JPH04108213A - 同期クロック発生回路 - Google Patents

同期クロック発生回路

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JPH04108213A
JPH04108213A JP22737990A JP22737990A JPH04108213A JP H04108213 A JPH04108213 A JP H04108213A JP 22737990 A JP22737990 A JP 22737990A JP 22737990 A JP22737990 A JP 22737990A JP H04108213 A JPH04108213 A JP H04108213A
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JP
Japan
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circuit
signal
output
clock
delayed
Prior art date
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Pending
Application number
JP22737990A
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English (en)
Inventor
Takenori Okidaka
毅則 沖高
Yukio Miyazaki
行雄 宮崎
Makoto Hatanaka
真 畠中
Junji Mano
純司 真野
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、基準クロック入力信号を外部からの非同期
入力信号に同期させて同期クロフッとして出力する同期
クロック発生回路に関するものである。
〔従来の技術〕
第4図は従来の同期クロック発生回路を示すブロック図
である。同図に示すように、非同期のトリガ信号を人力
する非同期信号入力端子1がら非同期信号S1がカウン
タ71の一方の人力に与えられており、カラ/り71の
出力である分周イネーブル信号571か分間器72に与
えられている。
また、高周波クロック発生回路7oの出力である高周波
クーロツク信号S70がカウンタ71の他方の人力と分
周器72の他方の入力に与えられており、分周器72の
出力である同期クロック信号S5が同期クロック出ツノ
端子5に与えられている。
なお、高周波クロック信号570の周波数は同期クロッ
ク信号S5の周波数に比べて高い周波数である。
次に動作について説明する。第5図は従来の同期クロッ
ク発生回路の動作を示すタイムチャートである。同図に
示すように、カウンタ71は非同期信号入力端子1から
の非同期信号S1のトリガを検出すると高周波クロック
発生回路70の出力である高周波クロック信号S70の
カウントを開始する。カウント数が一定数(本実施例で
は3)に達するとカウンタ71は分周器72に対して分
周イネーブル信号571を出力する。分周イネーブル信
号571により、分周器72は高周波クロック信号S7
0を定められた分周比(本実施例では4)で分局をして
同期クロック信号S5として同期クロック出力端子5か
ら出力する。
この従来回路では非同期信号S1のトリガ入力の立ち下
がりが第5図の破線で示した範囲で変動しても同期クロ
ック信号S5は同じタイミングで出てくることになる。
すなわち、同期精度は高周波クロック信号570の周波
数が高いほど良くなり、近似的に、 同期精度〜高周波クロックの周期 ということができる。
例えば、lnsの同期精度を得たい場合は、高周波クロ
ック信号S70の周波数にIGHzを必要とすることに
なる。
〔発明が解決しようとする課題〕
従来の同期クロック発生回路は以上のように構成されて
いるので、同期精度を上げるために高周波クロック信号
の周波数を高くすることが必要であった。しかしながら
、同期クロック発生回路内部に発生するノイズの問題な
どがあり、高周波クロック信号の周波数を高くすること
には限界があり、高い同期精度が得られないという問題
点かあった。
この発明は上記のような問題点を解決するためになされ
たもので、高周波クロック信号を必要とせず、高い同期
精度を有する同期クロック発生回路を得ることを目的と
している。
〔課題を解決するための手段〕
この発明に係る同期クロック発生回路は、遅延素子を直
列に複数個接続して構成され、基準クロックを遅延素子
で順次遅延させることにより、複数の遅延クロックを生
成する遅延クロック生成回路と、非同期入力信号の制御
によって複数の遅延クロックをそれぞれを記憶する複数
の記憶素子からなる記憶回路と、記憶回路の隣り合った
記憶素子の出力を比較する比較回路と、比較回路の出力
を制御信号として、対応する遅延素子の出力である遅延
クロックを同期クロックとして出力する制御回路とを備
えて構成されている。
〔作用〕
この発明における遅延クロック生成回路は、基準クロッ
クを複数の遅延素子で順次遅延させることにより複数の
遅延クロックを生成する。記憶回路は非同期入力信号の
制御によ7て複数の遅延クロックをそれぞれを記憶する
複数の記憶素子を有し、比較回路は記憶回路の隣り合っ
た記憶素子の出力を比較する。そして制御回路は、比較
回路の出力を制御信号として、対応する遅延素子の出力
である遅延クロックを同期クロックとして出力する。こ
のようにして、高周波クロック発生回路を必要とせずに
高精度の同期クロックを生成することができる。
〔実施例〕
実施例の説明の前に、第1図のタイムチャートを参照し
て、本発明で実現したい機能を説明しておく。同図に示
すように、上の非同期信号S1では基準クロックS2の
レベルがH1の期間に、下の非同期信号S1では基準ク
ロックS2のレベルが“L“の期間に“Hoから“L“
への立ち下がりが発生しているが、どちらの場合も、同
期クロック信号S3は非同期信号S1の立下がりから、
ta時間後に発生しており、基本動作クロ・νりのこと
なるシステム間のインタフェースに幅広い応用がある。
また、画像処理部の水平、垂直同期回路への応用にも利
用できる。例えば、ディジタル複写機の場合、同期クロ
ックの周波数が40MHz、その同期精度が±1nsで
あることが要求される。
しかし、従来回路では本要求を満足させるためには高周
波クロック発生回路70の動作周波数は1GHzとなり
、大きな周波数ノイズ、不要輻射を発生するとともに、
高周波クロック発生回路70及び分周器72は超高速バ
イポーラ技術など、特殊な技術が必要で、一般に多く使
用されるCMO8回路による対応は無理であり、実現す
るには高いコストが必要になる。
一方、この実施例はこのような不都合を解消するための
ものであり、以下にその詳細を示す。
第2図はこの発明の一実施例を示す回路図である。同図
に示すように、基準クロック入力端子2から入力される
基準クロック信号S2がAND回路10の一方の入力端
子に、AND回路10の出力である遅延クロック信号D
COがAND回路11の一方の入力端子にというように
、基準クロック入力端子2から入力される基準クロック
信号S2がAND回路10ないし13の一方の入力端子
に順々に与えられている。
また、AND回路10の出力である遅延クロック信号D
COがフリップフロップ20のデータ入力端子りに、A
ND回路11の出力である遅延クロック信号DCIがフ
リップフロップ21のデータ入力端子りにというように
、各AND回路10ないし13の出力である遅延クロッ
ク信号DCOないしDC3が各フリップフロップ20な
いし23のデータ入力端子りに1対1で与えられている
なお各データ入力端子りは反転入力となっている。
さらに、遅延クロック信号DCOないしDC3はAND
回路50ないし53の一方の入力端子にそれぞれ与えら
れている。
また、非同期信号入力端子1から入力される非同期信号
S1が遅延素子30ないし33に与えられており、遅延
素子30ないし33の出力信号S30ないしS33がそ
れぞれ、フリップフロップ20ないし23のクロック入
力端子CKに与えられている。非同期信号入力端子1か
ら与えられる非同期信号S1はまた、フリップフロップ
20ないし23のリセット入力端子Rに与えられている
さらに、フリップフロップ20のデータ出力端子Qから
の出力信号S20がAND回路40の一方の入力端子に
、フリップフロップ21のデータ出力端子Qからの出力
信号S21がAND回路40の反転された他方の入力端
子と、AND回路41の一方の入力端子に、フリップフ
ロップ22のデータ出力端、子Qからの出力信号S22
がAND回路41の反転された他方の入力端子とAND
回路42の一方の入力端子に、フリップフロップ23の
データ出力端子Qからの出力信号823がAND回路4
2の反転された他方の入力端子とAND回路43の一方
の入力端子に入力されている。
また、AND回路40の出力信号S40がAND回路1
1の反転された他方の入力端子に、AND回路41の出
力信号S41がAND回路12の反転された他方の入力
端子に、AND回路42の出力信号S42がAND回路
13の反転された他方の入力端子に与えられている。な
お、AND回路10の反転された他方の入力端子は電源
電圧に接続されている。
AND回路40ないし43の出力信号540ないしS4
3はまた、それぞれ、AND回路5oないし53の他方
の入力端子に与えられており、AND回路50ないし5
3の出力信号S50ないしS53が、OR回路60の入
力端子に与えられている。OR回路60の出力は、同期
クロック信号S3として、同期クロック出力端子3から
出力されている。
なお、AND回路13.43及び53以降のAND回路
、フリップフロップ23以降のフリップフロップ及び遅
延素子33以降の遅延素子は省略されている。
次に第2図の回路の動作について説明する。第3図は第
2図の回路の動作を示すタイムチャートである。同図に
示すように、基準クロック信号S2(第3図には図示せ
ず)がAND回路10ないし12によって所定時間づつ
遅延されて、遅延クロック信号DCOないしDC3か生
成される。
後述するように、AND回路13は、その一方の入力端
子に遅延クロック信号DC2が与えられるが、他方の入
力端子のレベルか途中で“H”になるため、遅延クロッ
ク信号DC3は途中から生成されなくなる。
今、第3図に示すように、非同期信号S1に“Hoから
“L”への立ち下がりトリガが発生すると、フリップフ
ロップ20ないし23のリセット入力端子Rが“L”レ
ベルになり、フリップフロップ20ないし23は動作可
能状態となる。従って、各フリップフロップ20ないし
23はクロック入力端子CKへ入力される信号の立ち下
がりでデータ入力端子りに与えられるデータを取り込む
ことが可能になる。
次に、遅延素子30ないし33の出力信号S30ないし
533(遅延素子30ないし33で遅延された非同期入
力信号S1が、フリップフロップ20ないし23のクロ
ック入力端子CKに与えられる。この遅延素子30ない
し33の出力信号S30ないしS33か“H”から“L
”へ立ち下がったとき、フリップフロップ20ないし2
2の反転されたデータ入力端子りに与えられている遅延
クロック信号DCOないしDC2は“L”レベルである
ので、フリップフロップ20ないし22のデータ出力端
子Qから出力される信号S20ないしS22のレベルは
図示するように、“H0レベルのままとなる。
一方、遅延素子30ないし33の出力信号S30ないし
S33が“Hoから“Loへ立ち下がったとき、フリッ
プフロップ23のデータ入力端子りに与えられている遅
延クロック信号DC3は“Hルベルであるので、フリッ
プフロップ23のデータ出力端子Qから出力される信号
323のレベルは図示するように、“H”レベルからを
L”レベルに変化する。
AND回路40ないし43は、フリップフロップ20な
いし23の出力信号S20ないしS23を隣同志で比較
し、一方が“H”レベル、他方が“L”レベルであると
き、その出力信号に“H“レベルを出力するので、図示
するように、AND回路42の出力信号S42がH”レ
ベルになる。
このAND回路42の出力信号S42は、AND回路1
3の反転された他方の入力端子に与えられるので、前述
したように、AND回路42の出力信号S42が“Hル
ベルになってから後は、AND回路13から出力されて
いた遅延クロック信号DC3は、途絶える。
このAND回路40ないし43の出力信号S40ないし
S43によってAND回路11ないし13及びAND回
路14(図示せず)の出力である遅延クロックDCOな
いしDC4の生成を制御しているので、例えばフリップ
フロップ23以降のフリツプフロツプの出力が誤動作に
よって“L”レベルになり、対応する遅延クロック信号
がOR回路60に入力されても、その遅延クロック信号
のレベルがAND回路42の出力によって生成されない
ので同しOR回路60に人力される遅延クロック信号D
C2に悪影響はない。
AND回路50ないし53は、それぞれ、AND回路4
0ないし43の出力信号S40ないしS43が“H”レ
ベルのとき、対応する遅延クロック信号DCOないしD
C3を出力信号S50ないしS53として出力する。図
示するように、AND回路40ないし43の出力信号S
40ないしS43のうち、“Hルベルになることのある
ものは一つしかない(第3図の実施例では542)ため
、この信号に対応する遅延クロック信号(第3図の実施
例ではDC2)がOR回路60を介して、同期クロック
信号S3として、同期クロック出力端子3から出力され
る。
以上のように、この実施例では非同期信号S1のトリガ
入力が第3図の破線で示した範囲で変動しても、各フリ
ップフロップ20ないし23の出力信号S20ないしS
23の状態は変化せず、同期クロック信号S3は同しタ
イミングで出てくることになる。すなわち、同期精度は
遅延素子(AND回路)10ないし13の出ノjである
遅延クロック信号DCOないしDC3の1段分の遅延値
に近似できる。つまり、近似的に、 同期精度〜遅延素子1段分の遅延値 ということができる。半導体集積回路においては、遅延
素子1段分の遅延値をIns以下にとることが可能であ
り、従来の同期クロック発生回路に比べて、非常に高い
同期精度を得ることができる。
なお、この実施例では、非同期信号S1をフリップフロ
ップ20ないし23のリセット入力端子Rに入力し、フ
リップフロップ20ないし23の出力信号S20ないし
S23を正相出力端子Qから取り出していたが、非同期
信号S1をフリプフロップ20ないし23のセット入力
端子Sに入力し、フリップフロップ20ないし23の出
力信号S20ないしS23を逆相出力端子Qから取り出
しても良い。
〔発明の効果〕
以上説明したように、この発明によれば、遅延素子を直
列に複数個接続して構成され、基準クロックを遅延素子
で順次遅延させることにより、複数の遅延クロックを生
成する遅延クロック生成回路と、非同期入力信号の制御
によって複数の遅延クロックをそれぞれを記憶する複数
の記憶素子からなる記憶回路と、記憶回路の隣り合った
記憶素子の出力を比較する比較回路と、比較回路の出力
を制御信号として、対応する遅延素子の出力である遅延
クロックを同期クロックとして出力する制御回路とを備
えているので、高周波発生回路が不要で、同期精度の高
い同期クロック発生回路が得られるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明を概念的に説明するタイムチャート、
第2図はこの発明の一実施例である同期クロック発生回
路を示す回路図、第3図は第2図に示した回路の動作を
示すタイムチャート、第4図は従来の同期クロック発生
回路を示すブロック図、第5図は第4図に示した回路の
動作を示すタイムチャートである。 図において、1は非同期信号入力端子、2は基準クロッ
ク入力端子、3は同期クロック出力端子、10ないし1
3.40ないし43及び50ないし53はAND回路、
20ないし23はフリップフロップ、60はOR回路で
ある。 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)非同期入力信号に同期した同期クロックを発生す
    る同期クロック発生回路であって、遅延素子を直列に複
    数個接続して構成され、基準クロックを前記遅延素子で
    順次遅延させることにより、複数の遅延クロックを生成
    する遅延クロック生成回路と、 前期非同期入力信号の制御によって前記複数の遅延クロ
    ックをそれぞれを記憶する複数の記憶素子からなる記憶
    回路と、 前記記憶回路の隣り合った記憶素子の出力を比較する比
    較回路と、 前記比較回路の出力を制御信号として、対応する前記遅
    延素子の出力である遅延クロックを前記同期クロックと
    して出力する制御回路とを備えた同期クロック発生回路
JP22737990A 1990-08-28 1990-08-28 同期クロック発生回路 Pending JPH04108213A (ja)

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