JPH04303219A - クロック切換回路 - Google Patents

クロック切換回路

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JPH04303219A
JPH04303219A JP3121967A JP12196791A JPH04303219A JP H04303219 A JPH04303219 A JP H04303219A JP 3121967 A JP3121967 A JP 3121967A JP 12196791 A JP12196791 A JP 12196791A JP H04303219 A JPH04303219 A JP H04303219A
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JP
Japan
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circuit
clock
output
flip
gate
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JP3121967A
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English (en)
Inventor
Hitoshi Ogasawara
仁 小笠原
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Victor Company of Japan Ltd
Original Assignee
Victor Company of Japan Ltd
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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking

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  • Electronic Switches (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はクロック切換回路に関す
るものである。
【0002】
【従来の技術】図5は従来のクロック切換回路の第1例
の構成図、図6は従来のクロック切換回路の第1例のタ
イミングチャート、図7は従来のクロック切換回路の第
2例の構成図、図8は従来のクロック切換回路の第2例
のタイミングチャート、図9は従来のクロック切換回路
の第3例の構成図である。
【0003】図5に示す従来のクロック切換回路は一種
のマルチプレクサであって、切換制御信号CNT のL
レベル状態と第1のクロック信号CLK1との論理積を
とる第1のゲートG1と、切換制御信号CNT のHレ
ベル状態と第2のクロック信号CLK2との論理積をと
る第2のゲートG2と、第1のゲートG1と第2のゲー
トG2との各論理積出力の論理和をとる第3のゲートG
3とによって構成される。
【0004】その動作は図6に示すように、切換制御信
号CNT(同図(C)に図示)がLレベル状態のときは
第1のクロック信号CLK1(同図(A)に図示)が選
択出力され、切換制御信号CNT がHレベル状態のと
きは第2のクロック信号CLK2(同図(B)に図示)
が選択出力される。CLK3は選択出力された第3のク
ロック信号を示す(同図(D)に図示)。
【0005】また、図7に示す従来のクロック切換回路
は、互いに独立して発生された第1,第2のクロック信
号CLK1,CLK2 を切換制御信号CNT によっ
て、任意に切換え選択するものであり、第1,第2のD
型フリップフロップ回路F1,F2 、第1,第2,第
3のゲートG1,G2,G3、インバータIV1 、遅
延回路DY1,DY2 によって構成される。
【0006】その動作は図8に示すように、切換制御信
号CNT(同図(C)に図示)がHレベル状態のときは
第2のフリップフロップ回路F2の保持出力Q2(同図
(E)に図示)がHレベル状態となることにより、第2
のクロック信号CLK2(同図(B)に図示)が選択出
力される。このとき、第1のフリップフロップ回路F1
の保持出力Q1(同図(D)に図示)は第2のクロック
信号CLK2の保持出力Q2によってLレベル状態とな
る。従って、第1のクロック信号CLK1の出力は禁止
される。また、切換制御信号CNT がLレベル状態の
ときは第1のフリップフロップ回路F1の保持出力Q1
がHレベル状態となることにより、第1のクロック信号
CLK1が選択出力される。このとき、第2のフリップ
フロップ回路F2の保持出力Q2は第1のフリップフロ
ップ回路クロックF1の保持出力Q1によってLレベル
状態となる。従って、第2のクロック信号CLK2の出
力は禁止される。
【0007】さらに、図9に示す従来のクロック切換回
路は、上記の図7に示した従来のクロック切換回路の構
成に第4,第5のゲートG4,G5 を付加し、第1,
第2のD型フリップフロップ回路F1,F2 の代りに
リセット端子のない2つのフリップフロップ回路を用い
たものである。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】上記した図5に示す従
来のクロック切換回路は、第1のクロック信号CLK1
と第2のクロック信号CLK2とを切換制御信号CNT
 により切換時、図6(D)に示す通り、選択後の第3
のクロック信号CLK3のパルス幅は第1のクロック信
号CLK1のパルス幅と第2のクロック信号CLK2の
パルス幅とを加えたものより短い不要なパルス幅PXが
生じてしまう。
【0009】このため、入力クロック信号よりも短い周
期のクロック信号が出力される状態が発生するから、第
3のクロック信号CLK3を回路のクロックとして用い
ることができないという課題があった。
【0010】また、このことを防止するために、上記し
た図7、図9に示すクロック切換回路があるが、いずれ
のものにもハザードを防止するためのディレイ素子を用
いた遅延回路DY1,DY2 が使用されているため、
これを論理IC化する場合に遅延回路DY1,DY2 
のディレイ量を一定の値に保持することが保証できず、
これらのクロック切換回路の論理IC化が困難であると
いう課題があった。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記した課題を解決する
ために、本発明は下記の構成になるクロック切換回路を
提供する。
【0012】第1,第2のクロック信号(CLK1,C
LK2) を切換制御信号(CNT) によって切換選
択するクロック切換回路であって、第1,第2の選択回
路(SEL1,SEL2)と、第1,第2,第3の保持
回路(FF1,FF2,FF3) と、第1,第2,第
3のゲート回路(G1,G2,G3)とから構成され、
上記第1の選択回路(SEL1)は上記切換制御信号(
CNT) と上記第2の保持回路(FF2) の出力信
号とを上記第3の保持回路(FF3) の出力信号によ
って選択し、上記第1の保持回路(FF1) は上記第
1の選択回路(SEL1)で選択された信号を上記第1
のクロック信号(CLK1)に同期して保持し、上記第
2の選択回路(SEL1)は上記切換制御信号(CNT
) を反転して得た反転切換制御信号と上記第1の保持
回路(FF1) の出力信号とを上記第3の保持回路(
FF3)の出力信号によって選択し、上記第2の保持回
路(FF2) は上記第2の選択回路(SEL2)で選
択された信号を上記第2のクロック信号(CLK2)に
同期して保持し、上記第1のゲート回路(G1)は上記
第1の保持回路(FF1) の出力信号に応じて上記第
1のクロック信号(CLK1) を出力し、上記第2の
ゲート回路(G2)は上記第2の保持回路(FF2) 
の出力信号に応じて上記第2のクロック信号(CLK2
)を伝達し、上記第3のゲート回路(G3)は上記第1
のゲート回路(G1)の出力信号と上記第2のゲート回
路(G2)の出力信号との論理和を出力し、上記第3の
保持回路(FF3) は上記第3のゲート回路(G3)
の出力信号に同期して上記切換制御信号(CNT) を
保持することを特徴とするクロック切換回路。
【0013】
【実施例】図1,図4は本発明になるクロック切換回路
の第1,第2実施例構成図、図2,図3は本発明実施例
の第1,第2の状態を示すタイミングチャートである。
【0014】FF1,FF2,FF3 は第1,第2,
第3のフリップフロップ回路(保持回路) G1,G2
,G3 は第1,第2,第3のゲート回路、INV は
インバータ回路、SEL1,SEL2 は第1,第2の
選択回路、CLK1,CLK2,CLK3は第1,第2
,第3のクロック信号、CNTは切換制御信号である。
【0015】図1に示すように、本発明の第1実施例は
第1,第2のクロック信号CLK1,CLK2 を切換
制御信号CNT によって切換選択するクロック切換回
路であり、第1,第2の選択回路SEL1, SEL2
と、第1,第2,第3のフリップフロップ回路FF1,
FF2,FF3 と、第1,第2,第3のゲート回路G
1,G2,G3と、インバータ回路INVから構成され
る。
【0016】第1,第2の選択回路SEL1, SEL
2は2つの論理積回路と論理和回路から構成され、第3
のフリップフロップ回路FF3 は3つのD型フリップ
フロップ回路を縦続接続したもの、第1,第2のゲート
G1,G2 は論理積ゲート、第3のゲートG3は論理
和ゲートから構成される。
【0017】第1の選択回路SEL1は切換制御信号C
NT と第2のフリップフロップ回路FF2 の出力信
号とを第3のフリップフロップ回路FF3 の出力信号
に応じて選択し、後述する図2に示すように、第1のク
ロック信号CLK1から第2のクロック信号CLK2に
切換えたとき(即ち、切換制御信号CNT がHレベル
状態からLレベル状態へ変化したとき)、この変化を検
出出力する。
【0018】第1のフリップフロップ回路FF1 は第
1の選択回路SEL1からの出力信号を第1のクロック
信号CLK1に同期して保持する。
【0019】第2の選択回路SEL1は切換制御信号C
NT をインバータ回路INV で反転して得た反転切
換制御信号と第1のフリップフロップ回路FF1 の出
力信号とを第3のフリップフロップ回路FF3 の出力
信号に応じて選択し、後述する図3に示すように、第2
のクロック信号CLK2から第1のクロック信号CLK
1に切換えたとき(即ち、切換制御信号CNT がLレ
ベル状態からHレベル状態へ変化したとき)、この変化
を検出出力する。
【0020】第2のフリップフロップ回路FF2 は第
2の選択回路SEL2からの出力信号を第2のクロック
信号CLK2に同期して保持する。
【0021】第1のゲート回路G1は第1のフリップフ
ロップ回路FF1の出力信号に応じて第1のクロック信
号CLK1を出力する。
【0022】第2のゲート回路G2は第2のフリップフ
ロップ回路FF2の出力信号に応じて第2のクロック信
号CLK2を伝達する。
【0023】第3のゲート回路G3は第1のゲート回路
G1の出力信号と第2のゲート回路G2の出力信号との
論理和を出力する。
【0024】第3のフリップフロップ回路FF3 は第
3のゲート回路G3の出力信号に同期して切換制御信号
CNT を保持する。
【0025】図2に示すタイミングチャートは、切換制
御信号CNT をHレベル状態からLレベル状態へ変化
させることによって、第1,第2のクロック信号CLK
1,CLK2 のうち、第1のクロック信号CLK1が
選択されている状態から第2のクロック信号CLK2が
選択される状態の切換え過程を示したものである。
【0026】同図(A)は切換制御信号CNT のレベ
ル変化状態を示し、以下同様に、同図(B)は第1のク
ロック信号CLK1、同図(C)は第2のクロック信号
CLK2、同図(D)は第1の選択回路SEL1の出力
、同図(E)は第2の選択回路SEL2の出力、同図(
F)は第1のフリップフロップ回路FF1 の出力、同
図(G)は第2のフリップフロップ回路FF2 の出力
、同図(H)は第1のゲート回路G1の出力、同図(I
)は第2のゲート回路G2の出力、同図(J)は第3の
ゲート回路G3の出力、同図(K)は第3のフリップフ
ロップ回路FF3 のレベル変化状態をそれぞれ示す。 ・切換制御信号CNT がHレベル状態のとき切換制御
信号CNT は第3のクロック信号CLK3(即ち第1
のクロック信号CLK1)に同期して、第3のフリップ
フロップ回路FF3 で所定時間保持(第3のフリップ
フロップ回路FF3 を構成する3つのフリップフロッ
プ回路を通過したことによって遅延)された後、第3の
フリップフロップ回路FF3 の出力として第1の選択
回路SEL1および第2の選択回路SEL2にそれぞれ
供給される。
【0027】切換制御信号CNT とHレベル状態であ
る第2のフリップフロップ回路FF2 の出力とが供給
される第1の選択回路SEL1は切換制御信号CNT 
をLレベル状態で出力する。
【0028】切換制御信号CNT をインバータ回路I
NV にて反転して得た反転切換制御信号とLレベル状
態である第1のフリップフロップ回路FF1 の出力と
が供給されている第2の選択回路SEL2は、第1のフ
リップフロップ回路FF1 のQ出力をHレベル状態で
出力する。 ・切換制御信号CNT がHレベル状態からLレベル状
態へ変化したとき そのD端子に第1の選択回路SEL1の出力が供給され
る第1のフリップフロップ回路FF1 は、第1のクロ
ック信号CLK1の立上がりに同期して第1の選択回路
SEL1の選択出力(Hレベル状態)を取り込みこれを
保持する。
【0029】この結果、第1のフリップフロップ回路F
F1 のQ出力が供給されていた第2の選択回路SEL
2は、第1のフリップフロップ回路FF1 のQ出力の
変化に同期してLレベル状態に変化する。
【0030】ここで、第1,第2のクロック信号CLK
1,CLK2 の流れに着目すると、第1のフリップフ
ロップ回路FF1 のQ出力がLレベル状態のとき、第
1のクロック信号CLK1は第1のゲート回路G1を介
して第3のゲート回路G3へ出力されていた。この後、
上記したように第1のフリップフロップ回路FF1 の
Q出力がLレベル状態からHレベル状態になると、第1
のクロック信号CLK1は第3のゲート回路G3から出
力されなくなる。
【0031】そして、今までLレベル状態であった第2
のゲート回路G2は位相反転された第2のクロック信号
CLK2を出力し、これにより、第1のクロック信号C
LK1に代わって第2のクロック信号CLK2が第3の
ゲート回路G3から出力される。
【0032】このクロック切換の際、第1のゲート回路
G1から出力される第1のクロック信号CLK1と第2
のゲート回路G2から出力される第2のクロック信号C
LK2とは、第3のゲート回路G3から同時に出力され
ることはないため、第3のゲート回路G3から第1,第
2のクロック信号CLK1,CLK2 以外の不要なパ
ルスの出力を防止できる(第1のクロック信号CLK1
の出力阻止期間と、第2のクロック信号CLK2の出力
阻止期間とがオーバーラップするため、第3の論理ゲー
トG3の出力はこの期間、Lレベル状態となる。
【0033】このクロック切換えが済んだ後、切換制御
信号CNT は第3のクロック信号CLK3(即ち第2
のクロック信号CLK2)に同期して、第3のフリップ
フロップ回路FF3で所定時間保持(第3のフリップフ
ロップ回路FF3 を構成する3つのフリップフロップ
回路を通過したことによって遅延)された後、第3のフ
リップフロップ回路FF3 の出力として第1の選択回
路SEL1および第2の選択回路SEL2にそれぞれ供
給される。この切換制御信号CNT は第1,第2のク
ロック信号CLK1,CLK2 に比べてはるかに長い
周期(変化間隔)の信号であるから、この様に切換えて
も回路動作に支障を与えない。
【0034】図3に示すタイミングチャートは、切換制
御信号CNT をLレベル状態からHレベル状態へ変化
させることによって、第1,第2のクロック信号CLK
1,CLK2 のうち第2のクロック信号CLK2が選
択されている状態から第1のクロック信号CLK1が選
択される状態の切換え過程を示したものである。
【0035】同図(A)は切換制御信号CNT のレベ
ル変化状態を示し、以下同様に、同図(B)は第1のク
ロック信号CLK1、同図(C)は第2のクロック信号
CLK2、同図(D)は第1の選択回路SEL1の出力
、同図(E)は第2の選択回路SEL2の出力、同図(
F)は第1のフリップフロップ回路FF1 の出力、同
図(G)は第2のフリップフロップ回路FF2 の出力
、同図(H)は第1のゲート回路G1の出力、同図(I
)は第2のゲート回路G2の出力、同図(J)は第3の
ゲート回路G3の出力、同図(K)は第3のフリップフ
ロップ回路FF3 のレベル変化状態をそれぞれ示す。 ・切換制御信号CNT がLレベル状態のとき切換制御
信号CNT は第3のクロック信号CLK3(即ち第2
のクロック信号CLK2)に同期して、第3のフリップ
フロップ回路FF3 で所定時間保持された後、第3の
フリップフロップ回路FF3 の出力として第1の選択
回路SEL1および第2の選択回路SEL2にそれぞれ
供給される。
【0036】第1の選択回路SEL1はLレベル状態で
ある第2のフリップフロップ回路FF2 のQ出力をH
レベル状態で出力し、また、第2の選択回路SEL2は
切換制御信号CNTを出力する。 ・切換制御信号CNT がLレベル状態からHレベル状
態へ変化したとき 第2のフリップフロップ回路FF2 は、第2のクロッ
ク信号CLK2の立上がりに同期して第2の選択回路S
EL2の選択出力(Hレベル状態)を取り込みこれを保
持する。
【0037】この結果、第2のフリップフロップ回路F
F2 のQが供給されていた第1の選択回路SEL1は
、第2のフリップフロップ回路FF2のQ出力の変化に
同期してLレベル状態に変化する。
【0038】ここで、第1,第2のクロック信号CLK
1,CLK2 の流れに着目すると、第2のフリップフ
ロップ回路FF2 のQ出力がLレベル状態のとき、第
2のクロック信号CLK2は第2のゲート回路G2を介
して第3のゲート回路G3へ出力されていた。この後、
上記したように第2のフリップフロップ回路FF2 の
Q出力がLレベル状態からHレベル状態になると、第2
のクロック信号CLK2は第3のゲート回路G3から出
力されなくなる。
【0039】そして、今までLレベル状態であった第1
のゲート回路G1は位相反転された第1のクロック信号
CLK2を出力し、これにより、第2のクロック信号C
LK2に代わって第1のクロック信号CLK1が第3の
ゲート回路G3から出力される。
【0040】このクロック切換の際、第2のゲート回路
G2から出力される第2のクロック信号CLK2と第1
のゲート回路G1から出力される第1のクロック信号C
LK1とは、第3のゲート回路G3から同時に出力され
ることはないため、第3のゲート回路G3から第1,第
2のクロック信号CLK1,CLK2 以外の不要なパ
ルスの出力を防止できる(第1のクロック信号CLK1
の出力阻止期間と、第2のクロック信号CLK2の出力
阻止期間とがオーバーラップするため、第3の論理ゲー
トG3の出力はこの期間、Lレベル状態となる。
【0041】このクロック切換えが済んだ後、切換制御
信号CNT は第3のクロック信号CLK3(即ち第1
のクロック信号CLK1)に同期して、第3のフリップ
フロップ回路FF3で所定時間保持(第3のフリップフ
ロップ回路FF3 を構成する3つのフリップフロップ
回路を通過したことによって遅延)された後、第3のフ
リップフロップ回路FF3 の出力として第1の選択回
路SEL1および第2の選択回路SEL2にそれぞれ供
給される。この切換制御信号CNT は第1,第2のク
ロック信号CLK1,CLK2 に比べてはるかに長い
周期(変化間隔)の信号であるから、この様に切換えて
も回路動作に支障を与えない。
【0042】上述した図2、図3の動作で示される通り
、第1,第2の論理ゲートG1, G2のクロック信号
のマスク動作はグリッジを発生しないため、前述した第
1,第2の論理ゲートG1, G2のクロック信号マス
ク期間のオーバーラップと併せて本発明回路の後段に接
続される回路にとって、本発明回路は安全なクロック周
期を与えるクロック切換回路となっている。
【0043】図4に示すように、本発明の第2実施例は
上記した第1実施例の構成を一部変更したものであり、
第1,第2のフリップフロップ回路FF1,FF2 は
2つのD型フリップフロップ回路からそれぞれ構成され
、第3のフリップフロップ回路FF3 は4つのD型フ
リップフロップ回路から構成されるものであり、上記し
た第1,第2のフリップフロップ回路FF1,FF2 
に対し、Dこの入力とクロック入力との同時変化時に出
力不定期間が長くなる、いわゆるメタステーブル状態の
発生を防止する対策として変更を加えたものである。こ
の変更に合わせて第3のフリップフロップ回路FF3 
の段数を増やしたものである。そして、この動作は、図
1に示す本発明の第1実施例のものと同様である。
【0044】以上の例に限らず、第1〜第3のフリップ
フロップ回路FF1 〜FF3 を構成するフリップフ
ロップ回路の段数を適宜可変できることはいうまでもな
い。
【0045】また、上記したものの回路構成中には、管
理すべきディレイ特性を有するディレイ素子を含まない
ため、論理IC化が容易である。
【0046】
【発明の効果】本発明になるクロック切換回路は、上記
した構成によって、第1,第2のクロック信号を切換制
御信号によって切換選択出力する際、第1,第2のクロ
ック信号以外の不要パルスの発生を防止できるから、例
えば、本発明になるクロック切換回路からのクロック信
号で作動する後段の回路にとりきわめて安全なクロック
周期を与えるクロック切換回路として提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明になるクロック切換回路の第1実施例構
成図である。
【図2】本発明実施例の第1の状態を示すタイミングチ
ャートである。
【図3】本発明実施例の第2の状態を示すタイミングチ
ャートである。
【図4】本発明になるクロック切換回路の第2実施例構
成図である。
【図5】従来のクロック切換回路の第1例の構成図であ
る。
【図6】従来のクロック切換回路の第1例のタイミング
チャートである。
【図7】従来のクロック切換回路の第2例の構成図であ
る。
【図8】従来のクロック切換回路の第2例のタイミング
チャートである。
【図9】従来のクロック切換回路の第3例の構成図であ
る。
【符号の説明】
CLK1,CLK2   第1,第2のクロック信号C
NT   切換制御信号

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】第1,第2のクロック信号を切換制御信号
    によって切換選択するクロック切換回路であって、第1
    ,第2の選択回路と、第1,第2,第3の保持回路と、
    第1,第2,第3のゲート回路とから構成され、上記第
    1の選択回路は上記切換制御信号と上記第2の保持回路
    の出力信号とを上記第3の保持回路の出力信号によって
    選択し、上記第1の保持回路は上記第1の選択回路で選
    択された信号を上記第1のクロック信号に同期して保持
    し、上記第2の選択回路は上記切換制御信号を反転して
    得た反転切換制御信号と上記第1の保持回路の出力信号
    とを上記第3の保持回路の出力信号によって選択し、 
     上記第2の保持回路は上記第2の選択回路で選択され
    た信号を上記第2のクロック信号に同期して保持し、上
    記第1のゲート回路は上記第1の保持回路の出力信号に
    応じて上記第1のクロック信号を出力し、上記第2のゲ
    ート回路は上記第2の保持回路の出力信号に応じて上記
    第2のクロック信号を伝達し、上記第3のゲート回路は
    上記第1のゲート回路の出力信号と上記第2のゲート回
    路の出力信号との論理和を出力し、上記第3の保持回路
    は上記第3のゲート回路の出力信号に同期して上記切換
    制御信号を保持することを特徴とするクロック切換回路
JP3121967A 1991-03-29 1991-03-29 クロック切換回路 Pending JPH04303219A (ja)

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US08/068,570 US5289050A (en) 1991-03-29 1993-05-28 Clock signal selection circuit

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