JPH07200095A - データ転送回路 - Google Patents

データ転送回路

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JPH07200095A
JPH07200095A JP5352577A JP35257793A JPH07200095A JP H07200095 A JPH07200095 A JP H07200095A JP 5352577 A JP5352577 A JP 5352577A JP 35257793 A JP35257793 A JP 35257793A JP H07200095 A JPH07200095 A JP H07200095A
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Japan
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clock
data
circuit
signal
transfer
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JP5352577A
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Koichiro Ono
剛一郎 小野
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Victor Company of Japan Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 2ポートRAMを用いることなく、異なるク
ロック間のデータ転送をエラーなく行う。 【構成】 両クロックの立上がりタイミングが近接する
周期をパルス回路22,ラッチ回路34で検出し、この
検出結果に応じてマルチプレクサ52によりイネーブル
信号SEの制御が行われる。そして、このイネーブル信
号SEに基づいて同期回路38からデータが出力され
る。これにより、クロック周波数の相異による転送エラ
ーが防止される。このデータは、ラッチ回路40,4
2,…,マルチプレクサ56によるタイミング調整の
後、同期回路26に取り込まれる。これにより、クロッ
ク位相の相異による転送エラーが防止される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、異なるクロックでデー
タの授受を行うデータ転送回路の改良に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、データを異なるクロックで転送授
受する際には、一般にFIFO(First In First Out)
メモリが用いられている。図7には、その主要構成が示
されており、FIFOメモリ100は、RAM102,
カウンタ104,106を含んでいる。RAM102の
入力データのクロックAはカウンタ104に入力され、
RAM102の出力データのクロックBはカウンタ10
6に入力されるようになっている。そして、カウンタ1
04はRAM102の書込アドレス入力側に接続されて
おり、カウンタ106は読出アドレス入力側に接続され
ている。
【0003】次に、動作を説明すると、カウンタ104
では、入力データのクロックAをカウントして書込アド
レスが生成される。RAM102では、一方においてデ
ータが入力されるとともに、カウンタ104から書込ア
ドレスが入力されるので、この書込アドレスによって指
定されたRAM102のアドレスに入力データが順次格
納される。
【0004】他方、カウンタ106では、出力データの
クロックBをカウントして読出アドレスが生成される。
RAM102では、カウンタ106から読出アドレスが
入力されるので、この読出アドレスによって指定された
RAM102のアドレスからデータが順次出力される。
このデータ出力は、RAM102に対するデータの入力
順に行われる。このようにして、クロックがAから非同
期のクロックBに変換されてデータが転送される。この
ように、従来は、1入力ポート,1出力ポートの2ポー
トタイプのRAMを利用して非同期のクロックによるデ
ータ転送が行われている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、以上の
ような従来技術には次のような不都合がある。 2ポートRAMは一般に回路面積が大きく、特にゲー
トアレイ上にて回路を実現しようとする場合には、かか
る不都合が顕著となる。 入力側と出力側とで回路のクロックを変更することに
なり、場合によっては大きな周辺回路構成上の変更が必
要になり、周辺の回路技術の利用には、必ずしも好都合
とは言えない。
【0006】本発明は、これらの点に着目したもので、
2ポートRAMを用いることなく、異なるクロック間の
データ転送をエラーなく行うことができ、各種の回路へ
の適用に好適なデータ転送回路を提供することを、その
目的とするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明は、第1のクロックに基づいて動作する第1
の装置から出力されるデータを、第1のクロックの周波
数f1に対してf1≧f2>0(Hz)の条件を満たす周
波数f2の第2のクロックに基づいて動作する第2の装
置に転送するデータ転送回路において、前記第1及び第
2のクロックの周波数の相違に起因する転送エラーを防
止するために前記第1の装置からのデータ出力を制御す
る第1のタイミング調整手段と、前記第1及び第2のク
ロックの位相の相違に起因する転送エラーを防止するた
めに前記第1の装置から出力されたデータの第2の装置
に対する入力を制御する第2のタイミング調整手段とを
備えたことを特徴とする。
【0008】
【作用】本発明によれば、第1及び第2のクロックの周
波数の相違に起因する転送エラーの発生を防止するた
め、データ出力側である第1の装置からのデータ出力が
制御される。この制御は、周波数の高い方のデータ出力
を周波数の低い方に合せるための制御である。次に、第
1及び第2のクロックの位相の相違に起因する転送エラ
ーの発生を防止するため、第1の装置から出力されたデ
ータの第2の装置への入力が制御される。この制御は、
クロックパルスの位相が刻々と変化することに伴うタイ
ミングの制御である。
【0009】
【実施例】以下、本発明によるデータ転送回路の実施例
について、添付図面を参照しながら詳細に説明する。 <第1実施例>図1には、第1実施例の主要構成が示さ
れている。同図において、クロックBの入力端子T1
は、ラッチ回路10,12,14,16,18,20,
単安定マルチバイブレータ(ワンショットマルチバイブ
レータ)によって構成されたパルス回路22,カウンタ
24,同期回路26にそれぞれ接続されている。また、
クロックAの入力端子T2は、ラッチ回路30,32,
34,36,同期回路38,イネーブル付ラッチ回路4
0,42,44,46にそれぞれ接続されている。ま
た、データ転送を指示するための信号であってクロック
Bに同期している転送信号SPの入力端子T3は、前記
ラッチ回路14の他にEXORゲート50の一方の入力
側に接続されている。
【0010】次に、ラッチ回路10の出力側はEXOR
ゲート50の他方の入力側に接続されており、このEX
ORゲート50の出力側は、ラッチ回路10,12の入
力側にそれぞれ接続されている。また、ラッチ回路12
の出力側はラッチ回路30,32の入力側にそれぞれ接
続されており、パルス回路22の出力側はラッチ回路3
4の入力側に接続されている。これらラッチ回路30,
32,34の出力側は、マルチプレクサ52にそれぞれ
接続されている。
【0011】次に、このマルチプレクサ52の出力側
は、ラッチ回路36の入力側及びEXORゲート54の
一方の入力側にそれぞれ接続されており、ラッチ回路3
6の出力側はEXORゲート54の他方の入力側に接続
されている。そして、このEXORゲート54の出力側
は同期回路38に接続されている。この同期回路38の
データ出力側はラッチ回路40,42,44,46の入
力側にそれぞれ接続されており、同期回路38のイネー
ブル信号出力側はラッチ回路40,42,44,46の
イネーブル端子側にそれぞれ接続されている。そして、
ラッチ回路40,42,44,46の出力側は、マルチ
プレクサ56の入力側にそれぞれ接続されている。
【0012】一方、ラッチ回路14の出力側にはラッチ
回路16,18が直列に接続されており、ラッチ回路1
8の出力側はカウンタ24に接続されている。そして、
このカウンタ24の出力側が、前記マルチプレクサ56
の制御側に接続されている。マルチプレクサ56の出力
側はラッチ回路20に接続されており、このラッチ回路
20の出力側は同期回路26に接続されている。
【0013】次に、図2のタイムチャートも参照しなが
ら各構成部分について説明する。本実施例では、図2
(A),(B)に一例を示すように、クロックA,Bの
周波数f1,f2が、 f1≧f2>0(Hz) ……………………(1) の条件を満たしている。ラッチ回路10,12,EXO
Rゲート50は、クロックB及び同図(C)の転送信号
SPに基づいて、同図(D)に示す信号SAを得るため
のものである。信号SAは、転送信号SPの論理値
「H」の期間で周期的に変化してイネーブルを表わすよ
うな信号である。
【0014】パルス回路22は、クロックBの立上がり
タイミングでパルスを出力するためのものである。ラッ
チ回路30はクロックAの立上がりタイミングで信号S
Aをラッチする機能を有しており、ラッチ回路32はク
ロックAの立下がりタイミングで信号SAをラッチする
機能を有している。また、ラッチ回路34はクロックA
の立上がりでパルス回路22の出力をラッチする機能を
有している。マルチプレクサ52は、ラッチ回路34の
出力に応じて、ラッチ回路30,32の出力のいずれか
を選択し、図2(E)に示す信号SBとして出力する機
能を有している。
【0015】別言すれば、ラッチ回路34から論理値の
「H」が出力されるときは、クロックA,Bの立上がり
が近接したときであり、ラッチ回路34はクロックA,
Bの立上がりタイミングの近接状態を検出する機能を有
していると考えることができる。そして、この検出結果
に応じて、ラッチ回路30,32の出力選択がマルチプ
レクサ52で行われうようになっている。例えば、クロ
ックA,Bの立上がりタイミングが近接していないとき
はラッチ回路30の出力を選択し、近接しているときは
ラッチ回路32の出力を選択するという具合である。も
ちろん、その逆でもよい。
【0016】次に、ラッチ回路36及びEXORゲート
54は、信号SBの変化点を捉えて図2(F)イネーブ
ル信号SEを得るためのものである。別言すれば、マル
チプレクサ52によってクロック間のタイミング近接時
における出力調整が行われた信号SBとクロックAとを
利用して、同期回路38におけるデータ出力のイネーブ
ル信号SEを得るためのものである。このイネーブル信
号SEのパルス個数は、前記転送信号SPにおける論理
値「H」の期間(データ転送要求期間)に相当してい
る。
【0017】同期回路38は、クロックAに同期して動
作する回路であり、イネーブル信号SEに基づいてデー
タSC(図2(G))を出力するとともに、コントロー
ル信号CA(図2(H))を出力する機能を有してい
る。ラッチ回路40,42,44,46は、クロックA
及びコントロール信号CAに基づいてデータSCをラッ
チする機能をそれぞれ有している(図2(I)〜
(L))。
【0018】ラッチ回路14,16,18は、転送信号
SPを遅延して、遅延転送信号SPD(図2(M))を
得るためのものである。カウンタ24は、遅延転送信号
SPDの論理値「H」の期間におけるクロックBをカウ
ントして、データ転送要求期間の長さに相当するコント
ロール信号CB(図2(N))を得るためのものであ
る。
【0019】マルチプレクサ56は、コントロール信号
CBに基づいて、ラッチ回路40,42,44,46の
データ出力DA,DB,DC,DDを順次選択する機能
を有している。具体的には、タイミングエラーが生じな
いように、図2(I)〜(L)に矢印で示す区間でデー
タ選択が行われるようになっている。ラッチ回路20
は、入力データをクロックBのタイミングでラッチして
信号SDを出力するためのものである。同期回路26
は、クロックBに同期して動作する回路である。
【0020】次に、以上のように構成された実施例の動
作を説明する。本実施例では、図2(A),(B)に示
すように、周波数がクロックA>クロックBとなってい
る。すなわち、同期回路38はクロックAで動作し、同
期回路26はクロックBで動作しており、同期回路38
の方が同期回路26よりも速く動作している。従って、
両者の間でデータ転送を良好に行うためには、同期回路
38からのデータ出力が同期回路26のデータ取込み動
作にマッチングするように、クロック間のタイミング調
整を行う必要がある。本実施例では、同期回路38のイ
ネーブル信号SEによって、かかる調整が行われる。
【0021】クロックBに同期した転送信号SPは、図
2(B)に示すように、データ転送要求期間が論理値の
「H」の信号であり、この期間の長さに相当する個数の
データ転送を要求する信号である。転送信号SPはEX
ORゲート50に供給され、このEXORゲート50と
ラッチ回路10,12の動作によって図2(C)に示す
信号SAとなる。この信号SAは、転送信号SPの論理
値「H」の期間中にクロックBによって反転を繰り返す
信号であり、別言すれば、転送要求期間中にクロックB
に準拠して転送可能なデータ数に対応するパルス信号と
なっている。ラッチ回路30では、クロックAの立上が
りタイミングで信号SAがラッチされ、ラッチ回路32
では、クロックAの立下がりタイミングで信号SAがラ
ッチされる。
【0022】他方、パルス回路22では、クロックBの
立上がりタイミングのパルスが生成されている。ラッチ
回路34では、クロックAの立上がりタイミングでその
パルスがラッチされる。従って、ラッチ回路34の出力
は、クロックA,Bが近接している場合を除いて論理値
の「L」であり、近接している場合に論理値の「H」と
なる。マルチプレクサ52では、ラッチ回路34の論理
値に応じて、ラッチ回路30,32の出力が選択され
る。例えば、通常はラッチ回路30の出力が選択され、
クロックA,Bの立上がりが近接しているときはラッチ
回路32の出力が選択される。
【0023】上述したように、クロックAの周波数はク
ロックBよりも高い。従って、ある時点でクロックA,
Bの立上がりタイミングが一致したとすると、両者の周
波数の差によって決まる周期で再び両者の立上がりタイ
ミングが一致するときが到来する。例えば、クロックA
に同期している同期回路38が単位時間中に11個の割
合でデータを出力し、クロックBに同期している同期回
路26が単位時間中に10個の割合でデータを受け取る
ことができるとすると、11個に1個の割合でデータが
良好に転送できないことになる。このデータ転送に支障
が生ずる周期は、前記クロックA,Bの立上がりタイミ
ングが近接する周期に一致している。
【0024】そこで、本実施例では、両クロックの立上
がりタイミングが近接する周期をラッチ回路34で検出
し、この検出結果に応じてマルチプレクサ52における
選択動作を行って、信号SAが信号SB(図2(E))
に変換される。これによって、同期回路26,38間で
タイミングエラーを生ずることなくデータが授受される
ようになる。信号SBは、ラッチ回路36,EXORゲ
ート54の動作によって、その変化点がパルスに変換さ
れたイネーブル信号SE(図2(F))に変換される。
なお、このイネーブル信号SEのパルス数は、前記転送
信号SPにおける論理値「H」の期間の長さと等しくな
っている。
【0025】同期回路38では、イネーブル信号SEに
基づいてデータSC(図2(G)),コントロール信号
CA(図2(H))がそれぞれ出力される。ラッチ回路
40,42,44,46では、コントロール信号CAに
基づいてデータSCが順次ラッチされる(図2(I)〜
(L))。
【0026】他方、転送信号SPはラッチ回路14,1
6,18によって順次ラッチされ、遅延転送信号SPD
(図2(M))が得られる。この遅延転送信号SPDは
カウンタ24に入力され、ここでクロックBのカウント
が行われてコントロール信号CBが得られる(図2
(N))。つまり、転送信号SPの論理値「H」の期間
に含まれるクロックBに基づいてカウント動作が行わ
れ、このカウント値に応じてマルチプレクサ56でラッ
チ回路40,42,44,46のラッチデータDA,D
B,DC,DDが順次選択される。このとき、タイミン
グエラーが生じないように、図2(I)〜(L)に矢印
で示す区間のデータがマルチプレクサ56で選択され
る。選択されたデータは、ラッチ回路20においてクロ
ックBでラッチされ、ラッチ信号SD(図2(O))が
同期回路26に供給される。
【0027】次に、図3を参照しながら前記実施例の動
作を全体として説明する。クロックA,Bは、例えば図
3(A),(B)に示すようになっている。両者の周波
数が異なるため、クロックAに対してクロックBのタイ
ミングが遅れている。ここで、クロックA1で一方の同
期回路38から出力されたデータをその直後のクロック
B1で他方の同期回路26が受け取るものとする(矢印
F1)。この動作を順番に行うと、クロックA2で出力
されたデータはクロックB2で受け取られ(矢印F
2)、クロックA3で出力されたデータはクロックB3
で受け取られ(矢印F3)、クロックA4で出力された
データはクロックB4で受け取られる(矢印F4)。
【0028】ところが、次のクロックA5,B5につい
ては、クロックB5がクロックAの1周期分遅れて、ク
ロックA5及びA6に対して直後のクロックとなる。す
ると、矢印F5,F6で示すように、他方の同期回路2
6は、クロックA5,A6で一方の同期回路38から出
力れたデータをクロックB5のタイミングで同時に受け
取らなければならなくなる。
【0029】このような不都合を防止するため、本実施
例では、クロックA6,B5のように立上がりが近接し
た状態をパルス回路22,ラッチ回路34で検出してい
る。そして、矢印F6で示す同期回路38からのデータ
出力を停止するため、ラッチ回路30,32の出力をマ
ルチプレクサ52で選択するとともに、これに基づいて
イネーブル信号SEを生成し、これに基づいて同期回路
38からデータ信号SCを出力するようにしている。
【0030】更に、矢印F1〜F5,F7,……で示す
ように、クロックAとクロックBのタイミングは刻々と
変化しているので、両者のタイミングのずれを考慮して
データ授受が良好に行われるように、ラッチ回路40,
42,44,46とマルチプレクサ56によるタイミン
グ制御が行われている。
【0031】つまり、クロックタイミングが周期的に近
接することによって生ずるデータ転送エラー,すなわち
クロック周波数の相違に起因するデータ転送エラーの発
生が、同期回路38のデータ出力制御によって回避され
ている。そして、各クロックパルス毎の転送タイミング
の相違によって生ずるデータ転送エラー,すなわちクロ
ック位相の相違に起因するデータ転送エラーの発生が、
同期回路38の出力側(同期回路36の入力側)のラッ
チ回路とマルチプレクサによるタイミング調整で回避さ
れている。
【0032】これにより、 ランダムロジックのみで回路が構成されており、2ポ
ートRAMが不要となる。従って、ゲートアレイへの適
用が容易となる。 応用したい回路のデータ入出力部分に本実施例をその
まま用いることができ、従前の回路資産を有効に活用で
きる。
【0033】なお、前記実施例において、クロックBは
(1)式が満たされている範囲であれば、どのように周
波数が変化しても良好に転送動作を行うことができる。
また、同期回路38のデータ信号SCの出力にイネーブ
ル信号SEに対する遅延がある場合は、データ保持用の
ラッチ回路40,42,44,46の段数を増やすこと
によって対応可能である。更に、転送信号SPの入力前
に、データ信号SCをデータ保用持ラッチ回路40,4
2,44,46に予め蓄積するようにしておけば、転送
信号SPの入力後すぐに出力信号SDを得ることが可能
となる。
【0034】<第2〜第4実施例>次に、本発明の第2
〜第4実施例について説明する。なお、前記第1実施例
と同様の構成部分又は第1実施例に対応する構成部分に
は、同一の符号を用いることとする。
【0035】まず、図4に示す第2実施例では、高速の
システムクロックで駆動されているDSP(Digital Si
gnal Processor)60から他の低速のシステムクロック
で駆動されているDSP62にデータを転送する場合の
実施例である。同図中、DSP62が前記図1の同期回
路26に対応する。そして、図1のそれ以外の回路はD
SP60に内蔵されている。この実施例によれば、DS
P62側からDSP60側にクロックB,転送信号SP
がそれぞれ供給され、これによってDSP60からDS
P62にデータ信号SDが転送される。基本的な動作
は、上述した通りである。
【0036】図5に示す第3実施例では、外部から供給
される転送信号SPに基づいてDSP70からディスプ
レイ72に直接データ信号SDが転送される。図6に示
す第4実施例では、クロックの異なるシステム82,8
4,86の転送信号SP1,SP2,SP3の各出力側
及びクロックB1,B2,B3の各出力側がセレクタ8
8に接続されている。そして、セレクタ88の転送信号
SP,クロックBの出力側がDSP80に接続されてい
る。また、DSP80のデータ信号SDの出力側が、各
システム82,84,86のデータ入力側に接続されて
いる。
【0037】この実施例によれば、セレクタ88によっ
て選択されたシステムの転送信号及びクロックがDSP
80に供給され、これに基づいてDSP80から出力さ
れたデータ信号SDが各システムに供給される。そし
て、該当するシステムにおいてその取込みが行われる。
前記図1に示した回路は、(1)式の条件を満たす各種
のクロックに適用できるので、この第4実施例のよう
に、クロックの異なる複数のシステムにデータを供給す
る場合にも本発明は有効である。
【0038】<他の実施例>なお、本発明は、何ら上記
実施例に限定されるものではなく、例えば前記実施例で
はラッチ回路やマルチプレクサなどを利用したが、回路
構成は同様の作用を奏するように種々設計変更が可能で
ある。
【0039】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によるデー
タ転送回路によれば、2つのクロック間の周波数の相違
による転送エラーと位相の相異による転送エラーとを個
別的にタイミング調整して回避することとしたので、2
ポートRAMを用いることなく、異なるクロック間のデ
ータ転送をエラーなく行うことができ、各種の回路への
適用にも好都合であるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるデータ転送回路の第1実施例を示
す回路構成図である。
【図2】前記実施例の動作を示すタイムチャートであ
る。
【図3】前記実施例の作用を示す説明図である。
【図4】本発明の第2実施例を示す構成図である。
【図5】本発明の第3実施例を示す構成図である。
【図6】本発明の第4実施例を示す構成図である。
【図7】従来のデータ転送回路の一例を示す構成図であ
る。
【符号の説明】
10,12,30,32,34,36…ラッチ回路(第
1のタイミング調整手段) 14,16,18…ラッチ回路(第2のタイミング調整
手段) 20,40,42,44,46…ラッチ回路(第2のタ
イミング調整手段) 22…パルス回路(第1のタイミング調整手段) 24…カウンタ(第2のタイミング調整手段) 26…同期回路(第2の装置) 38…同期回路(第1の装置) 50,54…EXORゲート(第1のタイミング調整手
段) 52…マルチプレクサ(第1のタイミング調整手段) 56…マルチプレクサ(第2のタイミング調整手段) A…クロック(第1のクロック) B…クロック(第2のクロック) CA,CB…コントロール信号 SA,SB…信号 SC,SD…データ信号 SE…イネーブル信号

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 第1のクロックに基づいて動作する第1
    の装置から出力されるデータを、第1のクロックの周波
    数f1に対してf1≧f2>0(Hz)の条件を満たす周
    波数f2の第2のクロックに基づいて動作する第2の装
    置に転送するデータ転送回路において、 前記第1及び第2のクロックの周波数の相違に起因する
    転送エラーを防止するために前記第1の装置からのデー
    タ出力を制御する第1のタイミング調整手段と、前記第
    1及び第2のクロックの位相の相違に起因する転送エラ
    ーを防止するために前記第1の装置から出力されたデー
    タの第2の装置に対する入力を制御する第2のタイミン
    グ調整手段とを備えたことを特徴とするデータ転送回
    路。
JP5352577A 1993-12-28 1993-12-28 データ転送回路 Pending JPH07200095A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001077797A (ja) * 1999-07-19 2001-03-23 Thomson Licensing Sa インタフェース装置
JP2019522858A (ja) * 2016-07-13 2019-08-15 アドバンスト・マイクロ・ディバイシズ・インコーポレイテッドAdvanced Micro Devices Incorporated 異なるクロックドメイン間のクロック信号の周波数変更の管理

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