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JP2006129139A - Semiconductor integrated circuit - Google Patents

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JP2006129139A
JP2006129139A JP2004315528A JP2004315528A JP2006129139A JP 2006129139 A JP2006129139 A JP 2006129139A JP 2004315528 A JP2004315528 A JP 2004315528A JP 2004315528 A JP2004315528 A JP 2004315528A JP 2006129139 A JP2006129139 A JP 2006129139A
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JP
Japan
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circuit
signal
clock signal
bias
phase
Prior art date
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Pending
Application number
JP2004315528A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
響 ▲高▼野
Hibiki Takano
Toshiharu Igai
利春 猪飼
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.)
Renesas Technology Corp
Original Assignee
Renesas Technology Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Renesas Technology Corp filed Critical Renesas Technology Corp
Priority to JP2004315528A priority Critical patent/JP2006129139A/en
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  • Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To generate an internal clock by using an on-chip PLL circuit even though an external clock is stopped. <P>SOLUTION: A PLL circuit (2) has a phase comparator circuit (10) for comparing the phase of a reference clock signal with the phase of a feedback clock signal, a charge pump circuit (11) for generating an oscillation control signal that corresponds to the frequency of the reference clock signal and a phase comparison result of the phase comparator circuit, a bias circuit (15) for generating a bias signal to be added to the oscillation control signal, and an oscillation circuit (16) for forming a clock signal of a frequency corresponding to the oscillation control signal and the bias signal. The clock signal of the frequency that corresponds to a bias signal generated by the bias circuit of the PLL circuit can be formed even though the external clock is stopped. Since a necessary frequency can be determined by the bias signal, it is difficult to cause a large variation in the frequency of a clock signal generated when the clock supplied from the outside is stopped. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、PLL回路及び半導体集積回路に関し、例えばマイクロコンピュータのクロックパルスジェネレータに適用して有効な技術に関する。   The present invention relates to a PLL circuit and a semiconductor integrated circuit, for example, a technique effective when applied to a clock pulse generator of a microcomputer.

マイクロコンピュータは通常、外付けの発振子による源発振クロックまたは外部から供給されるシステムクロックに同期動作される。しかしながら、発振子の接続不良や破壊、システムクロック配線の断線などによってクロックの供給が不所望に停止すると、マイクロコンピュータがどのような動作をするか保証することができない。これを回避するのに、外部供給されるクロックの異常を検出したとき自己発振する発振回路を設けて対処することができる。例えば、源発振クロック又はシステムクロックを受けるクロックパルスジェネレータにPLL回路を備えるとき、自己発振回路としてリングオシレータを備えることができる。PLL回路は例えば特許文献1に記載があり、リングオシレータについては例えば特許文献2に記載がある。   The microcomputer is normally operated in synchronization with a source oscillation clock by an external oscillator or a system clock supplied from the outside. However, if the clock supply is undesirably stopped due to poor connection or destruction of the oscillator, disconnection of the system clock wiring, or the like, it cannot be guaranteed what the microcomputer will do. In order to avoid this, an oscillation circuit that self-oscillates when an abnormality in a clock supplied from the outside is detected can be provided. For example, when a PLL circuit is provided in a clock pulse generator that receives a source oscillation clock or a system clock, a ring oscillator can be provided as a self-oscillation circuit. The PLL circuit is described in Patent Document 1, for example, and the ring oscillator is described in Patent Document 2, for example.

特開2002−141798号公報JP 2002-141798 A 特開2000−331489号公報JP 2000-331489 A

本発明者は外部供給されるクロックの異常を検出したとき自己発振する発信回路を設けることについて検討した。これによれば、PLL回路などとは別にリングオシレータのような発振回路を設けると、その分だけ回路規模が大きくなり、その発振周波数を制御可能にすればなおさらである。その上、リングオシレータの遅延段にCR時定数を用いる回路構成の場合にはその発振周波数にばらつきを生じ易くなる。   The present inventor has examined the provision of a transmission circuit that self-oscillates when an abnormality of an externally supplied clock is detected. According to this, when an oscillation circuit such as a ring oscillator is provided separately from the PLL circuit or the like, the circuit scale is increased correspondingly, and it is even more so that the oscillation frequency can be controlled. In addition, in the case of a circuit configuration using a CR time constant for the delay stage of the ring oscillator, the oscillation frequency tends to vary.

本発明の目的は、外部から供給されるクロックが停止されてもオンチップのPLL回路を用いて内部クロックを生成することができる半導体集積回路を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a semiconductor integrated circuit capable of generating an internal clock using an on-chip PLL circuit even when an externally supplied clock is stopped.

本発明の前記並びにその他の目的と新規な特徴は本明細書の記述及び添付図面から明らかになるであろう。   The above and other objects and novel features of the present invention will be apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.

本願において開示される発明のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば下記の通りである。   The following is a brief description of an outline of typical inventions disclosed in the present application.

半導体集積回路は、PLL回路と、PLL回路から出力されるクロック信号を受けて動作する同期回路と、前記PLL回路に供給する参照クロック信号の停止を検出したとき参照クロック信号に代えて定常信号をPLL回路に供給する検出回路とを有し、前記PLL回路は、参照クロック信号の位相と帰還クロック信号の位相とを比較するための位相比較回路と、前記参照クロック信号の周波数と前記位相比較回路での位相比較結果とに応じた発振制御信号を生成するチャージポンプ回路と、発振制御信号に加算されるバイアス信号を生成するバイアス回路と、発振制御信号とバイアス信号に応じた周波数のクロック信号を形成する発振回路とを有する。上記した手段によれば、外部から供給されるクロックが停止されてもPLL回路のバイアス回路で生成されるバイアス信号に応じた周波数のクロック信号を形成することができる。必要な周波数はバイアス信号の電圧などによって決定することができるから、外部から供給されるクロックが停止されたときの生成されるクロック信号の周波数に大きなばらつきを生じ難い。   The semiconductor integrated circuit includes a PLL circuit, a synchronization circuit that operates in response to a clock signal output from the PLL circuit, and a stationary signal instead of the reference clock signal when the stop of the reference clock signal supplied to the PLL circuit is detected. A detection circuit that supplies a PLL circuit, and the PLL circuit compares a phase of a reference clock signal with a phase of a feedback clock signal, and a frequency of the reference clock signal and the phase comparison circuit A charge pump circuit that generates an oscillation control signal according to the phase comparison result at, a bias circuit that generates a bias signal to be added to the oscillation control signal, and a clock signal having a frequency according to the oscillation control signal and the bias signal. And an oscillation circuit to be formed. According to the above-described means, a clock signal having a frequency corresponding to the bias signal generated by the bias circuit of the PLL circuit can be formed even when the clock supplied from the outside is stopped. Since the necessary frequency can be determined by the voltage of the bias signal or the like, it is difficult to cause a large variation in the frequency of the generated clock signal when the externally supplied clock is stopped.

本発明の具体的な形態として、半導体集積回路は命令を実行する中央処理装置を前記同期回路として備えてよい。また、前記バイアス回路は複数ビットの制御データに基づいてバイアス信号の大きさを可変に設定可能にされるようにしてよい。このとき、前記制御データを格納するためのレジスタを有し、前記レジスタは中央処理装置の命令によりアクセス可能にさればよい。   As a specific form of the present invention, the semiconductor integrated circuit may include a central processing unit that executes instructions as the synchronization circuit. The bias circuit may be configured to variably set the magnitude of the bias signal based on a plurality of bits of control data. At this time, it has a register for storing the control data, and the register may be made accessible by an instruction of the central processing unit.

本願において開示される発明のうち代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば下記の通りである。   The effects obtained by the representative ones of the inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows.

すなわち、外部から供給されるクロックが停止されてもオンチップのPLL回路を用いて内部クロックを生成することができる。   That is, even when the externally supplied clock is stopped, the internal clock can be generated using the on-chip PLL circuit.

図1には本発明に係る半導体集積回路の一例が示される。半導体集積回路(LSI)1は、特に制限されないが、単結晶シリコンなどの1個の半導体基板に公知のCMOS集積回路製造技術によって形成される。半導体集積回路1は、PLL回路(PLLC)2と、PLL回路2から出力されるクロック信号CLKを受けて動作する同期回路(SYNC)3と、前記PLL回路2に供給する参照クロック信号CLKSの停止を検出したとき参照クロック信号CLKSに代えて定常信号としてのレベル固定信号4(図2参照)をPLL回路2に供給することが可能な検出回路(CDR)5とを有する。参照クロック信号CLKSに代えてレベル固定信号4をPLL回路2に供給するか否かはレジスタ(REGC)6の設定値に応じた選択信号7で選択可能とされる。前記レジスタ6は中央処理装置(CPU)8の命令実行に従ってアクセス可能にされる。   FIG. 1 shows an example of a semiconductor integrated circuit according to the present invention. The semiconductor integrated circuit (LSI) 1 is not particularly limited, but is formed on a single semiconductor substrate such as single crystal silicon by a known CMOS integrated circuit manufacturing technique. The semiconductor integrated circuit 1 includes a PLL circuit (PLLC) 2, a synchronization circuit (SYNC) 3 that operates in response to the clock signal CLK output from the PLL circuit 2, and a stop of the reference clock signal CLKS supplied to the PLL circuit 2. And a detection circuit (CDR) 5 capable of supplying a level fixing signal 4 (see FIG. 2) as a stationary signal to the PLL circuit 2 instead of the reference clock signal CLKS. Whether or not the level fixing signal 4 is supplied to the PLL circuit 2 instead of the reference clock signal CLKS can be selected by a selection signal 7 according to a set value of the register (REGC) 6. The register 6 is made accessible according to instruction execution of a central processing unit (CPU) 8.

前記PLL回路2は、参照クロック信号CLKSの位相と帰還クロック信号CLKRの位相とを比較するための位相比較回路(CMP)10と、前記参照クロック信号CLKSの周波数と前記位相比較回路10での位相比較結果11とに応じた発振制御信号12を生成するチャージポンプ回路(CP)13と、バイアス信号14を生成するバイアス回路(BIAS)15と、発振制御信号12とバイアス信号14に応じた周波数のクロック信号を形成する発振回路としての電圧制御発振器(VCO)16と、分周器(DIV)17,18,19と、セレクタ(SEL)20,21,22と、を有する。前記バイアス回路15は複数ビットの制御データ23に基づいてバイアス信号14の大きさを可変に設定可能にされる。前記制御データ23を格納するためのレジスタ(REGB)24が設けられ、前記レジスタ24は中央処理装置(CPU)8による命令実行でアクセス可能にされる。   The PLL circuit 2 includes a phase comparison circuit (CMP) 10 for comparing the phase of the reference clock signal CLKS and the phase of the feedback clock signal CLKR, and the frequency of the reference clock signal CLKS and the phase of the phase comparison circuit 10. A charge pump circuit (CP) 13 that generates an oscillation control signal 12 corresponding to the comparison result 11, a bias circuit (BIAS) 15 that generates a bias signal 14, and a frequency corresponding to the oscillation control signal 12 and the bias signal 14. A voltage controlled oscillator (VCO) 16 serving as an oscillation circuit for generating a clock signal, frequency dividers (DIV) 17, 18, and 19 and selectors (SEL) 20, 21, and 22 are included. The bias circuit 15 can change the magnitude of the bias signal 14 based on the control data 23 of a plurality of bits. A register (REGB) 24 for storing the control data 23 is provided, and the register 24 is made accessible by instruction execution by a central processing unit (CPU) 8.

電圧制御発振器16の発振周波数は参照クロック信号CLKSの16倍とされる。分周器17は2分周、分周器18、19は8分周の分周を行う。セレクタ20,21,22はテスト動作と実動作で信号経路を切り換えるために利用され、入力a側はテスト時、入力b側は実動作時に選択される。   The oscillation frequency of the voltage controlled oscillator 16 is 16 times the reference clock signal CLKS. The frequency divider 17 divides the frequency by 2, and the frequency dividers 18 and 19 divide the frequency by 8. The selectors 20, 21, and 22 are used to switch the signal path between the test operation and the actual operation, and the input a side is selected during the test and the input b side is selected during the actual operation.

図2には前記検出回路(CDR)5の一例が示される。検出回路5は外部クロック信号としての参照クロック信号CLKS又はレベル固定信号4を選択するセレクタ30を有する。セレクタ30はセレクト信号31のローレベルによって参照クロック信号CLKSを選択し、ハイレベルによってレベル固定信号4を選択する。クロック停止検出回路(CSD)32は参照信号CLKSの停止を検出し、クロック停止の検出に応答してハイレベルにされる検出信号33を出力する。スタンバイ状態の解除又はリセットの解除の後のクロック安定化期間を経過したとき活性化される内部制御信号35がアサートされた後、クロック停止検出回路(CSD)32からハイレベルの検出信号33が出力されると、ラッチ回路34はその検出信号33をラッチする。この状態においてラッチ回路34の出力信号36はハイレベルとされる。レジスタ6の設定値に従って前記信号7がハイレベルにされているとき、ラッチ回路34にラッチされた検出結果が選択信号31に反映される。要するに、レジスタ6の設定値に従って前記信号7がハイレベルにされ、且つ、参照クロック信号CLKSの停止を検出したとき、セレクタ30は参照クロック信号CLKSに代えてハイレベル固定信号4を選択し、セレクタ30の出力信号37はローレベル固定にされる。   FIG. 2 shows an example of the detection circuit (CDR) 5. The detection circuit 5 includes a selector 30 that selects the reference clock signal CLKS or the level fixing signal 4 as an external clock signal. The selector 30 selects the reference clock signal CLKS according to the low level of the select signal 31, and selects the level fixing signal 4 according to the high level. The clock stop detection circuit (CSD) 32 detects the stop of the reference signal CLKS, and outputs a detection signal 33 that is set to a high level in response to the detection of the clock stop. The internal control signal 35 that is activated when the clock stabilization period after the cancellation of the standby state or the cancellation of the reset has elapsed is asserted, and then a high-level detection signal 33 is output from the clock stop detection circuit (CSD) 32 Then, the latch circuit 34 latches the detection signal 33. In this state, the output signal 36 of the latch circuit 34 is set to the high level. When the signal 7 is set to the high level according to the set value of the register 6, the detection result latched in the latch circuit 34 is reflected in the selection signal 31. In short, when the signal 7 is set to the high level according to the set value of the register 6 and the stop of the reference clock signal CLKS is detected, the selector 30 selects the high level fixed signal 4 instead of the reference clock signal CLKS, and the selector 30 The 30 output signals 37 are fixed at a low level.

図3には前記チャージポンプ回路13の一例が示される。pチャンネル型MOSトランジスタMP2,MP3とnチャンネル型MOSトランジスタMN5,MN4との直列回路はチャージポンプ出力段を構成する。MOSトランジスタMP3とMN5のコモンドレインが出力端子とされ、出力端子には抵抗Rfと容量Cfからなるループフィルタが配置されている。MOSトランジスタMP3のゲートにはアップ信号UPB、MOSトランジスタMN5のゲートにはダウン信号DNが供給されてそのコンダクタンスが制御される。参照信号CLKSに対して帰還クロック信号CLKRの位相が遅れている場合にはアップ信号UPB及びダウン信号が共にローレベルに、進んでいる場合には共にハイレベルに制御される。MOSトランジスタMP2,MN4のコンダクタンスはMN1,MN2,MN3,MP1,MPA,MPA0〜MPA15、MPB0〜MPB15によって構成される電流源回路に流れる電流が鏡映されて制御される。40は信号37として与えられる参照クロック信号CLKSのパルス幅を検出可能なパルス幅検出回路(PWDTC)である。パルス幅検出回路40は参照クロック信号CLKSのパルス幅が大きいほどMOSトランジスタMPB0〜MPB15の内のオン状態にされるトランジスタの個数を多くして出力信号12のレベルを低く制御する。参照クロック信号CLKSが停止して信号37がローレベル固定にされたときは全てのMOSトランジスタMPB0〜MPB15がオン状態にされ、またアップ信号UPBとダウン信号DNはハイレベルにされ、出力信号12は実質的に回路のグランドレベルVssにされる。   FIG. 3 shows an example of the charge pump circuit 13. A series circuit of the p-channel MOS transistors MP2 and MP3 and the n-channel MOS transistors MN5 and MN4 constitutes a charge pump output stage. The common drain of the MOS transistors MP3 and MN5 is used as an output terminal, and a loop filter including a resistor Rf and a capacitor Cf is disposed at the output terminal. An up signal UPB is supplied to the gate of the MOS transistor MP3, and a down signal DN is supplied to the gate of the MOS transistor MN5 to control its conductance. When the phase of the feedback clock signal CLKR is delayed with respect to the reference signal CLKS, both the up signal UPB and the down signal are controlled to a low level, and when they are advanced, both are controlled to a high level. The conductances of the MOS transistors MP2 and MN4 are controlled by reflecting the current flowing in the current source circuit constituted by MN1, MN2, MN3, MP1, MPA, MPA0 to MPA15, and MPB0 to MPB15. Reference numeral 40 denotes a pulse width detection circuit (PWDTC) capable of detecting the pulse width of the reference clock signal CLKS given as the signal 37. The pulse width detection circuit 40 controls the level of the output signal 12 to be lower by increasing the number of transistors in the MOS transistors MPB0 to MPB15 that are turned on as the pulse width of the reference clock signal CLKS is larger. When the reference clock signal CLKS is stopped and the signal 37 is fixed to the low level, all the MOS transistors MPB0 to MPB15 are turned on, the up signal UPB and the down signal DN are set to the high level, and the output signal 12 is The circuit is substantially set to the ground level Vss.

図4には電圧制御発振器16とバイアス回路15の関係が例示される。電圧制御発振器16は、電流源トランジスタのコンダクタンス制御によって発振周波数が可変制御されるリングオシレータ50を有する。図ではリングオシレータ50の一部として、直列3段の反転増幅器51が示される。各反転増幅器51の電流源トランジスタ52のコンダクタンスはMOSトランジスタ53に流れる電流によって制御される。MOSトランジスタ53には前記チャージポンプ回路13の出力電圧12を電流に変換する変換回路54で生成される電流55と、バイアス回路15から供給される電流14の和の電流が流れる。バイアス回路15から出力される電流14の値は複数ビットの制御データ23の値によって可変可能である。定電流源56は制御信号7によって活性/非活性制御される。制御信号7がハイレベルにされ、検出回路5においてハイレベル固定信号4を選択可能な状態にされるとき、バイアス回路15は電圧14を出力可能にされる。発振制御信号12が0Vであっても、バイアス回路15からの信号14によってMOSトランジスタ53に電流が流れれば、リングオシレータ50自己発振(自走発振)することができる。従ってレジスタ6に選択信号7をハイレベルにする制御データを設定し、レジスタ24に上記自走発振で必要な周波数を得るための制御データを設定しておけば、参照クロック信号CLKSが停止されても、同期回路3に対するクロック信号CLKの供給が維持され、半導体集積回路1がどのような動作をするか保証することができないという事態の発生を回避することができる。しかもその場合に必要な周波数制御はレジスタ24に対して設定する制御データによって比較的広い幅で指定可能であるから、動作速度の異なる各種システムに対して容易に対応することができる。図5のように外部クロックの供給停止に対して容量遅延を用いたリングオシレータ60の動作に切り換える構成を採用するとプロセスばらつきにより発振周波数に大きなばらつきを生ずるが、本発明の場合にはそのような問題は生じない。   FIG. 4 illustrates the relationship between the voltage controlled oscillator 16 and the bias circuit 15. The voltage controlled oscillator 16 includes a ring oscillator 50 whose oscillation frequency is variably controlled by conductance control of the current source transistor. In the figure, a three-stage inverting amplifier 51 in series is shown as a part of the ring oscillator 50. The conductance of the current source transistor 52 of each inverting amplifier 51 is controlled by the current flowing through the MOS transistor 53. A current that is the sum of the current 55 generated by the conversion circuit 54 that converts the output voltage 12 of the charge pump circuit 13 into a current and the current 14 supplied from the bias circuit 15 flows through the MOS transistor 53. The value of the current 14 output from the bias circuit 15 can be changed by the value of the control data 23 of a plurality of bits. The constant current source 56 is activated / deactivated by the control signal 7. When the control signal 7 is set to the high level and the detection circuit 5 makes the high level fixed signal 4 selectable, the bias circuit 15 is enabled to output the voltage 14. Even if the oscillation control signal 12 is 0 V, the ring oscillator 50 can self-oscillate (self-running oscillation) if a current flows through the MOS transistor 53 by the signal 14 from the bias circuit 15. Therefore, if the control data for setting the selection signal 7 to the high level is set in the register 6 and the control data for obtaining the frequency necessary for the free-running oscillation is set in the register 24, the reference clock signal CLKS is stopped. In addition, the supply of the clock signal CLK to the synchronization circuit 3 is maintained, and the occurrence of a situation in which the semiconductor integrated circuit 1 cannot be guaranteed to operate can be avoided. In addition, since the frequency control necessary in that case can be specified with a relatively wide range by the control data set for the register 24, it is possible to easily cope with various systems having different operation speeds. As shown in FIG. 5, when the configuration of switching to the operation of the ring oscillator 60 using the capacitive delay with respect to the supply stop of the external clock is adopted, the oscillation frequency greatly varies due to the process variation. There is no problem.

図6には参照クロック信号CLKSはローレベル固定で停止したときの自己発振動作のタイミングを示し、図7には参照クロック信号CLKSはハイレベル固定で停止したときの自己発振動作のタイミングを示す。   FIG. 6 shows the timing of the self-oscillation operation when the reference clock signal CLKS is stopped at a fixed low level, and FIG. 7 shows the timing of the self-oscillation operation when the reference clock signal CLKS is stopped at a fixed high level.

図8には本発明を適用したマイクロコンピュータの構成を例示する。マイクロコンピュータ(MCU)71は例えばCMOS集積回路製造技術によって単結晶シリコンなどの1個の半導体基板に形成される。マイクロコンピュータ71は、中央処理装置(CPU)72、CPU72のワーク領域などに用いられる揮発性メモリとしてのランダムアクセスメモリ(RAM)73、前記CPU72及びRAM73などが接続される第1バスとしてのCPUバス(BUSc)74、前記CPUバス74に接続されたバスコントローラ(BSC)75、バスコントローラ75に接続された第2バスとしての周辺バス(BUSp)76などを有し、階層化されたバス構成を備える。前記周辺バス76にはタイマ(TMR)77、アナログ・ディジタル変換回路(A/D)78、シリアルインタフェースコントローラ(SCI)80、外部データ入出力バッファ(DBUF)81、外部アドレス出力バッファ(ABUF)82、システムコントローラ(SYSC)83などが接続される。前記CPU72は命令フェッチを制御すると共にフェッチした命令を解読して命令の実行を制御する命令制御部と、命令制御部による制御を受けてアドレスやデータ演算を行って命令を実行する実行部とを有する。   FIG. 8 illustrates a configuration of a microcomputer to which the present invention is applied. The microcomputer (MCU) 71 is formed on one semiconductor substrate such as single crystal silicon by, for example, a CMOS integrated circuit manufacturing technique. The microcomputer 71 includes a central processing unit (CPU) 72, a random access memory (RAM) 73 as a volatile memory used for a work area of the CPU 72, and a CPU bus as a first bus to which the CPU 72 and the RAM 73 are connected. (BUSc) 74, a bus controller (BSC) 75 connected to the CPU bus 74, a peripheral bus (BUSp) 76 as a second bus connected to the bus controller 75, etc. Prepare. The peripheral bus 76 includes a timer (TMR) 77, an analog / digital conversion circuit (A / D) 78, a serial interface controller (SCI) 80, an external data input / output buffer (DBUF) 81, and an external address output buffer (ABUF) 82. A system controller (SYSC) 83 is connected. The CPU 72 controls an instruction fetch, an instruction control unit that decodes the fetched instruction and controls the execution of the instruction, and an execution unit that executes an instruction by performing an address or data operation under the control of the instruction control unit. Have.

前記CPUバス74には閾値電圧の相違によって情報記憶を行なう電気的に書き換え可能な不揮発性メモリとしてのフラッシュメモリ84が接続される。前記フラッシュメモリ84はCPU72が実行するプログラムの格納領域(プログラム領域)及びCPU72がプログラムを実行するとき利用するデータの格納領域(データ領域)を有する。   Connected to the CPU bus 74 is a flash memory 84 as an electrically rewritable non-volatile memory that stores information according to a difference in threshold voltage. The flash memory 84 has a storage area (program area) for programs executed by the CPU 72 and a storage area (data area) for data used when the CPU 72 executes programs.

マイクロコンピュータは内部電圧生成回路(IPG)85を有し、外部電源電圧VDDから内部動作電源を生成する。内部電圧生成回路(IPG)85は外部電源電圧VDDが投入されると。パワーオン検出信号86をシステムコントローラ83にアサートする。システムコントローラ83は外部信号として、モード信号MD、リセット信号/RST、及びスタンバイ信号/STBを入力する。前記リセット信号/RST及びスタンバイ信号/STBはローイネーブル信号とされる。クロックパルスジェネレータ(CPG)87は振動子からの発振クロック又は外部システムクロックを受けて内部クロック信号CLKを生成する。   The microcomputer has an internal voltage generation circuit (IPG) 85 and generates an internal operation power supply from the external power supply voltage VDD. When the external power supply voltage VDD is input to the internal voltage generation circuit (IPG) 85. A power-on detection signal 86 is asserted to the system controller 83. The system controller 83 inputs a mode signal MD, a reset signal / RST, and a standby signal / STB as external signals. The reset signal / RST and standby signal / STB are low enable signals. A clock pulse generator (CPG) 87 receives an oscillation clock from an oscillator or an external system clock and generates an internal clock signal CLK.

前記PLL回路2、検出回路5、及び前記レジスタ6,24はCPG87に含まれる。   The PLL circuit 2, the detection circuit 5, and the registers 6 and 24 are included in the CPG 87.

以上本発明者によってなされた発明を実施形態に基づいて具体的に説明したが、本発明はそれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは言うまでもない。   Although the invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiments, it is needless to say that the present invention is not limited thereto and can be variously modified without departing from the gist thereof.

例えば、半導体集積回路はマイクロコンピュータに限定されず、その他の論理LSI、シンクロナスDRAMなどのクロック同期型メモリなど種々の回路に適用することができる。また、チャージポンプ回路や電圧制御発振器などの回路構成も上記に限定されず適宜変更可能である。   For example, the semiconductor integrated circuit is not limited to a microcomputer, and can be applied to various circuits such as other logic LSIs and clock synchronous memories such as a synchronous DRAM. In addition, the circuit configurations such as the charge pump circuit and the voltage controlled oscillator are not limited to the above, and can be changed as appropriate.

本発明に係る半導体集積回路の一例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows an example of the semiconductor integrated circuit which concerns on this invention. 参照クロック信号の停止を検出する検出回路の一例を示す論理回路図である。It is a logic circuit diagram showing an example of a detection circuit for detecting a stop of a reference clock signal. チャージポンプ回路の一例を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows an example of a charge pump circuit. 電圧制御発振器とバイアス回路の関係を例示する回路図である。It is a circuit diagram which illustrates the relation between a voltage control oscillator and a bias circuit. 外部クロックの供給停止に対して容量遅延を用いたリングオシレータの動作に切り換える構成を比較例として示す論理回路図である。FIG. 6 is a logic circuit diagram showing, as a comparative example, a configuration in which switching to the operation of a ring oscillator using a capacitive delay with respect to the stop of supply of an external clock 参照クロック信号CLKSがローレベル固定で停止したときの自己発振動作のタイミングチャートである。6 is a timing chart of the self-oscillation operation when the reference clock signal CLKS is stopped at a fixed low level. 参照クロック信号CLKSがハイレベル固定で停止したときの自己発振動作のタイミングチャートである。6 is a timing chart of the self-oscillation operation when the reference clock signal CLKS is stopped at a fixed high level. 本発明を適用したマイクロコンピュータの構成を例示するブロック図である。It is a block diagram which illustrates the composition of the microcomputer to which the present invention is applied.

符号の説明Explanation of symbols

1 半導体集積回路
2 PLL回路
3 同期回路
4 レベル固定信号
5 検出回路
6 レジスタ
7 選択信号
8 中央処理装置
10 位相比較回路
11 位相比較結果
12 発振制御信号
13 チャージポンプ回路
14 バイアス信号
15 バイアス回路
16 電圧制御発振器
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Semiconductor integrated circuit 2 PLL circuit 3 Synchronous circuit 4 Level fixed signal 5 Detection circuit 6 Register 7 Selection signal 8 Central processing unit 10 Phase comparison circuit 11 Phase comparison result 12 Oscillation control signal 13 Charge pump circuit 14 Bias signal 15 Bias circuit 16 Voltage Controlled oscillator

Claims (5)

PLL回路と、PLL回路から出力されるクロック信号を受けて動作する同期回路と、前記PLL回路に供給する参照クロック信号の停止を検出したとき参照クロック信号に代えて定常信号をPLL回路に供給する検出回路とを有し、
前記PLL回路は、参照クロック信号の位相と帰還クロック信号の位相とを比較するための位相比較回路と、前記参照クロック信号の周波数と前記位相比較回路での位相比較結果とに応じた発振制御信号を生成するチャージポンプ回路と、発振制御信号に加算されるバイアス信号を生成するバイアス回路と、発振制御信号とバイアス信号に応じた周波数のクロック信号を形成する発振回路とを有する半導体集積回路。
A PLL circuit, a synchronization circuit that operates in response to a clock signal output from the PLL circuit, and a stationary signal instead of the reference clock signal when a stop of the reference clock signal supplied to the PLL circuit is detected is supplied to the PLL circuit And a detection circuit,
The PLL circuit includes a phase comparison circuit for comparing the phase of the reference clock signal and the phase of the feedback clock signal, and an oscillation control signal corresponding to the frequency of the reference clock signal and the phase comparison result in the phase comparison circuit A semiconductor integrated circuit having a charge pump circuit that generates a bias signal, a bias circuit that generates a bias signal to be added to the oscillation control signal, and an oscillation circuit that forms a clock signal having a frequency corresponding to the oscillation control signal and the bias signal.
前記同期回路として命令を実行する中央処理装置を有する請求項1記載の半導体集積回路。   2. The semiconductor integrated circuit according to claim 1, further comprising a central processing unit that executes instructions as the synchronization circuit. 前記バイアス回路は複数ビットの制御データに基づいてバイアス信号の大きさを可変に設定可能にされる請求項1記載の半導体集積回路。   2. The semiconductor integrated circuit according to claim 1, wherein the bias circuit is capable of variably setting the magnitude of the bias signal based on a plurality of bits of control data. 前記制御データを格納するためのレジスタを有し、前記レジスタは中央処理装置の命令によりアクセス可能にさる請求項3記載の半導体集積回路。   4. The semiconductor integrated circuit according to claim 3, further comprising a register for storing the control data, wherein the register is made accessible by an instruction of a central processing unit. 参照クロック信号の位相と帰還クロック信号の位相とを比較するための位相比較回路と、
前記参照クロック信号の周波数と前記位相比較回路での位相比較結果とに応じた発振制御信号を生成するチャージポンプ回路と、
発振制御信号に加算されるバイアス信号を生成するバイアス回路と、
発振制御信号とバイアス信号に応じた周波数のクロック信号を形成する発振回路とを有するPLL回路。
A phase comparison circuit for comparing the phase of the reference clock signal and the phase of the feedback clock signal;
A charge pump circuit that generates an oscillation control signal according to the frequency of the reference clock signal and a phase comparison result in the phase comparison circuit;
A bias circuit that generates a bias signal to be added to the oscillation control signal;
A PLL circuit having an oscillation control signal and an oscillation circuit that forms a clock signal having a frequency corresponding to the bias signal.
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