JP3565449B2 - Data phase change circuit - Google Patents
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】
この発明は、第1クロックを基準とした入力データを第2クロックに同期したデータに変換するデータ位相変更回路に関する。
【0002】
【従来の技術】
例えばCMOSで構成されたICにおいては、そのICにおける消費電力を一定に保持するため、そのICの内部においては殆ど第1クロックで回路を動作させ、その他の第2クロックで動作させる場合がある場合は必要最小限の回路においてのみ第2クロックで動作させている。このため例えば図3Aに示すようにCMOSよりなるIC11は第1クロックWCLで主として動作しているが、このIC11中において、例えば回路12内においては第2クロックRCLで動作する必要があったり、この第2クロックと同期したデータとしてIC11の外部へ出力したりすることがある。この場合第2クロックRCLで動作する回路12はIC11内で必要最小限、つまりなるべく少ない規模で構成し、また外部へ出力する場合はIC11の出力段において初めて第2クロックRCLで動作するデータとして外部へ出力させ、IC11内ではなるべく第1クロックで動作させている。このためこの回路12に入力するデータ、あるいは外部へ出力するデータをIC11内において位相変更回路13により第1クロックを基準としたデータから第2クロックと同期したデータに変更して回路12へ供給したり外部へ出力している。このようにしてIC11としてはほぼ大部分が第1クロックで動作し、従ってIC11の発熱量は、ほぼ単位時間当たりの第1クロックの数に応じた発熱となり、IC11の発熱量がほぼ一定になり、従ってIC11内のデータの伝搬遅延量をほぼ一定に保持させることができる。
【0003】
ところで従来の位相変更回路13は図4に示すように構成されていた。4進カウンタ15が設けられ、この4進カウンタ15は端子16よりの第1クロックWCLを計数するが、この計数は端子17よりのサイクル信号が入力されたときのみ行われ、サイクル信号とサイクル信号の間においては前の計数状態を保持するものである。つまり4進カウンタ15はフリップフロップ18、19とセレクタ21、22とを備え、セレクタ21、22は端子17よりのサイクル信号が入力されている状態においてフリップフロップ18の反転出力を選択してそのデータ入力端子へ供給し、またフリップフロップ18、19の出力の排他的論理和を選択してフリップフロップ19のデータ入力端子に供給する。サイクル信号がない状態ではセレクタ21、22はフリップフロップ18、19の出力をそれぞれ選択して、それぞれフリップフロップ18、19のデータ入力端子へ供給して計数状態を保持する。つまりサイクル信号がある状態においてのみフリップフロップ18、19は4進計数カウンタを構成して計数動作を行うが、サイクル信号がなければ現在の計数状態を保持する。
【0004】
4進カウンタ15の計数状態はデコーダ23によりデコードされ、その4つのデコード出力によりセレクタ24乃至27の選択が制御される。セレクタ24乃至27の一方の入力には端子28から入力データが供給され、他方の入力にはそれぞれレジスタ31乃至34の各出力が入力され、セレクタ24乃至27の各出力はそれぞれレジスタ31乃至34のデータ入力へ供給され、レジスタ31乃至34は端子16の第1クロックWCLによってセレクタの出力を取り込むように構成されている。
【0005】
一方、端子35よりの第2クロックRCLは4進カウンタ36で計数され、4進カウンタ36の計数値はデコーダ37でデコードされて、その4つのデコード出力とレジスタ31乃至34の各出力とがそれぞれゲート41乃至44へ供給され、ゲート41乃至44の出力はORゲート46で合成されてフリップフロップ47において第2クロックRCLによってリタイミングがされて回路12(図3A)へ供給される。
【0006】
図4に示した従来の回路の動作例を図3Bに示す。入力端子28よりの入力データは図3Bのaに示すようにデータDn ,Dn+1 ,Dn+2 ,Dn+3 ,‥‥と各サイクル毎のデータが入力され、この各サイクルデータ(図3Bのb)は第1クロックWCLの整数倍である。つまり第1クロックWCLは図3Bのcに示すようなものであって、データDn は第1クロックWCLの1サイクル長、Dn+1 は第1クロックWCLの3サイクル長であり、Dn+2 は第1クロックWCLの2サイクル長であり、かつ、入力データDn ,Dn+1 ,‥‥は第1クロックWCLと同期している。サイクル信号は図3Bのbに示すように、その入力データ(図3Bのa)と同期してその変化ごとに第1クロックWCLの1周期を出力するものである。従ってデータDn は1サイクル長であるからその期間サイクル信号は高レベルとなり、Dn+1 は3サイクル長であるからその最初の第1クロック周期長だけサイクル信号は高レベルで、後の2サイクルは低レベルとなる。以下同様の信号を出すものである。
【0007】
第1クロックWCLは先に述べたように入力データの前縁と同期したクロックであり、4進カウンタ15は第1クロックWCLとサイクル信号とが一致している時のみ計数動作を行い、その第1クロックの立ち下がりで計数動作をおこなう。すなわち図3Dのdに示すように計数値が0からデータDn で1を計数し、データDn+1 となると計数値が2となるが、次の2つの第1クロックについては計数動作を行わないでその計数値を保持する。この計数値がデコーダ23によりデコーダされてセレクタ24乃至27に選択信号として供給される。4進カウンタ15が計数値0の状態ではセレクタ24が入力データを取り込み、計数値が1でセレクタ35が入力データを取り込み、計数値が3、4でそれぞれセレクタ26、27が入力データを取り込む。セレクタ24乃至27がそれぞれデコーダ23の出力に応じて入力データを取り込む状態になる場合はレジスタ31乃至34の出力をそれぞれ取り込めるようになっている。
【0008】
従ってカウンタ15の計数値が0で、入力データのDn がレジスタ31に第1クロックの立ち上がりで取り込まれ、計数値が1の状態でその直後の第1クロックの立ち下がりで次のデータDn+1 がレジスタ32に取り込まれ、以下同様に計数値が2、3でそれぞれその直後の第1クロックの立ち下がりで入力データDn+2 ,Dn+3 がレジスタ33、34に書き込まれる。レジスタ31乃至34の出力状態が図3Bのe,f,g,hに示されている。第2クロックRCLが図3Bのiに示すように例えば発生し、この第2クロックRCLは4進カウンタ36で計数されてデコーダ37でデコードされる。従ってそのデコーダ37の4つの出力は4進カウンタ36が計数値0、1、2、3、‥‥の状態でそれぞれ図3Bのj,k,l,mに示すように変化する。このデコーダ出力が高レベルの状態においてそれぞれその4つの出力と対応するレジスタ31乃至34の出力がゲート41乃至44から取り出される。すなわち4進カウンタ36は計数値0の状態でレジスタ31の出力が取り出され、計数値1の状態でレジスタ32の出力が取り出され、計数値2、3の状態でそれぞれレジスタ33、34の出力が取り出され、これらゲート41乃至44で取り出されたレジスタ31乃至34の出力はOR回路36で合成され、これがフリップフロップ47で第2クロックによりリタイミングされて、その第2クロックに同期した出力が図3Bのnに示すように得られる。
【0009】
上述において、4進カウンタ15、36の進数は、この位相変更回路の動作から理解されるように、第2クロックRCLの第1クロックWCLに対する位相ずれの最も大きな値を、第1クロックの周期のサイクル数で表したときの値よりも大きな値にすればよい。この図3Bに示した例においては、第1クロックに対し第2クロックは最もずれが大きい場合においても、第1クロックの4サイクル以内であるので4進カウンタを使用したが、一般には最大の位相ずれがNサイクルであればカウンタ15、36としてそれぞれN進カウンタを使用し、レジスタ31乃至34に対応するものもN個設け、ゲート41乃至44に対応するものもN個設けることになる。もっとも、このN個よりも数が多くてもよいが、カウンタ15、36の進数は同一値とする。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
従来の位相変更回路においては、入力データのサイクル長が長い場合、第1クロックWCLよりの周期よりも長い場合においてはそのデータの最初においてレジスタ31乃至34のいずれかに取り込む。その後は次のデータが入力されるまではレジスタ31乃至34のデータをセレクタ24乃至27を介して再び取り込んで保持する動作を行っている。従ってレジスタ31乃至34は第1クロックの各周期ごとに取り込み動作を常に行っており、このようにレジスタ31乃至34は第1クロックの各サイクルごとに書換えをおこなっているためそれだけ消費電力が多くなる。つまりレジスタ31乃至34でそのデータの書換えをする必要がない場合においても書換え保持をおこなっており、それだけ電力消費が多い欠点があった。
【0011】
【課題を解決するための手段】
この発明においては従来とほぼ同様の構成を取るが、第1クロックを計数するN進カウンタのデコード出力により第1クロックのゲートを通過させ、そのN個のゲートの出力によって入力データをN個のレジスタにそれぞれ取り込む。
従って長いデータ長の場合は、そのデータ長の間デコーダによって選択される1つのレジスタに対して書き込みのみが行われて他のレジスタに対しては保持のための書き込みは行われない。
【0012】
【実施例】
図1に図3と対応する部分に同一符号を付けてこの発明の実施例を示す。入力端子28よりの入力データはフリップフロップ51により第1クロックWCLによってその1クロックだけタイミングが遅らされてレジスタ31乃至34の各データ端子へ供給される。一方デコーダ23の4つのデコード出力はゲート52、53、54、55へそれぞれ供給され、そのゲート52乃至55に端子16よりの第1クロックWCLが与えられ、ゲート52乃至55の出力によってフリップフロップ31乃至34に対するデータの取り込みが行われる。デコーダ23のデコード出力のうち計数値が0の出力はゲート55へ供給し、計数値1、2、3の各出力はゲート52乃至54にそれぞれ供給される。その他の構成は図3の場合と同様である。
【0013】
この図1の動作例を図4に示した入力データ、第1クロック、第2クロックと同様な場合について図2に示す。この実施例では入力データaはフリップフロップ51により第1クロックの1サイクルだけ遅延されて図2bに示すようにレジスタ31乃至34へ供給される。入力データに対するサイクル信号は図2cに示すような信号であり、第1クロックWCLは図2dに示すような信号であって、4進カウンタ15の計数値は図2eに示すように変化する。この計数値が0の状態でレジスタ34に対する取り込みクロックが図2fに示すように与えられ、同様に計数値1、2、3の状態においてはレジスタ31、32、33に対する取り込みクロックがそれぞれ図2g、h、iに示すように供給される。従って入力データのDn はカウンタ15の計数値が1のときに図2iに示すように取り込まれ、この時図2g、h、iに示すようにレジスタ32、33、34に対する取り込みクロックは与えられない。次の第1クロックにおいて計数値が2となり、その最初の第1クロックにおいてゲート53を通過した第1クロックによりデータDn+1 がレジスタ32に図2kに示すように取り込まれ、この時他のレジスタ32、33、34に対する取り込みクロックは図2f、h、iに示すように入力されない。次の第1クロックにおいてはレジスタ32に対する取り込みは行われるが他のレジスタに対する取り込みは行われない。
【0014】
以下同様にして、カウンタ15の計数値に対応したレジスタ31乃至34中の1つに対してのみ入力データの取り込みが行われ、他のレジスタに対する取り込みは行われない。従って、従来においては各第1クロックごとに全てのレジスタに対し取り込みが、つまり入力データの取り込み或いは保持のためのデータの取り込みが行われたが、この発明においてはデコーダによって選択されているレジスタに対してのみデータの取り込みが行われ、他のレジスタについては取り込み動作が行われない。よってそれだけ電力消費が少ない。レジスタ31乃至34に取り込まれたデータの取り出しは、第2クロックRCLを4進カウンタ36で計数し、その計数値をデコーダ37でデコードしたデコード出力によってゲート41乃至44よりレジスタ31乃至34の出力を取り込むことにより行うのは図4の従来技術と同様である。
【0015】
従来技術の項で述べたように、カウンタ15、36の進数Nやレジスタ31乃至34の数は第1クロックに対する第2クロックのずれに応じて決定される。
【0016】
【発明の効果】
以上述べたように、この発明によれば第1クロックを計数するカウンタの計数値と対応した1つのレジスタに対するデータの取り込みのみが行われ、その他に対しては取り込み保持動作が行われず、すなわち動作をしていないため、それだけ電力消費が少ないものとなる。つまり、レジスタ31乃至34における消費電力が1/Nになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施例を示す論理回路図。
【図2】図1の実施例における動作例の各部の波形を示す図。
【図3】Aはデータ位相変更回路が適応される例を示す図、Bは図4における従来の回路の動作における各部の波形を示す図である。
【図4】従来のデータ位相変更回路を示す論理回路図。[0001]
[Industrial applications]
The present invention relates to a data phase change circuit that converts input data based on a first clock into data synchronized with a second clock.
[0002]
[Prior art]
For example, in an IC composed of CMOS, in order to keep the power consumption of the IC constant, there is a case where the circuit operates almost at the first clock and operates at the other second clock inside the IC. Is operated by the second clock only in the minimum necessary circuit. For this reason, for example, as shown in FIG. 3A, the IC 11 composed of CMOS operates mainly with the first clock WCL. In the
[0003]
Incidentally, the conventional
[0004]
The counting state of the quaternary counter 15 is decoded by the
[0005]
On the other hand, the second clock RCL from the
[0006]
FIG. 3B shows an operation example of the conventional circuit shown in FIG. As input data from the
[0007]
The first clock WCL is a clock synchronized with the leading edge of the input data as described above, and the quaternary counter 15 performs the counting operation only when the first clock WCL matches the cycle signal, The counting operation is performed at the fall of one clock. That count value as shown in d of FIG. 3D is counted from 1 to 0 in the data D n, the count value when the data D n + 1 is is 2, it is not performed for the next counting operation for the two first clock Holds the count value. This count value is decoded by the
[0008]
Thus in
[0009]
In the above description, the radix of the quaternary counters 15 and 36 determines the largest value of the phase shift of the second clock RCL with respect to the first clock WCL by the period of the first clock as understood from the operation of the phase change circuit. What is necessary is just to make it a value larger than the value when expressing by the number of cycles. In the example shown in FIG. 3B, the quaternary counter is used because the second clock is within four cycles of the first clock even when the second clock has the largest deviation from the first clock. If the shift is N cycles, an N-ary counter is used as each of the counters 15 and 36. N counters corresponding to the
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional phase change circuit, when the cycle length of the input data is long, or when the cycle is longer than the first clock WCL, the data is taken into one of the
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In the present invention, the configuration is substantially the same as that of the prior art, except that the decode output of the N-ary counter for counting the first clock passes through the gate of the first clock, and the output of the N gates converts the input data into N data. Take in each register.
Therefore, in the case of a long data length, only writing is performed for one register selected by the decoder during the data length, and writing for holding is not performed for the other registers.
[0012]
【Example】
FIG. 1 shows an embodiment of the present invention by assigning the same reference numerals to parts corresponding to FIG. The input data from the
[0013]
FIG. 2 shows an example of the operation of FIG. 1 in a case similar to the input data, the first clock, and the second clock shown in FIG. In this embodiment, the input data a is delayed by one cycle of the first clock by the flip-
[0014]
In the same manner, input data is fetched into only one of the
[0015]
As described in the section of the related art, the base N of the counters 15 and 36 and the number of the
[0016]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, only the data is fetched into one register corresponding to the count value of the counter for counting the first clock, and the fetch and hold operation is not performed on the other registers. , Power consumption is reduced accordingly. That is, the power consumption of the
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a logic circuit diagram showing an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing waveforms of respective units in an operation example in the embodiment of FIG. 1;
3A is a diagram showing an example to which a data phase changing circuit is applied, and FIG. 3B is a diagram showing waveforms of various parts in the operation of the conventional circuit in FIG.
FIG. 4 is a logic circuit diagram showing a conventional data phase change circuit.
Claims (1)
上記第1クロックと上記サイクル信号とを入力して、そのサイクル信号があるときに上記第1クロックを計数する第1N進カウンタ(Nは2以上の整数)と、
その第1N進カウンタの計数値をデコードする第1デコーダと、
上記第1デコーダのN個の出力と上記第1クロックとがそれぞれ供給されるN個の第1ゲートと、
これらN個の第1ゲートの出力によりそれぞれ上記入力データが順次取り込まれるN個のレジスタと、
上記第2クロックを計数する第2N進カウンタと、
その第2N進カウンタの計数値をデコードする第2デコーダと、
この第2デコーダのN個の出力により上記N個のレジスタの対応する出力をそれぞれ取り出すN個の第2ゲートと、
これらN個の第2ゲートの出力を合成して上記変換データを得るOR回路と、を具備することを特徴とするデータ位相変更回路。A first clock, input data based on the first clock, a cycle signal indicating each cycle point of the input data, and a second clock are input, and the input data is converted into data synchronized with the second clock. In the data phase change circuit that outputs
A first N-ary counter (N is an integer of 2 or more) that inputs the first clock and the cycle signal and counts the first clock when the cycle signal is present;
A first decoder for decoding the count value of the first N-ary counter;
N first gates to which N outputs of the first decoder and the first clock are respectively supplied;
N registers from which the input data are sequentially taken in by the outputs of the N first gates,
A second N-ary counter for counting the second clock,
A second decoder for decoding the count value of the second N-ary counter;
N second gates for respectively extracting the corresponding outputs of the N registers from the N outputs of the second decoder;
An OR circuit for combining the outputs of the N second gates to obtain the converted data.
Priority Applications (1)
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| JP12501195A JP3565449B2 (en) | 1995-05-24 | 1995-05-24 | Data phase change circuit |
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| JPH08321765A JPH08321765A (en) | 1996-12-03 |
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1995
- 1995-05-24 JP JP12501195A patent/JP3565449B2/en not_active Expired - Fee Related
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| JPH08321765A (en) | 1996-12-03 |
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