JPS61110253A - 同期化回路 - Google Patents

同期化回路

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JPS61110253A
JPS61110253A JP23257784A JP23257784A JPS61110253A JP S61110253 A JPS61110253 A JP S61110253A JP 23257784 A JP23257784 A JP 23257784A JP 23257784 A JP23257784 A JP 23257784A JP S61110253 A JPS61110253 A JP S61110253A
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JP
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synchronization
signal
flip
clock
flop
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Hiroshi Adachi
宏 足立
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Fuji Electric Co Ltd
Fuji Facom Corp
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Fuji Electric Co Ltd
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    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F13/00Interconnection of, or transfer of information or other signals between, memories, input/output devices or central processing units
    • G06F13/38Information transfer, e.g. on bus
    • G06F13/42Bus transfer protocol, e.g. handshake; Synchronisation
    • G06F13/4204Bus transfer protocol, e.g. handshake; Synchronisation on a parallel bus
    • G06F13/4221Bus transfer protocol, e.g. handshake; Synchronisation on a parallel bus being an input/output bus, e.g. ISA bus, EISA bus, PCI bus, SCSI bus
    • G06F13/4226Bus transfer protocol, e.g. handshake; Synchronisation on a parallel bus being an input/output bus, e.g. ISA bus, EISA bus, PCI bus, SCSI bus with asynchronous protocol

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の属する技術分野〕 本発明は同期化回路、さらに詳しく言えば、同期クロッ
クに同期して制御シーヶ、/スを進行させる制御回路に
、該同期クロックと非同期の信号を該同期クロックに同
期化して取込むための同期化回路に関する。
〔従来技術とその問題点〕
ディジタル制御装置は通常同期クロックを持ち、当該装
置内では該同期クロックに同期して制御シーケンスを進
行させる方法をとるが、バス・インタフエース部や外部
インタフェース部では、非同期信号を取扱う場合が多く
、インタフェース部で非同期信号を同期化して当該ディ
ジタル制御装置内に取込み、これを当該装置内のシーケ
ンス制御回路に使用する。
第4図は、同期クロック内蔵のディジタル制御装置にバ
スと外部からの信号路を接続した構成を示す。図におい
て、DCは同期クロックを内蔵し、一定の機能を有する
ディジタル制御装置、Bはバス、OLは外部信号路であ
る。バスBおよび外部信号路OLからはディジタル制御
装置DC内蔵の同期クロックとは同期していない非同期
信号を受ける。従ってこの非同期信号を該同期クロック
に同期化するために、バスBおよび外部信号路OLより
の入口に同期化回路が必要となる。
第5図は、従来技術による同期化回路の一例のブロック
図、第6図はその動作シーケンスのタイミングを示す。
プフロツプFsに入力させる。フリップ70ツブFtは
D形(遅延形)フリップフロップとして構成され、D入
力端子に信号S1が、T入力端子に同期クロック発生器
CGから同期クロックCが入力している。
第5図の同期化回路は、正常な状態においては、第6図
に示す動作シーケンスのタイミングで動作する。
例えば、第6図に示すように、同期クロックCの11と
t2とのタイミングの間で信号S1が受信(′O″から
1”へ変化)されると、同期クロックCのタイミングt
!の立下がりで7リツプ70ツグF!にセットされ、こ
れにより同期クロックCに同期して、フリップフロップ
F1の出力端子Qからの出力信号S2が得られる。
信号S2は同期信号なので、ディジタル制御装置(DC
1第4図参照)内部の制御信号85等と共に組合せ回路
CBC’において必要な制御信号S3゜84等を生成し
、次段のフリップフロップF! 、Fs等を制御するこ
とができる。信号S3. S4は同期クロックCの次の
タイミングtsまで罠は安定した信号になる。
第7図は非同期の外部信号の到来のタイミングと同期ク
ロックの、障害発生原因となシ得るタイミングの関係を
示す図である。図において、Cは同期クロックCの、8
1は外部信号のそれぞれの波形を示し、また、S2は同
期ツリツブ70ツブFlのQ出力S2の波形を示すもの
である。
外部信号S1が第7図に示すように同期フリップフロッ
プF1のセットアツプに必要な時間(tsu)を満たせ
ない範囲のタイミングで変化した場合、同期フリップフ
ロップFlのQ出力の信号S2は■。
■、■あるいは■に示す波形となる。
■はフリップフロップF1がタイミング11においてや
つと反転した場合、■は上記タイミングt1で反転でき
ず、t2のタイミングで反転した場合、■はタイミング
1.と1.との中間の不規則なタイミングで反転した場
合、■はタイミングt1で不完全に反転し、次のタイミ
ングt2以前に再度反転し九場合のそれぞれのQ出力の
信号S2の波形を示すものである。いづれも正常な動作
とは言えないが、■、■は同期クロックCと同期してい
るため、組合せ制御回路CBCを正常に動作させること
ができる。■あるいは■の発生の確率は非常に少いが同
期信号にならないため、組合せ制御回路CBC等の後段
の動作の正常性を保証できず、たまに発生する間欠障害
の要因となる。
上記の欠点を防止するため、第8図に示すように同期フ
リップフロップFll 、 Ft tN列に2段設置し
、第7図の出力信号S2において第1段のフリップフロ
ップF’ttが、■あるいは■の波形を送出するような
異常動作金しても、第2段の7リツプフロツグF1にお
いて同期化させる手段が知られている。第9図は第8図
に示す従来回路における各信号のタイミング関係を示す
図である。第8図においてその記号は第5図と対応する
ものを示し、なおF’ttはフリップフロップFtと同
様のフリップフロップ、S11はフリップフロップFi
lのQ出力の信号を示す。
第8図において、第9図に示すタイミングで非同期の外
部信号S1が到来すると、同期クロックCのt!のタイ
ミングにおいて同期フリップフロップF++が反転し、
信号Sllを生じ、さらに同期クロックCの次のタイミ
ングt8において同期フリップフロップFlのQ出力か
ら信号S2を生ずる。この信号S2は同期信号として後
段の回路に与えられる。
ここで信号S1が、第7図のタイミング関係図に示すよ
うに、フリップフロップF’ttのセットアツプに必要
な時間を満たせない範囲のタイミングで変化した場合、
同期フリップフロップFllのQ出力の信号S11は、
第7図の82の■、■、■ちるいは■に示す波形の信号
となる。このうち障害の原因となる■、■の波形でも、
次段の同期フリップ70ツブFlにおいて正常な同期信
号82 (第9図の32)に変換され、従って次段回路
は正常に動作する。
このようにして、外部信号S1のタイミングの変動によ
り発生のおそれのある障害は防止できるが、非同期の外
部信号Sit同期するために同期クロックを2回必要と
するので同期化の遅れ時間が無視できなくなる。第9図
においてtdは同期化の遅れ時間を示すもので、最少の
場合でも同期クロックCの1周期分、また最大の場合は
2周期分となる。
このように、従来の技術は、非同期の外部信号の同期化
を確実に行なおうとすれば、同期化の際の遅れ時間が長
くなるという欠点があった。
〔発明の目的〕
本発明は、従来技術の上記の欠点を除去し、非同期の外
部信号の同期化t−確実に行なうとともに同期化の際の
遅れ時間を最少にした同期化回路を提供することを目的
とするものである。
〔発明の要点〕
本発明による同期化回路は、外部からの非同期信号を同
期クロックに同期化して内部のシーケンス制御に用いる
同期式制御回路において、同期用のフリップフロップを
設け、該同期用フリップフロップの前段に2つのトラン
スペアレットタイプのラッチをパラレルにおき、外部か
らの1つの非同期信号を該2つのラッチの両方に同時に
入力させ、該2つのラッチの出力をオア回路に入力しそ
のオア出力を上記同期用フリップフロップに入力するよ
う構成される。
そして、上記同期クロックはそのパルス幅が、上記同期
フリップフロップのセットアップ・タイム、上記オア回
路の遅れ時間および上記ラッチのホールドタイムの合計
時間より少し大きな時間に設定され、該同期用フリップ
フロップの同期のタイミングより同期クロックのパルス
幅分以前のタイミングにて上記同期クロックにより上記
外部からの非同期信号を該2つのラッチにラッチし、そ
の出力のオアを該同期用フリップ70ツブに入力させ、
該同期クロックにより該同期フリップフロップより同期
信号を得るものである。
なお、本発明の一つの実施例に従えば、同期クロックの
パルスの前線で上記2つのラッチに外部よりの非同期信
号をラッチし、該パルスの後縁で同期フリップフロップ
の動作タイミングを与える。
〔発明の実施例〕
以下本発明の実施例を図面について説明する。
第1図は本発明の一実施例のブロック図である。
図において、Bはバス、R1はバスからの非同期の外部
信号を受は取るレシーバ、Slはその出力信号、 Ll
、Lzはトランスペアレント・タイプのラッチ、821
.822はそれぞれの出力信号、ORは信号821 、
822を入力し、オア出力の信号S23’を生成し、同
期フリップ70ツブF1に入力させるオア回路、Cは同
期クロックでフリップフロップF1およびラッチL+、
Lxのそれぞれのクロック入力端に接続される。またレ
シーバR+  の出力信号(非同信号)SLはラッチL
1.Lxの両方に入力する。
第3図(a)に第1図のトランスペアレットタイプのラ
ッチL1の接続購成を同図(b)にその動作タイミング
を示す。なおランチL!も同様な構成を有し、同様に動
作する。
第3図(a)において、Llはラッチ、FFはD形フリ
ッグフロツプで、゛同期クロックCの前縁(パルスの立
上り)に応動して反転するもの、ANDはアンドゲート
、OR1はオアゲート、Sl、S21.Cは第1図のも
のに対応する。
第3図Φンは同図(a)のラッチの動作タイミング図で
ある。
いま、入力信号S1が”O”であればクロックCによっ
て、フリップフロップはリセット状態(Q出力が0″、
Q出力が1′″)にある。アントゲ−) ANDは一方
の入力(Q出力)が1”であり、導通状態にあるが、信
号S1は”0”であるのでその出力はθ″である。一方
フリップフロップFFのQ出力Fi″O”であるのでオ
アゲー)ORtの2人力はともに10″であり、その出
力信号S21も入力信号S1と同様にO″である。
いま、時点tAにおいて入力信号s1が0″がら”l”
に変化するとその“1“はアンドゲートANDおよびオ
アゲー)ORtを経て出力し、その出力信号S21は入
力信号S1と同様″1″となる。
同期クロックCのタイミングt2の前R(立上りンで、
フリップフロップFFは反転し、Q出力が1″、となっ
てアンド・ゲー) ANDが非導通となり、その出力は
“0”となるがQ出力“1″がオア7−)OR1を経て
出力し、出力信号S21は信号S1の如何に拘らず”1
″にラッチされる。
時点tBにおいて入力信号S1が1”から”θ′に変化
し入力信号S1がなくなつ九とする。同期クロックCの
タイミングt4の前R(立上シ)でフリップフロップF
Fは反転し、Q出力が“0”、回出カが”1”となる。
このとき、アンド・ゲートANDが非導通となり、また
互出力が”0”となるので出力信号S21は入力信号S
1と同様の0”となる。
さて、第2図は第1図の本発明による同期化回路の動作
タイミングを示す図である。図において、Cは同期クロ
ックCのタイミングを、Sl、S21゜S22. S2
3.82は各同名の記号の信号のタイミングを示し、t
hはラッチLs 、 Lxのホールドタイムtpdはオ
ア回路ORの遅延時間%  t8uはフリップ7erツ
グF1のセットアツプタイムをそれぞれ示す。−′なお
twは同期クロックCのクロック幅であり、上記のセッ
トアツプタイムtsu ’遅延時間tpdおよびホール
ドタイムtbの合計時間よう少し大きく設定しである。
同期フリップフロップF1のセットのタイミングは同期
クロックCのパルスの後縁(立下り)のタイミングであ
り、ラッチLl、L!のラッチのタイミングは前記のよ
うに同期クロックCのパルスの前縁(立上り)のタイミ
ングである。
第1図の本発明による同期化回路において、パスBより
の信号はレシーバR1に受信され、第2図に示すように
、タイミングtAにおいて、非同期の外部信号Sl(”
O”より”1”に転する)としてラッチL+、Lgに入
力する。ラッチLl、Lxはトランスペアレットタイプ
のラッチであるので、ホールドタイムth後に、その出
力信号S21およびS22は信号S1に追随して変化す
る。同様に信号823も、オア回路ORの遅延時間tp
dだけ遅れて同様に変化する。伺期クロックCのタイミ
ングt2のパルスの前縁(立上り)でラッチL+、Lg
は信号s1をラッチし、少くとも次のタイミングt3の
パルスの前縁(立上り)までは、信号s1に変化があっ
ても、それには応答しない。この結果、同期クロックC
のタイミングt2のパルスの後II(立下り)で同期フ
リップフロップFrは安定した信号823 tセットし
、同期クロックCに完全に同期した信号52t−作成す
ることができる。
ラッチをLlおよびL!02個設けたため同期フリップ
フロップFlへの入力信号S23’を確実な安定した信
号とすることができる。すなわち、第3図(b)に示す
同期クロックCの例えばタイミングt2の立上υのエツ
ジに先行するセットアツプタイムtsuの範囲で信号S
1が変化しても、いずれか一方のラッチが正常に立上が
れば信号S23の正常性は保証される。また、一方のラ
ッチが応答せずに他方が不安定な動作をした場合、それ
を同期フリップフロップF1がまた誤動作するという可
能性は極めて少く、実用上問題にならない程度におさえ
ることができる。
〔発明の効果〕
本発明は上記のように構成されているので、本発明によ
り非同期信号の同期化が一層確実となり、しかも同期化
の際の遅れ時間を最小に(最大同期クロックの一周期)
におさえることが可能な効果がある。同期化の際の遅れ
時間を最小におさえることができるため、高速化が進む
同期化回路には有効である。
本発明の構成によって回路素子の多少の増加は免れない
が、回路の集積化が急速に進んでいる現在では、この程
度の回路素子増加は問題とならず、動作の確実性の向上
および同期化の際の遅れ時間の短縮の効果の方が重要で
、今後、確実にして高速の動作の幾求されるこの種の同
期化回路に好適である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例のブロック図、第2図は第1
図の火施例の動作タイミング図、第3図(a)ti第x
図の実施例中のトランスペアレント2ツチの構成の一例
のブロック図、同図(h)は同図(a)の動作タイミン
グ図、第4図は同期クロック内蔵のディジタル制御装置
に非同期の外部信号を接続した一般の接続構成を示す図
、第5図は従来技術による同期比回路の一例のブロック
図、第6図は第5図の同期化回路の正常動作タイミング
図、第7図は第5図の同期化回路の異常動作タイミング
V、第8図は従来技術による改良され7′c同期化回路
のブロック図、第9図は第8図の同期化回路の動作タイ
ミング図である。 B・・・バスs R1・・・レシーバ、Lt、Lt・・
・トランスペアレント形ラッチ、OR・・・オア回路、
Fl・・・同期フリップ70ツブ、C・・・同期クロッ
ク、Sl・・・非同期の外部よりの入力信号、S2・・
・同期した出力信号、 FF・・・フリップフロラフ。 特許出願人 富士電機株式会社(外1名)代理人弁理士
 玉 蟲 久 五 部 (外2名)第1図 ラッチ 第2図 su 第3図 (a) 第 4 図 1g5図 第61m 第 7111il 第8図 第9図

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)外部からの非同期信号を同期クロックに同期化し
    て内部のシーケンス制御に用いる同期式制御回路におい
    て、同期用のフリップフロップを設け、該同期用フリッ
    プフロップの前段に2つのトランスペアレットタイプの
    ラッチをパラレルにおき、外部からの1つの非同期信号
    を該2つのラッチの両方に同時に入力させ、該2つのラ
    ッチの出力をオア回路に入力しそのオア出力を上記同期
    用フリップフロップに入力するよう構成し、上記同期ク
    ロックはそのパルス幅が、上記同期フリップフロップの
    セットアップ・タイム、上記オア回路の遅れ時間および
    上記ラッチのホールドタイムの合計時間より少し大きな
    時間に設定され、該同期用フリップフロップの同期のタ
    イミングより同期クロックのパルス幅分以前のタイミン
    グにて上記同期クロックにより上記外部からの非同期信
    号を該2つのラッチにラッチし、その出力のオアを該同
    期用フリップフロップに入力させ、該同期クロックによ
    り該同期フリップフロップより同期信号を得ることを特
    徴とする同期化回路。
  2. (2)同期クロックのパルスの前縁で上記2つのラッチ
    に外部よりの非同期信号をラッチし、該パルスの後縁で
    同期フリップフロップの動作タイミングを与えることを
    特徴とする特許請求の範囲第1項記載の同期化回路。
JP23257784A 1984-11-05 1984-11-05 同期化回路 Granted JPS61110253A (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04230563A (ja) * 1990-09-28 1992-08-19 Internatl Business Mach Corp <Ibm> データ処理システム

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04230563A (ja) * 1990-09-28 1992-08-19 Internatl Business Mach Corp <Ibm> データ処理システム

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