JP2000305655A - 周波数逓倍回路内蔵のマイクロコンピュータ - Google Patents

周波数逓倍回路内蔵のマイクロコンピュータ

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JP2000305655A JP11111336A JP11133699A JP2000305655A JP 2000305655 A JP2000305655 A JP 2000305655A JP 11111336 A JP11111336 A JP 11111336A JP 11133699 A JP11133699 A JP 11133699A JP 2000305655 A JP2000305655 A JP 2000305655A
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貴文 森川
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 PLLの周波数発信動作の安定後も、設定さ
れた所定時間が経過するまでマイコンのリセット解除が
待たされるという課題があった。 【解決手段】 PLL1007の周波数発信動作が不安
定である場合、周波数ロック信号生成回路101は、P
LL1007からのLレベルのXINFAST信号10
25とPLLFAST信号1026とを入力し、カウン
トダウンのリフレッシュをかけるロック信号110を安
定検出タイマ107へ出力するPLL内蔵のマイクロコ
ンピュータである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、外部より入力さ
れる所定周波のクロック信号を所定逓倍したクロック信
号を生成し供給する周波数逓倍回路内蔵のマイクロコン
ピュータに関するものである。
【0002】
【従来の技術】図10は、従来の周波数逓倍回路内蔵の
マイクロコンピュータの構成を示すブロック図であり、
図において、1000はそのマイクロコンピュータ、1
002はマイクロコンピュータ1000の制御を行う中
央演算処理装置(以下、CPUと略称する)、1003
はマイコンを動作させるためのプログラム、データ等を
格納しているROM、1004は一時的にデータを格納
するRAMである。さらに、1005はタイマ等の周辺
機器、1006は周辺機器1005等からの割り込み要
求1015を処理する割り込み回路、1007は外部端
子1010を介して入力されたクロック1012を所定
数逓倍したクロックを生成する周波数逓倍回路(PL
L)、1008は外部端子1010を介して入力された
XIN1012、または周波数逓倍回路1007より出
力されたクロック1013よりマイクロコンピュータ1
000を動作させるための基準クロック1014を生成
するクロック生成回路、1009はマイクロコンピュー
タ1000の外部に対しデータやアドレスの入出力を行
うインタフェース回路、1011はマイクロコンピュー
タ1000内部のデータバスおよびアドレスバスであ
る。このように、従来の周波数逓倍回路内蔵のマイクロ
コンピュータ1000は、上記した構成要素1002〜
1011により構成されており、各種制御信号1012
〜1015を基に動作する。
【0003】次に動作について説明する。図10に示し
た従来の周波数逓倍回路内蔵のマイクロコンピュータ1
000において、周波数逓倍回路1007は、PHAS
E LOCKED LOOP型の周波数逓倍回路(以
下、PLLと略称する)である。
【0004】まず、図10〜図13を参照しながらマイ
クロコンピュータ1000に内蔵されているPLL10
07について説明する。図11は、PLL1007の回
路構成を示すブロック図であり、図において、1016
は、入力された2種類の信号(即ち、外部から供給され
る入力XINと内部で発振したクロック信号CLK)の
周波数間の位相のずれを比較する位相周波数比較器(P
FD)、1017はチャージポンプ(CP)、1018
は入力電圧に基づいて発振された周波数を変化可能な電
圧制御発振器(VCO)であり、入力電圧(VCON
T)1028が高い場合では発振周波数が高くなり、入
力電圧(VCONT)1028が低い場合では発振周波
数が低くなる。
【0005】1019は、VCO1018から出力され
たクロックを設定された逓倍倍率で分周する分周回路で
あり、例えば、PLL1007での設定が2逓倍であれ
ば2分周、3逓倍であれば3分周する。そして、102
0は抵抗、1021は容量である。このように、ローパ
スフィルタ1022は、抵抗1020および容量102
1から構成されている。
【0006】次に、PLL1007の2逓倍時における
動作について説明する。図12〜図14のそれぞれは、
図11に示す構成のPLL1007の動作を示すタイミ
ングチャートである。
【0007】図10に示す従来のマイクロコンピュータ
1000の電源がオンされ、入力XINが入力される
と、図11に示すPLL1007において、VCO10
18はある一定の周波数で発振を開始する。VCO10
18から出力されたクロック信号1023は、分周回路
1019により2分周される。この2分周されたクロッ
ク信号1024は分周回路1019からPFD1016
へ出力される。これにより、PFD1016は、入力X
INとクロック信号1024との間の立ち上がり位相の
差より、周波数の比較を行う。
【0008】まず、図12に示すように、入力XINの
立ち上がりが、クロック信号(CLK)1024の立ち
上がりよりも先にPFD1016へ入力されると(タイ
ミングT121)、入力XINの周波数と比較して、ク
ロック信号1024の周波数が遅いとPFD1016は
判断し、入力XINの立ち上がり時刻で(タイミングT
121)、XINFAST信号1025の信号レベル
を、ハイレベル(以下、Hレベルという)から、ロウレ
ベル(以下、Lレベルという)に変化させる(タイミン
グT121)。
【0009】その後、クロック信号1024の立ち上が
りがPFD1016内に入力されると(タイミングT1
22)、信号XINFAST1025の信号レベルをL
レベルからHレベルに切り替え、入力XINとクロック
信号1024の立ち上がりの位相差分をXINFAST
信号1025のロウパルス(以下、Lパルスという)と
して、CP1017へ出力する。この間、PLLFAS
T信号1026はHレベルのままである。
【0010】LパルスのXINFAST信号1025を
入力している間、CP1017は、Hレベルのデータを
出力する。これによりローパスフィルタ1022内の容
量1021内に電荷がチャージされ、VCONT電圧1
028は、容量1021へ電荷がチャージされた分上昇
することになる。これにより、VCO1018から出力
されるクロック信号1023の値も、その上昇分高くな
る。
【0011】逆に、図13に示されるように、クロック
信号1024の立ち上がりが、入力XINの立ち上がり
よりも先に入力されると(タイミングT131)、入力
XINの周波数に対して、クロック信号1024の周波
数が高いとPFD1016は判断し、クロック信号10
24の立ち上がり(タイミングT131)で、PLLF
AST信号1026をHレベルからLレベルへ変化させ
る(タイミングT131)。
【0012】その後、入力XINの立ち上がりが入力さ
れると(タイミングT132)、PFD1016はPL
LFAST信号1026の信号レベルを,Lレベルから
Hレベルへ変化させ(タイミングT132)、クロック
信号1024と入力XINの立ち上がりの位相差分を、
PLLFAST信号1026のLパルスとしてCP10
17へ出力する。
【0013】この間、XINFAST信号1025の信
号レベルは、Hレベルを維持したままである。PLLF
AST信号1026がLレベルの期間のみ、CP101
7は、Lレベルを出力する。これにより、ローパスフィ
ルタ1022内の容量1021から電荷がディスチャー
ジされ、VCONT電圧1028の電位が、容量102
1からディスチャージされる電荷の分だけ、VCO10
18の発信周波数も低くなる。
【0014】以上説明したような2つの動作を操り返し
ながら、最終的に図14に示されるように入力XINと
クロック信号1024との立ち上がりが一致する、即
ち、周波数が同一となると、XINFAST信号102
5,PLLFAST信号1026ともにHレベルのまま
となり、VCONT電圧1028はローパスフィルタ1
022により、その時の電圧が保持され、VCO101
8から入力XINの2逓倍のクロック信号が安定して出
力される。以上が、PLL1007の2逓倍時の動作で
ある。
【0015】
【発明が解決しようとする課題】従来の周波数逓倍回路
内蔵のマイクロコンピュータは以上のように構成されて
いたので、マイクロコンピュータの電源がオンされ、そ
して入力XINの入力後、PLLが、所定の逓倍率のク
ロック信号を安定して出力できるまでには所定時間が必
要となる。そして、予め設定された所定逓倍率のクロッ
ク信号が、PLLから安定して出力されるまでの時間
(安定時間)は、使用される電源電圧の変動、動作環境
温度、入力クロック信号等の条件によっても変動する。
【0016】しかしながら、従来において、PLLの出
力が安定するまでの時間の長さ、即ち、安定時間の長さ
は、マイクロコンピュータの試作後の設計評価等によ
り、実際の使用条件において想定される最悪値に、さら
に充分なマージンを持たせて得られる時間を基に固定値
として設定され、そして、マイクロコンピュータの電源
の投入および入力XINを入力し、この安定時間の経過
後に、例えば、マイクロコンピュータの外部からマイク
ロコンピュータのリセットを解除していた。
【0017】この為、従来では、マイクロコンピュータ
の電源の投入および入力XINの入力後、マイクロコン
ピュータの外部装置からの制御の基で、マイクロコンピ
ュータのリセットの解除を、予め取り決められた時間が
経過するまで待機させる必要があった。これは、所定時
間が経過する以前にPLLの周波数発振動作が安定した
状態に達しているにも拘らず、予め設定された所定時間
が経過するまで、マイクロコンピュータのリセットの解
除処理を待たせる必要があり、非効率であるといった課
題があった。この発明は上記のような課題を解決するた
めになされたもので、周波数逓倍回路(PLL)の周波
数発振動作の安定をマイクロコンピュータ内部で検出
し、マイクロコンピュータのPLL出力クロックをシス
テムクロック(マイコンを動作させるためのクロック)
とした動作の開始およびリセット解除を効率的に行う周
波数逓倍回路内蔵のマイクロコンピュータを得ることを
目的とする。
【0018】
【課題を解決するための手段】この発明に係る周波数逓
倍回路内蔵のマイクロコンピュータは、周波数逓倍回路
が、入力信号を所定逓倍して得られるクロック信号を出
力し、前記入力信号の立ち上がりタイミングと前記クロ
ック信号の立ち上がりタイミングとの位相差を示す第1
の制御信号を出力する。そして、制御手段は、前記第1
の制御信号を入力し、前記周波数逓倍回路の周波数発振
動作が不安定状態であることを前記第1の制御信号が示
している場合、第1レベルの第2の制御信号を出力し、
前記周波数逓倍回路の周波数発振動作が安定状態である
ことを前記第1の制御信号が示している場合、第2レベ
ルの第2の制御信号を出力する。そして、安定検出タイ
マは、前記入力信号を入力することでカウントダウン動
作を開始し、また、前記制御手段から出力された前記第
1レベルの第2の制御信号を入力すると、前記カウント
ダウン動作に対してリフレッシュをかける。そしてレジ
スタが、前記安定検出タイマでの前記カウントダウン動
作のオーバフローが起きた場合に、前記安定検出タイマ
から出力される第3の制御信号を入力して所定値が設定
されるものである。そして、マイクロコンピュータは、
前記レジスタ内に格納されている前記設定値を参照し、
設定値の値に基づいてマイクロコンピュータ自身の動作
を開始することを特徴とするものである。
【0019】この発明に係る周波数逓倍回路内蔵のマイ
クロコンピュータにおいて、周波数逓倍回路は、前記周
波数逓倍回路の周波数発振動作が不安定状態下である場
合、入力信号の立ち上がりタイミングがクロック信号の
立ち上がりタイミングより位相が早いことを示す第1レ
ベルのXINFAST信号を第1の制御信号として出力
し、また、前記クロック信号の立ち上がりタイミングが
前記入力信号の立ち上がりタイミングより位相が早いこ
とを示す第1レベルのPLLFAST信号を前記第1の
制御信号として出力する。さらに周波数逓倍回路は、周
波数逓倍回路の周波数発振動作が安定状態である場合、
第2レベルのXINFAST信号および第2レベルのP
LLFAST信号を前記第1の制御信号として出力す
る。一方、制御手段は、遅延回路およびNOR回路から
構成されている。遅延回路は、前記周波数逓倍回路から
出力された前記XINFAST信号および前記PLLF
AST信号を入力し、前記XINFAST信号および前
記PLLFAST信号のそれぞれを所定時間遅延させ
る。またNOR回路は、前記XINFAST信号と前記
遅延回路から出力される遅延された前記XINFAST
信号との間のNOR演算と、前記PLLFAST信号と
遅延された前記PLLFAST信号との間のNOR演算
とを行い、さらに上記した2つのNOR演算結果の間の
NOR演算を行いその結果を出力することを特徴とする
ものである。
【0020】この発明に係る周波数逓倍回路内蔵のマイ
クロコンピュータは、複数段のシフトレジスタをさらに
備えている。制御手段から出力される第2レベルの第2
の制御信号を入力した場合、第1の値が、最前段のシフ
トレジスタ内に設定される。そしてその後、前記制御手
段から連続して前記第2レベルの第2の制御信号を入力
すると、前記複数段のシフトレジスタ内で、順次、次段
のシフトレジスタへ前記第1の値がシフトされ、前記制
御手段から出力される第1レベルの第2の制御信号を入
力した場合、前記複数段のシフトレジスタ内の設定値が
全て第2の値に設定される。外部機器は、マイクロコン
ピュータの外部端子を介して、前記複数のシフトレジス
タの最後段のシフトレジスタに格納されている値を基
に、前記周波数逓倍回路の動作の状態を確認することを
特徴とするものである。
【0021】この発明に係る周波数逓倍回路内蔵のマイ
クロコンピュータでは、第1レベルはLレベルであり、
第2レベルはHレベルであることを特徴とするものであ
る。
【0022】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の一形態を
説明する。 実施の形態1.図1は、この発明の実施の形態1による
周波数逓倍回路内蔵のマイクロコンピュータを示し、特
に、周波数逓倍回路周辺部100の構成を示すブロック
図である。図2は、この発明のマイクロコンピュータの
全体構成を示すブロック図である。
【0023】図1において、1007は周波数逓倍回路
(以下、PLLと略称する)であり、その構成の詳細は
図11に示した従来のものと同様のものなので省略す
る。また、図2の全体構成については、従来のものと同
等の部分については同一の参照符号を使用する。図1に
示すPLL1007の周波数逓倍回路周辺部100にお
いて、101は、NOR回路102(第3のNOR回
路)、NOR回路103(第1のNOR回路)、NOR
回路104(第2のNOR回路)、および複数個のイン
バータで構成される遅延回路105,106からなる周
波数ロック信号生成回路(制御手段)である。周波数ロ
ック信号生成回路101内の遅延回路105および10
6は、PLL1007の安定状態下においても、入力X
INとクロック信号(CLK)1024との間の微妙な
立ち上がりエッジのズレにより、XINFAST信号
(第1の制御信号)1025、PLLFAST信号(第
1の制御信号)1026内に発生するひげ状の鋭いLパ
ルスを除去するものである。
【0024】107は、入力XINをカウントソースと
してカウントダウンを行い、周波数ロック信号生成回路
101から出力されるロック信号(第2の制御信号)1
10によりリフレッシュ動作を行う安定検出タイマ、1
08はPLL1007の周波数発振動作が安定か非安定
かをモニタする為のPLL安定検出レジスタ(レジス
タ)、109はNAND回路である。
【0025】次に動作について説明する。図3〜図5
は、図1および図2に示すPLL内蔵のマイクロコンピ
ュータの動作を示すタイミングチャートである。図11
に示したPLL1007内のPFD1016から出力さ
れる第1の制御信号、即ち、入力信号XINの立ち上が
りタイミングと、内部で生成される所定逓倍の周波数の
クロック信号の立ち上がりタイミングとの間の位相差を
示すLレベル(第1のレベル)の制御信号XINFAS
T信号1025およびPLLFAST信号1026を、
周波数ロック信号生成回路101へそれぞれ入力する。
【0026】例えば、マイクロコンピュータの電源が投
入され、入力XINが入力された後、分周回路1019
から出力されるクロック信号が入力XINの2逓倍に達
しない場合、図3に示されるように、入力XINとクロ
ック信号(CLK)1024との間の立ち上がりタイミ
ングの位相差分(例えば、タイミングT31からタイミ
ングT32までの時間)に相当するLレベル(第1のレ
ベル)のパルスがXINFAST信号1025として生
成され、周波数ロック信号生成回路101へ出力され
る。これにより、周波数ロック信号生成回路101か
ら、XINFAST信号1025と同様のLレベル(第
1のレベル)のパルスのロック信号110が出力され
る。
【0027】逆に、PLL1007内の分周回路101
9から出力されるクロック信号が入力XINの2逓倍を
越えている場合では、図4に示すように、クロック信号
1024と入力XINの立ち上がりタイミングの位相差
分(例えば、タイミングT41からタイミングT42ま
での時間)に相当するLパルスがPLLFAST信号1
026として出力され、周波数ロック信号生成回路10
1から、PLLFAST信号1026と同じLパルスの
ロック信号110が出力される。
【0028】上記したように、PLL1007から出力
されるXINFAST信号1025およびPLLFAS
T信号1026のパルス信号のレベルに基づく周波数ロ
ック信号生成回路101の2つの動作より、マイクロコ
ンピュータの電源の投入、および入力XINの入力直後
でのPLL1007の周波数発振動作が不安定な状態下
では、周波数ロック信号生成回路101から常にLパル
ス信号が出力される。この周波数ロック信号生成回路1
01からのLパルス信号(ロック信号)110を用い
て、電源の投入および入力XINの入力後にカウントダ
ウンを開始している安定検出タイマ107に対して、リ
フレッシュをかけることにより安定検出タイマ107
は、アンダーフローを生じることなくカウントダウンを
継続し、PLL安定検出レジスタ108は、常にリセッ
トがかかるので、値“0”が設定されている状態を保
つ。
【0029】その後、PLL1007の出力が安定する
と、即ち、PLL1007の周波数発振動作が安定する
と、図5に示すように、入力XINの立ち上がりタイミ
ングとクロック信号(CLK)1024の立ち上がりタ
イミングとは一致し(タイミングT51,T52,T5
3,T54)、PLL1007から、HレベルのXIN
FAST信号1025およびPLLFAST信号102
6が出力される。PLL1007の周波数発振動作の安
定状態が継続すれば、常に、HレベルのXINFAST
信号1025およびPLLFAST信号1026が出力
される状態となる。そして、周波数ロック信号生成回路
101から出力されるロック信号110も、常にHレベ
ル(ロック状態)となる。
【0030】これにより、周波数ロック信号生成回路1
01から安定検出タイマ107に対してリフレッシュを
指示するロック信号110が出力されないので、安定検
出タイマ107は、カウントダウンが完了する一定時間
後にアンダーフローを起こし、アンダーフロー信号11
1をPLL安定検出レジスタ108に出力する。そし
て、PLL安定検出レジスタ108は、アンダーフロー
信号111を入力して値“1”を内部に設定する。
【0031】一方、図2に示したROM1003内には
PLL安定検出レジスタ108の値をモニタするプログ
ラムが格納されており、マイクロコンピュータの電源投
入後、外部より入力されているXINをシステムクロッ
クとしてプログラムを実行させて、PLL安定検出レジ
スタ108の値をモニタする。これにより、従来のマイ
クロコンピュータのように、予め余裕をもって外部から
設定された固定の時間が経過するまで、マイクロコンピ
ュータに対してのリセット解除を待つこと無しに、動作
環境の変化で変動するところのPLL1007の安定状
態に達するまでの時間を、効率よく検出することがで
き、最適のタイミングでマイクロコンピュータのシステ
ムクロックをPLL出力クロックに切り換えて、動作を
開始させることが可能となる。
【0032】以上のように、この実施の形態1によれ
ば、PLL1007から出力されるXINFAST信号
1025およびPLLFAST信号1026のパルス信
号を基にして動作する周波数ロック信号生成回路10
1、安定検出タイマ107、PLL安定検出レジスタ1
08、NAND回路109を組み込むことで、周囲の温
度や電圧変動等の動作環境の変化に応じて、PLL10
07の安定状態を正確に効率よく検出できる効果があ
る。従って、マイクロコンピュータの電源の投入および
入力XINが入力された後、マイクロコンピュータの外
部機器による制御に基づいて予め設定された一定時間が
経過するまでマイクロコンピュータのリセット状態を解
除していなかった従来の場合と比較して、PLL100
7が安定状態に入ると直ちにマイクロコンピュータのシ
ステムクロックをXIN側からPLL側に切り換えて、
通常動作を開始できるという効果がある。
【0033】実施の形態2.図6は、この発明の実施の
形態2の周波数逓倍回路(PLL)内蔵のマイクロコン
ピュータにおける、特に、PLL周辺部600の構成を
示すブロック図であり、図において、601はフリップ
フロップ回路(以下、FFと略称する)、602はNO
R回路、603,604はAND回路、605はPLL
1007の使用の有無を設定する為、マイクロコンピュ
ータの外部端子を介して供給される制御信号としてのP
LLENBLE信号である。このPLLENBLE信号
605がHレベル(第2のレベル)の時、PLL100
7はその動作を行い、Lレベル(第1のレベル)の場
合、PLL1007の動作は停止される。また、FF6
01に入力される制御信号であるJ6B信号は、マイク
ロコンピュータのリセット時に外部端子(図示せず)を
介して入力されるHレベルのリセット信号である。尚、
その他の構成要素は、実施の形態1の場合と同じなの
で、同一の参照符号を用いて、それらの説明を省略す
る。
【0034】次に動作について説明する。図7および図
8は、実施の形態2のPLL内蔵のマイクロコンピュー
タの動作を示すタイミングチャートである。最初に、図
7のタイミングチャートに示されるような、外部端子
(図示せず)を介して、PLL1007の動作を許可す
るPLL動作許可信号、即ち、HレベルのPLLENB
LEが、PLL1007へ入力される場合について説明
する。
【0035】まず、マイクロコンピュータの外部端子
(図示せず)を介して、PLL1007の動作の有無を
指示するPLL動作許可信号、即ち、HレベルのPLL
ENBLE信号605が入力され、PLL1007に入
力される。
【0036】マイクロコンピュータの電源投入および入
力XINの入力後、外部端子(図示せず)を介して、L
レベルのリセット信号、即ち、HレベルのJ6B信号が
FF601へ入力されると、FF601がセット状態と
なり、そして、FF601の出力信号であるREALJ
6B信号606がHレベルとなる(タイミングT7
0)。これにより、マイクロコンピュータはリセット状
態に設定される。
【0037】次に、外部端子(図示せず)を介してリセ
ット解除信号、即ち、LレベルのJ6B信号がFF60
1へ入力された場合であっても、FF601にはリセッ
トがかからないので、REALJ6B信号606は、H
レベルのままであり、従ってマイクロコンピュータはリ
セット状態に設定されたままである。
【0038】次に、実施の形態1で説明した動作と同様
に、安定検出タイマ107から出力されるアンダーフロ
ー信号111により、PLL1007の動作が安定状態
に入ったことが示されると、アンダーフロー信号111
のLパルスの信号により、FF601にリセットがかか
り、REALJ6B信号606がLレベルとなる(タイ
ミングT71)。これにより、マイクロコンピュータの
リセットが解除される。
【0039】逆に、図8のタイミングチャートに示され
るような、外部端子(図示せず)を介して、PLL停止
信号であるLレベルのPLLENBLE信号605がP
LL1007へ入力される場合について説明する。マイ
クロコンピュータの電源投入および入力XINの入力
後、外部端子(図示せず)を介して供給されるリセット
信号により、J6B信号がHレベル、FF601がセッ
ト状態となり、REALJ6B信号606がHレベルと
なることで、マイクロコンピュータがリセット状態とな
る。
【0040】この後、外部端子を介してリセット解除信
号が入力され、J6B信号がLレベルになると、FF6
01にもリセットがかかり、REALJ6B信号606
もLレベルとなり、マイクロコンピュータのリセットも
解除される。
【0041】以上のように、この実施の形態2によれ
ば、マイクロコンピュータの電源の投入および入力XI
Nが入力され、リセットをかけた後、予め設定されてい
る所定時間の経過前に、マイクロコンピュータの外部機
器の制御に基づいてマイクロコンピュータのリセットを
解除した場合であっても、PLL1007の動作を許可
する状態であれば、PLL1007の周波数発振動作が
安定するまで、マイクロコンピュータのリセットの解除
が行なわれないので、PLL1007の周波数発振動作
の安定を検出した後、マイクロコンピュータのリセット
を解除するという制御動作を、マイクロコンピュータ内
のハードウェアのみ行うことができる。また、PLLの
動作が停止状態の場合は、従来と同様の方法で、マイク
ロコンピュータの外部機器から供給されるリセット解除
信号により、マイクロコンピュータのリセット解除が実
施される。
【0042】実施の形態3.図9は、この発明の実施の
形態3によるPLL内蔵のマイクロコンピュータ、特
に、PLL1007を中心とした周辺部900の構成を
示すブロック図であり、図において、901は入力XI
Nをクロックとしたシフトレジスタであり、4段のレジ
スタ901a〜901dから構成されている。902は
PLL1007の動作状態を、外部端子(図示せず)を
介してマイクロコンピュータの外部へ出力する安定検出
信号である。その他の構成要素は、実施の形態1のもの
と同じなので、同一の参照符号を用いて、それらの説明
をここでは省略する。
【0043】次に動作について説明する。実施の形態1
の場合と同様に、PLL1007から出力される発振周
波数が不安定な状態の場合、図3および図4で示したよ
うに、周波数ロック信号生成回路101から、常にLパ
ルスのロック信号110が出力されている。このLパル
スのロック信号110により、シフトレジスタ901を
構成する全レジスタ901a〜901dには、常に、リ
セットがかかり、外部端子を介して(図示せず)マイク
ロコンピュータの外部へ出力される安定検出信号902
は、シフトレジスタ901の最上位レジスタ901a内
に設定されている値“0”が出力される。
【0044】その後、PLL1007の発振状態が安定
すると(安定状態下)、図5に示したように、周波数ロ
ック信号生成回路101から出力されるロック信号11
0はHレベルへ変化する。この場合、シフトレジスタ9
01内の初段目のレジスタ901d内に、入力XINの
最初の立ち上がり時刻で、ロック信号110のHレベル
のデータ“1”が取り込まれ、格納される。
【0045】その後、PLL1007の安定状態が継続
すると、周波数ロック信号生成回路101から、Hレベ
ルの信号が継続して出力されるので、入力XINの立ち
上がりエッジで、初段目のレジスタ901dのデータ
“1”が、次段のレジスタ901c内へシフトされる。
【0046】その後、周波数ロック信号生成回路101
からLレベルのロック信号110が出力されない限り、
入力XINの4回目の立ち上がりエッジまで、順次、最
上位のレジスタ901aまで、値“1”がシフトされ
る。そして、最上段のレジスタ901a内に値“1”が
設定されると、安定検出信号902がLレベルからHレ
ベルに変化する。この安定検出信号902は、マイクロ
コンピュータの外部端子(図示せず)を介して、外部の
機器へ送信される。このように、PLL1007の周波
数発振動作の状態が安定したことを、外部の機器は、安
定検出信号902を参照することで知ることができる。
【0047】しかし、一旦、周波数ロック信号生成回路
101からLレベルのロック信号110が出力される
と、シフトレジスタ901内の全段のレジスタ901a
〜901dへ、リセットがかけられ値“0”が設定さ
れ、安定検出信号902のレベルはLレベルとなる。
【0048】以上のように、この実施の形態3によれ
ば、周波数ロック信号生成回路101から出力される信
号のレベルにより値がリセットされ、また、入力XIN
の立ち上がりエッジ、あるいは、立ち下がりエッジに従
って、周波数ロック信号生成回路101からの信号を取
り込む複数段のシフトレジスタを設けたので、PLL1
007の周波数発振動作が安定であることを示す値を、
シフトレジスタ内で順次シフトさせ、最上段のレジスタ
内の値を、マイクロコンピュータの外部機器が、外部端
子(例えば、図2の端子1010)を介して読み出し可
能なので、外部機器は、PLL1007の動作状態を、
外部端子を介して容易に知ることが可能となる。
【0049】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、周波
数逓倍回路から出力される、入力信号の立ち上がりタイ
ミングとクロック信号の立ち上がりタイミングとの位相
差の有無を示すXINFAST信号、PLLFAST信
号である第1の制御信号を周波数逓倍回路から入力し、
ロック信号生成回路である制御手段が、第1の制御信号
のレベルを基にして第2の制御信号を安定検出タイマへ
出力し、安定検出タイマのカウントダウン動作を制御す
るように構成したので、PLLの使用条件(電源電圧や
動作温度、入力周波数等)の変動に応じて、マイクロコ
ンピュータ内部で、周波数逓倍回路(PLL)の周波数
発振動作の安定状態を的確に検出することができ、マイ
クロコンピュータの動作開始を効率的にできるという効
果がある。
【0050】この発明によれば、複数段からなるシフト
レジスタをさらに設け、複数段のシフトレジスタでは、
入力XINの立ち上がりエッジ、あるいは、立ち下がり
エッジに従って、ロック信号生成回路である制御手段か
ら出力されるところの周波数逓倍回路(PLL)の動作
状態を示す信号をシフトレジス内部に取り込み、順次、
シフトさせるように構成したので、複数段のシフトレジ
スタの最上段のレジスタ内に設定された値を、マイクロ
コンピュータの外部機器が、外部端子を介して読み出し
可能なので、外部機器は、周波数逓倍回路(PLL)の
動作状態を、外部端子を介して容易に知ることができる
という効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の実施の形態1による周波数逓倍回
路(PLL)内蔵のマイクロコンピュータの、特に、P
LLを中心とした構成を示すブロック図である。
【図2】 この発明のPLL内蔵のマイクロコンピュー
タの全体構成を示すブロック図である。
【図3】 実施の形態1のPLL内蔵のマイクロコンピ
ュータの動作を示すタイミングチャートである。
【図4】 実施の形態1のPLL内蔵のマイクロコンピ
ュータの動作を示すタイミングチャートである。
【図5】 実施の形態1のPLL内蔵のマイクロコンピ
ュータの動作を示すタイミングチャートである。
【図6】 この発明の実施の形態2によるPLL内蔵の
マイクロコンピュータ内の、特に、PLLを中心とした
構成を示すブロック図である。
【図7】 実施の形態2のPLL内蔵のマイクロコンピ
ュータの動作を示すタイミングチャートである。
【図8】 実施の形態2のPLL内蔵のマイクロコンピ
ュータの動作を示すタイミングチャートである。
【図9】 この発明の実施の形態3によるPLL内蔵の
マイクロコンピュータ内の、特に、PLLを中心とした
構成を示すブロック図である。
【図10】 従来のPLL内蔵のマイクロコンピュータ
の構成を示すブロック図である。
【図11】 マイクロコンピュータに内蔵されているP
LLの構成を示すブロック図である。
【図12】 従来のマイクロコンピュータに内蔵されて
いるPLLの動作を示すタイミングチャートである。
【図13】 従来のマイクロコンピュータに内蔵されて
いるPLLの動作を示すタイミングチャートである。
【図14】 従来のマイクロコンピュータに内蔵されて
いるPLLの動作を示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
101 周波数ロック信号生成回路(制御手段)、10
2 NOR回路(第3のNOR回路)、103 NOR
回路(第1のNOR回路)、104 NOR回路(第2
のNOR回路)、105,106 遅延回路、107
安定検出タイマ、108 PLL安定検出レジスタ(レ
ジスタ)、110 ロック信号(第2の制御信号)、9
01 シフトレジスタ、1007 周波数逓倍回路(P
LL)、1025 XINFAST信号(第1の制御信
号)、1026 PLLFAST信号(第1の制御信
号)。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 入力信号を所定逓倍して得られるクロッ
    ク信号を出力し、前記入力信号の立ち上がりタイミング
    と前記クロック信号の立ち上がりタイミングとの位相差
    を示す第1の制御信号を出力する周波数逓倍回路と、 前記第1の制御信号を入力し、前記周波数逓倍回路の周
    波数発振動作が不安定状態であることを前記第1の制御
    信号が示している場合、第1レベルの第2の制御信号を
    出力し、前記周波数逓倍回路の周波数発振動作が安定状
    態であることを前記第1の制御信号が示している場合、
    第2レベルの第2の制御信号を出力する制御手段と、 前記入力信号を入力することでカウントダウン動作を開
    始し、また、前記制御手段から出力された前記第1レベ
    ルの第2の制御信号を入力すると、前記カウントダウン
    動作に対してリフレッシュをかける安定検出タイマと、 前記安定検出タイマでの前記カウントダウン動作のオー
    バフローが発生した場合に、前記安定検出タイマから出
    力される第3の制御信号を基に所定値が設定されるレジ
    スタとを備え、 前記レジスタ内に格納されている前記設定値を基に、マ
    イクロコンピュータの動作を開始することを特徴とする
    周波数逓倍回路内蔵のマイクロコンピュータ。
  2. 【請求項2】 周波数逓倍回路は、前記周波数逓倍回路
    の周波数発振動作が不安定状態下である場合、入力信号
    の立ち上がりタイミングがクロック信号の立ち上がりタ
    イミングより位相が早いことを示す第1レベルのXIN
    FAST信号を第1の制御信号として出力し、前記クロ
    ック信号の立ち上がりタイミングが前記入力信号の立ち
    上がりタイミングより位相が早いことを示す第1レベル
    のPLLFAST信号を前記第1の制御信号として出力
    し、かつ、周波数逓倍回路の周波数発振動作が安定状態
    である場合、第2レベルのXINFAST信号および第
    2レベルのPLLFAST信号を前記第1の制御信号と
    して出力し、 制御手段は、前記周波数逓倍回路から出力された前記X
    INFAST信号および前記PLLFAST信号を入力
    し、前記XINFAST信号および前記PLLFAST
    信号のそれぞれを所定時間遅延させる遅延回路と、前記
    XINFAST信号と前記遅延回路から出力される遅延
    された前記XINFAST信号との間のNOR演算を行
    う第1のNOR回路と、前記PLLFAST信号と遅延
    された前記PLLFAST信号との間のNOR演算を行
    う第2のNOR回路と、前記第1のNOR回路および第
    2のNOR回路の間のNOR演算を行う第3のNOR回
    路とを有していることを特徴とする請求項1に記載の周
    波数逓倍回路内蔵のマイクロコンピュータ。
  3. 【請求項3】 複数段のシフトレジスタをさらに備え、
    制御手段から出力される第2レベルの第2の制御信号を
    入力した場合、第1の値を最前段のシフトレジスタ内に
    設定し、その後、前記制御手段から連続して前記第2レ
    ベルの第2の制御信号を入力すると、前記複数段のシフ
    トレジスタ内で、順次、次段のシフトレジスタへ前記第
    1の値がシフトされ、前記制御手段から出力される第1
    レベルの第2の制御信号を入力した場合、前記複数段の
    シフトレジスタ内の設定値が全て第2の値に設定され、
    外部機器は、前記複数のシフトレジスタの最後段のシフ
    トレジスタに格納されている値を基に、前記周波数逓倍
    回路の動作の状態を確認することを特徴とする請求項1
    記載の周波数逓倍回路内蔵のマイクロコンピュータ。
  4. 【請求項4】 第1レベルはLレベルであり、第2レベ
    ルはHレベルであることを特徴とする請求項1から請求
    項3のうちのいずれか1項記載の周波数逓倍回路内蔵の
    マイクロコンピュータ。
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DE10223364A1 (de) * 2002-05-25 2003-12-04 Bosch Gmbh Robert Steuergerät in einem Fahrzeug und Sensor

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0644818B2 (ja) 1984-04-13 1994-06-08 日本電信電話株式会社 表示装置
JPH06252750A (ja) 1993-02-23 1994-09-09 Hitachi Ltd リセット制御信号生成回路
JPH1022822A (ja) * 1996-07-05 1998-01-23 Sony Corp ディジタルpll回路
US5963068A (en) * 1997-07-28 1999-10-05 Motorola Inc. Fast start-up processor clock generation method and system

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