JPH05283523A - 集積回路 - Google Patents
集積回路Info
- Publication number
- JPH05283523A JPH05283523A JP4105905A JP10590592A JPH05283523A JP H05283523 A JPH05283523 A JP H05283523A JP 4105905 A JP4105905 A JP 4105905A JP 10590592 A JP10590592 A JP 10590592A JP H05283523 A JPH05283523 A JP H05283523A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- clock
- functional blocks
- circuit
- output
- input
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Pending
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Landscapes
- Design And Manufacture Of Integrated Circuits (AREA)
- Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 各機能ブロック間の配線数を大幅に削減し、
チップサイズの縮小化を可能とした集積回路を提供す
る。 【構成】 複数の機能ブロックに分割されてなる集積回
路において、同一チップ内に内蔵のPLL回路を用いた
タイミング発生回路3によってシステムクロックCKより
高い周波数のクロックHIF を生成し、この高周波クロッ
クHIF を用いてシステムクロックCKのアクティブエッヂ
から次のアクティブエッヂまでの間に、8系統の信号を
機能ブロックA,B間で高速でシリアル伝送する。
チップサイズの縮小化を可能とした集積回路を提供す
る。 【構成】 複数の機能ブロックに分割されてなる集積回
路において、同一チップ内に内蔵のPLL回路を用いた
タイミング発生回路3によってシステムクロックCKより
高い周波数のクロックHIF を生成し、この高周波クロッ
クHIF を用いてシステムクロックCKのアクティブエッヂ
から次のアクティブエッヂまでの間に、8系統の信号を
機能ブロックA,B間で高速でシリアル伝送する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、1チップが複数の機能
ブロックに分割されてなる集積回路に関し、特に特定用
途向けLSI(大規模集積回路)に用いて好適な集積回
路に関する。
ブロックに分割されてなる集積回路に関し、特に特定用
途向けLSI(大規模集積回路)に用いて好適な集積回
路に関する。
【0002】
【従来の技術】規模の大きなLSIを設計する場合に採
られる設計手法として階層化設計がある。この階層化設
計では、1つのLSIを設計する場合に、1つのLSI
が複数の機能ブロックに分割され、各機能ブロック毎に
設計がなされる。そして、これらの機能ブロックの各々
の間に配線が施され、所望の動作をなすLSIが実現さ
れる。
られる設計手法として階層化設計がある。この階層化設
計では、1つのLSIを設計する場合に、1つのLSI
が複数の機能ブロックに分割され、各機能ブロック毎に
設計がなされる。そして、これらの機能ブロックの各々
の間に配線が施され、所望の動作をなすLSIが実現さ
れる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】この階層化設計によっ
てLSIを実現するようにした場合、各機能ブロック間
で信号を伝送するための信号線の配線領域が必要にな
る。例えば、10キロゲート程度のLSIを実現する場
合には、1つのLSIが6〜7個の機能ブロックに分割
される。そして、各機能ブロック間の入出力信号線が各
100本程度とすると、このLSI上には、全部で50
0本〜1000本もの配線が施されることになる。
てLSIを実現するようにした場合、各機能ブロック間
で信号を伝送するための信号線の配線領域が必要にな
る。例えば、10キロゲート程度のLSIを実現する場
合には、1つのLSIが6〜7個の機能ブロックに分割
される。そして、各機能ブロック間の入出力信号線が各
100本程度とすると、このLSI上には、全部で50
0本〜1000本もの配線が施されることになる。
【0004】このように、階層化設計によりLSIを実
現した場合には、各機能ブロック間の配線の本数が多く
なり、これに伴って配線領域が増大するため、チップサ
イズの縮小化の妨げとなる問題があった。図5に、階層
化設計により実現されたLSIにおける2つの機能ブロ
ックA,Bの入出力部の構成の一例を示す。本例では、
機能ブロックAから機能ブロックBへの信号伝送用とし
て8本、機能ブロックBから機能ブロックAへの信号伝
送用として8本、計16本の入出力信号線によるブロッ
ク間配線となっている。
現した場合には、各機能ブロック間の配線の本数が多く
なり、これに伴って配線領域が増大するため、チップサ
イズの縮小化の妨げとなる問題があった。図5に、階層
化設計により実現されたLSIにおける2つの機能ブロ
ックA,Bの入出力部の構成の一例を示す。本例では、
機能ブロックAから機能ブロックBへの信号伝送用とし
て8本、機能ブロックBから機能ブロックAへの信号伝
送用として8本、計16本の入出力信号線によるブロッ
ク間配線となっている。
【0005】本発明は、上述した点に鑑みてなされたも
のであり、各機能ブロック間の配線数を大幅に削減し、
チップサイズの縮小化を可能とした集積回路を提供する
ことを目的とする。
のであり、各機能ブロック間の配線数を大幅に削減し、
チップサイズの縮小化を可能とした集積回路を提供する
ことを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、1チップが複数の機能ブロックに分割さ
れてなる集積回路において、通常動作時の第1のクロッ
クよりも高い周波数の第2のクロックを発生するPLL
回路を同一チップ内に内蔵し、複数の機能ブロック間で
伝送される信号を第2のクロックによって高速でシリア
ル伝送するようにしている。
に、本発明は、1チップが複数の機能ブロックに分割さ
れてなる集積回路において、通常動作時の第1のクロッ
クよりも高い周波数の第2のクロックを発生するPLL
回路を同一チップ内に内蔵し、複数の機能ブロック間で
伝送される信号を第2のクロックによって高速でシリア
ル伝送するようにしている。
【0007】
【作用】本発明による集積回路では、同一チップ内に内
蔵されたPLL回路を用いてシステムクロック(第1の
クロック)よりも高い周波数のクロック(第2のクロッ
ク)を生成し、この高周波クロックを用いてシステムク
ロックのアクティブエッヂから次のアクティブエッヂま
での間に、複数の信号を複数の機能ブロック間で高速で
シリアル伝送する。
蔵されたPLL回路を用いてシステムクロック(第1の
クロック)よりも高い周波数のクロック(第2のクロッ
ク)を生成し、この高周波クロックを用いてシステムク
ロックのアクティブエッヂから次のアクティブエッヂま
での間に、複数の信号を複数の機能ブロック間で高速で
シリアル伝送する。
【0008】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。図1は、本発明の一実施例を示すブロック
図である。図において、機能ブロックAの8系統の内部
信号は、SPSCANモジュール1の入力ポートDINA〜DINHに
供給され、このSPSCANモジュール1によってパラレル/
シリアル変換され、SPSCANモジュール1の出力ポートSC
AN OUTよりシリアルデータとして機能ブロックBへ伝送
される。
に説明する。図1は、本発明の一実施例を示すブロック
図である。図において、機能ブロックAの8系統の内部
信号は、SPSCANモジュール1の入力ポートDINA〜DINHに
供給され、このSPSCANモジュール1によってパラレル/
シリアル変換され、SPSCANモジュール1の出力ポートSC
AN OUTよりシリアルデータとして機能ブロックBへ伝送
される。
【0009】このとき、同時に、機能ブロックBの8系
統の内部信号も、機能ブロックB内のSPSCANモジュール
2の入力ポートDINA〜DINHに供給され、このSPSCANモジ
ュール2によってパラレル/シリアル変換され、SPSCAN
モジュール2の出力ポートSCAN OUTよりシリアルデータ
として機能ブロックAへ伝送される。それぞれの機能ブ
ロックA,Bにおいて、入力ポートSCAN IN に入力され
た相手側の機能ブロックのシリアルデータは、次のシス
テムクロックCKの立上がりで出力ポートDOUTA〜DOUTH
からパラレルデータとして導出される。
統の内部信号も、機能ブロックB内のSPSCANモジュール
2の入力ポートDINA〜DINHに供給され、このSPSCANモジ
ュール2によってパラレル/シリアル変換され、SPSCAN
モジュール2の出力ポートSCAN OUTよりシリアルデータ
として機能ブロックAへ伝送される。それぞれの機能ブ
ロックA,Bにおいて、入力ポートSCAN IN に入力され
た相手側の機能ブロックのシリアルデータは、次のシス
テムクロックCKの立上がりで出力ポートDOUTA〜DOUTH
からパラレルデータとして導出される。
【0010】SPSCANモジュール1,2を制御するための
各種のタイミング信号、即ち高周波クロックHIF 、セン
スイネーブル信号SEN 及びロード信号LOADは、タイミン
グ発生回路3でシステムクロックCKに基づいて生成され
る。このタイミング発生回路3は、複数の機能ブロック
があっても各機能ブロック毎に設けられる必要はなく、
1個で複数の機能ブロックに対応できる。タイミング発
生回路3の具体的な回路構成の一例を図2に示す。
各種のタイミング信号、即ち高周波クロックHIF 、セン
スイネーブル信号SEN 及びロード信号LOADは、タイミン
グ発生回路3でシステムクロックCKに基づいて生成され
る。このタイミング発生回路3は、複数の機能ブロック
があっても各機能ブロック毎に設けられる必要はなく、
1個で複数の機能ブロックに対応できる。タイミング発
生回路3の具体的な回路構成の一例を図2に示す。
【0011】このタイミング発生回路3は、図2に示す
ように、VCO(電圧制御発振器)4と、VCO4の発
振出力HIF を1/Nに分周する1/Nカウンタ5と、シ
ステムクロックCKと1/Nカウンタ5の分周出力との位
相差を検出する位相比較器6とを同一チップ内に内蔵
し、この位相比較器6の比較出力を外付け回路となるL
PF(ローパスフィルタ)7を通してVCO4のコント
ロール電圧とするPLL回路8を有している。このPL
L回路8において、高周波クロックHIF はシステムクロ
ックCKのN倍の周波数で発振することになる。
ように、VCO(電圧制御発振器)4と、VCO4の発
振出力HIF を1/Nに分周する1/Nカウンタ5と、シ
ステムクロックCKと1/Nカウンタ5の分周出力との位
相差を検出する位相比較器6とを同一チップ内に内蔵
し、この位相比較器6の比較出力を外付け回路となるL
PF(ローパスフィルタ)7を通してVCO4のコント
ロール電圧とするPLL回路8を有している。このPL
L回路8において、高周波クロックHIF はシステムクロ
ックCKのN倍の周波数で発振することになる。
【0012】また、タイミング発生回路3には、システ
ムクロックCKをデータ入力としかつ高周波クロックHIF
をクロック入力とするD型フリップフロップ9と、この
D型フリップフロップ9のQ出力をデータ入力としかつ
高周波クロックHIF をクロック入力とするD型フリップ
フロップ10と、このD型フリップフロップ10のQ出
力を反転するインバータ11と、D型フリップフロップ
9のQ出力及びインバータ11の出力を2入力とするN
ANDゲート回路12とからなり、システムクロックCK
の立上がり微分出力を得る微分回路13が設けられてい
る。
ムクロックCKをデータ入力としかつ高周波クロックHIF
をクロック入力とするD型フリップフロップ9と、この
D型フリップフロップ9のQ出力をデータ入力としかつ
高周波クロックHIF をクロック入力とするD型フリップ
フロップ10と、このD型フリップフロップ10のQ出
力を反転するインバータ11と、D型フリップフロップ
9のQ出力及びインバータ11の出力を2入力とするN
ANDゲート回路12とからなり、システムクロックCK
の立上がり微分出力を得る微分回路13が設けられてい
る。
【0013】この微分回路13の微分出力は、次段のカ
ウンタ14をロード/リセットするようになっている。
ここで、N=16と仮定した場合、カウンタ14は4個
のD型フリップフロップからなる4ビット構成となり、
各段のQ出力が全て“1”となったとき、これらを4入
力とするNANDゲート回路15の出力によってカウン
トストップがかけられるようになっている。
ウンタ14をロード/リセットするようになっている。
ここで、N=16と仮定した場合、カウンタ14は4個
のD型フリップフロップからなる4ビット構成となり、
各段のQ出力が全て“1”となったとき、これらを4入
力とするNANDゲート回路15の出力によってカウン
トストップがかけられるようになっている。
【0014】この4ビットカウンタ14のカウント内容
2(0010)がデコーダ16によってデコードされ、
そのデコード出力DEC2がS/Rフリップフロップ17の
セット入力になるとともに、先の機能ブロックA,Bの
内部信号をSPSCANモジュール1,2が取り込むためのロ
ード信号LOADとなる。また、4ビットカウンタ14のカ
ウント内容A(1010)がデコーダ18によってデコ
ードされ、そのデコード出力XDECA がS/Rフリップフ
ロップ17のリセット入力となる。S/Rフリップフロ
ップ17の出力は、SPSCANモジュール1,2にセンスイ
ネーブル信号SEN として供給される。
2(0010)がデコーダ16によってデコードされ、
そのデコード出力DEC2がS/Rフリップフロップ17の
セット入力になるとともに、先の機能ブロックA,Bの
内部信号をSPSCANモジュール1,2が取り込むためのロ
ード信号LOADとなる。また、4ビットカウンタ14のカ
ウント内容A(1010)がデコーダ18によってデコ
ードされ、そのデコード出力XDECA がS/Rフリップフ
ロップ17のリセット入力となる。S/Rフリップフロ
ップ17の出力は、SPSCANモジュール1,2にセンスイ
ネーブル信号SEN として供給される。
【0015】次に、かかる構成のタイミング発生回路3
の回路動作につき、N=16を例にとって図3のタイム
チャートを参照しつつ説明する。先ず、微分回路13で
システムクロックCKの立上がり微分出力を得て4ビット
カウンタ14のロード入力とし、このカウンタ14のカ
ウント内容が2(0010)となったとき、デコーダ1
6のデコード出力DEC2であるロード信号LOADによってSP
SCANモジュール1,2が機能ブロックA,Bの内部信号
を取り込む。同時に、デコーダ16のデコード出力DEC2
によりセンス信号SEN がセットされる。
の回路動作につき、N=16を例にとって図3のタイム
チャートを参照しつつ説明する。先ず、微分回路13で
システムクロックCKの立上がり微分出力を得て4ビット
カウンタ14のロード入力とし、このカウンタ14のカ
ウント内容が2(0010)となったとき、デコーダ1
6のデコード出力DEC2であるロード信号LOADによってSP
SCANモジュール1,2が機能ブロックA,Bの内部信号
を取り込む。同時に、デコーダ16のデコード出力DEC2
によりセンス信号SEN がセットされる。
【0016】このセンスイネーブル信号SEN は、4ビッ
トカウンタ14のカウント内容がA(1010)となっ
たとき、デコーダ18のデコード出力XDECA によってリ
セットされる。その結果、センスイネーブル信号SEN
は、高周波クロックHIF の8クロック区間だけ高レベル
となる。これにより、機能ブロックA,B間では、SPSC
ANモジュール1,2の入力ポートDINA〜DINHに8系統の
内部信号が入力されてからセンスイネーブル信号SEN が
セットされるまでのセットアップ時間tset upの経過後
の8クロック区間において8系統の内部信号の伝送が行
われることになる。
トカウンタ14のカウント内容がA(1010)となっ
たとき、デコーダ18のデコード出力XDECA によってリ
セットされる。その結果、センスイネーブル信号SEN
は、高周波クロックHIF の8クロック区間だけ高レベル
となる。これにより、機能ブロックA,B間では、SPSC
ANモジュール1,2の入力ポートDINA〜DINHに8系統の
内部信号が入力されてからセンスイネーブル信号SEN が
セットされるまでのセットアップ時間tset upの経過後
の8クロック区間において8系統の内部信号の伝送が行
われることになる。
【0017】このように、LSI内に内蔵のVCO4を
使ったPLL回路8を用いてシステムクロックCKより高
い周波数のクロックHIF を生成し、この高周波クロック
HIFを用いてシステムクロックCKのアクティブエッヂか
ら次のアクティブエッヂまでの間に、複数(本例では、
8系統)の信号を機能ブロックA,B間でシリアル伝送
し、相互に交換するようにしたことにより、機能ブロッ
クA,B間の配線を大幅に削減でき、これに伴い配線領
域が少なくて済むので、チップサイズを縮小できること
になる。
使ったPLL回路8を用いてシステムクロックCKより高
い周波数のクロックHIF を生成し、この高周波クロック
HIFを用いてシステムクロックCKのアクティブエッヂか
ら次のアクティブエッヂまでの間に、複数(本例では、
8系統)の信号を機能ブロックA,B間でシリアル伝送
し、相互に交換するようにしたことにより、機能ブロッ
クA,B間の配線を大幅に削減でき、これに伴い配線領
域が少なくて済むので、チップサイズを縮小できること
になる。
【0018】また、N=16に対応して4ビットカウン
タ14を設け、このカウンタ14のカウント内容2〜A
までの高周波クロックHIF の8クロック区間において8
系統の内部信号のシリアル伝送を行うようにしたことに
より、カウント内容Aとなってから次の動作まで回路は
停止し、カウント内容B〜Fまでの高周波クロックHIF
の5クロック区間はシステムクロックCKのジッターの許
容範囲となるので、PLL回路8の外乱ノイズ等の影響
による高周波クロックHIF のジッターに起因する誤動作
を防止できることになる。
タ14を設け、このカウンタ14のカウント内容2〜A
までの高周波クロックHIF の8クロック区間において8
系統の内部信号のシリアル伝送を行うようにしたことに
より、カウント内容Aとなってから次の動作まで回路は
停止し、カウント内容B〜Fまでの高周波クロックHIF
の5クロック区間はシステムクロックCKのジッターの許
容範囲となるので、PLL回路8の外乱ノイズ等の影響
による高周波クロックHIF のジッターに起因する誤動作
を防止できることになる。
【0019】図4に、SPSCANモジュール1,2の具体的
な構成の一例を示す。これらSPSCANモジュール1,2は
全く同じ構成となっており、入力ポートDINA〜DINHから
パラレルに入力される内部信号、又は他の機能ブロック
から伝送され入力ポートSCANIN からシリアルに入力さ
れる伝送信号を、ロード信号LOADに基づいて取り込むゲ
ート回路21A 〜21H と、センス信号SEN をイネーブ
ル(En )入力とし、高周波クロックHIF に同期してゲ
ート回路21A 〜21H の各出力をラッチするラッチ回
路22A 〜22H と、システムクロックCKに同期してラ
ッチ回路22A〜22H の各出力をラッチするラッチ回
路23A 〜23H とからなっている。
な構成の一例を示す。これらSPSCANモジュール1,2は
全く同じ構成となっており、入力ポートDINA〜DINHから
パラレルに入力される内部信号、又は他の機能ブロック
から伝送され入力ポートSCANIN からシリアルに入力さ
れる伝送信号を、ロード信号LOADに基づいて取り込むゲ
ート回路21A 〜21H と、センス信号SEN をイネーブ
ル(En )入力とし、高周波クロックHIF に同期してゲ
ート回路21A 〜21H の各出力をラッチするラッチ回
路22A 〜22H と、システムクロックCKに同期してラ
ッチ回路22A〜22H の各出力をラッチするラッチ回
路23A 〜23H とからなっている。
【0020】かかる構成のSPSCANモジュール1,2にお
いて、入力ポートDINA〜DINHからパラレルに入力される
内部信号は、パラレル/シリアル変換されて出力ポート
SCANOUTから他の機能ブロックへシリアル伝送され、他
の機能ブロックからシリアル伝送され入力ポートSCAN I
N から入力されるシリアル信号は、シリアル/パラレル
変換されて出力ポートDOUTA 〜DOUTH から内部信号とし
てパラレルに出力されることになる。
いて、入力ポートDINA〜DINHからパラレルに入力される
内部信号は、パラレル/シリアル変換されて出力ポート
SCANOUTから他の機能ブロックへシリアル伝送され、他
の機能ブロックからシリアル伝送され入力ポートSCAN I
N から入力されるシリアル信号は、シリアル/パラレル
変換されて出力ポートDOUTA 〜DOUTH から内部信号とし
てパラレルに出力されることになる。
【0021】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
同一チップ内に内蔵されたPLL回路を用いてシステム
クロックよりも高い周波数のクロックを生成し、この高
周波クロックを用いて複数の信号を機能ブロック間でシ
リアル伝送する構成としたことにより、機能ブロック間
の配線を大幅に削減でき、これに伴い配線領域を縮小で
きるので、チップサイズの縮小化が図れることになる。
同一チップ内に内蔵されたPLL回路を用いてシステム
クロックよりも高い周波数のクロックを生成し、この高
周波クロックを用いて複数の信号を機能ブロック間でシ
リアル伝送する構成としたことにより、機能ブロック間
の配線を大幅に削減でき、これに伴い配線領域を縮小で
きるので、チップサイズの縮小化が図れることになる。
【図1】本発明の一実施例を示すブロック図である。
【図2】タイミング発生回路の具体的な構成の一例を示
すブロック図である。
すブロック図である。
【図3】タイミング発生回路の回路動作を説明するため
のタイムチャートである。
のタイムチャートである。
【図4】SPSCANモジュールの具体的な構成の一例を示す
ブロック図である。
ブロック図である。
【図5】従来例を示すブロック図である。
1,2 SPSCANモジュール 3 タイミング発生回路 4 VCO(電圧制御発振器) 5 1/Nカウンタ 6 位相比較器 8 PLL回路 13 微分回路 14 4ビットカウンタ 16,18 デコーダ
フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 9182−5J H03L 7/06 A
Claims (1)
- 【請求項1】 1チップが複数の機能ブロックに分割さ
れてなる集積回路において、 通常動作時の第1のクロックよりも高い周波数の第2の
クロックを発生するPLL回路を同一チップ内に内蔵
し、 前記複数の機能ブロック間で伝送される信号を前記第2
のクロックによって高速でシリアル伝送することを特徴
とする集積回路。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4105905A JPH05283523A (ja) | 1992-03-31 | 1992-03-31 | 集積回路 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4105905A JPH05283523A (ja) | 1992-03-31 | 1992-03-31 | 集積回路 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05283523A true JPH05283523A (ja) | 1993-10-29 |
Family
ID=14419895
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4105905A Pending JPH05283523A (ja) | 1992-03-31 | 1992-03-31 | 集積回路 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH05283523A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2002043149A1 (fr) * | 2000-11-22 | 2002-05-30 | Niigata Seimitsu Co., Ltd. | Dispositif a semi-conducteur |
JP5447511B2 (ja) * | 2009-05-18 | 2014-03-19 | 日本電気株式会社 | 通信回路および通信方法 |
-
1992
- 1992-03-31 JP JP4105905A patent/JPH05283523A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2002043149A1 (fr) * | 2000-11-22 | 2002-05-30 | Niigata Seimitsu Co., Ltd. | Dispositif a semi-conducteur |
JP5447511B2 (ja) * | 2009-05-18 | 2014-03-19 | 日本電気株式会社 | 通信回路および通信方法 |
US8850256B2 (en) | 2009-05-18 | 2014-09-30 | Nec Corporation | Communication circuit and communication method |
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