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JP3185207B2 - Data processing system - Google Patents
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JP3185207B2 - Data processing system - Google Patents

Data processing system

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JP3185207B2
JP3185207B2 JP20508698A JP20508698A JP3185207B2 JP 3185207 B2 JP3185207 B2 JP 3185207B2 JP 20508698 A JP20508698 A JP 20508698A JP 20508698 A JP20508698 A JP 20508698A JP 3185207 B2 JP3185207 B2 JP 3185207B2
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internal
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、データ処理システ
ムに関し、特に、マイクロプロセッサと外部装置とを最
大パフォーマンスで動作させるデータ処理システムに関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a data processing system, and more particularly, to a data processing system for operating a microprocessor and an external device with maximum performance.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、データ処理システムは、マイク
ロプロセッサ(MPU)と、これを動作させるプログラ
ムを内蔵したROM(読出し専用メモリ)や処理するデ
ータを記憶するRAM(ランダム・アクセス・メモリ)
を含む周辺装置と、その他のハードディスクや通信機器
など含む周辺装置を有している。データ処理システム
は、マイクロプロセッサに接続されるアドレス・バスや
データ・バス(これらのバスをまとめてシステム・バス
とも呼ぶ)を介してマイクロプロセッサと周辺装置(外
部装置)との間でデータの授受を行うことによって所望
の処理を実行する。
2. Description of the Related Art Generally, a data processing system includes a microprocessor (MPU) and a ROM (read only memory) containing a program for operating the microprocessor and a RAM (random access memory) for storing data to be processed.
And peripheral devices including other hard disks and communication devices. A data processing system exchanges data between a microprocessor and a peripheral device (external device) via an address bus or a data bus connected to the microprocessor (these buses are also collectively referred to as a system bus). To perform a desired process.

【0003】従来、マイクロプロセッサと周辺装置とは
数10MHz程度の同一クロック信号でデータの授受を
行っていた。しかし、近年、MPUの高速化はめざまし
いものがあり、その動作クロック周波数は数100MH
zにも達している。これに対して周辺装置は、必ずしも
MPUと同じクロック周波数で動作するものが開発され
ているとは限らない。このため、クロック周波数の低い
周辺装置を基準にしてデータ処理システムを設計しなけ
ればならず、MPUの性能を十分に発揮することができ
なかった。
Conventionally, a microprocessor and a peripheral device exchange data with the same clock signal of about several tens of MHz. However, in recent years, there has been a remarkable increase in the speed of the MPU, and its operation clock frequency is several hundred MHz.
z has been reached. On the other hand, peripheral devices that operate at the same clock frequency as the MPU are not always developed. For this reason, the data processing system has to be designed with reference to the peripheral device having a low clock frequency, and the performance of the MPU cannot be sufficiently exhibited.

【0004】通常、マイクロプロセッサは、処理能力を
向上するため、その内部を複数のステージに分割し、各
ステージでそれぞれ命令を実行できるよう、いわゆるパ
イプライン構成としている。マイクロプロセッサのパイ
プラインは、1クロックで1ステージの処理が終了する
ように設計されており、平均すると1つの命令が1クロ
ックで処理できる。従って、マイクロプロセッサのクロ
ック周波数を高くすることは、その処理能力を向上させ
ることになる。
Normally, a microprocessor is divided into a plurality of stages to improve the processing performance, and has a so-called pipeline configuration so that each stage can execute an instruction. The pipeline of a microprocessor is designed so that one stage of processing is completed in one clock, and on average one instruction can be processed in one clock. Therefore, increasing the clock frequency of a microprocessor improves its processing capability.

【0005】マイクロプロセッサのクロック周波数が、
周辺装置の保証最大動作クロック周波数によって制限さ
れるという問題点を解決するため、従来は、マイクロプ
ロセッサ内部における動作クロックの周波数を、外部バ
スのクロック周波数の整数倍にするという方法が知られ
ている。ここで、保証最大動作クロック周波数とは、そ
の装置が動作する極限のクロック周波数ではなく、装置
を供給する業者が装置の動作を保証する最大のクロック
周波数のことである。
[0005] The clock frequency of the microprocessor is
In order to solve the problem of being limited by the guaranteed maximum operation clock frequency of the peripheral device, a method of making the frequency of the operation clock inside the microprocessor an integral multiple of the clock frequency of the external bus is conventionally known. . Here, the guaranteed maximum operation clock frequency is not the ultimate clock frequency at which the device operates, but the maximum clock frequency at which the supplier of the device guarantees the operation of the device.

【0006】このマイクロプロセッサは、内部にフェー
ズロックループ(Phase Lock Loop:PLL)回路を有
し、外部バスのクロック周波数をPLL回路によって整
数倍の周波数の内部クロックを発生させることで、マイ
クロプロセッサは外部クロックより高い周波数の内部ク
ロックで動作することが可能になる。
This microprocessor has a phase lock loop (PLL) circuit therein, and generates an internal clock having an integral multiple of the clock frequency of an external bus by using a PLL circuit. It is possible to operate with an internal clock having a higher frequency than the external clock.

【0007】マイクロプロセッサは、内部の回路と周辺
装置との間でデータを授受するため入出力インタフェー
スを有している。入出力インタフェースは、一般に外部
クロックに同期してデータを授受し、更にマイクロプロ
セッサの内部クロックに同期して内部回路とデータの受
け渡しを行う。内部クロックと外部クロックとはPLL
回路によって同期がとられており、その立ち上がりのタ
イミングもある間隔で一致しているので、問題なく信号
の授受を行うことができる。
[0007] The microprocessor has an input / output interface for exchanging data between an internal circuit and a peripheral device. The input / output interface generally transmits and receives data in synchronization with an external clock, and further exchanges data with an internal circuit in synchronization with an internal clock of the microprocessor. Internal clock and external clock are PLL
Synchronization is achieved by the circuit, and the rising timings coincide at certain intervals, so that signals can be transmitted and received without any problem.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】従来、マイクロプロセ
ッサ内部における動作クロックの周波数は、外部バス周
波数の整数倍であった。しかしながら、マイクロプロセ
ッサの動作可能な保証最大クロック周波数は、周辺装置
の保証最大クロック周波数の整数倍であるとは限らな
い。例えば、周辺装置の保証最大クロック周波数が10
0MHzで、マイクロプロセッサのそれが250MHz
であったとする。上述のデータ処理システムでは、マイ
クロプロセッサは200MHzで動作させることにな
る。しかし、これではマイクロプロセッサは、250M
Hzで動作しうる能力を有しながら、その能力を最大限
に発揮することができない。
Heretofore, the frequency of the operation clock in the microprocessor has been an integral multiple of the external bus frequency. However, the guaranteed maximum clock frequency at which the microprocessor can operate is not always an integral multiple of the guaranteed maximum clock frequency of the peripheral device. For example, if the guaranteed maximum clock frequency of a peripheral device is 10
At 0MHz, the microprocessor's is 250MHz
Assume that In the data processing system described above, the microprocessor will operate at 200 MHz. However, in this case, the microprocessor
While having the ability to operate at Hz, it is not possible to maximize its ability.

【0009】今、仮に周辺装置のクロック周波数を10
0MHzとし、マイクロプロセッサのクロック周波数を
250MHzとした場合を考える。通常、入力インタフ
ェースは、内部クロックの立上がりのタイミングでデー
タを取り込み、マイクロプロセッサ内部にデータを渡す
ことになる。
Now, if the clock frequency of the peripheral device is assumed to be 10
Consider a case where the frequency is 0 MHz and the clock frequency of the microprocessor is 250 MHz. Normally, the input interface fetches data at the timing of the rising edge of the internal clock and passes the data to the inside of the microprocessor.

【0010】図16は、上記データ授受を説明するため
のタイミングチャートである。同図(a)は外部クロッ
ク信号CLOCK、(b)はデータDATA、(c)は内部クロ
ックPH1を示す。ここで、外部クロックCLOCKは内部クロ
ックPH1の2.5倍の周期を有し、外部クロックCLOCKの
1周期は10nsであるとする。データ信号DATAは、外
部クロック信号CLOCKと同期しており、且つ外部クロッ
クCLOCKの立ち上がりで時点でデータDATAの値が確定し
ている。
FIG. 16 is a timing chart for explaining the data transfer. 2A shows an external clock signal CLOCK, FIG. 2B shows data DATA, and FIG. 2C shows an internal clock PH1. Here, it is assumed that the external clock CLOCK has a cycle 2.5 times as long as the internal clock PH1, and one cycle of the external clock CLOCK is 10 ns. The data signal DATA is synchronized with the external clock signal CLOCK, and the value of the data DATA is determined at the time when the external clock CLOCK rises.

【0011】ここで、データ信号DATAが有効になってか
ら外部クロック信号CLOCKが立ち上がるまでの時間をセ
ットアップタイムと呼び、外部クロック信号CLOCKが立
ち下がってからデータ信号DATAが無効になるまでの時間
をホールドタイムと呼ぶ。図16の例では、セットアッ
プタイムは、1nsで、ホールドタイムは0.5nsで
ある。また、周辺装置は、データ信号DATA(D0)を出
力してから次のデータ信号DATA(D1)を出力するまで
には8.5nsの時間があり、この間に必要な処理を行
う。
Here, the time from when the data signal DATA becomes valid to when the external clock signal CLOCK rises is called a setup time, and the time from when the external clock signal CLOCK falls to when the data signal DATA becomes invalid is set up. Called hold time. In the example of FIG. 16, the setup time is 1 ns and the hold time is 0.5 ns. In addition, the peripheral device has a time of 8.5 ns from the output of the data signal DATA (D0) to the output of the next data signal DATA (D1), during which time necessary processing is performed.

【0012】図16をもとに入力インタフェースの動作
を説明する。時刻t5とt6の間で、周辺装置はデータ
D1を出力し、時刻t6で、外部クロックCLOCKが立ち
上がると、これに同期して内部クロックPH1も立ち上が
る。入力インタフェースは内部クロックPH1の立ち上が
りで、周辺回路から出力されたデータをマイクロプロセ
ッサ内部に取り込むので、問題なく処理できる。
The operation of the input interface will be described with reference to FIG. The peripheral device outputs data D1 between times t5 and t6, and when the external clock CLOCK rises at time t6, the internal clock PH1 also rises in synchronization with this. The input interface fetches the data output from the peripheral circuit into the microprocessor at the rising edge of the internal clock PH1, so that the processing can be performed without any problem.

【0013】一方、時刻t0とt1の間で、周辺装置は
データD0を出力し、時刻t1で、外部クロックCLOCK
が立ち上がる。しかし、時刻t1では、内部クロックPH
1は立ち下がるので、入力インタフェースは、データを
取り込むことができず、次の内部クロックPH1の立ち上
がりまで待ってデータを取り込むことになる。内部クロ
ックPH1の時刻t2における立ち上がりは、時刻t1に
おける外部クロックCLOCKが立ち上がりより2ns遅れ
ている。これに対して、データDATA(D0)のホールド
タイムは前述のとおり0.5nsしかない。従って、マ
イクロプロセッサは、データDATA(D0)を取り込むこ
とができない。
On the other hand, between time t0 and t1, the peripheral device outputs data D0, and at time t1, the external clock CLOCK is output.
Stand up. However, at time t1, the internal clock PH
Since 1 falls, the input interface cannot take in data, and waits until the next rise of the internal clock PH1 to take in data. The rise of the internal clock PH1 at time t2 is delayed by 2 ns from the rise of the external clock CLOCK at time t1. On the other hand, the hold time of the data DATA (D0) is only 0.5 ns as described above. Therefore, the microprocessor cannot take in the data DATA (D0).

【0014】これを解決するためには、周辺装置の設計
を変更して、ホールドタイムを2ns以上にすれば、問
題なくデータDATAを取り込むことができるようになる。
しかしながら、周辺装置は、データを出力した後、7n
s(=10−2−1)の間に次のデータDATAを出力する
ための処理を完了させなければならない。即ち、周辺装
置は、1.5ns(=8.5−7)だけ内部処理を高速
化させなければならない。
To solve this problem, if the design of the peripheral device is changed so that the hold time is set to 2 ns or more, the data DATA can be fetched without any problem.
However, the peripheral device outputs 7n after outputting the data.
The processing for outputting the next data DATA must be completed during s (= 10-2-1). That is, the peripheral device must speed up the internal processing by 1.5 ns (= 8.5-7).

【0015】上述の問題は、周辺装置が高速化でいない
ために生じた問題であり、周辺装置を高速化して問題を
解決することはこれと矛盾する。
The above-mentioned problem arises because the peripheral device is not operated at high speed, and solving the problem by increasing the speed of the peripheral device contradicts this problem.

【0016】このように、外部システムとMPU内部夫
々の最高性能すなわち最高周波数で動作させ、システム
全体の最高性能を引き出したいという要請がある。その
実現のため、外部システムとMPUとの間で、外部クロ
ック対内部クロックの比が非整数倍の場合でも正しくデ
ータ信号の授受ができるようにすることが切望される。
As described above, there is a demand that the external system and the inside of the MPU be operated at the highest performance, that is, at the highest frequency, so as to obtain the highest performance of the entire system. In order to realize this, it is highly desirable that the data signal can be correctly transmitted and received between the external system and the MPU even when the ratio of the external clock to the internal clock is a non-integer multiple.

【0017】本発明は、上記に鑑み、外部クロックと内
部クロックとの間の逓倍率が非整数倍の場合でも、MP
U内部クロックと外部クロックとの間の非同期性を吸収
し、MPU内部と外部との間で信号の授受を適正に行う
ことにより、MPU内部及び外部の最高性能即ち最高周
波数で動作させ、システム全体の最高性能を引き出すこ
とができるデータ処理システムを提供することを目的と
する。
[0017] In view of the above, the present invention has been made to solve the above problem even when the multiplication rate between the external clock and the internal clock is a non-integer multiple.
By absorbing the asynchrony between the U internal clock and the external clock, and properly transmitting and receiving signals between the MPU and the external, the MPU operates at the highest performance inside and outside the MPU, that is, at the highest frequency. An object of the present invention is to provide a data processing system capable of maximizing the performance of a data processing system.

【0018】[0018]

【0019】[0019]

【0020】[0020]

【0021】[0021]

【0022】[0022]

【0023】[0023]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のデータ処理システムは、外部クロックに同
期して外部装置から送られる入力データが、非同期サイ
クルを含む内部クロックで動作するマイクロプロセッサ
に入力されるデータ処理システムであって、前記外部ク
ロックに同期して前記入力データを取り込み、前記内部
クロックに同期して前記入力データを出力する入出力手
段を備え、前記入出力手段が、前記入力データを前記内
部クロックでラッチ可能な所定のタイミングまで保持し
て前記マイクロプロセッサに入力する保持手段を備える
ことを特徴とする。
In order to achieve the above object, a data processing system according to the present invention provides a data processing system in which input data sent from an external device in synchronization with an external clock is operated by an internal clock including an asynchronous cycle. A data processing system to be input to a processor, comprising: an input / output unit that captures the input data in synchronization with the external clock and outputs the input data in synchronization with the internal clock. A holding means for holding the input data until a predetermined timing that can be latched by the internal clock and inputting the data to the microprocessor is provided.

【0024】本発明のデータ処理システムでは、例え
ば、内部クロックと外部クロックとの間の逓倍率が非整
数倍の場合でも、マイクロプロセッサの内部と外部の最
高性能即ち最高周波数で動作させ、システム全体の最高
性能を引き出すことができる。例えば、内部クロックに
よる動作周波数が、外部クロックの非整数倍の比をもつ
場合に、外部クロックの1クロックおきに入力データを
ラッチするようなタイミング遅れのサイクルが発生し、
入力データのホールドタイムが短くなって信号取り込み
に不具合を起こすことがある。しかし、保持手段が入力
データを保持することにより、ラッチタイミングが遅れ
る非同期サイクルにおいても入力データを適正にラッチ
することができる。
In the data processing system of the present invention, for example, even when the multiplication rate between the internal clock and the external clock is a non-integer multiple, the microprocessor is operated at the highest performance inside and outside the microprocessor, that is, at the highest frequency, and the whole system is The best performance can be obtained. For example, when the operating frequency by the internal clock has a ratio of a non-integer multiple of the external clock, a timing delay cycle occurs such that input data is latched every other clock of the external clock,
In some cases, the hold time of the input data is shortened, which may cause a problem in signal capture. However, since the holding unit holds the input data, the input data can be properly latched even in an asynchronous cycle in which the latch timing is delayed.

【0025】また、前記外部装置からの入力データを取
り込む入力インタフェースと、該入力インタフェースに
おけるラッチタイミングを調整するためのタイミング信
号を生成するタイミング生成回路とを備え、前記保持手
段が、入力データを前記タイミング信号に応答してラッ
チする入力保持レジスタと、該入力保持レジスタの出力
を前記内部クロックのレベル変化に応答してラッチする
入力ラッチとを備えることが好ましい。この場合、入力
ラッチの前段に入力保持レジスタを配設するという簡素
な回路構成によって、本データ処理システムを得ること
ができる。
Further, the apparatus further comprises an input interface for receiving input data from the external device, and a timing generation circuit for generating a timing signal for adjusting a latch timing in the input interface. It is preferable to include an input holding register that latches in response to a timing signal, and an input latch that latches an output of the input holding register in response to a change in the level of the internal clock. In this case, the present data processing system can be obtained by a simple circuit configuration in which an input holding register is provided before the input latch.

【0026】更に好ましくは、前記入力インタフェース
が、前記外部クロックに同期して順次に入力される入力
データを夫々ラッチする複数の第1ラッチ回路と、前記
内部クロックに応答して作動し前記複数の第1ラッチ回
路の出力を元の入力データの入力順にラッチする第2ラ
ッチ回路とを備える。これにより、逓倍率が非整数倍の
クロックに対応する回路構成が容易に実現できる。
More preferably, the input interface includes a plurality of first latch circuits for respectively latching input data sequentially input in synchronization with the external clock, and the plurality of first latch circuits operating in response to the internal clock. A second latch circuit for latching the output of the first latch circuit in the order of input of the original input data. This makes it possible to easily realize a circuit configuration corresponding to a clock whose multiplication factor is a non-integer multiple.

【0027】好適には、外部クロックをM分周してM分
周クロックを生成すると共に、該M分周クロックを更に
N逓倍して前記内部クロックとして生成するクロック生
成回路を備え、前記タイミング生成回路が、前記クロッ
ク生成回路からのM分周クロックと内部クロックとを夫
々取り込んで、外部同期ラッチクロック、内部同期ラッ
チクロック、及び内部データ同期クロックを夫々生成す
る。この構成によると、入力インタフェースを精度良く
動作させるための各タイミング信号を生成できる。
Preferably, a clock generation circuit is provided for generating an M-divided clock by dividing the external clock by M and further multiplying the M-divided clock by N to generate the internal clock. A circuit fetches the M-divided clock and the internal clock from the clock generation circuit, respectively, and generates an external synchronization latch clock, an internal synchronization latch clock, and an internal data synchronization clock, respectively. According to this configuration, each timing signal for operating the input interface with high accuracy can be generated.

【0028】また、キャッシュメモリを更に備えてお
り、前記内部クロックの周波数が前記外部クロックの周
波数よりも高いとき、該外部クロックに同期する入力デ
ータを取り込んだことによって空いた時間に、前記キャ
ッシュメモリに必要なデータ及びアドレスをアクセスす
る処理を行う構成を有する。これにより、マイクロプロ
セッサ内部における各処理を有効に実行することができ
る。
Further, a cache memory is further provided, wherein when the frequency of the internal clock is higher than the frequency of the external clock, the cache memory is used when the input data synchronized with the external clock is emptied. To perform a process of accessing data and addresses necessary for the operation. Thereby, each process in the microprocessor can be effectively executed.

【0029】[0029]

【0030】本発明のデータ処理システムは、内部クロ
ックに同期してマイクロプロセッサから送られる内部デ
ータが、外部クロックで動作する外部装置に出力される
データ処理システムであって、前記内部クロックに同期
して前記内部データを取り込み、前記外部クロックに同
期して前記内部データを出力する入出力手段を備え、前
記入出力手段が、前記内部データを前記外部クロックで
ラッチ可能な所定のタイミングまで保持して前記外部装
置に出力する保持手段を備えることを特徴とする。
A data processing system according to the present invention is a data processing system in which internal data sent from a microprocessor in synchronization with an internal clock is output to an external device operated by an external clock. Input / output means for capturing the internal data and outputting the internal data in synchronization with the external clock, wherein the input / output means holds the internal data until a predetermined timing which can be latched by the external clock. It is characterized by comprising a holding means for outputting to the external device.

【0031】本発明のデータ処理システムでは、例え
ば、内部クロックと外部クロックとの間の逓倍率が非整
数倍の場合でも、マイクロプロセッサの内部と外部の最
高性能即ち最高周波数で動作させ、システム全体の最高
性能を引き出すことができる。例えば、内部クロックに
よる動作周波数が外部クロックの非整数倍の比をもつ場
合に、保持手段が内部データを保持することにより、ラ
ッチタイミングが合わない非同期サイクルにおいても内
部データを適正にラッチすることができる。
In the data processing system of the present invention, for example, even when the multiplication rate between the internal clock and the external clock is a non-integer multiple, the microprocessor is operated at the highest performance inside and outside the microprocessor, that is, at the highest frequency, and the entire system is operated. The best performance can be obtained. For example, when the operating frequency of the internal clock has a ratio of a non-integer multiple of the external clock, the holding means holds the internal data, so that the internal data can be properly latched even in an asynchronous cycle in which the latch timing does not match. it can.

【0032】また、前記マイクロプロセッサの内部デー
タを取り込む出力インタフェースと、該出力インタフェ
ースにおけるラッチタイミングを調整するためのタイミ
ング信号を生成するタイミング発生手段とを備え、前記
保持手段が、内部データを前記タイミング信号に応答し
てラッチする出力保持レジスタと、該出力保持レジスタ
の出力を前記外部クロックのレベル変化に応答して出力
する出力手段とを備えることが好ましい。
The output interface for taking in internal data of the microprocessor, and timing generating means for generating a timing signal for adjusting a latch timing in the output interface, wherein the holding means stores the internal data in accordance with the timing It is preferable to include an output holding register that latches in response to a signal, and output means for outputting an output of the output holding register in response to a level change of the external clock.

【0033】更に好ましくは、前記出力インタフェース
が、前記内部クロックに同期して順次に出力される出力
データを夫々ラッチする複数のラッチ回路を備え、前記
外部クロックに応答して作動し前記複数の第1ラッチ回
路の出力を元の内部データの出力順に出力する構成を備
えている。この場合、逓倍率が非整数倍のクロックに対
応する回路構成が容易に実現できる。
More preferably, the output interface includes a plurality of latch circuits for respectively latching output data sequentially output in synchronization with the internal clock, and operates in response to the external clock. A configuration is provided in which the outputs of one latch circuit are output in the output order of the original internal data. In this case, a circuit configuration corresponding to a clock whose multiplication rate is a non-integer multiple can be easily realized.

【0034】[0034]

【発明の実施の形態】図面を参照して本発明を更に詳細
に説明する。図1は、本発明の第1実施形態例における
データ処理システムを示すブロック図である。このデー
タ処理システム11は、マイクロプロセッサ(MPU)
15と、システム・バス(外部バス)40を介してマイ
クロプロセッサ15に接続される周辺装置12と、マイ
クロプロセッサ15と周辺装置12とに夫々クロックを
与える発振回路13とを有している。
The present invention will be described in more detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a data processing system according to the first embodiment of the present invention. The data processing system 11 includes a microprocessor (MPU)
15, a peripheral device 12 connected to the microprocessor 15 via a system bus (external bus) 40, and an oscillation circuit 13 for supplying a clock to each of the microprocessor 15 and the peripheral device 12.

【0035】マイクロプロセッサ15は、入力インタフ
ェース16と、タイミング生成回路17と、クロック生
成(Phase Lock Loop:PLL)回路19と、出力インタ
フェース20とを有しており、周辺装置(外部装置)1
2の周波数よりも高い周波数で動作する。本データ処理
システムでは、周辺装置12とマイクロプロセッサ15
内部との間におけるクロック周波数の比は整数ではな
く、周辺装置12の保証最大速度のクロック周波数とマ
イクロプロセッサ15の保証最大速度のクロック周波数
との比に近い非整数値である。
The microprocessor 15 has an input interface 16, a timing generation circuit 17, a clock generation (Phase Lock Loop: PLL) circuit 19, and an output interface 20, and the peripheral device (external device) 1
It operates at a frequency higher than frequency 2. In this data processing system, the peripheral device 12 and the microprocessor 15
The ratio of the clock frequency to the internal clock is not an integer, but a non-integer value close to the ratio between the clock frequency of the guaranteed maximum speed of the peripheral device 12 and the clock frequency of the guaranteed maximum speed of the microprocessor 15.

【0036】従って、内部クロックは、外部クロックと
所定の周波数関係で位相同期しているが非同期サイクル
を含んでいる。ここで、非同期サイクルとは、図16の
時刻t1のように、周辺装置よりデータDATAが出力され
て外部クロックCLOCKが立ち上がるとき、内部クロックP
H1が立ち上がらないサイクルを意味する。これに対し
て、同期サイクルとは、図16の時刻t6のように、外
部クロックCLOCKが立ち上がるとき、内部クロックPH1も
立ち上がるサイクルを意味する。
Therefore, the internal clock is phase-synchronized with the external clock in a predetermined frequency relationship, but includes an asynchronous cycle. Here, the asynchronous cycle means that when data is output from the peripheral device and the external clock CLOCK rises as shown at time t1 in FIG.
It means a cycle in which H1 does not rise. On the other hand, the synchronization cycle means a cycle in which when the external clock CLOCK rises, the internal clock PH1 also rises as at time t6 in FIG.

【0037】マイクロプロセッサ15は、パイプライン
処理するために5段に分割された各パイプライン・ステ
ージ、つまりIF(Instruction Fetch)ステージ、RF
(Register Fetch)ステージ、EX(Execute)ステージ、
DF(Data Fetch)ステージ、及びWB(Write Back)ステ
ージを有する。
The microprocessor 15 is divided into five pipeline stages for pipeline processing, that is, an IF (Instruction Fetch) stage and an RF stage.
(Register Fetch) stage, EX (Execute) stage,
It has a DF (Data Fetch) stage and a WB (Write Back) stage.

【0038】IF(命令・フェッチ)ステージは、分岐
命令などがあった場合に分岐先のアドレス(命令フェッ
チアドレス)を生成するプログラムカウンタ生成部22
と、プログラム・カウンタ(PC)18と、プログラム
カウンタ18の指すアドレス命令などを出力する(命令
コードを授受する)命令キャッシュ23とを有する。
The IF (instruction / fetch) stage is a program counter generation section 22 for generating a branch destination address (instruction fetch address) when there is a branch instruction or the like.
And a program counter (PC) 18 and an instruction cache 23 for outputting an address instruction indicated by the program counter 18 (for transmitting and receiving an instruction code).

【0039】IFステージでは、プログラム・カウンタ
18で指示されるアドレス(以下、PCアドレスと呼
ぶ)を用いて命令キャッシュ23又は命令メモリ(図示
しないROM)から命令が読み出され、後述のRFパイ
プライン・レジスタ24に書き込まれる。プログラム・
カウンタ18のPCアドレスはインクリメントされて、
次の命令フェッチ・サイクルに備える。
At the IF stage, an instruction is read from the instruction cache 23 or an instruction memory (ROM, not shown) using an address (hereinafter, referred to as a PC address) indicated by the program counter 18, and an RF pipeline described later is used. -Written to the register 24. program·
The PC address of the counter 18 is incremented,
Prepare for the next instruction fetch cycle.

【0040】RF(レジスタ・フェッチ)ステージは、
パイプライン制御部25と、レジスタファイル26と、
IFステージに隣接するRFパイプライン・レジスタ2
4とを有する。
The RF (register fetch) stage is
A pipeline control unit 25, a register file 26,
RF pipeline register 2 adjacent to IF stage
And 4.

【0041】RFパイプライン・レジスタ24は、プロ
グラム・カウンタ18からの出力をラッチするPCラッ
チ35と、命令キャッシュ23から出力された命令コー
ドをラッチする命令コードラッチ36とを有する。これ
らのラッチ35、36は夫々、パイプクロック信号(内
部クロック)PH1に同期して保持動作する。レジスタフ
ァイル26は、レジスタ番号が付与された複数のレジス
タからなり、アクセスのキーとしてレジスタ番号が入力
されると、そのレジスタの内容が読出し/書込みされる
ものある。例えば、読出し及び書込みのデコーダと、フ
リップフロップを並べたレジスタとから構成される。
The RF pipeline register 24 has a PC latch 35 for latching an output from the program counter 18 and an instruction code latch 36 for latching an instruction code output from the instruction cache 23. These latches 35 and 36 respectively hold and operate in synchronization with the pipe clock signal (internal clock) PH1. The register file 26 includes a plurality of registers to which register numbers are assigned. When a register number is input as an access key, the contents of the register are read / written. For example, it is composed of a read / write decoder and a register in which flip-flops are arranged.

【0042】レジスタファイル26では、レジスタの読
出し時に状態は何ら変更されず、レジスタ番号を入力と
して指定するだけで、レジスタに保存されたデータを得
ることができる。レジスタファイル26のレジスタへの
書込み時には、例えば、レジスタ番号、書き込むべきデ
ータ、及び、書込みを制御するクロック信号の3入力が
必要である。また、パイプライン制御部25は、命令コ
ードラッチ36から命令コードを読み込み、これをデコ
ードしてパイプライン処理における作動を統括的に制御
する。なお、パイプライン制御部25は、図1では便宜
上RFステージに図示したが、RFステージだけに属す
るものではなく、全てのステージに係わるものである。
In the register file 26, the state is not changed at all when the register is read, and the data stored in the register can be obtained only by specifying the register number as an input. At the time of writing to the register of the register file 26, for example, three inputs of a register number, data to be written, and a clock signal for controlling writing are required. Further, the pipeline control unit 25 reads an instruction code from the instruction code latch 36, decodes the instruction code, and controls the operation in the pipeline processing as a whole. Although the pipeline control unit 25 is illustrated in the RF stage for convenience in FIG. 1, it does not belong only to the RF stage but relates to all stages.

【0043】EX(Execute:実行)ステージは、算術演算
部(ALU)27と、EXパイプライン・レジスタ28
とを有しており、EXパイプライン・レジスタ28は、
各処理データをラッチするラッチ31、32、33を有
する。算術演算部27は、ラッチ31、32を介して取
り込んだデータを演算し、その演算結果をDFステージ
に送る。
The EX (Execute) stage includes an arithmetic operation unit (ALU) 27 and an EX pipeline register 28.
And the EX pipeline register 28 has
It has latches 31, 32, and 33 for latching each processing data. Arithmetic operation section 27 operates on the data fetched via latches 31 and 32, and sends the operation result to the DF stage.

【0044】EXステージでは、デコードされた命令が
実行される。例えば、ロード命令によって、レジスタの
内容と符号拡張された値とがEXパイプライン・レジス
タ28から読み出されて、算術演算部27で加算され、
加算結果がDFパイプライン・レジスタに格納される。
このステージでは、ラッチ31、32に各信号を設定す
る必要があり、設定した信号によって、ALU27の演
算操作、及び、レジスタと符号拡張された値とのどちら
をALU27に入力するか等が夫々選択される。
In the EX stage, the decoded instruction is executed. For example, the contents of the register and the sign-extended value are read from the EX pipeline register 28 by a load instruction and added by the arithmetic operation unit 27,
The result of the addition is stored in the DF pipeline register.
In this stage, it is necessary to set each signal in the latches 31 and 32. According to the set signal, the operation of the ALU 27 and the selection of which of the register and the sign-extended value to input to the ALU 27 are respectively selected. Is done.

【0045】DF(データ・フェッチ)ステージは、デ
ータキャッシュ34と、DFパイプライン・レジスタ3
5とを有する。DFパイプライン・レジスタ35は、算
術演算部27からのデータをラッチするラッチ36と、
ラッチ33からのライトデータをラッチするラッチ37
とを有する。
The DF (data fetch) stage includes a data cache 34 and a DF pipeline register 3
And 5. The DF pipeline register 35 includes a latch 36 for latching data from the arithmetic operation unit 27,
Latch 37 for latching write data from latch 33
And

【0046】データキャッシュ34は、ラッチ36から
のデータと後段のラッチ39からのライトデータとが入
力され、必要なキャッシュデータを内部バス21との間
で授受するもので、後述の内部データ同期クロックSYNC
がハイレベルのときに、周辺装置12からのデータDATA
を取り込む。ミスヒットした場合、データキャッシュ3
4は、外部バス制御部(図示せず)にリードバスサイク
ルを発行する。また、データキャッシュ34の出力であ
るリードデータと、ラッチ37の出力であるライトデー
タとがセレクタ14に入力され、図示しないリード/ラ
イト制御信号R/Wによっていずれか一方のデータが選択
されて、ラッチ39に出力される。
The data cache 34 receives the data from the latch 36 and the write data from the latch 39 at the subsequent stage, and sends and receives necessary cache data to and from the internal bus 21. SYNC
Is high, the data DATA from the peripheral device 12
Take in. If there is a miss hit, data cache 3
4 issues a read bus cycle to an external bus control unit (not shown). Further, the read data output from the data cache 34 and the write data output from the latch 37 are input to the selector 14, and one of the data is selected by a read / write control signal R / W (not shown). Output to the latch 39.

【0047】周辺装置12などへのアクセスステージで
あるDFステージでは、周辺装置12などからデータの
読出し(リード)が行われる。ロード命令によってデー
タキャッシュ34にミスヒットした場合には、処理する
データを記憶するRAM(ランダム・アクセス・メモ
リ)などからデータを読み出し、後述のWBパイプライ
ン・レジスタ38に格納する。
In the DF stage which is an access stage to the peripheral device 12 and the like, data is read from the peripheral device 12 and the like. When a miss occurs in the data cache 34 due to the load instruction, data is read from a RAM (random access memory) or the like that stores data to be processed and stored in a WB pipeline register 38 described later.

【0048】最終ステージであるWB(Write Back:書込
み)は、WBパイプライン・レジスタ38を有する。W
Bパイプライン・レジスタ38は、データキャッシュ3
4からのリードデータとラッチ37からのライトデータ
との一方をセレクタ14で選択してラッチするラッチ3
9とを有する。
The last stage, WB (Write Back), has a WB pipeline register 38. W
The B pipeline register 38 stores the data cache 3
Latch 3 for selecting and latching one of read data from latch 4 and write data from latch 37 by selector 14
9 is provided.

【0049】WBステージでは、周辺装置12などへデ
ータの書込み(ライト)が行われる。ロード命令では、
WBパイプライン・レジスタ38からデータが読み出さ
れ、レジスタ・ファイル26にデータを書き込む。スト
ア命令では、データキャッシュ34にヒットしたとき
は、データキャッシュ34にデータを書き込み、ミスヒ
ットしたときは外部にライトバスサイクルを発行し、R
AM(図示せず)などにデータを書き込む。
In the WB stage, data is written to the peripheral device 12 or the like. In the load instruction,
Data is read from the WB pipeline register 38 and the data is written to the register file 26. In the store instruction, when a hit occurs in the data cache 34, the data is written into the data cache 34, and when a miss occurs, a write bus cycle is issued to the outside.
Write data to an AM (not shown) or the like.

【0050】上記構成のデータ処理システム11では、
発振回路13からの外部クロックが、周辺装置12、タ
イミング生成回路17、及びクロック生成回路19に夫
々供給される。
In the data processing system 11 having the above configuration,
An external clock from the oscillation circuit 13 is supplied to the peripheral device 12, the timing generation circuit 17, and the clock generation circuit 19, respectively.

【0051】クロック生成回路19は、発振回路13か
ら供給される外部クロックCLOCKをM分周してからN逓
倍する機能を有しており、外部クロックCLOCKをM分周
した信号CLK2と、後述のVCO(電圧制御発振器)53
の出力をN分周した信号との位相(周波数)が同じにな
るように動作し、パイプラインクロックPH1(内部クロ
ック)を生成する。すなわち、PH1=((CLOCK/
M)×N)で示される。
The clock generating circuit 19 has a function of dividing the external clock CLOCK supplied from the oscillation circuit 13 by M and then multiplying it by N. The signal CLK2 obtained by dividing the external clock CLOCK by M and a later-described signal CLK2 are provided. VCO (voltage controlled oscillator) 53
Operates so that the phase (frequency) of the output signal of the second clock signal becomes the same as that of a signal obtained by dividing the output by N to generate a pipeline clock PH1 (internal clock). That is, PH1 = ((CLOCK /
M) × N).

【0052】タイミング生成回路17は、発振回路13
からの外部クロックCLOCKと、クロック生成回路19で
生成された第2クロックCLK2及びパイプラインクロック
PH1とを夫々取り込み、各クロック間のタイミングをと
るためのクロックを生成する。タイミング生成回路17
からパイプライン制御部25に繋がるSYNC信号は、
周辺装置12からのデータDATAが有効であるか無効であ
るかを伝達するもので、ハイレベルのときに、データDA
TAを有効として取り込ませる。
The timing generation circuit 17 includes the oscillation circuit 13
, The second clock CLK2 generated by the clock generation circuit 19, and the pipeline clock.
PH1 is fetched, and a clock for generating timing between clocks is generated. Timing generation circuit 17
The SYNC signal connected to the pipeline control unit 25 from
This signal indicates whether data DATA from the peripheral device 12 is valid or invalid.
Incorporate TA as valid.

【0053】周辺装置12からのデータDATAは、外部ク
ロックCLOCKに同期して外部バス40に供給され、タイ
ミング生成回路17で生成される後述のクロックに同期
し入力インタフェース16を介して取り込まれ、内部バ
ス21に供給される。
Data DATA from the peripheral device 12 is supplied to an external bus 40 in synchronization with an external clock CLOCK, and is taken in via an input interface 16 in synchronization with a clock, which will be described later, generated by a timing generation circuit 17. It is supplied to the bus 21.

【0054】出力インタフェース20は、パイプライン
クロックPH1(内部クロック)に同期して内部バス21
に供給される内部データを、タイミング生成回路17で
生成されたクロックに同期して取り込みつつ外部バス4
0に供給する。マイクロプロセッサ15は、クロック生
成回路19で生成されたパイプラインクロックPH1に同
期して動作し、処理データを内部バス21に供給する。
The output interface 20 is connected to the internal bus 21 in synchronization with the pipeline clock PH1 (internal clock).
While the internal data supplied to the external bus 4 is fetched in synchronization with the clock generated by the timing generation circuit 17.
Supply 0. The microprocessor 15 operates in synchronization with the pipeline clock PH1 generated by the clock generation circuit 19, and supplies processing data to the internal bus 21.

【0055】図2は、入力インタフェース16の内部構
成の要部を示す回路図である。入力インタフェース16
は、CMOS構造の入力バッファ42と、夫々がD-フ
リップフロップから成る入力保持レジスタ43及び入力
ラッチ46と、入力保持レジスタ43及び入力ラッチ4
6の間に挿入されたインバータ45とを有している。
FIG. 2 is a circuit diagram showing a main part of the internal configuration of the input interface 16. Input interface 16
Is an input buffer 42 having a CMOS structure, an input holding register 43 and an input latch 46 each comprising a D-flip-flop, and an input holding register 43 and an input latch 4
6 and an inverter 45 inserted between them.

【0056】入力保持レジスタ43は、データ入力端子
Dと、入力を反転して出力するデータ出力端子QBと、
クロック端子CLKとラッチ許可端子CEとを有し、各
端子は入力バッファ42の出力、インバータ45、を経
由して送られるデータDATA、外部同期ラッチクロックCL
K_REG、及び同期ラッチクロックSYNC_REGと夫々接続さ
れる。入力保持レジスタ43は、同期ラッチクロックSY
NC_REGがハイレベルのときであって、且つ外部同期ラッ
チクロックCLK_REGが立ち上がるとき、入力バッファ4
2を経由して送られるデータDATAをラッチする。入力保
持レジスタ43は、同期ラッチクロックSYNC_REGがロウ
レベルのときには、外部同期ラッチクロックCLK_REGが
立ち上がっても、入力バッファ42を経由して送られる
データDATAをラッチすることはない。入力保持レジスタ
43からの出力は、インバータ45を介して反転されて
入力ラッチ46に送られる。
The input holding register 43 has a data input terminal D, a data output terminal QB for inverting and outputting an input,
It has a clock terminal CLK and a latch enable terminal CE, and each terminal has an output of the input buffer 42, data DATA sent via the inverter 45, and an external synchronous latch clock CL.
K_REG and a synchronous latch clock SYNC_REG, respectively. The input holding register 43 stores the synchronous latch clock SY
When NC_REG is at a high level and the external synchronization latch clock CLK_REG rises, the input buffer 4
2 latches the data DATA sent via. When the synchronous latch clock SYNC_REG is at a low level, the input holding register 43 does not latch the data DATA sent via the input buffer 42 even if the external synchronous latch clock CLK_REG rises. The output from the input holding register 43 is inverted via an inverter 45 and sent to an input latch 46.

【0057】入力ラッチ46は、入力保持レジスタ43
と同様の端子を有し、内部データ同期クロックSYNCがハ
イレベルのときであって、パイプラインクロックPH1が
立ち上がるとき、インバータ45の出力を出力をラッチ
する。入力ラッチ46からの出力は、インバータ47、
48を経由して内部データDATA_INとして内部バス21
(図1)に供給される。
The input latch 46 is connected to the input holding register 43.
And latches the output of the inverter 45 when the internal data synchronization clock SYNC is at a high level and the pipeline clock PH1 rises. The output from the input latch 46 is connected to an inverter 47,
48 and the internal bus 21 as internal data DATA_IN.
(FIG. 1).

【0058】このような構成を有する入力インタフェー
ス16は、タイミング生成回路17からのタイミング信
号に応答して、入力保持レジスタ43によってデータDA
TAをラッチし、入力ラッチ46によって入力保持レジス
タ43の出力をパイプラインクロックPH1(内部クロッ
ク)のレベル変化に応答してラッチする。従って、デー
タDATAが非同期サイクルであっても、入力保持レジスタ
43によってデータDATAのホールド時間を長くすること
ができるので、MPUは、データDATAを確実に取り込む
ことができる。
The input interface 16 having such a configuration responds to the timing signal from the timing generation circuit 17 by the input holding register 43 to store the data DA.
TA is latched, and the output of the input holding register 43 is latched by the input latch 46 in response to the level change of the pipeline clock PH1 (internal clock). Therefore, even if the data DATA is in an asynchronous cycle, the hold time of the data DATA can be extended by the input holding register 43, so that the MPU can reliably capture the data DATA.

【0059】図3は、図1及び図2に示した入力インタ
フェース16における各信号の出力タイミングを示すタ
イミングチャートである。図3において、外部クロック
CLOCKとパイプラインクロックPH1(内部クロック)と
は、相互に所定の周波数関係で位相同期している。同図
は、クロック生成回路19によるパイプラインクロック
PH1の外部クロックCLOCKに対する逓倍率が非整数倍であ
る2.5の場合を示す。
FIG. 3 is a timing chart showing the output timing of each signal in the input interface 16 shown in FIGS. In FIG. 3, an external clock
The clock and the pipeline clock PH1 (internal clock) are phase-synchronized with each other in a predetermined frequency relationship. The figure shows a pipeline clock generated by the clock generation circuit 19.
A case where the multiplication rate of the external clock CLOCK of PH1 is a non-integer multiple of 2.5 is shown.

【0060】図3においての横方向はパイプラインクロ
ックPH1を基準とする時間軸を、縦方向は信号線軸を夫
々示す。同図(a)〜(g)は、外部クロックCLOCK、外部同
期ラッチクロックCLK_REG、内部同期ラッチクロックSYN
C_REG、パイプラインクロックPH1、内部データ同期クロ
ックSYNC、データDATA、及び内部データDATA_INを夫々
示す。
In FIG. 3, the horizontal direction indicates a time axis based on the pipeline clock PH1, and the vertical direction indicates a signal line axis. FIGS. 7A to 7G show the external clock CLOCK, the external synchronous latch clock CLK_REG, and the internal synchronous latch clock SYN.
C_REG, pipeline clock PH1, internal data synchronization clock SYNC, data DATA, and internal data DATA_IN are shown, respectively.

【0061】同図では、パイプラインクロックPH1の外
部クロックCLOCKに対する逓倍率が非整数倍であるた
め、同期ラッチサイクル49と非同期ラッチサイクル5
0のデータDATAが発生する。同期ラッチサイクル49で
は、周辺装置がデータを出力したとき、外部クロックCL
OCKとパイプラインクロックPH1双方の立上がりが一致し
ており、外部クロックCLOCKに同期するデータDATA(DATA
2)をパイプラインクロックPH1のクロックPh1でラッチ
することができる。
In the figure, since the multiplication rate of the pipeline clock PH1 with respect to the external clock CLOCK is a non-integer multiple, the synchronous latch cycle 49 and the asynchronous latch cycle 5
Data DATA of 0 is generated. In the synchronous latch cycle 49, when the peripheral device outputs data, the external clock CL is output.
The rising edge of both the OCK and the pipeline clock PH1 match, and the data DATA (DATA
2) can be latched by the clock Ph1 of the pipeline clock PH1.

【0062】しかし、非同期ラッチサイクル50では、
データDATA(DATA1)は、外部クロックCLOCKが立ち上が
り時に有効になっているが、このときパイプラインクロ
ックPH1が立ち下がるので、従来技術の入力インタフェ
ースは、パイプラインクロックPH1のクロックPh1でラッ
チすることはない。従来技術の入力インタフェースは、
次のクロックPh1の立ち上がりでラッチするが、このと
きには既にデータDATA(DATA1)のホールドタイムを過ぎ
ており、ラッチすることができない。
However, in the asynchronous latch cycle 50,
The data DATA (DATA1) is valid when the external clock CLOCK rises. At this time, since the pipeline clock PH1 falls, the input interface of the related art cannot latch with the clock Ph1 of the pipeline clock PH1. Absent. Prior art input interfaces are:
The data is latched at the next rising edge of the clock Ph1, but at this time, the hold time of the data DATA (DATA1) has already passed and cannot be latched.

【0063】本実施形態例の入力インタフェース16
は、外部クロックCLOCKに同期して周辺装置12から送
られるデータDATAを、外部クロックCLOCKに同期してラ
ッチし、このラッチデータをパイプラインクロックPH1
でマイクロプロセッサ15に取り込むようにしたので、
非同期サイクルであっても正確にデータDATAを取り込む
ことができる。
The input interface 16 of this embodiment
Latches data DATA sent from the peripheral device 12 in synchronization with the external clock CLOCK in synchronization with the external clock CLOCK, and latches the latched data in the pipeline clock PH1.
So that it is taken into the microprocessor 15.
Even in an asynchronous cycle, data DATA can be accurately taken.

【0064】以下、図3に示すタイミングチャートを参
照し、図2に示す入力インタフェース16と、クロック
生成回路19の動作を詳細に説明する。
Hereinafter, the operations of the input interface 16 and the clock generation circuit 19 shown in FIG. 2 will be described in detail with reference to the timing chart shown in FIG.

【0065】図3(a)は、外部クロックCLOCKを示
し、外部クロックCLOCKは、時刻t0−t4を1周期と
し、時刻t5以降も同じ波形を繰り返す。図3(d)の
内部クロックPH1は、入力ラッチ46のラッチのタイミ
ングを決定するものであり、本クロックの立ち上がりの
エッジで入力されるデータDATAを取り込む。内部クロッ
クPH1は、時刻t0−t1を1周期とし、時刻t2以降
も同じ波形を繰り返す。また、内部クロックPH1は、外
部クロックCLOCKの2.5倍の周波数を有し、外部クロ
ックCLOCKの2周期毎、即ち時刻t0,t10…で立ち
上がりの位相が一致している。
FIG. 3A shows the external clock CLOCK. The external clock CLOCK has one cycle from time t0 to t4 and repeats the same waveform after time t5. The internal clock PH1 in FIG. 3D determines the latch timing of the input latch 46, and takes in the data DATA input at the rising edge of this clock. The internal clock PH1 has a period from time t0 to time t1 and repeats the same waveform after time t2. Further, the internal clock PH1 has a frequency 2.5 times that of the external clock CLOCK, and the rising phases coincide at every two cycles of the external clock CLOCK, that is, at times t0, t10,.

【0066】図3(b)の外部同期ラッチクロックCLK_
REGは、入力保持レジスタ43のラッチのタイミングを
決める信号であり、このクロックの立ち上がりのエッジ
でデータDATAをラッチする。外部同期ラッチクロックCL
K_REGは、外部クロックCLOCKと同じ周期を有し、同じタ
イミングで立ち上がり(t0,t5,t10、…)、ハ
イレベルの期間が内部クロックPH1の1/2周期分であ
る。
The external synchronization latch clock CLK_ shown in FIG.
REG is a signal that determines the latch timing of the input holding register 43, and latches the data DATA at the rising edge of this clock. External synchronous latch clock CL
K_REG has the same cycle as the external clock CLOCK, rises at the same timing (t0, t5, t10,...), And the high-level period is 1 / cycle of the internal clock PH1.

【0067】図3(c)の内部同期ラッチクロックSYNC
_REGは、入力保持レジスタ43のラッチを許可する信号
であり、この信号がハイレベルのとき、ラッチを許可
し、ロウレベルのときはラッチしないようにする。内部
同期ラッチクロックSYNC_REGは、外部クロックCLOCKと
同じ周期を有し、同じタイミングで立ち上がり(t0,
t5,t10、…)、ハイレベルとなる期間が内部クロ
ックPH1の1周期分である。本実施形態では、内部同期
ラッチクロックSYNC_REGは、外部クロックCLOCKが立ち
上がる毎にハイレベルになる例を示すが、図示しないリ
ード信号RDと論理積をとり、リードサイクルだけ、ハ
イレベルになるようにしてもよい。
The internal synchronization latch clock SYNC shown in FIG.
_REG is a signal for enabling the latch of the input holding register 43. When this signal is at a high level, the latch is enabled, and when it is at a low level, the latch is not performed. The internal synchronization latch clock SYNC_REG has the same cycle as the external clock CLOCK and rises at the same timing (t0,
t5, t10,...), the high level period is one cycle of the internal clock PH1. In this embodiment, an example is shown in which the internal synchronization latch clock SYNC_REG goes to a high level every time the external clock CLOCK rises. Is also good.

【0068】図3(e)の内部データ同期クロックSYNC
は、入力ラッチ46のラッチの許可を与えるもので、こ
の信号がハイレベルのとき、ラッチを許可し、ロウレベ
ルのときはラッチしないようにする。内部データ同期ク
ロックSYNCは、データDATAが有効になった次の内部クロ
ックPH1の立ち上がりで立ち上がり(t0,t6,t1
0,…)、ハイレベルの期間は内部クロックPH1の1周
期分である。本実施形態では、内部データ同期クロック
SYNCは、外部クロックCLOCKと同数ハイレベルになる例
を示すが、図示しないリード信号RDと論理積をとり、
リードサイクルだけ、ハイレベルになるようにしてもよ
い。
The internal data synchronization clock SYNC shown in FIG.
Provides permission to latch the input latch 46. When this signal is at a high level, the latch is permitted, and when the signal is at a low level, the latch is not performed. The internal data synchronization clock SYNC rises at the rising edge of the internal clock PH1 (t0, t6, t1) after the data DATA becomes valid.
0,...), The high level period is one cycle of the internal clock PH1. In the present embodiment, the internal data synchronization clock
SYNC indicates an example in which the same level as the external clock CLOCK is set to the high level.
The high level may be set only for the read cycle.

【0069】本実施形態の入力インタフェース16は、
外部クロックCLOCKの2クロック分、即ち内部クロックP
H1の5クロック分(時刻t0−t9)を1周期として同
じ動作を繰り返す。従って、ここでは、時刻t4−t1
3の動作を説明する。
The input interface 16 of this embodiment is
Two clocks of the external clock CLOCK, that is, the internal clock P
The same operation is repeated with five cycles of H1 (time t0-t9) as one cycle. Therefore, here, at time t4−t1
Operation 3 will be described.

【0070】時刻t4−t5の間で、周辺回路12は、
データDATA1を出力し(図3(f))、入力端子41を
介してDATA1を入力バッファ42に入力する。入力バッ
ファ42は、データDATA1を反転して入力保持レジスタ
43に入力する。
Between time t4 and time t5, the peripheral circuit 12
The data DATA1 is output (FIG. 3 (f)), and DATA1 is input to the input buffer 42 via the input terminal 41. The input buffer 42 inverts the data DATA1 and inputs the inverted data DATA1 to the input holding register 43.

【0071】時刻t5では、内部同期ラッチクロックSY
NC_REGがハイレベルになり(図3(c))、入力保持レ
ジスタ43は、ラッチが可能になる。これと同時に外部
同期ラッチクロックCLK_REGが立ち上がるので(図3
(b))、入力保持レジスタ43は、この立ち上がりエ
ッジでデータDATA1をラッチし、その反転信号を出力端
子QBより出力する。この出力はインバータ45で反転
されて、入力ラッチ46に入力される。なお、ラッチさ
れたデータDATA1は、次の外部同期ラッチクロックCLK_
REGが立ち上がる(t10)まで保持される(図示せ
ず)。
At time t5, the internal synchronization latch clock SY
NC_REG goes high (FIG. 3C), and the input holding register 43 can be latched. At the same time, the external synchronous latch clock CLK_REG rises (see FIG. 3).
(B)), the input holding register 43 latches the data DATA1 at the rising edge, and outputs an inverted signal thereof from the output terminal QB. This output is inverted by the inverter 45 and input to the input latch 46. Note that the latched data DATA1 is output to the next external synchronization latch clock CLK_
It is held until REG rises (t10) (not shown).

【0072】一方、入力ラッチ46は、パイプラインク
ロックPH1が立ち下がり(図3(d))、内部データ同
期クロックSYNCがロウレベルを維持しているので(図3
(e))、データDATA(DATA1)をラッチすることはでき
ない。
On the other hand, in the input latch 46, since the pipeline clock PH1 falls (FIG. 3D) and the internal data synchronization clock SYNC maintains the low level (FIG. 3D).
(E)), the data DATA (DATA1) cannot be latched.

【0073】時刻t6では、内部データ同期クロックSY
NCがハイレベルになり(図3(e))、入力ラッチ46
は入力信号のラッチが可能になる。同時に、パイプライ
ンクロックPH1が立ち上がるので(図3(d))、入力
ラッチ46は、その立ち上がりエッジに同期してデータ
DATA1をラッチし、出力端子QBからその反転信号を出
力する。この出力はインバータ47、48で増幅され
て、内部データDATA_INとして内部バス21に出力され
る(図3(g))。
At time t6, internal data synchronous clock SY
NC goes high (FIG. 3 (e)) and the input latch 46
Can latch the input signal. At the same time, since the pipeline clock PH1 rises (FIG. 3D), the input latch 46 sets the data in synchronization with the rising edge.
DATA1 is latched and its inverted signal is output from the output terminal QB. This output is amplified by inverters 47 and 48 and output to internal bus 21 as internal data DATA_IN (FIG. 3 (g)).

【0074】このように非同期サイクル50では、入力
保持レジスタ43は、タイミング生成回路17からの外
部同期ラッチクロックCLK_REGに応答してデータDATA1
を一旦ラッチし、次の外部同期ラッチクロックCLK_REG
の立ち上がりまで保持する。入力ラッチ46は、次のパ
イプラインクロックPH1の立上がりエッジで、入力保持
レジスタ43の出力である(f)のデータDATA(DATA1)を
十分なホールドタイムでラッチすることができる。この
ため、ホールドタイムが短くても、従来のように入力さ
れるデータを内部クロックPH1に同期して取り込めない
ことがない。
As described above, in the asynchronous cycle 50, the input holding register 43 sets the data DATA1 in response to the external synchronous latch clock CLK_REG from the timing generation circuit 17.
Is latched once, and the next external synchronization latch clock CLK_REG
Hold until the rise of. The input latch 46 can latch the data (DATA1) of (f) output from the input holding register 43 with a sufficient hold time at the next rising edge of the pipeline clock PH1. Therefore, even if the hold time is short, there is no possibility that the input data cannot be taken in synchronization with the internal clock PH1 as in the related art.

【0075】時刻t7では、外部クロックCLOCKがハイ
レベルを維持し(a)、外部同期ラッチクロックCLK_REG及
び内部同期ラッチクロックSYNC_REGの双方がロウレベル
になり(b),(c)、同時に、パイプラインクロックPH1がロ
ウレベルになり(d)、内部データ同期クロックSYNCがハ
イレベルを維持する(e)。
At time t7, the external clock CLOCK maintains the high level (a), and both the external synchronous latch clock CLK_REG and the internal synchronous latch clock SYNC_REG go low (b) and (c). PH1 becomes low level (d), and the internal data synchronization clock SYNC maintains high level (e).

【0076】外部クロックCLOCKは、時刻t7とt8の
中間の時点でロウレベルになる(a)。時刻t8では、外
部クロックCLOCKがロウレベルを維持し(a)、外部同期ラ
ッチクロックCLK_REG及び内部同期ラッチクロックSYNC_
REGの双方がロウレベルを維持し(b),(c)、同時に、パイ
プラインクロックPH1がハイレベルになり(d)、内部デー
タ同期クロックSYNCがロウレベルになる(e)。
The external clock CLOCK goes to a low level at an intermediate point between times t7 and t8 (a). At time t8, the external clock CLOCK maintains the low level (a), and the external synchronous latch clock CLK_REG and the internal synchronous latch clock SYNC_
Both REGs maintain the low level (b), (c), at the same time, the pipeline clock PH1 goes high (d), and the internal data synchronization clock SYNC goes low (e).

【0077】時刻t9では、外部クロックCLOCKがロウ
レベルを維持し(a)、外部同期ラッチクロックCLK_REG及
び内部同期ラッチクロックSYNC_REGの双方がロウレベル
を維持し(b),(c)、同時に、パイプラインクロックPH1が
ロウレベルになり(d)、内部データ同期クロックSYNCが
ロウレベルを維持する(e)。
At time t9, the external clock CLOCK maintains the low level (a), and both the external synchronization latch clock CLK_REG and the internal synchronization latch clock SYNC_REG maintain the low level (b) and (c), and simultaneously, the pipeline clock PH1 becomes low level (d), and the internal data synchronization clock SYNC maintains low level (e).

【0078】また、時刻t9−t10の間で、周辺装置
12は、次のデータDATA2を出力する。データDATA2
は、入力バッファ42で反転増幅され、入力保持レジス
タ43に入力される。
Further, between time t9 and t10, the peripheral device 12 outputs the next data DATA2. Data DATA2
Are inverted and amplified by the input buffer 42 and input to the input holding register 43.

【0079】時刻t10で、内部同期ラッチクロックSY
NC_REGがハイレベルになり(図3(c))、入力保持レ
ジスタ43は、ラッチが可能になる。これと同時に外部
同期ラッチクロックCLK_REGが立ち上がるので(図3
(b))、入力保持レジスタ43は、この立ち上がりエ
ッジに同期してデータDATA2をラッチし、その反転信号
を出力端子QBより出力する。この出力はインバータ4
5で反転されて、入力ラッチ46に入力される。なお、
ラッチされたデータDATA1は、次の外部同期ラッチクロ
ックCLK_REGが立ち上がる(t15)まで保持される
(図示せず)。
At time t10, the internal synchronization latch clock SY
NC_REG goes high (FIG. 3C), and the input holding register 43 can be latched. At the same time, the external synchronous latch clock CLK_REG rises (see FIG. 3).
(B)), the input holding register 43 latches the data DATA2 in synchronization with the rising edge, and outputs an inverted signal thereof from the output terminal QB. This output is connected to inverter 4
It is inverted at 5 and input to the input latch 46. In addition,
The latched data DATA1 is held until the next external synchronization latch clock CLK_REG rises (t15) (not shown).

【0080】また、内部データ同期クロックSYNCがハイ
レベルになり(図3(e))、入力ラッチ46は入力信
号のラッチが可能になる。これと同時に、パイプライン
クロックPH1が立ち上がるので(図3(d))、入力ラ
ッチ46は、その立ち上がりエッジに同期してデータDA
TA2をラッチし、出力端子QBからその反転信号を出力
する。この出力はインバータ47,48で増幅されて、
内部データDATA_INとして内部バス21に出力される
(図3(g))。
Further, the internal data synchronization clock SYNC becomes high level (FIG. 3E), and the input latch 46 can latch the input signal. At the same time, since the pipeline clock PH1 rises (FIG. 3D), the input latch 46 outputs the data DA in synchronization with the rising edge.
Latch TA2 and output its inverted signal from output terminal QB. This output is amplified by inverters 47 and 48,
The data is output to the internal bus 21 as internal data DATA_IN (FIG. 3 (g)).

【0081】このように同期サイクル49では、入力保
持レジスタ43は、タイミング生成回路17からの外部
同期ラッチクロックCLK_REGに応答してデータDATA2を
ラッチし、これと同時に入力ラッチ46は、パイプライ
ンクロックPH1の立上がりエッジで、入力保持レジスタ
43の出力である(f)のデータDATA(DATA2)をラッチ
し、内部バス21に出力することができる。
As described above, in the synchronization cycle 49, the input holding register 43 latches the data DATA2 in response to the external synchronization latch clock CLK_REG from the timing generation circuit 17, and at the same time, the input latch 46 sets the pipeline clock PH1. , The data DATA (DATA2) of (f), which is the output of the input holding register 43, can be latched and output to the internal bus 21.

【0082】このとき、外部クロックCLOCK及びパイプ
ラインクロックPH1双方の立上がりエッジが相互に一致
しているので、パイプラインクロックPH1は、外部クロ
ックCLOCKに同期して入力される(f)のデータDATA(DATA
2)を従来と同じタイミングでラッチすることができ
る。なお、ラッチされたデータDATA2は、次のデータが
ラッチされる時刻t16まで保持される。
At this time, since the rising edges of both the external clock CLOCK and the pipeline clock PH1 coincide with each other, the pipeline clock PH1 receives the data DATA (f) of (f) inputted in synchronization with the external clock CLOCK. DATA
2) can be latched at the same timing as before. Note that the latched data DATA2 is held until time t16 when the next data is latched.

【0083】本実施形態では、入力保持レジスタ43に
ラッチ許可端子CEを有するラッチ回路を用い、更にラ
ッチタイミング用にパルス幅の短い外部同期ラッチクロ
ックCLK_REGを用いた例を示したが、ラッチタイミング
用に外部クロックCLOCKを用い、ラッチ許可端子CEを
有しないラッチ回路を使用してもよい。また、インバー
タ45、47、48は、論理に応じて適宜削除してもよ
い。
In the present embodiment, an example is shown in which a latch circuit having a latch enable terminal CE is used as the input holding register 43 and an external synchronous latch clock CLK_REG having a short pulse width is used for latch timing. Alternatively, a latch circuit using the external clock CLOCK and not having the latch permission terminal CE may be used. Further, the inverters 45, 47, and 48 may be appropriately deleted according to the logic.

【0084】図4は、クロック生成回路19の内部構成
を示すブロック図である。クロック生成回路19は、外
部クロックCLOCKを2分周する分周器51と、PLL回
路19aとで構成される。分周器51は、外部クロック
CLOCKを2分周して第2クロックCLK2を生成する。PL
L回路19aは、PD(位相比較器)52、VCO(電
圧制御発振器)53、及び、分周数5の分周器54を有
しており、PD52は、入力信号を2分周した第2クロ
ックCLK2と、VCO53の出力を5分周した信号と比較
し、その位相差がなくなるようにVCO53の発振位相
を制御する。この構成のクロック生成回路19から、第
2クロックCLK2とパイプラインクロックPH1とが夫々出
力される。このため、VCO53の出力は、2分周した
信号を5倍した周波数を有するクロックPH1となる。
従って、クロックPH1の周波数は外部クロックCLOCK
の2.5倍になり、クロックPH1と外部クロックCLOC
Kとの周波数比は非整数となる。
FIG. 4 is a block diagram showing the internal configuration of the clock generation circuit 19. The clock generation circuit 19 includes a frequency divider 51 that divides the external clock CLOCK by two and a PLL circuit 19a. The frequency divider 51 receives an external clock.
The second clock CLK2 is generated by dividing the clock by two. PL
The L circuit 19a includes a PD (phase comparator) 52, a VCO (voltage controlled oscillator) 53, and a frequency divider 54 having a frequency division number of 5, and the PD 52 is configured to divide the input signal by two to obtain a second frequency. The clock CLK2 is compared with a signal obtained by dividing the output of the VCO 53 by five, and the oscillation phase of the VCO 53 is controlled so that the phase difference is eliminated. The second clock CLK2 and the pipeline clock PH1 are output from the clock generation circuit 19 having this configuration. Therefore, the output of the VCO 53 becomes a clock PH1 having a frequency that is five times the frequency of the signal divided by two.
Therefore, the frequency of the clock PH1 is equal to the external clock CLOCK.
Clock PH1 and external clock CLOC
The frequency ratio with K is a non-integer.

【0085】図5は、タイミング生成回路17の内部構
成を示すブロック図である。タイミング生成回路17
は、ラッチ55〜59、2入力ANDゲート60、2入
力NORゲート61、2入力ORゲート62、63、及
び、インバータ64、65を有する。
FIG. 5 is a block diagram showing the internal configuration of the timing generation circuit 17. Timing generation circuit 17
Has latches 55 to 59, a two-input AND gate 60, a two-input NOR gate 61, two-input OR gates 62 and 63, and inverters 64 and 65.

【0086】ラッチ55は、インバータ65を経由した
パイプラインクロックPH1の反転信号PH1Bの立ち上がり
エッジで、インバータ64を経由したM分周クロックで
ある第2クロックCLK2の反転信号のレベルを取り込ん
で、出力信号C1を出力する。この結果、出力信号C1
は、第2クロックCLK2の立ち上がりのタイミングが、ク
ロックPH1の1/2クロック分遅延した信号になり、立
ち下がりは同じタイミングとなる。
At the rising edge of the inverted signal PH1B of the pipeline clock PH1 passed through the inverter 65, the latch 55 takes in the level of the inverted signal of the second clock CLK2, which is the frequency-divided clock M passed through the inverter 64, and outputs The signal C1 is output. As a result, the output signal C1
Is a signal obtained by delaying the rising timing of the second clock CLK2 by ク ロ ッ ク clock of the clock PH1, and falling at the same timing.

【0087】2入力ANDゲート60は、ラッチ55の
出力信号C1と第2クロックCLK2とを夫々取り込んで、
双方の論理積を出力信号C2として出力する。この結
果、出力信号C2は、第2クロックCLK2の立ち上がりに
同期してハイレベルになり、クロックPH1の1/2クロ
ック分の期間だけハイレベルとなる信号になる。
The two-input AND gate 60 takes in the output signal C1 of the latch 55 and the second clock CLK2, respectively, and
The logical product of both is output as the output signal C2. As a result, the output signal C2 goes high in synchronization with the rise of the second clock CLK2, and becomes a signal that goes high only for a half clock period of the clock PH1.

【0088】ラッチ56は、パイプラインクロックPH1
の立ち上がりエッジで、インバータ64を経由した第2
クロックCLK2の反転信号を取り込んで、出力信号C3を
出力する。この結果、出力信号C3は、第2クロックCL
K2の立ち下がりのタイミングが、クロックPH1の1/2
クロック分遅延した信号になり、立ち上がりは同じタイ
ミングとなる。
The latch 56 is connected to the pipeline clock PH1.
At the rising edge of the second
An inverted signal of the clock CLK2 is taken in, and an output signal C3 is output. As a result, the output signal C3 becomes the second clock CL
The falling timing of K2 is 1 / of clock PH1.
The signal is delayed by the clock, and the rising edge has the same timing.

【0089】2入力NORゲート61は、ラッチ56の
出力信号C3と第2クロックCLK2とを夫々取り込んで、
双方の信号が共にロウレベルとなるときハイレベルとな
る出力信号C4を出力する。この結果、出力信号C4
は、第2クロックCLK2の立ち下がりに同期してハイレベ
ルになり、クロックPH1の1/2クロック分の期間だけ
ハイレベルとなる信号になる。
The two-input NOR gate 61 receives the output signal C3 of the latch 56 and the second clock CLK2, respectively.
An output signal C4 that goes high when both signals go low is output. As a result, the output signal C4
Becomes a high level in synchronization with the fall of the second clock CLK2, and becomes a high level signal for a half clock period of the clock PH1.

【0090】2入力ORゲート62は、出力信号C2と
出力信号C4とを夫々取り込んで、双方の論理和を外部
同期ラッチクロックCLK_REGとして出力する。この結
果、外部同期ラッチクロックCLK_REGは、外部クロックC
LOCKの立ち上がりに同期してハイレベルになり、クロッ
クPH1の1/2クロック分の期間だけハイレベルとなる
信号になる。
The two-input OR gate 62 takes in the output signal C2 and the output signal C4, respectively, and outputs the logical sum of both as the external synchronization latch clock CLK_REG. As a result, the external synchronous latch clock CLK_REG becomes the external clock C
It becomes a high level in synchronization with the rise of LOCK, and becomes a high level signal for a period of 1 / clock of the clock PH1.

【0091】ラッチ57は、パイプラインクロックPH1
の立ち上がりエッジで、2入力ORゲート62からの外
部同期ラッチクロックCLK_REGを取り込んで、出力信号
C5を出力する。この結果、出力信号C5は、第2クロ
ックCLK2の立ち上がりに同期してハイレベルになり、ク
ロックPH1の1クロック分の期間だけハイレベルとなる
信号になる。
The latch 57 is connected to the pipeline clock PH1.
At the rising edge of, the external synchronous latch clock CLK_REG from the two-input OR gate 62 is fetched and the output signal C5 is output. As a result, the output signal C5 goes high in synchronization with the rise of the second clock CLK2, and becomes a signal that goes high only for one clock period of the clock PH1.

【0092】ラッチ58は、パイプラインクロックPH1
の反転信号PH1Bの立ち上がりエッジで、2入力ORゲー
ト62からの外部同期ラッチクロックCLK_REGを取り込
んで、出力信号C6を出力する。この結果、出力信号C
6は、第2クロックCLK2の立ち下がりに同期してハイレ
ベルになり、クロックPH1の1クロック分の期間だけハ
イレベルとなる信号になる。
The latch 58 is connected to the pipeline clock PH1.
At the rising edge of the inverted signal PH1B, the external synchronous latch clock CLK_REG from the two-input OR gate 62 is fetched and the output signal C6 is output. As a result, the output signal C
The signal 6 goes high in synchronization with the fall of the second clock CLK2, and becomes a signal that goes high only for one clock period of the clock PH1.

【0093】また、2入力ORゲート63は、出力信号
C5及びC6を夫々取り込んで、双方の論理和を内部同
期ラッチクロックSYNC_REGとして出力する。この結果、
内部同期ラッチクロックSYNC_REGは、外部クロックCLOC
Kの立ち上がりに同期してハイレベルになり、クロックP
H1の1クロック分の期間だけハイレベルとなる信号にな
る。
The two-input OR gate 63 takes in the output signals C5 and C6, respectively, and outputs the logical sum of both as the internal synchronization latch clock SYNC_REG. As a result,
The internal synchronization latch clock SYNC_REG is connected to the external clock CLOC
It goes high in synchronization with the rise of K, and the clock P
The signal becomes a high level only for one clock period of H1.

【0094】ラッチ59は、パイプラインクロックPH1
の立ち上がりエッジで、内部同期ラッチクロックSYNC_R
EGを取り込んで、内部データ同期クロックSYNCを出力す
る。この結果、内部データ同期クロックSYNCは、同期サ
イクルでは、内部同期ラッチクロックSYNC_REGと同じ
で、非同期サイクルでは、内部同期ラッチクロックSYNC
_REGをクロックPH1の1/2クロック分の期間だけ遅延
した信号になる。
The latch 59 is connected to the pipeline clock PH1.
Rising edge of the internal synchronization latch clock SYNC_R
It takes in the EG and outputs the internal data synchronization clock SYNC. As a result, the internal data synchronous clock SYNC is the same as the internal synchronous latch clock SYNC_REG in the synchronous cycle, and the internal synchronous latch clock SYNC in the asynchronous cycle.
_REG is a signal delayed by a half clock period of clock PH1.

【0095】図6は、タイミング生成回路17における
各信号のタイミングを示すタイミングチャートである。
同図における横軸はパイプラインクロックPH1を基準と
した時刻を示し、(a)〜(m)は夫々、外部クロックCLOC
K、第2クロックCLK2、パイプラインクロックPH1、パイ
プラインクロックPH1の反転信号PH1B、出力信号C1、
C2、C3、C4、外部同期ラッチクロックCLK_REG、
出力信号C5、C6、内部同期ラッチクロックSYNC_RE
G、及び、内部データ同期クロックSYNCを示す。
FIG. 6 is a timing chart showing the timing of each signal in the timing generation circuit 17.
The horizontal axis in the figure shows the time based on the pipeline clock PH1, and (a) to (m) respectively show the external clock CLOC.
K, the second clock CLK2, the pipeline clock PH1, the inverted signal PH1B of the pipeline clock PH1, the output signal C1,
C2, C3, C4, external synchronization latch clock CLK_REG,
Output signals C5 and C6, internal synchronization latch clock SYNC_RE
G and the internal data synchronization clock SYNC.

【0096】上記構成を有するタイミング生成回路17
には、外部クロックCLOCK(図6(a))が2分周された第
2クロックCLK2(図6(b))と、パイプラインクロックP
H1(図6(c))とがクロック生成回路19から入力され
る。
Timing generation circuit 17 having the above configuration
The second clock CLK2 (FIG. 6B) obtained by dividing the external clock CLOCK (FIG. 6A) by 2 and the pipeline clock P
H1 (FIG. 6C) is input from the clock generation circuit 19.

【0097】時刻t0では、外部クロックCLOCKがハイ
レベル(図6(a))、第2クロックCLK2(図6(b))、パ
イプラインクロックPH1(図6(c))が夫々ハイレベルに
なる。ラッチ56は、パイプラインクロックPH1の立上
がりのタイミングで第2クロックCLK2の反転信号を取り
込むので、出力信号C3がロウレベルになる(図6
(g))。しかし、第2クロックCLK2はハイレベルなの
で、2入力NORゲート61の出力信号C4はロウレベ
ルを維持する(図6(h))。
At time t0, the external clock CLOCK goes high (FIG. 6 (a)), the second clock CLK2 (FIG. 6 (b)), and the pipeline clock PH1 (FIG. 6 (c)), respectively. . Since the latch 56 takes in the inverted signal of the second clock CLK2 at the timing of the rising edge of the pipeline clock PH1, the output signal C3 goes low (FIG. 6).
(g)). However, since the second clock CLK2 is at the high level, the output signal C4 of the two-input NOR gate 61 maintains the low level (FIG. 6 (h)).

【0098】ラッチ55は、クロック端子PH1Bが立ち下
がるので、状態は変化せず、その出力信号C1はハイレ
ベルを維持し(図6(e))、出力信号C1及び第2クロ
ックCLK2は共にハイレベルなので、2入力ANDゲート
60の出力信号C2はハイレベルになる(図6(f))。
これにより、2入力ORゲート62は、出力信号C2が
ハイレベルなので、外部同期ラッチクロックCLK_REGを
ハイレベルにする(図6(i))。
Since the clock terminal PH1B falls, the state of the latch 55 does not change, and the output signal C1 maintains the high level (FIG. 6 (e)), and both the output signal C1 and the second clock CLK2 are high. Level, the output signal C2 of the two-input AND gate 60 goes high (FIG. 6 (f)).
Accordingly, the 2-input OR gate 62 sets the external synchronization latch clock CLK_REG to the high level because the output signal C2 is at the high level (FIG. 6 (i)).

【0099】ラッチ58は、反転パイプラインクロック
PH1Bが立ち下がるので(図6(d))、出力信号C6はロ
ウレベルを維持する(図6(k))。ラッチ57は、パイ
プラインクロックPH1の立上がりのタイミングで外部同
期ラッチクロックCLK_REGを取り込むので、出力信号C
5がハイレベルになる(図6(j))。これにより、2入
力ORゲート63は、出力信号C5がハイレベルなの
で、内部同期ラッチクロックSYNC_REGをハイレベルにす
る(図6(l))。
The latch 58 has an inverted pipeline clock.
Since PH1B falls (FIG. 6 (d)), the output signal C6 maintains the low level (FIG. 6 (k)). Since the latch 57 takes in the external synchronization latch clock CLK_REG at the timing of the rise of the pipeline clock PH1, the output signal C
5 becomes high level (FIG. 6 (j)). As a result, the 2-input OR gate 63 sets the internal synchronization latch clock SYNC_REG to high level because the output signal C5 is at high level (FIG. 6 (l)).

【0100】ラッチ59は、パイプラインクロックPH1
の立上がりのタイミングで内部同期ラッチクロックSYNC
_REGを取り込んで、内部データ同期クロックSYNCをハイ
レベルにする(図6(m))。
The latch 59 is connected to the pipeline clock PH1.
The internal synchronization latch clock SYNC
_REG is taken in, and the internal data synchronization clock SYNC is set to a high level (FIG. 6 (m)).

【0101】時刻t1では、外部クロックCLOCK及び第
2クロックCLK2の双方がハイレベルを維持し(a),(b)、
パイプラインクロックPH1がロウレベルになる(c)。ラッ
チ55は、反転パイプラインクロックPH1Bの立上がりの
タイミングで、反転第2クロックCLK2Bを取り込むの
で、出力信号C1がロウレベルになる(e)。出力信号C
1及び第2クロックCLK2Bが共にロウレベルなので、2
入力ANDゲート60の出力信号C2はロウレベルにな
る(f)。ラッチ56は、パイプラインクロックPH1が立ち
下がるので、保持状態は変化せず、出力信号C3をロウ
レベルに維持する(g)。しかし、第2クロックCLK2がハ
イレベルなので、2入力NORゲート61は、出力信号
C4をロウレベルに維持する(h)。これにより、2入力
ORゲート62は、出力信号C2、C4が共にロウレベ
ルなので、外部同期ラッチクロックCLK_REGをロウレベ
ルにする(i)。
At time t1, both the external clock CLOCK and the second clock CLK2 maintain the high level (a), (b),
The pipeline clock PH1 becomes low level (c). Since the latch 55 captures the inverted second clock CLK2B at the rising timing of the inverted pipeline clock PH1B, the output signal C1 becomes low level (e). Output signal C
Since both the first and second clocks CLK2B are at low level, 2
The output signal C2 of the input AND gate 60 goes low (f). Since the pipeline clock PH1 falls, the latch 56 does not change its holding state and maintains the output signal C3 at low level (g). However, since the second clock CLK2 is at the high level, the two-input NOR gate 61 maintains the output signal C4 at the low level (h). As a result, the two-input OR gate 62 sets the external synchronization latch clock CLK_REG to low level (i) because the output signals C2 and C4 are both low level.

【0102】ラッチ58では、反転パイプラインクロッ
クPH1Bが立ち上がるので(d)、ロウレベルである外部同
期ラッチクロックCLK_REGをラッチし、出力信号C6を
ロウレベルに維持する(k)。ラッチ57は、パイプライ
ンクロックPH1が立ち下がるので、保持状態は変化せ
ず、出力信号C5をハイレベルに維持する。これによ
り、2入力ORゲート63は、出力信号C5がハイレベ
ルなので、内部同期ラッチクロックSYNC_REGをハイレベ
ルに維持する(l)。
In the latch 58, since the inverted pipeline clock PH1B rises (d), the low-level external synchronous latch clock CLK_REG is latched, and the output signal C6 is maintained at the low level (k). Since the pipeline clock PH1 falls, the latch 57 keeps the output signal C5 at a high level without changing its holding state. As a result, since the output signal C5 is at the high level, the two-input OR gate 63 maintains the internal synchronization latch clock SYNC_REG at the high level (l).

【0103】ラッチ59では、パイプラインクロックPH
1が立ち上がるので、ハイレベルである内部同期ラッチ
クロックSYNC_REGをラッチし、内部データ同期クロック
SYNCをハイレベルに維持する(m)。
In the latch 59, the pipeline clock PH
Since 1 rises, the internal synchronization latch clock SYNC_REG, which is at a high level, is latched and the internal data synchronization clock is latched.
Keep SYNC high (m).

【0104】時刻t2で、外部クロックCLOCK及び第2
クロックCLK2の双方がハイレベルを維持し(a),(b)、パ
イプラインクロックPH1がハイレベルになり(c)、PH1Bは
ロウレベルになる(d)。従って、ラッチ55とラッチ5
8の出力信号C1、C6は変化せずにロウレベルを維持
し(e),(k)、2入力ANDゲート60の出力信号C2も
ロウレベルを維持する(f)。
At time t2, the external clock CLOCK and the second clock
Both clocks CLK2 maintain the high level (a), (b), the pipeline clock PH1 goes high (c), and PH1B goes low (d). Therefore, the latch 55 and the latch 5
The eight output signals C1 and C6 remain at the low level without change (e), (k), and the output signal C2 of the two-input AND gate 60 also maintains the low level (f).

【0105】ラッチ56は、パイプラインクロックPH1
の立上がりのタイミングで反転第2クロックCLK2Bを取
り込むので、出力信号C3をロウレベルに維持する
(g)。第2クロックCLK2がハイレベルなので、2入力N
ORゲート61は、出力信号C4をロウレベルに維持す
る(h)。これにより、2入力ORゲート62は、出力信
号C2、C4がロウレベルなので、外部同期ラッチクロ
ックCLK_REGをロウレベルに維持する(i)。
The latch 56 is connected to the pipeline clock PH1.
, The inverted second clock CLK2B is taken in at the rising edge of, so that the output signal C3 is maintained at the low level.
(g). Since the second clock CLK2 is at a high level, two inputs N
The OR gate 61 maintains the output signal C4 at low level (h). Accordingly, the two-input OR gate 62 maintains the external synchronization latch clock CLK_REG at the low level because the output signals C2 and C4 are at the low level (i).

【0106】ラッチ57は、パイプラインクロックPH1
立ち上がると、ロウレベルである外部同期ラッチクロッ
クCLK_REGをラッチして、出力信号C5をロウレベルに
なる。これにより、2入力ORゲート63は、出力信号
C5及び出力信号C6が共にロウレベルなので、内部同
期ラッチクロックSYNC_REGをロウレベルにする(l)。ラ
ッチ59は、パイプラインクロックPH1立ち上がると、
ロウレベルである内部同期ラッチクロックSYNC_REGをラ
ッチして、その出力である内部データ同期クロックSYNC
をロウレベルにする(m)。
The latch 57 is connected to the pipeline clock PH1.
When the signal rises, the external synchronization latch clock CLK_REG that is at a low level is latched, and the output signal C5 goes to a low level. Thus, the two-input OR gate 63 sets the internal synchronization latch clock SYNC_REG to low level (l) because both the output signal C5 and the output signal C6 are low level. When the latch 59 rises, the pipeline clock PH1 rises.
The low-level internal synchronization latch clock SYNC_REG is latched, and the output of the internal data synchronization clock SYNC is output.
To low level (m).

【0107】時刻t3〜t4の間は、外部同期ラッチク
ロックCLK_REG(i)、内部同期ラッチクロックSYNC_REG
(l)、および内部データ同期クロックSYNC(m)の各出力信
号は変化しないので、説明を省略する。
From time t3 to t4, the external synchronization latch clock CLK_REG (i) and the internal synchronization latch clock SYNC_REG
(l) and each output signal of the internal data synchronization clock SYNC (m) do not change, and therefore description thereof is omitted.

【0108】時刻t5では、外部クロックCLOCKがハイ
レベルになり(a)、第2クロックCLK2がロウレベルにな
り(b)、パイプラインクロックPH1が立ち下がり(c)、反
転パイプラインクロックPH1Bは立ち上がる(d)。これに
より、ラッチ56,57,59は変化せず、各出力信号
C3、C5、内部データ同期クロックSYNCは変化しない
(g),(j),(m)。
At time t5, the external clock CLOCK goes high (a), the second clock CLK2 goes low (b), the pipeline clock PH1 falls (c), and the inverted pipeline clock PH1B rises ( d). As a result, the latches 56, 57 and 59 do not change, and the output signals C3 and C5 and the internal data synchronization clock SYNC do not change.
(g), (j), (m).

【0109】ラッチ55は、反転パイプラインクロック
PH1Bが立ち上がりると、ハイレベルである反転第2クロ
ックCLK2をラッチして、出力信号C1をハイレベルにす
るが(e)、第2クロックCLK2がロウレベルなので、2入
力ANDゲート60の出力信号C2はロウレベルを維持
する(f)。ラッチ56の出力信号C3はロウレベルを維
持し(g)、第2クロックCLK2もロウレベルなので、2入
力NORゲート61は出力信号C4をハイレベルにする
(h)。これにより、出力信号C4がハイレベルなので、
2入力ORゲート62は、外部同期ラッチクロックCLK_
REGをハイレベルにする(i)。
The latch 55 has an inverted pipeline clock.
When PH1B rises, the inverted second clock CLK2 which is at a high level is latched and the output signal C1 is set to a high level (e). However, since the second clock CLK2 is at a low level, the output signal C2 of the two-input AND gate 60 is output. Maintains the low level (f). Since the output signal C3 of the latch 56 is maintained at the low level (g) and the second clock CLK2 is also at the low level, the 2-input NOR gate 61 sets the output signal C4 to the high level.
(h). As a result, since the output signal C4 is at a high level,
The two-input OR gate 62 outputs the external synchronous latch clock CLK_
REG is set to high level (i).

【0110】ラッチ57は、出力信号C5をロウレベル
に維持し(j)、ラッチ58は、反転パイプラインクロッ
クPH1Bの立上がりのタイミングで外部同期ラッチクロッ
クCLK_REGを取り込むので、出力信号C6をハイレベル
にする(k)。これにより、2入力ORゲート63は、出
力信号C5、C6に従って、内部同期ラッチクロックSY
NC_REGをハイレベルにする(l)。ラッチ59は、内部デ
ータ同期クロックSYNCをロウレベルに維持する(m)。
The latch 57 keeps the output signal C5 at low level (j), and the latch 58 takes in the external synchronization latch clock CLK_REG at the rising timing of the inverted pipeline clock PH1B, so that the output signal C6 goes high. (k). Thereby, the two-input OR gate 63 outputs the internal synchronization latch clock SY in accordance with the output signals C5 and C6.
Set NC_REG to high level (l). The latch 59 maintains the internal data synchronization clock SYNC at low level (m).

【0111】時刻t6では、外部クロックCLOCKがハイ
レベルを維持し(a)、第2クロックCLK2がロウレベルを
維持し(b)、パイプラインクロックPH1がハイレベルにな
る(c)。反転パイプラインクロックPH1Bは立ち下がるの
で、ラッチ55、58は変化せず、出力信号C1、C6
をハイレベルに維持する(e)、(j)。
At time t6, the external clock CLOCK maintains the high level (a), the second clock CLK2 maintains the low level (b), and the pipeline clock PH1 changes to the high level (c). Since the inverted pipeline clock PH1B falls, the latches 55, 58 do not change, and the output signals C1, C6
Is maintained at a high level (e), (j).

【0112】ラッチ56は、パイプラインクロックPH1
がハイレベルになるので、ハイレベルである反転第2ク
ロックCLK2Bをラッチして、出力信号C3をハイレベル
にする(g)。このため、2入力NORゲート61は、出
力信号C3がロウレベルなので、出力信号C4をロウレ
ベルにする(h)。2入力ORゲート62は、出力信号C
2、C4が共にロウレベルなので、外部同期ラッチクロ
ックCLK_REGをロウレベルにする(i)。
The latch 56 is connected to the pipeline clock PH1.
Becomes high level, the inverted second clock CLK2B which is high level is latched, and the output signal C3 is made high level (g). Therefore, the 2-input NOR gate 61 sets the output signal C4 to low level (h) because the output signal C3 is low level. The two-input OR gate 62 outputs the output signal C
Since both C2 and C4 are low level, the external synchronization latch clock CLK_REG is set to low level (i).

【0113】ラッチ57は、パイプラインクロックPH1
がハイレベルになるので、ロウレベルである外部同期ラ
ッチクロックCLK_REGをラッチして、出力信号C5をロ
ウレベルに維持する。ラッチ58は、出力信号C6がハ
イレベルを維持する(k)。これにより、2入力ORゲー
ト63は、出力信号C6がハイレベルなので、内部同期
ラッチクロックSYNC_REGをハイレベルにする(l)。ラッ
チ59は、パイプラインクロックPH1の立上がりのタイ
ミングで、ハイレベルである内部同期ラッチクロックSY
NC_REGを取り込むので、その出力である内部データ同期
クロックSYNCをハイレベルにする(m)。
The latch 57 is connected to the pipeline clock PH1.
Becomes high level, the external synchronization latch clock CLK_REG at low level is latched, and the output signal C5 is maintained at low level. In the latch 58, the output signal C6 maintains the high level (k). Accordingly, the 2-input OR gate 63 sets the internal synchronization latch clock SYNC_REG to high level (l) because the output signal C6 is at high level. The latch 59 outputs a high-level internal synchronous latch clock SY at the rising timing of the pipeline clock PH1.
Since the NC_REG is taken in, the internal data synchronization clock SYNC which is the output thereof is set to the high level (m).

【0114】時刻t7では、外部クロックCLOCKがロウ
レベルになり(a)、第2クロックCLK2がロウレベルを維
持し(b)、反転パイプラインクロックPH1Bがハイレベル
になる(d)。パイプラインクロックPH1が立ち下がるの
で、ラッチ56、57、59は変化せず、その出力信号
C3、C5、内部データ同期クロックSYNCも変化しな
い。
At time t7, the external clock CLOCK goes low (a), the second clock CLK2 remains low (b), and the inverted pipeline clock PH1B goes high (d). Since the pipeline clock PH1 falls, the latches 56, 57 and 59 do not change, and the output signals C3 and C5 and the internal data synchronization clock SYNC do not change.

【0115】ラッチ55は、反転パイプラインクロック
PH1Bが立ち上がると、ハイレベルである反転第2クロッ
クCLK2Bをラッチし、出力信号C1をハイレベルに維持
し(e)、第2クロックCLK2もハイレベルなので、2入力
ANDゲート60の出力信号C2をロウレベルに維持す
る(f)。ラッチ56は、出力信号C3をハイレベルに維
持する(g)。このため、2入力NORゲート61は、出
力信号C3及び第2クロックCLK2共にハイレベルなの
で、出力信号C4をロウレベルに維持する(h)。これに
より、2入力ORゲート62が、出力信号C2、C4が
共にロウレベルなので、外部同期ラッチクロックCLK_RE
Gをロウレベルに維持する(i)。
The latch 55 has an inverted pipeline clock.
When PH1B rises, the inverted second clock CLK2B, which is at a high level, is latched and the output signal C1 is maintained at a high level (e). Since the second clock CLK2 is also at a high level, the output signal C2 of the two-input AND gate 60 is output. Maintain at low level (f). The latch 56 maintains the output signal C3 at a high level (g). Therefore, the 2-input NOR gate 61 maintains the output signal C4 at low level because both the output signal C3 and the second clock CLK2 are at high level (h). As a result, the two-input OR gate 62 outputs the external synchronization latch clock CLK_RE since the output signals C2 and C4 are both at the low level.
G is maintained at a low level (i).

【0116】ラッチ57は、出力信号C5がロウレベル
を維持する。ラッチ58は、反転パイプラインクロック
PH1Bの立上がりのタイミングで、ロウレベルである外部
同期ラッチクロックCLK_REGを取り込むので、出力信号
C6がロウレベルになる(k)。これにより、2入力OR
ゲート63は、出力信号C5、C6が共にロウレベルな
ので、内部同期ラッチクロックSYNC_REGをロウレベルに
する(l)。ラッチ59は、内部データ同期クロックSYNC
をハイレベルに維持する(m)。
The latch 57 maintains the output signal C5 at a low level. Latch 58 is an inverted pipeline clock.
Since the external synchronization latch clock CLK_REG, which is at the low level, is taken in at the rising timing of PH1B, the output signal C6 becomes the low level (k). Thereby, the two-input OR
The gate 63 sets the internal synchronization latch clock SYNC_REG to low level (l) because the output signals C5 and C6 are both low level. The latch 59 has an internal data synchronization clock SYNC
Is maintained at a high level (m).

【0117】時刻t8では、外部クロックCLOCK及び第
2クロックCLK2の双方がロウレベルを維持し(a),(b)、
パイプラインクロックPH1がハイレベルになる(c)。反転
パイプラインクロックPH1Bが立ち下がるので、ラッチ5
5,58は変化せず、その出力信号C1,C6も変化し
ない。
At time t8, both the external clock CLOCK and the second clock CLK2 maintain the low level (a), (b),
The pipeline clock PH1 becomes high level (c). Since the inverted pipeline clock PH1B falls, the latch 5
5 and 58 do not change, and the output signals C1 and C6 do not change.

【0118】ラッチ55の出力信号C1がハイレベルを
維持し(e)、第2クロックCLK2がロウレベルなので、2
入力ANDゲート60の出力信号C2はロウレベルを維
持する(f)。ラッチ56は、パイプラインクロックPH1の
立上がりのタイミングで、ハイレベルである反転第2ク
ロックCLK2Bを取り込むので、出力信号C3をハイレベ
ルに維持する(g)。このため、2入力NORゲート61
は、出力信号C3がハイレベルなので、出力信号C4を
ロウレベルに維持する(h)。これにより、2入力ORゲ
ート62が、出力信号C2、C4が共にロウレベルなの
で、外部同期ラッチクロックCLK_REGをロウレベルに維
持する(i)。ラッチ57は、パイプラインクロックPH1の
立上がりのタイミングで、ロウレベルである外部同期ラ
ッチクロックCLK_REGを取り込むので、出力信号C5を
ロウレベルに維持する(j)。
Since the output signal C1 of the latch 55 is maintained at the high level (e) and the second clock CLK2 is at the low level, 2
The output signal C2 of the input AND gate 60 maintains the low level (f). The latch 56 captures the high-level inverted second clock CLK2B at the rising timing of the pipeline clock PH1, so that the output signal C3 is maintained at the high level (g). Therefore, the two-input NOR gate 61
Maintains the output signal C4 at low level because the output signal C3 is at high level (h). As a result, the two-input OR gate 62 maintains the external synchronization latch clock CLK_REG at the low level because the output signals C2 and C4 are both at the low level (i). The latch 57 captures the low-level external synchronization latch clock CLK_REG at the timing of the rise of the pipeline clock PH1, so that the output signal C5 is maintained at the low level (j).

【0119】ラッチ58は、出力信号C6をロウレベル
に維持する(k)。これにより、2入力ORゲート63
は、出力信号C5、C6が共にロウレベルなので、内部
同期ラッチクロックSYNC_REGをロウレベルに維持する
(l)。ラッチ59は、パイプラインクロックPH1の立上が
りのタイミングで、ロウレベルである内部同期ラッチク
ロックSYNC_REGを取り込むので、内部データ同期クロッ
クSYNCをロウレベルになる(m)。
The latch 58 maintains the output signal C6 at low level (k). Thereby, the two-input OR gate 63
Maintains the internal synchronization latch clock SYNC_REG at a low level because the output signals C5 and C6 are both at a low level.
(l). The latch 59 takes in the low-level internal synchronization latch clock SYNC_REG at the rising timing of the pipeline clock PH1, so that the internal data synchronization clock SYNC goes low (m).

【0120】時刻t9では、外部同期ラッチクロックCL
K_REG(i)、内部同期ラッチクロックSYNC_REG(l)、およ
び内部データ同期クロックSYNC(m)の各出力信号は変化
しないので、説明を省略する。時刻t10以降は、時刻
t0〜t9を繰り返す。
At time t9, external synchronization latch clock CL
Since the output signals of K_REG (i), the internal synchronization latch clock SYNC_REG (l), and the internal data synchronization clock SYNC (m) do not change, the description is omitted. After time t10, times t0 to t9 are repeated.

【0121】このようにして、タイミング生成回路17
は、クロック生成回路19で生成したクロック信号をも
とに入力インタフェース16を制御する信号を生成する
ことができる。
As described above, the timing generation circuit 17
Can generate a signal for controlling the input interface 16 based on the clock signal generated by the clock generation circuit 19.

【0122】以上説明したように、本実施形態例のデー
タ処理システムでは、入力インタフェース16における
入力ラッチ46の前段に入力保持レジスタ43を有し、
且つ、入力保持レジスタ43の出力をラッチする入力ラ
ッチ46に内部データ同期クロックSYNC及びパイプライ
ンクロックPH1を供給することにより、データDATAを保
持することができる。このため、周辺装置12とMPU
内部双方のクロック周波数の比が整数でなく、ラッチタ
イミングが遅れる非同期ラッチサイクルが生じる場合で
も、正しい入力信号を確実にラッチすることができる。
As described above, in the data processing system of the present embodiment, the input holding register 43 is provided at a stage preceding the input latch 46 in the input interface 16.
Further, by supplying the internal data synchronization clock SYNC and the pipeline clock PH1 to the input latch 46 that latches the output of the input holding register 43, the data DATA can be held. Therefore, the peripheral device 12 and the MPU
Even when the ratio between the internal clock frequencies is not an integer and an asynchronous latch cycle in which the latch timing is delayed occurs, a correct input signal can be reliably latched.

【0123】周辺装置及びマイクロプロセッサ15の双
方が有する保証最大クロック周波数で動作させようとす
る場合、例えば、100MHzの周波数で入力される入
力データを、250MHzの内部クロックで動作させよ
うとするとき、従来技術では、周辺装置を100MHz
の保証最大速度付近で動作させ、マイクロプロセッサ1
5を250MHzの保証最大速度付近で動作させると、
データを正しく取り込むことができなかった。しかし、
本実施形態例のデータ処理システムでは、100MHz
で入力される非同期入力データを、内部クロックの25
0MHzで正しく取り込むことができる。すなわち、外
部クロックCLOCKとパイプラインクロックPH1(内部クロ
ック)との間の逓倍率が非整数倍の場合でも、入力イン
タフェース16の内部でパイプラインクロックPH1と外
部クロックCLOCKとの間の非同期性を吸収し、MPU内
部と外部との間で信号の授受を適正に行うことができる
ので、MPU内部及び外部の最高性能即ち最高周波数で
動作させ、システム全体の最高性能を引き出すことがで
きる。
When operating at the guaranteed maximum clock frequency possessed by both the peripheral device and the microprocessor 15, for example, when input data input at a frequency of 100 MHz is operated at an internal clock of 250 MHz, In the conventional technology, the peripheral device is set to 100 MHz.
Operating near the guaranteed maximum speed of the microprocessor 1
5 near 250MHz guaranteed maximum speed,
Data could not be imported correctly. But,
In the data processing system of the present embodiment, 100 MHz
Asynchronous input data input at 25
It can be correctly captured at 0 MHz. That is, even when the multiplication rate between the external clock CLOCK and the pipeline clock PH1 (internal clock) is a non-integer multiple, the asynchronousness between the pipeline clock PH1 and the external clock CLOCK is absorbed inside the input interface 16. Since signals can be properly transmitted and received between the inside and outside of the MPU, the MPU can be operated at the highest performance inside and outside the MPU, that is, at the highest frequency, and the highest performance of the entire system can be obtained.

【0124】[第2実施形態例]次に、本発明の第2実
施形態例について説明する。本実施形態例では、図1で
説明した入力インタフェース16以外の基本的構成は第
1実施形態例と同様である。また、外部クロックCLOCK
と内部クロックPH1の周波数比が、3:4の場合を例に
説明する。
[Second Embodiment] Next, a second embodiment of the present invention will be described. In this embodiment, the basic configuration other than the input interface 16 described with reference to FIG. 1 is the same as that of the first embodiment. In addition, external clock CLOCK
The case where the frequency ratio between the internal clock PH1 and the internal clock PH1 is 3: 4 will be described as an example.

【0125】図7は、本実施形態例の入力インタフェー
スを示す回路図である。入力インタフェース16は、リ
ング接続された複数のインバータを夫々有するラッチL
1〜L3(入力保持レジスタ)と、入力ラッチL4と、
外部クロックCLOCKが供給される外部カウンタ部66
と、パイプライン同期クロックSYNC_Pが供給される内部
カウンタ部67と、インバータ68、69とを有する。
内部カウンタ部67の前段には、ANDゲートを有する
選択信号生成回路97が配設されている。選択信号生成
回路97は、入力されるパイプラインクロックPH1及び
内部データ同期クロックSYNCの論理積を同期ラッチクロ
ックSYNC_Pとして内部カウンタ67に出力する。
FIG. 7 is a circuit diagram showing an input interface according to this embodiment. The input interface 16 includes a latch L having a plurality of ring-connected inverters.
1 to L3 (input holding register), input latch L4,
External counter 66 to which an external clock CLOCK is supplied
, An internal counter 67 to which a pipeline synchronization clock SYNC_P is supplied, and inverters 68 and 69.
A selection signal generation circuit 97 having an AND gate is provided at a stage preceding the internal counter 67. The selection signal generation circuit 97 outputs a logical product of the input pipeline clock PH1 and the internal data synchronization clock SYNC to the internal counter 67 as a synchronization latch clock SYNC_P.

【0126】本実施形態例では、第1の実施形態例と同
様、内部データ同期クロックSYNCは、ラッチ46のラッ
チ許可信号と、データDATAが有効であることを示す信号
として使用する。しかし、本実施形態例のように、外部
クロックCLOCKと内部クロックPH1との比が2以下(4/
3)であると、内部データ同期クロックSYNCは、隣接す
るデータDATAとの間で途切れることなくハイレベルを維
持する(図10のt4−t10の間)。これを内部カウ
ンタ部67に入力しても、入力すべきデータDATAの数と
一致しなくなる。即ち、後述の図10を参照する場合、
同じサイクル期間内に、外部クロックCLOCK(図10
(a))は3周期分、パイプラインクロックPH1(図10
(b))は4周期分あり、パイプラインクロックPH1のクロ
ック数を外部クロックCLOCKに合わせるためにパイプラ
イン同期クロックSYNC_Pが生成される。
In this embodiment, as in the first embodiment, the internal data synchronization clock SYNC is used as a latch enable signal for the latch 46 and a signal indicating that the data DATA is valid. However, as in the present embodiment, the ratio between the external clock CLOCK and the internal clock PH1 is 2 or less (4/4).
In the case of 3), the internal data synchronization clock SYNC maintains the high level without interruption between the adjacent data DATA (from t4 to t10 in FIG. 10). Even if this is input to the internal counter 67, it does not match the number of data DATA to be input. That is, referring to FIG. 10 described below,
During the same cycle period, the external clock CLOCK (FIG. 10)
(a)) is a pipeline clock PH1 (FIG. 10) for three cycles.
(b)) has four cycles, and a pipeline synchronization clock SYNC_P is generated to match the number of pipeline clocks PH1 with the external clock CLOCK.

【0127】データDATAが入力されるインバータ68と
ラッチL1との間に、選択用MOSトランジスタT1の
電流路の一端及び他端が接続され、インバータ68とラ
ッチL2との間に、選択用MOSトランジスタT2の電
流路の一端及び他端が接続され、インバータ68とラッ
チL3との間に、選択用MOSトランジスタT3の電流
路の一端及び他端が接続されている。選択用MOSトラ
ンジスタT1〜T3の各ゲートには、外部カウンタ部6
6の駆動信号C11〜C13が夫々接続される。
One end and the other end of the current path of the selecting MOS transistor T1 are connected between the inverter 68 to which the data DATA is input and the latch L1, and the selecting MOS transistor is connected between the inverter 68 and the latch L2. One end and the other end of the current path of T2 are connected, and one end and the other end of the current path of the selecting MOS transistor T3 are connected between the inverter 68 and the latch L3. An external counter unit 6 is provided at each gate of the selection MOS transistors T1 to T3.
6 drive signals C11 to C13 are respectively connected.

【0128】また、ラッチL1と入力ラッチL4との間
に、選択用MOSトランジスタT4の電流路の一端及び
他端が接続され、ラッチL2とラッチL4との間に、選
択用MOSトランジスタT5の電流路の一端及び他端が
接続され、ラッチL3と入力ラッチL4との間に、選択
用MOSトランジスタT6の電流路の一端及び他端が接
続される。選択用MOSトランジスタT4〜T6の各ゲ
ートには、内部カウンタ部67の出力信号C21〜C2
3が夫々接続される。
One end and the other end of the current path of the selection MOS transistor T4 are connected between the latch L1 and the input latch L4, and the current of the selection MOS transistor T5 is connected between the latch L2 and the latch L4. One end and the other end of the path are connected, and one end and the other end of the current path of the selecting MOS transistor T6 are connected between the latch L3 and the input latch L4. The output signals C21 to C2 of the internal counter 67 are provided to the gates of the selection MOS transistors T4 to T6, respectively.
3 are connected respectively.

【0129】周辺装置12から入力されるデータDATA
は、インバータ68で反転増幅されたのち、トランジス
タT1〜T3に入力される。トランジスタT1〜T3
は、駆動信号C11〜C13がハイレベルとなるタイミ
ングで順次オンし、反転したデータDATAをラッチL1〜
L3に供給する。ラッチL1〜L3は、これを反転する
とともに保持し、トランジスタT4〜T6に出力する。
トランジスタT4〜T6は、駆動信号C11〜C13が
ハイレベルとなるタイミングで順次オンし、ラッチされ
たデータをラッチL4に供給する。ラッチL4は、供給
されたデータDATAを保持して、内部バス21にデータDA
TA_INとして出力する。
Data DATA input from peripheral device 12
Is inverted and amplified by the inverter 68 and then input to the transistors T1 to T3. Transistors T1 to T3
Are sequentially turned on at the timing when the drive signals C11 to C13 become high level, and the inverted data DATA is latched L1 to L13.
Supply to L3. The latches L1 to L3 invert and hold this, and output it to the transistors T4 to T6.
The transistors T4 to T6 are sequentially turned on at the timing when the drive signals C11 to C13 become high level, and supply the latched data to the latch L4. The latch L4 holds the supplied data DATA and stores the data DA on the internal bus 21.
Output as TA_IN.

【0130】図8は、外部カウンタ部66の内部構成を
示す回路図である。内部カウンタ部67の内部構成は外
部カウンタ部66と同じであるが、後述のように駆動信
号C21〜C23の出力タイミングが異なる。ここで
は、外部カウンタ部66の構成と動作を代表して説明
し、内部カウンタ部67の説明は省略する。
FIG. 8 is a circuit diagram showing the internal configuration of the external counter section 66. The internal configuration of the internal counter 67 is the same as that of the external counter 66, but the output timing of the drive signals C21 to C23 is different as described later. Here, the configuration and operation of the external counter section 66 will be described as a representative, and the description of the internal counter section 67 will be omitted.

【0131】外部カウンタ部66は、3進カウンタ70
と、2入力NORゲート71と、2入力ANDゲート7
2〜74を有する。3進カウンタ70は、外部クロック
CLOCKとリセット信号RESETが入力されて、出力信号A1
及びA0を夫々出力する。出力信号(A1、A0)は、
外部クロックCLOCKが立ち上がる毎に、カウント値を
(0,0)→(0,1)→(1,1)→(0,0)→…
の順に繰り返し出力する。
The external counter 66 includes a ternary counter 70
, Two-input NOR gate 71 and two-input AND gate 7
2 to 74. The ternary counter 70 receives an external clock
CLOCK and reset signal RESET are input and output signal A1
And A0, respectively. The output signals (A1, A0) are
Each time the external clock CLOCK rises, the count value is changed from (0,0) → (0,1) → (1,1) → (0,0) →.
Is output repeatedly in the order of.

【0132】外部クロックCLOCKは、2入力ANDゲー
ト72〜74の各一方の入力端子に入力される。出力信
号A1は、2入力NORゲート71の一方の入力端子に
入力されると共に、2入力ANDゲート72の他方の入
力端子に入力される。出力信号A0は、2入力NORゲ
ート71の他方の入力端子に入力されると共に、2入力
ANDゲート73の他方の入力端子に入力される。2入
力NORゲート71の出力信号C14は、2入力AND
ゲート74の他方の入力端子に入力される。2入力AN
Dゲート72〜74から、上記各駆動信号C11〜C1
3が出力される。
The external clock CLOCK is input to one input terminal of each of the two-input AND gates 72 to 74. The output signal A1 is input to one input terminal of the two-input NOR gate 71 and is input to the other input terminal of the two-input AND gate 72. The output signal A0 is input to the other input terminal of the two-input NOR gate 71 and is input to the other input terminal of the two-input AND gate 73. The output signal C14 of the two-input NOR gate 71 is a two-input AND
The signal is input to the other input terminal of the gate 74. 2-input AN
From the D gates 72 to 74, the respective drive signals C11 to C1
3 is output.

【0133】このように接続することで、2入力NOR
ゲート71は、3進カウンタ70のカウント値が(0,
0)のとき、ハイレベルを出力し、2入力ANDゲート
74は、外部クロックCLOCKがハイレベルの期間だけ、
ハイレベルとなる駆動信号C11をを出力する。同様に
して、2入力ANDゲート73は、3進カウンタ70の
カウント値が(0,1)のときで、外部クロックCLOCK
がハイレベルの期間だけ、ハイレベルとなる駆動信号C
12をを出力する。2入力ANDゲート72は、3進カ
ウンタ70のカウント値が(1,0)のときで、外部ク
ロックCLOCKがハイレベルの期間だけ、ハイレベルとな
る駆動信号C13を出力する。
By connecting in this way, a two-input NOR
The gate 71 sets the count value of the ternary counter 70 to (0,
0), a high level is output, and the two-input AND gate 74 outputs the high-level signal only while the external clock CLOCK is at the high level.
The drive signal C11 which becomes high level is output. Similarly, when the count value of the ternary counter 70 is (0, 1), the two-input AND gate 73 outputs the external clock CLOCK.
Is high level only during the high level period.
12 is output. When the count value of the ternary counter 70 is (1, 0), the two-input AND gate 72 outputs the drive signal C13 that goes high only while the external clock CLOCK is high.

【0134】図9は、外部カウンタ部66における各信
号のタイミングを示すタイミングチャートである。同図
において、横方向は外部クロックCLOCKを基準とする時
間軸を、縦方向は信号線軸を夫々示す。同図の(a)〜(g)
は、夫々、外部クロックCLOCK、3進カウンタ70の出
力信号A1、A0、2入力NORゲート71の出力信号
C14、2入力ANDゲート74の駆動信号C11、2
入力ANDゲート73の駆動信号C12、及び、2入力
ANDゲート72の駆動信号C13を示す。
FIG. 9 is a timing chart showing the timing of each signal in the external counter section 66. In the figure, the horizontal direction shows the time axis based on the external clock CLOCK, and the vertical direction shows the signal line axis. (A) to (g) in FIG.
Are the external clock CLOCK, the output signals A1 and A0 of the ternary counter 70, the output signal C14 of the 2-input NOR gate 71, and the drive signals C11 and 2 of the 2-input AND gate 74, respectively.
A drive signal C12 of the input AND gate 73 and a drive signal C13 of the two-input AND gate 72 are shown.

【0135】時刻t0の直前で図示しないリセット信号
が3進カウンタ70に入力され、時刻t0でカウント値
が(0,0)になったとする。時刻t0では、外部クロ
ックCLOCKがハイレベルになり(図9(a))、出力信号A
1がロウレベルになり(図9(b))、出力信号A0がロ
ウレベルを維持する(図9(c))ので、2入力NORゲ
ート71の出力信号C14がハイレベルになる(図9
(d))。これにより、2入力ANDゲート74が、ハイ
レベルの外部クロックCLOCK及び出力信号C14に従っ
て、駆動信号C11をハイレベルにする(図9(e))。
また、2入力ANDゲート73が、ハイレベルの外部ク
ロックCLOCKとロウレベルの出力信号A0とに従って、
駆動信号C12をロウレベルに維持する(図9(f))。
更に、2入力ANDゲート72が、ハイレベルの外部ク
ロックCLOCKとロウレベルの出力信号A1とに従って、
駆動信号C13をロウレベルに維持する(図9(g))。
It is assumed that a reset signal (not shown) is input to the ternary counter 70 immediately before time t0, and the count value becomes (0, 0) at time t0. At time t0, the external clock CLOCK goes high (FIG. 9A), and the output signal A
1 goes low (FIG. 9 (b)) and the output signal A0 maintains the low level (FIG. 9 (c)), so that the output signal C14 of the two-input NOR gate 71 goes high (FIG. 9).
(d)). As a result, the two-input AND gate 74 sets the drive signal C11 to a high level in accordance with the high-level external clock CLOCK and the output signal C14 (FIG. 9E).
Further, the two-input AND gate 73 outputs the high-level external clock CLOCK and the low-level output signal A0 according to
The drive signal C12 is maintained at a low level (FIG. 9 (f)).
Further, the two-input AND gate 72 outputs a high-level external clock CLOCK and a low-level output signal A1 according to the output signal A1.
The drive signal C13 is maintained at a low level (FIG. 9 (g)).

【0136】時刻t1では、外部クロックCLOCKがロウ
レベルになり(a)、出力信号A1がロウレベルを維持し
(b)、出力信号A0がロウレベルを維持する(c)ので、2
入力NORゲート71の出力信号C14がハイレベルを
維持する(d)。これにより、2入力ANDゲート74
が、ロウレベルの外部クロックCLOCK及びハイレベルの
出力信号C14に従って、駆動信号C11をロウレベル
にする(e)。また、2入力ANDゲート73が、ロウレ
ベルの外部クロックCLOCK及び出力信号A0に従って、
駆動信号C12をロウレベルに維持する(f)。更に、2
入力ANDゲート72が、ロウレベル外部クロックCLOC
K及び出力信号A1に従って、駆動信号C13をロウレ
ベルに維持する(g)。
At time t1, the external clock CLOCK goes low (a), and the output signal A1 maintains the low level.
(b) Since the output signal A0 maintains the low level (c), 2
The output signal C14 of the input NOR gate 71 maintains the high level (d). Thereby, the two-input AND gate 74
Changes the drive signal C11 to low level according to the low-level external clock CLOCK and the high-level output signal C14 (e). Further, the two-input AND gate 73 outputs the low-level external clock CLOCK and the output signal A0 according to the output signal A0.
The drive signal C12 is maintained at a low level (f). Furthermore, 2
The input AND gate 72 outputs the low level external clock CLOC.
According to K and the output signal A1, the drive signal C13 is maintained at a low level (g).

【0137】時刻t2では、外部クロックCLOCKがハイ
レベルになり(a)、出力信号A1がロウレベルを維持し
(b)、出力信号A0がハイレベルになる(c)ので、2入力
NORゲート71の出力信号C14がロウレベルになる
(d)。これにより、2入力ANDゲート74が、ハイレ
ベルの外部クロックCLOCK及びロウレベルの出力信号C
14に従って、駆動信号C11をロウレベルに維持する
(e)。また、2入力ANDゲート73が、ハイレベルの
外部クロックCLOCK及び出力信号A0に従って、駆動信
号C12をハイレベルにする(f)。更に、2入力AND
ゲート72が、ハイレベルの外部クロックCLOCK及びロ
ウレベルの出力信号A1に従って、駆動信号C13をロ
ウレベルに維持する(g)。
At time t2, the external clock CLOCK goes high (a), and the output signal A1 maintains the low level.
(b), the output signal A0 goes high (c), so that the output signal C14 of the two-input NOR gate 71 goes low.
(d). As a result, the two-input AND gate 74 outputs the high-level external clock CLOCK and the low-level output signal C
According to 14, the drive signal C11 is maintained at the low level.
(e). Further, the two-input AND gate 73 sets the drive signal C12 to the high level in accordance with the high-level external clock CLOCK and the output signal A0 (f). Furthermore, a 2-input AND
The gate 72 maintains the drive signal C13 at a low level according to the high-level external clock CLOCK and the low-level output signal A1 (g).

【0138】時刻t3では、外部クロックCLOCKがロウ
レベルになり(a)、出力信号A1がロウレベルを維持し
(b)、出力信号A0がハイレベルを維持する(c)ので、2
入力NORゲート71の出力信号C14がロウレベルを
維持する(d)。これにより、2入力ANDゲート74
が、ロウレベルの外部クロックCLOCK及び出力信号C1
4に従って、駆動信号C11をロウレベルに維持する
(e)。また、2入力ANDゲート73が、ロウレベルの
外部クロックCLOCK及びハイレベルの出力信号A0に従
って、駆動信号C12をロウレベルにする(f)。更に、
2入力ANDゲート72が、ロウレベルの外部クロック
CLOCK及び出力信号A1に従って、駆動信号C13をロ
ウレベルに維持する(g)。
At time t3, the external clock CLOCK goes low (a), and the output signal A1 maintains the low level.
(b) Since the output signal A0 maintains the high level (c), 2
The output signal C14 of the input NOR gate 71 maintains the low level (d). Thereby, the two-input AND gate 74
Is the low level external clock CLOCK and the output signal C1.
According to No. 4, the drive signal C11 is maintained at the low level.
(e). Further, the two-input AND gate 73 changes the drive signal C12 to low level according to the low-level external clock CLOCK and the high-level output signal A0 (f). Furthermore,
A two-input AND gate 72 outputs a low-level external clock.
According to the clock and the output signal A1, the drive signal C13 is maintained at a low level (g).

【0139】時刻t4では、外部クロックCLOCKがハイ
レベルになり(a)、出力信号A1がハイレベルになり
(b)、出力信号A0がロウレベルになる(c)ので、2入力
NORゲート71の出力信号C14がロウレベルを維持
する(d)。これにより、2入力ANDゲート74が、ハ
イレベルの外部クロックCLOCK及びロウレベルの出力信
号C14に従って、駆動信号C11をロウレベルに維持
する(e)。また、2入力ANDゲート73が、ハイレベ
ルの外部クロックCLOCK及びロウレベルの出力信号A0
に従って、駆動信号C12をロウレベルに維持する
(f)。更に、2入力ANDゲート72が、ハイレベルの
外部クロックCLOCK及び出力信号A1に従って、駆動信
号C13をハイレベルにする(g)。
At time t4, the external clock CLOCK goes high (a), and the output signal A1 goes high.
(b), since the output signal A0 goes low (c), the output signal C14 of the two-input NOR gate 71 maintains the low level (d). As a result, the two-input AND gate 74 maintains the drive signal C11 at the low level according to the high-level external clock CLOCK and the low-level output signal C14 (e). The two-input AND gate 73 outputs a high-level external clock CLOCK and a low-level output signal A0.
, The drive signal C12 is maintained at the low level.
(f). Further, the two-input AND gate 72 sets the drive signal C13 to a high level in accordance with the high-level external clock CLOCK and the output signal A1 (g).

【0140】時刻t5では、外部クロックCLOCKがロウ
レベルになり(a)、出力信号A1がハイレベルを維持し
(b)、出力信号A0がロウレベルを維持する(c)ので、2
入力NORゲート71の出力信号C14がロウレベルを
維持する(d)。これにより、2入力ANDゲート74
が、ロウレベルの外部クロックCLOCK及び出力信号C1
4に従って、駆動信号C11をロウレベルに維持する
(e)。また、2入力ANDゲート73が、ロウレベルの
外部クロックCLOCK及び出力信号A0に従って、駆動信
号C12をロウレベルに維持する(f)。更に、2入力A
NDゲート72が、ロウレベルの外部クロックCLOCK及
びハイレベルの出力信号A1に従って、駆動信号C13
をロウレベルに維持する(g)。時刻t6以降では、外部
カウンタ部66は、時刻t0〜t5の動作を繰り返す。
At time t5, the external clock CLOCK goes low (a), and the output signal A1 maintains the high level.
(b) Since the output signal A0 maintains the low level (c), 2
The output signal C14 of the input NOR gate 71 maintains the low level (d). Thereby, the two-input AND gate 74
Is the low level external clock CLOCK and the output signal C1.
According to No. 4, the drive signal C11 is maintained at the low level.
(e). In addition, the two-input AND gate 73 maintains the drive signal C12 at a low level according to the low-level external clock CLOCK and the output signal A0 (f). In addition, two inputs A
The ND gate 72 drives the driving signal C13 in accordance with the low level external clock CLOCK and the high level output signal A1.
Is maintained at a low level (g). After time t6, the external counter unit 66 repeats the operation from time t0 to t5.

【0141】図10は、入力インタフェース16全体の
各信号のタイミングを示すタイミングチャートである。
同図において、横方向はパイプラインクロックPH1を基
準とする時間軸を、縦方向は信号線軸を夫々示す。同図
の(a)〜(o)は、夫々、外部クロックCLOCK、パイプライ
ンクロックPH1、駆動信号C11、C12、C13、内
部データ同期クロックSYNC、パイプライン同期クロック
SYNC_P、駆動信号C21、C22、C23、データDAT
A、ラッチL1の信号L1OUT、ラッチL2の信号L2OUT、
ラッチL3の信号L3OUT、及び、内部データDATA_INを示
す。
FIG. 10 is a timing chart showing the timing of each signal of the entire input interface 16.
In the figure, the horizontal direction shows the time axis based on the pipeline clock PH1, and the vertical direction shows the signal line axis. (A) to (o) of FIG. 3 respectively show an external clock CLOCK, a pipeline clock PH1, drive signals C11, C12, C13, an internal data synchronous clock SYNC, and a pipeline synchronous clock.
SYNC_P, drive signals C21, C22, C23, data DAT
A, the signal L1OUT of the latch L1, the signal L2OUT of the latch L2,
The signal L3OUT of the latch L3 and the internal data DATA_IN are shown.

【0142】同図では、パイプラインクロックPH1の外
部クロックCLOCKに対する逓倍率が非整数倍であるが、
外部クロックCLOCKとパイプラインクロックPH1双方の立
上がりが一致する同期ラッチサイクルでも、外部クロッ
クCLOCKが立ち上がり、パイプラインクロックPH1が立ち
下がる非同期ラッチサイクルでも、外部クロックCLOCK
に同期するデータDATAをパイプラインクロックPH1でラ
ッチすることができる。すなわち、パイプラインクロッ
クPH1は、外部クロックCLOCKに同期して周辺装置12か
ら送られるデータDATAを、同期はしているが非同期サイ
クルを含むパイプラインクロックPH1で動作するマイク
ロプロセッサ15に取り込む。
Although the multiplication rate of the pipeline clock PH1 with respect to the external clock CLOCK is a non-integer multiple in FIG.
Even in a synchronous latch cycle in which the rising of both the external clock CLOCK and the pipeline clock PH1 match, or in an asynchronous latch cycle in which the external clock CLOCK rises and the pipeline clock PH1 falls, the external clock CLOCK
Can be latched by the pipeline clock PH1. That is, the pipeline clock PH1 fetches the data DATA sent from the peripheral device 12 in synchronization with the external clock CLOCK to the microprocessor 15 which operates in synchronization with the pipeline clock PH1 including an asynchronous cycle.

【0143】時刻t0の直前で、周辺装置12は、外部
バス40にデータDATA(D0)を出力したとする(図1
0(k))。時刻t0では、外部クロックCLOCKがハイレベ
ルになるので(図10(a))、外部カウンタ部66が、
駆動信号C11をハイレベルにし(図10(c))、駆動
信号C12、C13の双方をロウレベルに維持する(図
10(d))。これにより、選択用MOSトランジスタT
1がオンとなり、データDATAのD0を通過させ、ラッチ
L1がD0を保持する(図10(l))。
Immediately before time t0, the peripheral device 12 outputs data DATA (D0) to the external bus 40 (FIG. 1).
0 (k)). At time t0, the external clock CLOCK becomes high level (FIG. 10A), so that the external counter 66
The drive signal C11 is set to the high level (FIG. 10C), and both the drive signals C12 and C13 are maintained at the low level (FIG. 10D). Thereby, the selection MOS transistor T
1 turns on, passes D0 of data DATA, and latch L1 holds D0 (FIG. 10 (l)).

【0144】また、パイプラインクロックPH1がハイレ
ベルになり(図10(b))、内部データ同期クロックSYN
Cがハイレベルを維持するので(図10(f))、パイプラ
イン同期クロックSYNC_Pがハイレベルになる(g)。これ
により、内部カウンタ67が、駆動信号C21をハイレ
ベルにし(図10(h))、駆動信号C22、C23の双
方をロウレベルに維持する(図10(i),(j))。これに
より、選択用MOSトランジスタT4がオンとなり、デ
ータDATAのD0を通過させるので、入力ラッチL4がD
0をラッチし、インバータ69を介して内部データDATA
_INとして内部バス21(図1)に供給する(図10
(o))。
Further, the pipeline clock PH1 goes high (FIG. 10 (b)), and the internal data synchronization clock SYN
Since C maintains the high level (FIG. 10 (f)), the pipeline synchronization clock SYNC_P becomes the high level (g). Thus, the internal counter 67 sets the drive signal C21 to high level (FIG. 10 (h)), and maintains both the drive signals C22 and C23 at low level (FIG. 10 (i), (j)). As a result, the selection MOS transistor T4 is turned on and passes the data D0, so that the input latch L4
0 and latch the internal data DATA via the inverter 69.
_IN to the internal bus 21 (FIG. 1) (FIG. 10).
(o)).

【0145】時刻t1では、外部クロックCLOCKがハイ
レベルを維持するので(a)、外部カウンタ部66が、駆
動信号C11をハイレベルに維持し(c)、駆動信号C1
2、C13の双方をロウレベルに維持する(d),(e)。こ
れにより、選択用MOSトランジスタT1がオンを維持
し、選択用MOSトランジスタT2、T3がオフを維持
する。また、パイプラインクロックPH1がロウレベルに
なり(b)、内部データ同期クロックSYNCがハイレベルを
維持するので(f)、パイプライン同期クロックSYNC_Pが
ロウレベルになる(g)。これにより、内部カウンタ67
が、駆動信号C21〜C23を全てロウレベルにするの
で(h),(i),(j)、選択用MOSトランジスタT4〜T6
が全てオフになる。
At time t1, since the external clock CLOCK maintains the high level (a), the external counter 66 maintains the drive signal C11 at the high level (c), and the drive signal C1 is maintained.
2. Both C13 are maintained at low level (d) and (e). As a result, the selection MOS transistor T1 is kept on, and the selection MOS transistors T2 and T3 are kept off. Further, since the pipeline clock PH1 goes low (b) and the internal data synchronization clock SYNC maintains the high level (f), the pipeline synchronization clock SYNC_P goes low (g). Thereby, the internal counter 67
Make the drive signals C21 to C23 all low level, so that (h), (i), (j), the selection MOS transistors T4 to T6
Are all turned off.

【0146】時刻t1と時刻t2の間では、外部クロッ
クCLOCKがロウレベルになるので(a)、外部カウンタ部6
6が、駆動信号C11をロウレベルにし(c)、駆動信号
C12、C13の双方をロウレベルに維持する(d),
(e)。これにより、選択用MOSトランジスタT1がオ
フとなり、選択用MOSトランジスタT2、T3がオフ
を維持する。
Between the time t1 and the time t2, since the external clock CLOCK is at the low level (a), the external counter 6
6 sets the drive signal C11 to low level (c), and maintains both drive signals C12 and C13 at low level (d),
(e). As a result, the selection MOS transistor T1 is turned off, and the selection MOS transistors T2 and T3 are kept off.

【0147】時刻t2では、パイプラインクロックPH1
がハイレベルになり(b)、内部データ同期クロックSYNC
がロウレベルになるので(f)、パイプライン同期クロッ
クSYNC_Pがロウレベルを維持する(g)。これにより、内
部カウンタ67が、駆動信号C21〜C23を夫々ロウ
レベルに維持するので(h),(i),(j)、選択用MOSトラ
ンジスタT4〜T6が夫々オフを維持する。
At time t2, the pipeline clock PH1
Goes high (b) and the internal data synchronization clock SYNC
Becomes low level (f), the pipeline synchronization clock SYNC_P maintains low level (g). As a result, the internal counter 67 maintains the drive signals C21 to C23 at the low level, respectively, so that (h), (i), and (j) keep the selection MOS transistors T4 to T6 off.

【0148】時刻t2のパイプラインクロックPH1の立
ち上がり時点では、周辺装置12は次のデータを出力し
ていないので、タイミング生成回路17はこのタイミン
グでデータDATAを取り込まないように内部データ同期ク
ロックSYNCをロウレベルにする。どのタイミングでロウ
レベルにするかは、タイミング生成回路17に予め設定
されている。
At the rise of the pipeline clock PH1 at time t2, since the peripheral device 12 has not output the next data, the timing generation circuit 17 sets the internal data synchronization clock SYNC so as not to take in the data DATA at this timing. Set to low level. The timing at which the signal is set to the low level is preset in the timing generation circuit 17.

【0149】時刻t2と時刻t3の間では、外部クロッ
クCLOCKがハイレベルになるので(a)、外部カウンタ部6
6が、駆動信号C11をロウレベルに維持し(c)、駆動
信号C12をハイレベルにし(d)、駆動信号C13をロ
ウレベルに維持する(e)。これにより、選択用MOSト
ランジスタT1がオフを維持し、選択用MOSトランジ
スタT2がオンとなり、選択用MOSトランジスタT3
がオフを維持する。このため、選択用MOSトランジス
タT2がデータDATAのD1を通過させ(k)、ラッチL2
がD1を保持する(m)。
Since the external clock CLOCK goes high between time t2 and time t3 (a), the external counter 6
6, the drive signal C11 is maintained at a low level (c), the drive signal C12 is maintained at a high level (d), and the drive signal C13 is maintained at a low level (e). As a result, the selection MOS transistor T1 is kept off, the selection MOS transistor T2 is turned on, and the selection MOS transistor T3 is turned on.
Keep off. Therefore, the selecting MOS transistor T2 passes the data DATA D1 (k), and the latch L2
Holds D1 (m).

【0150】時刻t3では、パイプラインクロックPH1
がロウレベルになり(b)、内部データ同期クロックSYNC
がロウレベルを維持するので(f)、パイプライン同期ク
ロックSYNC_Pがロウレベルを維持する(g)。これによ
り、内部カウンタ67が、駆動信号C21〜C23を夫
々ロウレベルに維持するので(h),(i),(j)、選択用MO
SトランジスタT4〜T6が夫々オフを維持する。
At time t3, the pipeline clock PH1
Goes low (b) and the internal data synchronization clock SYNC
Maintain the low level (f), the pipeline synchronization clock SYNC_P maintains the low level (g). As a result, the internal counter 67 maintains the drive signals C21 to C23 at the low level, respectively, so that (h), (i), (j), the selection MO
Each of the S transistors T4 to T6 keeps off.

【0151】時刻t4では、外部クロックCLOCKがロウ
レベルになるので(a)、外部カウンタ部66が、駆動信
号C11をロウレベルに維持し(c)、駆動信号C12を
ロウレベルにし(d)、駆動信号C13をロウレベルに維
持する(e)。これにより、選択用MOSトランジスタT
1、T3が夫々オフを維持し、選択用MOSトランジス
タT2がオフになる。また、パイプラインクロックPH1
がハイレベルになり(b)、内部データ同期クロックSYNC
がハイレベルになるので(f)、パイプライン同期クロッ
クSYNC_Pがハイレベルになる(g)。これにより、内部カ
ウンタ67が、駆動信号C21、C23を夫々ロウレベ
ルに維持した状態で(h),(j)、駆動信号C22をハイレ
ベルにする(i)。このため、選択用MOSトランジスタ
T4、T6が夫々オフ状態を維持し、選択用MOSトラ
ンジスタT5がオンとなる。従って、選択用MOSトラ
ンジスタT5がオンとなり、データDATAのD1を通過さ
せるので、入力ラッチL4がD1をラッチし、インバー
タ69を介して内部データDATA_INとして内部バス21
(図1)に供給する(o)。
At time t4, since the external clock CLOCK goes low (a), the external counter 66 keeps the drive signal C11 low (c), sets the drive signal C12 low (d), and sets the drive signal C13 Is maintained at a low level (e). Thereby, the selection MOS transistor T
1 and T3 are kept off, and the selecting MOS transistor T2 is turned off. Also, the pipeline clock PH1
Goes high (b) and the internal data synchronization clock SYNC
Becomes high level (f), the pipeline synchronization clock SYNC_P becomes high level (g). As a result, the internal counter 67 sets the drive signal C22 to the high level (i) while maintaining the drive signals C21 and C23 at the low level (h) and (j). Therefore, the selection MOS transistors T4 and T6 each maintain the off state, and the selection MOS transistor T5 is turned on. Therefore, the selection MOS transistor T5 is turned on and the data DATA D1 is passed, so that the input latch L4 latches D1 and the internal bus 21 as the internal data DATA_IN via the inverter 69.
(Fig. 1) (o).

【0152】時刻t5では、パイプラインクロックPH1
がロウレベルになり(b)、内部データ同期クロックSYNC
がハイレベルを維持するので(f)、パイプライン同期ク
ロックSYNC_Pがロウレベルになる(g)。これにより、内
部カウンタ67が、駆動信号C21〜C23を全てロウ
レベルにするので(h),(i),(j)、選択用MOSトランジ
スタT4〜T6が全てオフとなる。
At time t5, the pipeline clock PH1
Goes low (b) and the internal data synchronization clock SYNC
Maintain the high level (f), the pipeline synchronization clock SYNC_P goes low (g). As a result, the internal counter 67 sets all the drive signals C21 to C23 to low level, so that (h), (i), and (j), all the selection MOS transistors T4 to T6 are turned off.

【0153】時刻t5と時刻t6との間では、外部クロ
ックCLOCKがハイレベルになるので(a)、外部カウンタ部
66が、駆動信号C11、C12を夫々ロウレベルに維
持し(c),(d)、駆動信号C13をハイレベルにする(e)。
これにより、選択用MOSトランジスタT1、T2がオ
フを維持し、選択用MOSトランジスタT3がオンとな
る。このため、選択用MOSトランジスタT3がデータ
DATAのD2を通過させ(k)、ラッチL2がD2を保持す
る(m)。
Since the external clock CLOCK is at the high level between the time t5 and the time t6 (a), the external counter 66 maintains the drive signals C11 and C12 at the low level, respectively (c) and (d). , The drive signal C13 is set to the high level (e).
As a result, the selection MOS transistors T1 and T2 are kept off, and the selection MOS transistor T3 is turned on. Therefore, the selection MOS transistor T3 is
Data passes through D2 (k), and latch L2 holds D2 (m).

【0154】時刻t6では、パイプラインクロックPH1
がハイレベルになり(b)、内部データ同期クロックSYNC
がハイレベルを維持するので(f)、パイプライン同期ク
ロックSYNC_Pがハイレベルになる(g)。これにより、内
部カウンタ67が、駆動信号C21、C22を夫々ロウ
レベルに維持し(h),(i)、駆動信号C23をハイレベル
にするので(j)、選択用MOSトランジスタT4、T5
が夫々オフを維持し、選択用MOSトランジスタT6が
オンとなる。このため、選択用MOSトランジスタT6
がデータDATAのD2を通過させるので、入力ラッチL4
がD2をラッチし、インバータ69を介して内部データ
DATA_INとして内部バス21(図1)に供給する(o)。
At time t6, the pipeline clock PH1
Goes high (b) and the internal data synchronization clock SYNC
Maintain the high level (f), the pipeline synchronization clock SYNC_P becomes the high level (g). Accordingly, the internal counter 67 maintains the drive signals C21 and C22 at low level (h) and (i), and sets the drive signal C23 to high level (j), so that the selection MOS transistors T4 and T5
Are kept off, and the selecting MOS transistor T6 is turned on. Therefore, the selection MOS transistor T6
Passes through the data D2, the input latch L4
Latches D2 and stores the internal data via inverter 69.
It is supplied as DATA_IN to the internal bus 21 (FIG. 1) (o).

【0155】時刻t6と時刻t7の間では、外部クロッ
クCLOCKがロウレベルになるので(a)、外部カウンタ部6
6が、駆動信号C11、C12を夫々ロウレベルに維持
し(c),(d)、駆動信号C13をロウレベルにする(e)。こ
れにより、選択用MOSトランジスタT1、T2がオフ
を維持し、選択用MOSトランジスタT3がオフとな
る。
Between the time t6 and the time t7, the external clock CLOCK goes low (a),
6 maintains the drive signals C11 and C12 at low levels (c) and (d), and sets the drive signal C13 to low level (e). Thus, the selection MOS transistors T1 and T2 are kept off, and the selection MOS transistor T3 is turned off.

【0156】時刻t7では、パイプラインクロックPH1
がロウレベルになり(b)、内部データ同期クロックSYNC
がハイレベルを維持するので(f)、パイプライン同期ク
ロックSYNC_Pがロウレベルになる(g)。これにより、内
部カウンタ67が、駆動信号C21、C22を夫々ロウ
レベルに維持し(h),(i)、駆動信号C23をロウレベル
にするので(j)、選択用MOSトランジスタT4〜T6
が全てオフとなる。時刻t8以降では、入力インタフェ
ース16は、時刻t0〜t7と同様な動作を繰り返す。
At time t7, the pipeline clock PH1
Goes low (b) and the internal data synchronization clock SYNC
Maintain the high level (f), the pipeline synchronization clock SYNC_P goes low (g). Accordingly, the internal counter 67 maintains the drive signals C21 and C22 at low level (h) and (i), and sets the drive signal C23 to low level (j), so that the selection MOS transistors T4 to T6
Are all turned off. After time t8, the input interface 16 repeats the same operation as at times t0 to t7.

【0157】なお、以上の説明では、データDATAが外部
クロックCLOCKに同期して連続的に入力される例を示し
たが、不連続であってもよい。また、リセット信号RESE
Tは、クロックCLOCK、SYMC_Pがカウンタ部66,67に
連続的に供給されるのであれば、マイクロプロセッサ1
5起動時に一度リセットするだけでもよい。また、マイ
クロプロセッサ15がリード命令を発行する都度リセッ
トするようにしてもよい。また、ラッチL1〜L3の数
は3個に限定されるものではなく、適宜増減しうるもの
である。
In the above description, an example is shown in which the data DATA is continuously input in synchronization with the external clock CLOCK. However, the data DATA may be discontinuous. Also, the reset signal RESE
T is the microprocessor 1 if the clocks CLOCK and SYMC_P are continuously supplied to the counters 66 and 67.
(5) It may be only necessary to reset once at startup. The reset may be performed each time the microprocessor 15 issues a read instruction. The number of latches L1 to L3 is not limited to three, but can be increased or decreased as appropriate.

【0158】以上説明したように、本実施形態例におけ
る入力インタフェース16では、選択用MOSトランジ
スタT1〜T3を所定の時間間隔で順次にオンさせ、デ
ータDATAにおけるデータD0〜D4をラッチL1〜L3
で順次に保持し、これに応答して順次にオンする選択用
MOSトランジスタT4〜T6によってデータD0〜D
4をこの順に入力することができる。
As described above, in the input interface 16 of this embodiment, the selection MOS transistors T1 to T3 are sequentially turned on at predetermined time intervals, and the data D0 to D4 in the data DATA are latched L1 to L3.
At the same time, and in response to this, the data D0 to D6 are selected by the selecting MOS transistors T4 to T6 which are sequentially turned on.
4 can be entered in this order.

【0159】以上のように、本実施形態例におけるデー
タ処理システムによっても、外部クロックCLOCKとパイ
プラインクロックPH1(内部クロック)との間の逓倍率
が非整数倍の場合に、入力インタフェース16の内部で
パイプラインクロックPH1と外部クロックCLOCKとの間の
非同期性を吸収し、MPU内部と外部との間で信号の授
受を適正に行うことができる。これにより、MPU内部
及び外部の最高性能即ち最高周波数で動作させ、システ
ム全体の最高性能を引き出すことができる。
As described above, according to the data processing system of the present embodiment, even when the multiplication rate between the external clock CLOCK and the pipeline clock PH1 (internal clock) is a non-integer multiple, the input interface 16 As a result, the asynchronousness between the pipeline clock PH1 and the external clock CLOCK can be absorbed, and signals can be properly transmitted and received between the inside and outside of the MPU. Thus, the MPU can be operated at the highest performance inside and outside the MPU, that is, at the highest frequency, and the highest performance of the entire system can be obtained.

【0160】[第3実施形態例]次に、本発明の第3実
施形態例について説明する。図11は、本実施形態例に
おけるデータ処理システムの入力インタフェースを示す
回路図である。同図では、図7で説明した第2の実施形
態例と同様の回路要素に同じ符号を付している。本実施
形態例のデータ処理システムでは、入力インタフェース
16及びタイミング生成回路17以外の基本的な構成
は、図1で説明したデータ処理システムと同様であるの
でその説明は省略する。また、本実施形態例における外
部クロックCLOCKと内部クロックPH1と比は、M:N
(M、Nは正の整数)である場合について説明する。
[Third Embodiment] Next, a third embodiment of the present invention will be described. FIG. 11 is a circuit diagram illustrating an input interface of the data processing system according to the present embodiment. In the figure, the same reference numerals are given to the same circuit elements as those in the second embodiment described with reference to FIG. In the data processing system of the present embodiment, the basic configuration other than the input interface 16 and the timing generation circuit 17 is the same as that of the data processing system described in FIG. The ratio between the external clock CLOCK and the internal clock PH1 in the embodiment is M: N.
(M and N are positive integers) will be described.

【0161】本実施形態例における入力インタフェース
16は、夫々が図7と同様の構成を有するM個のラッチ
L1、L2・・・LMと、1個の入力ラッチL4とを備
える。入力インタフェース16は更に、外部同期デコー
ダ75と、内部同期デコーダ76と、インバータ68、
69とを備える。データDATAが入力されるインバータ6
8と各ラッチL1、L2・・・LMとの間には、選択用
MOSトランジスタTA1〜TAMが夫々挿入されている。選
択用MOSトランジスタTA1〜TAMの各ゲートには、外部
同期デコーダ75の駆動信号C11〜C1Mが夫々与え
られる。また、入力ラッチL4と各ラッチL1、L2・
・・LMとの間には、選択用MOSトランジスタTB1〜T
BMが夫々挿入されている。選択用MOSトランジスタTB
1〜TBMの各ゲートには、内部同期デコーダ76の駆動信
号C21〜C2Mが夫々与えられる。リセット時には、
リセット信号RESETが外部同期デコーダ75及び内部同
期デコーダ76に夫々与えられる。
The input interface 16 in the present embodiment includes M latches L1, L2,... LM each having the same configuration as that of FIG. 7, and one input latch L4. The input interface 16 further includes an external synchronous decoder 75, an internal synchronous decoder 76, an inverter 68,
69. Inverter 6 to which data DATA is input
LM and select MOS transistors TA1 to TAM are inserted between the latches L1, L2,... LM, respectively. The drive signals C11 to C1M of the external synchronous decoder 75 are supplied to the gates of the selection MOS transistors TA1 to TAM, respectively. The input latch L4 and each of the latches L1, L2.
..Selection MOS transistors TB1 to TB
BM is inserted respectively. Selection MOS transistor TB
Drive signals C21 to C2M of the internal synchronous decoder 76 are supplied to the gates 1 to TBM, respectively. At reset,
The reset signal RESET is supplied to the external synchronous decoder 75 and the internal synchronous decoder 76, respectively.

【0162】入力インタフェース16にはタイミング生
成回路17に代わるタイミング設定回路98が接続され
ており、タイミング設定回路98は、外部同期設定レジ
スタ77と、内部同期設定レジスタ78とを備えてい
る。外部同期設定レジスタ77及び内部同期設定レジス
タ78は、図示しないROMなどから内部バス21を経
由して送られるレジスタ設定コマンドに基づいて、選択
用MOSトランジスタTA1〜TAM、TB1〜TBMを駆動する信
号に関する情報が書き込まれる。
The input interface 16 is connected to a timing setting circuit 98 in place of the timing generating circuit 17, and the timing setting circuit 98 includes an external synchronization setting register 77 and an internal synchronization setting register 78. The external synchronization setting register 77 and the internal synchronization setting register 78 relate to signals for driving the selection MOS transistors TA1 to TAM and TB1 to TBM based on a register setting command sent from a ROM (not shown) or the like via the internal bus 21. Information is written.

【0163】上述の第2実施形態例では、例えば、外部
クロックCLOCKと内部クロックPH1との周波数比M:Nが
3:4であり、外部クロックCLOCKの3周期分に対応し
て入力されるデータDATAを、4周期分の内部クロックPH
1の内の3クロックで取り込んでいた。連続する4つの
内部クロックの内PH1の1つを、タイミング信号生成回
路17で生成した内部データ同期クロックSYNCに従って
削除するため、選択信号生成回路97を設け、パイプラ
イン同期クロックSYNC_Pを生成していた。これに対し、
本第3実施形態例では、専用の回路であるタイミング信
号生成回路17や選択信号生成回路97を用いることな
く、周波数比M:Nに従って内部クロックのパターンを
生成する。
In the above-described second embodiment, for example, the frequency ratio M: N between the external clock CLOCK and the internal clock PH1 is 3: 4, and the data input corresponding to three cycles of the external clock CLOCK is performed. DATA is the internal clock PH for 4 cycles
It was fetched by three clocks out of one. In order to delete one of PH1 out of four continuous internal clocks in accordance with the internal data synchronization clock SYNC generated by the timing signal generation circuit 17, a selection signal generation circuit 97 is provided to generate the pipeline synchronization clock SYNC_P. . In contrast,
In the third embodiment, the pattern of the internal clock is generated according to the frequency ratio M: N without using the timing signal generation circuit 17 and the selection signal generation circuit 97 which are dedicated circuits.

【0164】本実施形態例における外部同期設定レジス
タ77は、選択用MOSトランジスタTA、TBの使用
個数をM個に設定するためのものである。例えば、外部
クロックCLOCKと内部クロックPH1との比が、M:N=
2:5のときには、選択用MOSトランジスタTA1〜
TA2までを使用し、M:N=3:4のときには選択用
MOSトランジスタTA1〜TA3までを使用するとい
うように、外部同期設定レジスタ77は、Mの値が設定
される。
The external synchronization setting register 77 in this embodiment is for setting the number of selection MOS transistors TA, TB to M. For example, if the ratio between the external clock CLOCK and the internal clock PH1 is M: N =
In the case of 2: 5, the selection MOS transistors TA1 to TA1
The value of M is set in the external synchronization setting register 77 so that the selection up to TA2 is used, and when M: N = 3: 4, the selection MOS transistors TA1 to TA3 are used.

【0165】外部同期デコーダ75と内部同期デコーダ
76は、外部同期設定レジスタ77から設定値Mを読み
込み、外部カウンタ部と内部カウンタ部(図7の66、
67相当)をM進カウンタに設定する。この結果、外部
同期デコーダ75は、外部クロックCLOCKに同期して順
次駆動信号C11〜C1Mを生成することができる。
The external synchronizing decoder 75 and the internal synchronizing decoder 76 read the set value M from the external synchronizing setting register 77, and set the external counter and the internal counter (66 in FIG. 7).
67) is set in the M-ary counter. As a result, the external synchronous decoder 75 can sequentially generate the drive signals C11 to C1M in synchronization with the external clock CLOCK.

【0166】本実施形態例における内部同期設定レジス
タ78は、内部クロックPH1のN個のクロックの内、M
個を選択する機能と、何番目のクロックを選択、或いは
非選択とするかを判断する機能を有する。例えば、前述
の第2実施形態例においては、図10の(b)に示したパ
イプラインクロックPH1の4個の内、3個のクロックで
データDATAを取り込んでおり、更に、第2番目の内部ク
ロックPH1ではデータDATAを取り込まず、第1、3、4
番目の内部クロックPH1のみを有効にしていた。この実
現のため、内部同期設定レジスタ78には、“101
1”などの選択パターンを書き込んでおく。この選択パ
ターンは、外部クロックCLOCKと内部クロックPH1との比
によって定まり、プログラマブルに設定できる。
In the present embodiment, the internal synchronization setting register 78 stores M out of N clocks of the internal clock PH1.
It has a function of selecting a clock and a function of determining which clock is selected or non-selected. For example, in the above-described second embodiment, data DATA is captured by three of the four pipeline clocks PH1 shown in (b) of FIG. At the clock PH1, the data DATA is not fetched and the first, third, fourth
Only the second internal clock PH1 was enabled. To realize this, the internal synchronization setting register 78 stores “101”
A selection pattern such as 1 "is written in advance. This selection pattern is determined by the ratio between the external clock CLOCK and the internal clock PH1, and can be set in a programmable manner.

【0167】内部同期デコーダ76は、内部同期設定レ
ジスタ78から選択パターンを読み込み、選択パターン
を内部クロックPH1に同期して出力することで、パイプ
ライン同期クロックSYNC_P(図10(g))に相当する
信号を生成することができる。このパイプライン同期ク
ロックSYNC_P相当信号を図8に示すカウンタ部に入力す
ることで、駆動信号C21〜C2Mを得ることができ
る。なお、Mについては、上述のとおり、外部同期設定
レジスタ77によって内部カウンタ部(図7の67相
当)をM進カウンタに設定する。
The internal synchronous decoder 76 reads the selected pattern from the internal synchronous setting register 78, and outputs the selected pattern in synchronization with the internal clock PH1, thereby corresponding to the pipeline synchronous clock SYNC_P (FIG. 10 (g)). A signal can be generated. By inputting the signal corresponding to the pipeline synchronization clock SYNC_P to the counter section shown in FIG. 8, drive signals C21 to C2M can be obtained. As for M, as described above, the internal counter section (corresponding to 67 in FIG. 7) is set to an M-ary counter by the external synchronization setting register 77.

【0168】図12は、本実施形態例におけるクロック
生成回路19の内部構成を示すブロック図である。クロ
ック生成回路19は、外部クロックCLOCKをM分周して
第2クロックCLK2を出力する分周器79と、第2クロッ
クCLK2が入力され、このN倍の周波数を生成するPLL
回路19aと、逓倍率を設定する逓倍率設定レジスタ8
3とから構成される。
FIG. 12 is a block diagram showing the internal configuration of the clock generation circuit 19 in this embodiment. The clock generation circuit 19 receives a frequency divider 79 that divides the external clock CLOCK by M and outputs a second clock CLK2, and a PLL that receives the second clock CLK2 and generates N times the frequency of the second clock CLK2.
A circuit 19a and a multiplication rate setting register 8 for setting a multiplication rate
And 3.

【0169】PLL回路19aは、PD80、VCO8
1、及び、N分周の分周器82から構成される。PD8
0は、入力信号CLK2とVCO81をN分周した信号とを
比較し、その位相差出力でVCO81の発振周波数およ
び位相を制御する。
The PLL circuit 19a includes a PD 80, a VCO 8
1 and a frequency divider 82 of N frequency division. PD8
0 compares the input signal CLK2 with a signal obtained by dividing the frequency of the VCO 81 by N, and controls the oscillation frequency and phase of the VCO 81 with the phase difference output.

【0170】逓倍率設定レジスタ83は、分周器79,
82の分周数M、Nを設定し、クロック生成回路19の
逓倍率を決定するためのものである。逓倍率設定レジス
タ83は、図示しないROMから内部バス21を経由し
て送られるレジスタ設定コマンドに基づいて、分周器7
9、82のクロック数M、Nに関する数値を書き替え
る。
The multiplication rate setting register 83 includes a frequency divider 79,
The frequency division numbers M and N of 82 are set, and the multiplication rate of the clock generation circuit 19 is determined. The multiplication rate setting register 83 stores the frequency divider 7 based on a register setting command sent from a ROM (not shown) via the internal bus 21.
The numerical values of the clock numbers M and N of 9, 82 are rewritten.

【0171】このような構成のクロック生成回路19に
より、外部クロックCLOCKをM分周してM分周クロック
(第2クロックCLK2)を生成すると共に、このM分周ク
ロックを更にN逓倍して内部クロック(パイプラインク
ロックPH1)を生成する。
The clock generation circuit 19 having such a configuration generates an M-divided clock (second clock CLK2) by dividing the external clock CLOCK by M, and further multiplies the M-divided clock by N to obtain an internal clock. Generate a clock (pipeline clock PH1).

【0172】外部同期デコーダ75と内部同期デコーダ
76は、クロック生成回路19から出力される第2クロ
ックCLK2とパイプラインクロックPH1とを夫々取り込ん
で、駆動信号C11〜C1M、及び、C21〜C2Mを
夫々生成する。
The external synchronizing decoder 75 and the internal synchronizing decoder 76 take in the second clock CLK2 and the pipeline clock PH1 output from the clock generation circuit 19, respectively, and drive signals C11 to C1M and C21 to C2M, respectively. Generate.

【0173】以上の構成を有する本実施形態例では、外
部同期設定レジスタ77及び内部同期設定レジスタ78
が、内部バス21から供給されるレジスタ設定コマンド
に基づいて、クロック数M、Nに関する値が書き替えら
れる。更に、外部同期設定レジスタ77からの信号を受
けた外部同期デコーダ75と内部同期デコーダ76は、
選択用MOSトランジスタTA1〜TAM、TB1〜T
BMの内から使用個数Mに対応する個数を選択して使用
する。また、内部同期設定レジスタ78からの信号を受
けた内部同期デコーダ76は、内蔵する選択パターンを
設定して、パイプラインクロックPH1のN個の内部クロ
ックの内のMクロックを決定する。
In this embodiment having the above configuration, the external synchronization setting register 77 and the internal synchronization setting register 78 are provided.
However, the values related to the clock numbers M and N are rewritten based on the register setting command supplied from the internal bus 21. Further, the external synchronous decoder 75 and the internal synchronous decoder 76 receiving the signal from the external synchronous setting register 77
Selection MOS transistors TA1 to TAM, TB1 to T
The number corresponding to the used number M is selected from the BMs and used. Further, the internal synchronous decoder 76 that has received the signal from the internal synchronous setting register 78 sets a built-in selection pattern and determines M clocks among the N internal clocks of the pipeline clock PH1.

【0174】これにより、外部同期デコーダ75から、
使用する選択用MOSトランジスタTAに対応した駆動
信号C11・・・が所定の時間間隔で順次に出力され
て、対応する選択用MOSトランジスタTA1・・・が
順次にオンとなり、データDATAにおけるデータD0・・
・が、選択用MOSトランジスタTA・・・に対応する
ラッチL1・・・によって夫々保持されつつ信号L1OUT
・・・として取り込まれる。
As a result, from the external synchronous decoder 75,
The drive signals C11... Corresponding to the selection MOS transistors TA to be used are sequentially output at predetermined time intervals, and the corresponding selection MOS transistors TA1.・
Are held by the latches L1... Corresponding to the selection MOS transistors TA.
...

【0175】また、内部同期デコーダ76から、選択パ
ターンによって設定したMクロックに対応する選択用M
OSトランジスタTB1・・・をオンするための駆動信
号C21・・・を所定の時間間隔で順次に出力する。こ
れにより、選択された選択用MOSトランジスタTB1
・・・が所定の時間間隔で順次にオンとなり、選択され
た選択用MOSトランジスタTA1・・・に対応するラ
ッチL1・・・で保持される。更に、ラッチL1・・・
から、順次にオンする選択用MOSトランジスタTB1
・・・を介して送られるデータDATAを、入力ラッチL4
が、元のデータD0・・・の入力順にラッチしつつ入力
データDATA_INとしてマイクロプロセッサ15に入力す
る。
The internal synchronization decoder 76 outputs a selection M corresponding to the M clock set by the selection pattern.
.. For turning on the OS transistors TB1... Are sequentially output at predetermined time intervals. Thereby, the selected MOS transistor for selection TB1 is selected.
Are sequentially turned on at predetermined time intervals, and are held in latches L1... Corresponding to the selected MOS transistors TA1. Furthermore, latches L1.
From the selection MOS transistor TB1 which is sequentially turned on.
The data DATA sent through the input latch L4
Are input to the microprocessor 15 as input data DATA_IN while latching the input order of the original data D0.

【0176】以上のように、本実施形態例におけるデー
タ処理システムによっても、入力インタフェース16に
おける入力ラッチL4の前段に入力保持レジスタとして
のラッチL1〜LMを設け、且つ、ラッチL1〜LMの
出力を入力ラッチL4によって順次にラッチするので、
ラッチタイミングが遅れる非同期ラッチサイクルが生じ
ても正しい入力信号を確実にラッチできる。即ち、入力
インタフェース16の内部でパイプラインクロックPH1
と外部クロックCLOCKとの間の非同期性を吸収するの
で、MPU内部と外部との間で信号の授受を適正に行う
ことができる。また、外部クロックCLOCKとパイプライ
ンクロックPH1との間におけるクロック周波数の関係
M:Nをプログラマブルに設定できるので、MPU内部
及び外部の最高性能、即ち保証最大周波数に近い状態に
設定して動作させることができ、システム全体の最高性
能を引き出すことができるようになる。
As described above, according to the data processing system of the present embodiment, the latches L1 to LM as input holding registers are provided in the input interface 16 before the input latch L4, and the outputs of the latches L1 to LM are output. Since the data is sequentially latched by the input latch L4,
Even if an asynchronous latch cycle in which the latch timing is delayed occurs, a correct input signal can be reliably latched. That is, the pipeline clock PH1
Asynchronism between the MPU and the external clock CLOCK is absorbed, so that signals can be properly exchanged between the inside and outside of the MPU. Further, since the relationship M: N of the clock frequency between the external clock CLOCK and the pipeline clock PH1 can be set programmably, it is necessary to operate the MPU in a state close to the maximum performance inside and outside the MPU, that is, a state close to the guaranteed maximum frequency. To get the best performance of the whole system.

【0177】なお、リセット信号RESETは、外部同期デ
コーダ75と内部同期デコーダ76内のカウンタ部を初
期化するもので、クロックCLOCK、PH1がカウンタ部に連
続的に供給されるのであれば、マイクロプロセッサ15
起動時に一度リセットするだけでもよい。または、マイ
クロプロセッサ15がリード命令を発行する都度カウン
タ部をリセットするようにしてもよい。
The reset signal RESET is used to initialize the counters in the external synchronous decoder 75 and the internal synchronous decoder 76. If the clocks CLOCK and PH1 are continuously supplied to the counter, the reset signal RESET is used. Fifteen
It may be just reset once at startup. Alternatively, the counter unit may be reset each time the microprocessor 15 issues a read instruction.

【0178】[第4実施形態例]次に、本発明の第4実
施形態例について説明する。第1〜第3実施形態例は、
外部からの非同期入力データをマイクロプロセッサ15
内部に取り込む例であったが、本実施形態例は、マイク
ロプロセッサ15内の内部データを外部に出力する例で
ある。本実施形態例においても、外部クロックCLOCKと
パイプラインクロックPH1との間の逓倍率は非整数倍で
あり、周波数比M:Nは4:7の場合について説明す
る。
[Fourth Embodiment] Next, a fourth embodiment of the present invention will be described. In the first to third embodiments,
Microprocessor 15 transmits asynchronous input data from outside.
In this example, the internal data in the microprocessor 15 is output to the outside. Also in the present embodiment, the case where the multiplication rate between the external clock CLOCK and the pipeline clock PH1 is a non-integer multiple and the frequency ratio M: N is 4: 7 will be described.

【0179】図13は、本実施形態例における出力イン
タフェースの内部構成を示すブロック図である。この出
力インタフェース20は、内部データDATA_INの入力側
に配設されたインバータ91、92と、ラッチL1〜L
4と、インバータ89と、4入力ORゲート90と、外
部同期カウンタ部85と、内部同期カウンタ部86と、
外部同期カウンタ部85及び内部同期カウンタ部86双
方の出力に基づいて比較器出力を出力する比較器87
と、書き込み同期信号生成回路88とを有する。ラッチ
L1〜L4は、図7で説明した第2実施形態例における
ラッチL1〜L4と同様の構成を有するもので、取り込
んだ内部データDATA_INにおけるデータD0〜D3を夫
々保持する。
FIG. 13 is a block diagram showing the internal configuration of the output interface in this embodiment. The output interface 20 includes inverters 91 and 92 provided on the input side of the internal data DATA_IN, and latches L1 to L
4, an inverter 89, a 4-input OR gate 90, an external synchronization counter 85, an internal synchronization counter 86,
A comparator 87 that outputs a comparator output based on the outputs of both the external synchronization counter unit 85 and the internal synchronization counter unit 86
And a write synchronization signal generation circuit 88. The latches L1 to L4 have the same configuration as the latches L1 to L4 in the second embodiment described with reference to FIG. 7, and hold the data D0 to D3 in the captured internal data DATA_IN, respectively.

【0180】インバータ91と各ラッチL1〜L4との
間には、選択用MOSトランジスタT5〜T8が夫々挿
入されている。選択用MOSトランジスタT5〜T8の
各ゲートには、内部同期カウンタ部86がライト信号W
Rに従って生成された駆動信号C21〜C24が夫々与
えられる。ここで、ライト信号WRは、マイクロプロセ
ッサ15が書き込みデータDATA_INに同期して出力する
信号であり、データDATA_INが有効になったときに立ち
上がる信号である。
Select MOS transistors T5 to T8 are inserted between the inverter 91 and the latches L1 to L4, respectively. The internal synchronization counter unit 86 applies a write signal W to each gate of the selection MOS transistors T5 to T8.
Drive signals C21 to C24 generated according to R are provided, respectively. Here, the write signal WR is a signal that the microprocessor 15 outputs in synchronization with the write data DATA_IN, and is a signal that rises when the data DATA_IN becomes valid.

【0181】また、インバータ89と各ラッチL1〜L
4との間には、選択用MOSトランジスタT1〜T4が
夫々挿入されている。選択用MOSトランジスタT1〜
T4の各ゲートには、外部同期カウンタ部85が外部ク
ロックCLOCKに基づいて生成した駆動信号C11〜C1
4が夫々与えられる。マイクロプロセッサ15のリセッ
ト時或いは書き込み開始前には、リセット信号RESETが
外部同期カウンタ部85及び内部同期カウンタ部86に
夫々与えられ、カウンタ部85、86を初期化する。
The inverter 89 and each of the latches L1 to L
4, selection MOS transistors T1 to T4 are inserted respectively. Selection MOS transistors T1 to T1
The drive signals C11 to C1 generated by the external synchronization counter unit 85 based on the external clock CLOCK are provided to each gate of T4.
4 are each given. At the time of reset of the microprocessor 15 or before the start of writing, a reset signal RESET is supplied to the external synchronization counter unit 85 and the internal synchronization counter unit 86, respectively, and the counter units 85 and 86 are initialized.

【0182】比較器87は、外部同期カウンタ部85の
カウント値と内部同期カウンタ部86のカウント値とを
比較して、外部同期カウンタ部85のカウント値と内部
同期カウンタ部86のカウント値がともに「0」のとき
ロウレベルを出力し、外部同期カウンタ部85のカウン
ト値が内部同期カウンタ部86のカウント値以下のとき
ハイレベルを出力する。即ち、比較器87は、内部同期
カウンタ部86がカウントを始めるとハイレベルにな
り、外部同期カウンタ部85のカウント値が内部同期カ
ウンタ部86のカウント値と同じになると、次の外部ク
ロックの立ち下がりでロウレベルになる。比較器87の
出力は、終了信号O_ENDとしてマイクロプロセッサ15
に入力され、マイクロプロセッサ15は終了信号O_END
を検知すると次のデータが出力可能であると判断する。
The comparator 87 compares the count value of the external synchronization counter unit 85 with the count value of the internal synchronization counter unit 86, and determines that both the count value of the external synchronization counter unit 85 and the count value of the internal synchronization counter unit 86 are correct. It outputs a low level when it is “0”, and outputs a high level when the count value of the external synchronization counter unit 85 is less than or equal to the count value of the internal synchronization counter unit 86. That is, the comparator 87 goes high when the internal synchronization counter 86 starts counting, and when the count value of the external synchronization counter 85 becomes the same as the count value of the internal synchronization counter 86, the next rising of the external clock. It goes low when falling. The output of the comparator 87 is output to the microprocessor 15 as an end signal O_END.
And the microprocessor 15 outputs the end signal O_END
Is detected, it is determined that the next data can be output.

【0183】書き込み同期信号生成回路88は、比較器
87の出力O_ENDがハイレベルになった次の外部クロッ
クCLOCK立ち上がりから出力O_ENDがロウレベルになるま
で、外部クロックCLOCKに同期してライトイネーブル信
号WEを出力し、周辺装置12に対してデータの取り込
みタイミング信号を供給する。
The write synchronization signal generation circuit 88 outputs the write enable signal WE in synchronization with the external clock CLOCK from the rising edge of the external clock CLOCK after the output O_END of the comparator 87 goes high until the output O_END goes low. And outputs a data capture timing signal to the peripheral device 12.

【0184】4入力ORゲート90は、駆動信号C11
〜C14のいずれかがハイレベルのときハイレベルを出
力し、全ての駆動信号C11〜C14がロウレベルのと
き、ロウレベルを出力する。この出力は、インバータ8
9の制御端子に供給される。
The four-input OR gate 90 outputs the drive signal C11
To C14 are at a high level, and a high level is output. When all the drive signals C11 to C14 are at a low level, a low level is output. This output is output to inverter 8
9 is supplied to the control terminal.

【0185】インバータ89は、3つの出力状態を有す
るインバータ(3ステートインバータ)で、制御端子が
ハイレベルのとき、入力信号を反転増幅して出力し、制
御端子がロウレベルのときは、出力をフローティング状
態にする。このようにすることで、同一バスに接続され
た周辺装置12の出力とマイクロプロセッサ15の出力
とが衝突することを防ぐ。
Inverter 89 is an inverter (three-state inverter) having three output states, inverts and amplifies an input signal when the control terminal is at a high level, and outputs the result. When the control terminal is at a low level, the output is floating. State. This prevents the output of the peripheral device 12 connected to the same bus from colliding with the output of the microprocessor 15.

【0186】図14は、本実施形態例における出力イン
タフェース20の各信号のタイミングを示すタイミング
チャートである。同図において、横方向はパイプライン
クロックPH1を基準とする時間軸を、縦方向は信号線軸
を夫々示す。同図の(a)〜(m)は、夫々、パイプラインク
ロックPH1、外部クロックCLOCK、内部データDATA_IN、
内部バス21上のデータを取り込むタイミングを決める
ライト信号WR、ラッチL1の出力、ラッチL2の出
力、ラッチL3の出力、ラッチL4の出力、外部同期カ
ウンタ部85の出力、比較器87の出力、リセット信号
RESET、データDATA、及び、ライトイネーブル信号WE
を示す。
FIG. 14 is a timing chart showing the timing of each signal of the output interface 20 in this embodiment. In the figure, the horizontal direction shows the time axis based on the pipeline clock PH1, and the vertical direction shows the signal line axis. (A) to (m) of the figure respectively show a pipeline clock PH1, an external clock CLOCK, internal data DATA_IN,
A write signal WR that determines the timing of capturing data on the internal bus 21, an output of the latch L1, an output of the latch L2, an output of the latch L3, an output of the latch L4, an output of the external synchronization counter 85, an output of the comparator 87, and reset signal
RESET, data DATA, and write enable signal WE
Is shown.

【0187】出力インタフェース20では、リセット信
号RESETが与えられた後、時刻t0で、パイプラインク
ロックPH1がハイレベルになり(図14(a))、ライト信
号WRがロウレベルを維持し(図14(d))、内部デー
タDATA_INがD0をインバータ91、92を介して送り
(図14(c))、また、外部クロックCLOCKがハイレベル
になる(図14(b))。
In the output interface 20, at time t0 after the reset signal RESET is supplied, the pipeline clock PH1 goes high (FIG. 14 (a)), and the write signal WR maintains the low level (FIG. 14 (a)). d)), the internal data DATA_IN sends D0 via the inverters 91 and 92 (FIG. 14 (c)), and the external clock CLOCK goes high (FIG. 14 (b)).

【0188】時刻t1では、パイプラインクロックPH1
がロウレベルになり(a)、ライト信号WRがハイレベル
になるので(d)、駆動信号C21がハイレベルになって
選択用MOSトランジスタT5がオンとなる。これによ
り、ラッチL1が内部データDATA_INのD0をラッチし
て保持する(e)。同時に、比較器出力87が時刻t15
を越えるまでハイレベルになる(j)。
At time t1, the pipeline clock PH1
Becomes low level (a) and the write signal WR becomes high level (d), so that the drive signal C21 becomes high level and the selection MOS transistor T5 is turned on. As a result, the latch L1 latches and holds D0 of the internal data DATA_IN (e). At the same time, the comparator output 87 changes at time t15.
It goes high until it exceeds (j).

【0189】時刻t1とt2との間で、外部クロックCL
OCKがロウレベルになり、外部同期カウンタ部85の出
力である駆動信号C11がハイレベルになるので(i)、
選択用MOSトランジスタT1がオンとなり、ラッチL
1の出力D0をインバータ89を介して外部に送り始め
る。
Between times t1 and t2, the external clock CL
OCK goes low, and the drive signal C11, which is the output of the external synchronization counter 85, goes high (i).
The selection MOS transistor T1 is turned on, and the latch L
The output D0 of 1 is started to be sent to the outside via the inverter 89.

【0190】時刻t2では、パイプラインクロックPH1
がハイレベルになり(a)、ライト信号WRがロウレベル
になるので(d)、駆動信号C21がロウレベルになって
選択用MOSトランジスタT5がオフとなり、内部デー
タDATA_INのD0の送出が終了する(c)。
At time t2, the pipeline clock PH1
Becomes high level (a), and the write signal WR becomes low level (d), the drive signal C21 becomes low level, the selection MOS transistor T5 is turned off, and the transmission of the internal data DATA_IN D0 ends (c). ).

【0191】時刻t3では、パイプラインクロックPH1
がロウレベルになり(a)、ライト信号WRがハイレベル
になるので(d)、駆動信号C22がハイレベルになって
選択用MOSトランジスタT6がオンとなり、内部デー
タDATA_INのD1を送り、ラッチL2がD1をラッチし
て保持する(f)。
At time t3, pipeline clock PH1
Becomes low level (a), the write signal WR becomes high level (d), the drive signal C22 becomes high level, the selection MOS transistor T6 is turned on, the D1 of the internal data DATA_IN is sent, and the latch L2 is turned on. D1 is latched and held (f).

【0192】時刻t3とt4との間では、比較器出力が
ハイレベルで(j)、外部クロックCLOCKがハイレベルにな
り(b)、ライトイネーブル信号WEがハイレベルになる
ので、時刻t1とt2との間から送り出されたラッチL
1の出力D0が外部バス40に供給される。
Between times t3 and t4, the output of the comparator is at the high level (j), the external clock CLOCK is at the high level (b), and the write enable signal WE is at the high level. Latch L sent out between
The output D0 of 1 is supplied to the external bus 40.

【0193】時刻t4では、パイプラインクロックPH1
がハイレベルになり(a)、ライト信号WRがロウレベル
になるので(d)、駆動信号C22がロウレベルになって
選択用MOSトランジスタT6がオフとなり、内部デー
タDATA_INのD1の送出が終了する(c)。
At time t4, pipeline clock PH1
Becomes high level (a), and the write signal WR becomes low level (d), the drive signal C22 becomes low level, the selection MOS transistor T6 is turned off, and the transmission of D1 of the internal data DATA_IN ends (c). ).

【0194】時刻t5では、パイプラインクロックPH1
がロウレベルになり(a)、ライト信号WRがハイレベル
になるので(d)、駆動信号C23がハイレベルになって
選択用MOSトランジスタT7がオンとなり、内部デー
タDATA_INのD2を送り、ラッチL3がD2をラッチし
て保持する(g)。
At time t5, the pipeline clock PH1
Becomes low level (a), and the write signal WR becomes high level (d), the drive signal C23 becomes high level, the selection MOS transistor T7 is turned on, D2 of the internal data DATA_IN is sent, and the latch L3 is turned on. D2 is latched and held (g).

【0195】時刻t5とt6との間で、外部クロックCL
OCKがロウレベルになり、外部同期カウンタ部85から
の駆動信号C11がロウレベルになるので(i)、選択用
MOSトランジスタT1がオフとなり、ラッチL1から
の出力D0の取り込みが終了する(l)。同時に、外部ク
ロックCLOCKがロウレベルになり、駆動信号C12がハ
イレベルになることにより、選択用MOSトランジスタ
T2がオンとなり、ラッチL2の出力D1をインバータ
89を外部に送り始める。
Between time t5 and time t6, the external clock CL
OCK goes low, and the drive signal C11 from the external synchronization counter unit 85 goes low (i), the selection MOS transistor T1 is turned off, and the capture of the output D0 from the latch L1 ends (l). At the same time, the external clock CLOCK goes low and the drive signal C12 goes high, turning on the selecting MOS transistor T2 and starting to send the output D1 of the latch L2 to the inverter 89 to the outside.

【0196】時刻t6では、パイプラインクロックPH1
がハイレベルになり(a)、ライト信号WRがロウレベル
になるので(d)、駆動信号C23がロウレベルになって
選択用MOSトランジスタT7がオフとなり、内部デー
タDATA_INのD2の送出が終了する(c)。
At time t6, pipeline clock PH1
Becomes high level (a), and the write signal WR becomes low level (d), the drive signal C23 goes low level, the selection MOS transistor T7 turns off, and the transmission of the internal data DATA_IN D2 ends (c). ).

【0197】時刻t7では、パイプラインクロックPH1
がロウレベルになり(a)、ライト信号WRがハイレベル
になるので(d)、駆動信号C24がハイレベルになって
選択用MOSトランジスタT8がオンとなり、内部デー
タDATA_INのD3を送り、ラッチL4がD3をラッチし
て保持する(f)。同時に、比較器出力がハイレベルで
(j)、外部クロックCLOCKがハイレベルになり(b)、ライ
トイネーブル信号WEがハイレベルになるので、時刻t
5とt6との間から送り出されたラッチL2の出力D1
が外部バス40に供給される。
At time t7, the pipeline clock PH1
Becomes low level (a), the write signal WR becomes high level (d), the drive signal C24 becomes high level, the selection MOS transistor T8 is turned on, D3 of the internal data DATA_IN is sent, and the latch L4 is turned on. D3 is latched and held (f). At the same time, when the comparator output
(j), the external clock CLOCK goes high (b) and the write enable signal WE goes high,
5 and the output D1 of the latch L2 sent out between t6
Is supplied to the external bus 40.

【0198】時刻t8では、パイプラインクロックPH1
がハイレベルになり(a)、ライト信号WRがロウレベル
になるので(d)、駆動信号C24がロウレベルになって
選択用MOSトランジスタT8がオフとなり、内部デー
タDATA_INのD3の送出が終了する(c)。このD3の送出
後、時刻t15とt16との間で外部クロックCLOCKが
ロウレベルになって比較器出力がロウレベルになるまで
は(b),(j)、マイクロプロセッサ15が次のデータDATA_
INを出力しないMPU出力禁止期間となる。パイプライ
ンクロックPH1と外部クロックCLOCKとは時刻14で一致
するが、比較器出力はこの時点ではロウレベルにされ
ず、更に外部クロックCLOCKの1クロック分が経過して
からロウレベルにされ、終了信号O_END(図13)が出
力されることによりMPU出力禁止期間が解除される。
At time t8, the pipeline clock PH1
Becomes high level (a), and the write signal WR becomes low level (d), the drive signal C24 becomes low level, the selection MOS transistor T8 is turned off, and the transmission of the internal data DATA_IN D3 ends (c). ). After the transmission of D3, the microprocessor 15 outputs the next data DATA_B until the external clock CLOCK goes low and the comparator output goes low between times t15 and t16 (b) and (j).
This is the MPU output prohibition period during which IN is not output. The pipeline clock PH1 and the external clock CLOCK match at time 14, but the comparator output is not set to the low level at this time, but is set to the low level after one clock of the external clock CLOCK has elapsed, and the end signal O_END ( 13) is output, the MPU output inhibition period is released.

【0199】時刻t8とt9との間で、外部クロックCL
OCKがロウレベルになり、外部同期カウンタ部85から
の駆動信号C12がロウレベルになるので(i)、選択用
MOSトランジスタT2がオフとなり、ラッチL2から
の出力D2の取り込みが終了する(l)。同時に、外部ク
ロックCLOCKがロウレベルになり、駆動信号C13がハ
イレベルになることにより、選択用MOSトランジスタ
T3がオンとなり、ラッチL3の出力D2をインバータ
89を介して外部バス40に送り始める。以下、上記と
同様に処理が進められる。
Between time t8 and t9, the external clock CL
Since OCK becomes low level and the drive signal C12 from the external synchronization counter unit 85 becomes low level (i), the selection MOS transistor T2 is turned off, and the capture of the output D2 from the latch L2 ends (l). At the same time, the external clock CLOCK goes low and the drive signal C13 goes high, turning on the selecting MOS transistor T3 and starting to send the output D2 of the latch L3 to the external bus 40 via the inverter 89. Hereinafter, the process proceeds in the same manner as described above.

【0200】上述のように駆動する本実施形態例におけ
る出力インタフェース20では、リセット信号RESETが
与えられた後、ライト信号WRに基づいて内部同期カウ
ンタ部86から駆動信号C21〜C24が所定の時間間
隔で順次に出力され、選択用MOSトランジスタT5〜
T8が所定時間間隔で順次にオンとなり、内部データDA
TA_INがラッチL1〜L4に順次に供給される。
In the output interface 20 of the present embodiment driven as described above, after the reset signal RESET is supplied, the drive signals C21 to C24 are transmitted from the internal synchronization counter 86 at predetermined time intervals based on the write signal WR. Are sequentially output, and the selection MOS transistors T5 to T5 are output.
T8 is sequentially turned on at predetermined time intervals, and the internal data DA
TA_IN is sequentially supplied to the latches L1 to L4.

【0201】また、外部同期カウンタ部85からの駆動
信号C11〜C14に従って、選択用MOSトランジス
タT1〜T4を所定の時間間隔で順次にオンすることに
より、ラッチL1〜L4からデータD0〜D4を順次に
出力し、比較器87から比較器出力が出力される間に出
力することができる。
By sequentially turning on selection MOS transistors T1 to T4 at predetermined time intervals in accordance with drive signals C11 to C14 from external synchronization counter unit 85, data D0 to D4 are sequentially read from latches L1 to L4. And output while the comparator 87 outputs the comparator output.

【0202】外部同期カウンタ部85から駆動信号C1
1〜C14の何れかがハイを出力されている間は4入力
ORゲート90がハイを出力するため、インバータ89
は内部データDATA_INを外部バス40に出力可能な状態
になっている。しかし、駆動信号C11〜C14の出力
が全てロウレベルになったときには、4入力ORゲート
90がロウを出力し、インバータ89をフローティング
にして、外部バス40に対する接続を絶つ。なお、イン
バータ89をフローティングにする信号として、図13
に破線で示した比較器出力をインバータ89に入力する
こともできる。
The drive signal C1 from the external synchronization counter 85
While any one of 1 to C14 is outputting high, the 4-input OR gate 90 outputs high, so that the inverter 89
Are ready to output the internal data DATA_IN to the external bus 40. However, when all the outputs of the drive signals C11 to C14 become low level, the 4-input OR gate 90 outputs low, the inverter 89 is floated, and the connection to the external bus 40 is cut off. It should be noted that as a signal for making the inverter 89 floating, FIG.
Can be inputted to the inverter 89.

【0203】以上のように、本実施形態例のデータ処理
システムでは、外部クロックCLOCKとパイプラインクロ
ックPH1との間の逓倍率が非整数倍であっても、出力イ
ンタフェース20の内部でパイプラインクロックPH1と
外部クロックCLOCKとの間の非同期性を吸収し、MPU
内部と外部との間で信号の授受を適正に行うことができ
る。これにより、MPU内部及び外部の最高性能即ち最
高周波数で動作させ、システム全体の最高性能を引き出
すことができる。
As described above, in the data processing system of the present embodiment, even if the multiplication rate between the external clock CLOCK and the pipeline clock PH1 is a non-integer multiple, the pipeline clock is output inside the output interface 20. Absorbs the asynchrony between PH1 and external clock CLOCK.
Signals can be properly transmitted and received between the inside and the outside. Thus, the MPU can be operated at the highest performance inside and outside the MPU, that is, at the highest frequency, and the highest performance of the entire system can be obtained.

【0204】ところで、第4実施形態例では、図14に
示したように、時刻t15と時刻t16との間で比較器
出力がロウレベルになるまで、即ち、ラッチL1〜L4
にラッチしたデータを全て出力し終わるまでは、次の内
部データDATA_INをそれ以上受け付けないMPU出力禁
止期間を設けた。これに対して、ポインタ方式を採用す
ると、MPU出力禁止期間を設けることなく、内部デー
タDATA_INのD3に連続して次のD4、D5・・・を受
け付けることができる。すなわち、比較器87の機能を
変更し、ラッチL1〜L4の書き込みポイントと、読み
出しポイントを絶えず比較し、書き込みポイントが読み
出しポイントを追い越さないように制御すればよい。
By the way, in the fourth embodiment, as shown in FIG. 14, the comparator output becomes low level between time t15 and time t16, that is, the latches L1 to L4
Until all the latched data is output, an MPU output prohibition period in which the next internal data DATA_IN is not received any more is provided. On the other hand, if the pointer method is adopted, the next D4, D5,... Can be received continuously to D3 of the internal data DATA_IN without providing the MPU output prohibition period. That is, the function of the comparator 87 may be changed, the write points of the latches L1 to L4 may be constantly compared with the read points, and control may be performed so that the write points do not overtake the read points.

【0205】例えば、全てのラッチL1〜L4にデータ
DATA_INがラッチされ、ラッチL3のデータDATAを外部
の周辺装置12へ出力しているとする。このとき、外部
同期カウンタ部85の値(第2ポインタ)は「02」と
なっている。従って、比較器87は、内部同期カウンタ
部86のカウント値(第1ポインタ)を確認して、その
値が「01」以下であれば、ラッチL1、L2に次のデ
ータDATA_INを書き込めるとして、マイクロプロセッサ
15に対して書き込み可能であることを示すステータス
信号を出力し、マイクロプロセッサ15はこれを検知し
て次のデータを出力する。ここで、ラッチL2までデー
タが書き込まれて、内部同期カウンタ部86のカウント
値が「01」になると、比較器87は書き込み禁止のス
テータス信号を出力する。これは、現在出力中のラッチ
L3に次のデータを書き込むと出力するデータDATAが変
わってしまい、受け取り側である周辺装置12で前のデ
ータを取り込むか、後のデータを取り込むか分からなく
なるという問題を回避するためである。
For example, data is stored in all the latches L1 to L4.
It is assumed that DATA_IN is latched and the data DATA of the latch L3 is output to the external peripheral device 12. At this time, the value (second pointer) of the external synchronization counter unit 85 is “02”. Therefore, the comparator 87 checks the count value (first pointer) of the internal synchronization counter unit 86, and if the value is equal to or smaller than "01", the comparator 87 determines that the next data DATA_IN can be written in the latches L1 and L2, and A status signal indicating that writing is possible is output to the processor 15, and the microprocessor 15 detects this and outputs the next data. Here, when data is written up to the latch L2 and the count value of the internal synchronization counter unit 86 becomes "01", the comparator 87 outputs a write-inhibit status signal. This is because when the next data is written to the currently output latch L3, the output data DATA changes, and it becomes difficult to determine whether the peripheral device 12 on the receiving side captures the previous data or the subsequent data. This is to avoid.

【0206】このように、第1及び第2ポインタに対す
る書込み/読出し状況を絶えずチェックする。これによ
り、内部データDATA_INの送出状況に対応して、送り側
である第1ポインタにおけるポイント位置,,,
に内部データDATA_INのD0〜D4が順次に書き込ま
れ、更に、受け側である第2ポインタにおけるポイント
位置,,,のデータD0〜D4が第1ポインタ側
より遅れて順次に読み出される。ここで、例えば、第2
ポインタにおけるポインタ値がより大きくなった時点
で第2ポインタのポインタが空いたと認識することに
より、内部データDATA_INのD0〜D4に続くデータの
受付けを続けて行うことができる。
As described above, the status of writing / reading for the first and second pointers is constantly checked. Accordingly, in response to the transmission state of the internal data DATA_IN, the point position,.
, The data D0 to D4 of the internal data DATA_IN are sequentially written, and the data D0 to D4 of the point positions,... Of the second pointer on the receiving side are sequentially read later than the first pointer. Here, for example, the second
By recognizing that the pointer of the second pointer is vacant when the pointer value of the pointer becomes larger, it is possible to continue to receive the data following D0 to D4 of the internal data DATA_IN.

【0207】[第5実施形態例]次に、本発明の第5実
施形態例について説明する。図15は、本実施形態例に
おけるデータ処理システム93を示すブロック図であ
る。
[Fifth Embodiment] Next, a fifth embodiment of the present invention will be described. FIG. 15 is a block diagram illustrating the data processing system 93 according to the present embodiment.

【0208】通常、周辺装置12は、一種類だけではな
く、多種多様な周辺装置が接続される。これらの周辺装
置の保証最大動作周波数は一様ではなく、それぞれ固有
の保証最大動作周波数を有している。第1〜第4実施形
態例では、保証最大動作周波数が一番低い周辺装置12
に合わせて外部クロックCLOCKの周波数を決定してい
た。このため、一番低い周辺装置12より速く動作する
第2の周辺装置(外部装置)96を接続した場合、第2
の周辺装置96の最大性能を発揮させることができなか
った。本実施形態例は、保証最大動作周波数がことなる
周辺装置12,96をMPU94に接続してもそれぞれ
の最大性能が発揮できるようにするものである。
Usually, not only one kind of peripheral device 12 but also various kinds of peripheral devices are connected. The guaranteed maximum operating frequencies of these peripheral devices are not uniform, and each has its own guaranteed maximum operating frequency. In the first to fourth embodiments, the peripheral device 12 having the lowest guaranteed maximum operating frequency is
The frequency of the external clock CLOCK was determined in accordance with. Therefore, if a second peripheral device (external device) 96 that operates faster than the lowest peripheral device 12 is connected,
The maximum performance of the peripheral device 96 could not be exhibited. In the present embodiment, even if the peripheral devices 12 and 96 having different guaranteed maximum operating frequencies are connected to the MPU 94, their respective maximum performances can be exhibited.

【0209】本実施形態例で、マイクロプロセッサ94
には、外部バス40を介して接続された第1の外部クロ
ックCLOCKで動作する第1の周辺装置12以外に、第2
の外部クロックCLOCK2で動作する第2の周辺装置(外
部装置)96が外部バス40を介して接続されている。
第2の外部クロックCLOCK2は、マイクロプロセッサ9
4と同じパイプラインクロックPH1であってもよいし、
1:Nの整数比、或いは、M:Nの非整数比であっても
よい。また、マイクロプロセッサ94内には、周辺装置
96との間でデータを授受するための入出力インタフェ
ース95が配設されている。
In this embodiment, the microprocessor 94
In addition to the first peripheral device 12 operating with the first external clock CLOCK connected via the external bus 40,
A second peripheral device (external device) 96 that operates with the external clock CLOCK 2 is connected via the external bus 40.
The second external clock CLOCK2 is supplied to the microprocessor 9
4 may be the same pipeline clock PH1,
It may be an integer ratio of 1: N or a non-integer ratio of M: N. Further, an input / output interface 95 for exchanging data with the peripheral device 96 is provided in the microprocessor 94.

【0210】入出力インタフェース95は、入力インタ
フェース16や出力インタフェース20におけるタイミ
ングとは異なる。例えば、マイクロプロセッサ94の保
証最大動作周波数が250MHz、周辺装置12のそれ
が100MHzであった場合、第2の周辺装置96の保
証最大動作周波数が200MHzであれば、前述のM:
Nを4:5にすればよいし、250MHzであれば1:
1にすればよい。
The input / output interface 95 has a different timing from the input interface 16 and the output interface 20. For example, if the guaranteed maximum operating frequency of the microprocessor 94 is 250 MHz and that of the peripheral device 12 is 100 MHz, if the guaranteed maximum operating frequency of the second peripheral device 96 is 200 MHz, the aforementioned M:
N may be set to 4: 5, and if it is 250 MHz, 1:
It should be set to 1.

【0211】以上説明したように、マイクロプロセッサ
と周辺装置をそれぞれの保証最大動作周波数で動作させ
ることによって、データ処理システムのパフォーマンス
を最大にすることができる。即ち、マイクロプロセッサ
が単位時間に処理できる命令を最大にすることができ
る。また、マイクロプロセッサは、内部クロック周波数
が外部クロック周波数よりも高いので、内部処理に余裕
ができ、この余裕を利用して他の処理を実行すること
で、更にパフォーマンスを向上させることができる。例
えば、周辺装置をアクセスしてからデータを取り込むま
での空いた時間を利用して、キャッシュメモリなどにア
クセスして必要なデータを取得するなどの処理を行うこ
とができる。
As described above, the performance of the data processing system can be maximized by operating the microprocessor and the peripheral device at their guaranteed maximum operating frequencies. That is, the number of instructions that can be processed by the microprocessor per unit time can be maximized. Also, since the internal clock frequency is higher than the external clock frequency, the microprocessor has a margin for internal processing, and by using this margin to execute other processing, the performance can be further improved. For example, it is possible to perform processing such as accessing a cache memory or the like to obtain necessary data by using a vacant time from accessing a peripheral device to fetching data.

【0212】以上、本発明をその好適な実施形態例に基
づいて説明したが、本発明のデータ処理システムは、上
記実施形態例の構成にのみ限定されるものではなく、上
記実施形態例の構成から種々の修正及び変更を施したデ
ータ処理システムも、本発明の範囲に含まれる。
The present invention has been described based on the preferred embodiment. However, the data processing system of the present invention is not limited to the configuration of the above-described embodiment, and is not limited to the configuration of the above-described embodiment. Various modifications and changes of the data processing system are also included in the scope of the present invention.

【0213】[0213]

【発明の効果】以上説明したように、本発明のデータ処
理システムによれば、外部クロックと内部クロックとの
間の逓倍率が非整数倍の場合でも、MPU内部クロック
と外部クロックとの間の非同期性を吸収し、MPU内部
と外部との間で信号の授受を適正に行うことにより、M
PU内部及び外部の最高性能即ち最高周波数で動作さ
せ、システム全体の最高性能を引き出すことができる。
As described above, according to the data processing system of the present invention, even when the multiplication rate between the external clock and the internal clock is a non-integer multiple, the data processing system between the MPU internal clock and the external clock is not used. By absorbing the asynchronicity and properly transmitting and receiving signals between the inside and outside of the MPU, M
The PU can be operated at the highest performance inside and outside the PU, that is, at the highest frequency, and the highest performance of the whole system can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1実施形態例におけるデータ処理シ
ステムを示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram illustrating a data processing system according to a first embodiment of the present invention.

【図2】入力インタフェースの内部構成の要部を示す回
路図である。
FIG. 2 is a circuit diagram showing a main part of an internal configuration of an input interface.

【図3】図1及び図2に示した入力インタフェースにお
ける各信号の出力タイミングを示すタイミングチャート
である。
FIG. 3 is a timing chart showing output timing of each signal in the input interface shown in FIGS. 1 and 2;

【図4】クロック生成回路の内部構成を示すブロック図
である。
FIG. 4 is a block diagram illustrating an internal configuration of a clock generation circuit.

【図5】タイミング生成回路の内部構成を示すブロック
図である。
FIG. 5 is a block diagram illustrating an internal configuration of a timing generation circuit.

【図6】タイミング生成回路における各信号のタイミン
グを示すタイミングチャートである。
FIG. 6 is a timing chart showing the timing of each signal in the timing generation circuit.

【図7】本発明の第2実施形態例における入力インタフ
ェースを示す回路図である。
FIG. 7 is a circuit diagram showing an input interface according to a second embodiment of the present invention.

【図8】第2実施形態例における外部カウンタ部の内部
構成を示す回路図である。
FIG. 8 is a circuit diagram showing an internal configuration of an external counter unit according to the second embodiment.

【図9】第2実施形態例における外部カウンタ部の各信
号のタイミングを示すタイミングチャートである。
FIG. 9 is a timing chart showing the timing of each signal of an external counter unit in the second embodiment.

【図10】第2実施形態例における入力インタフェース
全体の各信号のタイミングを示すタイミングチャートで
ある。
FIG. 10 is a timing chart showing the timing of each signal of the entire input interface according to the second embodiment.

【図11】本発明の第3実施形態例におけるデータ処理
システムの入力インタフェースを示す回路図である。
FIG. 11 is a circuit diagram showing an input interface of a data processing system according to a third embodiment of the present invention.

【図12】第3実施形態例におけるクロック生成回路の
内部構成を示すブロック図である。
FIG. 12 is a block diagram illustrating an internal configuration of a clock generation circuit according to a third embodiment;

【図13】本発明の第4実施形態例における出力インタ
フェースの内部構成を示すブロック図である。
FIG. 13 is a block diagram showing an internal configuration of an output interface according to a fourth embodiment of the present invention.

【図14】第4実施形態例における出力インタフェース
の各信号のタイミングを示すタイミングチャートであ
る。
FIG. 14 is a timing chart showing the timing of each signal of an output interface in the fourth embodiment.

【図15】本発明の第5実施形態例におけるデータ処理
システムを示すブロック図である。
FIG. 15 is a block diagram showing a data processing system according to a fifth embodiment of the present invention.

【図16】従来のセットアップ/ホールドタイムにおけ
る制約を説明するためのタイミングチャートである。
FIG. 16 is a timing chart for explaining a restriction in a conventional setup / hold time.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11:MPU 12、96:周辺装置 13:発振回路 15、94:マイクロプロセッサ 16:入力インタフェース 17:タイミング生成回路 19:クロック生成回路 20、95:出力インタフェース 21:内部バス 40:外部バス 42:入力バッファ 43:入力保持レジスタ 46:入力ラッチ 66:外部カウンタ 67:内部カウンタ 70:3進カウンタ 77:外部同期設定レジスタ 78:内部同期設定レジスタ 95:入出力インタフェース L1〜LM:ラッチ T1〜T8:選択用MOSトランジスタ TA1〜TAM:選択用MOSトランジスタ TB1〜TBM:選択用MOSトランジスタ CLOCK:外部クロック CLK_REG:外部同期ラッチクロック DATA:データ PH1:パイプラインクロック(内部クロック) SYNC:内部データ同期クロック SYNC_RE:内部同期ラッチクロック 11: MPU 12, 96: Peripheral device 13: Oscillation circuit 15, 94: Microprocessor 16: Input interface 17: Timing generation circuit 19: Clock generation circuit 20, 95: Output interface 21: Internal bus 40: External bus 42: Input Buffer 43: input holding register 46: input latch 66: external counter 67: internal counter 70: ternary counter 77: external synchronization setting register 78: internal synchronization setting register 95: input / output interface L1 to LM: latch T1 to T8: selection MOS transistors for TA1 to TAM: MOS transistors for selection TB1 to TBM: MOS transistors for selection CLOCK: External clock CLK_REG: External synchronous latch clock DATA: Data PH1: Pipeline clock (internal clock) SYNC: Internal data synchronous clock SYNC_RE: Internal Sync Latch clock

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G06F 9/30 - 9/355 G06F 1/04 - 1/14 Continuation of the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) G06F 9/30-9/355 G06F 1/04-1/14

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 外部クロックに同期して外部装置から送
られる入力データが、非同期サイクルを含む内部クロッ
クで動作するマイクロプロセッサに入力されるデータ処
理システムであって、 前記外部クロックに同期して前記入力データを取り込
み、前記内部クロックに同期して前記入力データを出力
する入出力手段を備え、 前記入出力手段が、前記入力データを前記内部クロック
でラッチ可能な所定のタイミングまで保持して前記マイ
クロプロセッサに入力する保持手段を備えることを特徴
とするデータ処理システム。
1. A data processing system wherein input data sent from an external device in synchronization with an external clock is input to a microprocessor operating on an internal clock including an asynchronous cycle, Input / output means for receiving input data and outputting the input data in synchronization with the internal clock, wherein the input / output means holds the input data until a predetermined timing at which the input data can be latched by the internal clock, and A data processing system comprising holding means for inputting data to a processor.
【請求項2】 前記外部装置からの入力データを取り込
む入力インタフェースと、該入力インタフェースにおけ
るラッチタイミングを調整するためのタイミング信号を
生成するタイミング生成回路とを備え、 前記保持手段が、入力データを前記タイミング信号に応
答してラッチする入力保持レジスタと、該入力保持レジ
スタの出力を前記内部クロックのレベル変化に応答して
ラッチする入力ラッチとを備えることを特徴とする請求
項1に記載のデータ処理システム。
2. An input interface for receiving input data from the external device, and a timing generation circuit for generating a timing signal for adjusting a latch timing in the input interface, wherein the holding unit converts the input data into the input data. 2. The data processing according to claim 1, further comprising: an input holding register that latches in response to a timing signal; and an input latch that latches an output of the input holding register in response to a level change of the internal clock. system.
【請求項3】 前記入力インタフェースが、前記外部ク
ロックに同期して順次に入力される入力データを夫々ラ
ッチする複数の第1ラッチ回路と、前記内部クロックに
応答して作動し前記複数の第1ラッチ回路の出力を元の
入力データの入力順にラッチする第2ラッチ回路とを備
えることを特徴とする請求項2に記載のデータ処理シス
テム。
3. A plurality of first latch circuits each of which latches input data sequentially inputted in synchronization with the external clock, and wherein the plurality of first latch circuits operate in response to the internal clock. 3. The data processing system according to claim 2, further comprising a second latch circuit that latches an output of the latch circuit in the order of input of the original input data.
【請求項4】 外部クロックをM分周してM分周クロッ
クを生成すると共に、該M分周クロックを更にN逓倍し
て前記内部クロックとして生成するクロック生成回路を
備え、 前記タイミング生成回路が、前記クロック生成回路から
のM分周クロックと内部クロックとを夫々取り込んで、
外部同期ラッチクロック、内部同期ラッチクロック、及
び内部データ同期クロックを夫々生成することを特徴と
する請求項2又は3に記載のデータ処理システム。
4. A clock generation circuit for generating an M-divided clock by dividing an external clock by M, and further multiplying the M-divided clock by N to generate the internal clock, wherein the timing generation circuit comprises: Fetching the M-divided clock and the internal clock from the clock generation circuit, respectively,
4. The data processing system according to claim 2, wherein an external synchronization latch clock, an internal synchronization latch clock, and an internal data synchronization clock are generated, respectively.
【請求項5】 キャッシュメモリを更に備えており、前
記内部クロックの周波数が前記外部クロックの周波数よ
りも高いとき、該外部クロックに同期する入力データを
取り込んだことによって空いた時間に、前記キャッシュ
メモリに必要なデータ及びアドレスをアクセスする処理
を行うことを特徴とする請求項1乃至4の内の何れか1
項に記載のデータ処理システム。
5. The cache memory according to claim 1, further comprising a cache memory, wherein when the frequency of said internal clock is higher than the frequency of said external clock, said cache memory is emptied by taking in input data synchronized with said external clock. 5. A process for accessing data and an address necessary for the process described in claim 1.
Data processing system according to the item.
【請求項6】 内部クロックに同期してマイクロプロセ
ッサから送られる内部データが、外部クロックで動作す
る外部装置に出力されるデータ処理システムであって、 前記内部クロックに同期して前記内部データを取り込
み、前記外部クロックに同期して前記内部データを出力
する入出力手段を備え、 前記入出力手段が、前記内部データを前記外部クロック
でラッチ可能な所定のタイミングまで保持して前記外部
装置に出力する保持手段を備えることを特徴とするデー
タ処理システム。
6. A data processing system in which internal data sent from a microprocessor in synchronization with an internal clock is output to an external device operating in accordance with an external clock, wherein the internal data is fetched in synchronization with the internal clock. An input / output unit that outputs the internal data in synchronization with the external clock, wherein the input / output unit holds the internal data until a predetermined timing that can be latched by the external clock and outputs the internal data to the external device. A data processing system comprising a holding unit.
【請求項7】 前記マイクロプロセッサの内部データを
取り込む出力インタフェースと、該出力インタフェース
におけるラッチタイミングを調整するためのタイミング
信号を生成するタイミング発生手段とを備え、 前記保持手段が、内部データを前記タイミング信号に応
答してラッチする出力保持レジスタと、該出力保持レジ
スタの出力を前記外部クロックのレベル変化に応答して
出力する出力手段とを備えることを特徴とする請求項6
に記載のデータ処理システム。
7. An output interface for taking in internal data of the microprocessor, and timing generating means for generating a timing signal for adjusting a latch timing in the output interface, wherein the holding means converts the internal data to the timing. 7. An output holding register for latching in response to a signal, and output means for outputting an output of the output holding register in response to a level change of the external clock.
2. A data processing system according to claim 1.
【請求項8】 前記出力インタフェースが、前記内部ク
ロックに同期して順次に出力される出力データを夫々ラ
ッチする複数のラッチ回路を備え、 前記外部クロックに応答して作動し前記複数の第1ラッ
チ回路の出力を元の内部データの出力順に出力すること
を特徴とする請求項7に記載のデータ処理システム。
8. The output interface includes a plurality of latch circuits respectively latching output data sequentially output in synchronization with the internal clock, wherein the plurality of first latches operate in response to the external clock. 8. The data processing system according to claim 7, wherein outputs of the circuit are output in the order of output of the original internal data.
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