(57)【要約】【課題】  複数の被監視クロック信号を切り替えとクロック断の検出を同時に行う場合に正確なクロック断の検出ができないという問題点を解消するクロック断検出回路を得る。【解決手段】  複数のクロック信号をクロック切替え信号で選択する第１のセレクタ１、監視クロックによりインクリメントするカウンタ２、タイマー値設定部３、タイマー値設定部の出力をクロック切替え信号により選択する第２のセレクタ４及び比較器５で構成して、選択された被監視クロックに応じたタイマー値とカウンタ値との比較によりクロック断を検出を行う。【選択図】          図１
2015015007.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の被監視クロックを入力して、クロック切替え信号で選択された被監視クロックを出力する第１のセレクタと、
監視クロックによりインクリメントして、前記第１のセレクタの出力によりカウンタ値を０にクリアするカウンタと、
複数の被監視クロックそれぞれに対応するタイマー値が設定されたタイマー値設定部と、
前記第１のセレクタで選択した側の被監視クロックに対応するタイマー値を選択する第２のセレクタと、
前記カウンタから出力されたカウント値と前記第２のセレクタで選択されたタイマー値を比較して、カウンタ値がタイマー値より大きくなれば、クロック断検出信号を出力する比較器とを備えたことを特徴とするクロック断検出回路。
【請求項２】
請求項１に記載のクロック断検出回路において、前記第１のセレクタから出力された被監視クロックとクロック切替え信号のエッジ検出信号を入力とする論理和をさらに備え、
前記論理和の出力信号を前記カウンタのクリア信号とすることを特徴とするクロック断検出回路。
【請求項３】
請求項２に記載のクロック断検出回路において、クロック切り替え信号を監視クロックで取り込む３段のフリップフロップと排他的論理和とを備え、
前記フリップフロップの２段目の出力と３段目の出力とを入力とする前記排他的論理和の出力信号をクロック切替え信号のエッジ検出信号とすることを特徴とするクロック断検出回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、複数のクロック信号で駆動されるディジタル回路に関するものであり、特にクロック信号の入力断を検出するクロック断検出回路に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
通信処理、画像処理等の制御を行うディジタル回路においては、クロック信号を基準として動作を行う。クロック信号にノイズが乗ると誤動作を引き起こすため、クロック信号には、高い信頼性が求められる。
【０００３】
ディジタル回路の消費電力はクロック信号の動作周波数に比例するため、複雑な制御を高速に行うシステムでは、クロック信号の動作周波数が高くなる傾向があり、消費電力が増大する。
【０００４】
一方、ディジタル回路を搭載した製品に対して、低消費電力の要求が厳しく、消費電力を低減させる必要がある。ディジタル回路内部の一部の機能が不要となるときに、動作周波数の低いクロックに切替えることで消費電力を低減するスリープモードにより低消費電力化を実現する方法がある。
【０００５】
そのためには、複数のクロック信号を、ノイズを発生させることなく、安定して切替えることが必要である。また、複数のクロック信号を安定して切り替えるためには、クロック信号の供給が断絶したことを、確実に検出する必要がある。
【０００６】
複数のクロック信号を別のクロック信号から生成したタイマー信号で監視している構成が開示されている（例えば、特許文献１）。また、監視対象のクロック信号１本につき、１個の比較器を設け、クロック断を検出する構成が開示されている（例えば、特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−２１６２１７
【特許文献２】特開２０００−３０７５５８
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従来のクロック断検出回路は以上のように構成されているので、例えば、高速の被監視クロックに対応するようタイマー値を小さく設定すると、低速の被監視クロック監視時にクロック断を検出するカウンタ値がクリアされるまでに、その値がタイマー設定値を超え、クロック断として誤検出される。
【０００９】
従って、通常、低速の被監視クロック選択時でもクロック断誤検出が発生しないように、タイマー値を大きく設定することが一般的である。しかし、この場合は、高速クロックが瞬間的に抜けるような場合、カウンタ値がタイマー設定値を超えないため、クロック断検出ができない。このように、低速クロック、高速クロックどちらにも対応した正確なクロック断の検出ができないという問題点がある。
【００１０】
また、監視対象のクロック１本につき、１個の比較器を設ける構成として、複数のクロック信号を、切り替えとクロック断の検出を同時に行う場合には、複数の比較器を設ける必要があり、回路規模が増大するという問題点がある。
【００１１】
この発明は上記の問題点を解消するクロック断検出回路を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
この発明は、クロック断検出回路であって、複数の被監視クロックを入力して、クロック切替え信号で選択された被監視クロックを出力する第１のセレクタと、監視クロックによりインクリメントして、前記第１のセレクタの出力によりカウンタ値を０にクリアするカウンタと、複数の被監視クロックそれぞれに対応するタイマー値が設定されたタイマー値設定部と、前記第１のセレクタで選択した側の被監視クロックに対応するタイマー値を選択する第２のセレクタと、前記カウンタから出力されたカウント値と前記第２のセレクタで選択されたタイマー値を比較して、カウンタ値がタイマー値より大きくなれば、クロック断検出信号を出力する比較器とを備えるようにしたものである。
【発明の効果】
【００１３】
以上のように、この発明によれば、複数の被監視クロックのそれぞれの周波数に対応したタイマー値を設定し、選択された被監視クロックに応じた値で比較を行うので、クロック断の誤検出・未検出の発生を軽減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】この発明の実施の形態１によるクロック断検出回路の構成図である。
【図２】この発明の実施の形態２によるクロック断検出回路の構成図である。
【図３】図１に示したクロック断検出回路におけるタイミングチャートである。
【図４】図３のタイミングチャートのＡ〜Ｂ期間について拡大した図である。
【図５】この発明の実施の形態２によるクロック断検出回路におけるタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
実施の形態１．
以下に、この発明の実施の形態１を、図を用いて説明する。図１は、この発明のクロック断検出回路の構成図である。図において、クロック断検出回路は、被監視クロック（低速）と被監視クロック（高速）をクロック切替え信号で選択する第１のセレクタ１、監視クロックによりインクリメントするカウンタ２、タイマー値設定部３、タイマー値設定部の出力をクロック切替え信号により選択する第２のセレクタ４及び比較器５により構成される。
【００１６】
次に動作を説明する。監視クロックによりインクリメントするカウンタ２は、被監視クロック（低速）と被監視クロック（高速）をクロック切替え信号で選択する第１のセレクタ１の出力によってその値を０にクリアする。選択された側の被監視クロックが途絶えることなく入力される場合には、定期的に０と１が繰り返され、被監視クロックの値が１になったときにカウンタは０にクリアされる。
【００１７】
タイマー値設定部３には、被監視クロック（低速）、被監視クロック（高速）それぞれに対応した値を設定し、第２のセレクタ４によって、第１のセレクタ１で選択した側の被監視クロックに対応するタイマー値が選択される。第２のセレクタ４で選択されたタイマー値とカウンタ２より出力されたカウンタ値を比較器５で比較し、カウンタ値がタイマー値より大きくなれば、クロック断検出となる。
【００１８】
以上のように実施の形態１のクロック断検出回路を構成し、タイマー値設定部では、被監視クロック（低速）、被監視クロック（低速）それぞれに対応した値を設定しており、選択された被監視クロックに応じた値で比較を行うので、従来の速度の異なる被監視クロックを固定タイマー値で比較をしていたクロック断検出回路に比べて、クロック断の誤検出・未検出の発生を軽減することが可能となる。
【００１９】
また、被監視クロック（低速）、被監視クロック（高速）に対して１個の比較器５でそれぞれのクロック断を検出できるようにしたので、従来の被監視対象のクロック１本につき１個の比較器を設ける構成よりも回路の小規模化及び低消費電力化を実現することができる。
【００２０】
なお、本実施の形態１では被監視クロック２本の例で説明したが、第１のセレクタ１に３本以上の被監視クロックを入力し、タイマー部設定部３には前記３本以上の被監視クロックそれぞれに対応したタイマー値を設定し、タイマー値設定部３の出力をクロック切替え信号により選択する第２のセレクタ４で構成することもできる。
【００２１】
実施の形態２．
図２にこの発明の実施の形態２にかかるクロック断検出回路の構成図を示す。基本構成は図１に示すクロック断検出回路と同様であり、相違点は、クロック切り替え信号を監視クロックで取り込む３段のフリップフロップ６、２段目のフリップフロップの出力信号と３段目のフリップフロップの出力信号を入力とする排他的論理和（ＥＸＯＲ）７、第１のセレクタ１の出力信号と排他的論理和（ＥＸＯＲ）７の出力信号を入力とする論理和（ＯＲ）８をさらに設けた構成としたことである。
【００２２】
次に動作を説明する。フリップフロップ６は３段のフリップフロップで構成し、２段目のフリップフロップの出力と３段目のフリップフロップの出力を排他的論理和７に入力して立上りおよび立下りのエッジ検出を行い、その出力がクロック切り替え信号のエッジ検出信号
となる。ここでフリップフロップ６を３段のフリップフロップで構成している理由は、クロック切り替え信号と監視クロックは非同期の関係にあることを想定し、メタ・ステーブル状態が発生した場合でも安定な動作を可能とするためである。
【００２３】
なお、クロック切り替え信号と監視クロックが同期の関係にある場合には、フリップフロップ６を３段のフリップフロップで構成する必要なく、また、立上りおよび立下り検出動作の一例として、排他的論理和の構成を示したが、他の方法で立上りおよび立下り検出する構成をとってもよい。
【００２４】
被監視クロック（低速）と被監視クロック（高速）を第１のセレクタ１で切替える信号およびタイマー設定部３に設定されたタイマー値を第２のセレクタ４で切替える信号３０は、フリップフロップ６の３段目のフリップフロップの出力とし、第１のセレクタ１から出力された被監視クロックとクロック切り替え信号のエッジ検出信号を論理和８に入力して、この出力信号がカウンタ２のクリア信号となる。
【００２５】
ここで、図３は図１のクロック断検出回路におけるタイミングチャートの一例で、被監視クロック（低速）と被監視クロック（高速）をクロック切替え信号で切替えるタイミングを示している。クロック切り替え後信号は、クロック切り替え信号が１のときに、被監視クロック（低速）が選択され、クロック切り替え信号が０のときに被監視クロック（高速）が選択される。この図３で示すとおりクロック切り替え信号を変化させるタイミングによっては、クロック切り替え後信号が０となる期間が、被監視クロック（高速）が０となる期間よりも長くなる場合がある。
【００２６】
図４は図３のタイミングチャートのＡ〜Ｂ期間について拡大した図で、被監視クロック（高速）用のタイマー設定値を６とした場合、クロック切り替え信号を１から０にしたとき、すでにカウンタ値は７になっているため、カウンタ値がタイマー設定値より大きくなり、比較器５からクロック断検出信号が出力され、実際にはクロック断が発生していないにもかかわらずクロック信号断として誤検出されたということになる。
【００２７】
図５は、実施の形態２におけるクロック断検出回路におけるタイミングチャートの一例で、図４の場合と同様、被監視クロック（高速）用のタイマー設定値は６とする。この実施の形態２では、クロック切り替え信号３０が１から０に変化したとき、立上りおよび立下りの両エッジ検出信号が１となるタイミングでカウンタ２のカウンタ値が０にクリアされる。
【００２８】
タイマー値設定部３のタイマー値の切り替えはクロック切替え信号３０で行うため、低速から高速に切り替わった時点で、カウンタ値が０、タイマー設定値は６となるため、カウンタ値がタイマー値を超えていないので、比較器５からクロック断検出信号が出力されることはなく、上述した図４のようなクロック信号断の誤検出が発生することはない。
【００２９】
以上のように、実施の形態２のクロック断検出回路は動作するので、クロックが切り替わるタイミングによらず、クロック信号断の誤検出を発生させることのないクロック断検出回路を得ることが可能となる。
【符号の説明】
【００３０】
１  第１のセレクタ  ２  カウンタ  ３  タイマー値設定部、
４  第２のセレクタ  ５  比較器、
６  フリップフロップ  ７  排他的論理和（ＥＸＯＲ）  ８  論理和（ＯＲ）
【図１】
2015015007.tif 000003
【図２】
2015015007.tif 000004
【図３】
2015015007.tif 000005
【図４】
2015015007.tif 000006
【図５】
2015015007.tif 000007