JPH06216730A - クロック信号調整可能な集積回路とクロック信号の所望の位相生成方法 - Google Patents

クロック信号調整可能な集積回路とクロック信号の所望の位相生成方法

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JPH06216730A
JPH06216730A JP5297615A JP29761593A JPH06216730A JP H06216730 A JPH06216730 A JP H06216730A JP 5297615 A JP5297615 A JP 5297615A JP 29761593 A JP29761593 A JP 29761593A JP H06216730 A JPH06216730 A JP H06216730A
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clock signal
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Richard Muscavage
マスカベージ リチャード
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AT&T Corp
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American Telephone and Telegraph Co Inc
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    • H03B27/00Generation of oscillations providing a plurality of outputs of the same frequency but differing in phase, other than merely two anti-phase outputs
    • HELECTRICITY
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    • H03LAUTOMATIC CONTROL, STARTING, SYNCHRONISATION OR STABILISATION OF GENERATORS OF ELECTRONIC OSCILLATIONS OR PULSES
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    • H03L7/06Automatic control of frequency or phase; Synchronisation using a reference signal applied to a frequency- or phase-locked loop
    • H03L7/08Details of the phase-locked loop
    • H03L7/081Details of the phase-locked loop provided with an additional controlled phase shifter
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    • H03LAUTOMATIC CONTROL, STARTING, SYNCHRONISATION OR STABILISATION OF GENERATORS OF ELECTRONIC OSCILLATIONS OR PULSES
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    • H03L7/06Automatic control of frequency or phase; Synchronisation using a reference signal applied to a frequency- or phase-locked loop
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  • Manipulation Of Pulses (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 遅延ラインを使用せずに、クロック信号調整
可能な集積回路とクロック信号の所望の位相生成方法を
提供すること。 【構成】 本発明の集積回路は、発振器クロック信号の
複数の位相を生成する発振器18を有する。発振器クロ
ックの各位相は、複数のリングシフトレジスタ30,3
2,34,36のそれぞれの1つを制御する。このリン
グシフトレジスタの各段の出力は、所望クロック信号の
位相であり、この所望のクロック位相の1つを多重化装
置の出力として選択的に提供する多重化装置38への入
力でもある。本発明の他の実施例においては、このリン
グシフトレジスタは所望の周波数の倍数で、所望のクロ
ック信号の位相の半分を生成する。この多重化装置の出
力は、二分割回路をクロック制御して、その後に別のレ
ベルの多重化装置46,48,50,52が配置され
て、その位相の他の半分を生成し、所望の周波数に分割
する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、クロックスキュウを制
御する集積回路に関し、特にプログラム可能なクロック
スキュウ調整回路を有する集積回路に関する。
【0002】
【従来の技術】マイクロプロセッサ系のシステムを有す
る集積回路が動作するクロック周波数が増加するにつれ
て、クロック信号の基板への伝搬遅延を許容可能な時間
が減少するので、クロック期間は減少する。高周波クロ
ック信号は、低周波クリスタルを入力基準クロック信号
として用いて、クロック生成回路により生成されてい
る。このクロック生成回路は、周波数合成器を用いて、
高周波クロック信号出力を生成している。この高周波ク
ロック信号は、回路基板上を通過して、キャッシュ、制
御装置、プロセッサ、RAMのような素子に分配され
る。クロック信号は、これらの素子に正確に制御された
時間に到着するのが好ましい(同時であるか否かは問わ
ず)。このクロック信号を受信する素子は、クロック生
成回路から様々な場所に配置されている。その結果、ク
ロック信号が伝搬する距離が異なることになる。伝搬遅
延に起因する様々な素子におけるクロック信号の到着時
間の差は、クロックスキュウと称し、基板上の素子の配
置により、減少することはできるが、完全になくすこと
はできない。さらに、できるだけたくさんの素子が限ら
れた領域内に効率よくパッケージするのが好ましく、ク
ロック信号の伝搬遅延に関する関心は様々な方法で論じ
られている。
【0003】このクロック伝搬遅延に対する1つの解決
方法は、高周波でクロック制御される遅延ラインを形成
することである。この遅延ラインの出力は、適切な遅延
を得るために、伝搬するのが好ましい遅延要素の数でも
って切り替えられる。別の方法は、この切り替えられた
出力を所望の周波数に分割することである。
【0004】米国特許第5126691号は、遅延ライ
ンが高周波でもってクロック制御されるような上記と同
様な方法が開示している。この遅延における各段の出力
は、多重化回路に接続され、この多重化回路は遅延段の
出力、あるいは、反転出力として提供する。この多重化
装置の出力は、所望の周波数に分割される。
【0005】遅延ラインカウンタシステムの遅延ライン
カウンタは、この遅延ラインの各段における遅延は、前
の段のすべてに依存している為、伝搬遅延について本来
的に非対称であるという欠点がある。カウント数が増加
すると、より低いカウント数の遅延に比較して、遅延の
変動は大きくなる傾向がある。さらに調整の増分は、カ
ウンタにより分割されるように、各段の遅延の倍数に制
限される。この遅延は周波数に依存するのではなく、遅
延ラインを介して伝搬する入力に対する必要な時間の量
に依存する。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、遅延
ラインを使用せずに、クロック信号調整可能な集積回路
とクロック信号の所望の位相生成方法を提供することで
ある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明の一実施例によれ
ば、集積回路は、発振器クロック信号の複数の位相を生
成する発振器18を有する。発振器クロックの各位相
は、複数のリングシフトレジスタ30,32,34,3
6のそれぞれの1つを制御する。このリングシフトレジ
スタの各段の出力は、所望クロック信号の位相であり、
この所望のクロック位相の1つを多重化装置の出力とし
て選択的に提供する多重化装置38への入力でもある。
本発明の他の実施例においては、このリングシフトレジ
スタは所望の周波数の倍数で、所望のクロック信号の位
相の半分を生成する。この多重化装置の出力は、二分割
回路をクロック制御して、その後に別のレベルの多重化
装置46,48,50,52が配置されて、その位相の
他の半分を生成し、所望の周波数に分割する。
【0008】
【実施例】図1に、本発明の周波数合成器位相ロックル
ープクロック生成回路10が図示されている。この周波
数合成器位相ロックループクロック生成回路10は、周
波数FINの基準クロック信号CLKINを入力として
受信し、周波数FOUTの発振器クロック信号CLKO
UTをその出力として生成する。発振器クロック信号C
LKOUTの周波数は、FINよりも高く、パラメータ
MとNをセットすることによりプログラム可能である。
この基準クロック信号CLKINは、N分割器(divide
d by N counter)12の入力に接続される。このN分割
器12の出力は、位相検知装置14の第1入力に接続さ
れる。位相検知装置14の出力は、発振器制御回路16
の入力に接続される。この発振器制御回路16の出力
は、発振器18の入力に接続される。この発振器18の
出力は、発振器クロック信号である。この発振器クロッ
ク信号の周波数は、使用者によって選択された所望の
(プログラムされた)クロック信号の周波数のH倍であ
る。この発振器の出力は、H分割器20のクロック入力
に接続される。このH分割器20の出力は所望のクロッ
ク信号と同一の周波数で出力する。H分割器20の出力
は、M分割器22のクロック入力に接続される。このM
分割器22の出力は、位相検知装置14の第2入力に接
続される。CLKOUTの周波数は、CLKINの周波
数の(H×M)/N倍である。ここで、MとNは使用者
が定義した変数で、Hは、発振器クロック信号周波数の
使用者により選択された所望クロック信号の周波数の倍
数である。この所望クロック信号は、クロックスキュウ
調整回路を有する本発明の集積回路が搭載される回路基
板上のクロック素子に分配される。
【0009】図2は、プログラム可能クロックスキュウ
調整回路24のブロック図である。発振器18は、複数
の段の発振器からなるように図示され、各段26a−d
は、ほぼ同一構成である。この発振器の周波数は電圧制
御または電流制御されている。出力は発振器18の段2
6a−dの選択された1つによりタップオフされて、発
振器クロック信号の複数の位相を生成する。この生成さ
れた発振器クロック位相の数は、発振器の構成および生
成されるべき所望のクロック位相の増分サイズの数に依
存する。4段の発振器が図示されているが、それらは方
形の発振器クロック位相CLK1、CLK2、CLK
3、CLK4を生成する。この発振器クロック位相を図
3に示す。
【0010】各発振器の段26a−dの出力は、クロッ
ク信号として方形発振器クロック位相を複数のリングシ
フトレジスタ30、32、34、36の各々に提供す
る。段26dの出力CLK1は、リングシフトレジスタ
30のクロック信号であり、段26aの出力CLK2
は、リングシフトレジスタ32のクロック信号である。
同様に、段26bと26cの出力は、それぞれCLK3
とCLK4であるが、それぞれリングシフトレジスタ3
4と36のクロック信号である。
【0011】リングシフトレジスタ30、32、34、
36の各段は、電源が入ると、プリセットされる。各段
は、多段リングシフトレジスタに対するそれぞれの発振
器クロック位相信号によりクロック制御される。このリ
ングシフトレジスタをクロックするシーケンスはカウン
タのプリセットにより決定される。各段は、前段の出力
を入力として受信し、多重化装置38の入力と多段リン
グシフトレジスタの次段の入力に出力する。リングシフ
トレジスタ30、32、34、36は、8段を有するも
のとして図示されている。リングシフトレジスタ30を
構成するフリップフロップ0は、リングシフトレジスタ
30の発振器クロック位相信号CLK1とフリップフロ
ップ28の出力の両方を入力する。このフリップフロッ
プ0の出力は、リングシフトレジスタの次段、すなわ
ち、フリップフロップ4と多重化装置38の両方に接続
される。このリングシフトレジスタの各段は同一構成で
も良い。多くの種類の素子がこのリングシフトレジスタ
の各段の所望の機能を実現するために存在する。好まし
い実施例としては、差動フリップフロップが使用され
る。
【0012】リングシフトレジスタ32と30は、同一
構成で、各段は発振器クロック位相CLK2により、ク
ロック制御される。このリングシフトレジスタ34と3
6はリングシフトレジスタ30と同一構成で、発振器ク
ロック位相CLK3とCLK4によりそれぞれクロック
制御される。リングシフトレジスタ30、32、34、
36の各段の出力は、多重化装置38の入力に接続され
る。この実施例においては、32個の出力が多重化装置
38の入力に接続されている。多重化装置38は複数の
制御信号40により制御されて、その入力の1つを出力
42として選択する。この実施例においては、リングシ
フトレジスタには全部で32段ある。多重化装置38
は、32:1の多重化装置で、出力を選択する5個の選
択入力ビットを有する。リングシフトレジスタ30、3
2、34、36の各段の出力は、その全体でバス44を
形成し、このバス44は、他の多重化装置の入力に接続
される。7個の追加の32:1の多重化装置46、4
8、50、52、54、56、58が図示されている
が、それらは5個の制御選択入力ビット60、62、6
4、66、68、70、72を有し、バス44でそれぞ
れ出力74、76、78、80、82、84、86とし
て得られるリングシフトレジスタの各段からの出力の1
つを選択される。
【0013】別法として、プログラム可能クロックスキ
ュウ調整回路24'が図5に示されている。このプログ
ラム可能クロックスキュウ調整回路24'は、その構成
は単純なため、プログラム可能クロックスキュウ調整回
路24よりは好ましい。発振器18は上記の構成とほぼ
同じで、発振器クロック位相信号CLK1、CLK2、
CLK3、CLK4を生成し、これらの信号はそれぞれ
リングシフトレジスタ30'、32'、34'、36'をク
ロック制御する発振器クロック位相信号となる。この実
施例のプログラム可能クロックスキュウ調整回路24'
のリングシフトレジスタ30'、32'、34'、36'は
プログラム可能クロックスキュウ調整回路24の対応す
るリングシフトレジスタ30、32、34、36の段の
半分の段しか有さない。リングシフトレジスタの各段は
発振器クロック位相信号とリングシフトレジスタの前段
の出力を入力し、次の段と多重化装置38'の両方の入
力にその出力は接続される。
【0014】多重化装置38'は、16:1の多重化装
置で、4個の制御信号40'により制御されて、16個
の入力の一つを出力90として選択する。この出力90
は、クロック入力をフリップフロップ92のような二分
割カウンタに提供する。このフリップフロップ92の出
力94と反転出力96は、多重化装置98の入力に接続
される。この多重化装置98は、2:1の多重化装置
で、選択入力ビット100により制御されて、入力94
または反転出力96の一つを出力42'として選択す
る。
【0015】リングシフトレジスタ30'、32'、3
4'、36'の各段の出力は、この実施例においては合計
で16本あるが、それらは集合してバス44'を形成
し、このバス44'は他の多重化装置の入力に接続され
る。追加の7個の16:1の多重化装置46'、48'、
50'、52'、54'、56'、58'が図示されている
が、それらは4個の制御選択入力ビット60'、62'、
64'、66'、68'70'、72'によりそれぞれを有
し独立して、バス44上の16個の入力からそれぞれの
出力74'、76'、78'、80'、82'、84'、8
6'を選択する。
【0016】多重化装置46'、48'、50'、52'、
54'、56'、58'の出力は、それぞれフリップフロ
ップ102、104、106、108、110、11
2、114のクロック入力に接続される。このフリップ
フロップの出力とその反転出力はそれぞれ多重化装置1
16、118、120、122、124、126、12
8の入力に接続される。これらの多重化装置の各々は、
2:1の多重化装置で、それぞれ選択入力ビット13
0、132、134、136、138、回路基板14
0、プロセッサ142により制御されて、その入力の一
つをそれぞれ出力74'、76'、78'、80'、8
2'、84'、86'として選択する。
【0017】リングシフトレジスタの各段の各出力は、
所望のクロック信号の位相であるタイミング信号を生成
する。プログラム可能クロックスキュウ調整回路24の
リングシフトレジスタの32個の段の各々の出力は図4
の所望のクロック信号位相のグラフである。以下に説明
するように、同一のタイミンググラフは図5のプログラ
ム可能クロックスキュウ調整回路24'によって得られ
るものと同じである。
【0018】動作において、パラメータMとNは所望の
クロック信号周波数とFINに基づいてユーザが定義す
る。図1の周波数合成器位相ロックループクロック生成
回路10は、周波数FOUTの発振器クロック信号出力
CLKOUTを生成し、それは所望のクロック信号周波
数のH倍である。H分割器20は、所望のクロック信号
と同一周波数の出力信号を生成し、それはH倍により発
振器クロック信号周波数を分割することにより、H分割
器20により使用される。
【0019】例えば、所望のクロック信号周波数に対す
る発振器クロック信号周波数のH倍として8が選択され
たときには、基準クロック信号CLKINの周波数は2
0MHzで、所望のクロック信号周波数は100MHz
で、M/Nの比は5で得られた発振器クロック周波数は
800MHzである。
【0020】この実施例において、発振器18は発振器
クロック信号の様々な位相である複数のタイミング信号
を生成する。この発振器18は、この発振器クロック信
号を第1方形発振器クロック位相CLK1と、90°位
相遅延した第2方形発振器クロック位相CLK2と、1
80°位相遅延した第3方形発振器クロック位相CLK
3と、270°位相遅延した第4方形発振器クロック位
相CLK4とを生成する。この4個の発振器クロック位
相信号は、発振器クロック信号と同一の周波数を有して
いるが、その位相は図3に示すようにシフトされてい
る。
【0021】CLK1は、立ち上がり先端エッジが0°
位相遅延の基準信号を生成する。CLK2の立ち上がり
先端エッジは、CLK1から90°遅延している。同様
に、CLK3とCLK4の立ち上がり先端エッジは、そ
れぞれCLK1から180°と270°遅延している。
かくして、4個の発振器クロック位相信号は生成され
る。発振器18は、図示されるように多段の発振器から
なり、各段は2個の入力と2個の出力と信号とその反転
信号とを有する。差動段発振器を用いることはノイズに
対し、感受性がなくなる利点がある。この信号の一つは
「高」で、他は「低」なので、それらは電源とともに均
一にドリフトする傾向がある。4個の出力が、4の整数
倍(4、8、12、16)である段数を有する発振器1
8から等しい段間隔でもって4個の出力が切り替えられ
ると、その出力は直交となる。しかし、本発明は発振器
クロック位相信号が直交となるような動作に限定される
ものではない。
【0022】電源が入れられると、リングシフトレジス
タの各段は、プリセットされる。この実施例において
は、各リングシフトレジスタの段が初期化されて、1個
の0から1への遷移、例えば、10000000、11
000000、または11111110を有する。図2
の実施例の0から15までのフリップフロップは、1に
セットされて、残りのフリップフロップは0にセットさ
れる。その結果、リングシフトレジスタ30、32、3
4、36の段は、11110000になる。さらに、様
々な多重化装置選択入力ビットがその入力の1つを出力
として選択するように設定される。この方形発振器クロ
ック位相信号CLK1、CLK2、CLK3、CLK4
は、リングシフトレジスタ30、32、34、36の段
のそれぞれをクロック制御する。各時間ごとに発振器ク
ロック位相信号CLK1は、リングシフトレジスタ30
の段をクロック制御し、このビットは、リングシフトレ
ジスタ30を段の出力が初期化されて、7個の連続クロ
ックサイクルの後に、1110000;0111100
0;00111100;00011110;00001
111;10000111;11000011;111
00001となるようにリングシフトする。次の後続の
クロックにおいて、リングシフトレジスタ30への入力
はこの最初の状態を繰り返す。
【0023】この実施例において、リングシフトレジス
タ32の段は、クロック制御されると、リングシフトレ
ジスタ30と同様な二進出力を生成する。CLK2が、
CLK1から90°位相遅延されているので、リングシ
フトレジスタ32の各段は、発振器18のクロックサイ
クルの1/4後に、リングシフトレジスタ30の対応す
る段と同一の出力を生成する。
【0024】同様にリングシフトレジスタ34の段がク
ロック制御されると、リングシフトレジスタ30と32
と同一の二進出力を生成する。CLK3はCLK2から
90°位相遅延され、またCLK1から180°位相遅
延されているので、リングシフトレジスタ34の対応す
る段の出力は、リングシフトレジスタ32の出力に対
し、発振器18のクロックサイクルの1/4サイクル遅
れて、そしてリングシフトレジスタ30の出力に対して
は、発振器18のクロックサイクルの1/2サイクル遅
れる。
【0025】最後に、リングシフトレジスタ36の段は
クロック制御されると、リングシフトレジスタ30、3
2、34の対応する段と同一の二進出力を生成する。C
LK4はCLK3から90°位相遅延され、CLK2か
らは180°位相遅延され、CLK1からは270°位
相遅延されているので、リングシフトレジスタ36の対
応する段の出力は、リングシフトレジスタ34の出力に
対し、発振器18クロックサイクルの1/4サイクル遅
れ、リングシフトレジスタ32の出力に対しては、発振
器18クロックサイクルの1/2サイクル遅れ、リング
シフトレジスタ30の出力に対しては、発振器18クロ
ックサイクルの3/4サイクル遅れる。発振器クロック
位相の4個の方形位相を採用して、このリングシフトレ
ジスタをクロック制御し、そして、各リングシフトレジ
スタは8段を有するので、所望のクロック信号周波数の
32倍の有効周波数が生成される。
【0026】各リングシフトレジスタ30、32、3
4、36は、8リングカウンタにより分割されており、
それが各リングシフトレジスタの各段の出力となり、そ
れ故に、出力42における出力は所望のクロック信号の
周波数である。リングシフトレジスタの各段の出力は、
所望のクロック信号の位相であるタイミング信号を生成
する。このリングシフトレジスタの各段の出力は、3
2:1の多重化装置38に入力される。このようにし
て、所望のクロック信号の何れの位相もリングシフトレ
ジスタ30、32、34、36の段の出力となり、出力
42より決定されるような多重化装置38の出力42に
出力される。制御信号40は、5個の二進ディジット
で、どの入力が出力として多重化装置38に選択される
かを制御する。各リングカウンタは8個のカウンタによ
り分割されているので、シフトレジスタのどの段の出力
も図1に示される8分割機能H分割器20を提供する。
【0027】この8カウンタの個別の分割は冗長である
が、それでも構わない。4個の8段シフトレジスタを用
いると、32個の所望のクロック信号の異なる位相が得
られる。この32個の所望の信号の異なる位相は、図4
に示されるように所望のクロック信号サイクルにわたっ
て、等しい時間間隔で離間している。一般的に、K個の
等しく離間した発振器クロック信号位相(K個のリング
シフトレジスタになり、この実施例では4であるK個の
発振器クロック信号位相の各々によってクロック制御さ
れることになる)でもって、発振器クロック信号の周波
数の所望クロック信号周波数に対する倍数はH(この実
施例では8)で、発振器クロック信号を分割するのに、
各リングシフトレジスタのL個の段でもって、生成する
ことのできる所望のクロック信号周波数の位相の数はK
×Lである。所望のクロック信号周波数の位相は、所望
のクロック信号期間の1/(K×L)の間隔で離間して
いる。
【0028】この実施例においては、32個の所望のク
ロック信号位相が存在する。所望のクロック信号の32
個の位相の各々は、図4に示されるようなリングシフト
レジスタの1つの対応する段の出力である。32個の位
相の各々は、図2の対応するフリップフロップを表す数
で示される。位相遅延がない基準信号として定義される
所望のクロック信号位相は、0として示される。他のタ
イミング信号は基準位相の1クロックサイクルにわたっ
て等しく離間している。Hはこの実施例において8であ
るので、リングシフトレジスタの段からの出力は、回路
10でもってもよい。
【0029】リングシフトレジスタのそれぞれの段の出
力であるリングシフトレジスタ30、32、34、36
の出力は、まとめてバス44として示される。このバス
44は、別の多重化装置46、48、50、52、5
4、56、58の入力に接続されて、それらの各々は多
重化装置38と同様に動作し、独立に制御される。7個
の追加の多重化装置が図示され、出力として得られる所
望のクロック信号の7個の追加の相を形成するが、本発
明はこの数には限定されない。
【0030】多重化装置の数は如何なるものでもよい。
図5に示されるプログラム可能クロックスキュウ調整回
路24'も同様に動作する。このプログラム可能クロッ
クスキュウ調整回路24'は生成される所望のクロック
信号の対称性を利用して、2レベルのカウントダウン回
路と2つのレベルの多重化とを用いて所望のクロック信
号を生成する。このリングシフトレジスタは4個の段
(L/2)のみを有する。各リングシフトレジスタは、
1100に初期化され、16:1の多重化装置38'に
接続される。この多重化装置38'は、第1レベルの多
重化を生成する。この多重化装置38'の出力は、二分
割回路のクロック入力に接続される。この二分割回路か
らの出力信号とその反転出力信号は、2:1の多重化装
置98の入力に接続されて、この多重化装置98は第2
レベルの多重化を形成する。制御信号40'は4個のビ
ットからなり、リングシフトレジスタの段からの16個
の出力の内のどれが多重化装置38の出力として選択さ
れるかを制御する。各時間ごとに0から1への遷移は、
リングシフトレジスタ30'、32'、34'または36'
にシフトし、出力94と反転出力96がその状態を切り
替える。リングシフトレジスタ30'、32'、34'、
36'の各サイクル1100は、所望のクロック信号波
形の1/2を生成し、1100の2つの連続するサイク
ルがリングシフトレジスタの周囲で巡回し、完全な所望
のクロック信号を生成する。選択入力ビット100は、
出力信号94またはその反転信号96が多重化装置98
の出力42'にどちらの出力94と反転出力96が表れ
るべきかを制御する。このようにして、8分割が、4分
割とその後の2分割によりできる。このプログラム可能
なクロックスキュウ調整回路の複雑さがかくして低減さ
れる。所望のクロック信号の同一の32個の位相がプロ
グラム可能クロックスキュウ調整回路24と同様に2
4'によっても生成される。
【0031】リングシフトレジスタ30'、32'、3
4'、36'の各段の出力は、バス44'を形成し、この
バス44'は他の第1レベルの多重化装置46'、4
8'、50'、52'、54'、56'、58'の入力に接続
される。この第1レベルの多重化装置の出力は、二分割
回路であるフリップフロップのクロック入力を駆動す
る。このフリップフロップの出力とその反転出力は、第
2レベルの多重化装置116、118、120、12
2、124、126、128に接続される。この第2レ
ベルの多重化装置の出力は、選択入力ビットにより制御
されて、独立して、その入力の1つを多重化装置の出力
として選択する。分割段を追加して、所望のクロック信
号周波数の部分値である信号を生成する。例えば、二分
割段を追加することにより、所望のクロック信号の周波
数の半分の周波数を生成できる。
【0032】所望のクロック信号の位相のどれでも回路
基板上の素子を駆動する「クロック」として選択するこ
とができる。所望のクロック信号の他の位相のすべて
は、予め決められているので、得られるべき「クロッ
ク」信号に対する一定のタイミング関係で、伝搬遅延を
なくすることができる。これは所望のクロック信号の位
相の1つを選択することにより、選択された位相と「ク
ロック」との間のリード時間が伝搬遅延をオフセットす
るように素子をクロック制御することにより行われる。
このようにして、クロック制御機能は、回路基板上の各
素子に対し、個別に生成することができる。さらに、比
較的動作速度の遅い素子、例えば、メモリをクロック制
御する位相を選択することにより、所望のクロック信号
の位相の間の関係が予め分かっているので、「クロッ
ク」に先立って、メモリに読み出し用のデータバス上の
データをセットアップするクロックの発生の前に追加の
時間をメモリに提供できる。
【0033】図6に示されるように、周波数合成器位相
ロックループクロック生成回路10は、回路基板140
の上に搭載されている。例えば、所望のクロック信号位
相16を基準クロック信号と整合させて、位相16をト
レース144上のプロセッサ142に提供する。素子の
スピードを保証するような位相16に対する公知のタイ
ミング関係を利用し、伝搬遅延を解決するよう選択され
た所望のクロック信号位相を用いて、他の素子をクロッ
ク制御し、例えば、トレース146上の所望のクロック
信号位相9がメモリ制御装置148に、そしてトレース
150上の所望のクロック信号位相1が第1RAM15
2に、そして、トレース154上の所望のクロック信号
位相30が第2RAM156に伝送されるようにする。
【0034】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、遅
延ラインを使用せずに、クロック信号調整可能な集積回
路とクロック信号の所望の位相生成方法を提供すること
ができる。尚、特許請求の範囲に記載した参照番号は、
発明の容易なる理解の為のもので、その権利解釈に影響
を与えるものではないと理解されたい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の周波数合成器位相ロックループクロッ
ク生成回路のブロック図である。
【図2】プログラム可能なクロックスキュウ調整回路の
ブロック図である。
【図3】発振器クロック期間にわたって等間隔に離間し
た発振器クロック信号の位相を表すグラフである。
【図4】図2の回路により生成された所望のクロック信
号位相を表すグラフである。
【図5】プログラム可能なクロックスキュウ調整回路の
他の実施例のブロック図である。
【図6】回路基板上のクロックスキュウ調整回路のブロ
ック図である。
【符号の説明】
10 周波数合成器位相ロックループクロック生成回路 12 N分割器 14 位相検知装置 16 発振器制御回路 18 発振器 20 H分割器 22 M分割器 24、24' プログラム可能クロックスキュウ調整回
路 26a、26b、26c、26d 段 30、32、34、36 リングシフトレジスタ 30'、32'、34'、36' リングシフトレジスタ 38、38' 多重化装置 40、40' 制御信号 42、42' 出力 44、44' バス 46、48、50、52、54、56、58 多重化装
置 46'、48'、50'、52'、54'、56'、58'
多重化装置 60、62、64、66、68、70、72 制御選択
入力ビット 60'、62'、64'、66'、68'、70'、72'
制御選択入力ビット 74、76、78、80、82、84、86 出力 74'、76'、78'、80'、82'、84'、86'
出力 90 出力 92 フリップフロップ 94 出力 96 反転出力 98 多重化装置 100 選択入力ビット 102、104、106、108、110、112、1
14 フリップフロップ 116、118、120、122 多重化装置 124、126、128 多重化装置 140 回路基板 142 プロセッサ 144 トレース 148 メモリ制御装置 150、154 トレース 152 第1RAM 156 第2RAM
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G06F 15/78 510 P 7323−5L H03K 5/13 4239−5J

Claims (23)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数の位相の発振器クロック信号(CL
    K1、CLK2、CLK3、CLK4)を生成する発振
    器(18)と、 前記発振器クロック信号(CLK1、CLK2、CLK
    3、CLK4)の位相の1つにより、クロック制御され
    て、その各段が出力信号を生成する複数の多段リンクシ
    フトレジスタ(30、32、34、36;または3
    0'、32'、34'、36')と、 前記出力信号を受信する複数の入力点を有し、複数の制
    御信号(40、60、62、64、66、68、70、
    72;または40'、60'、64'、66'、68'、7
    0'または72')に応答し、多重化装置(38)の出力
    点(42、74、76、78、80、82、84または
    86)で、複数の出力信号(44)の1つを選択的に提
    供する多重化装置(38、46、48、50、52、5
    4、56または38'、46'、48'、50'、52'、
    54'、56'、または58')と、 からなることを特徴とするクロック信号調整可能な集積
    回路。
  2. 【請求項2】 前記発振器(18または18')は、2
    の累乗の数の複数の段(26a、26b、26c、26
    d;または26a'、26b')を有することを特徴とす
    る請求項1の集積回路。
  3. 【請求項3】 発振器クロック信号(CLK1、CLK
    2、CLK3、CLK4)の位相は、方形であることを
    特徴とする請求項1の集積回路。
  4. 【請求項4】 周波数合成器をさらに有することを特徴
    とする請求項1の集積回路。
  5. 【請求項5】 所望のクロック信号の位相を生成する方
    法において、 発振器クロック信号の位相となる複数のタイミング信号
    (CLK1、CLK2、CLK3、CLK4)を生成す
    るステップと、 前記タイミング信号(CLK1、CLK2、CLK3、
    CLK4)のそれぞれ1つによって、複数の多段リンク
    シフトレジスタ(30、32、34、36)の各段をク
    ロック制御するステップと、 前記シフトレジスタ段(44)の1つからの出力を出力
    信号(42、90)として選択するステップと、 からなることを特徴とするクロック信号の所望の位相生
    成方法。
  6. 【請求項6】 分割出力信号(94)を生成するため
    に、出力信号(90)を分割するステップをさらに有す
    ることを特徴とする請求項5の方法。
  7. 【請求項7】 反転分割出力信号(96)を生成するた
    めに、分割出力信号(94)を反転するステップと、 分割出力信号(94)と反転分割出力信号(96)の何
    れかを最終出力信号(42')として選択するステップ
    をさらに有することを特徴とする請求項6の方法。
  8. 【請求項8】 シフトレジスタ段(44)の1つからの
    別の出力を第2出力信号(74)として選択するステッ
    プをさらに有することを特徴とする請求項5の方法。
  9. 【請求項9】 出力信号を周波数合成器に入力するステ
    ップをさらに含むことを特徴とする請求項5の方法。
  10. 【請求項10】 発振器クロック信号の位相となる複数
    のタイミング信号(CLK1、CLK2、CLK3、C
    LK4)を生成する発振器クロック位相生成回路(18
    または18')と、 前記タイミング信号(CLK1、CLK2、CLK3、
    CLK4)の1つによってクロック制御され、その各段
    は出力信号(44)を生成する複数の多段リンクシフト
    レジスタ(30、32、34、36、または30'、3
    2'、34'、36')と、 前記出力信号(44)を受信する複数の入力を有し、複
    数の制御信号(40または40')に応答して、前記複
    数の入力信号の1つをその出力(42または90)とし
    て選択的に提供する多重化装置(38または38')
    と、 からなることを特徴とするクロックスキュウ調整回路。
  11. 【請求項11】 前記タイミング信号は、発振器クロッ
    ク信号の方形位相であることを特徴とする請求項10の
    回路。
  12. 【請求項12】 前記発振器クロック位相生成回路は、
    周波数合成位相ロックループ(10)であることを特徴
    とする請求項10の回路。
  13. 【請求項13】 前記発振器クロック位相生成回路は、
    複数の段を有する発振機(18または18')であるこ
    とを特徴とする請求項10の回路。
  14. 【請求項14】 前記発振器は、2の累乗の数の段(2
    6a、26b、26c、26d;または26a'、26
    b')を有することを特徴とする請求項13の回路。
  15. 【請求項15】 前記発振器(18または18')は、
    電流制御されることを特徴とする請求項13の回路。
  16. 【請求項16】 発振器クロック信号の位相となる複数
    のタイミング信号(CLK1、CLK2、CLK3、C
    LK4)を生成する発振器クロック位相生成回路(18
    または18')と、 前記タイミング信号の1つによってクロック制御され、
    その各段は出力信号を生成する複数の多段リンクシフト
    レジスタ(30、32、34、36、または30'、3
    2'、34'、36')と、 その少なくとも1つの段が出力信号(44)を形成する
    ような複数の入力を有し、単なる制御信号(40または
    40')に応答して、前記複数の入力信号の1つをその
    出力(42または90)として選択的に提供する多重化
    装置(38または38')と、 からなることを特徴とするクロックスキュウ調整回路。
  17. 【請求項17】 前記タイミング信号は、発振器クロッ
    ク信号の方形位相であることを特徴とする請求項16の
    回路。
  18. 【請求項18】 前記発振器クロック位相生成回路は、
    周波数合成位相ロックループ(10)であることを特徴
    とする請求項16の回路。
  19. 【請求項19】 前記発振器クロック位相生成回路は、
    複数の段(26a、26b、26c、26d;または2
    6a'、26b')を有する発振機(18または18')
    であることを特徴とする請求項16の回路。
  20. 【請求項20】 前記発振器は、2の累乗の数の段を有
    することを特徴とする請求項19の回路。
  21. 【請求項21】 前記出力信号(44)の少なくとも一
    部を受信するような複数の入力を有し、制御信号(6
    0、62、64、66、68、70、または72;6
    0'、62'、64'、66'、68'、70'または7
    2')に応答して、前記複数の入力信号の1つをその出
    力として選択的に提供する第2の多重化装置(46、4
    8、50、52、54、56、または46'、48'、5
    0'、52'、54'、56'、または86')をさらに有
    することを特徴とする請求項16の回路。
  22. 【請求項22】 多重化装置出力(90)を受信し、出
    力信号として分割信号(94)とその反転信号(96)
    の両方を提供する2分割回路(92)と、 入力信号として分割信号(94)とその反転信号(9
    6)とを受信し、制御信号(100)に応答して、前記
    入力信号の1つをその出力(42')として選択的に提
    供する第2の多重化装置(98)とをさらに有すること
    を特徴とする請求項16の回路。
  23. 【請求項23】 前記出力信号(44)の少なくとも一
    部を受信するような複数の入力を有し、制御信号(6
    0'、62'、64'、66'、68'、70'、72')に
    応答して、複数の入力信号の1つをその出力として選択
    的に提供する第2の多重化装置(46'、48'、5
    0'、52'、54'、56'、または58')と、 前記多重か装置の出力の1つを受信し、その出力信号と
    して分割信号とその反転信号の両方を提供する二分割回
    路(102、104、106、108、110、11
    2、114)と、 前記二分割回路からの分割信号とその反転信号を入力信
    号として受信し、制御信号(100、130、132、
    134、136、138、140、142)に応答し
    て、前記入力信号の1つをその出力として選択的に提供
    する第3の多重化装置(98、116、118、12
    0、122、124、126または128)とをさらに
    有することを特徴とする請求項16の回路。
JP5297615A 1992-11-05 1993-11-04 クロック信号調整可能な集積回路とクロック信号の所望の位相生成方法 Pending JPH06216730A (ja)

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Families Citing this family (39)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5862369A (en) * 1991-12-30 1999-01-19 Dell Usa, L.P. Method and apparatus for state machine optimization using device delay characteristics
EP0596657A3 (en) * 1992-11-05 1994-12-07 American Telephone & Telegraph Normalization of propagation delay.
US6356973B1 (en) * 1993-10-15 2002-03-12 Image Telecommunications Corporation Memory device having a cyclically configured data memory and having plural data portals for outputting/inputting data
US5475344A (en) * 1994-02-22 1995-12-12 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University Multiple interconnected ring oscillator circuit
JPH07262237A (ja) * 1994-03-18 1995-10-13 Hitachi Ltd クロックスキュー制御方式
US5442776A (en) * 1994-06-30 1995-08-15 International Business Machines, Corp. Electronically tuneable computer clocking system and method of electronically tuning distribution lines of a computer clocking system
US5581699A (en) * 1995-05-15 1996-12-03 International Business Machines Corporation System and method for testing a clock signal
JPH10143424A (ja) * 1996-11-13 1998-05-29 Mitsubishi Electric Corp メモリシステム
US5903747A (en) * 1997-03-03 1999-05-11 International Business Machines Corporation Microprocessor clocking control system
US6194971B1 (en) * 1997-04-21 2001-02-27 Ati Technologies, Inc. Method and apparatus for phase shifting a controlled oscillator and applications thereof
US5854576A (en) * 1997-04-21 1998-12-29 Ati Technologies Method and apparatus for a finely adjustable clock circuit
JP3696386B2 (ja) * 1997-11-14 2005-09-14 株式会社ルネサステクノロジ パルス幅変調信号生成回路
US6182236B1 (en) 1998-08-26 2001-01-30 Compaq Computer Corporation Circuit and method employing feedback for driving a clocking signal to compensate for load-induced skew
US6791379B1 (en) 1998-12-07 2004-09-14 Broadcom Corporation Low jitter high phase resolution PLL-based timing recovery system
EP1145440B1 (en) * 1998-12-07 2007-05-09 Broadcom Corporation Low jitter high phase resolution pll-based timing recovery system
US6275068B1 (en) 1999-12-22 2001-08-14 Lucent Technologies Inc. Programmable clock delay
US6356132B1 (en) 2000-01-31 2002-03-12 Agere Systems Guardian Corp. Programmable delay cell
US7174475B2 (en) * 2001-02-16 2007-02-06 Agere Systems Inc. Method and apparatus for distributing a self-synchronized clock to nodes on a chip
US6809567B1 (en) * 2001-04-09 2004-10-26 Silicon Image System and method for multiple-phase clock generation
US6577552B2 (en) * 2001-08-30 2003-06-10 Micron Technology, Inc. Apparatus and method for generating an oscillating signal
US6956423B2 (en) * 2002-02-01 2005-10-18 Agilent Technologies, Inc. Interleaved clock signal generator having serial delay and ring counter architecture
US6987700B1 (en) * 2002-04-02 2006-01-17 Via Technologies, Inc. Method and system for writing data to a memory
JP2004260669A (ja) * 2003-02-27 2004-09-16 Leader Electronics Corp シリアル・デジタル信号に内在するタイミング基準ビット列に同期するワード・クロック発生器
US7012474B2 (en) * 2003-08-07 2006-03-14 Broadcom Corporation System and method generating a delayed clock output
US7319345B2 (en) * 2004-05-18 2008-01-15 Rambus Inc. Wide-range multi-phase clock generator
US7216319B1 (en) * 2004-11-05 2007-05-08 Xilinx, Inc. Regional clock skew measurement technique
EP1811664A3 (en) 2005-12-30 2010-01-27 STMicroelectronics Pvt. Ltd. System and method for multiple-phase clock generation
US7770049B1 (en) * 2006-03-21 2010-08-03 Advanced Micro Devices, Inc. Controller for clock skew determination and reduction based on a lead count over multiple clock cycles
US7765425B1 (en) * 2006-03-21 2010-07-27 GlobalFoundries, Inc. Incrementally adjustable skew and duty cycle correction for clock signals within a clock distribution network
US7685454B2 (en) * 2006-07-12 2010-03-23 Agere Systems Inc. Signal buffering and retiming circuit for multiple memories
US7636803B2 (en) * 2006-09-28 2009-12-22 Advanced Micro Devices, Inc. Device and method for transferring data between devices
US8412975B2 (en) * 2007-05-15 2013-04-02 Chronologic Pty. Ltd. USB based synchronization and timing system
AU2013200979B2 (en) * 2007-05-15 2013-10-10 Chronologic Pty Ltd Usb based synchronization and timing system
US7737752B2 (en) * 2007-05-17 2010-06-15 Globalfoundries Inc Techniques for integrated circuit clock management
US7681099B2 (en) * 2007-05-17 2010-03-16 Advanced Micro Devices, Inc. Techniques for integrated circuit clock signal manipulation to facilitate functional and speed test
US8014485B2 (en) * 2007-05-17 2011-09-06 Advanced Micro Devices, Inc. Techniques for integrated circuit clock management using multiple clock generators
US7921318B2 (en) * 2007-05-17 2011-04-05 Globalfoundries Inc. Techniques for integrated circuit clock management using pulse skipping
US8575972B2 (en) * 2009-03-23 2013-11-05 Advanced Micro Devices, Inc. Digital frequency synthesizer device and method thereof
US10298217B2 (en) 2017-07-14 2019-05-21 International Business Machines Corporation Double compression avoidance

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS495182A (ja) * 1972-05-02 1974-01-17

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6096029A (ja) * 1983-10-31 1985-05-29 Anritsu Corp 信号発生器
JPS63238714A (ja) * 1986-11-26 1988-10-04 Hitachi Ltd クロック供給システム
US4868522A (en) * 1988-12-13 1989-09-19 Gazelle Microcircuits, Inc. Clock signal distribution device
US4931986A (en) * 1989-03-03 1990-06-05 Ncr Corporation Computer system clock generator for generating tuned multiple clock signals
US5039950A (en) * 1989-07-20 1991-08-13 Eastman Kodak Company Multiple clock synthesizer
US5083299A (en) * 1990-07-16 1992-01-21 Unisys Corporation Tester for measuring signal propagation delay through electronic components
US5126691A (en) * 1991-06-17 1992-06-30 Motorola, Inc. Variable clock delay circuit

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS495182A (ja) * 1972-05-02 1974-01-17

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