JPH09186682A - クロック信号調整回路 - Google Patents

クロック信号調整回路

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JPH09186682A
JPH09186682A JP7342966A JP34296695A JPH09186682A JP H09186682 A JPH09186682 A JP H09186682A JP 7342966 A JP7342966 A JP 7342966A JP 34296695 A JP34296695 A JP 34296695A JP H09186682 A JPH09186682 A JP H09186682A
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JP
Japan
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signal
circuit
input
clock signal
clock
Prior art date
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Pending
Application number
JP7342966A
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English (en)
Inventor
Hideki Okayasu
英樹 岡安
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NEC Engineering Ltd
Original Assignee
NEC Engineering Ltd
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Publication date
Application filed by NEC Engineering Ltd filed Critical NEC Engineering Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 半導体装置内のクロックスキューを自動的に
補正でき、また調整後でも再調整ができるクロック信号
調整回路を提供する。 【解決手段】 2つの回路に入力される一方の信号V3
を基準信号とし、また他方の信号V11を基準信号に対
して夫々異なる遅延量で遅延させる複数の遅延経路を設
ける。n−1セレクタ回路10は複数の遅延経路の1つ
を選択して4入力ANDゲート回路12に出力する。4
入力ANDゲート回路12は、信号V3と信号V11と
の位相差に応じたパルス信号である信号V12を1/n
カウンタ回路13に出力し、1/nカウンタ回路13
は、パルスV12を受けてセレクタ10から他の遅延し
た信号を出力するように制御する選択制御信号Snを出
力する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、クロック信号調整
回路に関し、特に、例えばLSIなどの半導体装置内に
おいてフリップフロップなどの回路に入力されるクロッ
ク信号間の位相差によるスキューを調整する(クロック
スキューを補正する)ためのクロック信号調整回路に関
するものである。
【0002】
【従来の技術】半導体装置におけるクロックスキューを
補正して半導体装置内のフリップフロップなどの回路間
の誤動作を防止するための従来技術としては、例えば、
特開平5−110397号に記載されたものがある。こ
の従来例には、所望のタイミングで入力される信号に基
づいて動作する回路の入力端に、縦列接続された複数の
遅延素子と、各遅延素子に並列接続された複数のヒュー
ズ素子とを接続し、半導体装置の製造後にヒューズ素子
を選択的に溶断することで入力されるタイミング信号の
遅延量を変化させ、これにより回路間の位相差を調整し
動作タイミングを調整する技術が開示されている。
【0003】そして、半導体装置の設計に際してタイミ
ング設計を予め前後に余裕を持たせて設計しておき、ま
た半導体装置の製造後において作業員がヒューズ素子を
順次に溶断しながら半導体装置を動作させる。これによ
り、フリップフロップのクロック端子に入力されるクロ
ック信号が溶断されたヒューズ素子に対応する遅延素子
を通過するので、フリップフロップの入力タイミングが
徐々にずれてフリップフロップの動作タイミングを調整
することができる。つまり、クロックスキューをマニュ
アル補正してフリップフロップ間の誤動作を防止するこ
とができる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例では、クロックスキューをマニュアルで補正するこ
とから、半導体装置の製造後にスキュー調整を作業員が
行うことが必要であり、またこのため、スキューがなく
なったか否かを判断することが困難であるという問題が
ある。さらに、ヒューズ素子は一旦溶断してしまうと再
度接続し直すことができないことから、外部条件等によ
ってスキューが変わった場合には対応できない。その
他、回路の入力端に複数の遅延素子を縦列接続し、また
遅延素子にヒューズ素子を並列接続するという複雑な構
造であるため、コスト高になるという問題もある。
【0005】本発明の課題は、半導体装置内のクロック
スキューを自動的に補正することができ、また調整後で
も再調整が可能である、クロック信号調整回路を提供す
ることにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明のクロック信号調
整回路は、複数の回路に供給されるクロック信号間の位
相差を調整するためのクロック信号調整回路において、
一方の回路に供給されるクロック信号をそれぞれ異なる
遅延量で出力する複数の遅延経路と、前記複数の遅延経
路の1つを選択し、前記選択された遅延経路を経たクロ
ック信号を出力する選択手段と、他方の回路に供給され
るクロック信号と前記選択された遅延経路を経て出力さ
れたクロック信号との位相差に応じたパルス信号を出力
するパルス信号発生手段と、前記パルス信号発生手段が
パルス信号を出力したときには前記遅延経路を他の遅延
経路に変更するように前記選択手段を制御する制御手段
とを有することを特徴とする。
【0007】また、本発明は、前記パルス信号が所定の
基準パルス幅以内である場合に前記制御手段の動作を停
止させるパルス幅判定手段をさらに有する構成としたこ
とを特徴とするものである。
【0008】つまり、本発明では、半導体装置内に遅延
量の異なる複数の遅延経路を設け、また複数の回路にそ
れぞれ入力されるクロック信号間の位相差に応じたパル
ス信号によって遅延経路の変更を行うことで、クロック
信号間の位相差を調整して、半導体装置の製造後におけ
るクロックキューを自動的に容易に補正することができ
る。この場合において、上記のようなパルス幅判定手段
を設けることで、クロック信号間の位相差をある程度の
誤差を持たせて調整することができる。
【0009】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を添
付図面を参照して説明する。この実施の形態のクロック
信号調整回路は、インバータ回路1、3、4〜9、1
1、遅延回路2、n−1セレクタ回路(n−1 SE
L)10、4入力ANDゲート回路12、1/nカウン
タ回路(1/n CNT)13、パルス幅判定回路14
などから構成される。そして、CLK入力端子からのク
ロック信号は、一方において、インバータ回路1、遅延
回路2、インバータ回路3が順次直列に接続された第1
の信号路を経て、信号V3として、半導体装置の図示し
ない内部回路のフリップフロップに入力される。
【0010】また、CLK入力端子からのクロック信号
は、インバータ回路4による第1の遅延経路、インバー
タ回路4〜7の直列接続による第2の遅延経路、…イン
バータ回路8や9などによる第nの遅延経路からなる複
数の遅延経路からの入力D0、D1、…Dnを有するn
−1セレクタ回路10およびインバータ回路11を接続
してなる第2の信号路を経て、信号V11として、半導
体装置の図示しない内部回路のフリップフロップ(上記
のフリップフロップとは異なるフリップフロップ)に入
力される。
【0011】ここで、上記の信号V3とV11は、クロ
ックスキューを生じさせたくない2つの信号である。そ
して、以下に説明するように、本実施の形態では、信号
V3を基準信号とし、また信号V11に加える遅延量を
調整することで、信号V3と信号V11とのクロックス
キューを補正するようにしている。
【0012】インバータ回路3からの信号V3は、4入
力ANDゲート回路12に反転入力される。インバータ
回路11からの信号V11も4入力ANDゲート回路1
2に入力される。4入力ANDゲート回路12には、さ
らに、CNT−EN(カウンタイネーブル)入力端子か
らのイネーブル信号が入力され、またパルス幅判定回路
14からの出力信号V14が反転入力される。そして、
4入力ANDゲート回路12から出力される信号V12
は、パルス幅判定回路12と1/nカウンタ回路13に
それぞれ出力される。また、1/nカウンタ回路13か
ら出力される信号V13は、CNT OUT出力端子か
ら出力され、またn−1セレクタ回路10にその選択制
御信号Snとして入力される。n−1セレクタ回路10
は、その遅延経路として現在とは異なる遅延経路を選択
する。
【0013】次に、この実施の形態のクロック信号調整
回路の動作を図2を参照して説明する。(n−1)セレ
クタ回路10の入力端子D0〜Dnには、CLK入力端
子からのクロック信号がインバータ回路4〜9によって
順次遅延しながら、それぞれ入力される。そして、(n
−1)セレクタ回路10は、初期の状態では、その入力
側の遅延経路として、入力D0に入力される遅延経路を
選択している。この状態において、クロック入力端子C
LKにおいてクロック信号の立上がり波形が入力される
と、このクロック信号は、インバータ回路1、遅延回路
2、並びにインバータ回路3により、これらの分だけ遅
れた波形を有する信号V3として、インバータ回路3か
ら出力される。またインバータ回路4、(n−1)セレ
クタ回路10、並びにインバータ回路11を経て、これ
らの分だけ遅れた波形として信号V11が出力される。
【0014】これらの信号V3、V11は、半導体装置
の内部回路内のフリップフロップに入力され、また4入
力ANDゲート12に入力される。4入力ANDゲート
12は、信号V3と信号V11との位相差のパルス幅を
有する信号V12を出力し、この信号V12により1/
nカウンタ13はインクリメントされる。このため、1
/nカウンタ13からの信号V13が、(n−1)セレ
クタ回路10に選択制御信号Snとして入力される。こ
の結果、(n−1)セレクタ回路10は、その入力側の
遅延経路として、次の入力D1に入力される遅延経路を
選択する。
【0015】このため、クロック入力端子CLKに次の
クロック信号が入力された場合には、上記の信号V11
は、インバータ回路5〜7、(n−1)セレクタ回路1
0およびインバータ回路11によって、さらに遅延して
出力される。この場合、4入力ANDゲート12から出
力される信号V12におけるパルス幅は、先に出力され
たものよりも幅が小さくなる。この信号V12により1
/nカウンタ13が再度インクリメントされ、信号V1
3が選択制御信号Snとして(n−1)セレクタ回路1
0に入力される結果、(n−1)セレクタ回路10は、
次の入力(図示は省略したが入力D2)に入力される遅
延経路を選択する。
【0016】上記のような動作が繰り返され、信号V3
と信号V11との位相差がほぼ揃う時点になった場合に
は、CLK入力端子からクロック信号が入力された場合
でも、4入力ANDゲート12からは信号V12が出力
されることはなくなり、1/nカウンタ13はインクリ
メントされない状態となる。そして、この状態は、信号
V3と信号V11との間に位相差がなく、これらの位相
が揃った状態、つまりクロックスキューが調整された状
態である。
【0017】次に、CNT−EN入力端子とパルス幅判
定回路14について説明する。これらは、実施の形態の
クロック信号調整回路を安定して動作させるために、必
要に応じて追加される。すなわち、CNT−EN入力端
子は、CLK入力端子に入力されるクロック信号の立ち
上がり時点以外に、信号V12のグリッチノイズが入力
されることによる、1/nカウンタ13の誤動作を防ぐ
ために用いられる。このようなノイズは、例えば、クロ
ック入力端子CLKからクロック信号が入力されたと
き、パルス信号V3とパルス信号V11との波形のデュ
ーティのくずれにより発生する可能性がある。
【0018】そして、このCNT−EN入力端子に入力
される信号を、クロック信号の立ち上がりの前後のみを
「1」にすることで、4入力ANDゲート回路10の動
作をクロック信号の立上がり前後のみ有効とすることが
できる。また、例えば、信号V3と信号V11との位相
がほぼ揃い、上記のような位相の調整が完了した後にお
いて、CNT−EN入力端子への入力信号を常に「0」
とすることで、クロック入力端子CLKからのクロック
信号の立ち上がり波形の入力などに拘らず、1/nカウ
ンタ回路13の動作を停止することができる。
【0019】また、パルス幅判定回路14は、4入力A
NDゲート回路12から出力される信号V12のパルス
幅を監視しており、このパルス幅が予め設定された所定
の幅の基準パルス幅より大きい場合には、クロック信号
の立ち下がりの前後以外でその出力である信号V14が
「0」となる。また、パルス幅が基準パルス幅以内にな
った場合には、信号V14は「1」の状態を保持する。
これにより、4入力ANDゲート回路12からの信号V
12が「0」のままとなるので、1/nカウンタ回路1
3の動作が自動的に停止される。
【0020】よって、実施の形態のクロック信号調整回
路では、パルス幅判定回路14を使用しない場合には、
1/nカウンタ回路13がインクリメントしなくなった
ときに、信号V3と信号V11の位相がほぼ揃うことに
なる。また、パルス幅判定回路14を使用した場合に
は、信号V3と信号V11との位相差がパルス判定回路
14に設定された基準パルスの幅以内である場合に、1
/nカウンタ回路13の動作が停止することから、この
基準パルスの幅に対応する誤差だけの信号V3と信号V
11との間の位相差が許容されることになる。
【0021】以上の通り、本実施の形態のクロック信号
調整回路では、基準信号である信号V3と他方の信号V
11とにクロックスキューを自動的に補正することがで
き、また調整後にクロックスキューがでた場合でも再調
整が可能であるし、また簡易な構成のデジタル回路とし
て半導体装置内に低コストで組み込むことができるもの
である。
【0022】
【発明の効果】以上のように、本発明のクロック信号調
整回路によれば、半導体装置内におけるクロックスキュ
ーを、自動的に補正し、また調整後でも再調整すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態のクロック信号調整回路の
回路図。
【図2】図1のクロック信号調整回路内の信号のタイム
チャート。
【符号の説明】
1〜9、11 インバータ回路 10 (n−1)セレクタ回路 12 4入力ANDゲート回路 13 1/nカウンタ回路 14 パルス幅判定回路

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数の回路に供給されるクロック信号間
    の位相差を調整するためのクロック信号調整回路におい
    て、 一方の回路に供給されるクロック信号をそれぞれ異なる
    遅延量で出力する複数の遅延経路と、 前記複数の遅延経路の1つを選択し、前記選択された遅
    延経路を経たクロック信号を出力する選択手段と、 他方の回路に供給されるクロック信号と前記選択された
    遅延経路を経て出力されたクロック信号との位相差に応
    じたパルス信号を出力するパルス信号発生手段と、 前記パルス信号発生手段がパルス信号を出力したときに
    は前記遅延経路を他の遅延経路に変更するように前記選
    択手段を制御する制御手段と、 を有することを特徴とするクロック信号調整回路。
  2. 【請求項2】 前記パルス信号が所定の基準パルス幅以
    内である場合に前記制御手段の動作を停止させるパルス
    幅判定手段をさらに備えたことを特徴とする請求項1に
    記載のクロック信号調整回路。
JP7342966A 1995-12-28 1995-12-28 クロック信号調整回路 Pending JPH09186682A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008032701A1 (en) * 2006-09-13 2008-03-20 Nec Corporation Clock adjusting circuit and semiconductor integrated circuit device
WO2009001652A1 (ja) * 2007-06-18 2008-12-31 Nagasaki University, National University Corporation タイミング発生回路および位相シフト回路

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