JPS63116222A - クロツク信号切換回路 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、例えばコンピュータシステム等のクロック分
配回路におけるクロック信号切換回路に関するものであ
る。

〔従来技術〕

この種のクロック信号切換回路は、例えば三菱小型固定
ディスク装置Ｍ　２８６０保守図面（昭和５８年６月作
成）のｒ　ＰＣＡ　、　ＮＢＴＩへ接続図’Ａ　Ｊ　Ｄ
Ｃ３４５１Ｌ７において示されており、その回路図を第
３図に示している。第３図において、複数のエツジトリ
ガ型Ｄタイプフリップフロツブ（以下フリップフロップ
という）　ｌａ、ｌｂ、１ｃ、１ｄは縦列接続されてお
り、初段のフリップフロップ１ａにはクロック選択信号
Ｃが人力されている。ＡＮＤゲート２ａにはフリップフ
ロップ１ｂの出力端子Ｑの出力信−号ｍとクロノク信号
Ａとが入力されており、ＡＮＤゲート２ｂにはフリップ
フロップ１ｂの反転出力端子Ｑの出力信号ｎとクロック
信号Ｂとが入力されている。ＮＯ＋？ゲート３には＾Ｎ
Ｄゲート２ａ、　２ｂの出力信号ｒ、　　ｓが夫々入力
されている。ＡＮＤゲーデーａには後段のフリップフロ
ップ１ｄの出力端子Ｑの出力信号Ｓとフリップフロップ
１ｂの出力信号ｍとが入力されており、へＮＤゲート４
ｂには後段のフリップフロップ１ｄの反転出力端子Ｑの
出力信号ｔとフリップフロップ１ｂの反転出力端子Ｑの
出力信号ｎとが入力されている。ＮＯＲゲート５にはＡ
ＮＤゲート４ａ、４ｂの出力信号ｕ、　　Ｖが夫々入力
されている。ＮＯＲゲート６にはＮＯＲゲート５，３の
出力信号ｗ、ｘが夫々入力されており、ＮＯＲゲート６
はクロック選択信号Ｃで選択されたクロック信号Ａ又は
Ｂの信号Ｙを出力するようになっている。また前記ＮＯ
Ｒゲート３の出力信号はフリップフロップｌａ、　ｌｂ
、　ｌｃ、　ｌｄにそれらのクロック信号として入力さ
れている。

このように構成されたクロック信号切換回路は、第４図
のタイミングチャートに示す如く動作する。

いま、クロック選択信号Ｃが「１」の状態で安定してい
ると、信号Ｙはクロック信号Ａを出力する。

即ち、その状態ではフリップフロップ１ａ乃至１ｄの出
力端子Ｑの出力信号は全てｒｌＪであり反転出力端子Ｑ
の出力信号は全て「０」である。そのため、ＡＮＤＮＯ
ゲートの出力信号ｒはクロック信号Ａとなり、ＡＮＤゲ
ート２ｂの出力信号ＳはｒＯＪとなり、ＮＯ＋？ゲート
３の出力信号Ｘはクロック信号Ａの極性が反転した信号
となる。一方ＡＮＤデーＨａ。

４ｂの出力信号ｕ、　　ｖはｒｌ、Ｊ、ｒＯＪでありＮ
ｏｔ？ゲート５の出力信号Ｗは「０」となってＮＯＲゲ
ート６の出力信号Ｙはクロック信号へとなる。

このような状態において、クロック選択信号Ｃが「１」
から「０」に変化すると、フリップフロップ１ａ乃至１
ｄにはクロック入力としてＮＯＩ？ゲート３の出力信号
Ｘ、つまりクロック信号Ａが入力されているため、クロ
ック選択信号Ｃが「１」がら「０」に変化した後、クロ
ック信号Ａのパルスの２回目の立下りでフリップフロッ
プ１ｂの出力端子Ｑの出力信号ｍが「１」がらｒＯＪに
、また出力信号ｎが「０」からｒｌＪに変化する。

したがって、ＡＮＤゲーデーｂの出力信号Ｓは「０」か
らクロック信号Ｂとなり、ＮＯＲゲート３の出力信号Ｘ
はクロック信号Ａの反転信号からクロックＢの反転信号
に切換ねると同時に、出力信号ｍが入力されているＡＮ
Ｄゲーデーａ、出力信号ｎが入力されているＡＮＤゲー
デーｂの出力信号ｕ、ｖは共に「０」となり、ＮＯＲゲ
ート５の出力信号ＷはｒＯＪから「１」に変化する。更
にＮＯＲゲート３の出力信号Ｘがクロック信号Ｂの反転
信号に切換った後の、クロック信号Ｂのパルスの２回目
の立下りでフリップフロップ１ａ乃至１ｄの出力端子Ｑ
は全てｒＯＪに、また反転出力端子ｉは「１」となり、
ＡＮＤゲート４ａの出力信号ＵはｒＯＪ、ＡＮＤＮＯゲ
ートの出力信号ＶはｒｌＪとなり、ＮＯＲゲート５の出
力信号Ｗは「１」から「０」に変化する。つまり、ＮＯ
Ｒゲート６の出力信号ＹはＮＯＲゲート５の出力信号Ｗ
が「１」の期間中はマスクされ、出力信号Ｗが「１」か
らｒＯＪに変化した後にクロック信号ＢがＮＯＲゲート
６から出力され、クロック信号Ａからクロック信号Ｂヘ
グリンヂを発生せず切換る。一方、クロック選択信号Ｃ
がｒＯＪがら「１」に変化した場合も、前述した同様の
動作でＮＯＲゲート６の出力信号Ｙはクロック信号Ｂか
らクロック信号Ａに切換わる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

前述の如（、従来のこの種のクロック信号切換回路は、
４つのフリップフロップ１ａ乃至１ｄと、ＡＮＤゲート
２ａ＋　２ｂ＋　４ａ、４ｂ及びＮＯＲゲート３．　５
．　６からなる７つのゲートを使用しているため、回路
が複雑であり、コストが高い等の問題がある。

本発明は前述した問題に鑑み、部品数を少なくし回路を
簡素化してコストダウンを図り得るとともに、信頼性の
高いクロック信号切換回路を提供することを目的とする
。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明のクロック信号切換回路は、トリガ端子に２つの
クロック信号が夫々入力され、一方の入力端子に非反転
のクロック選択信号が、他方の入力端子に反転したクロ
ック選択信号が入力され、非反転出力信号及び反転出力
信号を出力する第１゜第２のＤ型りリップフロフプと、
第１．第２のフリップフロップの反転出力信号の夫々と
第２．第１のフリップフロップに入力されるべきクロッ
ク信号の夫々との論理積を求める２つのクロック入力側
ゲートと、第１．第２のフリップフロップの非反転出力
信号の夫々と第１．第２のフリップフロップに入力され
るべきクロック信号との論理積を求める２つのクロック
出力側ゲートとを備え、前記クロック入力側ゲートの出
力を前記トリガ端子に与え、また前記クロック出力側ゲ
ートから選択したクロック信号を出力すべく構成する。

〔作用〕

２つのクロック信号はクロック入力側ゲートを介して第
１．第２のフリップフロップのトリガ端子に各入力され
、クロック選択信号は第１のフリップフロップには非反
転で、第２のフリップフロップには反転して夫々の入力
端子に入力される。

クロック選択信号が「１」の場合は、第１．第２のフリ
ップフロップの反転出力信号が「Ｏ」。

「１」となり、その「１」の反転出力信号が入力された
クロック入力側ゲートはその人カクロフク信号を第１の
フリップフロップに入力し、入力されたフリップフロッ
プの非反転出力信号は「１」となる、そしてこの「１」
の出力信号を入力しているクロック出力側ゲートが開き
、一方のクロック信号を出力する。このとき他方のクロ
ック信号を入力しているクロック入力側ゲートには、第
１のフリップフロップから「０」の反転出力信号が入力
されているため、そのクロック入力側ゲートから第２の
フリップフロップに出力信号を入力しない、また第２の
フリップフロップの入力端子には反転したクロック選択
信号を入力しているから、２つのクロック信号のタイミ
ングにより第２のフリップフロップに他方のクロック信
号の立下りが入力されると入力端子の１０」の信号をサ
ンプリングして非反転出力信号はｒＯＪで変化しない。

そのため第２のフリップフロップの出力信号は「０」で
あり、その出力信号が入力されているクロック出力側ゲ
ートは閉じて他方のクロック信号を出力しない。

ここでクロック選択信号を「１」から「０」に切換える
と、第１．第２のフリップフロップの反転出力信号はｒ
ｌＪ、ｒＯＪに切換って、第１のフリップフロップの出
力信号は「０」となり、その出力信号が入力されている
クロック出力側ゲートは閉じて、一方のクロック信号を
出力しない。

このとき、第２のフリップフロップの出力信号は「１」
となり、この出力信号が入力されているクロック出力側
ゲートが開いて、他方のクロック信号を出力する。

このようにして、クロック選択信号の「０」。

ｒｌＪの切換えに対応してクロック信号の一方が選択さ
れて出力することになる。

〔実施例〕

以下に本発明をその実施例を示す図面によって詳述する
。第１図において、クロック信号Ａ、　Ｂは異なる周波
数の信号であり、クロック信号Ａはクロック信号Ｂの２
の周期となっている。

フリップフロップ１５ａ、　１５ｂは、例えば立下りエ
ツジトリガＤ型フリップフロップ（以下フリップフロッ
プという）であって、入力端子り、　　Ｉ−リガ端子Ｔ
Ｒ及び非反転出力端子Ｑ３反反転出力信号石−を備えて
いる。クロック選択信号Ｃは第１のフリップフロップ１
５ａの入力端子り及びＮＯＴ回路１８を介して第２のフ
リップフロップ１５ｂの入力端子りに入力されている。

クロック信号Ａはクロック入力側ゲートであるＡＮＤゲ
ート１６ａ及びクロック出力側ゲートであるＡＮＤゲー
ト１７ａに入力されており、ＡＮＤゲーデーａにはフリ
ップフロップ１５ａの出力端子Ｑの出力信号が入力され
ている。前記ΔＮＤゲ）　１６ａにはフリップフロップ
１５ｂの反転出力端子Ｑの反転出力信号ｅが入力されて
おり、ＡＮＤゲ）　１６ａの出力信号はフリップフロッ
プ１５ａのトリガ端子ＴＲに人力されている。

クロック信号Ｂはクロック入力側ゲートであるＡＮＤゲ
ート１６ｂ及びクロック出力側ゲートであるＡＮＤゲー
ト１７ｂに入力されている。　ＡＮＤゲート１６ｂには
フリッププロップ１５ａの反転出力端子Ｑの反転出力信
号ｄが入力され、ＡＮＤゲート１６ｂの出力信号はフリ
ップフロップ１５ｂのトリガ端子ＴＲに入力されている
。フリップフロップ１５ｂの出力端子Ｑの出力信号はＡ
ＮＤゲート１７ｂに入力されている。

これらのＡＮＤゲート１７ａ、　１７ｂの出力信号ｆ、
ｇはＯＲゲート１９に入力されており、ＯＲゲート１９
は信号Ｙを出力する。また、パワーオンリセット信号Ｒ
３は両フリップフロフブ１５ａ、　１５ｂのダイレクト
リセット端子Ｒ，Ｒに入力されている。

次にこのように構成されたクロック信号切換回路の動作
を、この切換回路のタイミングチャートを示す第２図に
より説明する。第２図に示したタイミングチャートは、
クロック信号切換回路の電源を投入した後に、クロック
選択信号Ｃが「１」から「０」に変化する状態を示して
いる。

先づ、電源の投入によりパワーオンリセット信号Ｒ５が
一時的に「１」から「０」に反転する。このパワーオン
リセット信号Ｒ３はフリップフロップ１５ａ、１５ｂの
ダイレクトリセット端子Ｒ，Ｈに夫々入力される。これ
により両フリップフロップ１５ａ。

１５ｂの反転出力端子Ｑ、　Ｑの夫々の出力信号ｄ。

ｅは「１」となり、フリップフロップ１５ａ、１５ｂの
出力端子Ｑ、　Ｑの出力信号は「０」となる。それ故、
ＡＮＤゲート１７ａ、　１７ｂの出力信号はｒＯＪとな
って、ＡＮＤゲート１７ａ、　１７ｂの出力信号ｒ、　
　ｇはともに「０」となり、ＯＲゲート１９の出力信号
Ｙは「０」となる。やがて、パワーオンリセット信号Ｒ
５がｒｌＪに反転するが、このとき「１」のクロック選
択信号Ｃがフリップフロップ１５ａの入力端子りに入力
され、フリップフロップ１５ｂの入力端子りに反転入力
されている。またＡＮＤゲーデー　１６ａ。

１６ｂには、フリップフロップ１５ｂ、　１５ａの反転
出力Ｑ、　Ｑの「１」である出力信号ｅ、ｄが夫々入力
されているから、夫々のＡＮＤゲート１６ａ、１６ｂは
クロッ°り信号Ａ、Ｂである出力信号を夫々のフリップ
フロップ１５ａ、　１５ｂのトリガ端子ＴＲに入力する
。

クロック信号Ａが入力されたフリップフロ７プ１５ａは
、この例ではクロック信号Ａのパルスの立下りがクロッ
ク信号Ｂより先行しているからクロックＡのパルスの立
下りが入力されたときに入力端子りの信号をサンプリン
グし、それによりフリップフロップ１５ａの出力端子Ｑ
の出力信号はｒｌＪ、反転出力信号石の反転出力信号は
「０」に反転する。出力端子Ｑの「１」の出力信号はク
ロック信号ＡとともにＡＮＤゲート１７ａに入力されて
、そのゲートが開きクロック信号Ａである信号「を出力
する。一方このようにしてフリップフロップ１５ａの反
転出力端子Ｑの反転出力信号が「０」になり、その反転
出力信号ｄは、フリップフロップ１５ｂにクロック信号
を入力するＡＮＤゲート１６ｂに入力される。それ故、
ＡＮＤゲート１６ｂからフリップフロップ１５ｂのトリ
ガ端子ＴＲにはクロック信号Ｂである出力信号が入力さ
れず、フリップフロップ１５ｂの出力端子Ｑの出力信号
は「０」となり、その出力信号が入力されたＡＮＤゲー
デー１７ｂが閉じてその出力信号ｇは「０」となり、ク
ロック信号Ｂを出力しない。したがって、出力信号「０
ｇが入力されたＯＲゲート１９はクロック信号Ａである
信号Ｙを出力する。

なお、このような動作によりクロック信号Ａ。

Ｂのタイミングにより、ＡＮＤゲート１６ｂからクロッ
ク信号Ｂのパルスの立下りが出力された場合には、フリ
ップフロップ１５ｂはクロック選択信号ＣをＮＯＴ回路
１８で反転して入力している入力端子りの「０」の信号
をサンプリングするため、出力端子Ｑの出力信号は「Ｏ
」で変化しない。

次にクロック選択信号を「１」から「０」に切換えた場
合、その切換時点では他方のフリップフロップ１５ｂの
反転出力信号百の反転出力信号ｅがｒｌＪであるため、
クロック信号Ａが入力されているフリップフロップ１５
ａは、クロック選択信号Ｃを切換えた直後のクロック信
号Ａの立下りがトリガ端子に入力されたときに、入力端
子りの信号をサンプリングし、出力端子Ｑの出力信号が
「０」に反転出力端子Ｑの反転出力信号が「１」に反転
する。

そのためＡＮＤゲート１６ｂの出力信号はフリップフロ
ップ１５ｂのトリガ端子ＴＲに入力されて、クロック信
号Ｂのパルスの立下りが入力されたときに入力端子りの
信号をサンプリングし、出力端子Ｑの出力信号が「１」
、反転出力端子Ｑの反転出力信号が「０」となる。これ
によりＡＮＤゲート１７ｂには出力端子ＱのｒｌＪの出
力信号とクロック信号Ｂとが入力されて、ＡＮＤゲート
１７ｂは開き、クロック信号Ｂである信号ｇを出力する
。またフリ７プフロフブ１５ｂの反転出力信号ｅがｒＯ
Ｊに反転したことにより、ＡＮＤゲーデーａの出力信号
は、一方のフリップフロップ１５ａに入力されず、その
出力端子Ｑの出力信号は「０」になり、ＡＮＤゲート１
７ａは閉じてその出力信号は「０」となり、クロック信
号Ａを出力しない。

したがって、出力信号ｆ、ｇが入力されたＯＲゲート１
９はクロック信号Ｂである信号Ｙを出力する。

以上のようにクロック選択信号Ｃが「１」から「０」に
切換わることにより、ＯＲゲデー−１９の出力信号Ｙは
クロック信号Ａからクロック信号Ｂにグリツチを生じず
に切換わる。

以上は、クロック選択信号ＣがｒｌＪから「０〕へ切換
わる場合の動作について説明したが、ｒＯＪから「１」
に切換ねる場合も、前述した動作と同様にして、出力信
号Ｙはクロック信号Ｂからクロック信号Ａに切換わる。

なお、本実施例ではＤ型フリップフロフブに、立下りエ
ツジトリガＤ型フリップフロップを使用したが、立上り
工・ノジトリガＤ型フリンプフロ・ノブを使用してもよ
い。

〔効果〕

以上詳述したように本発明のクロック信号切換回路は、
従来は４つのフリップフロップと７つのゲートとを要し
たものが、第１．第２のＤ型フリ７ブフロツプと、２つ
のクロック入力側ゲート及び２つのクロック出力側ゲー
トからなる４つのゲートとで構成されるから、回路の部
品数が半減して大幅なコストダウンが図れ、また回路が
簡素化して信頼性が向上する。したがって、安価で高信
頼性のクロック信号切換回路を提供できる（憂れた効果
を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るクロック信号切換回路を示した回
路図、第２図は第１図に示したクロック信号切換回路の
動作を示すタイミングチャート、第３図は従来のクロッ
ク信号切換回路の回路図、第４図は第３図の信号切換回
路の動作を示すタイミングチャートである。 １５ａ・・・第１のＤ型フリップフロップ１５ｂ・・・
第２のＤ型フリップフロフブ１６ａ、１６ｂ・・・クロ
ック入力側ゲート１７ａ、　１７ｂ・・・クロック出力
側ゲート１８・・・Ｎ０７回路　　１９・・・ＯＲゲー
トなお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。 代理人　　大　　岩　　増　　雄 第　２　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、クロック選択信号により２つのクロック信号からそ
   の一方のクロック信号を選択して出力するクロック信号
   切換回路において、トリガ端子に２つのクロック信号が
   夫々入力され、一方の入力端子に非反転のクロック選択
   信号が、他方の入力端子に反転したクロック選択信号が
   入力され、非反転出力信号及び反転出力信号を出力する
   第１、第２のＤ型フリップフロップと、第１、第２のフ
   リップフロップの反転出力信号の夫々と第２、第１のフ
   リップフロップに入力されるべきクロック信号の夫々と
   の論理積を求める２つのクロック入力側ゲートと、第１
   、第２のフリップフロップの非反転出力信号の夫々と第
   １、第２のフリップフロップに入力されるべきクロック
   信号との論理積を求める２つのクロック出力側ゲートと
   を備え、前記クロック入力側ゲートの出力を前記トリガ
   端子に与え、また前記クロック出力側ゲートから選択し
   たクロック信号を出力すべく構成していることを特徴と
   するクロック信号切換回路。