JPH03181222A - Externally synchronizing programmable device - Google Patents

Externally synchronizing programmable device

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JPH03181222A
JPH03181222A JP1318961A JP31896189A JPH03181222A JP H03181222 A JPH03181222 A JP H03181222A JP 1318961 A JP1318961 A JP 1318961A JP 31896189 A JP31896189 A JP 31896189A JP H03181222 A JPH03181222 A JP H03181222A
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matrix
signals
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Makoto Shizukuishi
誠 雫石
Katsuo Kawamura
佳津男 河村
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Abstract

PURPOSE:To easily obtain an externally synchronizing system with a small number of parts by comparing the phases of external and internal signals with each other, and generating the signals showing the gain, the loss and the coincidence of the phases or the frequencies between the external and internal signals. CONSTITUTION:A voltage controlled oscillation circuit 12 produces a signal SY having an oscillation frequency corresponding to the voltage of a signal SP outputted from a low pass filter 11. A 1/N dividing circuit 1b divides the signal SY into 1/N to outputs an internal signal S2. At the same time, a 1/M dividing circuit 1a divides a signal SG into 1/M and outputs an external signal S1. Then a phase comparator 3 detects the phase difference between the signals S1 and S2, and a signal corresponding to the phase difference is outputted from a charge pump circuit 4. This feedback control is automatically repeated so that the phase difference between both signals S1 and S2 is set at zero. Then the external synchronization is attained.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、回路設計者が所望の回路仕様に応じた任意の
回路を容易に実現又は変更することができると共に、例
えば、外部からの信号の位相や周波数に同期して内部回
路を動作させるような所謂外部同期動作が可能な外部同
期型プログラマブルデバイスに関する。
Detailed Description of the Invention [Field of Industrial Application] The present invention enables a circuit designer to easily realize or modify any circuit according to desired circuit specifications, and also enables a circuit designer to easily realize or change an arbitrary circuit according to desired circuit specifications. The present invention relates to an externally synchronized programmable device capable of so-called externally synchronized operation in which an internal circuit is operated in synchronization with the phase and frequency of an externally synchronized programmable device.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来、回路設計者が所望の回路仕様に応した回路を容易
に実現又は変更することができるデバイスとして、プロ
グラマブルロジックデバイス(programable
 logic device )が知られている。
Conventionally, programmable logic devices have been used as devices that allow circuit designers to easily realize or modify circuits that meet desired circuit specifications.
Logic devices) are known.

このプログラマブルロジックデバイスは、論理積マトリ
クスと論理和マトリクスの適宜の格子点をプロプラムす
ることによってAND−OR二段構成の適宜のロジック
回路を実現することができ、又、プログラムの変更によ
って回路の変更及び再設計も可能であることから、汎用
性に冨むなどの点で優れた機能を有している。
This programmable logic device can realize an appropriate logic circuit with an AND-OR two-stage configuration by programming appropriate lattice points of the AND matrix and the OR matrix, and can also change the circuit by changing the program. Since it is also possible to redesign, it has excellent functions in terms of versatility.

又、プログラマブルロジックデバイスは、単なるランダ
ムロジックを実現するだけでなく、上記論理和マトリク
スの出力又は内蔵フリップフロップの出力を論理積マト
リクスの入力端へ帰還することによって、任意のシーケ
ンシャル回路を実現することができることから、シーケ
ンシ中ルコントローラ等の制御装置や各種計測機器等に
使用するのに好適である。
Moreover, programmable logic devices do not only realize random logic, but also realize arbitrary sequential circuits by feeding back the output of the above-mentioned OR matrix or the output of the built-in flip-flop to the input terminal of the AND matrix. Therefore, it is suitable for use in control devices such as sequence controllers, various measuring instruments, etc.

従来、第5図に示すような構成のプログラマブルロジッ
クデバイスが一般的であった。即ち、第5図において、
図中の縦線群から威る入力信号線り、−L、とこれらの
入力信号線に交差するように配列された横線群から戒る
積項線1.−1.とを備えると共にこれらの各交差点部
分に形成された格子点を適宜にプログラムすることによ
って任意のロジック回路を実現することができる論理積
マトリクス1と、これらの積項線11〜l、から作られ
る論理積出力(図中には機能的に−ANDゲートで示す
)を介して接続する論理和マトリクス(図中には機能的
に多入力論理和ゲートOR5〜OR,で示す)を備えて
いる。更に、入力信号線り、−L、の内の一部の人力信
号線群に外部からロジック信号を供給するための汎用入
力ボート11〜I4、クロック信号を供給するためのク
ロック入力端子CLK、論理和マトリクス(図中の多入
力論理和ゲートOR,〜OR,)の出力信号を外部へ出
力するための出力ポート、及び出力ポートの出力タイミ
ングを制御するための制御信号を供給するための制御信
号入力端子CNT等が設けられている。
Conventionally, a programmable logic device having a configuration as shown in FIG. 5 has been common. That is, in FIG.
In the figure, the input signal lines -L, which are generated from the vertical lines, and the product term lines, which are generated from the horizontal lines arranged to intersect these input signal lines, are 1. -1. and a logical product matrix 1 which can realize any logic circuit by appropriately programming the grid points formed at each of these intersections, and these product term lines 11 to 1. It is provided with an OR matrix (functionally indicated by multi-input OR gates OR5 to OR in the figure) connected via AND outputs (functionally indicated by -AND gates in the figure). Further, general-purpose input ports 11 to I4 for supplying logic signals from the outside to some of the input signal lines -L, a clock input terminal CLK for supplying clock signals, and logic An output port for outputting the output signal of the sum matrix (multi-input OR gate OR, ~OR, in the figure) to the outside, and a control signal for supplying a control signal for controlling the output timing of the output port. An input terminal CNT etc. are provided.

該出力ポートの構成を、出力端子P1に係る出力回路で
代表して述べると、成る論理和(図中のOR,で示す)
出力がD型フリップフロップFF。
The configuration of the output port can be described as a representative output circuit related to the output terminal P1 by the logical sum (indicated by OR in the figure).
The output is a D-type flip-flop FF.

のデータ入力接点りに接続し、その出力接点Qが出力バ
ッファ回路B1を介して出力端子P、に接続している。
The output contact Q is connected to the output terminal P via the output buffer circuit B1.

又、フリップフロップFF、のクロック人力接点は入カ
バンファ回路を介してクロ・ンク入力端子CLKからの
クロック信号が供給されるように配線されており、出力
バッファ回路B。
Further, the clock contact of the flip-flop FF is wired so as to be supplied with a clock signal from the clock input terminal CLK via an input buffer circuit, and an output buffer circuit B.

は制御信号入力端子CNTから供給される制御信号の論
理レベルに応してフリップフロップFF。
is a flip-flop FF according to the logic level of the control signal supplied from the control signal input terminal CNT.

の出力信号を出力端子P1に転送したり、高インピーダ
ンス状態にする。更に、フリップフロップFF+の反転
出力aをバッファ回路FB、を介して入力信号線り、〜
L、の内の一部の入力信号線群に帰還するように配線さ
れている。そして、残余の出力端子P2〜P、に係る出
力回路も同様の構成を有しており、例えば、これらの出
力回路はセル構造で形成されている。
The output signal of the output terminal P1 is transferred to the output terminal P1, or the output terminal is placed in a high impedance state. Furthermore, the inverted output a of the flip-flop FF+ is connected to the input signal line through the buffer circuit FB,
It is wired so as to feed back to some of the input signal line groups of L. The output circuits related to the remaining output terminals P2 to P also have a similar configuration, and for example, these output circuits are formed in a cell structure.

そして、論理積マトリクス1の適宜の格子点をプログラ
ムすることで出力回路に形成されている上述のフリップ
フロップでシフトレジスタやカウンタ等を形成すると同
時に、その出力を論理積マトリクス1へ帰還させること
によって複雑なシーケンシャルコントローラや、様々な
信号処理回路を実現することができる。
Then, by programming appropriate lattice points of the AND matrix 1, a shift register, a counter, etc. are formed using the flip-flops formed in the output circuit, and at the same time, by feeding back the output to the AND matrix 1, Complex sequential controllers and various signal processing circuits can be realized.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

ところで、シーケンシャルコントローラやに号処理回路
における有効な技術手法として、ある信号の位相や周波
数に対して追従するように位相や周波数を同期させるこ
とで、各種機器の制御や信号処理を行うことが知られて
いる。
By the way, it is known that an effective technical method for sequential controllers and signal processing circuits is to control various devices and perform signal processing by synchronizing the phase and frequency to follow the phase and frequency of a certain signal. It is being

この技術的手法によれば、夫々が異なった周波数に同期
して作動する複数のシステム間で、相互のシステムが互
いに同期をとりながら作動する場合に、一方のシステム
から転送されて来る信号の位相や周波数に追従するよう
に他方のシステムを作動させることで、他方のシステム
を一方のシステムに対して同期動作させることができる
According to this technical method, when two or more systems operate in synchronization with different frequencies, the phase of the signal transferred from one system is By operating the other system so as to follow the same frequency, the other system can be operated synchronously with respect to one system.

そして、このような所謂外部同期を行う技術的手段の典
型的なものとして、P L L (phase−1oc
kedloop)が知られており、その応用例として、
モーターの速度制御システム、FM/AM送受信システ
ム、目的の信号だけを雑音から取り出す計測器などに適
用され、PLL用デバイスがIC(集積回路)として開
発されている。
As a typical technical means for performing such so-called external synchronization, PLL (phase-1oc
kedloop) is known, and as an example of its application,
Applications include motor speed control systems, FM/AM transmission/reception systems, and measuring instruments that extract only the desired signal from noise, and PLL devices are being developed as ICs (integrated circuits).

しかしながら、従来のPLL用デバイスは、各種の用途
毎に対応する専用デバイスとして開発されていたため、
用途に応じて特定のPLL用デバイスを選択する必要が
あり、又、システムの変更を行うためには別個のPLL
用デバイスに置き換えたり、更に、所望のシステムを実
現するのに適したPLL用デバイスが見つからない等の
不便や、システム設計の自由度が低いなどの問題があっ
た。
However, conventional PLL devices were developed as dedicated devices for various applications, so
It is necessary to select a specific PLL device depending on the application, and a separate PLL device is required to make changes to the system.
There are problems such as inconveniences such as not being able to find a suitable PLL device to implement a desired system, and a low degree of freedom in system design.

本発明はこのような従来の課題に鑑みて成されたもので
あり、外部同期動作が可能且つ、回路設計者が所望の回
路仕様に応した任意の回路を容易に実現又は変更するこ
とができる汎用性に冨んだ外部同期型プログラマブルデ
バイスを提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of such conventional problems, and enables external synchronization operation and allows a circuit designer to easily realize or modify any circuit that meets desired circuit specifications. The purpose is to provide a highly versatile externally synchronized programmable device.

[課題を解決するための手段〕 このような目的を達成するために本発明は、適宜の格子
点をプログラム接続することによって任意のロジック回
路を実現する論理積マトリクス及び論理和マトリクスを
有するプログラマブルロジック部と、外部からの信号と
上記プログラムによって形成されたロジック回路で形成
された内部信号との位相差を比較してその位相差を示す
信号を出力すると共に、両者の位相が一致か不一致かを
示す信号を上記論理積マトリクスの所定の入力信号線へ
供給する位相比較回路とを少なくとも備えるプログラム
可能なICデバイスとした。
[Means for Solving the Problems] In order to achieve such an object, the present invention provides a programmable logic having an AND matrix and an OR matrix that realizes an arbitrary logic circuit by programmatically connecting appropriate lattice points. compares the phase difference between the external signal and the internal signal formed by the logic circuit formed by the above program, outputs a signal indicating the phase difference, and determines whether the two phases match or mismatch. The present invention is a programmable IC device including at least a phase comparator circuit that supplies a signal shown to a predetermined input signal line of the AND matrix.

〔作用〕[Effect]

このような構成を有する本発明によれば、外部から供給
された外部信号と内部のプログラマブルロジック部で実
現された内部回路で発生した内部信号を位相比較器に入
力することによって、該外部信号と内部信号間の位相又
は周波数の遅れ又は進みを示す差信号を発生することが
できるので、この差信号が所定値に達するように上記内
部回路に帰還をかけるPLL等のような外部同期型シス
テムを容易且つ少ない部品点数で実現することができる
According to the present invention having such a configuration, by inputting an external signal supplied from the outside and an internal signal generated in an internal circuit realized by an internal programmable logic section to the phase comparator, the external signal and the internal signal are input to the phase comparator. Since it is possible to generate a difference signal indicating a delay or lead in phase or frequency between internal signals, an external synchronization type system such as a PLL etc. that applies feedback to the internal circuit so that this difference signal reaches a predetermined value is used. It can be realized easily and with a small number of parts.

又、両者の信号の位相が一致か不一致かを示す信号に従
って各種の装置を制御するための制御回路をプログラマ
ブルロジック部で実現することによってもPLI、等の
ような外部同期型システムを容易且つ少ない部品点数で
実現することができる。
Furthermore, by realizing a control circuit for controlling various devices in a programmable logic section according to a signal indicating whether the phases of both signals match or do not match, external synchronization type systems such as PLI can be easily and less complicated. This can be realized with a small number of parts.

更に、プログラマブルロジック部は適宜の格子点をプロ
グラムすることによって任意の回路を形成することがで
きるので、設計の自由度が高く且つ変更等も容易に行う
ことができる。
Further, since the programmable logic section can form any circuit by programming appropriate lattice points, the degree of freedom in design is high and changes can be easily made.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明の一実施例を図面と共に説明する。 An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

まず、第1図に基づいて構造を説明する。この実施例で
は、CMO3半導体プロセスによって単体のIC(集積
回路装置)として形成されたものであり、図中の縦線群
から成る信号人力線り、〜L6とこれらの信号人力線に
対して交差するように配列された横線群から威る積項線
11〜I1.とを備えると共にこれらの各交差点部分に
形成された格子点を適宜にプログラムすることによって
任意のロジック回路を実現することができる論理積マト
リクス1と、これらの積項線1!、−1fiから作られ
る論理積出力(図中には機能的にANDゲートで示す)
を介して接続する論理和マトリクス(図中には機能的に
多入力論理和ゲートOR8〜○R1,○R8,OR7で
示す)を備えている。
First, the structure will be explained based on FIG. In this example, it is formed as a single IC (integrated circuit device) by a CMO3 semiconductor process, and the signal lines consisting of the vertical lines in the figure, ~L6, and the lines that intersect with these signal lines. Product term lines 11 to I1. and a logical product matrix 1 which can realize any logic circuit by appropriately programming the grid points formed at each of these intersections, and these product term lines 1! , -1fi (functionally shown as an AND gate in the figure)
It is provided with an OR matrix (in the figure, functionally indicated by multi-input OR gates OR8 to ○R1, ○R8, and OR7) connected through.

更に、入力信号線り、〜L、の内の一部の入力信号線群
に外部からロジック信号を供給するための汎用入力端子
11〜IJ、クロック信号CKを供給するためのクロッ
ク入力端子CLK、制御信号を供給するための制御信号
入力端子CNT等が設けられている。そして、論理和マ
トリクス(図中の多入力論理和ゲートOR1〜OR,)
の出力信号を外部へ出力するための複数の出力端子P、
〜P1を有する出力ボートが形成されている。
Further, general-purpose input terminals 11 to IJ for supplying logic signals from the outside to some of the input signal line groups of the input signal lines to L, a clock input terminal CLK for supplying a clock signal CK, A control signal input terminal CNT and the like for supplying a control signal are provided. Then, the OR matrix (multi-input OR gates OR1 to OR, in the figure)
a plurality of output terminals P for outputting output signals to the outside;
An output boat with ~P1 is formed.

該出力ボートの出力端子P、に係る出力回路を代表して
述べると、成る論理和(図中のOR,で示す)出力がD
型フリップフロップFF、のデータ入力接点りに接続し
、その出力接点Qが出カバソファ回路B、を介して出力
端子P、に接続している。又、フリップフロップFF、
のクロック入力端子CKは人力バッファ回路を介してク
ロック入力端子CLKからのクロック信号が供給される
ように配線されており、出力バッファ回路B!は制御信
号入力端子CNTから供給される制御信号の論理レベル
に応じてフリップフロップF F Iの出力信号を出力
端子P1に転送したり、高インピーダンス状態にする。
To represent the output circuit related to the output terminal P of the output boat, the logical sum (indicated by OR in the figure) output is D.
The output contact Q is connected to the output terminal P via the output sofa circuit B. Also, flip-flop FF,
The clock input terminal CK of B! is wired so that the clock signal from the clock input terminal CLK is supplied via a manual buffer circuit, and the output buffer circuit B! transfers the output signal of the flip-flop F FI to the output terminal P1 or puts it in a high impedance state depending on the logic level of the control signal supplied from the control signal input terminal CNT.

更に又、フリップフロップFF、の反転出力0をバッフ
ァ回路FB、を介して信号入力線り、〜L、の内の一部
の信号入力線群に帰還するように配線されている。そし
て、残余の出力端子Pi−Piに係る出力回路も同様の
構成を有しており、例えば、これらの出力回路はセル構
造で形成されている。
Furthermore, the wiring is such that the inverted output 0 of the flip-flop FF is fed back to a part of the signal input line group of the signal input lines .about.L via the buffer circuit FB. The output circuits related to the remaining output terminals Pi-Pi also have a similar configuration, and for example, these output circuits are formed in a cell structure.

更に、2は入出力端子○S1とO32の間に接続される
増幅器であり、その入力接点が内部フリップフロップの
クロック入力(CK)に接続している。
Furthermore, 2 is an amplifier connected between the input/output terminals S1 and O32, and its input contact is connected to the clock input (CK) of the internal flip-flop.

3は位相比較回路であり、成る論理和マトリクス○RX
から出力される第1の信号SIと、論理和マトリクスO
R,から出力される第2の信号32間の位相を比較して
、その位相差を表す論理信号SuとSDを出力すると共
に、両方の信号の位相が一致か不一致かを示す論理信号
SLKを出力する。
3 is a phase comparator circuit, which consists of a logical sum matrix ○RX
The first signal SI output from the OR matrix O
Compares the phases between the second signals 32 output from R, and outputs logic signals Su and SD representing the phase difference, as well as a logic signal SLK indicating whether the phases of both signals match or do not match. Output.

4はチャージポンプ回路であり、位相比較回路3から出
力された論理信号Suと30に対応するパルス変調され
たデジタル信号SPを出力端子Pn、に出力する。
A charge pump circuit 4 outputs the logic signal Su output from the phase comparison circuit 3 and a pulse-modulated digital signal SP corresponding to 30 to an output terminal Pn.

第2図は、位相比較回路3及びチャージポンプ回路4の
具体的な回路例を示す。即ち、位相比較回路3は、複数
のNANDゲート、ANDゲト、インバータゲート及び
排他的論理和ゲート(Exclusive NORGa
te )で構成されたデジタル型位相比較回路であり、
供給される信号S、に対する信号S2の立ち上がり工′
ノジにおける位相差に対応した時間幅の論理信号SLl
と論理信号S、を出力する。そして、信号S2に対して
信号Slの位相が進むときは、論理信号SDが“H”レ
ベル、信号S2に対して信号S1の位相が遅れるきは、
論理信号Suが“L”レベルとなる。
FIG. 2 shows a specific circuit example of the phase comparison circuit 3 and charge pump circuit 4. That is, the phase comparator circuit 3 includes a plurality of NAND gates, AND gates, inverter gates, and exclusive OR gates.
It is a digital phase comparator circuit consisting of
The rise time of the signal S2 with respect to the supplied signal S,
Logic signal SLl with a time width corresponding to the phase difference in the nozzle
and a logic signal S. When the phase of the signal Sl is ahead of the signal S2, the logic signal SD is at "H" level, and when the phase of the signal S1 is behind the signal S2, the logic signal SD is at "H" level.
Logic signal Su becomes "L" level.

更に、ANDゲー)3a、排他的論理和ゲート3 b、
NANDゲート3c及びインバータゲート3dから戒る
回路は、信号S1とStの位相が一致したときに“H”
レベル、位相が不一致のときには両方の信号S1とSt
の相互の論理レベルが異なる範囲で“L”レベルとなる
論理信号SLKを出力する。又、論理信号S□は出力端
子PLKを介して出力されるように配線されている。
Furthermore, AND game) 3a, exclusive OR gate 3b,
The circuit that detects the NAND gate 3c and the inverter gate 3d goes "H" when the phases of the signals S1 and St match.
When the levels and phases do not match, both signals S1 and St
It outputs a logic signal SLK that becomes "L" level in a range where the logic levels of the two terminals are different from each other. Further, the logic signal S□ is wired so as to be outputted via the output terminal PLK.

一方、チャージポンプ回路4は、第2図に示すように、
電源接点VDIIとアース接点との間に接続されたPチ
ャンネルMOS型トランジスタとNチャンネルMOS型
トランジスタで形成され、PチャンネルMOS型トラン
ジスタのゲート接点に論理信号SUが供給され、Nチャ
ンネルMOS型トランジスタのゲート接点に論理信号S
、が供給されるように配線されると共に、これらの共通
ノード接点が出力端子Pn−+ に接続している。した
がって、論理信号S。が“L”レベル、論理信号S、が
L”レベルの場合に、′Hnレベルの出力S、を発生し
、論理信号Suが“H”レベル、論理信号SDが′H”
レベルの場合に、“L”レベルの出力SPを発生し、そ
の他の組み合わせの場合には、過渡状態を除いて、出力
端子Pn、をハイインピーダンス状態とする。
On the other hand, the charge pump circuit 4, as shown in FIG.
It is formed of a P-channel MOS transistor and an N-channel MOS transistor connected between the power supply contact VDII and the ground contact, and a logic signal SU is supplied to the gate contact of the P-channel MOS transistor, and the logic signal SU is supplied to the gate contact of the N-channel MOS transistor. Logic signal S to gate contact
, and their common node contact is connected to the output terminal Pn-+. Therefore, the logic signal S. When S is at "L" level and logic signal S is at "L" level, an output S of 'Hn level is generated, logic signal Su is at "H" level, and logic signal SD is at 'H' level.
In the case of a high level, an output SP of the "L" level is generated, and in the case of other combinations, the output terminal Pn is set in a high impedance state except in a transient state.

更に、第1図において、5はD型フリップフロンプであ
り、位相比較回路3からの論理信号S□がデータ入力接
点りに供給され、出力接点Qの出力信号S、がバンファ
回路6を介して論理積マトリクス1の人力信号IL、、
とLm−2に供給されるように配線されている。更に、
論理積マトリクス1の所定出力(機能的にANDゲート
9で示す)からの信号SCKがフリップフロップのクロ
ック(CK)入力に供給されている。
Furthermore, in FIG. 1, 5 is a D-type flip-flop, the logic signal S□ from the phase comparator circuit 3 is supplied to the data input contact, and the output signal S from the output contact Q is supplied via the bumper circuit 6. The human input signal IL of the logical product matrix 1, .
and Lm-2. Furthermore,
A signal SCK from a predetermined output of the AND matrix 1 (functionally represented by an AND gate 9) is fed to the clock (CK) input of the flip-flop.

第3図は、このような構造を有する実施例の外部同期型
プログラマブルデバイスをPLLに適用した場合の回路
構成を示す。即ち、第3図中の点線内に示す部分が、こ
の実施例にかかわる外部同期型プログラマブルデバイス
であり、論理積マトリクスエ(第1図参照)の適宜の格
子点をプログラムすることによって1/M分周回路1a
、L/N分周回路1b、信号処理回路1cを実現してい
る。
FIG. 3 shows a circuit configuration when the externally synchronized programmable device of the embodiment having such a structure is applied to a PLL. That is, the part shown within the dotted line in FIG. 3 is the externally synchronized programmable device related to this embodiment, and by programming appropriate grid points of the AND matrix (see FIG. 1), 1/M Frequency dividing circuit 1a
, an L/N frequency dividing circuit 1b, and a signal processing circuit 1c.

尚、1/M分周回路1aは、例えば、入力端子1、に外
部からの外部信号SGを入力することとし、外部信号S
GをM分周して論理和マトリクスの所定の出力0R1I
にその分周された信号S1が発生するように、論理積マ
トリクスの適宜の格子点をプログラムすることによって
実現する。
Note that the 1/M frequency dividing circuit 1a is configured to input an external signal SG from the outside to the input terminal 1, for example.
Divide G by M to obtain a predetermined output of the OR matrix 0R1I
This is achieved by programming appropriate lattice points of the AND matrix so that the frequency-divided signal S1 is generated.

1/N分周回路1bは、入力信号線り、に生じる信号S
、をN分周して論理和マトリクスの所定の出力○Rvに
その分周された信号S2が発生するように、論理積マト
リクスの適宜の格子点をプログラムすることによって実
現する。
The 1/N frequency divider circuit 1b receives the signal S generated on the input signal line.
, is frequency-divided by N and the frequency-divided signal S2 is generated at a predetermined output ○Rv of the logical sum matrix by programming appropriate lattice points of the logical product matrix.

信号処理回路ICは、位相比較回路3からの出力SLに
がフリップフロップ5を介して入力信号線L m−1−
L+w−2に転送されて各種の制御信号を形成する為な
どの回路であり、人力信号線L1−1Lヨー2と論理和
マトリクスとの間の適宜の格子点をプログラムすること
によって形成される。
In the signal processing circuit IC, the output SL from the phase comparator circuit 3 is connected to an input signal line L m-1- via a flip-flop 5.
This is a circuit for forming various control signals by being transferred to L+w-2, and is formed by programming appropriate grid points between the human input signal lines L1-1L Yaw2 and the OR matrix.

又、クロック信号発生回路10は、論理積マトリクス1
の適宜の格子点をプログラムすることによって形成して
、第1図中のANDゲート9で示す所定の論理積マトリ
クスの出力に信号SCXが発生するようにする。
Further, the clock signal generation circuit 10 has a logical product matrix 1
is formed by programming appropriate grid points such that the signal SCX is generated at the output of a predetermined AND matrix shown by AND gate 9 in FIG.

更に、外付けの回路として、第3図に示するように、出
力端子Pn、に抵抗とコンデンサから威る低域フィルタ
(ラグリードフィルタ)11を接続し、入出力端子O3
,とO32の間に水晶振動子、可変容量ダイオード、抵
抗及びコンデンサ等を接続することによって増幅器2を
含めて成る電圧制御発振回路12を構成し、低域フィル
タ11の出力信号Spが電圧制御発振回路12の入力接
点に供給されている。
Furthermore, as an external circuit, as shown in FIG. 3, a low-pass filter (lag lead filter) 11 made up of a resistor and a capacitor is connected to the output terminal Pn, and the input/output terminal O3 is connected to the output terminal Pn.
, and O32, a voltage controlled oscillation circuit 12 including an amplifier 2 is constructed by connecting a crystal resonator, a variable capacitance diode, a resistor, a capacitor, etc. between The input contacts of circuit 12 are supplied.

このように構成したPLL回路によれば、電圧制御発振
回路12が低域フィルタ11から出力された信号S、の
電圧に対応する発振周波数の信号S、を発生し、1/H
分周回路1bがこの信号S7を1/Hに分周して信号S
2を出力する。又、1/M分周回路1aが信号S6をM
分周して信号S1を出力する。そして、位相比較回路3
が信号S、と内部信号S2との位相差を検出し、該位相
差に応した信号がチャージポンプ回路4から出力され、
更に、低域フィルタ11で積分した信号S、が出力され
る。
According to the PLL circuit configured in this way, the voltage controlled oscillation circuit 12 generates a signal S with an oscillation frequency corresponding to the voltage of the signal S output from the low-pass filter 11, and
The frequency dividing circuit 1b divides the frequency of this signal S7 to 1/H to generate a signal S
Outputs 2. Also, the 1/M frequency dividing circuit 1a divides the signal S6 into M
The frequency is divided and a signal S1 is output. And phase comparator circuit 3
detects the phase difference between the signal S and the internal signal S2, and a signal corresponding to the phase difference is output from the charge pump circuit 4,
Furthermore, a signal S integrated by the low-pass filter 11 is output.

そして、このPLL回路における帰還制御を自動的に繰
り返すことで、信号S1と内部信号S2との位相差が零
になるように作動し、外部信号S、に対する外部同期が
実現される。
By automatically repeating the feedback control in this PLL circuit, the PLL circuit operates so that the phase difference between the signal S1 and the internal signal S2 becomes zero, and external synchronization with the external signal S is realized.

第4図は、第2図の位相比較回路及び第3図に示すPL
L回路の作動を説明するために、信号S2に対して信号
S1の位相が遅れている場合、位相が進んでいる場合、
位相が完全に一致したロック状態の場合についての各接
点における信号波形を示す。
Figure 4 shows the phase comparator circuit in Figure 2 and the PL shown in Figure 3.
To explain the operation of the L circuit, when the phase of the signal S1 is delayed with respect to the signal S2, when the phase is ahead,
The signal waveforms at each contact are shown in a locked state where the phases completely match.

ここで、1200μs以後に示すように、信号S1と3
2の位相が一致した状態になる場合、位相比較回路3中
のANDゲー)3a (第2図参照)の出力信号SA中
にパルス状の所謂ヒゲが発生し、排他的論理和ゲート3
bの出力信号SXにはこのようなパルスは生しないこと
から、位相比較回路3に最終的に生しる論理信号SLK
にもヒゲを生しることとなり、このヒゲを含んだ論理信
号SLKを直接に論理積マトリクスによる信号処理回路
ICへ供給すると、正常な信号処理を行うことができな
くなる。しかし、この実施例では、このような不要なヒ
ゲ状のパルスを除去するためのフリップフロップ5を予
め内蔵し、この論理信号SLKをフリップフロップ5を
介して論理積マトリクス内へ帰還するので、正常な信号
処理を行うこと可能である。
Here, as shown after 1200 μs, the signals S1 and 3
When the phases of the gates 2 and 2 match, a pulse-like so-called whisker occurs in the output signal SA of the AND gate 3a (see FIG. 2) in the phase comparison circuit 3, and the exclusive OR gate 3
Since such a pulse is not generated in the output signal SX of the output signal SX, the logic signal SLK finally generated in the phase comparator circuit 3
If the logic signal SLK including this whisker is directly supplied to the signal processing circuit IC based on the AND matrix, normal signal processing cannot be performed. However, in this embodiment, a flip-flop 5 for removing such unnecessary whisker-like pulses is built-in in advance, and this logic signal SLK is fed back into the AND matrix via the flip-flop 5, so that normal operation is possible. It is possible to perform various signal processing.

このように、この実施例によれば、論理積マトリクス(
第1図参照)の適宜の格子点をプログラムすることによ
ってプログラムに応じた任意の回路を実現することがで
きると共に、2信号の位相が一致か不一致か検出した論
理信号を論理積マトリクスへ供給する位相比較回路を予
め内蔵するので、外部同期型のシステムを実現するのに
極めて有効であり、汎用性に冨み、設計の自由度を大幅
に向上させることができる。
Thus, according to this embodiment, the conjunctive matrix (
By programming appropriate lattice points (see Figure 1), any circuit can be realized according to the program, and the logic signal detected whether the phases of the two signals match or do not match is supplied to the AND matrix. Since the phase comparator circuit is built-in in advance, it is extremely effective in realizing an externally synchronized system, and is highly versatile and can greatly improve the degree of freedom in design.

尚、上記の実施例では、CMOSプロセスを適用して製
造する場合を説明したが、B1−CMOSプロセスを通
用して、アナログ信号の処理が可能な位相比較回路など
を内部に形成してもよい。
In the above embodiment, a case was explained in which the CMOS process was applied to manufacture, but the B1-CMOS process may also be used to form a phase comparator circuit capable of processing analog signals inside. .

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明したように、本発明によれば、外部から供給さ
れた外部信号と内部のプログラマブルロジック部で実現
された内部回路で発生した内部信号を位相比較器に人力
することによって、該外部信号と内部信号間の位相又は
周波数の進み、遅れ、一致を示す信号を発生することが
できるので、この信号が所定値に達するように例えば電
圧制御発振回路に帰還をかけるPLL等のような外部同
期型システムを容易且つ少ない部品点数で実現すること
ができる。
As explained above, according to the present invention, by manually inputting an external signal supplied from the outside and an internal signal generated in an internal circuit realized by an internal programmable logic section to a phase comparator, the external signal can be input to the phase comparator. Since it is possible to generate a signal indicating lead, delay, or coincidence of phase or frequency between internal signals, an external synchronization type such as a PLL that applies feedback to a voltage controlled oscillation circuit so that this signal reaches a predetermined value is used. The system can be easily realized with a small number of parts.

又、両者の信号の位相が一致か不一致かを示す信号に従
って各種の装置を制御するための制御回路をプログラマ
ブルロジック部を用いて実現することが出来るので、複
雑な外部同期型システムを容易且つ少ない部品点数で実
現することができる。
In addition, since a control circuit for controlling various devices according to a signal indicating whether the phases of both signals match or do not match can be realized using a programmable logic section, a complicated external synchronization type system can be easily and reduced. This can be realized with a small number of parts.

更に、プログラマブルロジ・7り部は適宜の格子点をプ
ログラムすることによって任意の回路を形成することが
できるので、設計の自由度が高く且つ変更等も容易に行
うことができる。
Further, since the programmable logic section can form any circuit by programming appropriate lattice points, the degree of freedom in design is high and changes can be easily made.

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

第1図は本発明による一実施例の構成を示す実施例構成
説明図; 第2図は位相比較回路の具体的回路例を示す回路図; 第3図は一実施例のデバイスをPLL回路に適用した場
合の回路図; 第4図は第3図のPLL回路の作動を説明するためのタ
イミングチャート; 第5図は従来のプログラマブルロジノクデハイスの構成
を示す従来例構成説明図である。 図中の符号: 1;論理積マトリクス Ia;]/M分周回路 1bil/N分周回路 1C;信号処理回路 2;増幅器 3;位相比較回路 3a;ANDゲート 3b;排他的論理和ゲート 3c;NANDゲート 3d:インバータゲート 4;チャージポンプ回路 5ニクリツプフロンプ 6;バッファ回路 7a、7b;アナログスイッチ 9;論理積マドリスの一出力 lO;クロック信号発生回路 11;低域フィルタ 12;電圧制御発振回路 13.15;アナログスイッチ 14;出カバソファ回路 16;インバータゲート (外
Fig. 1 is an explanatory diagram showing the configuration of an embodiment according to the present invention; Fig. 2 is a circuit diagram showing a specific circuit example of a phase comparator circuit; Fig. 3 is a PLL circuit using the device of one embodiment. A circuit diagram when the present invention is applied; FIG. 4 is a timing chart for explaining the operation of the PLL circuit shown in FIG. 3; FIG. 5 is a diagram illustrating the configuration of a conventional programmable logic system. Codes in the figure: 1; AND matrix Ia; ]/M frequency divider circuit 1bil/N frequency divider circuit 1C; signal processing circuit 2; amplifier 3; phase comparison circuit 3a; AND gate 3b; exclusive OR gate 3c; NAND gate 3d: Inverter gate 4; Charge pump circuit 5 Ni-clip flop 6; Buffer circuits 7a, 7b; Analog switch 9; One output lO of AND matrix; Clock signal generation circuit 11; Low-pass filter 12; Voltage controlled oscillation Circuit 13.15; Analog switch 14; Output sofa circuit 16; Inverter gate (outside

Claims (1)

【特許請求の範囲】 プログラム接続によって任意のロジック回路を実現する
論理積マトリクス及び論理和マトリクスを有するプログ
ラマブルロジック部と、 外部からの信号と上記プログラムによって形成されたロ
ジック回路で形成された内部信号との位相差を比較して
その位相差を示す信号を出力すると共に、両者の位相が
一致か不一致かを示す信号を上記論理積マトリクスの所
定の入力信号線へ供給する位相比較回路とを少なくとも
備えたことを特徴とする外部同期型プログラマブルデバ
イス。
[Claims] A programmable logic section having an AND matrix and an OR matrix for realizing an arbitrary logic circuit through program connections, and an internal signal formed by an external signal and a logic circuit formed by the program. at least a phase comparison circuit that compares the phase difference between the two and outputs a signal indicating the phase difference, and also supplies a signal indicating whether the phases of the two match or do not match to a predetermined input signal line of the AND matrix. An externally synchronized programmable device characterized by:
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