JP2014219786A - Signal synchronization circuit - Google Patents
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Abstract
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。 The present invention relates to a signal synchronization circuit that synchronizes a reset signal with a clock signal.
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)。 Conventionally, a reset signal is output in synchronization with a clock signal. For example, as shown in FIG. 5, a synchronization circuit that synchronizes a reset signal with a clock signal used in an integrated circuit (hereinafter referred to as an IC) is known (see, for example, Patent Document 1).
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。
The synchronization circuit 100 illustrated in FIG. 5 includes a set
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。
In the synchronization circuit 100, when the reset signal RST is input, the
The D flip-
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。
The D flip-
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。 By the way, in the apparatus, a plurality of ICs may be operated by different clock signals. When a plurality of ICs are activated, when a reset signal synchronized with a clock for operating each IC is input to each IC, the time until each clock signal is input to a circuit that synchronizes the reset signal If there is a difference, the timing at which the reset signal is released differs among a plurality of ICs, causing malfunction. Therefore, it is necessary to make the timing at which the reset signal is released in synchronization with the clock signal between a plurality of ICs.
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。 In order to cope with such a problem, it is assumed that a time until each clock signal is input is assumed in advance, and the input time of the reset signal is made longer than the time. However, in such a method, it is necessary to set the input time of the reset signal to a time added with a margin corresponding to the variation in time until each clock signal is input. There was a problem that it took a long time to be done.
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。 Therefore, the present invention has been made in view of these points, and shortens the time until the reset state of a plurality of circuits operating with different clock signals is released, and converts the clock signal between the plurality of circuits. An object of the present invention is to provide a signal synchronization circuit that can approach the timing at which the reset state is released in synchronization.
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。 In the first aspect of the present invention, a first delay circuit that delays the reset signal in synchronization with the clock signal, a delay signal that is a reset signal delayed by the first delay circuit, and another reset different from the reset signal A gate circuit that outputs a combined reset signal based on the logical product of other delayed signals whose signals are delayed, and a delayed reset signal obtained by delaying the combined reset signal output from the gate circuit in synchronization with the clock signal. A signal synchronization circuit including a second delay circuit for outputting is provided.
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。 In the signal synchronization circuit described above, the first delay circuit receives the clock signal and the reset signal, and when the reset signal is released, the first delay circuit outputs an output signal whose logic value changes in synchronization with the clock signal. A flip-flop circuit; and a second flip-flop circuit that receives the clock signal and the output signal of the first flip-flop circuit and outputs the delayed signal obtained by delaying the output signal in synchronization with the clock signal. A second flip-flop circuit that outputs an output signal whose logical value changes in synchronization with the clock signal when the clock signal and the composite reset signal are input and the composite reset signal is canceled. And a clock signal and an output signal of the third flip-flop circuit, and a delayed reset signal obtained by delaying the output signal in synchronization with the clock signal. It may have a fourth flip-flop circuit for outputting.
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。 In the signal synchronization circuit described above, the gate circuit uses, as a composite reset signal, a logical product of a masking unit capable of masking at least one of a plurality of input delay signals and a plurality of delay signals not masked by the masking unit. And a gate portion for outputting.
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。 In the second aspect of the present invention, the first delay circuit that delays the reset signal in synchronization with the first clock signal, and the first delay circuit that delays the reset signal in synchronization with the second clock signal different from the first clock signal. A composite reset signal indicating a logical product of a 3-delay circuit, a first delay signal indicating the reset signal delayed by the first delay circuit, and a second delay signal indicating the reset signal delayed by the third delay circuit is output. A first gate circuit, a second gate circuit that outputs a combined reset signal indicating a logical product of the first delayed signal and the second delayed signal, and a combined reset signal output from the first gate circuit as a first clock. Signal synchronization comprising: a second delay circuit that delays in synchronization with the signal; and a fourth delay circuit that delays the composite reset signal output from the second gate circuit in synchronization with the second clock signal. To provide a circuit.
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。 According to the signal synchronization circuit of the present invention, the time until the reset state of a plurality of circuits operating with different clock signals is released is reduced, and the reset state is synchronized between the plurality of circuits in synchronization with the clock signal. There is an effect that the timing at which the is released can be approached.
<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。
<First Embodiment>
[Circuit configuration of signal synchronization circuit]
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram illustrating an example in which two signal synchronization circuits according to the present embodiment are connected.
In FIG. 1, a first signal synchronization circuit 1 and a second signal synchronization circuit 2 are connected. The first signal synchronization circuit 1 and the second signal synchronization circuit 2 delay the input reset signal in synchronization with the clock signal input to each circuit. Then, the first signal synchronization circuit 1 and the second signal synchronization circuit 2 output the logical product of the delayed signals as delayed reset signals in synchronization with the respective clock signals.
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。
The first signal synchronization circuit 1 includes a first delay circuit 11, a
The first delay circuit 11 delays the reset signal RST in synchronization with the first clock signal CLK1. The reset signal RST takes two logical values of 0 or 1. When the reset signal RST is 0, it indicates a reset state, and when it is 1, it indicates a reset release state. While the reset signal RST is 0, the output signal of the first delay circuit 11 is 0, and changes to 1 at the timing when the first clock signal CLK1 rises while the reset signal RST is 1.
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。
The first delay circuit 11 includes a first flip-
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。
In the second flip-flop circuit 112, the output signal of the first flip-
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。
The
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。
The second delay circuit 13 outputs a delayed reset signal obtained by delaying the combined reset signal CRST output from the
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。
In the fourth flip-
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。
Next, the configuration of the second signal synchronization circuit 2 will be described.
The second signal synchronization circuit 2 may have the same configuration as the first signal synchronization circuit 1, and includes a third delay circuit 21, a
The third delay circuit 21 delays the reset signal RST in synchronization with the second clock signal CLK2, and outputs the second delay signal RST2. The third delay circuit 21 has the same configuration as the first delay circuit 11 and includes a fifth flip-
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。
Similarly to the first flip-
Similarly to the second flip-flop circuit 112, the sixth flip-
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。
The
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。
The
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。
Similarly to the third flip-
Similarly to the fourth flip-flop circuit, the eighth flip-
[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。
[Operation of signal synchronization circuit]
Next, the operation of the signal synchronization circuit will be described.
FIG. 2 is a timing chart (No. 1) in the two signal synchronization circuits according to the present embodiment. FIG. 2 shows a timing chart in a state where two clock signals are input in advance.
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。
First, when the reset signal RST changes to 0 (reset state) at time T1, the first delay signal RST1, the second delay signal RST2, the combined reset signal CRST, the first delay reset signal RSTO1, and the second delay reset signal RSTO2 are changed. It changes from 1 to 0.
Subsequently, when the reset signal RST changes to 1 (reset release state) at time T2, the second delay signal RST2 changes from 0 to 1 at time T3 when the second clock signal CLK2 rises twice from time T2. The first delay signal RST1 changes from 0 to 1 at time T4 when the first clock signal CLK1 rises twice from time T2.
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。
The composite reset signal CRST is a logical product of the first delay signal RST1 and the second delay signal RST2, and thus changes from 0 to 1 at time T4.
When the combined reset signal CRST changes to 1 at time T4, the second delayed reset signal RSTO2 changes from 0 to 1 at time T5 when the second clock signal CLK2 rises twice from time T4. Similarly, the first delay reset signal RSTO1 changes from 0 to 1 at time T6 when the first clock signal CLK1 rises twice from time T4.
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。 FIG. 3 is a timing chart (No. 2) in the two signal synchronization circuits according to the present embodiment. FIG. 3 shows a timing chart in a state where the first clock signal CLK1 is input in advance and the second clock signal CLK2 is input at time T14. For example, when the second clock signal CLK2 is generated by an FPGA (Field-Programmable Gate Array), as shown in FIG. 3, the second clock signal CLK2 has a reset signal RST input to the FPGA in a reset release state. The output starts after a predetermined time elapses.
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。
First, when the reset signal RST changes to 0 (reset state) at time T11, the first delay signal RST1, the second delay signal RST2, the combined reset signal CRST, the first delay reset signal RSTO1, and the second delay reset signal RSTO2 are set to 1. Changes from 0 to 0.
Subsequently, when the reset signal RST changes to 1 (reset release state) at time T12, the first delay signal RST1 changes from 0 to 1 at time T13 when the first clock signal CLK1 rises twice from time T12. On the other hand, the second delay signal RST2 does not change because the second clock signal CLK2 is not input.
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。
Thereafter, when the second clock signal CLK2 is input at time T14, the second delay signal RST2 changes from 0 to 1 at time T15 when the second clock signal CLK2 rises twice from time T14.
The composite reset signal CRST is a logical product of the first delay signal RST1 and the second delay signal RST2, and thus changes from 0 to 1 at time T15.
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。 When the combined reset signal CRST changes to 1 at time T15, the first delayed reset signal RSTO1 changes from 0 to 1 at time T16 when the first clock signal CLK1 rises twice from time T15. Similarly, the second delay reset signal RSTO2 changes from 0 to 1 at time T17 when the second clock signal CLK2 rises twice from time T15.
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。 In the example shown in FIG. 3, as a result of delaying the input of the second clock signal CLK2, the time difference between the first delay signal RST1 and the second delay signal RST2 is T15-T13. In contrast, the time difference between the first delay reset signal RSTO1 and the second delay reset signal RSTO2 is T17-T16, and the time difference between the first delay signal RST1 and the second delay signal RST2 is shorter than T15-T13. It was confirmed that
[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。
[Effect of the first embodiment]
As described above, according to the first embodiment, the first signal synchronization circuit 1 is delayed by the first delay circuit 11 that delays the reset signal RST in synchronization with the first clock signal CLK1 and the first delay circuit 11. A
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。
Therefore, even if the rising timing of any one of the delay signals is delayed as compared with the rising timing of the other delayed signals, the second delay circuit 13 and the fourth delay circuit 13 promptly start up when the delayed signal having the later rising timing rises. The synchronization process in the
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。
The first delay circuit 11 of the first signal synchronization circuit 1 includes a first flip-
<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。
<Second Embodiment>
[Mask any delay signal]
Next, the second embodiment will be described.
The
Since the
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。
FIG. 4 is a diagram showing a configuration of the
The
The
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。
The
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。
For example, when the enable control bit corresponding to the first delay signal RST1 is 0, the output value of the AND
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。
The
[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。
[Effects of Second Embodiment]
As described above, according to the second embodiment, since the first signal synchronization circuit 1 can mask at least one of the delay signals by the
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。 As mentioned above, although this invention was demonstrated using embodiment, the technical scope of this invention is not limited to the range as described in the said embodiment. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications or improvements can be added to the above embodiment. It is apparent from the scope of the claims that the embodiments added with such changes or improvements can be included in the technical scope of the present invention.
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。
For example, in the first embodiment, an example in which two signal synchronization circuits are connected has been described, but three or more signal synchronization circuits may be connected to each other. In this case, the delay signal output from the first delay circuit of each signal synchronization circuit may be input to the gate circuit of each signal synchronization circuit. In this case, the
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。
In the first embodiment, the reset signal RST indicates the reset state as 0 and the reset release state as 1. The first flip-
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。
In the above embodiment, the high-level signal Vdd is input to the D terminals of the first flip-
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
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... 1st signal synchronization circuit, 2 ... 2nd signal synchronization circuit, 11 ... 1st delay circuit, 12 ... 1st gate circuit, 13 ... 2nd delay circuit, 21 ... 3rd delay circuit, 22 ... 2nd gate circuit, 23 ... 4th delay circuit, 101 ... Setting value memory | storage part, 102 ... Counter, 103, 104, 105 ... D Flip-flop circuit, 111... First flip-flop circuit, 112... Second flip-flop circuit, 121... Masking unit, 121 A... Control register, 121 B, 121
Claims (4)
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。 A first delay circuit for delaying the reset signal in synchronization with the clock signal;
A gate circuit that outputs a combined reset signal based on a logical product of a delay signal that is the reset signal delayed by the first delay circuit and another delay signal that is delayed from the reset signal;
A second delay circuit that outputs a delayed reset signal obtained by delaying the composite reset signal output from the gate circuit in synchronization with the clock signal;
Signal synchronization circuit.
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。 The first delay circuit includes:
A first flip-flop circuit that outputs an output signal whose logic value changes in synchronization with the clock signal when the clock signal and the reset signal are input and the reset signal is released;
A second flip-flop circuit that receives the clock signal and the output signal of the first flip-flop circuit and outputs the delayed signal obtained by delaying the output signal in synchronization with the clock signal;
The second delay circuit includes:
A third flip-flop circuit that outputs an output signal whose logic value changes in synchronization with the clock signal when the clock signal and the composite reset signal are input and the composite reset signal is released;
A fourth flip-flop circuit that receives the clock signal and an output signal of the third flip-flop circuit and outputs the delayed reset signal obtained by delaying the output signal in synchronization with the clock signal;
The signal synchronization circuit according to claim 1.
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。 The gate circuit is
A masking unit capable of masking at least one of the plurality of input delayed signals;
A gate unit that outputs a logical product of a plurality of the delayed signals not masked by the masking unit as the combined reset signal,
The synchronization circuit according to claim 1 or 2.
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。
A first delay circuit for delaying the reset signal in synchronization with the first clock signal;
A third delay circuit for delaying a reset signal in synchronization with a second clock signal different from the first clock signal;
A combined reset signal based on a logical product of a first delay signal indicating the reset signal delayed by the first delay circuit and a second delay signal indicating the reset signal delayed by the third delay circuit is output. A first gate circuit;
A second gate circuit that outputs the combined reset signal based on a logical product of the first delay signal and the second delay signal;
A second delay circuit for delaying the composite reset signal output from the first gate circuit in synchronization with the first clock signal;
A fourth delay circuit that delays the composite reset signal output from the second gate circuit in synchronization with the second clock signal;
Signal synchronization circuit.
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JP2016119617A (en) * | 2014-12-22 | 2016-06-30 | ローム株式会社 | Synchronizer and semiconductor device |
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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