(57)【要約】【課題】クロックの完全停止、一時的なパルス抜けの他、周期変動の検出もクロック障害として検出可能にする。【解決手段】検出すべきクロックを平滑化するクロック平滑化回路１、２、３１、３２、３６、３７と、このクロック平滑化回路１、２、３１、３２、３６、３７で平滑化されたレベルの変動が予め定められた正常な範囲を超えているか、予め定められた正常な範囲を下回っているかを検出する比較検出回路３、４、３３、３４と、この比較回路３、４、３３、３４で正常な範囲を超えているか下回っていると検出されたときにはアラーム信号を発生するアラーム信号発生回路５、３５とを含む。クロック平滑化回路は、抵抗とコンデンサからなる時定数回路で形成される。アラーム信号を発生させるアラーム信号発生回路は排他的論理和の否定回路で構成される。【選択図】  図１
2005010834.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
検出すべきクロックを平滑化するクロック平滑化回路と、
このクロック平滑化回路で平滑化されたレベルの変動が予め定められた正常な範囲を超えているか予め定められた正常な範囲を下回っているかを検出する比較検出回路と、
この比較検出回路で正常な範囲を超えているか下回っていると検出されたときにはアラーム信号を発生するアラーム信号発生回路とを含むことを特徴とするクロック障害検出回路。
【請求項２】
前記クロック平滑化回路が所定の時定数を有する時定数回路で構成されることを特徴とする請求項１記載のクロック障害検出回路。
【請求項３】
前記アラーム発生回路が排他的論理和の否定回路で構成されることを特徴とする請求項１記載のクロック障害検出回路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、システム動作のクロックの完全な停止、一時的なクロックの欠落、クロックの周期変動を容易に検出する回路に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
情報処理システムでは、プロセッサ、主記憶装置、入出力制御装置等に、それぞれ誤り検出・診断機能、検出された誤りに対する自動訂正機能、再試行機能を備えて、誤りの検出や訂正を行っている。誤りの検出は、たとえばパリティチェックにより行われ、誤り訂正は誤り訂正検出（ＥＣＣ）コードを用いて行われる。
【０００３】
データ信号などはパリティチェックなどが行われていて、障害の検出は多くの場合容易である。
【０００４】
これに対して、システム動作を制御するクロックに障害が発生すると、他の動作がそれによって影響を受けて誤動作を生じる。この場合に生じる誤りも、前述の誤り検出や訂正機能により検出して訂正できる場合がある。特に、ノイズや接触不良等により、クロックに一時的な欠落が生じた場合の誤動作は、再試行を行うことにより誤動作のない状態に回復することができる。
【０００５】
クロックに定常的な障害が発生すると、前述の誤り訂正機能や試行によっては誤りを回復できないので、障害診断処理が行われ、障害発生要因が調べられる。
【０００６】
この場合、障害の発生要因としてのクロック以外に各種の要因が考えられるので、障害の発生箇所を検出し、その要因がクロックにあることを検出するには、一般に多くの手間と時間が必要である。
【０００７】
従来の検出回路は、一定周期で連続して発生するクロックに生じた欠落を検出する（たとえば特許文献１参照）。
【０００８】
しかしながら、この種の回路はあくまで一定周期で動作するクロックの抜けを検出するものであり、クロックの周期変動を考慮していない。
【０００９】
【特許文献１】
特開平０１−２９８８１０号公報（第２−６ページ、第３図）
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
クロックを使用して動作しているシステムにおいて、転送されるデータの誤りはパリティチェックなどで検出は容易に行われている。しかしながら、システムの動作を制御するクロックは一般的に障害箇所を検出することは困難である。このため、クロック障害の検出には、クロック障害の検出回路を付加することが必要となる。
【００１１】
本発明は、システム動作のクロックの完全停止や一時的なクロックの抜けのみならず周期変動も検出できる検出回路を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上述の課題を解決するために、本発明の回路は、検出すべきクロックを平滑化するクロック平滑化回路と、このクロック平滑化回路で平滑化されたレベルの変動が予め定められた正常な範囲を超えているか予め定められた正常な範囲を下回っているかを検出する比較検出回路と、この比較検出回路で正常な範囲を超えているか下回っていると検出されたときにはアラーム信号を発生するアラーム信号発生回路とを含む。
【００１３】
本発明の他の回路は、検出すべきクロックを平滑化する平滑化回路、この平滑化回路で平滑化されたレベルの変動が正常レベルを超えるものと正常レベルから低下するものを検出する比較回路、この比較回路の比較結果に基づいてアラーム信号を発生するアラーム信号発生回路を含む。
【００１４】
この平滑化回路は、抵抗とコンデンサからなる時定数回路で実現される。
【００１５】
このアラーム信号発生回路は、排他的論理和の反転出力回路で実現される。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。
【００１７】
本発明の実施の形態は、クロックを平滑化する時定数回路、この時定数回路で平滑化されたレベルの変動が正常レベルを超えるものと正常レベルから低下するものを検出する比較回路、この比較回路の比較結果に基づいてアラーム信号を出力するアラーム信号出力回路を含む。
【００１８】
【実施例１】
図１を参照すると、本発明の第１の実施例としての回路が示されている。本発明の第１の実施例は、クロックを平滑化する抵抗１、コンデンサ２と平滑化されたレベルの変動を検出する比較回路３、４及び比較結果によりアラーム信号を出力する論理（排他的論理和の反転出力）回路５を含んで構成されている。比較検出回路３は正常レベルを超えるものを検出し、比較検出回路４は正常レベルから低下するものを検出する。
【００１９】
以下、本発明の第１の実施例の動作について詳細に説明する。まず、図１の回路において正常なクロックが入力されたときに動作を図２のタイミング図を用いて説明する。ＣＬＫｉｎは入力されるクロックであり、ＣＬＫｒｃは、入力されたクロックＣＬＫｉｎが、抵抗１およびコンデンサ２によって平滑化されたものである。ここで、正常動作時には、ＣＬＫｒｃでのレベルがＶｒｅｆ１とＶｒｅｆ２の間で変動するようにＶｒｅｆ１、Ｖｒｅｆ２および抵抗１、コンデンサ２の調整を行う。調整条件は
Ｖｒｅｆ１−Ｖｒｅｆ２  ＞  Ｖ０｛１−ｅｘｐ（−Ｔ／ＲＣ）｝／２  で与えられる。
Ｖ０：クロック発信源の振幅  Ｒ：クロック発信源出力のオン抵抗値＋抵抗１抵抗値  Ｃ：コンデンサ２容量
Ｔ：レベル変動サイクル（クロック動作周期の１／２）
ただし  Ｖｒｅｆ１−Ｖｒｅｆ２  ≪  Ｖ０  （Ｖ０に比べ十分小さい）
これにより正常動作時はＣＬＫａｒはＬレベルのままとなる。
【００２０】
次に、Ｈレベルのクロックが１周期分無くなった時の動作を図３のタイミング図を使って説明する。ＣＬＫｉｎの波形において、Ｈレベルのクロックが無くなると、ＣＬＫｒｃのレベルがＶｒｅｆ２を下回ることとなる。但し、Ｖｒｅｆ１、Ｖｒｅｆ２および抵抗１、コンデンサ２の値は
Ｖ０｛１−ｅｘｐ（−３Ｔ／ＲＣ）｝／２  ＞  Ｖｒｅｆ１−Ｖｒｅｆ２  ＞  Ｖ０｛１−ｅｘｐ（−Ｔ／ＲＣ）｝／２  を満足していることとする。
【００２１】
これによりＨレベルのクロックが１周期分でも無くなると、ＣＬＫａｒはＨレベルとなりアラームを検出する。
【００２２】
次に、Ｌレベルのクロックが１周期分無くなった時の動作を図４のタイミング図を使って説明する。ＣＬＫｉｎの波形において、Ｌレベルのクロックが無くなると、ＣＬＫｒｃのレベルがＶｒｅｆ１を上回ることとなる。但し、Ｈレベルのクロック欠け条件等同等にＶｒｅｆ１、Ｖｒｅｆ２および抵抗１、コンデンサ２の値は
Ｖ０｛１−ｅｘｐ（−３Ｔ／ＲＣ）｝／２  ＞  Ｖｒｅｆ１−Ｖｒｅｆ２  ＞  Ｖ０｛１−ｅｘｐ（−Ｔ／ＲＣ）｝／２  を満足していることとする。
【００２３】
これによりＬレベルのクロックが１周期分でも無くなると、ＣＬＫａｒはＨレベルとなりアラームを検出する。
【００２４】
次に、クロックの周期が変動した時の動作を図５のタイミング図を使って説明する。ＣＬＫｉｎの波形において、Ｈレベルの周期が変動すると、ＣＬＫｒｃのレベルがＶｒｅｆ２を下回ることとなる。但し、Ｖｒｅｆ１、Ｖｒｅｆ２および抵抗１、コンデンサ２の値は
Ｖ０｛１−ｅｘｐ（−Ｔ１／ＲＣ）｝  −  Ｖ０｛１−ｅｘｐ（−Ｔ２／ＲＣ）｝／２  ＞  Ｖｒｅｆ１−Ｖｒｅｆ２  ＞  Ｖ０｛１−ｅｘｐ（−Ｔ／ＲＣ）｝／２  を満足していることとする。
【００２５】
これによりクロックの周期が変動した場合でも、ＣＬＫａｒの検出信号はＨレベルとなりアラームを検出する。
【００２６】
【実施例２】
次に本発明の第２の実施例について図６を参照して説明する。
【００２７】
本発明の第２の実施例の特徴は、平滑化されたレベルの変動を検出する比較回路３３及び３４のそれぞれの前段に抵抗３１とコンデンサ３２からなる時定数回路および抵抗３６とコンデンサ３７からなる時定数回路を接続したことにある。
【００２８】
すなわち、本発明の第２の実施例はクロックを平滑化する抵抗３１及び３６、及びコンデンサ３２及び３７、平滑化されたレベルの変動を検出する比較回路３３及び３４、及びこの比較結果によりアラーム信号を出力する排他的論理和の反転出力回路３５を含む。
【００２９】
以下、本発明の第２の実施例の動作について詳細に説明する。まず、図６の回路において正常なクロックが入力されたときに動作を図２のタイミング図を用いて説明する。ＣＬＫｉｎは入力されるクロックであり、ＣＬＫｒｃ１は、入力されたクロックＣＬＫｉｎが、抵抗３１及び３６、コンデンサ３２及び３７によって平滑化されたものである。ここで、正常動作時には、ＣＬＫｒｃ１でのレベルがＶｒｅｆ１とＶｒｅｆ２の間で変動するようにＶｒｅｆ１、Ｖｒｅｆ２および抵抗３１及び３６、コンデンサ３２および３７の調整を行う。調整条件は
Ｖｒｅｆ１−Ｖｒｅｆ２  ＞  Ｖ０｛１−ｅｘｐ（−Ｔ／ＲＣ）｝／２  で与えられる。
Ｖ０：クロック発信源の振幅  Ｒ：クロック発信源出力のオン抵抗値＋抵抗３１または３６抵抗値  Ｃ：コンデンサ２容量
Ｔ：レベル変動サイクル（クロック動作周期の１／２）
ただし  Ｖｒｅｆ１−Ｖｒｅｆ２  ≪  Ｖ０  （Ｖ０に比べ十分小さい）
これにより正常動作時はＣＬＫａｒはＬレベルのままとなる。
【００３０】
次に、Ｈレベルのクロックが１周期分無くなった時の動作を図３のタイミング図を使って説明する。ＣＬＫｉｎの波形において、Ｈレベルのクロックが無くなると、ＣＬＫｒｃ１のレベルがＶｒｅｆ２を下回ることとなる。但し、Ｖｒｅｆ１、Ｖｒｅｆ２および抵抗３１または３６、コンデンサ３２または３７の値は
Ｖ０｛１−ｅｘｐ（−３Ｔ／ＲＣ）｝／２  ＞  Ｖｒｅｆ１−Ｖｒｅｆ２  ＞  Ｖ０｛１−ｅｘｐ（−Ｔ／ＲＣ）｝／２  を満足していることとする。
【００３１】
これによりＨレベルのクロックが１周期分でも無くなると、ＣＬＫａｒはＨレベルとなりアラームを検出する。
【００３２】
次に、Ｌレベルのクロックが１周期分無くなった時の動作を図４のタイミング図を使って説明する。ＣＬＫｉｎの波形において、Ｌレベルのクロックが無くなると、ＣＬＫｒｃ１のレベルがＶｒｅｆ１を上回ることとなる。但し、Ｈレベルのクロック欠け条件等同等にＶｒｅｆ１、Ｖｒｅｆ２および抵抗３１または３６、コンデンサ３２または３７の値は
Ｖ０｛１−ｅｘｐ（−３Ｔ／ＲＣ）｝／２  ＞  Ｖｒｅｆ１−Ｖｒｅｆ２  ＞  Ｖ０｛１−ｅｘｐ（−Ｔ／ＲＣ）｝／２  を満足していることとする。
【００３３】
これによりＬレベルのクロックが１周期分でも無くなると、ＣＬＫａｒはＨレベルとなりアラームを検出する。
【００３４】
次に、クロックの周期が変動した時の動作を図５のタイミング図を使って説明する。ＣＬＫｉｎの波形において、Ｈレベルの周期が変動すると、ＣＬＫｒｃ１のレベルがＶｒｅｆ２を下回ることとなる。但し、Ｖｒｅｆ１、Ｖｒｅｆ２および抵抗３１または３６、コンデンサ３２または３７の値は
Ｖ０｛１−ｅｘｐ（−Ｔ１／ＲＣ）｝  −  Ｖ０｛１−ｅｘｐ（−Ｔ２／ＲＣ）｝／２  ＞  Ｖｒｅｆ１−Ｖｒｅｆ２  ＞  Ｖ０｛１−ｅｘｐ（−Ｔ／ＲＣ）｝／２  を満足していることとする。
【００３５】
これによりクロックの周期が変動した場合でも、ＣＬＫａｒはＨレベルとなりアラームを検出する。
【００３６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明はクロックを平滑化する時定数回路、この出力である平滑化されたクロックの電圧レベルが正常な範囲に入るか否かを検出し、正常な範囲からはずれているとアラーム信号を出力する電圧比較アラーム信号発生回路を備えることにより、以下の効果を得ることができる。
【００３７】
すなわち、クロック障害の検出を行うことができる。
【００３８】
クロックが消滅する場合はもちろん、一部のクロック信号が抜けてしまう場合や、周期変動も可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例を示す図である。
【図２】本発明の第１及び第２の実施例の動作を説明するための図である。
【図３】本発明の第１及び第２の実施例の動作を説明するための図である。
【図４】本発明の第１及び第２の実施例の動作を説明するための図である。
【図５】本発明の第１及び第２の実施例の動作を説明するための図である。
【図６】本発明の第２の実施例を示す図である。
【符号の説明】
１・・・抵抗
２・・・コンデンサ
３・・・比較回路
４・・・比較回路
５・・・アラーム信号発生回路
３１・・・抵抗
３２・・・コンデンサ
３３・・・比較回路
３４・・・比較回路
３５・・・アラーム信号発生回路
３６・・・抵抗
３７・・・コンデンサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2005010834.tif 000006
【図５】
2005010834.tif 000007
【図６】
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