JP5097573B2 - 分周回路 - Google Patents

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Description

本発明は、分周回路に関する。
小数を含む分周数(分周比)の分周回路の関連技術の一例として、図15に、特許文献1に開示された分周回路の構成を示す。図15を参照すると、この回路は、VCO(電圧制御発振器)13を内蔵したPLL(位相同期ループ)回路14と、複数の分周回路15a〜15iから構成され、VCO13は出力クロック信号(fvco)が発振動作の1周期を均等に位相分割した4個の端子から4つの発振周波数を出力し、複数の分周回路15a〜15iは4つの発振周波数によるクロック信号を用いて0.5単位の分周出力を生成する。図16は、特許文献1に開示される1.5分周回路の回路構成を示す図である。図16に示すように、1.5分周回路15bは、PLL回路14のVCO13に接続される分周器21と、シフトレジスタ22と、デコーダ23を備えている。VCO13から出力されたクロック信号CP1〜CP4が入力され1.5分周のクロック信号が出力される。分周器21は、2段のカスケード接続されたD型フリップフロップDFF1、DFF2と各D型フリップフロップDFF1、DFF2の出力を演算するNOR1を備え、クロック信号CP1がDFF1、DFF2にそれぞれ供給される。DFF1のデータ端子Dには、DFF1とDFF2のデータ出力Qとを入力するNOR1の出力が入力され、DFF2から出力信号が取り出される。シフトレジスタ22は、4段のDFF3〜DFF6からなり、各クロック信号CP1〜CP4がDFF3〜DFF6にそれぞれ供給される。初段のDFF3には分周器21の出力が入力されDFF3〜DFF6の出力から出力信号A、B、C、Dがそれぞれ取り出される。デコーダ23において、NAND1には信号Aと信号BをインバータINV1により反転した信号が入力され、NAND2には信号Cと信号DをインバータINV2により反転した信号が入力され、NAND1とNAND2の出力信号を入力するNAND3から1.5分周のクロック信号が取り出される構成とされる。
整数分周数を切替自在した構成の分周回路の関連技術として、例えば特許文献2には、M1、M2、M3により、分周数8、9、10、16、17、18を切り替える構成が開示されている。また、特許文献3には、p/p+1のデュアル・モヂュラスカウンタを使用したp/p+1/p+2/p+4のマルチモジュラス方式のプリスケーラの構成が開示されている。
特開2004−56717号公報 特開2006−54806号公報 特開2003−124808号公報
以下に本発明による関連技術の分析を与える。
図15、図16に示した構成は、複数の分周数に対応するために冗長な回路を含み、回路規模が大きい。また、多相クロックの使用を、小数分周の前提としており、所望の分周数を得るには、スプリアスフリーな、すなわち、分周出力にスプリアス成分が含まれない構成としない場合であっても、回路規模が大となる。
また、特許文献2、3に開示されている構成は後述される本発明とは全く相違した整数分周回路である。
本願で開示される発明は概略以下の構成とされる。
本発明に係る分周回路においては、第1乃至第5のフリップフロップを備え、第2のフリップフロップは第1のフリップフロップの出力を受け、第3のフリップフロップは、7分周又は8分周モードのときオンする第1の論理ゲートを介して第2のフリップフロップの出力を受け、第4のフリップフロップは、6分周又は7分周モードのときオンする第2の論理ゲートを介して第1のフリップフロップの出力を受け、第5のフリップフロップは、第3のフリップフロップの出力と第4のフリップフロップの出力を入力として受ける第3の論理ゲートの出力を受け、第5のフリップフロップの出力は第1のフリップフロップに帰還入力される。
より詳細には、本発明の第1の側面(アスペクト)の分周回路によれば、クロック信号を共通入力とし、前記クロック信号の立ち上がりエッジ又は立ち下がりエッジのうちの予め定められたエッジ(「有効エッジ」という)に応答して入力信号をサンプル出力する第1乃至第5のフリップフロップを備え、前記第1のフリップフロップの出力信号は前記第2のフリップフロップに入力され、前記第2のフリップフロップの出力信号と第1の制御信号とを入力とし、前記第1の制御信号が第1の値のとき、前記第2のフリップフロップの出力信号を出力し、前記第1の制御信号が第2の値のとき所定の固定値を出力する第1の論理ゲートと、前記第1のフリップフロップの出力信号と第2の制御信号とを入力とし、前記第2の制御信号が第1の値のとき、前記第1のフリップフロップの出力信号を出力し、前記第2の制御信号が第2の値のとき、所定の固定値を出力する第2の論理ゲートと、を備え、前記第3のフリップフロップは前記第1の論理ゲートの出力信号を入力し、前記第4のフリップフロップは前記第2の論理ゲートの出力信号を入力し、前記第3のフリップフロップの出力信号と前記第4のフリップフロップの出力信号を入力とし、これら2つの入力がともに第2の値のとき、第1の値を出力する第3の論理ゲートを備え、前記第5のフリップフロップは前記第3の論理ゲートの出力信号を入力し、前記第5のフリップフロップの出力信号は前記第1のフリップフロップに帰還入力される。本発明において、前記第5のフリップフロップからは、前記第1の制御信号が第1の値、及び、前記第2の制御信号が第2の値のとき、8分周信号、前記第1の制御信号が第1の値、及び、前記第2の制御信号が第1の値のとき、7分周信号、前記第1の制御信号が第2の値、及び、前記第2の制御信号が第1の値のとき、6分周信号が出力される。
本発明においては、前記分周回路の前記第5のフリップフロップの出力又は反転出力を分周出力とし、分周数を設定するための第3、第4の制御信号を入力し、前記第5のフリップフロップの出力信号と前記第3のフリップフロップの出力信号の反転信号とをそれぞれ第1、第2のタイミング信号として入力し、前記第1及び第2の制御信号を生成して前記分周回路に供給する切替回路を備えている。本発明において、前記切替回路は、前記第3、第4の制御信号がそれぞれ第1、第2の値のとき、前記第1のタイミング信号を4分周した信号を生成して前記第1の制御信号として出力し、前記第3、第4の設定信号がそれぞれ第2、第1の値のとき、前記第2のタイミング信号を2分周した信号を生成して前記第2の制御信号として出力し、前記第3、第4の制御信号がそれぞれ第1、第2の値のとき、前記分周回路から6分周信号が3回、7分周信号が1回の割合で時分割で出力され、平均6.25分周の信号が出力され、前記第3、第4の制御信号がそれぞれ第2、第1の値のとき、前記分周回路から7分周信号が1回、8分周信号が1回の割合で時分割で出力され、平均7.5分周の信号が出力される。
本発明において、前記切替回路は、前記第1のタイミング信号(前記分周回路の前記第5のフリップフロップの出力信号)をクロック入力とし、前記クロック入力の有効エッジに応答して入力信号をサンプル出力する第6及び第7のフリップフロップを備え、前記第7のフリップフロップは、前記第6のフリップフロップの出力信号を入力し、出力の反転信号が、前記第6のフリップフロップに帰還入力され、前記第6及び第7のフリップフロップの出力を入力し2つの入力がともに第1の値のとき第2の値を出力する第4の論理ゲートと、前記第3の制御信号と前記第4の論理ゲートの出力信号を入力し2つの入力がともに第1の値のとき第2の値を出力する第5の論理ゲートと、を備え、前記第5の論理ゲートの出力が前記第1の制御信号とされ、前記第2のタイミング信号(前記分周回路の前記第3のフリップフロップの出力の反転信号)をクロック入力とし、前記クロック入力の有効エッジに応答して、出力の反転信号をサンプルする第8のフリップフロップと、前記第4の制御信号と前記第8のフリップフロップの出力信号を入力し2つの入力がともに第1の値のとき第2の値を出力する第6の論理ゲートと、を備えている。
本発明においては、第1乃至第4相クロックを入力とし、
前記分周回路は、前記第1相クロックを入力し、前記第5のフリップフロップの反転信号を第1の出力信号とし、
第2相クロックを入力クロックとして受け、前記第1の出力信号を前記第2相クロックで第1クロックサイクル分遅延させた第2の出力信号を出力する第1のシフト回路と、
第3相クロックを入力クロックとして受け、前記第2の出力信号を前記第3相クロックで第2のクロックサイクルと第1のクロックサイクルそれぞれ遅延させた第3、第4の出力信号を出力する第2のシフト回路と、
第4相クロックを入力クロックとして受け、前記第4の出力信号を前記第4相クロックで第1のクロックサイクル分遅延させた第5の出力信号を出力する第3のシフト回路と、
前記第1、第2、第4、第5の出力信号をうけ、前記第1、第2、第4、第5の出力信号の論理演算結果を6.25分周信号として出力する論理回路と、
前記第1、第3の出力信号の論理演算結果を7.5分周信号として出力する論理回路と、を備えた構成としてもよい。
本発明においては、前記シフト回路は、入力した信号を、前記入力クロックの反転信号の有効エッジに応答してサンプル出力する初段のフリップフロップと、前段のフリップフロップの出力を、前記入力クロックを有効エッジに応答してサンプル出力する複数段のフリップフロップを備えた構成としてもよい。
本発明によれば、素子数が少なくて済み、回路面積の縮減を可能とし、消費電力の低減を可能としている。
本発明によれば、コアとなる分周回路のフリップフロップの数を減らすことにより、不定状態を削減することができ、自己復帰を可能としている。
また、本発明によれば、追加回路なしで、自己復帰型すなわちリセットフリーの6、7、8分周切り替え回路を実現することができる。これにより、さらに簡単な切り替え回路で6.25分周または7.5分周回路を実現することができる。
さらに、本発明によれば、多相クロックを用いることにより、スプリアスフリーの6.25分周回路と7.5分周回路を実現する。この場合も、自己復帰型、すなわちリセットフリーの分周回路とすることができる。
上記した本発明についてさらに詳細に説述すべく添付図面を参照して以下に説明する。本発明の一態様(モード)においては、図1を参照すると、第1乃至第5のエッジトリガー型のフリップフロップ(以下では「FF」と略記される)(101〜105)を備え、第2のFF(102)は第1のFF(101)の出力を受け、第3のFF(103)は、第1の制御信号(D67)が第1の値(7分周又は8分周モード)のときオンする論理ゲート(106)を介して第2のFF(102)の出力を受け、第4のFF(104)は、第2の制御信号(D78)が第1の値(6分周又は7分周モード)のときオンする論理ゲート(107)を介して第1のFF(101)の出力を受け、第5のFF(105)は、第3のFF(103)の出力と第4のFF(104)の出力を入力として受ける論理ゲート(108)の論理演算結果を受け、第5のFF(105)の出力は第1のFF(101)に帰還入力される。
第1の制御信号(D67)、第2の制御信号(D78)がそれぞれ第1の値、第2の値のとき8分周、第1の制御信号(D67)、第2の制御信号(D78)がともに第1の値のとき7分周、第1の制御信号(D67)、第2の制御信号(D78)が第2の値、第1の値のとき6分周として動作する。
かかる構成の本発明の分周回路によれば、5個のFFと3個のゲート回路により、6分周、7分周、8分周が切り替え自在な分周回路が実現される。本発明の分周回路によれば、FFを所定の既知状態にセット又はリセットするための端子(セット端子又はリセット端子等)を設けることは、必要とされない。上記した本発明の分周回路は、小数分周、スプリアスフリーは小数分周を実現する分周回路のコアとなる。
本発明の第2の態様によれば、図3を参照すると、分周回路(100)の出力を受け、例えば6分周をp回、7分周をq回、時分割で切替制御する切替回路(200)を備えている。分周回路(100)からは、(6×p+7×q)/(p+q)分周出力が得られる。例えばp=3、q=1の場合、6.25分周出力が得られる。あるいは、切替回路(200)は、分周回路(100)の出力を受け、7分周をr回、8分周をs回の割合で時分割で切替制御する。分周回路(100)からは、(7×r+8×s)/(r+s)分周出力が得られる。例えばr=1、s=1の場合、7.5分周出力が得られる。本発明によれば、6/7/8分周回路のFFはリセットを不要としている(FFにリセット端子、及びリセット信号線が不要)。本発明においては、整数分周を時分割で切り替えて小数分周(分周数が整数部と小数部を含む)方式を実現している。
本発明において、切替回路(200)は、分周数を設定するための第3、第4の制御信号(sel67、sel78)を入力し、第5のFF(105)の出力信号(Nd)と前記第3のFF(103)の出力信号の反転信号(Ncb)とをそれぞれ第1、第2のタイミング信号(T67、T78)として入力し、第1及び第2の制御信号(D67、D78)を生成して分周回路(100)に供給する。切替回路(200)は、前記第3、第4の制御信号(sel67、sel78)がそれぞれ第1、第2の値のとき、前記第1のタイミング信号(T67)を4分周した信号を生成して前記第1の制御信号(D67)として出力し、前記第3、第4の制御信号(sel67、sel78)がそれぞれ第2、第1の値のとき、前記第2のタイミング信号(T78)を2分周した信号を生成して前記第2の制御信号(D78)として出力する。前記第3、第4の制御信号(sel67、sel78)がそれぞれ第1、第2の値のとき、分周回路(100)から6分周信号が3回、7分周信号が1回の割合で時分割で出力され、平均6.25分周の信号が出力される。前記第3、第4の制御信号(sel67、sel78)がそれぞれ第2、第1の値のとき、分周回路(100)から7分周信号が1回、8分周信号が1回の割合で時分割で出力され、平均7.5分周の信号が出力される。
本発明の第3の態様によれば、図9を参照すると、上記した分周回路(100)及び切替回路(200)を備え、互いに位相が90度シフトした4相クロックを用い、第1の分周回路(100)を第1相クロックで駆動する。さらに、分周回路(100)の分周出力信号(Nd1)を受け第2相クロック信号で駆動され所定クロックサイクル分遅延させて出力する第1のシフト回路(400)と、
分周回路(100)の分周出力信号(Nd1)と第1のシフト回路(400)の出力信号(Nd2)との論理演算結果を出力する第1の論理回路(501)と、
第1のシフト回路(400)の出力信号(Nd2)を受け第3相クロック信号で駆動される第2のシフト回路(400)と、
分周回路(100)の分周出力信号(Nd1)を第1のシフト回路(400)及び第2のシフト回路(400)で所定クロックサイクル(例えば7.5クロックサイクル)遅延させた信号(Nd3a)と分周回路(100)の分周出力信号(Nd1)との論理演算結果を、7.5分周クロック信号として出力する第2の論理回路(502)と、
第3のシフト回路(400)の出力信号(Nd3)を受け、第4相クロック信号で駆動され、所定クロックサイクル分遅延させて出力する第3のシフト回路(400)と、
第2のシフト回路(400)の出力信号(Nd3)と、第3のシフト回路(400)の出力信号(Nd4)との論理演算をとる第3の論理回路(503)と、
第1、第3の論理回路の出力の論理演算結果を出力する第4の論理回路(504)と、を備えている。
本発明の第2の態様によれば、整数分周を時分割で切り替えて小数分周を実現しているため、その周波数特性には、スプリアス成分が含まれるが、第3の態様によれば、第2の論理回路(502)からは、スプリアスフリーな7.5分周信号が出力され、第4の論理回路(504)からはスプリアスフリーな6.25分周信号が出力される。以下実施例に即して説明する。
図1(A)は、本発明の一実施例の分周回路100の回路構成を示す図である。この分周回路100は、入力される制御信号D67、D78により、6、7、8分周のうちのいずれかが択一的に選択される。本書では、分周回路100を「DIV678」ともいう。
図1を参照すると、データ入力端子dの信号をクロック端子cの立ち上がりエッジでサンプルしてデータ出力端子qから出力するフリップフロップ(「FF」と略記される)101、102、103、104、105と、2入力のANDゲート106、107と、2入力NORゲート108と、インバータ109、110と、を備えている。
FF101乃至FF105のクロック端子cには、クロック信号ckが共通に入力される。
FF101のデータ入力端子dにはFF105のデータ出力信号が帰還入力される。FF101のデータ出力端子qはFF102のデータ入力端子dに接続されるとともに、ANDゲート107の一の入力端子に接続される。
ANDゲート107は、制御信号D78とFF101の出力信号とのAND演算結果をとり、その出力端子は、FF104のデータ入力端子dに接続される。
FF102のデータ出力端子qはANDゲート106の一の入力端子に接続される。
ANDゲート106は、制御信号D67とFF102の出力信号とのAND演算結果をとり、その出力端子はFF103のデータ入力端子dに接続される。
FF103のデータ出力端子qとFF104のデータ出力端子qは、NORゲート108の2つの入力端子にそれぞれ接続される。NORゲート108の出力端子は、FF105のデータ入力端子dに接続される。
FF105のデータ出力端子dはNd端子に接続される。また、FF105の出力はインバータ110を介してNdb端子に接続される。前述したように、Nd端子は、FF101のデータ入力端子dに接続される。
FF103の出力(Nc)は、インバータ108で反転され、Ncb端子から出力される。
図1(B)は、制御信号D67、D78の値と、ノードNdb、分周モードを説明する図である。図1(A)において、
制御信号D67、D78が1、1のとき、7分周、
制御信号D67、D78が1、0のとき、8分周、
制御信号D67、D78が0、1のとき、6分周、
制御信号D67、D78が0、0のときリセット状態となる。なお、論理値1、0は、論理レベルのHigh、Lowにそれぞれ対応する。
図2は、図1(A)における制御信号D67およびD78の値と、Ndbの信号波形を示す図である。図1(A)において、D67=0、D78=1のとき、
FF101→ANDゲート107→FF104→NORゲート108→FF105からFF101へ帰還される。FF103の出力は0(Low)固定であり、NORゲート108の一方の入力Ncは0(Low)固定であるため、NORゲート108はFF104の出力(Ne)を反転した信号をNc2に出力する。
クロックサイクルt0で、FF101、FF104、FF105の値がともに0とする。t0以降のクロックサイクルにおけるノードNa、Na2、Ne、Nc2、Nd、Ndbの値は以下のようになる。
Ck:[Na、Na2、Ne、Nc2、Nd、Ndb]
t0:[0、0、 0、1、 0、1 ]
t1:[0、0、 0、1、 1、0 ]
t2:[1、1、 0、1、 1、0 ]
t3:[1、1、 1、0、 1、0 ]
t4:[1、1、 1、0、 0、1 ]
t5:[0、0、 1、0、 0、1 ]
t6:[0、0、 0、1、 0、1 ]
t7: [0、0、 0、1、 1、0 ]
・・・(1)
すなわち、Nd(Ndb)からは、3クロックサイクル0がつづき、次に3クロックサイクル1がつづき、Ckの6クロックサイクル(t1〜t6)を1サイクルとする6分周クロック信号が出力される。
D67=1、D78=0のとき、FF101→FF102→FF103→FF105からFF101へ帰還される。FF104の出力は0(Low)固定である。NORゲート108の入力Neは0(Low)固定であるため、NORゲート108はFF103の出力(Nc)を反転した信号をNc2に出力する。
クロックサイクルt0で、FF101、FF105、FF104の値がともに1とする。t0以降のクロックサイクルにおけるノードNa、Na2、Ne、Nc2、Nd、Ndbの値は以下のようになる。
Ck:[Na、Nb、Nb2、Nc、Nc2、Nd、Ndb]
t0:[0、0、 0、 0、 1、 0、1 ]
t1:[0、0、 0、 0、 1、 1、0 ]
t2:[1、0、 0、 0、 1、 1、0 ]
t3:[1、1、 1、 0、 1、 1、0 ]
t4:[1、1、 1、 1、 0、 1、0 ]
t5:[1、1、 1、 1、 0、 0、1 ]
t6:[0、1、 1、 1、 0、 0、1 ]
t7:[0、0、 0、 1、 0、 0、1 ]
t8:[0、0、 0、 0、 1、 0、1 ]
t9:[0、0、 0、 0、 1、 1、0 ]
・・・ (2)
Nd(Ndb)からは、4クロックサイクル続いて0、次に4クロックサイクル続いて1が出力され、Ckの8クロックサイクル(例えばt1〜t8)分を1サイクルとする8分周クロック信号が出力される。
D67=1、D78=1のとき、FF101→FF102→ANDゲート106→FF103と、FF101→ANDゲート107→FF104とが、NORゲート108を介してFF105に入力され、FF101へ帰還される。クロックサイクルt0で、FF101〜FF105の値がともに0とする。t0以降のクロックサイクルにおけるノードNa、Nb、Nb2、Nc、Na2、Ne、Nc2、Ndの値は以下のようになる。
Ck:[Na、Nb、Nb2、Nc、Na2、Ne、Nc2、Nd、Ndb]
t0:[0、0、0、 0、0、 0、1、 0、1 ]
t1:[0、0、0、 0、0、 0、1、 1、0 ]
t2:[1、0、0、 0、1、 0、1、 1、0 ]
t3:[1、1、1、 0、1、 1、0、 1、0 ]
t4:[1、1、1、 1、1、 1、0、 0、1 ]
t5:[0、1、1、 1、0、 1、0、 0、1 ]
t6:[0、0、0、 1、0、 0、0、 0、1 ]
t7:[0、0、0、 0、0、 0、1、 0、1 ]
t8:[0、0、0、 0、0、 0、1、 1、0 ]
t9:[1、0、0、 0、1、 0、1、 1、0 ]
t10:[1、1、1、 0、1、 1、0、 1、0 ]
t11:[1、1、1、 1、1、 1、0、 0、1 ]
・・・ (3)
Ndbからは、4クロックサイクル1がつづき、次に3クロックサイクル0がつづき、Ckの7クロックサイクル(例えばt1〜t7)分を1サイクルとする7分周クロック信号が出力される。
D67=0、D78=0のとき、ANDゲート106、107の出力Nb2、Na2は0(Low)固定となる。初期状態でFF101〜105が1とすると、以下のような動作となる。
Ck:[Na、Nb、Nb2、Nc、Na2、Ne、Nc2、Nd、Ndb]
t0:[1、1、0、 1、0、 1、0、 1、1 ]
t1:[1、1、0、 0、0、 0、1、 0、0 ]
t2:[0、1、0、 0、0、 0、1、 1、0 ]
t3:[1、1、0、 0、0、 0、1、 1、0 ]
t4:[1、1、0、 0、0、 0、1、 1、0 ]
・・・ (4)
上記の通り、D67=0、D78=0のとき、Ndbは1から0にリセットされ、0固定となる。本実施例において、FF101〜105をセット又はリセットする端子は不要とされる。
図1において、FF103の出力(Nc)をインバータ109で反転した信号Ncb、FF105の出力(Nd)をインバータ110で反転した信号Ndは、分周数の切替信号の発生タイミングとして用いられ、後述されるセレクタ(図4)に入力される。
次に、本発明の別の実施例を説明する。図3は、図1の分周回路(DIV678)100と、分周数切替回路(SEL)200の接続例を示す図である。
分周数切替回路(SEL)200は、外部から信号S78、S67を入力し、F67、F78を分周回路(DIV678)100の制御端子D67、D78として入力し、分周回路(DIV678)100の出力Ncb、Ndを、分周数の切替信号の発生タイミングとして、端子T78、T67にそれぞれ入力する。分周回路(DIV678)100はクロック信号Ckで駆動され、分周数切替回路(SEL)200に入力されるS78、S67に応じて、出力端子Ndbから、クロック信号Ckを6.25分周したクロック信号、又は、7.5分周したクロック信号を出力する。
分周数切替回路(SEL)200は、分周回路(DIV678)100において6分周を3回つづけ、次に7分周に1回動作させ、再び6分周を3回つづける切替えを行うことで6.25分周クロックを出力する。あるいは、分周数切替回路(SEL)200は、分周回路(DIV678)100において7分周と8分周動作を交互に切り替えることで、7.5分周クロックを出力する。分周数切替回路(SEL)200は、分周回路(DIV678)100の出力Nd、Ncbを用いて、分周回路(DIV678)100における分周数の切替える信号D67、D78の発生タイミングを生成する。
図4は、図3の分周数切替回路(SEL)200の回路構成の一例を示す図である。図4を参照すると、FF201、202、203、NANDゲート204、205、206、インバータ207、208を備えている。
端子T67は、図1、図3の分周回路(DIV678)100の端子Ncbに接続され、端子T78は、図1、図3の分周回路(DIV678)100の端子Ndに接続される。
FF201は、FF202の出力NS2をインバータ207で反転した信号をデータ入力端子dに入力し、T67をサンプリングクロックとしてその立ち上がりエッジでサンプルする。FF202は、FF201の出力NS1をデータ入力端子dに入力し、T67をサンプリングクロックとしてその立ち上がりエッジでサンプルする。NAND204は、FF201の出力NS1とFF202の出力NS2を入力し、NAND205はNAND204の出力とsel67を入力し、NAND演算結果をF67として出力する。
FF201の出力NS1とFF202の出力NS2がともにT67のサイクルt0で0にあるとして、sel67が1のとき、T67の信号の立ち上がりエッジに応答して、
T67:[NS1、NS2、NAND204出力、NAND205出力]は、
t0:[0、0、1、0]
t1:[1、0、1、0]
t2:[1、1、0、1]
t3:[0、1、1、0]
t4:[0、0、1、0]
t5:[1、0、1、0]
t6:[1、1、0、1]
・・・ (5)
となり、NAND205出力F67からは、T67を4分周した信号が出力される。
FF203は、FF203の出力NS3をインバータ208で反転した信号をデータ入力端子dに入力し、T78をサンプリングクロックとしてその立ち上がりエッジに応答してサンプルする。NAND206は、FF203の出力NS3とsel78のNAND演算結果をF78として出力する。SEL78が1(High)のとき、F78から、T78を2分周した信号が出力される。
図5は、図3の回路の詳細を示す図であり、図3の分周回路(DIV678)100と分周数切替回路(SEL)200を、それぞれ図1、図4の回路構成に展開した図である。NAND205の出力F67は、D67として、ANDゲート106に入力される。また、FF103の出力Ncをインバータ109で反転した信号がT78としてFF203に入力される。
図6は、図5の回路の動作モードを示す。S67、S78の設定により、6.25分周と7.5分周がノード:Ndbに出力される。(S67、S78)=(1、0)のとき6.25分周モード、(S67、S78)=(0、1)のとき7.5分周モードである。
6.25分周モードでは、6分周を3回動作させ、7分周を1回の割合で動作させ、分周数を時分割で切替え、(6×3+7)/4=25=6.25、すなわち時間平均で6.25分周とする。7.5分周モードでは、7分周を1回、8分周を1回の割合で分周数を時分割で切替え、(7+8)/2=7.5,時間平均で7.5分周とする。
図6を参照すると、6.25分周モードでは、S67=1、S78=0より、NAND206の出力は1(High)固定となり、ANDゲート107は、FF101の出力(Na)をFF104のデータ入力端子dに伝達する。また、S67=1より、NAND205は、NAND204の出力の反転、すなわち、NS1とNS2のAND演算結果(したがって、T67(=Nd)の4分周結果)をF67(D67)としてANDゲート106の一の入力端子に入力する。すなわち、分周回路(DIV678)100のANDゲート106には、F67としてT67の1出力の周期を4分周した周期で1が入力され、その他は0が入力される。ANDゲート106への入力F67が0の時は、FF101→FF104→FF105→FF101の6分周回路として動作し、ANDゲート106への入力F67が1の時は、FF101→FF102→FF103の出力(Nc)と、FF101→FF104の出力(Ne)を入力とするNORゲート108での演算結果が、FF105のデータ入力端子dに入力され、FF101に帰還される7分周回路として動作する。
図7に、6.25分周時における図5のCk1、T67、F67、Ndbのタイミング波形を示す。F67は、T67を4分周した信号を出力する。T67は、7分周サイクル1回+6分周サイクル連続3回を基本サイクルとして繰り返す。
次に、図5における7.5分周動作を説明する。S67=0、S78=1より、図5のNAND205の出力は1(High)固定となる。S78=1より、NAND206は、FF203の出力NS3の反転値をF78(D78)としてANDゲート107に入力する。ANDゲート107には、T78(=Ncb:Ncの反転信号)の立ち上がりエッジに応答して0と1とを交互に繰り返す信号F78が入力される。
ANDゲート107への入力F78が1の時は、パスFF101→FF102→FF103の出力(Nc)と、パスFF101→FF104の出力(Ne)を入力とするNORゲート108での演算結果が、FF105のデータ入力端子dに入力され、FF101に帰還される、7分周回路として動作する。ANDゲート107への入力F78が0の時は、FF101→FF102→FF103→FF104の出力がFF101に帰還される8分周回路として動作する。
図8に、7.5分周時における図5のCk1、T78、F78、Ndbのタイミング波形を示す。F78は、T78(=Ncb)の立ち上がりエッジに応答して0と1とを交互に繰り返す。F78が1(High)から0(Low)に遷移すると、Ndbには、該遷移タイミングの次のクロックサイクルから8分周クロック信号が出力され、F78が0(Low)から1(High)に遷移すると、Ndbには、該遷移タイミングの次のクロックサイクルから7分周クロック信号が出力される。
図3乃至図5を参照して説明した前記実施例の分周回路(DIVC)300においては、分周数切替回路(SEL)200によって分周回路(DIV678)100の分周数を切替え制御することで、分周回路(DIV678)100から、分周数が小数の分周クロックを出力している。この場合、分周数の切替により、分周回路(DIV678)100からの分周クロックの周波数スペクトル成分には、スプリアス成分が含まれる。以下では、本発明のさらに別の実施例として、図3乃至図5を参照して説明した前記実施例の分周回路(DIVC)300を用いてスプリアス成分がない(スプリアスフリーな)、小数分周クロックを生成する構成について説明する。
図9は、本発明のさらに別の実施例の構成を示す図である。図9を参照すると、本実施例においては、図3乃至図5を参照して説明した回路(DIVC)300に対して、多相クロック信号Ck1、Ck2、Ck3、Ck4(互いに位相が90度シフトした4相クロック)を用意し、クロック信号Ck1を、図1、図3の分周回路(DIV678)100のクロックとして入力する。分周回路(DIV678)100の端子Ndbからの出力Nd1を入力し、クロック信号Ck2で駆動されるシフト回路(SFT)400と、シフト回路400の出力を入力し、クロック信号Ck3で駆動されるシフト回路(SFT)400と、シフト回路400の出力qとCk4を入力するシフト回路(SFT)400と、分周回路(DIV678)100の出力(Nd1)とシフト回路400の出力(Nd2)を入力とするNANDゲート501と、Nd1とシフト回路400のn2出力であるNd3aを入力とするNANDゲート502と、シフト回路400の出力(Nd3)とシフト回路400の出力(Nd4)を入力とするNANDゲート503と、NANDゲート501、503の出力を入力とするNORゲート504を備えている。
シフト回路400は、NdbをCk2(Ck1から90度位相が遅れる)で所定クロックサイクル分(例えばCk2の6クロックサイクル)遅延させた信号Nd2を端子qから出力する。
シフト回路400は、シフト回路400の出力Nd2をCk3(Ck2から90度位相が遅れる)で所定サイクル(例えば1クロックサイクル)分遅延させた信号Nd3aをn2端子から出力し、Nd2をCk3で所定サイクル(例えば6クロックサイクル)分遅延させた信号Nd3を端子qから出力する。
信号Nd3aは、Nd1をCk1の立ち上がりエッジから7.5クロックサイクル分遅延させた信号である。NANDゲート502は、Nd1とNd1をCk1ベースに換算して7.5クロックサイクル分遅延させた信号Nd3aのNAND演算をとり演算結果を、7.5分周クロックとして端子N75に出力する。
シフト回路400は、シフト回路400の出力Nd3をCk4で所定クロックサイクル分(例えば6クロックサイクル)分遅延させた信号Nd4を端子1から出力する。シフト回路400〜400は同一構成とされる。
なお、図9において、6.25分周出力N625は、以下の論理式で与えられる。
N625=NOR(NAND(Nd1,Nd2),NAND(Nd3,Nd4))=AND(Nd1,Nd2,Nd3,Nd4)
・・・(6)
図10は、図9のシフト回路400〜400の構成の一例を示す図である。図10を参照すると、カスケード接続された7段のFF401〜407を備え、初段のFF401は、入力されるクロック信号cをインバータ408で反転したクロック信号の立ち上がりエッジ(クロック信号cの位相を180度遅らせたタイミング)に応答してデータ入力端子dの信号をサンプル出力する。すなわち、初段のFF401では、クロックサイクルの開始時点でなく中央付近(180度遅れたタイミング)でデータをサンプルするようにしている(セットアップタイム等を考慮し、安定した状態でのデータをサンプルする)。
2段目以降のFF402〜407は、クロック信号cの立ち上がりエッジに応答して前段のFF401〜406の出力をそれぞれサンプルする。2段のFF402のデータ出力端子qは、n2として取り出される。n2には、データ入力端子dに入力される信号を、FF401において、クロック信号cの立ち上がりエッジから180度遅れたタイミングでサンプルした結果を、FF402において、次のクロックサイクルの立ち上がりエッジに応答してサンプルした信号が出力される。すなわち、n2からは、FF401のデータ入力端子dに入力される信号を、クロック信号cに関して1クロックサイクル分遅延させた信号が出力される。FF407からは、FF401のデータ入力端子dに入力される信号を、クロック信号cに関して6クロックサイクル分遅延させた信号が出力される。
図11は、図9の動作を示す図である。S67=1、S78=0のとき、N625から、6.25分周クロック(スプリアスフリー)が出力される。
S67=0、S78=1のとき、N75から、7.5分周クロック(スプリアスフリー)が出力される。
図12は、図9において、7.5分周動作時(S67=0、S78=1)のCk3、Ck1、Nd3a、Nd1、N75のタイミング波形を示す図である。Ck3はCk1の逆相クロックである。クロック信号Ck1で駆動される回路(DIVC)300の分周回路(DIV678)100の出力Nd1は、クロック信号Ck1の立ち上がりのタイミングtaからのクロック信号Ck1の8サイクル期間にわたって8分周波形(00001111)を出力し、続いて7分周波形(0001111)を出力する。すなわち、タイミングtaからクロック信号Ck3の立ち上がりのタイミングtbよりCk1の立ち上がりエッジまでの半クロックサイクル分までが8分周波形出力期間となり、続いてタイミングtcまで7分周波形(0001111)を出力する。なお、図12において、タイミングtaとtb間、タイミングtbとtc間の時間区間はともに7.5クロックサイクルである。
シフト回路400は、クロック信号Ck1から90度おくれたクロック信号Ck2でNd1を6クロックサイクル分遅らせ、シフト回路400では、シフト回路400の出力Nd2を受け、Nd2をクロック信号Ck3で1クロックサイクル分遅延させた信号Nd3aを出力する。したがって、タイミングtbは、Nd3aの7分周波形から8分周波形への切替タイミングとなる。Nd3aのタイミングtbからの8分周波形(00001111)は、Nd1のタイミングtaからの8分周波形(00001111)を、クロック信号Ck2で6クロックサイクル、クロック信号Ck3で1クロックサイクル期間分遅延させた信号に対応する。Nd1とNd3aのNAND出力N75はタイミングtbで0から1に遷移する。
分周回路(DIV678)100の出力Nd1は、タイミングtcで、7分周波形から次の8分周波形に切り替わる。Nd3aは、タイミングtcにおいて1であり、クロック信号Ck3の次の立ち上がりエッジまでの半サイクル分1である。Nd1とNd3aのNAND出力N75はタイミングtcで0から1に遷移する。
図12に示すように、クロック信号Ck1の立ち上がりのタイミングtaにおいてN75は0から1に遷移し、タイミングtaから4サイクル1となり、つづく3.5クロックサイクル分0となり7.5分周波形を出力し、クロック信号Ck3の立ち上がりのタイミングtbにおいてN75は0から1に遷移し、タイミングtbから連続4サイクル1となり、つづく3.5クロックサイクル分0となり、クロック信号Ck1の立ち上がりのタイミングtcにおいて、N75は0から1に遷移し、7.5分周波形を出力する。すなわち、N75からは、タイミングta(クロック信号Ck1の立ち上がりエッジ)から7.5クロック目のタイミングtb(Ck3の立ち上がりエッジ、したがってCk1の立ち下りエッジ)までの7.5サイクルで規定される7.5分周波形、タイミングtbから7.5クロック目のタイミングtc(Ck1の立ち上がりエッジ)までの7.5サイクルで規定される7.5分周波形が、切れ目なく出力される。換言すれば、N75からはCk1を7.5分周した周波数成分のクロック信号のみが出力されることになり、スプリアスフリーな7.5分周クロック信号が得られる。
図13は、図9において、6.25分周動作時(S67=1、S78=0)のCk4、Ck3、Ck2、Ck1、Nd4、Nd3、Nd2、Nd1、N625のタイミング波形を示す図である。クロック信号Ck1で駆動される回路(DIVC)300の分周回路(DIV678)100の出力Nd1は、7分周波形(0001111)1回と、6分周波形(000111)連続3回を時分割で繰り返し出力する。
Nd2は、Nd1をクロック信号Ck2(Ck1から90度遅れる)で6サイクル期間分遅延させた信号である。例えばクロック信号Ck1の立ち上がりエッジのタイミングtaにおけるNd1の1から0への立ち下がり(Nd1の立ち下がりエッジa参照)は、タイミングtaから、クロック信号Ck2の7回目の(したがって、Ck2で6サイクル期間分遅れた)立ち上がりエッジのタイミングtcで、Nd2に出力される(Nd2の立ち下がりエッジc参照)。
Nd3は、Nd2をCk3(Ck1から180度遅れる)で6サイクル期間分遅らせた信号である。例えばクロック信号Ck2の立ち上がりエッジのタイミングtcにおけるNd2の1から0への立ち下がり(Nd2の立ち下がりエッジc参照)は、タイミングtcからクロック信号Ck3の7回目の立ち上がりエッジのタイミングteでNd3に出力される(Nd3の立ち下がりエッジe参照)。
Nd4は、Nd3をCk4(Ck1から270度遅れる)で6サイクル期間分遅らせた信号である。例えばクロック信号Ck3の立ち上がりエッジのタイミングteにおけるNd3の1から0への立ち下がり(Nd2の立ち下がりエッジc参照)は、タイミングteからクロック信号Ck4の7回目の立ち上がりエッジのタイミングtgでNd3に出力される(Nd3の立ち下がりエッジg参照)。
Nd625はNd1、Nd2、Nd3、Nd4が全て1のとき1、その他の場合0となる。Nd625は、タイミングtaのCk1の立ち上がりからタイミングtbのCk4の立ち上がりまでの3.75クロックサイクルが0、タイミングtbからtcまでの2.5クロックサイクルが0となり、3.75クロックサイクル+2.5クロックサイクル=6.25となり、6.25分周クロック信号が切れ目なく出力される。換言すれば、N6.25からはCk1を6.25分周した周波数成分のクロック信号のみが出力されることになり、スプリアスフリーな6.25分周クロック信号が得られる。
図3、図5の分周回路(DIVC)300、図9の分周回路(DIVN)は、自己復帰(リセットフリー)であることを特徴としている。自己復帰動作になるか否かは、全FFに対する回路の状態を全て想定し、いずれの場合も正常ループ状態に戻るかどうかを確認することによって確認している。
一例として、図14に、図9の分周回路(DIVN)において、異常状態から正常状態に戻る際の波形を示す。図5または図1と図4において、7.5分周モード、すなわち、S67を0、S78を1に固定した場合において、ノード[Na、Nb、Nc、Nd、Ne、NS1、NS2、NS3]が[1、1、0、0、0、0、0、1]の状態からスタートした場合の波形である。この場合、図9におけるシフト(SFT)回路400〜400(図10参照)内のFFはいずれの状態であっても、ノードNd1の値をシフトするだけなので、同様に、正常状態に戻る。すなわち、FFには、不定状態を既知状態にセット又はリセットする端子を設ける必要はない。
本実施例の作用効果を説明する。
本実施例においては、コアとなる6、7、8分周回路を5つのFFおよび数個の論理回路で構成している。素子数が少なく、回路面積の縮減、消費電力を低減する。
また、コアの分周回路のFF数を減らすことにより不定状態を削減することができ、自己復帰が可能となる。追加回路なしで自己復帰型すなわちリセットフリーの6、7、8分周切り替え回路を実現することができる。これにより、さらに簡単な切り替え回路で6.25分周または7.5分周回路を実現することができる。
さらには、4相の多相クロックを用いることにより、スプリアスフリーの6.25分周回路および7.5分周回路を実現する。いずれの場合も、素子数が少ないため、面積で消費電力が小さく、自己復帰型すなわちリセットフリーの分周回路を実現することができる。
なお、上記実施例では、分周数が小数部を含む分周回路として、6.25分周(スプリアス成分有り、無し)、7.5分周(スプリアス成分有り、無し)について説明したが、例えば6.25分周信号をさらに2分周して12.5分周信号を生成するようにしてもよいことは勿論である。また、6分周と7分周を、時分割でp回、q回切り替えることで、6と7の間の任意の分周数を得るようにしてもよいことは勿論である。7分周と8分周についても同様のことが言える。
なお、上記の特許文献1乃至3の各開示を、本書に引用をもって繰り込むものとする。本発明の全開示(請求の範囲を含む)の枠内において、さらにその基本的技術思想に基づいて、実施形態ないし実施例の変更・調整が可能である。また、本発明の請求の範囲の枠内において種々の開示要素の多様な組み合わせないし選択が可能である。すなわち、本発明は、請求の範囲を含む全開示、技術的思想にしたがって当業者であればなし得るであろう各種変形、修正を含むことは勿論である。
(A)は本発明の一実施例の回路構成を示す図である。(B)は動作モードを示す図である。 (A)は本発明の一実施例の動作モードを示す図である。(B)はタイミング波形を示す図である。 本発明の第2の実施例の回路構成を示す図である。 図3のSELの回路構成を示す図である。 図3の回路構成を示す図である。 図5の動作モードを示す図である。 図5においてモードdiv−6.25のタイミング波形を示す図である。 図5においてモードdiv−7.5のタイミング波形を示す図である。 本発明の第3の実施例の回路構成を示す図である。 図9のシフト回路の構成の一例を示す図である。 図9のシフト回路の動作モードを示す図である。 図9においてモードdiv−7.5のタイミング波形を示す図である。 図9においてモードdiv−6.25のタイミング波形を示す図である。 図9において自己復帰例のタイミング波形を示す図である。 特許文献1に開示された分周回路の構成を示す図である。 特許文献1に開示される1.5分周回路の回路構成を示す図である。
符号の説明
100 分周回路(DIV678)
101〜105、201〜203、401〜407 FF
106、107 AND
108 NOR
109、110、207、208、408、409 インバータ
200 分周数切替回路(SEL)
204、205、206 NANDゲート
300 分周回路(DIVC)
400 シフト回路(SFT)
501、502、503 NANDゲート
504 NORゲート

Claims (12)

  1. クロック信号を共通入力とし、前記クロック信号の立ち上がりエッジ又は立ち下がりエッジのうちの予め定められたエッジ(「有効エッジ」という)に応答して入力信号をサンプルして出力する第1乃至第5のフリップフロップを備え、
    前記第1のフリップフロップの出力信号は前記第2のフリップフロップに入力され、
    前記第2のフリップフロップの出力信号と第1の制御信号とを入力し、前記第1の制御信号が第1の値のとき、前記第2のフリップフロップの出力信号を出力し、前記第1の制御信号が第2の値のとき所定の固定値を出力する第1の論理ゲートと、
    前記第1のフリップフロップの出力信号と第2の制御信号とを入力し、前記第2の制御信号が第1の値のとき、前記第1のフリップフロップの出力信号を出力し、前記第2の制御信号が第2の値のとき、所定の固定値を出力する第2の論理ゲートと、
    を備え、
    前記第3のフリップフロップは前記第1の論理ゲートの出力信号を入力し、
    前記第4のフリップフロップは前記第2の論理ゲートの出力信号を入力し、
    前記第3フリップフロップの出力信号と前記第4のフリップフロップの出力信号を入力し2つの入力がともに第2の値のとき第1の値を出力する第3の論理ゲートを備え、
    前記第5のフリップフロップは前記第3の論理ゲートの出力信号を入力し、前記第5のフリップフロップの出力信号は前記第1のフリップフロップに帰還入力される、ことを特徴とする分周回路。
  2. 前記第5のフリップフロップの出力からは、
    前記第1の制御信号が第1の値、及び、前記第2の制御信号が第2の値のとき、8分周信号、
    前記第1の制御信号が第1の値、及び、前記第2の制御信号が第1の値のとき、7分周信号、
    前記第1の制御信号が第2の値、及び、前記第2の制御信号が第1の値のとき、6分周信号、
    が出力される、ことを特徴とする請求項1記載の分周回路。
  3. 請求項1又は2記載の分周回路を備え、
    前記第5のフリップフロップの出力又は反転出力を分周出力とし、
    分周数を設定するための第3、第4の制御信号を入力し、前記第5のフリップフロップの出力信号と前記第3のフリップフロップの出力信号の反転信号とをそれぞれ第1、第2のタイミング信号として入力し、前記第1、第2のタイミング信号と前記第3、第4の制御信号とに基づき、それぞれ、前記第1、第2の制御信号を生成して前記分周回路に供給する切替回路を備えている、ことを特徴とする分周回路。
  4. 前記切替回路は、前記第3、第4の制御信号がそれぞれ第1、第2の値のとき、前記第1のタイミング信号を4分周した信号を生成して前記第1の制御信号として出力し、
    前記第3、第4の設定信号がそれぞれ第2、第1の値のとき、前記第2のタイミング信号を2分周した信号を生成して前記第2の制御信号として出力し、
    前記第3、第4の制御信号がそれぞれ第1、第2の値のとき、前記第5のフリップフロップから、6分周信号が3回、7分周信号が1回の割合で時分割で出力され、平均6.25分周の信号が出力され、
    前記第3、第4の制御信号がそれぞれ第2、第1の値のとき、前記第5のフリップフロップから、7分周信号が1回、8分周信号が1回の割合で時分割で出力され、平均7.5分周の信号が出力される、ことを特徴とする請求項3記載の分周回路。
  5. 前記切替回路は、前記第1のタイミング信号をクロック入力とし、前記クロック入力の有効エッジに応答して入力信号をサンプル出力する第6及び第7のフリップフロップを備え、
    前記第7のフリップフロップは、前記第6のフリップフロップの出力信号を入力し、出力の反転信号が、前記第6のフリップフロップに帰還入力され、
    前記第6及び第7のフリップフロップの出力を入力し2つの入力がともに第1の値のとき第2の値を出力する第4の論理ゲートと、
    前記第3の制御信号と前記第4の論理ゲートの出力信号を入力し2つの入力がともに第1の値のとき第2の値を出力する第5の論理ゲートと、
    を備え、
    前記第5の論理ゲートの出力が前記第1の制御信号とされ、
    前記第2のタイミング信号をクロック入力とし、前記クロック入力の有効エッジに応答して、出力の反転信号をサンプルする第8のフリップフロップと、
    前記第4の制御信号と前記第8のフリップフロップの出力信号を入力し2つの入力がともに第1の値のとき第2の値を出力する第6の論理ゲートと、
    を備えている、ことを特徴とする請求項3又は4記載の分周回路。
  6. 第1乃至第4相クロックを入力とし、
    前記第1乃至第5のフリップフロップは、前記第1相クロックを入力し、前記第5のフリップフロップの反転信号を第1の出力信号とし、
    第2相クロックを入力クロックとして受け、前記第1の出力信号を前記第2相クロックで第1クロックサイクル分遅延させた第2の出力信号を出力する第1のシフト回路と、
    第3相クロックを入力クロックとして受け、前記第2の出力信号を前記第3相クロックで第2のクロックサイクル分、及び、前記第1のクロックサイクル分それぞれ遅延させた第3、第4の出力信号を出力する第2のシフト回路と、
    第4相クロックを入力クロックとして受け、前記第4の出力信号を前記第4相クロックで前記第1のクロックサイクル分遅延させた第5の出力信号を出力する第3のシフト回路と、
    前記第1、第2、第4、第5の出力信号をうけ、前記第1、第2、第4、第5の出力信号の論理演算結果を6.25分周信号として出力する論理回路と、
    前記第1、第3の出力信号の論理演算結果を7.5分周信号として出力する論理回路と、
    を備えたことを特徴とする請求項3乃至5のいずれか1項に記載の分周回路。
  7. 前記第1乃至第3のシフト回路の各々は、入力した信号を、前記入力クロックの反転信号の有効エッジに応答してサンプル出力する初段のフリップフロップと、
    前段のフリップフロップの出力を、前記入力クロックを有効エッジに応答してサンプル出力する複数段のフリップフロップを備えている、ことを特徴とする請求項6記載の分周回路。
  8. 前記第1のクロックサイクルが6クロックサイクル、前記第2のクロックサイクルが1クロックサイクルである、ことを特徴とする請求項6記載の分周回路。
  9. クロック信号を共通入力とし、前記クロック信号の立ち上がりエッジ又は立ち下がりエッジのうちの予め定められたエッジ(「有効エッジ」という)に応答して入力信号をサンプル出力する第1乃至第5のフリップフロップを備え、
    前記第1のフリップフロップの出力信号は前記第2のフリップフロップに入力され、
    前記第2のフリップフロップの出力信号と第1の制御信号とを入力とし、前記第1の制御信号が第1の値のとき、前記第2のフリップフロップの出力信号を出力し、前記第1の制御信号が第2の値のとき所定の固定値を出力する第1の論理ゲートと、
    前記第1のフリップフロップの出力信号と第2の制御信号とを入力とし、前記第2の制御信号が第1の値のとき、前記第1のフリップフロップの出力信号を出力し、前記第2の制御信号が第2の値のとき、所定の固定値を出力する第2の論理ゲートと、
    を備え、
    前記第3のフリップフロップは前記第1の論理ゲートの出力信号を入力し、
    前記第4のフリップフロップは前記第2の論理ゲートの出力信号を入力し、
    前記第3のフリップフロップの出力信号と前記第4のフリップフロップの出力信号を入力とし、これら2つの入力がともに第2の値のとき、第1の値を出力する第3の論理ゲートを備え、
    前記第5のフリップフロップは前記第3の論理ゲートの出力信号を入力し、
    前記第5のフリップフロップの出力信号は前記第1のフリップフロップに帰還入力され、
    前記第5のフリップフロップの出力からは、
    前記第1の制御信号が第1の値、及び、前記第2の制御信号が第2の値のとき、8分周信号、
    前記第1の制御信号が第1の値、及び、前記第2の制御信号が第1の値のとき、7分周信号、
    前記第1の制御信号が第2の値、及び、前記第2の制御信号が第1の値のとき、6分周信号、
    が出力され、
    さらに、
    前記第5のフリップフロップの出力をクロック入力とし、前記クロック入力の有効エッジに応答して入力信号をサンプル出力する第6及び第7のフリップフロップを備え、
    前記第7のフリップフロップは、前記第6のフリップフロップの出力信号を入力し、出力の反転信号が、前記第6のフリップフロップに帰還入力され、
    前記第6及び第7のフリップフロップの出力を入力し2つの入力がともに第1の値のとき第2の値を出力する第4の論理ゲートと、
    前記第3の制御信号と前記第4の論理ゲートの出力信号を入力し2つの入力がともに第1の値のとき第2の値を出力する第5の論理ゲートと、
    を備え、
    前記第5の論理ゲートの出力が前記第1の制御信号とされ、
    前記分周回路の前記第3のフリップフロップの出力の反転信号をクロック入力とし、前記クロック入力の有効エッジに応答して、出力の反転信号をサンプルする第8のフリップフロップと、
    前記第4の制御信号と前記第8のフリップフロップの出力信号を入力し2つの入力がともに第1の値のとき第2の値を出力する第6の論理ゲートと、
    を備え、
    前記第3、第4の制御信号がそれぞれ第1、第2の値のとき、前記第5のフリップフロップからは、6分周信号が3回、7分周信号が1回の割合で時分割で出力され、時間平均で6.25分周信号が出力され、
    前記第3、第4の制御信号がそれぞれ第2、第1の値のとき、前記第5のフリップフロップからは、7分周信号が1回、8分周信号が1回の割合で時分割で出力され、時間平均で7.5分周信号が出力される、ことを特徴とする分周回路。
  10. 第1乃至第4相クロックを入力とし、
    前記第1乃至第5のフリップフロップは、前記第1相クロックを入力し、前記第5のフリップフロップの反転信号を第1の出力信号とし、
    第2相クロックを入力クロックとして受け、前記第1の出力信号を前記第2相クロックで6クロックサイクル分遅延させた第2の出力信号を出力する第1のシフト回路と、
    第3相クロックを入力クロックとして受け、前記第2の出力信号を前記第3相クロックで1クロックサイクル分、及び、6クロックサイクル分それぞれ遅延させた第3、第4の出力信号を出力する第2のシフト回路と、
    第4相クロックを入力クロックとして受け、前記第4の出力信号を前記第4相クロックで6クロックサイクル分遅延させた第5の出力信号を出力する第3のシフト回路と、
    前記第1、第2の出力信号を入力し前記第1、第2の出力信号の論理演算結果を出力する第1の論理回路と、
    前記第4、第5の出力信号を入力し前記第4、第5の出力信号の論理演算結果を出力する第2の論理回路と、
    前記第1、第2の論理回路の出力信号を入力し前記第1、第2の論理回路の出力信号の論理演算結果を6.25周信号として出力する第3の論理回路と、
    前記第1、第3の出力信号を入力し前記第1、第3の出力信号の論理演算結果を7.5分周信号として出力する第4の論理回路と、
    を備えたことを特徴とする請求項9記載の分周回路。
  11. 前記第1乃至第3のシフト回路の各々は、入力した信号を、前記入力クロックの反転信号の有効エッジに応答してサンプル出力する初段のフリップフロップと、
    前段のフリップフロップの出力を、前記入力クロックを有効エッジに応答してサンプル出力する6段のフリップフロップを備えている、ことを特徴とする請求項10記載の分周回路。
  12. 請求項1乃至11のいずれか1項に記載の分周回路を備えた半導体装置。
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