JPH09275331A - データのラッチ方法とその回路 - Google Patents

データのラッチ方法とその回路

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JPH09275331A
JPH09275331A JP8082390A JP8239096A JPH09275331A JP H09275331 A JPH09275331 A JP H09275331A JP 8082390 A JP8082390 A JP 8082390A JP 8239096 A JP8239096 A JP 8239096A JP H09275331 A JPH09275331 A JP H09275331A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
data
clock
flip
flop
latch
Prior art date
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Pending
Application number
JP8082390A
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English (en)
Inventor
Seigo Miyoshi
誠吾 三好
Yasuhiro Ono
恭裕 小野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kokusai Electric Corp
Original Assignee
Kokusai Electric Corp
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Publication date
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Publication of JPH09275331A publication Critical patent/JPH09275331A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 データラッチのタイミングずれを防止し、正
確なラッチ動作を実現する。 【解決手段】 Dフリップフロップ36への入力データ
の変化点を変化点検出部102で検出し、その変化点を
示すパルス列VDの間隔を変化点間隔カウンタ103で
カウントし、さらにその各間隔の累積値を加算器105
で算出する。そして、設定値nに相当する区間で上記累
積値の平均を除算器110で算出し、その半分の値に相
当する時間をダウンカウンタ112で計測してラッチタ
イミングを決める。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、データのラッチ方
法とその回路に係わり、とくに高速クロックに同期して
発生されたデータをラッチして外部へ取り出すインター
フェースに適したデータのラッチ方法とその回路に関す
る。
【0002】
【従来の技術】図3は、クロック発生器31からのクロ
ックに同期してデータ発生器33からデータが生成・出
力され、それが上記クロックに同期してDフリップフロ
ップ36にラッチされて出力されるように構成した従来
のラッチ回路例を示すブロック図で、Dフリップフロッ
プ36はデータ発生器33出力を外部へ取り出すための
インターフェースとなっている。
【0003】図4は、この回路の動作を示すタイムチャ
ートである。クロック発生器31とデータ発生器33を
接続するケーブルは等価遅延線32で表されており、ク
ロック発生器31から出力されたクロックC1は、この
遅延時間分遅れたクロックC2としてデータ発生器33
へ入力される。データ発生器33はこのクロックC2に
同期してデータD1を発生するが、その出力タイミング
はクロックC2より遅れる。データ発生器33とDフリ
ップフロップ36を接続するケーブルは等価遅延線34
で表されており、データD1はこの等価遅延線34の遅
延時間分遅れたデータD2としてラッチ用のDフリップ
フロップ36へ入力される。一方、クロックC2はイン
バータ35で反転されたクロックC3としてDフリップ
フロップ36のクロック端子へ入力され、このクロック
C3の立ち上がりのタイミングでデータD2をDフリッ
プフロップ36へラッチする。こうしてDフリップフロ
ップの出力Q端子からデータD3が出力される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記した従来回路に於
いて、各回路を接続するケーブル、即ち図3の等価遅延
線32、34は、周囲温度の変化等のためにその遅延時
間が変動する。このうち、等価遅延線32の遅延時間の
変動は、Dフリップフロップ36のD入力とクロック入
力の双方の同じだけのタイミング変動を与えるから、D
フリップフロップ36のラッチ動作には影響しない。し
かし等価遅延線34の遅延時間変動はデータD2のタイ
ミングだけを移動させる。このために例えば、初期調整
時にデータD2の立ち上がりタイミングが図4の時刻t
1であったものが時刻t2に移動し、一方クロックC3
は変化しなかったとする。この場合、クロックC3の立
ち上がり時刻tCにはデータD2が十分立ち上がって確
立しているから、上記のようなデータD2のタイミング
変動があってもデータD2はDフリップフロップ36に
正しくラッチされる。
【0005】しかし、等価遅延線34の遅延時間変動の
ためにデータD2の立ち上がりタイミングが図4の時刻
t3で示したようなところまで移動したとすると、デー
タD2が確率するまでには斜線部で示したような一定の
時間を要するので、そのデータD2の立ち上がり途中に
クロックC3の立ち上がりでラッチされることになる。
このような場合は正しいデータラッチが行われず、従っ
て誤ったデータが出力されることになる。このような状
態は等価遅延線34で表されるケーブルが長いほど、ま
た使用されるクロック周波数が高いほど起こり易くな
り、何らかの対策が要求される。
【0006】本発明の目的は、高速データであっても常
に出力データを正しくラッチできるようにしたデータの
ラッチ方法とその回路を提供するにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明においては、第1のクロック発生器からの
第1クロックに同期してデータを生成出力するデータ発
生器からのデータを、接続ケーブルを介してインターフ
ェース用のDフリップフロップにラッチするためのラッ
チタイミングを与えるラッチ回路であって、前記Dフリ
ップフロップに入力されるデータの変化点を検出するた
めの変化点検出手段と、該手段により検出された変化点
の時間間隔を前記第1クロックよりも短い周期の第2ク
ロックをカウントすることにより計測するための時間間
隔計測手段と、前記変化点検出手段により検出された変
化点の個数をカウントし、そのカウント値が予め定めた
設定値に達するごとに第1のキャリィパルスを出力して
そのカウント値は0にリセットされる変化点計数手段
と、前記第1のキャリィパルスが出力されて次のキャリ
ィパルスが出力されるまでの間の前記時間間隔計測手段
により計測された時間間隔の総計を算出するための加算
手段と、該手段により算出された時間間隔の総計を前記
設定値の2で除算するための除算手段と、該除算手段の
出力値に相当する時間を前記第2クロックをカウントす
ることにより計測するごとに第2キャリィパルスを出力
するダウンカウンタと、該ダウンカウンタからの第2キ
ャリィパルスに周期して前記ラッチタイミングを生成す
るためのラッチタイミング生成手段と、を備えたことを
特徴とするラッチ回路を開示する。
【0008】さらに、本発明は、第1のクロック発生器
からの第1クロックに同期してデータを生成出力するデ
ータ発生器からのデータを、接続ケーブルを介してイン
ターフェース用のDフリップフロップにラッチするため
のデータのラッチ方法であって、前記Dフリップフロッ
プに入力されるデータの変化点を検出してその時間間隔
を前記第1クロックよりも短い周期の第2クロックをカ
ウントすることにより計測し、該計測した時間間隔の前
記変化点の複数個の間の平均値を算出し、さらにその平
均値の半分に相当する個数の前記第2クロックのパルス
が経過した時点を前記Dフリップフロップへのデータの
ラッチタイミングとすることを特徴とするデータのラッ
チ方法を開示する。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を詳細
に説明する。図1は、本発明になるラッチ回路の構成例
を示すブロック図で、クロック発生器31からのクロッ
クCに同期してデータ発生器33から出力されたデータ
DATAが、Dフリップフロップ36へ正しくラッチさ
れるようにした回路である。この回路の特徴は、データ
発生器33の出力データのタイミングがクロック発生器
31からのクロックによってとられるが、そのクロック
周波数よりも高い周波数をもつクロックCHを発生する
クロック発生器101が設けられている点であり、この
クロックCHとデータ発生器33からの出力データDA
TAとから、変化点検出部102、変化点間隔カウンタ
103、変化点間隔値ラッチ104、加算器105、同
ラッチ106、変化点カウンタ107、設定器108、
被除数ラッチ109、除算器110、1/2除算器11
1、ダウンカウンタ112、及びDフリップフロップ1
13を用いて、Dフリップフロップ36入力点でみてデ
ータDATAの変化点のほぼ中央の位置を検出し、ラッ
チクロックLCを生成するものである。
【0010】図2は、この図1の回路の動作を示すタイ
ムチャートである。まず、クロック発生器101は、ク
ロック発生器31の出力周波数よりも高い周波数をもつ
クロックCHを出力する。図2ではクロックCHがクロ
ック発生器31からのクロックよりも約7.5倍の周波
数をもつものとしている。変化点検出部102は、デー
タDATAの変化点を検出し、その検出位置を示す狭い
幅のパルスからなるパルス列VDを生成する。図5は、
この変化点検出部103の詳細な構成例を示しており、
データDATAが変化した直後のクロックCHの立ち上
がりでデータDATAの値をDフリップフロップ501
にラッチし、クロックCのその次の立ち上がりで今度は
Dフリップフロップ501の出力QをDフリップフロッ
プ502へラッチする。そしてこの2つのDフリップフ
ロップ501、502出力の排他的論理和をゲート50
3で求めることにより、データDATAが変化した直後
とその次のクロックCの立ち上がり時点の間でだけ
“1”を出力する。従って変化点検出部102の出力パ
ルス幅は、クロックCの周期に等しい。
【0011】変化点間隔カウンタ103は、クロックC
Hの個数をカウントし、変化点検出部からの出力パルス
が入力されるごとにリセットされる。従ってその出力値
は変化点検出部102の出力パルス列VDのパルス間隔
をクロックCHの個数で計数した値となり、このカウン
ト値dは、パルス列VDにより変化点間隔値ラッチ10
4へセットされる。このカウント値dは、クロック発生
器33とクロック発生器101とが一般に丁度整数倍の
関係にはないから、平均的な値を中心に±1程度は変化
する。加算器105は、データDATAの変化点を示す
パルス列VDのパルスにより上記のカウント値dがリセ
ットされるごとに、その直前のカウント値とそれまでの
同カウント値を累積したところの、加算値ラッチ106
に格納された累積値Sとを加算して、その結果により加
算値ラッチ106の値を更新する。即ち、累積値の算出
開始時からのカウント値をd1、d2、・・・とすると、
【数1】S=d1+d2+・・・ である。
【0012】一方、変化点カウンタ107は、変化点検
出部102出力のパルス列VDのパルス数をカウント
し、そのカウント値が設定器108の設定値(nとす
る)に達するごとにキャリィパルスを出力し、そのカウ
ント値は0にリセットされる。さらにこのキャリィパル
スCAによりそのときの加算値ラッチ106の格納値H
=Sが被除数ラッチ109にセットされ、加算値ラッチ
106はその格納値が0にリセットされる。ここで
【数2】H=d1+d2+・・・+d である。この値Hは、Dフリップフロップ36入力点に
置けるデータDATAの変化点n個の間に含まれるクロ
ックCHのパルス数の合計である。そこで除算器110
によってこの値Hを設定器108の設定値nで割ってそ
の商を求め、さらにその商を1/2除算器111によっ
て2で割ることにより、データDATAの1つの変化点
とそこから次の変化点までのほぼ中央位置までの平均的
な時間幅をクロックCHのパルス数でカウントした値が
得られる。なお1/2除算器111としてはシフトレジ
スタを用い、1ビットシフトすることで1/2除算を行
えばよい。
【0013】さらに上記のカウント値をダウンカウンタ
112へセットしてクロックCHによりダウンカウント
し、その値が0になるごとにキャリィパルスCMを出力
すると、このキャリィパルスCMの出力タイミングは、
図2のようにDフリップフロップ36の入力点に於ける
データDATA各データのほぼ中央付近となる。そこで
このタイミングによってクロック発生器31のクロック
パルスCをDフリップフロップ113にラッチすれば、
Dフリップフロップ113出力Qは、等価遅延線34の
遅延時間の変動があっても、常にデータDATAをイン
ターフェースとしてのDフリップフロップ36に正しく
ラッチすることができる。
【0014】
【発明の効果】本発明によれば、データ発生器とインタ
ーフェース用のDフリップフロップとの間の接続ケーブ
ルの遅延時間が温度等により変動しても、常に正常にデ
ータ発生器出力データをDフリップフロップにラッチで
きるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明になるラッチ回路の構成例を示すブロッ
ク図である。
【図2】図1の回路の動作を示すタイムチャートであ
る。
【図3】従来のラッチ回路の構成を示すブロック図であ
る。
【図4】図3の回路の動作を示すタイムチャートであ
る。
【図5】図1の変化点検出部の内部構成を示す図であ
る。
【符号の説明】
101 クロック発生器 102 変化点検出部 103 変化点間隔カウンタ 104 変化点間隔値ラッチ 105 加算器 106 加算値ラッチ 107 変化点カウンタ 108 設定器 109 被除数ラッチ 110 除算器 111 1/2除算器 112 ダウンカウンタ 113 Dフリップフロップ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 第1のクロック発生器からの第1クロッ
    クに同期してデータを生成出力するデータ発生器からの
    データを、接続ケーブルを介してインターフェース用の
    Dフリップフロップにラッチするためのラッチタイミン
    グを与えるラッチ回路であって、 前記Dフリップフロップに入力されるデータの変化点を
    検出するための変化点検出手段と、 該手段により検出された変化点の時間間隔を前記第1ク
    ロックよりも短い周期の第2クロックをカウントするこ
    とにより計測するための時間間隔計測手段と、 前記変化点検出手段により検出された変化点の個数をカ
    ウントし、そのカウント値が予め定めた設定値に達する
    ごとに第1のキャリィパルスを出力してそのカウント値
    は0にリセットされる変化点計数手段と、 前記第1のキャリィパルスが出力されて次のキャリィパ
    ルスが出力されるまでの間の前記時間間隔計測手段によ
    り計測された時間間隔の総計を算出するための加算手段
    と、 該手段により算出された時間間隔の総計を前記設定値の
    2で除算するための除算手段と、 該除算手段の出力値に相当する時間を前記第2クロック
    をカウントすることにより計測するごとに第2キャリィ
    パルスを出力するダウンカウンタと、 該ダウンカウンタからの第2キャリィパルスに周期して
    前記ラッチタイミングを生成するためのラッチタイミン
    グ生成手段と、 を備えたことを特徴とするラッチ回路。
  2. 【請求項2】 第1のクロック発生器からの第1クロッ
    クに同期してデータを生成出力するデータ発生器からの
    データを、接続ケーブルを介してインターフェース用の
    Dフリップフロップにラッチするためのデータのラッチ
    方法であって、 前記Dフリップフロップに入力されるデータの変化点を
    検出してその時間間隔を前記第1クロックよりも短い周
    期の第2クロックをカウントすることにより計測し、該
    計測した時間間隔の前記変化点の複数個の間の平均値を
    算出し、さらにその平均値の半分に相当する個数の前記
    第2クロックのパルスが経過した時点を前記Dフリップ
    フロップへのデータのラッチタイミングとすることを特
    徴とするデータのラッチ方法。
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