JPH11274905A - クロック用ゲート回路及びクロックゲーティング回路 - Google Patents

クロック用ゲート回路及びクロックゲーティング回路

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JPH11274905A
JPH11274905A JP10079109A JP7910998A JPH11274905A JP H11274905 A JPH11274905 A JP H11274905A JP 10079109 A JP10079109 A JP 10079109A JP 7910998 A JP7910998 A JP 7910998A JP H11274905 A JPH11274905 A JP H11274905A
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clock signal
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Munehito Mushiga
賀 宗 人 虫
Katsuhiro Seta
田 克 弘 瀬
Masayuki Koizumi
泉 正 幸 小
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 任意のタイミングでクロック供給を停止し、
かつ、クロック供給を再開する。 【解決手段】 クロック用ゲート回路CGは、出力クロ
ック信号CLK0の供給を停止している期間中は、この
出力クロック信号CLK0の供給を停止した際における
出力クロック信号CLK0の状態を保持してフリップフ
ロップ回路FFへ出力する。また、出力クロック信号C
LK0の供給を再開する際には、この出力クロック信号
の供給を停止した時の出力クロック信号CLK0の状態
と、出力クロック信号CLK0の供給を再開する時の入
力クロック信号CLK1の状態とが、一致するように、
出力クロック信号CLK0を入力クロック信号CLK0
と同相のまま又は逆相にしてフリップフロップ回路FF
へ出力する。これにより、出力クロック信号CLK0に
余分なエッジが発生するのを防止する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はクロック用ゲート回
路及びクロックゲーティング回路に関し、特に、任意の
タイミングでクロック信号の供給を停止しかつ再開する
ことのできる、クロック用ゲート回路及びクロックゲー
ティング回路に関する。
【0002】
【従来の技術】クロック信号が動作する時の消費電力
は、チップ全体の消費電力に占める割合が大きい。この
ため、クロック信号の立ち上がりと立ち下がりの両方の
エッジを利用することで、見かけ上のクロック信号の周
波数を半分にすることにより、消費電力を低減する技術
が使用されている。さらに、一時的に未使用の回路ブロ
ックが存在する場合、任意のサイクルだけその回路ブロ
ックへのクロック信号の供給を停止することにより、チ
ップ全体の消費電力を低減する技術も使用されている。
このように、一時的にクロックの供給を停止するための
回路を、クロック用ゲート回路という。
【0003】従来における、クロック用ゲート回路CG
とフリップフロップ回路FFと有するクロックゲーティ
ング回路を図28に示す。この図28からわかるよう
に、従来のクロック用ゲート回路CGは、AND回路A
Nを備えて構成されていた。このAND回路ANには、
入力クロック信号CLK1と、この入力クロック信号C
LK1の供給を制御するイネーブル信号Eとが入力され
ていた。そして、このAND回路ANの出力クロック信
号CLK0が、フリップフロップ回路FFへ入力されて
いた。すなわち、入力データ信号Dnを入力して、出力
データ信号Qnを出力するようなフリップフロップ回路
FFに入力されていた。したがって、この図28のフリ
ップフロップ回路FFには、このフリップフロップ回路
FFが使用されている間は出力クロック信号CLK0が
供給され、使用されない間は出力クロック信号CLK0
が供給されないしくみとなっていた。
【0004】次に、図29に基づいて、クロック信号の
立ち上がりエッジにのみ同期するフリップフロップ回路
(以下、シングルエッジフリップフロップ回路という)
と、クロック信号の立ち上がりと立ち下がりの両方のエ
ッジに同期するフリップフロップ回路(以下、ダブルエ
ッジフリップフロップ回路という)との動作を、対比し
て説明する。この図29は、これら両タイプのフリップ
フロップ回路のタイミングチャートを示す図である。
【0005】この図29からわかるように、シングルエ
ッジフリップフロップ回路の場合、このフリップフロッ
プ回路に入力するクロック信号をCP1、入力データ信
号をD1とすると、出力データ信号はQ1のようにな
る。これに対して、ダブルエッジフリップフロップ回路
の場合、このフリップフロップ回路に入力するクロック
信号をCP2、入力データ信号をD1とすると、出力デ
ータ信号はQ2のようになる。これらのことからわかる
ように、ダブルエッジフリップフロップ回路は、クロッ
ク信号CP2の周波数をシングルエッジフリップフロッ
プ回路のクロック周波数CP1の半分にしても、シング
ルエッジフリップフロップ回路と同様の動作をする。こ
のように、クロック信号立ち上がりと立ち下がりの両方
のエッジを利用することで、同様の動作をしながら、ク
ロック信号の周波数を見かけ上半分にすることが出来る
ため、チップの消費電力が低減される。
【0006】次に図30に基づいて、図28に示したク
ロック用ゲート回路CGを用いた場合のフリップフロッ
プ回路FFの動作を説明する。この図30は、クロック
用ゲート回路CGとフリップフロップFFのタイミング
チャートを示す図である。
【0007】この図30からわかるように、シングルエ
ッジフリップフロップ回路の場合、入力クロック信号を
CLK11、イネーブル信号をE1とした時のクロック
用ゲート回路CGの出力クロック信号はCLK01にな
る。この出力クロック信号CLK01を、シングルエッ
ジフリップフロップ回路に入力する。さらに、フリップ
フロップ回路に入力される入力データ信号をD1とする
と、出力データ信号はQ11のようになる。
【0008】これに対して、ダブルエッジフリップフロ
ップ回路の場合、入力クロック信号をCLK12、イネ
ーブル信号をE1とした時のクロック用ゲート回路CG
の出力クロック信号はCLK02になる。この出力クロ
ック信号CLK02を、ダブルエッジフリップフロップ
回路に入力する。さらに、フリップフロップ回路に入力
される入力データ信号をD1とすると、出力データ信号
はQ21のようになる。この図30の場合においては、
ダブルエッジフリップフロップ回路の出力データ信号Q
22は、シングルエッジフリップフロップ回路の出力デ
ータ信号Q11と、同じ動作になる。
【0009】このように、クロック用ゲート回路CG
は、一時的にクロック信号の供給を停止し、かつ、この
停止したクロック信号の供給を再開するものであり、そ
の停止期間の設定は任意のサイクルで可能でなければな
らない。すなわち、任意のタイミングでクロック信号の
停止と再開ができなければならない。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】図31に示すタイミン
グチャートで、従来のクロック用ゲート回路CGで起こ
る問題点を説明する。この図31からわかるように、シ
ングルエッジフリップフロップ回路の場合、入力クロッ
ク信号をCLK11、イネーブル信号をE2とした時の
クロック用ゲート回路CGの出力クロック信号はCLK
01のようになる。この出力クロック信号CLK01
を、シングルエッジフリップフロップ回路に入力する。
さらに、入力データ信号をD1とすると、出力データ信
号はQ12のようになる。
【0011】これに対してダブルエッジフリップフロッ
プ回路の場合、入力クロック信号をCLK12、イネー
ブル信号をE2とした時のクロック用ゲート回路CGの
出力クロック信号はCLK02のようになる。この出力
クロック信号CLK02を、ダブルエッジフリップフロ
ップ回路に入力する。さらに、入力データ信号をD1と
すると、出力データ信号はQ22のようになる。
【0012】これら出力データ信号Q12、Q22を比
較するとわかるように、ダブルエッジフリップフロップ
回路の出力データ信号Q22は、シングルエッジフリッ
プフロップ回路の出力データ信号Q12とは、異なる動
作になる。これは、クロック用ゲート回路CGの出力ク
ロック信号CLK02に、イネーブル信号E2と同期し
た余計なエッジEG、EGが発生するためである。この
ような場合、クロック信号の立ち上がりと立ち下がりの
両方のエッジを利用したダブルエッジフリップフロップ
回路では、誤動作が起きてしまうという問題がある。
【0013】次に、図32に基づいて、このような余計
なエッジEGが発生する過程を詳細に検討する。図32
(a)は、クロック用ゲート回路CGに入力される入力
クロック信号CLK12を示している。このような入力
クロック信号CLK12が入力されている状態におい
て、図32(b)に示すようにイネーブル信号Eが入力
されたとする。すなわち、入力クロック信号CLK12
がハイの時にイネーブル信号Eがロウになってクロック
供給を停止し、入力クロック信号CLK12がハイの時
にイネーブル信号Eがハイになってクロック供給を再開
したとする。この場合、出力クロック信号CLK02に
は、ふたつの余分なエッジEG、EGが現れてしまう。
このため、この出力クロック信号CLK02を、ダブル
エッジフリップフロップ回路に入力すると、誤動作を引
き起こす可能性がある。
【0014】図32(a)に示すように入力クロック信
号CLK12がクロック用ゲート回路CGに入力されて
いる場合において、図32(c)に示すようなイネーブ
ル信号Eが入力されたとする。すなわち、入力クロック
信号CLK12がハイの時にイネーブル信号Eがロウに
なってクロック供給を停止し、入力クロック信号CLK
12がロウの時にイネーブル信号Eがハイになってクロ
ック供給を再開したとする。この場合、出力クロック信
号CLK02には、余分なエッジEGがひとつ現れてし
まう。このため、この出力クロック信号CLK02を、
ダブルエッジフリップフロップ回路に入力すると、誤動
作を引き起こす可能性がある。
【0015】図32(a)に示すように入力クロック信
号CLK12がクロック用ゲート回路CGに入力されて
いる場合において、図32(d)に示すようなイネーブ
ル信号Eが入力されたとする。すなわち、入力クロック
信号CLK12がロウの時にイネーブル信号Eがロウに
なってクロック供給を停止し、入力クロック信号CLK
12がロウの時にイネーブル信号Eがハイになってクロ
ック供給を再開したとする。この場合、出力クロック信
号CLK02には、余分なエッジEGは現れない。この
ため、この出力クロック信号CLK02を、ダブルエッ
ジフリップフロップ回路に入力しても、誤動作は起きな
い。
【0016】図32(a)に示すように入力クロック信
号CLK12がクロック用ゲート回路CGに入力されて
いる場合において、図32(e)に示すようなイネーブ
ル信号Eが入力されたとする。すなわち、入力クロック
信号CLK12がロウの時にイネーブル信号Eがロウに
なってクロック供給を停止し、入力クロック信号CLK
12がハイの時にイネーブル信号Eがハイになってクロ
ック供給を再開したとする。この場合、出力クロック信
号CLK02には、余分なエッジEGがひとつ現れてし
まう。このため、この出力クロック信号CLK02を、
ダブルエッジフリップフロップ回路に入力すると、誤動
作を引き起こす可能性がある。
【0017】以上のことからわかるように、このような
誤動作が起きるのを回避するためには、図32(d)の
ようにネーブル信号Eのタイミングを一定の場合に限定
するしかなかった。すなわち、図28に示すようなAN
D回路ANからなるクロック用ゲート回路CGを用いる
場合には、図32(d)に示すように、入力クロック信
号CLK12がロウのときにのみイネーブル信号Eを切
り替えるよう、制限をしなければならなかった。つま
り、任意のタイミングでクロック信号のゲーティングが
できないという問題があった。
【0018】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明に係るクロック用ゲート回路は、入力された
入力クロック信号を出力クロック信号として外部へ供給
するとともに、前記出力クロック信号の供給を任意のタ
イミングで停止し、かつ、この停止した出力クロック信
号の供給を任意のタイミングで再開することのできる、
クロック用ゲート回路であって、前記出力クロック信号
の供給を停止している期間中は、前記出力クロック信号
の供給を停止した際における前記出力クロック信号の状
態を保持して外部へ出力し、前記出力クロック信号の供
給を再開する際は、前記入力クロック信号を同相のま
ま、又は、逆相にして前記出力クロック信号として外部
へ出力する、ことを特徴とする。
【0019】また、本発明に係るクロックゲーティング
回路は、入力された入力クロック信号を出力クロック信
号として外部へ供給するとともに、前記出力クロック信
号の供給を任意のタイミングで停止し、かつ、この停止
した出力クロック信号の供給を任意のタイミングで再開
することのできる、クロック用ゲート回路と、前記クロ
ック用ゲート回路からの前記出力クロック信号が入力さ
れるとともに、前記出力クロック信号の立ち下がりと立
ち上がりの両方のエッジに同期するダブルエッジフリッ
プフロップ回路と、を備えたクロックゲーティング回路
であって、前記クロック用ゲート回路は、前記出力クロ
ック信号の供給を停止している期間中は、前記出力クロ
ック信号の供給を停止した際における前記出力クロック
信号の状態を保持して外部へ出力し、前記出力クロック
信号の供給を再開する際は、前記入力クロック信号を同
相のまま、又は、逆相にして前記出力クロック信号とし
て外部へ出力する、ことを特徴とする。
【0020】
【発明の実施の形態】(第1実施形態)本発明の第1実
施形態に係るクロック用ゲート回路は、出力クロック信
号の供給を停止する際や、出力クロック信号の供給を再
開する際に、出力クロック信号に余分なエッジが発生し
ないようにすることにより、出力クロック信号の供給の
停止又は再開を任意のタイミングで行い得るようにした
ものである。より詳しくを、以下に説明する。
【0021】図1は本発明の一実施形態に係るクロック
ゲーティング回路を示す図である。この図1からわかる
ように、このクロックゲーティング回路はクロック用ゲ
ート回路CGとフリップフロップ回路FFとを備えて構
成されている。
【0022】クロック用ゲート回路CGには、入力クロ
ック信号CLK1とイネーブル信号Eとが入力されてい
る。そして、このクロック用ゲート回路CGは、出力ク
ロック信号CLK0を出力する。但し、この出力クロッ
ク信号CLK0は、任意のタイミングで供給を停止し、
また、供給を再開することができるようになっている。
これら供給停止のタイミングや供給再開のタイミング
は、イネーブル信号Eに基づいて決定される。
【0023】このような機能を有するクロック用ゲート
回路CGは、ホールド回路HLとバッファ回路BFとを
備えて構成されている。ホールド回路HLは、出力クロ
ック信号CLK0の供給を停止した時の出力クロック信
号CLK0の値を保持する回路である。すなわち、出力
クロック信号CLK0の供給を停止したときに、出力ク
ロック信号CLK0がハイの場合には、このハイの状態
を保持する。出力クロック信号CLK0の供給を停止し
たときに、出力クロック信号CLK0がロウの場合に
は、このロウの状態を保持する。つまり、このホールド
回路HLは、一種の記憶回路として機能している。
【0024】バッファ回路BFでは、イネーブル信号E
の状態に応じて、出力クロック信号CLK0を出力す
る。すなわち、イネーブル信号Eがクロック供給状態で
ある場合は、入力クロック信号CLK1を同相のまま、
又は逆相にして、出力クロック信号CLK0として出力
する。イネーブル信号Eがクロック停止状態である場合
は、ホールド回路HLの値を出力する。
【0025】イネーブル信号Eがクロック供給状態であ
る場合に、入力クロック信号CLK1を同相のまま出力
クロック信号CLK0として出力するか、又は、入力ク
ロック信号CLK1を反転させて出力クロック信号CL
K0として出力するかは、次のようにして決められる。
すなわち、出力クロック信号CLK0の供給を停止した
ときの出力クロック信号CLK0の状態と、出力クロッ
ク信号CLK0の供給を開始するときの入力クロック信
号CLK1の状態とが、一致するか異なるかによって、
出力の態様を切り替える。具体的には、両者が一致する
場合は、同相で出力し、両者が異なる場合は逆相で出力
する。
【0026】図2は、この入力クロック信号CLK1と
イネーブル信号Eと出力クロック信号CLK0との関係
を示すタイミングチャートである。
【0027】図2(a)は、クロック用ゲート回路CG
に入力される入力クロック信号CLK1を示している。
このような入力クロック信号CLK1が入力されている
状態において、図2(b)に示すようにイネーブル信号
Eが入力されたとする。すなわち、入力クロック信号C
LK1がハイ状態である時刻t1の時にイネーブル信号
Eがロウになってクロック供給を停止し、入力クロック
信号CLK1がハイ状態である時刻t4の時にイネーブ
ル信号Eがハイになってクロック供給を再開したとす
る。この場合、出力クロック信号CLK0は、時刻t1
から時刻t4の間、ハイ状態がそのまま維持される。そ
して、時刻t4において、入力クロック信号CLK1も
ハイ状態であるので、この時刻t4以降も、出力クロッ
ク信号CLK0を入力クロック信号CLK1と同相で出
力する。
【0028】図2(a)に示すような入力クロック信号
CLK1がクロック用ゲート回路CGに入力されている
状態において、図2(c)に示すようにイネーブル信号
Eが入力されたとする。すなわち、入力クロック信号C
LK1がハイ状態である時刻t1の時にイネーブル信号
Eがロウになってクロック供給を停止し、入力クロック
信号CLK1がロウ状態である時刻t3の時にイネーブ
ル信号Eがハイになってクロック供給を再開したとす
る。この場合、出力クロック信号CLK0は、時刻t1
から時刻t3の間、ハイ状態がそのまま維持される。そ
して、時刻t3において、入力クロック信号CLK1は
ロウ状態であるので、この時刻t3以降は、出力クロッ
ク信号CLK0を入力クロック信号CLK1と逆相で出
力する。
【0029】図2(a)に示すような入力クロック信号
CLK1がクロック用ゲート回路CGに入力されている
状態において、図2(d)に示すようにイネーブル信号
Eが入力されたとする。すなわち、入力クロック信号C
LK1がロウ状態である時刻t2の時にイネーブル信号
Eがロウになってクロック供給を停止し、入力クロック
信号CLK1がロウ状態である時刻t5の時にイネーブ
ル信号Eがハイになってクロック供給を再開したとす
る。この場合、出力クロック信号CLK0は、時刻t2
から時刻t5の間、ロウ状態がそのまま維持される。そ
して、時刻t5において、入力クロック信号CLK1も
ロウ状態であるので、この時刻t5以降は、出力クロッ
ク信号CLK0を入力クロック信号CLK1と同相で出
力する。
【0030】図2(a)に示すような入力クロック信号
CLK1がクロック用ゲート回路CGに入力されている
状態において、図2(e)に示すようにイネーブル信号
Eが入力されたとする。すなわち、入力クロック信号C
LK1がロウ状態である時刻t2の時にイネーブル信号
Eがロウになってクロック供給を停止し、入力クロック
信号CLK1がハイ状態である時刻t4の時にイネーブ
ル信号Eがハイになってクロック供給を再開したとす
る。この場合、出力クロック信号CLK0は、時刻t2
から時刻t4の間、ロウ状態がそのまま維持される。そ
して、時刻t4において、入力クロック信号CLK1は
ハイ状態であるので、この時刻t4以降は、出力クロッ
ク信号CLK0を入力クロック信号CLK1と逆相で出
力する。
【0031】以上の動作を表にまとめると図3に示すよ
うになる。この図3からわかるように、クロック用ゲー
ト回路CGがクロック供給を停止した時の出力クロック
信号CLK0の状態と、クロック供給を再開する時の入
力クロック信号CLK1の状態とが、一致する場合は、
入力クロック信号CLK1と同相の出力クロック信号C
LK0を出力する。これに対して、クロック用ゲート回
路CGがクロック供給を停止した時の出力クロック信号
CLK0の状態と、クロック供給を開始する時の入力ク
ロック信号CLK1の状態とが、異なる場合は、入力ク
ロック信号CLK1を反転させた出力クロック信号CL
K0を出力する。
【0032】以上のように本実施形態に係るクロック用
ゲート回路CGによれば、任意のタイミングでクロック
信号の供給を停止又は再開したとしても、出力クロック
信号CLK0に余分なエッジが発生しないようにしたの
で、ダブルエッチングフリップフロップ回路の誤動作が
生じないようにすることができる。すなわち、クロック
供給を停止する際には、その時点の出力クロック信号C
LK0の状態を再度クロック供給を開始するまで保持す
ることとした。このため、クロック供給停止時に出力ク
ロック信号CLK0に余分なエッジが発生してしまうの
を回避することができる。さらに、クロック供給を開始
する際には、クロック供給停止時における出力クロック
信号CLK0の状態と、クロック供給開始時の入力クロ
ック信号CLK1の状態とが、一致するか否かで出力態
様を変えることとした。すなわち、両者が一致する場合
は入力クロック信号CLK1を同相のまま出力クロック
信号CLK0として出力し、両者が一致しない場合は入
力クロック信号CLK1を反転して出力クロック信号C
LK0として出力することとした。このため、クロック
供給再開時においても出力クロック信号CLK0に余分
なエッジが発生するのを回避することができる。
【0033】このように任意のタイミングでクロックの
供給を停止又は再開しても、出力クロック信号CLK0
に余分なエッジが発生しないので、図1からわかるよう
に、ダブルエッジフリップフロップ回路にクロック供給
をした場合、このフリップフロップ回路FFの誤動作を
回避することができる。しかも、このように任意のタイ
ミングでクロック供給を停止又は再開することができる
ことから、このクロックゲーティング回路を用いた場合
の設計の自由度が増すとともに、消費電力を抑制するこ
とができる。
【0034】(第2実施形態)第2実施形態は、第1実
施形態を変形したものであり、クロック供給を偶数回停
止したか、又は、奇数回停止したかにより、クロック供
給開始時に入力クロック信号を反転して出力クロック信
号とするか、又は、入力クロック信号を同相のまま出力
クロック信号とするかを、判別しようとするものであ
る。
【0035】図4は、第2実施形態に係るクロック用ゲ
ート回路CGのブロック図である。この図4からわかる
ように、クロック用ゲート回路CGは、バッファ回路B
Fと制御信号生成回路CLとを備えて構成されている。
【0036】バッファ回路BFには、外部からの入力ク
ロック信号CLK1と、制御信号生成回路CLからの制
御信号CTRとが、入力されている。そして、出力クロ
ック信号CLK0を外部へ出力する。このバッファ回路
BFは、クロック信号を供給する際に、制御信号CTR
の状態を受けて、入力クロック信号CLK1と同相又は
逆相で、出力クロック信号CLK0を出力する回路であ
る。
【0037】制御信号生成回路CLには、入力クロック
信号CLK1と出力クロック信号CLK0とイネーブル
信号Eとが、入力されている。そして、制御信号CTR
をバッファ回路BFへ出力する。この制御信号生成回路
CLは、クロック供給を停止した時の出力クロック信号
CLK0を保持する。また、この制御信号生成回路CL
は、このクロック供給を停止したときの出力クロック信
号CLK0の状態と、クロック供給を停止している間の
入力クロック信号CLK1のエッジの回数とにより、バ
ッファ回路BFの出力態様を制御するための制御信号C
TRを生成する。すなわち、クロック供給停止期間中の
入力クロック信号CLK1のエッジ数が偶数個である場
合には、クロック供給再開以降も、クロック供給停止前
と同一の態様で出力クロック信号CLK0を出力するた
めの制御信号CTRを生成する。すなわち、クロック供
給停止前に同相であった場合は同相で、クロック供給停
止前に逆相であった場合は逆相で、出力クロック信号C
LK0を出力するように、制御信号CTRを生成する。
これに対して、クロック供給停止期間中の入力クロック
信号CLK1のエッジ数が奇数個である場合には、クロ
ック供給再開以降は、クロック供給停止前と反対の態様
で出力クロック信号CLK0を出力するための制御信号
CTRを生成する。すなわち、クロック供給停止前に同
相であった場合は逆相で、クロック供給停止前に逆相で
あった場合は同相で、出力クロック信号CLK0を出力
するように、制御信号CTRを生成する。
【0038】図5は、図4に示すクロック用ゲート回路
CGの回路構成の一例を示す図である。図5(a)から
わかるように、バッファ回路BFは、スイッチS1、S
2と、非反転出力回路10と、反転出力回路12とを、
備えて構成されている。これらのうち、スイッチS1、
S2は、互いに並列に接続されており、制御信号CTR
により制御される。より詳しくは、スイッチS1は、ク
ロック供給状態で、かつ、制御信号CTRがロウの場合
に、オンするスイッチである。これ以外の場合は、この
スイッチS1はオフになっている。つまり、クロック停
止状態である場合や、クロック供給状態でも制御信号C
TRがハイの場合は、オフになっている。スイッチS2
は、クロック供給状態で、かつ、制御信号CTRがハイ
の場合に、オンするスイッチである。これ以外の場合
は、このスイッチS1はオフになっている。つまり、ク
ロック停止状態である場合や、クロック供給状態でも制
御信号CTRがロウの場合は、オフになっている。
【0039】非反転出力回路10は、スイッチS1に直
列的に接続されている。また、反転出力回路12は、ス
イッチS2に直列的に接続されている。非反転出力回路
10は、入力された入力クロック信号CLK1をそのま
ま出力する回路である。反転出力回路12は、入力され
た入力クロック信号CLK1を反転して出力する回路で
ある。
【0040】制御信号生成回路CLは、ラッチ回路LA
T1、LAT2と、スイッチS3、S4と、非反転出力
回路14と、反転出力回路16とを、備えて構成されて
いる。ラッチ回路LAT1は、クロック供給を停止して
いる間は、クロック供給停止時における出力クロック信
号CLK0の状態を記憶保持して、信号D1として出力
する。一方、クロック供給をしている間は、出力クロッ
ク信号CLK0を信号D1として出力する。
【0041】スイッチS3は、信号D1がロウの時にオ
ンし、信号D1がハイの時にオフするスイッチである。
スイッチS4は、信号D1がハイの時にオンし、信号D
1がロウの時にオフするスイッチである。
【0042】非反転出力回路14は、スイッチS3に直
列的に接続されている。また、反転出力回路16は、ス
イッチS4に直列的に接続されている。非反転出力回路
14は、入力された入力クロック信号CLK1をそのま
ま信号D2として出力する回路である。反転出力回路1
6は、入力された入力クロック信号CLK1を反転して
信号D2として出力する回路である。これら非反転出力
回路14や反転出力回路16から出力された信号D2
は、ラッチ回路LAT2に入力される。
【0043】このラッチ回路LAT2は、クロック供給
状態にある場合は、クロック供給再開時におけるこの信
号D2の状態を保持して、制御信号CTRとして出力す
る。一方、クロック供給停止状態にある場合は、信号D
2をそのまま制御信号CTRとして出力する。
【0044】上述したラッチ回路LAT1、LAT2
は、例えば、図5(b)に示すような構成である。この
図5(b)に示すラッチ回路では、クロック供給停止期
間中、つまりイネーブル信号Eがロウの期間中は、ラッ
チ回路内のクロックドインバータがオンとなるため、D
端子から入力される信号は、その期間中保持されるよう
になっている。
【0045】次に、図6乃至図13に示すタイミングチ
ャートに基づいて、図5に示すクロック用ゲート回路C
Gの動作を詳しく説明する。
【0046】図6は、入力クロック信号CLK1がハイ
の時にクロック供給を停止し、入力クロック信号CLK
1がハイのときにクロック供給を再開する場合におい
て、制御信号CTRの初期状態がロウの場合のタイミン
グチャートを示す図である。この図6からわかるよう
に、クロック供給を停止する前、つまり、時刻t1前
は、制御信号CTRがロウである。このため、スイッチ
S1がオン状態となっている。したがって、入力クロッ
ク信号CLK1と同相で出力クロック信号CLK0が出
力されている。
【0047】時刻t1でイネーブル信号Eがロウに切り
替わる。この時刻t1における出力クロック信号CLK
0はハイであるので、出力クロック信号CLK0はハイ
状態に保持されるとともに、ラッチ回路LAT1の出力
信号D1もハイ状態に保持される。信号D1がハイであ
るので、スイッチS4がオン状態となる。したがって、
入力クロック信号CLK1を反転させた信号D2が、ラ
ッチ回路LAT2に供給される。そして、時刻t1以降
は、この入力クロック信号CLK1を反転させた制御信
号CTRが、ラッチ回路LAT2から出力される。
【0048】時刻t2でイネーブル信号Eがハイに切り
替わる。この時刻t2における入力クロック信号CLK
1はハイである。したがって、制御信号CTRはロウで
ある。この制御信号CTRがロウであるということは、
スイッチS1がオン状態となる。このため、出力クロッ
ク信号CLK0は、入力クロック信号CLK1と同相の
まま出力される。また、時刻t2以降、イネーブル信号
Eがハイとなっているので、制御信号CTRは、この時
刻t2におけるロウ状態を保持する。したがって、時刻
t2以降は、出力クロック信号CLK0は入力クロック
信号CLK1と同相で出力される。
【0049】図7は、入力クロック信号CLK1がハイ
の時にクロック供給を停止し、入力クロック信号CLK
1がハイのときにクロック供給を再開する場合におい
て、制御信号CTRの初期状態がハイの場合のタイミン
グチャートを示す図である。この図7からわかるよう
に、クロック供給を停止する前、つまり、時刻t1前
は、制御信号CTRがハイである。このため、スイッチ
S2がオン状態となっている。したがって、入力クロッ
ク信号CLK1と逆相で出力クロック信号CLK0が出
力されている。
【0050】時刻t1でイネーブル信号Eがロウに切り
替わる。この時刻t1における出力クロック信号CLK
0はロウであるので、出力クロック信号CLK0はロウ
状態に保持されるとともに、ラッチ回路LAT1の出力
信号D1もロウ状態に保持される。信号D1がロウであ
るので、スイッチS3がオン状態となる。したがって、
入力クロック信号CLK1と同相のままの信号D2が、
ラッチ回路LAT2に供給される。そして、時刻t1以
降は、この入力クロック信号CLK1と同相の制御信号
CTRが、ラッチ回路LAT2から出力される。
【0051】時刻t2でイネーブル信号Eがハイに切り
替わる。この時刻t2における入力クロック信号CLK
1はハイである。したがって、制御信号CTRもハイで
ある。この制御信号CTRがハイであるということは、
スイッチS2がオン状態となる。このため、出力クロッ
ク信号CLK0は、入力クロック信号CLK1の逆相と
して出力される。また、時刻t2以降、イネーブル信号
Eがハイとなっているので、制御信号CTRは、この時
刻t2におけるハイ状態を保持する。したがって、時刻
t2以降は、出力クロック信号CLK0は入力クロック
信号CLK1と逆相で出力される。
【0052】図8は、入力クロック信号CLK1がハイ
の時にクロック供給を停止し、入力クロック信号CLK
1がロウのときにクロック供給を再開する場合におい
て、制御信号CTRの初期状態がロウの場合のタイミン
グチャートを示す図である。この図8からわかるよう
に、クロック供給を停止する前、つまり、時刻t1前
は、制御信号CTRがロウである。このため、スイッチ
S1がオン状態となっている。したがって、入力クロッ
ク信号CLK1と同相で出力クロック信号CLK0が出
力されている。
【0053】時刻t1でイネーブル信号Eがロウに切り
替わる。この時刻t1における出力クロック信号CLK
0はハイであるので、出力クロック信号CLK0はハイ
状態に保持されるとともに、ラッチ回路LAT1の出力
信号D1もハイ状態に保持される。信号D1がハイであ
るので、スイッチS4がオン状態となる。したがって、
入力クロック信号CLK1を反転させた信号D2が、ラ
ッチ回路LAT2に供給される。そして、時刻t1以降
は、この入力クロック信号CLK1を反転させた制御信
号CTRが、ラッチ回路LAT2から出力される。
【0054】時刻t2でイネーブル信号Eがハイに切り
替わる。この時刻t2における入力クロック信号CLK
1はロウである。したがって、制御信号CTRはハイで
ある。この制御信号CTRがハイであるということは、
スイッチS2がオン状態となる。このため、出力クロッ
ク信号CLK0は、入力クロック信号CLK1を反転し
て出力される。また、時刻t2以降、イネーブル信号E
がハイとなっているので、制御信号CTRは、この時刻
t2におけるハイ状態を保持する。したがって、時刻t
2以降は、出力クロック信号CLK0は入力クロック信
号CLK1と逆相で出力される。
【0055】図9は、入力クロック信号CLK1がハイ
の時にクロック供給を停止し、入力クロック信号CLK
1がロウのときにクロック供給を再開する場合におい
て、制御信号CTRの初期状態がハイの場合のタイミン
グチャートを示す図である。この図9からわかるよう
に、クロック供給を停止する前、つまり、時刻t1前
は、制御信号CTRがハイである。このため、スイッチ
S2がオン状態となっている。したがって、入力クロッ
ク信号CLK1と逆相で出力クロック信号CLK0が出
力されている。
【0056】時刻t1でイネーブル信号Eがロウに切り
替わる。この時刻t1における出力クロック信号CLK
0はロウであるので、出力クロック信号CLK0はロウ
状態に保持されるとともに、ラッチ回路LAT1の出力
信号D1もロウ状態に保持される。信号D1がロウであ
るので、スイッチS3がオン状態となる。したがって、
入力クロック信号CLK1と同相のままの信号D2が、
ラッチ回路LAT2に供給される。そして、時刻t1以
降は、この入力クロック信号CLK1と同相の制御信号
CTRが、ラッチ回路LAT2から出力される。
【0057】時刻t2でイネーブル信号Eがハイに切り
替わる。この時刻t2における入力クロック信号CLK
1はロウである。したがって、制御信号CTRもロウで
ある。この制御信号CTRがロウであるということは、
スイッチS1がオン状態となる。このため、出力クロッ
ク信号CLK0は、入力クロック信号CLK1と同相と
して出力される。また、時刻t2以降、イネーブル信号
Eがハイとなっているので、制御信号CTRは、この時
刻t2におけるロウ状態を保持する。したがって、時刻
t2以降は、出力クロック信号CLK0は入力クロック
信号CLK1と同相で出力される。
【0058】図10は、入力クロック信号CLK1がロ
ウの時にクロック供給を停止し、入力クロック信号CL
K1がロウのときにクロック供給を再開する場合におい
て、制御信号CTRの初期状態がロウの場合のタイミン
グチャートを示す図である。この図10からわかるよう
に、クロック供給を停止する前、つまり、時刻t1前
は、制御信号CTRがロウである。このため、スイッチ
S1がオン状態となっている。したがって、入力クロッ
ク信号CLK1と同相で出力クロック信号CLK0が出
力されている。
【0059】時刻t1でイネーブル信号Eがロウに切り
替わる。この時刻t1における出力クロック信号CLK
0はロウであるので、出力クロック信号CLK0はロウ
状態に保持されるとともに、ラッチ回路LAT1の出力
信号D1もロウ状態に保持される。信号D1がロウであ
るので、スイッチS3がオン状態となる。したがって、
入力クロック信号CLK1と同相の信号D2が、ラッチ
回路LAT2に供給される。そして、時刻t1以降は、
この入力クロック信号CLK1と同相の制御信号CTR
が、ラッチ回路LAT2から出力される。
【0060】時刻t2でイネーブル信号Eがハイに切り
替わる。この時刻t2における入力クロック信号CLK
1はロウである。したがって、制御信号CTRはロウで
ある。この制御信号CTRがロウであるということは、
スイッチS1がオン状態となる。このため、出力クロッ
ク信号CLK0は、入力クロック信号CLK1と同相で
出力される。また、時刻t2以降、イネーブル信号Eが
ハイとなっているので、制御信号CTRは、この時刻t
2におけるロウ状態を保持する。したがって、時刻t2
以降は、出力クロック信号CLK0は入力クロック信号
CLK1と同相で出力される。
【0061】図11は、入力クロック信号CLK1がロ
ウの時にクロック供給を停止し、入力クロック信号CL
K1がロウのときにクロック供給を再開する場合におい
て、制御信号CTRの初期状態がハイの場合のタイミン
グチャートを示す図である。この図11からわかるよう
に、クロック供給を停止する前、つまり、時刻t1前
は、制御信号CTRがハイである。このため、スイッチ
S2がオン状態となっている。したがって、入力クロッ
ク信号CLK1と逆相で出力クロック信号CLK0が出
力されている。
【0062】時刻t1でイネーブル信号Eがロウに切り
替わる。この時刻t1における出力クロック信号CLK
0はハイであるので、出力クロック信号CLK0はハイ
状態に保持されるとともに、ラッチ回路LAT1の出力
信号D1もハイ状態に保持される。信号D1がハイであ
るので、スイッチS4がオン状態となる。したがって、
入力クロック信号CLK1と逆相の信号D2が、ラッチ
回路LAT2に供給される。そして、時刻t1以降は、
この入力クロック信号CLK1と逆相の制御信号CTR
が、ラッチ回路LAT2から出力される。
【0063】時刻t2でイネーブル信号Eがハイに切り
替わる。この時刻t2における入力クロック信号CLK
1はロウである。したがって、制御信号CTRはハイで
ある。この制御信号CTRがハイであるということは、
スイッチS2がオン状態となる。このため、出力クロッ
ク信号CLK0は、入力クロック信号CLK1の逆相と
して出力される。また、時刻t2以降、イネーブル信号
Eがハイとなっているので、制御信号CTRは、この時
刻t2におけるハイ状態を保持する。したがって、時刻
t2以降は、出力クロック信号CLK0は入力クロック
信号CLK1と逆相で出力される。
【0064】図12は、入力クロック信号CLK1がロ
ウの時にクロック供給を停止し、入力クロック信号CL
K1がハイのときにクロック供給を再開する場合におい
て、制御信号CTRの初期状態がロウの場合のタイミン
グチャートを示す図である。この図12からわかるよう
に、クロック供給を停止する前、つまり、時刻t1前
は、制御信号CTRがロウである。このため、スイッチ
S1がオン状態となっている。したがって、入力クロッ
ク信号CLK1と同相で出力クロック信号CLK0が出
力されている。
【0065】時刻t1でイネーブル信号Eがロウに切り
替わる。この時刻t1における出力クロック信号CLK
0はロウであるので、出力クロック信号CLK0はロウ
状態に保持されるとともに、ラッチ回路LAT1の出力
信号D1もロウ状態に保持される。信号D1がロウであ
るので、スイッチS3がオン状態となる。したがって、
入力クロック信号CLK1と同相の信号D2が、ラッチ
回路LAT2に供給される。そして、時刻t1以降は、
この入力クロック信号CLK1と同相の制御信号CTR
が、ラッチ回路LAT2から出力される。
【0066】時刻t2でイネーブル信号Eがハイに切り
替わる。この時刻t2における入力クロック信号CLK
1はハイである。したがって、制御信号CTRもハイで
ある。この制御信号CTRがハイであるということは、
スイッチS2がオン状態となる。このため、出力クロッ
ク信号CLK0は、入力クロック信号CLK1と逆相で
出力される。また、時刻t2以降、イネーブル信号Eが
ハイとなっているので、制御信号CTRは、この時刻t
2におけるハイ状態を保持する。したがって、時刻t2
以降は、出力クロック信号CLK0は入力クロック信号
CLK1と逆相で出力される。
【0067】図13は、入力クロック信号CLK1がロ
ウの時にクロック供給を停止し、入力クロック信号CL
K1がハイのときにクロック供給を再開する場合におい
て、制御信号CTRの初期状態がハイの場合のタイミン
グチャートを示す図である。この図13からわかるよう
に、クロック供給を停止する前、つまり、時刻t1前
は、制御信号CTRがハイである。このため、スイッチ
S2がオン状態となっている。したがって、入力クロッ
ク信号CLK1と逆相で出力クロック信号CLK0が出
力されている。
【0068】時刻t1でイネーブル信号Eがロウに切り
替わる。この時刻t1における出力クロック信号CLK
0はハイであるので、出力クロック信号CLK0はハイ
状態に保持されるとともに、ラッチ回路LAT1の出力
信号D1もハイ状態に保持される。信号D1がハイであ
るので、スイッチS4がオン状態となる。したがって、
入力クロック信号CLK1と逆相の信号D2が、ラッチ
回路LAT2に供給される。そして、時刻t1以降は、
この入力クロック信号CLK1と逆相の制御信号CTR
が、ラッチ回路LAT2から出力される。
【0069】時刻t2でイネーブル信号Eがハイに切り
替わる。この時刻t2における入力クロック信号CLK
1はハイである。したがって、制御信号CTRはロウで
ある。この制御信号CTRがロウであるということは、
スイッチS1がオン状態となる。このため、出力クロッ
ク信号CLK0は、入力クロック信号CLK1と同相と
して出力される。また、時刻t2以降、イネーブル信号
Eがハイとなっているので、制御信号CTRは、この時
刻t2におけるロウ状態を保持する。したがって、時刻
t2以降は、出力クロック信号CLK0は入力クロック
信号CLK1と同相で出力される。
【0070】これら図6乃至図13からわかるように、
クロック用ゲート回路CGは、イネーブル信号Eが立ち
下がった場合、このイネーブル信号Eが立ち下がった時
の出力クロック信号CLK0の状態を保持する。そし
て、イネーブル信号Eが立ち下がった時の同相/逆相の
関係と、イネーブル信号Eが立ち上がった時の同相/逆
相との関係をまとめると、図14に示すようになる。
【0071】この図14からわかるように、イネーブル
信号Eが立ち下がった時の入力クロック信号CLK1と
出力クロック信号CLK0が同相である場合において、
イネーブル信号Eがロウとなっている間の入力クロック
信号CLK1のエッジ数が偶数の場合は、イネーブル信
号Eが立ち上がったときの入力クロック信号CLK1と
出力クロック信号CLK0との関係も同相になる(図
6、図10参照)。すなわち、クロック供給停止期間中
における入力クロック信号CLK1のロウとハイとの切
り替わりが偶数回であった場合には、同相のまま出力ク
ロック信号CLK1を出力する。このことは、初期状態
が逆相である場合にも同様に当てはまる。すなわち、イ
ネーブル信号Eが立ち下がった時の入力クロック信号C
LK1と出力クロック信号CLK0が逆相である場合に
おいて、イネーブル信号Eがロウとなっている間の入力
クロック信号CLK1のエッジ数が偶数の場合は、イネ
ーブル信号Eが立ち上がったときの入力クロック信号C
LK1と出力クロック信号CLK0は逆相になる(図
7、図11参照)。つまり、クロック供給停止期間中に
おける入力クロック信号CLK1のエッジ数が偶数個で
あった場合には、入力クロック信号CLK1と出力クロ
ック信号CLK0との関係は、クロック供給停止前とク
ロック供給再開後とで不変であることがわかる。
【0072】さらにこの図14からわかるように、イネ
ーブル信号Eが立ち下がった時の入力クロック信号CL
K1と出力クロック信号CLK0が同相である場合にお
いて、イネーブル信号Eがロウとなっている間の入力ク
ロック信号CLK1のエッジ数が奇数の場合は、イネー
ブル信号Eが立ち上がったときの入力クロック信号CL
K1と出力クロック信号CLK0との関係は逆相になる
(図8、図12参照)。すなわち、クロック供給停止期
間中における入力クロック信号CLK1のロウとハイと
の切り替わりが奇数回であった場合には、同相であった
のを逆相に変えて出力クロック信号CLK1を出力す
る。これとは反対に、初期状態が逆相である場合には同
相に切り替える。すなわち、イネーブル信号Eが立ち下
がった時の入力クロック信号CLK1と出力クロック信
号CLK0が逆相である場合において、イネーブル信号
Eがロウとなっている間の入力クロック信号CLK1の
エッジが奇数の場合は、イネーブル信号Eが立ち上がっ
たときの入力クロック信号CLK1と出力クロック信号
CLK0は同相になる(図9、図13参照)。つまり、
クロック供給停止期間中における入力クロック信号CL
K1のエッジ数が奇数個であった場合には、入力クロッ
ク信号CLK1と出力クロック信号CLK0との関係
は、クロック供給停止前とクロック供給再開後とで異な
ることがわかる。
【0073】以上のように第2実施形態に係るクロック
用ゲート回路CGによっても、第1実施形態と同様に、
任意のタイミングでクロック信号の供給を停止又は再開
したとしても、出力クロック信号CLK0に余分なエッ
ジが発生しないようにすることができ、このため、ダブ
ルエッジフリップフロップ回路の誤動作が生じないよう
にすることができる。
【0074】(第3実施形態)第3実施形態は、第2実
施形態と同様に、本発明に係るクロック用ゲート回路の
変形例を具体的に示したものである。
【0075】図15は、この第3実施形態に係るクロッ
ク用ゲート回路CGを示す図である。この図15からわ
かるように、クロック用ゲート回路CGは、バッファ回
路BFと制御信号生成回路CLとを備えて構成されてい
る。
【0076】バッファ回路BFは、排他的論理和回路E
XO1とラッチ回路LAT3とを、備えて構成されてい
る。排他的論理和回路EXO1には、外部からの入力ク
ロック信号CLK1と、制御信号生成回路CLからの制
御信号CTRとが、入力されている。そして、これら入
力クロック信号CLK1と制御信号CTRとの排他的論
理和の演算をした信号D3を出力する。つまり、この排
他的論理和回路EXO1は、制御信号CTRによって、
入力クロック信号CLK1を同相又は逆相で、信号D3
として出力する回路である。ラッチ回路LAT3には、
この信号D3と、イネーブル信号Eとが、入力されてい
る。そして、出力クロック信号CLK0を出力する。つ
まり、ラッチ回路LAT3は、イネーブル信号Eの状態
によって、信号D3をそのまま出力するか、又は、出力
クロック信号CLK0を保持して出力する回路である。
【0077】制御信号生成回路CLは、排他的論理和回
路EXO2とラッチ回路LAT4とを備えて構成されて
いる。排他的論理和回路EXO2には、出力クロック信
号CLK0と入力クロック信号CLK1とが入力されて
いる。そして、これら出力クロック信号CLK0と入力
クロック信号CLK1との排他的論理和の演算をした信
号D4を出力する。つまり、排他的論理和回路EXO2
は、入力クロック信号CLK1の状態と出力クロック信
号CLK0の状態とが、一致しているか否かによって、
異なる信号D4を出力する回路である。ラッチ回路LA
T4には、この信号D4とイネーブル信号Eとが入力さ
れている。そして、上述のように、制御信号CTRをバ
ッファ回路BFの排他的論理和回路EXO1へ出力す
る。つまり、ラッチ回路4は、イネーブル信号Eの状態
によって、信号D4をそのまま制御信号CTRとして出
力するか、又は、信号D4の状態を保持して制御信号C
TRとして出力する回路である。
【0078】次に、図16乃至図23に示すタイミング
チャートに基づいて、図15に示すクロック用ゲート回
路CGの動作を詳しく説明する。
【0079】図16は、入力クロック信号CLK1がハ
イの時にクロック供給を停止し、入力クロック信号CL
K1がハイのときにクロック供給を再開する場合におい
て、制御信号CTRの初期状態がロウの場合のタイミン
グチャートを示す図である。この図16からわかるよう
に、クロック供給を停止する前、つまり、時刻t1前
は、入力クロック信号CLK1と出力クロック信号CL
K0は同相である。このため、信号D4はロウになって
おり、制御信号CTRもロウになっている。
【0080】時刻t1でイネーブル信号Eがロウに切り
替わる。この時刻t1における出力クロック信号CLK
0はハイであるので、ラッチ回路LAT3により、出力
クロック信号CLK0はハイ状態が保持される。このハ
イ状態の出力クロック信号CLK0は排他的論理和回路
EXO2にも入力される。このため、信号D4は、入力
クロック信号CLK1と逆相の信号として、この排他的
論理和回路EXO2から出力される。この信号D4がラ
ッチ回路LAT4に入力されるが、イネーブル信号Eが
ロウであるので、そのまま、制御信号CTRとして出力
される。この制御信号CTRは、排他的論理和回路EX
O1に入力される。つまり、イネーブル信号Eが立ち上
がったときに、この制御信号CTRがロウの場合は同相
出力となり、ハイの場合は逆相出力となるようになって
いる。
【0081】時刻t2でイネーブル信号Eがハイに切り
替わる。この時刻t2における入力クロック信号CLK
1はハイである。制御信号CTRは、入力クロック信号
CLK1と逆相であるので、ロウである。この制御信号
CTRがロウであるということは、排他的論理和回路E
XO1の出力は同相である。つまり、排他的論理和回路
EXO1から、入力クロック信号CLK1と同相の信号
D3が出力される。また、時刻t2におけるラッチ回路
LAT4の制御信号CTRのロウ状態は、この時刻t2
以降も保持される。つまり、イネーブル信号Eが立ち上
がった時の制御信号CTRの状態が保持される。このた
め、時刻t2以降も、入力クロック信号CLK1と同相
の信号D3が排他的論理和回路EXO1から出力され
る。このため、ラッチ回路LAT3から、入力クロック
信号CLK1と同相の出力クロック信号CLK0が出力
される。
【0082】図17は、入力クロック信号CLK1がハ
イの時にクロック供給を停止し、入力クロック信号CL
K1がハイのときにクロック供給を再開する場合におい
て、制御信号CTRの初期状態がハイの場合のタイミン
グチャートを示す図である。この図17からわかるよう
に、クロック供給を停止する前、つまり、時刻t1前
は、入力クロック信号CLK1と出力クロック信号CL
K0は逆相である。このため、信号D4はハイになって
おり、制御信号CTRもハイになっている。
【0083】時刻t1でイネーブル信号Eがロウに切り
替わる。この時刻t1における出力クロック信号CLK
0はロウであるので、ラッチ回路LAT3により、出力
クロック信号CLK0はロウ状態が保持される。このロ
ウ状態の出力クロック信号CLK0は排他的論理和回路
EXO2にも入力される。このため、信号D4は、入力
クロック信号CLK1と同相の信号として、この排他的
論理和回路EXO2から出力される。この信号D4がラ
ッチ回路LAT4に入力されるが、イネーブル信号Eが
ロウであるので、そのまま、制御信号CTRとして出力
される。この制御信号CTRは、排他的論理和回路EX
O1に入力される。
【0084】時刻t2でイネーブル信号Eがハイに切り
替わる。この時刻t2における入力クロック信号CLK
1はハイである。制御信号CTRは、入力クロック信号
CLK1と同相であるので、ハイである。この制御信号
CTRがハイであるということは、排他的論理和回路E
XO1の出力は逆相である。つまり、排他的論理和回路
EXO1から、入力クロック信号CLK1と逆相の信号
D3が出力される。また、時刻t2におけるラッチ回路
LAT4の制御信号CTRのハイ状態は、この時刻t2
以降も保持される。つまり、イネーブル信号Eが立ち上
がった時の制御信号CTRの状態が保持される。このた
め、時刻t2以降も、入力クロック信号CLK1と逆相
の信号D3が排他的論理和回路EXO1から出力され
る。このため、ラッチ回路LAT3から、入力クロック
信号CLK1と逆相の出力クロック信号CLK0が出力
される。
【0085】図18は、入力クロック信号CLK1がハ
イの時にクロック供給を停止し、入力クロック信号CL
K1がロウのときにクロック供給を再開する場合におい
て、制御信号CTRの初期状態がロウの場合のタイミン
グチャートを示す図である。この図18からわかるよう
に、クロック供給を停止する前、つまり、時刻t1前
は、入力クロック信号CLK1と出力クロック信号CL
K0は同相である。このため、信号D4はロウになって
おり、制御信号CTRもロウになっている。
【0086】時刻t1でイネーブル信号Eがロウに切り
替わる。この時刻t1における出力クロック信号CLK
0はハイであるので、ラッチ回路LAT3により、出力
クロック信号CLK0はハイ状態が保持される。このハ
イ状態の出力クロック信号CLK0は排他的論理和回路
EXO2にも入力される。このため、信号D4は、入力
クロック信号CLK1と逆相の信号として、この排他的
論理和回路EXO2から出力される。この信号D4がラ
ッチ回路LAT4に入力されるが、イネーブル信号Eが
ロウであるので、そのまま、制御信号CTRとして出力
される。この制御信号CTRは、排他的論理和回路EX
O1に入力される。
【0087】時刻t2でイネーブル信号Eがハイに切り
替わる。この時刻t2における入力クロック信号CLK
1はロウである。制御信号CTRは、入力クロック信号
CLK1と逆相であるので、ハイである。この制御信号
CTRがハイであるということは、排他的論理和回路E
XO1の出力は逆相である。つまり、排他的論理和回路
EXO1から、入力クロック信号CLK1と逆相の信号
D3が出力される。また、時刻t2におけるラッチ回路
LAT4の制御信号CTRのハイ状態は、この時刻t2
以降も保持される。つまり、イネーブル信号Eが立ち上
がった時の制御信号CTRの状態が保持される。このた
め、時刻t2以降も、入力クロック信号CLK1と逆相
の信号D3が排他的論理和回路EXO1から出力され
る。このため、ラッチ回路LAT3から、入力クロック
信号CLK1と逆相の出力クロック信号CLK0が出力
される。
【0088】図19は、入力クロック信号CLK1がハ
イの時にクロック供給を停止し、入力クロック信号CL
K1がロウのときにクロック供給を再開する場合におい
て、制御信号CTRの初期状態がハイの場合のタイミン
グチャートを示す図である。この図19からわかるよう
に、クロック供給を停止する前、つまり、時刻t1前
は、入力クロック信号CLK1と出力クロック信号CL
K0は逆相である。このため、信号D4はハイになって
おり、制御信号CTRもハイになっている。
【0089】時刻t1でイネーブル信号Eがロウに切り
替わる。この時刻t1における出力クロック信号CLK
0はロウであるので、ラッチ回路LAT3により、出力
クロック信号CLK0はロウ状態が保持される。このロ
ウ状態の出力クロック信号CLK0は排他的論理和回路
EXO2にも入力される。このため、信号D4は、入力
クロック信号CLK1と同相の信号として、この排他的
論理和回路EXO2から出力される。この信号D4がラ
ッチ回路LAT4に入力されるが、イネーブル信号Eが
ロウであるので、そのまま、制御信号CTRとして出力
される。この制御信号CTRは、排他的論理和回路EX
O1に入力される。
【0090】時刻t2でイネーブル信号Eがハイに切り
替わる。この時刻t2における入力クロック信号CLK
1はロウである。制御信号CTRは、入力クロック信号
CLK1と同相であるので、ロウである。この制御信号
CTRがロウであるということは、排他的論理和回路E
XO1の出力は同相である。つまり、排他的論理和回路
EXO1から、入力クロック信号CLK1と同相の信号
D3が出力される。また、時刻t2におけるラッチ回路
LAT4の制御信号CTRのロウ状態は、この時刻t2
以降も保持される。つまり、イネーブル信号Eが立ち上
がった時の制御信号CTRの状態が保持される。このた
め、時刻t2以降も、入力クロック信号CLK1と同相
の信号D3が排他的論理和回路EXO1から出力され
る。このため、ラッチ回路LAT3から、入力クロック
信号CLK1と同相の出力クロック信号CLK0が出力
される。
【0091】図20は、入力クロック信号CLK1がロ
ウの時にクロック供給を停止し、入力クロック信号CL
K1がロウのときにクロック供給を再開する場合におい
て、制御信号CTRの初期状態がロウの場合のタイミン
グチャートを示す図である。この図20からわかるよう
に、クロック供給を停止する前、つまり、時刻t1前
は、入力クロック信号CLK1と出力クロック信号CL
K0は同相である。このため、信号D4はロウになって
おり、制御信号CTRもロウになっている。
【0092】時刻t1でイネーブル信号Eがロウに切り
替わる。この時刻t1における出力クロック信号CLK
0はロウであるので、ラッチ回路LAT3により、出力
クロック信号CLK0はロウ状態が保持される。このロ
ウ状態の出力クロック信号CLK0は排他的論理和回路
EXO2にも入力される。このため、信号D4は、入力
クロック信号CLK1と同相の信号として、この排他的
論理和回路EXO2から出力される。この信号D4がラ
ッチ回路LAT4に入力されるが、イネーブル信号Eが
ロウであるので、そのまま、制御信号CTRとして出力
される。この制御信号CTRは、排他的論理和回路EX
O1に入力される。
【0093】時刻t2でイネーブル信号Eがハイに切り
替わる。この時刻t2における入力クロック信号CLK
1はロウである。制御信号CTRは、入力クロック信号
CLK1と同相であるので、ロウである。この制御信号
CTRがロウであるということは、排他的論理和回路E
XO1の出力は同相である。つまり、排他的論理和回路
EXO1から、入力クロック信号CLK1と同相の信号
D3が出力される。また、時刻t2におけるラッチ回路
LAT4の制御信号CTRのロウ状態は、この時刻t2
以降も保持される。つまり、イネーブル信号Eが立ち上
がった時の制御信号CTRの状態が保持される。このた
め、時刻t2以降も、入力クロック信号CLK1と同相
の信号D3が排他的論理和回路EXO1から出力され
る。このため、ラッチ回路LAT3から、入力クロック
信号CLK1とが同相の出力クロック信号CLK0が出
力される。
【0094】図21は、入力クロック信号CLK1がロ
ウの時にクロック供給を停止し、入力クロック信号CL
K1がロウのときにクロック供給を再開する場合におい
て、制御信号CTRの初期状態がハイの場合のタイミン
グチャートを示す図である。この図21からわかるよう
に、クロック供給を停止する前、つまり、時刻t1前
は、入力クロック信号CLK1と出力クロック信号CL
K0は逆相である。このため、信号D4はハイになって
おり、制御信号CTRもハイになっている。
【0095】時刻t1でイネーブル信号Eがロウに切り
替わる。この時刻t1における出力クロック信号CLK
0はハイであるので、ラッチ回路LAT3により、出力
クロック信号CLK0はハイ状態が保持される。このハ
イ状態の出力クロック信号CLK0は排他的論理和回路
EXO2にも入力される。このため、信号D4は、入力
クロック信号CLK1と逆相の信号として、この排他的
論理和回路EXO2から出力される。この信号D4がラ
ッチ回路LAT4に入力されるが、イネーブル信号Eが
ロウであるので、そのまま、制御信号CTRとして出力
される。この制御信号CTRは、排他的論理和回路EX
O1に入力される。
【0096】時刻t2でイネーブル信号Eがハイに切り
替わる。この時刻t2における入力クロック信号CLK
1はロウである。制御信号CTRは、入力クロック信号
CLK1と逆相であるので、ハイである。この制御信号
CTRがハイであるということは、排他的論理和回路E
XO1の出力は逆相である。つまり、排他的論理和回路
EXO1から、入力クロック信号CLK1と逆相の信号
D3が出力される。また、時刻t2におけるラッチ回路
LAT4の制御信号CTRのハイ状態は、この時刻t2
以降も保持される。つまり、イネーブル信号Eが立ち上
がった時の制御信号CTRの状態が保持される。このた
め、時刻t2以降も、入力クロック信号CLK1と逆相
の信号D3が排他的論理和回路EXO1から出力され
る。このため、ラッチ回路LAT3から、入力クロック
信号CLK1と逆相の出力クロック信号CLK0が出力
される。
【0097】図22は、入力クロック信号CLK1がロ
ウの時にクロック供給を停止し、入力クロック信号CL
K1がハイのときにクロック供給を再開する場合におい
て、制御信号CTRの初期状態がロウの場合のタイミン
グチャートを示す図である。この図22からわかるよう
に、クロック供給を停止する前、つまり、時刻t1前
は、入力クロック信号CLK1と出力クロック信号CL
K0は同相である。このため、信号D4はロウになって
おり、制御信号CTRもロウになっている。
【0098】時刻t1でイネーブル信号Eがロウに切り
替わる。この時刻t1における出力クロック信号CLK
0はロウであるので、ラッチ回路LAT3により、出力
クロック信号CLK0はロウ状態が保持される。このロ
ウ状態の出力クロック信号CLK0は排他的論理和回路
EXO2にも入力される。このため、信号D4は、入力
クロック信号CLK1と同相の信号として、この排他的
論理和回路EXO2から出力される。この信号D4がラ
ッチ回路LAT4に入力されるが、イネーブル信号Eが
ロウであるので、そのまま、制御信号CTRとして出力
される。この制御信号CTRは、排他的論理和回路EX
O1に入力される。
【0099】時刻t2でイネーブル信号Eがハイに切り
替わる。この時刻t2における入力クロック信号CLK
1はハイである。制御信号CTRは、入力クロック信号
CLK1と同相であるので、ハイである。この制御信号
CTRがハイであるということは、排他的論理和回路E
XO1の出力は逆相である。つまり、排他的論理和回路
EXO1から、入力クロック信号CLK1と逆相の信号
D3が出力される。また、時刻t2におけるラッチ回路
LAT4の制御信号CTRのハイ状態は、この時刻t2
以降も保持される。つまり、イネーブル信号Eが立ち上
がった時の制御信号CTRの状態が保持される。このた
め、時刻t2以降も、入力クロック信号CLK1と逆相
の信号D3が排他的論理和回路EXO1から出力され
る。このため、ラッチ回路LAT3から、入力クロック
信号CLK1とが逆相の出力クロック信号CLK0が出
力される。
【0100】図23は、入力クロック信号CLK1がロ
ウの時にクロック供給を停止し、入力クロック信号CL
K1がハイのときにクロック供給を再開する場合におい
て、制御信号CTRの初期状態がハイの場合のタイミン
グチャートを示す図である。この図23からわかるよう
に、クロック供給を停止する前、つまり、時刻t1前
は、入力クロック信号CLK1と出力クロック信号CL
K0は逆相である。このため、信号D4はハイになって
おり、制御信号CTRもハイになっている。
【0101】時刻t1でイネーブル信号Eがロウに切り
替わる。この時刻t1における出力クロック信号CLK
0はハイであるので、ラッチ回路LAT3により、出力
クロック信号CLK0はハイ状態が保持される。このハ
イ状態の出力クロック信号CLK0は排他的論理和回路
EXO2にも入力される。このため、信号D4は、入力
クロック信号CLK1と逆相の信号として、この排他的
論理和回路EXO2から出力される。この信号D4がラ
ッチ回路LAT4に入力されるが、イネーブル信号Eが
ロウであるので、そのまま、制御信号CTRとして出力
される。この制御信号CTRは、排他的論理和回路EX
O1に入力される。
【0102】時刻t2でイネーブル信号Eがハイに切り
替わる。この時刻t2における入力クロック信号CLK
1はハイである。制御信号CTRは、入力クロック信号
CLK1と逆相であるので、ロウである。この制御信号
CTRがロウであるということは、排他的論理和回路E
XO1の出力は同相である。つまり、排他的論理和回路
EXO1から、入力クロック信号CLK1と同相の信号
D3が出力される。また、時刻t2におけるラッチ回路
LAT4の制御信号CTRのロウ状態は、この時刻t2
以降も保持される。つまり、イネーブル信号Eが立ち上
がった時の制御信号CTRの状態が保持される。このた
め、時刻t2以降も、入力クロック信号CLK1と同相
の信号D3が排他的論理和回路EXO1から出力され
る。このため、ラッチ回路LAT3から、入力クロック
信号CLK1と同相の出力クロック信号CLK0が出力
される。
【0103】これら図16乃至図23からわかるよう
に、クロック用ゲート回路CGは、イネーブル信号Eが
立ち下がった場合、このイネーブル信号Eが立ち下がっ
た時の出力クロック信号CLK0の状態を保持する。そ
して、イネーブル信号Eが立ち下がった時の同相/逆相
の関係と、イネーブル信号Eが立ち上がった時の同相/
逆相との関係をまとめると、図24に示すようになる。
【0104】この図24からわかるように、イネーブル
信号Eが立ち下がった時の入力クロック信号CLK1と
出力クロック信号CLK0が同相である場合において、
イネーブル信号Eがロウとなっている間の入力クロック
信号CLK1のエッジ数が偶数の場合は、イネーブル信
号Eが立ち上がったときの入力クロック信号CLK1と
出力クロック信号CLK0との関係は同相になる(図1
6、図20参照)。すなわち、クロック供給停止期間中
における入力クロック信号CLK1のロウとハイとの切
り替わりが偶数回であった場合には、同相のまま出力ク
ロック信号CLK1を出力する。このことは、初期状態
が逆相である場合にも同様にあてはまる。すなわち、イ
ネーブル信号Eが立ち下がった時の入力クロック信号C
LK1と出力クロック信号CLK0が逆相である場合に
おいて、イネーブル信号Eがロウとなっている間の入力
クロック信号CLK1のエッジ数が偶数の場合は、イネ
ーブル信号Eが立ち上がったときの入力クロック信号C
LK1と出力クロック信号CLK0は逆相になる(図1
7、図21参照)。
【0105】さらにこの図24からわかるように、イネ
ーブル信号Eが立ち下がった時の入力クロック信号CL
K1と出力クロック信号CLK0との関係が同相である
場合において、イネーブル信号Eがロウとなっている間
の入力クロック信号CLK1のエッジ数が奇数の場合
は、イネーブル信号Eが立ち上がったときの入力クロッ
ク信号CLK1と出力クロック信号CLK0との関係は
逆相になる(図18、図22参照)。すなわち、クロッ
ク供給停止期間中における入力クロック信号CLK1の
ロウとハイとの切り替わりが奇数回であった場合には、
同相であったのを逆相に変えて出力クロック信号CLK
1を出力する。これとは反対に、初期状態が逆相である
場合には同相に切り替える。すなわち、イネーブル信号
Eが立ち下がった時の入力クロック信号CLK1と出力
クロック信号CLK0との関係が逆相である場合におい
て、イネーブル信号Eがロウとなっている間の入力クロ
ック信号CLK1のエッジ数が奇数の場合は、イネーブ
ル信号Eが立ち上がったときの入力クロック信号CLK
1と出力クロック信号CLK0との関係は同相になる
(図19、図23参照)。
【0106】以上のように第3実施形態に係るクロック
用ゲート回路CGによっても、上述した第1及び第2実
施形態と同様に、任意のタイミングでクロック信号の供
給を停止又は再開したとしても、出力クロック信号CL
K0に余分なエッジが発生しないようにすることがで
き、ダブルエッジフリップフロップ回路の誤動作が生じ
ないようにすることができる。
【0107】(第4実施形態)第4実施形態は、第3実
施形態に係るクロック用ゲート回路を実現するための、
より具体的なゲート素子構成の一例を示すものである。
【0108】図25は、この第4実施形態に係るクロッ
ク用ゲート回路CGをゲート素子を用いて示す図であ
る。この図25からわかるように、排他的論理和回路E
XO1、EXO2は、AND素子とNOR素子を図示の
ごとく接続することにより構成し得る。ラッチ回路LA
T3、LAT4は、インバータ素子とクロックドインバ
ータ素子を図示のごとく接続することにより構成し得
る。
【0109】図26は、図25に示すクロック用ゲート
回路CGを変形して、素子数の削減を図ったものであ
る。すなわち、この図26からわかるように、排他的論
理和回路EXO1、EXO2を、クロックド排他的論理
和回路で構成することにより、バッファ回路BFにおい
て2個のトランジスタを削減し、制御信号生成回路CL
においても2個のトランジスタを削減した。
【0110】(第5実施形態)第5実施形態は、上記実
施形態とは異なる具体的構成によって、クロック用ゲー
ト回路を実現したものである。
【0111】図27は、この第5実施形態に係るクロッ
ク用ゲート回路CGを示す図である。この図27からわ
かるように、第5実施形態に係るクロック用ゲート回路
CGは、カウント回路CNT1と、排他的論理和回路E
X03と、ラッチ回路LAT5とを、備えて構成されて
いる。
【0112】カウント回路CNT1は、クロック供給停
止期間における入力クロック信号CLK1のエッジ数を
カウントする回路である。そして、クロック供給期間中
は、クロック供給を再開した時のハイ又はロウの出力を
保持する回路である。より詳しくは、このカウント回路
CNT1には、入力クロック信号CLK1とイネーブル
信号Eとが入力されている。そして、イネーブル信号E
が立ち下がった時から立ち上がるまでの間の入力クロッ
ク信号CLK1のエッジ数をカウントする。このカウン
トしたエッジ数が偶数個ならば、イネーブル信号Eの立
ち下がり時と同一状態の信号N1を出力する。つまり、
イネーブル信号Eの立ち下がり時にN1がロウだった場
合は、イネーブル信号Eの立ち上がり時にもロウを出力
する。一方、イネーブル信号Eの立ち下がり時にN1が
ハイだった場合は、イネーブル信号Eの立ち上がり時に
もハイを出力する。これに対して、このカウントしたエ
ッジ数が奇数個ならば、イネーブル信号Eの立ち下がり
時とは異なる状態の信号N1を出力する。つまり、イネ
ーブル信号Eの立ち下がり時にN1がロウだった場合
は、イネーブル信号Eの立ち上がり時にはハイを出力す
る。一方、イネーブル信号Eの立ち下がり時にN1がハ
イだった場合は、イネーブル信号Eの立ち上がり時には
ロウを出力する。
【0113】排他的論理和回路EX03には、この信号
N1と、入力クロック信号CLK1とが、入力される。
この排他的論理和回路EX03は、信号N1の状態に応
じて、入力クロック信号CLK1を同相で又は逆相で出
力する回路である。すなわち、信号N1がロウである場
合には、入力クロック信号CLK1と同相の信号D5を
出力する。信号N1がハイである場合には、入力クロッ
ク信号CLK1と逆相の信号D5を出力する。
【0114】ラッチ回路LAT5は、クロック供給状態
である場合には、信号D5をそのまま出力クロック信号
CLK0として出力し、クロック供給停止状態である場
合には、このクロック供給を停止した時の出力クロック
信号CLK0の状態を保持して出力する回路である。
【0115】以上のように、第5実施形態に係るクロッ
ク用ゲート回路は、クロック供給停止期間中の入力クロ
ック信号CLK1のエッジ数をカウント回路CNT1で
カウントすることにより、クロック供給再開時に、入力
クロック信号CLK1と同相で出力クロック信号CLK
0を出力するか、又は、入力クロック信号CLK1と逆
相で出力クロック信号CLK0を出力するかを、決定す
ることとした。このため、第5実施形態に係るクロック
用ゲート回路CGによっても、上述の他の実施形態と同
様に、任意のタイミングで出力クロック信号CLK0の
供給を停止又は再開したとしても、出力クロック信号C
LK0に余分なエッジが発生しないようにすることがで
き、ダブルエッジフリップフロップ回路の誤動作が生じ
ないようにすることができる。
【0116】なお、本発明は上記実施形態に限定され
ず、種々に変形可能である。また、各実施形態を構成す
る各回路、各素子も、同等の機能を有する他のものを用
いて実現することも可能である。また、クロック用ゲー
ト回路CGがクロック信号を供給するものとしては、フ
リップフロップ回路に限らず、メモリ等の他の装置であ
ってもよい。
【0117】
【発明の効果】本発明によれば、出力クロック信号の供
給停止期間中は、この出力クロック信号の供給停止時に
おける出力クロック信号の状態を保持して出力し、か
つ、出力クロック信号の供給再開時には、この出力クロ
ック信号の供給を停止したときの出力クロック信号の状
態と、出力クロック信号の供給再開時の入力クロック信
号の状態とが一致するようにしたので、出力クロック信
号の供給を停止及び再開する時に、出力クロック信号に
余分なエッジが発生しないようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態に係るクロック用ゲート
回路を備えたクロックゲーティング回路を示す図。
【図2】図1に示すクロック用ゲート回路の動作を説明
するタイミングチャートを示す図。
【図3】クロック供給停止時の出力クロック信号の状態
と、クロック供給再開時の入力クロック信号の状態と、
クロック供給再開後の入力クロック信号と出力クロック
信号の関係とを、まとめて示す図。
【図4】本発明の第2に係るクロック用ゲート回路を示
す図。
【図5】図4に示すクロック用ゲート回路の具体的な構
成の一例を示す図。
【図6】クロック供給停止前に同相で出力クロック信号
を供給していた場合において、出力クロック信号の供給
停止時には入力クロック信号がハイであり、出力クロッ
ク信号の供給再開時にも入力クロック信号がハイである
場合の、タイミングチャートを示す図。
【図7】クロック供給停止前に逆相で出力クロック信号
を供給していた場合において、出力クロック信号の供給
停止時には入力クロック信号がハイであり、出力クロッ
ク信号の供給再開時にも入力クロック信号がハイである
場合の、タイミングチャートを示す図。
【図8】クロック供給停止前に同相で出力クロック信号
を供給していた場合において、出力クロック信号の供給
停止時には入力クロック信号がハイであり、出力クロッ
ク信号の供給再開時には入力クロック信号がロウである
場合の、タイミングチャートを示す図。
【図9】クロック供給停止前に逆相で出力クロック信号
を供給していた場合において、出力クロック信号の供給
停止時には入力クロック信号がハイであり、出力クロッ
ク信号の供給再開時には入力クロック信号がロウである
場合の、タイミングチャートを示す図。
【図10】クロック供給停止前に同相で出力クロック信
号を供給していた場合において、出力クロック信号の供
給停止時には入力クロック信号がロウであり、出力クロ
ック信号の供給再開時にも入力クロック信号がロウであ
る場合の、タイミングチャートを示す図。
【図11】クロック供給停止前に逆相で出力クロック信
号を供給していた場合において、出力クロック信号の供
給停止時には入力クロック信号がロウであり、出力クロ
ック信号の供給再開時にも入力クロック信号がロウであ
る場合の、タイミングチャートを示す図。
【図12】クロック供給停止前に同相で出力クロック信
号を供給していた場合において、出力クロック信号の供
給停止時には入力クロック信号がロウであり、出力クロ
ック信号の供給再開時には入力クロック信号がハイであ
る場合の、タイミングチャートを示す図。
【図13】クロック供給停止前に逆相で出力クロック信
号を供給していた場合において、出力クロック信号の供
給停止時には入力クロック信号がロウであり、出力クロ
ック信号の供給再開時には入力クロック信号がハイであ
る場合の、タイミングチャートを示す図。
【図14】図6乃至図13におけるタイミングチャート
の動作を、クロック供給停止時の入力クロック信号と出
力クロック信号の関係と、クロック供給停止期間中の入
力クロック信号のエッジ数と、クロック供給再開後の入
力クロック信号と出力クロック信号との関係を、表にま
とめて示す図。
【図15】第3実施形態に係るクロック用ゲート回路を
示す図。
【図16】クロック供給停止前に同相で出力クロック信
号を供給していた場合において、出力クロック信号の供
給停止時には入力クロック信号がハイであり、出力クロ
ック信号の供給再開時にも入力クロック信号がハイであ
る場合の、タイミングチャートを示す図。
【図17】クロック供給停止前に逆相で出力クロック信
号を供給していた場合において、出力クロック信号の供
給停止時には入力クロック信号がハイであり、出力クロ
ック信号の供給再開時にも入力クロック信号がハイであ
る場合の、タイミングチャートを示す図。
【図18】クロック供給停止前に同相で出力クロック信
号を供給していた場合において、出力クロック信号の供
給停止時には入力クロック信号がハイであり、出力クロ
ック信号の供給再開時には入力クロック信号がロウであ
る場合の、タイミングチャートを示す図。
【図19】クロック供給停止前に逆相で出力クロック信
号を供給していた場合において、出力クロック信号の供
給停止時には入力クロック信号がハイであり、出力クロ
ック信号の供給再開時には入力クロック信号がロウであ
る場合の、タイミングチャートを示す図。
【図20】クロック供給停止前に同相で出力クロック信
号を供給していた場合において、出力クロック信号の供
給停止時には入力クロック信号がロウであり、出力クロ
ック信号の供給再開時にも入力クロック信号がロウであ
る場合の、タイミングチャートを示す図。
【図21】クロック供給停止前に逆相で出力クロック信
号を供給していた場合において、出力クロック信号の供
給停止時には入力クロック信号がロウであり、出力クロ
ック信号の供給再開時にも入力クロック信号がロウであ
る場合の、タイミングチャートを示す図。
【図22】クロック供給停止前に同相で出力クロック信
号を供給していた場合において、出力クロック信号の供
給停止時には入力クロック信号がロウであり、出力クロ
ック信号の供給再開時には入力クロック信号がハイであ
る場合の、タイミングチャートを示す図。
【図23】クロック供給停止前に逆相で出力クロック信
号を供給していた場合において、出力クロック信号の供
給停止時には入力クロック信号がロウであり、出力クロ
ック信号の供給再開時には入力クロック信号がハイであ
る場合の、タイミングチャートを示す図。
【図24】図16乃至図23におけるタイミングチャー
トの動作を、クロック供給停止時の入力クロック信号と
出力クロック信号の関係と、クロック供給停止期間中の
入力クロック信号のエッジ数と、クロック供給再開後の
入力クロック信号と出力クロック信号との関係を、表に
まとめて示す図。
【図25】本発明の第4実施形態に係るクロック用ゲー
ト回路を示す図。
【図26】本発明の別の第4実施形態に係るクロック用
ゲート回路を示す図。
【図27】本発明の第5実施形態に係るクロック用ゲー
ト回路を示す図。
【図28】従来のクロック用ゲート回路を備えるクロッ
クゲーティング回路を示す図。
【図29】シングルエッジフリップフロップ回路とダブ
ルエッジフリップフロップ回路の動作のタイミングチャ
ートを示す図。
【図30】従来のクロック用ゲート回路を用いてシング
ルエッジフリップフロップ回路とダブルエッジフリップ
フロップ回路とを動作させた場合のタイミングチャート
を示す図(シングルエッジフリップフロップ回路とダブ
ルエッジフリップフロップ回路との動作が一致する場
合)。
【図31】従来のクロック用ゲート回路を用いてシング
ルエッジフリップフロップ回路とダブルエッジフリップ
フロップ回路とを動作させた場合のタイミングチャート
を示す図(シングルエッジフリップフロップ回路とダブ
ルエッジフリップフロップ回路との動作が一致しない場
合)。
【図32】従来のクロック用ゲート回路の詳細なタイミ
ングチャートを示す図。
【符号の説明】
CLK1 入力クロック信号 CLK0 出力クロック信号 E イネーブル信号 Dn 入力データ信号 Qn 出力データ信号 CG クロック用ゲート回路 FF フリップフロップ回路

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】入力された入力クロック信号を出力クロッ
    ク信号として外部へ供給するとともに、前記出力クロッ
    ク信号の供給を任意のタイミングで停止し、かつ、この
    停止した出力クロック信号の供給を任意のタイミングで
    再開することのできる、クロック用ゲート回路であっ
    て、 前記出力クロック信号の供給を停止している期間中は、
    前記出力クロック信号の供給を停止した際における前記
    出力クロック信号の状態を保持して外部へ出力し、 前記出力クロック信号の供給を再開する際は、前記入力
    クロック信号を同相のまま、又は、逆相にして前記出力
    クロック信号として外部へ出力する、 ことを特徴とするクロック用ゲート回路。
  2. 【請求項2】前記出力クロック信号の供給を停止してい
    る期間中は、さらに、この出力クロック信号の供給を停
    止している期間中における入力クロック信号のエッジ数
    をカウントし、 前記出力クロック信号の供給を再開する際には、 カウントした前記エッジ数が偶数個であった場合、前記
    出力クロック信号の供給停止時における前記入力クロッ
    ク信号と前記出力クロック信号との関係が同相であった
    ときは同相で前記入力クロック信号を前記出力クロック
    信号として出力し、前記出力クロック信号の供給停止時
    における前記入力クロック信号と前記出力クロック信号
    との関係が逆相であったときは逆相で前記入力クロック
    信号を前記出力クロック信号として出力し、 カウントした前記エッジ数が奇数個であった場合、前記
    出力クロック信号の供給停止時における前記入力クロッ
    ク信号と前記出力クロック信号との関係が同相であった
    ときは逆相で前記入力クロック信号を前記出力クロック
    信号として出力し、前記出力クロック信号の供給停止時
    における前記入力クロック信号と前記出力クロック信号
    との関係が逆相であったときは同相で前記入力クロック
    信号を前記出力クロック信号として出力する、 ことを特徴とする請求項1に記載のクロック用ゲート回
    路。
  3. 【請求項3】前記出力クロック信号の供給を再開する際
    には、前記出力クロック信号の供給を停止した時の出力
    クロック信号の状態と、前記出力クロック信号の供給を
    再開する時の入力クロック信号の状態とが、一致する場
    合は、前記出力クロック信号を前記入力クロック信号と
    同相のまま外部へ出力し、一致しない場合は、前記出力
    クロック信号を前記入力クロック信号と逆相にして外部
    へ出力する、 ことを特徴とする請求項1に記載のクロック用ゲート回
    路。
  4. 【請求項4】入力クロック信号と制御信号とが入力さ
    れ、出力クロック信号を出力するバッファ回路と、 前記入力クロック信号と前記出力クロック信号とイネー
    ブル信号とが入力され、前記制御信号を前記バッファ回
    路へ出力する制御信号生成回路と、を備え、 前記イネーブル信号を切り換えることにより前記出力ク
    ロック信号の供給を任意のタイミングで停止し、かつ、
    この停止した出力クロック信号の供給を任意のタイミン
    グで再開することのできる、 ことを特徴とするクロック用ゲート回路。
  5. 【請求項5】前記バッファ回路は、第1排他的論理和回
    路と、第1ラッチ回路とを備え、 前記制御信号生成回路は、第2排他的論理和回路と、第
    2ラッチ回路とを備え、 前記第1排他的論理和回路には前記入力クロック信号と
    前記第2ラッチ回路からの前記制御信号とが入力され、
    これら両信号の排他的論理和の演算をした第1中間信号
    を出力し、 前記第1ラッチ回路には、前記第1中間信号と前記イネ
    ーブル信号とが入力され、前記イネーブル信号の状態に
    基づいて、前記第1中間信号をそのまま又は保持して前
    記出力クロック信号として出力し、 前記第2排他的論理和回路には、前記出力クロック信号
    と前記入力クロック信号とが入力され、これら両信号の
    排他的論理和の演算をした第2中間信号を出力し、 前記第2ラッチ回路には、前記第2中間信号と前記イネ
    ーブル信号とが入力され、前記イネーブル信号の状態に
    基づいて、前記第2中間信号をそのまま又は保持して前
    記制御信号として出力する、 ことを特徴とする請求項4に記載のクロック用ゲート回
    路。
  6. 【請求項6】入力された入力クロック信号を出力クロッ
    ク信号として外部へ供給するとともに、イネーブル信号
    を切り換えることにより前記出力クロック信号の供給を
    任意のタイミングで停止し、かつ、この停止した出力ク
    ロック信号の供給を任意のタイミングで再開することの
    できる、クロック用ゲート回路であって、 前記入力クロック信号と前記イネーブル信号とが入力さ
    れ、クロック供給停止期間中は、前記入力クロック信号
    のエッジ数をカウントして、前記エッジ数が偶数か又は
    奇数かによってハイ又はロウの第1中間信号を出力し、
    クロック供給期間中は、クロック供給を再開したときの
    ハイ又はロウの状態を保持して第1中間信号として出力
    する、カウント回路と、 前記第1中間信号と前記入力クロック信号とが入力さ
    れ、これら両信号の排他的論理和の演算をした第2中間
    信号を出力する、第1排他的論理和回路と、前記第2中
    間信号と前記イネーブル信号とが入力され、クロック供
    給期間中は前記第2中間信号をそのまま出力クロック信
    号として出力し、クロック供給停止期間中はクロック供
    給を停止した時の出力クロック信号の状態を保持して出
    力する、ラッチ回路と、 を備えたことを特徴とするクロック用ゲート回路。
  7. 【請求項7】入力された入力クロック信号を出力クロッ
    ク信号として外部へ供給するとともに、前記出力クロッ
    ク信号の供給を任意のタイミングで停止し、かつ、この
    停止した出力クロック信号の供給を任意のタイミングで
    再開することのできる、クロック用ゲート回路と、 前記クロック用ゲート回路からの前記出力クロック信号
    が入力されるとともに、前記出力クロック信号の立ち下
    がりと立ち上がりの両方のエッジに同期するダブルエッ
    ジフリップフロップ回路と、 を備えたクロックゲーティング回路であって、 前記クロック用ゲート回路は、 前記出力クロック信号の供給を停止している期間中は、
    前記出力クロック信号の供給を停止した際における前記
    出力クロック信号の状態を保持して外部へ出力し、 前記出力クロック信号の供給を再開する際は、前記入力
    クロック信号を同相のまま、又は、逆相にして前記出力
    クロック信号として外部へ出力する、 ことを特徴とするクロックゲーティング回路。
  8. 【請求項8】前記クロック用ゲート回路は、 前記出力クロック信号の供給を停止している期間中は、
    前記出力クロック信号の供給を停止した際における前記
    出力クロック信号の状態を保持して前記ダブルエッジフ
    リップフロップ回路へ出力し、 前記出力クロック信号の供給を再開する際には、前記出
    力クロック信号の供給を停止した時の出力クロック信号
    の状態と、前記出力クロック信号の供給を再開する時の
    入力クロック信号の状態とが、一致する場合は、前記出
    力クロック信号を前記入力クロック信号と同相のまま前
    記ダブルエッジフリップフロップ回路へ出力し、一致し
    ない場合は、前記出力クロック信号を前記入力クロック
    信号と逆相にして前記ダブルエッジフリップフロップ回
    路へ出力する、 ことを特徴とする請求項7に記載のクロックゲーティン
    グ回路。
  9. 【請求項9】前記クロック用ゲート回路は、 前記出力クロック信号の供給を停止している期間中は、
    前記出力クロック信号の供給を停止した際における前記
    出力クロック信号の状態を保持して前記ダブルエッジフ
    リップフロップ回路へ出力するとともに、この出力クロ
    ック信号の供給を停止している期間中における入力クロ
    ック信号のエッジ数をカウントし、 前記出力クロック信号の供給を再開する際には、 カウントした前記エッジ数が偶数個であった場合、前記
    出力クロック信号の供給停止時における前記入力クロッ
    ク信号と前記出力クロック信号との関係が同相であった
    ときは同相で前記入力クロック信号を前記出力クロック
    信号として出力し、前記出力クロック信号の供給停止時
    における前記入力クロック信号と前記出力クロック信号
    との関係が逆相であったときは逆相で前記入力クロック
    信号を前記出力クロック信号として出力し、 カウントした前記エッジ数が奇数個であった場合、前記
    出力クロック信号の供給停止時における前記入力クロッ
    ク信号と前記出力クロック信号との関係が同相であった
    ときは逆相で前記入力クロック信号を前記出力クロック
    信号として出力し、前記出力クロック信号の供給停止時
    における前記入力クロック信号と前記出力クロック信号
    との関係が逆相であったときは同相で前記入力クロック
    信号を前記出力クロック信号として出力する、 ことを特徴とする請求項7に記載のクロックゲーティン
    グ回路。
  10. 【請求項10】請求項4乃至請求項6のいずれかに記載
    のクロック用ゲート回路と、 前記クロック用ゲート回路からの前記出力クロック信号
    が入力されるとともに、前記出力クロック信号の立ち下
    がりと立ち上がりの両方のエッジに同期するダブルエッ
    ジフリップフロップ回路と、 を備えたことを特徴とするクロックゲーティング回路。
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JP2008085519A (ja) * 2006-09-27 2008-04-10 Sony Corp クロック制御回路および半導体集積回路

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