JPH05191224A - Synchronization circuit - Google Patents

Synchronization circuit

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Publication number
JPH05191224A
JPH05191224A JP4021770A JP2177092A JPH05191224A JP H05191224 A JPH05191224 A JP H05191224A JP 4021770 A JP4021770 A JP 4021770A JP 2177092 A JP2177092 A JP 2177092A JP H05191224 A JPH05191224 A JP H05191224A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
signal
flop
clock signal
input terminal
flip
Prior art date
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Pending
Application number
JP4021770A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Toshiaki Keikoin
利映 慶光院
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
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Publication of JPH05191224A publication Critical patent/JPH05191224A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To improve the high speed processing by making the operation of a high speed logic integrated circuit device including the synchronization circuit stable. CONSTITUTION:The synchronization circuit SYNC1 consists of a set/reset flip- flop SRF1 whose set input terminal S receives a substantial AND signal between an asynchronous input signal Sin and an inverse signal of a clock signal CK and whose reset input terminal R receives an inverse signal of the asynchronous input signal Sin and an inverse signal of the clock signal CK, and of an edge trigger flip-flop ETF1 whose data input terminal D receives an output signal n3 of the set/reset flip-flop SRF1 and operated synchronously with the leading edge of the clock signal CK.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、同期化回路に関する
もので、例えば、高速論理集積回路装置等に含まれる同
期化回路ならびにその動作の安定化及び高速化に利用し
て特に有効な技術に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a synchronizing circuit, for example, a synchronizing circuit included in a high-speed logic integrated circuit device and a technique particularly effective for stabilizing and speeding up its operation. It is a thing.

【0002】[0002]

【従来の技術】クロック信号に関係なく非同期に形成さ
れる非同期入力信号をクロック信号に同期させクロック
信号に従って同期動作する後段回路に伝達するための同
期化回路があり、このような同期化回路を搭載する高速
論理集積回路装置がある。
2. Description of the Related Art There is a synchronizing circuit for synchronizing an asynchronous input signal which is formed asynchronously regardless of a clock signal with a clock signal and transmitting it to a subsequent circuit which operates synchronously according to the clock signal. There is a high-speed logic integrated circuit device to be mounted.

【0003】同期化回路については、例えば、1979
年7月25日、株式会社ラジオ技術社発行の横井与次郎
著『ディジタルIC実用回路マニュアル』第114頁等
に記載されている。
Regarding the synchronizing circuit, for example, 1979.
It is described in "Digital IC Practical Circuit Manual", page 114, etc. by Yojiro Yokoi, published by Radio Technology Co., Ltd.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】高速論理集積回路装置
等の高速化が進む中、同期化回路はエッジトリガ型フリ
ップフロップを中心に構成され、例えば図4に示される
ように、非同期入力信号Sinをクロック信号CKの反
転信号に従って取り込むエッジトリガ型フリップフロッ
プETF2と、エッジトリガ型フリップフロップETF
2の出力信号n4をクロック信号CKの非反転信号に従
って取り込むもう一つのエッジトリガ型フリップフロッ
プETF3とを含む。非同期入力信号Sinは、図5に
例示されるように、クロック信号CKの立ち下がりエッ
ジに同期してエッジトリガ型フリップフロップETF2
に取り込まれてその出力信号n4となり、さらにクロッ
ク信号CKの立ち上がりエッジに同期してエッジトリガ
型フリップフロップETF3に取り込まれてその出力信
号すなわち同期出力信号Soutとなる。
As the speed of high-speed logic integrated circuit devices and the like increases, the synchronizing circuit is mainly composed of edge-triggered flip-flops. For example, as shown in FIG. 4, an asynchronous input signal Sin is used. Edge-triggered flip-flop ETF2 and edge-triggered flip-flop ETF that take in according to the inverted signal of clock signal CK.
It also includes another edge-triggered flip-flop ETF3 that receives the second output signal n4 according to the non-inverted signal of the clock signal CK. As illustrated in FIG. 5, the asynchronous input signal Sin is synchronized with the falling edge of the clock signal CK and is edge-triggered flip-flop ETF2.
To the output signal n4, and further to the edge trigger type flip-flop ETF3 in synchronization with the rising edge of the clock signal CK to become its output signal, that is, the synchronous output signal Sout.

【0005】ところが、高速論理集積回路装置等がさら
に高速化されクロック信号の周期が短縮されるにしたが
って、上記のような同期化回路には次のような問題点が
生じることが本願発明者等によって明らかとなった。す
なわち、例えば図5に細線で示されるように、非同期入
力信号Sinのレベルがほぼクロック信号CKの立ち下
がりと同時に変化される場合、エッジトリガ型フリップ
フロップETF2は、それがエッジトリガ型フリップフ
ロップであるが故にいわゆるメタステーブル状態とな
り、その出力信号n4のレベルは数十ナノ秒(10
-9秒)の期間Tmにわたって不安定なものとなる。この
ため、システム設計に際しては、メタステーブル状態の
発生確率自体は極めて低いにもかかわらず、メタステー
ブル状態が落ち着くまでの時間を考慮してタイミング設
計を行わなくてはならず、これによって高速論理集積回
路装置等の高速化が制限される結果となる。
However, as the high-speed logic integrated circuit device and the like are further speeded up and the cycle of the clock signal is shortened, the following problems arise in the above-mentioned synchronizing circuit. Became clear by. That is, for example, as indicated by the thin line in FIG. 5, when the level of the asynchronous input signal Sin changes almost at the same time as the falling edge of the clock signal CK, the edge trigger flip-flop ETF2 is an edge trigger flip flop. Because of this, a so-called metastable state is produced, and the level of the output signal n4 is several tens of nanoseconds (10
It becomes unstable over a period Tm of -9 seconds). For this reason, when designing a system, the timing of metastable state must be set in consideration of the time until the metastable state settles, even though the probability of occurrence of the metastable state itself is extremely low. As a result, the speedup of the circuit device or the like is limited.

【0006】この発明の目的は、その出力信号が不安定
状態となる期間を短縮し、動作の安定化及び高速化を図
った同期化回路を提供することにある。この発明の他の
目的は、同期化回路を含む高速論理集積回路装置等の動
作を安定化し、その高速化を推進することにある。
An object of the present invention is to provide a synchronizing circuit which shortens the period during which its output signal is in an unstable state and stabilizes and speeds up the operation. Another object of the present invention is to stabilize the operation of a high-speed logic integrated circuit device or the like including a synchronization circuit and promote its speeding up.

【0007】この発明の前記ならびにその他の目的と新
規な特徴は、この明細書の記述及び添付図面から明らか
になるであろう。
The above and other objects and novel features of the present invention will be apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次
の通りである。すなわち、高速論理集積回路装置等に含
まれる同期化回路を、そのセット入力端子に非同期入力
信号の非反転信号と反転クロック信号との実質的な論理
積信号を受けそのリセット入力端子に非同期入力信号の
反転信号と反転クロック信号との実質的な論理積信号を
受けるセットリセット型フリップフロップと、そのデー
タ入力端子に上記セットリセット型フリップフロップの
出力信号あるいは非同期入力信号と上記セットリセット
型フリップフロップの出力信号との実質的な論理積信号
を受けかつクロック信号の立ち上がりエッジに同期して
動作するエッジトリガ型フリップフロップとにより構成
する。
The outline of a typical invention among the inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows. That is, a synchronization circuit included in a high-speed logic integrated circuit device or the like has a set input terminal that receives a substantially logical product signal of a non-inverted signal of an asynchronous input signal and an inverted clock signal, and an asynchronous input signal at its reset input terminal. Of the set-reset flip-flop, and the data input terminal of the set-reset flip-flop whose output signal or asynchronous input signal and the set-reset flip-flop of the set-reset flip-flop An edge-trigger flip-flop that receives a logical AND signal with the output signal and that operates in synchronization with the rising edge of the clock signal.

【0009】[0009]

【作用】上記手段によれば、同期化回路の前段フリップ
フロップをメタステーブル状態を生じないセットリセッ
ト型フリップフロップとすることができるため、同期化
回路の出力信号の不安定状態を短縮し、同期化回路の動
作の安定化及び高速化を図ることができる。その結果、
同期化回路を含む高速論理集積回路装置等の動作を安定
化し、その高速化を推進することができる。
According to the above means, since the front-stage flip-flop of the synchronizing circuit can be a set-reset type flip-flop which does not generate the metastable state, the unstable state of the output signal of the synchronizing circuit can be shortened and the synchronizing signal can be reduced. It is possible to stabilize and speed up the operation of the activation circuit. as a result,
It is possible to stabilize the operation of a high-speed logic integrated circuit device or the like including a synchronization circuit and promote its speeding up.

【0010】[0010]

【実施例】図1には、この発明が適用された同期化回路
の第1の実施例の回路図が示されている。また、図2に
は、図1の同期化回路の一実施例の信号波形図が示され
ている。これらの図をもとに、この実施例の同期化回路
SYNC1の構成と動作の概要ならびにその特徴につい
て説明する。なお、この実施例の同期化回路SYNC1
は、高速論理集積回路装置に含まれる。図1の回路素子
は、特に制限されないが、高速論理集積回路装置の図示
されない他の回路素子とともに、単結晶シリコンのよう
な1個の半導体基板上に形成される。
1 is a circuit diagram of a first embodiment of a synchronizing circuit to which the present invention is applied. Further, FIG. 2 shows a signal waveform diagram of an embodiment of the synchronizing circuit of FIG. Based on these figures, the outline and characteristics of the configuration and operation of the synchronization circuit SYNC1 of this embodiment will be described. The synchronization circuit SYNC1 of this embodiment is
Is included in a high speed logic integrated circuit device. Although not particularly limited, the circuit element of FIG. 1 is formed on one semiconductor substrate such as single crystal silicon together with other circuit elements (not shown) of the high speed logic integrated circuit device.

【0011】図1において、同期化回路SYNC1は、
特に制限されないが、そのセット入力端子Sにナンドゲ
ートNA1の出力信号n1を受け、そのリセット入力端
子RにナンドゲートNA2の出力信号n2を受けるセッ
トリセット型フリップフロップSRF1を含む。ナンド
ゲートNA1の一方の入力端子には、高速論理集積回路
装置の図示されない前段回路から非同期入力信号Sin
が供給され、ナンドゲートNA2の一方の入力端子に
は、そのインバータN1による反転信号が供給される。
これらのナンドゲートNA1及びNA2の他方の入力端
子には、クロック信号CK(第2のクロック信号)のイ
ンバータN2による反転信号(第1のクロック信号)が
共通に供給される。
In FIG. 1, the synchronizing circuit SYNC1 is
The set reset flip-flop SRF1 receives the output signal n1 of the NAND gate NA1 at its set input terminal S and the output signal n2 of the NAND gate NA2 at its reset input terminal R, though not particularly limited thereto. An asynchronous input signal Sin from a pre-stage circuit (not shown) of the high-speed logic integrated circuit device is applied to one input terminal of the NAND gate NA1.
Is supplied to one input terminal of the NAND gate NA2, and an inverted signal from the inverter N1 is supplied to the input terminal.
An inverted signal (first clock signal) of the clock signal CK (second clock signal) by the inverter N2 is commonly supplied to the other input terminals of the NAND gates NA1 and NA2.

【0012】ここで、クロック信号CKは、図2に示さ
れるように、所定の周期で繰り返しハイレベル又はロウ
レベルとされるデューティ約50%のパルス信号とさ
れ、非同期入力信号Sinは、クロック信号CKとは関
係なく非同期にハイレベル又はロウレベルとされる。一
方、セットリセット型フリップフロップSRF1は、そ
のセット入力端子Sに供給される入力信号n1がロウレ
ベルとされることで、言い換えるならば非同期入力信号
Sinとクロック信号CKの反転信号との実質的な論理
積信号がハイレベルとされることでセット状態とされ、
そのリセット入力端子Rに供給される入力信号n2がロ
ウレベルとされることで、言い換えるならば非同期入力
信号Sinの反転信号とクロック信号CKの反転信号と
の実質的な論理積信号がハイレベルとされることでリセ
ット状態とされる。セットリセット型フリップフロップ
SRF1の出力信号n3は、そのセット状態においてハ
イレベルとされ、そのリセット状態においてロウレベル
とされる。
Here, as shown in FIG. 2, the clock signal CK is a pulse signal having a duty of about 50% which is repeatedly set to a high level or a low level in a predetermined cycle, and the asynchronous input signal Sin is a clock signal CK. Irrespective of that, it is set to a high level or a low level asynchronously. On the other hand, in the set-reset flip-flop SRF1, the input signal n1 supplied to the set input terminal S is set to the low level, in other words, the substantial logic of the asynchronous input signal Sin and the inverted signal of the clock signal CK. When the product signal is high level, it is in the set state,
By setting the input signal n2 supplied to the reset input terminal R to the low level, in other words, the substantial logical product signal of the inverted signal of the asynchronous input signal Sin and the inverted signal of the clock signal CK is set to the high level. By doing so, it is reset. The output signal n3 of the set-reset flip-flop SRF1 is set to the high level in the set state and set to the low level in the reset state.

【0013】同期化回路SYNC1は、さらに、そのデ
ータ入力端子Dに上記セットリセット型フリップフロッ
プSRF1の出力信号n3を受けるエッジトリガ型フリ
ップフロップETF1を含む。このエッジトリガ型フリ
ップフロップETF1のクロック入力端子CKには上記
クロック信号CKが供給され、その出力信号は、同期化
回路SYNC1の出力信号すなわち同期出力信号Sou
tとして、高速論理集積回路装置の図示されない後段回
路に供給される。なお、エッジトリガ型フリップフロッ
プETF1は、特に制限されないが、クロック信号CK
の立ち上がりエッジに同期して動作し、その出力信号
は、データ入力端子Dに供給される入力信号n3のクロ
ック信号CKの立ち上がりエッジにおける論理レベルに
従って選択的にハイレベル又はロウレベルとされる。
The synchronizing circuit SYNC1 further includes an edge trigger type flip-flop ETF1 which receives the output signal n3 of the set / reset type flip-flop SRF1 at its data input terminal D. The clock signal CK is supplied to the clock input terminal CK of the edge trigger type flip-flop ETF1, and its output signal is the output signal of the synchronization circuit SYNC1, that is, the synchronization output signal Sou.
As t, it is supplied to a post-stage circuit (not shown) of the high-speed logic integrated circuit device. The edge trigger flip-flop ETF1 is not particularly limited, but the clock signal CK
Of the input signal n3 supplied to the data input terminal D is selectively set to a high level or a low level according to the logic level at the rising edge of the clock signal CK.

【0014】これらのことから、非同期入力信号Sin
がロウレベルとされるとき、同期化回路SYNC1で
は、図2に示されるように、ナンドゲートNA1の出力
信号n1がハイレベルに固定され、ナンドゲートNA2
の出力信号n2がクロック信号CKがロウレベルである
ことを条件に選択的にロウレベルとされる。このため、
ナンドゲートNA2の出力信号n2の最初のロウレベル
変化を受けてセットリセット型フリップフロップSRF
1がリセット状態とされ、その出力信号n3がクロック
信号CKの立ち下がりエッジに同期してロウレベルとさ
れる。出力信号n3のロウレベルは、クロック信号CK
の最初の立ち上がりエッジにおいてエッジトリガ型フリ
ップフロップETF1に取り込まれ、これによってその
出力信号すなわち同期出力信号Soutがロウレベルと
される。
From these facts, the asynchronous input signal Sin
Is set to the low level, in the synchronizing circuit SYNC1, the output signal n1 of the NAND gate NA1 is fixed to the high level as shown in FIG.
Output signal n2 is selectively set to low level on condition that the clock signal CK is low level. For this reason,
In response to the first low level change of the output signal n2 of the NAND gate NA2, the set / reset type flip-flop SRF
1 is reset, and its output signal n3 is set to low level in synchronization with the falling edge of the clock signal CK. The low level of the output signal n3 is the clock signal CK.
Is taken into the edge-triggered flip-flop ETF1 at the first rising edge, and the output signal thereof, that is, the synchronous output signal Sout is brought to a low level.

【0015】次に、非同期入力信号Sinがハイレベル
とされると、ナンドゲートNA2の出力信号n2はハイ
レベルに固定され、代わってナンドゲートNA1の出力
信号n1がクロック信号CKがロウレベルであることを
条件に選択的にロウレベルとされる。このため、ナンド
ゲートNA1の最初のロウレベル変化を受けてセットリ
セット型フリップフロップSRF1がセット状態とさ
れ、その出力信号n3がクロック信号CKの立ち下がり
エッジに同期してハイレベルとされる。出力信号n3の
ハイレベルは、クロック信号CKの最初の立ち上がりエ
ッジにおいてエッジトリガ型フリップフロップETF1
に取り込まれ、これによってその出力信号すなわち同期
出力信号Soutがハイレベルとされる。
Next, when the asynchronous input signal Sin is set to the high level, the output signal n2 of the NAND gate NA2 is fixed to the high level, and instead, the output signal n1 of the NAND gate NA1 is set to the low level as the clock signal CK. Is selectively set to low level. Therefore, the set / reset flip-flop SRF1 is set in response to the first change of the low level of the NAND gate NA1, and its output signal n3 is set to the high level in synchronization with the falling edge of the clock signal CK. The high level of the output signal n3 indicates that the edge trigger type flip-flop ETF1 is present at the first rising edge of the clock signal CK.
The output signal, that is, the synchronous output signal Sout is brought to a high level.

【0016】つまり、この実施例の同期化回路SYNC
1では、そのセット入力端子S及びリセット入力端子R
に供給されるナンドゲートNA1の出力信号n1ならび
にナンドゲートNA2の出力信号n2が非同期入力信号
Sinの論理レベルに応じて相補的に形成される。した
がって、セットリセット型フリップフロップSRF1
は、メタステーブル状態を生じることなくその状態が遷
移されるものとなり、非同期入力信号Sinをクロック
信号CKのロウレベルに同期化してエッジトリガ型フリ
ップフロップETF1に伝達する。しかるに、同期化回
路SYNC1の動作が安定化されるとともに、メタステ
ーブル状態の期間が実質的に短縮されることでクロック
信号CKの周期を相応して縮小し、同期化回路SYNC
1の高速化を図ることができる。その結果、同期化回路
SYNC1を含む高速論理集積回路装置の動作を安定化
し、その高速化を推進できるものである。
That is, the synchronizing circuit SYNC of this embodiment.
In 1, the set input terminal S and the reset input terminal R are
The output signal n1 of the NAND gate NA1 and the output signal n2 of the NAND gate NA2, which are supplied to, are complementarily formed according to the logic level of the asynchronous input signal Sin. Therefore, the set-reset flip-flop SRF1
Changes its state without generating a metastable state, and synchronizes the asynchronous input signal Sin with the low level of the clock signal CK and transmits it to the edge trigger type flip-flop ETF1. However, the operation of the synchronizing circuit SYNC1 is stabilized, and the period of the metastable state is substantially shortened, so that the period of the clock signal CK is correspondingly shortened.
It is possible to increase the speed by 1. As a result, the operation of the high-speed logic integrated circuit device including the synchronization circuit SYNC1 can be stabilized and its speed can be promoted.

【0017】図3には、この発明が適用された同期化回
路の第2の実施例の回路図が示されている。なお、この
実施例の同期化回路SYNC2は、前記図1の同期化回
路SYNC1を基本的に踏襲するものであるため、これ
と異なる部分についてのみ説明を追加する。
FIG. 3 is a circuit diagram of a second embodiment of the synchronizing circuit to which the present invention is applied. Since the synchronizing circuit SYNC2 of this embodiment basically follows the synchronizing circuit SYNC1 of FIG. 1, only the parts different from this will be described.

【0018】図3において、同期化回路SYNC2は、
その一方の入力端子にセットリセット型フリップフロッ
プSRF1の出力信号n3を受けるナンドゲートNA3
を含む。このナンドゲートNA3の他方の入力端子には
非同期入力信号Sinが供給され、その出力信号は、イ
ンバータN3を介してエッジトリガ型フリップフロップ
ETF1のデータ入力端子Dに供給される。
In FIG. 3, the synchronizing circuit SYNC2 is
A NAND gate NA3 that receives the output signal n3 of the set-reset flip-flop SRF1 at its one input terminal
including. The asynchronous input signal Sin is supplied to the other input terminal of the NAND gate NA3, and its output signal is supplied to the data input terminal D of the edge trigger flip-flop ETF1 via the inverter N3.

【0019】つまり、この実施例の同期化回路SYNC
2において、エッジトリガ型フリップフロップETF1
のデータ入力端子Dには、非同期入力信号Sinとセッ
トリセット型フリップフロップSRF1の出力信号n3
との実質的な論理積信号が供給され、エッジトリガ型フ
リップフロップETF1は、非同期入力信号Sinとセ
ットリセット型フリップフロップSRF1の出力信号n
3がともにハイレベルであるときクロック信号CKの立
ち上がりエッジを受けて選択的にセット状態とされるも
のとなる。しかるに、例えばクロック信号CKがロウレ
ベルとされる間に非同期入力信号Sinにパルス性のノ
イズが重畳されるような場合でも、エッジトリガ型フリ
ップフロップETF1の動作は比較的安定なものとな
り、これによって同期化回路SYNC2ならびに同期化
回路SYNC2を含む高速論理集積回路装置の動作がさ
らに安定化されるものとなる。
That is, the synchronizing circuit SYNC of this embodiment.
2, the edge-triggered flip-flop ETF1
At the data input terminal D of the output signal n3 of the set-reset flip-flop SRF1.
And the edge-trigger flip-flop ETF1 outputs the asynchronous input signal Sin and the output signal n of the set-reset flip-flop SRF1.
When both 3 are at the high level, they are selectively set in response to the rising edge of the clock signal CK. However, even if pulsed noise is superimposed on the asynchronous input signal Sin while the clock signal CK is at the low level, the operation of the edge-triggered flip-flop ETF1 becomes relatively stable, which results in synchronization. The operation of the high-speed logic integrated circuit device including the synchronizing circuit SYNC2 and the synchronizing circuit SYNC2 is further stabilized.

【0020】以上の二実施例に示されるように、この発
明を高速論理集積回路装置に含まれる同期化回路に適用
することで、次の作用効果が得られる。すなわち、 (1)高速論理集積回路装置に含まれる同期化回路を、
そのセット入力端子に非同期入力信号の非反転信号と反
転クロック信号との実質的な論理積信号を受けそのリセ
ット入力端子に非同期入力信号の反転信号と反転クロッ
ク信号との実質的な論理積信号を受けるセットリセット
型フリップフロップと、そのデータ入力端子に上記セッ
トリセット型フリップフロップの出力信号あるいは非同
期入力信号と上記セットリセット型フリップフロップの
出力信号との実質的な論理積信号を受けかつクロック信
号の立ち上がりエッジに同期して動作するエッジトリガ
型フリップフロップとにより構成することで、同期化回
路の前段フリップフロップをメタステーブル状態を生じ
ないセットリセット型フリップフロップとし、同期化回
路の出力信号の不安定状態を短縮できるという効果が得
られる。 (2)上記(1)項により、同期化回路の動作の安定化
及び高速化を図ることができるという効果が得られる。 (3)上記(1)項及び(2)項により、同期化回路を
含む高速論理集積回路装置の動作を安定化し、その高速
化を推進できるという効果が得られる。
As shown in the above two embodiments, the following effects can be obtained by applying the present invention to the synchronizing circuit included in the high speed logic integrated circuit device. That is, (1) the synchronization circuit included in the high-speed logic integrated circuit device is
The set input terminal receives a substantial logical product signal of the non-inverted signal of the asynchronous input signal and the inverted clock signal, and the reset input terminal receives a substantial logical product signal of the inverted signal of the asynchronous input signal and the inverted clock signal. A set-reset flip-flop to receive, and a data input terminal thereof receives a substantial logical product signal of the output signal of the set-reset flip-flop or the asynchronous input signal and the output signal of the set-reset flip-flop and receives the clock signal. An edge-triggered flip-flop that operates in synchronization with the rising edge makes the front-stage flip-flop of the synchronization circuit a set-reset flip-flop that does not generate a metastable state, and the output signal of the synchronization circuit becomes unstable. The effect that the state can be shortened is obtained. (2) According to the above item (1), it is possible to obtain the effect that the operation of the synchronizing circuit can be stabilized and speeded up. (3) According to the above items (1) and (2), it is possible to stabilize the operation of the high-speed logic integrated circuit device including the synchronization circuit and promote the speedup.

【0021】以上、本発明者によってなされた発明を実
施例に基づき具体的に説明したが、この発明は上記実施
例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範
囲で種々変更可能であることは言うまでもない。例え
ば、図1及び図3において、ナンドゲートNA1及びN
A2ならびにインバータN2等は、セットリセット型フ
リップフロップSRF1に含まれるものとしてもよい。
また、エッジトリガ型フリップフロップETF1は、ク
ロック信号CKの立ち下がりエッジにおいて状態遷移さ
れるものとしてもよいし、同期化回路SYNC1及びS
YNC2の後段回路に含めてもよい。図2において、ク
ロック信号CKと非同期入力信号Sin等との位相関係
は、この実施例による制約を受けない。また、セットリ
セット型フリップフロップSRF1に供給される第1の
クロック信号とエッジトリガ型フリップフロップETF
1に供給される第2のクロック信号とを別個のクロック
信号としてもよい。さらに、各実施例における同期化回
路の具体的な回路構成は、その論理条件が同一である限
りにおいて種々の実施形態を採りうる。
The invention made by the inventor of the present invention has been specifically described based on the embodiments, but the invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. Needless to say. For example, in FIGS. 1 and 3, NAND gates NA1 and N
The A2, the inverter N2 and the like may be included in the set / reset type flip-flop SRF1.
Further, the edge-triggered flip-flop ETF1 may change its state at the falling edge of the clock signal CK, or the synchronization circuits SYNC1 and S.
It may be included in the subsequent circuit of YNC2. In FIG. 2, the phase relationship between the clock signal CK and the asynchronous input signal Sin, etc. is not restricted by this embodiment. Further, the first clock signal supplied to the set / reset type flip-flop SRF1 and the edge trigger type flip-flop ETF
The second clock signal supplied to 1 may be a separate clock signal. Further, the specific circuit configuration of the synchronization circuit in each example can take various embodiments as long as the logical conditions are the same.

【0022】以上の説明では、主として本発明者によっ
てなされた発明をその背景となった利用分野である高速
論理集積回路装置に含まれる同期化回路に適用した場合
について説明したが、それに限定されるものではなく、
例えば、同期化回路として単体で形成されるものや各種
のディジタル集積回路装置に含まれる同様な同期化回路
にも適用できる。この発明は、少なくとも同期化回路な
らびに同期化回路を含む半導体装置に広く適用できる。
In the above description, the case where the invention made by the present inventor is mainly applied to the synchronizing circuit included in the high-speed logic integrated circuit device which is the background field of application has been described, but the invention is not limited thereto. Not something
For example, the present invention can be applied to a single synchronization circuit or a similar synchronization circuit included in various digital integrated circuit devices. The present invention can be widely applied to at least a synchronizing circuit and a semiconductor device including the synchronizing circuit.

【0023】[0023]

【発明の効果】本願において開示される発明のうち代表
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下
記の通りである。すなわち、高速論理集積回路装置等に
含まれる同期化回路を、そのセット入力端子に非同期入
力信号の非反転信号と反転クロック信号との実質的な論
理積信号を受けそのリセット入力端子に非同期入力信号
の反転信号と反転クロック信号との実質的な論理積信号
を受けるセットリセット型フリップフロップと、そのデ
ータ入力端子に上記セットリセット型フリップフロップ
の出力信号あるいは非同期入力信号とセットリセット型
フリップフロップの出力信号との実質的な論理積信号を
受けかつクロック信号の立ち上がりエッジに同期して動
作するエッジトリガ型フリップフロップとにより構成す
る。これにより、同期化回路の前段フリップフロップを
メタステーブル状態を生じないセットリセット型フリッ
プフロップとすることができるため、同期化回路の出力
信号の不安定状態を短縮し、同期化回路の動作の安定化
及び高速化を図ることができる。その結果、同期化回路
を含む高速論理集積回路装置等の動作を安定化し、その
高速化を推進することができる。
The effects obtained by the typical ones of the inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows. That is, a synchronization circuit included in a high-speed logic integrated circuit device or the like has a set input terminal that receives a substantially logical product signal of a non-inverted signal of an asynchronous input signal and an inverted clock signal, and an asynchronous input signal at its reset input terminal. Set-reset flip-flop that receives a substantial logical product signal of the inversion signal and the inverted clock signal, and the output signal of the set-reset flip-flop or the asynchronous input signal and the output of the set-reset flip-flop at its data input terminal. And an edge-triggered flip-flop that operates in synchronization with the rising edge of the clock signal. As a result, the front-stage flip-flop of the synchronization circuit can be a set-reset type flip-flop that does not generate the metastable state, so that the unstable state of the output signal of the synchronization circuit can be shortened and the operation of the synchronization circuit can be stabilized. It is possible to achieve higher speed and higher speed. As a result, it is possible to stabilize the operation of the high-speed logic integrated circuit device or the like including the synchronization circuit and promote the speed-up.

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

【図1】この発明が適用された同期化回路の第1の実施
例を示す回路図である。
FIG. 1 is a circuit diagram showing a first embodiment of a synchronizing circuit to which the present invention is applied.

【図2】図1の同期化回路の一実施例を示す信号波形図
である。
FIG. 2 is a signal waveform diagram showing an embodiment of the synchronization circuit of FIG.

【図3】この発明が適用された同期化回路の第2の実施
例を示す回路図である。
FIG. 3 is a circuit diagram showing a second embodiment of a synchronizing circuit to which the invention is applied.

【図4】従来の同期化回路の一例を示す回路図である。FIG. 4 is a circuit diagram showing an example of a conventional synchronizing circuit.

【図5】図4の同期化回路の一例を示す信号波形図であ
る。
5 is a signal waveform diagram showing an example of the synchronization circuit of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

SYNC1〜SYNC3・・・同期化回路、SRF1・
・・・セットリセット型フリップフロップ、ETF1〜
ETF3・・・エッジトリガ型フリップフロップ、NA
1〜NA3・・・ナンドゲート、N1〜N4・・・イン
バータ。Sin・・・非同期入力信号、CK・・・クロ
ック信号、Sout・・・同期出力信号。
SYNC1 to SYNC3 ... Synchronization circuit, SRF1.
... Set-reset flip-flops, ETF1 to ETF1
ETF3 ... Edge-triggered flip-flop, NA
1-NA3 ... NAND gate, N1-N4 ... Inverter. Sin ... Asynchronous input signal, CK ... Clock signal, Sout ... Synchronous output signal.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 そのセット入力端子に非同期入力信号の
非反転信号と第1のクロック信号との実質的な論理積信
号を受け、そのリセット入力端子に非同期入力信号の反
転信号と第1のクロック信号との実質的な論理積信号を
受け、かつその出力信号が第2のクロック信号に従って
動作するエッジトリガ型フリップフロップのデータ入力
端子に供給されるセットリセット型フリップフロップを
含むことを特徴とする同期化回路。
1. A set input terminal receives a substantially logical product signal of a non-inverted signal of an asynchronous input signal and a first clock signal, and a reset input terminal thereof receives an inverted signal of the asynchronous input signal and a first clock signal. A set-reset type flip-flop whose output signal is supplied to a data input terminal of an edge-triggered flip-flop which operates according to a second clock signal. Synchronization circuit.
【請求項2】 そのセット入力端子に非同期入力信号の
非反転信号と第1のクロック信号との実質的な論理積信
号を受け、そのリセット入力端子に非同期入力信号の反
転信号と第1のクロック信号との実質的な論理積信号を
受け、かつその出力信号と非同期入力信号との実質的な
論理積信号が第2のクロック信号に従って動作するエッ
ジトリガ型フリップフロップのデータ入力端子に供給さ
れるセットリセット型フリップフロップを含むことを特
徴とする同期化回路。
2. A set input terminal receives a substantially logical product signal of a non-inverted signal of an asynchronous input signal and a first clock signal, and a reset input terminal thereof receives an inverted signal of the asynchronous input signal and a first clock signal. A substantial logical product signal of the signal and a substantial logical product signal of its output signal and the asynchronous input signal is supplied to the data input terminal of the edge-triggered flip-flop that operates according to the second clock signal. A synchronization circuit including a set-reset flip-flop.
【請求項3】 上記第1のクロック信号は、上記第2の
クロック信号の反転信号であって、上記エッジトリガ型
フリップフロップは、上記第2のクロック信号の立ち上
がりエッジに同期して状態遷移されるものであることを
特徴とする請求項1又は請求項2の同期化回路。
3. The first clock signal is an inverted signal of the second clock signal, and the edge-triggered flip-flop shifts its state in synchronization with a rising edge of the second clock signal. The synchronization circuit according to claim 1 or 2, wherein the synchronization circuit is one.
JP4021770A 1992-01-10 1992-01-10 Synchronization circuit Pending JPH05191224A (en)

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JP (1) JPH05191224A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5708381A (en) * 1994-11-07 1998-01-13 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Variable delay circuit

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5708381A (en) * 1994-11-07 1998-01-13 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Variable delay circuit

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