JP5487627B2 - Semiconductor integrated circuit - Google Patents
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Description
本願は、一般に半導体集積回路に関し、詳しくは電源電圧が可変制御され、異なる電源電圧で動作する複数の回路ブロックを含んだ半導体集積回路に関する。 The present application generally relates to a semiconductor integrated circuit, and more particularly to a semiconductor integrated circuit including a plurality of circuit blocks whose power supply voltage is variably controlled and operates at different power supply voltages.
近年、半導体集積回路を搭載する携帯電話機等の電子機器では、小型化、低消費電力化が進められている。半導体集積回路に対しても消費電力を低減することが要求されている。消費電力の低減を目的として、回路ブロックごとに異なる電源電圧を設計する(以下、「多電源設計」と記す。)ことがある。 In recent years, electronic devices such as cellular phones equipped with semiconductor integrated circuits have been reduced in size and power consumption. It is also demanded to reduce power consumption for semiconductor integrated circuits. In order to reduce power consumption, different power supply voltages may be designed for each circuit block (hereinafter referred to as “multiple power supply design”).
図1に示す半導体集積回路100も、多電源設計がされている半導体集積回路である。図1に示す半導体集積回路100は、第1電源電圧(PD1)を使用している第1回路ブロック20と第2電源電圧(PD2)を使用している第2回路ブロック30が混在している。半導体集積回路100では、第1電源電圧(PD1)に比して第2電源電圧(PD2)が高電圧である場合を示す。ここで、第1電源電圧(PD1)は可変の設定であり、第2電源電圧(PD2)は固定の設定である。
The semiconductor integrated
第1電源電圧(PD1)で動作している第1回路ブロック20にはプロセッサコア40が含まれている。プロセッサコア40は演算処理を行うCPUの中核部分であり、バッファ50とフリップフロップ回路1を有している。
The
第2電源電圧(PD2)で動作している第2回路ブロック30には、半導体集積回路100内部のクロック信号を生成するPLL回路60、機能回路70、位相比較回路3A、及び制御回路80が含まれている。機能回路70は、バッファ55とフリップフロップ回路2を有している。
The
位相比較回路3Aには、フリップフロップ回路1に入力される第1クロック信号(CK1)がレベルシフト回路6を介して遅延される第1遅延クロック信号(CK1L)と、フリップフロップ回路2に入力される第2クロック信号(CK2)とが入力される。ここで、第1電源電圧(PD1)に比して第2電源電圧(PD2)が高電圧であるため、第1回路ブロック20にある第1クロック信号(CK1)を第2回路ブロック30にある位相比較回路6に入力するためには、第1クロック信号(CK1)の電圧レベルを昇圧するレベルシフトが必要となる。レベルシフト回路6は、第1クロック信号(CK1)の電圧レベルを第1電源電圧(PD1)から第2電源電圧(PD2)に昇圧する回路である。位相比較回路3Aは、入力される両信号の位相差を比較して比較結果を出力する。その比較結果に応じて、第1クロック信号(CK1)と第2クロック信号(CK2)との位相差を制御回路80が調整する。
In the phase comparison circuit 3A, the first clock signal (CK1L) input to the flip-
制御回路80が位相差を調整する理由は、プロセッサコア40に備えられているフリップフロップ回路1から機能回路70に備えられているフリップフロップ回路2へのデータ(DATA)の受け渡しをする際に、第1クロック信号(CK1)と第2クロック信号(CK2)との位相差が調整されてなければ、データ(DATA)の受け渡し時に、タイミングがずれ、受け渡しを行うことができない可能性を生じるからである。
The reason why the
第1クロック信号(CK1)と第2クロック信号(CK2)との位相差の調整は、位相比較回路3Aに入力される2つのクロック信号に基づいて行われる。ここで、位相調整を行う対象となるクロック信号は、第1クロック信号(CK1)と第2クロック信号(CK2)とである。従って、位相比較回路3Aに入力される2つのクロック信号は、第1クロック信号(CK1)および第2クロック信号(CK2)、それぞれのクロック信号と同位相であることが望まれる。しかし、実際に位相比較回路3Aに入力されるクロック信号は、レベルシフト回路6を介することによって第1クロック信号(CK1)が遅延した第1遅延クロック信号(CK1L)と、第2クロック信号(CK2)との2つである。
Adjustment of the phase difference between the first clock signal (CK1) and the second clock signal (CK2) is performed based on two clock signals input to the phase comparison circuit 3A. Here, the clock signals to be subjected to phase adjustment are the first clock signal (CK1) and the second clock signal (CK2). Therefore, it is desirable that the two clock signals input to the phase comparison circuit 3A have the same phase as the first clock signal (CK1) and the second clock signal (CK2). However, the clock signal actually input to the phase comparison circuit 3A includes the first delayed clock signal (CK1L) obtained by delaying the first clock signal (CK1) through the
第1クロック信号(CK1)と第2クロック信号(CK2)との位相差の調整は、レベルシフト回路6によって遅延が生じている分を含めて、制御回路80により行われることになる。しかしながら、位相比較回路3Aに入力されるクロック信号のうち、フリップフロップ回路1に入力される第1クロック信号(CK1)からのクロック信号と、フリップフロップ回路2に入力される第2クロック信号(CK2)からのクロック信号との間で、クロック信号の伝搬遅延の差異がある以上、位相差の調整には誤差が生じてしまう場合がある。また、その誤差によっては、プロセッサコア40と機能回路70との間でデータ(DATA)の受け渡しに失敗するなどの支障が生じるおそれがあり問題である。
Adjustment of the phase difference between the first clock signal (CK1) and the second clock signal (CK2) is performed by the
本発明は、上記の課題に鑑み提案されたものであり、位相比較回路3Aに入力されるクロック信号のうち、フリップフロップ回路1に入力される第1クロック信号(CK1)から伝播するクロック信号と、フリップフロップ回路2に入力される第2クロック信号(CK2)から伝播するクロック信号との間で、クロック信号の伝搬遅延の差異をなくし、位相差の調整にあたり誤差が抑制される半導体集積回路を提供することを目的とする。
The present invention has been proposed in view of the above problems, and among the clock signals input to the phase comparison circuit 3A, the clock signal propagated from the first clock signal (CK1) input to the flip-
本願に開示される第1の半導体集積回路は、第1クロック信号と第2クロック信号とを出力する制御回路と、第1電源電圧が供給され、第1クロック信号に基づいて動作する第1回路と、第1電源電圧と電圧値が異なる第2電源電圧が供給され、第2クロック信号に基づいて動作する第2回路と、第1及び第2電源電圧が供給され、第2クロック信号を、ローレベルが接地電圧でありハイレベルが第1電源電圧である第1信号に変更する第1の変換回路と、第1及び第2電源電圧が供給され、第1クロック信号を、ローレベルが接地電圧でありハイレベルが第2電源電圧である第2信号に変更する第1のレベルシフト回路と、第1のレベルシフト回路と同じ回路構成を有し、第1及び第2電源電圧が供給され、第1信号を、ローレベルが接地電圧でありハイレベルが第2電源電圧である第3信号に変更する第2のレベルシフト回路と、第2電源電圧が供給され、第2信号の位相と第3信号の位相とを比較する位相比較回路とを備え、制御回路は、第2電源電圧が供給され、位相比較回路による比較結果に応じて第1クロック信号と第2クロック信号との位相差を調整して、第1及び第2クロック信号を出力する。 A first semiconductor integrated circuit disclosed in the present application includes a control circuit that outputs a first clock signal and a second clock signal, a first circuit that is supplied with a first power supply voltage and operates based on the first clock signal. A second power supply voltage having a voltage value different from that of the first power supply voltage, a second circuit operating based on the second clock signal, first and second power supply voltages being supplied, and the second clock signal being A first conversion circuit for changing to a first signal whose low level is the ground voltage and high level is the first power supply voltage , and the first and second power supply voltages are supplied, the first clock signal is grounded and the low level is grounded A first level shift circuit that changes to a second signal that is a voltage and a high level is a second power supply voltage , and has the same circuit configuration as the first level shift circuit, and is supplied with the first and second power supply voltages , a first signal and a low level ground A second level shift circuit high a pressure is changed to a third signal which is a second power supply voltage, a second power supply voltage is supplied, a phase for comparing the phase of the third signal of the second signal The control circuit is supplied with the second power supply voltage , adjusts the phase difference between the first clock signal and the second clock signal according to the comparison result by the phase comparison circuit, and controls the first and second Outputs a clock signal.
第1電源電圧が供給され第1回路に入力される第1クロック信号に対応した第2信号の位相と、第2電源電圧が供給され第2回路に入力される第2クロック信号に対応した第3信号の位相とを位相比較回路が比較する際に、第1クロック信号を、ローレベルが接地電圧でありハイレベルが第2電源電圧である第2信号に変更する第1のレベルシフト回路を介して、第2信号が供給される。第2クロック信号の伝播経路には、第2クロック信号を、ローレベルが接地電圧でありハイレベルが第1電源電圧である第1信号に変更する第1の変換回路を介して、第1信号を、接地電圧と第2電源電圧との間で遷移する第3信号に変更する第2のレベルシフト回路を備える。ここで、第2のレベルシフト回路は第1のレベルシフト回路と同じ回路構成を有している。これにより、第2クロック信号に対応した第3信号に、第1クロック信号に対応した第2信号と同等の遅延を付加する。 The phase of the second signal corresponding to the first clock signal supplied to the first circuit supplied with the first power supply voltage and the second signal corresponding to the second clock signal supplied to the second circuit supplied with the second power supply voltage. A first level shift circuit for changing the first clock signal to a second signal whose low level is the ground voltage and whose high level is the second power supply voltage when the phase comparison circuit compares the phases of the three signals with each other; Via the second signal. The propagation path of the second clock signal, the second clock signal, a low level is a ground voltage high level through the first conversion circuit for changing the first signal is a first power supply voltage, the first signal Is provided with a second level shift circuit that changes to a third signal that transitions between the ground voltage and the second power supply voltage. Here, the second level shift circuit has the same circuit configuration as the first level shift circuit. Thereby, a delay equivalent to the second signal corresponding to the first clock signal is added to the third signal corresponding to the second clock signal.
これにより、位相比較回路に入力される2つの信号のうち、第1クロック信号に対応する第2信号については、電圧レベルのレベルシフトの必要性から第1のレベルシフト回路を介することにより、第1のレベルシフト回路による伝播遅延が付加され位相が遅延する。一方、第2クロック信号に対応する第3信号については、電圧レベルのレベルシフトの必要性はないものの第2のレベルシフト回路を介することにより、第2のレベルシフト回路による伝播遅延が付加されて位相が遅延する。これにより、両信号に付加される位相の遅延は同等になる。位相比較回路に入力される2つの信号の位相差の調整による誤差が軽微なものとなる。
As a result, of the two signals input to the phase comparison circuit, the second signal corresponding to the first clock signal is passed through the first level shift circuit due to the necessity of the level shift of the voltage level. Propagation delay due to
本願に開示される第2の半導体集積回路は、第1クロック信号と第2クロック信号とを出力する制御回路と、第1電源電圧が供給され、第1クロック信号に基づいて動作する第1回路と、第1電源電圧と電圧値が異なる第2電源電圧が供給され、第2クロック信号に基づいて動作する第2回路と、第1及び第2電源電圧が供給され、第2クロック信号を、ローレベルが接地電圧でありハイレベルが第1電源電圧である第1信号に変更する第1の変換回路と、第1及び第2電源電圧が供給され、第1クロック信号を、ローレベルが接地電圧でありハイレベルが第2電源電圧である第2信号に変更する第2の変換回路と、第1及び第2電源電圧が供給され、第1クロック信号を、ローレベルが接地電圧でありハイレベルが第2電源電圧である第3信号に変更する第1のレベルシフト回路と、第1のレベルシフト回路と同じ回路構成を有し、第1及び第2電源電圧が供給され、第1信号を、ローレベルが接地電圧でありハイレベルが第2電源電圧である第4信号に変更する第2のレベルシフト回路と、第2電源電圧が供給され、第2クロック信号が入力され、第5信号を出力する第3の変換回路と、第2電源電圧が供給され、第3信号の位相と第4信号の位相とを比較する第1位相比較回路と、第2電源電圧が供給され、第2信号の位相と第5信号の位相とを比較する第2位相比較回路と、第1電源電圧の電圧レベルより第2電源電圧の電圧レベルが高い場合に第1位相比較回路を選択し、第2電源電圧の電圧レベルより第1電源電圧の電圧レベルが高い場合に第2位相比較回路を選択する選択回路とを備え、制御回路は、第2電源電圧が供給され、選択回路に選択される第1または第2位相比較回路の何れかによる比較結果に応じて第1クロック信号と第2クロック信号との位相差を調整して、第1及び第2クロック信号を出力する。 A second semiconductor integrated circuit disclosed in the present application includes a control circuit that outputs a first clock signal and a second clock signal, a first circuit that is supplied with a first power supply voltage and operates based on the first clock signal. A second power supply voltage having a voltage value different from that of the first power supply voltage, a second circuit operating based on the second clock signal, first and second power supply voltages being supplied, and the second clock signal being A first conversion circuit for changing to a first signal whose low level is the ground voltage and high level is the first power supply voltage , and the first and second power supply voltages are supplied, the first clock signal is grounded and the low level is grounded A second conversion circuit that changes to a second signal that is a voltage and a high level is a second power supply voltage , and the first and second power supply voltages are supplied, and the first clock signal is a low level that is a ground voltage and a high level. the third level is the second power supply voltage A first level shift circuit for changing the item, has the same circuit configuration as the first level shift circuit is supplied first and second power supply voltage, a first signal, a low level is a ground voltage high A second level shift circuit that changes the level to a fourth signal that is the second power supply voltage ; a third conversion circuit that is supplied with the second power supply voltage, receives the second clock signal, and outputs a fifth signal; The second power supply voltage is supplied, the first phase comparison circuit that compares the phase of the third signal and the phase of the fourth signal, the second power supply voltage is supplied, the phase of the second signal and the phase of the fifth signal A first phase comparison circuit is selected when the voltage level of the second power supply voltage is higher than the voltage level of the first power supply voltage, and the first power supply voltage is selected from the voltage level of the second power supply voltage. Select the second phase comparator when the voltage level is high And a selection circuit, control circuit, a second power supply voltage is supplied, the first or the first clock signal according to the comparison result by either of the second phase comparison circuit and the second clock signal selected in the selection circuit And the first and second clock signals are output.
第1電源電圧に比して第2電源電圧が高電圧である場合には、第2電源電圧が供給される選択回路により第1位相比較回路が選択される。第1電源電圧が供給され第1回路に入力される第1クロック信号に対応した第3信号の位相と、第2電源電圧が供給され第2回路に入力される第2クロック信号に対応した第4信号の位相とを第1位相比較回路が比較する際に、第1クロック信号の電圧レベルを第1電源電圧から第2電源電圧に昇圧する第1のレベルシフト回路を介して、第1クロック信号に対応した第3信号が供給される。第2クロック信号の伝播経路には、第2クロック信号を、ローレベルが接地電圧でありハイレベルが第1電源電圧である第1信号に変更する第1の変換回路を介して、第1信号を、ローレベルが接地電圧でありハイレベルが第2電源電圧である第4信号に変更する第2のレベルシフト回路を備える。これにより、第2クロック信号に対応した第4信号に、第1クロック信号に対応した第3信号と同等の遅延を付加して第1位相比較回路に入力する。また、第2電源電圧に比して第1電源電圧が高電圧である場合には、選択回路により第2位相比較回路が選択される。第1回路に入力される第1クロック信号に対応した第2信号と、第2回路に入力される第2クロック信号に対応した第5信号とが第2位相比較回路により比較される。ここで、第2のレベルシフト回路は第1のレベルシフト回路と同じ回路構成を有している。 When the second power supply voltage is higher than the first power supply voltage, the first phase comparison circuit is selected by the selection circuit to which the second power supply voltage is supplied . The phase of the third signal corresponding to the first clock signal supplied to the first circuit supplied with the first power supply voltage and the second signal corresponding to the second clock signal supplied to the second circuit supplied with the second power supply voltage. When the first phase comparison circuit compares the phases of the four signals, the first clock is passed through the first level shift circuit that boosts the voltage level of the first clock signal from the first power supply voltage to the second power supply voltage. A third signal corresponding to the signal is supplied. The propagation path of the second clock signal, the second clock signal, a low level is a ground voltage high level through the first conversion circuit for changing the first signal is a first power supply voltage, the first signal the high level low level is a ground voltage and a second level shift circuit for changing a fourth signal which is a second power supply voltage. As a result, a delay equivalent to the third signal corresponding to the first clock signal is added to the fourth signal corresponding to the second clock signal and input to the first phase comparison circuit. When the first power supply voltage is higher than the second power supply voltage, the selection circuit selects the second phase comparison circuit. The second phase comparison circuit compares the second signal corresponding to the first clock signal input to the first circuit and the fifth signal corresponding to the second clock signal input to the second circuit. Here, the second level shift circuit has the same circuit configuration as the first level shift circuit.
これにより、第1電源電圧に比して第2電源電圧が高電圧である場合には第1の位相比較回路により位相の比較が行われ、第2電源電圧に比して第1電源電圧が高電圧である場合には第2の位相比較回路により位相の比較が行われる。 Thus, when the second power supply voltage is higher than the first power supply voltage, the phase comparison is performed by the first phase comparison circuit, and the first power supply voltage is compared with the second power supply voltage. When the voltage is high, the phase is compared by the second phase comparison circuit.
第1電源電圧に比して第2電源電圧が高電圧である場合には、第1クロック信号は、電圧レベルのレベルシフトの必要性から第1のレベルシフト回路を介することにより、第1のレベルシフト回路による伝播遅延が付加され位相が遅延する。一方、第2クロック信号は、電圧レベルのレベルシフトの必要性はないものの第1の変換回路と第2のレベルシフト回路を介することにより、第2のレベルシフト回路による伝播遅延が付加されて位相が遅延する。これにより、両信号に付加される位相の遅延は同等になる。第1位相比較回路に入力される2つの信号の位相差の調整による誤差が軽微なものとなる。 When the second power supply voltage is higher than the first power supply voltage, the first clock signal is transmitted through the first level shift circuit from the necessity of the level shift of the voltage level. Propagation delay due to the level shift circuit is added to delay the phase. On the other hand, the second clock signal is not required to be level-shifted at the voltage level, but is added with a propagation delay by the second level shift circuit through the first conversion circuit and the second level shift circuit. Is delayed. Thereby, the phase delay added to both signals becomes equal. The error due to the adjustment of the phase difference between the two signals input to the first phase comparison circuit becomes minor.
第2電源電圧に比して第1電源電圧が高電圧である場合には、第1クロック信号および第2クロック信号は、何れも電圧レベルのレベルシフトの必要性はないものの、第1クロック信号は第2の変換回路を介し、第2クロック信号は第3の変換回路を介して信号を供給する。第2位相比較回路に入力される2つの信号の位相の差はなく、位相差の調整による誤差が軽微なものとなる。 When the first power supply voltage is higher than the second power supply voltage, the first clock signal and the second clock signal need not be level-shifted in voltage level, but the first clock signal Through the second conversion circuit and the second clock signal is supplied through the third conversion circuit. There is no phase difference between the two signals input to the second phase comparison circuit, and errors due to the phase difference adjustment are minor.
本願に開示される第3の半導体集積回路は、第1クロック信号と第2クロック信号とを出力する制御回路と、第1電源電圧が供給され、第1クロック信号に基づいて動作する第1回路と、第1電源電圧と電圧値が異なる第2電源電圧が供給され、第2クロック信号に基づいて動作する第2回路と、第1及び第2電源電圧が供給され、第2クロック信号を、ローレベルが接地電圧でありハイレベルが第1電源電圧である第1信号に変更する第1の変換回路と、第1及び第2電源電圧が供給され、第1クロック信号を、ローレベルが接地電圧でありハイレベルが第2電源電圧である第2信号に変更する第2の変換回路と、第2電源電圧が供給され、第2クロック信号が入力され、第3信号を出力する第3の変換回路と、第1電源電圧が供給され、第1クロック信号が入力され、第4信号を出力する第4の変換回路と、第1電源電圧が供給され、第4信号の位相と第1信号の位相とを比較する第1位相比較回路と、第2電源電圧が供給され、第2信号の位相と第3信号の位相とを比較する第2位相比較回路と、第1電源電圧の電圧値より第2電源電圧の電圧値が高い場合に第1位相比較回路を選択し、第2電源電圧の電圧値より第1電源電圧の電圧値が高い場合に第2位相比較回路を選択する選択回路とを備え、制御回路は、選択回路に選択される第1または第2位相比較回路の何れかによる比較結果に応じて第1クロック信号と第2クロック信号との位相差を調整して、第1及び第2クロック信号を出力する。 A third semiconductor integrated circuit disclosed in the present application includes a control circuit that outputs a first clock signal and a second clock signal, a first circuit that is supplied with a first power supply voltage and operates based on the first clock signal. A second power supply voltage having a voltage value different from that of the first power supply voltage, a second circuit operating based on the second clock signal, first and second power supply voltages being supplied, and the second clock signal being A first conversion circuit for changing to a first signal whose low level is the ground voltage and high level is the first power supply voltage , and the first and second power supply voltages are supplied, the first clock signal is grounded and the low level is grounded A second conversion circuit that changes the voltage to a second signal whose high level is the second power supply voltage; and a third conversion circuit that is supplied with the second power supply voltage, receives the second clock signal, and outputs the third signal. A conversion circuit and a first power supply voltage are supplied; A fourth conversion circuit that receives one clock signal and outputs a fourth signal; a first phase comparison circuit that is supplied with a first power supply voltage and compares the phase of the fourth signal with the phase of the first signal; A second phase comparison circuit that is supplied with the second power supply voltage and compares the phase of the second signal with the phase of the third signal; and when the voltage value of the second power supply voltage is higher than the voltage value of the first power supply voltage And a selection circuit that selects the second phase comparison circuit when the voltage value of the first power supply voltage is higher than the voltage value of the second power supply voltage. The control circuit is selected by the selection circuit. The phase difference between the first clock signal and the second clock signal is adjusted according to the comparison result by either the first or second phase comparison circuit, and the first and second clock signals are output.
第1電源電圧に比して第2電源電圧が高電圧である場合には、選択回路により第1位相比較回路が選択される。第1電源電圧が供給され第1回路に入力される第1クロック信号に対応した第4信号の位相と、第2電源電圧が供給され第2回路に入力される第2クロック信号に対応した第1信号の位相とは、第1位相比較回路により比較される。また、第2電源電圧に比して第1電源電圧が高電圧である場合には、制御回路により第2位相比較回路が選択される。第1電源電圧が供給され第1回路に入力される第1クロック信号に対応した第2信号の位相と、第2電源電圧が供給され第2回路に入力される第2クロック信号に対応した第3信号の位相とは、第2位相比較回路により比較される。 When the second power supply voltage is higher than the first power supply voltage, the selection circuit selects the first phase comparison circuit. The phase of the fourth signal corresponding to the first clock signal supplied to the first circuit supplied with the first power supply voltage and the second signal corresponding to the second clock signal supplied to the second circuit supplied with the second power supply voltage. The phase of one signal is compared by the first phase comparison circuit. In addition, when the first power supply voltage is higher than the second power supply voltage, the control circuit selects the second phase comparison circuit. The phase of the second signal corresponding to the first clock signal supplied to the first circuit supplied with the first power supply voltage and the second signal corresponding to the second clock signal supplied to the second circuit supplied with the second power supply voltage. The phase of the three signals is compared by the second phase comparison circuit.
これにより、第1電源電圧に比して第2電源電圧が高電圧である場合には、第1電源電圧が供給される第1位相比較回路が選択され、第2電源電圧に比して第1電源電圧が高電圧である場合には、第2電源電圧が供給される第2位相比較回路が選択されるので、いずれも場合にも、第1クロック信号に対応する信号および第2クロック信号に対応する信号の電圧レベルをレベルシフトする必要性はない。第1または第2位相比較回路に入力される2つの信号の位相遅延の差はなく、位相差の調整による誤差が軽微なものとなる。 Accordingly, when the second power supply voltage is higher than the first power supply voltage, the first phase comparison circuit to which the first power supply voltage is supplied is selected, and the first phase comparison circuit is compared with the second power supply voltage. When the one power supply voltage is a high voltage, the second phase comparison circuit to which the second power supply voltage is supplied is selected. In both cases, the signal corresponding to the first clock signal and the second clock signal There is no need to level shift the voltage level of the signal corresponding to. There is no difference in the phase delay between the two signals input to the first or second phase comparison circuit, and the error due to the adjustment of the phase difference is slight.
本願によれば、位相比較回路に入力されるクロック信号のうち、第1回路に入力される第1クロック信号に対応する信号と、第2回路に入力される第2クロック信号に対応する信号との間で伝搬遅延の差異を抑制することができ、位相差の調整による誤差が抑制される半導体集積回路を提供することができる。 According to the present application, among the clock signals input to the phase comparison circuit, a signal corresponding to the first clock signal input to the first circuit, and a signal corresponding to the second clock signal input to the second circuit, Thus, it is possible to provide a semiconductor integrated circuit in which a difference in propagation delay can be suppressed and errors due to adjustment of the phase difference are suppressed.
本願に開示される実施形態は、動的電圧・周波数制御(Dynamic Voltage and Frequency Scaling(DVFS))に適用して好適なものである。動的電圧・周波数制御(DVFS)とは、プロセッサコア等が動作する電源電圧と供給されるクロック信号の周波数とを可変制御することである。プロセッサコアが演算処理を行う時に処理速度に応じて最適な電源電圧とクロック信号の周波数を供給することにより、不必要な電力供給を抑止し、消費電力を削減することを目的としている。 The embodiment disclosed in the present application is suitable for application to dynamic voltage and frequency scaling (DVFS). Dynamic voltage / frequency control (DVFS) is to variably control the power supply voltage at which the processor core or the like operates and the frequency of the clock signal supplied. An object of the present invention is to suppress unnecessary power supply and reduce power consumption by supplying an optimal power supply voltage and clock signal frequency according to the processing speed when the processor core performs arithmetic processing.
プロセッサコアを有する半導体集積回路において動的電圧・周波数制御(DVFS)を実現するため、複数の電源系統を有しておりその少なくとも一系統の電源電圧を可変制御することを可能とする設計(以下、「多電源設計」と記す。)を行うことがある。異なる電源電圧を使用している回路ブロック間の信号を送受信する際に、レベルシフト回路を使用する必要が生じる。 In order to realize dynamic voltage / frequency control (DVFS) in a semiconductor integrated circuit having a processor core, a design having a plurality of power supply systems and capable of variably controlling at least one power supply voltage (hereinafter referred to as “power supply voltage control”). May be referred to as “multiple power supply design”). When transmitting and receiving signals between circuit blocks using different power supply voltages, it is necessary to use a level shift circuit.
図2を参照し、第1実施形態の構成について説明する。 The configuration of the first embodiment will be described with reference to FIG.
図2に示す半導体集積回路200は多電源設計がされている半導体集積回路である。半導体集積回路200内部にある第1および第2回路ブロック20、30は、各々、第1電源電圧(PD1)と第2電源電圧(PD2)とが供給される。ここで、第1電源電圧(PD1)は第2電源電圧(PD2)より低電圧の範囲で可変であり、第2電源電圧(PD2)は固定である。
A semiconductor integrated
なお、図2において、第1回路ブロック20とは、ブロック内にある回路が第1電源電圧(PD1)を給電されて動作することを示し、第2回路ブロック30とは、ブロック内にある回路が第2電源電圧(PD2)を給電されて動作することを示す
In FIG. 2, the
半導体集積回路200の外部から供給される元クロック信号(CK00)が、第2電源電圧(PD2)が給電されているPLL回路60に入力される。PLL回路60はクロック信号(CK0)を出力する。クロック信号(CK0)は、第2電源電圧(PD2)が給電される制御回路80に入力される。
The original clock signal (CK00) supplied from the outside of the semiconductor integrated
制御回路80は、第1元クロック信号(CK01)と第2元クロック信号(CK02)とを出力する。第1元クロック信号(CK01)は、第1電源電圧(PD1)が給電されるプロセッサコア40内部にあるバッファ50に入力される。また、第2元クロック信号(CK02)は、第2電源電圧(PD2)が給電される機能回路70内部にあるバッファ55に入力される。
The
バッファ50は第1クロック信号(CK1)を出力する。また、バッファ55は第2クロック信号(CK2)を出力する。第1クロック信号(CK1)は、プロセッサコア40内部にあるフリップフロップ回路1、及び降圧レベルシフト回路12の入力端子に入力される。また、第2クロック信号(CK2)は、機能回路70内部にあるフリップフロップ回路2、及び降圧レベルシフト回路9の入力端子に入力されている。フリップフロップ回路1はフリップフロップ回路2にデータ(DATA)を転送する。
The
降圧レベルシフト回路12の出力端子から第1中間クロック信号(CK1M)が出力される。降圧レベルシフト回路9の出力端子から第2中間クロック信号(CK2M)が出力される。第1中間クロック信号(CK1M)はレベルシフト回路6の入力端子に入力される。第2中間クロック信号(CK2M)はレベルシフト回路7の入力端子に入力される。
The first intermediate clock signal (CK1M) is output from the output terminal of the step-down
レベルシフト回路6の出力端子から第1遅延クロック信号(CK1L)が出力される。レベルシフト回路7の出力端子から第2遅延クロック信号(CK2L)が出力される。第1遅延クロック信号(CK1L)と第2遅延クロック信号(CK2L)とは、第2電源電圧(PD2)が給電される位相比較回路3Aに入力される。位相比較回路3Aは位相比較結果信号(CKA)を出力する。位相比較結果信号(CKA)は制御回路80に入力される。
The first delayed clock signal (CK1L) is output from the output terminal of the
降圧レベルシフト回路9の構成を図3に示す。
The configuration of the step-down
降圧レベルシフト回路9の入力端子は、PMOSトランジスタMP1のゲート端子とNMOSトランジスタMN1のゲート端子との接続点である。PMOSトランジスタMP1のソース端子には第2電源電圧(PD2)が入力される。NMOSトランジスタMN1のソース端子は接地されている。PMOSトランジスタMP1のドレイン端子とNMOSトランジスタMN1のドレイン端子とが接続されている。
The input terminal of the step-down
PMOSトランジスタMP1のドレイン端子とNMOSトランジスタMN1のドレイン端子との接続点には、PMOSトランジスタMP2のゲート端子、及びNMOSトランジスタMN2のゲート端子がそれぞれ接続されている。PMOSトランジスタMP2のソース端子には第1電源電圧(PD1)が入力される。NMOSトランジスタMN2のソース端子は接地されている。PMOSトランジスタMP2のドレイン端子とNMOSトランジスタMN2のドレイン端子との接続点が降圧レベルシフト回路9の出力端子である。
The connection point between the drain terminal of the PMOS transistor MP1 and the drain terminal of the NMOS transistor MN1 is connected to the gate terminal of the PMOS transistor MP2 and the gate terminal of the NMOS transistor MN2. The first power supply voltage (PD1) is input to the source terminal of the PMOS transistor MP2. The source terminal of the NMOS transistor MN2 is grounded. The connection point between the drain terminal of the PMOS transistor MP2 and the drain terminal of the NMOS transistor MN2 is the output terminal of the step-down
降圧レベルシフト回路9は、入力端子に入力されるクロック信号の論理状態が遷移する時に、遷移した論理状態が出力端子に出力されるまでの時間が速く、遅延は小さい。また、降圧レベルシフト回路9は降圧レベルシフト回路に入力される電圧を降圧して、出力する機能のみならず、入力される電圧の電圧値と同じ電圧値を出力するバッファ回路としての機能を有する。
In the step-down
降圧レベルシフト回路12は、降圧レベルシフト回路9と同じ回路構成である。ただし、降圧レベルシフト回路9と異なり、PNOSトランジスタMP1のソース端子に入力される電源電圧は第1電源電圧(PD1)である。
The step-down
レベルシフト回路6、7の構成を図4に示す。
The configuration of the
レベルシフト回路6の入力端子は、PMOSトランジスタMP3のゲート端子とNMOSトランジスタMN3のゲート端子との接続点である。PMOSトランジスタMP3のソース端子には第1電源電圧(PD1)が入力される。NMOSトランジスタMN3のソース端子は接地されている。PMOSトランジスタMP3のドレイン端子とNMOSトランジスタMN3のドレイン端子とは接続されている。
The input terminal of the
PMOSトランジスタMP3のドレイン端子とNMOSトランジスタMN3のドレイン端子との接続点には、PMOSトランジスタMP4のゲート端子、NMOSトランジスタMN4のゲート端子、及びNMOSトランジスタMN6のゲート端子がそれぞれ接続されている。PMOSトランジスタMP4のソース端子には、第1電源電圧(PD1)が入力される。NMOSトランジスタMN4のソース端子は接地されている。PMOSトランジスタMP4のドレイン端子とNMOSトランジスタMN4のドレイン端子とは接続される。 The connection point between the drain terminal of the PMOS transistor MP3 and the drain terminal of the NMOS transistor MN3 is connected to the gate terminal of the PMOS transistor MP4, the gate terminal of the NMOS transistor MN4, and the gate terminal of the NMOS transistor MN6. The first power supply voltage (PD1) is input to the source terminal of the PMOS transistor MP4. The source terminal of the NMOS transistor MN4 is grounded. The drain terminal of the PMOS transistor MP4 and the drain terminal of the NMOS transistor MN4 are connected.
PMOSトランジスタMP4のドレイン端子とNMOSトランジスタMN4のドレイン端子との接続点はNMOSトランジスタMN5のゲート端子に接続されている。NMOSトランジスタMN5のソース端子は接地されている。NMOSトランジスタMN5のドレイン端子はPMOSトランジスタMP5のドレイン端子に接続されている。また、NMOSトランジスタMN6のドレイン端子はPMOSトランジスタMP6のドレイン端子に接続されている。PMOSトランジスタMP5のソース端子およびPMOSトランジスタMP6のソース端子には、第2電源電圧(PD2)が入力される。PMOSトランジスタMP5のドレイン端子とNMOSトランジスタMN5のドレイン端子との接続点はPMOSトランジスタMP6のゲート端子に接続されている。また、PMOSトランジスタMP6のドレイン端子とNMOSトランジスタMN6のドレイン端子との接続点はPMOSトランジスタMP5のゲート端子に接続されている。この接続点がレベルシフト回路6の出力端子である。
A connection point between the drain terminal of the PMOS transistor MP4 and the drain terminal of the NMOS transistor MN4 is connected to the gate terminal of the NMOS transistor MN5. The source terminal of the NMOS transistor MN5 is grounded. The drain terminal of the NMOS transistor MN5 is connected to the drain terminal of the PMOS transistor MP5. The drain terminal of the NMOS transistor MN6 is connected to the drain terminal of the PMOS transistor MP6. The second power supply voltage (PD2) is input to the source terminal of the PMOS transistor MP5 and the source terminal of the PMOS transistor MP6. A connection point between the drain terminal of the PMOS transistor MP5 and the drain terminal of the NMOS transistor MN5 is connected to the gate terminal of the PMOS transistor MP6. The connection point between the drain terminal of the PMOS transistor MP6 and the drain terminal of the NMOS transistor MN6 is connected to the gate terminal of the PMOS transistor MP5. This connection point is the output terminal of the
レベルシフト回路6、7は、第1電源電圧(PD1)と第2電源電圧(PD2)との電圧値に関係なく動作することができる。すなわち、入力される信号を昇圧側にレベルシフトすることも降圧側にレベルシフトすることも可能である。第1実施形態(図2)に示されているレベルシフト回路6は、昇圧側にレベルシフトする場合である。
The
レベルシフト回路6は、降圧レベルシフト回路9、12と比較して、入力端子に入力されるクロック信号の論理状態が遷移する時に、遷移した論理状態が出力端子に出力されるまでの時間が遅い。言い換えれば遅延が大きい。
Compared with the step-down
遅延が大きい主な理由は、入力端子に入力される信号の論理状態が遷移し、出力端子に出力される信号が遷移する過程において、PMOSトランジスタMP5およびNMOSトランジスタMN5と、PMOSトランジスタMP6およびNMOSトランジスタMN6とで、互いに帰還された構成に置いて保持されている論理状態が反転するのに時間を要するからである。 The main reason for the large delay is that in the process of transition of the logic state of the signal input to the input terminal and transition of the signal output to the output terminal, the PMOS transistor MP5 and NMOS transistor MN5, and the PMOS transistor MP6 and NMOS transistor. This is because it takes time for the MN6 to reverse the logic state held in the configuration fed back to each other.
論理状態が反転する際、PMOSトランジスタMP5とNMOSトランジスタMN5とが共にオン状態であり、あるいは、PMOSトランジスタMP6とNMOSトランジスタMN6とが共にオン状態である期間が存在する。この期間には、論理状態を反転させようとするトランジスタの駆動能力が論理状態を維持しようとするトランジスタの駆動能力に勝るまで論理状態は反転しない。この期間に時間を要するのである。 When the logic state is inverted, there is a period in which both the PMOS transistor MP5 and the NMOS transistor MN5 are in the on state, or both the PMOS transistor MP6 and the NMOS transistor MN6 are in the on state. During this period, the logic state does not invert until the driving capability of the transistor that inverts the logic state exceeds the driving capability of the transistor that maintains the logic state. This period takes time.
具体的には、入力端子に入力される信号がハイレベルからローレベルに遷移し、出力端子に出力される信号がローレベルになる過程において、PMOSトランジスタMP6のオフに先立ってNMOSトランジスタMN6がオンする。PMOSトランジスタMP6とNMOSトランジスタMN6とが共にオン状態である期間が存在する。この期間は、NMOSトランジスタMN6のオンと相俟ってNMOSトランジスタMN5のオフにより、PMOSトランジスタMP6のゲート端子の電圧レベルが上昇してPMOSトランジスタMP6がオフするまで継続する。同様に、入力端子に入力される信号がローレベルからハイレベルに遷移し、出力端子に出力される信号がハイレベルになる過程において、PMOSトランジスタMP5のオフに先立ってNMOSトランジスタMN5がオンする。PMOSトランジスタMP5とNMOSトランジスタMN5とが共にオン状態である期間が存在する。この期間は、NMOSトランジスタMN5のオンと相俟ってNMOSトランジスタMN6のオフにより、PMOSトランジスタMP5のゲート端子の電圧レベルが上昇してPMOSトランジスタMP5がオフするまで継続する。 Specifically, the NMOS transistor MN6 is turned on before the PMOS transistor MP6 is turned off in the process in which the signal inputted to the input terminal changes from high level to low level and the signal outputted to the output terminal becomes low level. To do. There is a period in which both the PMOS transistor MP6 and the NMOS transistor MN6 are on. This period continues until the voltage level of the gate terminal of the PMOS transistor MP6 rises due to the NMOS transistor MN5 being turned off in conjunction with the NMOS transistor MN6 being turned on and the PMOS transistor MP6 is turned off. Similarly, in the process in which the signal input to the input terminal changes from the low level to the high level and the signal output to the output terminal changes to the high level, the NMOS transistor MN5 is turned on before the PMOS transistor MP5 is turned off. There is a period in which both the PMOS transistor MP5 and the NMOS transistor MN5 are on. This period continues until the voltage level of the gate terminal of the PMOS transistor MP5 rises due to the NMOS transistor MN6 being turned off in conjunction with the NMOS transistor MN5 being turned on and the PMOS transistor MP5 is turned off.
第1実施形態の作用について説明する。この作用は、第1電源電圧(PD1)が第2電源電圧(PD2)より低電圧の場合において有効である。 The operation of the first embodiment will be described. This action is effective when the first power supply voltage (PD1) is lower than the second power supply voltage (PD2).
外部からの元クロック信号(CK00)がPLL回路60に入力される。PLL回路60は、外部からの元クロック信号(CK00)が半導体集積回路200の定格に適合するように位相を調整して、クロック信号(CK0)を制御回路80に出力する。制御回路80は、クロック信号(CK0)に基づき、第1元クロック信号(CK01)と第2元クロック信号(CK02)とを出力する。
An original clock signal (CK00) from the outside is input to the
第1元クロック信号(CK01)は、バッファ50を介することにより、第1クロック信号(CK1)になる。また、第2元クロック信号(CK02)は、バッファ55を介することにより、第2クロック信号(CK2)になる。第1クロック信号(CK1)はフリップフロップ回路1に、第2クロック信号(CK2)はフリップフロップ回路2に入力される。フリップフロップ回路1は第1クロック信号(CK1)に、フリップフロップ回路2は第2クロック信号(CK2)に基づいて動作する。
The first original clock signal (CK01) becomes the first clock signal (CK1) through the
フリップフロップ回路1は、データ(DATA)をフリップフロップ回路2に転送する。この時、フリップフロップ回路1に入力される第1クロック信号(CK1)とフリップフロップ回路2に入力される第2クロック信号(CK2)との位相差が調整されていないと、フリップフロップ回路2がデータ(DATA)を取り込むことができない可能性が生じる。
The flip-
第1クロック信号(CK1)は降圧レベルシフト回路12にも入力される。降圧レベルシフト回路12を介することにより、第1クロック信号(CK1)は第1中間クロック信号(CK1M)として出力される。
The first clock signal (CK1) is also input to the step-down
第2クロック信号(CK2)は降圧レベルシフト回路9にも入力される。降圧レベルシフト回路9を介することにより、第2クロック信号(CK1)は電圧レベルが降圧されて第2中間クロック信号(CK2M)として出力される。
The second clock signal (CK2) is also input to the step-down
降圧レベルシフト回路12は、第2クロック信号(CK2)の電圧レベルを降圧する降圧レベルシフト回路9により、第2中間クロック信号(CK2M)に付加されている遅延と同等の遅延を、第1クロック信号(CK1)に付加するために備えられるものである。降圧レベルシフト回路12は、降圧レベルシフト回路9と同じ回路構成を備えている。これにより、第1クロック信号(CK1)に対する第1中間クロック信号(CK1M)の遅延と、第2クロック信号(CK2)に対する第2中間クロック信号(CK2M)の遅延とが同等とされる。第1中間クロック信号(CK1M)の位相と第2中間クロック信号(CK2M)の位相とをバランスさせ、位相差を僅少とすることができる。
The step-down
第1中間クロック信号(CK1M)はレベルシフト回路6に入力される。レベルシフト回路6を介することにより、第1中間クロック信号(CK1M)の電圧レベルは第1電源電圧(PD1)から第2電源電圧(PD2)に昇圧されて第1遅延クロック信号(CK1L)が出力される。この場合、第1中間クロック信号(CK1M)はレベルシフト回路6による遅延が付加される。一方、第2中間クロック信号(CK2M)はレベルシフト回路7に入力される。第2中間クロック信号(CK2M)の電圧レベルは第1電源電圧(PD1)から第2電源電圧(PD2)に昇圧されて第2遅延クロック信号(CK2L)が出力される。この場合、第2中間クロック信号(CK2M)はレベルシフト回路7による遅延が付加される。第2電源電圧(PD2)に電圧レベルが昇圧された第1遅延クロック信号(CK1L)と第2遅延クロック信号(CK2L)とは、第2電源電圧(PD2)が給電されている位相比較回路3Aに入力される。
The first intermediate clock signal (CK1M) is input to the
なお、レベルシフト回路6を介することにより発生する遅延と、レベルシフト回路7を介することにより発生する遅延とは同等である。レベルシフト回路7の回路構成がレベルシフト回路6と同一だからである。
Note that the delay caused by passing through the
これにより、第1遅延クロック信号(CK1L)に付加される遅延と第2遅延クロック信号(CK2L)に付加される遅延とをバランスさせ、位相差を僅少とすることができる。 Thereby, the delay added to the first delayed clock signal (CK1L) and the delay added to the second delayed clock signal (CK2L) can be balanced, and the phase difference can be made small.
位相比較回路3Aは、第1遅延クロック信号(CK1L)と第2遅延クロック信号(CK2L)との位相差を比較し、位相差に応じた位相比較結果信号(CKA)を出力する。 The phase comparison circuit 3A compares the phase difference between the first delayed clock signal (CK1L) and the second delayed clock signal (CK2L), and outputs a phase comparison result signal (CKA) corresponding to the phase difference.
なお、第1クロック信号(CK1)に対して第1遅延クロック信号(CK1L)に付加される遅延と、第2クロック信号(CK2)に対して第2遅延クロック信号(CK2L)に付加される遅延とは略同値である。このため、位相比較回路3Aに入力される第1遅延クロック信号(CK1L)と第2遅延クロック信号(CK2L)とは、位相差を僅少とすることができ、誤差が軽微な位相比較を行うことができる。 The delay added to the first delayed clock signal (CK1L) with respect to the first clock signal (CK1) and the delay added to the second delayed clock signal (CK2L) with respect to the second clock signal (CK2). Is approximately equivalent. Therefore, the phase difference between the first delayed clock signal (CK1L) and the second delayed clock signal (CK2L) input to the phase comparison circuit 3A can be made small and a phase comparison with a slight error can be performed. Can do.
位相比較結果信号(CKA)は制御回路80に入力される。制御回路80は位相比較結果信号(CKA)に基づき、第1クロック信号(CK1)と第2クロック信号(CK2)との位相差を調整する。
The phase comparison result signal (CKA) is input to the
第1実施形態の効果について説明する。 The effect of the first embodiment will be described.
第1電源電圧(PD1)が第2電源電圧(PD2)より低電圧の範囲で可変する半導体集積回路200において、第1電源電圧(PD1)により駆動される第1クロック信号(CK1)が、第1中間クロック信号(CK1M)を経て第1遅延クロック信号(CK1L)に至るまでに信号に付加される遅延と、第2電源電圧(PD2)により駆動される第2クロック信号(CK2)が、第2中間クロック信号(CK2M)を経て第2遅延クロック信号(CK2L)に至るまでに信号に付加される遅延とを、同等とすることができる。これにより、位相比較回路3Aに入力される信号間の位相を同等にすることができる。位相比較回路3Aから出力される位相比較結果信号(CKA)に含まれる誤差を軽微とすることができる。第1クロック信号(CK1)と第2クロック信号(CK2)との位相差調整を精度良く行うことができる。フリップフロップ回路2がデータ(DATA)を取り込めないといった誤動作を防止することができる。
In the semiconductor integrated
なお、第1実施形態では降圧レベルシフト回路12を含む構成とした。しかし、降圧レベルシフト回路12はなくても良い。降圧レベルシフト9により付加される遅延はそれ自体が僅少なものだからである。従って、降圧レベルシフト回路12を備えない場合、第2クロック信号(CK2)に降圧レベルシフト9による遅延が付加される一方で、第1クロック信号(CK1)に同等の遅延が付加されないとしても、両信号の位相差は僅少な範囲内に留まる。
In the first embodiment, the step-down
図5を参照し、第2実施形態の半導体集積回路について説明する。300が第2実施形態の半導体集積回路である。第1電源電圧(PD1)は第2電源電圧(PD2)より低電圧の範囲で可変であり、第2電源電圧(PD2)は固定であるとする。また図5において、図2と同一の構成要素は同一の番号で参照し、その説明は省略する。
A semiconductor integrated circuit according to the second embodiment will be described with reference to FIG.
第1クロック信号(CK1)が、降圧レベルシフト回路12の入力端子に入力されず、降圧レベルシフト回路13の入力端子に入力される。第2クロック信号(CK2)が、降圧レベルシフト回路9の入力端子に入力されず、降圧レベルシフト回路10の入力端子に入力される。降圧レベルシフト回路13は降圧レベルシフト回路12と、降圧レベルシフト回路10は降圧レベルシフト回路9と同一の構成である。
The first clock signal (CK1) is not input to the input terminal of the step-down
降圧レベルシフト回路13の出力端子から第1中間クロック(CK1M)が出力される。降圧レベル回路10の出力端子から第2中間クロック信号(CK2M)が出力される。第1中間クロック信号(CK1M)及び第2中間クロック信号(CK2M)は、第1電源電圧(PD1)が給電される位相比較回路3Bに入力される。
The first intermediate clock (CK1M) is output from the output terminal of the step-down
位相比較回路3Bは位相比較結果信号(CKB)を出力する。位相比較結果信号(CKB)は、レベルシフト回路6と同一の構成を有するレベルシフト回路15の入力端子に入力される。レベルシフト回路15の出力端子から位相比較結果遅延信号(CKBL)が出力されている。位相比較結果遅延信号(CKBL)は制御回路80に入力される。
The
第2実施形態の作用について説明する。構成が第1実施形態と同一の個所については省略する。第2実施形態は、第1電源電圧(PD1)が第2電源電圧(PD2)より低電圧の場合において有効である。 The operation of the second embodiment will be described. The same parts as those in the first embodiment are omitted. The second embodiment is effective when the first power supply voltage (PD1) is lower than the second power supply voltage (PD2).
第1クロック信号(CK1)が降圧レベルシフト回路13に入力される。降圧レベルシフト回路13を介することにより、第1クロック信号(CK1)は第1中間クロック信号(CK1M)として出力される。
The first clock signal (CK1) is input to the step-down
第2クロック信号(CK2)が降圧レベルシフト回路10に入力される。降圧レベルシフト回路10を介することにより、第2クロック信号(CK1)は電圧レベルが降圧されて第2中間クロック信号(CK2M)として出力される。
The second clock signal (CK2) is input to the step-down
なお、降圧レベルシフト回路13は、第2クロック信号(CK2)の電圧レベルを降圧する降圧レベルシフト回路10により第2中間クロック信号(CK2M)に付加される遅延と同等の遅延を、第1中間クロック信号(CK1M)に付加するために備えられるものである。降圧レベルシフト回路13は、降圧レベルシフト回路10と同じ回路構成を備えている。これにより、第1クロック信号(CK1)に対する第1中間クロック信号(CK1M)の遅延と、第2クロック信号(CK2)に対する第2中間クロック信号(CK2M)の遅延とが同等とされる。第1中間クロック信号(CK1M)の位相と第2中間クロック信号(CK2M)の位相とをバランスさせ、位相差を僅少とすることができる。
The step-down
位相比較回路3Bは、第1中間クロック信号(CK1M)と第2中間クロック信号(CK2M)との位相差を比較し、位相差に応じた位相比較結果信号(CKB)を出力する。
The
位相比較結果信号(CKB)はレベルシフト回路15を介することによって、電圧レベルが昇圧されて、位相比較遅延信号(CKBL)として制御回路80に入力される。
The voltage level of the phase comparison result signal (CKB) is boosted through the
制御回路80は位相比較結果遅延信号(CKBL)に基づき、第1クロック信号(CK1)と第2クロック信号(CK2)との位相差を調整する。
The
第2実施形態の効果について説明する。 The effect of the second embodiment will be described.
第1電源電圧(PD1)が第2電源電圧(PD2)より低電圧の範囲で可変する半導体集積回路300において、位相比較回路3Bは、第2電源電圧(PD2)より低電圧の第1電源電圧(PD1)が供給される。このため、第2電源電圧(PD2)により駆動される第2クロック信号(CK2)を位相比較回路3Bに入力する場合に電圧レベルを昇圧する必要がなくなる。第2クロック信号(CK2)の伝搬経路に電圧レベルを昇圧するレベルシフト回路を介在させる必要がなく、第2クロック信号(CK2)の伝搬遅延が付加されることがない。これにより、位相比較回路3Bに入力される信号間の位相を同等にすることができる。位相比較回路3Bから出力される位相比較結果信号(CKB)に含まれる誤差を軽微とすることができる。第1クロック信号(CK1)と第2クロック信号(CK2)との位相差調整を精度良く行うことができる。フリップフロップ回路2がデータ(DATA)を取り込めないといった誤動作を防止することができる。
In the semiconductor integrated
なお、第2クロック信号(CK2)が第2中間クロック信号(CK2M)に至る経路に介在する降圧レベルシフト回路10による遅延は、第2クロック信号(CK2)が第1中間クロック信号(CK1M)に至る経路に介在する降圧レベルシフト回路13による遅延でバランスされる。すなわち、第1クロック信号(CK1)が第1中間クロック信号(CK1M)に至るまでの遅延と、第2クロック信号(CK2)が第2中間クロック信号(CK2M)に至るまでの遅延とは、同等とすることができる。
Note that the delay by the step-down
ここで、降圧レベルシフト回路13はなくても良い。第1実施形態における降圧レベルシフト12の場合と同様に、降圧レベルシフト10により付加される遅延はそれ自体が僅少なものだからである。従って、降圧レベルシフト回路13を備えない場合、第2クロック信号(CK2)に降圧レベルシフト10による遅延が付加される一方で、第1クロック信号(CK1)に同等の遅延が付加されないとしても、両信号の位相差は僅少な範囲内に留まる。
Here, the step-down
図6を参照し、第3実施形態の構成について説明する。なお、図6において、図2と同一の構成要素は同一の符号で示し、その説明を省略する。 The configuration of the third embodiment will be described with reference to FIG. In FIG. 6, the same components as those in FIG.
第1クロック信号(CK1)は、更に降圧レベルシフト回路11の入力端子に入力される。第2クロック信号(CK2)は、更に降圧レベルシフト回路14の入力端子にも入力される。降圧レベルシフト回路11と降圧レベルシフト回路14の構成は降圧レベルシフト9と同一である。ただし、降圧レベルシフト回路11では、PMOSトランジスタMP1のソース端子に入力されている電源電圧は第1電源電圧(PD1)である。また、PMOSトランジスタMP2のソース端子に入力されている電源電圧は第2電源電圧(PD2)である。降圧レベルシフト回路14では、PMOSトランジスタMP1、MP2のソース端子に入力されている電源電圧は第2電源電圧(PD2)である。
The first clock signal (CK1) is further input to the input terminal of the step-down
第1電源電圧(PD1)が第2電源電圧(PD2)より高電圧である場合には、降圧レベルシフト回路11の出力端子から第1中間クロック信号(CK1D)が出力される。降圧レベルシフト回路14の出力端子から第2中間クロック信号(CK2D)が出力される。第1中間クロック信号(CK1D)及び第2中間クロック信号(CK2D)は、第2電源電圧(PD2)が給電されている位相比較回路5に入力される。
When the first power supply voltage (PD1) is higher than the second power supply voltage (PD2), the first intermediate clock signal (CK1D) is output from the output terminal of the step-down
位相比較回路5は位相比較結果信号(CKA2)を出力する。位相比較結果信号(CKA)は及び位相比較結果信号(CKA2)は選択回路8に入力される。第1電源電圧(PD1)が第2電源電圧(PD2)より低電圧の場合においては、選択回路8は位相比較結果信号(CKA)を選択し、位相比較結果信号(CKA)が制御回路80に伝達される。第1電源電圧(PD1)が第2電源電圧(PD2)より高電圧の場合においては、選択回路8は位相比較結果信号(CKA2)を選択し、位相比較結果信号(CKA2)が制御回路80に伝達される。
The
第3実施形態の作用について説明する。構成が第1実施形態と同一の個所については省略する。 The operation of the third embodiment will be described. The same parts as those in the first embodiment are omitted.
第1電源電圧(PD1)が第2電源電圧(PD2)より低電圧の場合における作用について説明する。 The operation when the first power supply voltage (PD1) is lower than the second power supply voltage (PD2) will be described.
位相比較結果信号(CKA)は、選択回路8を介して、制御回路80に入力される。制御回路80は、位相比較結果信号(CKA)に基づいて、第1クロック信号(CK1)と第2クロック信号(CK2)との位相差を調整する。
The phase comparison result signal (CKA) is input to the
第1電源電圧(PD1)が第2電源電圧(PD2)より高電圧の場合における作用について説明する。 The operation when the first power supply voltage (PD1) is higher than the second power supply voltage (PD2) will be described.
第1クロック信号(CK1)が降圧レベルシフト回路11に入力される。降圧レベルシフト回路11を介することにより、第1クロック信号(CK1)は電圧レベルが降圧されて第1中間クロック信号(CK1M)として出力される。
The first clock signal (CK1) is input to the step-down
第2クロック信号(CK2)が降圧レベルシフト回路14に入力される。降圧レベルシフト回路14を介することにより、第2クロック信号(CK2)は第2中間クロック信号(CK2M)として出力される。
The second clock signal (CK2) is input to the step-down
降圧レベルシフト回路14は、第1クロック信号(CK1)の電圧レベルを降圧する降圧レベルシフト回路11により第1中間クロック信号(CK1M)に付加されている遅延と同等の遅延を、第2中間クロック信号(CK2M)に付加するために備えられるものである。降圧レベルシフト回路14は、降圧レベルシフト回路11と同じ回路構成を備えている。これにより、第1クロック信号(CK1)に対する第1中間クロック信号(CK1M)の遅延と、第2クロック信号(CK2)に対する第2中間クロック信号(CK2M)の遅延とが同等とされる。第1中間クロック信号(CK1M)の位相と第2中間クロック信号(CK2M)の位相とをバランスさせ、位相差を僅少とすることができる。
The step-down
位相比較回路5は、第1中間クロック信号(CK1M)と第2中間クロック信号(CK2M)との位相差を比較し、位相差に応じた位相比較結果信号(CKA2)を出力する。
The
制御回路80は位相比較結果遅延信号(CKA2)に基づき、第1クロック信号(CK1)と第2クロック信号(CK2)との位相差を調整する。
The
第3実施形態の効果について説明する。 The effect of the third embodiment will be described.
第1電源電圧(PD1)が第2電源電圧(PD2)より低電圧の場合において、選択回路8が、位相比較結果信号(CKA1)を選択し制御回路80に出力する。この時、位相比較回路3Aに入力される各クロック信号の位相差は軽微である。レベルシフト回路6とレベルシフト回路7とで遅延が同等であり、更に、降圧レベルシフト回路12と降圧レベルシフト回路9とで遅延が同等であるからである。
When the first power supply voltage (PD1) is lower than the second power supply voltage (PD2), the
第1電源電圧(PD1)が第2電源電圧(PD2)より高電圧の場合において、選択回路8が、位相比較結果信号(CKA2)を選択し制御回路80に出力する。この時、位相比較回路5に入力される各クロック信号の位相差は軽微である。降圧レベルシフト回路11と降圧レベルシフト回路14とで遅延が同等であるからである。
When the first power supply voltage (PD1) is higher than the second power supply voltage (PD2), the
第1電源電圧(PD1)と第2電源電圧(PD2)との電圧値の高低に応じて、選択回路8が、位相比較結果信号(CKA1)か位相比較結果信号(CKA2)かの何れかを選択する。これにより、第1電源電圧(PD1)と第2電源電圧(PD2)との電圧値の高低に関係なく、クロック信号間の位相差を僅少にして回路動作させることが可能となる。
The
降圧レベルシフト回路12及び降圧レベルシフト回路9がなくても良いことは第1実施形態において説明したとおりである。また、第1実施形態における降圧レベルシフト回路12の場合と同様に、降圧レベルシフト回路14もなくて良い。降圧レベルシフト9により付加される遅延はそれ自体が僅少なものだからである。従って、降圧レベルシフト回路14を備えない場合、第2クロック信号(CK2)に降圧レベルシフト9による遅延が付加される一方で、第1クロック信号(CK1)に同等の遅延が付加されないとしても、両信号の位相差は僅少な範囲内に留まる。
As described in the first embodiment, the step-down
図7を参照し、第4実施形態の構成について説明する。なお、図7において、第2実施形態(図5)及び第3実施形態(図6)と同一の構成要素は同一の符号で示し、その説明を省略する。 The configuration of the fourth embodiment will be described with reference to FIG. In FIG. 7, the same components as those of the second embodiment (FIG. 5) and the third embodiment (FIG. 6) are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
位相比較結果遅延信号(CKBL)は選択回路8に入力される。
The phase comparison result delay signal (CKBL) is input to the
第1電源電圧(PD1)が第2電源電圧(PD2)より低電圧の場合において、選択回路8は位相比較結果信号(CKBL)を選択し、位相比較結果信号(CKBL)を制御回路80に伝達する。第1電源電圧(PD1)が第2電源電圧(PD2)より高電圧の場合において、選択回路8は位相比較結果信号(CKA2)を選択し、位相比較結果信号(CKA2)を制御回路80に伝達する。
When the first power supply voltage (PD1) is lower than the second power supply voltage (PD2), the
第4実施形態の作用について説明する。第2実施形態及び第3実施形態と同一の構成個所については省略する。また、第1電源電圧(PD1)が第2電源電圧(PD2)より高電圧の場合の作用は、第3実施形態と同じであるため省略する。 The operation of the fourth embodiment will be described. The same components as those in the second and third embodiments are omitted. The operation when the first power supply voltage (PD1) is higher than the second power supply voltage (PD2) is the same as that in the third embodiment, and thus the description thereof is omitted.
位相比較結果遅延信号(CKBL)は、選択回路8を介して制御回路80に入力される。制御回路80は、位相比較結果遅延信号(CKBL)に基づき、第1クロック信号(CK1)と第2クロック信号(CK2)との位相差を調整する。
The phase comparison result delay signal (CKBL) is input to the
第4実施形態は、第3実施形態と同様の効果を奏する。 The fourth embodiment has the same effects as the third embodiment.
ここで、第1電源電圧(PD1)は請求項の第1電源電圧の一例である。第2電源電圧(PD2)は請求項の第2電源電圧の一例である。フリップフロップ回路1は請求項の第1回路の一例である。フリップフロップ回路2は請求項の第2回路の一例である。第1クロック信号(CK1)は請求項の第1クロック信号の一例である。第1クロック信号(CK1)、第1中間クロック信号(CK1M)(CK1D)、及び第1遅延クロック信号(CK1L)は請求項の第1クロック信号に対応した信号の一例である。第2クロック信号(CK2)は請求項の第2クロック信号の一例である。第2クロック信号(CK2)、第2中間クロック信号(CK2M)(CK2D)、及び第2遅延クロック信号(CK2L)は請求項の第2クロック信号に対応した信号の一例である。位相比較回路3A、3Bは請求項の位相比較回路、または第1位相比較回路の一例である。位相比較回路5は請求項の第2位相比較回路の一例である。レベルシフト回路6は請求項の第1のレベルシフト回路の一例である。レベルシフト回路7は請求項の第2のレベルシフト回路の一例である。位相比較結果信号(CKA)、(CKA2)、(CKB)及び位相比較結果遅延信号(CKBL)は請求項の比較結果の一例である。選択回路8は請求項の選択回路の一例である。降圧レベルシフト回路9は請求項の第1の降圧レベルシフト回路の一例である。降圧レベルシフト回路10は請求項の第2の降圧レベルシフト回路の一例である。降圧レベルシフト回路11は請求項の第3の降圧レベルシフト回路の一例である。降圧レベルシフト回路12は請求項の第5の降圧レベルシフト回路の一例である。降圧レベルシフト回路13は請求項の第6の降圧レベルシフト回路の一例である。降圧レベルシフト回路14は請求項の第7の降圧レベルシフト回路の一例である。
Here, the first power supply voltage (PD1) is an example of the first power supply voltage in the claims. The second power supply voltage (PD2) is an example of a second power supply voltage in the claims. The flip-
尚、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形が可能であることは言うまでもない。例えば、第1電源電圧(PD1)を可変、第2電源電圧(PD2)を固定の設定としたがこれに限られない。両方が可変であっても、固定であっても本発明は実施できる。第1電源電圧(PD1)と第2電源電圧の電圧関係を考慮して設計すれば良い。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and it goes without saying that various improvements and modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. For example, the first power supply voltage (PD1) is variable and the second power supply voltage (PD2) is fixed. However, the present invention is not limited to this. The present invention can be implemented whether both are variable or fixed. What is necessary is just to design in consideration of the voltage relationship between the first power supply voltage (PD1) and the second power supply voltage.
また、第1実施形態および第2実施形態については、第1電源電圧(PD1)が第2電源電圧(PD2)より低電圧であるとして説明したが、これに限定されるものではない。第1電源電圧(PD1)が第2電源電圧(PD2)より高電圧である場合でも、レベルシフト回路6、7はそのままの構成で動作する。降圧レベルシフト回路9、10については、給電される電源電圧を第2電源電圧(PD2)とすれば動作上の問題なない。従って、降圧レベルシフト9、10、12、13を備えない構成とすれば、第1実施形態および第2実施形態は、第1電源電圧(PD1)と第2電源電圧(PD2)との電圧値の高低に関わらず動作するものである。
Moreover, although 1st power supply voltage (PD1) demonstrated about 1st Embodiment and 2nd Embodiment as a voltage lower than 2nd power supply voltage (PD2), it is not limited to this. Even when the first power supply voltage (PD1) is higher than the second power supply voltage (PD2), the
以上に述べた実施形態によれば、第1電源電圧(PD1)により駆動される第1クロック信号(CK1)が、位相比較回路3A、3B、5に入力されるまでに付加される遅延と、第2電源電圧(PD2)により駆動される第2クロック信号(CK2)が、位相比較回路3A、3B、5に入力されるまでに付加される遅延とを、同等とすることができる。これにより、位相比較回路3A、3B、5に入力される信号間の位相を同等にすることができる。位相比較回路3A、3B、5から出力される位相比較結果信号(CKA)、(CKB)、(CKA2)に含まれる誤差を軽微とすることができる。第1クロック信号(CK1)と第2クロック信号(CK2)との位相差調整を精度良く行うことができる。フリップフロップ回路2がデータ(DATA)を取り込めないといった誤動作を防止することができる。
According to the embodiment described above, the delay added until the first clock signal (CK1) driven by the first power supply voltage (PD1) is input to the
以下、本発明の諸態様を付記としてまとめる。 Hereinafter, various aspects of the present invention will be summarized as additional notes.
(付記1)
第1電源電圧が供給され、第1クロック信号に基づいて動作する第1回路と、
第2電源電圧が供給され、第2クロック信号に基づいて動作する第2回路と、
前記第2電源電圧が供給され、前記第1クロック信号に対応した信号の位相と前記第2クロック信号に対応した信号の位相とを比較する位相比較回路と、
前記第1クロック信号が前記位相比較回路に至る経路に介在し、前記第1クロック信号の電圧レベルを変更する第1のレベルシフト回路と、
前記第2クロック信号が前記位相比較回路に至る経路に介在し、前記第1のレベルシフト回路と同じ回路構成を有する第2のレベルシフト回路とを備え、
前記位相比較回路による比較結果に応じて前記第1クロック信号と前記第2クロック信号との位相差を調整することを特徴とする半導体集積回路。
(付記2)
前記第1電源電圧に比して前記第2電源電圧が高電圧である場合に前記第2クロック信号が前記第2のレベルシフト回路に至る経路に介在し、前記第2クロック信号の電圧レベルを降圧する第1の降圧レベルシフト回路を備えることを特徴とする付記1に記載の半導体集積回路。
(付記3)
第1電源電圧が供給され、第1クロック信号に基づいて動作する第1回路と、
第2電源電圧が供給され、第2クロック信号に基づいて動作する第2回路と、
前記第2電源電圧が供給され、前記第1クロック信号に対応した信号の位相と前記第2クロック信号に対応した信号の位相とを比較する第1および第2位相比較回路と、
前記第1クロック信号が前記第1位相比較回路に至る経路に介在し、前記第1クロック信号の電圧レベルを昇圧する第1のレベルシフト回路と、
前記第2クロック信号が前記第1位相比較回路に至る経路に介在し、前記第1のレベルシフト回路と同じ回路構成を有する第2のレベルシフト回路と、
前記第1電源電圧に比して前記第2電源電圧が高電圧である場合に前記第1位相比較回路を選択し、前記第2電源電圧に比して前記第1電源電圧が高電圧である場合に前記第2位相比較回路を選択する選択回路とを備え、
前記選択回路に選択される第1または第2位相比較回路の何れかによる比較結果に応じて前記第1クロック信号と前記第2クロック信号との位相差を調整することを特徴とする半導体集積回路。
(付記4)
前記第2クロック信号が前記第2のレベルシフト回路に至る経路に介在し、前記第2クロック信号の電圧レベルを降圧する第1の降圧レベルシフト回路を備えることを特徴とする付記3に記載の半導体集積回路。
(付記5)
第1電源電圧が供給され、第1クロック信号に基づいて動作する第1回路と、
第2電源電圧が供給され、第2クロック信号に基づいて動作する第2回路と、
第1電源電圧が供給され、前記第1クロック信号に対応した信号の位相と前記第2クロック信号に対応した信号の位相とを比較する第1位相比較回路と、
第2電源電圧が供給され、前記第1クロック信号の位相と前記第2クロック信号の位相とを比較する第2位相比較回路と、
前記第1電源電圧に比して前記第2電源電圧が高電圧である場合に前記第1位相比較回路を選択し、前記第2電源電圧に比して前記第1電源電圧が高電圧である場合に前記第2位相比較回路を選択する選択回路とを備え、
前記選択回路に選択される第1または第2位相比較回路の何れかによる比較結果に応じて前記第1クロック信号と前記第2クロック信号との位相差を調整することを特徴とする半導体集積回路。
(付記6)
前記第2クロック信号が前記第1位相比較回路に至る経路に介在し、前記第2クロック信号の電圧レベルを降圧する第2の降圧レベルシフト回路を備えることを特徴とする付記5に記載の半導体集積回路。
(付記7)
前記第1クロック信号が前記第2位相比較回路に至る経路に介在し、前記第1クロック信号の電圧レベルを降圧する第3の降圧レベルシフト回路を備えることを特徴とする付記3乃至6の少なくとも何れか1つに記載の半導体集積回路。
(付記8)
前記第1の降圧レベルシフト回路と同じ回路構成を有し、前記第1クロック信号が前記第1のレベルシフト回路に至る経路に介在する第5の降圧レベルシフト回路を備えることを特徴とする付記2または4に記載の半導体集積回路。
(付記9)
前記第2の降圧レベルシフト回路と同じ回路構成を有し、前記第1クロック信号が前記第1位相比較回路に至る経路に介在する第6の降圧レベルシフト回路を備えることを特徴とする付記6に記載の半導体集積回路。
(付記10)
前記第3の降圧レベルシフト回路と同じ回路構成を有し、前記第2クロック信号が前記第2位相比較回路に至る経路に介在する第7の降圧レベルシフト回路を備えることを特徴とする付記7に記載の半導体集積回路。
(Appendix 1)
A first circuit supplied with a first power supply voltage and operating based on a first clock signal;
A second circuit supplied with a second power supply voltage and operating based on a second clock signal;
A phase comparison circuit that is supplied with the second power supply voltage and compares the phase of the signal corresponding to the first clock signal with the phase of the signal corresponding to the second clock signal;
A first level shift circuit that intervenes in a path leading to the phase comparison circuit, and changes a voltage level of the first clock signal;
A second level shift circuit interposed in a path leading to the phase comparison circuit and having the same circuit configuration as the first level shift circuit;
A semiconductor integrated circuit, wherein a phase difference between the first clock signal and the second clock signal is adjusted in accordance with a comparison result by the phase comparison circuit.
(Appendix 2)
When the second power supply voltage is higher than the first power supply voltage, the second clock signal is interposed in the path to the second level shift circuit, and the voltage level of the second clock signal is set. The semiconductor integrated circuit according to
(Appendix 3)
A first circuit supplied with a first power supply voltage and operating based on a first clock signal;
A second circuit supplied with a second power supply voltage and operating based on a second clock signal;
First and second phase comparison circuits that are supplied with the second power supply voltage and compare the phase of the signal corresponding to the first clock signal with the phase of the signal corresponding to the second clock signal;
A first level shift circuit interposed in a path leading to the first phase comparison circuit and boosting a voltage level of the first clock signal;
A second level shift circuit having the same circuit configuration as the first level shift circuit, the second clock signal interposed in a path to the first phase comparison circuit;
The first phase comparison circuit is selected when the second power supply voltage is higher than the first power supply voltage, and the first power supply voltage is higher than the second power supply voltage. A selection circuit for selecting the second phase comparison circuit in a case,
A semiconductor integrated circuit characterized by adjusting a phase difference between the first clock signal and the second clock signal in accordance with a comparison result by either the first or second phase comparison circuit selected by the selection circuit. .
(Appendix 4)
The supplementary note 3, wherein the second clock signal includes a first step-down level shift circuit that is interposed in a path to the second level shift circuit and steps down a voltage level of the second clock signal. Semiconductor integrated circuit.
(Appendix 5)
A first circuit supplied with a first power supply voltage and operating based on a first clock signal;
A second circuit supplied with a second power supply voltage and operating based on a second clock signal;
A first phase comparison circuit which is supplied with a first power supply voltage and compares the phase of the signal corresponding to the first clock signal with the phase of the signal corresponding to the second clock signal;
A second phase comparison circuit which is supplied with a second power supply voltage and compares the phase of the first clock signal with the phase of the second clock signal;
The first phase comparison circuit is selected when the second power supply voltage is higher than the first power supply voltage, and the first power supply voltage is higher than the second power supply voltage. A selection circuit for selecting the second phase comparison circuit in a case,
A semiconductor integrated circuit characterized by adjusting a phase difference between the first clock signal and the second clock signal in accordance with a comparison result by either the first or second phase comparison circuit selected by the selection circuit. .
(Appendix 6)
6. The semiconductor according to
(Appendix 7)
At least one of Supplementary notes 3 to 6, further comprising a third step-down level shift circuit that intervenes in a path leading to the second phase comparison circuit, and that steps down the voltage level of the first clock signal. The semiconductor integrated circuit according to any one of the above.
(Appendix 8)
A supplementary note comprising a fifth step-down level shift circuit having the same circuit configuration as that of the first step-down level shift circuit and having the first clock signal interposed in a path leading to the first level shift circuit. 5. The semiconductor integrated circuit according to 2 or 4.
(Appendix 9)
(Appendix 10)
1、2 フリップフロップ回路
3A、3B、5 位相比較回路
6、7、15 レベルシフト回路
8 選択回路
9、10、11、12、13、14 降圧レベルシフト回路
100 背景技術の半導体集積回路
200 第1実施形態の半導体集積回路
300 第2実施形態の半導体集積回路
400 第3実施形態の半導体集積回路
(CKA)、(CKA2)、(CKB)、 位相比較結果信号
(CKBL)、 位相比較結果遅延信号
(CK1) 第1クロック信号
(CK1D)、(CK1M) 第1中間クロック信号
(CK1L) 第1遅延クロック信号
(CK2) 第2クロック信号
(CK2D)、(CK2M) 第2中間クロック信号
(CK2L) 第2遅延クロック信号
(PD1) 第1電源電圧
(PD2) 第2電源電圧
DESCRIPTION OF
Claims (7)
第1電源電圧が供給され、前記第1クロック信号に基づいて動作する第1回路と、
前記第1電源電圧と電圧値が異なる第2電源電圧が供給され、前記第2クロック信号に基づいて動作する第2回路と、
前記第1及び第2電源電圧が供給され、前記第2クロック信号を、ローレベルが接地電圧でありハイレベルが前記第1電源電圧である第1信号に変更する第1の変換回路と、
前記第1及び第2電源電圧が供給され、前記第1クロック信号を、ローレベルが前記接地電圧でありハイレベルが前記第2電源電圧である第2信号に変更する第1のレベルシフト回路と、
前記第1のレベルシフト回路と同じ回路構成を有し、前記第1及び第2電源電圧が供給され、前記第1信号を、ローレベルが前記接地電圧でありハイレベルが前記第2電源電圧である第3信号に変更する第2のレベルシフト回路と、
前記第2電源電圧が供給され、前記第2信号の位相と前記第3信号の位相とを比較する位相比較回路とを備え、
前記制御回路は、前記第2電源電圧が供給され、前記位相比較回路による比較結果に応じて前記第1クロック信号と前記第2クロック信号との位相差を調整して、前記第1及び第2クロック信号を出力することを特徴とする半導体集積回路。 A control circuit for outputting a first clock signal and a second clock signal;
A first circuit supplied with a first power supply voltage and operating based on the first clock signal;
A second circuit that is supplied with a second power supply voltage having a voltage value different from that of the first power supply voltage and operates based on the second clock signal;
Said first and second power supply voltage is supplied, the second clock signal, a first conversion circuit low level to modify the first signal is at a high level at the ground voltage is the first power supply voltage,
Said first and second power supply voltages are supplied, the first clock signal, a first level shift circuit low is that the ground the voltage high level is changed to the second signal is the second power supply voltage ,
The first level shift circuit has the same circuit configuration, the first and second power supply voltages are supplied, and the first signal is supplied with a low level as the ground voltage and a high level as the second power supply voltage . A second level shift circuit for changing to a third signal;
A phase comparison circuit that is supplied with the second power supply voltage and compares the phase of the second signal with the phase of the third signal;
The control circuit is supplied with the second power supply voltage, and adjusts a phase difference between the first clock signal and the second clock signal according to a comparison result by the phase comparison circuit, so that the first and second clock signals are adjusted. A semiconductor integrated circuit which outputs a clock signal.
第1電源電圧が供給され、前記第1クロック信号に基づいて動作する第1回路と、
前記第1電源電圧と電圧値が異なる第2電源電圧が供給され、前記第2クロック信号に基づいて動作する第2回路と、
前記第1及び第2電源電圧が供給され、前記第2クロック信号を、ローレベルが接地電圧でありハイレベルが前記第1電源電圧である第1信号に変更する第1の変換回路と、
前記第1及び第2電源電圧が供給され、前記第1クロック信号を、ローレベルが接地電圧でありハイレベルが前記第2電源電圧である第2信号に変更する第2の変換回路と、
前記第1及び第2電源電圧が供給され、前記第1クロック信号を、ローレベルが前記接地電圧でありハイレベルが前記第2電源電圧である第3信号に変更する第1のレベルシフト回路と、
前記第1のレベルシフト回路と同じ回路構成を有し、前記第1及び第2電源電圧が供給され、前記第1信号を、ローレベルが前記接地電圧でありハイレベルが前記第2電源電圧である第4信号に変更する第2のレベルシフト回路と、
前記第2電源電圧が供給され、前記第2クロック信号が入力され、第5信号を出力する第3の変換回路と、
前記第2電源電圧が供給され、前記第3信号の位相と前記第4信号の位相とを比較する第1位相比較回路と、
前記第2電源電圧が供給され、前記第2信号の位相と前記第5信号の位相とを比較する第2位相比較回路と、
前記第1電源電圧の電圧レベルより前記第2電源電圧の電圧レベルが高い場合に前記第1位相比較回路を選択し、前記第2電源電圧の電圧レベルより前記第1電源電圧の電圧レベルが高い場合に前記第2位相比較回路を選択する選択回路とを備え、
前記制御回路は、前記第2電源電圧が供給され、前記選択回路に選択される前記第1または第2位相比較回路の何れかによる比較結果に応じて前記第1クロック信号と前記第2クロック信号との位相差を調整して、前記第1及び第2クロック信号を出力することを特徴とする半導体集積回路。 A control circuit for outputting a first clock signal and a second clock signal;
A first circuit supplied with a first power supply voltage and operating based on the first clock signal;
A second circuit that is supplied with a second power supply voltage having a voltage value different from that of the first power supply voltage and operates based on the second clock signal;
Said first and second power supply voltage is supplied, the second clock signal, a first conversion circuit low level to modify the first signal is at a high level at the ground voltage is the first power supply voltage,
Said first and second power supply voltage is supplied, the first clock signal, a second conversion circuit low level to modify the second signal is high level at the ground voltage is the second power supply voltage,
It said first and second power supply voltage is supplied, the first clock signal, a first level shift circuit low level is said ground voltage high level is changed to a third signal which is the second power supply voltage ,
The first level shift circuit has the same circuit configuration, the first and second power supply voltages are supplied, and the first signal is supplied with a low level as the ground voltage and a high level as the second power supply voltage . A second level shift circuit for changing to a fourth signal;
A third conversion circuit for supplying the second power supply voltage, receiving the second clock signal, and outputting a fifth signal;
A first phase comparison circuit that is supplied with the second power supply voltage and compares the phase of the third signal with the phase of the fourth signal;
A second phase comparison circuit that is supplied with the second power supply voltage and compares the phase of the second signal with the phase of the fifth signal;
The first phase comparison circuit is selected when the voltage level of the second power supply voltage is higher than the voltage level of the first power supply voltage, and the voltage level of the first power supply voltage is higher than the voltage level of the second power supply voltage. A selection circuit for selecting the second phase comparison circuit in a case,
The control circuit is supplied with the second power supply voltage, and the first clock signal and the second clock signal according to a comparison result by either the first or second phase comparison circuit selected by the selection circuit. And outputting the first and second clock signals by adjusting the phase difference between the first and second clock signals.
第1電源電圧が供給され、前記第1クロック信号に基づいて動作する第1回路と、
前記第1電源電圧と電圧値が異なる第2電源電圧が供給され、前記第2クロック信号に基づいて動作する第2回路と、
前記第1及び第2電源電圧が供給され、前記第2クロック信号を、ローレベルが接地電圧でありハイレベルが前記第1電源電圧である第1信号に変更する第1の変換回路と、
前記第1及び第2電源電圧が供給され、前記第1クロック信号を、ローレベルが前記接地電圧でありハイレベルが前記第2電源電圧である第2信号に変更する第2の変換回路と、
前記第2電源電圧が供給され、前記第2クロック信号が入力され、第3信号を出力する第3の変換回路と、
前記第1電源電圧が供給され、前記第1クロック信号が入力され、第4信号を出力する第4の変換回路と、
前記第1電源電圧が供給され、前記第4信号の位相と前記第1信号の位相とを比較する第1位相比較回路と、
前記第2電源電圧が供給され、前記第2信号の位相と前記第3信号の位相とを比較する第2位相比較回路と、
前記第1電源電圧の電圧値より前記第2電源電圧の電圧値が高い場合に前記第1位相比較回路を選択し、前記第2電源電圧の電圧値より前記第1電源電圧の電圧値が高い場合に前記第2位相比較回路を選択する選択回路とを備え、
前記制御回路は、前記選択回路に選択される前記第1または第2位相比較回路の何れかによる比較結果に応じて前記第1クロック信号と前記第2クロック信号との位相差を調整して、前記第1及び第2クロック信号を出力することを特徴とする半導体集積回路。 A control circuit for outputting a first clock signal and a second clock signal;
A first circuit supplied with a first power supply voltage and operating based on the first clock signal;
A second circuit that is supplied with a second power supply voltage having a voltage value different from that of the first power supply voltage and operates based on the second clock signal;
Said first and second power supply voltage is supplied, the second clock signal, a first conversion circuit low level to modify the first signal is at a high level at the ground voltage is the first power supply voltage,
Said first and second power supply voltage is supplied, the first clock signal, a second conversion circuit low level is said ground voltage high level is changed to the second signal is the second power supply voltage,
A third conversion circuit for supplying the second power supply voltage, receiving the second clock signal, and outputting a third signal;
A fourth conversion circuit which is supplied with the first power supply voltage, receives the first clock signal, and outputs a fourth signal;
A first phase comparison circuit which is supplied with the first power supply voltage and compares the phase of the fourth signal with the phase of the first signal;
A second phase comparison circuit that is supplied with the second power supply voltage and compares the phase of the second signal with the phase of the third signal;
The first phase comparison circuit is selected when the voltage value of the second power supply voltage is higher than the voltage value of the first power supply voltage, and the voltage value of the first power supply voltage is higher than the voltage value of the second power supply voltage. A selection circuit for selecting the second phase comparison circuit in a case,
The control circuit adjusts a phase difference between the first clock signal and the second clock signal according to a comparison result by either the first or second phase comparison circuit selected by the selection circuit, A semiconductor integrated circuit that outputs the first and second clock signals.
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