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JP3415516B2 - PLL circuit and semiconductor integrated circuit - Google Patents

PLL circuit and semiconductor integrated circuit

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Publication number
JP3415516B2
JP3415516B2 JP28792899A JP28792899A JP3415516B2 JP 3415516 B2 JP3415516 B2 JP 3415516B2 JP 28792899 A JP28792899 A JP 28792899A JP 28792899 A JP28792899 A JP 28792899A JP 3415516 B2 JP3415516 B2 JP 3415516B2
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JP
Japan
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path
clock
delay
input
pll circuit
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JP28792899A
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義史 前田
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NEC Electronics Corp
Original Assignee
NEC Electronics Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by NEC Electronics Corp filed Critical NEC Electronics Corp
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Publication of JP2001111415A publication Critical patent/JP2001111415A/en
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  • Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体集積回路の
クロック制御回路に関し、特にPLL回路の位相比較器
の位相誤差の自動補正を行う回路に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a clock control circuit for a semiconductor integrated circuit, and more particularly to a circuit for automatically correcting a phase error of a phase comparator of a PLL circuit.

【0002】[0002]

【従来の技術】外部から供給されるクロックと内部クロ
ックの位相を同期させるためのクロック同期回路の一つ
としてPLL(Phase Locked Loop;位相同期ルー
プ)回路が用いられる。図3は、半導体集積回路に設け
られた従来のPLL回路の構成を模式的に示す図であ
る。図3を参照すると、各LSI内部のPLL回路30
2がLSI301外部からのクロックと、LSI301
内部のクロックツリーシンセシス(Clock Tree Synth
esis、以下「CTS」と略記する)に連なるフリップフ
ロップ313〜315等のクロックの位相の同期をとる
ことで、不図示のボード等に配設される複数のLSI間
でのクロックの同期が実現されている。
2. Description of the Related Art A PLL (Phase Locked Loop) circuit is used as one of clock synchronization circuits for synchronizing the phases of an externally supplied clock and an internal clock. FIG. 3 is a diagram schematically showing the configuration of a conventional PLL circuit provided in a semiconductor integrated circuit. Referring to FIG. 3, a PLL circuit 30 inside each LSI
2 is a clock from the outside of the LSI 301 and the LSI 301
Internal Clock Tree Synth
esis (hereinafter abbreviated as "CTS") synchronizes clock phases of flip-flops 313 to 315, etc., which are connected to each other, thereby realizing clock synchronization between a plurality of LSIs arranged on a board (not shown) Has been done.

【0003】LSI301内のフリップフロップ315
のクロック入力端子FFCLKに供給される内部クロッ
クと、LSI301外部のクロックの位相が同期してい
るか否かの判断は、PLL回路302の位相比較器30
3で、外部クロックと内部クロックの位相を比較するこ
とで行い、位相比較器303の後段に設けられたループ
フィルタを介し電圧制御発振器(VCO)から出力され
る内部クロックを位相比較器303に帰還入力すること
で、位相同期の動作を行う。
Flip-flop 315 in LSI 301
The phase comparator 30 of the PLL circuit 302 determines whether or not the phase of the internal clock supplied to the clock input terminal FFCLK and the phase of the clock outside the LSI 301 are synchronized.
In step 3, the phase of the external clock is compared with that of the internal clock, and the internal clock output from the voltage controlled oscillator (VCO) is fed back to the phase comparator 303 via a loop filter provided in the subsequent stage of the phase comparator 303. By inputting, the phase synchronization operation is performed.

【0004】ところで、位相比較の判断が正確に行われ
るためには、位相比較器303までの2つの経路、すな
わちLSI301の外部入力端子RCLKからインタフ
ェース(I/F)バッファ304を通ってPLL302
内の位相比較器303の第1の入力端に達する基準クロ
ックの経路1と、PLL302の入力端子CLKIから
PLL302の位相比較器303の第2の入力端までの
帰還クロックの経路2の遅延時間が同一であることが前
提とされ、PLL回路設計時に、互いに同一となるよう
にあわせ込みが行われる。
By the way, in order to make an accurate judgment of the phase comparison, the PLL 302 passes through two paths to the phase comparator 303, that is, the external input terminal RCLK of the LSI 301 and the interface (I / F) buffer 304.
Of the reference clock that reaches the first input terminal of the phase comparator 303 in the internal circuit and the delay time of the path 2 of the feedback clock from the input terminal CLKI of the PLL 302 to the second input terminal of the phase comparator 303 of the PLL 302. It is premised that they are the same, and when the PLL circuit is designed, matching is performed so that they are the same.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この2
つの経路1、2の遅延値のあわせ込みは、PLL設計時
のものであるため、LSIの量産時の製造バラツキ等に
より、経路1、2の遅延が、同一値から外れる場合があ
る。
[Problems to be Solved by the Invention]
Since the delay values of the two paths 1 and 2 are adjusted when the PLL is designed, the delays of the paths 1 and 2 may deviate from the same value due to manufacturing variations in mass production of LSI.

【0006】またLSIのチップレベルでの設計時にお
いて、LSI301の配線状況により、LSI301の
外部から位相比較器303までの遅延値が変動する場合
がある。
Further, when the LSI is designed at the chip level, the delay value from the outside of the LSI 301 to the phase comparator 303 may vary depending on the wiring condition of the LSI 301.

【0007】現在のところ、PLLの位相比較器の入力
経路に、LSI個々の製造バラツキ及び、LSI内部の
配線状況に由来する遅延値のズレを補正するための対策
は講じられていないというのが実情である。このため、
電気機器の誤動作、故障を発生させる一因ともなってい
る。
At present, no measures are taken to correct the deviation in the delay value due to the manufacturing variation of each LSI and the wiring condition inside the LSI in the input path of the phase comparator of the PLL. It's a reality. For this reason,
It is also a cause of malfunctions and failures of electrical equipment.

【0008】PLL回路の従来技術として、例えば特開
平10−093429号公報には、PLL内の遅延回路
を制御して内部クロックと外部クロックが一致する場合
の位相誤差を小さくする回路構成が提案されている。図
4は、特開平10−093429号公報に記載されてい
るPLL回路の構成を示す図である。図4を参照する
と、外部クロックCLKSYSは遅延回路21及びクロ
ックバッファ22を経由して内部クロックCLKBとな
り、位相比較器23は、両クロックの位相差を検出す
る。カウンタ24は、位相比較器23の比較結果に基づ
いて、カウント値を変化させ、カウント値の最下位ビッ
トはトランスミッションゲート27−0、27−1のオ
ン・オフを制御し、カウント値の最下位以外のビットは
デコーダ25に入力され、デコーダ25の出力は、トラ
ンスミッションゲート26−0〜26−(N−1)のオ
ン、オフを制御する。
As a conventional technique of a PLL circuit, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-093429 proposes a circuit configuration for controlling a delay circuit in the PLL to reduce a phase error when an internal clock and an external clock match. ing. FIG. 4 is a diagram showing a configuration of a PLL circuit described in Japanese Patent Laid-Open No. 10-093429. Referring to FIG. 4, the external clock CLKSYS becomes the internal clock CLKB via the delay circuit 21 and the clock buffer 22, and the phase comparator 23 detects the phase difference between the two clocks. The counter 24 changes the count value based on the comparison result of the phase comparator 23, and the least significant bit of the count value controls ON / OFF of the transmission gates 27-0 and 27-1 to determine the least significant bit of the count value. The other bits are input to the decoder 25, and the output of the decoder 25 controls ON / OFF of the transmission gates 26-0 to 26- (N-1).

【0009】図4に示した構成と、図3に示した回路構
成とを比較すると、外部端子CLKSYSから位相比較
器23までが経路1に相当し、端子CLKIから位相比
較器23までが経路2に相当する。経路1と経路2に関
して、LSI個々の製造バラツキ、及び、LSI内部の
配線状況等に由来する遅延値のズレの補正の手段は講じ
られていない。
Comparing the configuration shown in FIG. 4 with the circuit configuration shown in FIG. 3, the external terminal CLKSYS to the phase comparator 23 corresponds to the path 1, and the terminal CLKI to the phase comparator 23 corresponds to the path 2. Equivalent to. No measures are taken for the route 1 and the route 2 to correct the deviation in the delay value due to the manufacturing variation of each LSI and the wiring condition inside the LSI.

【0010】そして、PLL設計時に、この2つの経路
の遅延値をあわせ込むには、シミュレーション資源の確
保等、莫大なエネルギーを必要とし設計コストの増大に
つながっている。
In order to match the delay values of these two paths at the time of PLL design, enormous energy is required to secure simulation resources, which leads to an increase in design cost.

【0011】また例えば特開平2−105910号公報
には、クロック発生源から供給される周波数情報と位相
情報に基づいて互いに一致したクロックを形成する複数
のクロック調整手段を備え、クロック調整手段は、クロ
ック発生源からの位相情報を有する比較クロック(RE
F)とフィードバック信号(FB)との位相差を検出す
る位相比較手段と、その位相差に応じてクロック(MC
K)を遅延させる可変遅延手段を備えた構成が開示され
ている。この特開平2−105910号公報において
も、位相比較手段に入力される比較クロック(REF)
とフィードバック信号(FB)との間の遅延時間の調整
についてはいっさい考慮されていない。
Further, for example, in Japanese Patent Laid-Open No. 2-105910, there is provided a plurality of clock adjusting means for forming clocks that match each other based on frequency information and phase information supplied from a clock generating source, and the clock adjusting means comprises: A comparison clock (RE with phase information from the clock source
F) and the feedback signal (FB) for detecting the phase difference, and a clock (MC) according to the phase difference.
A configuration including a variable delay unit that delays K) is disclosed. In this Japanese Patent Laid-Open No. 2-105910, the comparison clock (REF) input to the phase comparison means is also used.
No consideration is given to the adjustment of the delay time between the signal and the feedback signal (FB).

【0012】したがって本発明は、上記問題点に鑑みて
なされたものであって、その目的は、PLLの位相同期
の精度を向上し、製造バラツキ、及びLSI内部の配線
状況に由来する位相比較精度の低下を抑止するPLL回
路及び該PLL回路を含む半導体集積回路装置を提供す
ることにある。
Therefore, the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to improve the accuracy of phase synchronization of the PLL and to achieve phase comparison accuracy due to manufacturing variations and wiring conditions inside the LSI. It is an object of the present invention to provide a PLL circuit and a semiconductor integrated circuit device including the PLL circuit, which suppresses the deterioration of

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】前記目的を達成する本発
明は、基準クロック入力端子からPLL回路の位相比較
器の第1の入力端までの第1の経路と、前記PLL回路
から出力されるクロックを帰還入力するための前記PL
L回路の入力端から前記位相比較器の第2の入力端まで
の第2の経路に、それぞれ、遅延時間が可変に設定可能
な第1及び第2の可変遅延素子を挿入し、前記第1及び
第2の経路とそれぞれ等価な経路を含む遅延時間測定用
の第3、及び第4の経路における遅延時間の差の測定結
果に基づき、前記第1及び第2の可変遅延素子の遅延時
間を設定し、前記第1の経路と第2の経路の遅延時間を
互いに等しくする位相誤差自動補正手段を備える。
According to the present invention for achieving the above object, a first path from a reference clock input terminal to a first input terminal of a phase comparator of a PLL circuit and an output from the PLL circuit are provided. The PL for feedback input of the clock
First and second variable delay elements whose delay times are variably settable are respectively inserted in the second paths from the input end of the L circuit to the second input end of the phase comparator, The delay time of the first and second variable delay elements based on the measurement result of the delay time difference between the third and fourth paths for delay time measurement including the paths equivalent to the first and second paths, respectively. The phase error automatic correction means for setting the delay times of the first path and the second path to be equal to each other is provided.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について説明
する。本発明は、その好ましい一実施の形態において、
外部端子から入力される基準クロックを入力とするPL
L回路で内部クロックを生成する半導体集積回路装置に
おいて、前記基準クロックを入力する前記外部端子から
前記PLL回路の位相比較器の第1の入力端までの第1
の経路と、前記PLL回路から出力されるクロックを帰
還クロック(フィードバック信号)として入力する前記
PLL回路の入力端から前記位相比較器の第2の入力端
までの第2の経路に、それぞれ、遅延時間が可変に設定
可能な第1、第2の可変遅延素子を挿入し、前記第1及
び第2の経路にそれぞれ等価な経路を含む遅延時間測定
用の第3、第4の経路における遅延時間の差の測定結果
に基づき、前記第1、第2の可変遅延素子の遅延時間を
設定し、前記第1、第2の経路の遅延時間を等しくする
位相誤差自動補正手段を備える。位相誤差自動補正手段
は、前記外部端子から入力される前記基準クロックを逓
倍したクロックを生成する逓倍クロック発生器と、前記
逓倍クロック発生器から出力される逓倍クロックにより
前記第3の経路の遅延時間と前記第4の経路の遅延時間
の差をカウントするカウンタと、を備え、前記カウンタ
のカウント値に基づき、前記第1、第2の可変遅延素子
の遅延時間を設定し、前記第1、第2の経路の遅延時間
を等しくする。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described. The present invention, in one of its preferred embodiments,
PL with the reference clock input from the external terminal as the input
In a semiconductor integrated circuit device for generating an internal clock with an L circuit, a first terminal from the external terminal for inputting the reference clock to a first input terminal of a phase comparator of the PLL circuit.
And a second path from the input end of the PLL circuit for inputting the clock output from the PLL circuit as a feedback clock (feedback signal) to the second input end of the phase comparator. Delay times in third and fourth paths for delay time measurement, in which first and second variable delay elements whose time can be variably set are inserted, and paths equivalent to the first and second paths are included The phase error automatic correction means for setting the delay times of the first and second variable delay elements and equalizing the delay times of the first and second paths on the basis of the measurement result of the difference. The phase error automatic correction means includes a multiplied clock generator that generates a clock obtained by multiplying the reference clock input from the external terminal, and a delay time of the third path by the multiplied clock output from the multiplied clock generator. And a counter that counts the difference between the delay times of the fourth path, and sets the delay times of the first and second variable delay elements based on the count value of the counter. The delay times of the two paths are made equal.

【0015】本発明は、その一実施の形態において、前
記第1の経路において、前記基準クロック入力端子はイ
ンタフェースバッファ、及び前記第1の可変遅延素子を
介して前記PLL回路の位相比較器の第1の入力端に接
続され、前記第2の経路において、前記PLL回路から
出力されるクロックを帰還入力するための前記PLL回
路の入力端が前記第2の可変遅延素子を介して、前記位
相比較器の第2の入力端に接続されており、前記第3の
経路が、前記逓倍クロック発生器から出力されるクロッ
クを、第1の遅延素子、第1のインタフェースバッファ
から半導体集積回路装置外部に出力する送出路と、前記
出力されたクロックを折り返して、第2のインタフェー
スバッファを介して半導体集積回路装置内部に取り込
み、さらに第2の遅延素子を介して前記逓倍クロック発
生器に入力する帰還路よりなり、前記第4の経路が、前
記逓倍クロック発生器から出力されるクロックを、第3
の遅延素子を介してPLL回路の端部まで配線された送
出路と、前記端部で折り返し第4の遅延素子を介して前
記逓倍クロック発生器に入力する帰還路よりなり、前記
第3の経路と前記第4の経路に前記逓倍クロック発生器
から出力されるクロックを供給し、前記第3の経路と前
記第4の経路の帰還路に戻ったクロックの時間差に基づ
き、前記第3、第4の経路の遅延時間の差を前記カウン
タで測定し、前記前記カウンタのカウント値に基づき、
前記第1、第2の可変遅延素子の遅延時間を設定する。
In one embodiment of the present invention, in the first path, the reference clock input terminal is an interface buffer, and a first comparator of the phase comparator of the PLL circuit via the first variable delay element. The input terminal of the PLL circuit, which is connected to the first input terminal of the PLL circuit and is used to feed back the clock output from the PLL circuit in the second path, via the second variable delay element. Is connected to a second input terminal of the frequency converter, and the third path outputs the clock output from the multiplied clock generator to the outside of the semiconductor integrated circuit device from the first delay element and the first interface buffer. The output transmission path and the output clock are folded back and taken into the inside of the semiconductor integrated circuit device through the second interface buffer, and then the second delay buffer is provided. Through element consists feedback path to be input to the multiplication clock generator, the fourth path, the clock output from the multiplied clock generator, the third
And a feedback path which is routed to the end of the PLL circuit via the delay element and is turned back at the end and is input to the multiplied clock generator via the fourth delay element. And a clock output from the multiplied clock generator to the fourth path, and based on the time difference between the clocks returned to the return paths of the third path and the fourth path, the third and fourth The difference in the delay time of the path of is measured by the counter, based on the count value of the counter,
The delay times of the first and second variable delay elements are set.

【0016】本発明は、その一実施の形態において、前
記位相誤差自動補正手段が、電源投入時もしくはリセッ
ト時に、前記第1の経路と前記第2の経路の遅延時間の
測定結果に基づき、前記第1、第2の経路の遅延時間を
等しくする補正処理を行う。
In one embodiment of the present invention, the phase error automatic correction means, based on the measurement result of the delay time of the first path and the second path at power-on or reset, A correction process for equalizing the delay times of the first and second paths is performed.

【0017】[0017]

【実施例】本発明の実施例について図面を参照して以下
に説明する。図1は、本発明の一実施例の構成を示す図
である。本発明は、製造バラツキ、及びLSI内部の配
線状況に由来する位相比較精度の低下を抑えるものであ
る。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing the configuration of an embodiment of the present invention. The present invention suppresses deterioration of phase comparison accuracy due to manufacturing variations and wiring conditions inside an LSI.

【0018】図1を参照すると、LSI101の電源投
入時またはリセット実行時に、PLL102内部の逓倍
クロック発生器105で逓倍されたクロックによって、
位相比較器103までの2つの経路、すなわちLSI1
02の外部入力端子RCLKからI/Fバッファ112
を通ってPLL102内の位相比較器103に達する基
準クロックの経路1と、PLL102の入力端子CLK
Iからの位相比較器103までの帰還クロックの経路2
の遅延値の差に対応する、経路3と経路4の遅延時間の
差をPLL102のカウンタ104でカウントすること
によって測定し、その測定結果によって、経路1及び経
路2上の可変遅延素子106,107を制御して、経路
1及び経路2の遅延値を同じとする。
Referring to FIG. 1, when the power of the LSI 101 is turned on or the reset is executed, the clock multiplied by the multiplied clock generator 105 in the PLL 102
Two paths to the phase comparator 103, namely LSI1
02 external input terminal RCLK to I / F buffer 112
Path 1 of the reference clock reaching the phase comparator 103 in the PLL 102 through the input terminal CLK of the PLL 102
Path 2 of feedback clock from I to phase comparator 103
The difference in the delay time between the path 3 and the path 4 corresponding to the difference in the delay value is measured by counting with the counter 104 of the PLL 102. Are controlled so that the delay values of the path 1 and the path 2 are the same.

【0019】LSI101は、インタフェースバッファ
112、113、114と、PLL102と、クロック
の遅延を均等化させるためのツリー状に配置・配線され
るバッファ群121〜127よりなるCTS(クロック
ツリーシンセシス)バッファ120と、フリップフリッ
プ128、129、130を備えている。PLL102
は、端子RCLKからの基準クロックと端子CLKIか
らの内部クロックとを入力する位相比較器103と、イ
ンタフェースバッファ112及び端子CLKIと位相比
較器103の入力端との間にそれぞれ挿入された第1、
第2の可変遅延素子106、107と、基準クロックを
入力とし逓倍クロックを発生する逓倍クロック発生器1
05と、カウンタ104と、第1〜第4の遅延素子10
8〜111とを備えている。なお、PLL回路における
位相比較器の出力を受けるローパスフィルタ、ローパス
フィルタの出力電圧を制御電圧として入力し内部クロッ
クを出力する電圧制御発振器(VCO)は図示されてい
ない。
The LSI 101 includes interface buffers 112, 113, 114, a PLL 102, and a CTS (clock tree synthesis) buffer 120 including buffer groups 121 to 127 arranged and wired in a tree shape for equalizing clock delays. And flip flips 128, 129, 130. PLL102
Is a first comparator inserted between the phase comparator 103 for inputting the reference clock from the terminal RCLK and the internal clock from the terminal CLKI, and the interface buffer 112, and the first comparator inserted between the terminal CLKI and the input terminal of the phase comparator 103.
Second variable delay elements 106 and 107, and a multiplied clock generator 1 that receives a reference clock and generates a multiplied clock.
05, the counter 104, and the first to fourth delay elements 10
8 to 111 are provided. A low-pass filter that receives the output of the phase comparator in the PLL circuit and a voltage-controlled oscillator (VCO) that inputs the output voltage of the low-pass filter as a control voltage and outputs an internal clock are not shown.

【0020】経路1は、基準クロック入力端子RCLK
からI/Fバッファ112、第1の可変遅延素子106
を経て位相比較器103の第1の入力端までの基準クロ
ックの経路であり、経路2は、PLL102の入力端子
CLKIから第2の可変遅延素子107を通って位相比
較器103の第2の入力端までの帰還クロックの経路で
ある。
The path 1 is the reference clock input terminal RCLK.
From I / F buffer 112, first variable delay element 106
Is a path of the reference clock to the first input end of the phase comparator 103, and the path 2 passes from the input terminal CLKI of the PLL 102 through the second variable delay element 107 to the second input of the phase comparator 103. This is the path of the feedback clock to the end.

【0021】経路3は、逓倍クロック発生器105か
ら、第1の遅延素子108、I/Fバッファ113の出
力端を介してI/Fバッファ114の入力端に折り返さ
れ、第2の遅延素子109を通って再び逓倍クロック発
生器105に帰還する経路である。
The path 3 is folded back from the multiplied clock generator 105 to the input terminal of the I / F buffer 114 via the first delay element 108 and the output terminal of the I / F buffer 113, and the second delay element 109. Is a path for returning to the multiplied clock generator 105 again.

【0022】経路4は、逓倍クロック発生器105から
第3の遅延素子110を通ってPLL102の端まで達
し、再び、第4の遅延素子111を介して逓倍クロック
105に帰還する経路である。
The path 4 is a path from the multiplied clock generator 105 to the end of the PLL 102 through the third delay element 110, and again to the multiplied clock 105 via the fourth delay element 111.

【0023】経路3と経路4の遅延値を逓倍クロック発
生器105の逓倍クロックでカウンタ104にてそれぞ
れカウントし、カウント値に基とづき、第1、第2の可
変遅延素子106、107の遅延時間を制御する。
The delay values of the paths 3 and 4 are respectively counted by the counter 104 by the multiplied clock of the multiplied clock generator 105, and the delays of the first and second variable delay elements 106 and 107 are based on the counted values. Control the time.

【0024】本発明の一実施例の動作について説明す
る。
The operation of the embodiment of the present invention will be described.

【0025】LSI101の電源投入時またはリセット
実行時に、LSI101の外部入力端子RCLKから入
力された基準クロックを入力として逓倍クロック発生器
105から逓倍クロックを発生し、経路3と経路4のク
ロックの遅延値を、カウンタ104で測定し、その測定
結果によって、第1、第2の可変遅延素子106、10
7の遅延量を制御して、経路1と経路2の遅延値を同じ
にする。
When the power of the LSI 101 is turned on or the reset is executed, a multiplied clock is generated from the multiplied clock generator 105 using the reference clock input from the external input terminal RCLK of the LSI 101 as an input, and the delay value of the clocks of the paths 3 and 4 is generated. Is measured by the counter 104, and the first and second variable delay elements 106 and 10 are measured according to the measurement result.
The delay amount of 7 is controlled so that the delay values of route 1 and route 2 are the same.

【0026】経路3と経路4の遅延時間測定の際に、逓
倍クロック発生器105から、経路3の遅延素子10
8、及び、経路4の遅延回路110に対して同時にクロ
ックパルスを出力し、例えば経路4の遅延回路111か
らクロックパルスが帰還入力された時点で、カウンタ1
04をスタートさせ、経路3の遅延回路109からクロ
ックパルスが帰還入力された時点で、カウンタ104を
ストップさせる。カウンタ104のカウント値には、経
路3と経路4の遅延量が設定される。なお、経路4の方
が経路3よりも遅延時間は小さいものとする。
In measuring the delay times of the paths 3 and 4, the delay element 10 of the path 3 is fed from the multiplied clock generator 105.
8 and the clock pulse is simultaneously output to the delay circuit 110 on the path 4, and the counter 1 outputs the clock pulse when the clock pulse is fed back from the delay circuit 111 on the path 4, for example.
04 is started, and when the clock pulse is fed back from the delay circuit 109 on the path 3, the counter 104 is stopped. The delay amount of the path 3 and the path 4 is set as the count value of the counter 104. It is assumed that the route 4 has a smaller delay time than the route 3.

【0027】第1、第2の遅延素子108、109、及
び第3、第4の遅延素子110、111の遅延時間を等
しくし、I/Fバッファ113、114の遅延特性をI
/Fバッファ112と等しくすると、カウンタ104の
カウント値としては、経路3と経路4の遅延時間の差
は、経路1と経路2の遅延時間の差を2倍したものと等
価となる。
The delay times of the first and second delay elements 108 and 109 and the third and fourth delay elements 110 and 111 are equalized, and the delay characteristics of the I / F buffers 113 and 114 are I.
When the counter value is equal to that of the / F buffer 112, the count value of the counter 104 is equivalent to the difference between the delay times of the paths 3 and 4 being twice the difference between the delay times of the paths 1 and 2.

【0028】よって、第2の可変遅延素子107の遅延
時間を、第1の可変遅延素子106の遅延時間に対し
て、カウンタ104のカウント値の1/2に相当する遅
延量分多く設定するか、第1の可変遅延素子106の遅
延時間を、第2の可変遅延素子107の遅延時間に対し
て、カウンタ104のカウント値の1/2に相当する遅
延量分小さく設定することで、経路1と経路2の遅延時
間が一致し、製造バラツキやLSI内部の配線状況が変
わっても、常に精度の高い位相比較ができる。
Therefore, is the delay time of the second variable delay element 107 set larger than the delay time of the first variable delay element 106 by a delay amount corresponding to ½ of the count value of the counter 104? , The delay time of the first variable delay element 106 is set smaller than the delay time of the second variable delay element 107 by a delay amount corresponding to ½ of the count value of the counter 104. Even if the manufacturing time and the wiring condition inside the LSI change, the phase comparison can always be performed with high accuracy.

【0029】なお、第1、第2の可変遅延素子106、
107は、例えばCMOSインバータを構成するPチャ
ネルMOSトランジスタのソースと高電位電源間に並列
に接続されたPチャネルMOSトランジスタ群と、CM
OSインバータを構成するNチャネルMOSトランジス
タのソースと低電位電源間に並列に接続されたNチャネ
ルMOSトランジスタ群とを備えたインバータを単位遅
延回路として備え、NチャネルMOSトランジスタ群の
ゲートとPチャネルMOSトランジスタ群のゲートに、
カウンタ104のカウント出力とその反転信号をそれぞ
れ接続することで電流駆動能力を可変させることで、遅
延量を可変に設定する構成としてもよい。
The first and second variable delay elements 106,
Reference numeral 107 denotes, for example, a P-channel MOS transistor group connected in parallel between the source of the P-channel MOS transistor forming the CMOS inverter and the high potential power source, and CM.
An inverter including an N-channel MOS transistor source forming an OS inverter and an N-channel MOS transistor group connected in parallel between low-potential power supplies is provided as a unit delay circuit, and a gate of the N-channel MOS transistor group and a P-channel MOS transistor are provided. In the gate of the transistor group,
The delay amount may be variably set by connecting the count output of the counter 104 and its inverted signal to change the current driving capability.

【0030】図2は、本発明の第2の実施例の構成を示
す図である。図2を参照すると、補本発明の第2の実施
例においては、図1に示した前記実施例と相違して、カ
ウンタ104Aが、初期値がロードされるカウンタとし
て構成され、該初期値を設定する端子115を備えてい
る。
FIG. 2 is a diagram showing the configuration of the second embodiment of the present invention. 2, in the second embodiment of the present invention, unlike the embodiment shown in FIG. 1, the counter 104A is configured as a counter to which an initial value is loaded, and the initial value is The terminal 115 for setting is provided.

【0031】端子115からカウンタ104の初期値の
変更を行うことにより、LSI101の基準クロック端
子RCLKから位相比較器102の入力端の間の経路1
と経路2の間に任意の遅延時間の差(位相差)を与える
ことができる。
By changing the initial value of the counter 104 from the terminal 115, the path 1 between the reference clock terminal RCLK of the LSI 101 and the input terminal of the phase comparator 102 is changed.
An arbitrary delay time difference (phase difference) can be provided between the path 2 and the path 2.

【0032】[0032]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
下記記載の効果を奏する。
As described above, according to the present invention,
The following effects are achieved.

【0033】本発明の第1の効果は、PLLの位相同期
の精度を向上することができる、ということである。
The first effect of the present invention is that the phase synchronization accuracy of the PLL can be improved.

【0034】その理由は、本発明においては、PLL内
の位相比較器で位相が比較される2つの経路の遅延値
を、自動で補正する構成としているためである。
The reason is that in the present invention, the delay value of the two paths whose phases are compared by the phase comparator in the PLL is automatically corrected.

【0035】本発明によれば、製造バラツキやLSI内
部の配線状況がが変わっても、常に精度の高い位相比較
を行うことができる。
According to the present invention, it is possible to always perform highly accurate phase comparison even if manufacturing variations or wiring conditions inside the LSI change.

【0036】本発明の第2の効果は、PLLによる位相
同期の精度が向上したことにより、LSIの回路動作の
安定性を向上する、ということである。
The second effect of the present invention is that the stability of the circuit operation of the LSI is improved because the accuracy of the phase synchronization by the PLL is improved.

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

【図1】本発明の一実施例の構成を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an exemplary embodiment of the present invention.

【図2】本発明の一実施例の構成を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a configuration of an exemplary embodiment of the present invention.

【図3】従来の回路構成の一例を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing an example of a conventional circuit configuration.

【図4】従来の回路構成の別の例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing another example of a conventional circuit configuration.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

21、29 遅延素子 22 バッファ 24 アップダウンカウンタ 25 デコーダ 26、27 トランスファゲート 101、201、301 LSI 102 PLL 23、103、302 位相比較器 104 カウンタ 105 逓信クロック発生器 106、107 可変遅延素子 108、109、110、111 遅延素子 112、113、114、212、304 インタフェ
ースバッファ 120 CTSバッファ 121〜127、306〜312 バッファ 128〜130、313〜315 フリップフロップ
21, 29 Delay element 22 Buffer 24 Up-down counter 25 Decoder 26, 27 Transfer gate 101, 201, 301 LSI 102 PLL 23, 103, 302 Phase comparator 104 Counter 105 Communication clock generator 106, 107 Variable delay element 108, 109 , 110, 111 Delay elements 112, 113, 114, 212, 304 Interface buffer 120 CTS buffers 121-127, 306-312 Buffers 128-130, 313-315 Flip-flops

Claims (10)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】基準クロック入力端子からPLL回路の位
相比較器の第1の入力端までの第1の経路と、前記PL
L回路から出力されるクロックを帰還クロックとして入
力する前記PLL回路の入力端から前記位相比較器の第
2の入力端までの第2の経路に、それぞれ挿入され、遅
延時間が可変に設定可能な第1及び第2の可変遅延素子
と、 前記第1及び第2の経路とそれぞれ等価な経路を含む遅
延時間測定用の第3及び第4の経路における遅延時間の
差の測定結果に基づき、前記第1及び第2の可変遅延素
子の遅延時間を設定し、前記第1の経路と第2の経路の
遅延時間を互いに等しくする位相誤差自動補正手段と、 を備えたことを特徴とするPLL回路。
1. A first path from a reference clock input terminal to a first input terminal of a phase comparator of a PLL circuit, and the PL.
The clock output from the L circuit is input as a feedback clock to the second path from the input end of the PLL circuit to the second input end of the phase comparator, and the delay time can be set variably. The first and second variable delay elements, and based on the measurement result of the difference in delay time in the third and fourth paths for delay time measurement including paths equivalent to the first and second paths, respectively, A PLL circuit comprising: a phase error automatic correction means for setting the delay times of the first and second variable delay elements and making the delay times of the first path and the second path equal to each other. .
【請求項2】前記位相誤差自動補正手段が、入力された
基準クロックを逓倍したクロックを生成する逓倍クロッ
ク発生器と、 前記逓倍クロック発生器から出力される逓倍クロックに
より、前記第3の経路と前記第4の経路の遅延時間の差
を計数するカウンタと、 を備え、前記カウンタのカウント値に基づき、前記第
1、第2の可変遅延素子の遅延時間を設定し、前記第1
の経路と前記第2の経路の遅延時間を等しくしたことを
特徴とする請求項記載のPLL回路。
2. The phase error automatic correction means uses the multiplied clock generator for generating a clock obtained by multiplying the input reference clock, and the multiplied clock output from the multiplied clock generator to provide the third path. A counter for counting the difference in delay time of the fourth path; and setting the delay times of the first and second variable delay elements based on the count value of the counter,
PLL circuit according to claim 1 wherein the path between, characterized in that equal the delay time of the second path.
【請求項3】前記第1の経路において、前記基準クロッ
ク入力端子から入力された基準クロックはインタフェー
スバッファ、及び前記第1の可変遅延素子を介して前記
PLL回路の位相比較器の第1の入力端に入力され、 前記第2の経路において、前記PLL回路の入力端から
入力された前記帰還クロックは前記第2の可変遅延素子
を介して、前記PLL回路の位相比較器の第2の入力端
に入力されており、 前記第3の経路は、前記逓倍クロック発生器から出力さ
れるクロックが第1の遅延素子及び第1のインタフェー
スバッファを介して出力端子から出力された後に折り返
されて入力端子に入力され第2のインタフェースバッフ
ァ、及び第2の遅延素子を介して前記逓倍クロック発生
器に帰還入力される経路よりなり、 前記第4の経路は、前記逓倍クロック発生器から出力さ
れるクロックが第3の遅延素子を介してPLL回路の領
域端部まで送出されて折り返され第4の遅延素子を介し
て前記逓倍クロック発生器に帰還入力される経路よりな
り、 前記逓倍クロック発生器から前記第3の経路と前記第4
の経路に送出したクロックが前記逓倍クロック発生器に
戻るまでの遅延時間の差を前記カウンタで測定し、 前記カウンタのカウント値に基づき、前記第1及び第2
の可変遅延素子の遅延時間を設定する、ことを特徴とす
る請求項記載のPLL回路。
3. In the first path, the reference clock input from the reference clock input terminal passes through an interface buffer and the first variable delay element, and a first input of a phase comparator of the PLL circuit. The feedback clock input to the end of the PLL circuit is input from the input end of the PLL circuit via the second variable delay element to the second input end of the phase comparator of the PLL circuit. The third path is folded back to the input terminal after the clock output from the multiplied clock generator is output from the output terminal through the first delay element and the first interface buffer. Is input to the multiplied clock generator via a second interface buffer and a second delay element, and the fourth path is A path in which the clock output from the multiplied clock generator is sent to the area end of the PLL circuit via the third delay element, folded back, and fed back to the multiplied clock generator via the fourth delay element. From the multiplied clock generator to the third path and the fourth path
The difference in the delay time until the clock sent to the path of (3) returns to the multiplied clock generator is measured by the counter, and the first and second
3. The PLL circuit according to claim 2 , wherein the delay time of the variable delay element is set.
【請求項4】電源投入時もしくはリセット時に、前記位
相誤差自動補正手段が、前記第3の経路と前記第4の経
路の遅延時間の測定結果に基づき、前記第1の経路と前
記第2の経路の遅延時間を等しくする調整処理を行う、
ことを特徴とする請求項乃至のいずれか一に記載の
PLL回路。
4. When the power is turned on or when the power is reset, the phase error automatic correction means determines the first path and the second path based on the measurement results of the delay times of the third path and the fourth path. Perform adjustment processing to equalize the delay time of the route,
The PLL circuit according to any one of claims 1 to 3 , wherein:
【請求項5】前記カウンタの初期値が外部から設定自在
とされている、ことを特徴とする請求項2又は3に記載
のPLL回路。
5. The PLL circuit according to claim 2, wherein the initial value of the counter can be set externally.
【請求項6】外部端子から入力した基準クロックから内
部クロックを生成出力するPLL回路を備えた半導体集
積回路装置において、 前記基準クロックを入力する前記外部端子から前記PL
L回路の位相比較器の第1の入力端までの第1の経路
と、前記PLL回路から供給される前記半導体集積回路
の内部回路に内部クロックを帰還クロックとして入力す
る前記PLL回路の入力端から前記位相比較器の第2の
入力端までの第2の経路に、それぞれ、遅延時間が可変
に設定可能な第1、第2の可変遅延素子を挿入し、 前記第1及び第2の経路とそれぞれ等価な経路を含む遅
延時間測定用の第3、第4の経路における遅延時間の差
の測定結果に基づき、前記第1、第2の可変遅延素子の
遅延時間を設定し、前記第1の経路と前記第2の経路の
遅延時間を等しくする位相誤差自動補正手段を備えたこ
とを特徴とする半導体集積回路装置。
6. A semiconductor integrated circuit device comprising a PLL circuit for generating and outputting an internal clock from a reference clock inputted from an external terminal, wherein the PL is inputted from the external terminal to which the reference clock is inputted.
From a first path to a first input terminal of the phase comparator of the L circuit and from an input terminal of the PLL circuit for inputting an internal clock as a feedback clock to an internal circuit of the semiconductor integrated circuit supplied from the PLL circuit. First and second variable delay elements whose delay times are variably settable are respectively inserted in the second paths to the second input terminal of the phase comparator, and the first and second paths are connected. The delay times of the first and second variable delay elements are set on the basis of the measurement results of the delay time differences in the third and fourth paths for delay time measurement each including an equivalent path, and the first and second variable delay elements are set. A semiconductor integrated circuit device comprising a phase error automatic correction means for equalizing the delay times of a path and the second path.
【請求項7】前記位相誤差自動補正手段が、前記外部端
子から入力される前記基準クロックを逓倍したクロック
を生成する逓倍クロック発生器と、 前記逓倍クロック発生器から出力される逓倍クロックに
より前記第3の経路の遅延時間と前記第4の経路の遅延
時間の差をカウントするカウンタと、を備え、 前記カウンタのカウント値に基づき、前記第1、第2の
可変遅延素子の遅延時間を設定し、前記第1の経路と前
記第2の経路の遅延時間を等しくしたことを特徴とする
請求項記載の半導体集積回路装置。
7. The phase error automatic correction means uses a multiplied clock generator for generating a clock obtained by multiplying the reference clock input from the external terminal, and the multiplied clock output from the multiplied clock generator. A counter that counts the difference between the delay time of the third path and the delay time of the fourth path, and sets the delay times of the first and second variable delay elements based on the count value of the counter. 7. The semiconductor integrated circuit device according to claim 6 , wherein the delay times of the first path and the second path are made equal to each other.
【請求項8】前記第1の経路において、前記基準クロッ
ク入力端子から入力された基準クロックはインタフェー
スバッファ、及び前記第1の可変遅延素子を介して前記
PLL回路の前記位相比較器の第1の入力端に入力さ
れ、 前記第2の経路において、前記PLL回路の入力端から
入力された前記帰還クロックは前記第2の可変遅延素子
を介して、前記位相比較器の第2の入力端に入力されて
おり、 前記第3の経路が、前記逓倍クロック発生器から出力さ
れるクロックを、第1の遅延素子、及び第1のインタフ
ェースバッファを介して前記半導体集積回路装置外部に
出力する送出路と、前記出力されたクロックをそのまま
折り返し第2のインタフェースバッファを介して前記半
導体集積回路装置内部に取り込み、さらに第2の遅延素
子を介して前記逓倍クロック発生器に入力する帰還路よ
りなり、 前記第4の経路が、前記逓倍クロック発生器から出力さ
れるクロックを、第3の遅延素子を介して前記PLL回
路の端部まで送出する送出路と、前記端部まで送出され
たクロックを折り返し第4の遅延素子を介して前記逓倍
クロック発生器に入力する帰還路よりなり、 前記逓倍クロック発生器から前記第3の経路と前記第4
の経路に送出したクロックが前記逓倍クロック発生器に
戻るまでの遅延時間の差を前記カウンタで測定し、 前記カウンタのカウント値に基づき、前記第1、第2の
可変遅延素子の遅延時間を設定する、ことを特徴とする
請求項記載の半導体集積回路装置。
8. In the first path, the reference clock input from the reference clock input terminal is passed through an interface buffer and the first variable delay element to a first phase comparator of the phase comparator of the PLL circuit. The feedback clock input to the input end and input from the input end of the PLL circuit in the second path is input to the second input end of the phase comparator via the second variable delay element. And a sending path for outputting the clock output from the multiplied clock generator to the outside of the semiconductor integrated circuit device via the first delay element and the first interface buffer. , The output clock is returned to the semiconductor integrated circuit device via the second interface buffer as it is, and then the second delay element is used. And a feedback path input to the multiplied clock generator, and the fourth path sends the clock output from the multiplied clock generator to an end of the PLL circuit via a third delay element. It comprises a sending path and a feedback path for returning the clock sent to the end portion to the multiplied clock generator via a fourth delay element, and from the multiplied clock generator to the third path and the fourth path.
The difference in the delay time until the clock sent to the path is returned to the multiplied clock generator is measured by the counter, and the delay times of the first and second variable delay elements are set based on the count value of the counter. 8. The semiconductor integrated circuit device according to claim 7 , wherein:
【請求項9】前記位相誤差自動補正手段が、電源投入時
もしくはリセット時に、前記第3の経路と前記第4の経
路の遅延時間の測定結果に基づき、前記第1の経路と前
記第2の経路の遅延時間を等しくする補正処理を行う、
ことを特徴とする請求項乃至のいずれか一に記載の
半導体集積回路装置。
9. The phase error automatic correction means, when the power is turned on or reset, based on the measurement result of the delay time of the third path and the fourth path, the first path and the second path. Performs correction processing to equalize the delay times of the routes,
The semiconductor integrated circuit device according to any one of claims 6 to 8, characterized in that.
【請求項10】前記カウンタの初期値が外部端子から設
定自在とされている、ことを特徴とする請求項7又は8
に記載の半導体集積回路装置。
Claim 10. The initial value of the counter is freely set from the external terminal, and wherein the 7 or 8
The semiconductor integrated circuit device according to 1.
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