JP2000347764A - Circuit block connection method and semiconductor integrated circuit connection method using PLL - Google Patents
Circuit block connection method and semiconductor integrated circuit connection method using PLLInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】同一クロックにて動作するLSI間のデータ転
送に関して問題となる、LSIプロセスばらつき、電源
電圧変動、および周囲温度変化等に起因するLSI出力
データの遅延変動のばらつきを低減すること。
【解決手段】PLL入力部への帰還経路を、クロック分
配回路11と、PLL帰還クロック出力バッファ21
と、PLL帰還ループ配線22と、PLL帰還クロック
入力バッファ20とで構成し、一方、データ伝達経路
を、クロック分配回路11から出力されたクロックで同
期し次段のLSIに出力するデータ出力バッファ8と、
データを次段のLSIに伝達させるデータ配線14とで
構成する。
(57) [Summary] [PROBLEMS] To reduce variation in LSI output data delay variation due to LSI process variation, power supply voltage variation, ambient temperature variation, etc., which poses a problem in data transfer between LSIs operating with the same clock. To reduce. A feedback path to a PLL input section is provided by a clock distribution circuit (11) and a PLL feedback clock output buffer (21).
, A PLL feedback loop wiring 22, and a PLL feedback clock input buffer 20. On the other hand, a data output buffer 8 which synchronizes the data transmission path with the clock output from the clock distribution circuit 11 and outputs the data to the next LSI. When,
And data wiring 14 for transmitting data to the next-stage LSI.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は装置間及び装置内の
データ伝送において、回路ブロックや半導体集積回路
(以下LSIという)相互間でのデータ転送に関し、特
に同一クロックにて動作するLSIで問題となるLSI
プロセスばらつき、電源電圧変動、周囲温度変化等の使
用環境に起因する出力データの遅延変動(クロックスキ
ュー)を低減するものである。これにより、データ転送
時のタイミングマージンを増やし、高速伝送が可能とな
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to data transfer between circuit blocks and between semiconductor integrated circuits (hereinafter referred to as "LSI") in data transmission between apparatuses and within the apparatus. LSI
It is to reduce delay variation (clock skew) of output data due to use environment such as process variation, power supply voltage variation, and ambient temperature variation. Thereby, the timing margin at the time of data transfer is increased, and high-speed transmission is possible.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来より用いられている技術としては、
図9に示すように、PLL(Phase Locked
Loop以下PLLとする)を用いたLSI間のクロ
ックスキュー低減方法がある。各LSIに分配されたシ
ステムクロック(CKIN)はクロック分配回路11a
により分岐して後段の各フリップフロップ等に供給され
る。2. Description of the Related Art Conventionally used technologies include:
As shown in FIG. 9, a PLL (Phase Locked)
There is a method of reducing clock skew between LSIs using a PLL below Loop. The system clock (CKIN) distributed to each LSI is a clock distribution circuit 11a.
, And is supplied to each subsequent flip-flop.
【0003】クロック分配回路11aを構成するバッフ
ァの段数や負荷数はLSI毎に異なるため、システムク
ロック(CKIN)入力から出力データ(DTOUT)
までの遅延もそれぞれ異なる。そこで、PLL12aを
各LSI1、LSI2に内蔵し、クロック分配回路11
aをPLL12aの帰還ループ内に取り込むことで、そ
の位相を調整し各LSI間のクロックスキューを低減す
ることができる。Since the number of buffers and the number of loads constituting the clock distribution circuit 11a are different for each LSI, the output data (DTOUT) is input from the input of the system clock (CKIN).
The delays until are also different. Therefore, the PLL 12a is incorporated in each of the LSIs 1 and 2, and the clock distribution circuit 11
By taking a into the feedback loop of the PLL 12a, the phase can be adjusted and the clock skew between the LSIs can be reduced.
【0004】上記構成の一例は、例えば特開平08-3
21773号公報に掲載されている。ここでは、PLL
帰還クロックをモニタできる端子と帰還ループ内に可変
遅延回路を設けて、位相を調整する方法が開示されてい
る。An example of the above configuration is disclosed in, for example,
No. 21773. Here, the PLL
A method of adjusting a phase by providing a terminal capable of monitoring a feedback clock and a variable delay circuit in a feedback loop is disclosed.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】図10に、PLL12
aを内蔵したLSI1の具体的な回路構成を示す。な
お、図10ではデータの伝達処理経路を一部省略してい
る。LSI1のクロック入力端子3aよりPLL基準ク
ロック15aとなるシステムクロック(CKIN)を入
力する。PLLの出力信号はクロック分配回路11aに
より分配され、各フリップフロップのクロックおよびP
LL帰還クロック13aとして供給される。PLL12
a出力からフリップフロップ入力クロックまでと、PL
L12a出力からPLL帰還クロック13a入力までの
遅延時間が同じであるとすれば、PLLは基準クロック
15aとPLL帰還クロック13aの位相をPLL入力
端子で合わせるので、基準クロック位相とフリップフロ
ップ入力クロック位相は等しくなり、等価的にPLL1
2aとクロック分配回路11aの遅延時間はゼロとな
る。システムクロック用入力バッファ6aの遅延時間を
Tpd1、出力データ用フリップフロップ10aの遅延時
間をTpd2、LSIの出力データ用出力バッファ8aの
遅延時間をTpd3、またLSI間のデータ配線14の遅
延時間をTpd4とすると、システムクロック(CKI
N)に対してLSI2入力4bまでのデータ(DTIN)
遅延時間は、FIG. 10 shows a PLL12.
1 shows a specific circuit configuration of an LSI 1 incorporating a. In FIG. 10, a data transmission processing path is partially omitted. A system clock (CKIN) serving as a PLL reference clock 15a is input from a clock input terminal 3a of the LSI 1. The output signal of the PLL is distributed by the clock distribution circuit 11a, and the clock of each flip-flop and P
It is supplied as the LL feedback clock 13a. PLL12
a from output to flip-flop input clock,
Assuming that the delay time from the output of L12a to the input of the PLL feedback clock 13a is the same, the PLL matches the phases of the reference clock 15a and the PLL feedback clock 13a at the PLL input terminal, so that the reference clock phase and the flip-flop input clock phase are PLL1
The delay time of 2a and the clock distribution circuit 11a becomes zero. The delay time of the system clock input buffer 6a is Tpd1, the delay time of the output data flip-flop 10a is Tpd2, the delay time of the LSI output data output buffer 8a is Tpd3, and the delay time of the data wiring 14 between the LSIs is Tpd4. Then, the system clock (CKI
N) Data up to LSI2 input 4b (DTIN)
The delay time is
【0006】[0006]
【数1】 (Equation 1)
【0007】になる。[0007]
【0008】また一般にLSIは、LSIプロセスばら
つき、電源電圧変動、周囲温度変化等の使用環境によ
り、おおむね基準値の0.5〜1.5倍で特性がばらつ
くため、図10に示すLSI2入力データ(DTIN)
はΔT1の0.5〜1.5倍の遅延変動による不確定時
間(不確定領域)を生じ、図11のような遅延変動が生
じることになる。然るに、LSI相互間で正確にデータ
転送をするためには、この遅延変動のばらつきが大きな
問題となる。このばらつきにより、タイミングマージン
は減少し、データ転送速度は制限されることになる。In general, the characteristics of an LSI generally vary from 0.5 to 1.5 times the reference value due to the use environment such as LSI process variations, power supply voltage fluctuations, and ambient temperature changes. (DTIN)
Causes an uncertain time (uncertain region) due to a delay variation of 0.5 to 1.5 times ΔT1, and a delay variation as shown in FIG. 11 occurs. However, in order to transfer data accurately between LSIs, the variation in the delay variation is a serious problem. This variation reduces the timing margin and limits the data transfer rate.
【0009】本発明の目的は、上記の課題に対し比較的
簡単な方法で出力データの遅延変動を低減し、調整作業
を極力軽減することにある。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to reduce the delay variation of output data by a relatively simple method and to reduce the adjustment work as much as possible.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、PLLにシステムクロックを入力し該PLLを用
いて位相を調整するクロック供給回路を備えた複数の回
路ブロックの接続方法において、上記PLL出力から該
PLL帰還クロック入力部への帰還経路を、上記PLL
出力のクロックを分配するクロック分配回路と、上記ク
ロック分配回路から出力されたPLL帰還クロックをバ
ッファリングするPLL帰還クロック出力バッファと、
上記PLL帰還クロックを帰還ループさせるPLL帰還
ループ配線と、上記PLL帰還ループ配線を伝達してき
た上記PLL帰還クロックを上記PLL帰還入力部に入
力するPLL帰還クロック入力バッファとで構成し、上
記システムクロックで取り込んだデータを処理し次段の
回路ブロックに出力する該データの伝達経路を、上記処
理後のデータを上記クロック分配回路から出力されたク
ロックで同期し次段の回路ブロックに出力するデータ出
力バッファと、上記データを上記次段の回路ブロックに
伝達させるデータ配線とで構成したことを特徴とする。In order to solve the above-mentioned problems, in a method for connecting a plurality of circuit blocks provided with a clock supply circuit for inputting a system clock to a PLL and adjusting a phase by using the PLL, A feedback path from the PLL output to the PLL feedback clock input unit is provided by the PLL
A clock distribution circuit that distributes an output clock, a PLL feedback clock output buffer that buffers a PLL feedback clock output from the clock distribution circuit,
A PLL feedback loop wiring for feeding back the PLL feedback clock; and a PLL feedback clock input buffer for inputting the PLL feedback clock transmitted through the PLL feedback loop wiring to the PLL feedback input unit. A data output buffer for synchronizing the processed data with a clock output from the clock distribution circuit and outputting the processed data to a next-stage circuit block on a data transmission path for processing the captured data and outputting the processed data to the next-stage circuit block And data wiring for transmitting the data to the next circuit block.
【0011】また、前述の回路ブロックを一つの半導体
集積回路で構成したことを特徴とする。Further, the invention is characterized in that the above-mentioned circuit block is constituted by one semiconductor integrated circuit.
【0012】また、前述の接続方法でPLL帰還ループ
配線を半導体集積回路の外部に設定することを特徴とす
る。Further, the present invention is characterized in that the PLL feedback loop wiring is set outside the semiconductor integrated circuit by the connection method described above.
【0013】また、前述の接続方法でPLL帰還クロッ
ク入力バッファの遅延時間とPLLのシステムクロック
入力バッファの遅延時間とを同じに設定し、PLL帰還
クロック出力バッファの遅延時間とデータ出力バッファ
の遅延時間とを同じに設定し、PLL帰還ループ配線の
遅延時間とデータ配線の遅延時間とを同じに設定する。Further, the delay time of the PLL feedback clock input buffer and the delay time of the system clock input buffer of the PLL are set to be the same by the connection method described above, and the delay time of the PLL feedback clock output buffer and the delay time of the data output buffer are set. Are set to be the same, and the delay time of the PLL feedback loop wiring and the delay time of the data wiring are set to be the same.
【0014】また、前述の接続方法で帰還クロック入力
部への帰還経路に遅延回路を挿入することを特徴とす
る。Further, a delay circuit is inserted in the feedback path to the feedback clock input section by the above-described connection method.
【0015】[0015]
【発明の実施の形態】図1は、本発明の一実施例を示し
たものである。図中のLSI16とLSI17の2つの
LSIがシステムクロック(CKIN)で動作する。L
SI16の主な構成要素は、入力フリップフロップ9
c、データ処理部36c、PLL12c、クロック入力
バッファ6c、PLL帰還クロック入力バッファ20
c、クロック分配回路11c、出力フリップフロップ1
0c、データ出力バッファ8c、PLL帰還クロック出
力バッファ21cである。一方、LSI17の主な構成
要素は、入力フリップフロップ9d、データ処理部36
d、PLL12d、クロック入力バッファ6d、PLL
帰還クロック入力バッファ20d、クロック分配回路1
1d、出力フリップフロップ10d、データ出力バッフ
ァ8d、PLL帰還クロック出力バッファ21dであ
る。なお、この時、それぞれのデータ処理部はそれぞれ
のクロック分配回路で分配されたクロックで動作するこ
とは言うまでもない。以下に、LSI16の詳細につい
て説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 shows an embodiment of the present invention. Two LSIs, LSI 16 and LSI 17 in the figure, operate on a system clock (CKIN). L
The main component of the SI 16 is an input flip-flop 9
c, data processing unit 36c, PLL 12c, clock input buffer 6c, PLL feedback clock input buffer 20
c, clock distribution circuit 11c, output flip-flop 1
0c, a data output buffer 8c, and a PLL feedback clock output buffer 21c. On the other hand, the main components of the LSI 17 are an input flip-flop 9 d and a data processing unit 36.
d, PLL 12d, clock input buffer 6d, PLL
Feedback clock input buffer 20d, clock distribution circuit 1
1d, an output flip-flop 10d, a data output buffer 8d, and a PLL feedback clock output buffer 21d. At this time, it goes without saying that each data processing unit operates with the clock distributed by each clock distribution circuit. The details of the LSI 16 will be described below.
【0016】図2は、図1のLSI16について詳細に
説明したものである。なお、図2ではデータの伝達処理
経路を一部省略している。以下、LSI16に関するク
ロックスキュー低減について説明する。同図においてL
SIのクロック入力端子3cよりシステムクロック(C
KIN)を入力する。このシステムクロック(CKI
N)は入力バッファ6cを通過し、PLL12cの基準
クロック15cとして供給される。PLL出力信号はク
ロック分配回路11cにより分岐され、各フリップフロ
ップのクロックとして用いられる。LSIは内部でデー
タを処理した後、出力用フリップフロップ10c、出力
バッファ8cを通過して、データ(DTOUT)をLS
I17に送出する。同時にPLL出力はクロック分配回
路11c、出力バッファ21c、出力端子19c、LS
I外部の帰還ループ配線22c、入力端子18c、入力
バッファ20cより構成された帰還ループによりPLL
帰還クロック13cとしてPLL12cに供給する。こ
の時のシステムクロック(CKIN)に対するLSI17
入力4dまでのデータ(DTIN)の遅延時間ΔT2
は、入力バッファ6cの遅延時間をTpd1、出力用フリ
ップフロップ10cの遅延時間をTpd2、出力バッファ
8cの遅延時間をTpd3、LSI間のデータ配線14の
遅延時間をTpd4、また、入力バッファ20cの遅延時
間をTpd5、出力バッファ21cの遅延時間をTpd6、P
LL帰還ループ配線22cの遅延時間をTpd7とする
と、FIG. 2 illustrates the LSI 16 of FIG. 1 in detail. In FIG. 2, a data transmission processing path is partially omitted. Hereinafter, the reduction of the clock skew for the LSI 16 will be described. In the figure, L
From the SI clock input terminal 3c, the system clock (C
KIN). This system clock (CKI
N) passes through the input buffer 6c and is supplied as the reference clock 15c of the PLL 12c. The PLL output signal is branched by the clock distribution circuit 11c and used as a clock for each flip-flop. After processing the data internally, the LSI passes the data (DTOUT) through the output flip-flop 10c and the output buffer 8c to the LS
Send it to I17. At the same time, the PLL output includes the clock distribution circuit 11c, output buffer 21c, output terminal 19c, LS
PLL by a feedback loop composed of a feedback loop wiring 22c, an input terminal 18c, and an input buffer 20c outside the I.
The feedback clock 13c is supplied to the PLL 12c. The LSI 17 for the system clock (CKIN) at this time
Delay time ΔT2 of data (DTIN) up to input 4d
Is Tpd1, the delay time of the output flip-flop 10c is Tpd2, the delay time of the output buffer 8c is Tpd3, the delay time of the data wiring 14 between the LSIs is Tpd4, and the delay time of the input buffer 20c is The time is Tpd5, the delay time of the output buffer 21c is Tpd6, P
Assuming that the delay time of the LL feedback loop wiring 22c is Tpd7,
【0017】[0017]
【数2】 (Equation 2)
【0018】と求まる。ここで、入力バッファ6cと入
力バッファ20c、出力バッファ8cと出力バッファ2
1cにおいて、同一チップ内の同一バッファを使用すれ
ば遅延時間はほぼ等しいのでTpd1= Tpd5、 Tpd3=
Tpd6であり、またLSI間のデータ配線14とPLL
帰還ループ配線22cの遅延を等しくすればTpd4= T
pd7となり、システムクロック(CKIN)に対する受
信LSI17の入力4までのデータ(DTIN)の遅延
時間ΔT3は、Is obtained. Here, the input buffer 6c and the input buffer 20c, the output buffer 8c and the output buffer 2
In 1c, if the same buffer in the same chip is used, the delay times are almost equal, so that Tpd1 = Tpd5, Tpd3 =
Tpd6, and data wiring 14 between LSI and PLL
If the delay of the feedback loop wiring 22c is made equal, Tpd4 = T
pd7, and the delay time ΔT3 of the data (DTIN) up to the input 4 of the receiving LSI 17 with respect to the system clock (CKIN) is
【0019】[0019]
【数3】 (Equation 3)
【0020】とフリップフロップの遅延時間の項だけと
なる。遅延時間ΔT3(=Tpd2)は従来技術の構成(図
10)による遅延時間ΔT1(=Tpd1+Tpd2+Tpd3+
Tpd4)に比べΔT3<ΔT1と小さな値となる。And only the delay time term of the flip-flop. The delay time ΔT3 (= Tpd2) is the delay time ΔT1 (= Tpd1 + Tpd2 + Tpd3 +
Tpd4) is smaller than ΔT3 <ΔT1.
【0021】その結果、図3に示すように使用環境によ
る遅延変動幅(基準値の0.5〜1.5倍程度)のばらつ
きである不確定領域を従来に比べて非常に小さくするこ
とが可能となる。即ち、クロックスキューの要因となる
項をPLL帰還ループ内に取り込むことで、その項はP
LL位相制御機能により相殺することができ、使用環境
によるクロックスキューを低減することが可能となる。As a result, as shown in FIG. 3, the uncertainty area, which is the variation of the delay variation width (about 0.5 to 1.5 times the reference value) due to the use environment, can be made very small as compared with the related art. It becomes possible. That is, by taking the term that causes clock skew into the PLL feedback loop, the term becomes P
The LL phase control function can cancel the clock skew and reduce the clock skew due to the usage environment.
【0022】なお、各バッファの遅延時間をさらに同じ
ようにするには、同一チップ上でバッファを構成する各
単位セルを同一寸法で設計し、また、お互い近傍に配置
し、配線長や配線幅を同一として配線状態を極力同じよ
うに配置する設計とすれば良い。また逆に、単位セルの
パラメータを故意に変更させて、配線長や配線幅等の条
件を変更して設計しても良い。またさらに、各LSIの
基板への配置位置が決定すれば、データ配線長と、帰還
ループ配線長がお互い依存して決定されることは言うま
でもない。以上、述べたことは以下の説明についても同
様に言えることである。In order to further make the delay time of each buffer the same, each unit cell constituting the buffer on the same chip is designed to have the same size, and is arranged close to each other, and the wiring length and the wiring width are set. And the wiring state may be arranged as much as possible. Conversely, a design may be made by intentionally changing the parameters of the unit cell and changing the conditions such as the wiring length and the wiring width. Furthermore, if the layout position of each LSI on the substrate is determined, it goes without saying that the data wiring length and the feedback loop wiring length are determined depending on each other. What has been described above can be similarly applied to the following description.
【0023】図4は、上記の回路構成による他の一実施
例を示したものである。この実施例では、同図において
LSI入力バッファ6eと等価な遅延特性を持つ内部バ
ッファ24e、LSI出力バッファ8eと等価な遅延特
性を持つ内部バッファ25eおよびLSI間のデータ配
線14の遅延分と等価な内部バッファ23eにより、上
記PLL帰還ループを構成する。この構成は図1の実施
例に示す帰還回路をLSI内部に取り込んだ方式であ
り、同様の効果を得ることができる。FIG. 4 shows another embodiment of the above circuit configuration. In this embodiment, an internal buffer 24e having a delay characteristic equivalent to the LSI input buffer 6e, an internal buffer 25e having a delay characteristic equivalent to the LSI output buffer 8e, and a delay equivalent to the data line 14 between the LSIs are shown in FIG. The internal buffer 23e forms the PLL feedback loop. This configuration is a system in which the feedback circuit shown in the embodiment of FIG. 1 is incorporated in the LSI, and similar effects can be obtained.
【0024】また、図5に示すように、装置の構成によ
っては、LSI26にのみシステムクロック(MCKI
N)を供給し、LSI16の出力データはLSI26か
ら供給されるクロック(CKIN)に同期させてLSI
間でデータを転送する場合がある。As shown in FIG. 5, depending on the configuration of the device, the system clock (MCKI
N), and the output data of the LSI 16 is synchronized with the clock (CKIN) supplied from the LSI 26 to the LSI 16.
Data may be transferred between them.
【0025】図6は、上記図5の装置構成における一実
施例である。なお、図6ではデータの伝達処理経路を一
部省略している。同図においてLSI16は図1に示し
た実施例のLSI16であり、LSI26は図4に示し
た実施例のLSI17fの構成を基にして、クロック出
力端子29gを設けた構成となっている。LSI26で
は、システムクロック入力端子28gより入力したシス
テムクロック(MCKIN)は入力バッファ6gを通過
し、PLLの基準クロックとして供給される。PLL出
力信号はクロック分配回路11gにより分岐され、各フ
リップフロップのクロックとして用いられる。同時に入
力バッファ6gと等価な遅延特性を持つ内部バッファ2
4gおよび出力バッファ21gと等価な遅延特性を持つ
内部バッファ25gによりPLL内部帰還ループを構成
し、PLLの帰還クロックとなる。また、LSI16の
クロック(CKIN)として、出力バッファ21cを介
して、クロック分配回路11cより出力(CKOUT)
される。ここで、同図に示すように各素子の遅延時間を
Tpd1〜Tpd13とすると、LSI26の出力クロック
(CKOUT)に対するLSI26の入力データ(DT
IN)の遅延時間ΔT4は、前記実施例と同様の考え方
をするとFIG. 6 shows an embodiment of the apparatus configuration shown in FIG. In FIG. 6, a data transmission processing path is partially omitted. In the figure, an LSI 16 is the LSI 16 of the embodiment shown in FIG. 1, and an LSI 26 has a configuration in which a clock output terminal 29g is provided based on the configuration of the LSI 17f of the embodiment shown in FIG. In the LSI 26, the system clock (MCKIN) input from the system clock input terminal 28g passes through the input buffer 6g and is supplied as a PLL reference clock. The PLL output signal is branched by the clock distribution circuit 11g and used as a clock for each flip-flop. At the same time, the internal buffer 2 having a delay characteristic equivalent to the input buffer 6g
4g and an internal buffer 25g having a delay characteristic equivalent to that of the output buffer 21g constitute a PLL internal feedback loop and serve as a feedback clock for the PLL. The clock (CKIN) of the LSI 16 is output from the clock distribution circuit 11c via the output buffer 21c (CKOUT).
Is done. Here, assuming that the delay times of the respective elements are Tpd1 to Tpd13 as shown in FIG. 3, the input data (DT) of the LSI 26 with respect to the output clock (CKOUT) of the LSI 26
The delay time ΔT4 of IN) is the same as in the above embodiment.
【0026】[0026]
【数4】 (Equation 4)
【0027】と求まる。ここで、LSI16の入力バッ
ファ6cと17cおよび出力バッファ8cと21cに同
じバッファを用いれば、Tpd1=Tpd5、Tpd3=Tpd6と
なる。また帰還ループ配線22cとデータ配線14+ク
ロック配線27を等長にすれば、Tpd7=Tpd4+Tpd8
となることから、遅延時間ΔT5はIs obtained. Here, if the same buffers are used for the input buffers 6c and 17c and the output buffers 8c and 21c of the LSI 16, Tpd1 = Tpd5 and Tpd3 = Tpd6. If the feedback loop wiring 22c and the data wiring 14 + clock wiring 27 are made equal in length, Tpd7 = Tpd4 + Tpd8
Therefore, the delay time ΔT5 becomes
【0028】[0028]
【数5】 (Equation 5)
【0029】の項だけになる。更に、LSI26の入力
用フリップフロップ9gにおけるクロックに対するデー
タの遅延時間ΔT6はTerm only. Further, the data delay time ΔT6 with respect to the clock in the input flip-flop 9g of the LSI 26 is
【0030】[0030]
【数6】 (Equation 6)
【0031】であり、入力バッファ6g、7gと内部バ
ッファ24gおよび出力バッファ21gと内部バッファ
25gがそれぞれ等価な遅延特性であると仮定すれば、
Tpd9=Tpd10=Tpd11、Tpd12=Tpd13となり、遅延
時間ΔT7Assuming that the input buffers 6g and 7g and the internal buffer 24g and the output buffer 21g and the internal buffer 25g have equivalent delay characteristics, respectively,
Tpd9 = Tpd10 = Tpd11, Tpd12 = Tpd13, and the delay time ΔT7
【0032】[0032]
【数7】 (Equation 7)
【0033】と、入力用フリップフロップ9gの入力ま
でクロックスキューの低減効果が保存される。このよう
に、本回路構成を適用することによりLSI26の出力
クロック(CKIN)に対して遅延時間およびスキュー
の小さなデータ入力(DTIN)を得ることができるた
め、高速なデータ転送が可能となる。Thus, the effect of reducing the clock skew is preserved up to the input of the input flip-flop 9g. As described above, by applying this circuit configuration, a data input (DTIN) having a small delay time and a small skew with respect to the output clock (CKIN) of the LSI 26 can be obtained, so that high-speed data transfer can be performed.
【0034】図7は上記の回路構成による出力データ位
相の制御に関する一実施例である。同図おいてPLL帰
還ループに遅延回路30を挿入することでシステムクロ
ック(CKIN)に対し、出力データ(DTOUT)の
遅延を任意に可変させることが可能である。これによ
り、LSI間の配線長にばらつきがあっても、送信LS
Iの出力データの位相を補正することができLSI間の
データ転送が可能となる。FIG. 7 shows an embodiment relating to the control of the output data phase by the above circuit configuration. In the figure, the delay of the output data (DTOUT) can be arbitrarily varied with respect to the system clock (CKIN) by inserting the delay circuit 30 into the PLL feedback loop. As a result, even if the wiring length between the LSIs varies, the transmission LS
The phase of the output data of I can be corrected, and data transfer between LSIs becomes possible.
【0035】また、本発明はプリント基板上においても
応用することができる。図8はプリント基板上における
一実施例である。プリント回路基板31はコネクタ3
2、受信用インタフェースIC33、送信用インタフェ
ースIC34、クロック用PLL35およびデータ処理
LSIより構成される。受信用インタフェースIC33
および送信用インタフェースIC34は前記の図2に示
した入力バッファ6c、20cおよび出力バッファ8
c、21cに相当することから、クロック用PLL31
の帰還ループ内にこれらを取り込むことで、プリント基
板間のデータ転送においてもクロックスキュー低減効果
を得ることができる。The present invention can also be applied to a printed circuit board. FIG. 8 shows an embodiment on a printed circuit board. The printed circuit board 31 is the connector 3
2. It comprises a receiving interface IC 33, a transmitting interface IC 34, a clock PLL 35, and a data processing LSI. Receiving interface IC33
The transmission interface IC 34 includes the input buffers 6c and 20c and the output buffer 8 shown in FIG.
c, 21c, the clock PLL 31
By taking these into the feedback loop of the above, the effect of reducing clock skew can be obtained even in data transfer between printed circuit boards.
【0036】[0036]
【発明の効果】本発明によれば、使用環境による遅延変
動の要因となっている遅延要素を相殺することができ、
特に高速データ転送において問題となるスキューを低減
することができる。また、従来行っていた位相調整作業
を低減できる。According to the present invention, it is possible to cancel a delay element which causes a delay variation due to a use environment,
In particular, it is possible to reduce skew, which is a problem in high-speed data transfer. Further, the phase adjustment work conventionally performed can be reduced.
【図1】本発明の実施例のPLL外部ループによるLS
I間のデータ転送を説明する図である。FIG. 1 is a diagram illustrating an LS using a PLL outer loop according to an embodiment of the present invention;
FIG. 3 is a diagram illustrating data transfer between I.
【図2】本発明の実施例のPLL外部ループによるクロ
ックスキュー低減法の構成図である。FIG. 2 is a configuration diagram of a clock skew reduction method using a PLL outer loop according to an embodiment of the present invention.
【図3】本発明の上記構成における出力データの遅延変
動を説明するタイミングチャートである。FIG. 3 is a timing chart for explaining a delay variation of output data in the above configuration of the present invention.
【図4】本発明の実施例のPLL内部ループバッファ挿
入によるクロックスキュー低減法の構成図である。FIG. 4 is a configuration diagram of a clock skew reduction method by inserting a PLL internal loop buffer according to an embodiment of the present invention.
【図5】本発明の実施例を用いたLSI間のデータ転送
の他の例を説明する図である。FIG. 5 is a diagram illustrating another example of data transfer between LSIs using the embodiment of the present invention.
【図6】本発明の上記構成を実現する回路構成を説明す
る図である。FIG. 6 is a diagram illustrating a circuit configuration for realizing the above configuration of the present invention.
【図7】本発明の実施例を用いた出力データの遅延制御
方法を説明する図である。FIG. 7 is a diagram for explaining a delay control method for output data using the embodiment of the present invention.
【図8】本発明の実施例をプリント基板上で実現する回
路構成を説明する図である。FIG. 8 is a diagram illustrating a circuit configuration for realizing an embodiment of the present invention on a printed circuit board.
【図9】従来の同一クロックにおけるLSI間のデータ
転送を説明する図である。FIG. 9 is a diagram illustrating a conventional data transfer between LSIs at the same clock.
【図10】従来のPLLを用いたクロックスキュー低減
法の構成図である。FIG. 10 is a configuration diagram of a conventional clock skew reduction method using a PLL.
【図11】従来構成における出力データの遅延変動を説
明するタイミングチャートである。FIG. 11 is a timing chart illustrating delay fluctuation of output data in a conventional configuration.
【符号の説明】 1、2…従来のLSI、 3a、3b、3c、3d、3e、3f…クロック入力端
子、 4a、4b、4c、4d、4f、4g…データ入力端
子、 5a、5b、5c、5d、5e、5f…データ出力端
子、 6a、6b、6c、6d、6e、6f、6g…クロック
入力バッファ、 7a、7b、7c、7d、7f、7g…データ入力バッ
ファ、 8a、8b、8c、8d、8e、8f…データ出力バッ
ファ、 9a、9b、9c、9d、9f、9g…入力フリップフ
ロップ、 10a、10b、10c、10d、10e、10f…出
力フリップフロップ、 11a、11b、11c、11d、11e、11f、1
1g…クロック分配回路、 12a、12b、12c、12d、12e、12f、1
2g…PLL、 13a、13b、13c、13d、13e、13f…P
LL帰還クロック、 14…データ配線、 15a、15c…PLL基準クロック、 16、16e、17、17f…本発明のLSI、 18c、18d…PLL帰還クロック入力端子、 19c、19d…PLL帰還クロック出力端子、 20c、20d…PLL帰還クロック入力バッファ、 21c、21d、g…PLL帰還クロック出力バッフ
ァ、 22c、22d…PLL帰還ループ配線、 23e、23f…データ配線用内部遅延バッファ、 24e、24f、24g…入力用内部遅延バッファ、 25e、25f、25g…出力用内部遅延バッファ、 26…本発明のクロック出力型受信LSI、 27…LSI間のクロック配線、 28g…システムクロック入力端子、 29g…LSIクロック出力端子、 30…遅延回路、 31…プリント回路基板、 32、36…プリント基板用コネクタ、 33…受信用インタフェースIC、 34…送信用インタフェースIC、 35…クロック用PLL 36a、36b、36c、36d…データ処理部。[Description of Signs] 1, 2, ... conventional LSI, 3a, 3b, 3c, 3d, 3e, 3f ... clock input terminal, 4a, 4b, 4c, 4d, 4f, 4g ... data input terminal, 5a, 5b, 5c 5d, 5e, 5f ... data output terminals, 6a, 6b, 6c, 6d, 6e, 6f, 6g ... clock input buffers, 7a, 7b, 7c, 7d, 7f, 7g ... data input buffers, 8a, 8b, 8c , 8d, 8e, 8f... Data output buffers, 9a, 9b, 9c, 9d, 9f, 9g... Input flip-flops, 10a, 10b, 10c, 10d, 10e, 10f. , 11e, 11f, 1
1g: clock distribution circuit, 12a, 12b, 12c, 12d, 12e, 12f, 1
2g ... PLL, 13a, 13b, 13c, 13d, 13e, 13f ... P
LL feedback clock, 14: data wiring, 15a, 15c: PLL reference clock, 16, 16e, 17, 17f: LSI of the present invention, 18c, 18d: PLL feedback clock input terminal, 19c, 19d: PLL feedback clock output terminal, 20c, 20d: PLL feedback clock input buffer, 21c, 21d, g: PLL feedback clock output buffer, 22c, 22d: PLL feedback loop wiring, 23e, 23f: internal delay buffer for data wiring, 24e, 24f, 24g: input Internal delay buffers, 25e, 25f, 25g: internal delay buffers for output, 26: clock output type receiving LSI of the present invention, 27: clock wiring between LSIs, 28g: system clock input terminal, 29g: LSI clock output terminal, 30 ... delay circuit, 31 ... printed circuit Plate, 32, 36 ... printed circuit board connector, 33 ... receiving interface IC, 34 ... transmission interface IC, 35 ... clock PLL 36a, 36b, 36c, 36d ... data processing unit.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 土濃塚 太郎 神奈川県横浜市戸塚区戸塚町216番地 株 式会社日立製作所通信システム事業本部内 (72)発明者 横田 光邦 神奈川県横浜市戸塚区戸塚町216番地 株 式会社日立製作所通信システム事業本部内 (72)発明者 平野 克典 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番号 株 式会社日立製作所生産技術研究所内 (72)発明者 長崎 文彦 神奈川県横浜市戸塚区戸塚町216番地 株 式会社日立製作所通信システム事業本部内 Fターム(参考) 5B079 BA20 BB10 BC03 CC14 DD08 DD13 DD20 5J106 AA04 DD05 DD11 FF07 KK13 KK14 5K047 AA06 AA08 GG03 GG09 GG11 MM36 MM46 MM47 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Taro Donotsuka 216 Totsuka-cho, Totsuka-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Prefecture Inside the Communication Systems Division, Hitachi, Ltd. (72) Inventor Kokuni Yokota Totsuka-ku, Yokohama 216-cho, Hitachi, Ltd.Communication Systems Division of Hitachi, Ltd. (72) Inventor Katsunori Hirano 292, Yoshida-cho, Totsuka-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Prefecture In-house Research Laboratory of Hitachi, Ltd. 216 Totsuka-cho, Totsuka-ku F-term in Hitachi, Ltd. Communication Systems Division (Reference) 5B079 BA20 BB10 BC03 CC14 DD08 DD13 DD20 5J106 AA04 DD05 DD11 FF07 KK13 KK14 5K047 AA06 AA08 GG03 GG09 GG11 MM36 MM46 MM47
Claims (5)
Lを用いて位相を調整するクロック供給回路を備えた複
数の回路ブロックの接続方法において、 上記PLL出力から該PLL帰還クロック入力部への帰
還経路を、上記PLL出力のクロックを分配するクロッ
ク分配回路と、上記クロック分配回路から出力されたP
LL帰還クロックをバッファリングするPLL帰還クロ
ック出力バッファと、上記PLL帰還クロックを帰還ル
ープさせるPLL帰還ループ配線と、上記PLL帰還ル
ープ配線を伝達してきた上記PLL帰還クロックを上記
PLL帰還入力部に入力するPLL帰還クロック入力バ
ッファとで構成し、 上記システムクロックで取り込んだデータを処理し次段
の回路ブロックに出力する該データの伝達経路を、上記
処理後のデータを上記クロック分配回路から出力された
クロックで同期し次段の回路ブロックに出力するデータ
出力バッファと、上記データを上記次段の回路ブロック
に伝達させるデータ配線とで構成したことを特徴とする
回路ブロック接続方法。1. A system clock is input to a PLL, and
A method of connecting a plurality of circuit blocks each including a clock supply circuit for adjusting a phase using L, a clock distribution circuit for distributing a clock of the PLL output through a feedback path from the PLL output to the PLL feedback clock input unit. And P output from the clock distribution circuit.
A PLL feedback clock output buffer for buffering an LL feedback clock, a PLL feedback loop wiring for feeding back the PLL feedback clock, and the PLL feedback clock transmitted through the PLL feedback loop wiring are input to the PLL feedback input unit. A PLL feedback clock input buffer, a data transmission path for processing the data captured by the system clock and outputting the processed data to the next circuit block, and a clock output from the clock distribution circuit for the processed data. A circuit block connection method comprising: a data output buffer that synchronizes with the above and outputs the data to the next-stage circuit block; and a data line that transmits the data to the next-stage circuit block.
積回路で構成したことを特徴とする半導体集積回路接続
方法。2. A method of connecting a semiconductor integrated circuit, wherein one circuit block is constituted by one semiconductor integrated circuit.
積回路の外部に設定したことを特徴とする請求項2記載
の半導体集積回路接続方法。3. The method according to claim 2, wherein the PLL feedback loop wiring is set outside the semiconductor integrated circuit.
延時間と前記PLLのシステムクロック入力バッファの
遅延時間とを同じに設定し、前記PLL帰還クロック出
力バッファの遅延時間と前記データ出力バッファの遅延
時間とを同じに設定し、前期PLL帰還ループ配線の遅
延時間と前期データ配線の遅延時間とを同じに設定した
ことを特徴とする請求項1ないし請求項3いずれかに記
載の半導体集積回路接続方法。4. The delay time of the PLL feedback clock input buffer and the delay time of the system clock input buffer of the PLL are set to be the same, and the delay time of the PLL feedback clock output buffer, the delay time of the data output buffer, 4. The method according to claim 1, wherein the delay time of the PLL feedback loop wiring and the delay time of the data wiring are set to be the same.
路に遅延回路を挿入したことを特徴とする請求項1ない
し請求項4いずれかに記載の半導体集積回路接続方法。5. The semiconductor integrated circuit connection method according to claim 1, wherein a delay circuit is inserted in a feedback path to said PLL feedback clock input section.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11160556A JP2000347764A (en) | 1999-06-08 | 1999-06-08 | Circuit block connection method and semiconductor integrated circuit connection method using PLL |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11160556A JP2000347764A (en) | 1999-06-08 | 1999-06-08 | Circuit block connection method and semiconductor integrated circuit connection method using PLL |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000347764A true JP2000347764A (en) | 2000-12-15 |
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ID=15717555
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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| Country | Link |
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