JPH113135A - クロック遅延量制御方法 - Google Patents
クロック遅延量制御方法Info
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- JPH113135A JPH113135A JP9153331A JP15333197A JPH113135A JP H113135 A JPH113135 A JP H113135A JP 9153331 A JP9153331 A JP 9153331A JP 15333197 A JP15333197 A JP 15333197A JP H113135 A JPH113135 A JP H113135A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- data
- clock
- delay
- delay amount
- latch
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】LSI間高速データ転送時の入力側LSIでの
ラッチクロックをセットアップタイム、ホールドタイム
を満足するようにデータ自体を使用し自動調整する。 【解決手段】LSI間の転送データをラッチするデータ
入力ラッチ21のクロックを、データ転送パス自体を用
い調整する方式であり、遅延量調整期間(TUNEが出
ている)とデータ転送期間を設け、遅延量調整期間には
データ出力側LSI(図示せず)から転送データをLo
(Hi)からHi(Lo)に変化させるように出力し、
データ入力側LSIでラッチしたデータがLo(Hi)
なら遅延量を保持するF.F.2412の値を増加さ
せ、Hi(Lo)ならF.F.2412の値を減少させ
るように調整し、データ転送期間では、該調整された遅
延量のクロックを、さらに遅延回路2416により一定
量遅らせることを特徴とするデータラッチクロック調整
方式。
ラッチクロックをセットアップタイム、ホールドタイム
を満足するようにデータ自体を使用し自動調整する。 【解決手段】LSI間の転送データをラッチするデータ
入力ラッチ21のクロックを、データ転送パス自体を用
い調整する方式であり、遅延量調整期間(TUNEが出
ている)とデータ転送期間を設け、遅延量調整期間には
データ出力側LSI(図示せず)から転送データをLo
(Hi)からHi(Lo)に変化させるように出力し、
データ入力側LSIでラッチしたデータがLo(Hi)
なら遅延量を保持するF.F.2412の値を増加さ
せ、Hi(Lo)ならF.F.2412の値を減少させ
るように調整し、データ転送期間では、該調整された遅
延量のクロックを、さらに遅延回路2416により一定
量遅らせることを特徴とするデータラッチクロック調整
方式。
Description
【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、コンピュータ、通
信機器、家電製品等で、装置内のLSI間で高速にデー
タを転送する場合の、データ入力側LSIのラッチクロ
ックの調整技術に関する。
信機器、家電製品等で、装置内のLSI間で高速にデー
タを転送する場合の、データ入力側LSIのラッチクロ
ックの調整技術に関する。
【0002】
【従来の技術】図1は、従来のクロック制御法を使用
し、LSI間でデータ転送を行うコンピュータの内部ハ
ードウエア構造図であり、1はデータを出力するLS
I、2はデータを入力するLSIである。一般にコンピ
ュータ内には他にもLSIがあり、これらのLSIの中
には図1に示した2つのLSIとデータのやりとりを行
うものも行わないものもあるが、図1では、以下の説明
に必要な2つのLSIのみを記述している。
し、LSI間でデータ転送を行うコンピュータの内部ハ
ードウエア構造図であり、1はデータを出力するLS
I、2はデータを入力するLSIである。一般にコンピ
ュータ内には他にもLSIがあり、これらのLSIの中
には図1に示した2つのLSIとデータのやりとりを行
うものも行わないものもあるが、図1では、以下の説明
に必要な2つのLSIのみを記述している。
【0003】図1の4は、LSI間の信号伝送路であ
り、信号がLSI1からLSI2に転送される間に、こ
の伝送路を通ることにより、伝送遅延が発生する。
り、信号がLSI1からLSI2に転送される間に、こ
の伝送路を通ることにより、伝送遅延が発生する。
【0004】図2は図1のLSI1からLSI2へのデ
ータ転送のタイムチャートである。LSI1からLSI
2に転送されるデータは、LSI1からクロックに同期
して出力され、LSI2でクロックに同期してラッチさ
れる。
ータ転送のタイムチャートである。LSI1からLSI
2に転送されるデータは、LSI1からクロックに同期
して出力され、LSI2でクロックに同期してラッチさ
れる。
【0005】LSI間でデータ転送を行う全LSIに
は、クロック供給部3からクロックエッジがLSI間で
揃ったクロックが各LSIに供給され、各LSI内で
は、LSI間で同一の構成のクロック分配系10、20
を経由して各LSI内のフリップフロップ(F.F.)
までクロックが供給される。図2のタイムチャートに示
すLSI1内部クロック、LSI2内部クロックは、各
LSI内のクロック分配系10、20を経由した後のク
ロックである。
は、クロック供給部3からクロックエッジがLSI間で
揃ったクロックが各LSIに供給され、各LSI内で
は、LSI間で同一の構成のクロック分配系10、20
を経由して各LSI内のフリップフロップ(F.F.)
までクロックが供給される。図2のタイムチャートに示
すLSI1内部クロック、LSI2内部クロックは、各
LSI内のクロック分配系10、20を経由した後のク
ロックである。
【0006】信号がLSI1からLSI2に転送される
間には、信号伝送路4による遅延、データを出力するL
SI1のF.F.11のクロック入力からデータ出力ま
での遅延、データを出力するLSI1のデータ出力バッ
ファ13のゲート遅延、及び、データを入力するLSI
2のデータ入力バッファ23のゲート遅延がある。LS
I間で高速にデータ転送をする場合、これらの遅延の合
計が、データ転送サイクル時間よりも長くなる場合があ
る。この場合、データ入力側LSI2内でデータをラッ
チするF.F.21のクロック入力にLSI内のゲート
による遅延240を入れることにより、F.F.のデー
タセットアップタイムを満足させる方法をとる。
間には、信号伝送路4による遅延、データを出力するL
SI1のF.F.11のクロック入力からデータ出力ま
での遅延、データを出力するLSI1のデータ出力バッ
ファ13のゲート遅延、及び、データを入力するLSI
2のデータ入力バッファ23のゲート遅延がある。LS
I間で高速にデータ転送をする場合、これらの遅延の合
計が、データ転送サイクル時間よりも長くなる場合があ
る。この場合、データ入力側LSI2内でデータをラッ
チするF.F.21のクロック入力にLSI内のゲート
による遅延240を入れることにより、F.F.のデー
タセットアップタイムを満足させる方法をとる。
【0007】従来、装置内のLSI間で高速にデータを
転送する場合の、データ入力側LSI2のラッチクロッ
クの調整法として、図3、4に示す2つの方法があっ
た。
転送する場合の、データ入力側LSI2のラッチクロッ
クの調整法として、図3、4に示す2つの方法があっ
た。
【0008】図3は、固定的に遅延を入れる場合であ
り、LSI間の伝送路4での遅延がLSI開発時に判っ
ており、また、F.F.11、出力ゲート13、入力ゲ
ート23の遅延の変動を考慮しても、固定的な遅延で
F.F.21のデータセットアップタイム、およびホー
ルドタイムを満足できる場合に使用されていた。
り、LSI間の伝送路4での遅延がLSI開発時に判っ
ており、また、F.F.11、出力ゲート13、入力ゲ
ート23の遅延の変動を考慮しても、固定的な遅延で
F.F.21のデータセットアップタイム、およびホー
ルドタイムを満足できる場合に使用されていた。
【0009】図4は、遅延をLSI2外、一般的にはこ
のLSIを制御する制御プロセッサ(図示せず)からの
レジスタ設定により行うものであり、このレジスタ設定
は、コンピュータの起動後に1回行うか、或いは、LS
I間でデータ転送を行わない期間を定期的に設け、定期
的に再設定するものである。定期的に再設定する場合に
は、コンピュータの起動後の温度、電源電圧の変化によ
る遅延の変化も補正することができる、というメリット
がある。この方法はLSI開発時に考え得る全ての条件
に対し、固定的な遅延ではF.F.21のデータセット
アップタイム、およびホールドタイムを満足できない
が、LSI使用時に、LSI間の伝送路の遅延の設計
値、および/または個々のLSIの遅延の特性の実測値
に従い遅延量を決めれば、F.F.21のデータセット
アップタイム、およびホールドタイムを満足できる場合
に使用されていた。個々のLSIの遅延特性の測定は、
例えばLSI内にインバーターゲートを奇数段ループ状
に繋いだリングオシレータを設け、このリングオシレー
タの発振周波数を測定することにより行っていた。
のLSIを制御する制御プロセッサ(図示せず)からの
レジスタ設定により行うものであり、このレジスタ設定
は、コンピュータの起動後に1回行うか、或いは、LS
I間でデータ転送を行わない期間を定期的に設け、定期
的に再設定するものである。定期的に再設定する場合に
は、コンピュータの起動後の温度、電源電圧の変化によ
る遅延の変化も補正することができる、というメリット
がある。この方法はLSI開発時に考え得る全ての条件
に対し、固定的な遅延ではF.F.21のデータセット
アップタイム、およびホールドタイムを満足できない
が、LSI使用時に、LSI間の伝送路の遅延の設計
値、および/または個々のLSIの遅延の特性の実測値
に従い遅延量を決めれば、F.F.21のデータセット
アップタイム、およびホールドタイムを満足できる場合
に使用されていた。個々のLSIの遅延特性の測定は、
例えばLSI内にインバーターゲートを奇数段ループ状
に繋いだリングオシレータを設け、このリングオシレー
タの発振周波数を測定することにより行っていた。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】上記1番目の従来例で
は、LSI開発時点でLSI間配線長の見積もり等、装
置実装、及び、基板実装のモデルが出来、既にLSI間
データ転送遅延の見積もりができている必要があり、L
SI開発後に、LSI間データ転送遅延の見積もり値と
実際の値の差が許容できなかった場合には、LSI、基
板等の再設計を要するという問題があった。
は、LSI開発時点でLSI間配線長の見積もり等、装
置実装、及び、基板実装のモデルが出来、既にLSI間
データ転送遅延の見積もりができている必要があり、L
SI開発後に、LSI間データ転送遅延の見積もり値と
実際の値の差が許容できなかった場合には、LSI、基
板等の再設計を要するという問題があった。
【0011】また2番目の従来例では、制御プロセッサ
により、遅延量の設定を行う必要があり、各LSI用に
制御プログラムが必要であった。また、個々のLSIの
遅延の特性を実測するためには、個々のLSIに遅延特
性測定用の回路、及び、遅延特性測定の為の制御プログ
ラムが必要であった。また、定期的に遅延量の再設定を
行う場合には、遅延特性の測定、及び、遅延量の設定の
処理時間が定期的に必要になるという問題があった。ま
た、遅延を測定するパスと実際に信号が転送されるパス
は違うパスであるため、パス間の遅延のばらつきによる
遅延調整値の誤差があった。
により、遅延量の設定を行う必要があり、各LSI用に
制御プログラムが必要であった。また、個々のLSIの
遅延の特性を実測するためには、個々のLSIに遅延特
性測定用の回路、及び、遅延特性測定の為の制御プログ
ラムが必要であった。また、定期的に遅延量の再設定を
行う場合には、遅延特性の測定、及び、遅延量の設定の
処理時間が定期的に必要になるという問題があった。ま
た、遅延を測定するパスと実際に信号が転送されるパス
は違うパスであるため、パス間の遅延のばらつきによる
遅延調整値の誤差があった。
【0012】
【課題を解決するための手段】上記問題を解決するた
め、実際にデータを転送するパスを使用し、定期的に自
動的に各LSIの遅延特性の測定、及び再設定を行う手
段を設けるものとする。定期的に遅延量の調整を行う為
には、データ転送を行うLSI間で遅延量の調整を行う
タイミングを合わせる為の信号をデータ転送を行う全L
SIに入力するようにする。実際にデータを転送するパ
スを使用し、遅延特性の測定を行う為に、各LSIで
は、このタイミング信号からデータ転送を行う期間と遅
延量調整を行う期間を作成するようにする。実際にデー
タを転送するパスの転送遅延量を測定するために、複数
クロック期間、データをLo(Hi)固定した後、複数
クロック期間、データをHi(Lo)固定し、データ入
力側LSIでは、Lo(Hi)からHi(Lo)へ丁度
変化するタイミングにデータがラッチされるようにラッ
チクロックに入れる遅延量を調整するようにする。ま
た、データ転送を行う期間では、遅延量調整を行う期間
に設定したラッチクロックの遅延量に対し、さらに固定
量の遅延を入れたクロックでデータをラッチするように
し、データのセットアップマージンを確保するようにす
る。
め、実際にデータを転送するパスを使用し、定期的に自
動的に各LSIの遅延特性の測定、及び再設定を行う手
段を設けるものとする。定期的に遅延量の調整を行う為
には、データ転送を行うLSI間で遅延量の調整を行う
タイミングを合わせる為の信号をデータ転送を行う全L
SIに入力するようにする。実際にデータを転送するパ
スを使用し、遅延特性の測定を行う為に、各LSIで
は、このタイミング信号からデータ転送を行う期間と遅
延量調整を行う期間を作成するようにする。実際にデー
タを転送するパスの転送遅延量を測定するために、複数
クロック期間、データをLo(Hi)固定した後、複数
クロック期間、データをHi(Lo)固定し、データ入
力側LSIでは、Lo(Hi)からHi(Lo)へ丁度
変化するタイミングにデータがラッチされるようにラッ
チクロックに入れる遅延量を調整するようにする。ま
た、データ転送を行う期間では、遅延量調整を行う期間
に設定したラッチクロックの遅延量に対し、さらに固定
量の遅延を入れたクロックでデータをラッチするように
し、データのセットアップマージンを確保するようにす
る。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面を参
照して詳細に説明する。
照して詳細に説明する。
【0014】図5は、本発明のクロック制御法を使用
し、LSI間でデータ転送を行うコンピュータの内部ハ
ードウエア構造である。1はデータを出力するLSI、
2はデータを入力するLSIである。図1に示した従来
例と同様、一般にコンピュータ内には他にもLSIがあ
り、これらのLSIの中には図5に示した2つのLSI
とデータのやりとりを行うものも行わないものもある
が、図5では、以下の説明に必要な2つのLSIのみを
記述している。
し、LSI間でデータ転送を行うコンピュータの内部ハ
ードウエア構造である。1はデータを出力するLSI、
2はデータを入力するLSIである。図1に示した従来
例と同様、一般にコンピュータ内には他にもLSIがあ
り、これらのLSIの中には図5に示した2つのLSI
とデータのやりとりを行うものも行わないものもある
が、図5では、以下の説明に必要な2つのLSIのみを
記述している。
【0015】図5に示すコンピュータでは多相のクロッ
クを使用し、互いに同期している少なくとも1つの速い
クロックと、少なくとも1つの遅いクロックを使用す
る。例えば、遅いクロックには速いクロックの2倍の周
期を持たせる。これらのクロックは例えばクロック分配
系3で原発振30を分周/多相クロック生成回路33を
通して作成する。
クを使用し、互いに同期している少なくとも1つの速い
クロックと、少なくとも1つの遅いクロックを使用す
る。例えば、遅いクロックには速いクロックの2倍の周
期を持たせる。これらのクロックは例えばクロック分配
系3で原発振30を分周/多相クロック生成回路33を
通して作成する。
【0016】図5の4は、LSI間の信号伝送路であ
り、信号がLSI1からLSI2に転送される間に、こ
れらの伝送路を通ることにより、伝送遅延が発生する。
り、信号がLSI1からLSI2に転送される間に、こ
れらの伝送路を通ることにより、伝送遅延が発生する。
【0017】LSI1からLSI2に転送されるデータ
は、LSI1から速いクロックに同期して出力させ、L
SI2で速いクロックに同期してラッチさせる。
は、LSI1から速いクロックに同期して出力させ、L
SI2で速いクロックに同期してラッチさせる。
【0018】図6に本発明の遅延量制御の動作を示すタ
イムチャートを示す。本発明では、LSI間でデータ転
送を行うパス自体を使用し、クロック遅延量を定期的に
調整する方法をとる。図6で、910、911はLSI
間でデータを転送する期間、90はデータを転送せずに
遅延量の調整を行う期間である。どのタイミングでデー
タ転送期間910、911と遅延量調整期間90を切り
替えるかを指定するために、LSI1、2にはデータ転
送期間910、911と遅延量調整期間90の周期に同
期したステージトップ信号TOPを供給する。ステージ
トップ信号TOPのソースは、データ出力側LSI1か
データ入力側LSI2のどちらかであっても良いし、他
のLSIであってもよいが、データ出力側LSI1及び
データ入力側LSI2の全てに同じタイミングで伝わる
必要がある。
イムチャートを示す。本発明では、LSI間でデータ転
送を行うパス自体を使用し、クロック遅延量を定期的に
調整する方法をとる。図6で、910、911はLSI
間でデータを転送する期間、90はデータを転送せずに
遅延量の調整を行う期間である。どのタイミングでデー
タ転送期間910、911と遅延量調整期間90を切り
替えるかを指定するために、LSI1、2にはデータ転
送期間910、911と遅延量調整期間90の周期に同
期したステージトップ信号TOPを供給する。ステージ
トップ信号TOPのソースは、データ出力側LSI1か
データ入力側LSI2のどちらかであっても良いし、他
のLSIであってもよいが、データ出力側LSI1及び
データ入力側LSI2の全てに同じタイミングで伝わる
必要がある。
【0019】ステージトップ信号TOPは、LSI間デ
ータ転送信号よりも遅い周期、例えば2倍の周期のクロ
ックに同期し変化させ、かつ、各LSIではこの遅い周
期のクロックでラッチさせることにより、ラッチ時に遅
延量の調整をしなくてもセットアップおよびホールドマ
ージンが確保できるようにする。
ータ転送信号よりも遅い周期、例えば2倍の周期のクロ
ックに同期し変化させ、かつ、各LSIではこの遅い周
期のクロックでラッチさせることにより、ラッチ時に遅
延量の調整をしなくてもセットアップおよびホールドマ
ージンが確保できるようにする。
【0020】データ出力側LSI1及びデータ入力側L
SI2では、ステージトップ信号TOPから遅延量の調
整を行う期間を作成する。
SI2では、ステージトップ信号TOPから遅延量の調
整を行う期間を作成する。
【0021】遅延量調整期間では、データ出力側LSI
1は図6に示すように、速いクロックで2クロック分デ
ータをLoにした後、速いクロックで2クロック分Hi
にする。これにより、データ入力側LSI2でデータ入
力側LSI2内のデータ入力ラッチ21のクロック入力
のディレイが正しく調整されていない状態でも必ず、遅
延量を調整する期間ではLoがラッチされた後Hiがラ
ッチされるようになる。さらに、データの遅延のばらつ
き範囲がデータ転送周期を大きく超えるときには、遅延
量調整期間でデータをLoにする期間、Hiにする期間
をさらに伸ばすことにより、確実にLoがラッチされた
後、Hiがラッチされるようにする、という方法も考え
られる。
1は図6に示すように、速いクロックで2クロック分デ
ータをLoにした後、速いクロックで2クロック分Hi
にする。これにより、データ入力側LSI2でデータ入
力側LSI2内のデータ入力ラッチ21のクロック入力
のディレイが正しく調整されていない状態でも必ず、遅
延量を調整する期間ではLoがラッチされた後Hiがラ
ッチされるようになる。さらに、データの遅延のばらつ
き範囲がデータ転送周期を大きく超えるときには、遅延
量調整期間でデータをLoにする期間、Hiにする期間
をさらに伸ばすことにより、確実にLoがラッチされた
後、Hiがラッチされるようにする、という方法も考え
られる。
【0022】図6に示す例では、遅延量が小さいときに
はタイミング92でデータ入力ラッチ21にLoがラッ
チされ、遅延量が大きいときにはHiがラッチされる。
この遅延量を、データ入力ラッチ21にLoがラッチさ
れるかHiがラッチされるかの境界のところになるよう
に自動的に調整する方法を以下、説明する。
はタイミング92でデータ入力ラッチ21にLoがラッ
チされ、遅延量が大きいときにはHiがラッチされる。
この遅延量を、データ入力ラッチ21にLoがラッチさ
れるかHiがラッチされるかの境界のところになるよう
に自動的に調整する方法を以下、説明する。
【0023】図6で、TUNEは現在遅延調整期間であ
ることを示す信号、UPEDATEは遅延量を更新する
タイミングを示す信号である。
ることを示す信号、UPEDATEは遅延量を更新する
タイミングを示す信号である。
【0024】図7に信号TUNE、UPDATEを用
い、遅延量を更新する回路の具体例を示す。図7で、D
ECREASEは信号UPDATEが出ているときに遅
延量を減らすことを示す信号であり、データ入力ラッチ
21にラッチされたデータを遅延させていないクロック
でラッチし直す(2414)ことにより作成される。図
6に示すように、信号UPDATEが出ているタイミン
グでの信号DECREASEの値は、遅延量が小さいと
きには、Loとなり遅延量を増やすことを示し、遅延量
が大きいときにはHiとなり遅延量を減らすことを示
す。
い、遅延量を更新する回路の具体例を示す。図7で、D
ECREASEは信号UPDATEが出ているときに遅
延量を減らすことを示す信号であり、データ入力ラッチ
21にラッチされたデータを遅延させていないクロック
でラッチし直す(2414)ことにより作成される。図
6に示すように、信号UPDATEが出ているタイミン
グでの信号DECREASEの値は、遅延量が小さいと
きには、Loとなり遅延量を増やすことを示し、遅延量
が大きいときにはHiとなり遅延量を減らすことを示
す。
【0025】24131は入力値プラス1を出力する回
路INC、24132は入力値マイナス1を出力する回
路DCRである。24130はセレクタであり、ASE
L、BSEL、又は、CSELが排他的に出されるとい
う条件の下で、ASEL、BSEL、又は、CSELが
出されたときに、それぞれ、A、B、Cを選択し、出力
する。ANDゲート24135、24136、及び、イ
ンバータ24133、24134により、UPDATE
が出ていてDECREASEが出ていないときには、セ
レクタ24130の出力にはINC24131の出力値
が出力され、UPDATEが出ていてDECREASE
が出ているときにはDCR24132の出力値が出力さ
れ、UPDATEが出ていないときには遅延量を保持す
るF.F.2412の値が出力される。遅延量を保持す
るF.F.2412はセレクタ24130の出力値を次
ぎのクロックでラッチするので、UPDATEが出てい
てDECREASEが出ていないときには、遅延量が増
加され、UPDATEが出ていてDECREASEが出
ているときには減少され、UPDATEが出ていないと
きには、現在の値が保持される。
路INC、24132は入力値マイナス1を出力する回
路DCRである。24130はセレクタであり、ASE
L、BSEL、又は、CSELが排他的に出されるとい
う条件の下で、ASEL、BSEL、又は、CSELが
出されたときに、それぞれ、A、B、Cを選択し、出力
する。ANDゲート24135、24136、及び、イ
ンバータ24133、24134により、UPDATE
が出ていてDECREASEが出ていないときには、セ
レクタ24130の出力にはINC24131の出力値
が出力され、UPDATEが出ていてDECREASE
が出ているときにはDCR24132の出力値が出力さ
れ、UPDATEが出ていないときには遅延量を保持す
るF.F.2412の値が出力される。遅延量を保持す
るF.F.2412はセレクタ24130の出力値を次
ぎのクロックでラッチするので、UPDATEが出てい
てDECREASEが出ていないときには、遅延量が増
加され、UPDATEが出ていてDECREASEが出
ているときには減少され、UPDATEが出ていないと
きには、現在の値が保持される。
【0026】2411は、遅延量を保持するF.F.2
412の値に従い、異なる遅延量のクロックの一つを選
択するセレクタであり、この例では、4つの遅延量の内
から一つを選択している。この場合、遅延量を保持する
F.F.2412の個数は2個必要となる。
412の値に従い、異なる遅延量のクロックの一つを選
択するセレクタであり、この例では、4つの遅延量の内
から一つを選択している。この場合、遅延量を保持する
F.F.2412の個数は2個必要となる。
【0027】2416、2415は、遅延量を調整する
期間に、データ入力ラッチ21にLoがラッチされるか
Hiがラッチされるかの境界のところになるように自動
調整した遅延量を、データを転送する期間には、自動調
整した遅延量よりもさらに固定量だけ遅らせるための遅
延回路およびセレクタである。これは、データ入力ラッ
チ21にLoがラッチされるかHiがラッチされるかの
境界ではデータ入力ラッチ21のデータセットアップ時
間はゼロであり、実際にデータを転送する期間では、デ
ータ入力ラッチ21のデータセットアップ時間を確保す
るためである。この固定的な遅延量は、時代とともにL
SIが高速化されるにつれ、短い値に設計してゆくべき
ものであるが、現在の0.5μm程度のCMOS LS
Iでは、2〜3nS程度が適当である。
期間に、データ入力ラッチ21にLoがラッチされるか
Hiがラッチされるかの境界のところになるように自動
調整した遅延量を、データを転送する期間には、自動調
整した遅延量よりもさらに固定量だけ遅らせるための遅
延回路およびセレクタである。これは、データ入力ラッ
チ21にLoがラッチされるかHiがラッチされるかの
境界ではデータ入力ラッチ21のデータセットアップ時
間はゼロであり、実際にデータを転送する期間では、デ
ータ入力ラッチ21のデータセットアップ時間を確保す
るためである。この固定的な遅延量は、時代とともにL
SIが高速化されるにつれ、短い値に設計してゆくべき
ものであるが、現在の0.5μm程度のCMOS LS
Iでは、2〜3nS程度が適当である。
【0028】また、上記実施例の説明では、遅延量の測
定を行うデータパスとデータ転送を行うデータパスが1
対1に対応していたが、同種の複数のデータパスの内、
一つのパスを使用し、遅延量の調整を行い、この、調整
した遅延量を持つクロックを同種の複数のデータパス全
てのラッチクロックとして使用する方法も考えられる。
一般にコンピュータ内のLSI間のデータ転送は、同種
の複数ビットをまとめて行い、一組のデータ出力側LS
I1とデータ入力側LSI2間で転送される複数ビット
の信号は、基板上で近接した経路で配線され、基板間で
コネクタをわたる場合も同種のコネクタを同じ回数だけ
渡り、データ出力側LSI1内の回路構成、データ入力
側LSI2内の回路構成も複数ビット間で同一に構成さ
れるのでLSI間転送時のデータの遅延も同一であると
して扱える場合が多い。この場合のコンピュータの内部
ハードウエア構造を図8に示す。図8に示す例では、4
つのデータパス180−210、181−211、18
2−212、183−213が同種のデータパスであ
る。同種の複数のデータパス180−210、181−
211、182−212、183−213の内、1番目
のデータパス180−210にのみ遅延量調整期間にL
o/Hiパタンを入れるようにする。他のデータパス1
81−211、182−212、183−213では、
遅延量調整期間にはLoまたはHiを固定的に入れるよ
うにする。241は、データ入力側LSI2内のデータ
ラッチクロック遅延量調整回路であり、1番目のデータ
パス180−210のみを使用して遅延量の調整を行
い、この遅延量の調整を行ったラッチクロックを同種の
データパス180−210、181−211、182−
212、183−213全てのデータラッチクロックと
して使用する。
定を行うデータパスとデータ転送を行うデータパスが1
対1に対応していたが、同種の複数のデータパスの内、
一つのパスを使用し、遅延量の調整を行い、この、調整
した遅延量を持つクロックを同種の複数のデータパス全
てのラッチクロックとして使用する方法も考えられる。
一般にコンピュータ内のLSI間のデータ転送は、同種
の複数ビットをまとめて行い、一組のデータ出力側LS
I1とデータ入力側LSI2間で転送される複数ビット
の信号は、基板上で近接した経路で配線され、基板間で
コネクタをわたる場合も同種のコネクタを同じ回数だけ
渡り、データ出力側LSI1内の回路構成、データ入力
側LSI2内の回路構成も複数ビット間で同一に構成さ
れるのでLSI間転送時のデータの遅延も同一であると
して扱える場合が多い。この場合のコンピュータの内部
ハードウエア構造を図8に示す。図8に示す例では、4
つのデータパス180−210、181−211、18
2−212、183−213が同種のデータパスであ
る。同種の複数のデータパス180−210、181−
211、182−212、183−213の内、1番目
のデータパス180−210にのみ遅延量調整期間にL
o/Hiパタンを入れるようにする。他のデータパス1
81−211、182−212、183−213では、
遅延量調整期間にはLoまたはHiを固定的に入れるよ
うにする。241は、データ入力側LSI2内のデータ
ラッチクロック遅延量調整回路であり、1番目のデータ
パス180−210のみを使用して遅延量の調整を行
い、この遅延量の調整を行ったラッチクロックを同種の
データパス180−210、181−211、182−
212、183−213全てのデータラッチクロックと
して使用する。
【0029】
【発明の効果】実際にデータを転送するパスを使用して
遅延量の調整を行うことにより、遅延を測定するパスと
実際に信号が転送されるパスが異なることによる、遅延
調整値の誤差が無い。
遅延量の調整を行うことにより、遅延を測定するパスと
実際に信号が転送されるパスが異なることによる、遅延
調整値の誤差が無い。
【0030】定期的に遅延量の調整を行うことにより、
温度変化、電圧変化、LSIの特性の経年変化等による
時間的な遅延特性の変化に追随し遅延量の調整を行うこ
とができる。
温度変化、電圧変化、LSIの特性の経年変化等による
時間的な遅延特性の変化に追随し遅延量の調整を行うこ
とができる。
【0031】定期的な遅延量の調整を自動で行うことに
より、定期的に制御プログラムで遅延特性の測定、及
び、遅延量の設定を行うことによる制御プロセッサの処
理時間の消費が無い。
より、定期的に制御プログラムで遅延特性の測定、及
び、遅延量の設定を行うことによる制御プロセッサの処
理時間の消費が無い。
【0032】LSI間で遅延量の調整を行うタイミング
を合わせる為の信号をデータ転送を行う全LSIに入力
し、このタイミングを合わせる為の信号をデータ転送信
号よりも周期の長いクロックで転送することにより、こ
のタイミングを合わせる為の信号をラッチする為のクロ
ックの遅延量は調整する必要が無い。
を合わせる為の信号をデータ転送を行う全LSIに入力
し、このタイミングを合わせる為の信号をデータ転送信
号よりも周期の長いクロックで転送することにより、こ
のタイミングを合わせる為の信号をラッチする為のクロ
ックの遅延量は調整する必要が無い。
【0033】実際にデータを転送するパスの転送遅延量
を測定するために、複数クロック期間、データをLo
(Hi)固定した後、複数クロック期間、データをHi
(Lo)固定することにより、データ入力側LSIで
は、データラッチクロックの遅延量が正しく調整されて
いない段階でも、確実にLoがラッチされた後Hiがラ
ッチされるようになり、データ入力側LSIでは、Lo
(Hi)からHi(Lo)へ丁度変化するタイミングを
捕らえ、このタイミングでデータがラッチされるように
ラッチクロックに入れる遅延量を調整することができ
る。
を測定するために、複数クロック期間、データをLo
(Hi)固定した後、複数クロック期間、データをHi
(Lo)固定することにより、データ入力側LSIで
は、データラッチクロックの遅延量が正しく調整されて
いない段階でも、確実にLoがラッチされた後Hiがラ
ッチされるようになり、データ入力側LSIでは、Lo
(Hi)からHi(Lo)へ丁度変化するタイミングを
捕らえ、このタイミングでデータがラッチされるように
ラッチクロックに入れる遅延量を調整することができ
る。
【0034】データを転送する期間では、遅延量調整を
行う期間に設定したラッチクロックの遅延量に対し、さ
らに固定量の遅延を入れたクロックでデータをラッチす
ることにより、データのセットアップマージンを確保す
ることができる。
行う期間に設定したラッチクロックの遅延量に対し、さ
らに固定量の遅延を入れたクロックでデータをラッチす
ることにより、データのセットアップマージンを確保す
ることができる。
【0035】同種のデータ転送パスの内、一つのパスを
用いてデータラッチクロックの遅延量の調整を行い、こ
の遅延量が調整されたラッチクロックを、同種の全ての
データのラッチクロックとして使用することにより、L
SI内の遅延量調整のための論理量を削減することがで
きる。
用いてデータラッチクロックの遅延量の調整を行い、こ
の遅延量が調整されたラッチクロックを、同種の全ての
データのラッチクロックとして使用することにより、L
SI内の遅延量調整のための論理量を削減することがで
きる。
【図1】従来の従来のクロック制御法を使用するコンピ
ュータ内部ハードウエア構造。
ュータ内部ハードウエア構造。
【図2】従来のLSI間データ転送タイムチャート。
【図3】従来のデータ入力側LSIラッチクロック調整
法(遅延量固定の場合)。
法(遅延量固定の場合)。
【図4】従来のデータ入力側LSIラッチクロック調整
法(遅延量可変の場合)。
法(遅延量可変の場合)。
【図5】本発明のクロック制御法を使用するコンピュー
タ内部ハードウエア構造。
タ内部ハードウエア構造。
【図6】本発明の遅延量制御の動作を示すタイムチャー
ト。
ト。
【図7】本発明の遅延量更新回路
【図8】本発明の多ビット構成の場合のコンピュータの
内部ハードウエア構造。
内部ハードウエア構造。
1…データを出力するLSI、2…データを入力するL
SI、3…クロック分配系、 4…データ伝送
路、10…クロック分配系、12…クロック入力バッフ
ァ、20…クロック分配系、22…クロック入力バッフ
ァ、11…データを出力するフリップフロップ、13…
データ出力バッファ、 21…データ入力ラッチ、23
…データ入力バッファ、 240…遅延回路、30…ク
ロック原発振、33…分周/多相クロック生成回路、3
1…速いクロック、32…遅いクロック、
53…TOP信号生成回路、17…遅延調整タイミ
ング生成回路、 27…遅延調整タイミング生成回路、
18…セレクタ、 241…遅延量調整回路、9
0…遅延量調整期間、910…データ転送期間、911
…データ転送期間、92…ラッチクロックの遅延に依存
しラッチデータが異なるタイミング、2414…信号D
ECREASEを出力するフリップフロップ、2413
0…セレクタ、 24131…インクリメンタ、241
32…デクリメンタ、2412…データラッチクロック
遅延量を保持するフリップフロップ、2411…セレク
タ、 2416…遅延回路、 2415…セレク
タ。
SI、3…クロック分配系、 4…データ伝送
路、10…クロック分配系、12…クロック入力バッフ
ァ、20…クロック分配系、22…クロック入力バッフ
ァ、11…データを出力するフリップフロップ、13…
データ出力バッファ、 21…データ入力ラッチ、23
…データ入力バッファ、 240…遅延回路、30…ク
ロック原発振、33…分周/多相クロック生成回路、3
1…速いクロック、32…遅いクロック、
53…TOP信号生成回路、17…遅延調整タイミ
ング生成回路、 27…遅延調整タイミング生成回路、
18…セレクタ、 241…遅延量調整回路、9
0…遅延量調整期間、910…データ転送期間、911
…データ転送期間、92…ラッチクロックの遅延に依存
しラッチデータが異なるタイミング、2414…信号D
ECREASEを出力するフリップフロップ、2413
0…セレクタ、 24131…インクリメンタ、241
32…デクリメンタ、2412…データラッチクロック
遅延量を保持するフリップフロップ、2411…セレク
タ、 2416…遅延回路、 2415…セレク
タ。
Claims (3)
- 【請求項1】クロックに同期しデータを転送する手段に
おけるデータを受ける側のクロックの遅延量、データを
出力する手段とデータを入力する手段は共に、データを
転送するクロックに同期しているが該クロックよりは遅
い周期のクロックに同期した同期信号に同期し、該同期
信号からデータを出力する手段及びデータを入力する手
段は、データを転送する経路に、データを転送する期間
と、データを入力する手段内のデータをラッチするクロ
ックの遅延量を調整する期間を作成し、クロックの遅延
量を調整する期間には該データを出力する手段はデータ
を2クロック以上Lo(Hi)レベルにした後、Hi
(Lo)レベルにし、該データを入力する手段はデータ
が丁度Lo(Hi)からHi(Lo)に変化する瞬間に
データをラッチするように該データをラッチするクロッ
クを調整し、該データを転送する期間には、該データを
ラッチする手段は、該データが丁度Lo(Hi)からH
i(Lo)に変化する瞬間にデータをラッチするように
調整したクロックをさらに一定量だけ遅らせることによ
り、データのセットアップ時間を確保することを特徴と
するクロックの遅延量の制御方式。 - 【請求項2】請求項1のクロックの遅延量の制御方式で
あり、該データを出力する手段と該データを入力する手
段間で転送されるデータは、複数のビットを同時に別々
の伝送路を経由して転送され、該複数のビットは、該デ
ータを出力する手段内で同種の回路から作成され、か
つ、該データを入力する手段内でも同種の回路から構成
され、該データを出力する手段内では、該複数のビット
の内、1ビットのみ、該クロックの遅延量を調整する期
間にデータを2クロック以上Lo(Hi)レベルにした
後、Hi(Lo)レベルにし、該データを入力する手段
は、該1ビットのデータが丁度Lo(Hi)からHi
(Lo)に変化する瞬間にデータをラッチするように該
データをラッチするクロックを調整し、該データを入力
する手段は、該調整したデータをラッチするクロックを
該複数の全ビットのデータラッチクロックとして使用す
ることを特徴とするクロック遅延量の制御方式。 - 【請求項3】請求項1、及び、請求項2のクロックの遅
延量の制御方式を実現するクロックの遅延量調整回路で
あり、該データを入力する手段内で、該遅延量調整期間
で該データを出力する手段がLo(Hi)からHi(L
o)に変化させる場合に、該データを入力する手段がラ
ッチした該データの値がLo(Hi)ならば該データラ
ッチクロックの遅延量を大きくし、ラッチした該データ
の値がHi(Lo)ならば該データラッチクロックの遅
延量を小さくすることにより、該データが丁度Lo(H
i)からHi(Lo)に変化する瞬間にデータをラッチ
するように該データをラッチするクロックを調整するこ
とを特徴とするクロックの遅延量調整回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9153331A JPH113135A (ja) | 1997-06-11 | 1997-06-11 | クロック遅延量制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9153331A JPH113135A (ja) | 1997-06-11 | 1997-06-11 | クロック遅延量制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH113135A true JPH113135A (ja) | 1999-01-06 |
Family
ID=15560161
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9153331A Pending JPH113135A (ja) | 1997-06-11 | 1997-06-11 | クロック遅延量制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH113135A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2347597A (en) * | 1998-12-23 | 2000-09-06 | Quantum Corp | Data bus with inter symbol interference reduced by variable timing |
| JP2005150391A (ja) * | 2003-11-14 | 2005-06-09 | Renesas Technology Corp | 半導体装置 |
| WO2009147697A1 (ja) * | 2008-06-03 | 2009-12-10 | 富士通株式会社 | 情報処理装置及びその制御方法 |
| US8325240B2 (en) | 2007-12-26 | 2012-12-04 | Nikon Corporation | Data transfer device and electronic camera |
| US8422613B2 (en) | 2008-09-30 | 2013-04-16 | Denso Corporation | Clock-synchronous communication apparatus and communication system |
-
1997
- 1997-06-11 JP JP9153331A patent/JPH113135A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2347597A (en) * | 1998-12-23 | 2000-09-06 | Quantum Corp | Data bus with inter symbol interference reduced by variable timing |
| GB2347597B (en) * | 1998-12-23 | 2003-12-03 | Quantum Corp | A method for transmitting data over a data bus with minimized digital inter-symbol interference |
| JP2005150391A (ja) * | 2003-11-14 | 2005-06-09 | Renesas Technology Corp | 半導体装置 |
| US8325240B2 (en) | 2007-12-26 | 2012-12-04 | Nikon Corporation | Data transfer device and electronic camera |
| WO2009147697A1 (ja) * | 2008-06-03 | 2009-12-10 | 富士通株式会社 | 情報処理装置及びその制御方法 |
| US8516291B2 (en) | 2008-06-03 | 2013-08-20 | Fujitsu Limited | Information processing apparatus, data reception device and method of controlling the information processing apparatus |
| US8422613B2 (en) | 2008-09-30 | 2013-04-16 | Denso Corporation | Clock-synchronous communication apparatus and communication system |
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