JP2014219786A - 信号同期化回路 - Google Patents
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Abstract
【課題】異なるクロック信号で動作する複数の回路のリセット状態が解除されるまでの時間を短縮するとともに、複数の回路間で、クロック信号に同期してリセット状態が解除されるタイミングを近づける。【解決手段】第1信号同期化回路1は、リセット信号RSTを第1クロック信号CLK1に同期して遅延させる第1遅延回路11と、第1遅延回路11により遅延されたリセット信号RSTを示す第1遅延信号RST1と、リセット信号RSTが遅延された他の遅延信号との論理積に基づく合成リセット信号を出力する第1ゲート回路12と、第1ゲート回路12から出力された合成リセット信号を第1クロック信号CLK1に同期して遅延させる第1遅延リセット信号RSTO1を出力する第2遅延回路13とを備える。【選択図】図1
Description
本発明は、リセット信号をクロック信号に同期させる信号同期化回路に関するものである。
従来、リセット信号をクロック信号に同期させて出力することが行われている。例えば、図5に示すように、リセット信号を、集積回路(以下、ICという)で用いられるクロック信号に同期させる同期化回路が知られている(例えば、特許文献1参照)。
図5に示す同期化回路100は、設定値記憶部101と、カウンタ102と、Dフリップフロップ回路103と、Dフリップフロップ回路104と、Dフリップフロップ回路105とを備える。
この同期化回路100では、カウンタ102は、リセット信号RSTが入力されると、設定値記憶部101に記憶されている設定値に基づいて、リセット信号をCPUクロック信号CLKの所定周期分伸長する。
Dフリップフロップ回路103は、カウンタから出力された出力信号を入力信号とし、この入力信号をCPUクロック信号CLKに基づいて遅延させる。
Dフリップフロップ回路103は、カウンタから出力された出力信号を入力信号とし、この入力信号をCPUクロック信号CLKに基づいて遅延させる。
Dフリップフロップ回路104及びDフリップフロップ回路103は、Dフリップフロップ回路103の出力信号をICのクロック信号CLKAに同期して遅延させる。このようにして、同期化回路100では、リセット信号からクロック信号CLKAに同期した同期リセット信号RSTOを生成することができる。
ところで、装置内では、それぞれ異なるクロック信号によって複数のICが動作する場合がある。複数のICの起動時に、それぞれのICに対して、それぞれのICを動作させるクロックに同期したリセット信号を入力する場合に、リセット信号を同期化する回路に各クロック信号が入力されるまでの時間に差があると、複数のIC間でリセット信号が解除されるタイミングが異なり、誤動作の原因となる。そこで、複数のIC間で、リセット信号がクロック信号に同期して解除されるタイミングを近くする必要がある。
このような問題に対応するために、各クロック信号が入力されるまでの時間を予め想定し、当該時間に比べてリセット信号の入力時間を長くすることが行われている。しかしながら、このような手法では、リセット信号の入力時間を、各クロック信号が入力されるまでの時間のばらつきに応じたマージンを加えた時間にする必要があるので、複数のICのリセット状態が解除されるまでにかかる時間が長くなるという問題があった。
そこで、本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、異なるクロック信号で動作する複数の回路のリセット状態が解除されるまでの時間を短縮するとともに、複数の回路間で、クロック信号に同期してリセット状態が解除されるタイミングを近づけることができる信号同期化回路を提供することを目的とする。
本発明の第1の態様においては、リセット信号をクロック信号に同期して遅延させる第1遅延回路と、第1遅延回路により遅延されたリセット信号である遅延信号と、リセット信号と異なる他のリセット信号が遅延された他の遅延信号との論理積に基づく合成リセット信号を出力するゲート回路と、ゲート回路から出力された合成リセット信号を上記のクロック信号に同期して遅延させた遅延リセット信号を出力する第2遅延回路とを備える、信号同期化回路を提供する。
上記の信号同期化回路では、第1遅延回路は、クロック信号とリセット信号とが入力され、リセット信号が解除されると、クロック信号に同期して論理値が変化する出力信号を出力する第1フリップフロップ回路と、上記のクロック信号と第1フリップフロップ回路の出力信号とが入力され、当該出力信号を前記クロック信号に同期して遅延させた前記遅延信号を出力する第2フリップフロップ回路とを有し、第2遅延回路は、クロック信号と合成リセット信号とが入力され、合成リセット信号が解除されると、クロック信号に同期して論理値が変化する出力信号を出力する第3フリップフロップ回路と、クロック信号と第3フリップフロップ回路の出力信号とが入力され、当該出力信号をクロック信号に同期して遅延させた遅延リセット信号を出力する第4フリップフロップ回路とを有してもよい。
上記の信号同期化回路では、ゲート回路は、入力された複数の遅延信号の少なくともいずれかをマスキング可能なマスキング部と、マスキング部によりマスキングされなかった複数の遅延信号の論理積を合成リセット信号として出力するゲート部とを有してもよい。
本発明の第2の態様においては、リセット信号を第1クロック信号に同期して遅延させる第1遅延回路と、リセット信号を第1クロック信号とは異なる第2クロック信号に同期して遅延させる第3遅延回路と、第1遅延回路により遅延されたリセット信号を示す第1遅延信号と、第3遅延回路により遅延されたリセット信号を示す第2遅延信号との論理積を示す合成リセット信号を出力する第1ゲート回路と、第1遅延信号と、第2遅延信号との論理積を示す合成リセット信号を出力する第2ゲート回路と、第1ゲート回路から出力された合成リセット信号を第1クロック信号に同期して遅延させる第2遅延回路と、第2ゲート回路から出力された合成リセット信号を第2クロック信号に同期して遅延させる第4遅延回路とを備える信号同期化回路を提供する。
本発明に係る信号同期化回路によれば、異なるクロック信号で動作する複数の回路のリセット状態が解除されるまでの時間を短縮するとともに、複数の回路間で、クロック信号に同期してリセット状態が解除されるタイミングを近づけることができるという効果を奏する。
<第1の実施形態>
[信号同期化回路の回路構成]
以下、本発明の第1の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
図1は、本実施形態に係る信号同期化回路を2つ接続した例を示す図である。
図1では、第1信号同期化回路1と第2信号同期化回路2とが接続されている。第1信号同期化回路1及び第2信号同期化回路2は、入力されるリセット信号を、それぞれの回路に入力されるクロック信号に同期して遅延させる。そして、第1信号同期化回路1及び第2信号同期化回路2は、それぞれが遅延させた信号の論理積を、それぞれのクロック信号に同期させて遅延リセット信号として出力する。
[信号同期化回路の回路構成]
以下、本発明の第1の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
図1は、本実施形態に係る信号同期化回路を2つ接続した例を示す図である。
図1では、第1信号同期化回路1と第2信号同期化回路2とが接続されている。第1信号同期化回路1及び第2信号同期化回路2は、入力されるリセット信号を、それぞれの回路に入力されるクロック信号に同期して遅延させる。そして、第1信号同期化回路1及び第2信号同期化回路2は、それぞれが遅延させた信号の論理積を、それぞれのクロック信号に同期させて遅延リセット信号として出力する。
第1信号同期化回路1は、第1遅延回路11と、第1ゲート回路12と、第2遅延回路13とを備える。
第1遅延回路11は、リセット信号RSTを第1クロック信号CLK1に同期して遅延させる。リセット信号RSTは0又は1の2つの論理値をとり、リセット信号RSTが0の場合にはリセット状態を示し、1の場合にはリセット解除状態を示す。リセット信号RSTが0の間、第1遅延回路11の出力信号は0であり、リセット信号RSTが1の間に第1クロック信号CLK1が立ち上がるタイミングで1に変化する。
第1遅延回路11は、リセット信号RSTを第1クロック信号CLK1に同期して遅延させる。リセット信号RSTは0又は1の2つの論理値をとり、リセット信号RSTが0の場合にはリセット状態を示し、1の場合にはリセット解除状態を示す。リセット信号RSTが0の間、第1遅延回路11の出力信号は0であり、リセット信号RSTが1の間に第1クロック信号CLK1が立ち上がるタイミングで1に変化する。
第1遅延回路11は、第1フリップフロップ回路111と、第2フリップフロップ回路112とを備える。第1フリップフロップ回路111は、Dフリップフロップ回路であり、ハイレベル信号VddがD端子に、第1クロック信号CLK1がクロック端子に、リセット信号RSTがリセット端子に入力され、リセット信号RSTが解除されると、第1クロック信号CLK1に同期して論理値が変化する出力信号を出力する。具体的には、第1フリップフロップ回路111は、リセット信号RSTが立ち上がった後に、第1クロック信号CLK1の立ち上がりに同期して立ち上がる出力信号を出力する。なお、後述する他のフリップフロップ回路も、Dフリップフロップ回路であるものとする。また、ハイレベル信号とは、2値(0又は1)をとる信号において、1を示す信号である。
第2フリップフロップ回路112は、第1フリップフロップ回路111の出力信号がD端子に、第1クロック信号CLK1がクロック端子に、リセット信号RSTがリセット端子に入力され、当該出力信号を第1クロック信号CLK1に同期して遅延させた第1遅延信号RST1を出力する。具体的には、第2フリップフロップ回路112は、第1フリップフロップ回路111の出力信号を第1クロック信号CLK1の1クロック分遅延させた第1遅延信号RST1を出力する。これにより、第1遅延回路11においては、第1クロック信号がリセット信号RSTの立ち上がりから2回立ち上がると第1遅延信号RST1が出力される。
第1ゲート回路12は、第1遅延信号RST1と、リセット信号RSTが遅延された他の遅延信号との論理積に基づく合成リセット信号CRSTを出力する。具体的には、第1ゲート回路12には、第1遅延信号RST1と、第2信号同期化回路2の第3遅延回路21から出力された第2遅延信号RST2とが入力される。第1ゲート回路12は、第1遅延信号RST1と、第2遅延信号RST2との論理積を合成リセット信号CRSTとして出力する。
第2遅延回路13は、第1ゲート回路12から出力された合成リセット信号CRSTを第1クロック信号CLK1に同期して遅延させた遅延リセット信号を出力する。第2遅延回路13は、第3フリップフロップ回路131と、第4フリップフロップ回路132とを備える。第3フリップフロップ回路131は、ハイレベル信号VddがD端子に、第1クロック信号CLK1がクロック端子に、第1ゲート回路12から出力された合成リセット信号CRSTとがリセット端子に入力され、当該合成リセット信号CRSTが解除されると、第1クロック信号CLK1に同期して論理値が変化する出力信号を出力する。例えば、第3フリップフロップ回路131は、合成リセット信号CRSTが立ち上がった後に、第1クロック信号CLK1の立ち上がりに同期して立ち上がる出力信号を出力する。
第4フリップフロップ回路132は、第3フリップフロップ回路131の出力信号がD端子に、第1クロック信号CLK1がクロック端子に、合成リセット信号CRSTがリセット端子に入力され、当該出力信号を第1クロック信号CLK1に同期して遅延させた遅延リセット信号を出力する。例えば、第4フリップフロップ回路132は、第3フリップフロップ回路131の出力信号を第1クロック信号CLK1の1クロック分遅延させた第1遅延リセット信号RSTO1を出力する。
続いて、第2信号同期化回路2の構成について説明する。
第2信号同期化回路2は、第1信号同期化回路1と同様の構成を有していてもよく、第3遅延回路21と、第2ゲート回路22と、第4遅延回路23とを備える。
第3遅延回路21は、リセット信号RSTを第2クロック信号CLK2に同期して遅延させて第2遅延信号RST2を出力する。第3遅延回路21は、第1遅延回路11と同様の構成を有しており、第5フリップフロップ回路211と、第6フリップフロップ回路212とを備える。
第2信号同期化回路2は、第1信号同期化回路1と同様の構成を有していてもよく、第3遅延回路21と、第2ゲート回路22と、第4遅延回路23とを備える。
第3遅延回路21は、リセット信号RSTを第2クロック信号CLK2に同期して遅延させて第2遅延信号RST2を出力する。第3遅延回路21は、第1遅延回路11と同様の構成を有しており、第5フリップフロップ回路211と、第6フリップフロップ回路212とを備える。
第5フリップフロップ回路211は、第1フリップフロップ回路111と同様に、第2クロック信号CLK2と、ハイレベル信号Vddと、リセット信号RSTとが入力され、リセット信号RSTが解除されると、第2クロック信号CLK2に同期して論理値が変化する出力信号を出力する。
第6フリップフロップ回路212は、第2フリップフロップ回路112と同様に、第2クロック信号CLK2と、第5フリップフロップ回路211の出力信号と、リセット信号RSTとが入力され、当該出力信号を第2クロック信号CLK2に同期して遅延させた遅延信号を出力する。
第6フリップフロップ回路212は、第2フリップフロップ回路112と同様に、第2クロック信号CLK2と、第5フリップフロップ回路211の出力信号と、リセット信号RSTとが入力され、当該出力信号を第2クロック信号CLK2に同期して遅延させた遅延信号を出力する。
第2ゲート回路22は、第1ゲート回路12と同様の構成であり、第1遅延信号RST1と、第2遅延信号RST2との論理積に基づく合成リセット信号を出力する。具体的には、第2ゲート回路22には、第1遅延信号RST1と、第2遅延信号RST2とが入力される。第2ゲート回路22は、第1遅延信号RST1と第2遅延信号RST2との論理積を合成リセット信号CRSTとして出力する。
第4遅延回路23は、第2ゲート回路22から出力された合成リセット信号CRSTを第2クロック信号CLK2に同期して遅延させた遅延リセット信号を出力する。第4遅延回路23は、第2遅延回路13と同様の構成を有しており、第7フリップフロップ回路231と、第8フリップフロップ回路232とを備える。
第7フリップフロップ回路231は、第3フリップフロップ回路131と同様に、第2クロック信号CLK2と、ハイレベル信号Vddと、第2ゲート回路22から出力された合成リセット信号CRSTとが入力され、当該合成リセット信号CRSTが解除されると、第2クロック信号CLK2に同期して論理値が変化する出力信号を出力する。
第8フリップフロップ回路232は、第4フリップフロップ回路と同様に、第2クロック信号CLK2と、第7フリップフロップ回路231の出力信号と、合成リセット信号CRSTとが入力され、当該出力信号を第2クロック信号CLK2の1クロック分遅延させた第2遅延リセット信号RSTO2を出力する。
第8フリップフロップ回路232は、第4フリップフロップ回路と同様に、第2クロック信号CLK2と、第7フリップフロップ回路231の出力信号と、合成リセット信号CRSTとが入力され、当該出力信号を第2クロック信号CLK2の1クロック分遅延させた第2遅延リセット信号RSTO2を出力する。
[信号同期化回路の動作]
続いて、信号同期化回路の動作について説明する。
図2は、本実施形態に係る2つの信号同期化回路におけるタイミングチャート(その1)である。図2は、2つのクロック信号が予め入力されている状態におけるタイミングチャートを示す。
続いて、信号同期化回路の動作について説明する。
図2は、本実施形態に係る2つの信号同期化回路におけるタイミングチャート(その1)である。図2は、2つのクロック信号が予め入力されている状態におけるタイミングチャートを示す。
まず、時刻T1においてリセット信号RSTが、0(リセット状態)に変化すると、第1遅延信号RST1、第2遅延信号RST2、合成リセット信号CRST、第1遅延リセット信号RSTO1、第2遅延リセット信号RSTO2が1から0に変化する。
続いて、時刻T2においてリセット信号RSTが、1(リセット解除状態)に変化すると、第2遅延信号RST2は、時刻T2から第2クロック信号CLK2が2回立ち上がる時刻T3において0から1に変化し、第1遅延信号RST1は、時刻T2から第1クロック信号CLK1が2回立ち上がる時刻T4において0から1に変化する。
続いて、時刻T2においてリセット信号RSTが、1(リセット解除状態)に変化すると、第2遅延信号RST2は、時刻T2から第2クロック信号CLK2が2回立ち上がる時刻T3において0から1に変化し、第1遅延信号RST1は、時刻T2から第1クロック信号CLK1が2回立ち上がる時刻T4において0から1に変化する。
合成リセット信号CRSTは、第1遅延信号RST1と第2遅延信号RST2との論理積であるので、時刻T4において0から1に変化する。
合成リセット信号CRSTが時刻T4において1に変化すると、第2遅延リセット信号RSTO2は、時刻T4から第2クロック信号CLK2が2回立ち上がる時刻T5において0から1に変化する。同様に、第1遅延リセット信号RSTO1は、時刻T4から第1クロック信号CLK1が2回立ち上がる時刻T6において0から1に変化する。
合成リセット信号CRSTが時刻T4において1に変化すると、第2遅延リセット信号RSTO2は、時刻T4から第2クロック信号CLK2が2回立ち上がる時刻T5において0から1に変化する。同様に、第1遅延リセット信号RSTO1は、時刻T4から第1クロック信号CLK1が2回立ち上がる時刻T6において0から1に変化する。
図3は、本実施形態に係る2つの信号同期化回路におけるタイミングチャート(その2)である。図3は、第1クロック信号CLK1が予め入力され、第2クロック信号CLK2が時刻T14において入力された状態におけるタイミングチャートを示す。例えば、第2クロック信号CLK2が、FPGA(Field-Programmable Gate Array)により生成される場合、第2クロック信号CLK2は、図3に示すように、FPGAに入力されるリセット信号RSTがリセット解除状態になってから所定の時間が経過した後に出力され始める。
まず、時刻T11においてリセット信号RSTが0(リセット状態)に変化すると、第1遅延信号RST1、第2遅延信号RST2、合成リセット信号CRST、第1遅延リセット信号RSTO1、第2遅延リセット信号RSTO2が1から0に変化する。
続いて、時刻T12においてリセット信号RSTが1(リセット解除状態)に変化すると、第1遅延信号RST1は、時刻T12から第1クロック信号CLK1が2回立ち上がる時刻T13において0から1に変化する。これに対して、第2遅延信号RST2は、第2クロック信号CLK2が入力されていない状態であることから変化しない。
続いて、時刻T12においてリセット信号RSTが1(リセット解除状態)に変化すると、第1遅延信号RST1は、時刻T12から第1クロック信号CLK1が2回立ち上がる時刻T13において0から1に変化する。これに対して、第2遅延信号RST2は、第2クロック信号CLK2が入力されていない状態であることから変化しない。
その後、時刻T14において第2クロック信号CLK2が入力されると、第2遅延信号RST2は、時刻T14から第2クロック信号CLK2が2回立ち上がる時刻T15において0から1に変化する。
合成リセット信号CRSTは、第1遅延信号RST1と第2遅延信号RST2との論理積であるので、時刻T15において0から1に変化する。
合成リセット信号CRSTは、第1遅延信号RST1と第2遅延信号RST2との論理積であるので、時刻T15において0から1に変化する。
合成リセット信号CRSTが時刻T15において1に変化すると、第1遅延リセット信号RSTO1は、時刻T15から第1クロック信号CLK1が2回立ち上がる時刻T16において0から1に変化する。同様に、第2遅延リセット信号RSTO2は、時刻T15から第2クロック信号CLK2が2回立ち上がる時刻T17において0から1に変化する。
図3に示す例では、第2クロック信号CLK2の入力が遅延した結果、第1遅延信号RST1と第2遅延信号RST2との時間差がT15−T13である。これに対して、第1遅延リセット信号RSTO1と、第2遅延リセット信号RSTO2との時間差がT17−T16となり、第1遅延信号RST1と、第2遅延信号RST2との時間差がT15−T13よりも短くなることが確認できた。
[第1の実施形態の効果]
以上、第1の実施形態によれば、第1信号同期化回路1は、リセット信号RSTを第1クロック信号CLK1に同期して遅延させる第1遅延回路11と、第1遅延回路11により遅延されたリセット信号RSTを示す第1遅延信号RST1と、リセット信号RSTが遅延された他の遅延信号としての第2遅延信号RST2との論理積に基づく合成リセット信号CRSTを出力する第1ゲート回路12と、第1ゲート回路12から出力された合成リセット信号CRSTを第1クロック信号CLK1に同期して遅延させる第2遅延回路13とを備える。そして、第1ゲート回路に入力される、2つの信号同期化回路それぞれから出力される遅延信号が立ち上がった後に、第2遅延回路13において同期化を開始する。第2信号同期化回路2も同様の動作を行う。
以上、第1の実施形態によれば、第1信号同期化回路1は、リセット信号RSTを第1クロック信号CLK1に同期して遅延させる第1遅延回路11と、第1遅延回路11により遅延されたリセット信号RSTを示す第1遅延信号RST1と、リセット信号RSTが遅延された他の遅延信号としての第2遅延信号RST2との論理積に基づく合成リセット信号CRSTを出力する第1ゲート回路12と、第1ゲート回路12から出力された合成リセット信号CRSTを第1クロック信号CLK1に同期して遅延させる第2遅延回路13とを備える。そして、第1ゲート回路に入力される、2つの信号同期化回路それぞれから出力される遅延信号が立ち上がった後に、第2遅延回路13において同期化を開始する。第2信号同期化回路2も同様の動作を行う。
したがって、遅延信号のいずれかの立ち上がりタイミングが、他の遅延信号の立ち上がりタイミングに比べて遅れた場合であっても、立ち上がりタイミングが遅い遅延信号が立ち上がると速やかに、第2遅延回路13及び第4遅延回路23における同期化処理が開始される。その結果、異なるクロック信号で動作する複数のICのリセット状態が解除されるまでの時間を短縮するとともに、複数のICでクロック信号に同期してリセット状態が解除されるタイミングを近づけることができる。
また、第1信号同期化回路1の第1遅延回路11は、第1フリップフロップ回路111と、第2フリップフロップ回路112とを有し、第2遅延回路13は、第3フリップフロップ回路131と、第4フリップフロップ回路132とを有するので、メタステーブル状態になることを回避することができ、リセット信号RSTを安定して遅延させることができる。
<第2の実施形態>
[遅延信号のいずれかをマスキングする]
続いて、第2の実施形態について説明する。
本実施形態の第1ゲート回路12及び第2ゲート回路22は、入力された複数の遅延信号の少なくともいずれかをマスキング可能である点で第1の実施形態と異なり、その他の点では同じである。
なお、第1ゲート回路12及び第2ゲート回路22は同一の構成を有するので、第1ゲート回路12について説明を行い、第2ゲート回路22の説明を省略する。
[遅延信号のいずれかをマスキングする]
続いて、第2の実施形態について説明する。
本実施形態の第1ゲート回路12及び第2ゲート回路22は、入力された複数の遅延信号の少なくともいずれかをマスキング可能である点で第1の実施形態と異なり、その他の点では同じである。
なお、第1ゲート回路12及び第2ゲート回路22は同一の構成を有するので、第1ゲート回路12について説明を行い、第2ゲート回路22の説明を省略する。
図4は、本実施形態の第1ゲート回路12の構成を示す図である。
第1ゲート回路12は、マスキング部121と、ゲート部122とを有する。
マスキング部121には、複数の遅延信号として、第1遅延信号RST1及び第2遅延信号RST2が入力され、これら遅延信号の少なくともいずれかをマスキング可能である。具体的には、マスキング部121は、制御レジスタ121Aと、AND素子121Bと、AND素子121Cとを備える。
第1ゲート回路12は、マスキング部121と、ゲート部122とを有する。
マスキング部121には、複数の遅延信号として、第1遅延信号RST1及び第2遅延信号RST2が入力され、これら遅延信号の少なくともいずれかをマスキング可能である。具体的には、マスキング部121は、制御レジスタ121Aと、AND素子121Bと、AND素子121Cとを備える。
制御レジスタ121Aには、第1遅延信号RST1と第2遅延信号RST2とのそれぞれに対するイネーブル制御ビットが設けられている。このイネーブル制御ビットの値によって、合成リセット信号CRSTの生成に第1遅延信号RST1及び第2遅延信号RST2のいずれの信号を使用するかが制御される。
例えば、第1遅延信号RST1に対応するイネーブル制御ビットが0の場合、AND素子121Bの出力値は、第1遅延信号RST1の値によらず0になるので、第1遅延信号RST1をマスキングする状態となる。また、第1遅延信号RST1に対応するイネーブル制御ビットが1の場合、AND素子121Bの出力値は、第1遅延信号RST1の論理値と等しくなるので、第1遅延信号RST1をマスキングしない状態となる。
ゲート部122は、例えばAND素子によって構成される。AND素子122Aは、マスキング部121によりマスキングされなかった複数の遅延信号の論理積を合成リセット信号CRSTとして出力する。
[第2の実施形態の効果]
以上、第2の実施形態によれば、第1信号同期化回路1は、マスキング部121により、遅延信号の少なくともいずれかをマスキング可能とするので、回路構成に応じて、どのリセット信号RSTの出力を用いて、同期化された遅延リセット信号を生成するかを選択することができる。
以上、第2の実施形態によれば、第1信号同期化回路1は、マスキング部121により、遅延信号の少なくともいずれかをマスキング可能とするので、回路構成に応じて、どのリセット信号RSTの出力を用いて、同期化された遅延リセット信号を生成するかを選択することができる。
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更又は改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。そのような変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
例えば、第1の実施形態では、2つの信号同期化回路を接続した例について説明したが、3つ以上の信号同期化回路をそれぞれ接続させてもよい。この場合、各信号同期化回路のゲート回路に、それぞれの信号同期化回路の第1遅延回路が出力する遅延信号が入力されてもよい。この場合において、第2実施形態のマスキング部121は、3つ以上の信号同期化回路それぞれの遅延信号についてマスキング可能に構成される。また、第2実施形態のゲート部122は、3つ以上の信号同期化回路それぞれの遅延信号について、論理積をとる。
また、第1の実施形態では、リセット信号RSTが、リセット状態を0、リセット解除状態を1で示し、第1フリップフロップ回路111が、リセット信号RSTの立ち上がりを第1クロック信号CLK1の立ち上がりに同期させたが、これに限らない。例えば、リセット信号RSTは、リセット状態が1、リセット解除状態が0であってもよい。また、リセット信号RSTの立ち上がりを第1クロック信号CLK1の立ち下がりに同期させたり、リセット信号RSTの立ち下がりを第1クロック信号CLK1の立ち上がり又は立ち下がりに同期させたりしてもよい。
また、上記の実施形態では、第1フリップフロップ回路111及び第2フリップフロップ回路112のD端子にハイレベル信号Vddが入力され、リセット端子にリセット信号RSTが入力されていたが、D端子にリセット信号RSTが入力されてもよい。同様に、上記の実施形態では、第3フリップフロップ回路131及び第4フリップフロップ回路132のD端子にハイレベル信号Vddが入力され、リセット端子に合成リセット信号CRSTが入力されていたが、D端子に合成リセット信号CRSTが入力されてもよい。
1・・・第1信号同期化回路、2・・・第2信号同期化回路、11・・・第1遅延回路、12・・・第1ゲート回路、13・・・第2遅延回路、21・・・第3遅延回路、22・・・第2ゲート回路、23・・・第4遅延回路、101・・・設定値記憶部、102・・・カウンタ、103、104、105・・・Dフリップフロップ回路、111・・・第1フリップフロップ回路、112・・・第2フリップフロップ回路、121・・・マスキング部、121A・・・制御レジスタ、121B、121C・・・AND素子、122・・・ゲート部、131・・・第3フリップフロップ回路、132・・・第4フリップフロップ回路、211・・・第5フリップフロップ回路、212・・・第6フリップフロップ回路、231・・・第7フリップフロップ回路、232・・・第8フリップフロップ回路、CLK・・・CPUクロック信号、CLK0・・・クロック信号、CLK1・・・第1クロック信号、CLK2・・・第2クロック信号、CRST・・・合成リセット信号、RST・・・リセット信号、RST1・・・第1遅延信号、RST2・・・第2遅延信号、RSTO1・・・第1遅延リセット信号、RSTO2・・・第2遅延リセット信号
Claims (4)
- リセット信号をクロック信号に同期して遅延させる第1遅延回路と、
前記第1遅延回路により遅延された前記リセット信号である遅延信号と、リセット信号が遅延された他の遅延信号との論理積に基づく合成リセット信号を出力するゲート回路と、
前記ゲート回路から出力された前記合成リセット信号を前記クロック信号に同期して遅延させた遅延リセット信号を出力する第2遅延回路とを備える、
信号同期化回路。 - 前記第1遅延回路は、
前記クロック信号と前記リセット信号とが入力され、前記リセット信号が解除されると、前記クロック信号に同期して論理値が変化する出力信号を出力する第1フリップフロップ回路と、
前記クロック信号と前記第1フリップフロップ回路の出力信号とが入力され、当該出力信号を前記クロック信号に同期して遅延させた前記遅延信号を出力する第2フリップフロップ回路とを有し、
前記第2遅延回路は、
前記クロック信号と前記合成リセット信号とが入力され、前記合成リセット信号が解除されると、前記クロック信号に同期して論理値が変化する出力信号を出力する第3フリップフロップ回路と、
前記クロック信号と前記第3フリップフロップ回路の出力信号とが入力され、当該出力信号を前記クロック信号に同期して遅延させた前記遅延リセット信号を出力する第4フリップフロップ回路とを有する、
請求項1に記載の信号同期化回路。 - 前記ゲート回路は、
入力された複数の前記遅延信号の少なくともいずれかをマスキング可能なマスキング部と、
前記マスキング部によりマスキングされなかった複数の前記遅延信号の論理積を前記合成リセット信号として出力するゲート部とを有する、
請求項1又は2に記載の同期化回路。 - リセット信号を第1クロック信号に同期して遅延させる第1遅延回路と、
リセット信号を前記第1クロック信号とは異なる第2クロック信号に同期して遅延させる第3遅延回路と、
前記第1遅延回路により遅延された前記リセット信号を示す第1遅延信号と、前記第3遅延回路により遅延された前記リセット信号を示す第2遅延信号との論理積に基づく合成リセット信号を出力する第1ゲート回路と、
前記第1遅延信号と、前記第2遅延信号との論理積に基づく前記合成リセット信号を出力する第2ゲート回路と、
前記第1ゲート回路から出力された前記合成リセット信号を前記第1クロック信号に同期して遅延させる第2遅延回路と、
前記第2ゲート回路から出力された前記合成リセット信号を前記第2クロック信号に同期して遅延させる第4遅延回路とを備える、
信号同期化回路。
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2016119617A (ja) * | 2014-12-22 | 2016-06-30 | ローム株式会社 | シンクロナイザおよび半導体装置 |
WO2021080671A1 (en) * | 2019-10-25 | 2021-04-29 | Intel Corporation | Multi-reset and multi-clock synchronizer, and synchronous multi-cycle reset synchronization circuit |
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2013
- 2013-05-07 JP JP2013097642A patent/JP2014219786A/ja active Pending
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US11973504B2 (en) | 2019-10-25 | 2024-04-30 | Intel Corporation | Multi-reset and multi-clock synchronizer, and synchronous multi-cycle reset synchronization circuit |
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