JPH03202910A - Synchronizing circuit - Google Patents

Synchronizing circuit

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JPH03202910A
JPH03202910A JP1340403A JP34040389A JPH03202910A JP H03202910 A JPH03202910 A JP H03202910A JP 1340403 A JP1340403 A JP 1340403A JP 34040389 A JP34040389 A JP 34040389A JP H03202910 A JPH03202910 A JP H03202910A
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synchronization circuit
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眞 岡崎
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Abstract

PURPOSE:To synchronize an asynchronizing signal to a clock to securely output them by providing a coincidence detection circuit and detecting that the output of a first syncrhonization circuit and that of a second synchronization circuit are equal for respective bits. CONSTITUTION:The asynchronizing signal is synchronized by the clock of the first synchronization circuit 11 and it is furthermore synchronized by the second synchronization circuit 12 by the clock whose fetching timing is different from the first synchronization circuit 11. Output signals from the first and second synchronization circuits are inputted to the coincidence detection circuit 13 and it is investigated whether respective bits of plural bits are accurately fetched or not. When the output signals of the first and second synchronization circuits coincide, a third synchronization circuit 14 outputs the synchronizing signal. Since the timing of the clock for fetching the asynchronizing signal differs in the first and second synchronization circuits even if the change periods of respective bits of the asynchronizing signals slightly differ, the asynchronizing signal can accurately be shycnronized in one of the circuits.

Description

【発明の詳細な説明】 〔概 要〕 非同期信弼をクロックに同期して出力する非同期信号同
期化回路に関し、 非同期信号をクロックに同期させて確実に出力し、更に
はクロンクパルスの設定に関しての手間のかからない同
期化回路を提供することを目的とし、 非同期信号をクロックに同期して出力する同期化回路に
おいて、非同期信号の各ビットをラッチする第1の同期
化回路と、第1の同期化回路が非同期信号をラッチする
時期より一定期間後に、非同期信号の各ビットをラッチ
する第2の同期化回路と、第1の同期化回路の出力と第
2の同期化回路の出力の対応する全てのビットが等しい
ことを検出する一致検出回路と、該一致検出回路により
一致を検出した時は、第1の同期化回路又は第2の同期
化回路の出力信号をラッチする第3の同期化回路を有す
るように構成する。
[Detailed Description of the Invention] [Summary] Regarding an asynchronous signal synchronization circuit that outputs asynchronous signals in synchronization with a clock, the present invention relates to an asynchronous signal synchronization circuit that outputs asynchronous signals in synchronization with a clock. The purpose of the synchronization circuit is to provide a synchronization circuit that requires no effort, and in a synchronization circuit that outputs an asynchronous signal in synchronization with a clock, a first synchronization circuit that latches each bit of the asynchronous signal; a second synchronization circuit that latches each bit of the asynchronous signal after a certain period of time from when the circuit latches the asynchronous signal, and all corresponding outputs of the first synchronization circuit and the second synchronization circuit; and a third synchronization circuit that latches the output signal of the first synchronization circuit or the second synchronization circuit when the coincidence detection circuit detects a match. It is configured to have the following.

〔産業上の利用分野] 本発明は、非同期信号をクロックに同期して出力する非
同期信号の同期化回路に関する。
[Industrial Application Field] The present invention relates to an asynchronous signal synchronization circuit that outputs an asynchronous signal in synchronization with a clock.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来の同期化回路では、自装置のクロックの立ち上がり
又は立ち下がりのタイミングに、非同期信号を取り込も
うとする場合に、非同期信号が“I II→“0”′あ
るいは″゛0°′弓゛1パに切り換わるタイミングと、
この非同期信号を取り込むフリップフロップ(以下、D
FFと称す)のクロックの取り込みタイミングが一致す
る(即ち、DFFのセットアツプ又はホールド時間を満
足していない)場合がある。この時には、動作不安定と
なり出力レベルは“′1′′、“′0“のどちらに落ち
着くかは不定であり、“′1°゛又は“0°゛に落ち着
くまでの間、発振が起こりうる。通常、この現象は非同
期回路で必ず発生するものであり、このためDFFの出
力の後段にDFFを設置し、かつ−段目のDFFと異相
のクロックを配ることにより、不安定レベルの伝播を防
止することが多い。
In conventional synchronization circuits, when trying to capture an asynchronous signal at the rising or falling timing of the own device's clock, the asynchronous signal is "I II → "0"' or "0°" The timing of switching to
A flip-flop (hereinafter referred to as D) that captures this asynchronous signal
There are cases in which the clock capture timings of the DFFs (referred to as FFs) match (that is, the setup or hold times of the DFFs are not satisfied). At this time, the operation becomes unstable and it is uncertain whether the output level will settle to "'1" or "'0", and oscillation may occur until it settles to "'1°" or "0°". Normally, this phenomenon always occurs in an asynchronous circuit, so by installing a DFF after the output of the DFF and distributing a clock that is out of phase with the -stage DFF, the propagation of unstable levels can be prevented. Often preventable.

1ビツトの非同期信号をクロックパルスに同期させて出
力する回路として、第7図に示す回路が一般である。図
中、71−1は第1のDFF、71−2は第2のDFF
である。xlは非同期信号、Y、は同期化信号である。
A circuit shown in FIG. 7 is a common circuit that outputs a 1-bit asynchronous signal in synchronization with a clock pulse. In the figure, 71-1 is the first DFF, and 71-2 is the second DFF.
It is. xl is an asynchronous signal and Y is a synchronization signal.

T I、 T zはそれぞれ第1のDFF71−1と第
2のDFF71−2のクロックパルスであり、クロック
T1は時刻T1で立ち上がるパルス、クロックT2は時
刻T2で立ち上がるパルスである。ただし、T+−I−
Tzである。従って、非同期信号x1は第1のDFF7
1−1に入り、クロックT、で出力信号Q1と、して出
力され、第2のDFF71−2に入る。この第2のDF
F71−2からは、クロックT2で出力信号Q2として
出力される。
T I and T z are clock pulses for the first DFF 71-1 and the second DFF 71-2, respectively; the clock T1 is a pulse that rises at time T1, and the clock T2 is a pulse that rises at time T2. However, T+-I-
It is Tz. Therefore, the asynchronous signal x1 is transmitted to the first DFF7.
1-1, is output as an output signal Q1 at clock T, and enters the second DFF 71-2. This second DF
The F71-2 outputs the output signal Q2 at the clock T2.

第8図は従来回路のタイムチャート(1ビツトの非同期
信号時)を示す図である。図中、上から順番に非同期信
号XI、クロックTI、クロックT2、第1のDFF7
1−1の出力Q l 、第2のDFF71−2の出力Q
2である。第7図を参照しながら、第8図のタイムチャ
ートを説明していく。第7図において、非同期人力信号
Xlは第1のDFF71−1に入るクロックT1の立ち
上がりのに同期して出力される。しかし、すでに述べた
様に非同期信号X、の変化時期■とクロックTlの立ち
上がり■が一定期間を内で重なる場合があり、この場合
は第1のDFF71−1の出力Q1は一定期間不定0と
なり、出力波形のレベルが“1°゛、°“0゛の順位に
落ち着く。クロックT2の立ち上がり■までに落ち着け
ば、この出力信号Q、は、第2のDFF71−2のクロ
ックT2の立ち上がり■により同期化され、安定した出
力信号Q2が出力される0゜クロックT2の立ち上がり
■までに落ち着かなければ、この出力信号Q1は、第2
のDFF7m−2のクロックT2の立ち上がり■と一致
するため、先程と同様に出力信号Q2は一定期間不定と
なる。
FIG. 8 is a diagram showing a time chart of a conventional circuit (at the time of a 1-bit asynchronous signal). In the figure, from the top, the asynchronous signal XI, clock TI, clock T2, first DFF7
1-1 output Q l , second DFF 71-2 output Q
It is 2. The time chart in FIG. 8 will be explained with reference to FIG. In FIG. 7, the asynchronous human input signal Xl is output in synchronization with the rising edge of the clock T1 entering the first DFF 71-1. However, as mentioned above, the timing of change of the asynchronous signal , the level of the output waveform settles in the order of "1°" and "0". If the output signal Q is stabilized by the rising edge ■ of the clock T2, this output signal Q is synchronized by the rising edge ■ of the clock T2 of the second DFF 71-2, and a stable output signal Q2 is outputted by the rising edge ■ of the 0° clock T2. If it does not settle down by then, this output signal Q1 will be
Since this coincides with the rising edge (2) of the clock T2 of the DFF 7m-2, the output signal Q2 becomes unstable for a certain period of time as before.

従って、出力信号Q1の値を第2のDFF71−2によ
り上記期間以上遅れたT2の立ち上がり■でサンプルす
ることにより、安定な出力信号Q2を出力することがで
きる[相]。
Therefore, by sampling the value of the output signal Q1 by the second DFF 71-2 at the rising edge of T2 delayed by the above period or more, a stable output signal Q2 can be output [phase].

以上、非同期信号x1が1ビツトからなる時を考えたが
、−mに複数のビットによりなる非同期信号X2をクロ
ックに同期して取り込む場合を説明する。一般に、非同
期化信号X2が複数ビットからなる場合には、各ビット
による信号の変化時期が微妙に相違する。このため、第
7図の回路を用いた場合に、クロックパルスT、の立ち
上がりに非同期信号x2の変化時期で一致するビットが
出てくる。従って、この場合の同期化信号Y1は、“0
”になるか1゛になるか不定となるビットが存在するた
めその値を用いることができない。
The case where the asynchronous signal x1 consists of one bit has been considered above, but a case will be explained in which -m receives the asynchronous signal X2 consisting of a plurality of bits in synchronization with the clock. Generally, when the desynchronized signal X2 is composed of a plurality of bits, the timing at which the signal changes depending on each bit is slightly different. Therefore, when the circuit shown in FIG. 7 is used, there will be a bit that coincides with the rising edge of the clock pulse T at the change timing of the asynchronous signal x2. Therefore, the synchronization signal Y1 in this case is “0
Since there is a bit that is undefined whether it will be `` or 1'', its value cannot be used.

そこで、従来はストローブ信号を用いることで複数ビッ
トを同期化していた。第9図はストローブ信号による複
数ビットの非同期信号の同期化回路例である。図中、9
1−1ないし91−3はOFFであり、第1のDFF9
11はストローブ信号Sを人力とし、クロックパルスT
、に同期させて出力信号Q、を出力する。第2のDFF
912は出力信号Q1を人力とし、クロックパルスT2
に同期させて出力信号Q2を出力する。第3のDFFは
複数ビットの非同期信号X2を人力とし、先出力信号Q
2に同期させて同期信号Y2を出力する。
Therefore, conventionally, multiple bits have been synchronized by using a strobe signal. FIG. 9 is an example of a circuit for synchronizing a plurality of bits of asynchronous signals using a strobe signal. In the figure, 9
1-1 to 91-3 are OFF, and the first DFF9
11 uses the strobe signal S manually and the clock pulse T
, and outputs an output signal Q in synchronization with . Second DFF
912 uses the output signal Q1 as human power, and the clock pulse T2
The output signal Q2 is output in synchronization with the output signal Q2. The third DFF uses the multi-bit asynchronous signal X2 manually and outputs the previous output signal Q
2 and outputs a synchronizing signal Y2.

第1O図は従来回路のタイムチャート(複数ピントの非
同期信号時)。図中、上から順番に複数ビットからなる
非同期信号X2、ストローブ信号S1クロツクパルスT
I、クロックパルス下2第1のDFF91−1の出力信
号QI、第2のDFF91−2の出力信号Q Z 、第
3のDFF913の出力信号Y2である。非同期信号x
2は、各ビットごとにパラレルに入ってくる信号であり
、例えば5ピントからなるrooolo」、rl。
Figure 1O is a time chart of the conventional circuit (when asynchronous signals with multiple focus points are used). In the figure, from the top, an asynchronous signal X2 consisting of multiple bits, a strobe signal S1, a clock pulse T
I, under clock pulse 2 They are the output signal QI of the first DFF 91-1, the output signal Q Z of the second DFF 91-2, and the output signal Y2 of the third DFF 913. asynchronous signal x
2 is a signal that comes in parallel for each bit, for example, ``rooolo'', rl, which consists of 5 pintos.

ioo」、rlooll」、  ・・・・・・という形
のデータ信号である。クロックT1とクロックTtは非
同期信号x2の1データ当たり、5サイクルである場合
である。まず、第1のDFF91−1に入るストローブ
信号SをクロックT1に同期化させて、出力信号Q1 
として出力する。即ち、クロックT、の立ち上がり■′
により出力信号Q、として出る@′。この時、ストロー
ブ信号の変化時期と、クロックT1の立ち上がりとが一
致しているため、出力信号Q1@′は振れてしまい“1
”か又は°′O°“に落ち着いてしまう。
The data signals are in the form of "ioo", "rlooll", . . . . This is a case where the clock T1 and the clock Tt have 5 cycles per data of the asynchronous signal x2. First, the strobe signal S entering the first DFF 91-1 is synchronized with the clock T1, and the output signal Q1 is synchronized with the clock T1.
Output as . That is, the rise of clock T,
The output signal Q is output as @'. At this time, since the change timing of the strobe signal and the rising edge of the clock T1 coincide, the output signal Q1@' swings and becomes "1".
It ends up being ``or °'O°''.

ここで、“、1″に落ち着いた場合(実線)には、次の
クロックT2の立ち上がり■′に同期して出力信号Q2
 “1”として出力するO′ (実線)。
Here, when it settles to ", 1" (solid line), the output signal Q2 is synchronized with the rising edge of the next clock T2.
O' (solid line) outputs as "1".

そして、この出力信号Q2は第3のDFFのクロックと
して入る。そして、この出力信号Q2の立ちLがり0′
に同期化して非同期信号X2を出力信号Y2として出力
する■′。
This output signal Q2 is input as a clock to the third DFF. Then, the rising edge of this output signal Q2 is 0'
■' which synchronizes with and outputs the asynchronous signal X2 as the output signal Y2.

一方、“0゛に落ち着いた場合(点線)には、次のクロ
ックT2の立ち上がり■′ではなく、その次のクロック
T2の立ら上がり■′に同期して出力信号Q2 °“1
′′として出力する0′ (点線)。
On the other hand, when it settles to "0" (dotted line), the output signal Q2 ° "1" is synchronized with the rising edge of the next clock T2, instead of with the rising edge of the next clock T2.
0' (dotted line) to output as ''.

そして、この出力信号Q2は第3のDFFのクロックと
して入る。そして、この出力信号Q2の立ら」二がり0
′に同期化して非同期信号X2を出力信号Y2として出
力する@′。このため、もしクロックT1の立ち上がり
とストローブ信号Sの変化時期が一致したとしても、非
同期信号X2には正確に同期化信号Y2としてrlo 
100.を出力できる。
This output signal Q2 is input as a clock to the third DFF. Then, when this output signal Q2 rises, it becomes 0.
' and outputs the asynchronous signal X2 as the output signal Y2. Therefore, even if the rising edge of the clock T1 coincides with the change timing of the strobe signal S, the asynchronous signal
100. can be output.

〔発明が解決しようとする課B] 第11図は非同期信号が複数ビットの時のタイムチャー
トである。この場合、クロックTI、クロックT2が非
同期信号X2当たり3サイクルである場合である。まず
、第1のDFF91−1に入るストローブ信号Sをクロ
ックT1に同期化させて、出力信号Q1として出力する
。即ち、クロックT1の立ち上がり■′により出力信号
Q、として出る0′。この時、ストローブ信号の変化時
期と、クロックT、の立ち上がりとが一致しているため
、出力信号Q、@’は振れてしまい°1”か又は″“0
“に落ち着いてしまう。
[Problem B to be Solved by the Invention] FIG. 11 is a time chart when the asynchronous signal has multiple bits. In this case, the clock TI and the clock T2 have three cycles per asynchronous signal X2. First, the strobe signal S entering the first DFF 91-1 is synchronized with the clock T1 and output as the output signal Q1. That is, 0' is output as the output signal Q at the rising edge of the clock T1. At this time, since the change timing of the strobe signal and the rising edge of the clock T coincide, the output signal Q, @' swings and becomes either °1" or "0".
``I've settled into it.

ここで、“l′”に落ち着いた場合(実線)には、次の
り07りT2の立ち上がり■′に同期して出力信号Q2
 “1゛として出力する@′(実線)。
Here, when it settles to "l'" (solid line), the output signal Q2 is synchronized with the rising edge of T2 on the next
Output as “1” @′ (solid line).

そして、この出力信号Q2は第3のDFFのクロックと
して入る。そして、この出力信号Q2の立ち上がり■′
に同期化して非同期信号Xz”10100’“を出力信
号Y2として出力する■′一方、°“0゛に落ち着いた
場合(点線)には、次のクロックT2の立ち上がり■′
ではなく、その次のクロックT2の立ち上がり■′に同
期して出力信号Q2 °“1”として出力する[相]′
 (点線)。
This output signal Q2 is input as a clock to the third DFF. Then, the rise of this output signal Q2 ■'
It synchronizes with and outputs the asynchronous signal
Instead, the output signal Q2 ° is output as “1” in synchronization with the rising edge of the next clock T2 [phase]’
(dotted line).

そして、この出力信号Q2は第3のDFFのクロックと
して入る。そして、この出力信号Q2の立ち上がり[相
]′に同期化して非同期信号X2 “10011°゛を
出力信号Y2として出力する[相]′。しかし、出力Q
2が確定した[相]′の時点では、非同期信号X2は既
に次のデータ“10011”°に変化しているため、ス
トローブ信号Sの[相]′で有効とした非同期信号X、
”10100″を出力することはできない。
This output signal Q2 is input as a clock to the third DFF. Then, it synchronizes with the rising edge [phase]' of this output signal Q2 and outputs the asynchronous signal
At the time of [phase]′ when 2 is determined, the asynchronous signal X2 has already changed to the next data “10011”°, so the asynchronous signal
"10100" cannot be output.

つまり、ストローブ信号Sを受信する同期化回路のスト
ローブ同期化クロックTI、クロックT2のサイクルタ
イムの長さが、有効な非同期信号x2をクロックに同期
させて出力できるかどうか左右することになる。このた
め、非同期信号X2の1データ当たりに対するクロック
T5.クロックT2のサイクルタイムを考慮する必要が
ある。
In other words, the length of the cycle time of the strobe synchronization clock TI and clock T2 of the synchronization circuit that receives the strobe signal S determines whether the effective asynchronous signal x2 can be outputted in synchronization with the clock. Therefore, the clock T5 . It is necessary to consider the cycle time of clock T2.

このように、まず複数ビットの非同期信号X2を同期化
する同期化回路において、各ビットをうまく同期化させ
るためのストローブ信号Sが必要となるという問題があ
った。また更に、非同期信号X2の出力源から受信同期
化回路に出力する場合は、複数の非同期信号X2とスト
ローブ信号Sの間隔を合わせて出す必要がある。そして
、クロックTI、クロックT2のパルスの周期は、常に
非同期信号x2とストローブ信号Sを考慮にいれたパル
ス周期としなければならないという問題があった。
As described above, there is a problem in that a synchronization circuit that synchronizes a plurality of bits of asynchronous signal X2 requires a strobe signal S to properly synchronize each bit. Furthermore, when outputting the asynchronous signal X2 from the output source to the reception synchronization circuit, it is necessary to match the intervals between the plurality of asynchronous signals X2 and the strobe signal S. There is a problem in that the pulse periods of the clock TI and the clock T2 must always take the asynchronous signal x2 and the strobe signal S into account.

本発明は非同期信号をクロックに同期させて確実に出力
し、更にはクロックパルスの設定に関しての手間のかか
らない同期化回路を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a synchronization circuit that reliably outputs an asynchronous signal in synchronization with a clock, and that does not require much effort in setting clock pulses.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

第1図は本発明の説明原理図である。図中、11は第1
の同期化回路であり、複数ビットの非同期信号Xを入力
とし、各ビットごとに第1のDFFによりラッチし、そ
の出力を第2のDFFでサンプルする同期化回路である
FIG. 1 is an explanatory diagram of the principle of the present invention. In the figure, 11 is the first
This is a synchronization circuit that receives a multi-bit asynchronous signal X as input, latches each bit with a first DFF, and samples its output with a second DFF.

12は第2の同期化回路であり、複数ビットの非同期信
号Xを入力とし、先竿1の同期化回路11の第1のDF
Fのラッチより一定期間後に各信号線をラッチする第3
のDFFと、その出力を第4のDFFによりラッチする
同期化回路からなる。
12 is a second synchronization circuit, which inputs a multi-bit asynchronous signal
The third latches each signal line after a certain period of time from the latching of F.
It consists of a DFF and a synchronization circuit whose output is latched by a fourth DFF.

13は一致検出回路であり、第1の同期化回路の出力と
第2の同期回路の出力が等しいことを各ビットごとに検
出するものである。一致検出回路13は第1の同期化回
路11と第2の同期化回路11の各ビットごとに比較を
するものである。
A coincidence detection circuit 13 detects for each bit whether the output of the first synchronization circuit and the output of the second synchronization circuit are equal. The coincidence detection circuit 13 compares each bit of the first synchronization circuit 11 and the second synchronization circuit 11.

14は第3の同期化回路であり、前記一致検出回路13
により、第1の同期化回路と第2の同期化回路のすべて
のビットが等しい時のみ、第1の同期化回路の出力又は
第2の同期化回路の出力をラッチするもので第5のDF
Fを備えている。
14 is a third synchronization circuit, and the coincidence detection circuit 13
The fifth DF latches the output of the first synchronization circuit or the output of the second synchronization circuit only when all bits of the first synchronization circuit and the second synchronization circuit are equal.
It is equipped with F.

〔作 用〕[For production]

本発明では、非同期信号Xを第1の同期化回路11のク
ロックで同期化し、更に第1の同期化回路11と取り込
みタイミングの異なるクロックにより第2の同期化回路
12をもって同期化している。この第1と第2の同期化
回路からの出力信号は、一致検出回路13に入り複数ビ
ットの各ビットが正確に取り込まれているかを調べてい
る。そして、第1と第2の同期化回路の出力信号が一致
した場合には、第3の同期化回路14により同期信号Y
を出力するようにしている。
In the present invention, the asynchronous signal X is synchronized with the clock of the first synchronization circuit 11, and further synchronized with the second synchronization circuit 12 using a clock having a different acquisition timing from that of the first synchronization circuit 11. The output signals from the first and second synchronization circuits enter a coincidence detection circuit 13 to check whether each of the plurality of bits has been correctly captured. When the output signals of the first and second synchronization circuits match, the third synchronization circuit 14 outputs the synchronization signal Y.
I am trying to output .

従って、非同期信号Xの各ビットの変化時期が微妙に相
違していても、第1の同期化回路と第2の同期化回路は
非同期信号Xを取り込むクロックのタイミングが異なる
ため、どちらか一方では正確に非同期信号Xを同期化す
ることができる。
Therefore, even if the timing of change of each bit of the asynchronous signal X is slightly different, the timing of the clock that takes in the asynchronous signal The asynchronous signal X can be accurately synchronized.

〔実 施 例〕〔Example〕

第2図は、本発明の一実施例を示す。図中、11は第1
の同期化回路であり、32ビツトの非同期信号Xを人力
としクロックパルスT0に同期させて出力信号Q1を出
力する第1のDFF21−1と、先出力信号Q、を入力
としクロックパルスTzに同期させて出力信号Q2を出
力する第2のDFF2i2からなる。
FIG. 2 shows an embodiment of the invention. In the figure, 11 is the first
This is a synchronization circuit that uses a 32-bit asynchronous signal The second DFF 2i2 outputs an output signal Q2.

l2は第2の同期化回路であり、32ビツトの非同期信
号Xを人力としクロックパルスT1に同期させて出力信
号Q、を出力する第3の0FF21−3と、先出力信号
Q、を入力としクロックパルスT2に同期させて出力信
号Q4を出力する第4のDFF21−4からなる。
12 is a second synchronization circuit, which inputs the third 0FF21-3 which uses the 32-bit asynchronous signal X and outputs the output signal Q in synchronization with the clock pulse T1, and the previous output signal Q. It consists of a fourth DFF 21-4 that outputs an output signal Q4 in synchronization with the clock pulse T2.

13は一致検出回路であり、コンパレータ22とコンパ
レータ22の出力信号C3とクロックT、とのアンドを
取るアンドゲート23からなる。
A coincidence detection circuit 13 includes a comparator 22 and an AND gate 23 that performs an AND operation between the output signal C3 of the comparator 22 and the clock T.

第3図はこの一致検出回路13の一実施例構成図であり
、EXNOR31−1ないし31−32とAND32か
らなる。出力信号Q2の各ビットに対応する出力信号Q
4のビットは、EXNOR31−1ないし3m−32の
人力となっている。このため、各対応するビットが一致
した時のみEXNor?は論理rlJを出力する。従っ
て、32ビツトすべて一致した時のみ、コンパレータ1
3からは論理flJが出力信号C1として出力される。
FIG. 3 is a block diagram of one embodiment of this coincidence detection circuit 13, which is composed of EXNORs 31-1 to 31-32 and AND32. Output signal Q corresponding to each bit of output signal Q2
Bit 4 is the human power of EXNOR31-1 to 3m-32. Therefore, EXNor? only when each corresponding bit matches. outputs the logic rlJ. Therefore, only when all 32 bits match, comparator 1
3, the logic flJ is output as the output signal C1.

14は第3の同期化回路であり、第5のDFF21−5
からなる。この第5のDFF21−5は第1の同期化回
路11の出力信号Q、の入力を、コンパレータ22の出
力信号C9とクロックT。
14 is a third synchronization circuit, and a fifth DFF 21-5
Consisting of This fifth DFF 21-5 receives the output signal Q of the first synchronization circuit 11, and the output signal C9 of the comparator 22 and the clock T.

のアンド23をとったクロックパルスに同期化させてい
る。
It is synchronized with the clock pulse obtained by AND23.

第4図はクロックのタイミング図である。図中、クロッ
クT0ないしT3は、それぞれ時間T0ないしT、にお
ける立ち上がりによりデータをサンプリングするもので
ある。
FIG. 4 is a timing diagram of the clock. In the figure, clocks T0 to T3 sample data at rising edges at times T0 to T, respectively.

第5図は本発明の実施例のタイムチャートであり、非同
期信号のデータの変わり目がクロックパルスの立ち上が
りに一致していない時の例である。
FIG. 5 is a time chart of an embodiment of the present invention, and is an example when the data change of the asynchronous signal does not coincide with the rising edge of the clock pulse.

図中、上から順番に非同期信号X、第1のDFF21−
■の出力信号Q1、第2のDFF21−2の出力信号Q
!、第3のDFF21−3の出力信号Q3、第4のDF
F214の出力信号Q4、コンパレータ22の出力信号
C1、第5のDFF21−5の書き込みクロック信号、
第5のDFF25−1の出力信号Yである。
In the figure, from the top, the asynchronous signal X, the first DFF21-
Output signal Q1 of (2), output signal Q of second DFF21-2
! , the output signal Q3 of the third DFF21-3, and the fourth DF
F214 output signal Q4, comparator 22 output signal C1, fifth DFF21-5 write clock signal,
This is the output signal Y of the fifth DFF 25-1.

以下、第2図を参照にしながら説明をしていく。The explanation will be given below with reference to FIG.

まず、32ビツトの人力非同期信号Xが第1の同期化回
路11に入る場合を考える。入力非同期信号Xは第1の
同期化回路の第1のDFF2m−1のクロックT。の立
ち上がりに同期して、出力信号Q1が出力される(1)
。この場合は、データの切り換わりタイミングと、クロ
ックT0の取り込みタイミングは一致してはいないので
、出力信号Qは確定する。この出力信号Q、は第2のD
FF21−2に取り込まれクロックT2に同期して出力
信号Q2として出力される(2)。この出力信号Q2は
、確定している出力信号Q1を取り込んでいるため確定
している。次に人力非同期信号Xが第2の同期化回路1
2に入る場合を考える。入力非同期信号Xは第2の同期
化回路の第3のDFF21−3のクロックT、の立ち上
がりに同期して、出力信号Q3が出力される(3)。こ
の場合も、データの切り換わりタイミングと、クロック
T、の取り込みタイミングは一致してはいないので、出
力信号Q3は確定する。このため、上記と同様に出力信
号Q4も確定する(4)。
First, consider the case where a 32-bit human-powered asynchronous signal X enters the first synchronization circuit 11. The input asynchronous signal X is the clock T of the first DFF2m-1 of the first synchronization circuit. Output signal Q1 is output in synchronization with the rising edge of (1)
. In this case, the data switching timing and the clock T0 capture timing do not match, so the output signal Q is determined. This output signal Q, is the second D
It is taken into the FF 21-2 and outputted as an output signal Q2 in synchronization with the clock T2 (2). This output signal Q2 is fixed because it incorporates the fixed output signal Q1. Next, the human-powered asynchronous signal X is sent to the second synchronization circuit 1.
Let's consider the case where it falls into 2. The input asynchronous signal X is outputted as an output signal Q3 in synchronization with the rising edge of the clock T of the third DFF 21-3 of the second synchronization circuit (3). In this case as well, the data switching timing and the clock T capture timing do not match, so the output signal Q3 is determined. Therefore, the output signal Q4 is also determined as described above (4).

そして、第1の同期化回路11の出力信号Q2と第2の
同期化回路12の出力信号Q4は一致検出回路13に入
る。ところで、先出力信号Q1゜Q2はそれぞれ確定し
ているので、出力信号CIは一致しているという論理r
lJが入る(5)。このため、クロックT、の立ち上が
りに同期されて(6)、第5のDFF215への入力信
号Q2が同期信号Yとして出力される(7)。
Then, the output signal Q2 of the first synchronization circuit 11 and the output signal Q4 of the second synchronization circuit 12 enter the coincidence detection circuit 13. By the way, since the previous output signals Q1 and Q2 have been determined, the logic r that the output signals CI match is established.
lJ enters (5). Therefore, the input signal Q2 to the fifth DFF 215 is output as the synchronization signal Y (7) in synchronization with the rising edge of the clock T (6).

第6図は本発明の実施例のタイムチャートであり、非同
期信号のデータの変わり目がクロックパルスの立ち上が
りに一致している時の例である。
FIG. 6 is a time chart of the embodiment of the present invention, and is an example when the data change of the asynchronous signal coincides with the rising edge of the clock pulse.

まず、32ビツトの人力非同期信号Xが第1の同期化回
路11に入る場合を考える。入力非同期信号Xは、第1
の同期化回路の第1のDFF211のクロックT0の立
ち上がりに同期して、出力信号Q、が出力される(1)
′。この場合は、データの切り換わりタイミングと、ク
ロックT0の取り込みタイミングは一致しているため、
出力信号Q、は不定となり確定しない。即ち、“0゛°
と゛1パにふれた後、どちらか一方に安定する。従って
、32ビツト中、数ビットは偶然に一致する場合もでて
くる。この不確定信号Q2は第2のDFF21−2のク
ロックT、に同期させて、出力信号Q2として出力する
(2)′。この時は、出力は安定するが正確な値ではな
い。次に、32ビツトの入力非同期信号Xが第2の同期
化回路12に入る場合を考える0人力非同期信号Xは、
第2の同期化回路の第3のDFF21−3のクロックT
+の立ち上がりに同期して、出力信号Q、が出力される
(3)′。この場合は、データの切り換わりタイミング
と、クロックTIの取り込みタイミングは一致していな
いため、出力信号Q1は確定する。このため第4のDF
F21−4からは確定した出力信号Q4が出力される(
4)′  一致検出回路13に出力信号Q2とQ4が人
力される。この一致検出回路13では全てのビットが一
致しないため、どれかのEXNOR回路からは論理「0
1が出力される。どれか1つでも論理rQJがあれば、
アンド回路の出力信号CIは論理rQJとなる(5)′
このため、クロックT、とのアンドをとった第5のDF
F21−5は前の出力を保つ(6)′一方、第1の同期
化回路の第1のDFF211では次のクロックT、では
データ信号の立ち上がりタイミングとは一致しない。従
って、確定した値をクロックT1に同期して出力するこ
とができるので出力信号Q、は確定した信号となり(7
)′クロックT2に同期して出力される出力信号Q2は
確定する(8)′。また、第2の同期化回路でも同様に
確定した出力信号Q、、Q、を出力することになる(9
)’ 、 00)’。このため、一致検出回路13から
は、論理rlJの出力信号C3が出力されるので01)
’、クロックT3に同期化して02)M+I定した出力
信号がでることになる03)′ 〔発明の効果〕 以上説明した様に、本発明によれば非同期信号の有効を
あられすストローブ信号やこのストローブ同期化クロッ
クを用いない。このため、取り込む非同期信号に対する
ストローブ同期化クロックのサイクルタイムを考慮する
必要はない。更に、非同期信号の信号変化時期とクロッ
クの立ち上がりタイミングが一致していても確実に有効
な非同期信号を出力信号として出力することができる。
First, consider the case where a 32-bit human-powered asynchronous signal X enters the first synchronization circuit 11. The input asynchronous signal
An output signal Q is output in synchronization with the rising edge of the clock T0 of the first DFF 211 of the synchronization circuit (1).
'. In this case, since the data switching timing and the clock T0 capture timing match,
The output signal Q becomes undefined and undetermined. In other words, “0゛°
After touching ``1pa'', it stabilizes to one side. Therefore, some of the 32 bits may match by chance. This uncertain signal Q2 is synchronized with the clock T of the second DFF 21-2 and is output as an output signal Q2 (2)'. At this time, the output is stable but not accurate. Next, considering the case where the 32-bit input asynchronous signal X enters the second synchronization circuit 12, the zero human input asynchronous signal X is:
Clock T of the third DFF21-3 of the second synchronization circuit
An output signal Q is output in synchronization with the rising edge of + (3)'. In this case, the data switching timing and the clock TI capture timing do not match, so the output signal Q1 is determined. For this reason, the fourth DF
The determined output signal Q4 is output from F21-4 (
4)' Output signals Q2 and Q4 are input manually to the coincidence detection circuit 13. Since all the bits do not match in this match detection circuit 13, logic "0" is detected from any EXNOR circuit.
1 is output. If any one of them has logic rQJ,
The output signal CI of the AND circuit becomes logic rQJ (5)'
Therefore, the fifth DF which is ANDed with the clock T,
F21-5 maintains the previous output (6)' On the other hand, in the first DFF 211 of the first synchronization circuit, the next clock T does not match the rising timing of the data signal. Therefore, since the determined value can be output in synchronization with the clock T1, the output signal Q becomes a determined signal (7
)'The output signal Q2 outputted in synchronization with the clock T2 is determined (8)'. In addition, the second synchronization circuit also outputs the determined output signals Q, ,Q, (9
)', 00)'. Therefore, the coincidence detection circuit 13 outputs the output signal C3 of logic rlJ, so 01)
', an output signal that is 02) M+I constant is output in synchronization with the clock T303)' [Effect of the Invention] As explained above, according to the present invention, the strobe signal and the Do not use strobe synchronization clock. Therefore, there is no need to consider the cycle time of the strobe synchronization clock with respect to the asynchronous signal to be captured. Furthermore, even if the signal change timing of the asynchronous signal and the rising timing of the clock match, a valid asynchronous signal can be reliably output as an output signal.

従って、非同期信号をクロックに同期させて確実に出力
することができる。
Therefore, the asynchronous signal can be reliably output in synchronization with the clock.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の原理説明図、 第2図は本発明の一実施例を示すブロック図、第3図は
一致検出回路の一実施例構成図、第4図はクロックタイ
ミング図、 第5図は本発明の一実施例のタイムチャート図(非同期
信号の立ち上がりと不一致の時〉、第6図は本発明の一
実施例のタイムチャート図(非同期信号の立ち上がりと
一致の時)、第7図は1ビツトの時の同期化回路、 第8図はタイムチャート(1ビツト時)、第9図は複数
ビットの時の同期化回路、第1O図はタイムチャート(
複数ビット時)・・・・・・クロック5サイクルタイム 第11図はタイムチャート(複数ビット時)・・・・・
・クロック5サイクルタイム である。 図中、 ll:第1の同期化回路 12:第2の同期化回路 13ニ一致検出回路 14:第3の同期化回路 である。
Fig. 1 is a diagram explaining the principle of the present invention, Fig. 2 is a block diagram showing an embodiment of the invention, Fig. 3 is a configuration diagram of an embodiment of a coincidence detection circuit, Fig. 4 is a clock timing diagram, and Fig. 5 is a block diagram showing an embodiment of the invention. Figure 6 is a time chart diagram of an embodiment of the present invention (when the rise of the asynchronous signal does not match), Figure 6 is a time chart diagram of an embodiment of the present invention (when it coincides with the rise of the asynchronous signal), Figure 7 The figure shows the synchronization circuit for 1 bit, Figure 8 shows the time chart (for 1 bit), Figure 9 shows the synchronization circuit for multiple bits, and Figure 1O shows the time chart (
(when multiple bits)...Clock 5 cycle time Figure 11 is a time chart (when multiple bits)...
・It is clock 5 cycle time. In the figure, ll: first synchronization circuit 12: second synchronization circuit 13, coincidence detection circuit 14: third synchronization circuit.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1)非同期信号をクロックに同期して出力する同期化回
路において、 非同期信号の各ビットをラッチする第1の同期化回路(
11)と、 第1の同期化回路(11)が非同期信号をラッチする時
期より一定期間後に、非同期信号の各ビットをラッチす
る第2の同期化回路(12)と、第1の同期化回路(1
1)の出力と第2の同期化回路(12)の出力の対応す
る全てのビットが等しいことを検出する一致検出回路(
13)と、該一致検出回路(13)により一致を検出し
た時は、第1の同期化回路(11)又は第2の同期化回
路(12)の出力信号をラッチする第3の同期化回路(
14)を有することを特徴とする同期化回路。 2)該第1の同期化回路(11)は非同期信号の各ビッ
トを、第1のDFFによりラッチし、第1のDFF(1
1−1)のラッチより一定期間後に第1のDFFの出力
を各ビットごとにラッチする第2のDFF(11−2)
により構成され、該第2の同期化回路(12)は非同期
信号の各ビットを第1のDFFのラッチにより一定期間
後にラッチする第3のDFF(12−1)と、第3のD
FF(12−1)のラッチより一定期間後に第3のDF
F(12−1)の出力を各ビットごとにラッチする第4
のDFF(12−2)により構成されることを特徴とす
る同期化回路。
[Claims] 1) In a synchronization circuit that outputs an asynchronous signal in synchronization with a clock, a first synchronization circuit that latches each bit of the asynchronous signal (
11), a second synchronization circuit (12) that latches each bit of the asynchronous signal after a certain period of time from when the first synchronization circuit (11) latches the asynchronous signal, and a first synchronization circuit. (1
a coincidence detection circuit (1) that detects that all corresponding bits of the output of the second synchronization circuit (12) are equal;
13) and a third synchronization circuit that latches the output signal of the first synchronization circuit (11) or the second synchronization circuit (12) when a match is detected by the match detection circuit (13). (
14) A synchronization circuit comprising: 2) The first synchronization circuit (11) latches each bit of the asynchronous signal with the first DFF, and
A second DFF (11-2) that latches the output of the first DFF bit by bit after a certain period of time from the latch of 1-1).
The second synchronization circuit (12) includes a third DFF (12-1) that latches each bit of the asynchronous signal after a certain period of time by the latch of the first DFF, and a third DFF.
After a certain period of time from the latch of FF (12-1), the third DF
The fourth latches the output of F(12-1) for each bit.
A synchronization circuit comprising a DFF (12-2).
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