JPH0529891A - 同期クロツク発生装置 - Google Patents

同期クロツク発生装置

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JPH0529891A
JPH0529891A JP3293988A JP29398891A JPH0529891A JP H0529891 A JPH0529891 A JP H0529891A JP 3293988 A JP3293988 A JP 3293988A JP 29398891 A JP29398891 A JP 29398891A JP H0529891 A JPH0529891 A JP H0529891A
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flop
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真 畠中
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行雄 宮崎
Takenori Okidaka
毅則 沖高
Junji Mano
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 高周波数のクロック信号を、外部から供給さ
れる非同期トリガ信号に対して同期させて出力させる。 【構成】 基本クロック信号が供給され、逐次遅延され
た遅延クロック信号を発生する遅延クロック発生回路1
0〜14と、上記クロック信号と非同期のトリガ信号が
供給された後、上記基本クロック信号または遅延クロッ
ク信号の変化に応答してセットまたはリセットされる複
数のフリップ・フロップ20〜24と、フリップ・フロ
ップの出力に基いて上記トリガ信号が供給された後、最
初にセットまたはリセットされたフリップ・フロップの
出力に基いて所望のクロック信号を選択して出力させる
論理回路30〜34と、該論理回路の出力を対応フリッ
プ・フロップに帰還して各フリップ・フロップの状態を
保持させる帰還手段30R〜34Rとを具備している。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、高周波数の入力クロッ
ク信号を外部から供給される非同期トリガ信号に対して
同期させて出力する同期クロック発生装置に関する。
【0002】
【従来の技術】図8は従来の同期クロック発生装置を示
すブロック図、図9は図8の同期クロック発生装置の動
作を説明する波形図である。高周波クロック発生回路1
02で発生されたクロック信号CKはカウンタ103の
クロック入力端子Aおよび分周器104のクロック入力
端子Aにそれぞれ供給され、また、カウンタ103のト
リガ入力端子Bにはトリガ信号源(図示せず)よりトリ
ガ信号入力端子100を経て上記クロック信号CKと非
同期のトリガ信号TRがカウンタイネ−ブル信号として
供給される。
【0003】カウンタ103はトリガ信号TRのHから
Lへの立下りt1 の直後から高周波クロックの数をカウ
ントし始め、カウント数が一定値、例えば3カウントに
達すると、カウンタ103は分周イネ−ブル信号DEを
発生し、これを分周器104のイネ−ブル信号入力端子
Bに供給する。
【0004】分周器104はイネ−ブル信号入力端子B
に供給される上記分周イネーブル信号DEに応答して高
周波クロック信号CKの分周を開始し、該高周波クロッ
ク信号CKの例えば4サイクル毎に出力クロック信号C
Kout を発生する。かくして同期クロック出力端子10
1よりトリガ信号TRと同期がとられた出力クロック信
号CKout が得られる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の同
期クロック発生装置では、図9に示すように、トリガ信
号TRの立下りt1 が点線で示す範囲Tで変化した場合
も出力クロック信号CKout は同じタイミングで発生す
ることになる。従って、出力クロック信号CKout の同
期精度を高めるためには高周波クロック信号CKの周波
数を高くしなければならない。このことにより、 同期精度≒高周波クロックの周期 で表わされる。
【0006】例えば、1ns(ナノ秒)の同期精度を得
たい場合は、1GHzの高周波クロック信号CKを使用
する必要があるが、高周波クロック信号を1GHzまで
上げることは、内部でノイズが発生したり不要輻射を発
生する等の問題があり、極めて困難である。また、1G
Hzのクロック信号発生回路および分周器は、一般のC
MOS回路で構成するのは無理で、超高速バイポーラ技
術等、特殊な技術が必要で、製造コストが極めて高くな
る。
【0007】本発明は、基準となる基本クロック信号に
対してどのようなタイミングで非同期トリガ信号が供給
されても、この非同期のトリガ信号の立下りから実質的
に一定の時間ta だけシフトさせて出力クロック信号を
発生させるようにしたものである。図7を参照してこの
点をもう少し詳しく説明する。
【0008】図7において、CKはクロック発生回路か
ら供給されるクロック信号で、トリガ信号TR1は、そ
の立下りt11が上記クロック信号CKのHレベル時に生
ずる。このとき出力クロック信号CK1はトリガ信号T
R1の立下りt11から一定の時間t1 だけシフトされて
出力される。
【0009】トリガ信号TR2は、その立下りt12が上
記クロック信号CKのLレベル時に生ずる。このとき出
力クロック信号CK2はトリガ信号TR2の立下りt12
から実質的に一定の時間t2 だけシフトされて出力され
る。
【0010】本発明の目的は、クロック信号CKとトリ
ガ信号との位相関係が図7のTR1、TR2に示すよう
に、どのような状態にあってもトリガ信号の立下りから
実質的に一定の時間tだけシフトされて立上る出力クロ
ック信号を発生する装置、特にジッタが最大±1ns程
度に抑えられた出力クロック信号を1GHzと言うよう
な高周波クロック信号発生装置を使用することなく発生
することができる同期クロック発生装置を得ることにあ
る。
【0011】
【課題を解決するための手段】請求項1乃至請求項6に
対応する本願の第1の基本発明に係る同期クロック発生
装置は、複数の遅延素子を縦続接続して構成され、入力
された基本クロック信号に対して逐次遅延された遅延ク
ロック信号を発生する遅延クロック発生回路と、上記基
本クロック信号または遅延クロック信号とこれらのクロ
ック信号に対して非同期のトリガ信号とが供給され、該
非同期トリガ信号が供給された後上記基本クロック信号
または遅延クロック信号の変化に応答してセットまたは
リセットされる複数のフリップ・フロップと、上記非同
期トリガ信号が供給された後、最初にセットまたはリセ
ットされたフリップ・フロップの出力に応答して、この
フリップ・フロップを最初にセットまたはリセットした
クロック信号またはその前後の所望のクロック信号を選
択して出力させる論理回路と、該論理回路の出力を、各
論理回路に対応するフリップ・フロップの入力に帰還し
て各フリップ・フロップの状態を保持させる帰還手段と
からなとからなる。
【0012】請求項7乃至請求項9に対応する本願の第
2の基本発明に係る同期クロック発生装置は、複数の遅
延素子を縦続接続して構成され、入力された基本クロッ
ク信号に対して逐次遅延された遅延クロック信号を発生
する遅延クロック発生回路と、上記基本クロック信号ま
たは遅延クロック信号とこれらのクロック信号に対して
非同期のトリガ信号とが供給され、上記非同期トリガ信
号が供給された後に供給される上記基本クロック信号ま
た遅延クロック信号に応答してセットまたリセットされ
る複数のフリップ・フロップと、最初にセットまたはリ
セットされるフリップ・フロップの出力とそのフリップ
・フロップに先行するフリップ・フリップの出力との論
理をとり、その論理から上記基本クロック信号および遅
延クロック信号のうちの所望のクロック信号を選択して
出力させる論理回路と、該論理回路の出力を、各論理回
路に対応するフリップ・フロップの入力に帰還して各フ
リップ・フロップの状態を保持させる帰還手段とからな
からなる。
【0013】
【作用】本願の第1の基本発明に係る同期クロック発生
装置によれば、非同期トリガ信号が供給された後、フリ
ップ・フロップを最初にセットまたはリセットしたクロ
ック信号を基準として、該クロック信号またはその前後
のクロック信号を選択して出力クロック信号として出力
させるから、上記非同期トリガ信号に対する出力クロッ
ク信号のジッタは最大でも縦続接続された遅延素子のう
ちの1段当たりの遅延時間となり、1GHzと言ったよ
うな高周波クロック信号を使用することなく上記非同期
トリガ信号に対してタイミング的に高精度に同期した出
力クロック信号を発生させることができる。
【0014】本願の第2の基本発明に係る同期クロック
発生装置によれば、上記第1の基本発明の作用に加えて
非同期トリガ信号が供給された後、最初にセットまたは
リセットされるフリップ・フロップの出力とそのフリッ
プ・フロップに先行するフリップ・フロップの出力との
論理により所望のクロック信号を選択する。
【0015】
【実施例】(実施例1)図1は、本発明の同期クロック
発生装置の第1の実施例のブロック図である。同図にお
いて、10、11、12、13、14は縦続接続された
遅延素子で、ここでは各遅延素子は例えば1nsの実質
的に一定の遅延時間を持った半導体素子からなるアンド
回路によって構成されている。縦続接続された遅延素子
により遅延クロック発生回路を構成している。
【0016】2は基本クロック信号源(図示せず)より
基本クロック信号が供給される入力端子で、該入力端子
2に供給されたクロック信号CK0は初段の遅延素子1
0の第1入力(非反転入力)に供給され、該遅延素子1
0の第2の入力(反転入力)は接地されている。遅延素
子10〜14の各出力は次段の遅延素子の第1入力(非
反転入力)に接続され、各遅延素子10〜14の出力に
はそれぞれ一定の時間づつ遅延されたクロック信号CK
1、CK2、CK3、CK4、CK5が発生する。
【0017】20、21、22、23、24はこの実施
例ではエッジトリガ形のDフリップ・フロップで、初段
フリップ・フロップ20のクロック入力Tには入力端子
2に供給された非遅延基本クロック信号CK0が供給さ
れ、フリップ・フロップ21〜24の各クロック入力T
には遅延素子10〜13で遅延されたクロック信号CK
1〜CK4が供給される。また、各フリップ・フロップ
20〜24のリセット入力Rにはクロック信号に対して
非同期的にトリガ信号入力端子1に供給されたトリガ信
号TRが供給される。
【0018】30、31、32、33、34はアンド回
路で、これらのアンド回路はフリップ・フロップ20〜
24にトリガ信号が供給されてリセットが解除された
後、最初にセットされたフリップ・フロップを検出する
セット検出回路を構成する。アンド回路30の第1入力
(反転入力)には初段フリップ・フロップ20の出力Q
0が供給され、アンド回路31の第1入力(反転入力)
には2段目フリップ・フロップ21の出力Q1が供給さ
れ、アンド回路32の第1入力(反転入力)には3段目
フリップ・フロップ22の出力Q2が供給され、アンド
回路33の第1入力(反転入力)には4段目フリップ・
フロップ23の出力Q3が供給され、アンド回路34の
第1入力(反転入力)には5段目フリップ・フロップ2
4の出力Q4が供給される。
【0019】また、アンド回路30の第2入力(非反転
入力)には2段目フリップ・フロップ21の出力Q1が
供給され、アンド回路31の第2入力(非反転入力)に
は3段目フリップ・フロップ22の出力Q2が供給さ
れ、アンド回路32の第2入力(非反転入力)には4段
目フリップ・フロップ23の出力Q3が供給され、アン
ド回路33の第2入力(非反転入力)には5段目フリッ
プ・フロップ24の出力Q4が供給され、アンド回路3
4の第2入力(反転入力)はこの例では接地されてい
る。
【0020】アンド回路30の出力(イ)は帰還パス3
0Rを経てフリップ・フロップ20のデータ入力Dに帰
還され、また禁止パス30Iを経て遅延素子11の第2
入力(反転入力)に接続されている。同様にアンド回路
31の出力(ロ)は帰還パス31Rを経てフリップ・フ
ロップ21のデータ入力Dに帰還され、また禁止パス3
1Iを経て遅延素子12の第2入力(反転入力)に接続
されている。
【0021】アンド回路32の出力(ハ)は帰還パス3
2Rを経てフリップ・フロップ22のデータ入力Dに帰
還され、また禁止パス32Iを経て遅延素子13の第2
入力(反転入力)に接続されており、アンド回路33の
出力(ニ)は帰還パス33Rを経てフリップ・フロップ
23のデータ入力Dに帰還され、また禁止パス33Iを
経て遅延素子14の第2入力(反転入力)に接続されて
いる。アンド回路34の出力(ホ)は帰還パス34Rを
経てフリップ・フロップ24のデータ入力Dに帰還さ
れ、必要に応じて遅延クロック発生回路の次の遅延素子
の第2入力に接続される。
【0022】40、41、42、43はアンド回路で、
これらのアンド回路はフリップ・フロップ20〜24の
リセットが解除された後、所望のクロック信号を検出す
るためのクロック信号検出論理回路を構成する。アンド
回路40の2個の入力にはアンド回路30の出力(イ)
および遅延素子10の遅延クロック信号CK1がそれぞ
れ供給され、アンド回路41の2個の入力にはアンド回
路31の出力(ロ)および遅延素子11の遅延クロック
信号CK2がそれぞれ供給され、アンド回路42の2個
の入力にはアンド回路32の出力(ハ)および遅延素子
12の遅延クロック信号CK3がそれぞれ供給される。
【0023】アンド回路43の2個の入力にはアンド回
路33の出力(ニ)および遅延素子13の遅延クロック
信号CK4がそれぞれ供給される。アンド回路40〜4
3の出力(a)〜(d)は多入力オア回路50に供給さ
れ、該オア回路50の出力は、トリガ信号に同期したク
ロック信号を出力する同期クロック出力端子3に供給さ
れている。
【0024】図1の同期クロック発生装置の動作を図2
を参照して説明する。図2は図1の装置を構成するIC
内の各素子の動作速度、例えばフリップ・フロップ20
〜24のリカバリ時間(リセットが解除されてからクロ
ックを取り込み得る状態になるまでの時間)にばらつき
が無い場合を想定してその動作を説明した図である。
【0025】TRは図示されていないトリガ信号源から
トリガ信号入力端子1に供給される非同期トリガ信号、
CK0は図示されていないクロック信号源からクロック
信号入力端子2に供給される基本クロック信号、CK
1、CK2、CK3、CK4は遅延素子10、11、1
2、13の各出力に現れる遅延クロック信号である。フ
リップ・フロップ20〜24は実施例ではエッジトリガ
形のDフリップ・フロップが使用され、クロック信号T
Rの立下り時にデータ入力Dに供給されるデータの反転
(Dバー)内容を取り込んで記憶する記憶回路として作
用する。
【0026】トリガ信号TRの立下りt1 で各フリップ
・フロップのリセットが解除される。フリップ・フロッ
プ20およびフリップ・フロップ21のクロック入力T
に供給されるクロック信号CK0、CK1の立下りは上
記トリガ信号TRによるリセット解除より前であるか
ら、これらのフリップ・フロップ20および21はセッ
トされず、その出力Q0、Q1はL(ローレベル)であ
る。
【0027】一方、t12においてフリップ・フロップ2
2のクロック入力Tに供給されるクロック信号CK2お
よびt12以後にフリップ・フロップ23、24の各クロ
ック入力Tに供給されるクロック信号CK3、CK4の
立下りはトリガ信号TRによるリセット解除後であるか
ら、これらのフリップ・フロップ22〜24はセットさ
れ、その出力Q2、Q3、Q4はH(ハイレベル)にな
る。
【0028】これによって、アンド回路30の出力
(イ)はL、アンド回路31の出力(ロ)はt121 でH
になり、またアンド回路32の出力(ハ)およびアンド
回路33の出力(ニ)は共にLで、トリガ信号TRによ
るフリップ・フロップのリセット解除後に最初にHから
Lへのエッジが来た遅延クロックはCK2であることが
分かる。
【0029】この場合、アンド回路30〜34の各出力
は対応するフリップ・フロップ20〜24のデータ入力
Dに帰還される。それによって、フリップ・フロップ2
0の出力Q0は基本クロック信号CK0の次の立下りt
2 でHになり、他のフリップ・フロップ21〜24はそ
れぞれ次の遅延クロック信号CK1〜CK4が入ってき
ても先の状態、つまりフリップ・フロップ21の出力Q
1のみをLに保ち、フリップ・フロップ22〜24の出
力Q2〜Q4をHに保持する。すなわち、最終的にはQ
0=H、Q1=L、Q2=H、Q3=H、Q4=Hとな
る。これによって、アンド回路31の出力(ロ)のみが
Hに保たれる。
【0030】出力(ロ)はアンド回路41をオンし、ク
ロック信号CK2のみが該アンド回路41の出力(b)
として現われ、この出力(b)がオア回路50を経て同
期クロック出力端子3に送られ、クロック信号CK2が
トリガ信号TRに同期したクロック信号CKout として
出力される。アンド回路40、42、43はオフである
から、その出力(a)、(c)、(d)はいずれもLで
あることは言う迄もない。
【0031】トリガ信号TRにより各フリップ・フロッ
プのリセットが解除された後、最初にHからLへのエッ
ジが表われるクロック信号はCK2であることが検出さ
れ、この実施例では上記のように遅延クロック信号CK
2がトリガ信号TRに同期した出力クロック信号CKou
t として出力端子3から出力される。
【0032】アンド回路31のH出力(ロ)は禁止パス
31Iを経て遅延素子12の第2入力(反転入力)に供
給され、該遅延素子12を禁止して、クロック信号が遅
延素子13に進むのを阻止する。このため、実際にはC
K3、CK4はLになり、アンド回路32、33の状態
の如何を問わず(実際にはこれらのアンド回路32、3
3は共にオフになる)、アンド回路42、43の出力
(c)、(d)は共にLになる。よって、前述の通り出
力端子3にはクロックCK2に対応する出力クロック信
号CKout が発生する。よって、出力クロック信号CK
out のジッタは遅延素子10〜14の遅延時間以内にお
さまり、各遅延素子の遅延時間を1ns程度に設定する
ことは容易であることから、ジッタを1ns以内に押さ
えることができる。
【0033】先に仮定したように、IC内の各素子の動
作速度にばらつきが無い場合は、禁止パス30I〜33
Iは特に必要でないが、次に説明するIC内の各素子の
動作速度にばらつきがある場合は、この禁止パス30I
〜33Iが有効になり、誤ったクロック信号が出力され
るのが阻止される。
【0034】図3は、図1の回路において、各フリップ
・フロップの動作速度、具体的には各フリップ・フロッ
プのリカバリ時間(リセット解除後、クロックを取込み
得る状態になるまでに要する時間)にばらつきがある場
合の動作を説明する波形図である。
【0035】この例では、フリップ・フロップ23のリ
カバリ時間が他のフリップ・フロップのそれよりも遅
く、t1 でトリガ信号TRの立下りがトリガ信号入力端
子1に供給された後、最初に遅延クロック信号CK3の
立下りが到来したとき(時点t13)、フリップ・フロッ
プ23はこの遅延クロック信号CK3を取入れることが
できなかった状態を想定している。
【0036】禁止パス30I〜33Iが存在しないと仮
定する。トリガ信号TRが供給された後、フリップ・フ
ロップ22は遅延クロック信号CK2の立下りt12によ
りセットされて出力Q2はHになる。フリップ・フロッ
プ23は上記のようにリカバリ時間が遅く、遅延クロッ
ク信号CK3の立下りt13でセットされない。フリップ
・フロップ24は遅延クロック信号CK4の立下りt14
でセットされて出力Q4はHになる。
【0037】かくして、トリガ信号TRが供給された
後、遅延クロック信号CK2〜CK4の各最初の立下り
が現われた直後では、Q0=L、Q1=L、Q2=H、
Q3=L、Q4=Hとなる。これにより、アンド回路3
0はオフ、アンド回路31はオン、アンド回路32はオ
フ、アンド回路33はオン、アンド回路34はオフにな
り、Hとなるアンド回路31の出力(ロ)以外に本来は
Lであるべきアンド回路33の出力(ニ)もHになる。
アンド回路30〜34の出力は各帰還パス30R〜34
Rを経て対応するフリップ・フロップ20〜24のデー
タ入力Dに帰還され、フリップ・フロップ20の出力Q
0をLからHに変化させる以外は各アンド回路の出力を
先の状態に保持し、Q0=H、Q1=L、Q2=H、Q
3=L、Q4=Hに保持する。
【0038】これによってアンド回路41、43が共に
オンになり、遅延クロック信号CK2による出力(b)
と、遅延クロック信号CK4による出力(d)(点線で
示す)がオア回路50を経て同期クロック出力端子3か
ら出力される。このため、出力端子3に発生する同期ク
ロック信号CKout は実線で示す出力(b)に対応する
出力と、点線で示す出力(d)に対応する出力との和に
なり、その幅(To )は正規のクロック信号の幅
(TC )より長くなってしまう。禁止パス30I、33
Iはこのような事態が発生するのを防止するためのもの
である。
【0039】上記のように、遅延クロック信号CK2の
12における最初の立下りに応答してフリップ・フロッ
プ22の出力Q2がHになり、アンド回路31の出力
(ロ)はHになる。出力(ロ)は禁止パス31Iを経て
遅延素子12の第2入力(反転入力)に供給されて、該
遅延素子12をオフし、遅延素子12の出力より後にク
ロック信号が現われるのが禁止される。
【0040】なお、遅延素子11の第2入力に供給され
るアンド回路30の出力(イ)はLであるから、遅延素
子11はオンで、クロック信号は該遅延素子11を通っ
て進み、遅延クロック信号CK2が現われる。かくし
て、出力端子3には、各フリップ・フロップのリカバリ
時間のばらつきには関係なく、遅延クロック信号CK2
に対応する出力クロック信号CKout のみが発生する。
【0041】図1の実施例では、入力端子1にトリガ信
号TRが供給されて、各フリップ・フロップのリセット
が解除された後、最初に立下る遅延クロック信号CK2
をフリップ・フロップ22で検出して記憶し、この遅延
クロック信号CK2を選択して出力クロック信号CKou
t として出力端子3から出力させていた。
【0042】ところが、クロック信号の周波数がある程
度高くなってくると、遅延クロック信号CK2によって
フリップ・フロップ22がセットされ、その出力Q2が
Hになってアンド回路31の出力(ロ)がHになる前に
遅延クロック信号CK2の立上りが到来し(第2図のt
22)、このためアンド回路41の出力信号(b)、従っ
てオア回路50を経て出力端子3に発生する同期クロッ
ク信号CKout が正規の幅Tc よりも狭くなることがあ
る。あるいは、誤動作を防ぐために遅延クロック信号C
K2の次の遅延クロック信号CK3を選択して、これを
出力クロック信号CKout として出力させることが望ま
しい場合がある。第4図に示す装置はこのような目的に
適ったものである。
【0043】(実施例2)図4に示す本発明の同期クロ
ック発生装置の第2の実施例では、遅延素子11の第2
入力(反転入力)は接地されており、禁止パス30Iは
遅延素子12の第2入力に接続され、禁止パス31Iは
遅延素子13の第2入力に接続され、禁止パス32Iは
遅延素子14の第2入力に接続されている。また、アン
ド回路40の入力にはアンド回路30の出力(イ)と遅
延クロック信号CK2が供給され、アンド回路41の入
力にはアンド回路31の出力(ロ)と遅延クロック信号
CK3が供給され、アンド回路42の入力にはアンド回
路32の出力(ハ)と遅延クロック信号CK4が供給さ
れ、アンド回路43の入力にはアンド回路33の出力
(ニ)と遅延クロック信号CK5が供給される。他の構
造、接続関係は図1の実施例と同様である。
【0044】図4の実施例の動作を図2を参照して説明
する。トリガ信号入力端子1に非同期トリガ信号TRが
供給された後、遅延クロック信号CK2の最初の立下り
12でフリップ・フロップ22はセットされ、その出力
Q2はHになる。これによってアンド回路31はオンに
なり、アンド回路41は遅延クロック信号CK2ではな
く、遅延クロック信号CK3を選択して出力させる。禁
止パス30I〜32Iの作用は図1の実施例のそれと同
様で、この場合はアンド回路31のHレベルにある出力
(ロ)は禁止パス30Iを経て遅延素子13の第2入力
に供給され、遅延素子13の出力に遅延クロックが現わ
れるのを阻止する。この実施例においても、出力クロッ
ク信号CKout のジッタを1ns以内に容易に押さえる
ことができる。
【0045】図1の実施例では、フリップ・フロップ2
0〜24、アンド回路30〜34等の動作速度、各遅延
クロック信号CK1〜CK4のレベル変化の速度によっ
てはアンド回路30〜33の各2つの入力が同時に変化
することがある。このことを再び図2を参照して具体的
に述べると、t12における遅延クロック信号CK2の立
下りに応答してフリップ・フロップ22の出力Q2はH
になり、アンド回路31はt121 でHになる。
【0046】ここで、フリップ・フロップ22、アンド
回路31の動作速度が速いと、t12における遅延クロッ
ク信号CK2の立下りt12とアンド回路31の出力
(ロ)の立上りt121 とが実質的に同時に発生して、ア
ンド回路41の出力(b)にスパイクが発生する可能性
があり、このスパイクはオア回路50を経て同期クロッ
ク出力端子3から不所望に出力される可能性がある。
【0047】(実施例3)クロック信号の周波数が低
く、図4に示すような構成をとる必要のない時は、図5
に示すような構造の第3の実施例を使用することが望ま
しい。図5の実施例で、図1の実施例と同等部分には同
じ参照番号を付し、説明を省略する。図5の実施例で
は、遅延素子10の前に遅延素子9が追加して設けられ
ており、基本クロック信号CK0は該遅延素子9の第1
入力(非反転入力)に供給され、遅延素子9の第2入力
(反転入力)は接地されている。遅延素子9〜14の出
力にはそれぞれ一定の時間(例えば1ns)づつ遅延さ
れたクロック信号CK1〜CK6が発生する。
【0048】非遅延の基本クロック信号CK0はアンド
回路40の一方の入力に供給され、遅延クロック信号C
K1〜CK5はフリップ・フロップ20〜24の各クロ
ック入力端子Tに供給されると共に、アンド回路41〜
44の一方の入力に供給される。遅延クロック信号CK
6は必要に応じて次段の遅延素子およびアンド回路(図
示せず)に供給される。
【0049】アンド回路30〜34の各出力は帰還パル
ス30R〜34Rを経てフリップ・フロップ20〜24
のデータ入力Dに帰還されると共に、禁止パス30I〜
34Iを経て帰還素子10〜14の各第2入力(反転入
力)に供給される。アンド回路40〜44の出力はオア
回路50に供給される。
【0050】図5の同期クロック発生装置の動作を図6
を参照して説明する。この実施例においても、トリガ信
号TRの立下りt1 後に最初に現われる遅延クロック信
号CK3の立下りT12でフリップ・フロップ22はセッ
トされてその出力Q2はHになる。このときフリップ・
フロップ21の出力Q1はLであるから、アンド回路3
1はオンになり、その出力(ロ)はHになり、アンド回
路41はオンになる。アンド回路41の他方の入力には
遅延クロック信号CK1が供給されるから、CK1の立
上りt2 でアンド回路41の出力(b)はHになり、同
期クロック出力端子3からクロック信号CK1に対応す
る出力クロック信号CKout が発生する。
【0051】この場合、遅延クロック信号CK1は、ト
リガ信号TRの立下りt1 後最初に検出された遅延クロ
ック信号CK3の立下りt12よりも早いタイミングt02
でLレベルに確定しているため、図1の実施例のように
アンド回路41の2入力が同時に変化して出力にスパイ
クが発生するようなことはない。回路接続を若干変更す
ることにより、クロック信号CK0、CK2に対応する
出力クロック信号CKout を取出すこともできる。
【0052】アンド回路30〜34の出力を帰還パス3
0R〜34Rを経て対応するフリップ・フロップ20〜
24のデータ入力Dに帰還する目的、上記アンド回路3
0〜34の出力を禁止パス30I〜34Iを経て遅延素
子10〜14の第2入力(反転入力)に供給する目的は
図1、図4に示す各実施例のそれと同様である。この実
施例では、アンド回路31のH出力が遅延素子11の第
2入力に供給されて、該遅延素子11より後段に遅延ク
ロック信号が伝達されるのを阻止する。
【0053】本発明の各実施例では、トリガ信号TRを
フリップ・フロップのリセット端子Rに入力し、Q出力
を用いたが、トリガ信号TRをセット端子に入力し、Q
バー出力を使用するように論理を構成することもでき
る。要するに、トリガ信号が供給された後、最初に変化
が現れる遅延クロックを検出して、それを帰還パスを経
てフリップ・フロップに戻して記憶させ、その遅延クロ
ックあるいはその前後の所望の遅延クロックを選択して
出力する論理を構成することにより、本発明を実現する
ことができる。また、縦続遅延回路10〜14または9
〜14、フリップ・フロップ20〜24の各段数は設計
により自由に変更し得ることは言う迄もない。
【0054】
【発明の効果】以上説明したように本発明の同期クロッ
ク発生装置は、アンド回路のような簡単な論理素子を複
数個使用して遅延クロックを生成し、非同期トリガ信号
の発生を基準として所望の遅延クロックを選択するもの
であるから、ジッタは遅延素子1段当りの遅延時間とな
るため、1GHZ といったような高周波クロック発生回
路を使用することなく、トリガ信号に対してタイミング
的に高精度に同期したクロックを発生させることができ
る。
【0055】従って、高精度な同期クロック発生回路を
安価に構成することができ、基本動作クロックの異なる
システム間のインターフェースに幅広く適用することが
でき、また大きな高周波ノイズや不要輻射の心配もな
く、デジタル複写機をはじめ各種画像処理部の水平、垂
直同期回路にも安心して使用することができる。さら
に、本発明の装置をIC化する時は特別なウエハプロセ
スを必要とせず、極く普通のプロセスを使用して±1n
s程度のジッタの装置を簡単に構成することができる。
【0056】さらに、一旦所望のクロック信号が選択さ
れると、選択されたクロック信号に後続する遅延クロッ
ク信号を発生する遅延素子にクロック信号が伝達される
のを阻止する禁止パスを各論理回路の出力と遅延素子と
の間に設けることにより、本発明の同期クロック発生装
置を構成する各素子の動作速度に多少のばらつきがあっ
ても、それには関係なく正確に動作して、トリガ信号に
正確に同期した所望のクロック信号を発生することがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の同期クロック発生装置の第1の実施例
の構成図である。
【図2】図1の装置内の各素子の動作速度にばらつきが
ない場合の図1の装置の動作を説明するタイミング図で
ある。
【図3】図1の装置内の各素子の動作速度にばらつきが
ある場合の図1の装置の動作を説明するタイミング図で
ある。
【図4】本発明の同期クロック発生装置の第2の実施例
の構成図である。
【図5】本発明の同期クロック発生装置の第3の実施例
の構成図である。
【図6】図5の同期クロック発生装置の動作を説明する
ためのタイミング図である。
【図7】本発明の目的を説明するための波形図である。
【図8】従来の同期クロック発生装置のブロック図であ
る。
【図9】第8図の従来の同期クロック発生装置の動作を
説明するためのタイミング図である。 1 トリガ信号入力端子 2 クロック信号入力端子 3 同期クロック出力端子 10〜14 遅延素子 20〜24 フリップ・フロップ 30〜34 アンド回路 40〜43 アンド回路 50 オア回路 30R〜34R 帰還パス 30I〜33I 禁止パス
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 真野 純司 兵庫県伊丹市瑞原4丁目1番地 三菱電機 株式会社北伊丹製作所内

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数の遅延素子を縦続接続して構成さ
    れ、入力された基本クロック信号に対して逐次遅延され
    た遅延クロック信号を発生する遅延クロック発生回路
    と、上記基本クロック信号または遅延クロック信号とこ
    れらのクロック信号に対して非同期のトリガ信号とが供
    給され、該非同期トリガ信号が供給された後上記基本ク
    ロック信号または遅延クロック信号の変化に応答してセ
    ットまたはリセットされる複数のフリップ・フロップ
    と、上記非同期トリガ信号が供給された後、最初にセッ
    トまたはリセットされたフリップ・フロップの出力に応
    答して上記各クロック信号の中から所望のクロック信号
    を選択して出力させる論理回路と、該論理回路の出力
    を、各論理回路に対応するフリップ・フロップの入力に
    帰還して各フリップ・フロップの状態を保持させる帰還
    手段とからなる同期クロック発生装置。
  2. 【請求項2】 複数の遅延素子を縦続接続して構成さ
    れ、入力された基本クロック信号に対して逐次遅延され
    た遅延クロック信号を発生する遅延クロック発生回路
    と、上記基本クロック信号または遅延クロック信号とこ
    れらのクロック信号に対して非同期のトリガ信号とが供
    給され、該非同期トリガ信号が供給された後上記基本ク
    ロック信号または遅延クロック信号の変化に応答してセ
    ットまたはリセットされる複数のフリップ・フロップ
    と、上記非同期トリガ信号が供給された後、最初にセッ
    トまたはリセットされたフリップ・フロップの出力に応
    答して、このフリップ・フロップを最初にセットまたは
    リセットしたクロック信号を選択して出力させる論理回
    路と、該論理回路の出力を、各論理回路に対応するフリ
    ップ・フロップの入力に帰還して各フリップ・フロップ
    の状態を保持させる帰還手段とからなる同期クロック発
    生装置。
  3. 【請求項3】 複数の遅延素子を縦続接続して構成さ
    れ、入力された基本クロック信号に対して逐次遅延され
    た遅延クロック信号を発生する遅延クロック発生回路
    と、上記基本クロック信号または遅延クロック信号とこ
    れらのクロック信号に対して非同期のトリガ信号とが供
    給され、該非同期トリガ信号が供給された後上記基本ク
    ロック信号または遅延クロック信号の変化に応答してセ
    ットまたはリセットされる複数のフリップ・フロップ
    と、上記非同期トリガ信号が供給された後、最初にセッ
    トまたはリセットされたフリップ・フロップの出力に応
    答して、このフリップ・フロップを最初にセットまたは
    リセットしたクロック信号に後続する他の遅延クロック
    信号を選択して出力させる論理回路と、該論理回路の出
    力を、各論理回路に対応するフリップ・フロップの入力
    に帰還して各フリップ・フロップの状態を保持させる帰
    還手段とからなる同期クロック発生装置。
  4. 【請求項4】 複数の遅延素子を縦続接続して構成さ
    れ、入力された基本クロック信号に対して逐次遅延され
    た遅延クロック信号を発生する遅延クロック発生回路
    と、上記基本クロック信号または遅延クロック信号とこ
    れらのクロック信号に対して非同期のトリガ信号とが供
    給され、該非同期トリガ信号が供給された後上記基本ク
    ロック信号または遅延クロック信号の変化に応答してセ
    ットまたはリセットされる複数のフリップ・フロップ
    と、上記非同期トリガ信号が供給された後、最初にセッ
    トまたはリセットされたフリップ・フロップの出力に応
    答して、このフリップ・フロップを最初にセットまたは
    リセットしたクロック信号に先行する他のクロック信号
    を選択して出力させる論理回路と、該論理回路の出力
    を、各論理回路に対応するフリップ・フロップの入力に
    帰還して各フリップ・フロップの状態を保持させる帰還
    手段とからなる同期クロック発生装置。
  5. 【請求項5】 クロック信号を発生した論理回路の出力
    により、選択されたクロック信号に後続する遅延クロッ
    ク信号を発生する遅延素子にクロック信号が伝送される
    のを阻止する禁止パスが設けられていることを特徴とす
    る請求項1、請求項2、請求項3または請求項4記載の
    同期クロック発生装置。
  6. 【請求項6】 遅延クロック発生回路を構成する各遅延
    素子は半導体素子により構成されていることを特徴とす
    る請求項1、請求項2、請求項3または請求項4記載の
    同期クロック発生装置。
  7. 【請求項7】 複数の遅延素子を縦続接続して構成さ
    れ、入力された基本クロック信号に対して逐次遅延され
    た遅延クロック信号を発生する遅延クロック発生回路
    と、上記基本クロック信号または遅延クロック信号とこ
    れらのクロック信号に対して非同期のトリガ信号とが供
    給され、上記非同期トリガ信号が供給された後に供給さ
    れる上記基本クロック信号または遅延クロック信号に応
    答してセットまたはリセットされる複数のフリップ・フ
    ロップと、最初にセットまたはリセットされるフリップ
    ・フロップの出力とそのフリップ・フロップに先行する
    フリップ・フリップの出力との論理をとり、その論理か
    ら上記基本クロック信号および遅延クロック信号のうち
    の所望のクロック信号を選択して出力させる論理回路
    と、該論理回路の出力を、各論理回路に対応するフリッ
    プ・フロップの入力に帰還して各フリップ・フロップの
    状態を保持させる帰還手段とからなる同期クロック発生
    装置。
  8. 【請求項8】 クロック信号を発生した論理回路の出力
    により、選択されたクロック信号に後続する遅延クロッ
    ク信号を発生する遅延素子にクロック信号が伝送される
    のを阻止する禁止パスが設けられていることを特徴とす
    る請求項7記載の同期クロック発生装置。
  9. 【請求項9】 縦続遅延回路を構成する各遅延素子は半
    導体素子により構成されていることを特徴とする請求項
    7記載の同期クロック発生装置。
JP3293988A 1990-12-26 1991-11-11 同期クロック発生装置 Expired - Lifetime JP2570933B2 (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5459419A (en) * 1993-02-03 1995-10-17 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Synchronizing pulse generating circuit
US5760606A (en) * 1995-04-17 1998-06-02 Matsushita Electric Industrial, Co. High voltage withstanding circuit and voltage level shifter
US7116746B2 (en) 2002-04-03 2006-10-03 Renesas Technology Corp. Synchronous clock phase control circuit
KR100646245B1 (ko) * 2005-12-26 2006-11-23 엘지전자 주식회사 디지털로 제어되는 주파수 발생기.

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KR100646245B1 (ko) * 2005-12-26 2006-11-23 엘지전자 주식회사 디지털로 제어되는 주파수 발생기.

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