JPH06273478A - クロックスキュー補正回路、及び半導体集積回路 - Google Patents
クロックスキュー補正回路、及び半導体集積回路Info
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- JPH06273478A JPH06273478A JP5085329A JP8532993A JPH06273478A JP H06273478 A JPH06273478 A JP H06273478A JP 5085329 A JP5085329 A JP 5085329A JP 8532993 A JP8532993 A JP 8532993A JP H06273478 A JPH06273478 A JP H06273478A
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- Japan
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- clock
- variable delay
- circuit
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- signal
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明の目的は、クロックスキューを低減す
ることにある。 【構成】 クロック信号を供給するためのパスSL11
〜SL31に対応して帰還パスRL11〜RL31を設
け、この帰還パス及び供給パスのそれぞれに、遅延時間
を増減可能に形成された可変遅延回路106、108、
109を設け、そして、伝達されたクロック信号の位相
ずれを検出するための位相比較回路102を設け、さら
に、位相ずれ検出結果に基づいて、可変遅延回路10
6、108、109、111、112、114での信号
遅延時間を調整するための制御回路101を設ることに
より、帰還パスの信号波形に基づいて、クロック分配系
におけるクロック信号の位相ずれを補正する。
ることにある。 【構成】 クロック信号を供給するためのパスSL11
〜SL31に対応して帰還パスRL11〜RL31を設
け、この帰還パス及び供給パスのそれぞれに、遅延時間
を増減可能に形成された可変遅延回路106、108、
109を設け、そして、伝達されたクロック信号の位相
ずれを検出するための位相比較回路102を設け、さら
に、位相ずれ検出結果に基づいて、可変遅延回路10
6、108、109、111、112、114での信号
遅延時間を調整するための制御回路101を設ることに
より、帰還パスの信号波形に基づいて、クロック分配系
におけるクロック信号の位相ずれを補正する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、クロック信号の位相ず
れを補正するためのクロックスキュー補正回路、及びそ
れを備えた半導体集積回路に関する。
れを補正するためのクロックスキュー補正回路、及びそ
れを備えた半導体集積回路に関する。
【0002】
【従来の技術】半導体集積回路(LSI)のレイアウト
設計を行う際には、設計に要する時間や労力を削減した
り、各種検証を容易にするために、トランジスタやキャ
パシタ等の素子をチップ上に一個づつレイアウトするの
ではなく、ある程度の論理機能を持った単位、すなわ
ち、機能ブロック毎のレイアウト設計を予め完了してお
いた後に、これら機能ブロック間の配置、配線を行うの
が一般的である。
設計を行う際には、設計に要する時間や労力を削減した
り、各種検証を容易にするために、トランジスタやキャ
パシタ等の素子をチップ上に一個づつレイアウトするの
ではなく、ある程度の論理機能を持った単位、すなわ
ち、機能ブロック毎のレイアウト設計を予め完了してお
いた後に、これら機能ブロック間の配置、配線を行うの
が一般的である。
【0003】近年、半導体集積回路の集積度が高くな
り、且つ、大型化するに伴って半導体集積回路内での配
線長、特にクロック信号を、各機能ブロックに供給する
ための配線が長くなり、クロック信号の遅延が無視でき
なくなっている。すなわち、複数の機能ブロックに共通
に供給されるクロック信号の位相が、各機能ブロック間
でずれてしまい、半導体集積回路全体としての動作に支
障を来す。
り、且つ、大型化するに伴って半導体集積回路内での配
線長、特にクロック信号を、各機能ブロックに供給する
ための配線が長くなり、クロック信号の遅延が無視でき
なくなっている。すなわち、複数の機能ブロックに共通
に供給されるクロック信号の位相が、各機能ブロック間
でずれてしまい、半導体集積回路全体としての動作に支
障を来す。
【0004】クロック信号のタイミングのずれを知るた
めの技術として、特開昭64−2334号公報に記載さ
れているように、分岐した同一の信号それぞれ又は、所
定の位相関係にある信号それぞれを各回路ブロックに供
給する信号線の終端にバッファ手段を設け、このバッフ
ァ手段から出力される信号を比較し、この比較結果より
信号の位相差を検出するようにした技術が公知である。
めの技術として、特開昭64−2334号公報に記載さ
れているように、分岐した同一の信号それぞれ又は、所
定の位相関係にある信号それぞれを各回路ブロックに供
給する信号線の終端にバッファ手段を設け、このバッフ
ァ手段から出力される信号を比較し、この比較結果より
信号の位相差を検出するようにした技術が公知である。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】クロック分配系の遅延
条件をそろえるための手段として等長・等容量配線が考
えられ、また、それは非常に有効であるが、プロセス微
細化のためのデバイスばらつきや、プロセスばらつき、
チップ内のマクロセルの配置等の影響により、現実的に
は等長・等容量配線が難しく、クロックスキューを十分
に低減するのが困難とされている。また、上記公報記載
の技術のように、バッファ手段から出力される信号を比
較し、この比較結果より信号の位相差を検出することに
よってクロック信号の位相ずれを検出することができる
が、もしこのとき、回路ブロック間で問題となる遅延時
間を越えていた場合には、当該回路ブロックにタイミン
グのずれを相殺するための遅延回路等を追加する必要が
あり、しかもその場合において、最も位相ずれが大きい
経路、すなわち遅延時間が一番長い経路に、他の信号伝
達系での遅延時間を合わせなければならない。換言すれ
ば、分岐によって複数の信号伝達経路が形成される場合
において、任意の伝達経路での遅延時間を基準として、
当該経路での遅延時間に、他の経路での遅延時間を合せ
ることができない。また、遅延回路を追加することは、
チップレイアウトの変更を伴うことが考えられる。
条件をそろえるための手段として等長・等容量配線が考
えられ、また、それは非常に有効であるが、プロセス微
細化のためのデバイスばらつきや、プロセスばらつき、
チップ内のマクロセルの配置等の影響により、現実的に
は等長・等容量配線が難しく、クロックスキューを十分
に低減するのが困難とされている。また、上記公報記載
の技術のように、バッファ手段から出力される信号を比
較し、この比較結果より信号の位相差を検出することに
よってクロック信号の位相ずれを検出することができる
が、もしこのとき、回路ブロック間で問題となる遅延時
間を越えていた場合には、当該回路ブロックにタイミン
グのずれを相殺するための遅延回路等を追加する必要が
あり、しかもその場合において、最も位相ずれが大きい
経路、すなわち遅延時間が一番長い経路に、他の信号伝
達系での遅延時間を合わせなければならない。換言すれ
ば、分岐によって複数の信号伝達経路が形成される場合
において、任意の伝達経路での遅延時間を基準として、
当該経路での遅延時間に、他の経路での遅延時間を合せ
ることができない。また、遅延回路を追加することは、
チップレイアウトの変更を伴うことが考えられる。
【0006】本発明の目的は、クロックスキューを低減
するための技術を提供することであり、さらに具体的に
は、分岐による複数のクロック信号伝達路が形成される
場合において任意の伝達経路での遅延時間を基準にクロ
ックスキューを低減することができるクロックスキュー
補正回路を提供することにある。
するための技術を提供することであり、さらに具体的に
は、分岐による複数のクロック信号伝達路が形成される
場合において任意の伝達経路での遅延時間を基準にクロ
ックスキューを低減することができるクロックスキュー
補正回路を提供することにある。
【0007】本発明の前記並びにその他の目的と新規な
特徴は本明細書の記述及び添付図面から明らかになるで
あろう。
特徴は本明細書の記述及び添付図面から明らかになるで
あろう。
【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下記
の通りである。
発明のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば下記
の通りである。
【0009】すなわち、クロック信号を供給するための
クロック供給パスに対応して形成されたクロック帰還パ
スを形成し、このクロック帰還パス及び上記クロック供
給パスのそれぞれに、クロック信号の遅延時間を増減可
能に形成されたクロック遅延手段を設け、さらに、上記
クロック帰還パスを介して伝達されたクロック信号の位
相ずれを検出するための位相ずれ検出手段と、この位相
ずれ検出結果に基づいて、上記クロック遅延手段でのク
ロック信号遅延時間を調整するための制御手段とを設け
てクロックスキュー補正回路を構成する。
クロック供給パスに対応して形成されたクロック帰還パ
スを形成し、このクロック帰還パス及び上記クロック供
給パスのそれぞれに、クロック信号の遅延時間を増減可
能に形成されたクロック遅延手段を設け、さらに、上記
クロック帰還パスを介して伝達されたクロック信号の位
相ずれを検出するための位相ずれ検出手段と、この位相
ずれ検出結果に基づいて、上記クロック遅延手段でのク
ロック信号遅延時間を調整するための制御手段とを設け
てクロックスキュー補正回路を構成する。
【0010】
【作用】上記した手段によれば、上記位相ずれ検出手段
は、クロック帰還パスの信号波形に基づいてクロック分
配系におけるクロック信号の位相ずれを検出し、上記制
御手段は、この位相ずれ検出結果に基づいてクロック分
配系での遅延時間を調整するように作用し、このこと
が、クロック分配系でのクロックスキューの低減を達成
する。また、上記制御手段によって調整されるクロック
遅延手段として、クロック信号の遅延時間を増減可能に
形成されたものを適用することは、分岐による複数のク
ロック信号伝達路が形成される場合において任意の伝達
経路での遅延時間を基準とすることを可能とし、クロッ
クスキュー補正の自由度の向上を達成する。
は、クロック帰還パスの信号波形に基づいてクロック分
配系におけるクロック信号の位相ずれを検出し、上記制
御手段は、この位相ずれ検出結果に基づいてクロック分
配系での遅延時間を調整するように作用し、このこと
が、クロック分配系でのクロックスキューの低減を達成
する。また、上記制御手段によって調整されるクロック
遅延手段として、クロック信号の遅延時間を増減可能に
形成されたものを適用することは、分岐による複数のク
ロック信号伝達路が形成される場合において任意の伝達
経路での遅延時間を基準とすることを可能とし、クロッ
クスキュー補正の自由度の向上を達成する。
【0011】
【実施例】図2には本発明の一実施例であるクロックス
キュー補正回路が適用されたマイクロコンピュータが示
される。
キュー補正回路が適用されたマイクロコンピュータが示
される。
【0012】図2に示されるマイクロコンピュータは、
特に制限されないが、公知の半導体集積回路製造技術に
より、単結晶シリコンなどのような一つの半導体基板に
形成される。
特に制限されないが、公知の半導体集積回路製造技術に
より、単結晶シリコンなどのような一つの半導体基板に
形成される。
【0013】図2に示されるように、同一命令の取込み
時間の短縮化を図るため命令キャッシュメモリ21が配
置され、この命令キャッシュメモリ21の出力が、後段
の命令デコーダ23によってデコードされることによっ
て各部の動作制御信号が生成されるようになっている。
命令デコーダ23のデコード出力のうちの一部がプログ
ラムカウンタ24に取込まれるようになっており、次に
実行されるべき命令のアドレスが決定されるようになっ
ている。論理演算を行うための演算器28や、クロック
信号に同期してデータをシフトさせるためのシフタ2
7、データの一事的な記憶領域等として利用される汎用
レジスタ26が設けられ、それらが、データバスによっ
て互いにデータのやり取りが可能に結合されている。演
算対象とされるデータの外部からの取込みには、データ
キャッシュメモリ25が利用されることによって、同一
データの読込み時間の短縮化が図られている。このよう
なマイクロコンピュータにおいて、各機能ブロックの動
作は、本LSIの外部若しくは内部で生成されたクロッ
ク信号CKが基準とされる。
時間の短縮化を図るため命令キャッシュメモリ21が配
置され、この命令キャッシュメモリ21の出力が、後段
の命令デコーダ23によってデコードされることによっ
て各部の動作制御信号が生成されるようになっている。
命令デコーダ23のデコード出力のうちの一部がプログ
ラムカウンタ24に取込まれるようになっており、次に
実行されるべき命令のアドレスが決定されるようになっ
ている。論理演算を行うための演算器28や、クロック
信号に同期してデータをシフトさせるためのシフタ2
7、データの一事的な記憶領域等として利用される汎用
レジスタ26が設けられ、それらが、データバスによっ
て互いにデータのやり取りが可能に結合されている。演
算対象とされるデータの外部からの取込みには、データ
キャッシュメモリ25が利用されることによって、同一
データの読込み時間の短縮化が図られている。このよう
なマイクロコンピュータにおいて、各機能ブロックの動
作は、本LSIの外部若しくは内部で生成されたクロッ
ク信号CKが基準とされる。
【0014】LSIの集積度が高くなり、且つ、大型化
するに伴って半導体集積回路内での配線長、特にクロッ
ク信号を、各機能ブロックに供給するための配線が長く
なり、クロック信号の遅延により、複数の機能ブロック
に共通に供給されるクロック信号の位相が、各機能ブロ
ック間でずれてしまい、マイクロコンピュータ全体とし
ての動作に支障を来す。そこで、本実施例では、クロッ
クスキューを補正するためのクロックスキュー補正回路
22を設け、このクロックスキュー補正回路22でクロ
ックスキューを補正することにより、回路全体の安定動
作を図っている。
するに伴って半導体集積回路内での配線長、特にクロッ
ク信号を、各機能ブロックに供給するための配線が長く
なり、クロック信号の遅延により、複数の機能ブロック
に共通に供給されるクロック信号の位相が、各機能ブロ
ック間でずれてしまい、マイクロコンピュータ全体とし
ての動作に支障を来す。そこで、本実施例では、クロッ
クスキューを補正するためのクロックスキュー補正回路
22を設け、このクロックスキュー補正回路22でクロ
ックスキューを補正することにより、回路全体の安定動
作を図っている。
【0015】図1には上記クロックスキュー補正回路2
2の構成例が示される。
2の構成例が示される。
【0016】バッファ105が設けられ、本実施例マイ
クロコンピュータの外部から供給されるクロック信号C
Kが、このバッファ105を介して取込まれる。バッフ
ァ105の出力端子は、クロック信号の遅延時間を増減
可能に形成されたクロック遅延手段としての可変遅延回
路106、109、112の入力端子に結合され、この
結合箇所が、クロック伝達経路の分岐点115とされ
る。この分岐点115からデータキャッシュメモリ25
のクロック入力端子に至る経路は、クロック供給パスS
L11とされ、このクロック供給パスSL11に上記可
変遅延回路106、及びバッファ107が配置される。
そして、分岐点115からレジスタ26のクロック入力
端子に至る経路は、クロック供給パスSL21とされ、
このクロック供給パスSL21に可変遅延回路109、
及びバッファ110が配置される。同様に、分岐点11
5から命令キャッシュメモリ21のクロック入力端子に
至る経路は、クロック供給パスSL31とされ、このク
ロック供給パスSL31に可変遅延回路112、及びバ
ッファ113が配置される。すなわち、外部から供給さ
れたクロック信号CKは、上記クロック供給パスSL1
1を介してデータキャッシュメモリ25に供給され、ま
た、これと同時にクロック供給パスSL21を介してレ
ジスタ26に供給され、さらに、クロック供給パスSL
31を介して命令キャッシュメモリ21に供給される。
クロコンピュータの外部から供給されるクロック信号C
Kが、このバッファ105を介して取込まれる。バッフ
ァ105の出力端子は、クロック信号の遅延時間を増減
可能に形成されたクロック遅延手段としての可変遅延回
路106、109、112の入力端子に結合され、この
結合箇所が、クロック伝達経路の分岐点115とされ
る。この分岐点115からデータキャッシュメモリ25
のクロック入力端子に至る経路は、クロック供給パスS
L11とされ、このクロック供給パスSL11に上記可
変遅延回路106、及びバッファ107が配置される。
そして、分岐点115からレジスタ26のクロック入力
端子に至る経路は、クロック供給パスSL21とされ、
このクロック供給パスSL21に可変遅延回路109、
及びバッファ110が配置される。同様に、分岐点11
5から命令キャッシュメモリ21のクロック入力端子に
至る経路は、クロック供給パスSL31とされ、このク
ロック供給パスSL31に可変遅延回路112、及びバ
ッファ113が配置される。すなわち、外部から供給さ
れたクロック信号CKは、上記クロック供給パスSL1
1を介してデータキャッシュメモリ25に供給され、ま
た、これと同時にクロック供給パスSL21を介してレ
ジスタ26に供給され、さらに、クロック供給パスSL
31を介して命令キャッシュメモリ21に供給される。
【0017】実際の半導体チップにおいては、分岐点1
15からデータキャッシュメモリ25、レジスタ26、
命令キャッシュメモリ21までの距離が互いに異なるた
め、クロック信号の遅延条件が異なってしまう。そこ
で、上記クロック供給パスとは別にクロック帰還パスを
設け、この帰還パスを介して伝達されたクロック信号か
ら位相ずれを検出し、それに基づいてクロックスキュー
を補正するようにしている。
15からデータキャッシュメモリ25、レジスタ26、
命令キャッシュメモリ21までの距離が互いに異なるた
め、クロック信号の遅延条件が異なってしまう。そこ
で、上記クロック供給パスとは別にクロック帰還パスを
設け、この帰還パスを介して伝達されたクロック信号か
ら位相ずれを検出し、それに基づいてクロックスキュー
を補正するようにしている。
【0018】データキャッシュメモリ25のクロック入
力端子から、上記クロック供給パスSL11に対してほ
ぼ平行に第1のクロック帰還パスRL11が形成され、
この第1のクロック帰還パスRL11には、クロック信
号の遅延時間を増減可能に形成されたクロック遅延手段
としての可変遅延回路108が配置される。また、レジ
スタ26のクロック入力端子から、上記クロック供給パ
スSL21に対してほぼ平行に第2のクロック帰還パス
RL21が形成され、この第2のクロック帰還パスRL
21には、クロック信号の遅延時間を増減可能に形成さ
れたクロック遅延手段としての可変遅延回路111が配
置される。同様に、命令キャッシュメモリ21のクロッ
ク入力端子から、上記クロック供給パスSL31に対し
てほぼ平行に第3のクロック帰還パスRL31が形成さ
れ、この第3のクロック帰還パスRL31には、クロッ
ク信号の遅延時間を増減可能に形成されたクロック遅延
手段としての可変遅延回路114が配置される。このよ
うに、クロック供給パスと、それに対応するクロック帰
還パスとをほぼ平行となるように形成するのは、クロッ
ク供給パスとクロック帰還パスとの長さをほぼ等しくす
ることによって、そこでのクロック遅延条件を可能な限
り、等しくするためである。またこのとき、可変遅延回
路を微調整するなどして、クロック供給パスと、それに
対応するクロック帰還パスとの遅延をそろえることは有
効である。
力端子から、上記クロック供給パスSL11に対してほ
ぼ平行に第1のクロック帰還パスRL11が形成され、
この第1のクロック帰還パスRL11には、クロック信
号の遅延時間を増減可能に形成されたクロック遅延手段
としての可変遅延回路108が配置される。また、レジ
スタ26のクロック入力端子から、上記クロック供給パ
スSL21に対してほぼ平行に第2のクロック帰還パス
RL21が形成され、この第2のクロック帰還パスRL
21には、クロック信号の遅延時間を増減可能に形成さ
れたクロック遅延手段としての可変遅延回路111が配
置される。同様に、命令キャッシュメモリ21のクロッ
ク入力端子から、上記クロック供給パスSL31に対し
てほぼ平行に第3のクロック帰還パスRL31が形成さ
れ、この第3のクロック帰還パスRL31には、クロッ
ク信号の遅延時間を増減可能に形成されたクロック遅延
手段としての可変遅延回路114が配置される。このよ
うに、クロック供給パスと、それに対応するクロック帰
還パスとをほぼ平行となるように形成するのは、クロッ
ク供給パスとクロック帰還パスとの長さをほぼ等しくす
ることによって、そこでのクロック遅延条件を可能な限
り、等しくするためである。またこのとき、可変遅延回
路を微調整するなどして、クロック供給パスと、それに
対応するクロック帰還パスとの遅延をそろえることは有
効である。
【0019】上記可変遅延回路106、108、10
9、111、112、114は、特に制限されないが、
任意の伝達経路での遅延時間に、他の経路での遅延時間
を合せることができるように、クロック遅延時間の未調
整状態において、遅延時間調整範囲のほぼ中央に設定さ
れている。つまり、上記可変遅延回路106、108、
109、111、112、114は、遅延時間を増大す
ることもできるし、逆に減少させることもできる。例え
ば、クロックスキュー補正において、初期状態で、遅延
時間が最も短く設定されていた場合には、当該パスでの
遅延時間を増やすことはできても、減少させることで他
のパスとの整合をとることができず、クロックスキュー
補正の自由度が低下されてしまうが、上記設定により、
それを回避することができ、クロックスキュー補正の自
由度を向上させることができる。また、一つのクロック
供給パスに含まれる可変遅延回路と、それに対応するク
ロック帰還パスに含まれる可変遅延回路とは、対になっ
ており、後述する制御回路101によって同時に、しか
も、クロック供給パスでの遅延時間と、それに対応する
クロック帰還パスでの遅延時間が互いに等しくなるよう
に調整される。
9、111、112、114は、特に制限されないが、
任意の伝達経路での遅延時間に、他の経路での遅延時間
を合せることができるように、クロック遅延時間の未調
整状態において、遅延時間調整範囲のほぼ中央に設定さ
れている。つまり、上記可変遅延回路106、108、
109、111、112、114は、遅延時間を増大す
ることもできるし、逆に減少させることもできる。例え
ば、クロックスキュー補正において、初期状態で、遅延
時間が最も短く設定されていた場合には、当該パスでの
遅延時間を増やすことはできても、減少させることで他
のパスとの整合をとることができず、クロックスキュー
補正の自由度が低下されてしまうが、上記設定により、
それを回避することができ、クロックスキュー補正の自
由度を向上させることができる。また、一つのクロック
供給パスに含まれる可変遅延回路と、それに対応するク
ロック帰還パスに含まれる可変遅延回路とは、対になっ
ており、後述する制御回路101によって同時に、しか
も、クロック供給パスでの遅延時間と、それに対応する
クロック帰還パスでの遅延時間が互いに等しくなるよう
に調整される。
【0020】上記分岐点115に対応して、選択手段と
してのセレクタ(SEL)が設けられ、上記クロック帰
還パスRL11、RL21、RL31における可変遅延
回路108、111、114から出力されたクロック信
号がこのセレクタ103によって択一的に選択されて、
後段の位相比較回路102へ伝達されるようになってい
る。この位相比較回路102は、上記セレクタ103に
よって選択されたクロック信号と発振器(OSC)10
4で発生されたクロック信号V1との位相を比較するこ
とによってクロック信号の位相ずれを検出する機能を有
し、この位相比較回路102が、本発明における位相ず
れ検出手段の一例とされる。
してのセレクタ(SEL)が設けられ、上記クロック帰
還パスRL11、RL21、RL31における可変遅延
回路108、111、114から出力されたクロック信
号がこのセレクタ103によって択一的に選択されて、
後段の位相比較回路102へ伝達されるようになってい
る。この位相比較回路102は、上記セレクタ103に
よって選択されたクロック信号と発振器(OSC)10
4で発生されたクロック信号V1との位相を比較するこ
とによってクロック信号の位相ずれを検出する機能を有
し、この位相比較回路102が、本発明における位相ず
れ検出手段の一例とされる。
【0021】上記発振器104は、特に制限されない
が、本実施例マイクロコンピュータ内部に設けられるも
ので、印加される電圧によって発振周波数が変化される
VCO(ボルテージ・コントロール・オシレータ)とさ
れ、それによって発振される信号は、外部から供給され
るクロック信号CKに同期される。
が、本実施例マイクロコンピュータ内部に設けられるも
ので、印加される電圧によって発振周波数が変化される
VCO(ボルテージ・コントロール・オシレータ)とさ
れ、それによって発振される信号は、外部から供給され
るクロック信号CKに同期される。
【0022】上記位相比較回路102の後段には、当該
位相比較回路102の比較結果に基づいて上記可変遅延
回路106、108、109、111、112、114
でのクロック遅延時間を調整するための制御回路101
が配置される。
位相比較回路102の比較結果に基づいて上記可変遅延
回路106、108、109、111、112、114
でのクロック遅延時間を調整するための制御回路101
が配置される。
【0023】次に、各部の詳細な構成について説明す
る。
る。
【0024】図3には上記セレクタ103の構成例が示
される。
される。
【0025】上記セレクタ103は、特に制限されない
が、2入力アンドゲート31、32、34と、このアン
ドゲート31、32、34の論理和を得て、それを後段
の位相比較回路102へ伝達するための3入力オアゲー
ト33とを含んで、比較的簡単に構成することができ
る。上記2入力アンドゲート31、32、34の一方の
入力端子35には、セレクタ選択制御信号が入力され
る。このセレクタ選択制御信号35は、外部端子を介し
て入力するようにしてもよいが、本実施例においては、
可変遅延回路の自動調整を可能とするため、後述するS
EL制御部906(図9参照)によって生成される。こ
のセレクタ選択制御信号35の論理の組合せによって上
記2入力ナンドゲート31、32、34のいずれかが活
性状態とされ、それにより、クロック帰還パスRL1
1、RL21、RL31が択一的に選択される。例え
ば、2入力ナンドゲート31が活性状態にされた場合に
はクロック帰還パスRL11が選択され、2入力ナンド
ゲート32が活性状態にされた場合にはクロック帰還パ
スRL21が選択され、2入力ナンドゲート34が活性
状態にされた場合にはクロック帰還パスRL31が選択
される。
が、2入力アンドゲート31、32、34と、このアン
ドゲート31、32、34の論理和を得て、それを後段
の位相比較回路102へ伝達するための3入力オアゲー
ト33とを含んで、比較的簡単に構成することができ
る。上記2入力アンドゲート31、32、34の一方の
入力端子35には、セレクタ選択制御信号が入力され
る。このセレクタ選択制御信号35は、外部端子を介し
て入力するようにしてもよいが、本実施例においては、
可変遅延回路の自動調整を可能とするため、後述するS
EL制御部906(図9参照)によって生成される。こ
のセレクタ選択制御信号35の論理の組合せによって上
記2入力ナンドゲート31、32、34のいずれかが活
性状態とされ、それにより、クロック帰還パスRL1
1、RL21、RL31が択一的に選択される。例え
ば、2入力ナンドゲート31が活性状態にされた場合に
はクロック帰還パスRL11が選択され、2入力ナンド
ゲート32が活性状態にされた場合にはクロック帰還パ
スRL21が選択され、2入力ナンドゲート34が活性
状態にされた場合にはクロック帰還パスRL31が選択
される。
【0026】図4には上記位相比較回路102の構成例
が示される。
が示される。
【0027】上記セレクタ103によって選択されたク
ロック信号R1を取込むための2入力ナンドゲート41
が設けられ、また、上記発振器104からのクロック信
号V1を取込むための2入力ナンドゲート46が設けら
れる。2入力ナンドゲート42と2入力ナンドゲート4
3とによってフリップフロップが形成され、2入力ナン
ドゲート44と2入力ナンドゲート45とによってフリ
ップフロップが形成される。2入力ナンドゲート42の
一方の入力端子には、2入力ナンドゲート41の論理出
力が、フリップフロップのセット信号として入力され
る。また、2入力ナンドゲート46の論理出力が、2入
力ナンドゲート45の一方の入力端子に、フリップフロ
ップのセット信号として入力される。フリップフロップ
のリセットには、4入力ナンドゲート47の論理出力が
利用される。フリップフロップの出力と上記2入力ナン
ドゲート41、2入力ナンドゲート46の出力信号が、
後段の4入力ナンドゲート47に入力され、さらに3入
力ナンドゲート48、3入力ナンドゲート49に入力さ
れるようになっている。3入力ナンドゲート48の出力
信号U1は、可変遅延回路106、108、109、1
11、112、114での遅延時間を増大させるための
制御信号とされ、またこれとは逆に、3入力ナンドゲー
ト49の出力信号D1は、可変遅延回路106、10
8、109、111、112、114での遅延時間を減
少させるための制御信号とされる。3入力ナンドゲート
48の論理出力が、2入力ナンドゲート41の一方の入
力端子に帰還され、同様に、3入力ナンドゲート49の
論理出力が、2入力ナンドゲート46の一方の入力端子
に帰還されることによって、出力信号U1,D1がロー
レベルにされる時間、すなわちパルス幅が決定される。
ロック信号R1を取込むための2入力ナンドゲート41
が設けられ、また、上記発振器104からのクロック信
号V1を取込むための2入力ナンドゲート46が設けら
れる。2入力ナンドゲート42と2入力ナンドゲート4
3とによってフリップフロップが形成され、2入力ナン
ドゲート44と2入力ナンドゲート45とによってフリ
ップフロップが形成される。2入力ナンドゲート42の
一方の入力端子には、2入力ナンドゲート41の論理出
力が、フリップフロップのセット信号として入力され
る。また、2入力ナンドゲート46の論理出力が、2入
力ナンドゲート45の一方の入力端子に、フリップフロ
ップのセット信号として入力される。フリップフロップ
のリセットには、4入力ナンドゲート47の論理出力が
利用される。フリップフロップの出力と上記2入力ナン
ドゲート41、2入力ナンドゲート46の出力信号が、
後段の4入力ナンドゲート47に入力され、さらに3入
力ナンドゲート48、3入力ナンドゲート49に入力さ
れるようになっている。3入力ナンドゲート48の出力
信号U1は、可変遅延回路106、108、109、1
11、112、114での遅延時間を増大させるための
制御信号とされ、またこれとは逆に、3入力ナンドゲー
ト49の出力信号D1は、可変遅延回路106、10
8、109、111、112、114での遅延時間を減
少させるための制御信号とされる。3入力ナンドゲート
48の論理出力が、2入力ナンドゲート41の一方の入
力端子に帰還され、同様に、3入力ナンドゲート49の
論理出力が、2入力ナンドゲート46の一方の入力端子
に帰還されることによって、出力信号U1,D1がロー
レベルにされる時間、すなわちパルス幅が決定される。
【0028】図5には上記位相比較回路102の動作タ
イミングが示される。
イミングが示される。
【0029】信号R1とV1との位相が完全に一致して
いる場合には、遅延時間調整の必要が無いので、当該位
相比較回路102の出力制御信号U1、D1は、共にハ
イレベルにされた状態である。しかし、また、信号V1
に対して信号R1の位相が進んでいる場合は、それを遅
延させる必要があるから、信号R1、V1の論理不一致
のタイミングで、3入力ナンドゲート48での負論理積
条件が成立されることにより、それの出力信号U1がロ
ーレベルにされる。信号V1に対して信号R1の位相が
遅れている場合は、それを早める必要があるから、信号
R1、V1の論理不一致のタイミングで3入力ナンドゲ
ート49での負論理積条件が成立されることによって、
それの出力制御信号D1がローレベルにされる。
いる場合には、遅延時間調整の必要が無いので、当該位
相比較回路102の出力制御信号U1、D1は、共にハ
イレベルにされた状態である。しかし、また、信号V1
に対して信号R1の位相が進んでいる場合は、それを遅
延させる必要があるから、信号R1、V1の論理不一致
のタイミングで、3入力ナンドゲート48での負論理積
条件が成立されることにより、それの出力信号U1がロ
ーレベルにされる。信号V1に対して信号R1の位相が
遅れている場合は、それを早める必要があるから、信号
R1、V1の論理不一致のタイミングで3入力ナンドゲ
ート49での負論理積条件が成立されることによって、
それの出力制御信号D1がローレベルにされる。
【0030】図6には上記複数の可変遅延回路106、
108、109、111、112、114のうちの一つ
の回路構成例が代表的に示される。
108、109、111、112、114のうちの一つ
の回路構成例が代表的に示される。
【0031】可変遅延回路106、108、109、1
11、112、114は、特に制限されないが、全て同
一構成とされるので、可変遅延回路106についてのみ
説明する。
11、112、114は、特に制限されないが、全て同
一構成とされるので、可変遅延回路106についてのみ
説明する。
【0032】図6に示されるように、入力初段にバッフ
ァ65が配置され、このバッファ65の出力端子とグラ
ンドラインとの間に、複数のスイッチ61〜64と、そ
れに対応する複数のキャパシタC1〜C4とが配置され
る。特に制限されないが、この複数のキャパシタC1〜
C4の静電容量は互いに等しい。また、スイッチ61〜
64は、特に制限されないが、MOSトランジスタとさ
れ、図1に示される制御回路101によって、それのオ
ン/オフ動作が制御される。スイッチ61〜64のいず
れかがオンされることにより、それに対応するキャパシ
タC1〜C4のいずれかが、バッファ65の負荷として
回路動作に関与する。並列接続されるキャパシタが多い
ほど、バッファ65の負荷容量が大きくなるから、そこ
での信号遅延時間が大きくなる。可変遅延回路106で
の遅延時間の増減を可能とするため、未調整状態におい
て、遅延時間調整範囲のほぼ中央に設定される。具体的
には、調整前において、スイッチ61、62をオンして
おき、スイッチ63、64をオフしておくことで、当該
状態を初期状態とする遅延時間増減が可能とされる。
ァ65が配置され、このバッファ65の出力端子とグラ
ンドラインとの間に、複数のスイッチ61〜64と、そ
れに対応する複数のキャパシタC1〜C4とが配置され
る。特に制限されないが、この複数のキャパシタC1〜
C4の静電容量は互いに等しい。また、スイッチ61〜
64は、特に制限されないが、MOSトランジスタとさ
れ、図1に示される制御回路101によって、それのオ
ン/オフ動作が制御される。スイッチ61〜64のいず
れかがオンされることにより、それに対応するキャパシ
タC1〜C4のいずれかが、バッファ65の負荷として
回路動作に関与する。並列接続されるキャパシタが多い
ほど、バッファ65の負荷容量が大きくなるから、そこ
での信号遅延時間が大きくなる。可変遅延回路106で
の遅延時間の増減を可能とするため、未調整状態におい
て、遅延時間調整範囲のほぼ中央に設定される。具体的
には、調整前において、スイッチ61、62をオンして
おき、スイッチ63、64をオフしておくことで、当該
状態を初期状態とする遅延時間増減が可能とされる。
【0033】図9には上記制御回路101の構成例が示
される。
される。
【0034】図9に示されるように、この制御回路10
1は、複数のレジスタREG1〜REGnを含むレジス
タ部904と、このレジスタ部904の動作制御を行う
ためのレジスタ制御部905と、図1に示されるセレク
タ103の選択動作をSEL制御部906と、図1に示
される発振器104によって発振されたクロック信号V
1を計数するためのカウンタ901と、このカウンタ9
01の計数出力をデコードするためのデコーダ902
と、上記レジスタ制御部905や、SEL制御部90
6、カウンタ901の全体的な動作制御を司るカウンタ
901とを含む。
1は、複数のレジスタREG1〜REGnを含むレジス
タ部904と、このレジスタ部904の動作制御を行う
ためのレジスタ制御部905と、図1に示されるセレク
タ103の選択動作をSEL制御部906と、図1に示
される発振器104によって発振されたクロック信号V
1を計数するためのカウンタ901と、このカウンタ9
01の計数出力をデコードするためのデコーダ902
と、上記レジスタ制御部905や、SEL制御部90
6、カウンタ901の全体的な動作制御を司るカウンタ
901とを含む。
【0035】コントローラ903には、上記位相比較回
路102の出力制御信号U1、D1が入力されるように
なっており、このコントローラは、この制御信号U1、
D1に基づいてカウンタ901の計数状態を制御する。
すなわち、制御信号U1が所定のタイミングでローレベ
ルにされている限りにおいて、上記カウンタ901をア
ップカウント状態とし、それとは逆に信号D1が所定の
タイミングでローレベルにされている限りにおいて上記
カウンタ901をダウンカウント状態とする。そのよう
なカウント出力が後段のデコーダ902によってデコー
ドされ、そのデコード結果によってレジスタ部904に
おけるレジスタの保持状態が更新される。レジスタ部9
04を形成する複数のレジスタREG1〜REGnは、
一組の可変遅延回路に対応する。例えば、図1におい
て、クロック供給パスSL11とそれに対応するクロッ
ク帰還パスRL11とに含まれる可変遅延回路106、
108は、共通の制御信号を供給することによって、互
いに連動するように動作制御されるから、一組の可変遅
延回路によって、一つのレジスタREGが共有される。
同様に、可変遅延回路109、111によって、また、
可変遅延回路112、114によってそれぞれ一つのレ
ジスタREGが共有される。レジスタREG1〜REG
nの保持情報によって、上記可変遅延回路内のスイッチ
61〜64の動作が制御される。レジスタREG1〜R
EGnのいずれに、デコーダ902の出力を書込むかは
レジスタ制御部905の制御による。このレジスタ制御
は、セレクタ制御部906によるセレクタ制御と対応し
て行われる。
路102の出力制御信号U1、D1が入力されるように
なっており、このコントローラは、この制御信号U1、
D1に基づいてカウンタ901の計数状態を制御する。
すなわち、制御信号U1が所定のタイミングでローレベ
ルにされている限りにおいて、上記カウンタ901をア
ップカウント状態とし、それとは逆に信号D1が所定の
タイミングでローレベルにされている限りにおいて上記
カウンタ901をダウンカウント状態とする。そのよう
なカウント出力が後段のデコーダ902によってデコー
ドされ、そのデコード結果によってレジスタ部904に
おけるレジスタの保持状態が更新される。レジスタ部9
04を形成する複数のレジスタREG1〜REGnは、
一組の可変遅延回路に対応する。例えば、図1におい
て、クロック供給パスSL11とそれに対応するクロッ
ク帰還パスRL11とに含まれる可変遅延回路106、
108は、共通の制御信号を供給することによって、互
いに連動するように動作制御されるから、一組の可変遅
延回路によって、一つのレジスタREGが共有される。
同様に、可変遅延回路109、111によって、また、
可変遅延回路112、114によってそれぞれ一つのレ
ジスタREGが共有される。レジスタREG1〜REG
nの保持情報によって、上記可変遅延回路内のスイッチ
61〜64の動作が制御される。レジスタREG1〜R
EGnのいずれに、デコーダ902の出力を書込むかは
レジスタ制御部905の制御による。このレジスタ制御
は、セレクタ制御部906によるセレクタ制御と対応し
て行われる。
【0036】クロックスキュー補正動作について説明す
る。
る。
【0037】例えば、SEL制御部906の制御によ
り、図1のクロック帰還パスRL11が選択され、それ
と、クロック信号V1との位相が位相比較回路102に
よって比較される。この比較において、クロック帰還パ
スRL11からのクロック信号R1の位相が、クロック
信号V1よりも進んでいる場合には、制御信号U1がク
ロックに同期してローレベルにされる。また、それとは
逆に、クロック帰還パスRL11からのクロック信号R
1の位相が、クロック信号V1よりも遅れている場合に
は、制御信号D1がクロックに同期してローレベルにさ
れる。カウンタ901の初期値は、電源投入時、若しく
は調整モードの初期段階でコントローラ903によって
設定される。カウンタ901の初期値は、上記のように
クロックスキュー補正の自由度を高めるため、可変遅延
回路106、108、109、111、112、114
での遅延時間を、それの調整範囲のほぼ中央に設定し得
る値とされる。また、SEL制御回路906によってク
ロック帰還パスRL11が選択されている場合には、レ
ジスタ制御部905によってレジスタREG1が選択さ
れ、当該レジスタREG1への情報書込みが可能とされ
る。
り、図1のクロック帰還パスRL11が選択され、それ
と、クロック信号V1との位相が位相比較回路102に
よって比較される。この比較において、クロック帰還パ
スRL11からのクロック信号R1の位相が、クロック
信号V1よりも進んでいる場合には、制御信号U1がク
ロックに同期してローレベルにされる。また、それとは
逆に、クロック帰還パスRL11からのクロック信号R
1の位相が、クロック信号V1よりも遅れている場合に
は、制御信号D1がクロックに同期してローレベルにさ
れる。カウンタ901の初期値は、電源投入時、若しく
は調整モードの初期段階でコントローラ903によって
設定される。カウンタ901の初期値は、上記のように
クロックスキュー補正の自由度を高めるため、可変遅延
回路106、108、109、111、112、114
での遅延時間を、それの調整範囲のほぼ中央に設定し得
る値とされる。また、SEL制御回路906によってク
ロック帰還パスRL11が選択されている場合には、レ
ジスタ制御部905によってレジスタREG1が選択さ
れ、当該レジスタREG1への情報書込みが可能とされ
る。
【0038】上記位相比較回路102での位相比較開始
段階で、もし、制御信号U1がクロックに同期してロー
レベルにされた場合には、コントローラ903によって
カウンタ901がアップカウント状態とされ、デコーダ
902の出力によってレジスタREG1の保持情報が順
次更新される。この保持情報の更新により、可変遅延回
路106及び108での遅延時間が増やされる。すなわ
ち、スイッチ61〜64のうち、スイッチ61、62が
初期状態で、既にオンされている場合には、上記レジス
タ保持情報の更新により、スイッチ63、さらにスイッ
チ64がオンされることによって、バッファ65の負荷
が増大される。そのような遅延時間調整は、可変遅延回
路106、108が同時に行われる。これによって、ク
ロック供給パスSL11及びクロック帰還パスRL11
でのクロック遅延が大きくなるため、やがて、位相比較
回路102において制御信号U1に代えて制御信号D1
が、ローレベルにされる。この制御信号D1のローレベ
ル状態がコントローラ903で検出された状態で、カウ
ンタ901のカウント動作が停止され、それによってレ
ジスタREG1の更新も停止される。
段階で、もし、制御信号U1がクロックに同期してロー
レベルにされた場合には、コントローラ903によって
カウンタ901がアップカウント状態とされ、デコーダ
902の出力によってレジスタREG1の保持情報が順
次更新される。この保持情報の更新により、可変遅延回
路106及び108での遅延時間が増やされる。すなわ
ち、スイッチ61〜64のうち、スイッチ61、62が
初期状態で、既にオンされている場合には、上記レジス
タ保持情報の更新により、スイッチ63、さらにスイッ
チ64がオンされることによって、バッファ65の負荷
が増大される。そのような遅延時間調整は、可変遅延回
路106、108が同時に行われる。これによって、ク
ロック供給パスSL11及びクロック帰還パスRL11
でのクロック遅延が大きくなるため、やがて、位相比較
回路102において制御信号U1に代えて制御信号D1
が、ローレベルにされる。この制御信号D1のローレベ
ル状態がコントローラ903で検出された状態で、カウ
ンタ901のカウント動作が停止され、それによってレ
ジスタREG1の更新も停止される。
【0039】また、上記位相比較回路102での位相開
始段階で、もし、制御信号D1がクロックに同期してロ
ーレベルにされた場合には、コントローラ903によっ
てカウンタ901がダウンカウント状態とされ、デコー
ダ902の出力によってレジスタREG1の保持情報が
順次更新される。この保持情報の更新により、可変遅延
回路106及び108での遅延時間が減少される。すな
わち、スイッチ61〜64のうち、スイッチ61、62
が初期状態で、既にオンされている場合には、上記レジ
スタ保持情報の更新により、スイッチ62、さらにスイ
ッチ61がオフされることによって、バッファ65の負
荷が軽減される。そのような遅延時間調整は、可変遅延
回路106、108が連動して行われる。これによっ
て、クロック供給パスSL11及びクロック帰還パスR
L11でのクロック遅延が小さくなるため、やがて、位
相比較回路102において制御信号D1に代えて制御信
号U1が、ローレベルにされる。この制御信号U1のロ
ーレベル状態がコントローラ903で検出された状態
で、カウンタ901のカウント動作が停止され、それに
よってレジスタREG1の更新も停止される。更新が停
止されても、その記憶内容は保持され、その限りにおい
て、可変遅延回路106、108での遅延時間が変更さ
れることはない。
始段階で、もし、制御信号D1がクロックに同期してロ
ーレベルにされた場合には、コントローラ903によっ
てカウンタ901がダウンカウント状態とされ、デコー
ダ902の出力によってレジスタREG1の保持情報が
順次更新される。この保持情報の更新により、可変遅延
回路106及び108での遅延時間が減少される。すな
わち、スイッチ61〜64のうち、スイッチ61、62
が初期状態で、既にオンされている場合には、上記レジ
スタ保持情報の更新により、スイッチ62、さらにスイ
ッチ61がオフされることによって、バッファ65の負
荷が軽減される。そのような遅延時間調整は、可変遅延
回路106、108が連動して行われる。これによっ
て、クロック供給パスSL11及びクロック帰還パスR
L11でのクロック遅延が小さくなるため、やがて、位
相比較回路102において制御信号D1に代えて制御信
号U1が、ローレベルにされる。この制御信号U1のロ
ーレベル状態がコントローラ903で検出された状態
で、カウンタ901のカウント動作が停止され、それに
よってレジスタREG1の更新も停止される。更新が停
止されても、その記憶内容は保持され、その限りにおい
て、可変遅延回路106、108での遅延時間が変更さ
れることはない。
【0040】そのようにして、可変遅延回路106、1
08の調整が終了され、その後に、SEL制御部906
の制御によりクロック帰還パスRL21が、セレクタ1
03によって選択され、それに対応して、レジスタ制御
部905の制御によりレジスタREG2が選択される。
そして、今度は、クロック帰還パスRL21からのクロ
ック信号R1と、クロック信号V1との位相が位相比較
回路102によって比較され、上記の場合と同様の動作
により、可変遅延回路109、111の調整が行われ
る。それにより、少なくとも、データキャッシュメモリ
25、レジスタ26のクロック信号入力端子でのクロッ
クスキューが補正される。つまり、クロック供給パスS
L11と、SL21の長さが異なり、そこでの遅延条件
が異なる場合でも、可変遅延回路106、108、10
9、111の調整により、データキャッシュメモリ25
及びレジスタ26のクロック入力端子でのクロックスキ
ューが低減される。
08の調整が終了され、その後に、SEL制御部906
の制御によりクロック帰還パスRL21が、セレクタ1
03によって選択され、それに対応して、レジスタ制御
部905の制御によりレジスタREG2が選択される。
そして、今度は、クロック帰還パスRL21からのクロ
ック信号R1と、クロック信号V1との位相が位相比較
回路102によって比較され、上記の場合と同様の動作
により、可変遅延回路109、111の調整が行われ
る。それにより、少なくとも、データキャッシュメモリ
25、レジスタ26のクロック信号入力端子でのクロッ
クスキューが補正される。つまり、クロック供給パスS
L11と、SL21の長さが異なり、そこでの遅延条件
が異なる場合でも、可変遅延回路106、108、10
9、111の調整により、データキャッシュメモリ25
及びレジスタ26のクロック入力端子でのクロックスキ
ューが低減される。
【0041】さらに可変遅延回路109、111の調整
が終了された後に、SEL制御部906の制御によりク
ロック帰還パスRL31が、セレクタ103によって選
択され、それに対応して、レジスタ制御部905の制御
によりレジスタREG3が選択される。そして、今度
は、クロック帰還パスRL31からのクロック信号R1
と、クロック信号V1との位相が位相比較回路102に
よって比較され、上記の場合と同様の動作により、可変
遅延回路112、114の調整が行われる。この調整に
より、命令キャッシュメモリ21、データキャッシュメ
モリ25、レジスタ26のクロック入力端子でのクロッ
クスキューが補正される。
が終了された後に、SEL制御部906の制御によりク
ロック帰還パスRL31が、セレクタ103によって選
択され、それに対応して、レジスタ制御部905の制御
によりレジスタREG3が選択される。そして、今度
は、クロック帰還パスRL31からのクロック信号R1
と、クロック信号V1との位相が位相比較回路102に
よって比較され、上記の場合と同様の動作により、可変
遅延回路112、114の調整が行われる。この調整に
より、命令キャッシュメモリ21、データキャッシュメ
モリ25、レジスタ26のクロック入力端子でのクロッ
クスキューが補正される。
【0042】上記実施例によれば以下の作用効果が得ら
れる。
れる。
【0043】(1)クロック信号を供給するためのクロ
ック供給パスSL11〜SL31に対応してクロック帰
還パスRL11〜RL31が形成され、このクロック帰
還パスRL11〜RL31及び上記クロック供給パスS
L11〜SL31のそれぞれに、クロック信号の遅延時
間を増減可能に形成されたクロック遅延手段としての可
変遅延回路106、108、109、111、112、
114が設けられ、そして、上記クロック帰還パスRL
11〜RL31を介して伝達されたクロック信号の位相
ずれを検出するための位相ずれ検出手段としての位相比
較回路102が設けられ、さらに、位相ずれ検出結果に
基づいて、上記可変遅延回路106、108、109、
111、112、114でのクロック信号遅延時間を調
整するための制御手段としての制御回路101が設けら
れることにより、クロック帰還パスの信号波形に基づい
てクロック分配系におけるクロック信号の位相ずれを補
正することができる。
ック供給パスSL11〜SL31に対応してクロック帰
還パスRL11〜RL31が形成され、このクロック帰
還パスRL11〜RL31及び上記クロック供給パスS
L11〜SL31のそれぞれに、クロック信号の遅延時
間を増減可能に形成されたクロック遅延手段としての可
変遅延回路106、108、109、111、112、
114が設けられ、そして、上記クロック帰還パスRL
11〜RL31を介して伝達されたクロック信号の位相
ずれを検出するための位相ずれ検出手段としての位相比
較回路102が設けられ、さらに、位相ずれ検出結果に
基づいて、上記可変遅延回路106、108、109、
111、112、114でのクロック信号遅延時間を調
整するための制御手段としての制御回路101が設けら
れることにより、クロック帰還パスの信号波形に基づい
てクロック分配系におけるクロック信号の位相ずれを補
正することができる。
【0044】(2)複数の機能ブロックにクロックを分
配するためのクロック分岐点115に対応する箇所に、
クロック帰還パスRL11〜RL31を選択するための
選択手段としてのセレクタ103が設けられることによ
り、クロック帰還パスの簡素化を図ることができる。こ
のことは、特に、クロック供給系の分岐点が多く、それ
に対応するセレクタの数が多いほど、顕著とされる。
配するためのクロック分岐点115に対応する箇所に、
クロック帰還パスRL11〜RL31を選択するための
選択手段としてのセレクタ103が設けられることによ
り、クロック帰還パスの簡素化を図ることができる。こ
のことは、特に、クロック供給系の分岐点が多く、それ
に対応するセレクタの数が多いほど、顕著とされる。
【0045】(3)可変遅延回路106、108、10
9、111、112、114は、クロック遅延時間の未
調整状態において、遅延量調整範囲のほぼ中央に設定さ
れているので、換言すれば、可変遅延回路106、10
8、109、111、112、114として、クロック
信号CKの遅延時間を増減可能に形成されたものが適用
されることにより、分岐による複数のクロック信号伝達
路が形成される場合において任意の伝達経路での遅延時
間に、他回路での遅延時間を合せることができる。例え
ば、所望のクロック伝達経路(クロック供給パス)での
遅延時間を基準とする場合、当該所望経路での可変遅延
回路調整において、クロックの位相ずれが最小になるよ
うに発振器104の発振周波数を調整する。そうすれ
ば、それ以降の可変遅延回路の調整により、他回路での
遅延時間は、上記所望経路での遅延時間に合わせられ
る。
9、111、112、114は、クロック遅延時間の未
調整状態において、遅延量調整範囲のほぼ中央に設定さ
れているので、換言すれば、可変遅延回路106、10
8、109、111、112、114として、クロック
信号CKの遅延時間を増減可能に形成されたものが適用
されることにより、分岐による複数のクロック信号伝達
路が形成される場合において任意の伝達経路での遅延時
間に、他回路での遅延時間を合せることができる。例え
ば、所望のクロック伝達経路(クロック供給パス)での
遅延時間を基準とする場合、当該所望経路での可変遅延
回路調整において、クロックの位相ずれが最小になるよ
うに発振器104の発振周波数を調整する。そうすれ
ば、それ以降の可変遅延回路の調整により、他回路での
遅延時間は、上記所望経路での遅延時間に合わせられ
る。
【0046】図7には上記可変遅延回路の他の構成例が
示される。
示される。
【0047】入力初段としてバッファ71が設けられ、
このバッファ71の負荷として、キャパシタC、及びM
OSトランジスタのドレイン・ソース間のオン抵抗が利
用される。バッファ71の出力端子にスイッチ72、7
3、74が結合される。スイッチ72に、nチャンネル
型MOSトランジスタ75、及びpチャンネル型MOS
トランジスタ76が結合され、また、スイッチ73には
nチャンネル型MOSトランジスタ77、79、及びp
チャンネル型MOSトランジスタ78、80が結合さ
れ、さらに、スイッチ74にはnチャンネル型MOSト
ランジスタ81、83、85及びpチャンネル型MOS
トランジスタ82、84、86が結合される。nチャン
ネル型MOSトランジスタのゲート電極には、MOSト
ランジスタのオン抵抗値を決定するための所定の電圧が
が印加される。MOSトランジスタの直列段数が多いほ
ど、そこでの上記オン抵抗の合成値が大きくなるから、
スイッチ72、73、74のいずれをオンするか、ある
いはその組合せによって、バッファ71の負荷を変化さ
せることができ、それによって、信号遅延時間の変更が
可能とされる。
このバッファ71の負荷として、キャパシタC、及びM
OSトランジスタのドレイン・ソース間のオン抵抗が利
用される。バッファ71の出力端子にスイッチ72、7
3、74が結合される。スイッチ72に、nチャンネル
型MOSトランジスタ75、及びpチャンネル型MOS
トランジスタ76が結合され、また、スイッチ73には
nチャンネル型MOSトランジスタ77、79、及びp
チャンネル型MOSトランジスタ78、80が結合さ
れ、さらに、スイッチ74にはnチャンネル型MOSト
ランジスタ81、83、85及びpチャンネル型MOS
トランジスタ82、84、86が結合される。nチャン
ネル型MOSトランジスタのゲート電極には、MOSト
ランジスタのオン抵抗値を決定するための所定の電圧が
が印加される。MOSトランジスタの直列段数が多いほ
ど、そこでの上記オン抵抗の合成値が大きくなるから、
スイッチ72、73、74のいずれをオンするか、ある
いはその組合せによって、バッファ71の負荷を変化さ
せることができ、それによって、信号遅延時間の変更が
可能とされる。
【0048】図8には上記可変遅延回路のさらに他の構
成例が示される。
成例が示される。
【0049】バッファ87、バッファ88、89、バッ
ファ90、91、92が設けられ、それに対応してスイ
ッチ93、94、95が設けられている。いずれのスイ
ッチをオンするかによって、クロック供給パスに関与さ
れるバッファの直列段数が変化されるようになってい
る。バッファの直列段数が多いほど、そこでの遅延時間
が多くなるから、スイッチ93、94、95の制御によ
り、遅延時間の変更が可能とされ、このようにしても可
変遅延回路を形成することができる。
ファ90、91、92が設けられ、それに対応してスイ
ッチ93、94、95が設けられている。いずれのスイ
ッチをオンするかによって、クロック供給パスに関与さ
れるバッファの直列段数が変化されるようになってい
る。バッファの直列段数が多いほど、そこでの遅延時間
が多くなるから、スイッチ93、94、95の制御によ
り、遅延時間の変更が可能とされ、このようにしても可
変遅延回路を形成することができる。
【0050】図10には、本発明の他の実施例であるク
ロックスキュー補正回路が示される。
ロックスキュー補正回路が示される。
【0051】図1に示される実施例回路では、基本的に
クロック伝達経路の分岐点が一つの場合について説明し
たが、図10に示されるように、複数の分岐点を有する
場合にも、本発明を適用することができる。すなわち、
クロック信号CKが第1の分岐点120で分岐された
後、分岐点121、124でそれぞれ分岐され、さら
に、分岐点122、123、125、135でそれぞれ
分岐される。そのように分岐されて、データキャッシュ
メモリ25や、レジスタ26、命令キャッシュメモリ2
1、命令デコーダ23、プログラムカウンタ24、シフ
タ27、演算器28などの複数の機能ブロックにそれぞ
れクロック信号CKが供給される。そのような分岐によ
り、クロック供給パスSL101〜SL108が形成さ
れる。
クロック伝達経路の分岐点が一つの場合について説明し
たが、図10に示されるように、複数の分岐点を有する
場合にも、本発明を適用することができる。すなわち、
クロック信号CKが第1の分岐点120で分岐された
後、分岐点121、124でそれぞれ分岐され、さら
に、分岐点122、123、125、135でそれぞれ
分岐される。そのように分岐されて、データキャッシュ
メモリ25や、レジスタ26、命令キャッシュメモリ2
1、命令デコーダ23、プログラムカウンタ24、シフ
タ27、演算器28などの複数の機能ブロックにそれぞ
れクロック信号CKが供給される。そのような分岐によ
り、クロック供給パスSL101〜SL108が形成さ
れる。
【0052】ここで、クロック供給パスSL101は、
分岐点120から分岐点121及び122を介してデー
タキャッシュメモリ25のクロック入力端子に至る経路
とされ、クロック信号CKは、バッファ105、可変遅
延回路141、バッファ142、可変遅延回路143、
バッファ144、可変遅延回路156、バッファ157
を介してデータキャッシュメモリ25に供給される。ク
ロック供給パスSL102は、分岐点120から分岐点
121及び122を介してレジスタ26のクロック入力
端子に至る経路とされ、クロック信号CKは、バッファ
105、可変遅延回路141、バッファ142、可変遅
延回路143、バッファ144、可変遅延回路159、
バッファ200を介してレジスタ26に供給される。ク
ロック供給パスSL103は、分岐点120から分岐点
121及び123を介して命令キャッシュメモリ21の
クロック入力端子に至る経路とされ、クロック信号CK
は、バッファ105、可変遅延回路141、バッファ1
42、可変遅延回路202、バッファ203、可変遅延
回路205、バッファ207を介して命令キャッシュメ
モリ21に供給される。クロック供給パスSL104
は、分岐点120から分岐点121及び123を介して
命令デコーダ23のクロック入力端子に至る経路とさ
れ、クロック信号CKは、バッファ105、可変遅延回
路141、バッファ142、可変遅延回路202、バッ
ファ203、可変遅延回路209、バッファ210を介
して命令デコーダ23に供給される。クロック供給パス
SL105は、分岐点120から分岐点124及び12
5を介してプログラムカウンタ24のクロック入力端子
に至る経路とされ、クロック信号CKは、バッファ10
5、可変遅延回路215、バッファ216、可変遅延回
路217、バッファ218、可変遅延回路212、バッ
ファ213を介してプログラムカウンタ24に供給され
る。クロック供給パスSL106は、分岐点120から
分岐点124及び125を介してシフタ27のクロック
入力端子に至る経路とされ、クロック信号CKは、バッ
ファ105、可変遅延回路215、バッファ216、可
変遅延回路217、バッファ218、可変遅延回路21
9、バッファ220を介してシフタ27に供給される。
クロック供給パスSL107は、分岐点120から分岐
点124及び126を介して演算器28のクロック入力
端子に至る経路とされ、クロック信号CKは、バッファ
105、可変遅延回路215、バッファ216、可変遅
延回路223、バッファ224、可変遅延回路226、
バッファ228を介して演算器28に供給される。そし
て、クロック供給パスSL108は、分岐点120から
分岐点124及び126を介して、その他の機能ブロッ
ク29のクロック入力端子に至る経路とされ、クロック
信号CKは、バッファ105、可変遅延回路215、バ
ッファ216、可変遅延回路223、バッファ224、
可変遅延回路230、バッファ231を介してその他の
機能ブロック29に供給される。
分岐点120から分岐点121及び122を介してデー
タキャッシュメモリ25のクロック入力端子に至る経路
とされ、クロック信号CKは、バッファ105、可変遅
延回路141、バッファ142、可変遅延回路143、
バッファ144、可変遅延回路156、バッファ157
を介してデータキャッシュメモリ25に供給される。ク
ロック供給パスSL102は、分岐点120から分岐点
121及び122を介してレジスタ26のクロック入力
端子に至る経路とされ、クロック信号CKは、バッファ
105、可変遅延回路141、バッファ142、可変遅
延回路143、バッファ144、可変遅延回路159、
バッファ200を介してレジスタ26に供給される。ク
ロック供給パスSL103は、分岐点120から分岐点
121及び123を介して命令キャッシュメモリ21の
クロック入力端子に至る経路とされ、クロック信号CK
は、バッファ105、可変遅延回路141、バッファ1
42、可変遅延回路202、バッファ203、可変遅延
回路205、バッファ207を介して命令キャッシュメ
モリ21に供給される。クロック供給パスSL104
は、分岐点120から分岐点121及び123を介して
命令デコーダ23のクロック入力端子に至る経路とさ
れ、クロック信号CKは、バッファ105、可変遅延回
路141、バッファ142、可変遅延回路202、バッ
ファ203、可変遅延回路209、バッファ210を介
して命令デコーダ23に供給される。クロック供給パス
SL105は、分岐点120から分岐点124及び12
5を介してプログラムカウンタ24のクロック入力端子
に至る経路とされ、クロック信号CKは、バッファ10
5、可変遅延回路215、バッファ216、可変遅延回
路217、バッファ218、可変遅延回路212、バッ
ファ213を介してプログラムカウンタ24に供給され
る。クロック供給パスSL106は、分岐点120から
分岐点124及び125を介してシフタ27のクロック
入力端子に至る経路とされ、クロック信号CKは、バッ
ファ105、可変遅延回路215、バッファ216、可
変遅延回路217、バッファ218、可変遅延回路21
9、バッファ220を介してシフタ27に供給される。
クロック供給パスSL107は、分岐点120から分岐
点124及び126を介して演算器28のクロック入力
端子に至る経路とされ、クロック信号CKは、バッファ
105、可変遅延回路215、バッファ216、可変遅
延回路223、バッファ224、可変遅延回路226、
バッファ228を介して演算器28に供給される。そし
て、クロック供給パスSL108は、分岐点120から
分岐点124及び126を介して、その他の機能ブロッ
ク29のクロック入力端子に至る経路とされ、クロック
信号CKは、バッファ105、可変遅延回路215、バ
ッファ216、可変遅延回路223、バッファ224、
可変遅延回路230、バッファ231を介してその他の
機能ブロック29に供給される。
【0053】また、上記クロック供給パスSL101〜
SL108に対応してクロック帰還パスRL101〜R
L108が形成される。
SL108に対応してクロック帰還パスRL101〜R
L108が形成される。
【0054】クロック帰還パスRL101は、データキ
ャッシュメモリ25のクロック入力端子から可変遅延回
路158、セレクタ132、可変遅延回路155、セレ
クタ131、可変遅延回路201を介してセレクタ10
3に至る経路とされ、上記クロック供給パスSL101
に対して、ほぼ平行に形成される。クロック帰還パスR
L102は、レジスタ26のクロック入力端子から可変
遅延回路206、セレクタ132、可変遅延回路15
5、セレクタ131、可変遅延回路201を介してセレ
クタ103に至る経路とされ、上記クロック供給パスS
L102に対して、ほぼ平行に形成される。クロック帰
還パスRL103は、命令キャッシュメモリ21のクロ
ック入力端子から可変遅延回路208、セレクタ13
3、可変遅延回路204、セレクタ131、可変遅延回
路201を介してセレクタ103に至る経路とされ、上
記クロック供給パスSL103に対して、ほぼ平行に形
成される。クロック帰還パスRL104は、命令デコー
ダ23のクロック入力端子から可変遅延回路211、セ
レクタ133、可変遅延回路204、セレクタ131、
可変遅延回路201を介してセレクタ103に至る経路
とされ、上記クロック供給パスSL104に対して、ほ
ぼ平行に形成される。クロック帰還パスRL105は、
プログラムカウンタ24のクロック入力端子から可変遅
延回路214、セレクタ135、可変遅延回路221、
セレクタ134、可変遅延回路222を介してセレクタ
103に至る経路とされ、上記クロック供給パスSL1
05に対して、ほぼ平行に形成される。クロック帰還パ
スRL106は、シフタ27のクロック入力端子から可
変遅延回路227、セレクタ135、可変遅延回路22
1、セレクタ134、可変遅延回路222を介してセレ
クタ103に至る経路とされ、上記クロック供給パスS
L106に対して、ほぼ平行に形成される。クロック帰
還パスRL107は、演算器28のクロック入力端子か
ら可変遅延回路229、セレクタ136、可変遅延回路
225、セレクタ134、可変遅延回路222を介して
セレクタ103に至る経路とされ、上記クロック供給パ
スSL107に対して、ほぼ平行に形成される。クロッ
ク帰還パスRL108は、その他の機能ブロック29の
クロック入力端子から可変遅延回路232、セレクタ1
36、可変遅延回路225、セレクタ134、可変遅延
回路222を介してセレクタ103に至る経路とされ、
上記クロック供給パスSL108に対して、ほぼ平行に
形成される。
ャッシュメモリ25のクロック入力端子から可変遅延回
路158、セレクタ132、可変遅延回路155、セレ
クタ131、可変遅延回路201を介してセレクタ10
3に至る経路とされ、上記クロック供給パスSL101
に対して、ほぼ平行に形成される。クロック帰還パスR
L102は、レジスタ26のクロック入力端子から可変
遅延回路206、セレクタ132、可変遅延回路15
5、セレクタ131、可変遅延回路201を介してセレ
クタ103に至る経路とされ、上記クロック供給パスS
L102に対して、ほぼ平行に形成される。クロック帰
還パスRL103は、命令キャッシュメモリ21のクロ
ック入力端子から可変遅延回路208、セレクタ13
3、可変遅延回路204、セレクタ131、可変遅延回
路201を介してセレクタ103に至る経路とされ、上
記クロック供給パスSL103に対して、ほぼ平行に形
成される。クロック帰還パスRL104は、命令デコー
ダ23のクロック入力端子から可変遅延回路211、セ
レクタ133、可変遅延回路204、セレクタ131、
可変遅延回路201を介してセレクタ103に至る経路
とされ、上記クロック供給パスSL104に対して、ほ
ぼ平行に形成される。クロック帰還パスRL105は、
プログラムカウンタ24のクロック入力端子から可変遅
延回路214、セレクタ135、可変遅延回路221、
セレクタ134、可変遅延回路222を介してセレクタ
103に至る経路とされ、上記クロック供給パスSL1
05に対して、ほぼ平行に形成される。クロック帰還パ
スRL106は、シフタ27のクロック入力端子から可
変遅延回路227、セレクタ135、可変遅延回路22
1、セレクタ134、可変遅延回路222を介してセレ
クタ103に至る経路とされ、上記クロック供給パスS
L106に対して、ほぼ平行に形成される。クロック帰
還パスRL107は、演算器28のクロック入力端子か
ら可変遅延回路229、セレクタ136、可変遅延回路
225、セレクタ134、可変遅延回路222を介して
セレクタ103に至る経路とされ、上記クロック供給パ
スSL107に対して、ほぼ平行に形成される。クロッ
ク帰還パスRL108は、その他の機能ブロック29の
クロック入力端子から可変遅延回路232、セレクタ1
36、可変遅延回路225、セレクタ134、可変遅延
回路222を介してセレクタ103に至る経路とされ、
上記クロック供給パスSL108に対して、ほぼ平行に
形成される。
【0055】尚、上記可変遅延回路や、制御回路10
1、位相比較回路102等は、上記実施例と同様に構成
されたものを適用することができる。
1、位相比較回路102等は、上記実施例と同様に構成
されたものを適用することができる。
【0056】次に、クロックスキュー補正動作について
説明する。
説明する。
【0057】制御回路101の制御により、セレクタの
動作が制御され、それによって、クロック帰還パスが選
択される。例えば、セレクタ103によって可変遅延回
路201の出力端子が選択され、セレクタ131によっ
て可変遅延回路155の出力端子が選択され、セレクタ
132によって可変遅延回路158の出力端子が選択さ
れた場合には、クロック帰還パスRL101を介して伝
達されるクロック信号と、発振器104の発振出力信号
との位相比較が可能とされる。また、セレクタ103に
よって可変遅延回路201の出力端子が選択され、セレ
クタ131によって可変遅延回路155の出力端子が選
択され、セレクタ132によって可変遅延回路206の
出力端子が選択された場合には、クロック帰還パスRL
102を介して伝達されるクロック信号と、発振器10
4の発振出力信号との位相比較が可能とされる。そし
て、セレクタ103によって可変遅延回路201の出力
端子が選択され、セレクタ131によって可変遅延回路
204の出力端子が選択され、セレクタ133によって
可変遅延回路103の出力端子が選択された場合には、
クロック帰還パスRL103を介して伝達されるクロッ
ク信号と、発振器104の発振出力信号との位相比較が
可能とされる。同様に、セレクタ103によって可変遅
延回路201の出力端子が選択され、セレクタ131に
よって可変遅延回路204の出力端子が選択され、セレ
クタ133によって可変遅延回路211の出力端子が選
択された場合には、クロック帰還パスRL104を介し
て伝達されるクロック信号と、発振器104の発振出力
信号との位相比較が可能とされる。このようなセレクタ
の選択動作によって、各クロック帰還パスが選択され、
当該クロック帰還パスを介して伝達されるクロック信号
と、発振器14で発生される信号との位相比較が可能と
される。この位相比較結果に基づいて、可変遅延回路1
56及びそれに対応する可変遅延回路158での遅延時
間や、可変遅延回路205及びそれに対応する208で
の遅延時間、また、可変遅延回路209及びそれに対応
する可変遅延回路211での遅延時間が調整される。
動作が制御され、それによって、クロック帰還パスが選
択される。例えば、セレクタ103によって可変遅延回
路201の出力端子が選択され、セレクタ131によっ
て可変遅延回路155の出力端子が選択され、セレクタ
132によって可変遅延回路158の出力端子が選択さ
れた場合には、クロック帰還パスRL101を介して伝
達されるクロック信号と、発振器104の発振出力信号
との位相比較が可能とされる。また、セレクタ103に
よって可変遅延回路201の出力端子が選択され、セレ
クタ131によって可変遅延回路155の出力端子が選
択され、セレクタ132によって可変遅延回路206の
出力端子が選択された場合には、クロック帰還パスRL
102を介して伝達されるクロック信号と、発振器10
4の発振出力信号との位相比較が可能とされる。そし
て、セレクタ103によって可変遅延回路201の出力
端子が選択され、セレクタ131によって可変遅延回路
204の出力端子が選択され、セレクタ133によって
可変遅延回路103の出力端子が選択された場合には、
クロック帰還パスRL103を介して伝達されるクロッ
ク信号と、発振器104の発振出力信号との位相比較が
可能とされる。同様に、セレクタ103によって可変遅
延回路201の出力端子が選択され、セレクタ131に
よって可変遅延回路204の出力端子が選択され、セレ
クタ133によって可変遅延回路211の出力端子が選
択された場合には、クロック帰還パスRL104を介し
て伝達されるクロック信号と、発振器104の発振出力
信号との位相比較が可能とされる。このようなセレクタ
の選択動作によって、各クロック帰還パスが選択され、
当該クロック帰還パスを介して伝達されるクロック信号
と、発振器14で発生される信号との位相比較が可能と
される。この位相比較結果に基づいて、可変遅延回路1
56及びそれに対応する可変遅延回路158での遅延時
間や、可変遅延回路205及びそれに対応する208で
の遅延時間、また、可変遅延回路209及びそれに対応
する可変遅延回路211での遅延時間が調整される。
【0058】基本的に、クロック信号CKが供給される
機能ブロックに近い箇所に配置された可変遅延回路を調
整することによって、各機能ブロックでのクロックスキ
ューを補正することができるが、それで調整しきれない
場合等において、共通の可変遅延回路、例えば、可変遅
延回路143及び155、可変遅延回路202及び20
4、さらには可変遅延回路141及び201を調整する
ことは有効である。このように、複数の分岐点を有する
場合にも、分岐点に対応して配置されたセレクタの選択
動作によって、複数の機能ブロックのクロック入力端子
でのクロックスキュー補正が可能とされ、上記実施例と
同様の作用効果を得ることができる。
機能ブロックに近い箇所に配置された可変遅延回路を調
整することによって、各機能ブロックでのクロックスキ
ューを補正することができるが、それで調整しきれない
場合等において、共通の可変遅延回路、例えば、可変遅
延回路143及び155、可変遅延回路202及び20
4、さらには可変遅延回路141及び201を調整する
ことは有効である。このように、複数の分岐点を有する
場合にも、分岐点に対応して配置されたセレクタの選択
動作によって、複数の機能ブロックのクロック入力端子
でのクロックスキュー補正が可能とされ、上記実施例と
同様の作用効果を得ることができる。
【0059】また、上記実施例では、シングルチップマ
イクロコンピュータに内蔵された複数の機能ブロック間
のクロックスキューを補正する場合について説明した
が、ボード上に配置された複数の半導体チップ間のクロ
ックスキュー補正を行うこともできる。例えば、図11
に示されるように、一つのボード上に複数の半導体チッ
プ(chp)50〜60が配置され、それにクロック信
号CKが供給される場合において、クロック供給パスと
ともに、それに対応するクロック帰還パスを設け、この
クロック帰還パスを介して伝達されたクロック信号の位
相ずれを検出し、それに基づいて、可変遅延回路を調整
することによって、各半導体チップのクロック入力端子
間でのクロックスキューを補正することができる。その
ようなクロックスキュー補正回路の各部の詳細な構成
は、基本的に上記実施例の場合と同様であるので、その
詳細な説明を省略する。
イクロコンピュータに内蔵された複数の機能ブロック間
のクロックスキューを補正する場合について説明した
が、ボード上に配置された複数の半導体チップ間のクロ
ックスキュー補正を行うこともできる。例えば、図11
に示されるように、一つのボード上に複数の半導体チッ
プ(chp)50〜60が配置され、それにクロック信
号CKが供給される場合において、クロック供給パスと
ともに、それに対応するクロック帰還パスを設け、この
クロック帰還パスを介して伝達されたクロック信号の位
相ずれを検出し、それに基づいて、可変遅延回路を調整
することによって、各半導体チップのクロック入力端子
間でのクロックスキューを補正することができる。その
ようなクロックスキュー補正回路の各部の詳細な構成
は、基本的に上記実施例の場合と同様であるので、その
詳細な説明を省略する。
【0060】以上本発明者によってなされた発明を実施
例に基づいて具体的に説明したが、本発明はそれに限定
されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲におい
て種々変更可能であることは言うまでもない。
例に基づいて具体的に説明したが、本発明はそれに限定
されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲におい
て種々変更可能であることは言うまでもない。
【0061】例えば、上記実施例では、図9に示される
ように、デコーダ902のデコード出力をレジスタRE
G1〜REGnに保持するようにしたが、このレジスタ
REG1〜REGnに代えて、不揮発性記憶素子、例え
ば電気的に書換え可能なEEPROM(エレクトリカリ
・イレーザブル・アンド・プログラマブル・リード・オ
ンリ・メモリ)を適用することができる。不揮発性記憶
素子を適用することにより、電源投入毎の可変遅延回路
の調整が不要とされる。
ように、デコーダ902のデコード出力をレジスタRE
G1〜REGnに保持するようにしたが、このレジスタ
REG1〜REGnに代えて、不揮発性記憶素子、例え
ば電気的に書換え可能なEEPROM(エレクトリカリ
・イレーザブル・アンド・プログラマブル・リード・オ
ンリ・メモリ)を適用することができる。不揮発性記憶
素子を適用することにより、電源投入毎の可変遅延回路
の調整が不要とされる。
【0062】上記実施例では、発振器104を備えたも
のについて説明したが、この発振器を省略し、外部から
基準クロックを取込むようにしても良い。また、上記実
施例では、クロック帰還パスを介して伝達されたクロッ
ク信号と、発振器104の出力信号とを比較するように
したが、クロック帰還パスを介して転送されたクロック
信号同士を比較することによって、クロックスキュー補
正を行うようにしてもよい。この方式は、例えば図1に
示されるように、分岐点が一つである場合に有効とされ
る。
のについて説明したが、この発振器を省略し、外部から
基準クロックを取込むようにしても良い。また、上記実
施例では、クロック帰還パスを介して伝達されたクロッ
ク信号と、発振器104の出力信号とを比較するように
したが、クロック帰還パスを介して転送されたクロック
信号同士を比較することによって、クロックスキュー補
正を行うようにしてもよい。この方式は、例えば図1に
示されるように、分岐点が一つである場合に有効とされ
る。
【0063】また、クロック信号の位相ずれ検出におい
て、排他的論理和回路を適用し、二つのクロック信号の
位相ずれの程度をパルス幅に置換え、このパルス幅が最
小になるように、可変遅延回路を調整するようにしても
よい。
て、排他的論理和回路を適用し、二つのクロック信号の
位相ずれの程度をパルス幅に置換え、このパルス幅が最
小になるように、可変遅延回路を調整するようにしても
よい。
【0064】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マイク
ロコンピュータに適用した場合について説明したが、本
発明はそれに限定されるのもではなく、例えばデータ処
理装置や半導体記憶装置などの半導体集積回路、さらに
は各種ボード装置等に広く適用することができる。
なされた発明をその背景となった利用分野であるマイク
ロコンピュータに適用した場合について説明したが、本
発明はそれに限定されるのもではなく、例えばデータ処
理装置や半導体記憶装置などの半導体集積回路、さらに
は各種ボード装置等に広く適用することができる。
【0065】本発明は、少なくともクロック信号を取扱
うことを条件に適用することができる。
うことを条件に適用することができる。
【0066】
【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。
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。
【0067】すなわち、クロック信号を供給するための
クロック供給パスに対応して形成されたクロック帰還パ
スを形成し、このクロック帰還パス及び上記クロック供
給パスのそれぞれに、クロック信号の遅延時間を増減可
能に形成されたクロック遅延手段を設け、さらに、上記
クロック帰還パスを介して伝達されたクロック信号の位
相ずれを検出するための位相ずれ検出手段と、この位相
ずれ検出結果に基づいて、上記クロック遅延手段でのク
ロック信号遅延時間を調整するための制御手段とを設け
てクロックスキュー補正回路を構成することにより、ク
ロック分配系でのクロックスキューを低減することがで
きる。また、クロック遅延手段として、クロック信号の
遅延時間を増減可能に形成されたものを適用することに
より、分岐による複数のクロック信号伝達路が形成され
る場合において任意の伝達経路での遅延時間に、他の伝
達路での遅延時間を合わせることができる。
クロック供給パスに対応して形成されたクロック帰還パ
スを形成し、このクロック帰還パス及び上記クロック供
給パスのそれぞれに、クロック信号の遅延時間を増減可
能に形成されたクロック遅延手段を設け、さらに、上記
クロック帰還パスを介して伝達されたクロック信号の位
相ずれを検出するための位相ずれ検出手段と、この位相
ずれ検出結果に基づいて、上記クロック遅延手段でのク
ロック信号遅延時間を調整するための制御手段とを設け
てクロックスキュー補正回路を構成することにより、ク
ロック分配系でのクロックスキューを低減することがで
きる。また、クロック遅延手段として、クロック信号の
遅延時間を増減可能に形成されたものを適用することに
より、分岐による複数のクロック信号伝達路が形成され
る場合において任意の伝達経路での遅延時間に、他の伝
達路での遅延時間を合わせることができる。
【図1】本発明の一実施例としてのクロックスキュー補
正回路の全体的な回路図である。
正回路の全体的な回路図である。
【図2】上記クロックスキュー補正回路を含むマイクロ
コンピュータの全体的な構成ブロック図である。
コンピュータの全体的な構成ブロック図である。
【図3】上記クロックスキュー補正回路におけるセレク
タの構成回路図である。
タの構成回路図である。
【図4】上記クロックスキュー補正回路における位相比
較回路の回路図である。
較回路の回路図である。
【図5】上記位相比較の動作説明のためのタイミング図
である。
である。
【図6】上記クロックスキュー補正回路における可変遅
延回路の構成例回路図である。
延回路の構成例回路図である。
【図7】上記クロックスキュー補正回路における可変遅
延回路の他の構成例回路図である。
延回路の他の構成例回路図である。
【図8】上記クロックスキュー補正回路における可変遅
延回路のさらに他の構成例回路図である。
延回路のさらに他の構成例回路図である。
【図9】上記クロックスキュー補正回路における制御回
路の構成ブロック図である。
路の構成ブロック図である。
【図10】本発明の他の実施例の構成ブロック図であ
る。
る。
【図11】本発明のさらに他の実施例の構成ブロック図
である。
である。
21 命令キャッシュメモリ 22 クロックスキュー補正回路 23 命令デコーダ 24 プログラムカウンタ 25 データキャッシュメモリ 26 レジスタ 27 シフタ 28 演算器 101 制御回路 102 位相比較回路 103 セレクタ 104 発振器 105 バッファ 106 可変遅延回路 107 バッファ 108 可変遅延回路 109 可変遅延回路 110 バッファ 111 可変遅延回路 112 可変遅延回路 113 バッファ 114 可変遅延回路 901 カウンタ 902 デコーダ 903 コントローラ 904 レジスタ部 905 レジスタ制御部 906 SEL制御部 SL11 クロック供給パス SL21 クロック供給パス SL31 クロック供給パス RL11 クロック帰還パス RL21 クロック帰還パス RL31 クロック帰還パス CK クロック信号
Claims (5)
- 【請求項1】 クロック信号を供給するためのクロック
供給パスに対応して形成されたクロック帰還パスと、こ
のクロック帰還パス及び上記クロック供給パスのそれぞ
れに設けられ、クロック信号の遅延時間を増減可能に形
成されたクロック遅延手段と、上記クロック帰還パスを
介して伝達されたクロック信号の位相ずれを検出するた
めの位相ずれ検出手段と、この位相ずれ検出結果に基づ
いて、上記クロック遅延手段でのクロック信号遅延時間
を調整するための制御手段とを含むことを特徴とするク
ロックスキュー補正回路。 - 【請求項2】 上記クロック供給パスには、複数の機能
ブロックにクロックを分配するためのクロック分岐点が
含まれ、上記クロック帰還パスの上記クロック分岐点に
対応する箇所には、クロック帰還パスを選択するための
選択手段が設けられて成る請求項1記載のクロックスキ
ュー補正回路。 - 【請求項3】 上記クロック遅延手段は、クロック遅延
時間の未調整状態において、遅延時間調整範囲のほぼ中
央に設定されて成る請求項1又は2記載のクロックスキ
ュー補正回路。 - 【請求項4】 基準クロック信号を生成するための基準
クロック生成回路を備え、上記位相ずれ検出手段は、上
記クロック帰還パスを介して伝達されたクロック信号波
形と、上記基準クロック生成手段によって生成された基
準クロック信号波形との位相を比較することによってク
ロック信号の位相ずれを検出する請求項1乃至3のいず
れか1項に記載のクロックスキュー補正回路。 - 【請求項5】 上記請求項1乃至4のいずれか1項に記
載のクロックスキュー補正回路と、このクロックスキュ
ー回路によって補正されたクロック信号に基づいて動作
される機能ブロックとが、一つの半導体基板に形成され
て成る半導体集積回路。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5085329A JPH06273478A (ja) | 1993-03-20 | 1993-03-20 | クロックスキュー補正回路、及び半導体集積回路 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5085329A JPH06273478A (ja) | 1993-03-20 | 1993-03-20 | クロックスキュー補正回路、及び半導体集積回路 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06273478A true JPH06273478A (ja) | 1994-09-30 |
Family
ID=13855602
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5085329A Withdrawn JPH06273478A (ja) | 1993-03-20 | 1993-03-20 | クロックスキュー補正回路、及び半導体集積回路 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH06273478A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08191237A (ja) * | 1995-01-09 | 1996-07-23 | Mitsubishi Electric Corp | クロック信号生成装置 |
JP2001520431A (ja) * | 1997-10-10 | 2001-10-30 | ラムバス インコーポレイテッド | デバイスのタイミングを補償する装置及び方法 |
JP2013059034A (ja) * | 2004-09-17 | 2013-03-28 | Nec Corp | クロック生成回路、及びクロック生成方法 |
JP2013090290A (ja) * | 2011-10-21 | 2013-05-13 | Canon Inc | クロック分配回路及びクロック分配回路の形成方法 |
JP2013229731A (ja) * | 2012-04-25 | 2013-11-07 | Mitsubishi Electric Corp | 信号源同期回路 |
-
1993
- 1993-03-20 JP JP5085329A patent/JPH06273478A/ja not_active Withdrawn
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08191237A (ja) * | 1995-01-09 | 1996-07-23 | Mitsubishi Electric Corp | クロック信号生成装置 |
JP2001520431A (ja) * | 1997-10-10 | 2001-10-30 | ラムバス インコーポレイテッド | デバイスのタイミングを補償する装置及び方法 |
JP2013059034A (ja) * | 2004-09-17 | 2013-03-28 | Nec Corp | クロック生成回路、及びクロック生成方法 |
JP2013090290A (ja) * | 2011-10-21 | 2013-05-13 | Canon Inc | クロック分配回路及びクロック分配回路の形成方法 |
JP2013229731A (ja) * | 2012-04-25 | 2013-11-07 | Mitsubishi Electric Corp | 信号源同期回路 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20000530 |