JPH0766721A - Frequency divider and digital signal processor - Google Patents

Frequency divider and digital signal processor

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Publication number
JPH0766721A
JPH0766721A JP5213625A JP21362593A JPH0766721A JP H0766721 A JPH0766721 A JP H0766721A JP 5213625 A JP5213625 A JP 5213625A JP 21362593 A JP21362593 A JP 21362593A JP H0766721 A JPH0766721 A JP H0766721A
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JP
Japan
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output
clock
frequency divider
frequency
circuit
Prior art date
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Pending
Application number
JP5213625A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shigeki Kato
茂樹 加藤
Koji Kojima
浩嗣 小島
Takashi Akazawa
隆 赤沢
Yuji Hatano
雄治 波多野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP5213625A priority Critical patent/JPH0766721A/en
Publication of JPH0766721A publication Critical patent/JPH0766721A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To provide a frequency divider capable of dividing the frequency of a clock input with high frequency. CONSTITUTION:This frequency divider is constituted of a shift register 1 including plural flip flops(FFs) previously initialized at the same level by a reset signal RESET and having an input signal as a clock and a circuit means 3 for inverting an output from the register 1, feeding back the inverted signal to the input of the register 1, and when a frequency dividing number is an odd number, by-passing one stage of the register 1 in accordance with the output level of the register 1. A circuit means for by-passing one stage of the register 1 in accordance with the output level of the register 1 when the frequency dividing number is an even number is omitted.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、半導体集積回路の分周
器とこれを用いたデジタルシグナルプロセッサに係り、
特に周波数の高いクロックを利用する集積回路に好適な
分周技術に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a frequency divider for a semiconductor integrated circuit and a digital signal processor using the same,
In particular, the present invention relates to a frequency dividing technique suitable for an integrated circuit that uses a high frequency clock.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の分周器例を図7に示す。図7は、
フリップフロップ4のクロック入力端子にクロック信号
を入力し、この入力されたクロック信号を2分周するフ
リップフロップ4を縦続に接続して構成したカウンタ回
路5と、そのカウンタ回路の出力のクロックの数が所定
の数値に達したことを検出して、上記カウンタ回路をリ
セットするリセット条件検出回路7と、そのフリップフ
ロップ出力間の論理演算により所望の出力信号を得る出
力波形合成回路6と、さらに最終段のフリップフロップ
の出力をインバータを介して初段のフリップフロップに
帰還する帰還回路からなる分周器である。さらに動作原
理的に説明すれば、従来回路では、カウンタ回路5から
の出力として各フリップフロップの出力データをリセッ
ト条件検出回路7に入力することにより、このリセット
条件検出回路7に内蔵するデコーダにより予め設定した
分周数を検出するためクロックのパルスを数え、所定の
分周数に対応するクロックパルスの数に達したことを検
出してリセットパルスを発生し、これによりカウンタ動
作を初期化してカウントをし直すようカウンタをリセッ
トするとともに、このリセット信号により出力波形合成
回路6でリセット周期のクロック幅を有する出力波形を
形成し出力する。従来回路は、このような動作原理によ
り、その出力波形は、入力クロック信号の周期を単位と
してこれに分周数を乗じた期間を半周期とする波形の出
力クロックを得るものである。
2. Description of the Related Art FIG. 7 shows an example of a conventional frequency divider. Figure 7
A clock signal is input to the clock input terminal of the flip-flop 4, and the counter circuit 5 is formed by connecting in series the flip-flops 4 that divide the input clock signal by two, and the number of clocks output from the counter circuit. Has reached a predetermined numerical value and resets the counter circuit, a reset condition detection circuit 7, an output waveform synthesizing circuit 6 for obtaining a desired output signal by a logical operation between outputs of the flip-flops, and a final circuit. It is a frequency divider composed of a feedback circuit that feeds back the output of the first-stage flip-flop to the first-stage flip-flop via an inverter. To further explain the principle of operation, in the conventional circuit, by inputting the output data of each flip-flop to the reset condition detection circuit 7 as an output from the counter circuit 5, a decoder built in the reset condition detection circuit 7 previously The number of clock pulses is counted to detect the set frequency division number, a reset pulse is generated when the number of clock pulses corresponding to the predetermined frequency division number is detected, and the counter operation is initialized and counted. The counter is reset so that the output waveform synthesizing circuit 6 forms an output waveform having a clock width of the reset period and outputs it. According to such an operation principle, the conventional circuit obtains an output clock whose output waveform has a waveform whose half cycle is a period in which the cycle of the input clock signal is multiplied by a frequency division number.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】上記のように、従来回
路では、上記のリセット条件検出回路等を含む分周器の
ため、6段程のゲート数を含む回路構成を信号が通過す
ることを要し、このための回路遅延が全体の動作周波数
を決める要因ともなっていた。回路遅延は、例えばゲー
ト6段程度として、ゲート1段当りの遅延時間を仮に1
nsとすると、入力信号の周波数の上限は、160MH
z程度に制限されざるを得ないという問題があった。ま
た、分周数を外部から制御可能なように可変分周器を実
現した場合には、上記カウンタ回路の出力のクロック数
が所定の数値に達したことを検出して、上記カウンタ回
路をリセットするために要する回路の規模が、例えば従
来例を図示した図8の構成例からみても一見してわかる
ように、より大きくなり、上記のゲート段数は10段程
度にも及ぶようになる。そこで入力信号の周波数の上限
は更に100MHz程度に制限されるという問題があっ
た。
As described above, in the conventional circuit, since the frequency divider includes the reset condition detection circuit and the like described above, it is possible to prevent the signal from passing through the circuit configuration including the number of gates of about 6 stages. In addition, the circuit delay for this is also a factor that determines the overall operating frequency. The circuit delay is, for example, about 6 stages of gates, and the delay time per stage of gates is assumed to be 1
Assuming ns, the upper limit of the frequency of the input signal is 160 MH
There was a problem that it had to be limited to about z. When a variable frequency divider is implemented so that the frequency division number can be controlled externally, the counter circuit is reset by detecting that the number of clocks of the output of the counter circuit has reached a predetermined value. The scale of the circuit required for doing so becomes larger, as can be seen at first glance from the configuration example of FIG. 8 showing the conventional example, and the number of gate stages described above reaches about 10 stages. Therefore, there is a problem that the upper limit of the frequency of the input signal is further limited to about 100 MHz.

【0004】本発明は、高い周波数のクロック入力を分
周することのできる分周器を提供することを目的とし、
併せて該分周器を用いて最適なクロックを得るのに有効
なデジタルシグナルプロセッサを提供することを目的と
する。
It is an object of the present invention to provide a frequency divider capable of dividing a high frequency clock input,
At the same time, it is an object of the present invention to provide a digital signal processor effective for obtaining an optimum clock by using the frequency divider.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明では、例えば図1に示すように、N(Nは2
以上の整数)段のフリップフロップ4の縦続接続回路を
有し、該縦続接続回路は、各フリップフロップのリセッ
ト信号入力端子を相互に接続してリセット信号により上
記各フリップフロップを予め同一レベルにリセットする
リセット端子RESETと、上記縦続接続回路のフリッ
プフロップの出力から上記分周出力を得る出力クロック
端子すなわちOUTPUT−CLOCKの端子を備え、
さらに、分周数が奇数のとき、ある段のフリップフロッ
プの出力レベルに応じて次段のフリップフロップの1段
をバイパスする回路手段3を備えるような特徴的な構成
により奇数分周することとする。N段目の出力からは
(2N−1)分周出力が得られる。なお、本発明におけ
るN段のフリップフロップ4の縦続接続回路はクロック
信号が入力されたN段のシフトレジスタを構成すること
になる。
In order to achieve the above object, in the present invention, as shown in FIG. 1, for example, N (N is 2
The above cascade connection circuit has cascade connection circuits of the flip-flops 4, and the cascade connection circuits mutually connect the reset signal input terminals of the flip-flops to reset the flip-flops to the same level in advance by a reset signal. Reset terminal RESET and an output clock terminal for obtaining the divided output from the output of the flip-flop of the cascade connection circuit, that is, an OUTPUT-CLOCK terminal,
Further, when the number of frequency divisions is an odd number, odd number frequency division is performed by a characteristic configuration including circuit means 3 that bypasses one stage of the next stage flip-flop in accordance with the output level of a certain stage flip-flop. To do. A (2N-1) frequency division output is obtained from the output of the Nth stage. The cascade connection circuit of the N-stage flip-flops 4 in the present invention constitutes an N-stage shift register to which a clock signal is input.

【0006】なお、本発明では、バイパス回路3を除
き、例えば図2に示すように、N(Nは2以上の整数)
段のフリップフロップ4の縦続接続回路を有し、該縦続
接続回路は、各フリップフロップのリセット信号入力端
子を相互に接続してリセット信号により上記各フリップ
フロップを予め同一レベルにリセットするリセット端子
RESETと、上記フリップフロップの出力から上記分
周出力を得る出力クロック端子すなわちOUTPUT−
CLOCKの端子を備えると偶数分周することができ
る。N段目の出力からは2N分周出力が得られる。
In the present invention, except for the bypass circuit 3, as shown in FIG. 2, for example, N (N is an integer of 2 or more)
A cascade connection circuit of the flip-flops 4 in stages, and the cascade connection circuit connects reset signal input terminals of the flip-flops to each other and resets the flip-flops to the same level in advance by a reset signal. And an output clock terminal that obtains the divided output from the output of the flip-flop, that is, OUTPUT-
If the terminal of CLOCK is provided, even division can be performed. A 2N frequency division output is obtained from the output of the Nth stage.

【0007】これらの分周器において、例えば図3に示
すように、分周数を設定する制御信号に応じて、上記縦
続接続回路の所定段の入力端子位置に上記帰還回路の出
力を与えるよう選択する回路手段2を備えるようにすれ
ば、プログラム制御信号により帰還位置を選択すること
により分周数を簡単な回路で選択できるようになり好ま
しい。
In these frequency dividers, for example, as shown in FIG. 3, the output of the feedback circuit is given to the input terminal position of the predetermined stage of the cascade connection circuit in accordance with the control signal for setting the frequency division number. If the circuit means 2 for selecting is provided, the frequency division number can be selected by a simple circuit by selecting the feedback position by the program control signal, which is preferable.

【0008】併せてもう1つの目的を達成するため、本
発明のデジタルシグナルプロセッサとしては、例えば図
3に示すように、分周数を設定する制御信号に応じて、
上記縦続接続回路の所定段の入力端子位置に上記帰還回
路の出力を与えるよう選択する回路手段2を備える、上
記の分周器を含む構成、すなわち該分周器を例えば図6
の可変分周器1および可変分周器2に含んで形成される
例えばPLL発振器(位相同期発振器)を有する構成に
より可変なクロックを生成する手段を備えることとす
る。
In order to achieve another object, the digital signal processor of the present invention, as shown in, for example, FIG.
A configuration including the above-described frequency divider, which includes circuit means 2 for selecting the output terminal of the feedback circuit at the input terminal position of a predetermined stage of the cascade connection circuit, that is, the frequency divider is shown in FIG.
The variable frequency divider 1 and the variable frequency divider 2 are provided with a means for generating a variable clock by a configuration having, for example, a PLL oscillator (phase locked oscillator).

【0009】[0009]

【作用】図2の回路の分周数が偶数の場合の動作は、次
のとおりである。シフトレジスタ1の段数をNとする。
出力の初期レベルは、反転されてシフトレジスタ1の初
段に入力される。シフトレジスタ1の1段目の入力信号
がクロック入力INPUT−CLOCKによってシフト
レジスタ1のN段目に達したときに、N段目の出力端子
OUTPUT−CLOCKのレベルがインバータ11に
よって反転する。この反転された出力レベルは、更にシ
フトレジスタ1の段数Nに一致するクロックサイクルの
入力が与えられた時に出力端子OUTPUT−CLOC
Kに現われる。したがって入力されたクロック信号IN
PUT−CLOCKは、2N分周されて出力される。図
1に示した分周数が奇数の場合には、シフトレジスタ1
のある段の出力レベルに応じて、次段をバイパスするバ
イパス回路3を設けることにより、N段目の出力端子O
UTPUT−CLOCKにHighレベル(もしくはL
owレベル)をシフトレジスタの段数のクロックサイク
ル分出力し、Lowレベル(もしくはHighレベル)
をシフトレジスタの段数より1少ないクロックサイクル
分出力する。これにより分周数は、2N−1となる。こ
の図1で示される本発明の回路およびこれを変形した図
2の回路は、図7に示される従来例のように、カウンタ
回路5の出力からリセット条件検出回路7を介してリセ
ット信号を形成したり、あるいはカウンタ回路5から出
力波形を合成してOUTPUT−CLOCKの出力を得
るような必要がなくなるから、信号経路のゲート段数が
格段に少なくなる。例えば偶数分周器の図2の場合は、
上記ゲート段数は帰還回路のインバータのために1段を
含むに過ぎないし、図1の奇数分周器の場合は、これに
奇数分周のバイパス回路のために2段分程度が付加され
るに過ぎない。したがって、6段程のゲート段数を要し
ていた従来より数倍も高い周波数のクロック入力を分周
することが可能になる。
The operation of the circuit of FIG. 2 when the frequency division number is an even number is as follows. The number of stages of the shift register 1 is N.
The initial level of the output is inverted and input to the first stage of the shift register 1. When the input signal of the first stage of the shift register 1 reaches the Nth stage of the shift register 1 by the clock input INPUT-CLOCK, the level of the output terminal OUTPUT-CLOCK of the Nth stage is inverted by the inverter 11. This inverted output level is further applied to the output terminal OUTPUT-CLOC when the clock cycle input corresponding to the number of stages N of the shift register 1 is applied.
Appear in K. Therefore, the input clock signal IN
PUT-CLOCK is divided by 2N and output. If the frequency division number shown in FIG. 1 is odd, the shift register 1
By providing the bypass circuit 3 that bypasses the next stage in accordance with the output level of a certain stage,
High level (or L for UTPUT-CLOCK)
LOW level) is output for the number of clock cycles corresponding to the number of stages of the shift register, and is set to Low level (or High level).
Is output for one clock cycle less than the number of stages of the shift register. As a result, the frequency division number becomes 2N-1. The circuit of the present invention shown in FIG. 1 and the modified circuit of FIG. 2 form a reset signal from the output of the counter circuit 5 through the reset condition detection circuit 7 as in the conventional example shown in FIG. It becomes unnecessary to obtain the output of OUTPUT-CLOCK by synthesizing the output waveforms from the counter circuit 5, and the number of gate stages of the signal path is significantly reduced. For example, in the case of FIG. 2 showing an even frequency divider,
The number of gate stages includes only one stage for the inverter of the feedback circuit, and in the case of the odd frequency divider of FIG. 1, about two stages are added to the odd frequency divider bypass circuit. Not too much. Therefore, it becomes possible to divide the frequency of a clock input having a frequency several times higher than the conventional one, which required about six gate stages.

【0010】分周数を外部から制御可能として可変分周
器を実現したい場合には、シフトレジスタの所定の位置
に反転されたシフトレジスタ出力を帰還する回路手段を
設けることにより、実効的にシフトレジスタの段数Nが
外部から制御可能となる。また分周数が偶数の場合、シ
フトレジスタのバイパス回路の動作を停止させる回路を
備えることにより、偶数と奇数を交えた分周数の可変分
周器が実現される。図8により前記したように従来の可
変な分周器は10段程の多数のゲート段数を信号が通過
するような構成であったので、本発明を適用して例えば
図3のようにリセット条件を検出しないで済むように回
路構成を簡易化することにより、例えばクロックの立ち
上がりと次の立ち上がりとの間に信号が通過するゲート
段数は高々3段ないし5段程度に減らし得る。このため
従来より数倍も高い周波数の分周化が可能になる。した
がって、このような分周器を可変分周器に用いてデジタ
ルシグナルプロセッサの基準クロックを生成するように
すれば、高い周波数の分周化と、そのプロセッサに最適
なクロック生成に有効になる。この場合に上記の可変分
周器を用いて図6に示すようなPLL発振器の構成をク
ロック生成に用いれば高い精度のクロックを得ることも
可能になる。
When it is desired to realize a variable frequency divider by externally controlling the frequency division number, a circuit means for feeding back the inverted shift register output to a predetermined position of the shift register is provided to effectively shift the frequency. The number N of stages of registers can be controlled externally. When the number of frequency divisions is an even number, a circuit for stopping the operation of the bypass circuit of the shift register is provided, so that a variable frequency divider having a number of frequency divisions that is an even number and an odd number is realized. As described above with reference to FIG. 8, the conventional variable frequency divider has a configuration in which a signal passes through a large number of gate stages, such as about 10 stages. By simplifying the circuit configuration so as not to detect the above, the number of gate stages through which a signal passes between the rising edge of a clock and the next rising edge can be reduced to about 3 to 5 at most. For this reason, it is possible to divide the frequency into a frequency several times higher than in the past. Therefore, if such a frequency divider is used as a variable frequency divider to generate the reference clock of the digital signal processor, it is effective for frequency division of a high frequency and optimal clock generation for the processor. In this case, if the configuration of the PLL oscillator as shown in FIG. 6 is used for clock generation by using the above-mentioned variable frequency divider, it becomes possible to obtain a highly accurate clock.

【0011】[0011]

【実施例】本発明の第1の実施例を図1に、その変形を
図2に示す。図1は分周数が奇数の分周器、図2は分周
数が偶数の分周器である。図2に示すように、分周数が
偶数の分周器では、リセット信号RESETにより予め
同一レベルに初期化されており、入力信号INPUT−
CLOCKをクロックに持つシフトレジスタ1と、その
出力を反転して上記シフトレジスタ1の入力に帰還する
回路手段を設けている。また、図1に示すように、分周
数が奇数の分周器では、リセット信号RESETにより
予め同一レベルに初期化されており、入力信号をクロッ
クINPUT−CLOCKに持つシフトレジスタ1と、
その出力を反転して上記シフトレジスタ1の入力に帰還
し、分周数が奇数の時にシフトレジスタ1の出力レベル
に応じてシフトレジスタ1の1段をバイパスする回路手
段を設けている。今、説明のためにシフトレジスタ1の
段数をNとする。シフトレジスタ1の出力の初期レベル
は、反転されてシフトレジスタ1の初段に入力される。
図2に示すように、分周数が偶数の分周器では、シフト
レジスタ1の1段目の入力信号がクロック入力INPU
T−CLOCKによってシフトレジスタ1のN段目に達
したときに、出力端子OUTPUT−CLOCKのレベ
ルがインバータ11によって反転する。この反転された
出力レベルは、更にシフトレジスタ1の段数Nに一致す
るクロックサイクルの入力が与えられた時に出力端子O
UTPUT−CLOCKに現われる。したがって入力さ
れたクロック信号INPUT−CLOCKは、2N分周
されて出力される。図1に示した分周数が奇数の場合に
は、シフトレジスタ1のある段の出力レベルに応じて、
その出力を次段もしくは次次段に伝搬する回路3を設け
ることにより、出力端子にHighレベル(もしくはL
owレベル)をシフトレジスタ1の段数のクロックサイ
クル分出力し、Lowレベル(もしくはHighレベ
ル)をシフトレジスタの段数より1少ないクロックサイ
クル分出力する。これにより分周数は、2N−1とな
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A first embodiment of the present invention is shown in FIG. 1 and its modification is shown in FIG. 1 shows a frequency divider having an odd number of frequency divisions, and FIG. 2 shows a frequency divider having an even number of frequency divisions. As shown in FIG. 2, in a frequency divider having an even number of divisions, it is initialized to the same level in advance by a reset signal RESET, and the input signal INPUT-
A shift register 1 having CLOCK as a clock and circuit means for inverting its output and feeding back to the input of the shift register 1 are provided. Further, as shown in FIG. 1, in a frequency divider having an odd number of frequency divisions, a shift register 1 which has been initialized to the same level in advance by a reset signal RESET and which has an input signal as a clock INPUT-CLOCK,
A circuit means is provided which inverts the output and feeds it back to the input of the shift register 1, and bypasses one stage of the shift register 1 according to the output level of the shift register 1 when the frequency division number is an odd number. For the sake of explanation, the number of stages of the shift register 1 is N. The initial level of the output of the shift register 1 is inverted and input to the first stage of the shift register 1.
As shown in FIG. 2, in the frequency divider having an even number of frequency divisions, the input signal of the first stage of the shift register 1 is the clock input INPU.
When the Nth stage of the shift register 1 is reached by T-CLOCK, the level of the output terminal OUTPUT-CLOCK is inverted by the inverter 11. This inverted output level is further applied to the output terminal O when the input of the clock cycle corresponding to the number N of stages of the shift register 1 is applied.
Appears in UTPUT-CLOCK. Therefore, the input clock signal INPUT-CLOCK is divided by 2N and output. When the frequency division number shown in FIG. 1 is an odd number, depending on the output level of a stage of the shift register 1,
By providing a circuit 3 that propagates the output to the next stage or the next stage, the output terminal is set to the high level (or L
ow level) is output for the number of clock cycles corresponding to the number of stages of the shift register 1, and low level (or High level) is output for one clock cycle less than the number of stages of the shift register. As a result, the frequency division number becomes 2N-1.

【0012】本発明の第2の実施例を図3に示す。図3
は分周数を外部から制御可能として、可変分周器を実現
した例である。図1に示した実施例の回路に、分周数を
設定する制御信号に応じたシフトレジスタ1の所定の位
置に、反転されたシフトレジスタ出力を帰還する回路手
段2を設けたものである。シフトレジスタの所定の位置
に反転されたシフトレジスタ出力を帰還する回路手段2
を設けることにより、実効的にシフトレジスタ1の段数
Nが外部から制御可能となる。また、分周数が偶数の場
合に、シフトレジスタ1のバイパス回路3(図3の中で
は選択回路25に相当する)の動作を停止させる回路を
備えることにより、偶数と奇数を交えた分周数の可変分
周器が実現される。図3は、6段のシフトレジスタ1と
制御回路で構成され、制御信号a,b,c,dによって
選択される、シフトレジスタの途中段に、シフトレジス
タの出力を反転して帰還し、制御信号eによって奇数も
しくは偶数分周の選択を行う構成を採った3から12分
周の可変分周器である。分周数を設定する制御信号a,
b,c,d,eと設定される分周数の関係を図4に示
す。制御信号a,b,c,d,eをそれぞれ、0,0,
0,0,1と設定した場合の動作を示す。RESET信
号が入力されて、出力O1がLowにセットされている
と仮定する。その後出力O1は、入力クロックINPU
T−CLOCKが5回入力された後にHighとなり、
更に6回入力されるとLowに戻る。従って11分周が
実現される。他の出力端子O2、O3、O4、O5、O
6は、互いに位相の異なる分周出力である。多相クロッ
クを用いたシステムに、クロックを供給する場合に特に
有効である。この回路の特徴は、クロック周波数が高い
場合にも容易に可変にすることができる点であるが、分
周数を偶数のみに限定した場合には、更に高い周波数の
クロックを分周できる分周器が実現できる。制御できる
分周数の範囲が例えば7から12である場合には、図3
に示した構成から、選択回路23,24を省略すること
ができる。このように、本発明の分周器は、シフトレジ
スタの段数とその途中に挿入した選択回路の位置と数を
変更することによって、任意の分周数の分周器、もしく
は、可変分周器を構成することができる上、全ての分周
数において分周できる入力クロックの周波数の上限値が
ほとんど変わらないという特徴がある。この特徴は、設
計する上で極めて重要な特徴で、ASIC(特定用途向
けIC)などで任意の分周数の分周器を自動的に合成す
る場合に合成アルゴリズムを簡素化する。
A second embodiment of the present invention is shown in FIG. Figure 3
Is an example of realizing a variable frequency divider by allowing the frequency division number to be controlled externally. The circuit of the embodiment shown in FIG. 1 is provided with circuit means 2 for feeding back the inverted shift register output at a predetermined position of the shift register 1 according to a control signal for setting the frequency division number. Circuit means 2 for feeding back the inverted shift register output to a predetermined position of the shift register
By providing, the number N of stages of the shift register 1 can be effectively controlled from the outside. Further, by providing a circuit for stopping the operation of the bypass circuit 3 of the shift register 1 (corresponding to the selection circuit 25 in FIG. 3) when the number of frequency divisions is an even number, frequency division with an even number and an odd number is performed. A variable number of frequency dividers is realized. FIG. 3 shows a configuration in which the output of the shift register is inverted and fed back to the middle stage of the shift register, which is composed of the shift register 1 of 6 stages and the control circuit, and is selected by the control signals a, b, c, d. It is a variable frequency divider with a frequency division of 3 to 12, which adopts a configuration of selecting an odd number or an even number based on a signal e. Control signal a for setting the frequency division number,
FIG. 4 shows the relationship between b, c, d and e and the frequency division numbers that are set. Control signals a, b, c, d, e are 0, 0,
The operation when 0, 0, 1 is set is shown. It is assumed that the RESET signal is input and the output O1 is set to Low. After that, the output O1 is the input clock INPU.
After T-CLOCK is input 5 times, it becomes High,
When it is input 6 more times, it returns to Low. Therefore, division by 11 is realized. Other output terminals O2, O3, O4, O5, O
Reference numeral 6 is a frequency division output whose phase is different from each other. It is particularly effective when supplying a clock to a system using a multiphase clock. The feature of this circuit is that it can be easily changed even when the clock frequency is high. However, if the number of divisions is limited to an even number, it is possible to divide a clock with a higher frequency. Can be realized. When the controllable frequency division range is, for example, 7 to 12, FIG.
The selection circuits 23 and 24 can be omitted from the configuration shown in FIG. As described above, the frequency divider of the present invention is a frequency divider having an arbitrary frequency division number or a variable frequency divider, by changing the number of stages of the shift register and the position and number of the selection circuit inserted in the middle thereof. In addition, there is a feature that the upper limit value of the frequency of the input clock that can be divided by all the division numbers is almost unchanged. This feature is an extremely important feature in designing, and simplifies a synthesis algorithm when a frequency divider having an arbitrary frequency division number is automatically synthesized by an ASIC (application-specific IC).

【0013】本発明の別の実施例として、デジタルシグ
ナルプロッセサ(以下DSPと略称する)に用いた例を
以下に示す。DSPの必要とするクロックはソフトウェ
アの処理量に大きく依存する。ここで、ソフトウェアの
開発と並行してハードウェアの設計を行う必要がでてく
るが、DSPの動作速度を決めるDSPの基準クロック
の周波数は、ソフトウェアの処理量に対して遅すぎると
必要な処理をすることができなくなり、また速すぎると
消費電力が大きくなってしまうため、ソフトウェアの処
理量に合った動作速度にする必要がある。また、通常、
外部から入力されるシステムクロックは、1種類で決め
られているので、後からDSPの内部でクロック周波数
を変更できるようにする必要がある。そのため、可変分
周器をPLL発振回路に用いた、可変分周器内蔵型PL
L発振器をDSPに搭載し、DSPの外部に出した制御
信号によって動作速度をソフトウェアの処理量に適合さ
せることができるようにしたものを図5に示す。この回
路により高い周波数のクロックを可変分周することがで
きるようになる。図6は可変分周器内蔵型PLL発振器
の構成を示した。この構成にすることにより低ジッタの
クロックを作ることができる。しかしこの構成にする
と、高速な分周器を必要とするが、本発明の分周器を用
いることにより、図6の回路構成を実現することができ
る。この回路により高い精度の高い周波数のクロックを
作ることができるようになる。そのため1種類のシステ
ムクロックに対してソフトウェアの処理量に適した、高
い周波数のDSPの基準クロックを発生することを可能
とした。これにより最適な動作速度でDSPを動かせる
ので低消費電力を図ることもできる。
As another embodiment of the present invention, an example used in a digital signal processor (hereinafter abbreviated as DSP) is shown below. The clock required by the DSP largely depends on the amount of software processing. Here, it is necessary to design the hardware in parallel with the software development. However, if the frequency of the DSP reference clock that determines the operating speed of the DSP is too slow with respect to the processing amount of the software, the required processing is performed. Cannot be performed, and if it is too fast, power consumption will increase, so it is necessary to set the operating speed to match the amount of software processing. Also usually
Since the system clock input from the outside is determined by one type, it is necessary to be able to change the clock frequency inside the DSP later. Therefore, the variable frequency divider built-in type PL using the variable frequency divider in the PLL oscillation circuit is used.
FIG. 5 shows an L oscillator mounted on a DSP so that the operating speed can be adapted to the processing amount of software by a control signal output to the outside of the DSP. This circuit makes it possible to variably divide a high frequency clock. FIG. 6 shows the configuration of a PLL oscillator with a built-in variable frequency divider. With this configuration, a low jitter clock can be created. However, although this configuration requires a high-speed frequency divider, the circuit configuration of FIG. 6 can be realized by using the frequency divider of the present invention. This circuit makes it possible to create a clock with high accuracy and high frequency. Therefore, it is possible to generate a high-frequency DSP reference clock suitable for the amount of software processing for one type of system clock. As a result, the DSP can be operated at the optimum operating speed, and thus low power consumption can be achieved.

【0014】[0014]

【発明の効果】本発明によれば、分周数が偶数の場合に
はシフトレジスタ出力を反転してシフトレジスタ入力に
帰還する時間により、分周数が奇数の場合にはシフトレ
ジスタを1段バイパスする回路の遅延時間により、もし
くは、可変とした場合には可変とするために設けた選択
回路の遅延時間により、各々の場合の回路の速度性能が
決められる。いずれの場合にも遅延時間を決めるゲート
の段数は、高々5段以内であるので、分周器の速度性能
は、従来に比べ数倍も向上する。また、本発明の分周器
を用いることにより、高い周波数を分周した可変クロッ
クのデジタルシグナルプロセッサを提供できる。またこ
れにより、デジタルシグナルプロセッサに最適なクロッ
クを供給できる。
According to the present invention, when the frequency division number is an even number, the shift register output is inverted and fed back to the shift register input. The speed performance of the circuit in each case is determined by the delay time of the circuit to be bypassed or, if variable, the delay time of the selection circuit provided to make it variable. In either case, the number of stages of gates that determine the delay time is at most 5 stages, so the speed performance of the frequency divider is improved several times as compared with the conventional one. Further, by using the frequency divider of the present invention, it is possible to provide a variable clock digital signal processor in which a high frequency is divided. This also makes it possible to supply an optimum clock to the digital signal processor.

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

【図1】本発明の第1の実施例(奇数分周器)の構成
図。
FIG. 1 is a configuration diagram of a first embodiment (odd frequency divider) of the present invention.

【図2】本発明の第1の実施例の変形(偶数分周器)の
構成図。
FIG. 2 is a configuration diagram of a modification (even frequency divider) of the first embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第2の実施例(可変分周器)の構成
図。
FIG. 3 is a configuration diagram of a second embodiment (variable frequency divider) of the present invention.

【図4】分周数設定の制御信号と分周数の関係を示す図
表。
FIG. 4 is a chart showing a relationship between a control signal for setting a frequency division number and a frequency division number.

【図5】本発明の別の実施例(可変クロックを有するデ
ジタルシグナルプロセッサ)の構成図。
FIG. 5 is a configuration diagram of another embodiment (digital signal processor having a variable clock) of the present invention.

【図6】可変分周器内蔵型PLL発振器。FIG. 6 shows a PLL oscillator with a built-in variable frequency divider.

【図7】従来例の構成図。FIG. 7 is a configuration diagram of a conventional example.

【図8】従来の可変分周器の構成例図。FIG. 8 is a configuration example diagram of a conventional variable frequency divider.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…シフトレジスタ 2…分周数設定用帰
還回路手段 3…バイパス回路手段 4…2分周するフリ
ップ・フロップ 5…カウンタ回路 6…出力波形合成回
路 7…リセット条件検出回路 11…インバータ 21、22、23、24、25…帰還位置設定用選択回
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Shift register 2 ... Feedback circuit means for frequency division setting 3 ... Bypass circuit means 4 ... Flip flop for dividing by 2 5 ... Counter circuit 6 ... Output waveform synthesis circuit 7 ... Reset condition detection circuit 11 ... Inverter 21, 22 , 23, 24, 25 ... Return position setting selection circuit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H03L 7/183 (72)発明者 波多野 雄治 東京都国分寺市東恋ケ窪1丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 6 Identification number Reference number within the agency FI Technical indication location H03L 7/183 (72) Inventor Yuji Hatano 1-280, Higashi Renegakubo, Kokubunji, Tokyo Hitachi, Ltd. Central In the laboratory

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】N(Nは2以上の整数)段のフリップフロ
ップの縦続接続回路と、該縦続接続回路の最終段のフリ
ップフロップの出力をインバータを介して初段のフリッ
プフロップの入力に接続する帰還回路と、各フリップフ
ロップのクロック入力端子を相互に接続してこれにクロ
ック信号を印加する入力クロック端子を有して、該入力
クロック端子に入力したクロック信号を所定の分周数に
分周して出力する分周器において、 上記縦続接続回路は、各フリップフロップのリセット信
号入力端子を相互に接続してリセット信号により上記各
フリップフロップを予め同一レベルにリセットするリセ
ット端子と、上記フリップフロップの出力から上記分周
出力を得る出力クロック端子を備え、さらに、分周数が
奇数のとき、ある段のフリップフロップの出力レベルに
応じて次段のフリップフロップの1段をバイパスする回
路手段を備えて奇数分周することを特徴とする分周器。
1. A cascade connection circuit of N (N is an integer of 2 or more) stages of flip-flops, and an output of a flip-flop of a final stage of the cascade connection circuit is connected to an input of a flip-flop of a first stage through an inverter. A feedback circuit and an input clock terminal for connecting a clock input terminal of each flip-flop to each other and applying a clock signal to the feedback circuit are provided, and the clock signal input to the input clock terminal is divided into a predetermined frequency division number. In the frequency divider for outputting, the cascade connection circuit includes reset terminals for connecting reset signal input terminals of the flip-flops to each other and resetting the flip-flops to the same level in advance by a reset signal, and the flip-flops. The output clock terminal that obtains the divided output from the output of 1. A frequency divider comprising circuit means for bypassing one stage of a flip-flop of the next stage in accordance with the output level of the group and performing an odd frequency division.
【請求項2】請求項1に記載の分周器において、分周数
を設定する制御信号に応じて、上記縦続接続回路の所定
段の入力端子位置に上記インバータを介する帰還回路の
出力を与えるよう選択する選択手段を備えることを特徴
とする分周器。
2. The frequency divider according to claim 1, wherein the output of the feedback circuit via the inverter is provided to the input terminal position of a predetermined stage of the cascade connection circuit according to a control signal for setting the frequency division number. A frequency divider having a selecting means for selecting the frequency divider.
【請求項3】請求項2に記載の分周器を含む構成により
可変なクロックを生成する手段を備えることを特徴とす
るデジタルシグナルプロセッサ。
3. A digital signal processor comprising means for generating a variable clock with the configuration including the frequency divider according to claim 2.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108471306A (en) * 2018-03-22 2018-08-31 中国电子科技集团公司第二十四研究所 A kind of arbitrary integer time modulus frequency divider
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