JPH05218820A - 半導体チツプ回路 - Google Patents
半導体チツプ回路Info
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- JPH05218820A JPH05218820A JP4237705A JP23770592A JPH05218820A JP H05218820 A JPH05218820 A JP H05218820A JP 4237705 A JP4237705 A JP 4237705A JP 23770592 A JP23770592 A JP 23770592A JP H05218820 A JPH05218820 A JP H05218820A
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- JP
- Japan
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- circuit
- delay
- clock
- signal
- input
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-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K5/00—Manipulating of pulses not covered by one of the other main groups of this subclass
- H03K5/15—Arrangements in which pulses are delivered at different times at several outputs, i.e. pulse distributors
- H03K5/15013—Arrangements in which pulses are delivered at different times at several outputs, i.e. pulse distributors with more than two outputs
- H03K5/15026—Arrangements in which pulses are delivered at different times at several outputs, i.e. pulse distributors with more than two outputs with asynchronously driven series connected output stages
- H03K5/1504—Arrangements in which pulses are delivered at different times at several outputs, i.e. pulse distributors with more than two outputs with asynchronously driven series connected output stages using a chain of active delay devices
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F1/00—Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
- G06F1/04—Generating or distributing clock signals or signals derived directly therefrom
- G06F1/10—Distribution of clock signals, e.g. skew
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- Dram (AREA)
- Pulse Circuits (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】チツプにおいて発生するクロツク待ち時間を低
減又は除去し、かつチツプ間のクロツクスキユーを低減
する。 【構成】プロセス独立型デイジタルクロツク信号タイミ
ングネツトワーク10は入力クロツク信号とほぼ同相で
あり、かつ入力クロツク信号と1周期だけオフセツトし
ているチツプクロツク信号を発生する。このタイミング
ネツトワーク10はクロツク信号がチツプ上の予め定め
られた内部クロツク回路を通ることによつて生ずる遅延
を決定し、この決定された遅延と同等の遅延量だけ内部
クロツク回路を予めゲートすることにより、当該内部ク
ロツク回路のチツプクロツク信号出力は半導体チツプの
外部クロツク信号入力より1周期だけ遅くなる。
減又は除去し、かつチツプ間のクロツクスキユーを低減
する。 【構成】プロセス独立型デイジタルクロツク信号タイミ
ングネツトワーク10は入力クロツク信号とほぼ同相で
あり、かつ入力クロツク信号と1周期だけオフセツトし
ているチツプクロツク信号を発生する。このタイミング
ネツトワーク10はクロツク信号がチツプ上の予め定め
られた内部クロツク回路を通ることによつて生ずる遅延
を決定し、この決定された遅延と同等の遅延量だけ内部
クロツク回路を予めゲートすることにより、当該内部ク
ロツク回路のチツプクロツク信号出力は半導体チツプの
外部クロツク信号入力より1周期だけ遅くなる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は半導体チツプ回路に関
し、特に集積半導体チツプ回路のタイミング又はクロツ
ク回路について、内部クロツク発生回路によつてチツプ
に生ずるクロツク待ち時間を低減し又は除去するデイジ
タルネツトワークに適して好適なものであり、これによ
つてマルチチツプシステム内の半導体チツプ間のクロツ
クスキユーを低減する。
し、特に集積半導体チツプ回路のタイミング又はクロツ
ク回路について、内部クロツク発生回路によつてチツプ
に生ずるクロツク待ち時間を低減し又は除去するデイジ
タルネツトワークに適して好適なものであり、これによ
つてマルチチツプシステム内の半導体チツプ間のクロツ
クスキユーを低減する。
【0002】
【従来の技術】ほとんどすべての半導体マイクロプロセ
ツサ論理回路チツプは外部クロツク信号を受ける。この
外部クロツク信号はクロツク発生回路において再整形さ
れるか又は少なくとも論理ツリーにおいてバツフアされ
て当該チツプを横切るように分配される。これらのクロ
ツク発生回路及びバツフア回路により外部クロツクとチ
ツプ上に分配された内部クロツクとの間に遅延が生じて
しまう。この遅延を「クロツク待ち時間」と呼ぶ。クロ
ツク待ち時間はプロセスの変化、温度の変化及び電圧の
変化により大きく変化し得る。外部に発生された水晶オ
シレータ及び半導体チツプの内部回路要素間の全遅延は
数ナノセカンドの大きさである。
ツサ論理回路チツプは外部クロツク信号を受ける。この
外部クロツク信号はクロツク発生回路において再整形さ
れるか又は少なくとも論理ツリーにおいてバツフアされ
て当該チツプを横切るように分配される。これらのクロ
ツク発生回路及びバツフア回路により外部クロツクとチ
ツプ上に分配された内部クロツクとの間に遅延が生じて
しまう。この遅延を「クロツク待ち時間」と呼ぶ。クロ
ツク待ち時間はプロセスの変化、温度の変化及び電圧の
変化により大きく変化し得る。外部に発生された水晶オ
シレータ及び半導体チツプの内部回路要素間の全遅延は
数ナノセカンドの大きさである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】クロツクパスは実現し
得るシステムの全速度に影響を与える制限パスのうちの
1つである。このクロツクパスはゼロでない遅延、従つ
て製造、温度及び電源電圧に関連した公差を有する。ク
ロツクパスがシステム全体の性能を制限する場合、クロ
ツクパスにおける遅延の公差はシステム周期時間ごとに
直接影響を与えることが多い。特にCMOSプロセスに
おいては幅に公差がある。クロツクパスは最善のケース
と最悪のケースで3倍変化し得、例えば10〔ns〕のクロ
ツクパスは5〔ns〕ないし15〔ns〕まで変化し得る。従
つて設計者はシステムのクロツク速度を低下させること
によつてクロツクのこの不確実性を考慮しなければなら
ない。このことがシステム全体の性能に影響を与える。
得るシステムの全速度に影響を与える制限パスのうちの
1つである。このクロツクパスはゼロでない遅延、従つ
て製造、温度及び電源電圧に関連した公差を有する。ク
ロツクパスがシステム全体の性能を制限する場合、クロ
ツクパスにおける遅延の公差はシステム周期時間ごとに
直接影響を与えることが多い。特にCMOSプロセスに
おいては幅に公差がある。クロツクパスは最善のケース
と最悪のケースで3倍変化し得、例えば10〔ns〕のクロ
ツクパスは5〔ns〕ないし15〔ns〕まで変化し得る。従
つて設計者はシステムのクロツク速度を低下させること
によつてクロツクのこの不確実性を考慮しなければなら
ない。このことがシステム全体の性能に影響を与える。
【0004】さらにクロツク待ち時間は所与のシステム
内における半導体チツプ間でかなり変化し得る。例えば
マルチチツプ半導体システムにおけるクロツク待ち時間
は最善のケースから最悪のケースで4〔ns〕ないし10
〔ns〕変化する。チツプのクロツク待ち時間の最悪のケ
ースと最善のケースとにおけるこの差は当該システムの
異なるモジユール間のクツロクスキユーを有する。また
クロツクスキユーはシステムの性能を制限するように動
作する。設計を製造し得るものにするために当該設計は
最終的な製品環境及び製造プロセスに関連した公差を克
服して動作することができなければならない。この設計
がこれらの公差範囲内で動作し得ない場合、製造された
製品が動作するか否かを判別するためにスクリーンを挿
入しなければならない。スクリーニングは歩留まりを低
下させるので最終製品のコストを増大させる。
内における半導体チツプ間でかなり変化し得る。例えば
マルチチツプ半導体システムにおけるクロツク待ち時間
は最善のケースから最悪のケースで4〔ns〕ないし10
〔ns〕変化する。チツプのクロツク待ち時間の最悪のケ
ースと最善のケースとにおけるこの差は当該システムの
異なるモジユール間のクツロクスキユーを有する。また
クロツクスキユーはシステムの性能を制限するように動
作する。設計を製造し得るものにするために当該設計は
最終的な製品環境及び製造プロセスに関連した公差を克
服して動作することができなければならない。この設計
がこれらの公差範囲内で動作し得ない場合、製造された
製品が動作するか否かを判別するためにスクリーンを挿
入しなければならない。スクリーニングは歩留まりを低
下させるので最終製品のコストを増大させる。
【0005】スクリーニングの代わりの方法はシステム
に存在する温度の変化、電源電圧の変化及び製造の変化
を設計が満足するまで製品の性能基準を緩和することで
あり、これは望ましくない方法である。
に存在する温度の変化、電源電圧の変化及び製造の変化
を設計が満足するまで製品の性能基準を緩和することで
あり、これは望ましくない方法である。
【0006】従つてオンチツプクロツクタイミング回路
は半導体チツプ及び半導体システムの性能を改善するの
に必要であり、特に内部クロツクの待ち時間を低減又は
除去し、かつマルチチツプシステムのチツプ間のクロツ
クスキユーを低減するのに望ましい。
は半導体チツプ及び半導体システムの性能を改善するの
に必要であり、特に内部クロツクの待ち時間を低減又は
除去し、かつマルチチツプシステムのチツプ間のクロツ
クスキユーを低減するのに望ましい。
【0007】
【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め本発明においては、1周期だけ入力クロツク信号より
遅いチツプクロツク信号を予め定められた内部クロツク
回路の出力端において発生する半導体チツプ回路におい
て、クロツク信号が予め定められた内部クロツク回路を
通ることによつて生ずる遅延を決定する遅延決定手段1
2と、遅延決定手段12に応答し、かつ入力クロツク信
号を受けるように結合されて予め定められた内部クロツ
ク回路内の遅延クロツク信号をトリガすることにより、
チツプクロツク信号を内部クロツク回路の出力端におい
て発生し、予め定められた内部クロツク回路内において
トリガされた遅延クロツク信号は、1クロツク周期から
予め定められた内部クロツク回路を介して決められた遅
延とほぼ等しい時間長を引いた分だけ入力クロツク信号
とオフセツトすることにより、内部クロツク回路から発
生されたチツプクロツク信号出力は入力クロツク信号と
ほぼ同相となり、かつ少なくとも1周期だけ入力クロツ
ク信号より遅くなり、これによつて半導体チツプ内部の
クロツク待ち時間を低減するトリガ手段20とを設ける
ようにする。
め本発明においては、1周期だけ入力クロツク信号より
遅いチツプクロツク信号を予め定められた内部クロツク
回路の出力端において発生する半導体チツプ回路におい
て、クロツク信号が予め定められた内部クロツク回路を
通ることによつて生ずる遅延を決定する遅延決定手段1
2と、遅延決定手段12に応答し、かつ入力クロツク信
号を受けるように結合されて予め定められた内部クロツ
ク回路内の遅延クロツク信号をトリガすることにより、
チツプクロツク信号を内部クロツク回路の出力端におい
て発生し、予め定められた内部クロツク回路内において
トリガされた遅延クロツク信号は、1クロツク周期から
予め定められた内部クロツク回路を介して決められた遅
延とほぼ等しい時間長を引いた分だけ入力クロツク信号
とオフセツトすることにより、内部クロツク回路から発
生されたチツプクロツク信号出力は入力クロツク信号と
ほぼ同相となり、かつ少なくとも1周期だけ入力クロツ
ク信号より遅くなり、これによつて半導体チツプ内部の
クロツク待ち時間を低減するトリガ手段20とを設ける
ようにする。
【0008】
【作用】簡単にのべると、本発明は予め定められた内部
クロツク回路の出力端においてチツプクロツク信号を発
生する半導体チツプ回路を有し、このチツプクロツク信
号は外部水晶オシレータが発生したクロツク信号のよう
な入力クロツク信号と同相であり、かつこの入力クロツ
ク信号と1周期だけオフセツトしている。一般的な第1
の特徴は、この半導体チツプ回路はクロツクパルスが予
め定められた内部クロツク回路を通ることによつて生ず
る遅延を識別する遅延決定手段を含んでいることであ
る。この遅延決定手段に結合したトリガ手段は内部クロ
ツク回路内の遅延クロツク信号を初期化することによ
り、内部クロツク回路からのチツプクロツク信号出力は
入力クロツク信号と同相となり、かつ入力クロツク信号
と1周期だけオフセツトする。この遅延クツロク信号は
予め定められた内部クロツク回路内において、入力クロ
ツク信号の周期から予め定められた内部クロツク回路を
介して決められた遅延の時間長を引いた分と等しい時点
でトリガされる。
クロツク回路の出力端においてチツプクロツク信号を発
生する半導体チツプ回路を有し、このチツプクロツク信
号は外部水晶オシレータが発生したクロツク信号のよう
な入力クロツク信号と同相であり、かつこの入力クロツ
ク信号と1周期だけオフセツトしている。一般的な第1
の特徴は、この半導体チツプ回路はクロツクパルスが予
め定められた内部クロツク回路を通ることによつて生ず
る遅延を識別する遅延決定手段を含んでいることであ
る。この遅延決定手段に結合したトリガ手段は内部クロ
ツク回路内の遅延クロツク信号を初期化することによ
り、内部クロツク回路からのチツプクロツク信号出力は
入力クロツク信号と同相となり、かつ入力クロツク信号
と1周期だけオフセツトする。この遅延クツロク信号は
予め定められた内部クロツク回路内において、入力クロ
ツク信号の周期から予め定められた内部クロツク回路を
介して決められた遅延の時間長を引いた分と等しい時点
でトリガされる。
【0009】他の実施例において本発明は予め決定され
た遅延をもつ内部クロツク回路を有する集積回路チツプ
のためのデイジタルクロツクタイミングネツトワークを
含んでいる。このデイジタルクロツクタイミングネツト
ワークは入力クロツク信号を受けてここからタイミンイ
グ信号を発生する。このタイミング信号はチツプの内部
クロツク回路を通つてチツプクロツク信号を発生し、こ
のチツプクロツク信号は入力クロツク信号と同相であ
り、かつ1周期だけ当該入力信号とオフセツトしてい
る。デイジタルクロツクタイミングネツトワークは入力
クロツク信号を受けるように結合された入力端を有する
遅延回路を含んでいる。この遅延回路は直列に接続され
た複数の遅延ステージを有し、入力クロツク信号が当該
遅延回路を通ると各遅延ステージが対応する遅延信号を
出力する。複数のパルス発生回路は各パルス発生回路が
遅延回路の遅延信号をそれぞれ1つ受け、かつこの遅延
信号に応答してパルス信号を出力するように結合され
る。各パルス信号はほぼ入力クロツク信号の周期以下の
持続期間を有する。制御ネツトワークは複数のパルス発
生回路のパルス信号出力を入力として受け、かつここか
ら内部クロツク回路への出力としてタイミング信号を発
生するように結合される。タイミング信号は集積回路チ
ツプの内部クロツク回路を介して予め決定された遅延と
ほぼ等しい時間期間以下である入力クロツク信号の周期
を有することにより、内部クロツク回路を入力クロツク
信号が通ると、入力クロツクク信号とほぼ同相でありか
つ入力クロツク信号と1周期だけオフセツトされたチツ
プクロツク信号を発生する。
た遅延をもつ内部クロツク回路を有する集積回路チツプ
のためのデイジタルクロツクタイミングネツトワークを
含んでいる。このデイジタルクロツクタイミングネツト
ワークは入力クロツク信号を受けてここからタイミンイ
グ信号を発生する。このタイミング信号はチツプの内部
クロツク回路を通つてチツプクロツク信号を発生し、こ
のチツプクロツク信号は入力クロツク信号と同相であ
り、かつ1周期だけ当該入力信号とオフセツトしてい
る。デイジタルクロツクタイミングネツトワークは入力
クロツク信号を受けるように結合された入力端を有する
遅延回路を含んでいる。この遅延回路は直列に接続され
た複数の遅延ステージを有し、入力クロツク信号が当該
遅延回路を通ると各遅延ステージが対応する遅延信号を
出力する。複数のパルス発生回路は各パルス発生回路が
遅延回路の遅延信号をそれぞれ1つ受け、かつこの遅延
信号に応答してパルス信号を出力するように結合され
る。各パルス信号はほぼ入力クロツク信号の周期以下の
持続期間を有する。制御ネツトワークは複数のパルス発
生回路のパルス信号出力を入力として受け、かつここか
ら内部クロツク回路への出力としてタイミング信号を発
生するように結合される。タイミング信号は集積回路チ
ツプの内部クロツク回路を介して予め決定された遅延と
ほぼ等しい時間期間以下である入力クロツク信号の周期
を有することにより、内部クロツク回路を入力クロツク
信号が通ると、入力クロツクク信号とほぼ同相でありか
つ入力クロツク信号と1周期だけオフセツトされたチツ
プクロツク信号を発生する。
【0010】本発明の他の実施例は入力クロツク信号が
予め定められた内部クロツク回路を通つたときに生ずる
クロツク待ち時間を低減してチツプクロツク信号を発生
する集積半導体チツプ回路を含む。この予め定められた
内部クロツク回路はレシーバ及びクロツク出力論理回路
を含む。この集積半導体チツプ回路は予め定められた内
部クロツク回路のレシーバ及びクロツク出力回路間に接
続された可変遅延素子を含む。可変遅延素子は当該可変
遅延素子を介して遅延量を決定する選択信号を受ける制
御入力端を有する。可変遅延素子は入力クロツク信号が
予め定められた内部クロツク回路のレシーバを通つた後
に入力クロツク信号を第1の入力端において受ける。位
相検出回路は可変遅延素子に与えられた入力クロツク信
号及びクロツク出力論理回路のチツプクロツク信号出力
を入力として受けるように結合される。この位相検出回
路は当該入力クロツク及びチツプクロツク信号出力間の
位相差を表す位相差信号を出力する。最後に、制御回路
は位相検出回路と結合して位相差信号を受け、かつここ
から選択信号を発生する。この制御回路は選択信号を可
変遅延素子の制御入力端に与える手段を含む。選択信号
は可変遅延素子を介してクロツク遅延を選択するように
動作することにより、クロツク出力論理回路のチツプク
ロツク信号出力が入力クロツク信号とほぼ同相となり、
かつ1周期だけ入力クロツク信号とオフセツトする。本
発明の各特徴についての多数の新たな回路エンハンスメ
ントについて説明する。
予め定められた内部クロツク回路を通つたときに生ずる
クロツク待ち時間を低減してチツプクロツク信号を発生
する集積半導体チツプ回路を含む。この予め定められた
内部クロツク回路はレシーバ及びクロツク出力論理回路
を含む。この集積半導体チツプ回路は予め定められた内
部クロツク回路のレシーバ及びクロツク出力回路間に接
続された可変遅延素子を含む。可変遅延素子は当該可変
遅延素子を介して遅延量を決定する選択信号を受ける制
御入力端を有する。可変遅延素子は入力クロツク信号が
予め定められた内部クロツク回路のレシーバを通つた後
に入力クロツク信号を第1の入力端において受ける。位
相検出回路は可変遅延素子に与えられた入力クロツク信
号及びクロツク出力論理回路のチツプクロツク信号出力
を入力として受けるように結合される。この位相検出回
路は当該入力クロツク及びチツプクロツク信号出力間の
位相差を表す位相差信号を出力する。最後に、制御回路
は位相検出回路と結合して位相差信号を受け、かつここ
から選択信号を発生する。この制御回路は選択信号を可
変遅延素子の制御入力端に与える手段を含む。選択信号
は可変遅延素子を介してクロツク遅延を選択するように
動作することにより、クロツク出力論理回路のチツプク
ロツク信号出力が入力クロツク信号とほぼ同相となり、
かつ1周期だけ入力クロツク信号とオフセツトする。本
発明の各特徴についての多数の新たな回路エンハンスメ
ントについて説明する。
【0011】要約すると本発明は内部クロツク発生回路
によつてチツプに生じたクロツク待ち時間を低減又は除
去するデイジタルクロツクタイミングネツトワークを含
む。チツプにおけるクロツク待ち時間を低減することに
よつてマルチチツプシステムの半導体チツプ間のクロツ
クスキユーも低減される。クロツクタイミングネツトワ
ークは完全にデイジタルの独立したプロセスであり、ア
ナログ構成要素又は外部構成要素を全く必要としない。
このクロツクタイミングネツトワークは温度、電源電圧
及び又は製造の公差の関数のようなクロツクパスにおけ
る遅延変化を動的に補償する。クロツクタイミングネツ
トワークはゲートアレイデイジタル論理回路において実
行され得、特にCMOS技術に有利である。さらにクロ
ツクタイミングネツトワークはクロツク分配ツリーの複
数点において実行され得、一段と低コストの技術を用い
てシステムの性能を改善することができる。
によつてチツプに生じたクロツク待ち時間を低減又は除
去するデイジタルクロツクタイミングネツトワークを含
む。チツプにおけるクロツク待ち時間を低減することに
よつてマルチチツプシステムの半導体チツプ間のクロツ
クスキユーも低減される。クロツクタイミングネツトワ
ークは完全にデイジタルの独立したプロセスであり、ア
ナログ構成要素又は外部構成要素を全く必要としない。
このクロツクタイミングネツトワークは温度、電源電圧
及び又は製造の公差の関数のようなクロツクパスにおけ
る遅延変化を動的に補償する。クロツクタイミングネツ
トワークはゲートアレイデイジタル論理回路において実
行され得、特にCMOS技術に有利である。さらにクロ
ツクタイミングネツトワークはクロツク分配ツリーの複
数点において実行され得、一段と低コストの技術を用い
てシステムの性能を改善することができる。
【0012】
【実施例】以下図面について、本発明の一実施例を詳述
する。
する。
【0013】以下の図1〜図15において同一の符号は
同一又は同様の構成要素を示す。
同一又は同様の構成要素を示す。
【0014】図1は本発明によるクロツク信号待ち時間
除去ネツトワークの一実施例を示す。この実施例におい
てはほぼ一定の周波数を有する外部クロツクが遅延マク
ロ回路12の入力端に与えられる。遅延マクロ回路12
は複数の逐次遅延信号を複数のラインを介してパルス発
生回路14に出力する。各遅延信号は遅延ステージの遅
延量だけ、前に出力された遅延信号から遅延され、複数
のパルス発生回路14の1つ1つのパルス発生回路に与
えられる。各パルス発生回路は受けた遅延信号に応答し
てパルス信号を出力する。当該パルス信号はライン15
を介して比較L1ラツチ回路16の入力端(また以下に
述べるラツチ制御ネツトワーク24への入力端)に出力
される。また第1のパルス発生回路11はライン17か
らバツフア回路、例えば直列に接続された2つのインバ
ータ18を介して比較L1ラツチ回路16に第1のパル
ス信号を出力する。さらに以下に詳述するように遅延マ
クロ回路12、パルス発生回路14及び比較L1ラツチ
回路16が関連動作することにより、クロツク信号待ち
時間除去ネツトワーク10への外部クロツク信号入力の
周波数(又は周期)を連続的に決定する。
除去ネツトワークの一実施例を示す。この実施例におい
てはほぼ一定の周波数を有する外部クロツクが遅延マク
ロ回路12の入力端に与えられる。遅延マクロ回路12
は複数の逐次遅延信号を複数のラインを介してパルス発
生回路14に出力する。各遅延信号は遅延ステージの遅
延量だけ、前に出力された遅延信号から遅延され、複数
のパルス発生回路14の1つ1つのパルス発生回路に与
えられる。各パルス発生回路は受けた遅延信号に応答し
てパルス信号を出力する。当該パルス信号はライン15
を介して比較L1ラツチ回路16の入力端(また以下に
述べるラツチ制御ネツトワーク24への入力端)に出力
される。また第1のパルス発生回路11はライン17か
らバツフア回路、例えば直列に接続された2つのインバ
ータ18を介して比較L1ラツチ回路16に第1のパル
ス信号を出力する。さらに以下に詳述するように遅延マ
クロ回路12、パルス発生回路14及び比較L1ラツチ
回路16が関連動作することにより、クロツク信号待ち
時間除去ネツトワーク10への外部クロツク信号入力の
周波数(又は周期)を連続的に決定する。
【0015】L1ラツチ回路の情報は第2群のラツチ回
路、すなわちL2ラツチ回路19に周期ごとに記憶され
る。L2ラツチ回路19は受けた外部クロツクの立ち上
がりエツジ後の2〔ns〕又は3〔ns〕にセツトされる。
例えばこのことはパルス発生回路14の第3のパルス発
生回路11″の第3のパルス信号出力を遅延回路23を
介してL2ラツチ回路19内のラツチ回路のクロツク入
力端に与えることによつて達成し得る。以下に述べるよ
うに各L2ラツチ回路は遅延ラインに沿つた位置にある
L2ラツチ回路よりもXステツプ前にあるパルス発生回
路の出力端をゲートする。
路、すなわちL2ラツチ回路19に周期ごとに記憶され
る。L2ラツチ回路19は受けた外部クロツクの立ち上
がりエツジ後の2〔ns〕又は3〔ns〕にセツトされる。
例えばこのことはパルス発生回路14の第3のパルス発
生回路11″の第3のパルス信号出力を遅延回路23を
介してL2ラツチ回路19内のラツチ回路のクロツク入
力端に与えることによつて達成し得る。以下に述べるよ
うに各L2ラツチ回路は遅延ラインに沿つた位置にある
L2ラツチ回路よりもXステツプ前にあるパルス発生回
路の出力端をゲートする。
【0016】さらにクロツク信号待ち時間除去ネツトワ
ーク10はクロツク発生バツフア回路26に直列に接続
された2出力ラツチ回路20による分割を含む。クロツ
ク発生バツフア回路26の出力端において所望の内部ク
ロツク信号を発生するようにトリガされた2出力ラツチ
回路20は論理マクロ回路22及び論理マクロ回路22
に結合されたラツチ回路制御ネツトワーク24によつて
発生された(ライン21を介して受けた)制御信号によ
つてクロツクされる。必要であれば2つ又は3つの隣接
するL2ラツチ回路を用いてラツチ回路制御ネツトワー
ク24をゲートしてもよいが、残りのL2ラツチ回路を
デイスエーブルして外部クロツクの周波数が遅延ライン
の遅延の半分以下にならないように保護しなければなら
ない。各L2ラツチ回路はN−X遅延ステツプをゲート
して次のクロツクの発生を予想する。遅延ステツプ数X
は回路遅延のシミユレーシヨンによつて予め決められて
いる。クロツク発生回路(及び結合されたクロツク受信
回路)の遅延はその内部遅延と同等の遅延ステツプ数X
だけ速い内部クロツク発生回路をゲートすることによつ
て完全にオフセツトされ得る。ステツプの基本的遅延は
パルス発生回路の内部遅延と完全に合致するのでマルチ
チツプシステムの低速チツプ及び高速チツプ間の待ち時
間の差は最小になる。論理マクロ回路22はL2ラツチ
回路19の第1のラツチ回路を分離することにより、パ
ルス信号が反復するのを識別するように機能する。この
分離されたラツチ回路(N)の信号は2出力ラツチ回路
20のクロツク入力端に転送されるべき制御信号(N−
X)をイネーブルする。
ーク10はクロツク発生バツフア回路26に直列に接続
された2出力ラツチ回路20による分割を含む。クロツ
ク発生バツフア回路26の出力端において所望の内部ク
ロツク信号を発生するようにトリガされた2出力ラツチ
回路20は論理マクロ回路22及び論理マクロ回路22
に結合されたラツチ回路制御ネツトワーク24によつて
発生された(ライン21を介して受けた)制御信号によ
つてクロツクされる。必要であれば2つ又は3つの隣接
するL2ラツチ回路を用いてラツチ回路制御ネツトワー
ク24をゲートしてもよいが、残りのL2ラツチ回路を
デイスエーブルして外部クロツクの周波数が遅延ライン
の遅延の半分以下にならないように保護しなければなら
ない。各L2ラツチ回路はN−X遅延ステツプをゲート
して次のクロツクの発生を予想する。遅延ステツプ数X
は回路遅延のシミユレーシヨンによつて予め決められて
いる。クロツク発生回路(及び結合されたクロツク受信
回路)の遅延はその内部遅延と同等の遅延ステツプ数X
だけ速い内部クロツク発生回路をゲートすることによつ
て完全にオフセツトされ得る。ステツプの基本的遅延は
パルス発生回路の内部遅延と完全に合致するのでマルチ
チツプシステムの低速チツプ及び高速チツプ間の待ち時
間の差は最小になる。論理マクロ回路22はL2ラツチ
回路19の第1のラツチ回路を分離することにより、パ
ルス信号が反復するのを識別するように機能する。この
分離されたラツチ回路(N)の信号は2出力ラツチ回路
20のクロツク入力端に転送されるべき制御信号(N−
X)をイネーブルする。
【0017】クロツク信号待ち時間除去ネツトワーク1
0の主要な各回路構成要素について図2〜図8を参照し
て以下に説明する。
0の主要な各回路構成要素について図2〜図8を参照し
て以下に説明する。
【0018】図2は継続的に外部クロツク信号に応答す
る遅延マロク回路12及びパルス発生回路14の一実施
例を示す。遅延マクロ回路12は直列に接続された複数
の遅延ステージ30を含み、各遅延ステージは例えば2
つのインバータ32を含む。(ここで当業者は他の遅延
回路を用いることができることを理解する。)各ステー
ジの第1のインバータの出力端はその第2のインバータ
の入力端に接続されている。これらの遅延ステージが関
連動作することにより、遅延ステージから遅延信号出力
を順次発生する。出力された各遅延信号は遅延マクロ回
路12における対応する遅延量だけ遅延された外部クロ
ツク信号を含み、その後この遅延信号が出力される。当
該明細書においては第1の遅延ステージと共に、複数の
遅延ステージのうち遅延ステージ(N)、遅延ステージ
(N−1)、遅延ステージ(N−2)及び遅延ステージ
(N−3)を示す。一般に遅延ステージの時間を低下さ
せてこの遅延ステージに対応する次の回路(以下に述べ
る)と共に遅延ステージ30の数を増加させることはク
ロツク信号待ち時間除去ネツトワーク10のクロツク信
号出力のタイミング分解能を改善することになる。
る遅延マロク回路12及びパルス発生回路14の一実施
例を示す。遅延マクロ回路12は直列に接続された複数
の遅延ステージ30を含み、各遅延ステージは例えば2
つのインバータ32を含む。(ここで当業者は他の遅延
回路を用いることができることを理解する。)各ステー
ジの第1のインバータの出力端はその第2のインバータ
の入力端に接続されている。これらの遅延ステージが関
連動作することにより、遅延ステージから遅延信号出力
を順次発生する。出力された各遅延信号は遅延マクロ回
路12における対応する遅延量だけ遅延された外部クロ
ツク信号を含み、その後この遅延信号が出力される。当
該明細書においては第1の遅延ステージと共に、複数の
遅延ステージのうち遅延ステージ(N)、遅延ステージ
(N−1)、遅延ステージ(N−2)及び遅延ステージ
(N−3)を示す。一般に遅延ステージの時間を低下さ
せてこの遅延ステージに対応する次の回路(以下に述べ
る)と共に遅延ステージ30の数を増加させることはク
ロツク信号待ち時間除去ネツトワーク10のクロツク信
号出力のタイミング分解能を改善することになる。
【0019】また遅延ラインの遅延ステージの遅延クロ
ツク信号出力は複数のパルス発生回路を含むパルス発生
回路14への入力である。クロツク信号待ち時間除去ネ
ツトワーク10の各遅延ステージごとに1つのパルス発
生回路を設けるのが好ましい。図示の実施例において各
パルス発生回路は2入力NANDゲート34を含み、こ
の2入力NANDゲート34は対応する遅延ステージの
入力端に結合された第1の入力端及び遅延マクロ12、
例えば1つの遅延ステージ30と次の遅延ステージの半
分、すなわち1個半分の遅延ステージに結合された第2
の入力端を有する。2入力NANDゲート34の入力端
に現れるクロツク信号間の遅延は2入力NANDゲート
34から出力されたパルス信号の幅によつて決定され
る。各NANDゲート34の出力はインバータ36を通
る。例えば図3は外部クロツクの波形及びそれに応答し
てパルス発生回路14から出力されたパルスの一例を示
す。すなわちステージ(0)、ステージ(15)、ステー
ジ(30)、ステージ(45)及びステージ(60)に対応す
るパルス信号である(この図では外部クロツクはステー
ジ(60)において反復している)。図4に示すようにN
ANDゲート34及びインバータ36の双方からの信号
はこれに結合した比較L1ラツチ回路16に与えられ
る。
ツク信号出力は複数のパルス発生回路を含むパルス発生
回路14への入力である。クロツク信号待ち時間除去ネ
ツトワーク10の各遅延ステージごとに1つのパルス発
生回路を設けるのが好ましい。図示の実施例において各
パルス発生回路は2入力NANDゲート34を含み、こ
の2入力NANDゲート34は対応する遅延ステージの
入力端に結合された第1の入力端及び遅延マクロ12、
例えば1つの遅延ステージ30と次の遅延ステージの半
分、すなわち1個半分の遅延ステージに結合された第2
の入力端を有する。2入力NANDゲート34の入力端
に現れるクロツク信号間の遅延は2入力NANDゲート
34から出力されたパルス信号の幅によつて決定され
る。各NANDゲート34の出力はインバータ36を通
る。例えば図3は外部クロツクの波形及びそれに応答し
てパルス発生回路14から出力されたパルスの一例を示
す。すなわちステージ(0)、ステージ(15)、ステー
ジ(30)、ステージ(45)及びステージ(60)に対応す
るパルス信号である(この図では外部クロツクはステー
ジ(60)において反復している)。図4に示すようにN
ANDゲート34及びインバータ36の双方からの信号
はこれに結合した比較L1ラツチ回路16に与えられ
る。
【0020】また比較L1ラツチ回路16の比較L1ラ
ツチ回路ステージ間の接続を図4に詳細に示す。図示の
ように比較L1ラツチ回路16は複数の比較L1ラツチ
回路ステージを含み、図には比較L1ラツチ回路ステー
ジ(N−3)から比較L1ラツチ回路ステージ(N)だ
けを示す。実際には比較L1ラツチ回路ステージ40の
数はパルス発生回路ステージの数以下でもよい(遅延マ
クロ回路12の遅延ステージの数と等しいのが好まし
い)。これは、比較L1ラツチ回路が遅延マクロ回路1
2への外部クロツク信号の入力の完全周期に対応するパ
ルス信号を識別する機能を有するからである。例えば遅
延マクロ回路12の遅延ステージが66個、パルス発生回
路14のパルス発生回路ステージが66個ある場合、一般
に外部クロツク信号は最初の遅延ステージ数以内(例え
ば最初の10個の遅延ステージ以内)では反復しないと考
えられるので用いる比較L1ラツチ回路ステージを66個
以下にしてもよい。クロツク信号待ち時間除去ネツトワ
ーク10は特定のクロツク信号の周波数又はクロツク信
号の特定のレンジの周波数を配慮するように構成され
る。例えば外部クロツク信号が66個のステージをもつネ
ツトワークの44番目のステージにおいて反復を示す場合
と比較して10番目のステージ又はそれ以下のステージに
おいて反復する場合にはネツトワークの切換え精度は明
らかに低下する。従つて後述するように信号の一致につ
いての検査は遅延ステージ11において開始される(こ
れは最初の比較L1ラツチ回路ステージ40を含む)と
考えられる。
ツチ回路ステージ間の接続を図4に詳細に示す。図示の
ように比較L1ラツチ回路16は複数の比較L1ラツチ
回路ステージを含み、図には比較L1ラツチ回路ステー
ジ(N−3)から比較L1ラツチ回路ステージ(N)だ
けを示す。実際には比較L1ラツチ回路ステージ40の
数はパルス発生回路ステージの数以下でもよい(遅延マ
クロ回路12の遅延ステージの数と等しいのが好まし
い)。これは、比較L1ラツチ回路が遅延マクロ回路1
2への外部クロツク信号の入力の完全周期に対応するパ
ルス信号を識別する機能を有するからである。例えば遅
延マクロ回路12の遅延ステージが66個、パルス発生回
路14のパルス発生回路ステージが66個ある場合、一般
に外部クロツク信号は最初の遅延ステージ数以内(例え
ば最初の10個の遅延ステージ以内)では反復しないと考
えられるので用いる比較L1ラツチ回路ステージを66個
以下にしてもよい。クロツク信号待ち時間除去ネツトワ
ーク10は特定のクロツク信号の周波数又はクロツク信
号の特定のレンジの周波数を配慮するように構成され
る。例えば外部クロツク信号が66個のステージをもつネ
ツトワークの44番目のステージにおいて反復を示す場合
と比較して10番目のステージ又はそれ以下のステージに
おいて反復する場合にはネツトワークの切換え精度は明
らかに低下する。従つて後述するように信号の一致につ
いての検査は遅延ステージ11において開始される(こ
れは最初の比較L1ラツチ回路ステージ40を含む)と
考えられる。
【0021】図示の実施例において各比較L1ラツチ回
路ステージ40は3つの入力端、すなわち対応するパル
ス発生回路ステージのパルス信号出力を受けるA入力端
(図5と共に以下に述べる比較L1ラツチ回路ステージ
40はこの信号をそれぞれのNANDゲート34の出力
端から直接受ける)、パルス発生回路11(図1)のパ
ルス信号(1)出力を受ける入力端B及びパルス信号
(N−3)を受けるリセツト入力端である入力端Cを有
する。第1のパルス発生回路ステージ11(図1)のN
ANDゲート34のパルス信号は、ダブルインバータバ
ツフア回路37を通つた後各比較L1ラツチ回路ステー
ジ40の入力端Bに与えられる。
路ステージ40は3つの入力端、すなわち対応するパル
ス発生回路ステージのパルス信号出力を受けるA入力端
(図5と共に以下に述べる比較L1ラツチ回路ステージ
40はこの信号をそれぞれのNANDゲート34の出力
端から直接受ける)、パルス発生回路11(図1)のパ
ルス信号(1)出力を受ける入力端B及びパルス信号
(N−3)を受けるリセツト入力端である入力端Cを有
する。第1のパルス発生回路ステージ11(図1)のN
ANDゲート34のパルス信号は、ダブルインバータバ
ツフア回路37を通つた後各比較L1ラツチ回路ステー
ジ40の入力端Bに与えられる。
【0022】図5は比較L1ラツチ回路ステージ40の
好適な実施例を示す。比較L1ラツチ回路ステージ40
はその中に対角線が描かれている長方形で示されたPチ
ヤネル電界効果トランジスタ(PFET)及びそれに隣
接して配列された制御素子すなわちゲート電極並びに対
角線のない長方形で示されたNチヤネル電界効果トラン
ジスタ(NFET)及びそれに隣接して配列された制御
素子すなわちゲート電極をもつ相補型金属酸化物半導体
(CMOS)を含む。
好適な実施例を示す。比較L1ラツチ回路ステージ40
はその中に対角線が描かれている長方形で示されたPチ
ヤネル電界効果トランジスタ(PFET)及びそれに隣
接して配列された制御素子すなわちゲート電極並びに対
角線のない長方形で示されたNチヤネル電界効果トラン
ジスタ(NFET)及びそれに隣接して配列された制御
素子すなわちゲート電極をもつ相補型金属酸化物半導体
(CMOS)を含む。
【0023】この比較L1ラツチ回路ステージ40はダ
イナミツクラツチ回路を含み、例えば1〔MHz〕又は
それ以上の周波数に最適である。第1のPFET T1
のソース「S」は回路電圧VDDに接続され、そのドレイ
ン「D」は第2のPFETT2 のソース「S」に接続さ
れている。PFET T1 はパルス発生回路11から出
力され、比較L1ラツチ回路ステージ40の入力端Bに
与えられた第1のパルス信号によつてゲート「G」をゲ
ートされる。またこの第1のパルス信号は例えばライン
41を介して比較L1ラツチ回路ステージ40を通過
し、複数の比較ラツチ回路ステージのうちの次に隣接し
た比較ラツチステージ40(図4参照)に向かう。PF
ET T2 のドレイン「D」はコンデンサ「C1 」の第
1の端子に接続され、その第2の端子は接地に接続され
る。PFET T2 はパルス発生回路の対応するステー
ジからの入力端Aに与えられたパルス信号出力によつて
ゲート「G」をゲートされる。かくしてコンデンサ「C
1 」を充電するためには入力端A及び入力端Bに与えら
れたパルス信号がPFETをそれぞれ同時に作動状態に
しなければならない。このことは外部クロツク信号が反
復し始めた時(例えば図3のステージ(0)とステージ
(60)とにおけるパルス信号を比較)だけに言えること
である。クロツク信号が反復し始めると、パルス信号A
及びパルス信号B間の遅延ステージ数は外部クロツク信
号の周期(又は周波数)を表わす。入力端A及び入力端
Bにおけるパルス信号がオーバーラツプしないとコンデ
ンサ「C1 」は充電されないままである。
イナミツクラツチ回路を含み、例えば1〔MHz〕又は
それ以上の周波数に最適である。第1のPFET T1
のソース「S」は回路電圧VDDに接続され、そのドレイ
ン「D」は第2のPFETT2 のソース「S」に接続さ
れている。PFET T1 はパルス発生回路11から出
力され、比較L1ラツチ回路ステージ40の入力端Bに
与えられた第1のパルス信号によつてゲート「G」をゲ
ートされる。またこの第1のパルス信号は例えばライン
41を介して比較L1ラツチ回路ステージ40を通過
し、複数の比較ラツチ回路ステージのうちの次に隣接し
た比較ラツチステージ40(図4参照)に向かう。PF
ET T2 のドレイン「D」はコンデンサ「C1 」の第
1の端子に接続され、その第2の端子は接地に接続され
る。PFET T2 はパルス発生回路の対応するステー
ジからの入力端Aに与えられたパルス信号出力によつて
ゲート「G」をゲートされる。かくしてコンデンサ「C
1 」を充電するためには入力端A及び入力端Bに与えら
れたパルス信号がPFETをそれぞれ同時に作動状態に
しなければならない。このことは外部クロツク信号が反
復し始めた時(例えば図3のステージ(0)とステージ
(60)とにおけるパルス信号を比較)だけに言えること
である。クロツク信号が反復し始めると、パルス信号A
及びパルス信号B間の遅延ステージ数は外部クロツク信
号の周期(又は周波数)を表わす。入力端A及び入力端
Bにおけるパルス信号がオーバーラツプしないとコンデ
ンサ「C1 」は充電されないままである。
【0024】最初にこのネツトワークを通過した後、少
なくとも1つの比較L1ラツチ回路ステージがセツトさ
れなければならない。すなわち外部クロツク信号が反復
されたことを示すものとしてコンデンサ「C1 」が充電
されなければならない。このネツトワークを介して次の
クロツク周期が到来する前にセツトラツチ回路がリセツ
トされなければならない。特に入力端Aにおいて次の対
応するパルス信号を考慮する前にコンデンサ「C1 」は
放電されなければならない。リセツトは比較L1ラツチ
回路ステージ40においてコンデンサ「C1 」と並列に
結合されたNFET T3 によつてなされる。NFET
T3 のドレイン「D」はコンデンサ「C1 」の第1の
端子に接続され、そのソース「S」は接地に接続され
る。図示の実施例において(N−3)パルス発生回路ス
テージのパルス信号はN番目の比較ラツチ回路ステージ
に送出され、特に比較ラツチ回路ステージ40の入力端
Cを介してNFET T3 のゲート「G」に送出され
る。「高」レベルの時、このパルス信号はコンデンサを
放電するように動作することにより、比較L1ラツチ回
路ステージ40が入力端Aに与えられたその次の対応す
るパルス信号(すなわちパルス発生回路ステージNから
の)を考慮する前にクリアされる。
なくとも1つの比較L1ラツチ回路ステージがセツトさ
れなければならない。すなわち外部クロツク信号が反復
されたことを示すものとしてコンデンサ「C1 」が充電
されなければならない。このネツトワークを介して次の
クロツク周期が到来する前にセツトラツチ回路がリセツ
トされなければならない。特に入力端Aにおいて次の対
応するパルス信号を考慮する前にコンデンサ「C1 」は
放電されなければならない。リセツトは比較L1ラツチ
回路ステージ40においてコンデンサ「C1 」と並列に
結合されたNFET T3 によつてなされる。NFET
T3 のドレイン「D」はコンデンサ「C1 」の第1の
端子に接続され、そのソース「S」は接地に接続され
る。図示の実施例において(N−3)パルス発生回路ス
テージのパルス信号はN番目の比較ラツチ回路ステージ
に送出され、特に比較ラツチ回路ステージ40の入力端
Cを介してNFET T3 のゲート「G」に送出され
る。「高」レベルの時、このパルス信号はコンデンサを
放電するように動作することにより、比較L1ラツチ回
路ステージ40が入力端Aに与えられたその次の対応す
るパルス信号(すなわちパルス発生回路ステージNから
の)を考慮する前にクリアされる。
【0025】注意すべきはN番目の比較L1ラツチ回路
ステージをクリアするために(N−3)パルス信号(す
なわち入力端Cに与えられた信号)を用いることは任意
であるということである。異なるパルス信号がパルス発
生回路ステージNからかなり離れて発生しない限りこの
異なるパルス信号が選択されて同じように良好に機能し
得、その結果入力クロツク周期が変化しても(例えばN
+1、N−1)、すなわち一致が当該ネツトワークのス
テージNに予め置かれたと仮定した場合、当該異なるパ
ルス信号は新しい一致ステージの選択には干渉しない。
コンデンサ「C1 」の両端の電圧はL2ラツチ回路19
(図4)の対応するL2ラツチ回路への比較L1ラツチ
回路ステージ40の出力を含む。外部クロツク信号の周
波数に依存する場合、当業者は図5のダイナミツクラツ
チ回路をスタテイツク回路と置き換えることが望ましい
ことを理解できる。
ステージをクリアするために(N−3)パルス信号(す
なわち入力端Cに与えられた信号)を用いることは任意
であるということである。異なるパルス信号がパルス発
生回路ステージNからかなり離れて発生しない限りこの
異なるパルス信号が選択されて同じように良好に機能し
得、その結果入力クロツク周期が変化しても(例えばN
+1、N−1)、すなわち一致が当該ネツトワークのス
テージNに予め置かれたと仮定した場合、当該異なるパ
ルス信号は新しい一致ステージの選択には干渉しない。
コンデンサ「C1 」の両端の電圧はL2ラツチ回路19
(図4)の対応するL2ラツチ回路への比較L1ラツチ
回路ステージ40の出力を含む。外部クロツク信号の周
波数に依存する場合、当業者は図5のダイナミツクラツ
チ回路をスタテイツク回路と置き換えることが望ましい
ことを理解できる。
【0026】図4において各比較L1ラツチ回路ステー
ジの出力は対応するL2ラツチ回路ステージの入力端D
に与えられる。各比較L1ラツチ回路ステージ40ごと
に1つのL2ラツチ回路を設けることが望ましい。また
各L2ラツチ回路ステージ44の入力端Eは第3のパル
ス発生回路11″のパルス信号出力(2回反転される、
ダブルインバータ39)を受け、その入力端Fは第3の
パルス発生回路11″のパルス信号出力(1回反転され
る)を受ける。各L2ラツチ回路ステージ44の出力は
以下に述べるように論理マクロ回路22のゼロ検出回路
(ZD)の1つに転送される。
ジの出力は対応するL2ラツチ回路ステージの入力端D
に与えられる。各比較L1ラツチ回路ステージ40ごと
に1つのL2ラツチ回路を設けることが望ましい。また
各L2ラツチ回路ステージ44の入力端Eは第3のパル
ス発生回路11″のパルス信号出力(2回反転される、
ダブルインバータ39)を受け、その入力端Fは第3の
パルス発生回路11″のパルス信号出力(1回反転され
る)を受ける。各L2ラツチ回路ステージ44の出力は
以下に述べるように論理マクロ回路22のゼロ検出回路
(ZD)の1つに転送される。
【0027】L2ラツチ回路ステージ44の好適な実施
例を図6に示す。入力端Dに与えられた対応するL1ラ
ツチ回路ステージの信号はPFET T4 及びNFET
T5 を同時にゲートするために用いられ、そのドレイ
ン「D」は一緒に結合されている。PFET T4 及び
NFET T5 のドレイン「D」はコンデンサ「C2」
の第1の端子に接続され、その第2の端子は接地に接続
されている。PFETT4 のソース「S」は第2のPF
ET T6 のドレイン「D」に結合され、PFET T
6 のソース「S」は回路電圧VDDに接続されている。P
FET T6のゲート「G」はL2ラツチ回路ステージ
44の入力端Fに与えられたパルス信号によつて駆動さ
れる。かくしてコンデンサ「C2 」を充電するためには
入力端D及びFに与えられたパルス信号がそれぞれPF
ET T4 及びPFET T6を同時に作動状態にしな
ければならない。
例を図6に示す。入力端Dに与えられた対応するL1ラ
ツチ回路ステージの信号はPFET T4 及びNFET
T5 を同時にゲートするために用いられ、そのドレイ
ン「D」は一緒に結合されている。PFET T4 及び
NFET T5 のドレイン「D」はコンデンサ「C2」
の第1の端子に接続され、その第2の端子は接地に接続
されている。PFETT4 のソース「S」は第2のPF
ET T6 のドレイン「D」に結合され、PFET T
6 のソース「S」は回路電圧VDDに接続されている。P
FET T6のゲート「G」はL2ラツチ回路ステージ
44の入力端Fに与えられたパルス信号によつて駆動さ
れる。かくしてコンデンサ「C2 」を充電するためには
入力端D及びFに与えられたパルス信号がそれぞれPF
ET T4 及びPFET T6を同時に作動状態にしな
ければならない。
【0028】動作時、外部クロツク信号が当該ネツトワ
ークを介して通過した後、少なくとも1つのL1ラツチ
回路ステージ40がセツトされなければならない。すな
わち外部クロツク信号が反復したことを示すものとして
コンデンサ「C1 」(図4)が充電されなければならな
い。次の外部クロツク周期の開始時、L2ラツチ回路1
9の入力端E及び入力端Fがそれぞれ同時にイネーブル
される。L1ラツチ回路ステージにおけるセツト信号及
びイネーブルされた入力端E及びFを用いて、その対応
するL2ラツチ回路ステージ44のコンデンサ「C2 」
が放電される。これはトランジスタPFET T4 及び
PFET T6 における「高」レベル信号が当該トラン
ジスタPFET T4 及びPFET T6 をデイスエー
ブルすると共に、トランジスタNFET T5 及びNF
ET T7 における「高」レベル信号が当該トランジス
タNFET T5 及びNFET T7 を作動状態にし、
これによつてコンデンサ「C2 」を短絡させて接地す
る。かくしてL1ラツチ回路ステージにおけるセツト状
態がその対応するL2ラツチ回路ステージにおいてリセ
ツトされる。同様にL1ラツチ回路ステージにおける非
セツト状態がその対応するL2ラツチ回路ステージにお
いてセツトされる。本質的にL2ラツチ回路はその対応
するL1ラツチ回路ステージによつて保持されて反転さ
れた信号を記憶する。
ークを介して通過した後、少なくとも1つのL1ラツチ
回路ステージ40がセツトされなければならない。すな
わち外部クロツク信号が反復したことを示すものとして
コンデンサ「C1 」(図4)が充電されなければならな
い。次の外部クロツク周期の開始時、L2ラツチ回路1
9の入力端E及び入力端Fがそれぞれ同時にイネーブル
される。L1ラツチ回路ステージにおけるセツト信号及
びイネーブルされた入力端E及びFを用いて、その対応
するL2ラツチ回路ステージ44のコンデンサ「C2 」
が放電される。これはトランジスタPFET T4 及び
PFET T6 における「高」レベル信号が当該トラン
ジスタPFET T4 及びPFET T6 をデイスエー
ブルすると共に、トランジスタNFET T5 及びNF
ET T7 における「高」レベル信号が当該トランジス
タNFET T5 及びNFET T7 を作動状態にし、
これによつてコンデンサ「C2 」を短絡させて接地す
る。かくしてL1ラツチ回路ステージにおけるセツト状
態がその対応するL2ラツチ回路ステージにおいてリセ
ツトされる。同様にL1ラツチ回路ステージにおける非
セツト状態がその対応するL2ラツチ回路ステージにお
いてセツトされる。本質的にL2ラツチ回路はその対応
するL1ラツチ回路ステージによつて保持されて反転さ
れた信号を記憶する。
【0029】次に図7において論理マクロ回路22がす
べての比較ラツチ回路ステージ44の出力(すなわち図
4の「ZD」ライン)を観察し、セツトされた第1の比
較ラツチ回路ステージだけをラツチ回路制御ネツトワー
ク24にゲートする。例えば遅延マクロが66個の遅延ス
テージを含み、遅延ステージへの外部クロツク信号入力
が20個の遅延ステージの後に反復する場合、L2ラツチ
回路ステージ(20)、(40)及び(60)がセツトされ
る。論理マロク回路22はL2ラツチステージ(20)だ
けがその出力端、すなわちラツチ回路制御ネツトワーク
24にゲートされるように構成される。論理マクロ回路
22への入力端における各ゼロ検出「ZD」回路50は
例えば対応するL2ラツチ回路ステージ(図4及び図
6)から8つの出力信号(すなわち各L2ラツチ回路ス
テージ44の出力端におけるコンデンサ「C2 」の両端
の値)を受けるように構成される。好適な実施例におい
ては各L2ラツチ回路ステージの出力はゼロ検出ZD回
路50の入力端に与えられる前に反転されると仮定する
(図示せず)。
べての比較ラツチ回路ステージ44の出力(すなわち図
4の「ZD」ライン)を観察し、セツトされた第1の比
較ラツチ回路ステージだけをラツチ回路制御ネツトワー
ク24にゲートする。例えば遅延マクロが66個の遅延ス
テージを含み、遅延ステージへの外部クロツク信号入力
が20個の遅延ステージの後に反復する場合、L2ラツチ
回路ステージ(20)、(40)及び(60)がセツトされ
る。論理マロク回路22はL2ラツチステージ(20)だ
けがその出力端、すなわちラツチ回路制御ネツトワーク
24にゲートされるように構成される。論理マクロ回路
22への入力端における各ゼロ検出「ZD」回路50は
例えば対応するL2ラツチ回路ステージ(図4及び図
6)から8つの出力信号(すなわち各L2ラツチ回路ス
テージ44の出力端におけるコンデンサ「C2 」の両端
の値)を受けるように構成される。好適な実施例におい
ては各L2ラツチ回路ステージの出力はゼロ検出ZD回
路50の入力端に与えられる前に反転されると仮定する
(図示せず)。
【0030】上述のように遅延ラインの遅延期間は外部
クロツク信号が最初のステージ数以内、例えば最初の10
個のステージ以内で反復しないように好適に選択され
る。従つてこれらのステージに対応する比較L1ラツチ
回路及びL2ラツチ回路は省略され得、ゼロ出力検出
(又はさらに正確には非ゼロ出力検出)が図7に示すよ
うにステージ11から開始される。ゼロ検出回路50の
出力信号はそれぞれ反転され、この受けて反転されたL
2ラツチ回路ステージの信号の一つが論理「1」レベル
になるときはいつでもゼロ検出回路50の出力端に論理
「1」レベルが出現し、上述のようにこれは外部クロツ
ク信号の反復を意味している。
クロツク信号が最初のステージ数以内、例えば最初の10
個のステージ以内で反復しないように好適に選択され
る。従つてこれらのステージに対応する比較L1ラツチ
回路及びL2ラツチ回路は省略され得、ゼロ出力検出
(又はさらに正確には非ゼロ出力検出)が図7に示すよ
うにステージ11から開始される。ゼロ検出回路50の
出力信号はそれぞれ反転され、この受けて反転されたL
2ラツチ回路ステージの信号の一つが論理「1」レベル
になるときはいつでもゼロ検出回路50の出力端に論理
「1」レベルが出現し、上述のようにこれは外部クロツ
ク信号の反復を意味している。
【0031】L2ラツチ回路ステージ11〜18の信号
を受けるゼロ検出「ZD」回路50の出力はラツチ回路
制御ネツトワーク24(破線で示す)、特にL2ラツチ
回路ステージ11〜18のために特別に構成された第1
のネツトワーク25に直接与えられる(このことは8つ
のL2ラツチ回路ステージ内では信号の一致が生じない
と仮定しているということである。これによりこれらの
ステージ間の適正な遅延を確実に選択することができ
る)。またL2ラツチ回路ステージ11〜18の信号を
受けるゼロ検出回路50の出力は複数のNOR回路5
2、54、56、58、60及び62に結合されてい
る。NOR回路52、54、56、58、60及び62
の出力はそれぞれ対応するラツチ回路制御ネツトワーク
ステージ19〜26、27〜34、35〜42、43〜
50、51〜58及び59〜66のラツチ回路制御ネツ
トワーク25に接続されている(以下に述べるように各
リセツトネツトワーク25は8つのL2ラツチ回路ステ
ージを任意に受けて処理する。これにより2出力ラツチ
回路20のトリガ入力端における容量負荷が低減され
る)。
を受けるゼロ検出「ZD」回路50の出力はラツチ回路
制御ネツトワーク24(破線で示す)、特にL2ラツチ
回路ステージ11〜18のために特別に構成された第1
のネツトワーク25に直接与えられる(このことは8つ
のL2ラツチ回路ステージ内では信号の一致が生じない
と仮定しているということである。これによりこれらの
ステージ間の適正な遅延を確実に選択することができ
る)。またL2ラツチ回路ステージ11〜18の信号を
受けるゼロ検出回路50の出力は複数のNOR回路5
2、54、56、58、60及び62に結合されてい
る。NOR回路52、54、56、58、60及び62
の出力はそれぞれ対応するラツチ回路制御ネツトワーク
ステージ19〜26、27〜34、35〜42、43〜
50、51〜58及び59〜66のラツチ回路制御ネツ
トワーク25に接続されている(以下に述べるように各
リセツトネツトワーク25は8つのL2ラツチ回路ステ
ージを任意に受けて処理する。これにより2出力ラツチ
回路20のトリガ入力端における容量負荷が低減され
る)。
【0032】他の動作例として第2のゼロ検出回路50
はL2ラツチ回路ステージ19〜26の信号を受け、そ
の入力がなにもラツチされない場合には論理「0」レベ
ルの出力を再度転送する。この論理「0」レベルの出力
はインバータ51を通過した後、対応するNORゲート
すなわちNORゲート52の入力端に与えられる。かく
してNORゲート52の1つの入力は論理「1」レベル
であるので、NORゲート52の出力は論理「0」レベ
ルの出力であり、L2ラツチ回路ステージ19〜26に
対するラツチ回路制御ネツトワークはデイスエーブル状
態のままである。逆にL2ラツチ回路ステージ19〜2
6内のラツチ回路がセツトされると、対応するゼロ検出
回路50の出力は論理「1」レベルの出力となる。この
論理「1」レベルの出力は反転されて論理「0」レベル
がNORゲート52の双方の入力端に現れ、その結果N
ORゲート52の出力は論理「1」レベルの出力とな
る。またこのことはL2ラツチ回路ステージ11〜18
にはラツチ回路が全くセツトされていなかつたと考えら
れるということである(第1のゼロ検出回路50の論理
「1」レベルの出力はNORゲート52、54、56、
58、60及び62をデイスイネーブル状態にする)。
またL2ラツチ回路ステージ19〜26に対するゼロ検
出回路50の出力はNORゲート56、58、60及び
62への入力である。NORゲート56、58、60及
び62は、これらのゲートが複数のL2ラツチ回路ステ
ージ19〜26のうちの少なくとも1つのL2ラツチ回
路ステージを受けてからこのゼロ検出回路50の出力を
受ける。かくしてL2ラツチ回路ステージ19〜26に
対するゼロ検出回路50の論理「1」レベルの出力はN
ORゲート56、58、60及び62の動作を介して、
複数のラツチ回路のうちの次にセツトされたいかなるラ
ツチ回路をもデイスイネーブル状態にする。
はL2ラツチ回路ステージ19〜26の信号を受け、そ
の入力がなにもラツチされない場合には論理「0」レベ
ルの出力を再度転送する。この論理「0」レベルの出力
はインバータ51を通過した後、対応するNORゲート
すなわちNORゲート52の入力端に与えられる。かく
してNORゲート52の1つの入力は論理「1」レベル
であるので、NORゲート52の出力は論理「0」レベ
ルの出力であり、L2ラツチ回路ステージ19〜26に
対するラツチ回路制御ネツトワークはデイスエーブル状
態のままである。逆にL2ラツチ回路ステージ19〜2
6内のラツチ回路がセツトされると、対応するゼロ検出
回路50の出力は論理「1」レベルの出力となる。この
論理「1」レベルの出力は反転されて論理「0」レベル
がNORゲート52の双方の入力端に現れ、その結果N
ORゲート52の出力は論理「1」レベルの出力とな
る。またこのことはL2ラツチ回路ステージ11〜18
にはラツチ回路が全くセツトされていなかつたと考えら
れるということである(第1のゼロ検出回路50の論理
「1」レベルの出力はNORゲート52、54、56、
58、60及び62をデイスイネーブル状態にする)。
またL2ラツチ回路ステージ19〜26に対するゼロ検
出回路50の出力はNORゲート56、58、60及び
62への入力である。NORゲート56、58、60及
び62は、これらのゲートが複数のL2ラツチ回路ステ
ージ19〜26のうちの少なくとも1つのL2ラツチ回
路ステージを受けてからこのゼロ検出回路50の出力を
受ける。かくしてL2ラツチ回路ステージ19〜26に
対するゼロ検出回路50の論理「1」レベルの出力はN
ORゲート56、58、60及び62の動作を介して、
複数のラツチ回路のうちの次にセツトされたいかなるラ
ツチ回路をもデイスイネーブル状態にする。
【0033】かくして上述の論理回路はセツトされた第
1のラツチ回路を分離するように動作することにより、
入力された外部クロツク信号の反復を指示する。また当
業者は残りのゼロ検出回路50及びこれらと結合したN
ORゲートにも同一の回路及び処理概念が用いられるこ
とを理解できる。
1のラツチ回路を分離するように動作することにより、
入力された外部クロツク信号の反復を指示する。また当
業者は残りのゼロ検出回路50及びこれらと結合したN
ORゲートにも同一の回路及び処理概念が用いられるこ
とを理解できる。
【0034】ラツチ回路制御ネツトワークステージ25
はそれぞれほとんど同一であり、従つてただ1つの第1
のラツチ回路制御ネツトワークステージ25だけを以下
に詳述する。特にL2ラツチ回路ステージ11〜18に
対するラツチ回路制御ネツトワークの一実施例を図8に
示す。図示のように第1のNFET T12はL2ラツチ
回路ステージ11〜18に対する第1のゼロ検出回路5
0(図7)の出力によつてゲート「G」をゲートされ
る。NFET T12のドレイン「D」は出力ラツチ回路
20の入力端に接続され、そのソース「S」は並列に接
続されたNFET対に含まれた8つの第1のNFETの
ドレイン「D」に結合されている。第1の並列NFET
対の各ソース「S」は第2のNFET対のドレイン
「D」に結合されている。第2の並列NFET対の各ソ
ース「S」は接地に結合されている。各NFET対の第
2のNFETはそのゲート「G」においてラツチ回路出
力の1つの出力をL2ラツチ回路ステージ11〜18の
うちの1つから受ける。各NFET対の第1のNFET
はそのゲート「G」において各対の第2のNFETに与
えられたラツチ回路出力を有するステージとプレセツト
関係であるパルス発生回路ステージ(図1参照)のパル
ス信号を受ける。例えば第2のNFETをゲートするス
テージがステージNである場合第1のNFETはステー
ジN−Xを受けるように結合され、この場合Nはステー
ジ11〜18の1つと等しく、Xは予め選択された定数
(この場合X=5)と等しい。
はそれぞれほとんど同一であり、従つてただ1つの第1
のラツチ回路制御ネツトワークステージ25だけを以下
に詳述する。特にL2ラツチ回路ステージ11〜18に
対するラツチ回路制御ネツトワークの一実施例を図8に
示す。図示のように第1のNFET T12はL2ラツチ
回路ステージ11〜18に対する第1のゼロ検出回路5
0(図7)の出力によつてゲート「G」をゲートされ
る。NFET T12のドレイン「D」は出力ラツチ回路
20の入力端に接続され、そのソース「S」は並列に接
続されたNFET対に含まれた8つの第1のNFETの
ドレイン「D」に結合されている。第1の並列NFET
対の各ソース「S」は第2のNFET対のドレイン
「D」に結合されている。第2の並列NFET対の各ソ
ース「S」は接地に結合されている。各NFET対の第
2のNFETはそのゲート「G」においてラツチ回路出
力の1つの出力をL2ラツチ回路ステージ11〜18の
うちの1つから受ける。各NFET対の第1のNFET
はそのゲート「G」において各対の第2のNFETに与
えられたラツチ回路出力を有するステージとプレセツト
関係であるパルス発生回路ステージ(図1参照)のパル
ス信号を受ける。例えば第2のNFETをゲートするス
テージがステージNである場合第1のNFETはステー
ジN−Xを受けるように結合され、この場合Nはステー
ジ11〜18の1つと等しく、Xは予め選択された定数
(この場合X=5)と等しい。
【0035】かくして第1のNFET対の第1のNFE
Tはステージ6(すなわちN−X(11−5=6))のパ
ルス信号によつて駆動される。上述のように各L2ラツ
チ回路ステージはパルス発生回路からのステツプN−X
をゲートする。例えばパルス番号Nが入力パルスと一致
する場合、当該入力パルスの周波数は基本的なステージ
遅延のN倍である。ラツチ回路がパルスNによつてセツ
トされると、このラツチ回路はパルス番号N−Xをゲー
トして出力ラツチ回路をセツトし、その次の時点でパル
スN−Xが発生される。クロツク待ち時間についての補
償Xは全パルス発生回路の回路シミユレーシヨンによつ
て、例えばSPICEのような利用できるシミユレーシ
ヨンプログラムを用いることによつて当業者により特別
に予め決定され得る。パルス発生回路の全遅延が遅延発
生回路の基本遅延によつて分割されてパルス発生回路を
予めゲートするのに必要なステツプ数Xを与えることに
より、待ち時間をなくす。
Tはステージ6(すなわちN−X(11−5=6))のパ
ルス信号によつて駆動される。上述のように各L2ラツ
チ回路ステージはパルス発生回路からのステツプN−X
をゲートする。例えばパルス番号Nが入力パルスと一致
する場合、当該入力パルスの周波数は基本的なステージ
遅延のN倍である。ラツチ回路がパルスNによつてセツ
トされると、このラツチ回路はパルス番号N−Xをゲー
トして出力ラツチ回路をセツトし、その次の時点でパル
スN−Xが発生される。クロツク待ち時間についての補
償Xは全パルス発生回路の回路シミユレーシヨンによつ
て、例えばSPICEのような利用できるシミユレーシ
ヨンプログラムを用いることによつて当業者により特別
に予め決定され得る。パルス発生回路の全遅延が遅延発
生回路の基本遅延によつて分割されてパルス発生回路を
予めゲートするのに必要なステツプ数Xを与えることに
より、待ち時間をなくす。
【0036】同様にステージ12のL2ラツチ回路出力
はステージ7のパルス信号と結合され、ステージ13の
ラツチ回路出力はステージ8のパルス信号と結合され、
ステージ14のラツチ回路出力はステージ9のパルス信
号と結合され、ステージ15のラツチ回路出力はステー
ジ10のパルス信号と結合され、ステージ16のラツチ
回路出力はステージ11のパルス信号と結合され、ステ
ージ17のラツチ回路出力はステージ12のパルス信号
と結合され、ステージ18のラツチ回路出力はステージ
13のパルス信号と結合される。ネツトワーク24の各
残りのラツチ回路制御ネツトワークステージ25は同様
に構成される。しかしながら当業者はラツチ回路制御ネ
ツトワークの機能を達成するために種々の構成を用いて
もよいことを理解する。例えば出力ラツチ回路20の入
力端における容量負荷を低減する必要がある場合には異
なる番号のステージをグループ化できる。
はステージ7のパルス信号と結合され、ステージ13の
ラツチ回路出力はステージ8のパルス信号と結合され、
ステージ14のラツチ回路出力はステージ9のパルス信
号と結合され、ステージ15のラツチ回路出力はステー
ジ10のパルス信号と結合され、ステージ16のラツチ
回路出力はステージ11のパルス信号と結合され、ステ
ージ17のラツチ回路出力はステージ12のパルス信号
と結合され、ステージ18のラツチ回路出力はステージ
13のパルス信号と結合される。ネツトワーク24の各
残りのラツチ回路制御ネツトワークステージ25は同様
に構成される。しかしながら当業者はラツチ回路制御ネ
ツトワークの機能を達成するために種々の構成を用いて
もよいことを理解する。例えば出力ラツチ回路20の入
力端における容量負荷を低減する必要がある場合には異
なる番号のステージをグループ化できる。
【0037】上述のようにラツチ回路制御ネツトワーク
24は出力ラツチ回路20をセツトする。このラツチ回
路制御ネツトワークの周囲の制御論理回路はチエーン内
の反復パルスの位置次第でラツチ回路の1グループだけ
をイネーブル状態にする。例えば入力周期が基本ステー
ジ遅延のN倍である場合、ラツチ回路はステージNにお
いてセツトされ、このラツチ回路は例えばステージN−
Xから出力ラツチ回路にパルス信号をゲートし、その次
の時点でパルスN−Xが発生される。またステージNに
対するラツチ回路はステージ(N−3)のパルスによつ
て周期ごとにリセツトされることにより、入力クロツク
のサンプリングを継続的に確実に得られる。入力周波数
を決定するには2周期必要となるので、初めは第1のT
on時間は周期の2倍となる。
24は出力ラツチ回路20をセツトする。このラツチ回
路制御ネツトワークの周囲の制御論理回路はチエーン内
の反復パルスの位置次第でラツチ回路の1グループだけ
をイネーブル状態にする。例えば入力周期が基本ステー
ジ遅延のN倍である場合、ラツチ回路はステージNにお
いてセツトされ、このラツチ回路は例えばステージN−
Xから出力ラツチ回路にパルス信号をゲートし、その次
の時点でパルスN−Xが発生される。またステージNに
対するラツチ回路はステージ(N−3)のパルスによつ
て周期ごとにリセツトされることにより、入力クロツク
のサンプリングを継続的に確実に得られる。入力周波数
を決定するには2周期必要となるので、初めは第1のT
on時間は周期の2倍となる。
【0038】図7において入力周波数が予想した周波数
より低い場合又はインバータの遅延が予想よりも速い場
合、信号の一致は得られない。この場合出力ラツチ回路
は外部クロツク信号によりゲートされる。このことはグ
ループ化された各制御論理ステージ(すなわち第1のゼ
ロ検出回路50並びにNORゲート52、54、56、
58、60及び62)からゼロ検出回路70の入力端に
出力を送出することによつて達成される。ゼロ検出回路
50の反転機能をもたないゼロ検出回路70はその入力
のすべてが論理「0」レベルであるときはいつでも論理
「1」レベルの信号を出力する。すなわちラツチ回路制
御ネツトワークステージ25はいずれもイネーブルされ
ないことを意味する。
より低い場合又はインバータの遅延が予想よりも速い場
合、信号の一致は得られない。この場合出力ラツチ回路
は外部クロツク信号によりゲートされる。このことはグ
ループ化された各制御論理ステージ(すなわち第1のゼ
ロ検出回路50並びにNORゲート52、54、56、
58、60及び62)からゼロ検出回路70の入力端に
出力を送出することによつて達成される。ゼロ検出回路
50の反転機能をもたないゼロ検出回路70はその入力
のすべてが論理「0」レベルであるときはいつでも論理
「1」レベルの信号を出力する。すなわちラツチ回路制
御ネツトワークステージ25はいずれもイネーブルされ
ないことを意味する。
【0039】ゼロ検出回路70の出力は直列に接続され
た2つのNFET T10及びNFET T11の第1のN
FET T10のゲート「G」に与えられる。NFET
T10のソース「S」は接地に接続され、そのドレイン
「D」はNFET T11のソース「S」に接続されてい
る。NFET T11は外部クロツク信号をゲート「G」
において受け、そのドレイン「D」は出力ラツチ回路2
0の入力端に結合されている。かくして入力信号の反復
が全く生じないと、ゼロ検出回路70はNFETT10を
作動状態にさせると共に、次の外部クロツク信号の立上
がりエツジが出力ラツチ回路20をクロツクする。また
ネツトワーク10を介した遅延は入力される外部クロツ
ク信号の予想された周波数に基づいて選択される。
た2つのNFET T10及びNFET T11の第1のN
FET T10のゲート「G」に与えられる。NFET
T10のソース「S」は接地に接続され、そのドレイン
「D」はNFET T11のソース「S」に接続されてい
る。NFET T11は外部クロツク信号をゲート「G」
において受け、そのドレイン「D」は出力ラツチ回路2
0の入力端に結合されている。かくして入力信号の反復
が全く生じないと、ゼロ検出回路70はNFETT10を
作動状態にさせると共に、次の外部クロツク信号の立上
がりエツジが出力ラツチ回路20をクロツクする。また
ネツトワーク10を介した遅延は入力される外部クロツ
ク信号の予想された周波数に基づいて選択される。
【0040】本発明の他の実施例78を図9及び図10
に示す。第1の実施例のようにこの実施例の目的はチツ
プ間の外部クロツクスキユーを除去し、かつチツプにお
けるクロツク待ち時間をその実際の遅延よりかなり小さ
なものに低減することである。これらの目的は自己補償
を実施することによりこの実施例ににおいて達成され
る。ネツトワーク78はレシーバ及びクロツク発生回路
又はバツフア回路のオンチツプ遅延を検出する。その後
遅延チエーンを介して入力クロツクは1周期からクロツ
クレシーバ及びクロツク発生バツフア回路の内部遅延量
を引いた分だけ遅延される。当該システムが最初にター
ンオンしてシステムクロツクと同期化すると、この回路
は幾つかの周期を必要とする。リセツト又は同値制御入
力の後、位相差がユーザに送られる。またすべての回路
はいかなる外部構成要素も必要としないデイジタル回路
である。
に示す。第1の実施例のようにこの実施例の目的はチツ
プ間の外部クロツクスキユーを除去し、かつチツプにお
けるクロツク待ち時間をその実際の遅延よりかなり小さ
なものに低減することである。これらの目的は自己補償
を実施することによりこの実施例ににおいて達成され
る。ネツトワーク78はレシーバ及びクロツク発生回路
又はバツフア回路のオンチツプ遅延を検出する。その後
遅延チエーンを介して入力クロツクは1周期からクロツ
クレシーバ及びクロツク発生バツフア回路の内部遅延量
を引いた分だけ遅延される。当該システムが最初にター
ンオンしてシステムクロツクと同期化すると、この回路
は幾つかの周期を必要とする。リセツト又は同値制御入
力の後、位相差がユーザに送られる。またすべての回路
はいかなる外部構成要素も必要としないデイジタル回路
である。
【0041】図9において外部クロツク信号はレシーバ
80の入力端に与えられて遅延マクロ回路82の入力端
に送られる。また外部クロツク信号はさらに以下に述べ
るようにライン81を介して遅延マクロ回路82の個々
の遅延ステージに直接送られる。遅延マクロ回路82は
複数の順次遅延信号をパルス発生回路84に出力する。
前に出力された遅延信号から遅延ステージ間の遅延だけ
遅延された各遅延信号は複数のパルス発生回路ステージ
の1つ1つのパルス発生回路ステージに与えられる。各
パルス発生回路ステージは受けた遅延信号に応答してパ
ルス信号を出力する。パルス信号は比較L1ラツチ回路
86の入力端に与えられ、遅延マクロ回路82及びパル
ス発生回路84と関連動作することにより、レシーバ8
0への外部クロツク信号入力の周波数(又は周期)を連
続的に決定する。
80の入力端に与えられて遅延マクロ回路82の入力端
に送られる。また外部クロツク信号はさらに以下に述べ
るようにライン81を介して遅延マクロ回路82の個々
の遅延ステージに直接送られる。遅延マクロ回路82は
複数の順次遅延信号をパルス発生回路84に出力する。
前に出力された遅延信号から遅延ステージ間の遅延だけ
遅延された各遅延信号は複数のパルス発生回路ステージ
の1つ1つのパルス発生回路ステージに与えられる。各
パルス発生回路ステージは受けた遅延信号に応答してパ
ルス信号を出力する。パルス信号は比較L1ラツチ回路
86の入力端に与えられ、遅延マクロ回路82及びパル
ス発生回路84と関連動作することにより、レシーバ8
0への外部クロツク信号入力の周波数(又は周期)を連
続的に決定する。
【0042】比較L1ラツチ回路86はパルス発生回路
84の各パルスを遅延マクロ回路82の出力端に結合さ
れたクロツク発生回路92の出力端から発生されたパル
スとそれぞれ比較する。チツプクロツクを含むクロツク
発生回路92の出力はレシーバ94に帰還され、このレ
シーバ94はレシーバ80内の遅延を模倣するように動
作する。予め選択された遅延回路96はレシーバ94の
出力端とパルス発生回路98の入力端との間に結合され
ている。パルス発生回路98は比較L1ラツチ回路86
に基準パルスを出力する。比較L1ラツチ回路86によ
つて整合が見いだされると、対応するL1ラツチ回路が
セツトされて上述したラツチ回路の動作と同様の手法に
よりL2ラツチ回路90に転送される。L2ラツチ回路
90はバス91を介して遅延マクロ回路82に制御信号
を出力し、この制御信号は以下に図10を参照して述べ
るように遅延マクロ回路82の外部クロツク挿入点を選
択するように動作する。図示しないがL2ラツチ回路は
2入力NANDゲートの信号出力によつてゲートされ得
る。NANDゲートの第1の入力端は2Dラツチ回路に
よる分割の出力に対して補正され、この2Dラツチ回路
は外部クロツク信号によつて駆動され、かつNANDゲ
ートの第2の入力端は最後の遅延マクロ回路の遅延ステ
ージに対応するパルス発生回路のパルス信号出力を受け
るように結合される。
84の各パルスを遅延マクロ回路82の出力端に結合さ
れたクロツク発生回路92の出力端から発生されたパル
スとそれぞれ比較する。チツプクロツクを含むクロツク
発生回路92の出力はレシーバ94に帰還され、このレ
シーバ94はレシーバ80内の遅延を模倣するように動
作する。予め選択された遅延回路96はレシーバ94の
出力端とパルス発生回路98の入力端との間に結合され
ている。パルス発生回路98は比較L1ラツチ回路86
に基準パルスを出力する。比較L1ラツチ回路86によ
つて整合が見いだされると、対応するL1ラツチ回路が
セツトされて上述したラツチ回路の動作と同様の手法に
よりL2ラツチ回路90に転送される。L2ラツチ回路
90はバス91を介して遅延マクロ回路82に制御信号
を出力し、この制御信号は以下に図10を参照して述べ
るように遅延マクロ回路82の外部クロツク挿入点を選
択するように動作する。図示しないがL2ラツチ回路は
2入力NANDゲートの信号出力によつてゲートされ得
る。NANDゲートの第1の入力端は2Dラツチ回路に
よる分割の出力に対して補正され、この2Dラツチ回路
は外部クロツク信号によつて駆動され、かつNANDゲ
ートの第2の入力端は最後の遅延マクロ回路の遅延ステ
ージに対応するパルス発生回路のパルス信号出力を受け
るように結合される。
【0043】当該システムが初期化されると、外部クロ
ツクは遅延マクロ回路82の開始点に与えられる。当該
クロツクは遅延マクロに沿つて伝播するとき狭いパルス
がパルス発生回路によつて発生される。各パルス発生回
路の出力端におけるパルスの存在は遅延ラインにおける
クロツクの位置を示している。プロセスに公差があるた
め、クロツク信号はそれが遅延マクロ回路82の最後の
遅延ステージ、従つてクロツク発生バツフア回路に到達
する前に3周期まで要求することができる。2、3〔ns
ec〕後に当該チツプクロツクはセツトされる。このチツ
プクロツクはチツプ及びクロツク入力端におけるクロツ
クレシーバと同様のレシーバに与えられる。内部クロツ
クネツトワークのレシーバはその回路の遅延を識別する
ために用いられ、これにより待ち時間を補償しかつ除去
することができる。レシーバの出力はシヨート遅延マク
ロ回路96に与えられ、この遅延マクロ回路96から基
準パルスが発生されてパルス発生回路の前のすべての出
力と比較される。整合が幾つか生じるので幾つかのラツ
チ回路がセツトされる。遅延マクロ回路82の最後の遅
延ステージに最も近い整合ラツチ回路が選択されて遅延
マクロ回路に挿入されるべき外部クロツクを識別する。
L2ラツチ回路90から遅延マクロ回路82への制御ラ
イン帰還91についてはさらに以下で述べる。
ツクは遅延マクロ回路82の開始点に与えられる。当該
クロツクは遅延マクロに沿つて伝播するとき狭いパルス
がパルス発生回路によつて発生される。各パルス発生回
路の出力端におけるパルスの存在は遅延ラインにおける
クロツクの位置を示している。プロセスに公差があるた
め、クロツク信号はそれが遅延マクロ回路82の最後の
遅延ステージ、従つてクロツク発生バツフア回路に到達
する前に3周期まで要求することができる。2、3〔ns
ec〕後に当該チツプクロツクはセツトされる。このチツ
プクロツクはチツプ及びクロツク入力端におけるクロツ
クレシーバと同様のレシーバに与えられる。内部クロツ
クネツトワークのレシーバはその回路の遅延を識別する
ために用いられ、これにより待ち時間を補償しかつ除去
することができる。レシーバの出力はシヨート遅延マク
ロ回路96に与えられ、この遅延マクロ回路96から基
準パルスが発生されてパルス発生回路の前のすべての出
力と比較される。整合が幾つか生じるので幾つかのラツ
チ回路がセツトされる。遅延マクロ回路82の最後の遅
延ステージに最も近い整合ラツチ回路が選択されて遅延
マクロ回路に挿入されるべき外部クロツクを識別する。
L2ラツチ回路90から遅延マクロ回路82への制御ラ
イン帰還91についてはさらに以下で述べる。
【0044】挿入点から遅延マクロ回路の最後の遅延ス
テージまでの遅延量とクロツク発生回路、レシーバ及び
小遅延ラインを介しての遅延量とを加算した遅延量は1
クロツク周期と等しい。動作点が決定されると、当該シ
ステムは1周期の遅延に対応する遅延の位置について周
期ごとに継続的にサンプリングする。小遅延ラインを補
償するために各ラツチ回路は遅延マクロ回路内より速い
制御信号Yステージをゲートし、Yは小遅延ライン内の
ステージ数である。Yビツトのオフセツトは当該システ
ムが温度又は電圧変化のために生ずる遅延のシフトが一
段と速いのか又は一段と遅いのかを追跡するのに必要で
ある。精度の限界は遅延マロク回路内のステージの最悪
のケースの遅延によつて決定される。ステージの最小数
は基本ステージの最善のケースの遅延によつて分割され
た動作の周波数によつて決定される。最悪のケースの待
ち時間及びクロツクスキユーは基本ステージの最悪のケ
ースの遅延と等しい。
テージまでの遅延量とクロツク発生回路、レシーバ及び
小遅延ラインを介しての遅延量とを加算した遅延量は1
クロツク周期と等しい。動作点が決定されると、当該シ
ステムは1周期の遅延に対応する遅延の位置について周
期ごとに継続的にサンプリングする。小遅延ラインを補
償するために各ラツチ回路は遅延マクロ回路内より速い
制御信号Yステージをゲートし、Yは小遅延ライン内の
ステージ数である。Yビツトのオフセツトは当該システ
ムが温度又は電圧変化のために生ずる遅延のシフトが一
段と速いのか又は一段と遅いのかを追跡するのに必要で
ある。精度の限界は遅延マロク回路内のステージの最悪
のケースの遅延によつて決定される。ステージの最小数
は基本ステージの最善のケースの遅延によつて分割され
た動作の周波数によつて決定される。最悪のケースの待
ち時間及びクロツクスキユーは基本ステージの最悪のケ
ースの遅延と等しい。
【0045】図10に示す実施例において遅延マクロ回
路82は2方向NANDゲートのチエーンを含む。当該
チエーンの各遅延ステージはそれぞれ並列に接続された
NANDゲートへの制御信号入力がなければ同一であ
る。従つてただ1つの遅延ステージ100を詳細に説明
する。遅延ステージ100はそれぞれ並列に接続された
第1及び第2のNANDゲート102及び104を含
む。NANDゲート102の第1の入力端は前の遅延ス
テージの出力端及び対応するパルス発生回路ステージ1
10の入力端に接続されると共に、NANDゲート10
2の第2の入力端はL2ラツチ回路90(図9)の反転
された(インバータ103を介して)制御信号CNを受
ける。第2のNANDゲート104はL2ラツチ回路9
0(図9)の対応する制御信号CNを第1の入力端にお
いて受け、その第2の入力端においてライン81を介す
る外部クロツク信号を受ける。NANDゲート102及
び104の出力端はそれぞれ他の2方向NANDゲート
106に結合される。NANDゲート106の出力は遅
延ステージ100の出力を含む。
路82は2方向NANDゲートのチエーンを含む。当該
チエーンの各遅延ステージはそれぞれ並列に接続された
NANDゲートへの制御信号入力がなければ同一であ
る。従つてただ1つの遅延ステージ100を詳細に説明
する。遅延ステージ100はそれぞれ並列に接続された
第1及び第2のNANDゲート102及び104を含
む。NANDゲート102の第1の入力端は前の遅延ス
テージの出力端及び対応するパルス発生回路ステージ1
10の入力端に接続されると共に、NANDゲート10
2の第2の入力端はL2ラツチ回路90(図9)の反転
された(インバータ103を介して)制御信号CNを受
ける。第2のNANDゲート104はL2ラツチ回路9
0(図9)の対応する制御信号CNを第1の入力端にお
いて受け、その第2の入力端においてライン81を介す
る外部クロツク信号を受ける。NANDゲート102及
び104の出力端はそれぞれ他の2方向NANDゲート
106に結合される。NANDゲート106の出力は遅
延ステージ100の出力を含む。
【0046】動作時、制御信号CNが行使されると、制
御信号CNはオープンし、遅延ラインの遅延チエーンの
前の処理ステージが遅延マクロ回路から効果的に除去さ
れて外部クロツク入力がこのステージにおいてNAND
ゲート104を介してマクロ回路に挿入される。この手
法において回路78は動作時自己補償してチツプクロツ
ク及び受けた外部クロツク間の所望の1周期のオフセツ
トを得る。また図10において注意すべきはパルス発生
回路ステージは前の実施例の構成とは異なつていること
である。この場合各パルス発生回路ステージのパルス出
力の幅は幾つか直列に接続されたインバータ111の固
有の遅延によつて定義される。
御信号CNはオープンし、遅延ラインの遅延チエーンの
前の処理ステージが遅延マクロ回路から効果的に除去さ
れて外部クロツク入力がこのステージにおいてNAND
ゲート104を介してマクロ回路に挿入される。この手
法において回路78は動作時自己補償してチツプクロツ
ク及び受けた外部クロツク間の所望の1周期のオフセツ
トを得る。また図10において注意すべきはパルス発生
回路ステージは前の実施例の構成とは異なつていること
である。この場合各パルス発生回路ステージのパルス出
力の幅は幾つか直列に接続されたインバータ111の固
有の遅延によつて定義される。
【0047】図11は図9及び図10のクロツク待ち時
間除去回路の変形例である。この変形例の目的は必要と
するハードウエアの合計数を低減することである。この
実施例においては複数の遅延マロク回路120(すなわ
ち補遅延マクロ回路1、補遅延マクロ回路2、補遅延マ
クロ回路3及び補遅延マクロ回路4)が付加され、この
補遅延マクロ回路のすべてはその長さにおいて主遅延マ
クロ回路83と同一か一段と短く、パルス発生回路84
並びに比較L1及びL2ラツチ回路122を駆動する
(また主遅延マクロ回路83は前の実施例の遅延マクロ
回路より長さが短い)。1つ又は2つ以上の補遅延マク
ロ回路がクロツク発生バツフア回路92の出力端におい
て所望のチツプクロツク信号を得るのに必要なとき遅延
マクロ回路83と直列に挿入され得る。パルス発生回路
状態の数は選択された遅延ラインの長さにより変化す
る。カウンタ126によつて制御されるセレクタ124
は遅延マクロ回路83に直列に接続されるべき補遅延マ
クロ回路の数を選択する。
間除去回路の変形例である。この変形例の目的は必要と
するハードウエアの合計数を低減することである。この
実施例においては複数の遅延マロク回路120(すなわ
ち補遅延マクロ回路1、補遅延マクロ回路2、補遅延マ
クロ回路3及び補遅延マクロ回路4)が付加され、この
補遅延マクロ回路のすべてはその長さにおいて主遅延マ
クロ回路83と同一か一段と短く、パルス発生回路84
並びに比較L1及びL2ラツチ回路122を駆動する
(また主遅延マクロ回路83は前の実施例の遅延マクロ
回路より長さが短い)。1つ又は2つ以上の補遅延マク
ロ回路がクロツク発生バツフア回路92の出力端におい
て所望のチツプクロツク信号を得るのに必要なとき遅延
マクロ回路83と直列に挿入され得る。パルス発生回路
状態の数は選択された遅延ラインの長さにより変化す
る。カウンタ126によつて制御されるセレクタ124
は遅延マクロ回路83に直列に接続されるべき補遅延マ
クロ回路の数を選択する。
【0048】各比較L1及びL2ラツチ回路122の出
力は3つの異なるグループのゼロ検出回路、すなわちZ
D1、ZD2及びZD3を含む論理マクロ回路に与えら
れる。ゼロ検出グループZD1及びZD3は好適にはゼ
ロ検出グループZD2(例えば24)と比較してラツチ
出力ステージを受ける数が小さい(例えば4)。このネ
ツトワークのグループ化の目的は信号の反復をゼロ検出
グループZD1又はZD3のいずれかと対照したものと
してのゼロ検出グループZD2において識別することで
ある。このことは選択された遅延ライン(すなわち遅延
マクロ回路83と補遅延マクロ120とを加える)内の
次の外部クロツク信号の位置を保証することである。ゼ
ロ検出回路の出力端はカウンタ論理回路130に結合さ
れ、このカウンタ論理回路130はゼロ検出回路の状態
次第で「高」レベル及び「低」レベルの信号を出力す
る。カウンタ論理回路130の出力はカウンタ126に
進む。また図示しないが比較L1及びL2ラツチ回路1
22並びにカウンタ126は上述の回路と同様に図9の
L2ラツチ回路90のゲーテイングと接続する回路を介
して得られた信号によつてゲートされ得る。この回路の
実施例の動作を以下に述べる。
力は3つの異なるグループのゼロ検出回路、すなわちZ
D1、ZD2及びZD3を含む論理マクロ回路に与えら
れる。ゼロ検出グループZD1及びZD3は好適にはゼ
ロ検出グループZD2(例えば24)と比較してラツチ
出力ステージを受ける数が小さい(例えば4)。このネ
ツトワークのグループ化の目的は信号の反復をゼロ検出
グループZD1又はZD3のいずれかと対照したものと
してのゼロ検出グループZD2において識別することで
ある。このことは選択された遅延ライン(すなわち遅延
マクロ回路83と補遅延マクロ120とを加える)内の
次の外部クロツク信号の位置を保証することである。ゼ
ロ検出回路の出力端はカウンタ論理回路130に結合さ
れ、このカウンタ論理回路130はゼロ検出回路の状態
次第で「高」レベル及び「低」レベルの信号を出力す
る。カウンタ論理回路130の出力はカウンタ126に
進む。また図示しないが比較L1及びL2ラツチ回路1
22並びにカウンタ126は上述の回路と同様に図9の
L2ラツチ回路90のゲーテイングと接続する回路を介
して得られた信号によつてゲートされ得る。この回路の
実施例の動作を以下に述べる。
【0049】まずカウンタ126がゼロにセツトされる
と共に、第1の外部クロツクパルスが遅延マクロ回路8
3を介して補遅延マクロ回路120を周回する。クロツ
ク発生回路92は上述のような前の実施例と接続するレ
シーバ94及び遅延回路96を駆動する。遅延回路96
の出力パルスは比較L1及びL2ラツチ回路122のパ
ルス発生回路84の各パルス出力と比較される。整合が
生じない場合、カウンタ126はカウンタ論理回路13
0を介してインクリメントされ、遅延ラインに補遅延マ
クロ回路1を付加する。かくして次のパルスが遅延マク
ロ回路83及び補遅延マクロ回路1の分だけ遅延され
る。またこの回路は比較L1及びL2ラツチ回路122
における整合を検査し、整合が生じないときカウンタ1
26は再度インクリメントされて次のパルスは遅延マク
ロ回路83、補遅延マクロ回路1及び補遅延マクロ回路
2を通過しなければならない。このプロセスは整合が生
じるまで反復され、整合が生じた時点でカウンタ126
はインクリメントされず、この回路は同一のループ状態
のままとなる。ゼロ検出マクロ回路は3つのグループ
(すなわちZD1、ZD2及びZD3)に分割されて遅
延マクロ回路83のいずれか最後の遅延ステージの近く
で何時整合が生ずるかを検出する。カウンタ126はイ
ンクリメントされるか又はデクリメントされて主遅延マ
クロ回路の中心近くの動作点をリセツトする。最大の遅
延が直列に挿入されたときに整合が生じない場合、セレ
クタ124はすべての待ち時間除去回路を周回すること
により、外部信号はレシーバ80からライン81´を介
して直接クロツク発生バツフア回路92に向かう。この
ことによりこの回路はチツプ特性及び論理回路デバツグ
としての低入力周波数のような条件下でも確実にクロツ
クを伝える。
と共に、第1の外部クロツクパルスが遅延マクロ回路8
3を介して補遅延マクロ回路120を周回する。クロツ
ク発生回路92は上述のような前の実施例と接続するレ
シーバ94及び遅延回路96を駆動する。遅延回路96
の出力パルスは比較L1及びL2ラツチ回路122のパ
ルス発生回路84の各パルス出力と比較される。整合が
生じない場合、カウンタ126はカウンタ論理回路13
0を介してインクリメントされ、遅延ラインに補遅延マ
クロ回路1を付加する。かくして次のパルスが遅延マク
ロ回路83及び補遅延マクロ回路1の分だけ遅延され
る。またこの回路は比較L1及びL2ラツチ回路122
における整合を検査し、整合が生じないときカウンタ1
26は再度インクリメントされて次のパルスは遅延マク
ロ回路83、補遅延マクロ回路1及び補遅延マクロ回路
2を通過しなければならない。このプロセスは整合が生
じるまで反復され、整合が生じた時点でカウンタ126
はインクリメントされず、この回路は同一のループ状態
のままとなる。ゼロ検出マクロ回路は3つのグループ
(すなわちZD1、ZD2及びZD3)に分割されて遅
延マクロ回路83のいずれか最後の遅延ステージの近く
で何時整合が生ずるかを検出する。カウンタ126はイ
ンクリメントされるか又はデクリメントされて主遅延マ
クロ回路の中心近くの動作点をリセツトする。最大の遅
延が直列に挿入されたときに整合が生じない場合、セレ
クタ124はすべての待ち時間除去回路を周回すること
により、外部信号はレシーバ80からライン81´を介
して直接クロツク発生バツフア回路92に向かう。この
ことによりこの回路はチツプ特性及び論理回路デバツグ
としての低入力周波数のような条件下でも確実にクロツ
クを伝える。
【0050】図9〜図11の本発明の実施例は可変長遅
延マクロ回路、マルチプルパルス発生マクロ回路並びに
比較L1及びL2ラツチマクロ回路を用いる自己補償待
ち時間除去回路を含む。この構成はビツトを基本にした
もので、所与の動作周波数を必要とするとき繰り返され
る。各回路は1周期だけ外部クロツクを遅延するのに必
要な遅延ステージを周期ごとに検出し、かくしてこの回
路は電圧変化及び又は温度変化に順応することができ
る。動作のレンジはプロセスの全変化を考慮する。本質
的に各構成は周期ごとに監視された長さをもつ制御でき
る1周期遅延ラインである。
延マクロ回路、マルチプルパルス発生マクロ回路並びに
比較L1及びL2ラツチマクロ回路を用いる自己補償待
ち時間除去回路を含む。この構成はビツトを基本にした
もので、所与の動作周波数を必要とするとき繰り返され
る。各回路は1周期だけ外部クロツクを遅延するのに必
要な遅延ステージを周期ごとに検出し、かくしてこの回
路は電圧変化及び又は温度変化に順応することができ
る。動作のレンジはプロセスの全変化を考慮する。本質
的に各構成は周期ごとに監視された長さをもつ制御でき
る1周期遅延ラインである。
【0051】次に図12〜15を参照して異なる回路の
手法について説明する。回路はシステムクロツクパスの
遅延変化を動的に補償することができるので製造変化、
温度変化及び電源電圧変化を克服するように比較的固定
されたままである。ゲートアレイデイジタル論理回路に
より実施され得るこの回路の利点は特にCMOS技術に
有利であり、小チツプエリアに対して低ゲートカウント
を有し、クロツク分配ラインの複数点において実施し
得、一段と低コスト技術を用いて一段と高いシステム性
能を実現できる。
手法について説明する。回路はシステムクロツクパスの
遅延変化を動的に補償することができるので製造変化、
温度変化及び電源電圧変化を克服するように比較的固定
されたままである。ゲートアレイデイジタル論理回路に
より実施され得るこの回路の利点は特にCMOS技術に
有利であり、小チツプエリアに対して低ゲートカウント
を有し、クロツク分配ラインの複数点において実施し
得、一段と低コスト技術を用いて一段と高いシステム性
能を実現できる。
【0052】図12に示す一般化された帰還回路138
はクロツクパスにおける遅延変化を補償する。外部クロ
ツク信号はレシーバ140を通過した後、レシーバ14
0及びクロツク出力論理回路144間に挿入された可変
遅延素子142の入力端に進む。従来、クロツクパスは
クロツク出力論理回路144のCLK1、CLK2及びCLK3のク
ロツク出力がすべて同調するような方法により設計され
る。これは各クロツクパスについての負荷及び物理的ネ
ツトを平衡にすることによつて達成される。
はクロツクパスにおける遅延変化を補償する。外部クロ
ツク信号はレシーバ140を通過した後、レシーバ14
0及びクロツク出力論理回路144間に挿入された可変
遅延素子142の入力端に進む。従来、クロツクパスは
クロツク出力論理回路144のCLK1、CLK2及びCLK3のク
ロツク出力がすべて同調するような方法により設計され
る。これは各クロツクパスについての負荷及び物理的ネ
ツトを平衡にすることによつて達成される。
【0053】タイミングの不確実性が従来の回路(すな
わちレシーバ140及びクロツク出力論理回路144)
において生ずるのは、クロツクパスが異なる電源電圧又
は温度変化に対して製造され又は影響を受けるごとに、
クロツク出力論理回路144を介する遅延が変化するか
らである。しかしながら注意すべきはチツプクロツクCL
K1、CLK2及びCLK3は同調したままである。通常各クロツ
クパスは同等に遅延が増大し又は減少する。従来のシス
テム構成においてはすべてのクロツクパスについての遅
延の変化は一群の分配によつて束縛され量化される。そ
の後システム全体についてのタイミングの不確実性が解
析され性能の拘束(周期時間)が計算される。従つて一
段と高いシステム性能がトリガクロツク分配により実現
できる。クロツクの分配は一段と高い性能(高価であ
る)の技術を発展させるか又は現存するコストの低い技
術の分配を低減することによつて改善することができ
る。
わちレシーバ140及びクロツク出力論理回路144)
において生ずるのは、クロツクパスが異なる電源電圧又
は温度変化に対して製造され又は影響を受けるごとに、
クロツク出力論理回路144を介する遅延が変化するか
らである。しかしながら注意すべきはチツプクロツクCL
K1、CLK2及びCLK3は同調したままである。通常各クロツ
クパスは同等に遅延が増大し又は減少する。従来のシス
テム構成においてはすべてのクロツクパスについての遅
延の変化は一群の分配によつて束縛され量化される。そ
の後システム全体についてのタイミングの不確実性が解
析され性能の拘束(周期時間)が計算される。従つて一
段と高いシステム性能がトリガクロツク分配により実現
できる。クロツクの分配は一段と高い性能(高価であ
る)の技術を発展させるか又は現存するコストの低い技
術の分配を低減することによつて改善することができ
る。
【0054】可変遅延素子142はレシーバ140に入
力したクロツクがクロツク出力論理回路144から出力
するときには1クロツク周期の遅延を生じさせるように
構成される。外部クロツク周期(CLK0)はタイミング基
準として用いられ、クロツク周期は時間について安定し
ていると考えられる。タイミング基準としてクロツク周
期を用いることにより外部構成要素を必要としなくな
る。チツプクロツク出力の1つ(例えばCLK3)が位相検
出回路146に送り返され、またこの位相検出回路14
6は外部クロツク信号(CLK0)を入力として受ける。名
目上は位相検出回路146の入力端における2つの信号
は同調している。位相検出回路146の出力はフイルタ
回路148においてフイルタされて可変遅延素子142
に送られる帰還信号の応答を平滑にする。このフイルタ
リングが位相検出回路の結果を平均化することにより、
雑音又はクロツクジツタによる疑似応答を回避する。可
変遅延素子142を介して遅延を変更するために用いら
れるフイルタの出力はクロツクパスの遅延をほぼ1クロ
ツク周期に固定するために用いられる。
力したクロツクがクロツク出力論理回路144から出力
するときには1クロツク周期の遅延を生じさせるように
構成される。外部クロツク周期(CLK0)はタイミング基
準として用いられ、クロツク周期は時間について安定し
ていると考えられる。タイミング基準としてクロツク周
期を用いることにより外部構成要素を必要としなくな
る。チツプクロツク出力の1つ(例えばCLK3)が位相検
出回路146に送り返され、またこの位相検出回路14
6は外部クロツク信号(CLK0)を入力として受ける。名
目上は位相検出回路146の入力端における2つの信号
は同調している。位相検出回路146の出力はフイルタ
回路148においてフイルタされて可変遅延素子142
に送られる帰還信号の応答を平滑にする。このフイルタ
リングが位相検出回路の結果を平均化することにより、
雑音又はクロツクジツタによる疑似応答を回避する。可
変遅延素子142を介して遅延を変更するために用いら
れるフイルタの出力はクロツクパスの遅延をほぼ1クロ
ツク周期に固定するために用いられる。
【0055】帰還回路138は以下のように動作する。
最初、位相検出回路146の2つの入力端(CLK3及びCL
K0)は同調している(すなわちCLK3はCLK0と比較して1
周期だけ遅延されるので)。チツププロセス、温度変化
又は電源電圧の変化によりクロツクパスを介する遅延は
変化する。この変化は位相検出回路146の入力端にお
いて位相差を発生する。位相検出回路146は補償され
たパスがほぼ1クロツク周期であることを示す信号を出
力する。この情報はしきい値に到達するまでフイルタ回
路(以下に述べるようにこの回路は1つ又は2つ以上の
カウンタを含む)において累積される。しきい値に到達
するとフイルタ回路148は優勢な(すなわちほぼ1ク
ロツク周期の遅延)オフセツトを指示する。その後この
フイルタ回路148は可変遅延素子142に信号を送出
してクロツクパスを介する遅延を変更する。可変遅延素
子142は位相検出回路の入力端における2つのクロツ
ク位相が再度整合するような方法により遅延を付加する
か又は削除する。従つてこの補償された遅延は1クロツ
ク周期戻る。
最初、位相検出回路146の2つの入力端(CLK3及びCL
K0)は同調している(すなわちCLK3はCLK0と比較して1
周期だけ遅延されるので)。チツププロセス、温度変化
又は電源電圧の変化によりクロツクパスを介する遅延は
変化する。この変化は位相検出回路146の入力端にお
いて位相差を発生する。位相検出回路146は補償され
たパスがほぼ1クロツク周期であることを示す信号を出
力する。この情報はしきい値に到達するまでフイルタ回
路(以下に述べるようにこの回路は1つ又は2つ以上の
カウンタを含む)において累積される。しきい値に到達
するとフイルタ回路148は優勢な(すなわちほぼ1ク
ロツク周期の遅延)オフセツトを指示する。その後この
フイルタ回路148は可変遅延素子142に信号を送出
してクロツクパスを介する遅延を変更する。可変遅延素
子142は位相検出回路の入力端における2つのクロツ
ク位相が再度整合するような方法により遅延を付加する
か又は削除する。従つてこの補償された遅延は1クロツ
ク周期戻る。
【0056】帰還回路138の可変遅延素子142及び
位相検出回路146の可能な実施例を図13〜図15に
示す。好適には位相検出回路、フイルタ回路及び可変遅
延素子はデイジタル論理回路ゲートだけを含む。図13
は可変遅延素子142の第1の実施例を示す。この実施
例において、インクリメントされた遅延素子150、す
なわちT1、T2、T3、T4、……TMは僅かにロードされた標
準デイジタル論理ゲートにより実現されて遅延を最小限
にする。この回路の制限(公差)は1デイジタルゲート
の遅延である。マルチプレクサ152は遅延ラインを介
して所望の遅延を選択する。この選択はフイルタ回路1
48から選択バス154を介してマルチプレクサ152
に送られた選択信号によつて制御される。
位相検出回路146の可能な実施例を図13〜図15に
示す。好適には位相検出回路、フイルタ回路及び可変遅
延素子はデイジタル論理回路ゲートだけを含む。図13
は可変遅延素子142の第1の実施例を示す。この実施
例において、インクリメントされた遅延素子150、す
なわちT1、T2、T3、T4、……TMは僅かにロードされた標
準デイジタル論理ゲートにより実現されて遅延を最小限
にする。この回路の制限(公差)は1デイジタルゲート
の遅延である。マルチプレクサ152は遅延ラインを介
して所望の遅延を選択する。この選択はフイルタ回路1
48から選択バス154を介してマルチプレクサ152
に送られた選択信号によつて制御される。
【0057】図14に示すように図13を少し複雑にす
ることにより解像度を改善することができる。この実施
例において、同様の「高」レベル、「中」レベル及び
「低」レベルに出力されたデイジタルゲート T1H、T1M
及びT1L は図14に示す1つ又は2つ以上のゲートの代
わりとして並列に配置される。インクリメントされた各
遅延素子は一段と大きい又は一段と小さい範囲に僅かに
オフセツトして同調しているクロツク信号を与える。か
くして遅延ラインのあるステージ(例えばこの場合選択
を予想できる)に一段と精度の高い選択を提供すること
ができる。遅延素子(例えば T1H、T1M 及びT1L )は選
択バス2によつてマルチプレクサ160において論理的
にORされ、その後一緒にANDされて(マルチプレク
サ162及び選択バス1によつて)選択プロセスを与え
る。
ることにより解像度を改善することができる。この実施
例において、同様の「高」レベル、「中」レベル及び
「低」レベルに出力されたデイジタルゲート T1H、T1M
及びT1L は図14に示す1つ又は2つ以上のゲートの代
わりとして並列に配置される。インクリメントされた各
遅延素子は一段と大きい又は一段と小さい範囲に僅かに
オフセツトして同調しているクロツク信号を与える。か
くして遅延ラインのあるステージ(例えばこの場合選択
を予想できる)に一段と精度の高い選択を提供すること
ができる。遅延素子(例えば T1H、T1M 及びT1L )は選
択バス2によつてマルチプレクサ160において論理的
にORされ、その後一緒にANDされて(マルチプレク
サ162及び選択バス1によつて)選択プロセスを与え
る。
【0058】位相検出回路146の一実施例について図
15に示す。この実施例においてDフリツプフロツプ1
70はチツプクロツク(CLK3)の位相及び各クロツク周
期をもつ基準クロツク(CLK0)の位相をサンプリングす
る論理記憶素子を含む。2つの2入力NANDゲート1
72及び174は1クロクツ周期以上の出力又は1クロ
ツク周期以下の出力のいずれかからパルスを発生するた
めに用いられる。
15に示す。この実施例においてDフリツプフロツプ1
70はチツプクロツク(CLK3)の位相及び各クロツク周
期をもつ基準クロツク(CLK0)の位相をサンプリングす
る論理記憶素子を含む。2つの2入力NANDゲート1
72及び174は1クロクツ周期以上の出力又は1クロ
ツク周期以下の出力のいずれかからパルスを発生するた
めに用いられる。
【0059】図12のフイルタ回路148は簡単なアツ
プダウンカウンタを含む。1クロツク周期カウント以上
優勢であるとき、カウンタは上昇傾向となつてしきい値
に到達し、クロツク出力ステージにおける遅延があまり
にも大きすぎので可変遅延を小さくする必要があること
を示す。逆に1クロツク周期カウンタ以下の優勢である
とき、カウンタは下降傾向となつてしきい値に到達し、
これはクロツク出力ステージの遅延が余りにも短いので
遅延を一段と大きくする必要があるということを意味す
る。アツプダウンカウンタは依然2つのしきい値間にあ
ると共に、平均的なクロツク位相は結局ほぼ1クロツク
周期だけ遅延される。
プダウンカウンタを含む。1クロツク周期カウント以上
優勢であるとき、カウンタは上昇傾向となつてしきい値
に到達し、クロツク出力ステージにおける遅延があまり
にも大きすぎので可変遅延を小さくする必要があること
を示す。逆に1クロツク周期カウンタ以下の優勢である
とき、カウンタは下降傾向となつてしきい値に到達し、
これはクロツク出力ステージの遅延が余りにも短いので
遅延を一段と大きくする必要があるということを意味す
る。アツプダウンカウンタは依然2つのしきい値間にあ
ると共に、平均的なクロツク位相は結局ほぼ1クロツク
周期だけ遅延される。
【0060】上述の通り本発明をその最適な実施例に基
づいて図示、説明したが、本発明の精神及び範囲から脱
することなく詳細構成の双方について種々の変更を加え
てもよい。例えば本発明のタイミングネツトワークはチ
ツプクロツク信号が入力クロツク信号の整数倍だけ遅延
されるように動作し得る。さらにこのタイミングネツト
ワークはマルチプル半導体チツプを含む分配ツリーの内
部クロツク遅延を補償し得る。
づいて図示、説明したが、本発明の精神及び範囲から脱
することなく詳細構成の双方について種々の変更を加え
てもよい。例えば本発明のタイミングネツトワークはチ
ツプクロツク信号が入力クロツク信号の整数倍だけ遅延
されるように動作し得る。さらにこのタイミングネツト
ワークはマルチプル半導体チツプを含む分配ツリーの内
部クロツク遅延を補償し得る。
【0061】
【発明の効果】上述のように本発明によれば、各クロツ
ク信号待ち時間除去ネツトワークはデイジタルであり、
外部構成要素を必要としない。クロツク信号待ち時間除
去ネツトワークはその内部クロツク発生回路によつてマ
イクロプロセツサチツプにおいて生ずるクロツク待ち時
間を除去又はかなり低減する。さらにマルチチツプシス
テムのチツプ間のクロツクスキユーも低減し、これによ
つてシステムの性能を増大させる。すべての実施例にお
いて本発明は固定状態の回路についての温度、電源電圧
及び製造の公差の関数のようなクロツクパスにおける遅
延変化を動的に補償することができる。
ク信号待ち時間除去ネツトワークはデイジタルであり、
外部構成要素を必要としない。クロツク信号待ち時間除
去ネツトワークはその内部クロツク発生回路によつてマ
イクロプロセツサチツプにおいて生ずるクロツク待ち時
間を除去又はかなり低減する。さらにマルチチツプシス
テムのチツプ間のクロツクスキユーも低減し、これによ
つてシステムの性能を増大させる。すべての実施例にお
いて本発明は固定状態の回路についての温度、電源電圧
及び製造の公差の関数のようなクロツクパスにおける遅
延変化を動的に補償することができる。
【図1】図1は本発明によるクロツク信号待ち時間除去
ネツトワークの一実施例を示すブロツク図である。
ネツトワークの一実施例を示すブロツク図である。
【図2】図2は図1のネツトワークの遅延マクロ回路及
びパルス発生回路を一段と詳細に示すブロツク図であ
る。
びパルス発生回路を一段と詳細に示すブロツク図であ
る。
【図3】図3は与えられた外部クロツク信号の波形を図
2のパルス発生回路から幾つか発生されたパルス信号出
力の波形と比較したタイミング図である。
2のパルス発生回路から幾つか発生されたパルス信号出
力の波形と比較したタイミング図である。
【図4】図4は図1のネツトワークのパルス発生回路、
比較L1ラツチ回路及びL2ラツチ回路を詳細に示すブ
ロツク図である。
比較L1ラツチ回路及びL2ラツチ回路を詳細に示すブ
ロツク図である。
【図5】図5は図4の比較L1ラツチステージ回路の一
実施例を示すブロツク図である。
実施例を示すブロツク図である。
【図6】図6は図4のL2ラツチステージ回路の一実施
例を示すブロツク図である。
例を示すブロツク図である。
【図7】図7は図1の論理マクロ回路及びラツチ回路制
御ネツトワーク回路の一実施例を示すブロツク図であ
る。
御ネツトワーク回路の一実施例を示すブロツク図であ
る。
【図8】図8は図7のラツチ回路制御ネツトワークステ
ージ回路の一実施例を示すブロツク図である。
ージ回路の一実施例を示すブロツク図である。
【図9】図9は本発明によるクロツク信号待ち時間除去
ネツトワークの他の実施例を示すブロツク図である。
ネツトワークの他の実施例を示すブロツク図である。
【図10】図10は図9のネツトワークの遅延マクロ回
路及びパルス発生回路の詳細を示すブロツク図である。
路及びパルス発生回路の詳細を示すブロツク図である。
【図11】図11は本発明によるクロツク信号待ち時間
除去ネツトワークの他の実施例を示すブロツク図であ
る。
除去ネツトワークの他の実施例を示すブロツク図であ
る。
【図12】図12は本発明によるクロツク信号待ち時間
除去ネツトワークの他の実施例を示すブロツク図であ
る。
除去ネツトワークの他の実施例を示すブロツク図であ
る。
【図13】図13は図12のネツトワークの可変遅延素
子を詳細を示すブロツク図である。
子を詳細を示すブロツク図である。
【図14】図14は図12のネツトワークの可変遅延素
子の他の実施例を詳細に示すブロツク図である。
子の他の実施例を詳細に示すブロツク図である。
【図15】図15は図12のネツトワークの位相検出回
路を詳細に示すブロツク図である。
路を詳細に示すブロツク図である。
10、78……クロツク信号待ち時間除去ネツトワー
ク、11……第1のパルス発生回路、12、82、12
0……遅延マクロ回路、13、15、17、21、8
1、81´……ライン、14、84、98……パルス発
生回路、16、86……比較L1ラツチ回路、18、3
2、36、51、103、111……インバータ、1
9、90……L2ラツチ回路、20……2出力ラツチ回
路、23、96……遅延回路、24……ラツチ回路制御
ネツトワーク、25……ラツチ回路制御ネツトワークス
テージ、26……クロツク発生バツフア回路、30、1
00……遅延ステージ、34、172、174……2入
力NANDゲート、37、39……ダブルインバータバ
ツフア回路、40……比較L1ラツチ回路ステージ、4
4……L2ラツチ回路ステージ、50、70……ゼロ検
出「ZD」回路、52〜62……NOR回路、80、9
4、140……レシーバ、91……バス、102、10
4、106……2方向NANDゲート、103……イン
バータ、110……パルス発生回路ステージ、122…
…比較L1及びL2ラツチ回路、124……セレクタ、
126……カウンタ、130……カウンタ論理回路、1
38……帰還回路、142……可変遅延素子、144…
…クロツク出力論理回路、146……位相検出回路、1
48……フイルタ回路、150……遅延素子、152、
160、162……マルチプレクサ、154……選択バ
ス、170……Dフリツプフロツプ。
ク、11……第1のパルス発生回路、12、82、12
0……遅延マクロ回路、13、15、17、21、8
1、81´……ライン、14、84、98……パルス発
生回路、16、86……比較L1ラツチ回路、18、3
2、36、51、103、111……インバータ、1
9、90……L2ラツチ回路、20……2出力ラツチ回
路、23、96……遅延回路、24……ラツチ回路制御
ネツトワーク、25……ラツチ回路制御ネツトワークス
テージ、26……クロツク発生バツフア回路、30、1
00……遅延ステージ、34、172、174……2入
力NANDゲート、37、39……ダブルインバータバ
ツフア回路、40……比較L1ラツチ回路ステージ、4
4……L2ラツチ回路ステージ、50、70……ゼロ検
出「ZD」回路、52〜62……NOR回路、80、9
4、140……レシーバ、91……バス、102、10
4、106……2方向NANDゲート、103……イン
バータ、110……パルス発生回路ステージ、122…
…比較L1及びL2ラツチ回路、124……セレクタ、
126……カウンタ、130……カウンタ論理回路、1
38……帰還回路、142……可変遅延素子、144…
…クロツク出力論理回路、146……位相検出回路、1
48……フイルタ回路、150……遅延素子、152、
160、162……マルチプレクサ、154……選択バ
ス、170……Dフリツプフロツプ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 フランク・デビツド・フエライオロ アメリカ合衆国、ニユーヨーク州12553、 ニユー・ウインザー、スプルース・ストリ ート 223番地 (72)発明者 ブルース・アラン・カウフマン アメリカ合衆国、ベルモント州05465、ジ エリコ、パツカード・ロード 16ビー (72)発明者 イリア・イオシフオビツチ・ノボフ アメリカ合衆国、ノース・カロライナ州 27713、ダーラム、エメラルド・フオレス ト・ドライブ 4411番地 (72)発明者 ステイーブン・エフ・オークランド アメリカ合衆国、ベルモント州05446、コ ウルチエスター、ノアウエイ・ドライブ 7番地 (72)発明者 ケネス・ジエームズ・シヨー アメリカ合衆国、ベルモント州05452、エ セツクス・ジヤンクシヨン、アスペン・ド ライブ 33番地 (72)発明者 レオン・スカーシンスキー アメリカ合衆国、ニユーヨーク州12571、 レツド・フツク、ロケバイ・ロード 18番 地
Claims (10)
- 【請求項1】1周期だけ入力クロツク信号より遅いチツ
プクロツク信号を予め定められた内部クロツク回路の出
力端において発生する半導体チツプ回路において、 クロツク信号が上記予め定められた内部クロツク回路を
通ることによつて生ずる遅延を決定する遅延決定手段
と、 上記遅延決定手段に応答し、かつ上記入力クロツク信号
を受けるように結合されて上記予め定められた内部クロ
ツク回路内の遅延クロツク信号をトリガすることによ
り、上記チツプクロツク信号を内部クロツク回路の出力
端において発生し、上記予め定められた内部クロツク回
路内においてトリガされた上記遅延クロツク信号は、1
クロツク周期から上記予め定められた内部クロツク回路
を介して上記決定された遅延とほぼ等しい時間長を引い
た分だけ上記入力クロツク信号とオフセツトすることに
より、上記内部クロツク回路から発生された上記チツプ
クロツク信号出力は上記入力クロツク信号とほぼ同相と
なり、かつ少なくとも1周期だけ上記入力クロツク信号
より遅くなり、これによつて上記半導体チツプ内部のク
ロツク待ち時間を低減するトリガ手段とを具えることを
特徴とする半導体チツプ回路。 - 【請求項2】上記遅延決定手段はクロツク信号が上記予
め定められた内部クロツク回路を通ることによつて生ず
る遅延を連続的に監視し、かつ決定することを特徴とす
る請求項1に記載の半導体チツプ回路。 - 【請求項3】直列に接続された複数の遅延素子を有し、
上記入力クロツク信号が通ると上記各遅延素子が遅延ク
ロツクを出力するようになされた可変遅延ラインと、 上記遅延ラインの遅延クロツクをそれぞれ1つ受け、か
つ上記遅延クロツクに応答してパルス信号を出力するよ
うに結合され、上記各パルス信号はほぼ上記入力クロツ
ク信号の周期以下の持続期間を有するようになされてい
る複数のパルス発生回路と、 上記入力クロツク信号との位相オフセツトが上記予め定
められた内部クロツク回路を介して上記決定された遅延
と等しい位相オフセツトを有する遅延ラインの遅延クロ
ツクを発生する上記パルス発生回路のパルス信号を識別
する制御ネツトワークとを具えることを特徴とする請求
項1に記載の半導体チツプ回路。 - 【請求項4】予め決定された遅延をもつ内部クロツク回
路を有する集積回路チツプのためのデイジタルクロツク
タイミングネツトワークにおいて、上記クロツクタイミ
ングネツトワークは入力クロツク信号を受けてここから
タイミング信号を発生し、上記タイミング信号は上記チ
ツプの内部クロツク回路を通つてチツプクロツク信号を
発生し、上記発生されたチツプクロツク信号は上記入力
クロツク信号と同相であり、かつ少なくとも1周期だけ
上記入力クロツク信号とオフセツトしており、上記デイ
ジタルクロクツタイミングネツトワークは、 上記入力クロツク信号を受けるように結合された入力端
を有し、直列に接続された複数の遅延ステージを含ん
で、上記入力クロツク信号が通ると上記各遅延ステージ
が対応する遅延信号を出力するようになされた遅延回路
と、 上記遅延回路の遅延信号をそれぞれ1つ受け、かつ上記
遅延信号に応答してパルス信号を発生するように結合さ
れ、上記各パルス信号はほぼ上記入力クロツク信号の周
期以下の持続期間を有するようになされている複数のパ
ルス発生回路と、 上記複数のパルス発生回路の上記パルス信号出力を入力
として受けるように結合され、上記内部クロツク回路へ
の出力としてタイミング信号を発生し、上記タイミング
信号は上記集積回路チツプの上記内部クロツク回路を介
して上記予め決定された遅延とほぼ等しい時間期間以下
である上記入力クロツク信号の周期の倍数と等しい周期
を有することにより、上記内部クロツク回路を上記タイ
ミング信号が通ると、上記入力クロツク信号とほぼ同相
でありかつ上記入力クロツク信号と少なくとも1周期だ
けオフセツトされたチツプクロツク信号出力を発生する
ようになされた制御ネツトワークとを具えることを特徴
とするデイジタルクロツクタイミングネツトワーク。 - 【請求項5】上記制御ネツトワークは上記入力クロツク
信号の周期を決定する比較回路を含むことを特徴とする
請求項4に記載のデイジタルクロツクタイミングネツト
ワーク。 - 【請求項6】上記制御ネツトワークは上記パルス発生回
路のパルス信号を上記入力クロツク信号と比較して上記
入力クロツク信号が反復する地点におけるパルス信号を
識別する複数の比較ラツチ回路を含むことを特徴とする
請求項4に記載のデイジタルクロツクタイミングネツト
ワーク。 - 【請求項7】入力クロツク信号が予め定められた内部ク
ロツク回路を通つたときに生ずるクロツク待ち時間を低
減してチツプクロツク信号を発生する集積半導体チツプ
において、上記予め定められた内部クロツク回路はレシ
ーバ及びクロツク出力論理回路を含み、上記集積回路
は、 上記予め定められた内部クロツク回路の上記レシーバ及
び上記クロツク出力論理回路間に接続され、遅延量を決
定する選択信号を受ける制御入力端を含み、上記予め定
められた内部クロツク回路の上記レシーバを通つた後に
上記入力クロツク信号を第1の入力端において受けるよ
うになされた可変遅延素子と、 上記可変遅延素子に与えられた上記入力クロツク信号及
び上記クロツク出力論理回路のチツプクロツク信号出力
を入力として受けるように結合され、上記入力クロツク
信号及び上記チツプクロツク信号間の位相差を示す位相
差信号を出力するようになされた位相検出回路と、 上記位相検出回路と結合して上記位相差信号を受け、か
つそこから選択信号を発生し、上記選択信号を上記可変
遅延素子の上記制御入力端に与える手段を含み、上記選
択信号は上記可変遅延素子を介して上記クロツク遅延を
選択するように動作することにより、上記クロツク出力
論理回路の上記チツプクロツク信号出力が上記入力クロ
ツク信号とほぼ同相となり、かつ少なくとも1クロツク
周期だけ上記入力クロツク信号とオフセツトするように
なされた制御回路とを具えることを特徴とする集積半導
体チツプ回路。 - 【請求項8】上記可変遅延素子は、 遅延ラインにおいて直列に接続され、遅延信号をそれぞ
れ出力する複数のインクリメンタル遅延素子と、 上記遅延ラインの各遅延素子の出力を受けるように結合
され、上記制御回路によつて発生された上記選択信号を
受ける制御入力端を有し、上記制御回路は上記クロツク
出力論理回路への出力のための上記それぞれの遅延素子
からの上記遅延信号出力の1つを選択することによつて
上記遅延ラインを介した遅延長を選択するようになされ
た第1のマルチプレクサとを具えることを特徴とする請
求項7に記載の集積半導体チツプ回路。 - 【請求項9】上記位相検出回路はその第1の入力端に与
えられた上記入力クロツク信号及びその第2の入力端に
与えられた上記チツプクロツク信号を有するDフリツプ
フロツプを含み、上記Dフリツプフロツプは第1の2入
力NANDゲートの第1の入力端及びインバータを介し
て第2の2入力NANDゲートの第1の入力端に与えら
れた位相差信号を出力し、上記第1の2入力NANDゲ
ートの上記第2の入力端は上記入力クロツク信号を受
け、かつ上記第2の2入力NANDゲートの上記第2の
入力端は上記チツプクロツク信号を受け、これによつて
上記第1及び第2のNANDゲートの出力が上記制御回
路に与えられ、かつ上記出力は上記位相差信号を含むこ
とを特徴とする請求項7に記載の集積半導体チツプ回
路。 - 【請求項10】上記位相差信号はアツプ信号及びダウン
信号のうちの1つを含み、上記アツプ信号は上記制御回
路に進んで上記可変遅延素子を介して増大した遅延を選
択する選択信号を発生し、上記ダウン信号は上記制御回
路に進んで上記可変遅延素子を介して減少した遅延を選
択する選択信号を発生することを特徴とする請求項7に
記載の集積半導体チツプ回路。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US07/763510 | 1991-09-20 | ||
US07/763,510 US5272729A (en) | 1991-09-20 | 1991-09-20 | Clock signal latency elimination network |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05218820A true JPH05218820A (ja) | 1993-08-27 |
JP3142657B2 JP3142657B2 (ja) | 2001-03-07 |
Family
ID=25068026
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP04237705A Expired - Fee Related JP3142657B2 (ja) | 1991-09-20 | 1992-08-13 | 内部クロック・スキューの低減した半導体チップ回路 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5272729A (ja) |
JP (1) | JP3142657B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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JP2009260612A (ja) * | 2008-04-16 | 2009-11-05 | Denso Corp | 非同期回路の処理速度一定化装置及びそれを搭載した車載用電子装置 |
JP2011250009A (ja) * | 2010-05-25 | 2011-12-08 | Olympus Corp | データ選択回路、データ転送回路、ランプ波生成回路、および固体撮像装置 |
Families Citing this family (65)
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---|---|---|---|---|
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US5862369A (en) * | 1991-12-30 | 1999-01-19 | Dell Usa, L.P. | Method and apparatus for state machine optimization using device delay characteristics |
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US5369640A (en) * | 1993-04-16 | 1994-11-29 | Digital Equipment Corporation | Method and apparatus for clock skew reduction through remote delay regulation |
US5351000A (en) * | 1993-07-30 | 1994-09-27 | Hughes Aircraft Company | Method of cancelling offset errors in phase detectors |
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