DE19950360B4 - Phase locked loop (PLL) clock with programmable delay and programmable frequency - Google Patents
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Abstract
Phasenregelkreis
(PLL)-Taktgeber mit programmierbarer Frequenz, um, bezogen auf ein
Referenzsignal, ein Taktsignal zu erzeugen, wobei der PLL-Taktgeber
umfasst:
mehrere erste Frequenzteiler mit jeweils einem Eingabeterminal
und einem Ausgabeterminal, worin die Eingabeterminals der ersten
Frequenzteiler mit dem Referenzsignal verbunden sind,
einen
ersten Multiplexer mit mehreren Eingabeterminals, einem Ausgabeterminal
und einer ersten Auswahl-Eingabe, worin die Eingabeterminals des
ersten Multiplexers mit den Ausgabeterminals der ersten Frequenzteiler
verbunden sind, sodass eines der Eingabesignale zu dem ersten Multiplexer
durch die erste Auswahl-Eingabe ausgewählt wird, um zu dem Ausgabeterminal
des ersten Multiplexers zu koppeln,
mehrere zweite Frequenzteiler
mit jeweils einem Eingabeterminal und einem Ausgabeterminal, worin
die Eingabeterminals der zweiten Frequenzteiler mit einem Rückkopplungssignal
verbunden sind,
einen zweiten Multiplexer mit mehreren Eingabeterminals, einem
Ausgabeterminal und einer zweiten Auswahl-Eingabe, worin die Eingabeterminals
des zweiten Multiplexers mit den Ausgabeterminals der zweiten Frequenzteiler
verbunden sind, sodass eines der Eingabesignale zu dem zweiten Multiplexer
durch die zweite...A phase locked loop (PLL) programmable frequency clock generator for generating a clock signal with respect to a reference signal, the PLL clock comprising:
a plurality of first frequency dividers each having an input terminal and an output terminal, wherein the input terminals of the first frequency dividers are connected to the reference signal,
a first multiplexer having a plurality of input terminals, an output terminal and a first select input, wherein the input terminals of the first multiplexer are connected to the output terminals of the first frequency dividers such that one of the input signals to the first multiplexer is selected by the first select input to to couple to the output terminal of the first multiplexer,
a plurality of second frequency dividers each having an input terminal and an output terminal, wherein the input terminals of the second frequency dividers are connected to a feedback signal,
a second multiplexer having a plurality of input terminals, an output terminal, and a second select input, wherein the input terminals of the second multiplexer are connected to the output terminals of the second frequency dividers such that one of the input signals to the second multiplexer is latched by the second multiplexer;
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein einen Taktgeber mit einem Phasenregelkreis (PLL)-Taktgeber mit programierbarem Laufzeitunterschied und programmierbarer Frequenz.The The present invention relates generally to a clock having a Phase locked loop (PLL) clock with programmable delay difference and programmable frequency.
Mit fortschreitender Entwicklung der Halbleitertechnologie steigt die Taktfrequenz von digitalen Schaltkreisen immer mehr an. Für Entwickler wird daher das Problem der Takt-Synchronization ein wichtiger Faktor. Die Takt-Synchronization beinhaltet nicht nur ein einziges Taktsignal, sondern viele Taktsignale. Im allgemeinen wird der Laufzeitunterschied eines Taktsignals durch den Taktgeber und die Belastung, bezogen auf eine Open-Loop-Konfiguration, bestimmt. Wird die Spurlänge vom Taktgeber zur Belastung größer oder steigt die Belastung, dann wird das Problem des Signal-Laufzeitunterschieds des Taktsignal größer. So können sich beispielsweise viele Bauelemente auf einem Computer-Motherboard einen einzigen Taktgeber teilen. Auch kann sich die Speichergröße in Abhängigkeit von anderen Anforderungen des Verwenders dynamisch ändern. Darüber hinaus gibt es nach Praxis-Bedarf viele Interface-Slots zur Verbindung mit peripheren Geräten. Die Änderung der Speichergröße und die Anzahl an peripheren Geräten werden daher die Belastung am Taktsignal verändern. Es ist daher nicht verwunderlich, dass die Open-Loop-Konfiguration das Problem des Signal-Laufzeitunterschieds nicht lösen kann. Andererseits besteht ein Bedarf, die Frequenz eines Taktsignals zu verändern. Werden alle Taktsignale durch externe Taktgeber geliefert, dann kann eine Änderung der Takt-Frequenz schwierig sein, da die Frequenz der Taktsignale festgelegt wurde.With the progressive development of semiconductor technology is increasing Clock frequency of digital circuits more and more. For developers Therefore, the problem of clock synchronization becomes an important factor. The clock synchronization does not just include a single clock signal, but many clock signals. In general, the transit time difference a clock signal by the clock and the load related to an open-loop configuration. Is the track length of Clock for loading larger or If the load increases, then the problem of the signal transit time difference becomes the clock signal is greater. So can for example, many components on a computer motherboard share a single clock. Also, the memory size depending on dynamically change from other user requirements. Furthermore there are many interface slots for connection according to practical needs with peripheral devices. The change the memory size and the Number of peripheral devices will therefore change the load on the clock signal. It is therefore not surprising that the open-loop configuration has the problem of signal skew not solve can. On the other hand, there is a need, the frequency of a clock signal to change. If all clock signals are supplied by external clocks, then can be a change the clock frequency will be difficult as the frequency of the clock signals was determined.
In
der
Die
Können mehrere
Taktsignale von dem Chipsatz
Zusammengefaßt weist ein herkömmlicher Taktgeber die folgenden Nachteile auf
- (1) Werden Taktsignale von externen Taktgebern bereitgestellt, dann kann die Frequenz der Taktsignale nur schwer verändert werden, insbesondere von einem Computerprogramm;
- (2) Das bereitgestellte, auf einer Open-Loop-Konfiguration basierende Taktsignal wird durch die Veränderung der Belastung beeinflußt, was bei der Steuerung des Laufzeitunterschieds des Taktsignals größte Probleme bereitet und infolgedessen für die Stabilität des Systems.
- (1) If clock signals are provided from external clocks, then the frequency of the clock signals can be changed only with difficulty, in particular by a computer program;
- (2) The provided clock signal based on an open-loop configuration is affected by the change of the load, which causes the largest problems in controlling the delay time difference of the clock signal and, consequently, the stability of the system.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen Phasenregelkreis (PLL)-Taktgeber mit programmierbarer Frequenz bereitzustellen, um die erzeugte Taktfrequenz dynamisch zu verändern.It Therefore, an object of the present invention is a phase locked loop (PLL) clock with programmable frequency to the generated clock frequency to change dynamically.
Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung einen PLL-Taktgeber mit programmierbarem Laufzeitunterschied bereitzustellen, so daß der Laufzeitunterschied des Taktsignals dynamisch eingestellt werden kann.It Another object of the invention is a programmable PLL clock To provide delay difference, so that the transit time difference of Clock signal can be set dynamically.
Diese Aufgaben werden durch den PLL-Taktgeber gemäß Anspruch 1 oder gemäß Anspruch 2 gelöst.These Problems are solved by the PLL clock according to claim 1 or claim 2 solved.
In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung beschrieben.In the dependent claims are advantageous embodiments of the invention.
Die vorliegende Erfindung betrifft daher einen Phasenregelkreis (PLL)-Taktgeber mit programmierbarer Frequenz und programmierbarem Laufzeitunterschied, bei dem ein auf ein Referenzsignal bezogenes Taktsignal erzeugt wird. Der Taktgeber enthält mehrere erste Verzögerungselemente mit jeweils einem ersten Terminal und einem zweiten Terminal, einen ersten Multiplexer, mehrere zweite Verzögerungselemente mit jeweils einem ersten Terminal und einem zweiten Terminal, einen zweiten Multiplexer, und einen PLL-Taktgeber.The present invention therefore relates to a programmable frequency phase locked loop (PLL) clock having a programmable delay difference, in which a signal to a reference signal related clock signal is generated. The clock includes a plurality of first delay elements each having a first terminal and a second terminal, a first multiplexer, a plurality of second delay elements each having a first terminal and a second terminal, a second multiplexer, and a PLL clock.
Die ersten Verzögerungselemente sind in Reihe geschaltet, indem das zweite Terminal des ersten Verzögerungselements mit dem ersten Terminal des benachbarten ersten Verzögerungselements verbunden ist. Das erste Terminal eines der ersten Verzögerungselemente ist mit dem Referenzsignal verbunden.The first delay elements are connected in series by the second terminal of the first delay element connected to the first terminal of the adjacent first delay element is. The first terminal of one of the first delay elements is with the Reference signal connected.
Der erste Multiplexer enthält mehrere Eingabeterminals, ein Ausgabeterminal und eine erste Auswahl-Eingabe. Die Eingabeterminals des ersten Multiplexers sind mit dem Referenzsignal verbunden bzw. mit den zweiten Terminals der ersten Verzögerungselemente, so daß eines der Eingabesignale zu dem ersten Multiplexer durch die erste Auswahl-Eingabe ausgewählt wird, um mit dem Ausgabeterminal des ersten Multiplexers zu koppeln.Of the contains first multiplexer multiple input terminals, an output terminal, and a first selection input. The input terminals of the first multiplexer are connected to the reference signal connected to the second terminals of the first delay elements, so that one the input signals to the first multiplexer through the first selection input selected is to couple to the output terminal of the first multiplexer.
Die zweiten Verzögerungselemente sind in Reihe geschaltet, indem das zweite Terminal eines zweiten Verzögerungselements mit dem ersten Terminal eines benachbarten zweiten Verzögerungselements verbunden ist. Das erste Terminal eines der zweiten Verzögerungselement ist mit einem Rückkoppelungssignal gekoppelt.The second delay elements are connected in series by the second terminal of a second delay element with the first terminal of an adjacent second delay element connected is. The first terminal of one of the second delay element is with a feedback signal coupled.
Der zweite Multiplexer umfaßt mehrere Eingabeterminals, ein Ausgabeterminal und eine zweite Auswahl-Eingabe. Die Eingabeterminals des zweiten Multiplexers sind mit dem Rückkoppelungssignal bzw. den zweiten Terminals der zweiten Verzögerungselemente verbunden, so daß eines der Eingabe-Signale zu dem zweiten Multiplexer von der zweiten Auswahl-Eingabe ausgewählt wird, um mit dem Ausgabeterminal des zweiten Multiplexer zu kuppeln.Of the second multiplexer multiple input terminals, an output terminal, and a second selection input. The input terminals of the second multiplexer are connected to the feedback signal or connected to the second terminals of the second delay elements, so that one the input signals to the second multiplexer from the second selection input selected is to couple with the output terminal of the second multiplexer.
Der PLL-Signalgeber umfaßt ein erstes Eingabeterminal, ein zweites Eingabeterminal und ein Ausgabeterminal. Das erste Eingabeterminal des PLL-Signalgebers ist mit dem Ausgabeterminal des ersten Multiplexers verbunden und das zweite Eingabeterminal des PLL-Signalgebers ist mit dem Ausgabeterminal des zweiten Multiplexers verbunden. Das Taktsignal wird von dem Ausgabeterminal des PLL-Signalgebers erzeugt und zurückgegeben, um über eine leitfähige Leitung als Rückkoppelungssignal zu dienen.Of the Includes PLL signaler a first input terminal, a second input terminal and an output terminal. The first input terminal of the PLL buzzer is with the output terminal connected to the first multiplexer and the second input terminal of the PLL buzzer is connected to the output terminal of the second multiplexer connected. The clock signal is from the output terminal of the PLL signal generator created and returned, to over a conductive Line as feedback signal to serve.
Gemäß der vorliegenden Erfindung liefert das Taktsignal, das zum Mittelpunkt der leitfähigen Leitung rückgeführt wird, um als Rückkoppelungssignal zu dienen, die von den externen Geräten benötigten Taktsignale.According to the present Invention provides the clock signal to the center of the conductive line is returned, as a feedback signal to serve the clock signals required by the external devices.
Der vorstehend aufgeführte PLL-Signalgeber in dem PLL-Taktgeber umfaßt mehrere erste Frequenzteiler mit jeweils einem Eingabeterminal und einem Ausgabeterminal, einem dritten Multiplexer, mehrere zweite Frequenzteiler mit jeweils einem Eingabeterminal und einem Ausgabeterminal, einen vierten Multiplexer, einem PLL-Kernschaltkreis, mehrere dritte Frequenzteiler mit jeweils einem Eingabeterminal und einem Ausgabeterminal und einen fünften Multiplexer.Of the listed above PLL signal generator in the PLL clock comprises a plurality of first frequency divider each with an input terminal and an output terminal, a third multiplexer, a plurality of second frequency divider with one each Input terminal and an output terminal, a fourth multiplexer, a PLL core circuit, several third frequency divider each with an input terminal and an output terminal and a fifth multiplexer.
Die Eingabeterminals der ersten Frequenzteiler sind mit dem Ausgabeterminal des ersten Multiplexers verbunden.The Input terminals of the first frequency divider are connected to the output terminal connected to the first multiplexer.
Die dritten Multiplexer umfassen mehrere Eingabeterminals, ein Ausgabeterminal und einen dritten Wahl-Input. Die Inut-Terminals des dritten Multiplexers sind mit den Ausgabeterminals des ersten Frequenzteilers verbunden, so daß eines der Eingabe-Signale zu dem dritten Multiplexer von dem dritten Wahl-Input gewählt wird, um es mit dem Ausgabeterminal de dritten Multiplexers zu verbinden.The third multiplexers include a plurality of input terminals, an output terminal and a third choice input. The inut terminals of the third multiplexer are connected to the output terminals of the first frequency divider, so that one the input signals to the third multiplexer is selected from the third choice input, to connect to the output terminal of the third multiplexer.
Die Eingabeterminals der zweiten Frequenzteiler sind mit dem Ausgabeterminal des zweiten Multiplexers verbunden.The Input terminals of the second frequency divider are connected to the output terminal connected to the second multiplexer.
Der vierten Multiplexer umfaßt mehrere Eingabeterminals, ein Ausgabeterminal und eine vierte Auswahl-Eingabe. Die Eingabeterminals des vierten Multiplexers sind mit den Ausgabeterminals der zweiten Frequenzteiler verbunden, so daß eines der Eingabesignale zu dem vierten Multiplexer von der vierten Auswahl-Eingabe gewählt wird, um zu dem Ausgabeterminal des vierten Multiplexers zu kuppeln.Of the fourth multiplexer multiple input terminals, an output terminal, and a fourth selection input. The input terminals of the fourth multiplexer are connected to the output terminals the second frequency divider connected so that one of the input signals to the fourth multiplexer is selected from the fourth selection input, to couple to the output terminal of the fourth multiplexer.
Der PLL-Kernschaltkreis umfaßt ein Referenz-Eingabeterminal, ein Rückkoppelungs-Eingabeterminal und ein Ausgabeterminal. Der PLL-Kernschaltkreis erzeugt ein Signal am Ausgabeterminal basierend auf dem Phasenunterschied zwischen den Signalen am Referenz-Eingabeterminal und dem Rückkoppelungs-Eingabeterminal. Das Referenz-Eingabeterminal ist mit dem Ausgabeterminal des dritten Multiplexers gekuppelt und das Rückkoppelungs-Eingabeterminal ist zu dem Ausgabeterminal des vierten Multiplexers gekuppelt.Of the PLL core circuit includes a reference input terminal, a feedback input terminal and an output terminal. The PLL core circuit generates a signal on Output terminal based on the phase difference between the signals at the reference input terminal and the feedback input terminal. The reference input terminal is coupled to the output terminal of the third multiplexer and the feedback input terminal is coupled to the output terminal of the fourth multiplexer.
Die Eingabeterminals der dritten Frequenzteiler sind mit dem Ausgabeterminal des PLL-Kernschaltkreis verbunden.The Input terminals of the third frequency divider are connected to the output terminal connected to the PLL core circuit.
Der fünfte Multiplexer umfaßt mehrere Eingabeterminals und ein Ausgabeterminal. Die Eingabeterminals des fünften Multiplexers sind mit den Ausgabeterminals der dritten Frequenzteiler verbunden und das Taktsignal wird von dem Ausgabeterminal des fünften Multiplexers erzeugt.The fifth multiplexer includes a plurality of input terminals and an output terminal. The input terminals of the fifth multiplexer are connected to the output terminals of the third frequency divider, and the clock signal is outputted from the output terminal generated by the fifth multiplexer.
Die anliegenden Zeichnungen sollen ein besseres Verständnis der Erfindung geben. Die Zeichnungen erläutern erfindungsgemäße Ausführungsformen und dienen zusammen mit der Beschreibung zur Erläuterung der Prinzipien der Erfindung. In den ZeichnungenThe accompanying drawings are intended to provide a better understanding of Give invention. The drawings illustrate embodiments of the invention and together with the description serve to explain the principles of Invention. In the drawings
Die erfindungsgemäßen Ausführungsformen werden nun ausführlich erläutert, wobei Beispiele davon in den anliegenden Zeichnungen gegeben werden. Wo immer möglich werden in den Zeichnungen und in der Beschreibung die gleichen Bezugszeichen verwendet, um das Gleiche oder die gleichen Teile zu bezeichnen.The Embodiments of the invention are now in detail explains examples of which are given in the accompanying drawings. Wherever possible the same reference numbers are used in the drawings and the description, to designate the same or the same parts.
Das
Referenzsignal REF_CLK ist mit den Eingabeterminals der Frequenzteiler
Ein
Rückkoppelungs-Signal
FB_CLK ist mit Eingabeterminals der Frequenzteiler
Der
PLL-Kernschaltkreis
Das
Ausgabe-Signal CLK von dem Ausgabeterminal PO des PLL-Kernschaltkreises
Der
Multiplexer
Basierend
auf den vorstehend aufgeführten PLL-Signalgeber
Mit
dem vorstehend aufgeführten
PLL-Signalgeber
Die
In ähnlicher
Art und Weise werden die Verzögerungselemente
Der
PLL-Signalgeber
Um
die durch die Spurlänge
verursachte Signalverzögerung
zu berücksichtigen,
um den Signal-Laufzeitunterschied besser zu steuern, wird das Taktsignal
CLK1 rückgekoppelt
und dient über
eine letifähige
Leitung
Der
PLL-Taktgeber
Die
Basierend
auf dem vorstehend aufgeführten Computer-Motherboard
kann die Frequenz des zu der CPU
Die PLL-Taktgeber in einem Chipsatz auf einem Computer-Motherboard gemäß einer bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsform kann daher von dem System benötigte Taktsignale erzeugen. Darüber hinaus kann der Laufzeitunterschied der Takt signale durch die geschlossene Konfiguration des PLL-Taktgebers besser gesteuert werden. Der Laufzeitunterschied der Taktsignale kann auch durch ein Computer programm basierend auf dem bestehenden Bedarf eingestellt werden. So kann beispielsweise beim Installieren von zusätzlichem Speicher und Interface-Karten, die folglich die tatsächliche Belastung und den Laufzeitunterschied der Taktsignale erhöhen, die Verzögerungszeit der Signale von der Referenz-Eingabe verlängert werden, um den Laufzeitunterschied der Taktsignale zu kompensieren. Kein manueller Eingriff durch Anwender zur Veränderung der Einstellungen der Brücke auf dem Motherboard ist erforderlich. Im Gegenteil, die auf den Taktsignalen aufgelegte Belastung kann durch Grund-Input- und Output-System-Programme (BIOS) automatisch erfaßt werden, so daß die Einstellung des Laufzeitunterschieds automatisch erfolgen kann.The PLL clock in a chipset on a computer motherboard according to a preferred inventive embodiment can therefore be needed by the system Generate clock signals. About that In addition, the delay difference of the clock signals through the closed Configuration of the PLL clock are better controlled. The runtime difference The clock signals may also be based on a computer program be adjusted to existing needs. So, for example when installing additional Memory and interface cards, therefore, the actual Increase load and the delay difference of the clock signals, the Delay Time the signals from the reference input are extended to the transit time difference to compensate for the clock signals. No manual intervention by the user to change the settings of the bridge on the motherboard is required. On the contrary, on the Clock signals applied load may be due to basic input and output system programs (BIOS) automatically detected so that the Setting the runtime difference can be done automatically.
Zusammengefaßt weist der erfindungsgemäße PLL-Taktgeber mit programmierbare Frequenz und programmierbarem Laufzeitunterschied die folgenden Vorteile auf
- 1. Die Frequenz der von dem PLL-Taktgeber erzeugten Taktsignale kann durch ein Computerprogramm dynamisch verändert werden;
- 2. Der Laufzeitunterschied der von dem PLL-Taktgeber erzeugten Taktsignale kann mit einem Computerprogramm dynamisch eingestellt werden, so daß der Laufzeitunterschied der Taktsignale besser gesteuert werden kann.
- 1. The frequency of the clock signals generated by the PLL clock can be changed dynamically by a computer program;
- 2. The delay difference of the clock signals generated by the PLL clock can be dynamically adjusted by a computer program, so that the propagation delay of the clock signals can be controlled better.
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