JP4940726B2 - Clock delay correction circuit - Google Patents
Clock delay correction circuit Download PDFInfo
- Publication number
- JP4940726B2 JP4940726B2 JP2006090357A JP2006090357A JP4940726B2 JP 4940726 B2 JP4940726 B2 JP 4940726B2 JP 2006090357 A JP2006090357 A JP 2006090357A JP 2006090357 A JP2006090357 A JP 2006090357A JP 4940726 B2 JP4940726 B2 JP 4940726B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- clock signal
- phase
- circuit
- variable delay
- clock
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000012937 correction Methods 0.000 title claims description 81
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 claims description 20
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 claims description 7
- 230000001934 delay Effects 0.000 claims description 5
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 25
- 102100040844 Dual specificity protein kinase CLK2 Human genes 0.000 description 12
- 101000749291 Homo sapiens Dual specificity protein kinase CLK2 Proteins 0.000 description 12
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 11
- 230000007274 generation of a signal involved in cell-cell signaling Effects 0.000 description 10
- 102100040862 Dual specificity protein kinase CLK1 Human genes 0.000 description 8
- 101000749294 Homo sapiens Dual specificity protein kinase CLK1 Proteins 0.000 description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 4
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 3
- 102100040856 Dual specificity protein kinase CLK3 Human genes 0.000 description 2
- 101000749304 Homo sapiens Dual specificity protein kinase CLK3 Proteins 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Pulse Circuits (AREA)
- Manipulation Of Pulses (AREA)
- Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)
Description
本発明は、クロック遅延補正回路に関し、更に詳しくは、LSI内のクロック分配回路のクロック位相の補正に好適なクロック遅延補正回路に関する。 The present invention relates to a clock delay correction circuit, and more particularly to a clock delay correction circuit suitable for correcting a clock phase of a clock distribution circuit in an LSI.
LSIでは、PLL回路で生成されたクロックを、クロック分配回路で各回路部分に分配して供給している。クロック分配回路では、主としてクロック配線の長さの違いや回路素子の駆動特性の差に起因し、クロック分配経路上でクロックの遅延ばらつきが発生する。従来、クロック分配経路上で生じる遅延ばらつきの補正は、遅延補正の基準となる基準クロックを分配クロックとは別に供給するか、または、分配クロック自身を基準クロックとする場合には、分配経路の末端で電圧制御発振回路(VCO)を使用して分配クロックを再生成している。しかし、VCOで分配クロックを再生成すると、高精度の水晶発振器等で生成したクロックに比べてジッタ量が大きいという問題がある。 In an LSI, a clock generated by a PLL circuit is distributed and supplied to each circuit portion by a clock distribution circuit. In the clock distribution circuit, variation in clock delay occurs on the clock distribution path mainly due to the difference in the length of the clock wiring and the difference in the driving characteristics of the circuit elements. Conventionally, the delay variation correction on the clock distribution path is corrected by supplying a reference clock as a reference for delay correction separately from the distribution clock or when the distribution clock itself is used as a reference clock. Thus, the distribution clock is regenerated using the voltage controlled oscillation circuit (VCO). However, when the distribution clock is regenerated by the VCO, there is a problem that the amount of jitter is larger than that of a clock generated by a high-precision crystal oscillator or the like.
特許文献1は、基準クロックによって分配クロックの位相を補正する位相ロック・ループを記載している。これを図8に示した。位相ロック・ループは、周波数f1を有する第1のクロック信号(分配クロック)CLK1の位相を、周波数f2を有する第2のクロック信号(基準クロック)CLK2の位相に合致させる目的で配設される。ローカル位相比較装置51は、クロックCLK2の位相を、修正された出力クロックCLK1Cの位相と比較し、その比較結果に基づいて遅延制御信号を発生する。ローカル位相比較装置51の出力を受けるセレクタ52は、一連の遅延制御信号に応答して、複数の遅延信号を発生する。
セレクタ52の出力を受ける可変遅延線回路53は、クロックCLK1を受け取り、CLK1を上記一連の遅延信号が決定した時間量だけ遅延させて、出力クロックCLK1Cを発生する。リセット位相比較装置54は、出力CLK1Cの位相を基準クロックCLK2の基準位相と比較して、これらの位相が合致したときにリセット信号を発生する。セレクタ52は、リセット位相比較装置54からのリセット号に応答して、CLK1の遅延時間量を予定の量へ調整するための遅延信号を発生する。
上記特許文献1に記載のクロック遅延補正回路は、回路構成が複雑である。このため、回路構成がより簡素化されたクロック遅延補正回路が望まれている。
The clock delay correction circuit described in
また、上記特許文献のクロック遅延補正回路では、2つの位相比較回路51、54を有し、各位相比較回路の一方の入力には、可変遅延素子で遅延された信号が入力される。双方の可変遅延素子を含む信号伝播回路で、可変遅延素子以外の回路部分で信号に伝播時間があると、その伝播時間は最終的に出力される出力クロックの位相誤差に現れる。このクロック遅延補正回路では、このような位相誤差を除くため、3つの固定時間遅延素子(固定遅延素子)42、43、46を使用している。これら固定遅延素子42、43、46の遅延時間の設定に際しては、遅延検証の必要があり、このため設計上で高度の遅延検証が必須となる。
The clock delay correction circuit of the above-mentioned patent document has two
更に、固定遅延素子42、43、46の遅延時間を設計上で一致させ得たとしても、回路内の各クロックは、それぞれ伝播経路の回路構成が異なるので、LSIの製造プロセスや、LSI動作時の周囲温度、電源電圧等のばらつきによって生ずる遅延ばらつきの影響が大きい。このため、シフトレジスタのリセット時に、良好な位相精度が得られ難いという問題もある。
Further, even if the delay times of the fixed
本発明は、上記に鑑み、従来のクロック遅延回路を改良し、より簡素化された構成を有するクロック遅延補正回路を提供することを目的とする。 In view of the above, an object of the present invention is to improve a conventional clock delay circuit and provide a clock delay correction circuit having a simplified configuration.
更に、本発明は、可変遅延素子以外の信号伝播時間に起因する位相誤差を抑制し、位相誤差を調整するために必要な固定遅延素子を除くことにより、簡易に設計可能であり、且つ、LSIの製造プロセスや、LSIの動作時の周囲温度、電源電圧等のばらつきに起因する遅延ばらつきを低減することで、出力クロックの位相精度が高く得られるクロック遅延回路を提供することをも目的とする。 Furthermore, the present invention can be easily designed by suppressing the phase error caused by the signal propagation time other than the variable delay element and removing the fixed delay element necessary for adjusting the phase error, and can be used in an LSI. Another object of the present invention is to provide a clock delay circuit in which the phase accuracy of the output clock can be obtained by reducing delay variations caused by variations in the manufacturing process, LSI ambient temperature, power supply voltage, etc. .
上記目的を達成するために、本発明の第1の態様に係るクロック遅延補正回路は、入力クロック信号と、該入力クロック信号の周波数よりも低く、且つ、該入力クロック信号の周波数の1/2より高い周波数を有する基準クロック信号とを受信し、前記入力クロック信号から生成する出力クロック信号の位相を前記基準クロック信号の位相と同期させるクロック遅延補正回路において、
前記入力クロック信号の周期を検出し、該周期を示す周期データを生成する周期データ生成手段と、
可変遅延時間を持ち、前記入力クロック信号から少なくとも該可変遅延時間だけ遅延した出力クロック信号を生成する第1の可変遅延回路と、前記出力クロック信号の位相と前記基準クロック信号の位相とを比較する第1の位相比較回路と、前記第1の位相比較回路により前記出力クロック信号の位相が前記基準クロック信号の位相より進んでいるとの比較結果が得られるとカウントUPし、カウント値が前記周期データが示す周期に対応する値に一致すると、該カウント値をリセットする第1のカウンタとを有し、前記第1の可変遅延回路の可変遅延時間が、前記第1のカウンタのカウント値に比例する時間に制御される位相補正手段と、
を備えることを特徴とする。
In order to achieve the above object, a clock delay correction circuit according to a first aspect of the present invention includes an input clock signal , a frequency lower than the frequency of the input clock signal , and 1/2 of the frequency of the input clock signal. A clock delay correction circuit that receives a reference clock signal having a higher frequency and synchronizes the phase of the output clock signal generated from the input clock signal with the phase of the reference clock signal;
Period data generating means for detecting a period of the input clock signal and generating period data indicating the period;
A first variable delay circuit that has a variable delay time and generates an output clock signal delayed from the input clock signal by at least the variable delay time, and compares the phase of the output clock signal with the phase of the reference clock signal When the comparison result that the phase of the output clock signal is advanced from the phase of the reference clock signal is obtained by the first phase comparison circuit and the first phase comparison circuit, the count is increased, and the count value is the period. A first counter that resets the count value when the value corresponds to the period indicated by the data, and the variable delay time of the first variable delay circuit is proportional to the count value of the first counter Phase correction means controlled at the time to
It is characterized by providing.
また、本発明の第2の態様に係るクロック遅延補正回路は、入力クロック信号と、該入力クロック信号の周波数よりも低く、且つ、該入力クロック信号の周波数の1/2より高い周波数を有する基準クロック信号とを受信し、前記入力クロック信号から生成する出力クロック信号の位相を前記基準クロック信号の位相と同期させるクロック遅延補正回路において、
前記入力クロック信号の周期を検出し、該周期を示す周期データを生成する周期データ生成手段と、
可変遅延時間を持ち、前記入力クロック信号から少なくとも該可変遅延時間だけ遅延した第1のクロック信号を生成する第1の可変遅延回路と、可変遅延時間を持ち、前記入力クロック信号から少なくとも該可変遅延時間だけ遅延した第2のクロック信号を生成する第2の可変遅延回路と、選択信号に基づいて前記第1又は第2のクロック信号を選択して、出力クロック信号として出力する選択回路と、前記出力クロック信号の位相と前記基準クロック信号の位相とを比較する第1の位相比較回路と、前記第1の位相比較回路により前記出力クロック信号の位相が前記基準クロック信号の位相より進んでいるとの比較結果が得られるとカウントUPし、カウント値が前記周期データが示す周期に対応する値に一致すると、該カウント値をリセットする第1のカウンタと、前記第1のカウンタのリセットに応答して前記選択信号を切り替える切替信号生成手段とを有し、前記第1の可変遅延回路の可変遅延時間が、前記第1のカウンタのカウント値に比例する時間に制御される位相補正手段と、を備えることを特徴とする。
The clock delay compensation circuit according to the second aspect of the present invention, the input clock signal, lower than the frequency of the input clock signal, and a reference with a frequency higher than half the frequency of the input clock signal A clock delay correction circuit that receives a clock signal and synchronizes the phase of the output clock signal generated from the input clock signal with the phase of the reference clock signal;
Period data generating means for detecting a period of the input clock signal and generating period data indicating the period;
A first variable delay circuit having a variable delay time and generating a first clock signal delayed from the input clock signal by at least the variable delay time; and having a variable delay time and at least the variable delay from the input clock signal A second variable delay circuit that generates a second clock signal delayed by time, a selection circuit that selects the first or second clock signal based on a selection signal, and outputs the first clock signal as an output clock signal; A first phase comparison circuit that compares the phase of the output clock signal with the phase of the reference clock signal, and the phase of the output clock signal is advanced from the phase of the reference clock signal by the first phase comparison circuit When the comparison result is obtained by counting UP, when the count value matches the value corresponding to the period indicated by the period data, the count value Lise And a switching signal generating means for switching the selection signal in response to reset of the first counter, and the variable delay time of the first variable delay circuit is the first counter And phase correction means controlled at a time proportional to the count value of the counter.
本発明のクロック遅延補正回路では、入力クロックの周期を検出する周期データ生成手段を備え、この周期データに基づいてカウンタのリセットを判定する構成を採用したことにより、回路構成が簡素化できる。 In the clock delay correction circuit according to the present invention, the circuit configuration can be simplified by including the cycle data generating means for detecting the cycle of the input clock and determining the reset of the counter based on the cycle data.
本発明の第1の態様に係るクロック遅延補正回路の好ましい態様では、前記周期データ生成手段は、可変遅延時間を持ち、前記入力クロック信号を遅延して第1のクロック信号を生成する第2の可変遅延回路と、前記入力クロック信号の位相と前記第1のクロック信号の位相とを比較する第2の位相比較回路と、前記第2の位相比較回路の比較結果に基づいてカウントUP又はカウントDOWNし、カウント値を前記周期データとして出力する第2のカウンタとを備え、前記第2の可変遅延回路の可変遅延時間が、前記第2のカウンタのカウント値に従って制御される。 In a preferred aspect of the clock delay correction circuit according to the first aspect of the present invention, the period data generation means has a variable delay time, and generates a first clock signal by delaying the input clock signal. A variable delay circuit, a second phase comparison circuit that compares the phase of the input clock signal with the phase of the first clock signal, and count UP or count DOWN based on the comparison result of the second phase comparison circuit And a second counter that outputs a count value as the periodic data, and the variable delay time of the second variable delay circuit is controlled according to the count value of the second counter.
上記構成を採用すると、周期データ生成手段と、その他の回路とが同様な回路構成を有するので、双方の回路間で伝播遅延時間の整合が容易であり、固定遅延回路を使用しなくとも、伝播遅延時間の整合が容易である。この場合には、第1のカウンタをUP/DOWNカウンタとして構成することも好ましい。なお、この構成を採用する場合には、第1の可変遅延回路は、入力クロック信号を直接に遅延させてもよく、或いは、第2の可変遅延回路が遅延させた入力クロック信号を更に遅延させても良い。 When the above configuration is adopted, since the periodic data generation means and other circuits have the same circuit configuration, it is easy to match the propagation delay time between the two circuits, and propagation without using a fixed delay circuit is possible. Matching delay time is easy. In this case, it is also preferable to configure the first counter as an UP / DOWN counter. When this configuration is employed, the first variable delay circuit may directly delay the input clock signal, or further delay the input clock signal delayed by the second variable delay circuit. May be.
本発明の第2の態様に係るクロック遅延補正回路の好ましい態様では、前記位相補正手段は、前記選択回路によって選択されていないクロック信号を生成する第1又は第2の可変遅延回路の可変遅延時間を、前記カウント値に拘わらず、0にリセットするリセット手段を更に有する。 In a preferred aspect of the clock delay correction circuit according to the second aspect of the present invention, the phase correction means has a variable delay time of the first or second variable delay circuit that generates a clock signal not selected by the selection circuit. Is further reset to 0 regardless of the count value.
上記好ましい態様では、切替手段で選択されていない可変遅延回路の出力を遅延量0に保持しておき、切替手段で選択された後に遅延調整を開始する。このため、カウンタがそのカウント値をリセットするときに、選択された可変遅延回路から、ヒゲ状の波形が出力することがない。
In the above preferred embodiment, the output of the variable delay circuit not selected by the switching means is held at the
以下、図面を参照し、本発明の実施形態について詳細に説明する。図1は、本発明の第1の実施形態に係るクロック遅延補正回路を示すブロック図である。クロック遅延補正回路10は、周期データ生成手段11と、位相補正手段12とを有する。周期データ生成手段11は、可変遅延回路111と、位相比較回路112と、カウンタ113とを有する。位相補正手段12は、可変遅延回路121と、位相比較回路122と、カウンタ123とを有する。本構成のクロック遅延補正回路10は、例えばLSI内のクロック分配回路に沿って多数が配設され、各クロック遅延補正回路が、その分配回路部分で分配されるクロックから出力クロックを生成し、その出力クロックの位相を基準クロックの位相と整合させる。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a clock delay correction circuit according to the first embodiment of the present invention. The clock
基準クロックCREF1は、高精度の水晶発振器等で生成された後に、LSI内の各クロック遅延補正回路10に供給される、遅延補正の基準となる基準クロックである。発振源101は、基準クロックCREF1と同じか又は僅かに高い周波数の分配クロックCLK1を生成する高精度の水晶発振器、及び、その出力を分配する分配回路で構成される。
The reference clock CREF1 is a reference clock serving as a reference for delay correction that is generated by a high-precision crystal oscillator or the like and then supplied to each clock
周期データ生成手段11は、発振源101で生成された分配クロックCLK1の1周期分の遅延データを生成する。位相補正手段12は、発振源101で生成された分配クロックCLK1の位相を基準クロックCREF1の位相に合わせ込み、COUT1として出力する。複数のクロック遅延補正回路10をLSI内に配設し、高精度の水晶発振器等で生成された分配クロックの位相を基準クロックの位相に合わせ込んでいる。これにより、LSIでは、クロック分配回路に付加するハード量およびジッタの増加を最小限に抑えつつ、クロック分配経路上で生じる遅延ばらつきを精度高く補正する。
The period data generation unit 11 generates delay data for one period of the distribution clock CLK1 generated by the
分配クロックCLK1の発振源101は、高精度の水晶発振器等で構成されるものの、基準クロックCREF1とは別の発振源であるため、分配クロックと基準クロックとを完全に同じ周波数とすることは実質的に不可能であり、両者の間には必ず僅かな周波数差が生じる。このため、発振源101には、基準クロックCREF1の周波数に比して僅かに高い周波数で発振するような発振源を選定する。
Although the
周期データ生成手段11内の位相比較回路112は、発振源101から供給される分配クロック内の或るクロックパルスC1の位相と、その1周期前のクロックパルスであって可変遅延回路111で遅延されたクロックパルスC1’の位相とを比較する。位相比較回路112は、遅延された先のクロックパルスC1’の位相が、後続するクロックパルスC1の位相よりも進んでいる場合には、カウンタ113に対してカウントUPを指示し、遅延された先のクロックパルスC1’の位相が、後続するクロックパルスC1の位相よりも遅れている場合には、カウントDOWNを指示する。可変遅延回路111は、カウンタ113のカウント値T1に従って遅延量を増減させる。つまり、カウント値T1が大きくなれば遅延時間を増やし、カウント値が小さくなれば遅延時間を減らす。
The phase comparison circuit 112 in the period data generation means 11 is delayed by the
上記作用により、カウンタ113のカウント値T1は可変遅延回路111がちょうど分配クロックの1周期分の遅延量となる値に調整され、遅延された先のクロックパルスC1’の位相が、後続するクロックパルスC1の位相と一致する。
As a result, the count value T1 of the
位相補正手段12内の位相比較回路122は、基準クロックCREF1内の或るクロックパルスCR1の位相と、発振源101から供給される分配クロックが可変遅延回路121を通過した出力クロックCOUT1の或るクロックパルスCR1’の位相とを比較する。位相比較回路122は、クロックパルスCR1’の位相がクロックパルスCR1の位相よりも進んでいる場合には、カウンタ123に対してカウントUPを指示し、クロックパルスCR1’の位相がクロックパルスCR1よりも遅れている場合にはカウンタ123に対してカウントDOWNを指示する。可変遅延回路121は、カウンタ123のカウント値P1に従って遅延量を増減させる。つまり、カウント値P1が大きくなれば遅延時間を増やし、カウント値が小さくなれば遅延時間を減らす。
The phase comparison circuit 122 in the phase correction means 12 is a certain clock of the output clock COUT1 in which the phase of a certain clock pulse CR1 in the reference clock CREF1 and the distributed clock supplied from the
分配クロックは、基準クロックCREF1に対して僅かに高い周波数であるため、カウンタ123はクロックCR1’の位相をクロックCR1の位相に合わせ込むため常時カウントUPする。カウンタ123のカウント値P1が、周期データ生成手段11内のカウンタ113のカウント値T1と一致したら、カウント値P1を0にリセットし、分配クロックCR1’の位相をちょうど1周期分前の位相に調整する。これにより、出力クロックCOUT1の或るクロックパルスCR1’の位相と基準クロックCREF1の或るクロックパルスCR1の位相とが一致した状態がキープされる。
Since the distribution clock has a slightly higher frequency than the reference clock CREF1, the
上記様子を図5のタイミングチャートに示した。クロックパルスC1の位相は、カウント値T1に対応する遅延時間だけ遅延されてクロックパルスC1’の位相となる。遅延された先のクロックパルスC1’の位相と後続するクロックパルスC1の位相とが一致した状態で、所定のカウント値T1が維持される。このため、カウント値T1に対応する遅延時間は、分配クロックの1周期と一致する。 The above situation is shown in the timing chart of FIG. The phase of the clock pulse C1 is delayed by a delay time corresponding to the count value T1 to become the phase of the clock pulse C1 '. The predetermined count value T1 is maintained in a state where the phase of the delayed previous clock pulse C1 'and the phase of the subsequent clock pulse C1 match. For this reason, the delay time corresponding to the count value T1 coincides with one period of the distribution clock.
クロックパルスCR1’は、クロックパルスC1からカウント値P1に対応する遅延時間だけ遅れたクロックパルスである。分配クロックは基準クロックCREF1に対し僅かに高い周波数であるため、カウンタ123は遅延クロックパルスCR1’の位相を基準クロックパルスCR1の位相に合わせ込むために常時カウントUPし、カウント値P1は時間の経過と共に大きくなる。このため、クロックパルスCR1’の遅延量は時間の経過と共に増大する。カウント値P1が周期データ生成手段11内のカウンタ113のカウント値T1と一致したらカウント値P1を0にリセットし、分配クロックCR1’の位相を基準クロックの位相と合わせ込む。これにより、出力クロックCOUT1の或るクロックパルスCR1’の位相と基準クロックCREF1の或るクロックパルスCR1の位相とが一致した状態がキープされる。
The clock pulse CR1 'is a clock pulse delayed from the clock pulse C1 by a delay time corresponding to the count value P1. Since the distribution clock has a slightly higher frequency than the reference clock CREF1, the
上記実施形態では、高精度の水晶発振器等で生成された分配クロックC1の位相を基準クロックCREF1の位相に合わせ込んでいるので、ジッタの増加を最小限に抑えて、クロック分配経路上で生じる分配クロックC1の遅延ばらつきを補正している。本実施形態のクロック遅延補正回路10では、2つの可変遅延回路111と121のみを有すること、及び、周期データ生成手段11と位相補正手段12の回路構成が実質的に同じであることから、設計が簡単になる。また、双方の手段11、12の回路構成が同じであるため、LSIの製造プロセスやLSIの動作時の周囲温度や電源電圧等のばらつきに起因する遅延ばらつきが抑えられ、カウンタのリセット時のクロック位相の精度が向上する。
In the above embodiment, the phase of the distribution clock C1 generated by a high-accuracy crystal oscillator or the like is matched with the phase of the reference clock CREF1, so that an increase in jitter is minimized and distribution that occurs on the clock distribution path is performed. The delay variation of the clock C1 is corrected. The clock
図2は、本発明の第2の実施形態に係るクロック遅延補正回路20を示し、図6はその動作を示すタイムチャートである。図2の実施形態のクロック遅延補正回路20は、位相補正手段22の可変遅延回路221の入力が、周期データ生成手段21の可変遅延回路211の出力に接続されている点を除いて図1の実施形態と同様である。
FIG. 2 shows a clock
基準クロックCREF2は、高精度の水晶発振器等で生成された後に、LSI内の各クロック遅延補正回路に供給される、遅延補正の基準となるクロックである。発振源201は、基準クロックCREF2と同じか又は僅かに高い周波数の分配クロックCLK2を生成する発振源で、高精度の水晶発振器等で構成される。
The reference clock CREF2 is a reference clock for delay correction that is generated by a high-precision crystal oscillator or the like and then supplied to each clock delay correction circuit in the LSI. The
周期データ生成手段21は、発振源201で生成された分配クロックCLK2の1周期分の遅延データを生成する。位相補正手段22は、発振源201で生成された分配クロックCLK2の位相を基準クロックCREF2の位相に合わせ込み、COUT2として出力する。複数のクロック遅延補正回路20をLSI内に配設し、高精度の水晶発振器等で生成された分配クロックCLK2の位相を基準クロックCREF2の位相に合わせ込む。これにより、LSIでは、クロック分配回路に付加するハード量およびジッタの増加を最小限に抑えつつ、クロック分配経路上で生じる遅延ばらつきを補正する。
The period data generation means 21 generates delay data for one period of the distribution clock CLK2 generated by the
分配クロックCLK2の発振源201は、高精度の水晶発振器等で構成されるものの、基準クロックCREF2とは別の発振源であるため、分配クロックCLK2と基準クロックCREF2とを完全に同じ周波数とすることは実質的に不可能であり、両者の間には必ず僅かな周波数差が生じる。このため、発振源201には、基準クロックCREF2に対し僅かに高い周波数で発振するような発振源を選定する。
The
図6を参照し、本実施形態の遅延補正回路20の動作を説明する。可変遅延回路211は、カウンタ213の値に従って遅延量を増減させる。これにより、カウンタ213のカウント値T2は可変遅延回路211がちょうど分配クロックCLK2の1周期分の遅延量となる値に調整され、C2’の位相がC2の位相と一致する。位相補正手段22内の位相比較回路222は、基準クロックCREF2の或るクロックパルスCR2の位相と、発振源201から供給される分配クロックCLK2が可変遅延回路211および可変遅延回路221を通過した出力クロックCOUT2の或るクロックパルスCR2’の位相とを比較する。その比較において、クロックパルスCR2’の位相がクロックパルスCR2の位相よりも進んでいる場合には、カウンタ223に対してカウントUPを指示し、また、クロックパルスCR2’の位相がクロックパルスCR2の位相よりも遅れている場合には、カウンタ223に対してカウントDOWNを指示する。
With reference to FIG. 6, the operation of the
可変遅延回路221は、カウンタ223のカウント値P2に従って遅延量を増減させる。このとき、分配クロックCLK2は基準クロックCREF2に比して僅かに高い周波数であるため、カウンタ223はクロックパルスCR2’の位相をクロックパルスCR2の位相に合わせ込むために常時カウントUPする。カウント値P2が周期データ生成手段21内のカウンタ213のカウント値T2と一致したら、カウント値P2を0にリセットし、分配クロックCR2’の位相を基準クロックCREF2の位相と合わせ込む。これにより、出力クロックCOUT2の或るクロックパルスCR2’の位相と基準クロックCREF2の或るクロックパルスCR2の位相とが一致した状態がキープされる。
The
第1の実施形態では、発振源101の出力を周期データ生成手段11及び位相補正手段12の双方に供給する必要があったのに比して、第2の実施形態では、発振源201の出力を周期データ生成手段21にだけ供給すればよい。このため、物理的な構成が幾らか簡素になる。
In the first embodiment, compared with the case where the output of the
第1及び第2の実施形態の双方において、可変遅延回路211と221とを1つの遅延回路として回路構成し、使用時に分割して使い分けることとすると、別々の遅延回路として回路構成するよりも、遅延量のばらつきを抑えることが出来る。第2の実施形態では、発振源201の出力を周期データ生成手段21にだけ供給するので、このような回路構成が第1の実施形態に比してより容易に採用可能である。
In both the first and second embodiments, if the
なお、第2の実施形態では、発振源201から出力端子までの間に、出力クロックCOUT2が、可変遅延回路211及び221の双方を通過しているので、第1の実施形態に比して、通過するゲートの段数が多くなる。このため、ノイズの発生量に依存するものの、ジッタが増加しやすいという欠点がある。
In the second embodiment, since the output clock COUT2 passes through both the
図3は、本発明の第3の実施形態に係るクロック遅延補正回路30の構成を示し、図4は図3に示した位相補正手段32の詳細を示す。また、図7はクロック遅延補正回路30の動作を示すタイムチャートである。
FIG. 3 shows the configuration of the clock
図3を参照すると、クロック遅延補正回路30は、周期データ生成手段31と、位相補正手段32とを有する。位相補正手段32は、第1の位相調整手段320、第2の位相調整手段321、位相差検出手段322、切替信号生成手段323、切替手段324、及び、固定遅延手段325、326を有する。図4を参照すると、第1の位相調整手段320は、インバータ(NOT回路)331と、AND回路332と、可変遅延回路333とを有する。また、第2の位相調整手段321は、AND回路341と、可変遅延回路342とを有する。
Referring to FIG. 3, the clock
図3及び4において、LSIの基準クロックCREF3は、第1及び第2の実施形態と同様に、高精度の水晶発振器等で生成された後、LSI内の各遅延補正回路に供給される、遅延補正の基準となるクロックである。分配クロックの発振源301は、基準クロックCREF3に対し僅かに高い周波数で発振するものを選定している。周期データ生成手段31は、図1の周期データ生成手段11と同様の構成を有し、分配クロックCLK3の1周期分の遅延量となるカウント値T3を出力する。
3 and 4, the reference clock CREF3 of the LSI is generated by a high-accuracy crystal oscillator or the like as in the first and second embodiments, and then supplied to each delay correction circuit in the LSI. This is a reference clock for correction. The distribution
位相差検出手段322内の位相比較回路351は、基準クロックCREF3の或るクロックパルスCR3の位相と、発振源301から供給される分配クロックが第1の位相調整手段320または第2の位相調整手段321と切替手段324とを通過した出力クロックCOUT3の或るクロックパルスCR3’の位相とを比較する。この比較において、CR3’の位相がCR3の位相よりも進んでいる場合には、カウンタ352に対してカウントUPを指示する。ここで、分配クロックは、基準クロックCREF3に比して僅かに高い周波数であるため、カウンタ352は、クロックパルスCR3’の位相を基準クロックCREF3のクロックパルスCR3の位相に合わせ込むために常時カウントUPする。
The
切替信号生成手段323は、カウンタ352のカウント値P3が、周期データ生成手段31が出力する分配クロック1周期分の遅延量となるカウント値T3と一致する度に、選択信号SELの値“0/1”を切り替える。切替手段324は、選択信号SELが“1”のときは、第2の可変遅延回路342からのクロックC30を出力クロックCOUT3として選択し、SELが“0”のときは、第1の可変遅延回路333からのクロックC30を出力クロックCOUT3として選択する。
The switching
第1の位相調整手段320内のAND回路332は、切替信号生成手段323の選択信号SELが“0”のときは、カウンタ352のカウント値P3をそのまま可変遅延回路333に送り、SELが“1”のときは、カウント値P3の可変遅延回路333への出力を阻止する。また、第2の位相調整手段321のAND回路341は、切替信号生成手段323の選択信号SELが“1”のときは、カウンタ352のカウント値P3を可変遅延回路333に送り、SELが“0”のときはカウント値P3の可変遅延回路342への出力を阻止する。
When the selection signal SEL of the switching
上記クロック遅延補正回路30の動作を、図7を参照して説明する。切替信号生成手段323の出力である選択信号SELが“0”のとき、切替手段324は、第1の可変遅延回路333からのクロックC30を選択している。可変遅延回路342に入力されるカウンタ352カウント値P3は、AND回路341によって抑止され、第2の可変遅延回路342からのクロックC31の遅延量0の状態が保持される。この状態からカウンタ352のリセットが発生すると、その信号が切替信号生成手段323に入力され、選択信号が“0”から“1”に切り替わり、切替手段324は、クロックC30に代えて、第2の可変遅延回路342からのクロックC31を、出力クロックCOUT3として選択する。次いで、固定遅延手段325を経てAND回路332に入力されるカウント値P3が0に変化する。このため、クロックC30の遅延量が0になる。その後、固定遅延手段326を経てAND回路341に入力される選択信号SELが“0”から“1”に切り替わる。このため、第2の可変遅延回路342には、カウンタ352のカウント値P3が入力され、第2の可変遅延回路342の遅延量がカウント値P3によって制御される。
The operation of the clock
その後、切替信号生成手段323からの選択信号が“1”を継続する限り、第1の可変遅延回路333は、入力されるカウント値P3がAND回路332によって抑止されるので、遅延量0の状態を維持する。次にカウンタ352がリセットすると、選択信号SELが“0”に変化し、切替手段324は、クロックC31に代えて、第1の可変遅延回路333からのクロックC30を、出力クロックCOUT3として選択する。次いで、固定遅延手段325を経てAND回路341に入力されるカウント値P3が0に変化し、第2の可変遅延回路342からのクロックC31の遅延量を0にする。その後、固定遅延手段326を経てAND回路332に入力される選択信号/SELが“0”から“1”に切り替わる。このため、第1の可変遅延回路333には、カウンタ352のカウント値P3が入力され、第1の可変遅延回路333の遅延量がカウント値P3によって制御される。
After that, as long as the selection signal from the switching signal generation means 323 continues “1”, the first
上記のように、切替手段324は、切替信号生成手段323からの選択信号SELが“0”のときは第1の位相調整手段320を通過したクロックC30(実線部分)を選択してCOUT3として出力する。また、切替信号生成手段323からの選択信号SELが“1”のときは第2の位相調整手段321を通過したクロックC31(実線部分)を選択してCOUT3として出力する。これにより、出力クロックCOUT3の或るクロックパルスCR3’の位相と基準クロックCREF3の或るクロックパルスCR3の位相とが一致した状態がキープされる。
As described above, when the selection signal SEL from the switching
第3の実施形態では、切替手段324で選択されていない可変遅延回路333又は342の出力を遅延量0に保持しておき、切替手段324で選択されると同時に遅延調整を開始している。先の実施形態では、カウンタ123又は223のリセット時に、可変遅延回路121又は221通過中のクロック波形が、出力クロックCOUT1又はCOUT2から誤ってヒゲ状に出力されることがあり、このヒゲ状の出力をガードする手段が必要になる。しかし、本実施形態では、先に切替手段324で出力クロックを切り替えた後に遅延調整を開始するので、ヒゲ状の波形が出力することはなく、このようなガード手段が不要になる。
In the third embodiment, the output of the
なお、本実施形態においても、可変遅延回路333、342は、入力クロックCLK3を直接に遅延するのではなく、周期データ生成手段31の可変遅延回路の出力を遅延してもよい。また、出力クロックCOUT3として選択されていない出力を有する可変遅延回路333、342の遅延時間は、0に限るものではなく、任意の値に設定してもよい。
Also in this embodiment, the
以上、本発明をその好適な実施態様に基づいて説明したが、本発明のクロック遅延補正回路は、上記実施態様の構成にのみ限定されるものではなく、上記実施態様の構成から種々の修正及び変更を施したものも、本発明の範囲に含まれる。 Although the present invention has been described based on the preferred embodiment, the clock delay correction circuit of the present invention is not limited to the configuration of the above embodiment, and various modifications and changes can be made to the configuration of the above embodiment. Changes are also included in the scope of the present invention.
10:クロック遅延補正回路
11:周期データ生成手段
111:可変遅延回路
112:位相比較回路
113:カウンタ
12:位相補正手段
121:可変遅延回路
122:位相比較回路
123:カウンタ
20:クロック遅延補正回路
21:周期データ生成手段
211:可変遅延回路
212:位相比較回路
213:カウンタ
22:位相補正手段
221:可変遅延回路
222:位相比較回路
223:カウンタ
30:クロック遅延補正回路
31:周期データ生成手段
32:位相補正手段
320、321:位相調整手段
322:位相差検出手段
323:切替信号生成手段
324:切替手段
325、326:固定遅延手段
331:インバータ
332、341:AND回路
333、342:可変遅延回路
351:位相比較回路
352:カウンタ
10: Clock delay correction circuit 11: Period data generation means 111: Variable delay circuit 112: Phase comparison circuit 113: Counter 12: Phase correction means 121: Variable delay circuit 122: Phase comparison circuit 123: Counter 20: Clock delay correction circuit 21 : Period data generation means 211: Variable delay circuit 212: Phase comparison circuit 213: Counter 22: Phase correction means 221: Variable delay circuit 222: Phase comparison circuit 223: Counter 30: Clock delay correction circuit 31: Period data generation means 32: Phase correction means 320, 321: Phase adjustment means 322: Phase difference detection means 323: Switching signal generation means 324: Switching means 325, 326: Fixed delay means 331:
Claims (9)
前記入力クロック信号の周期を検出し、該周期を示す周期データを生成する周期データ生成手段と、
可変遅延時間を持ち、前記入力クロック信号から少なくとも該可変遅延時間だけ遅延した出力クロック信号を生成する第1の可変遅延回路と、前記出力クロック信号の位相と前記基準クロック信号の位相とを比較する第1の位相比較回路と、前記第1の位相比較回路により前記出力クロック信号の位相が前記基準クロック信号の位相より進んでいるとの比較結果が得られるとカウントUPし、カウント値が前記周期データが示す周期に対応する値に一致すると、該カウント値をリセットする第1のカウンタとを有し、前記第1の可変遅延回路の可変遅延時間が、前記第1のカウンタのカウント値に比例する時間に制御される位相補正手段と、
を備えることを特徴とするクロック遅延補正回路。 The input clock signal, lower than the frequency of the input clock signal, and an output clock signal for receiving a reference clock signal having a frequency higher than half the frequency of the input clock signal, generated from the input clock signal In the clock delay correction circuit for synchronizing the phase of the reference clock signal with the phase of the reference clock signal,
Period data generating means for detecting a period of the input clock signal and generating period data indicating the period;
A first variable delay circuit that has a variable delay time and generates an output clock signal delayed from the input clock signal by at least the variable delay time, and compares the phase of the output clock signal with the phase of the reference clock signal When the comparison result that the phase of the output clock signal is advanced from the phase of the reference clock signal is obtained by the first phase comparison circuit and the first phase comparison circuit, the count is increased, and the count value is the period. A first counter that resets the count value when the value corresponds to the period indicated by the data, and the variable delay time of the first variable delay circuit is proportional to the count value of the first counter Phase correction means controlled at the time to
A clock delay correction circuit comprising:
前記入力クロック信号の周期を検出し、該周期を示す周期データを生成する周期データ生成手段と、
可変遅延時間を持ち、前記入力クロック信号から少なくとも該可変遅延時間だけ遅延した第1のクロック信号を生成する第1の可変遅延回路と、可変遅延時間を持ち、前記入力クロック信号から少なくとも該可変遅延時間だけ遅延した第2のクロック信号を生成する第2の可変遅延回路と、選択信号に基づいて前記第1又は第2のクロック信号を選択して、出力クロック信号として出力する選択回路と、前記出力クロック信号の位相と前記基準クロック信号の位相とを比較する第1の位相比較回路と、前記第1の位相比較回路により前記出力クロック信号の位相が前記基準クロック信号の位相より進んでいるとの比較結果が得られるとカウントUPし、カウント値が前記周期データが示す周期に対応する値に一致すると、該カウント値をリセットする第1のカウンタと、前記第1のカウンタのリセットに応答して前記選択信号を切り替える切替信号生成手段とを有し、前記第1の可変遅延回路の可変遅延時間が、前記第1のカウンタのカウント値に比例する時間に制御される位相補正手段と、
を備えることを特徴とするクロック遅延補正回路。 The input clock signal, lower than the frequency of the input clock signal, and an output clock signal for receiving a reference clock signal having a frequency higher than half the frequency of the input clock signal, generated from the input clock signal In the clock delay correction circuit for synchronizing the phase of the reference clock signal with the phase of the reference clock signal,
Period data generating means for detecting a period of the input clock signal and generating period data indicating the period;
A first variable delay circuit having a variable delay time and generating a first clock signal delayed from the input clock signal by at least the variable delay time; and having a variable delay time and at least the variable delay from the input clock signal A second variable delay circuit that generates a second clock signal delayed by time, a selection circuit that selects the first or second clock signal based on a selection signal, and outputs the first clock signal as an output clock signal; A first phase comparison circuit that compares the phase of the output clock signal with the phase of the reference clock signal, and the phase of the output clock signal is advanced from the phase of the reference clock signal by the first phase comparison circuit When the comparison result is obtained by counting UP, when the count value matches the value corresponding to the period indicated by the period data, the count value Lise And a switching signal generating means for switching the selection signal in response to reset of the first counter, and the variable delay time of the first variable delay circuit is the first counter Phase correction means controlled at a time proportional to the count value of the counter;
A clock delay correction circuit comprising:
前記第3の可変遅延回路の可変遅延時間が、前記第2のカウンタのカウント値に従って制御される、請求項5又は6に記載のクロック遅延補正回路。 The periodic data generating means has a variable delay time, delays the input clock signal to generate a third clock signal, a phase of the input clock signal, and the third clock signal And a second counter that counts up or down based on the comparison result of the second phase comparison circuit and outputs the count value as the period data. ,
The clock delay correction circuit according to claim 5 or 6, wherein a variable delay time of the third variable delay circuit is controlled according to a count value of the second counter.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006090357A JP4940726B2 (en) | 2006-03-29 | 2006-03-29 | Clock delay correction circuit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006090357A JP4940726B2 (en) | 2006-03-29 | 2006-03-29 | Clock delay correction circuit |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007267111A JP2007267111A (en) | 2007-10-11 |
JP4940726B2 true JP4940726B2 (en) | 2012-05-30 |
Family
ID=38639644
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006090357A Expired - Fee Related JP4940726B2 (en) | 2006-03-29 | 2006-03-29 | Clock delay correction circuit |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4940726B2 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7609846B2 (en) | 2020-03-11 | 2025-01-07 | ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 | Delay compensation circuit and driver circuit |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4868514A (en) * | 1987-11-17 | 1989-09-19 | International Business Machines Corporation | Apparatus and method for digital compensation of oscillator drift |
JP2771464B2 (en) * | 1994-09-29 | 1998-07-02 | 日本電気アイシーマイコンシステム株式会社 | Digital PLL circuit |
JP2927273B2 (en) * | 1997-04-30 | 1999-07-28 | 日本電気株式会社 | Clock skew correction circuit |
JP3177963B2 (en) * | 1998-05-29 | 2001-06-18 | 日本電気株式会社 | Information processing device |
JP3196844B2 (en) * | 1998-12-17 | 2001-08-06 | 日本電気株式会社 | Phase adjustment circuit |
JP2001290555A (en) * | 2000-04-07 | 2001-10-19 | Fujitsu Ltd | DLL circuit phase adjusting method and semiconductor integrated circuit having DLL circuit |
-
2006
- 2006-03-29 JP JP2006090357A patent/JP4940726B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2007267111A (en) | 2007-10-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100937949B1 (en) | Delay locked loop circuit | |
JP2008059741A (en) | Semiconductor memory device | |
KR19990086994A (en) | Clock Generation Circuit and Clock Generation Method | |
KR100514414B1 (en) | Delay locked loop | |
JP6990313B2 (en) | Semiconductor integrated circuit | |
KR20150007522A (en) | Clock delay detecting circuit and semiconductor apparatus using the same | |
CN107026647B (en) | Time-to-digital system and frequency synthesizer | |
JP2008217947A (en) | Semiconductor memory | |
JP4079733B2 (en) | Phase-locked loop circuit | |
US7046057B1 (en) | System and method for synchronizing devices | |
US7453297B1 (en) | Method of and circuit for deskewing clock signals in an integrated circuit | |
JP4655683B2 (en) | Slew rate adjustment circuit and slew rate adjustment method | |
US7561651B1 (en) | Synchronization of a data output signal to a clock input | |
JP4874096B2 (en) | Semiconductor test equipment with timing generator | |
JP4940726B2 (en) | Clock delay correction circuit | |
JP4137005B2 (en) | Phase synchronization circuit | |
US7276982B1 (en) | High frequency digital oscillator-on-demand with synchronization | |
JP2009200661A (en) | Semiconductor integrated circuit device and multiplied clock generation method | |
US7453301B1 (en) | Method of and circuit for phase shifting a clock signal | |
JP2010019609A (en) | Multi-strobe circuit and testing device | |
JP2007243964A (en) | Pulse generating circuit, semiconductor integrated circuit and method of testing them | |
KR100487637B1 (en) | A digital delay line | |
KR20090121469A (en) | Semiconductor memory device | |
JP2007193658A (en) | Semiconductor device | |
JP2007110762A (en) | Semiconductor device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20090212 |
|
RD01 | Notification of change of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421 Effective date: 20100223 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20110325 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110510 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20110708 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20120131 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20120213 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150309 Year of fee payment: 3 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |