JPH10285017A - 同期クロック発生回路及びシステム - Google Patents

同期クロック発生回路及びシステム

Info

Publication number
JPH10285017A
JPH10285017A JP9098502A JP9850297A JPH10285017A JP H10285017 A JPH10285017 A JP H10285017A JP 9098502 A JP9098502 A JP 9098502A JP 9850297 A JP9850297 A JP 9850297A JP H10285017 A JPH10285017 A JP H10285017A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
delay
circuit
clock signal
output signal
unit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP9098502A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiromasa Noda
浩正 野田
Masakazu Aoki
正和 青木
Yoji Idei
陽治 出井
Kazumasa Yanagisawa
一正 柳沢
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
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP9098502A priority Critical patent/JPH10285017A/ja
Publication of JPH10285017A publication Critical patent/JPH10285017A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Synchronisation In Digital Transmission Systems (AREA)
  • Dram (AREA)
  • Pulse Circuits (AREA)
  • Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 内部クロック信号のデューティ及び周波数を
効率良く設計できるSMD方式の同期クロック発生回
路。 【解決手段】 入力クロックCLKはバッファB〜B
に入力され、内部クロックK,Kに分けられる。
はNANDゲート群S〜Sの同期識別回路TC
Dに、KはフォワードディレイアレイFDAに入り、
この各段の出力は順次に同期識別回路のNANDゲート
に入力される。内部クロックKの出力と、1周期遅れ
の内部クロックKの出力が一致したNANDゲートは
ローレベルとなり、これが2組のバックワードディレイ
アレイBDA1,2の対応段に折り返される。そして同
数の単位遅延回路を介して伝達され、内部クロック信号
,Kとなり、それぞれバッファB,B及びB
,Bを介して、内部クロック信号K,Kとして
パルス整形回路PTを通して内部クロック信号Kを形
成し、これはバッファBを経て同期クロック信号SC
Kとなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は同期クロック発生
回路及びシステムに関し、例えば、SMD(シンクロナ
ス・ミラー・ディレイ)方式の同期クロック発生回路な
らびにこれを含むシンクロナスDRAM(ダイナミック
・ランダム・アクセス・メモリ)及びメモリシステムに
利用して特に有効な技術に関するものである。
【0002】
【従来の技術】一連の単位遅延回路が直列結合されてな
るフォワードディレイアレイ及びバックワードディレイ
アレイを含み、その3周期目から入力クロック信号に位
相同期された内部クロック信号を形成しうるいわゆるS
MD方式の同期クロック発生回路が、例えば、特開平8
−237091に記載されている。この公開特許公報に
は、さらに、同期クロック発生回路に複数段のバックワ
ードディレイアレイを設け、2段目以降のバックワード
ディレイアレイを構成する単位遅延回路の遅延時間を初
段のバックワードディレイアレイを構成する単位遅延回
路の2分の1ないし所定数分の1とすることで、内部ク
ロック信号のデューティを制御し、あるいはその周波数
を逓倍する方法が提案されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】SMD方式の同期クロ
ック発生回路において、内部クロック信号のデューティ
を制御し周波数を逓倍できることは、同期クロック発生
回路を含むシンクロナスDRAM等の装置又はシステム
の動作を安定化し、あるいは入力クロック信号の周波数
を低くしてチップ間又はボード間信号経路を構成し易く
する上で有効な手段となる。ところが、上記に記載され
る方法では、2段目以降のバックワードディレイアレイ
を構成する単位遅延回路を1個おき又は所定数おきに間
引きすることにより、バックワードディレイアレイとし
ての遅延時間を制御している。このため、遅延時間の設
計が効率化しにくく、また回路レイアウトのユニット化
が比較的困難となって、負荷バランスの管理も難しくな
る。この結果、同期クロック発生回路を含むシンクロナ
スDRAM及びメモリシステム等の動作が不安定となっ
てそのサイクルタイムが制約を受け、その低コストが阻
害される。
【0004】この発明の目的は、内部クロック信号のデ
ューティ及び周波数を効率良く設計・管理しうるSMD
方式の同期クロック発生回路を実現することにある。こ
の発明の他の目的は、同期クロック発生回路の回路レイ
アウトを効率化し、これを含む装置又はシステムの高速
化及び低コスト化を図ることにある。
【0005】この発明の前記ならびにその他の目的と新
規な特徴は、この明細書の記述及び添付図面から明らか
になるであろう。
【0006】
【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、次
の通りである。すなわち、シンクロナスDRAM等に含
まれるSMD方式の同期クロック発生回路を、d1 なる
遅延時間を有し所定の外部端子を介して入力されるクロ
ック信号を受ける入力回路と、n×(d1 +d2 )なる
遅延時間を有し入力回路の出力信号を受ける第1の遅延
手段と、n×tDなる遅延時間をそれぞれ有する複数の
単位遅延回路が直列結合されてなり第1の遅延手段の出
力信号を受けるフォワードディレイアレイと、その一方
の入力端子にフォワードディレイアレイの対応する単位
遅延回路の出力信号をそれぞれ受けその他方の入力端子
に入力回路の出力信号を共通に受ける複数の単位識別回
路を含む周期識別回路と、m×tDなる遅延時間をそれ
ぞれ有しその一方の入力端子に周期識別回路の対応する
単位識別回路の出力信号をそれぞれ受ける複数の単位遅
延回路が直列結合されてなる第1のバックワードディレ
イアレイ及びn×tDなる遅延時間をそれぞれ有しその
一方の入力端子に周期識別回路の対応する単位識別回路
の出力信号をそれぞれ受ける複数の単位遅延回路が直列
結合されてなる第2のバックワードディレイアレイ、あ
るいはtD,2×tDないしn×tDなる遅延時間をそ
れぞれ有しその一方の入力端子に周期識別回路の対応す
る単位識別回路の出力信号をそれぞれ受けるそれぞれ複
数の単位遅延回路が直列結合されてなる第1ないし第n
のバックワードディレイアレイと、(m−1)×(d1
+d2 )及び(n−1)×(d1 +d2 )なる遅延時間
をそれぞれ有し第1及び第2のバックワードディレイア
レイの出力信号をそれぞれ受ける第2及び第3の遅延手
段、あるいはd1+d2 ,2×(d1 +d2 )ないし
(n−1)×(d1 +d2 )なる遅延時間をそれぞれ有
し第2ないし第nのバックワードディレイアレイの出力
信号をそれぞれ受ける第2ないし第nの遅延手段と、δ
なる遅延時間を有しかつ第2及び第3の遅延手段の出力
信号を受け両出力信号間の位相差に相当するパルス幅の
パルス信号を形成するパルス整形回路、あるいはその第
1の入力端子に第1のバックワードディレイアレイの出
力信号を受けその第2ないし第nの入力端子に第2ない
し第nの遅延手段の出力信号をそれぞれ受ける論理和回
路ならびにδなる遅延時間を有し論理和回路の出力信号
の立ち下がりを受けて所定のパルス幅を有するパルス信
号を生成するパルス発生回路と、d2 −δなる遅延時間
を有しパルス整形回路又はパルス発生回路の出力信号を
受けるバッファとをもとに構成するとともに、その回路
レイアウトを、フォワードディレイアレイ,周期識別回
路ならびに第1及び第2あるいは第1ないし第nのバッ
クワードディレイアレイの対応する単位遅延回路及び単
位識別回路がそれぞれ縦積み配置されてなる複数の単位
配置ブロックを横並び配置することにより実現する。
【0007】上記手段によれば、比較的低い周波数の入
力クロック信号をもとに、m/nのデューティ又はn倍
の周波数の内部クロック信号を容易に形成しうる同期ク
ロック発生回路を効率良く設計・開発できる。この結
果、同期クロック発生回路を含むシンクロナスDRAM
等の動作を安定化し、入力クロック信号の周波数を低く
してチップ間又はボード間信号経路を構成し易くするこ
とができるとともに、同期クロック発生回路のレイアウ
ト設計を効率化し、その負荷バランスを制御し易くし
て、同期クロック発生回路を含むシンクロナスDRAM
等ならびにこれを含むメモリシステム等の高速化及び低
コスト化を図ることができる。
【0008】
【発明の実施の形態】図1には、この発明が適用された
同期クロック発生回路SCKGの第1の実施例のブロッ
ク図が示されている。同図をもとに、まずこの実施例の
同期クロック発生回路SCKGの基本的構成及び動作原
理について説明する。
【0009】図1において、この実施例の同期クロック
発生回路SCKGは、外部のアクセス装置から所定の外
部端子つまりクロック入力端子CLKを介して供給され
る入力クロック信号CLKを受ける入力回路つまりバッ
ファB1を備える。バッファB1の出力信号つまり内部
クロック信号K1は、周期識別回路TCDに供給される
とともに、バッファB2及びB3(第1の遅延手段)を
経た後、内部クロック信号K2としてフォワードディレ
イアレイFDAに供給される。なお、バッファB1はd
1 なる遅延時間を有すべく設計され、入力クロック信号
CLKの立ち上がりを受けて所定のパルス幅tPWを有
する内部クロック信号K1を形成する。また、バッファ
B2及びB3は、自然数nに対してそれぞれn×d1
びn×d 2 なる遅延時間を有すべく設計され、バッファ
B1の出力信号つまり内部クロック信号K1を受けてそ
の遅延時間n(d1 +d2 )だけ遅延させる。
【0010】フォワードディレイアレイFDAは、それ
ぞれn×tDなる遅延時間を有し直列結合されるk個の
単位遅延回路を含む。また、周期識別回路TCDは、k
個の単位識別回路つまりスイッチS1〜Skを含み、こ
れらのスイッチは、後述するように、その一方の入力端
子にフォワードディレイアレイFDAの対応する単位遅
延回路の出力信号をそれぞれ受けその他方の入力端子に
内部クロック信号K1を共通に受けるナンド(NAN
D)ゲートからなる。これらのナンドゲートは、フォワ
ードディレイアレイFDAの対応する単位遅延回路の出
力信号と1周期遅れの内部クロック信号K1とがともに
ハイレベルとされることでその出力信号を選択的にロウ
レベルとし、いわゆる周期識別回路として機能する。
【0011】なお、フォワードディレイアレイFDAの
単位遅延回路のそれぞれは、後述するように、二つの入
力端子を備える。フォワードディレイアレイFDAの第
1段及び第2段の単位遅延回路の図示されない他方の入
力端子には、回路の電源電圧つまりハイレベルが定常的
に供給され、第3段以降の単位遅延回路の他方の入力端
子には、前前段の単位遅延回路に対応するスイッチS1
〜Sk−2の出力信号がそれぞれ供給される。これによ
り、フォワードディレイアレイFDAの単位遅延回路を
介して伝達されるハイレベルの内部クロック信号K2
は、前前段の単位遅延回路に対応するスイッチS1〜S
k−2の出力信号がロウレベルとされた時点で、言い換
えるならば、前前段の単位遅延回路の出力信号が1周期
遅れの内部クロック信号K1と同時にハイレベルとされ
た時点で、ロウレベル固定され、それ以降の単位遅延回
路へのハイレベル伝達が中断される。
【0012】同期クロック発生回路SCKGは、さら
に、それぞれm×tDなる遅延時間を有しかつ逆向きに
直列結合されるk個の単位遅延回路からなるバックワー
ドディレイアレイBDA1(第1のバックワードディレ
イアレイ)と、それぞれn×tDなる遅延時間を有しか
つ逆向きに直列結合されるk個の単位遅延回路からなる
バックワードディレイアレイBDA2(第2のバックワ
ードディレイアレイ)とを備える。このうち、バックワ
ードディレイアレイBDA1の各単位遅延回路の一方の
入力端子には、周期識別回路TCDの対応するスイッチ
S1〜Skの出力信号がそれぞれ供給され、その他方の
入力端子には、その前段の単位遅延回路の出力信号がそ
れぞれ供給される。同様に、バックワードディレイアレ
イBDA2の各単位遅延回路の一方の入力端子には、周
期識別回路TCDの対応するスイッチS1〜Skの出力
信号がそれぞれ供給され、その他方の入力端子には、そ
の前段の単位遅延回路の出力信号がそれぞれ供給され
る。
【0013】これにより、フォワードディレイアレイF
DAの複数の単位遅延回路を図の左から右へ順次遅延・
伝達される内部クロック信号K2のハイレベルは、その
位相が内部クロック信号K1の1周期遅れのハイレベル
と一致した時点でロウレベルに反転され、周期識別回路
TCDの対応するスイッチS1〜Skを介してバックワ
ードディレイアレイBDA1及びBDA2に折り返され
る。そして、バックワードディレイアレイBDA1及び
BDA2の同数の単位遅延回路を介して逆向きに遅延・
伝達された後、内部クロック信号K3又はK4となる。
バックワードディレイアレイBDA1の出力信号つまり
内部クロック信号K3は、バッファB4及びB5(第2
の遅延手段)を経た後、内部クロック信号K5としてパ
ルス整形回路PTの一方の入力端子に供給される。ま
た、バックワードディレイアレイBDA2の出力信号つ
まり内部クロック信号K4は、バッファB6及びB7
(第3の遅延手段)を経た後、内部クロック信号K6と
してパルス整形回路PTの他方の入力端子に供給され
る。なお、バッファB4及びB5は、それぞれi×d1
又はi×d2 つまり(m−1)×d1 又は(m−1)×
2 なる遅延時間を有し、バッファB6及びB7は、そ
れぞれj×d1 又はj×d2 つまり(n−1)×d1
は(n−1)×d2 なる遅延時間を有すべく設計され
る。
【0014】パルス整形回路PTは、δなる遅延時間を
有すべく設計され、バックワードディレイアレイBDA
1及びBDA2の出力信号つまり内部クロック信号K5
及びK6間のハイレベルへの立ち上がり位相差に応じた
パルス幅を有するパルス信号つまり内部クロック信号K
7を形成する。この内部クロック信号K7は、d2 −δ
なる遅延時間を有するバッファB8を経た後、内部クロ
ック信号つまり同期クロック信号SCKとして図示され
ない後段回路に分配・供給される。
【0015】ところで、フォワードディレイアレイFD
Aの各単位遅延回路を介して順次遅延・伝達される内部
クロック信号K2の位相が、その第y段の単位遅延回路
において1周期遅れの内部クロック信号K1の位相と一
致し、周期識別回路TCDの対応するスイッチS1〜S
kの出力信号がロウレベルとされるとき、内部クロック
信号K1つまり入力クロック信号CLKの周期tCK
は、 tCK=n(d1 +d2 )+yntD =n(d1 +d2 )+ntDA …………………………………(1) なる関係が成り立つ。言うまでもなく、上式のtDA
は、tDA=ytDである。また、このtDAの値は、
上記(1)式から、 tDA=[tCK−n(d1 +d2 )]/n =tCK/n−(d1 +d2 )……………………………………(2) に置き換えることができる。
【0016】一方、周期識別回路TCDの第y段のスイ
ッチSyのロウレベル出力は、バックワードディレイア
レイBDA1ならびにバッファB4及びB5により、 t1=mtDA+(m−1)(d1 +d2 )……………………………(3) なる遅延時間t1だけ遅延された後、内部クロック信号
K5となるとともに、バックワードディレイアレイBD
A2ならびにバッファB6及びB7により、 t2=ntDA+(n−1)(d1 +d2 )……………………………(4) なる遅延時間t2だけ遅延された後、内部クロック信号
K6となる。
【0017】パルス整形回路PTは、内部クロック信号
K5の立ち上がりを受けて内部クロック信号K7をロウ
レベルとし、内部クロック信号K6の立ち上がりを受け
てこれをハイレベルに戻す。したがって、入力クロック
信号CLKの立ち上がりからバッファB8の出力信号つ
まり同期クロック信号SCKの立ち上がりまでの時間t
Hは、上記バッファB1の遅延時間d1 及び(1)式の
周期tCKに上記(4)式の遅延時間t2ならびにパル
ス整形回路PT及びバッファB8の遅延時間とを加えた
値、つまり、 tH=d1 +tCK+ntDA+(n−1)(d1 +d2 )+δ+(d2 −δ) =tCK+ntDA+n(d1 +d2 )………………………………(5) となる。この(5)式内のtDAを上記(2)式に置き
換えると、 tH=tCK+n[tCK/n−(d1 +d2 )]+n(d1 +d2 ) =tCK+tCK−n(d1 +d2 )+n(d1 +d2 ) =2tCK となり、入力クロック信号CLKの2周期遅れの立ち上
がりと一致する。
【0018】一方、入力クロック信号CLKの立ち上が
りから同期クロック信号SCKの立ち下がりまでの時間
tLは、上記バッファB1の遅延時間d1 及び(1)式
の周期tCKに(3)式の遅延時間t1とパルス整形回
路PT及びバッファB8の遅延時間とを加えた値、つま
り、 tL=d1 +tCK+mtDA+(m−1)(d1 +d2 )+δ+(d2 −δ) =tCK+mtDA+m(d1 +d2 )………………………………(6) となる。この(6)式内のtDAを上記(2)式に置き
換えると、 tL=tCK+m[tCK/n−(d1 +d2 )]+m(d1 +d2 ) =tCK+mtCK/n−m(d1 +d2 )+m(d1 +d2 ) =tCK+mtCK/n となり、入力クロック信号CLKの1周期遅れの立ち上
がりからm/n周期だけ遅れたタイミングとなる。
【0019】以上のことから、同期クロック信号SCK
の立ち上がりから立ち下がりまでの時間つまり同期クロ
ック信号SCKのパルス幅tWは、 tW=mtCK/n となり、同期クロック信号SCKのデューティDは、 D=tW/tCK =(mtCK/n)/tCK =m/n となる。この結果、自然数m及びnの値を選定すること
で、同期クロック信号SCKのデューティを一義的に算
出し、任意に設定することができる。
【0020】図2には、この発明が適用された同期クロ
ック発生回路SCKGの第2の実施例のブロック図が示
されている。また、図3には、図2の同期クロック発生
回路SCKGの一実施例の回路図が示され、図4には、
その一実施例の信号波形図が示されている。さらに、図
5には、図2の同期クロック発生回路SCKGの一実施
例の部分的な配置図が、その等価回路図とともに示され
ている。これらの図をもとに、この実施例の同期クロッ
ク発生回路SCKGの構成及び動作ならびにその特徴に
ついて説明する。なお、この実施例は、前記図1の同期
クロック発生回路SCKGにおける自然数m及びnをそ
れぞれ1及び2とした場合に対応し、その構成は、図1
の同期クロック発生回路SCKGを基本的に踏襲する。
以下、これと異なる部分についてのみ、説明を追加す
る。
【0021】図2において、この実施例の同期クロック
発生回路SCKGは、入力クロック信号CLKを受ける
入力回路つまりバッファB1を含む。このバッファB1
の出力信号つまり内部クロック信号K1は、そのまま実
質的なスイッチS1〜Skからなる周期識別回路TCD
に供給されるとともに、バッファB2及びB3を介して
フォワードディレイアレイFDAに供給される。
【0022】この実施例において、バッファB2及びB
3は、nつまり2×d1 及び2×d2 の遅延時間を有す
るべく設計される。また、フォワードディレイアレイF
DAは、それぞれn個つまり2個の単位回路Uからなる
k個の単位遅延回路を含み、これらの単位回路Uのそれ
ぞれは単位遅延時間tDなる遅延時間を有するべく設計
される。したがって、フォワードディレイアレイFDA
を構成する単位遅延回路のそれぞれは、nつまり2×t
Dの遅延時間を持つものとなる。
【0023】ここで、フォワードディレイアレイFDA
の各単位遅延回路の単位回路Uのそれぞれは、図3に例
示されるように、2入力のナンドゲートG1,G2,G
9,あるいはGAと、インバータV1,V2,V6ある
いはV7とを含む。フォワードディレイアレイFDAの
第1段の単位遅延回路の前段の単位回路Uを構成するナ
ンドゲートG1の一方の入力端子には内部クロック信号
K2が供給され、その他方の入力端子には回路の電源電
圧つまりハイレベルが定常的に供給される。また、その
後段の単位回路Uを構成するナンドゲートG2の両入力
端子は共通結合され、前段の単位回路UのインバータV
1の出力端子に結合される。
【0024】同様に、フォワードディレイアレイFDA
の第2段の単位遅延回路の前段の単位回路Uを構成する
ナンドゲートの一方の入力端子には、第1段の単位遅延
回路の後段の単位回路Uを構成するインバータV2の出
力信号が供給され、その他方の入力端子には、回路の電
源電圧が定常的に供給される。また、その後段の単位回
路Uを構成するナンドゲートの両入力端子は共通結合さ
れ、さらに前段の単位回路Uを構成するインバータの出
力端子に結合される。
【0025】一方、フォワードディレイアレイFDAの
第3段以降の単位遅延回路の前段の単位回路Uを構成す
るナンドゲートG9等の一方の入力端子には、第2段以
降の単位遅延回路の後段の単位回路Uを構成するインバ
ータの出力信号がそれぞれ供給され、その他方の入力端
子には、周期識別回路TCDの前前段の単位遅延回路に
対応するスイッチS1〜Sk−2の出力信号がそれぞれ
供給される。フォワードディレイアレイFDAの第3段
以降の単位遅延回路の後段の単位回路Uを構成するナン
ドゲートGA等の両入力端子はそれぞれ共通結合され、
さらに前段の単位回路Uを構成するインバータの出力端
子に結合される。
【0026】周期識別回路TCDは、フォワードディレ
イアレイFDAの各単位遅延回路に対応して設けられる
k個の単位識別回路つまりイッチS1〜Skを備え、こ
れらのスイッチのそれぞれは、図3のスイッチS1に代
表されるように、2入力のナンドゲートからなる。周期
識別回路TCDのスイッチS1〜Skとなる2入力ナン
ドゲートの一方の入力端子には、フォワードディレイア
レイFDAの対応する単位遅延回路の出力信号つまりそ
の後段の単位回路Uを構成するインバータV2及びV7
等の出力信号がそれぞれ供給され、その他方の入力端子
には、内部クロック信号K1が共通に供給される。
【0027】以上のことから、周期識別回路TCDのス
イッチS1〜Skとなるナンドゲートの出力信号は、内
部クロック信号K1がハイレベルとされかつフォワード
ディレイアレイFDAの対応する単位遅延回路の出力信
号がハイレベルとされることで、選択的にロウレベルと
される。また、フォワードディレイアレイFDAの第1
段及び第2段の単位遅延回路は、バッファB3から出力
される内部クロック信号K2をその遅延時間2tDだけ
遅延させながら無条件に後段の単位遅延回路に伝達する
が、第3段以降の単位遅延回路は、周期識別回路TCD
の前前段の単位遅延回路に対応するスイッチS1〜Sk
−2の出力信号がハイレベルであることを条件に、内部
クロック信号K2を選択的にかつその遅延時間2tDだ
け遅延させながら後段の単位遅延回路に伝達する。
【0028】次に、バックワードディレイアレイBDA
1の各単位遅延回路は、1個の単位回路Uとダミー用の
ナンドゲートG5等とをそれぞれ含み、バックワードデ
ィレイアレイBDA2の各単位遅延回路は、上記フォワ
ードディレイアレイFDAと同様に2個の単位回路Uと
ダミー用のナンドゲートG8等とをそれぞれ含む。バッ
クワードディレイアレイBDA1の各単位遅延回路の単
位回路Uを構成するナンドゲートG4等の一方の入力端
子には、周期識別回路TCDの対応するスイッチS1〜
Skつまり2入力ナンドゲートの出力信号がそれぞれ供
給され、その他方の入力端子は、バックワードディレイ
アレイBDA1の前段の単位遅延回路の単位回路Uを構
成するインバータの出力端子にそれぞれ結合される。ま
た、バックワードディレイアレイBDA2の各単位遅延
回路の単位回路Uを構成するナンドゲートG6等の一方
の入力端子には、周期識別回路TCDの対応するスイッ
チS1〜Skつまりナンドゲートの出力信号がそれぞれ
供給され、その他方の入力端子は、バックワードディレ
イアレイBDA2の前段の単位遅延回路の単位回路Uを
構成するインバータの出力端子にそれぞれ結合される。
【0029】これにより、周期識別回路TCDの周期識
別動作の結果として、例えば第y段のスイッチSyで形
成されたロウレベルの出力信号は、バックワードディレ
イアレイBDA1の同一段つまり第y段の単位遅延回路
を介して折り返され、同数の単位遅延回路、つまりその
半数の単位回路Uを介して遅延・伝達された後、内部ク
ロック信号K3となる。また、バックワードディレイア
レイBDA2の同一段つまり第y段の単位遅延回路を介
して折り返され、同数の単位遅延回路つまり単位回路U
を介して遅延・伝達された後、内部クロック信号K4と
なる。
【0030】一方、周期識別回路TCDの第y段のスイ
ッチSyつまりそのナンドゲートのロウレベル出力信号
は、フォワードディレイアレイFDAの次段の単位遅延
回路にも供給され、これによってフォワードディレイア
レイFDAの次段以降の単位遅延回路の出力信号がロウ
レベルに固定される。この結果、フォワードディレイア
レイFDAによる内部クロック信号K2の伝達が禁止さ
れ、周期識別回路TCDの対応するスイッチy+1〜k
の出力信号はハイレベル固定される。
【0031】図4に示されるように、内部クロック信号
K1は、入力クロック信号CLKの立ち上がりを受けて
形成され、バッファB1によってその立ち上がりが遅延
時間d1 だけ遅延されたパルス幅tPWのパルス信号と
される。また、内部クロック信号K2は、内部クロック
信号K1がバッファB2及びB3によって遅延時間2×
(d1 +d2 )だけ遅延されたパルス信号である。さら
に、周期識別回路TCDのスイッチS1〜Skたる2入
力ナンドゲートの出力信号がロウレベルとなることは、
内部クロック信号K2がフォワードディレイアレイFD
Aの各単位遅延回路を介して遅延・伝達されてなるパル
ス信号の位相と、遅延されない1周期遅れの内部クロッ
ク信号K1の位相とが一致した状態を示すものであり、
この状態は、周期識別回路TCDの内部クロック信号K
1の周期tCKに対応する第yのスイッチSyを最後尾
としかつ内部クロック信号K2のパルス幅に対応する複
数のスイッチにおいて同時に発生する。
【0032】したがって、その出力信号がロウレベルと
される複数のスイッチのうち最後尾のスイッチSyの出
力信号のロウレベル、言い換えるならばこのスイッチS
yの出力信号がロウレベルとされることによる折り返し
信号の立ち上がりが、フォワードディレイアレイFDA
の第1段ないし第y段の単位遅延回路により遅延された
内部クロック信号K2の立ち上がりに対応する。このと
き、折り返し信号の立ち上がりと内部クロック信号K2
の立ち上がりとの間の位相差は、フォワードディレイア
レイFDAのy段の単位遅延回路の遅延時間、 2tDA=y2tD に相当し、これにフォワードディレイアレイFDAの前
段のバッファB2及びB3の遅延時間を加えた値が入力
クロック信号CLKの周期tCK、つまり、 tCK=2tDA+2(d1 +d2 )……………………………………(7) に相当するものとなる。
【0033】一方、周期識別回路TCDの第y段のスイ
ッチSyからバックワードディレイアレイBDA1に供
給されるロウレベル出力は、それぞれが1個の単位回路
Uからなるy段の単位遅延回路の遅延時間、 ytD=tDA つまり、フォワードディレイアレイFDAの遅延時間2
×tDAの半分だけ遅延された後、内部クロック信号K
3となる。また、周期識別回路TCDの第y段のスイッ
チSkからバックワードディレイアレイBDA2に供給
されるロウレベル出力は、それぞれが2個の単位回路U
からなるy段の単位遅延回路の遅延時間、 y2tD=2tDA つまりフォワードディレイアレイFDAによる場合と同
じ遅延時間2×tDAだけ遅延された後、内部クロック
信号K4となる。
【0034】バックワードディレイアレイBDA1の出
力信号つまり内部クロック信号K3は、そのまま内部ク
ロック信号K5となってパルス整形回路PTの一方の入
力端子に供給される。また、バックワードディレイアレ
イBDA2の出力信号つまり内部クロック信号K4は、
バッファB6及びB7によってその遅延時間(n−1)
(d1 +d2 )つまりd1 +d2 だけ遅延された後、内
部クロック信号K6としてパルス整形回路PTの他方の
入力端子に供給される。
【0035】パルス整形回路PTは、内部クロック信号
K3つまりK5の立ち上がりから遅延時間δ後、その出
力信号つまり内部クロック信号K7をハイレベルからロ
ウレベルに変化させ、内部クロック信号K6の立ち上が
りから遅延時間δ後、内部クロック信号K7をハイレベ
ルに戻す。パルス整形回路PTから出力される内部クロ
ック信号K7は、バッファB8によってさらにd1 −δ
だけ遅延された後、同期クロック信号SCKとなり、後
段回路に供給される。
【0036】前述のように、入力クロック信号CLKの
立ち上がりと内部クロック信号K1の立ち上がりとの間
には、入力回路つまりバッファB1の遅延時間d1 に相
当する位相差があり、バックワードディレイアレイBD
A1及びBDA2の第y段の単位遅延回路で折り返され
るネガティブパルスの立ち上がりは、1周期遅れの内部
クロック信号K1の立ち上がりに位相同期される。ま
た、このネガティブパルスの立ち上がりと同期クロック
信号SCKの立ち下がりを決める内部クロック信号K3
つまりK5の立ち下がりとの間には、バックワードディ
レイアレイBDA1のy段の単位遅延回路の遅延時間t
DAに相当する位相差があり、同期クロック信号SCK
の立ち上がりを決める内部クロック信号K4の立ち下が
りとの間には、バックワードディレイアレイBDA2の
y段の単位遅延回路の遅延時間2tDAに相当する位相
差がある。さらに、内部クロック信号K3つまりK5の
立ち上がりと同期クロック信号SCKの立ち下がりとの
間には、パルス整形回路PT及びバッファB8の遅延時
間d2 に相当する位相差があり、内部クロック信号K4
の立ち上がりと同期クロック信号SCKの立ち上がりと
の間には、バッファB6及びB7ならびにパルス整形回
路PT及びバッファB8の遅延時間d1 +d2+d2
まりd1 +2×d2 に相当する位相差がある。
【0037】これらのことから、入力クロック信号CL
Kの最初の立ち上がりから同期クロック信号SCKの最
初の立ち上がりまでの時間tHは、 tH=d1 +2(d1 +d2 )+2tDA+2tDA+(d1 +d2 )+d2 =4tDA+4(d1 +d2 )………………………………………(8) となる。本式のtDAは、上記(7)式により、 tDA=tCK/2−(d1 +d2 ) であるため、上記(8)式は、 tH=4[tCK/2−(d1 +d2 )]+4(d1 +d2 ) =2tCK となる。この結果、同期クロック信号SCKの最初の立
ち上がりは、入力クロック信号CLKの2周期遅れの立
ち上がりと位相同期されるものとなる。
【0038】一方、入力クロック信号CLKの最初の立
ち上がりから同期クロック信号SCKの最初の立ち下が
りまでの時間tLは、 tL=d1 +2(d1 +d2 )+2tDA+tDA+d2 =3tDA+3(d1 +d2 ) となり、本式のtDAを上記(7)式のtDAに置き換
えると、 tL=3[tCK/2−(d1 +d2 )]+3(d1 +d2 ) =3tCK/2 =tCK+tCK/2 となる。この結果、同期クロック信号SCKの最初の立
ち下がりは、入力クロック信号CLKの1周期遅れの立
ち上がりから1/2周期遅れ、同期クロック信号SCK
は、m/nつまり1/2のデューティを持つものとな
る。
【0039】この実施例において、同期クロック発生回
路SCKGのフォワードディレイアレイFDAを構成す
る単位遅延回路と、周期識別回路TCDの対応する単位
識別回路ならびにバックワードディレイアレイBDA1
及びBDA2の対応する単位遅延回路は、図5に示され
るように、縦積み配置された形で単位配置ブロックLB
を構成し、同期クロック発生回路SCKGは、このよう
なk個の単位配置ブロックLBが横並び配置されること
によって形成される。これらの単位配置ブロックLB
は、図5の左側に例示されるように、P型拡散層PD1
及びPD2等やP型ウェル領域PWEL内に形成された
N型拡散層ND1及びND2等をソース又はドレインと
するMOSFETからなり、全く同一の素子配置とされ
る。この結果、同期クロック発生回路SCKGのレイア
ウト設計を効率化し、その負荷バランスを制御し易くす
ることができるため、その動作を安定化しつつ、同期ク
ロック発生回路ならびにこれを含むシンクロナスDRA
M及びメモリシステム等の低コスト化を図ることができ
るものである。
【0040】図6には、この発明が適用された同期クロ
ック発生回路SCKGの第3の実施例のブロック図が示
されている。なお、本実施例は、前記図1の実施例を基
本的に踏襲するものであるため、これと異なる部分につ
いて説明を追加する。
【0041】図6において、この実施例の同期クロック
発生回路SCKGは、入力クロック信号CLKを受ける
入力回路つまりバッファB1を含む。このバッファB1
の出力信号つまり内部クロック信号K1は、そのまま周
期識別回路TCDに供給されるとともに、バッファB2
及びB3(第1の遅延手段)を経た後、内部クロック信
号K2としてフォワードディレイアレイFDAに供給さ
れる。なお、バッファB1はd1 なる遅延時間を有し、
バッファB2及びB3は、それぞれn×d1 及びn×d
2 なる遅延時間を有すべく設計される。
【0042】フォワードディレイアレイFDAは、それ
ぞれn×tDなる遅延時間を有するk個の単位遅延回路
を含む。また、同期クロック発生回路SCKGは、n個
つまり第1ないし第nのバックワードディレイアレイB
DA1〜BDAnを備え、フォワードディレイアレイF
DAの各単位遅延回路の出力信号は、周期識別回路TC
Dの対応するスイッチS1〜Skを介してバックワード
ディレイアレイBDA1〜BDAnの対応する単位遅延
回路にそれぞれ共通に供給される。
【0043】バックワードディレイアレイBDA1の出
力信号つまり内部クロック信号K3は、そのままナンド
ゲートGB(論理和回路)の第1の入力端子に供給され
る。また、バックワードディレイアレイBDA2の出力
信号つまり内部クロック信号K4は、(2−1)d1
は(2−1)d2 つまりd1 又はd2 の遅延時間を有す
るバッファB9及びBA(第2の遅延手段)を介してナ
ンドゲートGBの第2の入力端子に供給され、バックワ
ードディレイアレイBDAnの出力信号つまり内部クロ
ック信号Knは、(n−1)d1 又は(n−1)d2
まりj×d1 又はj×d2 の遅延時間を有するバッファ
B4及びB5(第nの遅延手段)を介してナンドゲート
GBの第nの入力端子に供給される。これにより、ナン
ドゲートGBは、負論理の論理和回路として作用し、バ
ックワードディレイアレイBDA1〜BDAnから対応
する遅延手段を介して供給されるネガティブパルスを、
ポジティブな内部クロック信号K8として論理集約す
る。
【0044】ナンドゲートGBの出力信号つまり内部ク
ロック信号K8は、パルス発生回路PGを経た後、所定
のパルス幅を有する内部クロック信号K7となる。ま
た、内部クロック信号K7は、バッファB8を経て同期
クロック信号SCKとなり、図示されない後段回路に供
給される。なお、パルス発生回路PGは、ナンドゲート
GBの分を含めて遅延時間δを有すべく設計され、内部
クロック信号K8の立ち下がりを受けて所定のパルス幅
の内部クロック信号K9を形成する。バッファB8は、
前述のように、遅延時間d2 −δを有すべく設計され
る。
【0045】図1に関する記述から明らかなように、入
力クロック信号CLKの最初の立ち上がりとバックワー
ドディレイアレイBDAnの出力信号つまり内部クロッ
ク信号Knの最初の立ち下がりとの間の位相差tKn
は、 tKn=d1 +n(d1 +d2 )+ntDA+ntDA =2ntDA+n(d1 +d2 )+d1 であり、この内部クロック信号Knは、さらにバッファ
B4及びB5,パルス発生回路PGならびにバッファB
8の遅延時間だけ遅延された後、同期クロック信号SC
Kとなる。したがって、入力クロック信号CLKの最初
の立ち上がりと同期クロック信号SCKの内部クロック
信号Knに対応する立ち上がりとの間の位相差tHn
は、 tHn=tKn+(n−1)(d1 +d2 )+d2 =2ntDA+2n(d1 +d2 )………………………………(9) となる。
【0046】前記(2)式により、 tDA=tCK/n−(d1 +d2 ) である。したがって、上記(9)式は、 tHn=2n[tCK/n−(d1 +d2 )]+2n(d1 +d2 ) =2tCK となり、同期クロック信号SCKの内部クロック信号K
nに対応する立ち上がりは、入力クロック信号CLKの
2周期遅れの立ち上がりと一致する。
【0047】次に、入力クロック信号CLKの最初の立
ち上がりとバックワードディレイアレイBDA2の出力
信号つまり内部クロック信号K4の立ち下がりとの間の
位相差tK2は、 tK2=d1 +n(d1 +d2 )+ntDA+2tDA =(n+2)tDA+n(d1 +d2 )+d1 であり、この内部クロック信号K4は、さらにバッファ
B9及びBA,パルス発生回路PGならびにバッファB
8の遅延時間だけ遅延された後、同期クロック信号SC
Kとなる。したがって、入力クロック信号CLKの最初
の立ち上がりと同期クロック信号SCKの内部クロック
信号K4に対応する立ち上がりとの間の位相差tH2
は、 tH2=tK2+(d1 +d2 )+d2 =(n+2)tDA+(n+2)(d1 +d2 )……………(10) となる。
【0048】前記(2)式により、 tDA=tCK/n−(d1 +d2 ) である。したがって、上記(10)式は、 となり、同期クロック信号SCKの内部クロック信号K
4に対応する立ち上がりは、入力クロック信号CLKの
1周期遅れの立ち上がりから2tCK/nつまり入力ク
ロック信号CLKの周期tCKの2/nだけ遅れたもの
となる。
【0049】一方、入力クロック信号CLKの最初の立
ち上がりとバックワードディレイアレイBDA1の出力
信号つまり内部クロック信号K3の立ち下がりとの間の
位相差tK1は、 tK1=d1 +n(d1 +d2 )+ntDA+tDA =(n+1)tDA+n(d1 +d2 )+d1 であり、この内部クロック信号K3は、さらにパルス発
生回路PG及びバッファB8の遅延時間分だけ遅延され
た後、同期クロック信号SCKとなる。したがって、入
力クロック信号CLKの最初の立ち上がりと同期クロッ
ク信号SCKの内部クロック信号K3に対応する立ち上
がりとの間の位相差tH1は、 tH1=tK1+d2 =(n+1)tDA+(n+1)(d1 +d2 )……………(11) となる。
【0050】前記(2)式により、 tDA=tCK/n−(d1 +d2 ) である。したがって、上記(11)式は、 となり、同期クロック信号SCKの内部クロック信号K
3に対応する立ち上がりは、入力クロック信号CLKの
1周期遅れの立ち上がりからtCK/nすなわち入力ク
ロック信号CLKの周期tCKの1/nだけ遅れたもの
となる。
【0051】以下、同様な計算から、同期クロック信号
SCKのバックワードディレイアレイBDA3〜BDA
n−1の出力信号に対応する立ち上がりは、入力クロッ
ク信号CLKの1周期遅れの立ち上がりからそれぞれ3
tCK/nないし(n−1)tCK/nすなわちそれぞ
れ入力クロック信号CLKの周期tCKの3/nないし
(n−1)/nだけ遅れたものとなり、同期クロック信
号SCKは、入力クロック信号CLKの周期tCKの1
/nずつ遅れたパルスの論理和信号、つまり入力クロッ
ク信号CLKのn倍の周波数を有するものとなる。した
がって、この実施例によれば、nの値を適宜設定するこ
とで、比較的低い周波数の入力クロック信号CLKをも
とに、n倍の周波数の内部クロック信号つまり同期クロ
ック信号SCKを容易に形成することができ、これによ
ってチップ又はボード間信号経路を構成し易くして、同
期クロック発生回路SCKGを含むシンクロナスDRA
Mならびにメモリシステム等の低コスト化を図ることが
できる。
【0052】図7には、本発明が適用された同期クロッ
ク発生回路SCKGの第4の実施例のブロック図が示さ
れ、図8には、その一実施例の信号波形図が示されてい
る。両図をもとに、この実施例の同期クロック発生回路
SCKGの構成及び動作ならびにその特徴について説明
する。なお、この実施例は、前記図6の同期クロック発
生回路SCKGにおける自然数nを2とした場合に対応
し、その構成は、図6ならびに前記図2〜図5の同期ク
ロック発生回路SCKGを基本的に踏襲する。以下、こ
れと異なる部分についてのみ、説明を追加する。
【0053】図7において、この実施例の同期クロック
発生回路SCKGは、入力クロック信号CLKを受ける
入力回路つまりバッファB1を含む。このバッファB1
の出力信号つまり内部クロック信号K1は、実質的なス
イッチS1〜Skからなる周期識別回路TCDにそのま
ま供給されるとともに、バッファB2及びB3を介して
フォワードディレイアレイFDAに供給される。
【0054】この実施例において、バッファB2及びB
3は、nつまり2×d1 及び2×d2 の遅延時間を有す
るべく設計される。また、フォワードディレイアレイF
DAは、それぞれn個つまり2個の単位回路Uからなる
k個の単位遅延回路を含み、これらの単位回路Uのそれ
ぞれは単位遅延時間tDなる遅延時間を有するべく設計
される。したがって、フォワードディレイアレイFDA
を構成する単位遅延回路のそれぞれは、nつまり2×t
Dの遅延時間を持つものとなる。
【0055】一方、周期識別回路TCDは、フォワード
ディレイアレイFDAの各単位遅延回路に対応して設け
られるk個のスイッチS1〜Skを備え、これらのスイ
ッチのそれぞれは、その一方の入力端子にフォワードデ
ィレイアレイFDAの対応する単位遅延回路の出力信号
を受け、その他方の入力端子に内部クロック信号K1を
共通に受ける2入力ナンドゲートからなる。
【0056】この実施例の同期クロック発生回路SCK
Gは、さらに、2個のバックワードディレイアレイBD
A1及びBDA2を備える。バックワードディレイアレ
イBDA1の各単位遅延回路は、遅延時間tDを有する
1個の単位回路Uをそれぞれ含み、バックワードディレ
イアレイBDA2の各単位遅延回路は、遅延時間tDを
有する2個の単位回路Uをそれぞれ含む。バックワード
ディレイアレイBDA1の各単位遅延回路の一方の入力
端子には、周期識別回路TCDの対応するスイッチS1
〜Skの出力信号がそれぞれ供給され、その他方の入力
端子は、バックワードディレイアレイBDA1の前段の
単位遅延回路の出力端子にそれぞれ結合される。同様
に、バックワードディレイアレイBDA2の各単位遅延
回路の一方の入力端子には、周期識別回路TCDの対応
するスイッチS1〜Skの出力信号がそれぞれ供給さ
れ、その他方の入力端子は、バックワードディレイアレ
イBDA2の前段の単位遅延回路の出力端子にそれぞれ
結合される。
【0057】これにより、周期識別回路TCDの周期識
別動作の結果として、例えば第y段のスイッチSyで形
成されたロウレベルの出力信号は、バックワードディレ
イアレイBDA1の同一段つまり第y段の単位遅延回路
を介して折り返され、同数の単位遅延回路、つまり半数
の単位回路Uを介して遅延・伝達された後、内部クロッ
ク信号K3となる。また、バックワードディレイアレイ
BDA2の同一段つまり第y段の単位遅延回路を介して
折り返され、同数の単位遅延回路つまり単位回路Uを介
して遅延・伝達された後、内部クロック信号K4とな
る。
【0058】一方、周期識別回路TCDの第y段のスイ
ッチSyのロウレベル出力信号は、フォワードディレイ
アレイFDAの次段の単位遅延回路にも供給され、これ
によってフォワードディレイアレイFDAの次段以降の
単位遅延回路の出力信号がロウレベルに固定される。こ
の結果、フォワードディレイアレイFDAによる内部ク
ロック信号K2の伝達が禁止され、周期識別回路TCD
の対応するスイッチy+1〜kの出力信号はすべてハイ
レベルに固定される。
【0059】図8に示されるように、内部クロック信号
K1は、入力クロック信号CLKの立ち上がりを受けて
形成され、バッファB1によってその立ち上がりが遅延
時間d1 だけ遅延されたパルス幅tPWのパルス信号と
される。また、内部クロック信号K2は、内部クロック
信号K1がバッファB2及びB3によって遅延時間2×
(d1 +d2 )だけ遅延されたパルス信号である。さら
に、周期識別回路TCDのスイッチS1〜Skの出力信
号がロウレベルとなることは、内部クロック信号K2が
フォワードディレイアレイFDAの各単位遅延回路を介
して遅延・伝達されてなるパルス信号の位相と、遅延さ
れなてい1周期遅れの内部クロック信号K1の位相とが
一致した状態を示すものであり、この状態は、内部クロ
ック信号K1の周期tCKに対応する第yのスイッチS
yを最後尾としかつ内部クロック信号K2のパルス幅に
対応する複数のスイッチにおいて同時発生する。
【0060】したがって、その出力信号がロウレベルと
される複数のスイッチのうち最後尾のスイッチSyの出
力信号のロウレベル、言い換えるならばこのスイッチS
yの出力信号がロウレベルとされることによる折り返し
信号の立ち上がりが、フォワードディレイアレイFDA
の第1段ないし第y段の単位遅延回路によって遅延を受
けた内部クロック信号K2の立ち上がりに対応する。こ
のとき、折り返し信号の立ち上がりと内部クロック信号
K2の立ち上がりとの間の位相差は、フォワードディレ
イアレイFDAのy段の単位遅延回路の遅延時間、 2tDA=y×2tD に相当し、これにフォワードディレイアレイFDAの前
段のバッファB2及びB3の遅延時間を加えた値が入力
クロック信号CLKの周期tCK、つまり、 tCK=2tDA+2(d1 +d2 ) に相当するものとなる。これにより、 tDA=tCK/2−(d1 +d2 )…………………………………(12) となる。
【0061】一方、周期識別回路TCDの第y段のスイ
ッチSyからバックワードディレイアレイBDA1に供
給されるロウレベル出力は、それぞれが1個の単位回路
Uからなるy段の単位遅延回路の遅延時間、 y×tD=tDA つまり、フォワードディレイアレイFDAの遅延時間2
×tDAの半分だけ遅延された後、内部クロック信号K
3となる。また、周期識別回路TCDの第y段のスイッ
チSkからバックワードディレイアレイBDA2に供給
されるロウレベル出力は、それぞれが2個の単位回路U
からなるy段の単位遅延回路の遅延時間、 y×2tD=2tDA つまりフォワードディレイアレイFDAによる場合と同
じ遅延時間2×tDAだけ遅延され後、内部クロック信
号K4となる。
【0062】バックワードディレイアレイBDA1の出
力信号つまり内部クロック信号K3は、そのままナンド
ゲートGBの第1の入力端子に供給され、バックワード
ディレイアレイBDA2の出力信号つまり内部クロック
信号K4は、バッファB9及びBAによってその遅延時
間d1 +d2 だけ遅延された後、内部クロック信号K5
としてナンドゲートGBの第2の入力端子に供給され
る。ナンドゲートGBの出力信号つまり内部クロック信
号K8はパルス発生回路PGに供給され、このパルス発
生回路PGの所定パルス幅を有する出力信号つまり内部
クロック信号K9は、バッファB8を経て同期クロック
信号SCKとなる。
【0063】前述のように、入力クロック信号CLKの
最初の立ち上がりとバックワードディレイアレイBDA
2の出力信号つまり内部クロック信号K4の立ち下がり
との間の位相差tK2は、 tK2=d1 +2(d1 +d2 )+2tDA+2tDA =4tDA+2(d1 +d2 )+d1 であり、この内部クロック信号K4は、さらにバッファ
B9及びBA,パルス発生回路PGならびにバッファB
8の遅延時間だけ遅延された後、同期クロック信号SC
Kとなる。したがって、入力クロック信号CLKの最初
の立ち上がりと同期クロック信号SCKの内部クロック
信号K4に対応する立ち上がりとの間の位相差tH2
は、 tH2=tK2+(d1 +d2 )+d2 =4tDA+4(d1 +d2 )…………………………………(13) となる。
【0064】前記(12)式により、 tDA=tCK/2−(d1 +d2 ) である。したがって、上記(13)式は、 tH2=4[tCK/2−(d1 +d2 )]+4(d1 +d2 ) =2tCK となり、同期クロック信号SCKの内部クロック信号K
4に対応する立ち上がりは、入力クロック信号CLKの
2周期遅れの立ち上がりと一致する。
【0065】一方、入力クロック信号CLKの最初の立
ち上がりとバックワードディレイアレイBDA1の出力
信号つまり内部クロック信号K3の立ち下がりとの間の
位相差tK1は、 tK1=d1 +2(d1 +d2 )+2tDA+tDA =3tDA+2(d1 +d2 )+d1 であり、この内部クロック信号K3は、さらにパルス発
生回路PG及びバッファB8の遅延時間分だけ遅延され
た後、同期クロック信号SCKとなる。したがって、入
力クロック信号CLKの最初の立ち上がりと同期クロッ
ク信号SCKの内部クロック信号K3に対応する立ち上
がりとの間の位相差tH1は、 tH1=tK1+d2 =3tDA+3(d1 +d2 )…………………………………(14) となる。
【0066】前記(12)式により、 tDA=tCK/2−(d1 +d2 ) である。したがって、上記(14)式は、 tH1=3[tCK/2−(d1 +d2 )]+3(d1 +d2 ) =tCK+tCK/2 となり、同期クロック信号SCKの内部クロック信号K
3に対応する立ち上がりは、入力クロック信号CLKの
1周期遅れの立ち上がりからtCK/2すなわち入力ク
ロック信号CLKの周期tCKの1/2だけ遅れたもの
となる。
【0067】以上の結果、同期クロック信号SCKは、
入力クロック信号CLKの周期tCKの1/2ずつ遅れ
たパルスの論理和信号、つまり入力クロック信号CLK
の2倍の周波数を有するものとなる。これにより、比較
的低い周波数の入力クロック信号CLKをもとに、2倍
の周波数の内部クロック信号つまり同期クロック信号S
CKを容易に形成することができ、これによってチップ
又はボード間信号経路を構成し易くして、同期クロック
発生回路SCKGを含むシンクロナスDRAMならびに
メモリシステム等の低コスト化を図ることができる。
【0068】図9には、図7の同期クロック発生回路S
CKGを応用したメモリシステムの第1の実施例のブロ
ック図が示されている。同図をもとに、同期クロック発
生回路SCKGの応用例とその概要ならびに特徴につい
て説明する。
【0069】図9において、メモリシステムは、同期ク
ロック発生回路SCKGを含み所定のボード上に搭載さ
れるメモリコントローラMCTL(第1の装置)と、こ
のメモリコントローラと同一ボード上に搭載されるシン
クロナスDRAM(SDRAM:第2の装置))と、こ
れらのメモリコントローラ及びシンクロナスDRAMに
共通に設けられ同一ボード上に搭載されるクロック発生
回路CGとを備える。クロック発生回路CGは、fなる
周波数のクロック信号CLKを生成し、メモリコントロ
ーラMCTL及びシンクロナスDRAMに供給する。
【0070】ここで、メモリコントローラMCTLは、
同期クロック発生回路SCKGと、出力レジスタORA
及びORWならびに出力バッファOBA及びIBWと、
入力バッファIBR及び入力レジスタIRRとを含む。
このうち、同期クロック発生回路SCKGは、前記図7
の構成とされ、クロック発生回路CGから供給される入
力クロック信号つまりクロック信号CLKをもとに、そ
の2倍の周波数2fを有する内部クロック信号つまり同
期クロック信号SCKを生成して、出力レジスタORA
及びORWならびに入力レジスタIRRに供給する。
【0071】出力レジスタORAは、メモリコントロー
ラMCTLの図示されない前段回路から供給されるアド
レスAD及びコマンドCを、同期クロック信号SCKに
従って取り込み、保持するとともに、出力バッファOB
Aに伝達する。また、出力レジスタORWは、前段回路
から供給されるライトデータWDを同期クロック信号S
CKに従って取り込み、保持するとともに、出力バッフ
ァOBWに伝達する。出力バッファOBAは、出力レジ
スタORAにより保持されるアドレスAD及びコマンド
Cを、チップ間信号配線の対応するビットに出力し、出
力バッファOBWは、出力レジスタORWにより保持さ
れるライトデータWDを、チップ間信号配線の対応する
ビットに出力する。
【0072】一方、入力バッファIBRは、シンクロナ
スDRAMからチップ間信号配線の対応するビットを介
して入力されるリードデータRDを取り込み、入力レジ
スタIRRに伝達する。また、入力レジスタIRRは、
入力バッファIBRから伝達されるリードデータRD
を、同期クロック信号SCKに従って取り込み、保持す
るとともに、図示されない後段回路に伝達する。
【0073】次に、シンクロナスDRAMは、同期クロ
ック発生回路SCKGと、出力レジスタORR及び出力
バッファOBRと、入力バッファIBA及びIBWなら
びに入力レジスタIRA及びIRWと、所定の記憶容量
を有するメモリアレイMARYとを含む。このうち、同
期クロック発生回路SCKGは、前記図7の構成とさ
れ、クロック発生回路CGから供給されるクロック信号
CLKをもとに、その2倍の周波数2fを有する同期ク
ロック信号SCKを生成して、出力レジスタORRなら
びに入力レジスタIRA及びIRWに供給する。
【0074】入力バッファIBAは、メモリコントロー
ラMCTLからチップ間信号配線の対応するビットを介
して入力されるアドレスAD及びコマンドCを取り込
み、入力レジスタIRAに伝達し、入力バッファIBW
は、同じくメモリコントローラMCTLからチップ間信
号配線の対応するビットを介して入力されるライトデー
タWDを取り込み、入力レジスタIRWに伝達する。入
力レジスタIRAは、入力バッファIBAから伝達され
るアドレスAD及びコマンドCを、同期クロック信号S
CKに従って取り込み、保持するとともに、メモリアレ
イMARYに伝達し、入力レジスタIRWは、入力バッ
ファIBWから伝達されるライトデータWDを、同期ク
ロック信号SCKに従って取り込み、保持するととも
に、メモリアレイMARYに伝達する。
【0075】メモリアレイMARYは、入力レジスタI
RAから伝達されるアドレスAD及びコマンドCに従っ
て指定されたアドレスを択一的に選択状態とするととも
に、この選択アドレスに入力レジスタIRWから伝達さ
れるライトデータWDを書き込み、あるいはその保持デ
ータを読み出して出力レジスタORRに出力する。この
とき、出力レジスタORRは、メモリアレイMARYか
ら出力されるリードデータRDを、同期クロック信号S
CKに従って取り込み、保持するとともに、出力バッフ
ァOBRに伝達する。また、出力バッファOBRは、出
力レジスタORRから伝達されるリードデータRDを、
チップ間信号配線の対応するビットに出力し、メモリコ
ントローラMCTLに伝達する。
【0076】この実施例において、メモリコントローラ
MCTL及びシンクロナスDRAM間で授受されるアド
レスAD,コマンドC,ライトデータWDならびにリー
ドデータRDは、クロック信号CLKと同一周波数fで
チップ間信号配線を伝達される。しかし、これらの信号
の取り込みは、それが有効とされる間のほぼ中間で行わ
れる必要があり、その取り込みに供されるクロック信号
つまり同期クロック信号SCKは、2倍の周波数2fと
する必要がある。
【0077】図7に関する記述から明らかなように、メ
モリコントローラMCTL及びシンクロナスDRAMの
同期クロック発生回路SCKGはSMD方式を採り、d
1 なる遅延時間を有しクロック信号CLKを受ける入力
回路つまりバッファB1と、2(d1 +d2 )なる遅延
時間を有し入力回路の出力信号を受ける第1の遅延手段
つまりバッファB2及びB3と、2tDなる遅延時間を
それぞれ有するk個の単位遅延回路が直列結合されてな
るフォワードディレイアレイFDAと、その一方の入力
端子にフォワードディレイアレイFDAの対応する単位
遅延回路の出力信号をそれぞれ受けその他方の入力端子
に入力回路の出力信号つまり内部クロック信号K1を共
通に受ける複数の単位識別回路を含む周期識別回路TC
Dと、tD又は2×tDなる遅延時間をそれぞれ有しそ
の一方の入力端子に周期識別回路TCDの対応する単位
識別回路の出力信号をそれぞれ受けるそれぞれk個の単
位遅延回路が直列結合されてなる第1及び第2のバック
ワードディレイアレイBDA1及びBDA2と、d1
2 なる遅延時間を有し第2のバックワードディレイア
レイBDA2の出力信号を受ける第2の遅延手段つまり
バッファB9及びBAと、その第1の入力端子に第1の
バックワードディレイアレイの出力信号を受けその第2
の入力端子に第2の遅延手段の出力信号を受ける論理和
回路ならびにδなる遅延時間を有し論理和回路の出力信
号の立ち下がりを受けて所定のパルス幅を有するパルス
信号を生成するパルス発生回路PGと、d2 −δなる遅
延時間を有しパルス発生回路PGの出力信号を受けるバ
ッファB8とを含む。また、その回路レイアウトは、フ
ォワードディレイアレイFDA,周期識別回路TCDな
らびに第1及び第2のバックワードディレイアレイBD
A1及びBDA2の対応する単位遅延回路及び単位識別
回路がそれぞれ縦積み配置されてなる複数の単位配置ブ
ロックLBを横並び配置することによって実現される。
【0078】これらのことから、この実施例のメモリシ
ステムでは、メモリコントローラMCTL及びシンクロ
ナスDRAMのそれぞれにおいて、周波数fのクロック
信号CLKをもとにその2倍の周波数2fを有する同期
クロック信号SCKをしかもクロック信号CLKの2周
期目から安定して生成することができる。このため、メ
モリコントローラMCTL及びシンクロナスDRAMの
動作を安定化することができるとともに、必要周波数に
比べてクロック信号CLKの周波数を低くしてチップ間
信号経路を構成し易くすることができるとともに、同期
クロック発生回路SCKGのレイアウト設計を効率化
し、その負荷バランスを制御し易くして、メモリコント
ローラMCTL及びシンクロナスDRAMならびにこれ
を含むメモリシステムの低コスト化を図ることができる
ものである。
【0079】図10には、図7の同期クロック発生回路
SCKGを応用したメモリシステムの第2の実施例のブ
ロック図が示されている。なお、この実施例のメモリシ
ステムは、前記図9の実施例を基本的に踏襲するもので
あるため、これと異なる部分についてのみ説明を追加す
る。
【0080】図10において、この実施例のメモリシス
テムは、同期クロック発生回路SCKGを含み所定のボ
ード上に搭載されるメモリコントローラMCTL(第1
の装置)と、例えばメモリコントローラと同一ボード上
に搭載されるクロック発生回路CGと、他のボードつま
りメモリボードMBD(第2の装置)に搭載されるシン
クロナスDRAM(SDRAM)とを備える。メモリボ
ードMBDには、さらに同期クロック発生回路SCKG
ならびに入力バッファIBA及び入力レジスタIRAが
搭載される。また、シンクロナスDRAMは、入力バッ
ファIBW及び入力レジスタIRW,出力レジスタOR
R及び出力バッファOBRならびにメモリアレイMAR
Yを含む。
【0081】この実施例において、メモリコントローラ
MCTLに含まれる同期クロック発生回路SCKG及び
メモリボードMBDに搭載される同期クロック発生回路
SCKGは、前記図7の構成とされ、クロック発生回路
CGから供給されるクロック信号CLKをもとにその2
倍の周波数2fの同期クロック信号SCKを形成し、メ
モリボードMBD上の入力レジスタIRAならびにシン
クロナスDRAMの入力レジスタIRW及び出力レジス
タORRに供給する。この結果、この実施例の場合も、
特にボード間信号経路に関して前記図9と同様な作用効
果を得ることができ、メモリシステムの高速化及び低コ
スト化を図ることができる。
【0082】図11には、図7の同期クロック発生回路
SCKGを応用したメモリシステムの第3の実施例のブ
ロック図が示されている。なお、この実施例のメモリシ
ステムは、前記図9の実施例を基本的に踏襲するもので
あるため、これと異なる部分についてのみ説明を追加す
る。
【0083】図11において、この実施例のメモリシス
テムは、リターンクロックスイッチCKSWを含むメモ
リコントローラMCTL(第1の装置)と、同期クロッ
ク発生回路SCKGをそれぞれ含みメモリコントローラ
MCTLと同一ボード上に搭載されるp個のシンクロナ
スDRAM(SDRAM1〜SDRAMp:第2の装
置)とを備える。これらのシンクロナスDRAMの各同
期クロック発生回路SCKGには、クロック発生回路C
Gから周波数fのクロック信号CLKが供給される。ま
た、メモリコントローラMCTLのリターンクロックス
イッチCKSWには、クロック発生回路CGからクロッ
ク信号CLKが供給されるとともに、シンクロナスDR
AM(SDRAM1〜SDRAMp)からその内部クロ
ック信号つまり同期クロック信号SCK1〜SCKpが
それぞれ供給される。
【0084】シンクロナスDRAM(SDRAM1〜S
DRAMp)の各同期クロック発生回路SCKGは、ク
ロック信号CLKをもとにその2倍の周波数2fを有す
る同期クロック信号SCK1〜SCKpをそれぞれ形成
し、対応する入力レジスタIRA及びIRWならびに出
力レジスタORRに供給するとともに、チップ間信号配
線の対応するビットを介してメモリコントローラMCT
LのリターンクロックスイッチCKSWに供給する。
【0085】一方、メモリコントローラMCTLのリタ
ーンクロックスイッチCKSWは、シンクロナスDRA
M(SDRAM1〜SDRAMp)の各同期クロック発
生回路SCKGと同様な同期クロック発生回路SCKG
を含み、クロック発生回路CGから供給されるクロック
信号CLKをもとにその2倍の周波数2fを有する同期
クロック信号を形成するとともに、図示されないアドレ
ス信号の所定ビットに従ってチップ内で形成した同期ク
ロック信号あるいはシンクロナスDRAM(SDRAM
1〜SDRAMp)から供給される同期クロック信号S
CK1〜SCKpを択一的に選択し、同期クロック信号
SCKとして入力レジスタIRRならびに出力レジスタ
ORA及びORWに供給する。
【0086】この実施例において、シンクロナスDRA
M(SDRAM1〜SDRAMp)の各同期クロック発
生回路SCKGならびにリターンクロックスイッチCK
SWの同期クロック発生回路SCKGは、前記図7の構
成とされる。このため、この実施例の場合も、特にチッ
プ間信号経路に関して前記図9と同様な作用効果を得る
ことができるとともに、リターンクロックスイッチCK
SWが設けられることにより、メモリコントローラMC
TLは、指定されたシンクロナスDRAM(SDRAM
1〜SDRAMp)の同期クロック信号SCK1〜SC
Kpにあった入出力動作を行うことができ、これによっ
てメモリシステムのさらなる高速化及び低コスト化を図
ることができる。
【0087】図12には、図7の同期クロック発生回路
SCKGを応用したメモリシステムの第4の実施例のブ
ロック図が示されている。なお、この実施例のメモリシ
ステムは、前記図11の実施例を基本的に踏襲するもの
であるため、これと異なる部分についてのみ説明を追加
する。
【0088】図12において、この実施例のメモリシス
テムは、リターンクロックスイッチCKSWを含み所定
のボード上に搭載されるメモリコントローラMCTL
(第1の装置)と、このメモリコントローラと同一ボー
ド上に搭載され周波数fのクロック信号CLKを生成す
るクロック発生回路CGとを備える。
【0089】この実施例において、メモリシステムは、
さらに、同期クロック発生回路SCKG,入力バッファ
IBA及び入力レジスタIRAならびにr個のシンクロ
ナスDRAM(SDRAM1〜SDRAMp)をそれぞ
れ搭載するq個のメモリボードMBD1〜MBDq(第
2の装置)を備える。これらのメモリボードの各同期ク
ロック発生回路SCKGには、クロック発生回路CGか
らクロック信号CLKが共通に供給され、その入力バッ
ファIBAには、メモリコントローラMCTLの出力バ
ッファOBAからボード間信号配線を介してアドレスA
D及びコマンドCが共通に供給される。また、メモリボ
ードMBD1〜MBDqのシンクロナスDRAM(SD
RAM1〜SDRAMp)には、メモリコントローラM
CTLの出力バッファOBWからボード間信号配線を介
してライトデータWDが共通に供給され、各シンクロナ
スDRAMのリードデータRDは、ボード間信号配線を
介してメモリコントローラMCTLの入力バッファIB
Rに供給される。
【0090】メモリボードMBD1〜MBDqの各同期
クロック発生回路SCKGは、クロック信号CLKをも
とにその2倍の周波数2fを有する同期クロック信号S
CK1〜SCKqをそれぞれ形成し、対応する入力レジ
スタIRAならびにシンクロナスDRAM(SDRAM
1〜SDRAMp)に供給するとともに、チップ間信号
配線の対応するビットを介してメモリコントローラMC
TLのリターンクロックスイッチCKSWに供給する。
【0091】一方、メモリコントローラMCTLのリタ
ーンクロックスイッチCKSWは、メモリボードMBD
1〜MBDqに含まれるものと同様な同期クロック発生
回路SCKGを含み、クロック発生回路CGから供給さ
れるクロック信号CLKをもとにその2倍の周波数2f
を有する同期クロック信号を形成する。また、図示され
ないアドレス信号の所定ビットに従ってチップ内で形成
した同期クロック信号あるいはメモリボードMBD1〜
MBDqから供給される同期クロック信号SCK1〜S
CKqを択一的に選択し、同期クロック信号SCKとし
て入力レジスタIRRならびに出力レジスタORA及び
ORWに供給する。
【0092】この実施例において、メモリボードMBD
1〜MBDqの各同期クロック発生回路SCKGならび
にリターンクロックスイッチCKSWに含まれる同期ク
ロック発生回路SCKGは、前記図7の構成とされる。
このため、この実施例の場合も、特にボード間信号経路
に関して前記図11の実施例と同様な作用効果を得るこ
とができ、これによってメモリシステムのさらなる高速
化及び低コスト化を図ることができる。
【0093】以上の実施例から得られる作用効果は、下
記の通りである。すなわち、 (1)SMD方式の同期クロック発生回路を、d1 なる
遅延時間を有し所定の外部端子を介して入力されるクロ
ック信号を受ける入力回路と、n×(d1 +d2)なる
遅延時間を有し入力回路の出力信号を受ける第1の遅延
手段と、n×tDなる遅延時間をそれぞれ有する複数の
単位遅延回路が直列結合されてなり第1の遅延手段の出
力信号を受けるフォワードディレイアレイと、その一方
の入力端子にフォワードディレイアレイの対応する単位
遅延回路の出力信号をそれぞれ受けその他方の入力端子
に入力回路の出力信号を共通に受ける複数の単位識別回
路を含む周期識別回路と、m×tDなる遅延時間をそれ
ぞれ有しその一方の入力端子に周期識別回路の対応する
単位識別回路の出力信号をそれぞれ受ける複数の単位遅
延回路が直列結合されてなる第1のバックワードディレ
イアレイ及びn×tDなる遅延時間をそれぞれ有しその
一方の入力端子に周期識別回路の対応する単位識別回路
の出力信号をそれぞれ受ける複数の単位遅延回路が直列
結合されてなる第2のバックワードディレイアレイと、
(m−1)×(d1 +d2 )及び(n−1)×(d1
2 )なる遅延時間をそれぞれ有し第1及び第2のバッ
クワードディレイアレイの出力信号をそれぞれ受ける第
2及び第3の遅延手段と、δなる遅延時間を有しかつ第
2及び第3の遅延手段の出力信号を受け両出力信号間の
位相差に相当するパルス幅のパルス信号を形成するパル
ス整形回路と、d2 −δなる遅延時間を有しパルス整形
回路の出力信号を受けるバッファとをもとに構成するこ
とで、比較的低い周波数の入力クロック信号をもとに、
m/nのデューティの内部クロック信号を容易に形成し
うる同期クロック発生回路を効率良く設計・開発するこ
とができるという効果が得られる。
【0094】(2)SMD方式の同期クロック発生回路
を、d1 なる遅延時間を有し所定の外部端子を介して入
力されるクロック信号を受ける入力回路と、n×(d1
+d2)なる遅延時間を有し入力回路の出力信号を受け
る第1の遅延手段と、n×tDなる遅延時間をそれぞれ
有する複数の単位遅延回路が直列結合されてなり第1の
遅延手段の出力信号を受けるフォワードディレイアレイ
と、その一方の入力端子にフォワードディレイアレイの
対応する単位遅延回路の出力信号をそれぞれ受けその他
方の入力端子に入力回路の出力信号を共通に受ける複数
の単位識別回路を含む周期識別回路と、tD,2×tD
ないしn×tDなる遅延時間をそれぞれ有しその一方の
入力端子に周期識別回路の対応する単位識別回路の出力
信号をそれぞれ受けるそれぞれ複数の単位遅延回路が直
列結合されてなる第1ないし第nのバックワードディレ
イアレイと、d1 +d2 ,2×(d1 +d2 )ないし
(n−1)×(d1 +d2 )なる遅延時間をそれぞれ有
し第2ないし第nのバックワードディレイアレイの出力
信号をそれぞれ受ける第2ないし第nの遅延手段と、そ
の第1の入力端子に第1のバックワードディレイアレイ
の出力信号を受けその第2ないし第nの入力端子に第2
ないし第nの遅延手段の出力信号をそれぞれ受ける論理
和回路ならびにδなる遅延時間を有し論理和回路の出力
信号の立ち下がりを受けて所定のパルス幅を有するパル
ス信号を生成するパルス発生回路と、d2−δなる遅延
時間を有しパルス発生回路の出力信号を受けるバッファ
とをもとに構成することで、比較的低い周波数の入力ク
ロック信号をもとに、そのn倍の周波数の内部クロック
信号を容易に形成しうる同期クロック発生回路を効率良
く設計・開発することができるという効果が得られる。
【0095】(3)上記(1)項及び(2)項により、
同期クロック発生回路を含むシンクロナスDRAM等の
動作を安定化し、入力クロック信号の周波数を低くして
チップ又はボード間信号経路を構成し易くできるという
効果が得られる。 (4)上記(1)項〜(3)項において、同期クロック
発生回路の回路レイアウトを、フォワードディレイアレ
イ,周期識別回路ならびに第1及び第2あるいは第1な
いし第nのバックワードディレイアレイの対応する単位
遅延回路及び単位識別回路がそれぞれ縦積み配置されて
なる複数の単位配置ブロックを横並び配置することによ
り実現することで、同期クロック発生回路のレイアウト
設計を効率化し、その負荷バランスを容易に制御できる
という効果が得られる。 (5)上記(4)項により、同期クロック発生回路を含
むシンクロナスDRAM等ならびにこれを含むメモリシ
ステム等のサイクルタイムの高速化及び低コスト化を図
ることができるという効果が得られる。
【0096】以上、本発明者によってなされた発明を実
施例に基づき具体的に説明したが、この発明は、上記実
施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない
範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。例え
ば、図1,図2,図6ならびに図7において、バッファ
B2及びB3,B4及びB5,B7及びB8ならびにB
9及びBAは、遅延時間d1 又はd2 を有するそれぞれ
所定数の単位バッファを直列結合することによって実現
してもよい。図3において、フォワードディレイアレイ
FDAならびにバックワードディレイアレイBDA1及
びBDA2の各単位遅延回路を構成する単位回路Uは、
その論理条件が基本的に同じである限りにおいて種々の
論理構成を採りうる。図4及び図8において、入力クロ
ック信号CLK,各内部クロック信号ならびに同期クロ
ック信号SCKの具体的な時間関係や有効レベル等は、
本発明の主旨に影響を与えない。図6及び図7におい
て、ナンドゲートGBは、複数の論理ゲートを組み合わ
せて構成できる。
【0097】図5において、単位配置ブロックLBの具
体的レイアウトはほんの一例であって、種々の実施形態
を採りうる。また、同期クロック発生回路SCKGなら
びにこれを含むシンクロナスDRAM等がP型半導体基
板上に形成される場合、NチャンネルMOSFETのソ
ース及びドレインとなるN型拡散層は直接半導体基板上
に形成され、PチャンネルMOSFETのソース及びド
レインとなるP型拡散層は半導体基板上に形成されたP
型ウェル領域内に形成される。
【0098】図9において、メモリコントローラMCT
L及びシンクロナスDRAM(SDRAM)の具体的な
ブロック構成は、この実施例による制約を受けない。図
10において、メモリボードMBDには複数のSDRA
Mを搭載できるし、その具体的なブロック構成も任意で
ある。図9ないし図12において、同期クロック発生回
路SCKGにより形成される同期クロック信号の周波数
は、クロック信号CLKの任意倍に設定できるし、その
用途も任意である。
【0099】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シン
クロナスDRAMあるいはこれを含むメモリシステムに
適用した場合について説明したが、それに限定されるも
のではなく、例えば、同様な同期クロック発生回路を含
む位相変調装置やコンピュータ等の各種デジタルシステ
ムにも適用できる。この発明は、少なくともにSMD方
式の同期クロック発生回路ならびにこれを含む装置又は
システムに広く適用できる。
【0100】
【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。すなわち、シンクロナスDRAM等に
含まれるSMD方式の同期クロック発生回路を、d1
る遅延時間を有し所定の外部端子を介して入力されるク
ロック信号を受ける入力回路と、n×(d1 +d2 )な
る遅延時間を有し入力回路の出力信号を受ける第1の遅
延手段と、n×tDなる遅延時間をそれぞれ有する複数
の単位遅延回路が直列結合されてなり第1の遅延手段の
出力信号を受けるフォワードディレイアレイと、その一
方の入力端子にフォワードディレイアレイの対応する単
位遅延回路の出力信号をそれぞれ受けその他方の入力端
子に入力回路の出力信号を共通に受ける複数の単位識別
回路を含む周期識別回路と、m×tDなる遅延時間をそ
れぞれ有しその一方の入力端子に周期識別回路の対応す
る単位識別回路の出力信号をそれぞれ受ける複数の単位
遅延回路が直列結合されてなる第1のバックワードディ
レイアレイ及びn×tDなる遅延時間をそれぞれ有しそ
の一方の入力端子に周期識別回路の対応する単位識別回
路の出力信号をそれぞれ受ける複数の単位遅延回路が直
列結合されてなる第2のバックワードディレイアレイ、
あるいはtD,2×tDないしn×tDなる遅延時間を
それぞれ有しその一方の入力端子に周期識別回路の対応
する単位識別回路の出力信号をそれぞれ受けるそれぞれ
複数の単位遅延回路が直列結合されてなる第1ないし第
nのバックワードディレイアレイと、(m−1)×(d
1 +d2)及び(n−1)×(d1 +d2 )なる遅延時
間をそれぞれ有し第1及び第2のバックワードディレイ
アレイの出力信号をそれぞれ受ける第2及び第3の遅延
手段、あるいはd1 +d2 ,2×(d1 +d2 )ないし
(n−1)×(d1 +d2)なる遅延時間をそれぞれ有
し第2ないし第nのバックワードディレイアレイの出力
信号をそれぞれ受ける第2ないし第nの遅延手段と、δ
なる遅延時間を有しかつ第2及び第3の遅延手段の出力
信号を受け両出力信号間の位相差に相当するパルス幅の
パルス信号を形成するパルス整形回路、あるいはその第
1の入力端子に第1のバックワードディレイアレイの出
力信号を受けその第2ないし第nの入力端子に第2ない
し第nの遅延手段の出力信号をそれぞれ受ける論理和回
路ならびにδなる遅延時間を有し論理和回路の出力信号
の立ち下がりを受けて所定のパルス幅を有するパルス信
号を生成するパルス発生回路と、d2 −δなる遅延時間
を有しパルス整形回路又はパルス発生回路の出力信号を
受けるバッファとをもとに構成するとともに、その回路
レイアウトを、フォワードディレイアレイ,周期識別回
路ならびに第1及び第2あるいは第1ないし第nのバッ
クワードディレイアレイの対応する単位遅延回路及び単
位識別回路がそれぞれ縦積み配置されてなる複数の単位
配置ブロックを横並び配置することにより実現すること
で、比較的低い周波数の入力クロック信号をもとに、m
/nのデューティ又はn倍の周波数の内部クロック信号
を形成しうる同期クロック発生回路を効率良く設計・開
発することができる。この結果、同期クロック発生回路
を含むシンクロナスDRAM等の動作を安定化し、入力
クロック信号の周波数を低くしてチップ又はボード間信
号経路を構成し易くすることができるとともに、同期ク
ロック発生回路のレイアウト設計を効率化し、その負荷
バランスを制御し易くして、同期クロック発生回路を含
むシンクロナスDRAM等ならびにこれを含むメモリシ
ステム等のサイクルタイムの高速化及び低コスト化を図
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明が適用された同期クロック発生回路の
第1の実施例を示すブロック図である。
【図2】この発明が適用された同期クロック発生回路の
第2の実施例を示すブロック図である。
【図3】図2の同期クロック発生回路の一実施例を示す
部分的な回路図である。
【図4】図2の同期クロック発生回路の一実施例を示す
信号波形図である。
【図5】図2の同期クロック発生回路の一実施例を示す
部分的な配置図である。
【図6】この発明が適用された同期クロック発生回路の
第3の実施例を示すブロック図である。
【図7】この発明が適用された同期クロック発生回路の
第4の実施例を示すブロック図である。
【図8】図7の同期クロック発生回路の一実施例を示す
信号波形図である。
【図9】図7の同期クロック発生回路を含むメモリシス
テムの第1の実施例を示すブロック図である。
【図10】図7の同期クロック発生回路を含むメモリシ
ステムの第2の実施例を示すブロック図である。
【図11】図7の同期クロック発生回路を含むメモリシ
ステムの第3の実施例を示すブロック図である。
【図12】図7の同期クロック発生回路を含むメモリシ
ステムの第4の実施例を示すブロック図である。
【符号の説明】
SCKG……同期クロック発生回路、B1〜B8……バ
ッファ、FDA……フォワードディレイアレイ、tD…
…単位遅延時間、TCD……周期識別回路、S1〜Sk
……スイッチ回路、BDA1〜BDAn……バックワー
ドディレイアレイ、PT……パルス整形回路、d1 ,d
2 ,δ……遅延時間。CLK……入力クロック信号、K
1〜K6……内部クロック信号、SCK,SCK1〜S
CKp又はSCK1〜SCKq……同期クロック信号。
U……単位遅延回路の単位回路。G1〜GB……ナンド
(NAND)ゲート、V1〜V7……インバータ。LB
……単位配置ブロック、PD1〜PD2……P型拡散
層、PWEL……P型ウェル領域、ND1〜ND2……
N型拡散層。PG……パルス発生回路。MCTL……メ
モリコントローラ、SDRAM,SDRAM1〜SDR
AMp又はSDRAM1〜SDRAMr……シンクロナ
スDRAM、MBD,MBD1〜MBDq……メモリボ
ード、CG……クロック発生回路、ORA,ORW,O
RR……出力レジスタ、IRA,IRW,IRR……入
力レジスタ、OBA,OBW,OBR……出力バッフ
ァ、IBA,IBW,IBR……入力バッファ、CKS
W……リターンクロックスイッチ、f……周波数、AD
……アドレス、C……コマンド、WD……ライトデー
タ、RD……リードデータ。
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI H04L 7/02 Z (72)発明者 柳沢 一正 東京都小平市上水本町五丁目20番1号 株 式会社日立製作所半導体事業部内

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 d1 なる遅延時間を有し所定の外部端子
    を介して入力されるクロック信号を受ける入力回路と、 n×(d1 +d2 )なる遅延時間を有し上記入力回路の
    出力信号を受ける第1の遅延手段と、 n×tDなる遅延時間をそれぞれ有する複数の単位遅延
    回路が直列結合されてなり上記第1の遅延手段の出力信
    号を受けるフォワードディレイアレイと、 その一方の入力端子に上記フォワードディレイアレイの
    対応する単位遅延回路の出力信号をそれぞれ受けその他
    方の入力端子に上記入力回路の出力信号を共通に受ける
    複数の単位識別回路を含む周期識別回路と、 m×tDなる遅延時間をそれぞれ有しその一方の入力端
    子に上記周期識別回路の対応する単位識別回路の出力信
    号をそれぞれ受ける複数の単位遅延回路が直列結合され
    てなる第1のバックワードディレイアレイと、 n×tDなる遅延時間をそれぞれ有しその一方の入力端
    子に上記周期識別回路の対応する単位識別回路の出力信
    号をそれぞれ受ける複数の単位遅延回路が直列結合され
    てなる第2のバックワードディレイアレイと、 (m−1)×(d1 +d2 )なる遅延時間を有し上記第
    1のバックワードディレイアレイの出力信号を受ける第
    2の遅延手段と、 (n−1)×(d1 +d2 )なる遅延時間を有し上記第
    2のバックワードディレイアレイの出力信号を受ける第
    3の遅延手段と、 δなる遅延時間を有し上記第2及び第3の遅延手段の出
    力信号を受け両出力信号間の位相差に相当するパルス幅
    のパルス信号を形成するパルス整形回路と、 d2 −δなる遅延時間を有し上記パルス整形回路の出力
    信号を受けるバッファとを含んでなることを特徴とする
    同期クロック発生回路。
  2. 【請求項2】 請求項1において、 上記同期クロック発生回路は、上記フォワードディレイ
    アレイ,周期識別回路ならびに第1及び第2のバックワ
    ードディレイアレイの対応する単位遅延回路及び単位識
    別回路がそれぞれ縦積み配置されてなる複数の単位配置
    ブロックが横並びに配置されることにより構成されるも
    のであることを特徴とする同期クロック発生回路。
  3. 【請求項3】 請求項1又は請求項2において、 上記同期クロック発生回路は、シンクロナスDRAM又
    はこれを含むメモリシステムに含まれるものであること
    を特徴とする同期クロック発生回路。
  4. 【請求項4】 d1 なる遅延時間を有し所定の外部端子
    を介して入力されるクロック信号を受ける入力回路と、 n×(d1 +d2 )なる遅延時間を有し上記入力回路の
    出力信号を受ける第1の遅延手段と、 n×tDなる遅延時間をそれぞれ有する複数の単位遅延
    回路が直列結合されてなり上記第1の遅延手段の出力信
    号を受けるフォワードディレイアレイと、 その一方の入力端子に上記フォワードディレイアレイの
    対応する単位遅延回路の出力信号をそれぞれ受けその他
    方の入力端子に上記入力回路の出力信号を共通に受ける
    複数の単位識別回路を含む周期識別回路と、 tD,2×tDないしn×tDなる遅延時間をそれぞれ
    有しその一方の入力端子に上記周期識別回路の対応する
    単位識別回路の出力信号をそれぞれ受けるそれぞれ複数
    の単位遅延回路が直列結合されてなる第1ないし第nの
    バックワードディレイアレイと、 d1 +d2 ,2×(d1 +d2 )ないし(n−1)×
    (d1 +d2 )なる遅延時間をそれぞれ有し上記第2な
    いし第nのバックワードディレイアレイの出力信号をそ
    れぞれ受ける第2ないし第nの遅延手段と、 その第1の入力端子に上記第1のバックワードディレイ
    アレイの出力信号を受けその実質的な第2ないし第nの
    入力端子に上記第2ないし第nの遅延手段の出力信号を
    それぞれ受ける論理和回路と、 δなる遅延時間を有し上記論理和回路の出力信号を受け
    て所定のパルス幅を有するパルス信号を生成するパルス
    発生回路と、 d2 −δなる遅延時間を有し上記パルス発生回路の出力
    信号を受けるバッファとを含んでなることを特徴とする
    同期クロック発生回路。
  5. 【請求項5】 請求項4において、 上記同期クロック発生回路は、上記フォワードディレイ
    アレイ,周期識別回路ならびに第1ないし第nのバック
    ワードディレイアレイの対応する単位遅延回路及び単位
    識別回路がそれぞれ縦積み配置されてなる複数の単位配
    置ブロックが横並びに配置されることにより構成される
    ものであることを特徴とする同期クロック発生回路。
  6. 【請求項6】 請求項4又は請求項5において、 上記同期クロック発生回路は、シンクロナスDRAM又
    はこれを含むメモリシステムに含まれるものであること
    を特徴とする同期クロック発生回路。
  7. 【請求項7】 所定のクロック信号を生成するクロック
    発生回路と、 上記クロック信号をもとに所定の同期クロック信号を形
    成する同期クロック発生回路を含む第1の装置と、 上記クロック信号をもとに所定の同期クロック信号を形
    成する同期クロック発生回路を含み上記第1の装置との
    間で所定の信号を授受する第2の装置とを含んでなり、
    かつ、 上記同期クロック発生回路が、 d1 なる遅延時間を有し上記クロック信号を受ける入力
    回路と、 n×(d1 +d2 )なる遅延時間を有し上記入力回路の
    出力信号を受ける第1の遅延手段と、 n×tDなる遅延時間をそれぞれ有する複数の単位遅延
    回路が直列結合されてなり上記第1の遅延手段の出力信
    号を受けるフォワードディレイアレイと、 その一方の入力端子に上記フォワードディレイアレイの
    対応する単位遅延回路の出力信号をそれぞれ受けその他
    方の入力端子に上記入力回路の出力信号を共通に受ける
    複数の単位識別回路を含む周期識別回路と、 m×tDなる遅延時間をそれぞれ有しその一方の入力端
    子に上記周期識別回路の対応する単位識別回路の出力信
    号をそれぞれ受ける複数の単位遅延回路が直列結合され
    てなる第1のバックワードディレイアレイと、 n×tDなる遅延時間をそれぞれ有しその一方の入力端
    子に上記周期識別回路の対応する単位識別回路の出力信
    号をそれぞれ受ける複数の単位遅延回路が直列結合され
    てなる第2のバックワードディレイアレイと、 (m−1)×(d1 +d2 )なる遅延時間を有し上記第
    1のバックワードディレイアレイの出力信号を受ける第
    2の遅延手段と、 (n−1)×(d1 +d2 )なる遅延時間を有し上記第
    2のバックワードディレイアレイの出力信号を受ける第
    3の遅延手段と、 δなる遅延時間を有しかつ上記第1のバックワードディ
    レイアレイ及び第2の遅延手段の出力信号を受け両出力
    信号間の位相差に相当するパルス幅のパルス信号を形成
    するパルス整形回路と、 d2 −δなる遅延時間を有し上記パルス整形回路の出力
    信号を受けるバッファとを含んでなることを特徴とする
    システム。
  8. 【請求項8】 請求項7において、 上記第2の装置は、シンクロナスDRAMを含んでなる
    ものであることを特徴とするシステム。
  9. 【請求項9】 所定のクロック信号を生成するクロック
    発生回路と、 上記クロック信号をもとに所定の同期クロック信号を形
    成する同期クロック発生回路を含む第1の装置と、 上記クロック信号をもとに所定の同期クロック信号を形
    成する同期クロック発生回路を含み上記第1の装置との
    間で所定の信号を授受する第2の装置とを含んでなり、
    かつ、 上記同期クロック発生回路が、 d1 なる遅延時間を有し所定の外部端子を介して入力さ
    れるクロック信号を受ける入力回路と、 n×(d1 +d2 )なる遅延時間を有し上記入力回路の
    出力信号を受ける第1の遅延手段と、 n×tDなる遅延時間をそれぞれ有する複数の単位遅延
    回路が直列結合されてなり上記第1の遅延手段の出力信
    号を受けるフォワードディレイアレイと、 その一方の入力端子に上記フォワードディレイアレイの
    対応する単位遅延回路の出力信号をそれぞれ受けその他
    方の入力端子に上記入力回路の出力信号を共通に受ける
    複数の単位識別回路を含む周期識別回路と、 tD,2×tDないしn×tDなる遅延時間をそれぞれ
    有しその一方の入力端子に上記周期識別回路の対応する
    単位識別回路の出力信号をそれぞれ受けるそれぞれ複数
    の単位遅延回路が直列結合されてなる第1ないし第nの
    バックワードディレイアレイと、 d1 +d2 ,2×(d1 +d2 )ないし(n−1)×
    (d1 +d2 )なる遅延時間をそれぞれ有し上記第2な
    いし第nのバックワードディレイアレイの出力信号をそ
    れぞれ受ける第2ないし第nの遅延手段と、 その第1の入力端子に上記第1のバックワードディレイ
    アレイの出力信号を受けその実質的な第2ないし第nの
    入力端子に上記第2ないし第nの遅延手段の出力信号を
    それぞれ受ける論理和回路と、 δなる遅延時間を有し上記論理和回路の出力信号を受け
    て所定のパルス幅を有するパルス信号を生成するパルス
    発生回路と、 d2 −δなる遅延時間を有し上記パルス発生回路の出力
    信号を受けるバッファとを含んでなることを特徴とする
    システム。
  10. 【請求項10】 請求項9において、 上記第2の装置は、シンクロナスDRAMを含んでなる
    ものであることを特徴とするシステム。
JP9098502A 1997-04-01 1997-04-01 同期クロック発生回路及びシステム Pending JPH10285017A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9098502A JPH10285017A (ja) 1997-04-01 1997-04-01 同期クロック発生回路及びシステム

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9098502A JPH10285017A (ja) 1997-04-01 1997-04-01 同期クロック発生回路及びシステム

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH10285017A true JPH10285017A (ja) 1998-10-23

Family

ID=14221425

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP9098502A Pending JPH10285017A (ja) 1997-04-01 1997-04-01 同期クロック発生回路及びシステム

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH10285017A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012134723A (ja) * 2010-12-21 2012-07-12 Rohm Co Ltd 制御回路及びこれを用いたデータ保持装置
JP2015026295A (ja) * 2013-07-26 2015-02-05 富士通株式会社 信号制御回路、情報処理装置及びデューティ算出方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012134723A (ja) * 2010-12-21 2012-07-12 Rohm Co Ltd 制御回路及びこれを用いたデータ保持装置
JP2015026295A (ja) * 2013-07-26 2015-02-05 富士通株式会社 信号制御回路、情報処理装置及びデューティ算出方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8572424B2 (en) Semiconductor device to select and output data to a data bus
US6603686B2 (en) Semiconductor memory device having different data rates in read operation and write operation
US6205082B1 (en) LSI device with memory and logics mounted thereon
CN105390159B (zh) 半导体装置的输入/输出电路和方法及具有其的系统
JPH11316706A (ja) データ高速転送同期システム及びデータ高速転送同期方法
KR100416208B1 (ko) 코어 주파수의 기분수를 포함하는 주파수에서의 소스 동기전송을 위한 방법 및 장치
US8581758B2 (en) Semiconductor device, method for controlling the same, and data processing system including semiconductor device
JPH1139869A (ja) 半導体装置システム及び半導体装置
JP4145984B2 (ja) 半導体記憶装置
JP2000156079A (ja) マルチバンク構造を有する半導体メモリ装置
US12143113B2 (en) Integrated circuit and memory system
JP2001167580A (ja) 半導体記憶装置
JPH09120672A (ja) 同期式半導体メモリ
JP2012108979A (ja) 半導体装置
JP2008065884A (ja) 半導体記憶装置及び半導体装置
US6608514B1 (en) Clock signal generator circuit and semiconductor integrated circuit with the same circuit
EP1058269A1 (en) Synchronous multilevel non-volatile memory and related reading method
JPH10150350A (ja) 位相同期回路及びその位相回路を用いた記憶装置
JPH10285017A (ja) 同期クロック発生回路及びシステム
US5742550A (en) Semiconductor integrated circuit device
JP6395919B1 (ja) 半導体記憶装置
US20050041487A1 (en) Method and system for writing data to a memory
TW379482B (en) Synchronized delay circuit
US20050083775A1 (en) Data interface device for accessing SDRAM
JP3625240B2 (ja) 半導体記憶装置