JP2005094484A - Phase difference detection circuit, clock skew correction circuit, phase difference detection method, and clock skew correction method - Google Patents
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Abstract
【課題】高速クロックを用いることなく、2信号の位相差を検出できる位相差検出回路を提供する。
【解決手段】供給クロックSCLKを所定値遅延させる遅延調整セル210〜215、230〜235と、これらの遅延調整セルによって位相が所定値ずれた複数の信号をそれぞれクロック信号として用い、帰還クロックMCLK_1をそれぞれ所定のタイミングで取り込むフリップフロップ200〜208、220〜228とを備え、供給クロックSCLKと帰還クロックMCLK_1との位相差を検出する。
【選択図】 図5A phase difference detection circuit capable of detecting a phase difference between two signals without using a high-speed clock is provided.
Delay adjustment cells 210 to 215, 230 to 235 for delaying a supply clock SCLK by a predetermined value, and a plurality of signals whose phases are shifted by a predetermined value by these delay adjustment cells are used as clock signals, respectively, and a feedback clock MCLK_1 is used. Flip-flops 200 to 208 and 220 to 228 that respectively take in at predetermined timings are provided, and a phase difference between the supply clock SCLK and the feedback clock MCLK_1 is detected.
[Selection] Figure 5
Description
本発明は、2信号の位相差を検出する位相差検出回路及び位相差検出方法に関する。また、本発明は、クロックスキューを補正するクロックスキュー補正回路及びクロックスキュー補正方法に関する。 The present invention relates to a phase difference detection circuit and a phase difference detection method for detecting a phase difference between two signals. The present invention also relates to a clock skew correction circuit and a clock skew correction method for correcting clock skew.
従来、半導体集積回路(LSI)のレイアウト設計を行う際には、設計に要する工数の削減や検証を容易にするために、各素子をチップ上に一個ずつレイアウトするのではなく、ある程度の論理機能を持った単位、すなわち機能ブロックごとのレイアウト設計をあらかじめ完了しておいた後に、これら機能ブロック間の配置、配線を行うのが一般的である。 Conventionally, when designing a layout of a semiconductor integrated circuit (LSI), in order to reduce the number of man-hours required for the design and facilitate verification, each element is not laid out on the chip one by one, but to a certain degree of logic function. Generally, after layout design for each functional block, that is, for each functional block is completed in advance, the arrangement and wiring between these functional blocks are performed.
近年、LSIの集積度が高くなり、かつ大型化するに伴ってチップ内での配線長、特にクロック信号を各機能ブロックに供給するための配線が長くなり、クロック信号の遅延が無視できなくなっている。すなわち、複数の機能ブロックに供給されるクロック信号の位相が各機能ブロック間でずれてしまい、システムLSI全体としての動作に問題が生じる恐れがある。 In recent years, as the degree of integration of LSIs has increased and the size has increased, the wiring length in a chip, particularly the wiring for supplying clock signals to each functional block, has become longer, and the delay of the clock signal cannot be ignored. Yes. In other words, the phases of the clock signals supplied to the plurality of functional blocks are shifted between the functional blocks, which may cause a problem in the operation of the entire system LSI.
各機能ブロックにおけるクロックの位相差を調整する技術として、供給クロックと、この供給クロックに対応した帰還クロックとを生成し、帰還クロックを介して伝達されたクロック信号の位相差をカウンタを用いて検出する位相差検出手段と、この位相差検出結果に基づいて、クロック信号遅延時間を調整する制御手段とを設けてクロックスキュー補正回路を構成するようにした技術が公知である(例えば、特許文献1参照)。 As a technology to adjust the clock phase difference in each functional block, a supply clock and a feedback clock corresponding to this supply clock are generated, and the phase difference of the clock signal transmitted via the feedback clock is detected using a counter There is known a technique in which a clock skew correction circuit is configured by providing a phase difference detecting means for controlling and a control means for adjusting a clock signal delay time based on the phase difference detection result (for example, Patent Document 1). reference).
しかしながら上記従来の技術においては、例えば供給クロックと帰還クロックとの位相差が1(ns)の場合、この位相差を検出するためには、計測用カウンタには1(GHz)の超高速クロックが必要となり、しかも、超高速クロックを使用するためチップとしての消費電力が大幅に増大してしまうと考えられる。 However, in the above-described conventional technique, for example, when the phase difference between the supply clock and the feedback clock is 1 (ns), in order to detect this phase difference, the measurement counter has an ultrafast clock of 1 (GHz). In addition, it is considered that the power consumption as a chip is greatly increased because an ultrahigh-speed clock is used.
本発明は、上記従来の事情に鑑みてなされたものであって、高速クロックを用いることなく2信号の位相差を検出できる位相差検出回路及び位相差検出方法を提供することを目的とする。また、本発明は、上記位相差検出回路を利用したクロックスキュー補正回路及びクロックスキュー補正方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described conventional circumstances, and an object thereof is to provide a phase difference detection circuit and a phase difference detection method capable of detecting a phase difference between two signals without using a high-speed clock. Another object of the present invention is to provide a clock skew correction circuit and a clock skew correction method using the phase difference detection circuit.
本発明の位相差検出回路は、第1の信号と第2の信号との位相差を検出する位相差検出回路において、一方の信号を遅延する複数の遅延手段と、他方の信号を各遅延手段の出力タイミングで取り込む複数のフリップフロップとを備える。この構成によれば、一方の信号を順次遅延させたタイミングで他方の信号をフリップフロップに取り込むことで第1の信号と第2の信号とを比較し、位相差を検出できるので、信号の周波数が高い場合であっても高速カウンタを必要とせずに、位相差を検出することができる。 The phase difference detection circuit according to the present invention is a phase difference detection circuit for detecting a phase difference between a first signal and a second signal, a plurality of delay means for delaying one signal, and the other signal for each delay means. And a plurality of flip-flops fetched at the output timing. According to this configuration, the phase difference can be detected by comparing the first signal and the second signal by fetching the other signal into the flip-flop at the timing when one signal is sequentially delayed. The phase difference can be detected without the need for a high-speed counter even in the case of high.
また、本発明のクロックスキュー補正回路は、機能ブロックに供給する供給クロックと前記機能ブロックから帰還させた帰還クロックとの位相差を検出する請求項1記載の位相差検出回路と、検出した位相差に基づいて前記機能ブロックに供給する供給クロックを遅延調整する遅延調整回路とを備える。 The clock skew correction circuit according to the present invention detects a phase difference between a supply clock supplied to a functional block and a feedback clock fed back from the functional block, and the detected phase difference. And a delay adjustment circuit for adjusting the delay of the supply clock supplied to the functional block based on the above.
また、本発明のクロックスキュー補正回路は、請求項2記載のクロックスキュー補正回路であって、前記遅延調整回路は、前記供給クロックをそれぞれ異なる時間遅延する複数の遅延手段と、前記位相差に基づいて各遅延手段の出力から前記供給クロックの遅延調整に必要な遅延時間を有する供給クロックを選択するセレクタとを備える。
The clock skew correction circuit according to the present invention is the clock skew correction circuit according to
また、本発明の位相差検出方法は、第1の信号と第2の信号との位相差を検出する位相差検出方法において、一方の信号を順次遅延し、他方の信号と各遅延信号とをそれぞれ比較するものである。この構成によれば、一方の信号を順次遅延し、他方の信号と各遅延信号とをそれぞれ比較して位相差を検出できるので、信号の周波数が高い場合であっても高速カウンタを必要とせずに、位相差を検出することができる。 The phase difference detection method of the present invention is a phase difference detection method for detecting a phase difference between a first signal and a second signal, wherein one signal is sequentially delayed, and the other signal and each delayed signal are Each is a comparison. According to this configuration, one signal can be sequentially delayed, and the other signal can be compared with each delayed signal to detect a phase difference. Therefore, even when the signal frequency is high, a high-speed counter is not required. In addition, the phase difference can be detected.
また、本発明のクロックスキュー補正方法は、機能ブロックに供給する供給クロックと前記機能ブロックから帰還させた帰還クロックとの位相差を請求項4記載の位相差検出方法により検出する位相差検出ステップと、検出した位相差に基づいて前記機能ブロックに供給する供給クロックを遅延調整する遅延調整ステップとを含む。
The phase difference detection step of detecting a phase difference between a supply clock supplied to the functional block and a feedback clock fed back from the functional block by the phase difference detection method according to
さらに、本発明のクロックスキュー補正方法は、前記遅延調整ステップが、前記供給クロックをそれぞれ異なる時間遅延するステップと、前記位相差に基づいて遅延時間の異なる複数の供給クロックから前記供給クロックの遅延調整に必要な遅延時間を有する供給クロックを選択するステップとを含むものである。 Furthermore, in the clock skew correction method of the present invention, the delay adjustment step includes a step of delaying the supply clock by different times, and a delay adjustment of the supply clock from a plurality of supply clocks having different delay times based on the phase difference. Selecting a supply clock having a necessary delay time.
本発明によれば、高速クロックを用いることなく2信号の位相差を検出できる位相差検出回路及び位相差検出方法を提供できる。また、この位相差検出回路及び位相差検出方法を用いてクロックスキューを補正するクロックスキュー補正回路及びクロックスキュー補正方法を提供できる。 According to the present invention, it is possible to provide a phase difference detection circuit and a phase difference detection method capable of detecting a phase difference between two signals without using a high-speed clock. Further, it is possible to provide a clock skew correction circuit and a clock skew correction method for correcting a clock skew using the phase difference detection circuit and the phase difference detection method.
また、本発明によれば、クロック毎に位相差検出回路と遅延調整回路とを設けてクロックスキュー補正回路を構成することにより、複数のクロック信号が存在するときにもクロックごとに遅延調整をすることができるため、クロックスキューを調整することができる。さらに、今までレイアウト上で行ってきたクロックスキュー調整を回路で自動的に行うために、工数を大幅に削減できる。 In addition, according to the present invention, by providing a phase difference detection circuit and a delay adjustment circuit for each clock to constitute a clock skew correction circuit, delay adjustment is performed for each clock even when there are a plurality of clock signals. Therefore, the clock skew can be adjusted. Furthermore, since the clock skew adjustment, which has been performed on the layout so far, is automatically performed by the circuit, the number of steps can be greatly reduced.
図1は、本発明の一実施形態を説明するためのクロックスキュー補正回路の構成を示す図であり、クロック供給源20からの配線長が異なる機能ブロック30、40へ、位相のそろったクロックを供給するためにクロック位相差調整を行った例を示す。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a clock skew correction circuit for explaining an embodiment of the present invention. Clocks having the same phase are supplied to
本実施形態では、クロック供給源20からクロックスキュー補正回路10に供給されるクロックSCLKと、機能ブロック30、40から帰還される帰還クロックMCLK_1及びMCLK_2の位相差調整を行い、位相差調整が行われたクロックSCLK_1、SCLK_2を機能ブロック30、40にそれぞれ供給することによりクロックスキューの補正を行う。
In the present embodiment, the phase difference is adjusted by adjusting the phase difference between the clock SCLK supplied from the
図2は、図1の構成例におけるクロック位相差調整前のクロックのタイミングを示す図である。供給クロックSCLKの周期はTであり、クロック位相差調整前は、図1のS_1点におけるクロックSCLK_1とS_2点におけるクロックSCLK_2は、供給クロックSCLKと同じ位相である。 FIG. 2 is a diagram illustrating clock timing before the clock phase difference adjustment in the configuration example of FIG. The period of the supply clock SCLK is T, and before the clock phase difference adjustment, the clock SCLK_1 at the point S_1 and the clock SCLK_2 at the point S_2 in FIG. 1 have the same phase as the supply clock SCLK.
また、E_1点における帰還クロックMCLK_1は、機能ブロック30までの配線遅延(A/2)の往復の値Aだけ供給クロックSCLKから遅れたクロックとなり、E_2点における帰還クロックMCLK_2は、機能ブロック40までの配線遅延(C/2)の往復の値Cだけ供給クロックSCLKから遅れたクロックとなっている。
Further, the feedback clock MCLK_1 at the point E_1 becomes a clock delayed from the supply clock SCLK by a round trip value A of the wiring delay (A / 2) to the
なお、図1において、S_1点は、機能ブロック30へ供給するクロックSCLK_1のクロックスキュー補正回路10における出力端であり、S_2点は、機能ブロック40へ供給するクロックSCLK_2のクロックスキュー補正回路10における出力端である。
In FIG. 1, point S_1 is an output terminal of the clock
また、E_1点は、機能ブロック30から帰還する帰還クロックMCLK_1のクロックスキュー補正回路10における入力端であり、E_2点は、機能ブロック40から帰還する帰還クロックMCLK_2のクロックスキュー補正回路10における入力端である。
The point E_1 is an input end of the feedback clock MCLK_1 fed back from the
図2において、時間Aは、クロックスキュー補正回路10と機能ブロック30との間を往復する際のクロックの遅延時間であり、時間Cは、クロックスキュー補正回路10と機能ブロック40との間を往復する際のクロックの遅延時間である。したがって、図2に示す時間B、時間Dはそれぞれ、
B=T−A
D=T−C
となる。ただし、Tは供給クロックSCLKの周期である。
In FIG. 2, time A is a clock delay time when reciprocating between the clock
B = TA
D = TC
It becomes. However, T is the cycle of the supply clock SCLK.
図3は、図1の構成例におけるクロック位相差調整後のクロックのタイミングを示す図である。機能ブロック30へ供給するクロックSCLK_1については、M_1点からE_1点までの配線遅延値A/2と、調整前の帰還クロックMCLK_1の立ち上がりから供給クロックSCLKの次の立ち上がりまでの時間Bとを加算した値に相当する時間を遅らせる。
FIG. 3 is a diagram illustrating clock timing after the clock phase difference adjustment in the configuration example of FIG. For the clock SCLK_1 supplied to the
また、機能ブロック40へ供給するクロックSCLK_2については、M_2点からE_2点までの配線遅延値C/2と、調整前の帰還クロックMCLK_2の立ち上がりから供給クロックSCLKの次の立ち上がりまでの時間Dとを加算した値に相当する時間を遅らせる。なお、M_1点は機能ブロック30におけるクロックSCLK_1の入力端であり、M_2点は機能ブロック40におけるクロックSCLK_2の入力端である。
For the clock SCLK_2 supplied to the
図3に示すように、クロックスキュー補正回路10で(A/2)+Bの値だけ遅らせたクロックSCLK_1は、機能ブロック30に到達するまでに、S_1点からM_1点までの配線遅延値A/2だけ遅れるため、結果的には1クロック周期Tだけ遅れたクロックとなる。すなわち、
(A/2)+B+A/2=A+B=T
となる。
As shown in FIG. 3, the clock SCLK_1 delayed by the value of (A / 2) + B by the clock
(A / 2) + B + A / 2 = A + B = T
It becomes.
また、クロックスキュー補正回路10で(C/2)+Dの値だけ遅らせたクロックSCLK_2も、機能ブロック40に到達するまでに、S_2点からM_2点までの配線遅延値C/2だけ遅れるため、結果的には1クロック周期Tだけ遅れたクロックとなる。すなわち、
(C/2)+D+C/2=C+D=T
となる。
Further, the clock SCLK_2 delayed by the value of (C / 2) + D by the clock
(C / 2) + D + C / 2 = C + D = T
It becomes.
このように、クロック供給源20から供給されたクロックは、機能ブロック30、40へ到達するときには、共に供給クロックSCLKから1クロック周期Tだけ遅れるようにクロックスキュー補正回路10で調整されるため、機能ブロック30、40へ到達するクロックの位相をそろえることができる。
As described above, when the clock supplied from the
次に、本実施形態のクロックスキュー補正回路10の構成および動作について説明する。図4は、本実施形態のクロックスキュー補正回路10の構成を説明するためのブロック図である。
Next, the configuration and operation of the clock
図4に示すように、クロックスキュー補正回路10は、機能ブロック30へ供給するクロックSCLK_1のクロック調整のための位相差検出回路100及び遅延調整回路101と、機能ブロック40へ供給するクロックSCLK_2のクロック調整のための位相差検出回路102及び遅延調整回路103とを備える。
As shown in FIG. 4, the clock
機能ブロック30へ供給するクロックSCLK_1と、機能ブロック40へ供給するクロックSCLK_2とに対しては同様のクロック調整方法が施されるため、以下、機能ブロック30へ供給するクロックSCLK_1のクロック調整について説明を行う。
Since the same clock adjustment method is applied to the clock SCLK_1 supplied to the
位相差検出回路100は、クロック供給源20からクロックスキュー補正回路10に対して供給されるクロックSCLKの立ち上がりと、機能ブロック30から帰還される帰還クロックMCLK_1の立ち上がりとの位相差(位相差A)を示す信号(M1_0〜M1_8)、及び、帰還クロックMCLK_1と供給クロックSCLKの次の立ち上がりとの位相差(位相差B)を示す信号(M1_10〜M1_18)を検出するものであり、検出した信号を遅延調整回路101に出力する。
The phase
遅延調整回路101は、検出した信号M1_0〜M1_8、M1_10〜M1_18の値に基づいて、供給クロックSCLKの位相を調整するものであり、供給クロックSCLKの位相を調整した信号(クロックSCLK_1)を機能ブロック30へ出力する。
The
図5は、位相差検出回路100の概略構成図である。位相差検出回路100は、遅延値をXとする遅延調整セル210〜215、230〜235と、遅延値をY(=3X)とする遅延調整セル216、217、236、237と、フリップフロップ(FF)200〜208、220〜228とを含んで構成される。
FIG. 5 is a schematic configuration diagram of the phase
位相差検出回路100は、FF200〜208と、遅延調整セル210〜215と、遅延調整セル216、217とによって、供給クロックSCLKと帰還クロックMCLK_1との位相差Aを検出する。FF200は、供給クロックSCLKをクロック信号として使用する。また、FF201は、供給クロックSCLKから遅延調整セル210の遅延値Xだけ遅れた信号をクロック信号として使用する。
The phase
また、FF202は、供給クロックSCLKから遅延調整セル210、211による合計遅延値2Xだけ遅れた信号をクロック信号として使用する。同様に、FF203〜FF208は、それぞれの遅延調整セルの遅延値Xが加算された遅延値分遅れた信号をクロック信号として使用する。この回路構成により、FF200〜FF208は信号M1_0〜M1_8を生成する。信号M1_0〜M1_8に基づいて位相差Aを検出する具体的な方法については後述する。
The
一方、位相差検出回路100は、FF220〜228と、遅延調整セル230〜235と、遅延調整セル236、237とによって、帰還クロックMCLK_1の立ち上がりと供給クロックSCLKの次の立ち上がりとの位相差Bを検出する。FF220は、帰還クロックMCLK_1をクロック信号として使用する。また、FF221は、帰還クロックMCLK_1から遅延調整セル230の遅延値Xだけ遅れた信号をクロック信号として使用する。
On the other hand, the phase
また、FF222は、帰還クロックMCLK_1から遅延調整セル230、231の合計遅延値2Xだけ遅れた信号をクロック信号として使用する。同様に、FF223からFF228は、それぞれの遅延調整セルの遅延値Xが加算された遅延値分遅れた信号をクロック信号として使用する。この回路構成により、FF220〜F228は信号M1_10〜M1_18を生成する。信号M1_10〜M1_18に基づいて位相差Bを検出する具体的な方法については後述する。
The
図6は、位相差検出回路100におけるクロックのタイミング図である。図6(a)のFig4-1〜Fig4-9は、それぞれFF200〜FF208におけるデータの取り込みタイミングを示す。
FIG. 6 is a timing diagram of clocks in the phase
Fig4−2に示すように、FF201における供給クロックSCLKのデータ取り込みタイミングは、FF200における供給クロックSCLKのデータ取り込みタイミングより遅延調整セル210の遅延値X分だけ遅れる。同様に、FF202〜FF208における供給クロックSCLKのデータ取り込みタイミングは、遅延調整セルの遅延値の合計分だけ遅れる。
As shown in FIG. 4B, the data fetch timing of the supply clock SCLK in the
位相差検出回路100では、遅延調整セル210〜217によって、各FFへのクロック入力タイミング(データ取り込みタイミング)をずらしているため、帰還クロックMCLK_1の変化前後において、各FFから出力される値が変化する。すなわち、FF200及び201の出力が0であるのに対し、FF202〜208の出力は1であるというように、FFからの出力が切り替わる。
In the phase
また、図6(b)のFig4−11〜Fig4−19は、それぞれFF220〜FF228におけるデータの取り込みタイミングを示す。Fig4−12に示すように、FF221におけるクロックMCLK_1のデータ取り込みタイミングは、FF220における帰還クロックMCLK_1のデータ取り込みタイミングより遅延調整セル230の遅延値X分だけ遅れる。同様に、FF222〜FF228におけるデータ取り込みタイミングは、遅延調整セルの遅延値の合計分だけ遅れる。
Further, FIGS. 4-11 to 4-19 in FIG. 6B show the data fetch timings in the
位相差検出回路100では、遅延調整セル230〜237によって、各FFへのクロック入力タイミング(データ取り込みタイミング)をずらしているため、供給クロックSCLKの変化前後において、各FFから出力される値が変化する。すなわち、FF220〜227の出力が0であるのに対し、FF228の出力は1であるというように、FFからの出力が切り替わる。
In the phase
次に、位相差検出回路100における位相差検出の動作を具体的に説明する。図7は、位相差検出回路100において位相差Aを検出する場合のタイミングを示す図である。
Next, the phase difference detection operation in the phase
前述のように、供給クロックSCLKの周期はTであり、帰還クロックMCLK_1は、供給クロックSCLKより時間Aだけ遅れているものとする。また、遅延調整セル210〜215、230〜235の遅延値をX=T/10とし、遅延調整セル216、217、236、237の遅延値をY=3X=3T/10とする。以下、供給クロックSCLKと、帰還クロックMCLK_1との位相差が、図7に示す関係を持つ場合について説明する。
As described above, the period of the supply clock SCLK is T, and the feedback clock MCLK_1 is assumed to be delayed by the time A from the supply clock SCLK. The delay values of the
図5に示すように、FF200〜208には遅延値Xずつ遅れたクロックSCLK(200)〜SCLK(208)が入力され、その立ち上がりで帰還クロックMCLK_1のデータを取り込む。したがって、FF200〜208の出力信号M1_0〜M1_8は、それぞれ、「0」、「0」、「0」、「0」、「1」、「1」、「1」、「1」、「1」、すなわち、「000011111」となる。
As shown in FIG. 5, the clocks SCLK (200) to SCLK (208) delayed by the delay value X are input to the
ここで、信号M1_0〜M1_8に対して順に0、1、2、・・のようにビット番号をつけると、4ビットから「1」になっており、帰還クロックMCLK_1は、供給クロックSCLKより4ビット分遅れていることから、
A=4X=4・T/10=2T/5
の位相差を検出することができる。
Here, when bit numbers are assigned to the signals M1_0 to M1_8 in the order of 0, 1, 2,..., 4 bits are changed to “1”, and the feedback clock MCLK_1 is 4 bits from the supply clock SCLK. Because it ’s a minute late,
A = 4X = 4 · T / 10 = 2T / 5
Can be detected.
図8は、位相差検出回路100において位相差Bを検出する場合のタイミングを示す図である。以下、帰還クロックMCLK_1の立ち上がりと、供給クロックSCLKの次の立ち上がりとの位相差が、図8に示す関係を持つ場合について説明する。
FIG. 8 is a diagram illustrating timing when the phase
この場合は、図5に示すように、FF220〜228には遅延値Xずつ遅れた帰還クロックMCLK(220)〜MCLK(228)が入力され、その立ち上がりで供給クロックSCLKのデータを取り込む。したがって、FF220〜228の出力信号M1_10〜M1_18は、それぞれ、「1」、「0」、「0」、「0」、「0」、「0」、「1」、「1」、「1」、すなわち、「100000111」となる。
In this case, as shown in FIG. 5, the feedback clocks MCLK (220) to MCLK (228) delayed by the delay value X are input to the
ここで、信号M1_10〜M1_18に対して順に0、1、2、・・のようにビット番号をつけると、次のクロックエッジに相当するものとしては6ビットから「1」になっており、供給クロックSCLK(次のクロックエッジ)は、帰還クロックMCLK_1より6ビット分遅れていることから、
B=6X=6・T/10=3T/5
の位相差を検出することができる。
Here, when bit numbers are assigned to the signals M1_10 to M1_18 in order, such as 0, 1, 2,..., 6 bits are changed to “1” corresponding to the next clock edge. Since the clock SCLK (next clock edge) is delayed by 6 bits from the feedback clock MCLK_1,
B = 6X = 6 · T / 10 = 3T / 5
Can be detected.
図9は、遅延調整回路101の概略構成図である。遅延調整回路101は、遅延値がそれぞれ異なる遅延バッファ301〜309と、位相差検出回路100からの出力信号M1_0〜M1_8を入力として使用するセレクタ320とを含むブロック300と、遅延値がそれぞれ異なる遅延バッファ311〜319と、位相差検出回路100からの出力信号M1_10〜M1_18を入力として使用するセレクタ330とを含むブロック310とを含んで構成される。
FIG. 9 is a schematic configuration diagram of the
ブロック300では、まず、遅延バッファ301〜309が、入力された供給クロックSCLKをそれぞれ所定値遅延させる。このように遅延バッファ301〜309によって生成された、それぞれ異なる位相を持つ複数の信号は、クロック信号としてセレクタ320に入力される。
In the
セレクタ320は、位相差検出回路100からの出力信号M1_0〜M1_8の値に基づいて、供給クロックの遅延調整に必要な遅延時間を有する供給クロック、すなわち、A/2の遅延がついたクロック信号を選択し、供給クロックSCLKからA/2遅れたクロックDSCLK_1をブロック310に出力する。
Based on the values of the output signals M1_0 to M1_8 from the phase
ブロック310では、まず、遅延バッファ311〜319が、ブロック300から入力されたクロックDSCLK_1をそれぞれ所定値遅延させる。このように遅延バッファ311〜319によって生成された、それぞれ異なる位相を持つ複数の信号は、クロック信号としてセレクタ330に入力される。
In block 310, first, the delay buffers 311 to 319 respectively delay the clock DSCLK_1 input from the
セレクタ330は、位相差検出回路100からの出力信号M1_10〜M1_18の値に基づいて、供給クロックの遅延調整に必要な遅延時間を有する供給クロック、すなわち、Bの遅延がついたクロック信号を選択し、供給クロックSCLKから(A/2)+B遅れたクロックSCLK_1を機能ブロック30に出力する。
Based on the values of the output signals M1_10 to M1_18 from the phase
遅延調整回路101から機能ブロック30までの配線遅延はA/2であるため、クロックSCLK_1は、機能ブロック30に到達するときには供給クロックSCLKから1クロック周期T遅れたクロックとなる。すなわち、機能ブロック30に到達したクロックは、供給クロックSCLKに対して、
(A/2)+B+A/2=A+B=T
遅延することとなり、供給クロックSCLKと位相が一致する。
Since the wiring delay from the
(A / 2) + B + A / 2 = A + B = T
As a result, the phase of the supply clock SCLK coincides.
以上、クロックスキュー補正回路10が、位相差検出回路100及び遅延調整回路101によって、クロック供給源20から供給されるクロックSCLKの位相と、機能ブロック30に到達したクロックSCLK_1の位相とが一致するように、クロックSCLK_1の位相を調整する場合について説明したが、機能ブロック40に供給されるクロックSCLK_2についても、位相差検出回路102及び遅延調整回路103によって、同様に位相を調整できる。したがって、クロックSCLK_1とクロックSCLK_2とは、それぞれ機能ブロック30、40に到達したときには、供給クロックSCLKと位相が揃う。このように、本実施形態のクロックスキュー補正回路によれば、位相差検出回路によって、高速クロックを用いることなくクロックの位相差を検出でき、各機能ブロックに到達するクロックの位相を揃えることができる。
As described above, the clock
また、本実施形態のクロックスキュー補正回路では、各機能ブロックに供給するクロックごとに位相差検出回路及び遅延調整回路を設けてクロックスキュー補正回路を構成することにより、複数のクロック信号に対してクロック毎に遅延調整をすることができるため、複数の機能ブロック間のスキュー(クロックの位相ずれ)を補正することができる。 In the clock skew correction circuit of the present embodiment, a clock skew correction circuit is configured by providing a phase difference detection circuit and a delay adjustment circuit for each clock supplied to each functional block, so that a clock is corrected for a plurality of clock signals. Since the delay can be adjusted every time, a skew (clock phase shift) between a plurality of functional blocks can be corrected.
また、本実施形態のクロックスキュー補正回路によれば、今までレイアウト上で行ってきたクロックスキュー調整を、回路で自動的に行うことができるため、クロックスキュー調整のための工数を大幅に削減することができる。 Further, according to the clock skew correction circuit of the present embodiment, the clock skew adjustment that has been performed on the layout can be automatically performed by the circuit, so that the number of steps for clock skew adjustment is greatly reduced. be able to.
また、本発明によれば、位相差検出回路を構成するフリップフロップの段数を増加することによって、クロックを高速にすることなく容易に、位相差検出精度を向上できる。 In addition, according to the present invention, it is possible to easily improve the phase difference detection accuracy without increasing the clock speed by increasing the number of flip-flops constituting the phase difference detection circuit.
本発明の位相差検出回路及び位相差検出方法は、高速クロックを用いることなく2信号の位相差を検出できる効果を有し、例えば、クロックスキューを補正するクロックスキュー補正回路及びクロックスキュー補正方法等に有用である。 The phase difference detection circuit and the phase difference detection method of the present invention have the effect of detecting the phase difference between two signals without using a high-speed clock. For example, a clock skew correction circuit and a clock skew correction method for correcting a clock skew Useful for.
10 クロックスキュー補正回路
20 クロック供給源
30,40 機能ブロック
100,102 位相差検出回路
101,103 遅延調整回路
200〜208、220〜228 フリップフロップ(FF)
210〜217,230〜237 遅延調整セル
300,310 ブロック
301〜309,311〜319 遅延バッファ
320,330 セレクタ
SCLK 供給クロック
SCLK_1,SCLK_2 位相差調整クロック
MCLK_1,MCLK_2 帰還クロック
DESCRIPTION OF
210 to 217, 230 to 237
Claims (6)
一方の信号を遅延する複数の遅延手段と、
他方の信号を各遅延手段の出力タイミングで取り込む複数のフリップフロップとを備える位相差検出回路。 In the phase difference detection circuit that detects the phase difference between the first signal and the second signal,
A plurality of delay means for delaying one signal;
A phase difference detection circuit comprising a plurality of flip-flops that take in the other signal at the output timing of each delay means.
検出した位相差に基づいて前記機能ブロックに供給する供給クロックを遅延調整する遅延調整回路とを備えるクロックスキュー補正回路。 The phase difference detection circuit according to claim 1 for detecting a phase difference between a supply clock supplied to the functional block and a feedback clock fed back from the functional block;
A clock skew correction circuit comprising: a delay adjustment circuit that delay-adjusts a supply clock supplied to the functional block based on the detected phase difference.
前記供給クロックをそれぞれ異なる時間遅延する複数の遅延手段と、
前記位相差に基づいて各遅延手段の出力から前記供給クロックの遅延調整に必要な遅延時間を有する供給クロックを選択するセレクタとを備えるクロックスキュー補正回路。 The clock skew correction circuit according to claim 2, wherein the delay adjustment circuit includes:
A plurality of delay means for delaying the supply clock by different times;
A clock skew correction circuit comprising: a selector that selects a supply clock having a delay time necessary for delay adjustment of the supply clock from an output of each delay means based on the phase difference.
一方の信号を順次遅延し、他方の信号と各遅延信号とをそれぞれ比較する位相差検出方法。 In a phase difference detection method for detecting a phase difference between a first signal and a second signal,
A phase difference detection method that sequentially delays one signal and compares the other signal with each delayed signal.
検出した位相差に基づいて前記機能ブロックに供給する供給クロックを遅延調整する遅延調整ステップとを含むクロックスキュー補正方法。 A phase difference detecting step of detecting a phase difference between a supply clock supplied to the functional block and a feedback clock fed back from the functional block by the phase difference detecting method according to claim 4;
And a delay adjustment step of adjusting a delay of a supply clock supplied to the functional block based on the detected phase difference.
前記供給クロックをそれぞれ異なる時間遅延するステップと、
前記位相差に基づいて遅延時間の異なる複数の供給クロックから前記供給クロックの遅延調整に必要な遅延時間を有する供給クロックを選択するステップとを含むクロックスキュー調整方法。 6. The clock skew adjustment method according to claim 5, wherein the delay adjustment step includes:
Delaying each of the supply clocks by different times;
Selecting a supply clock having a delay time required for delay adjustment of the supply clock from a plurality of supply clocks having different delay times based on the phase difference.
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003326404A JP2005094484A (en) | 2003-09-18 | 2003-09-18 | Phase difference detection circuit, clock skew correction circuit, phase difference detection method, and clock skew correction method |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015136025A (en) * | 2014-01-17 | 2015-07-27 | 三菱電機株式会社 | Integrated circuit |
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- 2003-09-18 JP JP2003326404A patent/JP2005094484A/en active Pending
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