JPH10289032A - 半導体集積回路のクロック回路 - Google Patents

半導体集積回路のクロック回路

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JPH10289032A
JPH10289032A JP9100004A JP10000497A JPH10289032A JP H10289032 A JPH10289032 A JP H10289032A JP 9100004 A JP9100004 A JP 9100004A JP 10000497 A JP10000497 A JP 10000497A JP H10289032 A JPH10289032 A JP H10289032A
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JP
Japan
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circuit
clock
setting
signal
frequency
Prior art date
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Application number
JP9100004A
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English (en)
Inventor
Nobuaki Ejima
信昭 江島
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】半導体集積回路のPLLを使用したクロック回
路において、PLLは発振器に内蔵している発振器の発
振周波数範囲と半導体集積回路を接続するバスの周波数
から逓倍設定信号で外部より、PLLの逓倍を設定して
いた。適用可能なバスの周波数に合わせてPLL逓倍
値、分周回路の分周値を半導体集積回路に設定する必要
があり、バスの周波数に対応した逓倍値、分周値を設定
するプリント基板、または半導体集積回路を作成する必
要があった。 【解決手段】入力バッファ102から出力されるクロッ
ク信号107と一定周波数を比較するクロック比較回路
111と逓倍選択信号121によりPLL103の逓倍
を設定する逓倍設定回路112と逓倍設定回路からの出
力される逓倍/分周設定信号122でPLLの逓倍値と
分周回路の分周値を設定する逓倍/分周設定回路113
で構成した場合に、バスの周波数に合わせた逓倍設定を
外部からの設定なしで自動設定できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体集積回路に
係り、特に、クロック回路に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の半導体集積回路は、高速動作させ
るために、クロック回路にPLL(P ̄hase Locked
Loop)を使用している。PLLは、半導体集積回路に
入力される ̄  ̄外部入力クロックに対して逓倍し
た周波数、かつ参照信号に対して位相差のないクロック
信号を発生する。
【0003】図5にPLLを使用した半導体集積回路の
クロック回路を示す。半導体集積回路に入力されるクロ
ック信号101をクロック入力バッファ102でバッフ
ァしクロック信号107を出力する。本信号をPLL1
03へ入力し半導体集積回路内部で使用するクロック周
波数にPLLで逓倍し分周回路104で分周して、論理
へクロックを分配する。
【0004】PLLは、クロック分配した信号の一部を
内部クロックフィードバック信号106とクロック信号
107の位相差のないクロックを出力させ、PLL以降
のディレイをみえなくするので、半導体集積回路間のデ
ィレイが小さくなり、かつ半導体集積回路内のクロック
スキューが小さくなる。
【0005】また、PLLは内部に発振器を持ち、発振
器は半導体集積回路に入力される外部入力クロックに対
して逓倍設定信号108で設定した逓倍のクロックを発
生できるので外部入力クロックより半導体集積回路内部
のクロックを高速化できる等の特徴を持つので高速動作
する半導体集積回路に広く使用されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】PLLは発振器を内蔵
しており、発振器には発振周波数範囲がある。そのた
め、従来は半導体集積回路を接続するバスの周波数とP
LLにある発振器の発振周波数範囲からPLLの逓倍値
と分周回路の分周値を設定していた。バスの周波数と発
振器の発振周波数範囲の組み合わせで半導体集積回路の
外部より逓倍設定信号108で逓倍を設定する必要があ
り、バスの周波数に対応した逓倍値を設定するプリント
基板、または半導体集積回路を作成する問題があった。
【0007】本発明の目的は、半導体集積回路がバスの
周波数に合わせた逓倍の設定を外部からの設定なしで自
動設定することを実現することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明は入力バッファから出力されるクロック信号
と一定周波数とを比較するクロック比較回路と前記クロ
ック比較回路の出力信号によりPLLの逓倍を設定する
逓倍設定回路と前記逓倍設定回路からの出力信号でPL
Lの逓倍値と前記分周回路の分周値を設定する逓倍/分
周設定回路で構成したクロック回路にすることにより、
達成される。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施例を説明する。
【0010】図1は、本発明による半導体集積回路のク
ロック回路を説明するための概略図である。図1におい
て、クロック信号101をクロック入力バッファ102
でバッファしPLL103に入力し、分周回路104を
介し内部クロック信号105を出力し、半導体集積回路
の論理へクロックを給電する。給電したクロックを内部
クロックフィードバック信号106でPLL103へ入
力し、クロック信号107と内部クロックフィードバッ
ク信号106の位相を合わせる。
【0011】PLL103の逓倍値、分周回路104の
分周値の設定をクロック比較回路111と逓倍設定回路
112と逓倍/分周設定回路113の回路構成で自動に
設定する。
【0012】クロック比較回路111は、一定周波数を
発振する回路を具備するか、または一定周波数を半導体
集積回路のピンより入力してクロックを基本クロックと
してクロック信号107と比較し、基本クロックとクロ
ック信号107の周波数の比率を逓倍選択信号121を
出力する。逓倍設定回路112は、逓倍選択信号121
のデータを保持させ、逓倍/分周設定信号122を出力
する。逓倍/分周設定回路113は、逓倍/分周設定信
号122のデータによりPLL103の逓倍値を設定す
るためのデータに変換し、逓倍信号108を出力する。
また、同時に分周回路104の分周値を設定するための
データに変換し、分周信号124を出力し、PLLの逓
倍、分周回路の分周を自動設定する。
【0013】図2は、クロック比較回路111、逓倍設
定回路112の一例を説明するための回路図である。図
2においてクロック比較回路111は一定周波数発振回
路を具備した方式である。NAND201、INV20
2でリングオシレータを構成し、一定周波数を発振させ
基本クロック信号210を出力する。リングオシレータ
制御信号200でリングオシレータの発振を制御する。
【0014】FF回路203で構成するカウンタとディ
レイ回路204で構成し、クロック信号107がHig
hレベルのとき基本クロック信号210をカウントし、
クロック信号107がLowレベルのときリセットす
る。クロック信号107がHighレベルの時間でカウ
ントした基本クロック信号210のカウント値を逓倍選
択信号212〜214へ出力する。
【0015】逓倍設定回路112は、逓倍選択信号21
2〜214のデータを保持するためのFF回路205か
ら構成する。選択信号212〜214の信号を保持し、
PLLの逓倍のデータを生成し、逓倍/分周設定信号2
15〜217へ出力する。逓倍設定回路制御信号220
でクロック信号107を制御し、FF回路205にデー
タを取込む時間を設定する。
【0016】PLLの逓倍値、分周回路の分周値を設定
する制御方法の一例を示す。半導体集積回路が動作して
いる時にクロック比較回路111のリングオシレータの
発振周波数またはクロック信号107が変動した場合、
逓倍値、分周値が変動してPLLのジッタが増加する。
ジッタ増加により内部クロック信号105が変動し半導
体集積回路が誤動作することがある。また、半導体集積
回路が動作している時クロック比較回路111のリング
オシレータが発振していることで消費電力の増加が考え
られる。この対策として、リングオシレータ制御信号2
00、逓倍設定回路制御信号220に半導体集積回路の
RESET信号を入力することで実現できる。半導体集
積回路のRESET信号でHigh(RESET)時ク
ロック比較回路111、逓倍設定回路112を動作さ
せ、RESET信号でLow(半導体集積回路が動作)
時リングオシレータ制御信号200と逓倍設定回路制御
信号220がLowとなりクロック比較回路111のリ
ングオシレータが停止しFF205が保持状態になる。
これにより、半導体集積回路が動作している間クロック
比較回路111、逓倍設定回路112は動作していない
状態に制御できる。リングオシレータ制御信号200と
逓倍設定回路制御信号220に半導体集積回路のRES
ETを入力することによる制御する方法の一例を示して
おり、半導体集積回路のRESET以外の信号と論理を
構成させ、リングオシレータ制御信号200と逓倍設定
回路制御信号220に入力することによりクロック比較
回路111、逓倍設定回路112の制御が可能であるこ
とは明らかである。
【0017】図3は、図2の回路構成での基本クロック
信号210が200MHz動作時のタイミング図であ
る。図4は、そのときのPLL103の逓倍値と分周回
路104の分周値の一覧表である。
【0018】図2において、基本クロック信号210が
200MHz時、図3(a)がクロック信号107が4
0nsのときの動作を表している。逓倍選択信号212
〜214の出力信号を逓倍設定回路112で保持し、逓
倍選択回路信号217〜215がHigh、Low、L
owとなる。逓倍/分周設定回路113でPLL103
の逓倍値を設定する逓倍信号108を×2にし、分周回
路104の分周値を設定する分周信号124を÷2す
る。図3(b)はクロック信号107が20nsのとき
の動作を示している。
【0019】図4に示すように、入力クロックが変わっ
ても発振器の発振周波数領域を変えることなく自動制御
できる。
【0020】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、逓倍を自動設定できるので、半導体集積回路の逓
倍を設定するI/0ピンが不要となる効果がある。ま
た、本回路を有する半導体集積回路のみで各種バス周波
数に対応できる等、多くの効果を得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるクロック回路の例を説明するため
の概略図である。
【図2】本発明による逓倍選択回路と逓倍/分周設定回
路の一実施例を説明するための回路図である。
【図3】本発明による一実施例を説明するためのタイミ
ング図である。
【図4】本発明による一実施例を説明するための逓倍と
分周を現す表である。
【図5】従来のクロック回路の例を説明するための概略
図である。
【符号の説明】
101…クロック信号、 102…クロック入力バッフ
ァ、103…PLL、104…分周回路、 105
…内部クロック信号、106…内部クロックフィードバ
ック信号、 107…クロック信号、108…逓倍信
号、 111…クロック比較回路、112…逓倍設
定回路、 113…逓倍/分周設定回路、121…逓倍
選択信号、 122…逓倍/分周設定信号、 124…
分周信号、200…リングオシレータ制御信号、
201…NAND回路、202…INV回路、 2
03,205…FF回路、204…ディレイ回路、 2
10…基本クロック信号、211…/RESET信号、
212〜214…逓倍選択信号、21
5〜217…逓倍/分周設定信号、 220…逓倍
設定回路制御信号。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】入力バッファと逓倍を設定できるPLLと
    分周を設定できる分周回路からなる半導体集積回路のク
    ロック回路において、前記入力バッファから出力される
    クロック信号と一定周波数と比較するクロック比較回路
    と前記クロック比較回路の出力信号によりPLLの逓倍
    を設定する逓倍設定回路と前記逓倍設定回路からの出力
    信号でPLLの逓倍値と前記分周回路の分周値を設定す
    る逓倍/分周設定回路を設けたことを特徴とする半導体
    集積回路のクロック回路。
JP9100004A 1997-04-17 1997-04-17 半導体集積回路のクロック回路 Pending JPH10289032A (ja)

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JP9100004A JPH10289032A (ja) 1997-04-17 1997-04-17 半導体集積回路のクロック回路

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7089441B2 (en) * 2001-02-27 2006-08-08 Intel Corporation Clock multiplier selection for a microprocessor with multiple system bus clocking frequencies
US8237980B2 (en) 2006-05-23 2012-08-07 Rohm Co., Ltd. Serial interface device and image forming apparatus
WO2014178314A1 (ja) * 2013-04-30 2014-11-06 株式会社フジクラ 送信装置、受信装置、送受信システム、送信方法、及び受信方法

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