KR20020015088A - Apparatus and Method for clock error detection without external oscillator - Google Patents

Apparatus and Method for clock error detection without external oscillator Download PDF

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KR20020015088A
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Abstract

PURPOSE: An apparatus for detecting a clock error without an external clock source and an operation method thereof are provided, which can detect an error of a clock under the condition that an external oscillator can not be attached in a space in a board. CONSTITUTION: The first divider part(11A) divides a duplicated signal into two, and the second divider part(12A) divides the signal divided in the first divider part into two. An XOR gate(15A) performs an XOR operation by reading the signal divided in the second divider part and a signal divided in the first divider part(11B) of a block processing another side of the duplicated signal through two D-flip flops(13A,14A). A latch-inverter part(16A) latches an output of the XOR gate with the signal divided in the first divider part(B) and inverts it. And a count-comparison part(17A,18A) indicates whether an input signal has an error or not, by comparing a counting value of an inverted signal of the output signal of the latch-inverter part with an non-inverted signal of the output signal of the latch-inverter part.

Description

외부클럭원 없이도 클럭오류를 감지하는 장치 및 그 운용방법 {Apparatus and Method for clock error detection without external oscillator}Apparatus and method for clock error detection without external oscillator}

본 발명은 유니트내 클럭의 정상여부 감지에 관한 것으로, 특히 외부에서 유니트내로 입력되는 클럭의 오류여부를 외부의 오실레이터(Oscillator) 없이도 검출할 수 있도록 함으로써 보드내 공간상에 외부 오실레이터를 부착할 수 없는 상태에서도 클럭의 에러검출이 가능하도록 한 외부클럭원 없이도 클럭오류를 감지하는 장치 및 그 운용방법에 관한 것이다.The present invention relates to the detection of the normality of the clock in the unit, and in particular, it is possible to detect the error of the clock input into the unit from the outside without an external oscillator, so that the external oscillator cannot be attached to the space in the board. The present invention relates to a device for detecting a clock error without an external clock source that enables error detection of a clock even in a state and a method of operating the same.

일반적으로 보드내에 구비되는 각 유니트들은 입력신호를 처리하기 위한 클럭을 공급받게 된다. 그런데 상기 클럭에 오류가 발생된 경우에는 해당 유니트의 신호처리 결과는 신뢰할 수 없게 되며, 경우에 따라서는 시스템 전체의 오동작을 유발할 수도 있게 된다.In general, each unit in the board is supplied with a clock to process the input signal. However, when an error occurs in the clock, the signal processing result of the corresponding unit may not be reliable, and in some cases may cause a malfunction of the entire system.

그래서 각 유니트는 외부에서 공급되는 클럭의 오류여부를 검출하기 위한 수단을 구비하여 신호처리의 안정성을 확보하게 된다.Therefore, each unit is provided with means for detecting the error of the clock supplied from the outside to ensure the stability of the signal processing.

이때 클럭은 처리대상 신호와 함께 외부에서 공급되기 때문에 외부의 클럭원과 상기 클럭을 비교하는 방식으로 소스클럭의 이상유무를 확인하는 것이 일반적이다.In this case, since the clock is supplied from the outside together with the signal to be processed, it is common to check whether there is an abnormality in the source clock by comparing the clock with an external clock source.

이러한 방법들 중의 하나는 유니트의 외부에 별도의 오실레이터를 부착하는 것이다. 그래서 해당 유니트로 입력되는 소스클럭을 적당히 분주한 다음 외부 오실레이터 클럭으로 읽어서 클럭의 토글(Toggle) 상태를 검사하게 된다.One of these methods is to attach a separate oscillator to the outside of the unit. Therefore, the source clock input to the unit is properly divided, and then read into the external oscillator clock to check the toggle state of the clock.

토글상태의 검사를 통해 해당 클럭의 오류를 검출할 수 있게 된다.Checking the toggle state can detect errors in the clock.

상기 외부 오실레이터를 이용한 소스클럭의 오류검사는 일반적으로 잘 알려진 바와 같다.Error checking of the source clock using the external oscillator is generally well known.

그러나 상기 설명한 종래기술은 간단한 클럭의 하이/로우(High/Low) 상태변이만을 검사하기 위해서도 별도의 오실레이터를 구비하여야 하는 문제점이 있었다.However, the above-described prior art has a problem in that a separate oscillator must be provided to check only a high / low state transition of a simple clock.

따라서 보드내 오실레이터를 추가하기 위한 여유공간이 없는 경우에는 상기 방식을 적용할 수 없는 한계가 있었다.Therefore, there is a limit that the above method cannot be applied when there is no free space for adding an oscillator in the board.

이에 본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위해 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 외부에서 유니트내로 입력되는 클럭의 오류여부를 외부의 오실레이터(Oscillator) 없이도 검출할 수 있도록 함으로써 보드내 공간상에 외부 오실레이터를 부착할 수 없는 상태에서도 클럭의 에러검출이 가능하도록 한 외부클럭원 없이도 클럭오류를 감지하는 장치 및 그 운용방법을 제공하는 데 있다.Accordingly, the present invention has been proposed to solve the above-mentioned conventional problems, and an object of the present invention is to detect whether an error of a clock input into the unit from the outside is detected without an external oscillator. It is an object of the present invention to provide a device for detecting a clock error without an external clock source that enables the error detection of a clock even when an external oscillator cannot be attached to it.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 외부클럭원 없이도 클럭오류를 감지하는 장치는, 외부에서 입력되는 이중화 신호를 분주하는 제1 분주부와; 상기 제1 분주부에서 분주된 신호를 다시 분주하는 제2 분주부와; 상기 이중화 신호의 다른 쪽을 처리하는 블록의 제1 분주부에서 분주된 신호로 상기 제2 분주부에서 분주된 신호를 복수개의 D-플립플롭을 통해 읽어 배타적 논리합 연산하는 XOR 게이트와; 상기 XOR 게이트의 출력을 상기 이중화 신호의 다른 쪽을 처리하는 블록의 제1 분주부에서 분주된 신호로 래치하고 반전시키는 래치-반전부와; 상기 래치-반전부에서 반전된 신호를 카운트한 값과 상기 래치-반전부에서 반전되기 이전의신호를 비교하여 입력신호의 오류여부를 지시하는 카운트-비교부로 이루어진 블록을 이중화함으로써, 각 블록이 이중화된 신호의 오류여부를 각각 검사하도록 구성됨을 그 기술적 특징으로 한다.In order to achieve the above object, an apparatus for detecting a clock error without an external clock source according to the present invention includes a first divider for dividing a redundant signal input from the outside; A second divider for re-dividing the signal divided by the first divider; An XOR gate that reads the signal divided by the second divider through a plurality of D-flips and performs an exclusive OR on the signal divided by the first divider of the block for processing the other side of the redundant signal; A latch-inverting portion for latching and inverting an output of the XOR gate with a signal divided in a first division portion of a block for processing the other side of the redundancy signal; Each block is duplicated by duplexing a block consisting of a count-comparison unit indicating whether an error of an input signal is obtained by comparing a value counted by the latch-inverting unit with a signal before the inversion of the latch-inverting unit. The technical feature is that each of them is configured to check whether or not an error of a given signal occurs.

또한, 상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 외부클럭원 없이도 클럭오류를 감지하는 장치는, 외부 프로세서로부터 공급받는 읽기활성신호와 시험용 클럭을 이용하여 클럭활성신호와 비동기 리셋신호를 출력하는 리셋신호단과; 상기 리셋신호단에서 출력되는 비동기 리셋신호에 의해 리셋되고 읽기활성신호와 시험용 클럭에 따른 출력을 생성하며, 직렬연결된 복수개의 D-플립플롭으로 이루어짐을 그 기술적 구성상의 특징으로 한다.In addition, in order to achieve the above object, a device for detecting a clock error without an external clock source according to the present invention includes a reset signal for outputting a clock active signal and an asynchronous reset signal using a read active signal and a test clock supplied from an external processor. Sweets; The technical configuration is characterized by being reset by the asynchronous reset signal output from the reset signal stage and generating an output according to the read active signal and the test clock, and consisting of a plurality of D-flip flops connected in series.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 외부클럭원 없이도 클럭오류를 감지하는 장치의 운용방법은, 이중화된 클럭에 대하여 상호 모니터링을 통해 오류검사를 수행하는 단계와; 이중화된 클럭의 어느 한쪽에 오류가 발생한 경우에는 외부 프로세서를 이용한 모니터링을 통해 다른 한쪽의 오류여부를 검사하는 단계와; 상기 단계를 수행하여 이중화된 클럭의 양측 모두에 이상발생이 확인되면 적절한 조치를 취하는 단계를 수행함을 그 기술적 구성상의 특징으로 한다.In order to achieve the above object, a method of operating an apparatus for detecting a clock error without an external clock source according to the present invention includes: performing an error check through mutual monitoring of a duplicated clock; If an error occurs in one of the duplicated clocks, checking whether the other error occurs through monitoring using an external processor; The technical configuration is characterized in that the step of taking an appropriate action is performed when an abnormality is detected on both sides of the redundant clock by performing the above steps.

도1은 본 발명의 일실시예에 의한 외부클럭원 없이도 클럭오류를 감지하는 장치 및 그 운용방법의 블록구성도이고,1 is a block diagram of an apparatus for detecting a clock error without an external clock source and an operation method thereof according to an embodiment of the present invention;

도2는 도1에 의한 장치에서 각 신호의 타이밍도이며,2 is a timing diagram of each signal in the apparatus according to FIG.

도3은 본 발명의 다른 실시예에 의한 외부클럭원 없이도 클럭오류를 감지하는 장치 및 그 운용방법의 블록구성도이고,3 is a block diagram of an apparatus for detecting a clock error without an external clock source and an operation method thereof according to another embodiment of the present invention;

도4는 도3에 의한 장치에서 각 신호 타이밍도이며,4 is a timing diagram of each signal in the apparatus shown in FIG.

도5는 본 발명에 의한 장치에 대한 운용방법의 흐름도이다.5 is a flowchart of an operating method for an apparatus according to the present invention.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

11A, 12A, 13A, 14A, 16A, 11B, 12B, 13B, 14B, 16B: D-플립플롭11A, 12A, 13A, 14A, 16A, 11B, 12B, 13B, 14B, 16B: D-Flip-Flop

13A, 13B : XOR 게이트 17A, 17B : 카운터13A, 13B: XOR Gate 17A, 17B: Counter

18A, 18B : JK-플립플롭18A, 18B: JK-Flip Flop

이하, 상기와 같은 외부클럭원 없이도 클럭오류를 감지하는 장치 및 그 운용방법의 기술적 사상에 따른 일실시예에 의거 본 발명의 구성 및 동작을 상세히 설명한다.Hereinafter, the configuration and operation of the present invention will be described in detail according to an embodiment of the present invention according to the technical concept of the apparatus for detecting a clock error without the external clock source and its operation method.

먼저, 도1은 본 발명의 일실시예에 의한 외부클럭원 없이도 클럭오류를 감지하는 장치 및 그 운용방법의 블록구성도이고, 도2는 도1에 의한 장치에서 각 신호의 타이밍도이며, 도3은 본 발명의 다른 실시예에 의한 외부클럭원 없이도 클럭오류를 감지하는 장치 및 그 운용방법의 블록구성도이고, 도4는 도2에 의한 장치에서 각 신호 타이밍도이며, 도5는 본 발명에 의한 장치에 대한 운용방법의 흐름도이다.First, FIG. 1 is a block diagram of an apparatus for detecting a clock error and an operation method thereof without an external clock source according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a timing diagram of each signal in the apparatus of FIG. 3 is a block diagram of an apparatus for detecting a clock error and an operation method thereof without an external clock source according to another embodiment of the present invention. FIG. 4 is a timing diagram of each signal in the apparatus of FIG. 2, and FIG. Flow chart of the operation method for the device by.

상기 도1에 도시된 바와 같이 본 발명의 적절한 실시예는, 입력되는 이중화 신호를 2 분주하는 제1 분주부(11A)와; 상기 제1 분주부(11A)에서 분주된 신호를 2분주하는 제2 분주부(12A)와; 상기 제2 분주부(12A)에서 분주된 신호를 상기 이중화 신호의 다른 쪽을 처리하는 블록의 제1 분주부(11B)에서 분주된 신호로 2개의 D-플립플롭(13A, 14A)을 통해 읽어 배타적 논리합 연산하는 XOR 게이트(15A)와; 상기 XOR 게이트(15A)의 출력을 상기 이중화 신호의 다른 쪽을 처리하는 블록의 제1 분주부(11B)에서 분주된 신호로 래치하고 반전시키는 래치-반전부(16A)와; 상기 래치-반전부(16A)에서 출력신호 중 반전신호를 카운트한 값과 상기 래치-반전부(16A)의 출력신호 중 반전되지 않은 신호를 비교하여 입력신호의 오류여부를 지시하는 카운트-비교부(17A, 18A)로 구성된다.As shown in FIG. 1, a preferred embodiment of the present invention comprises: a first divider 11A for dividing an input redundant signal by two; A second divider 12A for dividing the signal divided by the first divider 11A into two; The signal divided by the second divider 12A is read through two D-flip flops 13A and 14A as a signal divided by the first divider 11B of the block for processing the other side of the redundant signal. An XOR gate 15A for performing an exclusive OR operation; A latch-inverting portion (16A) for latching and inverting the output of the XOR gate (15A) with a signal divided in the first division portion (11B) of the block for processing the other side of the redundancy signal; A count-comparison unit which compares the value of the inverted signal among the output signals of the latch-inverting unit 16A with an uninverted signal among the output signals of the latch-inverting unit 16A and indicates an error of the input signal. It consists of (17A, 18A).

그리고 도3에 도시된 바와 같이 본 발명의 다른 실시예는, MCU의 읽기활성신호(REN)와 시험용 클럭(TESTCLK)을 이용하여 클럭활성신호(CLOCKEN)와 비동기 리셋신호(ASYNCRST)를 출력하는 리셋신호단(25, 26, 27)과; 상기 리셋신호단(25, 26, 27)에서 출력되는 비동기 리셋신호(ASYNCRST)에 의해 리셋되고 읽기활성신호(REN)와 시험용 클럭(TESTCLK)에 따른 출력을 생성하며 직렬연결된 복수개의D-플립플롭(21, 22, 23, 24)으로 구성된다.As shown in FIG. 3, another embodiment of the present invention uses a read enable signal REN and a test clock TESTCLK of a MCU to output a clock enable signal CLOCKEN and an asynchronous reset signal ASYNCRST. Signal stages 25, 26, 27; A plurality of D-flip flops that are reset by the asynchronous reset signal ASYNCRST output from the reset signal stages 25, 26, and 27 and generate an output corresponding to the read active signal REN and the test clock TESTCLK, and are connected in series. (21, 22, 23, 24).

또한, 상기 도5에 도시된 바와 같이 본 발명에 의한 운용방법은, 이중화된 클럭에 대하여 상호 모니터링을 통해 오류검사를 수행하는 단계(ST11~ST12)와; 이중화된 클럭의 어느 한쪽에 오류가 발생한 경우에는 프로세서를 이용한 모니터링을 통해 다른 한쪽의 오류여부를 검사하는 단계(ST13~ST14)와; 상기 단계(ST13~ST14)를 수행하여 이중화된 클럭의 양측 모두에 이상발생이 확인되면 적절한 조치를 취하는 단계(ST15~ST17)를 수행한다.In addition, as shown in Figure 5, the operation method according to the present invention, the step of performing the error check through mutual monitoring for the duplicated clock (ST11 ~ ST12); If an error occurs in one of the redundant clocks, checking whether the other error is detected through monitoring using a processor (ST13 to ST14); If an abnormality is detected on both sides of the redundant clock by performing the above steps ST13 to ST14, steps (ST15 to ST17) of taking appropriate measures are performed.

이와 같이 구성되는 장치의 동작을 설명하면 다음과 같다.The operation of the device configured as described above is as follows.

본 발명은 외부 오실레이터가 없거나 부착할만한 공간적 여유가 없는 상황에서 유니트내 클럭의 에러를 검사할 수 있도록 한다.The present invention makes it possible to check for errors in the clock in the unit in the absence of an external oscillator or no space for attaching.

본 발명은 이러한 동작을 위하여 두 가지 대안을 제시한다.The present invention provides two alternatives for this operation.

우선, 첫 번째 실시예에서는 하나의 유니트에서 입력되는 시스템 클럭은 대부분 이중화되어 있으므로, 상기 이중화된 클럭을 상호 모니터링함으로써 에러검사를 수행한다. 즉, 이중화된 클럭이 정상적으로 입력되다가 어느 한쪽의 클럭의 입력이 없거나 클럭 주파수가 심하게 흔들리는 경우를 감지함으로써 가능하게 된다.First, in the first embodiment, since the system clock input from one unit is mostly duplicated, error checking is performed by mutually monitoring the duplicated clock. That is, it is possible to detect a case where the duplicated clock is normally input and there is no input of either clock or the clock frequency is severely shaken.

이러한 장치는 D-플립플롭과 몇 개의 게이트들로 간단히 구성할 수 있게 되며, 논리회로 용량(Logic Capacity)에 대한 부담이 가중되지 않는다.Such a device can be simply configured with a D-flip-flop and several gates, without increasing the burden on logic capacity.

도1에서 이중화된 소스클럭(ACLK, BCLK)을 제1 D-플립플롭(11A)(11B)을 이용하여 2분주함으로써 제1 분주클럭(ADCK, BDCK)을 생성한다. 그리고 상기 분주클럭(ADCK)(BDCK)을 다시 2분주하여 제2 분주클럭(ADDAT)(BDDAT)을 생성하는데, 이 경우에는 제2 D-플립플롭(12A)(12B)을 이용한다.In FIG. 1, the first divided clocks ADCK and BDCK are generated by dividing the duplicated source clocks ACLK and BCLK into two using the first D-flip flops 11A and 11B. The divided clock ADCK (BDCK) is further divided into two to generate a second divided clock ADDAT (BDDAT). In this case, second D-flip flops 12A and 12B are used.

제2 분주클럭(ADDAT)(BDDAT)을 생성하여 이중화된 클럭 A 및 B의 에러여부를 판단하게 되는데, 클럭 A와 클럭 B의 에러여부 판단은 동작은 상호 대칭되므로 클럭 A의 에러판단 동작만을 설명하기로 한다.The second divided clock ADDAT (BDDAT) is generated to determine whether errors of the duplicated clocks A and B are performed. The error determination of the clocks A and B is symmetric with each other, so only the error determination operation of the clock A is described. Let's do it.

상기 제2 분주클럭(ADDAT)은 제3 및 제4 D-플립플롭(13A, 14A)을 통해 BDCK로 ADDAT를 두 번 읽게 된다. 상기에서 제4 D-플립플롭(14A)의 입력과 출력은 XOR 게이트(15A)에서 배타적 논리합 연산된다.The second division clock ADDAT reads the ADDAT twice into the BDCK through the third and fourth D-flip flops 13A and 14A. In the above, the input and the output of the fourth D flip-flop 14A are exclusive-OR at the XOR gate 15A.

상기 XOR 게이트(15A)의 출력은 제5 D-플립플롭(16A)에서 BDCK로 다시 읽혀진다. 상기 제5 D-플립플롭(16A)의 출력은 입력클럭의 에러여부(ACLK_FAULT)를 나타낸다. 이때 이중화된 클럭이 정상적인 경우에는 입력클럭 ACLK와 BCLK는 주파수가 동일하므로, 제4 D-플립플롭(14A)의 입력과 출력은 반대위상을 갖게 된다.The output of the XOR gate 15A is read back to BDCK in the fifth D-flip flop 16A. The output of the fifth D-flip flop 16A indicates whether an input clock has an error (ACLK_FAULT). In this case, when the redundant clock is normal, the input clock ACLK and BCLK have the same frequency, so that the input and the output of the fourth D-flop flop 14A have opposite phases.

한편, ACLK 입력이 없는 경우에는 분주한 분주클럭들도 변화가 없으므로, 제4 D-플립플롭(14A)의 입력단과 출력단은 동일한 위상을 갖게 되어 XOR 게이트(15A)의 출력은 '0'이 된다.On the other hand, when there is no ACLK input, the divided clocks do not change, so the input terminal and the output terminal of the fourth D-flop flop 14A have the same phase and the output of the XOR gate 15A becomes '0'. .

그리고 제6 D-플립플롭(16A)의 출력(ACLK_FAULT)을 위상반전시킨후 161_카운터(17A)의 LOAD 단자로 입력시킨다. 161_카운터(17A)는 ACLK_FAULT가 어느 정도 지속되어 카운트 값을 경과할 때 carry out을 출력하게 된다.Then, the output of the sixth D-flip flop 16A (ACLK_FAULT) is inverted in phase and input to the LOAD terminal of the 161_counter 17A. The counter 17A outputs a carry out when the ACLK_FAULT lasts for some time and passes the count value.

161_카운터(17A)의 carry out과 제6 D-플립플롭(16A)의 출력신호(ACLK_FAULT)는 JK-플립플롭(18A)의 J단자와 K단자로 각각 입력된다. JK-플립플롭(18A)은 J단자의 입력이 '1'인 경우에 set되고 입력클럭에 오류가 있어 J단자 및 K단자가 '0'인 경우에는 에러상태를 유지하게 된다.The carry out of the counter 161_ counter 17A and the output signal ACLK_FAULT of the sixth D-flip flop 16A are input to the J terminal and the K terminal of the JK flip-flop 18A, respectively. The JK flip-flop 18A is set when the input of the J terminal is '1' and maintains an error state when the J terminal and the K terminal are '0' because of an error in the input clock.

입력클럭이 정상으로 복귀하게 되면, K단자 입력이 '1'이 되어 JK-플립플롭(18A)의 출력은 '0'이 된다. 상기 JK-플립플롭(18A)의 출력(ACLK_FAULT_TIMECON)은 입력클럭 A의 에러를 표시하는 것으로, '0'일 경우에는 클럭 A가 정상적임을 나타낸다.When the input clock returns to normal, the K terminal input becomes '1' and the output of the JK flip-flop 18A becomes '0'. The output (ACLK_FAULT_TIMECON) of the JK-flip-flop 18A indicates an error of the input clock A, and when '0' indicates that the clock A is normal.

이상의 설명은 입력클럭 A의 에러검사에 관한 것으로, 상기와 동일한 체계에 따라 입력클럭 B의 에러검사를 수행하게 된다.The above description relates to error checking of the input clock A, and performs error checking of the input clock B according to the same scheme as described above.

도2에는 이러한 장치에서 각 신호의 타이밍도를 시뮬레이션한 결과가 도시되어 있다. 상기 도시를 통해 입력클럭의 오류검출이 가능함을 확인할 수 있다.Figure 2 shows the results of simulating the timing diagram of each signal in such a device. It can be seen from the illustration that error detection of the input clock is possible.

그런데 상기 설명한 장치는 구성이 간단한 장점이 있지만 이중화된 클럭 모두에 에러가 있는 경우에는 어떠한 오류검출도 할 수 없는 단점이 있다. 이러한 단점은 본 발명의 다른 실시예에 의해 극복된다.However, the device described above has the advantage of simple configuration, but there is a disadvantage that no error detection is possible when there is an error in all of the redundant clocks. This disadvantage is overcome by another embodiment of the present invention.

본 발명의 다른 실시예에 의한 장치는 기본적으로 프로세서가 부착된 유니트(Main Control Unit, 이하 MCU)와의 인터페이스를 필요로 한다. MCU에서 보내주는 읽기활성신호(REN)를 플립플롭의 클럭활성신호로 변환하여 사용하게 된다.The device according to another embodiment of the present invention basically requires an interface with a main control unit (hereinafter referred to as MCU) with a processor. The read active signal (REN) sent from the MCU is converted into the clock active signal of the flip-flop.

읽기활성신호(REN)의 펄스폭과 MCU가 데이터 버스에서 데이터를 버퍼링(Buffering)하는 시점 및 대상클럭 주파수를 감안해서 다수단의 플립플롭을 구성하게 된다. 그래서 모니터링 대상클럭과 읽기활성신호(REN)의 펄스 및 읽기활성신호(REN)의 펄스로 만든 Async Reset 신호를 가지고 회로를 동작시켜 플립플롭의 각단에서 탭(Tab)을 걸어 데이터 버스에 싣게 되면, 입력클럭이 정상적으로 입력되는 경우에 데이터는 항상 변이하게 된다. 예를 들어 데이터가 101010... 또는 010101...과 같게 된다.Considering the pulse width of the read active signal (REN), the timing at which the MCU buffers data on the data bus, and the target clock frequency, a multi-stage flip-flop is configured. Therefore, when the circuit is operated with the clock to be monitored, the pulse of the read active signal REN and the pulse of the read active signal REN, the circuit is operated, and the tabs at each end of the flip-flop are loaded onto the data bus. If the input clock is normally input, the data will always change. For example, the data might look like 101010 ... or 010101 ...

한편, 클럭입력이 없는 경우에 상기 데이터는 000000...이 되므로, 클럭입력이 없는 상태를 감지하여 입력클럭의 에러를 검출할 수 있게 되는 것이다.On the other hand, when there is no clock input, the data becomes 000000 ..., so that the error of the input clock can be detected by detecting a state without the clock input.

도3을 참조하여 보다 구체적으로 설명하면, MCU로부터 입력되는 읽기활성신호(REN)를 반전시켜 CLOCKEN 신호를 생성한다. 그리고 읽기활성신호(REN)를 두 개의 D-플립플롭(25, 26)을 지연시켜 에러검출용 클럭(TESTCLK)으로 읽어 논리곱 게이트(27)를 통해 출력하게 된다.Referring to FIG. 3, the CLOCKEN signal is generated by inverting the read activation signal REN input from the MCU. The read activation signal REN is delayed by two D-flip flops 25 and 26, and is read as an error detection clock TESTCLK and outputted through the AND gate 27.

상기 논리곱 게이트(27)의 출력은 Async Reset 신호(ASYNCRST)로써, 다수의 D-플립플롭(21, 22, 23, 24)을 리셋시키기 위한 신호이다.The output of the AND gate 27 is an Async Reset signal ASYNCRST, which is a signal for resetting the plurality of D-flip flops 21, 22, 23, and 24.

CLOCKEN 신호는 2분주되어 다수의 D-플립플롭(21, 22, 23, 24)을 통과한다. 상기 다수의 D-플립플롭(21, 22, 23, 24)은 ASYNCRST에 의해 리셋되어 '0'을 출력함으로써, 다음회의 모니터링 동작을 수행할 때 정상적으로 동작하게 된다.The CLOCKEN signal is divided into two and passes through a number of D-flip flops 21, 22, 23, 24. The plurality of D-flip flops 21, 22, 23, and 24 are reset by ASYNCRST to output '0', thereby operating normally when performing the next monitoring operation.

4개의 D-플립플롭(21, 22, 23, 24)은 CLOCKEN신호를 TESTCLK로 읽게 되며, 각 플립플롭의 출력신호는 후단의 플립플롭의 입력이 된다.Four D flip-flops 21, 22, 23, and 24 read the CLOCKEN signal as TESTCLK, and the output signal of each flip-flop becomes the input of the flip-flop of the rear stage.

이때 각 D-플립플롭(21, 22, 23, 24)의 출력단에서 데이터(Q0, Q1, Q2, Q3)를 추출하여 데이터 버스에 싣게 되면, 입력클럭이 정상적인 경우에만 일정하게 변화되는 신호패턴이 나오게 된다. 예를 들어 1010 또는 0101의 패턴이 된다.At this time, if the data Q0, Q1, Q2, and Q3 are extracted from the output terminals of each of the D-flip flops 21, 22, 23, and 24 and loaded on the data bus, the signal pattern that is constantly changed only when the input clock is normal Come out. For example, it becomes a pattern of 1010 or 0101.

한편, 입력클럭이 비정상적인 경우 특히 입력클럭이 없으면 데이터 버스에 0000의 신호패턴이 나오게 된다.On the other hand, if the input clock is abnormal, especially if there is no input clock signal signal of 0000 comes out on the data bus.

MCU가 상기 데이터를 읽어가는 시간은 읽기활성신호(REN)의 펄스 주변이 되므로, 입력클럭이 정상적인 경우에는 1010 또는 0101의 신호패턴을 읽어가게 되고, 비정상적인 경우에는 0000을 읽어가게 된다.Since the MCU reads the data around the pulse of the read active signal REN, a signal pattern of 1010 or 0101 is read when the input clock is normal, and 0000 is read when the input clock is abnormal.

상기의 동작을 반복적으로 수행하여 MCU는 데이터 버스의 신호패턴을 읽음으로써, 입력클럭이 정상적인지 비정상적인지를 판단할 수 있게 된다. 이때 MCU가 데이터 버스의 신호패턴을 소프트웨어적으로 해석하여 입력클럭의 오류여부를 판단한다.By repeatedly performing the above operation, the MCU may determine whether the input clock is normal or abnormal by reading the signal pattern of the data bus. At this time, the MCU interprets the signal pattern of the data bus in software to determine whether the input clock is in error.

도4에는 도3에 의한 장치의 각 신호 타이밍도가 도시되어 있으며, 상기 타이밍도를 통해 입력클럭의 이상여부를 판단할 수 있음이 명확해진다.Fig. 4 shows each signal timing diagram of the apparatus according to Fig. 3, and it is clear from this timing diagram that it is possible to determine whether an input clock is abnormal.

한편, 본 발명의 첫 번째 실시예의 경우 두 클럭 모두에 발생한 에러를 감지할 수 없게 되므로, 첫 번째 장치(이하, 상호 모니터링 장치라 칭함)와 두 번째 장치(이하, 프로세서를 이용한 모니터링 장치라 칭함)를 가변적으로 운용하는 것이 효율적이다. 프로세서를 이용한 모니터링 장치는 시스템 클럭이 단지 하나인 경우에도 적용가능하다.Meanwhile, in the case of the first embodiment of the present invention, since the error occurring in both clocks cannot be detected, the first device (hereinafter referred to as a mutual monitoring device) and the second device (hereinafter referred to as a monitoring device using a processor) It is efficient to operate variably. A monitoring device using a processor is applicable even when there is only one system clock.

그래서 본 발명에 의한 장치의 운용방법은, 도5에 도시된 바와 같이 상호 모니터링 장치를 사용하여 오류검사를 수행하고 이중화된 클럭의 양측이 모두 정상적으로 동작하다가 어느 한쪽의 클럭에 이상이 발생하면 프로세서를 이용한 모니터링 장치를 사용하여 오류검사를 반복한다(ST11~ST14).Thus, in the method of operating the apparatus according to the present invention, as shown in FIG. 5, when the error check is performed by using the mutual monitoring apparatus, and both sides of the redundant clock are normally operated, if an error occurs in either clock, the processor is executed. Repeat the error check using the monitoring device used (ST11 ~ ST14).

프로세서를 이용한 모니터링 장치를 사용한 오류검사 결과 이중화된 클럭 모두에 오류가 발생된 것이 확인되면 운용자에게 통지하거나 해당 유니트를 절체하는등의 적절한 조치를 취한다(ST17). 그리고 한 개의 클럭에만 이상이 발생한 것으로 확인되면(ST15), 프로세서를 이용한 모니터링 장치를 사용하여 주기적으로 입력클럭을 모니터링하여 정상동작하는 클럭의 에러여부를 감시한다.If the error check using the monitoring device using the processor confirms that an error has occurred in all the duplicated clocks, an appropriate action is taken, such as notifying the operator or switching the unit (ST17). When it is confirmed that an error has occurred in only one clock (ST15), the input clock is periodically monitored by using a monitoring device using a processor to monitor whether an error occurs in a clock that operates normally.

이때 프로세서를 이용한 모니터링 장치를 사용하여 클럭의 이상을 감시하는 중에 이상동작하던 입력클럭이 정상으로 복귀하는 경우에는 MCU는 주기적인 모니터링을 멈추고 상호 모니터링 장치를 이용한 오류검사가 가능한 상태로 복귀한다(ST15~ST16).At this time, if the abnormal operation of the input clock returns to normal while monitoring the clock abnormality using the monitoring device using the processor, the MCU stops the periodic monitoring and returns to the state where error checking using the mutual monitoring device is possible (ST15). To ST16).

이처럼 본 발명은, 간단한 장치를 구성하고 상기 장치에 적용되는 방법을 이용하여 보드내 외부 오실레이터와 같은 클럭원의 공급원이 없거나 상기 클럭원의 부착을 위한 공간이 부족한 상태에서도 유니트내로 입력되는 클럭의 오류여부를 검사할 수 있게 되는 것이다.As described above, the present invention uses a method applied to the device by constructing a simple device, and there is no clock source such as an external oscillator in the board, or a clock error input into the unit even when there is insufficient space for the clock source. You can check whether it is.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 다양한 변화와 변경 및 균등물을 사용할 수 있다. 본 발명은 상기 실시예를 적절히 변형하여 동일하게 응용할 수 있음이 명확하다. 따라서 상기 기재 내용은 하기 특허청구범위의 한계에 의해 정해지는 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니다.Although the preferred embodiment of the present invention has been described above, the present invention may use various changes, modifications, and equivalents. It is clear that the present invention can be applied in the same manner by appropriately modifying the above embodiments. Accordingly, the above description does not limit the scope of the invention as defined by the limitations of the following claims.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 의한 외부클럭원 없이도 클럭오류를 감지하는 장치 및 그 운용방법은, 외부 오실레이터에서 공급되는 클럭을 이용하여 입력클럭의 오류여부를 검사하는 종래기술의 단점은 극복하고, 보드내에 공간여유가 없어 외부 오실레이터를 부착할 수 없는 상태에서도 클럭오류를 감지할 수 있도록 하는 효과가 있다.As described above, an apparatus for detecting a clock error without an external clock source and an operation method thereof according to the present invention overcome the disadvantages of the prior art of checking whether an input clock is error by using a clock supplied from an external oscillator, It has the effect of detecting clock error even when no external oscillator can be attached because there is no space in the board.

그리고 본 발명에 의한 장치는 몇 개의 D-플립플롭과 논리 게이트 등으로 간단히 구성될 수 있는 것으로써, 클럭의 오류검출이 필요한 유니트에 용이하게 적용할 수 있는 장점이 있다.In addition, the device according to the present invention can be simply configured with a few D-flip flops, logic gates, and the like, and can be easily applied to a unit requiring error detection of a clock.

Claims (9)

외부에서 입력되는 이중화 신호를 분주하는 제1 분주부(11A)와;A first divider 11A for dividing the redundant signal input from the outside; 상기 제1 분주부(11A)에서 분주된 신호를 다시 분주하는 제2 분주부(12A)와;A second dividing unit 12A for re-dividing the signal divided by the first dividing unit 11A; 상기 이중화 신호의 다른 쪽을 처리하는 블록의 제1 분주부(11B)에서 분주된 신호로 상기 제2 분주부(12A)에서 분주된 신호를 복수개의 D-플립플롭(13A, 14A)을 통해 읽어 배타적 논리합 연산하는 XOR 게이트(15A)와;The signal divided by the second divider 12A as a signal divided by the first divider 11B of the block for processing the other side of the redundant signal is read through a plurality of D-flip flops 13A and 14A. An XOR gate 15A for performing an exclusive OR operation; 상기 XOR 게이트(15A)의 출력을 상기 이중화 신호의 다른 쪽을 처리하는 블록의 제1 분주부(11B)에서 분주된 신호로 래치하고 반전시키는 래치-반전부(16A)와;A latch-inverting portion (16A) for latching and inverting the output of the XOR gate (15A) with a signal divided in the first division portion (11B) of the block for processing the other side of the redundancy signal; 상기 래치-반전부(16A)에서 반전된 신호를 카운트한 값과 상기 래치-반전부(16A)에서 반전되기 이전의 신호를 비교하여 입력신호의 오류여부를 지시하는 카운트-비교부(17A, 18A)로 이루어진 블록을 이중화함으로써, 각 블록이 이중화된 신호의 오류여부를 각각 검사하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 외부클럭원 없이도 이중화된 클럭간 상호 모니터링을 통해 클럭오류를 감지하는 장치.Count-comparing units 17A and 18A which indicate whether an input signal is error by comparing a value counted by the latch-inverting unit 16A with a signal before inverting in the latch-inverting unit 16A. 2) A device for detecting a clock error through mutual monitoring between duplicated clocks without an external clock source, wherein each block is configured to check whether each of the duplicated signals has an error. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제1 분주부(11A)와 제2 분주부(12A)는 입력되는 신호를 D-플립플롭을이용하여 각각 2분주하는 것을 특징으로 하는 외부클럭원 없이도 이중화된 클럭간 상호 모니터링을 통해 클럭오류를 감지하는 장치.The first divider 11A and the second divider 12A divide the input signal into two by using a D-flip flop, respectively. Device to detect it. 제 1항에 있어서, 상기 카운트-비교부(17A, 18A)는,The method of claim 1, wherein the count-comparison portion 17A, 18A, 상기 래치-반전부(16A)에서 반전된 신호가 일정수만큼 계수되는 경우마다 출력을 보내도록 설정되는 카운터(17A)와;A counter 17A set to send an output whenever the signal inverted in the latch-inverting section 16A is counted by a certain number; 상기 카운터(17A)의 출력값을 J단자로 입력받고 상기 래치-반전부(16A)에서 반전되기 이전의 신호를 K단자로 입력받아 해당 유니트로의 입력신호가 정상인 경우에는 '0'을 출력하고 비정상인 경우에는 '1'을 출력하는 JK-플립플롭(18A)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 외부클럭원 없이도 이중화된 클럭간 상호 모니터링을 통해 클럭오류를 감지하는 장치.When the output value of the counter 17A is input to the J terminal and the signal before the inversion of the latch-reversal unit 16A is input to the K terminal, when the input signal to the corresponding unit is normal, '0' is output and abnormal. In the case of the device that detects the clock error through the mutual monitoring between the dual clock without an external clock source, characterized in that consisting of JK-flip-flop (18A) that outputs a '1'. 외부 프로세서로부터 공급받는 읽기활성신호와 시험용 클럭을 이용하여 클럭활성신호와 비동기 리셋신호를 출력하는 리셋신호단(25, 26, 27)과;A reset signal stage (25, 26, 27) for outputting a clock active signal and an asynchronous reset signal by using a read active signal and a test clock supplied from an external processor; 상기 리셋신호단(25, 26, 27)에서 출력되는 비동기 리셋신호에 의해 리셋되고 읽기활성신호와 시험용 클럭에 따른 출력을 생성하며, 직렬연결된 복수개의 D-플립플롭(21, 22, 23, 24)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 외부클럭원 없이도 외부 프로세서를 이용한 모니터링을 통해 클럭오류를 감지하는 장치.A plurality of D-flip flops 21, 22, 23, 24, which are reset by an asynchronous reset signal output from the reset signal stages 25, 26, 27 and generate an output corresponding to a read active signal and a test clock, are connected in series. Apparatus for detecting a clock error through monitoring using an external processor without an external clock source, characterized in that consisting of. 제 4항에 있어서, 상기 리셋신호단(25, 26, 27)은,The method of claim 4, wherein the reset signal stage (25, 26, 27), 상기 읽기활성신호를 반전시켜 클럭활성신호를 생성하며,Inverting the read active signal to generate a clock active signal, 2개의 직렬연결된 D-플립플롭(25, 26)을 통해 상기 읽기활성신호를 시험용 클럭으로 각각 읽어 논리곱 연산함으로써 비동기 리셋신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 외부클럭원 없이도 외부 프로세서를 이용한 모니터링을 통해 클럭오류를 감지하는 장치.Through two series-connected D-flip flops 25 and 26, the read active signal is read and logically computed by a test clock to generate an asynchronous reset signal. The monitoring is performed using an external processor without an external clock source. Device that detects clock errors. 제 4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 직렬연결된 복수개의 D-플립플롭(21, 22, 23, 24)의 각 출력은 외부 프로세서에 의해 읽혀져 '0101' 또는 '1010'과 같은 일정한 트랜지션 패턴이 있는 경우에는 외부입력신호의 정상동작으로 판단하고, 상기 패턴이 '0000'과 같은 경우에는 외부입력신호의 비정상 동작으로 판단하는 것을 특징으로 하는 외부클럭원 없이도 외부 프로세서를 이용한 모니터링을 통해 클럭오류를 감지하는 장치.Each output of the plurality of D-flip flops 21, 22, 23, and 24 connected in series is read by an external processor, and when there is a constant transition pattern such as '0101' or '1010', a normal operation of the external input signal is performed. And determining, when the pattern is equal to '0000', a clock error through monitoring using an external processor without an external clock source, wherein the external input signal is abnormal. 외부클럭원 없이도 클럭오류를 감지하는 장치를 운용함에 있어서,In operating a device that detects clock errors without an external clock source, 이중화된 클럭에 대하여 상호 모니터링을 통해 오류검사를 수행하는 단계와;Performing error checking on the redundant clock through mutual monitoring; 이중화된 클럭의 어느 한쪽에 오류가 발생한 경우에는 외부 프로세서를 이용한 모니터링을 통해 다른 한쪽의 오류여부를 검사하는 단계와;If an error occurs in one of the duplicated clocks, checking whether the other error occurs through monitoring using an external processor; 상기 단계를 수행하여 이중화된 클럭의 양측 모두에 이상발생이 확인되면 적절한 조치를 취하는 단계를 수행하는 것을 특징으로 하는 외부클럭원 없이도 클럭오류를 감지하는 장치의 운용방법.And performing an appropriate action when an abnormality is detected on both sides of the redundant clock by performing the above steps. 제 7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 외부 프로세서를 이용한 모니터링 결과 한쪽 클럭에만 이상이 발생된 것이 확인되면, 상기 외부 프로세서를 이용한 모니터링을 주기적으로 수행하여 이중화된 클럭 각각의 오류여부를 검사하는 것을 특징으로 하는 외부클럭원 없이도 클럭오류를 감지하는 장치의 운용방법.When it is confirmed that an abnormality occurs in only one clock as a result of monitoring using an external processor, a clock error is detected without an external clock source, by periodically monitoring the external processor to check whether each of the redundant clocks is in error. How to operate the device. 제 8항에 있어서,The method of claim 8, 상기 외부 프로세서를 이용한 주기적인 모니터링을 수행한 결과 클럭의 오류가 해소되는 경우에는 상호 모니터링을 통한 오류검사를 수행하는 단계로 복귀하는 것을 특징으로 하는 외부클럭원 없이도 클럭오류를 감지하는 장치의 운용방법.If the error of the clock is eliminated as a result of performing periodic monitoring using the external processor, the method of operating an apparatus for detecting a clock error without an external clock source, returning to the step of performing error checking through mutual monitoring. .
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