JPS5827527B2 - clock circuit - Google Patents

clock circuit

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JPS5827527B2
JPS5827527B2 JP52091102A JP9110277A JPS5827527B2 JP S5827527 B2 JPS5827527 B2 JP S5827527B2 JP 52091102 A JP52091102 A JP 52091102A JP 9110277 A JP9110277 A JP 9110277A JP S5827527 B2 JPS5827527 B2 JP S5827527B2
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clock
signal
mode terminal
oscillation
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誠吾 日比
健作 和田
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Fujitsu Ltd
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  • Manipulation Of Pulses (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、パッケージ端子に余裕がない場合でモ、オン
・−f−ラフ’化して多機能を持たせるのに好適なりロ
ック回路に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a lock circuit that is suitable for providing multiple functions by making the package terminal rough when there is not enough room for package terminals.

例えば、LSIに於いては、そ0)入出力線の数がパッ
ケージ端子の数に依って制限を受ける。
For example, in an LSI, the number of input/output lines is limited depending on the number of package terminals.

そこで、こ0)限られた数θつ端子を用いて、如何に多
くの機能を果すことができるようにするかが問題になる
Therefore, the problem is how many functions can be achieved using a limited number of terminals.

特にマイクロ・プロセサ0)最近の傾向として、1チツ
プ内にCPU機能の他にメモ1バl10f、、にどを集
積する方向にある0で、機能/端子数の関係は重要な課
題になっている。
In particular, with microprocessors (0), the recent trend is toward integrating a memory card, memory card, etc. in addition to a CPU function on one chip, and the relationship between functions and number of terminals has become an important issue. There is.

ところで、コスト低減を目指している1チップ或いは2
チツプのマイクロ・コンピュータもその例にもれず、ク
ロック回路をオン・チップ化している。
By the way, one chip or two chips aiming at cost reduction
Chip microcomputers are no exception, with clock circuits on-chip.

こ0)ようなりロック回路では、外付の水晶で制御され
る発振回路及び分周回路が主体をなし、また、分周比を
モード端子からの信号で切替え、可変になっているもの
もある。
0) In a lock circuit like this, the main components are an oscillation circuit and a frequency dividing circuit that are controlled by an external crystal, and some also have a variable frequency dividing ratio that is switched by a signal from a mode terminal. .

第1図はそいような従来のクロック回路を表わすブロッ
ク図である。
FIG. 1 is a block diagram showing such a conventional clock circuit.

図に於いて、1及び2は水晶振動子を接続する端子、3
はモード端子、4は水晶制御の発振回路、■ 5は分周クロック発生回路、6はN分周回路、γは切替
回路、8は二相クロック発生回路、Xtalは水晶振動
子をそれぞれ示す。
In the figure, 1 and 2 are terminals for connecting the crystal resonator, 3
4 is a mode terminal, 4 is a crystal-controlled oscillation circuit, 5 is a frequency division clock generation circuit, 6 is an N frequency division circuit, γ is a switching circuit, 8 is a two-phase clock generation circuit, and Xtal is a crystal oscillator.

本回路の動作は次O通りである。The operation of this circuit is as follows.

即ち、端子1゜2間に発振周波数f。That is, the oscillation frequency f is between the terminals 1° and 2.

なる水晶振動子Xtalを接続し、発振回路4を発振さ
せると稲なる周期0クロンク・パルスが得られる。
By connecting a crystal oscillator Xtal and causing the oscillation circuit 4 to oscillate, a clock pulse with a period of 0 is obtained.

分周クロック発生回路■ 5は、そ0)クロック・パルスを用いてN分周回路6に
加える二相分周クロック・パルスを発生する。
Frequency division clock generation circuit (1) 5 generates a two-phase frequency division clock pulse to be applied to N frequency division circuit 6 using the (0) clock pulse.

N分周回路6はN周期のクロック・パルスをつくfoす る。The N frequency divider circuit 6 generates a clock pulse of N periods. Ru.

切替回路7は、原発振θつへ周期θつクロック・パルス
と、分周されたN周期0)クロック・パルスO とを切替送出する作用をするもので、その切替えはモー
ド端子3からの人力信号で行なわれる。
The switching circuit 7 has the function of switching and sending out the original oscillation θ clock pulse with period θ and the divided clock pulse O with N period 0), and the switching can be done manually from the mode terminal 3. It is done by a signal.

即ち、モード端子3の入力が゛°H″レベル(高レベル
)のとき、切替回路1の出力は±周期のクロッO り・パルスであり、そして、モード端子3の入力が゛L
″レベル(低レベル)のとき、切替回路Iの出力はん周
期のクロック・パルスである。
That is, when the input to the mode terminal 3 is at the "H" level (high level), the output of the switching circuit 1 is a clock pulse with a ± period, and the input to the mode terminal 3 is at the "L" level.
'' level (low level), the output of the switching circuit I is a periodic clock pulse.

切替回路1の出力は二相クロック発生回路8に依り互に
オーバ・ラップしない二相クロック信号φ1゜φ2に変
換される。
The output of the switching circuit 1 is converted by the two-phase clock generation circuit 8 into two-phase clock signals φ1° and φ2 that do not overlap with each other.

このクロック信号φ1.φ2はマイクロ・プロセサの内
部タイミング信号として用いられる外、周辺回路のタイ
ミング信号として用いることができる。
This clock signal φ1. In addition to being used as an internal timing signal of the microprocessor, φ2 can also be used as a timing signal of peripheral circuits.

前記説明で判るように、第1図のクロック回路では、モ
ード端子3に於ける直流レベルをH″或いは′L″にセ
ットして、分周比を変化、即ち、タイミング周期を変化
させることができる。
As can be seen from the above explanation, in the clock circuit of FIG. 1, the DC level at the mode terminal 3 can be set to H'' or 'L'' to change the frequency division ratio, that is, change the timing period. can.

さて、第1図の回路は極めて有用なものではあるが、そ
のクロック信号の周期を変化させることしかできない。
Now, although the circuit of FIG. 1 is extremely useful, it can only change the period of its clock signal.

若し、それのみですく、クロック信号のパルス幅を変化
させることができれは極めて好都合である。
However, it would be extremely convenient if the pulse width of the clock signal could be changed.

これを実現するには、必要な回路を付加して適宜選択使
用すればよい。
To realize this, necessary circuits may be added and selected and used as appropriate.

しかじながら、クロック回路がオン・チップ化されてい
ること、また、前記したように、パッケージ端子の数が
限定されていること等を考慮すると、そう簡単に解決で
きる問題ではない。
However, considering that the clock circuit is on-chip and that the number of package terminals is limited as described above, this is not an easy problem to solve.

本発明は、第1図に示したモード端子3を従来のように
直流的に使用する外、パルス的に使用し、そして、若干
の回路を付加することに依り、クロック信号の周期だけ
ですく、パルス幅も変化させることかできるようにした
クロック回路を提供するものであり、以下これを詳細に
説明する。
The present invention uses the mode terminal 3 shown in FIG. 1 not only in a direct current manner as in the past, but also in a pulsed manner, and by adding some circuits, the mode terminal 3 can be used only in the period of the clock signal. The present invention provides a clock circuit in which the pulse width can also be changed, and this will be explained in detail below.

第2図は本発明一実施例のブロック図であり、第1図に
関して説明した部分と同部分は同記号で指示しである。
FIG. 2 is a block diagram of one embodiment of the present invention, in which the same parts as those described with respect to FIG. 1 are designated by the same symbols.

図示例が第1図従来例と相違する点は、分周クロック発
生回路5をモード端子3で制御するようにしであること
、遅延回路9を付加しであること等である。
The illustrated example differs from the conventional example shown in FIG. 1 in that the divided clock generation circuit 5 is controlled by a mode terminal 3, and that a delay circuit 9 is added.

第2図実施例に於いては、モード端子3の入力が直流レ
ベルの場合、従来例と全く同じ動作をするが、入力をパ
ルスとし、その入力タイミングと入力パルス幅とに依り
、二相クロック信号φ1゜φ2の幅をらの単位で広くす
ることができる。
In the embodiment shown in FIG. 2, when the input to the mode terminal 3 is at DC level, the operation is exactly the same as in the conventional example, but the input is a pulse, and depending on the input timing and input pulse width, a two-phase clock is used. The width of the signals φ1° and φ2 can be increased by a unit of .

第2図の各ブロック内の構成は、数多くの変形を考える
ことができるが、その−具体例を第3図乃至第5図に表
わす。
Although the configuration in each block in FIG. 2 can be modified in many ways, specific examples thereof are shown in FIGS. 3 to 5.

各図では、第1図及び第2図に関して説明した部分と同
部分を同記号で指示してあり、また、*印はそれぞれ回
し番号に結合されるものとする。
In each figure, the same parts as those explained with reference to FIGS. 1 and 2 are indicated by the same symbols, and the * mark is connected to the respective rotation number.

第3図には発振回路4、分局クロック発生回路5、切替
回路7、遅延回路9が示され、第4図に■ はN分周回路6が示され、第5図には二相クロック発生
回路8が示されている。
Fig. 3 shows the oscillation circuit 4, branch clock generation circuit 5, switching circuit 7, and delay circuit 9, Fig. 4 shows the N frequency divider circuit 6, and Fig. 5 shows the two-phase clock generation circuit. Circuit 8 is shown.

第3図に於いて、A、Bは結合点(ノード)であり、こ
の点に於ける信号のタイミングは第7図及び第8図に示
され、また、φ、φ′は分周クロック発生回路5で発生
する二相分周クロック・パル■ スであって、N分周回路6に印加される。
In Figure 3, A and B are connection points (nodes), and the signal timing at this point is shown in Figures 7 and 8, and φ and φ' are frequency-divided clock generation points. A two-phase divided clock pulse generated in circuit 5 is applied to divide-by-N circuit 6.

このタイミングも第7図及び第8図に示されている。This timing is also shown in FIGS. 7 and 8.

第4図では、二相分周クロ゛ンク・パルスφ、φ′の印
加されるべき点が示されている。
In FIG. 4, the points at which the two-phase divided clock pulses φ and φ' are to be applied are shown.

第5図に於いて、NOLはノン・オーバ・ラップ制御回
路であって、第6図に見られるように、クロック信号φ
1.φ2がオーバ・ラップしないように制御する。
In FIG. 5, NOL is a non-overlap control circuit, and as seen in FIG.
1. Control is performed so that φ2 does not overlap.

BUFはバッファ回路である。本実施例に於いては、通
常、モード端子3をL 9ルベルにして使用する。
BUF is a buffer circuit. In this embodiment, the mode terminal 3 is normally used with L9 level.

即ち、クロック信号φ1.φ2の周期は九である。That is, clock signal φ1. The period of φ2 is nine.

そして、モード端子3の入力をクロック信号φ1と同期
して乙だけHI+ レベルに変化させると、分周クロッ
ク発生回路5は一山間停止され、従って、N分周回路6
O の分周はそQ)間荷なわれないから、その結果、出力Q
つクロック信号φ1のパルス幅は1だけストレO ツチされる。
Then, when the input of the mode terminal 3 is changed to the HI+ level by B in synchronization with the clock signal φ1, the frequency division clock generation circuit 5 is stopped for one peak, and therefore the N frequency division circuit 6
Since the frequency division of O is not carried out during that time, the output Q
The pulse width of the clock signal φ1 is stretched by 1.

遅延回路9は、モード端子3の入力のダイナミック性を
判定するものであって、この1
]遅延時間は−の単位で設
定され、例えば、m×−fof。
The delay circuit 9 determines the dynamicity of the input to the mode terminal 3.
] The delay time is set in units of -, for example, m×-fof.

だけ遅延するものである。There will be a delay.

その場合、n≦mであればl’JIJ 記Qつようなパ
ルス幅ストレッチが行なわれる。
In that case, if n≦m, the pulse width stretching as described above is performed.

しかしながら、n>mになると、切替回路71 が動作し、N分周モードから、〒モードに切替わるよう
になっている。
However, when n>m, the switching circuit 71 operates and switches from the N frequency division mode to the 〒 mode.

即ち、モード端子3の入力信号の幅がmxら以下であれ
はmに比例してクロツタ信号φ10)パルス幅がストレ
ッチされる。
That is, if the width of the input signal to the mode terminal 3 is less than or equal to mx, the pulse width of the crotter signal φ10) is stretched in proportion to m.

尚、クロック信号φ2のストレンチを行なうには、モー
ド端子3に於ける入力信号の同期をクロック信号φ2で
採れば、前記と全く同様に動作する。
Incidentally, in order to perform trenching using the clock signal φ2, if the input signal at the mode terminal 3 is synchronized with the clock signal φ2, the operation will be exactly the same as described above.

次に、クロック信号φ1或いはφ2をストレッチさせる
場合について、第7図及び第8図を参照しつつ詳細に説
明する。
Next, the case where the clock signal φ1 or φ2 is stretched will be described in detail with reference to FIGS. 7 and 8.

第7図はクロック信号φ1或いはφ2を1rだけストレ
ッチする場合に於けるタイミング・チャートである。
FIG. 7 is a timing chart when the clock signal φ1 or φ2 is stretched by 1r.

図に於いて、Aは第3図の点Aに於ける信号めタイミン
グであって、これは発振回路4の出力そのも0、即ち、
原発振である。
In the figure, A is the signal timing at point A in Figure 3, which means that the output of the oscillation circuit 4 is also 0, that is,
It is a primary oscillation.

φ、φ′は第3図に於ける分周クロック発生回路5で発
生させた二相分周クロック・パルスのタイミングである
φ and φ' are the timings of the two-phase frequency-divided clock pulses generated by the frequency-divided clock generation circuit 5 in FIG.

3はモード端子3に於ける入力信号のタイミングである
3 is the timing of the input signal at the mode terminal 3.

Bは第3図の点Bに於ける信号のタイミングであって、
これは切替回路70)出力である。
B is the timing of the signal at point B in FIG.
This is the switching circuit 70) output.

φ、。φ2は云うまでもなくクロック信号φ1.φ20
)タイミングである。
φ,. Needless to say, φ2 is the clock signal φ1. φ20
) timing.

今、発振回路4から第1図υ)Aに見られるようなりロ
ック・パルスが送出されているものとする。
It is now assumed that a lock pulse is being sent out from the oscillation circuit 4 as shown in υ)A in FIG.

そして、2r目(または3r目)でモード端子−3に第
7図θつ3に見られるようr、 −+ Hj−レベルQ
つ人力信号が加わったとすると、それに依り、分周クロ
ック発生回路5の動作は禁止され、クロック・パルスφ
、φ′は第7図に破線で示すように送出されない。
Then, at the 2rth (or 3rth) mode terminal -3, r, -+ Hj- level Q is applied as shown in Figure 7 θ3.
If one human input signal is applied, the operation of the divided clock generation circuit 5 is prohibited, and the clock pulse φ
, φ' are not sent out as shown by broken lines in FIG.

そこでN分周回路6も動作せず、従って、クロック信号
φ2はハンチングしで示しであるように1r幅だけスト
レッチされる。
Therefore, the N frequency divider circuit 6 also does not operate, and therefore the clock signal φ2 is stretched by a width of 1r as shown by hunting.

同じよう(こ、4r目(または5r目)(こモード端子
3を゛H′ルベルにするとクロック信号φ1が1r幅ス
トレッチされる。
In the same way (4rth (or 5rth)), when the mode terminal 3 is set to the ``H'' level, the clock signal φ1 is stretched by 1r width.

第8図はクロック信号φ1或いはφ2をITlr幅スト
レッチする場合に於けるタイミング・チャートであって
、記号の関係は第7図と同様である。
FIG. 8 is a timing chart when the clock signal φ1 or φ2 is stretched by ITlr width, and the relationship of symbols is the same as in FIG. 7.

さて、モード端子3を第8図に見られるように、mrだ
け゛°H″レベルにするとクロック信号φ2(或いはφ
I)はmr幅ストレッチされる。
Now, as shown in FIG.
I) is stretched mr width.

モード端子3がmr以上Qつ間T+ HI+レベルであ
ると、遅延回路9に於けるクロック・パルスφ“、φ″
00シフ1回路段であるから、モード端子3の入力■ 信号が切替回路7に入り、〒の出力が*1から*3を通
って現われる。
When the mode terminal 3 is at the T+ HI+ level for more than mr or Q times, the clock pulses φ", φ" in the delay circuit 9
Since there is one circuit stage of 00 shift, the input ■ signal of the mode terminal 3 enters the switching circuit 7, and the output of 〒 appears through *1 to *3.

本発明に依るクロック信号φ1.φ20)パルス幅スト
レッチの機能は次0ような場合に応用できる。
Clock signal φ1 according to the invention. φ20) The pulse width stretch function can be applied to the following cases.

即ち、マイクロ・プロセサとアクセろ・タイムが遅いメ
モリやIlo等とQ)インターフェイスを採る場合、マ
イクロ・プロセサQ)クロック信号全伸長して、その低
速アクセスに合せる必要がある。
That is, when interfacing a microprocessor with a memory or Ilo that has a slow access time, it is necessary to fully extend the microprocessor's clock signal to match the low-speed access.

本発明に依れば、前記したところから明らかなように、
単にモード端子3のTi1J御を行なうのみで、それを
容易に実現できる。
According to the present invention, as is clear from the above,
This can be easily achieved by simply controlling Ti1J of the mode terminal 3.

また、メモリかダイナミック・メモリである場合、周期
的にメモリ・セルをリフレッシュする必要がある。
Also, if the memory is a dynamic memory, it is necessary to periodically refresh the memory cells.

その場合、リフレッシュ期間中、cPUは停止状態にし
ておかなければならない。
In that case, the cPU must be kept in a halted state during the refresh period.

本発明に依れば、リフレッシュ・リクエストがあった場
合にモード端子3を゛H″レベルにしでやれば、CPU
に対するクロック信号の幅をストレッチして、そ0間に
ダイナミック・メモリのリフレッシュを行なうことがで
きる。
According to the present invention, if the mode terminal 3 is set to the "H" level when there is a refresh request, the CPU
It is possible to stretch the width of the clock signal for dynamic memory refresh during that period.

前記のような応用例を実施する場合、モード端子3に印
加する入力信号る作る回路としては第9図に見られるよ
うな回路を使用することができる。
When implementing the application example described above, a circuit as shown in FIG. 9 can be used as a circuit for generating an input signal to be applied to the mode terminal 3.

即ち、アンド回路10の一方0つ入力にメモリ・レディ
・リクエスト信号(或いはリフレッシュ・リクエスト信
号)を加えるようにし、この信号とクロック信号φ2(
或いはφ1)と同期を採って単安定回路11を作動させ
、その出力でモード端子3を゛H″レベルにする。
That is, the memory ready request signal (or refresh request signal) is added to one input of the AND circuit 10, and this signal and the clock signal φ2 (
Alternatively, the monostable circuit 11 is operated in synchronization with φ1), and its output sets the mode terminal 3 to the "H" level.

その期間は時限回路12で定める。The period is determined by a time limit circuit 12.

以上の説明で判るように、本発明に依れば、モード端子
をスタティックとダイナミックの両方で使用することに
依り、パッケージ端子数を余分に使用することすく、ク
ロック信号θ)分周比のみならす、そのパルス幅もコン
トロールできるので、マイクロプロセサを低速アクセス
のl10IC接続する必要がある場合や、リフレッシュ
を必要とするライナミックRAM等を用いる場合に適用
して有効である。
As can be seen from the above explanation, according to the present invention, by using mode terminals both statically and dynamically, the number of package terminals can be saved, and only the clock signal θ) frequency division ratio can be reduced. Since the pulse width can also be controlled, it is effective when it is necessary to connect a microprocessor to a low-speed access I10IC, or when using a linear RAM that requires refreshing.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は従来例のブロック図、第2図は本発明一実施例
のブロック図、第3図乃至第6図は第2図実施例に於け
る各ブロックの具体例を表わす回路図、第7図及び第8
図はストレッチ動作を説明する為θつタイミング・チャ
ート、第9図はモード端子に与える入力を発生する回路
例を表わす回路図である。 図に於いて、1,2は端子、3はモード端子、4は発振
回路、5は分周クロック発生回路、6はN分周回路、7
は切替回路、8は二相クロック発生回路、9は遅延回路
、Xtalは水晶振動子である。
FIG. 1 is a block diagram of a conventional example, FIG. 2 is a block diagram of an embodiment of the present invention, FIGS. 3 to 6 are circuit diagrams showing specific examples of each block in the embodiment of FIG. Figures 7 and 8
The figure is a timing chart for explaining the stretching operation, and FIG. 9 is a circuit diagram showing an example of a circuit that generates an input to be applied to a mode terminal. In the figure, 1 and 2 are terminals, 3 is a mode terminal, 4 is an oscillation circuit, 5 is a frequency division clock generation circuit, 6 is an N frequency division circuit, and 7
8 is a switching circuit, 8 is a two-phase clock generation circuit, 9 is a delay circuit, and Xtal is a crystal resonator.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 制御信号が入力されるモード端子と、原発振クロッ
ク・パルスを発生する発振回路と、該発振回路からのク
ロック・パルスを分周し且つ前記制御信号が人力されて
いる期間は分周動作が停止する分周回路部と、前記発振
回路からのクロック・パルスと前記分周回路部からの分
周されたクロック・パルスとを切替送出する切替回路と
、該切替回路からの信号を互にオーバ・ラップしない二
相クロック信号に変換する二相クロック発生回路と、モ
ード端子からの信号を受ける遅延回路とを備え、該遅延
回路は前記制御信号が連続して人力される期間が該遅延
回路の遅延時間より犬なる時Q)みその出力を前記切替
回路へ伝達して該切替回路を作動するものであることを
特徴とするクロック回路。
1 A mode terminal into which a control signal is input, an oscillation circuit that generates the original oscillation clock pulse, and a frequency division operation that divides the clock pulse from the oscillation circuit and that the control signal is input manually. a frequency divider circuit section that stops, a switching circuit that switches between and transmits the clock pulse from the oscillation circuit and the frequency-divided clock pulse from the frequency divider circuit section, and a switching circuit that switches the clock pulses from the oscillation circuit and the divided clock pulses from the frequency divider circuit section; - Equipped with a two-phase clock generation circuit that converts into a two-phase clock signal that does not wrap, and a delay circuit that receives a signal from a mode terminal, and the delay circuit has a period in which the control signal is continuously input manually. Q) A clock circuit that transmits the output of the miso to the switching circuit to operate the switching circuit.
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