JP2739964B2 - クロック切替回路 - Google Patents

クロック切替回路

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JP2739964B2 JP63240713A JP24071388A JP2739964B2 JP 2739964 B2 JP2739964 B2 JP 2739964B2 JP 63240713 A JP63240713 A JP 63240713A JP 24071388 A JP24071388 A JP 24071388A JP 2739964 B2 JP2739964 B2 JP 2739964B2
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Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) この発明は、例えばICカード用リーダ・ライタに使用
されてICカード動作用のクロック周波数等を切替えるク
ロック切替回路に関する。
(従来の技術) CPU及びメモリ等が内蔵されたICカードは、プリペイ
ドカード等として多用されつつあるが規格上は未だ非統
一的な部分があり、例えば、CPU動作用のクロックの周
波数は、4.9152MHzのものと3.579545MHzのものとの2種
類がある。このため、ICカードに対する情報の書込み、
読取りに使用されるリーダ・ライタには、上記2種の周
波数のクロックをそれぞれ発振するクロック発振回路が
備えられ、挿入されたICカードに対し、動作クロックが
何れのものであるかの確認動作を行ってから、その確認
された周波数のクロックでカード内のCPUを動作させる
ことが行われている。
クロック切替回路は、このような動作クロックが何れ
の周波数のものであるかの確認動作時、又はその確認動
作後に確認された周波数のクロックに切替える場合等に
おいて使用されるものであり、その回路構成としては、
例えば第4図に示すようなものが考えられている。
第4図中、1は第1のクロックである4.9152MHzのク
ロック(以下、f1クロックという)の入力端子、2は第
2のクロックである3.579545MHzのクロック(以下、f2
クロックという)の入力端子、3は周波数切替信号(以
下、単に切替信号という)の入力端子であり、f1クロッ
クの入力端子及び切替信号の入力端子3が第1のNANDゲ
ート4の入力端子に接続され、f2クロックの入力端子2
が第2のNANDゲート5の一方の入力端子に接続されると
ともに、切替信号の入力端子3がインバータ6を介して
その第2のNANDゲート5の他方の入力端子に接続されて
いる。また、第1、第2のNANDゲート4、5の各出力端
子が第3のNANDゲート7の入力端子に接続され、この第
3のNANDゲート7の出力端子から、f1クロック又はf2
ロックが切替え出力されるようになっている。
第5図は、上述のクロック切替回路における各信号の
タイミングチャートを示したものであり、同図(a)
は、f1クロック、同図(b)はf2クロック、同図(c)
は切替信号を示しており、切替信号は、HレベルとLレ
ベルの2レベルに変化する信号からなっている。そし
て、切替信号がHレベルのとき、第1のNANDゲート4が
開路してその出力端子にf1クロックが現われ、一方、第
2のNANDゲート5は閉路してその出力はHレベルとな
り、第3のNANDゲート7からはf1クロックが出力され
る。
次いで、このf1クロックの出力中に切替信号がHレベ
ルからLレベルに切替ると、この切替タイミングで、上
記とは逆に第1のNANDゲート4が直ちに閉路してその出
力はHレベルとなり(第5図(d))、一方、第2のNA
NDゲート5は開路してその出力端子にf2クロックが現わ
れ(第5図(e))、第3のNANDゲート7からはf2クロ
ックが切替え出力される(第5図(f))。また、f2
ロックの出力中に、切替信号がLレベルからHレベルに
切替ると、この切替タイミングで直ちに第1のNANDゲー
ト4が開路し、第2のNANDゲート5が閉路して、前述の
状態に戻り、第3のNANDゲート7からはf1クロックが切
替え出力される。
(発明が解決しようとする課題) 従来のクロック切替回路では、切替信号がHレベルか
らLレベル又はその逆に切替ったとき、その切替タイミ
ングで直ちに第1のNANDゲート4及び第2のNANDゲート
5が、開路又は閉路して第3のNANDゲート7からf1クロ
ックとf2クロックとが切替え出力されるようになってい
た。このため、その切替タイミングによっては、第3の
NANDゲートから切替え出力されるクロック中のf1クロッ
クとf2クロックの切替え部分に、第5図(f)中、*印
で示すように、f1クロック又はf2クロックのクロック幅
とは異なるクロック幅の変動部分が生じてしまう。した
がって、このようなクロックでICカード中のCPU等を駆
動すると誤動作を生じさせる恐れがあるので、このよう
な従来のクロック切替回路を内蔵したICカード用リーダ
・ライタでは、クロック切替回路によるクロックの切替
えの際は、リセット信号(第5図(g))によりICカー
ドを一旦リセットし、クロック周波数が切替った後、そ
のリセットを解除してICカードを起動させるということ
が行われていた。しかし、このようにリセット動作を行
わせるようにすると、ソフトウゥア上の負担が大きくな
ってしまうとともに、処理時間が長くなってしまうとい
う問題があった。
この発明は上記事情に基づいてなされたもので、クロ
ック幅の変動部分を生じさせることなくf1クロックとf2
クロックとを切替え出力させることができて、ICカード
リーダ・ライタ等に適用したとき、クロック周波数の切
替えの際に、誤動作防止の目的でICカードを一旦リセッ
トさせる必要のないクロック切替開路を提供することを
目的とする。
[発明の構成] (課題を解決するための手段) この発明は上記課題を解決するために、第1のクロッ
クと該第1のクロックよりも周波数の小さな第2のクロ
ックとを入力し、切替信号により当該第1のクロックと
第2のクロックとを切替え出力するクロック切替回路で
あって、前記第1のクロックの出力中に前記切替信号が
第1の状態から第2の状態に変化した際に閉路して第1
のクロックの出力を中止させる第1の手段と、前記第2
の状態の切替信号と前記第1の手段にて前記第1のクロ
ックの出力が中止した後の次の第2のクロックパルスと
に同期して開路し該第2のクロックを出力させる第2の
手段と、該第2のクロックの出力中に前記切替信号が第
2の状態から第1の状態に変化した際に当該第2のクロ
ックパルスに同期して閉路して第2のクロックの出力を
中止させる第3の手段と、前記第1の状態の切替信号と
前記第3の手段により第2のクロックの出力が中止され
た後の第1のクロックパルスとに同期して開路し該第1
のクロックを出力させる第4の手段と、この第4の手段
の開路を第1のクロックパルスの少なくとも1周期分遅
延させる第5の手段と、を有することを要旨とする。
(作用) 上記構成において、f1クロック(第1のクロック)の
出力中に切替信号が第1の状態から第2の状態に変化し
た際に閉路してf1クロックの出力を中止させ、第2の状
態の切替信号と前記f1クロックの出力を中止させた第1
の手段にてf1クロックの出力が中止した後の次のf2クロ
ック(第2のクロック)パルスとに同期して開路し当該
f2クロックが出力される。
また、f2クロックの出力中に切替信号が第2の状態か
ら第1の状態に変化した際にf2クロックパルスに同期し
て閉路して(第3の手段)f2クロックの出力を中止させ
る。次いで第1の状態の切替信号と第3の手段によりf2
クロックの出力が中止された後のf1クロックパルスとに
同期して開路し(第4の手段)f1クロックが出力され
る。この第4の手段の開路は、f1クロックパルスの1周
期分遅延される(第5の手段)。
(実施例) 以下、この発明の実施例を第1図ないし第3図に基づ
いて説明する。
まず、第1図を用いて、この実施例に係るクロック切
替回路の概要を説明すると、当該クロック切替回路100
には、f1クロック発振回路200及びf2クロック発振回路3
00が接続され、また、切替信号入力端子400からは、切
替信号が入力されるようになっている。切替信号は、前
記と同様に、HレベルとLレベルの2レベルに変化する
信号からなっており、クロック切替回路100は、切替信
号がHレベルのときはf1クロックを出力し、Lレベルの
ときはf2クロックを切替え出力するようになっている。
次いで、第2図を用いて、クロック切替回路100の内
部構成を説明する。
同図中、201はf1クロックの入力端子、301はf2クロッ
クの入力端子であり、f1クロックの入力端子201が第1
のフリップフロップ101及び第2のフリップフロップ102
の各CK入力端子に接続され、第1のフリップフロップ10
1のQ出力端子が第2のフリップフロップ102のD入力端
子に接続されている。また、第2のフリップフロップ10
2の出力端子が第1のNANDゲート103の一方の入力端子
に接続されるとともに、f1クロックの入力端子201がイ
ンバータ104を介してその第1のNANDゲート103の他方の
入力端子に接続されている。上記第1のフリップフロッ
プ101、第2のフリップフロップ102、第1のNANDゲート
103及びインバータ104で、f1クロックの入力端子201か
ら入力したf1クロックをオン、オフする第1の切替手段
が構成されている。
また、f2クロックの入力端子301が第3のフリップフ
ロップ105のCK入力端子に接続され、その第3のフリッ
プフロップ105の出力端子が第2のNANDゲート106の一
方の入力端子に接続されるとともに、f2クロックの入力
端子301がインバータ107を介して第2のNANDゲート106
の他方の入力端子に接続されている。上記第3のフリッ
プフロップ105、第2のNANDゲート106及びインバータ10
7で、f2クロックの入力端子301から入力したf2クロック
をオン、オフする第2の切替手段が構成されている。
上記第3のフリップフロップ105の出力端子は、さ
らに第1のフリップフロップ101におけるD入力端子に
接続され、電源電圧Vccの入力端子が、第3のフリップ
フロップ105におけるS(セット)入力端子とR(リセ
ット)入力端子及び第1、第2のフリップフロップ10
1、102における各R入力端子に接続されている。
一方、切替信号入力端子400が、第1、第2のフリッ
プフロップ101、102における各S入力端子及び第3のフ
リップフロップ105のD入力端子に接続されている。
そして、第1、第2のNANDゲート103、106の各出力端
子が第3のNANDゲート108の入力端子に接続され、この
第3のNANDゲート108の出力端子から、f1クロック又はf
2クロックが切替え出力されるようになっている。
次に、第3図を用いて上述のように構成されたクロッ
ク切替回路の作用を説明する。
第3図(a)はf1クロック、同図(b)はf2クロッ
ク、同図(c)は切替信号をそれぞれ示している。
まず、切替信号がHレベルのときは、第3のフリップ
フロップ105の出力がLレベルとなり、第2のNANDゲ
ート106が閉路する。一方、第1のフリップフロップ101
のQ出力がLレベルで、第2のフリップフロップ102の
出力がHレベルとなり、第1のNANDゲート103が開路
する。このとき、第2のNANDゲート106の出力はHレベ
ルとなっていて第3のNANDゲート108も開路しているの
で、その第3のNANDゲート108からf1クロックが出力さ
れる(第3図(g))。
次いで、このf1クロックの出力中に切替信号がHレベ
ルからLレベルになると、このLレベル切替信号が、第
1、第2のフリップフロップ101、102のS入力端子に入
力し、当該第2のフリップフロップ102の出力がLレ
ベルとなり(第3図(f))、第1のNANDゲート103が
閉路してf1クロックの出力が停止される。一方、このf1
クロックの停止後、f2クロックの立上り、即ち、このf2
クロックに同期して第3のフリップフロップ105の出
力がHレベルに転じ(第3図(d))、第2のNANDゲー
ト106が開路する。このとき、第1のNANDゲート103の出
力はHレベルとなっていて第3のNANDゲート108も開路
しているので、その第3のNANDゲート108からはf2クロ
ックが切替え出力される(第3図(h))。
また、f2クロックの出力中に、切替信号がLレベルか
らHレベルになると、このf2クロックの立上り、即ち、
f2クロックに同期して第3のフリップフロップ105の
出力が、Lレベルに転じ(第3図(d))、第2のNAND
ゲート106が閉路してf2クロックの出力が停止される。
次いで、このf2クロックの停止後、f1クロックの立上
り、即ち、このf1クロックに同期して、順次、第1のフ
リップフロップ101のQ出力がLレベル、第2のフリッ
プフロップ102の出力がHレベルに転じ(第3図
(e)、(f))、第1のNANDゲート103が開路する。
このとき前述と同様にして第3のNANDゲート108も開路
しているので、その第3のNANDゲート108からはf1クロ
ックが切替え出力される(第3図(g))。
このように、切替信号がHレベルとLレベルとの間で
切替ると、出力中のクロックが停止した後、次のクロッ
クを切替え出力させる切替手段が、その切替え出力され
るクロックに同期して開路するので、その切替え部分
に、クロック幅の変動部分が生じることなく、f1クロッ
クとf2クロックとが正常に切替え出力される(第3図
(i))。
[発明の効果] 以上説明したように、この発明によれば、切替信号が
入力した時、出力中のクロックが停止した後、次のクロ
ックを切替え出力させる切替手段が、その切替え出力さ
れるクロックに同期して開路するので、その切替え部分
にクロック幅の変動部分を生じさせることなく、f1クロ
ックとf2クロックとを正常に切替え出力させることがで
きるという利点がある。
また、f2クロックからf1クロックへの切替時にf1クロ
ックパルスの少なくとも1周期分遅延させてf1クロック
を出力させているため、前記切替時に1ノイズの発生を
防止できるという利点がある。
したがって、ICカードリーダ・ライタ等に適用したと
き、クロック周波数の切替えの際に、誤動作防止の目的
でICカードを一旦リセットさせる必要がなくなり、ソフ
トウェア上の負担を軽減することができるとともに処理
時間の短縮を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図ないし第3図はこの発明に係るクロック切替回路
の実施例を示すもので、第1図はブロック図、第2図は
回路図、第3図はクロック及び切替信号等のタイミング
チャート、第4図は従来のクロック切替回路を示す回路
図、第5図は同上従来例におけるクロック及び切替信号
等のタイミングチャートである。 101:第1のフリップフロップ、 102:第2のフリップフロップ、 103:第1、第2のフリップフロップとともに第1の切替
手段を構成する第1のNANDゲート、 105:第3のフリップフロップ、 106:第3のフリップフロップとともに第2の切替手段を
構成する第2のNANDゲート、 201:第1のクロックの入力端子、 301:第2のクロックの入力端子、 400:切替信号入力端子。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】第1のクロックと該第1のクロックよりも
    周波数の小さな第2のクロックとを入力し、切替信号に
    より当該第1のクロックと第2のクロックとを切替え出
    力するクロック切替回路であって、 前記第1のクロックの出力中に前記切替信号が第1の状
    態から第2の状態に変化した際に閉路して第1のクロッ
    クの出力を中止させる第1の手段と、 前記第2の状態の切替信号と前記第1の手段にて前記第
    1のクロックの出力が中止した後の次の第2のクロック
    パルスとに同期して開路し該第2のクロックを出力させ
    る第2の手段と、 該第2のクロックの出力中に前記切替信号が第2の状態
    から第1の状態に変化した際に当該第2のクロックパル
    スに同期して閉路して第2のクロックの出力を中止させ
    る第3の手段と、 前記第1の状態の切替信号と前記第3の手段により第2
    のクロックの出力が中止された後の第1のクロックパル
    スとに同期して開路し該第1のクロックを出力させる第
    4の手段と、 この第4の手段の開路を第1のクロックパルスの少なく
    とも1周期分遅延させる第5の手段と、 を有することを特徴とするクロック切替回路。
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