；ＹＥＳ）、ステップＳ３０５の処理を行う。

電圧印加部１２０は、ステップＳ３０５の処理において、基準信号の次のパルスが供給されるタイミングで、制御値を１上げ、クロック信号生成部１１０に印加する電圧を上げる。これによって、新たに生成されるクロック信号の周波数が上がる。電圧印加部１２０は、この後に、ステップＳ３０１の処理を行う。

電圧印加部１２０は、周波数比較部１４４から制御値を１上げる指示がなかった場合（ステップＳ３０４；ＮＯ）、ステップＳ３０６の処理を行う。このときは、制御値を変化させる指示が周波数比較部１４４から来ていない。

電圧印加部１２０は、ステップＳ３０６の処理において、基準信号の次のパルスが電圧印加部１２０に供給されるまで待機し、次のパルスが供給されたらステップＳ３０１の処理を再度行う。

電圧印加部１２０は、比較イネーブルについてＮＯと判別した場合（ステップＳ３０１；ＮＯ）、つまり、比較設定値として「０」が設定されている場合には、第２制御部１５０に制御される。そして、この場合、第２制御部１５０から制御値を１下げる指示（印加電圧を下げる指示）があるかを判別する（ステップＳ３０７）。

電圧印加部１２０は、第２制御部１５０から制御値を１下げる指示があった場合（ステップＳ３０７；ＹＥＳ）、ステップＳ３０３の処理を行う。

電圧印加部１２０は、第２制御部１５０から制御値を１下げる指示がない場合（ステップＳ３０７；ＮＯ）、第２制御部１５０から制御値を１上げる指示（印加電圧を上げる指示）があるかを判別する（ステップＳ３０８）。

電圧印加部１２０は、第２制御部１５０から制御値を１上げる指示があった場合（ステップＳ３０８；ＹＥＳ）、ステップＳ３０５の処理を行う。

電圧印加部１２０は、第２制御部１５０から制御値を１上げる指示がなかった場合（ステップＳ３０８；ＮＯ）、ステップＳ３０９の処理を行う。このときは、制御値を変化させる指示が第２制御部１５０から来ていない。

電圧印加部１２０は、ステップＳ３０９の処理において、基準信号の次のパルスが電圧印加部１２０に供給されるまで待機し、次のパルスが供給されたらステップＳ３０１の処理を再度行う。

このように、電圧印加部１２０は、周波数比較部１４４（第１制御部１４０）と第２制御部１５０とによって制御され、クロック信号の周波数を適宜増減させる。

以上のように、本実施形態に係るクロック信号生成装置１００は、目標周波数が設定される（本実施形態では第１特定信号及び第２特定信号が供給される）。

また、本実施形態に係るクロック信号生成装置１００は、電圧が順次印加されるとともに、順次印加される電圧に応じた周波数を有するクロック信号を順次生成するクロック信号生成部１１０を備える。

また、本実施形態に係るクロック信号生成装置１００は、目標周波数とクロック信号生成部１１０が生成したクロック信号の周波数とを比較し、比較した結果（比較結果）に基づいて、クロック信号生成手段が新たに生成するクロック信号の周波数が目標周波数となるように印加電圧を制御する第１制御部１４０を備える。

また、本実施形態に係るクロック信号生成装置１００は、目標周波数が変更されると、第１制御部１４０の代わりに、予め設定されている期間（ここでは、第１期間又は第２期間）内に予め設定されている間隔（ここでは、基準信号の周波数に応じた期間）かつ予め設定されている変更値（ここでは、制御値の変化に応じた印加電圧の変更値。なお、この変更値は印加電圧を順次一定に変化させていくものでなくてもよい。）で、印加電圧を順次変更し、クロック信号生成部１１０が新たに生成するクロック信号の周波数を目標周波数に近づかせる第２制御部１５０を備える。

以上の構成によって、本実施形態に係るクロック信号生成装置１００は、目標周波数が変更されたときに、第２制御部１５０が強制的にクロック信号の周波数を変化させるので、クロック信号の周波数を目標周波数に強制的に近づかせることができ、クロック信号の周波数を変更後の目標周波数に近づかせる期間が短い。

仮に、このような処理を第１制御部１４０が行うとすると、クロック信号の周波数と目標周波数との比較を行ってから印加電圧を制御するので、前記の比較分余計に時間がかかってしまう。例えば、第２制御部１５０が、上記のように、基準信号の１周期毎に制御値を２０７変化させることによって、印加電圧を変更してクロック信号の周波数を変化させる場合の所要時間は、１／３２．７６８ＫＨｚ×２０７＝６．３ｍｓになる。このような処理を第１制御部１４０が行うと、制御値を１変化させる毎に、目標周波数とクロック信号の周波数とを比較する必要があり、つまり、基準信号を１０００分周する必要あるため、その所要時間は、１／３２．７６８ＫＨｚ×１０００×２０７＝６．３ｓになる。

このように、本実施形態に係るクロック信号生成装置１００によれば、短時間でクロック信号の周波数を変更後の目標周波数に近づかせることができる。

また、予め設定された条件で印加電圧を順次変更するので、クロック信号の周波数が急激に変化することを防止又は軽減でき、クロック信号の供給先の動作が不安定になることを防ぐことができる。

以上のように、本実施形態に係るクロック信号生成装置１００によれば、所定のクロック信号の周波数を短時間で変更でき、クロック信号の周波数の変更時にクロック信号の供給先の動作が不安定（停止も含む）になることが防止又は軽減される。また、本実施形態に係るクロック信号生成装置１００によれば、供給先の動作の停止が無くなるか少なくなり、供給先のリセット等をしなくてよいか、回数が少なくてすむ。

なお、第２制御部１５０の動作タイミングは、基準信号に依存するが、上記のように、本実施形態に係るクロック信号生成装置１００によれば、クロック信号の周波数を変更後の目標周波数に近づけることを短時間で出来るため、基準信号の周波数を低くできる。このため、基準信号として周波数の低い信号を使用できる。このため、基準信号生成部１３０の消費電力を低く抑えることができる。基準信号生成部１３０は、生成する基準信号の周波数が高くなれば消費電力が増える。

また、第１制御部１４０は、第２制御部１５０が予め設定された期間内に印加電圧を順次変更する処理を行った後に、変更後の目標周波数を用いて印加電圧の制御をさらに行うので、順次生成されるクロック信号の周波数が目標周波数に近づいたあとに、クロック信号の周波数が大きくぶれることがなくなる。第１制御部１４０は、クロック信号の周波数と目標周波数とを比較して、クロック信号の周波数を制御するからである。

本実施形態に係るクロック信号生成装置１００は、例えば、この装置が生成したクロック信号が供給され、供給されたクロック信号を動作クロック信号として使用する処理装置とともに、電子装置を構成する。電子装置は、例えば、コンピュータ等の制御部、各種コンピュータ、各種プリンタ９００（印刷装置）である。

電子装置の一例として、図８にプリンタ９００の構成を示す。

プリンタ９００は、例えば、クロック信号生成装置１００と、ＣＰＵ９０１と、メモリ９０２と、データ転送制御部９０４と、印刷装置エンジン９０５と、オペレーションパネル９０３と、受信部９０６と、を備え、ＬＡＮ９０７（Local Area Network）に接続されている。

ＣＰＵ９０１は、プリンタ９００の各構成要素を制御する。ＣＰＵ９０１は、メモリ９０２内のプログラムの指示に基づいて動作する。

メモリ９０２には、前記のプログラム、印刷データ等の各種データが保存される。

データ転送制御部９０４は、印刷開始を契機に、ＣＰＵ９０１に印刷データの一部（例えば、画像における画素一列分のデータ）を順次要求する。ＣＰＵ９０１は、この要求に従って、メモリ９０２から印刷データの一部を読み出し、データ転送制御部９０４に供給する。データ転送制御部９０４は、印刷データの一部を所定の制御信号に順次変換し、印刷エンジン９０５に順次供給する。

印刷エンジン９０５は、各種プリンタヘッド、印刷ドラム等を備え、データ転送制御部９０４から供給された制御信号に基づいて、前記印刷データが表す画像を用紙等に印刷する。

オペレーションパネル９０３は、操作画面を表示するとともに、ユーザからの操作を受け付け、受け付けた操作に応じた操作信号をＣＰＵ９０１に供給する。ＣＰＵ９０１は、供給された操作信号に応じて所定の処理を行う。

ＬＡＮ９０７からは、所定の印刷データが供給される。ＬＡＮ９０７から供給される印刷データは、受信部９０６を介してプリンタ９００に供給され、ＣＰＵ９０１がメモリ９０２に格納する。

クロック信号生成装置１００は、クロック信号を生成し、生成したクロック信号をＣＰＵ９０１に供給する。ＣＰＵ９０１は、このクロック信号を動作クロックとして使用する。ＣＰＵ９０１は、目標周波数を特定する第１特定信号及び第２特定信号をクロック信号生成装置１００に供給する。クロック信号生成装置１００に第１特定信号及び第２特定信号が供給されることで、クロック信号生成装置１００に目標周波数が設定される。クロック信号生成装置１００は、設定された目標周波数のクロック信号を生成して出力するように動作する。このようにして、ＣＰＵ９０１は、クロック信号の周波数を指定する。

印刷等が行われていないとき、プリンタ９００はスリープ状態（印刷待機状態）にある。このとき、ＣＰＵ９０１は、データ転送制御部９０４等の動作を停止し、プリンタ９００の消費電力を軽減する。このときのＣＰＵ９０１の動作クロックの周波数は高くなくてもよいので、ＣＰＵ９０１は、低い目標周波数（例えば、上記では１０ＭＨｚ）をクロック信号生成装置１００に要求する。つまり、ＣＰＵ９０１は、１０ＭＨｚを特定する第１特定信号及び第２特定信号をクロック信号生成装置１００に供給する。これによって、クロック信号生成装置１００は、１０ＭＨｚのクロック信号を生成して出力するように動作する。

なお、プリンタ９００がスリープ状態にあるとき、ＣＰＵ９０１は、例えば、オペレーションパネル９０３への操作又は受信部９０６を介してＬＡＮ９０７から供給される印刷データを常に受け付ける。

オペレーションパネル９０３が操作されるか、ＬＡＮ９０７から印刷データが供給されると、プリンタ９００は動作状態になり、印刷を開始する。このとき、ＣＰＵ９０１は、データ転送制御部９０４等を動作させるので、動作クロックの周波数は高い必要があり、ＣＰＵ９０１は、高い目標周波数（例えば、上記では５０ＭＨｚ）をクロック信号生成装置１００に要求する。つまり、ＣＰＵ９０１は、５０ＭＨｚを特定する第１特定信号及び第２特定信号をクロック信号生成装置１００に供給する。これによって、クロック信号生成装置１００は、５０ＭＨｚのクロック信号を生成して出力するように動作する。

プリンタ９００は動作状態になると、ＣＰＵ９０１はデータ転送制御部９０４に印刷開始を指示し、データ転送制御部９０４はこの印刷開始を契機にＣＰＵ９０１に印刷データの一部を順次要求する。これによって、印刷が開始される。

ここで、プリンタ９００におけるスリープ状態から動作状態への移行は、短時間行われることが望ましい。さらに、ＣＰＵ９０１等の動作が不安定（停止等も含む。）になることは当然避けたい。印刷において、ＣＰＵ９０１が不安定になると、再起動等の必要性が生じる。この再起動によって印刷時の印刷データの取りこぼし等が発生し、印刷がうまくいかない場合がある。

プリンタ９００に本実施形態におけるクロック信号生成装置１００を使用することで、上述のように、このクロック信号生成装置１００は目標周波数が変更されたときに、ＣＰＵ９０１等の動作を不安定にせずに、又は不安定になることを少なくし、かつ、短時間でクロック信号の周波数を目標周波数にする又は近づけることができる。このため、このプリンタ９００によれば、印刷時の印刷データの取りこぼし等の発生が防止又は軽減される。また、短時間でクロック信号の周波数を目標周波数にする又は近づけることができるため、ＣＰＵ９０１はスリープ状態のときに、低い周波数のクロック信号で動作しても、すぐに、動作状態に復帰できる。このため、スリープ状態のときのクロック信号の目標周波数として、低い周波数を採用でき、これによって、スリープ状態におけるプリンタ９００の消費電力をより低減できる。

なお、本実施形態におけるクロック信号生成装置１００は、プリンタ９００に限らず、動作状態、待機状態等の異なる状態を持つことが出来るコンピュータ等の電子装置に用いられる。本実施形態におけるクロック信号生成装置１００を採用した電子装置によれば、上記と同様の効果（データの取りこぼし、ＣＰＵ９０１等が不安定になることの解消又は軽減、動作状態等への素早い復帰、消費電力の低減等）が得られる。

本発明は、上記実施形態に限られるものではなく様々な変形が可能である。その例を下記に例示する。下記の変形を行っても適宜上記で説明した効果が得られる。
（１）クロック信号生成部１１０は、印加される電圧が小さくなるに従って、生成するクロック信号の周波数を大きくするものであってもよい。この場合、印加される電圧の増減の扱いが逆になる。
（２）電圧印加部１２０は、設定される制御値が大きくなると、クロック信号生成部１１０に印加する電圧を小さくしてもよい。この場合、制御値と印加する電圧との扱いが逆になる。
（３）上記実施形態では、第１制御部１４０は電圧印加部１２０を介してクロック信号生成部１１０に印加される電圧を制御しているが、第１制御部１４０はクロック信号生成部１１０に印加される電圧を直接制御してもよい。
（４）上記実施形態では、第２制御部１５０は電圧印加部１２０を介してクロック信号生成部１１０に印加される電圧を制御しているが、第２制御部１５０はクロック信号生成部１１０に印加される電圧を直接制御してもよい。
（５）第２制御部１５０は、制御値を１ずつ変化させているが、制御値を２以上の値（制御値が取り得る最小単位の値よりも大きい値）で変化させてもよい（図９参照）。これによって、第２制御部１５０は、より早く、クロック信号の周波数を目標周波数に近づけることができる。但し、制御値の変化値を大きくとると、クロック信号の周波数の変化も大きくなるが、周波数の変化が大きくなると、クロック信号の供給先に悪影響を及ぼす場合がある。このため、制御値を２以上の値で変化させる場合に制御値をどの値で変化させるかは、クロック信号の供給先によって決定する。
（６）第１制御部１４０が行う目標周波数とクロック信号生成部１１０が生成したクロック信号の周波数とを比較する方法等は、他の方法によってもよい。
（７）第２制御部１５０が、目標周波数が変更されると、第１制御部１４０の代わりに、予め設定されている期間内に予め設定されている間隔かつ予め設定されている変更値で、印加電圧を順次変更する方法等は、他の方法によってもよい。

１００・・・クロック信号生成装置、１１０・・・クロック信号生成部、１２０・・・電圧印加部、１３０・・・基準信号生成部、１４０・・・第１制御部、１４１・・・分周値設定部、１４２・・・第１分周器、１４３・・・第２分周器、１４４・・・周波数比較部、１５０・・・第２制御部、９００・・・プリンタ、９０１・・・ＣＰＵ、９０２・・・メモリ、９０３・・・オペレーションパネル、９０４・・・データ転送制御部、９０５・・・印刷エンジン、９０６・・・受信部、９０７・・・ＬＡＮ

Claims (9)

1. 目標周波数が設定されるクロック信号生成装置であって、
   電圧が順次印加されるとともに、順次印加される前記電圧に応じた周波数を有するクロック信号を順次生成するクロック信号生成手段と、
   所定の制御値が設定され、該設定された制御値に応じた電圧を前記クロック信号生成手段に印加する電圧印加手段と、
   前記目標周波数と前記クロック信号生成手段が生成した前記クロック信号の周波数とを比較し、比較結果に基づいて、前記クロック信号生成手段が新たに生成する前記クロック信号の周波数が前記目標周波数となるように、前記クロック信号生成手段に印加される前記電圧を制御する第１制御手段と、
   前記目標周波数が変更されると、前記第１制御手段の代わりに、予め設定されている期間内に予め設定されている間隔で、かつ、前記制御値が取り得る最小単位の値よりも大きい値で前記電圧印加手段に設定されている前記制御値を変化させることによって、前記制御値の変化に応じた印加電圧の変更値に応じて前記クロック信号生成手段に印加する前記電圧を順次変更し、前記クロック信号生成手段が新たに生成する前記クロック信号の周波数を前記目標周波数に近づかせる第２制御手段と、
   を備えることを特徴とするクロック信号生成装置。
2. 前記目標周波数の変更は、前記目標周波数を増加させる増加変更であり、
   前記第２制御手段は、前記クロック信号生成手段が新たに生成する前記クロック信号の周波数を増加させるように、前記電圧を順次変更する、
   ことを特徴とする請求項１に記載のクロック信号生成装置。
3. 前記目標周波数の変更は、前記目標周波数を減少させる減少変更であり、
   前記第２制御手段は、前記クロック信号生成手段が新たに生成する前記クロック信号の周波数を減少させるように、前記電圧を順次変更する、
   ことを特徴とする請求項１に記載のクロック信号生成装置。
4. 前記第１制御手段は、
   前記クロック信号の周波数が前記目標周波数よりも高い場合には、前記クロック信号生成手段に印加される前記電圧を制御し、前記クロック信号生成手段が新たに生成する前記クロック信号の周波数を下げ、
   前記クロック信号の周波数が前記目標周波数よりも低い場合には、前記クロック信号生成手段に印加される前記電圧を制御し、前記クロック信号生成手段が新たに生成する前記クロック信号の周波数を上げる、
   ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のクロック信号生成装置。
5. 前記クロック信号生成手段は、ＶＣＯ（Voltage Controlled Oscillator）であり、
   前記クロック信号生成手段と前記第１制御手段とは、ＰＬＬ（Phase Locked Loop）の少なくとも一部を構成する、
   ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のクロック信号生成装置。
6. 前記第１制御手段は、前記第２制御手段が前記予め設定された期間内に前記クロック信号生成手段に印加される前記電圧を順次変更する処理を行った後に、変更後の前記目標周波数を用いて前記電圧の制御をさらに行う、
   ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のクロック信号生成装置。
7. 請求項１乃至６のいずれか１項に記載のクロック信号生成装置と、
   前記クロック信号生成装置の前記クロック信号生成手段が生成した前記クロック信号を使用する処理装置と、
   を備えることを特徴とする電子装置。
8. 電圧が順次印加され、順次印加される電圧に応じた周波数のクロック信号を順次出力するＶＣＯ（Voltage Controlled Oscillator）を備えるＰＬＬ（Phase Locked Loop）を制御するＰＬＬ制御装置であって、
   所定の制御値が設定され、該設定された制御値に応じた電圧を前記ＶＣＯに印加する電圧印加手段と、
   前記クロック信号の目標周波数を特定する特定信号が供給されるとともに、供給された前記特定信号によって前記目標周波数が変更されると、前記ＰＬＬの代わりに、予め設定されている期間内に予め設定されている間隔で、かつ、前記制御値が取り得る最小単位の値よりも大きい値で前記電圧印加手段に設定されている前記制御値を変化させることによって、前記制御値の変化に応じた印加電圧の変更値に応じて前記ＶＣＯに印加される前記電圧を順次変更し、前記ＶＣＯが新たに生成する前記クロック信号の周波数を前記目標周波数に近づかせる制御手段を備える、
   ことを特徴とするＰＬＬ制御装置。
9. 電圧が順次印加され、順次印加される電圧に応じた周波数のクロック信号を順次出力するＶＣＯ（Voltage Controlled Oscillator）を備えるＰＬＬ（Phase Locked Loop）と、
   所定の制御値が設定され、該設定された制御値に応じた電圧を前記ＶＣＯに印加する電圧印加手段と、
   前記クロック信号の目標周波数を特定する特定信号が供給されるとともに、供給された前記特定信号によって前記目標周波数が変更されると、前記ＰＬＬの代わりに、予め設定されている期間内に予め設定されている間隔で、かつ、前記制御値が取り得る最小単位の値よりも大きい値で前記電圧印加手段に設定されている前記制御値を変化させることによって、前記制御値の変化に応じた印加電圧の変更値に応じて前記ＶＣＯに印加される前記電圧を順次変更し、前記ＶＣＯが新たに生成する前記クロック信号の周波数を前記目標周波数に近づかせる制御手段と、
   を備えることを特徴とするクロック信号生成装置。

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