JPH11127063A - 集積回路装置 - Google Patents

集積回路装置

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JPH11127063A
JPH11127063A JP9287224A JP28722497A JPH11127063A JP H11127063 A JPH11127063 A JP H11127063A JP 9287224 A JP9287224 A JP 9287224A JP 28722497 A JP28722497 A JP 28722497A JP H11127063 A JPH11127063 A JP H11127063A
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reference clock
phase
timing
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義博 竹前
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康郎 松崎
Hiroyoshi Tomita
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    • H03L7/06Automatic control of frequency or phase; Synchronisation using a reference signal applied to a frequency- or phase-locked loop
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    • H03L7/081Details of the phase-locked loop provided with an additional controlled phase shifter
    • H03L7/0812Details of the phase-locked loop provided with an additional controlled phase shifter and where no voltage or current controlled oscillator is used
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Abstract

(57)【要約】 【課題】DLL回路の可変遅延回路の数を少なくして回
路規模を小さくする。 【解決手段】供給されるクロックCLK0と所定の位相
関係のタイミングで動作する内部回路3を有する集積回
路装置において、前記クロックCLK0を所定時間遅延
させて内部回路3にタイミング信号N4を生成する可変
遅延回路2と、クロックCLK0の周波数を分周して第
1の基準クロックCLK1を生成する分周回路4と、第
1の基準クロックCLK1をタイミング信号N4のタイ
ミングに同期させて第2の基準クロックCLK2を生成
するタイミング同期回路5と、第2の基準クロックを所
定時間遅延させた可変クロックN7と第1の基準クロッ
クCLK1の位相を比較し、両クロックの位相を一致さ
せる様に可変遅延回路2に遅延制御信号N9を与える位
相比較・制御回路8,9とを有する。可変遅延回路2を
DLL回路と兼用することで、回路規模の低下を可能に
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、外部クロックに対
して所定の位相タイミングで動作する内部回路に、タイ
ミング信号を生成するDLL回路の改良に関し、可変遅
延回路を省略して回路規模を小さくすることができるD
LL回路を有する集積回路装置に関する。
【0002】
【従来の技術】近年におけるメモリデバイスは、100
MHzを超える動作速度が要求されており、内部にディ
レード・ロック・ループ(DLL)回路等を設けて、外
部クロックとデータ出力信号との位相を合わせ、内部配
線等による遅延特性の影響を排除し、アクセス時間の遅
れやバラツキを抑えている。メモリデバイスを制御する
システム側は、メモリデバイスにクロックを供給し、ク
ロックに同期してデータやアドレスを与え、クロックに
同期して出力データを受け取る。
【0003】かかるDLL回路を、本出願人は、平成8
(1996)年12月19日付けの特願平8−3399
88号にて提案した。図1は、そのDLL回路を利用し
たタイミング信号の生成回路例を示す図である。
【0004】図1には、外部クロックCLKを入力し内
部クロックN1を生成する入力バッファ1と、その内部
クロックN1を所定時間遅延させタイミング信号N4を
生成する可変遅延回路2と、基準クロックN1を1/N
分周して第1の基準クロックN2を生成する分周器4
と、第1の基準クロックN2を遅延する可変遅延回路1
0と、ダミーデータ出力バッファ6とダミー入力バッフ
ァ7を経由した可変クロックN7と、分周器4により分
周された第1の基準クロックN2との位相を比較する位
相比較器8と、位相比較器8の検出信号N8に応答して
上記可変遅延回路2、10の遅延時間を制御する遅延制
御信号N9を生成する遅延制御回路9とが示される。内
部回路であるデータ出力バッファ3は、メモリからの読
み出しデータDATAをタイミング信号N4に応答して
データ出力DQを出力する。
【0005】可変遅延回路10と、ダミー回路6,7
と、位相比較器8及び遅延制御回路9によりDLL回路
が構成される。そして、位相比較器8と遅延制御回路9
により、第1の基準クロックN2と可変クロックN7と
の位相が一致する様に、可変遅延回路10の遅延量が制
御される。その結果、外部クロックCLKとダミーデー
タ出力バッファ6の出力N6との位相が一致する。そし
て、可変遅延回路2の遅延量も同じ遅延制御信号N9に
より制御されることから、タイミング信号N4に応答し
て出力されるデータ出力DQも、外部クロックCLKの
位相に同期する。
【0006】図1に示された分周器4は、クロックCL
Kの周波数が高くなるに伴い、位相比較器8での位相比
較動作が困難になると共に消費電力が大きくなることに
対応して設けられたもので、クロックCLKの周波数を
落として低い周波数の基準クロックN2を生成する。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、メモリ
デバイス等において、データ出力DQは複数設けられ、
それに伴い、図1に示した回路を複数組設ける必要があ
る。入力バッファ1と1/N分周器4を共通化すること
は可能であるが、大規模が回路構成の可変遅延回路をそ
れぞれの組で2つづつ設ける必要があり、図1に示した
回路はメモリデバイスの高集積度という要求に反する。
【0008】そこで、本発明の目的は、DLL回路を利
用したタイミング信号の生成回路をより簡略化した集積
回路装置を提供することにある。
【0009】更に、本発明の別の目的は、DLL回路を
利用したタイミング信号の生成回路において可変遅延回
路を省略して簡略化した集積回路装置を提供することに
ある。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成する為
に、本発明は、DLL回路内の可変遅延回路を省略し、
変わりにもう一つの可変遅延回路から生成されるタイミ
ング信号のタイミングに分周器が生成する第1の基準ク
ロックの位相を合わせた第2の基準クロックを生成する
タイミング同期回路を設ける。そして、分周された第1
の基準クロックと、第2の基準クロックを遅延させた可
変クロックとを位相比較器で比較し、両クロックの位相
が一致する様に可変遅延回路の遅延量を制御する。その
結果、可変遅延回路を1つに省略することができ、しか
も分周されたクロックを利用したDLL回路を構成する
ことができる。
【0011】上記の目的を達成する為に、本発明は、供
給されるクロックと所定の位相関係のタイミングで動作
する内部回路を有する集積回路装置において、前記クロ
ックを所定時間遅延させて前記内部回路にタイミング信
号を生成する可変遅延回路と、前記クロックの周波数を
分周して第1の基準クロックを生成する分周回路と、前
記第1の基準クロックを前記タイミング信号のタイミン
グに同期させて第2の基準クロックを生成するタイミン
グ同期回路と、前記第2の基準クロックを所定時間遅延
させた可変クロックと前記第1の基準クロックの位相を
比較し、当該両クロックの位相を一致させる様に前記可
変遅延回路に遅延制御信号を与える位相比較・制御回路
とを有することを特徴とする。
【0012】上記の構成によれば、可変遅延回路を上記
先願の回路構成から省略することができ、高集積化の要
求に応じることができる。
【0013】更に、上記の発明において、前記第1の基
準クロックは前記クロックの1周期分のパルス幅を有
し、前記第2の基準クロックは前記第1の基準クロック
の反転レベルを有し、前記位相比較・制御回路は、前記
第1の基準クロックの立ち上がり又は立ち下がりエッジ
と前記可変クロックの立ち上がり又は立ち下がりエッジ
との位相を一致させる様に前記可変遅延回路の遅延量を
制御することを特徴とする。
【0014】上記の発明によれば、供給される外部クロ
ックの1周期後のタイミングに内部回路の動作のタイミ
ングを同期させることができる。
【0015】更に、上記の発明において、前記分周回路
が共通に設けられ、前記可変遅延回路と、タイミング同
期回路と、位相比較・制御回路とが複数組設けられてい
ることを特徴とする。従って、複数のデータ出力端子が
設けられる場合に対応して、DLL回路を複数組設けて
も、高集積化の弊害とならない。
【0016】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態の例に
ついて図面に従って説明する。しかしながら、かかる実
施の形態例が本発明の技術的範囲を限定するものではな
い。
【0017】図2は、本発明の第1の実施の形態例を示
す図である。図2には、図1に対応する部分に同じ引用
番号が与えられる。図2には、図1における可変遅延回
路10が省略され、代わりにタイミング同期回路5が設
けられる。
【0018】外部クロックCLKは、入力バッファ1に
供給され、入力バッファ1は外部クロックを検出して内
部クロックN1を生成する。内部クロックN1は可変遅
延回路2により所定時間遅延されて、タイミング信号N
4が生成される。データ出力バッファ3は、このタイミ
ング信号N4に応答して、メモリ等からのデータDAT
Aをデータ出力DQとして出力する。
【0019】内部クロックN1は、1/N分周器4によ
りその周波数が1/Nに分周されて第1の基準クロック
N2が生成される。この第1の基準クロックN2は、位
相比較器8に供給される。また、タイミング同期回路5
は、第1の基準クロックN2をタイミング信号N4のタ
イミングに同期させて第2の基準クロックN5を生成す
る。本実施の形態例は、可変遅延回路2をDLL回路内
のDLL回路と兼用し、その遅延したタイミングに分周
された第1の基準クロックをあわせて、第2の基準クロ
ックN5をダミー回路6,7に供給する。その結果、ダ
ミー入力バッファ7の出力の可変クロックN7は、分周
されたクロックであって、可変遅延回路2の遅延量とダ
ミー回路6,7の遅延量を持ったクロックとなる。
【0020】図3は、図2の第1の実施の形態例の動作
を示すタイミングチャート図である。上記した通り、外
部クロックCLKは、入力バッファ1により一定の遅延
を有する内部クロックN1(CLK0)を生成する。ま
た、図3の例では、分周器4は、内部クロックN1(C
LK0)を1/2に分周して第1の基準クロックN2を
生成する。第1の基準クロックN2と内部クロックN1
とは位相はほぼ一致している。
【0021】そこで、可変遅延回路2は、内部クロック
N1を所定の遅延量遅延させてタイミング信号N4を生
成する。図中、内部クロックN1の立ち上がりエッジB
0は、タイミング信号N4の立ち上がりエッジB1に遅
延する。そして、タイミング同期回路5は、分周された
第1の基準クロックN2(CLK1)をタイミング信号
N4のタイミングに一致させた第2の基準クロックN5
(CLK2)を生成する。このタイミング同期回路5
は、例えば、後述する通り、第1の基準クロックN2
(CLK1)をD入力端子に入力し、タイミング信号N
4をクロック端子に入力し、第2の基準クロックN5を
出力端子に生成するD型フリップフロップにより構成さ
れる。その結果、図3に示される通り、第2の基準クロ
ックN5は、分周された第1の基準クロックN2を可変
遅延回路2の遅延量だけ遅延させたクロックとなる。
【0022】かかる第2の基準クロックがダミーデータ
出力バッファ6とダミー入力バッファ7とを経由して、
可変クロックN7として位相比較器8に供給される。図
3の例では、可変クロックN7は、第2の基準クロック
がダミー回路6,7の遅延量だけ遅延し、反転されたク
ロックである。従って、可変クロックN7における内部
クロックN1の立ち上がりエッジB0に対応するエッジ
B2は、立ち下がりエッジとなっている。
【0023】上記の可変クロックが反転クロックである
ことは本質的なことではない。但し、反転クロックを使
用することにより、内部クロックN1の立ち上がりエッ
ジB0から1周期後の立ち上がりエッジA1に同期する
第1の基準クロックの立ち下がりエッジA2と、立ち上
がりエッジA1に対応する可変クロックN7の立ち下が
りエッジB2との位相を一致させる様に、制御すること
ができる。反転クロックでない場合は、位相比較器8に
おいて、第1の基準クロックN2の立ち下がりエッジA
2の位相と、可変クロックのB2の位相との比較を行え
ば良いだけである。第1の基準クロックN2と可変クロ
ックN7の立ち上がりエッジどうしを位相比較しても良
い。
【0024】また、図3の例では、分周器4が1/2分
周であるので、立ち下がりエッジA2を内部クロックの
1周期遅れの位相に合わせることができる。
【0025】以上の通り、第1の実施の形態例では、可
変遅延回路を1個に省略することができ、代わりに設け
たタイミング同期回路の回路規模は遙かに少ないので、
特に複数組のDLL回路を設ける場合に、高い集積度と
いう要求に応えることができる。即ち、図2中の回路2
0の部分は共通に設けられ、回路30の部分はデータ出
力DQ毎に設けられるが、回路30の部分は簡略化され
ている。
【0026】次に、図2の回路を構成する、可変遅延回
路2、遅延制御回路9及び位相比較器8の具体的回路例
を示す。
【0027】図4は、可変遅延回路の一例を示す回路図
である。遅延制御信号p1〜p(n)(図2中はN9)
によりその遅延時間が選択される。この可変遅延回路
は、入力端子INに印加されるクロックを所定時間遅延
させて出力端子OUTに出力する。この例では、n段の
遅延回路となり、1段目はNAND711 、712 及びイン
バータ713 で構成され、2段目は、NAND721 、722
及びインバータ723 で構成され、以下同様にして、n段
目はNAND761 、762 及び763 で構成される。
【0028】遅延制御信号p1〜p(n)(N9)は、
いずれか1つがHレベルになり、他は全てLレベルにな
る。そして、Hレベルになった遅延制御信号pにより対
応するNAND711 、721 ,...761が1つだけ開かれ、
入力INに印加されるクロックを通過させる。他のLレ
ベルの遅延制御信号pにより、対応する他のNAND71
1 、721 ,...761が全て閉じられる。図示される通り、
遅延制御信号p1がHレベルの時はNAND711 が開か
れ、入力端子INから、インバータ701 、NAND711
、712 及びインバータ713 を経由して出力端子OUT
までの遅延経路が形成される。従って、ゲート4段の遅
延を有する。
【0029】遅延制御信号p2がHレベルの時はNAN
D721 が開かれる。ゲート762 の入力は共にHレベルで
あるので、インバータ763 の出力はHレベル、同様にイ
ンバータ753 、743...の出力もHレベルである。従っ
て、NAND722 も開かれた状態である。その結果、入
力端子INから、インバータ701 、ゲート721 〜723 ,
712 、713 を経由して出力端子OUTまでの遅延経路が
形成される。従って、ゲート6段の遅延を有する。
【0030】以下、図4中に示された通り、Hレベルの
遅延制御信号pが左に移動する度に、遅延経路のゲート
数が2ゲートづつ増加する。これが可変遅延回路のジッ
タの原因である。遅延制御信号p(n)がHレベルの時
は、2+2n段のゲート数の遅延経路となる。
【0031】図5は、遅延制御回路9の図である。図5
には、遅延制御回路の一部分が示され、説明の都合上、
可変遅延回路の遅延制御信号p1〜p6(N9)が示さ
れているとする。この遅延制御回路には、位相比較器か
らの位相比較結果である検出信号A〜D(図2中ではN
8)が与えられ、信号A,BによりHレベルの遅延制御
信号pが右側にシフトされ、検出信号C、DによりHレ
ベルの遅延制御信号pが左側にシフトされる。
【0032】遅延制御回路の各段は、例えば1段目で
は、NANDゲート612 とインバータ613 からなるラッ
チ回路をそれぞれ有する。また、検出信号A〜Dにより
ラッチ回路612 、613 の状態を強制的に反転させるトラ
ンジスタ614 、615 を有する。トランジスタ616 、617
は、反転の対象外の場合にトランジスタ614、615 によっ
てはラッチ回路が反転されないようにする為に設けられ
る。2段目〜6段目の回路も同様の構成である。これら
のトランジスタは全てNチャネル型である。
【0033】今仮に、4段目の出力p4がHレベルの状
態であるとする。他の出力は全てLレベルの状態にあ
る。各段のラッチ回路の状態は、図5にH、Lで示され
る通りである。即ち、1段目から3段目までは、ラッチ
回路は、NAND出力がHレベルでインバータ出力がL
レベルであるのに対して、4段目から6段目では、ラッ
チ回路は、NAND出力がLレベルでインバータ出力が
Hレベルである。従って、グランドに接続されているト
ランジスタは、617 、627 ,637 ,647 ,646 ,656 ,
666 がそれぞれ導通状態にある。即ち、ラッチ状態の境
界の両側にある4段目の回路のトランジスタ647 と3段
目のトランジスタ636 が導通状態にあり、検出信号Bま
たはCによりそのラッチ状態が反転可能な状態になって
いる。
【0034】そこで、仮に、検出信号CにHレベルが与
えられると、トランジスタ645 が導通し、インバータ64
3 の出力が強制的にHレベルからLレベルに駆動され
る。その為、NANDゲート642 の出力もLレベルから
Hレベルに切り換えられ、その状態がラッチされる。N
ANDゲート642 の出力がHレベルになることで,NO
Rゲート641 の出力p4はLレベルになり、代わってイ
ンバータ643 の出力のLレベルへの変化によりNORゲ
ート651 の出力p5がHレベルに切り換えられる。その
結果、Hレベルの遅延制御信号はp4からp5にシフト
する。図6で説明した通り、Hレベルの遅延制御信号p
が左側にシフトすることで、可変遅延回路の遅延経路が
長くなり遅延時間は長くなるように制御される。
【0035】一方、仮に、検出信号BにHレベルが与え
られると、上記の同様の動作により、3段目のラッチ回
路のNANDゲート632 の出力がLレベルに強制的に切
り換えられ、インバータ633の出力はHレベルに切り
換わる。その結果、出力p3がHレベルになる。これに
より、可変遅延回路の遅延経路が短くなり遅延時間は短
くなるように制御される。
【0036】更に、出力p5またはp3がHレベルにな
ると、今度は、検出信号AまたはDによりHレベルの出
力がそれぞれ右側または左側にシフト制御される。即
ち、検出信号A,BはHレベルの出力を右側にシフト制
御し、検出信号C、DはHレベルの出力を左側にシフト
制御する。更に、検出信号A,Dは、奇数番目の出力p
1,p3,p5がHレベルの状態の時にシフト制御し、
検出信号B、Cは偶数番目の出力p2,p4,p6がH
レベルの時にシフト制御する。
【0037】尚、この遅延制御回路9は、動作開始時に
リセット信号Resetにより遅延制御信号p1がHレ
ベルとなり、可変遅延回路2の遅延量を最も少ない状態
にする。従って、DLL回路におけるフィードバックル
ープの遅延量は最も少ない量から動作が開始され、1周
期後のタイミングA1,A2にタイミングB2が一致す
るように制御される。
【0038】図6は、位相比較器8の回路図である。こ
の位相比較器には、可変クロックVariCLKと基準
クロックRefCLKのクロックの位相の関係を検出す
る位相検出部51を有する。この位相検出部51は、N
ANDゲート501 、502 及び503 、504 からなるラッチ
回路を2つ有し、基準クロックRefCLKに対して可
変クロックVariCLKの位相が、(1)一定時間以
上進んでいる場合、(2)一定時間内程度の位相差の関
係にある場合、及び(3)一定時間以上遅れている場合
を検出する。検出出力n1〜n4の組み合わせにより上
記3つの状態が検出される。
【0039】サンプリングパルス発生部52は、NAN
Dゲート505 、遅延回路506 、NORゲート507 からな
り、2つのクロックRefCLKとRefCLKが共に
Hレベルになる時にサンプリング信号をノードn9に出
力する。サンプリングラッチ回路部53は、サンプリン
グ信号n9により、検出出力n1〜n4をサンプリング
ゲート508 〜511 によりサンプリングし、NAND512
、513 及び514 、515からなるラッチ回路でラッチす
る。従って、サンプリング時の検出出力n1〜n4がノ
ードn5〜n8にそれぞれラッチされる。
【0040】2分の1分周回路54はJKフリップフロ
ップ構成であり、両クロックVariCLK、RefC
LKが共にHレベルになる時をNANDゲート520 で検
出し、その検出パルスn10を2分の1分周して、逆相
のパルス信号n11とn12とを生成する。デコード部
55は、サンプリングラッチされたノードn5〜n8の
信号をデコードして、可変クロックVariCLKがレ
ファレンスクロックRefCLKより進んでいる時はダ
イオード536 の出力をHレベルにし、両クロックの位相
が一致している時はダイオード536 と540 の出力を共に
Lレベルにし、更に可変クロックVariCLKがレフ
ァレンスクロックRefCLKより遅れている時はダイ
オード540 の出力をHレベルにする。出力回路部56
は、デコード部55の出力に応じて、逆相パルス信号n
11とn12に応答して、検出信号A〜Dを出力する。
検出信号A〜Dは、既に説明した通り遅延制御回路の状
態を制御する。
【0041】図7は、図6の動作を示すタイミングチャ
ート図である。この図では、可変クロックVariCL
Kが基準クロックRefCLKより進んでいる状態、両
クロックの位相が一致している状態、そして可変クロッ
クVariCLKが基準クロックRefCLKより遅れ
る状態を順に示している。即ち、サンプリングパルスn
9がS1,S2の時は、可変クロックVariCLKが
進んでいるので、それが検出され、パルスn12に応答
して検出信号CがHレベルで出力され、またパルスn1
1に応答して検出信号DがHレベルで出力される。サン
プリングパルスがS3の時は、位相が一致して検出信号
A〜Dは全てLレベルとなる。更に、サンプリングパル
スS4,S5,S6の時は、可変クロックVariCL
Kが遅れているので、それが検出され、パルスn11に
応答して検出信号Bが或いはパルスn12に応答して検
出信号AがそれぞれHレベルになる。
【0042】上記の動作を以下に順番に説明する。
【0043】[サンプリングパルスS1]この期間で
は、可変クロックVariCLKが進んでいるので、両
クロックVariCLK、RefCLKが共にLレベル
の状態から、可変クロックVariCLKが先にHレベ
ルになり、ノードn2がLレベル、ノードn1がHレベ
ルでラッチされる。NAND及びインバータ500 は、可
変クロックVariCLKを一定時間遅らせる遅延エレ
メントであり、NAND503 、504 でも同様にノードn
3=Hレベル、ノードn4=Hレベルがラッチされる。
そこで、サンプリング発生部52にて、両クロックVa
riCLK、RefCLKが共にHレベルになるタイミ
ングから、遅延回路506 の遅延時間分の幅を持つサンプ
リングパルスn9が生成され、位相比較部51でのラッ
チ状態がサンプリングされ、ラッチ部53でそのラッチ
状態がラッチされる。即ち、ノードn1〜n4の状態が
ノードn5〜n8に転送される。
【0044】そして、両クロックVariCLK、Re
fCLKが共にHレベルになるタイミングでパルスn1
0が生成される。分周回路部54は、NAND524 、52
5 のラッチ回路とNAND528 、529 のラッチ回路とが
ゲート526 、527 及びゲート530 、531 で結合され、そ
れらのゲートは、パルスn10の反転、非反転パルスで
開かれる。従って、パルスn10が2分の1に分周され
る。
【0045】デコーダ部55では、ノードn5〜n8の
H、L、H、Lレベルの状態により、インバータ536 の
出力がHレベルに、インバータ540 の出力がLレベルに
なる。従って、パルスn12に応答して、インバータ53
6 のHレベルがNAND543、インバータ544 を介し
て、検出信号CをHレベルにする。検出信号CのHレベ
ルにより、シフトレジスタのHレベルの出力は左側にシ
フトし、可変遅延回路の遅延経路が長くなる。その結
果、可変クロックVariCLKは遅れる方向に制御さ
れる。
【0046】[サンプリングパルスS2]上記の同様
に、可変クロックVariCLKが進んでいることが、
位相比較部51で検出され、パルスn11に応答して検
出信号DがHレベルになる。従って、同様に遅延制御回
路の遅延制御信号であるHレベル出力は左側に移動し、
可変遅延回路の遅延経路はより長くなる。
【0047】[サンプリングパルスS3]サンプリング
パルスS3が出力されるタイミングでは、両クロックV
ariCLKとRefCLKとはほとんど位相が一致す
る。遅延エレメント505 での遅延時間以内の位相ずれを
有する場合は、可変クロックVariCLKがわずかに
進んでいる時は、 n1=H、n2=L、n3=L、n4=H n5=H、n6=L、n7=L、n8=H となる。この状態が図7に示されている。また、遅延エ
レメント505 での遅延時間以内の位相ずれを有する場合
で、可変クロックVariCLKがわずかに遅れている
時は、 n1=L、n2=H、n3=H、n4=L n5=L、n6=H、n7=H、n8=L となる。
【0048】いずれの場合でも、デコーダ部55により
デコードされ、両インバータ536 、540 の出力が共にL
レベルとなり、検出出力A〜DはすべてLレベルとな
る。その結果、遅延制御回路の状態は変化せず、可変遅
延回路の遅延時間の変化しない。
【0049】[サンプリングパルスS4,S5,S6]
この場合は、可変クロックVariCLKが遅れてい
る。従って、位相比較部51のラッチ状態は、 n1=L、n2=H、n3=L、n4=H となり、その結果、サンプリングされたラッチ部53で
も、 n5=L、n6=H、n7=L、n8=H となる。この状態がデコーダ部55でデコードされ、イ
ンバータ536 はLレベル出力、インバータ540 はHレベ
ル出力になる。従って、パルスn11とn12に応答し
て、検出信号BとAとがそれぞれHレベルとなる。その
結果、遅延制御回路の遅延制御信号pが右方向にシフト
し、可変遅延回路の遅延経路を短くして遅延時間を短く
する。そのため、可変クロックVariCLKが進む方
向に制御される。
【0050】[第2の実施の形態例]図8は、第2の実
施の形態例の回路図である。また、図9は、図8の動作
タイミングチャート図である。第2の実施の形態例も、
第1の実施の形態例と同様に、DLL回路内の可変遅延
回路を省略して、タイミング信号N4を生成する可変遅
延回路2の遅延量を利用してフィードバックループの分
周クロックを生成する。
【0051】第2の実施の形態例では、1/N分周器4
は、パルス幅が内部クロックN1の1周期分であり、1
/2分周よりも高い分周比で内部クロックN2を分周す
る。これにより、位相比較器8は余裕をもって位相比較
動作を行うことができる。従って、図9に示される通
り、内部クロックN1の立ち上がりエッジB0で立ち上
がり、その次の立ち上がりエッジA1で立ち下がる分周
された第1の基準クロックN2が生成される。従って、
この立ち下がりエッジA2の位相が、位相比較器8にお
いて利用される。
【0052】そして、1/2位相シフト回路40は、第
1の基準クロックN2(CLK1)の位相を180度シ
フトして第2の基準クロックN3(CLK2)を生成す
る。この第2の基準クロックN3は、図9に示される通
り、第1の基準クロックN2の立ち下がりエッジA2の
両側でHレベルとなる。
【0053】この第2の基準クロックN3がタイミング
同期回路5に供給される。第2の実施の形態例では、こ
のタイミング同期回路5は、Dフリップフロップ回路で
構成される。即ち、第2の基準クロックがD入力端子に
供給され、タイミング信号N4がクロック端子に供給さ
れる。そして、第2の基準クロックをタイミング信号N
4のタイミングに合わせた第3の基準クロックN5(C
LK3)が生成される。D型フリップフロップの動作に
よれば、タイミング信号N4の立ち上がりエッジでのD
入力端子の供給される第2の基準クロックN3のレベル
の反転信号が、反転出力/Qに出力される。従って、第
3の基準クロックN5は、図9に示される通りである。
【0054】そして、第3の基準クロックN5は、ダミ
ーデータ出力バッファ6とダミー入力バッファ7を経由
して所定の遅延を有する可変クロックN7が位相比較器
8に供給される。第1の実施の形態例と同様に、位相比
較器8と位相制御回路9により、第1の基準クロックN
2の立ち下がりエッジA2と可変クロックN7の立ち下
がりエッジB2との位相が一致する様に、可変遅延回路
2の遅延量を制御する遅延制御信号N9が生成される。
【0055】図9に破線で示される通り、仮にエッジB
0に対応するタイミング信号N4のエッジがB3にある
とすると、それに伴い第3の基準クロックN5も破線の
如く生成され、可変クロックN7の立ち下がりエッジB
4は、エッジA2に一致する様に、可変遅延回路2の遅
延量が少なくなる様に制御される。但し、通常は、可変
クロックN7の立ち下がりエッジB2は、図9中左側か
ら右側に移動する過程で、DLL回路がロック状態にな
り、エッジB2はエッジA2に一致する。
【0056】第2の実施の形態例において、1/2位相
シフト回路40は、第1の基準クロックN2の立ち下が
りエッジA2の前後で所定のパルス幅を有する第2の基
準クロックN3を生成する。上記した通り、DLL回路
動作が開始される時に、遅延制御回路9はリセットされ
て可変遅延回路2の遅延量を最小にセットする。従っ
て、その後の位相比較動作の結果、内部クロックの立ち
上がりエッジB0に対応するエッジB2と、エッジB0
から1クロック周期後の立ち上がりエッジA1に対応す
る第1の基準クロックのエッジA2との位相が一致する
時に、DLL回路はロック状態になる。そこで、第2の
実施の形態例では、第2の基準クロックN3とタイミン
グ信号N4とから、第1の基準クロックN2のエッジA
2に合わせるべき立ち下がりエッジB1を有する第3の
基準クロックN5を生成する。
【0057】従って、1/2シフト回路40は、シフト
量をそれほど厳密にする必要はない。また、第2の基準
クロックN3のパルス幅は、エッジA2の両側にある程
度確保されれば、DLL回路動作に支障はない。
【0058】第2の実施の形態例では、タイミング同期
回路5は、D型のフリップフロップ回路で構成される。
D型フリップフロップ回路を利用することにより、タイ
ミング信号N4に位相が同期した反転クロックN5を容
易に生成することができる。しかも、D型フリップフロ
ップは、可変遅延回路2の回路よりも簡単な回路であ
る。従って、図中回路部分30を複数のデータ出力分設
けても、回路規模の拡大はそれほどない。
【0059】図10は、1/2位相シフト回路40の回
路図である。位相比較器14,遅延制御回路15,可変
遅延回路11、12は、図6,図5,図4で説明した回
路と同じである。この1/2位相シフト回路40の例
は、第1の基準クロックN2(CLK1)を2つの可変
遅延回路11,12で遅延させてフィードバックされる
可変クロックN12と、第1の基準クロックN2(CL
K1)との位相を一致させる様に制御するDLL回路で
構成される。即ち、図2の場合のDLL回路と同様に、
位相比較器14が第1の基準クロックN2(CLK1)
と、可変クロックN12との位相を比較し、検査信号N
14を遅延制御回路15に与え、遅延制御信号N15に
より、2つの可変遅延回路11,12の遅延量が、両ク
ロックの位相が一致するように制御される。
【0060】しかも、遅延制御回路11,12は同じ遅
延量であり、図5で説明した通り、リセット信号により
遅延量が最小にされてからDLL動作が開始される。従
って、可変遅延回路11の出力である1/2シフトクロ
ックN3(CLK2)は、必ず第1の基準クロックN2
(CLK1)から180度位相シフトしたクロックとな
る。
【0061】[第3の実施の形態例]図11は、第3の
実施の形態例を示す図である。また、図12は、図11
の動作タイミングチャート図である。第3の実施の形態
例が、図8に示した第2の実施の形態例と異なるところ
は、1/2位相シフト回路40がD型フリップフロップ
回路で構成されていることにある。そして、D型フリッ
プフロップ40のD入力端子には第1の基準クロックC
LK1が供給され、クロック入力端子CLKには、内部
クロックN1の反転クロック/CLK0が供給される。
そして、非反転出力端子Qから第2の基準クロックN3
が生成される。それ以外は、第2の実施の形態例と同じ
構成である。
【0062】図12に示される通り、内部クロックN1
(CLK0)の反転クロック/CLK0は、内部クロッ
クN1(CLK0)に対して180度位相が遅れたクロ
ックである。従って、D型フリップフロップ40が、そ
の180度位相が遅れた反転クロック/CLK0のタイ
ミングに第1の基準クロックN2(CLK1)の位相を
合わせることにより、第1の基準クロックN2(CLK
1)を180度位相シフトさせた第2の基準クロックN
3(CLK2)を出力Qに生成することができる。
【0063】それ以外の動作は、第2の実施の形態例と
同じである。第3の実施の形態例では、1/2位相シフ
ト回路をD型フリップフロップ40で構成したので、第
2の実施の形態例の図10に示されたDLL回路を利用
した場合よりも少ない回路構成で実現できる。
【0064】
【発明の効果】以上説明した通り、本発明によれば、D
LL回路を利用したタイミング信号を生成する回路にお
いて、可変遅延回路に変えてタイミング同期回路を設け
たので、回路規模の大きい可変遅延回路の数を減らすこ
とができ、全体の回路規模を小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】DLL回路を利用したタイミング信号の生成回
路例を示す図である。
【図2】本発明の第1の実施の形態例を示す図である。
【図3】第1の実施の形態例の動作を示すタイミングチ
ャート図である。
【図4】可変遅延回路の一例を示す回路図である。
【図5】遅延制御回路の図である。
【図6】位相比較器の回路図である。
【図7】図6の動作を示すタイミングチャート図であ
る。
【図8】第2の実施の形態例の回路図である。
【図9】図9の動作タイミングチャート図である。
【図10】1/2位相シフト回路40の回路図である。
【図11】第3の実施の形態例を示す図である。
【図12】図11の動作タイミングチャート図である。
【符号の説明】
1 入力バッファ 2 可変遅延回路 3 データ出力バッファ、内部回路 4 分周器 5 タイミング同期回路 6,7 ダミー回路 8 位相比較器 9 遅延制御回路 N1、CLK0 クロック N2、CLK1 第1の基準クロック N3、N5 基準クロック N7 可変クロック N8 位相比較検出信号 N9 遅延制御信号

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】供給されるクロックと所定の位相関係のタ
    イミングで動作する内部回路を有する集積回路装置にお
    いて、 前記クロックを所定時間遅延させて前記内部回路にタイ
    ミング信号を生成する可変遅延回路と、 前記クロックの周波数を分周して第1の基準クロックを
    生成する分周回路と、前記第1の基準クロックを前記タ
    イミング信号のタイミングに同期させて第2の基準クロ
    ックを生成するタイミング同期回路と、 前記第2の基準クロックを所定時間遅延させた可変クロ
    ックと前記第1の基準クロックの位相を比較し、当該両
    クロックの位相を一致させる様に前記可変遅延回路に遅
    延制御信号を与える位相比較・制御回路とを有すること
    を特徴とする集積回路装置。
  2. 【請求項2】請求項1において、 前記第1の基準クロックは前記クロックの1周期分のパ
    ルス幅を有し、前記第2の基準クロックは前記第1の基
    準クロックの反転レベルを有し、前記位相比較・制御回
    路は、前記第1の基準クロックの立ち上がり又は立ち下
    がりエッジと前記可変クロックの立ち上がり又は立ち下
    がりエッジとの位相を一致させる様に前記可変遅延回路
    の遅延量を制御することを特徴とする集積回路装置。
  3. 【請求項3】請求項1または2において、 前記分周回路が共通に設けられ、前記可変遅延回路と、
    タイミング同期回路と、位相比較・制御回路とが複数組
    設けられていることを特徴とする集積回路装置。
  4. 【請求項4】供給されるクロックと所定の位相関係のタ
    イミングで動作する内部回路を有する集積回路装置にお
    いて、 前記クロックを所定時間遅延させて前記内部回路にタイ
    ミング信号を生成する可変遅延回路と、 前記クロックの周波数を分周して前記供給クロックの1
    周期分のパルス幅を有する第1の基準クロックを生成す
    る分周回路と、 前記第1の基準クロックをほぼ2分の1周期の位相をシ
    フトさせた第2の基準クロックを生成する位相シフト回
    路と、 前記第2の基準クロックを前記タイミング信号のタイミ
    ングに同期させて第3の基準クロックを生成するタイミ
    ング同期回路と、 前記第3の基準クロックを所定時間遅延させた可変クロ
    ックと前記第1の基準クロックの位相を比較し、当該両
    クロックの位相を一致させる様に前記可変遅延回路に遅
    延制御信号を与える位相比較・制御回路とを有すること
    を特徴とする集積回路装置。
  5. 【請求項5】請求項4において前記タイミング同期回路
    は、前記第2の基準クロックをD入力端子に、前記タイ
    ミング信号をクロック端子にそれぞれ入力し、前記第3
    の基準クロックを出力端子から生成する第1のD型フリ
    ップフロップ回路であることを特徴とする集積回路装
    置。
  6. 【請求項6】請求項4において、 前記位相シフト回路は、前記第1の基準クロックをD入
    力端子に、前記供給されるクロックの反転クロックをク
    ロック端子にそれぞれ入力し、前記第2の基準クロック
    を出力端子から生成する第2のD型フリップフロップ回
    路であることを特徴とする集積回路装置。
  7. 【請求項7】請求項4〜6のいずれかにおいて、 前記分周回路及び位相シフト回路が共通に設けられ、前
    記可変遅延回路と、タイミング同期回路と、位相比較・
    制御回路とが複数組設けられていることを特徴とする集
    積回路装置。
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