(57)【要約】【課題】クロック信号発生方法及び装置、それを利用したクロック周波数制御方法及び装置を提供する。【解決手段】平均的に目標周波数となるように基準クロック信号からの除去する特定の周期当たりクロックパルスの個数を決定するステップと、決定された特定の周期当たりクロックパルスの個数を除去するためのマスキングパターンを生成させるステップと、マスキングパターンを利用して、基準クロック信号の一部クロックパルスを除去して目標周波数のクロック信号を生成させるステップと、を含むことを特徴とするクロック信号発生方法である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
平均的に目標周波数となるように基準クロック信号から除去する特定の周期当たりのクロックパルスの個数を決定するステップと、
前記決定された特定の周期当たりのクロックパルスの個数を除去するためのマスキングパターンを生成させるステップと、
前記マスキングパターンを利用して、前記基準クロック信号の一部クロックパルスを除去して目標周波数のクロック信号を生成させるステップと、を含むことを特徴とするクロック信号発生方法。
【請求項２】
前記除去する特定の周期当たりのクロックパルスの個数を決定するステップは、
前記基準クロック信号の周波数と前記目標周波数との最大公約数を求めるステップと、
前記最大公約数で前記基準クロック信号の周波数と前記目標周波数とをそれぞれ割る演算を実行するステップと、
前記特定の周期は、前記基準クロック信号の周波数を前記最大公約数で割った値に該当する個数の基準クロックパルスを含む区間長さで決定し、前記基準クロック信号からの特定の周期当たり除去するクロックパルスの個数は、前記基準クロック信号の周波数を前記最大公約数で割った値から前記目標クロック信号の周波数を前記最大公約数で割った値を減算した値で決定するステップと、を含むことを特徴とする請求項１に記載のクロック信号発生方法。
【請求項３】
前記マスキングパターンは、前記特定の周期内で除去するクロックパルスの位置を初期設定された規則によって可変させるように決定することを特徴とする請求項１に記載のクロック信号発生方法。
【請求項４】
生成させる目標クロック信号の周波数の逆数に相応する周期でパルス検出位置を計算するステップと、
前記計算されたパルス検出位置に近接した基準クロック信号のパルスを検出するステップと、
前記検出された基準クロック信号のパルスで目標クロック信号を生成させるステップと、を含むことを特徴とするクロック信号発生方法。
【請求項５】
前記基準クロック信号のパルスを検出するステップは、前記計算されたパルス検出位置から最も近接した基準クロック信号のパルスを検出することを特徴とする請求項４に記載のクロック信号発生方法。
【請求項６】
前記基準クロック信号のパルスを検出するステップは、前記計算されたパルス検出位置直前に生成される基準クロック信号のパルスを検出することを特徴とする請求項４に記載のクロック信号発生方法。
【請求項７】
前記基準クロック信号のパルスを検出するステップは、前記計算されたパルス検出位置直後に生成される基準クロック信号のパルスを検出することを特徴とする請求項４に記載のクロック信号発生方法。
【請求項８】
前記基準クロック信号のパルスを検出するステップは、前記ステップで計算されたパルス検出位置から初期設定された回数のサイクル経過後に発生する基準クロック信号のパルスを検出することを特徴とする請求項４に記載のクロック信号発生方法。
【請求項９】
前記生成された目標クロック信号のデューティ比率を初期設定された規格に可変させるステップをさらに含むことを特徴とする請求項４に記載のクロック信号発生方法。
【請求項１０】
外部から目標周波数を有するパルス検出用クロック信号を入力するステップと、
前記パルス検出用クロック信号のパルス発生位置から近接した基準クロック信号のパルスを検出するステップと、
前記検出された基準クロック信号で目標クロック信号を生成するステップと、を含むことを特徴とするクロック信号発生方法。
【請求項１１】
基準クロック信号のパルスを検出するステップは、前記目標クロック信号のパルス発生位置直後に生成される基準クロック信号のパルスを検出することを特徴とする請求項１０に記載のクロック信号発生方法。
【請求項１２】
基準クロック信号のパルスを検出するステップは、前記目標クロック信号のパルス発生位置から初期設定された回数のサイクル経過後に発生する基準クロック信号のパルスを検出することを特徴とする請求項１０に記載のクロック信号発生方法。
【請求項１３】
前記生成された最終の目標クロック信号のデューティを初期設定された規格に可変させるステップをさらに含むことを特徴とする請求項１０に記載のクロック信号発生方法。
【請求項１４】
基準クロック信号から平均的に目標周波数を有するアプリケーション用クロック信号を生成させるステップと、
前記アプリケーション用クロック信号を利用してデータを処理するプロセスでデータ処理進捗度を算出するステップと、
前記算出されたデータ処理進捗度と該アプリケーションの目標進捗度との差を演算するステップと、
前記演算された進捗度の差に基づいて、前記アプリケーション用クロック信号の目標周波数を可変させるステップと、を含むことを特徴とするクロック周波数制御方法。
【請求項１５】
前記アプリケーション用クロック信号は、前記基準クロック信号から平均的に目標周波数となるように区間別に計算された個数のクロックパルスを除去して生成することを特徴とする請求項１４に記載のクロック周波数制御方法。
【請求項１６】
前記アプリケーション用クロック信号は、基準クロック信号での目標周波数の逆数に相応する周期でパルス検出位置を計算し、計算されたパルス発生位置に近接した基準クロック信号のパルスを検出して生成することを特徴とする請求項１４に記載のクロック周波数制御方法。
【請求項１７】
前記目標周波数を可変させるステップは、前記算出された進捗度が目標進捗度に比べて一定の比率以上速い場合には、該アプリケーションで使われるクロックの周波数を低め、算出された進捗度が目標進捗度に比べて遅い場合には、該アプリケーションで使われるクロックの周波数を高めるように制御することを特徴とする請求項１４に記載のクロック周波数制御方法。
【請求項１８】
基準クロック信号を発生させる基準クロック発生器と、
前記基準クロック信号から平均的に目標周波数を生成させるように一部のクロックパルスを除去するためのマスキングパターンを生成させるマスキングパターン発生器と、
前記基準クロック信号と前記マスキングパターンとを論理的に乗じてアプリケーション用クロック信号を生成させるＡＮＤゲートと、を備えることを特徴とするクロック信号発生装置。
【請求項１９】
前記マスキングパターン発生器は、
基準クロックをカウンティングするカウンタと、
前記カウンタのカウンティング値に対応して、前記基準クロック信号の周波数と前記目標周波数との比率に基づいて０と１の論理値を有するようにマッピングされた論理値の信号を出力させるマッピング部と、を備えることを特徴とする請求項１８に記載のクロック信号発生装置。
【請求項２０】
前記カウンタは、Ｎ進カウンタを備え、前記Ｎは、前記基準クロック信号の周波数と前記目標周波数との最大公約数で前記基準クロック信号の周波数を割った値に決定することを特徴とする請求項１９に記載のクロック信号発生装置。
【請求項２１】
基準クロック信号を発生させる基準クロック発生器と、
アプリケーション用クロック信号の目標周波数の逆数に相応する周期でパルス検出位置を計算するマイクロプロセッサと、
前記パルス検出位置に近接して発生する基準クロック信号のパルスを検出してアプリケーション用クロック信号を生成させるパルス検出器と、を備えることを特徴とするクロック信号発生装置。
【請求項２２】
前記パルス検出器は、前記計算されたパルス検出位置から最も近接して発生する基準クロック信号のパルスを検出することを特徴とする請求項２１に記載のクロック信号発生装置。
【請求項２３】
前記パルス検出器は、前記計算されたパルス検出位置直前に生成される基準クロック信号のパルスを検出することを特徴とする請求項２１に記載のクロック信号発生装置。
【請求項２４】
前記パルス検出器は、前記計算されたパルス検出位置直後に生成される基準クロック信号のパルスを検出することを特徴とする請求項２１に記載のクロック信号発生装置。
【請求項２５】
前記パルス検出器は、前記計算されたパルス検出位置から初期設定された回数のサイクル経過後に発生する基準クロック信号のパルスを検出することを特徴とする請求項２１に記載のクロック信号発生装置。
【請求項２６】
前記パルス検出器から出力される前記アプリケーションクロック信号のデューティを初期設定された規格に可変させるデューティ変更回路をさらに備えることを特徴とする請求項２１に記載のクロック信号発生装置。
【請求項２７】
基準クロック信号から平均的に目標周波数を有するアプリケーション用クロック信号を生成させるクロック信号発生回路と、
前記アプリケーションクロック信号を利用してデータを処理するアプリケーション回路と、
前記アプリケーション回路のデータ処理進捗度を算出し、算出されたデータ処理進捗度と該アプリケーションの目標進捗度との差に基づいて、前記クロック信号発生回路の目標周波数を可変させるように制御するマイクロプロセッサと、を備えることを特徴とするクロック周波数制御装置。
【請求項２８】
前記クロック信号発生回路は、
前記基準クロック信号から平均的に目標周波数を生成させるように一部のクロックパルスを除去するためのマスキングパターンを生成させるマスキングパターン発生器と、
前記基準クロック信号と前記マスキングパターンとを論理的に乗じてアプリケーション用クロック信号を生成するＡＮＤゲートと、を備えることを特徴とする請求項２７に記載のクロック周波数制御装置。
【請求項２９】
前記クロック信号発生回路は、
前記アプリケーション用クロック信号の目標周波数の逆数に相応する周期でパルス検出位置を計算する演算器と、
前記パルス検出位置に近接して発生する基準クロック信号のパルスを検出してアプリケーション用クロック信号を生成するパルス検出器と、を備えることを特徴とする請求項２７に記載のクロック周波数制御装置。
【請求項３０】
前記マイクロプロセッサは、前記算出された進捗度が目標進捗度に比べて一定な比率以上速い場合には、該アプリケーションで使われるクロックの周波数を低め、算出された進捗度が目標進捗度に比べて遅い場合には、該アプリケーションで使われるクロックの周波数を高めるように制御することを特徴とする請求項２７に記載のクロック周波数制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クロック信号発生方法及び装置に係り、特にソースとなる基準クロック信号から該機器で必要とする多様な周波数のクロック信号を発生させる方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
本発明の技術と関連する公知の技術文献としては、特許文献１及び２などがある。
特許文献１には、クロック信号を発生させる過程で遅延要素に関係なくグリッチの発生を防止する技術が開示されており、特許文献２には、多相クロックを生成させる回路を利用して基準クロックの整数比に関係ないクロックを生成させる技術が開示されている。
【０００３】
一般的に、クロック信号発生器は、半導体を含む電子機器分野で、データ処理において特定の周波数のクロック信号が要求される回路設計分野で使われる。場合によっては、一つの基準クロック信号を分周して種々の周波数のクロック信号を生成する手段である。
【０００４】
従来の技術によれば、一つの基準クロック信号を整数倍分周してクロック信号を生成する。すなわち、一例として基準クロック信号の周波数が１００ＭＨｚである場合に整数倍分周すれば、５０ＭＨｚ，２５ＭＨｚ，１２．５ＭＨｚ，…の周波数を有するクロック信号を生成することができる。しかし、７５ＭＨｚのクロック信号を必要とする場合には、新たな基準クロックソースを必要とする。すなわち、この場合には、１００ＭＨｚと７５ＭＨｚとの最小公倍数である３００ＭＨｚの新たな基準クロック信号が必要になる。
【０００５】
これにより、整数倍分周方式によりクロック信号を生成させる技術によれば、発生させるクロック信号の周波数が制限されているので、現実的に複数個の基準クロックソースが必要になる。
もちろん、ＰＬＬ（Ｐｈａｓｅ  Ｌｏｃｋｅｄ  Ｌｏｏｐ）回路を利用して多様な周波数形態のクロック信号を生成するが、ＰＬＬ回路を利用する場合には、安定化時間が過度に長くなるという短所がある。
【０００６】
また、ソースクロック信号から派生する種々の周波数のクロック信号間の同期が合わなくて、データ処理において同期化回路を追加しなければならないという短所があった。そして、同期化回路が追加されることによって、データ処理速度が遅くなるという問題点もあった。
【特許文献１】韓国公開特許２０００−６５９１１号明細書
【特許文献２】特開２００１−２０９４５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明が解決しようとする課題は、単一の基準クロック信号から多様な周波数のクロック信号を、比較的簡単な回路を利用して生成するためのクロック信号発生方法及び装置、クロック信号の周波数を適応的に可変させるためのクロック周波数制御方法及び装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決するために、本発明の第１実施形態によるクロック信号発生方法は、平均的に目標周波数となるように基準クロック信号からの除去する特定の周期当たりのクロックパルスの個数を決定するステップと、前記決定された特定の周期当たりのクロックパルスの個数を除去するためのマスキングパターンを生成させるステップと、前記マスキングパターンを利用して、前記基準クロック信号の一部クロックパルスを除去して目標周波数のクロック信号を生成させるステップと、を含むことを特徴とする。
【０００９】
本発明において、前記除去する特定の周期当たりクロックパルスの個数を決定するステップは、前記基準クロック信号の周波数と前記目標周波数との最大公約数を求めるステップと、前記最大公約数で前記基準クロック信号の周波数と前記目標周波数とをそれぞれ割る演算を実行するステップと、前記特定の周期は、前記基準クロック信号の周波数を前記最大公約数で割った値に該当する個数の基準クロックパルスを含む区間長さで決定し、前記基準クロック信号からの特定の周期当たり除去するクロックパルスの個数は、前記基準クロック信号の周波数を前記最大公約数で割った値から前記目標クロック信号の周波数を前記最大公約数で割った値を減算した値で決定するステップと、を含むように設計することが望ましい。
【００１０】
前記課題を解決するために、本発明の第２実施形態によるクロック信号発生方法は、生成させる目標クロック信号の周波数の逆数に相応する周期でパルス検出位置を計算するステップと、前記計算されたパルス検出位置に近接した基準クロック信号のパルスを検出するステップと、前記検出された基準クロック信号のパルスで目標クロック信号を生成させるステップと、を含むことを特徴とする。
【００１１】
前記課題を解決するために、本発明の第３実施形態によるクロック信号発生方法は、外部から目標周波数を有するパルス検出用クロック信号を入力するステップと、前記パルス検出用クロック信号のパルス発生位置から近接した基準クロック信号のパルスを検出するステップと、前記検出された基準クロック信号で目標クロック信号を生成するステップと、を含むことを特徴とする。
【００１２】
前記課題を解決するために、本発明によるクロック周波数制御方法は、基準クロック信号から平均的に目標周波数を有するアプリケーション用クロック信号を生成するステップと、前記アプリケーション用クロック信号を利用してデータを処理するプロセスでデータ処理進捗度を算出するステップと、前記算出されたデータ処理進捗度と該アプリケーションの目標進捗度との差を演算するステップと、前記演算された進捗度の差に基づいて前記アプリケーション用クロック信号の目標周波数を可変させるステップと、を含むことを特徴とする。
【００１３】
前記課題を解決するために、本発明の第１実施形態によるクロック信号発生装置は、基準クロック信号を発生させる基準クロック発生器と、前記基準クロック信号から平均的に目標周波数を生成させるように一部クロックパルスを除去するためのマスキングパターンを生成させるマスキングパターン発生器と、前記基準クロック信号と前記マスキングパターンとを論理的に乗じてアプリケーション用クロック信号を生成させるＡＮＤゲートと、を備えることを特徴とする。
【００１４】
本発明において、前記マスキングパターン発生器は、基準クロックをカウンティングするカウンタと、前記カウンタのカウンティング値に対応して、前記基準クロック信号の周波数と前記目標周波数との比率に基づいて０と１の論理値を有するようにマッピングされた論理値の信号を出力させるマッピング部と、を備えるように設計することが望ましい。
【００１５】
前記課題を解決するために、本発明の第２実施形態によるクロック信号発生装置は、基準クロック信号を発生させる基準クロック発生器と、アプリケーション用クロック信号の目標周波数の逆数に相応する周期でパルス検出位置を計算するマイクロプロセッサと、前記パルス検出位置に近接して発生する基準クロック信号のパルスを検出してアプリケーション用クロック信号を生成させるパルス検出器と、を備えることを特徴とする。
【００１６】
前記課題を解決するために、本発明によるクロック周波数制御装置は、基準クロック信号から平均的に目標周波数を有するアプリケーション用クロック信号を生成させるクロック信号発生回路と、前記アプリケーションクロック信号を利用してデータを処理するアプリケーション回路と、前記アプリケーション回路のデータ処理進捗度を算出し、算出されたデータ処理進捗度と該アプリケーションの目標進捗度との差に基づいて、前記クロック信号発生回路の目標周波数を可変させるように制御するマイクロプロセッサと、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、基準クロック信号の一部クロックパルスを除去するか、または検出する方式で基準クロック信号から平均的に目標周波数を有するクロック信号を生成することによって、次のような効果が発生する。
【００１８】
第１に、簡単な回路により目標周波数を有するクロック信号を生成できる。
第２に、分周器を利用しては生成できない多様な周波数のクロック信号を、基準クロック信号を新たに追加することなく容易に生成することができる。
第３に、派生されるクロック信号のエッジ位置を基準クロック信号のエッジ位置と一致させることによって、別途の同期化回路を追加する必要がなくなる。
第４に、生成されるクロック信号の周波数が平均的に目標周波数と一致しており、局部的には周波数が異なることによって、ＥＭＩ特性が改善される。
第５に、基準クロック信号から除去するクロックの個数を変更させるか、またはクロック検出位置を変更させる方式により容易に目標クロック信号の周波数を可変させることができる。
第６に、アプリケーションで利用されるクロック信号の周波数を、作業の進捗度を考慮して適応的に最適の条件で可変させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明と、本発明の動作上の利点及び本発明の実施によって達成される目的を十分に理解するためには、本発明の望ましい実施形態を例示する添付図面及び図面に記載された内容を参照しなければならない。
以下、添付された図面を参照して、本発明の望ましい実施形態について詳細に説明する。
【００２０】
本発明では、クロック信号を生成させるために、次のような二つの方式を提案する。
最初の方式は、基準クロック信号の一部クロックパルスを除去して目標周波数を有する目標クロック信号を生成する原理である。すなわち、目標周波数に合わせるために一部クロックパルスを削除する原理である。この場合に、パルス間隔は均等ではないが、全体的に見れば、平均周波数は目標周波数に合わせうる。
【００２１】
例えば、１００ＭＨｚの基準クロック信号から７０ＭＨｚの目標クロック信号を生成しようとする場合に、基準クロック信号の１０個のパルス単位で３個のパルスを除去すれば、７０ＭＨｚの目標クロックを生成できる。
二番目の方式は、目標周波数に対応するパルス検出位置を計算し、計算された位置に近接した基準クロック信号のクロックパルスを検出する方式で目標クロック信号を生成する原理である。
【００２２】
本発明で提案した前記二つの方式いずれも目標クロック信号のエッジ位置は、基準クロック信号のエッジ位置と一致する。
これにより、本発明で提案した前記二つの方式を実現するための実施形態について詳細に説明する。
まず、本発明で提案した最初の方式を説明する。
【００２３】
図１に示したように、本発明の一実施形態によるクロック信号発生装置は、基準クロック発生器１１０、マスキングパターン発生器１２０及びＡＮＤゲート１３０から構成される。
基準クロック発生器１１０は、クリスタル、セラミックのような発振素子を利用して、電子機器で利用するソースクロックである基準クロック信号を発生させる。電子機器では、基準クロック信号を利用して各アプリケーションで必要とする派生クロック信号を生成させる。したがって、基準クロック信号の周波数は、派生されるクロック信号の周波数に比べて高い周波数に設計する。
【００２４】
マスキングパターン発生器１２０は、基準クロック信号から平均的に目標周波数を生成させるように、基準クロック信号の一部クロックパルスを除去するためのマスキングパターンを生成させる。マスキングパターン発生器１２０の細部的な回路構成の例を図２に示した。
【００２５】
図２に示したように、マスキングパターン発生器１２０は、カウンタ１２０−１、マッピングテーブルを保存するメモリ１２０−２及びマッピング部１２０−３から構成される。
カウンタ１２０−１は、Ｎ（Ｎは整数である）進カウンタであって、基準クロック信号の周波数及び生成させるクロックの目標周波数によって決定される。すなわち、Ｎ値は、基準クロック信号の周波数と目標周波数との最大公約数で基準クロック信号の周波数を割った値に決定できる。
【００２６】
例えば、基準クロック信号の周波数が１００ＭＨｚであり、派生させるクロック信号の目標周波数が７０ＭＨｚとする。これにより、最大公約数は１０，０００，０００となり、最大公約数で基準クロック信号の周波数を割れば１０となる。これにより、Ｎ＝１０となる。すなわち、この場合に、カウンタ１２０−１は、１０進カウンタに設定される。
【００２７】
メモリ１２０−２には、カウンタ１２０−１から出力される値によって０または１の論理値をマッピングさせるマッピングテーブルが保存される。本発明において、マッピングテーブルのマッピング原理は、基準クロック信号の周波数と派生させるクロックの目標周波数との割合で０と１の論理値を有するようにマッピングさせる。
【００２８】
一例として、基準クロック信号の周波数が１００ＭＨｚであり、派生させるクロック信号の目標周波数が７０ＭＨｚである場合に、７：３の割合で１と０の論理値を有するようにマッピングさせる。すなわち、マッピングテーブルは、１０進カウンタ値の０ないし９の１０個の値で７個を１に割り当て、３個を０に割り当てるように設計する。この場合のマッピングテーブルの例を図３に示した。図３では、１０進カウンタの値が０，８，９である時に０にマッピングされ、残りの値では１にマッピングされることを示す。
【００２９】
本発明において、マッピングテーブルの設計時に０と１にマッピングされる個数にのみ意味があり、０または１にマッピングされるカウンタ出力値は異なっていてもよい。すなわち、１０進カウンタ値の０，８，９で０にマッピングさせ、残りのカウンティング値で１にマッピングさせる場合、及び１０進カウンタの１，３，５で０にマッピングさせ、残りのカウンティング値で１にマッピングさせる場合において、生成されるクロックの平均的な周波数は同一になる。
【００３０】
マッピング部１２０−３は、メモリ１２０−２に保存されたマッピングテーブルを利用して、カウンタ１２０−１から出力される値にマッピングされる０または１の論理値に相応する信号であるマスキングパターンを生成させる。
【００３１】
基準クロック信号（ａ）の周波数が１００ＭＨｚであり、派生させる目標クロック信号（ｃ）の周波数が７０ＭＨｚである場合に、図３に示したようなマッピングテーブルを利用すれば、図１０に示したようなマスキングパターン（ｂ）が生成される。
【００３２】
再び図１に示すように、基準クロック発生器１１０で生成された基準クロック信号（ａ）とマスキングパターン発生器１２０で生成されたマスキングパターン（ｂ）とは、ＡＮＤゲート１３０に入力される。これにより、ＡＮＤゲート１３０からは、基準クロック信号（ａ）とマスキングパターン（ｂ）との論理積演算結果に相応する信号が出力される。ＡＮＤゲート１３０から出力される信号は、基準クロック信号から生成させようとする周波数を有する目標クロック信号（ｃ）となる。
【００３３】
図１０に示すように、基準クロック信号（ａ）の周波数が１００ＭＨｚであり、図３に示したようなマッピングテーブルを利用してマスキングパターン（ｂ）を生成させれば、平均的に７０ＭＨｚの周波数を有する目標クロック信号（ｃ）が生成されるということが分かる。
【００３４】
本発明の第１実施形態によれば、目標クロック信号（ｃ）のパルスの間隔は均等ではないが、基準クロック信号の１０個のパルス単位で３個のパルスを削除させることによって、平均的に目標とするクロック周波数７０ＭＨｚを生成できる。また、目標クロック信号（ｃ）のパルスエッジが基準クロック信号のパルスエッジと正確に一致して別途の同期化回路が不要になる。
【００３５】
次に、本発明の一実施形態によるクロック信号発生方法について、図６のフローチャートを参照して説明する。
まず、ソースクロック信号である基準クロック信号から生成させる目標クロック信号の周波数に基づいて、基準クロック信号から除去する特定の周期当たりクロックパルスの個数を決定する（Ｓ６１０）。ここで、特定の周期及び特定の周期当たり除去するクロックパルスの個数は、具体的に次のように決定する。
【００３６】
すなわち、基準クロック信号の周波数と目標クロック信号の周波数との最大公約数を求める。このように求めた最大公約数で基準クロック信号の周波数と目標周波数とをそれぞれ割る。次いで、基準クロック信号の周波数を前記最大公約数で割った値に該当する個数の基準クロックパルスを含む区間長さで特定の周期を決定し、基準クロック信号の周波数を最大公約数で割った値から目標クロック信号の周波数を最大公約数で割った値を減算した値で特定の周期当たり除去するクロックパルスの個数を決定する。
【００３７】
例えば、基準クロック信号の周波数が１００ＭＨｚであり、生成させる目標クロック信号の目標周波数が７０ＭＨｚとする。これにより、最大公約数は１０，０００，０００となる。これにより、最大公約数で基準クロック信号の周波数を割れば１０となり、最大公約数で目標クロック信号の周波数を割れば７となる。したがって、この場合に、特定の周期の長さは、基準クロックパルスの１０個が含まれた区間長さとなり、特定の周期当たり除去するクロックパルスの個数は３となる。
【００３８】
次いで、ステップ６１０で決定された特定の周期及び特定の周期当たり除去する基準クロックパルスの個数に基づいて、マスキングパターンを生成する（Ｓ６２０）。一例として、特定の周期の長さが１０クロック区間の長さであり、特定の周期当たり除去するクロックの個数が３であると仮定する。これにより、マスキングパターンは、図１０に示したように基準クロックパルスの１０個の区間のうち、３個の区間ではローレベルを維持し、残りの７個の区間ではハイレベルを維持するように生成する。
【００３９】
次いで、ステップ６２０で生成したマスキングパターンを適用して、基準クロック信号の一部クロックパルスを除去して目標クロック信号を生成する（Ｓ６３０）。すなわち、図１０に示したようなマスキングパターンが生成された場合に、マスキングパターンがローレベルを維持する区間に含まれる基準クロックパルスを除去し、ハイレベルを維持する区間に含まれる基準クロックパルスはそのまま出力させる。これにより、目標クロック信号は、クロックパルスの間隔は均等ではないが、平均的に目標とする周波数となる。
【００４０】
本発明において、マスキングパターンを特定の周期内で除去するクロックパルスの位置を初期設定された規則によって可変になるように設計すれば、電磁波エネルギが種々の周波数帯に分散されてＥＭＩ（Ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ）特性が改善される。
【００４１】
次いで、本発明で提案した二番目の方式を説明する。
図４に示したように、本発明の他の実施形態によるクロック信号発生装置は、基準クロック発生器４１０、マイクロプロセッサ４２０、パルス検出器４３０及びデューティ変更回路４４０から構成される。
【００４２】
基準クロック発生器４１０は、クリスタル、セラミックのような発振素子を利用して、システムで利用するソースクロックである基準クロック信号を発生させる。システムでは、基準クロック信号を利用して各アプリケーションで必要とする派生クロック信号を生成する。したがって、基準クロック信号の周波数は、派生されるクロック信号の周波数に比べて高い周波数に設計する。
【００４３】
マイクロプロセッサ４２０は、生成させようとするアプリケーション用クロック信号の目標周波数の逆数に相応する周期でパルス検出位置を計算する。すなわち、基準クロック信号を基準としてアプリケーション用クロック信号のサイクル開始位置を連続的に計算する。ここで、アプリケーション用クロック信号のサイクル開始位置は、パルス検出位置に該当する。このように計算されたパルス検出位置を周期とするクロック信号を仮想的に示せば、図１１に示したようなパルス検出用クロックとなる。しかし、アプリケーション用クロック信号の目標周波数が基準クロック信号の周波数の約数ではない場合には、少数点以下の値を有する。計算により算出されたパルス検出位置が少数点以下の値を有する場合には、基準クロック信号のパルスエッジ位置と一致しないということを意味する。
【００４４】
パルス検出器４３０は、マイクロプロセッサ４２０で計算されたパルス検出位置に近接して発生する基準クロック信号のパルスを検出して、アプリケーション用クロック信号を生成させる。パルス検出位置と基準クロック信号のパルスエッジとが一致する地点では、一致する地点の基準クロックを検出すればいいが、一致しない場合には、一定な規則によって計算されたパルス検出位置に近接した基準クロックのパルスを検出する。
【００４５】
ここで、一定な規則の例を幾つか示せば、次の通りである。
第１に、計算されたパルス検出位置から最も近接して発生する基準クロック信号のパルスを検出する規則がある。この場合には、計算されたパルス検出位置値の少数点以下の値を四捨五入して基準クロック信号のパルスを検出する。
第２に、計算されたパルス検出位置直前に生成される基準クロック信号のパルスを検出する規則がある。このように基準クロック信号のパルスを検出すれば、図１１に示したような先行検出アプリケーション用クロック信号が生成される。
【００４６】
第３に、計算されたパルス検出位置直後に生成される基準クロック信号のパルスを検出する規則がある。このように基準クロック信号のパルスを検出すれば、図１１に示したような遅延検出アプリケーション用クロック信号が生成される。
第４に、計算されたパルス検出位置から初期設定された複数回数のサイクル経過後に発生する基準クロック信号のパルスを検出するように設計してもよい。
【００４７】
したがって、パルス検出器４３０から出力されるアプリケーション用クロック信号のパルスエッジが基準クロック信号のパルスエッジと正確に一致しており、パルス間隔も均等になる。しかし、図１１に示したように、目標クロック信号のデューティ比率が低くなる。
【００４８】
これを補完するために、デューティ変更回路４４０で図１２に示したようにデューティ比率を増加させる。一例として、目標クロック信号の論理的にハイ状態であるパルスの区間長さを基準パルス信号の２サイクル区間の長さに増大させれば、図１２に示したように目標クロック信号のデューティ比率が増加する。
デューティ変更回路４４０は、オプション仕様に該当し、目標クロック信号を利用してデータを処理する該アプリケーションで低いデューティ比率の目標クロック信号でも安定的に動作できれば削除してもよい。
【００４９】
次に、本発明の他の実施形態によるクロック信号発生方法について、図７のフローチャートを参照して説明する。
まず、生成させようとする目標クロック信号の周波数の逆数に相応する周期で基準クロック信号でのパルス検出位置を計算する（Ｓ７１０）。すなわち、基準クロック信号を基準として目標クロック信号のサイクル開始位置を連続的に計算する。ここで、目標クロック信号のサイクル開始位置は、パルス検出位置に該当する。
【００５０】
次いで、計算されたパルス検出位置に近接して発生する基準クロック信号のパルスを検出する（Ｓ７２０）。基準クロック信号のパルスを検出する細部的な方法としては、計算されたパルス検出位置から最も近接した基準クロック信号のパルスを検出する方式、計算されたパルス検出位置直前に生成される基準クロック信号のパルスを検出する方式、計算されたパルス検出位置直後に生成される基準クロック信号のパルスを検出する方式、及び計算されたパルス検出位置から初期設定された回数のサイクル経過後に発生する基準クロック信号のパルスを検出する方式などがある。
【００５１】
次いで、ステップ７２０で検出された基準クロック信号のパルスで目標クロック信号を生成させる（Ｓ７３０）。これにより、基準クロック信号の一部パルスのみを抽出して目標クロック信号を生成させる。
【００５２】
次いで、ステップ７３０で生成された目標クロック信号のデューティを調整する（Ｓ７４０）。一例として、目標クロック信号の論理的にハイ状態であるパルス区間の長さを基準パルス信号の初期設定された個数のサイクル区間の長さに増大させる方式で目標クロック信号のデューティを増加させる。
ステップ７４０は、オプション仕様に該当し、目標クロック信号を利用してデータを処理する該アプリケーションで低いデューティの目標クロック信号でも安定的に動作できれば削除してもよい。
【００５３】
次いで、本発明のさらに他の実施形態によるクロック信号発生方法について、図８のフローチャートを参照して説明する。
【００５４】
前述した実施形態では、目標クロック信号を生成させるために、基準クロック信号でのパルス検出位置を計算したが、今回の実施形態では、外部から目標クロック信号の周波数に相応するパルス検出用クロック信号を受信して最終的な目標クロック信号を生成させる。
【００５５】
まず、生成させようとする周波数を有する目標周波数を有するクロック信号を外部から受信する（Ｓ８１０）。
ステップ８１０で受信された目標周波数を有するクロック信号をパルス検出用クロック信号として利用して、基準クロック信号のパルスを検出する（Ｓ８２０）。パルス検出用クロック信号を利用して基準クロック信号のパルスを検出する細部的な方法としては、パルス検出用クロック信号のライジングエッジ発生位置から最も近接した基準クロック信号のパルスを検出する方式、パルス検出用クロック信号のライジングエッジ発生位置直前に生成される基準クロック信号のパルスを検出する方式、パルス検出用クロック信号のライジングエッジ発生位置直後に生成される基準クロック信号のパルスを検出する方式、及びパルス検出用クロック信号のライジングエッジ発生位置から初期設定された回数のサイクル経過後に発生する基準クロック信号のパルスを検出する方式などがある。本発明の一実施形態では、パルス検出用クロック信号のライジングエッジ発生位置から基準クロック信号のパルスを検出するように設計した。もちろん、パルス検出用クロック信号のフォーリングエッジ発生位置から基準クロック信号のパルスを検出するように設計することもある。
【００５６】
次いで、ステップ８２０で検出された基準クロック信号のパルスで最終の目標クロック信号を生成させる（Ｓ８３０）。これにより、基準クロック信号の一部パルスのみを抽出して最終の目標クロック信号を生成する。
【００５７】
次いで、ステップ８３０で生成された最終の目標クロック信号のデューティ比率を調整する（Ｓ８４０）。一例として、目標クロック信号の論理的にハイ状態であるパルスの区間長さを基準パルス信号の初期設定された個数のサイクル区間の長さに増大させる方式で目標クロック信号のデューティ比率を増加させる。
ステップ８４０は、オプション仕様に該当し、目標クロック信号を利用してデータを処理する該アプリケーションで低いデューティ比率の最終の目標クロック信号でも安定的に動作できるならば削除してもよい。
【００５８】
これにより、基準クロック信号から分周器を利用して目標クロック信号の周波数を生成できない場合には、外部から受信される目標クロック信号のエッジ発生位置は、基準クロック信号のエッジ発生位置と一致しない。しかし、前記で生成された最終の目標クロック信号のエッジ発生位置は、基準クロック信号のエッジ発生位置と一致しており、パルス間隔も均等になるということが分かる。
【００５９】
次いで、図５を参照して、本発明によるクロック周波数制御装置を説明する。
図５に示したように、本発明によるクロック周波数制御装置は、クロック信号発生回路５１０、マイクロプロセッサ５２０及びアプリケーションＡＰ（１），ＡＰ（２），…，ＡＰ（ｎ）から構成される。
【００６０】
クロック信号発生回路５１０は、基準クロック信号から各アプリケーションで必要とする目標周波数を有するクロック信号を生成させる。クロック信号発生回路５１０の細部的な回路構成は、前述した図１または図４に示した回路で構成できる。
【００６１】
アプリケーションＡＰ（１），ＡＰ（２），…，ＡＰ（ｎ）は、マイクロプロセッサ５２０から受信されるコマンドによるデータ処理を行う。アプリケーションの例としては、ビデオ／オーディオ信号処理用アプリケーション、データ保存及び読み取り処理用アプリケーション、データ通信処理用アプリケーションなどがある。
【００６２】
マイクロプロセッサ５２０は、機器内のアプリケーションを制御する。特に、各アプリケーションに特定の作業を指示するコマンドを発生させた場合に、該アプリケーションでの作業処理の進捗度を算出し、算出された進捗度と目標とする進捗度との差に基づいて、該アプリケーションのクロック周波数を可変させるようにクロック信号発生回路５１０を制御する。作業処理の進捗度を算出する技術は、コンピュータ技術分野で既に公知の技術であるので、これについての説明は省略する。
【００６３】
マイクロプロセッサ５２０は、該アプリケーションで算出された作業処理の進捗度が目標進捗度に比べて一定の比率以上速い場合には、該アプリケーションで使われるクロックの周波数を低めるようにクロック信号発生回路５１０を制御し、算出された作業処理の進捗度が目標進捗度に比べて遅い場合には、該アプリケーションで使われるクロックの周波数を高めるようにクロック信号発生回路５１０を制御する。
【００６４】
前述したように、クロック信号発生回路５１０は、図１または図４で記述された基準クロック発生器１１０または４１０で構成できる。クロック信号発生回路５１０は、図１のようなクロック発生回路を利用する場合には、マスキングパターン発生器１２０のマッピングテーブルを可変させる方式でクロック周波数を可変させる。また、クロック信号発生回路５１０は、図４のようなクロック発生回路を利用する場合には、マイクロプロセッサで基準クロック信号でのパルス検出位置を変更させてクロック周波数を可変させる。
【００６５】
次いで、図９を参照して、本発明によるクロック周波数制御方法を説明する。
まず、初期設定された周波数でアプリケーション用クロック信号を生成させる（Ｓ９１０）。アプリケーション用クロック信号は、ソースとなる基準クロック信号の一部クロックパルスを除去する方式で生成する。また、アプリケーション用クロック信号は、基準クロック信号での目標周波数に対応するパルス検出位置を計算し、計算された位置に近接した基準クロック信号のクロックパルスを検出する方式で生成する。
【００６６】
次いで、アプリケーションでのデータ処理進捗度を算出する（Ｓ９２０）。データ処理進捗度は、全体の作業量で現在実行した作業量の比で算出できる。
【００６７】
次いで、算出された進捗度と目標進捗度とを比較する（Ｓ９３０）。目標進捗度は、全体の作業量に対する経時的な目標作業量の比で決定された値である。
算出された進捗度と目標進捗度との比較結果を利用して、アプリケーションで使われるクロックの周波数を変更させる（Ｓ９４０）。すなわち、算出された進捗度が目標進捗度に比べて一定な比率以上速い場合には、該アプリケーションで使われるクロックの周波数を低めるように制御し、逆に算出された進捗度が目標進捗度に比べて遅い場合には、該アプリケーションで使われるクロックの周波数を高めるように制御する。
かかる方法により、該アプリケーションで使われるクロックの周波数を、データ処理の進捗度を考慮して適応的に可変させることができる。
【００６８】
本発明は、方法、装置、システムなどとして実行することができる。ソフトウェアで実行されるとき、本発明の構成手段は、必然的に必要な作業を実行するコードセグメントである。プログラムまたはコードセグメントは、プロセッサで読み取り可能な媒体に保存され、または伝送媒体または通信網で搬送波と結合されたコンピュータデータ信号により伝送されうる。プロセッサで読み取り可能な媒体は、情報を保存または伝送可能ないかなる媒体も含む。プロセッサで読み取り可能な媒体の例としては、電子回路、半導体メモリ素子、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、フラッシュメモリ、ＥＲＯＭ（Ｅｒａｓａｂｌｅ  ＲＯＭ）、フロッピー(登録商標)ディスク、光ディスク、ハードディスク、光ファイバ媒体、無線周波数（ＲＦ）網などがある。コンピュータデータ信号は、電子網チャンネル、光ファイバ、空気、電子系、ＲＦ網のような伝送媒体上に伝搬可能ないかなる信号も含まれる。
【００６９】
添付された図面に示されて説明された特定の実施形態は、単に本発明の例として理解され、本発明の範囲を限定するものではなく、本発明が属する技術分野で本発明に記述された技術的思想の範囲でも多様な他の変更が発生しうるので、本発明は、図示されるか、または記述された特定の構成及び配列に制限されないということは自明である。
【産業上の利用可能性】
【００７０】
本発明は、クロック信号を利用する多様な電子機器に適用でき、特に、多様な周波数のクロック信号を必要とする電子機器に適用する場合に、比較的簡単な回路により目標とする周波数を有するクロック信号を容易に生成させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明の一実施形態によるクロック信号発生装置の構成図である。
【図２】図１に示したマスキングパターン発生器の細部構成図である。
【図３】本発明に適用されるマッピングテーブルの一例を示す図である。
【図４】本発明の他の実施形態によるクロック信号発生装置の構成図である。
【図５】本発明によるクロック周波数制御装置の構成図である。
【図６】本発明の一実施形態によるクロック信号発生方法のフローチャートである。
【図７】本発明の他の実施形態によるクロック信号発生方法のフローチャートである。
【図８】本発明のさらに他の実施形態によるクロック信号発生方法のフローチャートである。
【図９】本発明によるクロック周波数制御方法のフローチャートである。
【図１０】本発明の一実施形態による主要信号のタイミング図である。
【図１１】本発明の他の実施形態による主要信号のタイミング図である。
【図１２】本発明のさらに他の実施形態による主要信号のタイミング図である。
【符号の説明】
【００７２】
１１０    基準クロック発生器
１２０    マスキングパターン発生器
１２０−１    カウンタ
１２０−２    メモリ
１２０−３    マッピング部
１３０    ＡＮＤゲート
【図１】
2008071349.tif 000003
【図２】
2008071349.tif 000004
【図３】
2008071349.tif 000005
【図４】
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【図５】
2008071349.tif 000007
【図６】
2008071349.tif 000008
【図７】
2008071349.tif 000009
【図８】
2008071349.tif 000010
【図９】
2008071349.tif 000011
【図１０】
2008071349.tif 000012
【図１１】
2008071349.tif 000013
【図１２】
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