JPH1174466A - 半導体集積回路のためのクロック回路 - Google Patents

半導体集積回路のためのクロック回路

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JPH1174466A
JPH1174466A JP9246178A JP24617897A JPH1174466A JP H1174466 A JPH1174466 A JP H1174466A JP 9246178 A JP9246178 A JP 9246178A JP 24617897 A JP24617897 A JP 24617897A JP H1174466 A JPH1174466 A JP H1174466A
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JP
Japan
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clock
circuit
clock pulse
hierarchy
switching element
Prior art date
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Pending
Application number
JP9246178A
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English (en)
Inventor
Hirohisa Masuda
裕久 益田
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.)
Oki Electric Industry Co Ltd
Original Assignee
Oki Electric Industry Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Oki Electric Industry Co Ltd filed Critical Oki Electric Industry Co Ltd
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Priority to US09/038,237 priority patent/US6034559A/en
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    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F1/00Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
    • G06F1/04Generating or distributing clock signals or signals derived directly therefrom
    • G06F1/10Distribution of clock signals, e.g. skew
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F1/00Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
    • G06F1/26Power supply means, e.g. regulation thereof
    • G06F1/32Means for saving power
    • G06F1/3203Power management, i.e. event-based initiation of a power-saving mode
    • G06F1/3234Power saving characterised by the action undertaken
    • G06F1/324Power saving characterised by the action undertaken by lowering clock frequency

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  • Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 不要な電力の消費を防止し得るクロック回路
を提供する。 【解決手段】 クロックパルス源11からクロックパル
スの供給を受けるトランクライン13、13′と、該ト
ランクラインに接続された複数のブランチライン14、
14′とを備える階層型のツリー構造を備え、少なくと
も1つの階層におけるブランチライン14は、クロック
パルスの下方階層への伝達を断続するためのスイッチイ
ング素子16を介して、下方階層に接続されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体集積回路の
各部にクロックパルスを供給するためのクロック回路に
関する。
【0002】
【従来の技術】半導体集積回路には、該半導体集積回路
に設けられた多数のラッチ、フリップフロップおよびメ
モリ素子などで構成されるカウンタあるいはレジスタの
ような各部に、同期的な信号としてクロックパルスを供
給するためのクロック回路が組み込まれている。
【0003】ところが、例えばクロックパルスの供給先
である各部への配線長に違いがあると、半導体集積回路
の各部に供給されるクロックパルスにクロック位相の相
対的なずれであるクロックスキューが発生する。そこ
で、このクロックスキューの発生を防止するために、ク
ロック回路として、クロックパルス源からクロックパル
スの供給を受けるトランクラインと、該トランクライン
に接続された複数のブランチラインとを備える階層型の
ツリー構造が提案されている。階層型のツリー構造を有
するクロック回路によれば、同期動作を必要とする各部
分に、ツリー構造の同一階層で、クロックパルスを供給
することにより、クロックスキューを生じることなく各
部の動作を同期させることができる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記し
たような従来のクロック回路では、カウントタイマー系
ブロックの他、例えば画像処理機能部分、音声処理機能
部分のような各機能ブロック毎にクロックスキューを発
生させないために、ツリー構造の同一階層毎のブランチ
ラインからそれぞれの機能ブロック内の各部に供給され
ており、当該機能ブロックの動作が例えばプログラム的
に休止状態にあるか否かに拘わらず、クロック回路に接
続された全ての機能部分に絶えずクロックパルスが供給
されている。
【0005】動作が休止状態におかれた機能ブロックへ
のクロックパルスの供給は電力の浪費となる。このこと
から、不要な電力の消費を防止し得るクロック回路の出
現が強く望まれていた。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、以上の点を解
決するために、次の構成を採用する。 〈構成〉本発明は、半導体集積回路の各部にクロックパ
ルス源からのクロックパルスを供給するためのクロック
回路であって、クロックパルス源からクロックパルスの
供給を受けるトランクラインと、該トランクラインに接
続された複数のブランチラインとを備える階層型のツリ
ー構造を備え、少なくとも1つの階層におけるブランチ
ラインは、クロックパルスの下方階層への伝達を断続す
るためのスイッチイング素子を介して、下方階層に接続
されていることを特徴とする。
【0007】〈作用〉本発明に係る前記クロック回路で
は、階層型のツリー構造に、下方階層へのクロックパル
スの伝達を断続するスイッチング素子が設けられている
ことから、このスイッチング素子の制御により、該スイ
ッチング素子を介して接続された下方階層の分岐路部分
へのクロックパルスの供給を休止させることができる。
【0008】従って、前記スイッチング素子を選択的に
断続操作することにより、動作が休止状態にある機能ブ
ロックへのクロックパルスの供給を休止し、その他の機
能ブロックに選択的にクロックパルスを供給し続けるこ
とができることから、不要な電力の消費を防止すること
ができる。
【0009】スイッチング素子は、これをある1つの階
層のブランチラインのそれぞれに設けることができ、こ
れにより、例えば第1階層とその下方の第2階層との間
にそれぞれスイッチング素子を挿入することができる。
このスイッチング素子の挿入により、第2階層を含むそ
れより下方の階層の全てのクロックパルスの供給を制御
することができる。
【0010】スイッチング素子は、一方の入力端子への
イネーブル信号の入力により他方の入力端子に入力する
クロックパルスを出力端子に出力するアンド論理回路で
構成することができる。このアンド論理回路に、出力信
号の波形の鈍りを整えて該出力信号を増幅するためのド
ライバ機能を付加することが望ましい。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図示の実施の形態
について詳細に説明する。 〈具体例〉図1は、本発明に係るクロック回路の具体例
を示す。本発明に係るクロック回路10は、図示しない
半導体集積回路のラッチ、フリップフロップおよびメモ
リ素子などで構成されるカウンタあるいはレジスタのよ
うな各部に、同期的な信号としてクロックパルスを供給
するために、前記半導体集積回路に設けられる。
【0012】クロック回路10は、クロックパルス発生
源11からクロックパルスの供給を受けるべく、クロッ
クパルス発生源11に接続線12を介して接続されたト
ランクライン13と、該トランクラインに交差して配置
され、それぞれが該トランクラインに接続された相互に
平行なブランチライン14とを備える。接続線12に
は、クロックパルスの波形のなまりを整えて、出力信号
を増幅するための従来よく知られたドライバ15が挿入
されている。トランクライン13および該トランクライ
ンに接続されたブランチライン14は、第1階層を構成
する。
【0013】トランクライン13の両側から突出して配
置された各ブランチライン14の両端には、それぞれス
イッチング素子16を介して、第2階層を構成する各ト
ランクライン13′、および該トランクラインに交差し
て配置されそれぞれがトランクライン13′に接続され
たブランチライン14′が、第1階層の各ブランチライ
ン14に対するそれぞれの分岐路を構成すべく、接続さ
れている。従って、図示の例では、1つのトランクライ
ン13および複数のブランチライン14からなる第1階
層と、複数のトランクライン13′および複数のブラン
チライン14′からなる第2階層とが、それぞれスイッ
チング素子16を介して接続されてなる全2階層のツリ
ー構造が構成されている。
【0014】各ブランチライン14′は、それぞれ半導
体集積回路の各機能ブロックを構成する、例えばフリッ
プフロップのクロック入力端子に接続されている(図示
せず)。
【0015】図示の例では、各スイッチング素子16
(16a、16b)は、2つの入力端子および1つの出
力端子を有するアンド論理回路からなる。アンド論理回
路16は、第1階層のブランチライン14の両端に対応
して、2系列に配列されている。
【0016】図中左方に位置する第1系列に配列された
アンド論理回路16aは、それぞれの一方の入力端子が
第1のイネーブル信号端子17aに並列的に接続されて
いる。また、アンド論理回路16aの他方の入力端子
は、対応する各ブランチライン14の一方の端部に接続
されている。さらに、各アンド論理回路16aの出力端
子は、第2階層の対応する各トランクライン13′に接
続されている。
【0017】また、図中右方に位置する第2系列に配列
されたアンド論理回路16bには、それぞれの一方の入
力端子が第2のイネーブル信号端子17bに並列的に接
続されている。また、アンド論理回路16bの他方の入
力端子は、対応する各ブランチライン14の他方の端部
に接続されている。さらに、各アンド論理回路16bの
出力端子は、第2階層の対応する各トランクライン1
3′に接続されている。
【0018】各アンド論理回路16は、2入力端子への
信号の入力により、その出力端に信号を出力する。従っ
て、クロックパルス発生源11からのクロックパルスを
トランクライン13およびブランチライン14を経て、
各アンド論理回路16の前記他方の入力端子に入力した
状態で、前記一方の入力端子に入力されるイネーブル信
号を制御することにより、このイネーブル信号に応じ
て、クロックパルスを前記出力端子から出力させること
ができる。
【0019】このイネーブル信号は、図示の例では、イ
ネーブル信号端子17aおよび17bの2系列で個々に
制御可能であることから、それぞれの系列毎に、アンド
論理回路16aの前記出力端子に接続された第1系列の
前記機能部分と、アンド論理回路16bの前記出力端子
に接続された第2系列の前記機能部分とへのクロックパ
ルスの供給を個々に制御することが可能となる。
【0020】これにより、イネーブル信号端子17への
イネーブル信号の制御により、第1系列または第2系列
に接続された前記機能部分へのクロックパルスの供給を
選択的に行うことができ、不要なクロックラインでの電
力の消費を防止することができる。
【0021】各アンド論理回路16に、出力信号の波形
を整え、これにより出力の増幅を図る従来よく知られた
ドライバ機能を持たせることが望ましい。
【0022】以下、図1に示したクロック回路10の各
イネーブル信号の出力制御方法に応じた適用例について
説明する。図2に示す適用例は、第1系列に接続された
機能ブロック18aと、第2系列に接続された機能ブロ
ック18bとの間に、主従関係がある場合である。この
主従関係として、例えばノート型パソコンとこれに使用
されるPCIカードの例がある。
【0023】ノート型パソコンである本体側の機能ブロ
ック18aは、常時動作するが、例えばPCIカードの
ためのPCIブリッジチップのような従機能ブロック1
8bは、主機能ブロック18aからの動作要求がある迄
は動作しない。このような例では、図2に示すとおり、
主機能ブロック18aのためのイネーブル信号端子17
aには、パソコンの駆動時に常時イネーブル信号が入力
される。他方、従機能ブロック18bのための第2系列
における各アンド論理回路16bの前記一方の入力端
子、すなわちイネーブル信号入力端子には、主機能ブロ
ック18aから伸びるイネーブル信号線17bを経て、
イネーブル信号が入力される。
【0024】従って、図2に示す例では、主機能ブロッ
ク18aが、従機能ブロック18bへのクロックパルス
の供給を制御する。
【0025】図3に示す例は、パワー管理ブロック19
が各機能ブロック18および18′の動作をモニタ線2
0を経て入力されるモニタ信号により、集中的に監視す
る。パワー管理ブロック19は、その監視情報に応じ
て、クロックパルスを必要とする機能ブロック18およ
び/または18′に選択的にクロックパルスを供給すべ
く、イネーブル信号線17aおよび17bを経て、アン
ド論理回路16を動作させる。
【0026】図4に示す例は、パワー管理レジスタ21
に格納されたプログラムに沿って、機能ブロック18お
よび18′へのクロックパルスの供給をソフト的に制御
する。パワー管理レジスタ21のプログラムを外部から
書き込むことにより、そのプログラムに応じて各機能ブ
ロック18aおよび機能ブロック18′へのクロックパ
ルスの供給を制御すべく、パワー管理レジスタ21が、
イネーブル信号線17aおよび17bを経て、アンド論
理回路16(16aおよび16b)を動作させる。
【0027】図5に示す例は、制御入力端子22を有す
るデコーダ23に制御信号を入力し、このデコーダ23
を経て、第1系列および第2系列の各アンド論理回路1
6aおよび16bへのイネーブル信号の入力を制御す
る。
【0028】図6は、本発明に係るスイッチング素子の
変形例を示す。図6に示すスイッチング素子24では、
多数のアンド論理回路16が集約的に配置されている。
各アンド論理回路16の前記一方の入力端子には、多数
のイネーブル信号入力端子Enb0〜kがそれぞれ接続さ
れており、また、それぞれのアンド論理回路16の前記
他方の入力端子は、クロックパルス発生源11からのク
ロックパルス入力端子Cinに並列的に接続されている。
また、図示の例では、各アンド論理回路16にドライバ
25が直列的に挿入されており、各ドライバ25の出力
端が対応するそれぞれのクロック出力端子Cout1〜m
に接続されている。
【0029】このスイッチング素子24によれば、1入
力多イネーブル入力多出力のクロックドライバ24が形
成されることから、このクロックドライバ24を用いる
ことにより、多層階層のクロック回路における分岐路の
構成の簡素化を図ることができる。
【0030】前記したところでは、本発明に係るクロッ
ク回路を2階層の例について説明したが、本発明を、さ
らに多層の階層に適用することができる。
【0031】
【発明の効果】本発明によれば、前記したように、階層
型のツリー構造に設けられたスイッチング素子の制御に
より、該スイッチング素子を介して接続された下方階層
の分岐路部分へのクロックパルスの供給を選択的に休止
させることができることから、動作が休止状態にある機
能ブロックへのクロックパルスの供給を休止し、その他
の機能ブロックに選択的にクロックパルスを供給し続け
ることができ、これにより、不要な電力の消費を防止す
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るクロック回路の具体例を概略的に
示す回路図である。
【図2】本発明に係るクロック回路の適用例1を示す図
1と同様な回路図である。
【図3】本発明に係るクロック回路の適用例2を示す図
1と同様な回路図である。
【図4】本発明に係るクロック回路の適用例3を示す図
1と同様な回路図である。
【図5】本発明に係るクロック回路の適用例4を示す図
1と同様な回路図である。
【図6】本発明に係るスイッチング素子の変形例を示す
回路図である。
【符号の説明】
10 クロック回路 11 クロックパルス発生源 13、13′ トランクライン 14、14′ ブランチライン 16(16a、16b)、24 (アンド論理回路)ス
イッチング素子

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半導体集積回路の各部にクロックパルス
    源からのクロックパルスを供給するためのクロック回路
    であって、前記クロックパルス源からクロックパルスの
    供給を受けるトランクラインと、該トランクラインに接
    続された複数のブランチラインとを備える階層型のツリ
    ー構造を備え、少なくとも1つの階層における前記ブラ
    ンチラインは、クロックパルスの下方階層への伝達を断
    続するためのスイッチイング素子を介して、下方階層に
    接続されていることを特徴とする、半導体集積回路のた
    めのクロック回路。
  2. 【請求項2】 前記スイッチング素子は、ある1つの階
    層の前記ブランチラインのそれぞれに設けられている請
    求項1記載のクロック回路。
  3. 【請求項3】 前記スイッチング素子は、一方の入力端
    子へのイネーブル信号の入力により他方の入力端子に入
    力するクロックパルスを出力端子に出力するアンド論理
    回路である請求項1記載のクロック回路。
  4. 【請求項4】 前記アンド論理回路には、出力信号の波
    形の鈍りを整えて該出力信号を増幅するためのドライバ
    機能が付加されている請求項3記載のクロック回路。
JP9246178A 1995-08-07 1997-08-27 半導体集積回路のためのクロック回路 Pending JPH1174466A (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9246178A JPH1174466A (ja) 1997-08-27 1997-08-27 半導体集積回路のためのクロック回路
US09/038,237 US6034559A (en) 1995-08-07 1998-03-11 Clock circuit employable for sequential regulation systems having multiple functions
KR10-1998-0034691A KR100357426B1 (ko) 1997-08-27 1998-08-26 다기능을갖는순차제어시스템에적합한클록회로

Applications Claiming Priority (1)

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KR (1) KR100357426B1 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6721932B2 (en) 2000-12-11 2004-04-13 Sanyo Electric Co., Ltd. Semiconductor integrated circuit device including circuit block having hierarchical structure and method of designing the same
US6737903B2 (en) 2001-09-28 2004-05-18 Renesas Technology Corp. Semiconductor integrated circuit device with clock distribution configuration therein
US7403447B2 (en) 2003-05-14 2008-07-22 Fujitsu Limited Method for stabilizing electronic circuit operation and electronic apparatus using the same

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US7403447B2 (en) 2003-05-14 2008-07-22 Fujitsu Limited Method for stabilizing electronic circuit operation and electronic apparatus using the same

Also Published As

Publication number Publication date
KR100357426B1 (ko) 2003-01-15
KR19990023894A (ko) 1999-03-25

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