(57)【要約】クロック信号内のパルスを選択的にスワローすることによりクロック信号の周波数を制御するためのシステムおよび方法。一実施形態において、クロック信号の周波数を調整するための方法はクロック信号を受信することと、反復クロックスワローパターンに従って、クロック信号内のパルスをスワローすることとを備える、ここにおいて、前記パターンは数列により定義される。【選択図】図４
2017525014.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
クロック信号の周波数を調整するための方法において、
前記クロック信号を受信することと、および
繰返しクロックスワローパターンに従って前記クロック信号内のパルスをスワローすることと、ここにおいて、前記パターンは数列により定義される、方法。
【請求項２】
前記数列は、隣接するパルススワロー間の間隔を定義する、請求項１の方法。
【請求項３】
前記数列は少なくとも２つの異なる数を備える、請求項２の方法。
【請求項４】
スワロー後の前記クロック信号の周波数はほぼ下記に等しい：
【数１】
2017525014.tif 000008
但し、foutはスワロー後のクロックの周波数、finはスワロー前の前記クロック信号の周波数、Ｎ１乃至Ｎｍは前記数列内の数であり、ｍは整数である、請求項３の方法。
【請求項５】
前記クロック信号内の前記パルスをスワローすることは、
複数のサイクルにわたり前記数列を循環することと、および
前記サイクルの各々に関して、
前記数列の各々に関して、前記クロック信号内のパルスの数を通過可能にするステップと、ここにおいて、前記通過可能とされた前記パルスの数は前記シーケンス内の前記数よりも１つ少ない、
前記シーケンス内の前記数の各々に関して、前記クロック信号内の１つのパルスをスワローするステップと、
を実行することを備える、請求項１の方法。前記第２のデータ信号を送信することは、
【請求項６】
前記数列は隣接するパルス通過間の間隔を定義する、請求項１の方法。
【請求項７】
前記数列は、少なくとも２つの異なる数を備える、請求項６の方法。
【請求項８】
スワローした後の前記クロック信号の周波数は、ほぼ下記に等しい。
【数２】
2017525014.tif 000009
ただし、但し、foutはスワロー後のクロックの周波数、finはスワロー前の前記クロック信号の周波数、Ｎ１乃至Ｎｍは前記数列内の数であり、ｍは整数である、請求項７の方法。
【請求項９】
前記クロック信号内のパルスをスワローすることは、
複数のサイクルにわたり前記数列を循環することと、および
前記サイクルの各々に関して、
前記数列の各々に関して、前記クロック信号内のパルスの数を通過可能にするステップと、ここにおいて、前記通過可能とされた前記パルスの数は前記シーケンス内の前記数よりも１つ少ない、
前記数列の各々に関して、前記クロック信号内の１つのパルスをスワローするステップと、
を実行することを備える、請求項１の方法。
【請求項１０】
クロック信号の周波数を調整するための装置において、
前記クロック信号を受信するための手段と、および
繰返しクロックスワローパターンに従って前記クロック信号内のパルスをスワローするための手段と、ここにおいて、前記パターンは数列により定義される、装置。
【請求項１１】
前記数列は、隣接するパルススワロー間の間隔を定義する、請求項１０の装置。
【請求項１２】
前記数列は少なくとも２つの異なる数を備える、請求項１１の装置。
【請求項１３】
前記パルスをスワローするための手段は、
複数のサイクルにわたり前記数列を循環し、および
前記サイクルの各々に関して、
前記数列の各々に関して、前記クロック信号内のパルスの数を通過可能にするステップと、ここにおいて、前記通過可能とされた前記パルスの数は前記シーケンス内の前記数よりも１つ少ない、
前記数列の各々に関して、前記クロック信号内の１つのパルスをスワローするステップと、
を実行するように構成される、請求項１０の装置。
【請求項１４】
前記数列は、隣接するパルススワロー間の間隔を定義する、請求項１０の装置。
【請求項１５】
前記数列は少なくとも２つの異なる数を備える、請求項１４の装置。
【請求項１６】
前記パルスをスワローするための手段は、
複数のサイクルにわたり前記数列を循環し、および
前記サイクルの各々に関して、
前記数列の各々に関して、前記クロック信号内のパルスの数をスワローするステップと、ここにおいて、前記スワローされたパルスの数は、前記シーケンス内の前記数よりも１つ少ない、
前記数列内の前記数の各々に関して、前記クロック信号内の１つのパルスを通過可能にするステップと、
を実行するように構成される、請求項１０の装置。
【請求項１７】
パルスのシーケンスを含むクロック信号を受信するようにおよび前記パルスの各々に関するカウントをインクリメントするように構成されるカウンタと、
複数の数を記憶するように構成されたシフトレジスタと、ここにおいて、前記複数の数の１つは、ある時刻において前記シフトレジスタのリードポジションにある、
前記クロック信号内の前記パルスを選択的にスワローするように構成されたクロックスワロワーと、および
比較回路と、ここにおいて、前記パルスの各々に関して、前記比較回路は、前記カウントを前記シフトレジスタの前記リードポジションに現在ある数と比較し、前記比較に基づいて前記クロックスワロワーにより前記パルスのスワローイネーブルまたはディスエーブルするか否かを決定し、前記カウントが前記シフトレジスタの前記リードポジションに現在ある数と等しいなら、前記カウンタをリセットし、前記シフトレジスタ内の前記複数の数をシフトするように構成される、
を備えるクロックスワローデバイス。
【請求項１８】
前記複数の数は少なくとも２つの異なる数を備える、請求項１７のクロックスワローデバイス。
【請求項１９】
前記複数の数は少なくとも３つの数を備える、請求項１７のクロックスワローデバイス。
【請求項２０】
前記比較回路は、前記カウントが前記シフトレジスタの前記リードポジションに現在ある数に等しくなければ、前記パルスのスワローをディスエーブルするように構成され、前記カウントが前記シフトレジスタの前記リードポジションに現在ある数に等しいなら、前記パルスのスワローをイネーブルするように構成される、請求項１７のクロックスワローデバイス。
【請求項２１】
前記比較回路は、前記カウントが前記シフトレジスタの前記リードポジションに現在ある数に等しくなければ、前記パルスノスワローをイネーブルするように構成され、前記カウントが前記シフトレジスタの前記リードポジションに現在ある数に等しいなら、前記パルスのスワローをディスエーブルするように構成される、請求項１７のクロックスワローデバイス。
【請求項２２】
温度制御の方法において、
回路の温度を測定することと、
前記測定された温度に基づいてクロック信号の周波数に対する調整を決定することと、および
前記周波数調整に従って前記クロック信号内のパルスをスワローすることと、
を備える、方法。
【請求項２３】
目標温度と前記測定された温度との間の誤差を決定することをさらに備え、前記周波数調整は前記誤差に基づいて決定される、請求項２２の方法。
【請求項２４】
前記クロック信号内のパルスをスワローすることは、反復クロックスワローパターンに従って前記クロック信号内のパルスをスワローすることを含む、ここにおいて、前記パターンは数のシーケンスにより定義される、請求項２２の方法。
【請求項２５】
前記数列は隣接するパルススワロー間の間隔を定義する、請求項２４の方法。
【請求項２６】
前記数列は少なくとも２つの異なる数を含む、請求項２５の方法。
【請求項２７】
前記クロック信号内のパルスをスワローすることは、
複数のサイクルにわたって前記数列を循環することと、および
前記サイクルの各々に関して、
前記数列内の数の各々に関して、前記クロック信号内のパルスの数が前記回路に通過することを可能にするステップと、ここにおいて、前記通過することを可能にされた前記パルスの数は前記数列内の数より１つ少ない、および
前記数列内の各々の数に関して、前記クロック信号内の１つのパルスをスワローするステップと、
を実行すること、
を備える請求項２４の方法。
【請求項２８】
前記数列は隣接するパルス通過間の間隔を定義する、請求項２４の方法。
【請求項２９】
前記数列は、少なくとも２つの異なる数を備える、請求項２８の方法。
【請求項３０】
前記クロック信号内の前記パルスをスワローすることは、
複数のサイクルにわたって前記数列を循環することと、および
前記サイクルの各々に関して、
前記数列内の数の各々に関して、前記クロック信号内のパルスの数をスワローするステップと、ここにおいて、前記スワローされたパルスの数は、前記数列内の数より１少ない、および
前記数列内の数の各々に関して、前記クロック信号内の１つのパルスを前記回路に通過可能にするステップと、
を実行することと、
を備える、請求項２４の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
[0001]本開示の観点は一般に周波数制御に関し、特に、クロックスワローに関する。
【背景技術】
【０００２】
[0002]回路（例えば、中央処理装置（ＣＰＵ））に入力されるクロック信号の周波数を制御することが望ましい多くのアプリケーションがある。たとえば、クロック信号の周波数は、チップ温度が高くなりすぎるのを防ぐため温度制御システムにより調整可能である。この例において、温度制御システムは、１つまたは複数の温度センサを用いてチップの温度を監視し、温度がしきい値を超えると、クロック周波数を低減（抑制）することができる。クロック周波数の低減は、回路の動的電力消費を低減し、それは、次に温度を低減する。他の例では、回路は複数のデータレートをサポートするメモリインタフェースであり得る。この例では、クロック周波数はデータレートを変更するように調節可能である。
【発明の概要】
【０００３】
[0003]以下は、実施形態の基本的な理解を提供するための１つまたは複数の実施形態の簡略化された概要を提示する。この要約はすべての予期される実施形態の広範な概要ではなく、すべての実施形態の主要なまたは重要な要素を特定したものではないし、いずれかまたはすべての実施形態のスコープを正確に記述するものでもない。唯一の目的は、１つまたは複数の実施形態のいくつかの概念を、後に提示するより詳細な記載への前置きとして簡単化された形態で提示することにある。
【０００４】
[0004]第１の観点によれば、クロック信号の周波数を調整するための方法がここに記載される。この方法は、クロック信号を受信することと、反復クロックスワローパターンに従ってクロック信号内のパルスをスワローすることと、ここにおいて、パターンは数列により定義される、を備える。
【０００５】
[0005]第２の観点は、クロック信号の周波数を調整する装置に関する。この装置は、クロック信号を受信する手段と、反復クロック−スワローパターンに従って、クロック信号内のパルスをスワローする手段と、ここにおいて、前記パターンは数列により定義される、を備える。
【０００６】
[0006]第３の観点はクロックスワローデバイスに関する。クロックスワローデバイスは、パルス列を備えたクロック信号を受信し、各パルス毎にカウントをインクリメントするように構成されたカウンタを備える。クロックスワローデバイスはまた、複数の数を記憶するように構成されたシフトレジスタと、ここにおいて、複数の数の１つは、同時にシフトレジスタの読出し位置にある、およびクロック信号内のパルスを選択的にスワローするように構成されたクロックスワロワーとを備える。クロックスワローデバイスはさらに比較回路を備え、ここにおいて、パルスの各々に関して、比較回路は、カウント値をシフトレジスタの現在の読出し位置にある数と比較し、比較に基づいてクロックスワロラーによりパルスのスワローをイネーブルするかディスエーブルするかを決定し、カウント値が現在シフトレジスタの読出し位置にある数と等しいならカウンタをリセットしシフトレジスタ内の複数の数をシフトするように構成される。
【０００７】
[0007]第４の観点は、温度制御の方法に関する。この方法は、回路の温度を測定することと、測定された温度に基づいてクロック信号の周波数への調整を決定することと、および周波数調整に従ってクロック信号内のパルスをスワローすることとを備える。
【０００８】
[0008]上述したおよび関連した目的を達成するために、１つまたは複数の実施形態は、以下に完全に記述されるとともに特にクレーム中で指摘された特徴を備える。以下の記載および添付された図面は１つまたは複数の実施形態のある事例的観点を詳述する。しかしながら、これらの観点は、種々の実施形態の原理が採用されることができる種々の方法のいくつかを示し、記述した実施形態はすべてのそのような観点およびその均等物を含むように意図される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】[0009]この開示の実施形態に従うクロックスワローデバイスを示す。
【図２】[0010]この開示の実施形態に従う、クロックスワローする前および後のクロック信号の例を示す。
【図３】[0011]この開示の実施形態に従う、クロックスワローする前および後のクロック信号の他の例を示す。
【図４】[0012]この開示の実施形態に従う、微細な周波数制御を備えたクロックスワローデバイスを示す。
【図５】[0013]この開示の一実施形態に従う、図４のクロックスワローデバイスを用いてクロックスワローする前および後のクロック信号の一例を示す。
【図６】[0014]この開示の一実施形態に従う、図４のクロックスワローデバイスを用いてクロックスワローする前および後のクロック信号の他の一例を示す。
【図７Ａ】[0015]この開示の一実施形態に従う、第１の周波数から第２の周波数への急激な遷移の一例を示す。
【図７Ｂ】[0016]この開示の実施形態に従う、第１の周波数から第２の周波数への緩やかな遷移の一例を示す。
【図８】[0017]この開示の一実施形態に従う、温度制御を備えたシステムの一例を示す。
【図９Ａ】[0018]この開示の一実施形態に従う、微細な周波数制御を用いた温度制御の一例を示す。
【図９Ｂ】[0019]この開示の一実施形態に従う、粗い周波数制御を用いた温度制御の一例を示す。
【図１０】[0020]この開示の一実施形態に従う温度制御システムを示す。
【図１１】[0021]この開示の一実施形態に従うクロック信号の周波数を調整する方法のフローチャート。
【図１２】[0022]この開示の一実施形態に従う、温度を制御する方法のフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
[0023]以下に述べる詳細な記述は、添付された図面と併せて種々の構成の記述として意図され、ここに記載された概念が実施可能な唯一の構成を表すことを意図していない。詳細な記述は、種々の概念の完全な理解を提供する目的のための特定の詳細を含む。しかしながら、当業者には、これらの特定の詳細なしにこれらの概念が実施可能であることは明らかであろう。いくつかの実施例において、よく知られた構造および構成要素が、そのような概念をわかりにくくすることを避けるようにブロック図で示される。
【００１１】
[0024]回路（例えば、中央処理装置）に入力されるクロック信号の周波数を制御することが望ましい多くのアプリケーションがある。たとえば、クロック信号の周波数は、チップの温度を制御し、回路のデータレートを調節する、等のために調整されることができる。
【００１２】
[0025]１つのアプローチでは、クロック周波数は、位相ロックループ（ＰＬＬ）を用いてクロック信号を生成し、クロック周波数を調整するためにＰＬＬのパラメータを調整することにより、調整される。このアプローチの欠点は、周波数が変化したときにＰＬＬは再びロックするまでにかなり長い期間を必要とすることである。それゆえ、ＰＬＬは、クロック周波数における高速遷移を必要とするアプリケーションには適さない可能性がある。
【００１３】
[0026]他のアプローチでは、クロック信号は、クロック信号の周波数を調整するフラクショナルクロックデバイダへ入力される。このアプローチの欠点は、フラクショナルクロックデバイダ内のクロックパスが多数のロジックゲート（例えば、マルチプレクサ、フリップフロップ、等）含む可能性があり、これは大量のジッタをクロック信号に導入する。高速データレートを取り扱う回路は、厳しいタイミングの制約があり、それゆえより少ないジッタに耐えるので、多数のジッタはこのアプローチを高速アプリケーションに対して不向きにさせ、それゆえ、より少ないジッタに耐性がある。この場合、多数のジッタは、データサンプリングエラーおよび／または他のタイミングエラーを回路内に生じさせる可能性ある。
【００１４】
[0027]本開示の実施形態は、以下にさらに述べるように、所望のクロック周波数を獲得するためにクロック信号内のパルスが選択的にスワローされる、クロックスワローを用いてクロック周波数を調整することにより従前の２つのアプローチの欠点を克服する。
【００１５】
[0028]図１は、本開示の一実施形態に従うクロックスワローデバイス１１０を示す。クロックスワローデバイス１１０は、カウンタ１２０、比較回路１２５、レジスタ１３０、コントローラ１３５、およびクロックスワロラー１５０を備える。クロックスワローデバイス１１０は、クロック信号のパルスを選択的にスワローすることによりクロック信号の周波数を調整するために、および周波数調整されたクロック信号を、（たとえば、データサンプリング、データプロセシング等のために）クロック信号を用いる回路（例えば、ＣＰＵ）へ周波数調整されたクロック信号を出力するためにクロックソース１０５（例えば、ＰＬＬ、水晶発振器等）からクロック信号を受信するように構成される。
【００１６】
[0029]カウンタ１２０は、入力クロック信号内のパルスの数をカウントし、そのカウントを比較回路１２５へ出力するように構成される。比較回路１２５は、カウンタ１２０からのカウントをレジスタ１３０内の値Ｎと比較し、その比較に基づいて入力クロック信号内のパルスをスワローするか否かを決定する。比較回路１２５がパルスをスワローすることを決定するなら、比較回路１２５はスワローイネーブル信号をクロックスワロワー１５０へ出力する。さもなければ、比較回路１２５はスワローディスエーブル信号をスワロー回路１５０へ出力する。
【００１７】
[0030]図１に示される例において、クロックスワロー１５０は、一方の入力が入力クロック信号に結合され、他方の入力が比較回路１２５に結合されたＡＮＤゲートを備える。この例において、ＡＮＤゲートは、比較回路１２５がロジックゼロをＡＮＤゲートに出力するとパルスをスワローし、比較回路１２５がロジック１をＡＮＤゲートに出力するとパルスを通す。したがって、この例では、スワローイネーブル信号はロジックゼロであり、スワローディスエーブル信号はロジック１である。
【００１８】
[0031]１つの観点において、比較回路１２５は、コントローラ１３５の制御下で、第１のモードまたは第２のモードで動作するように構成される。第１のモードでは、比較回路１２５は、カウンタ１２０からのカウントがＮに達するたびに、スワローイネーブル信号（例えば、ロジックゼロ）をクロックスワロワー１５０（例えば、ＡＮＤゲート）に出力し、カウントがＮに等しくなければスワローディスエーブル信号を出力する。また、比較回路１２５は、カウンタ１２０をリセット（例えば、カウントをゼロにリセット）するために、カウントがＮに達するたびにカウンタ１２０をクリアする。したがって、第１のモードでは、クロックスワローデバイス１１０は入力クロックのＮ番目のパルスごとにスワローし、それによりクロック周波数を１／Ｎに低減する。例えば、第１のモードにおいて、クロック周波数はＮを３に等しく設定することにより１／３に低減されることができる。これは図２に示され、クロックスワロワー１５０は、入力クロック信号２１０の周波数の２／３（約６６．６％）を有する出力クロック信号２２０を生成するために、入力クロック信号２１０の各３番目のパルスをスワローする。スワローされたパルスは図２の破線で示される。
【００１９】
[0032]第２のモードにおいて、比較回路１２５はカウンタ１２０からカウントがＮに達するたびに、スワローディスエーブル信号（例えば、ロジックゼロ）をクロックスワロワー１５０（例えば、ＡＮＤゲート）に出力し、カウントがＮに等しくないとき、スワローイネーブル信号を出力する。また、比較回路１２５はカウントがＮに達するたびにカウンタ１２０をクリアしてカウンタ１２０をリセットする（例えば、カウントをゼロにリセットする）。したがって、第２のモードにおいて、クロックスワローデバイス１１０は入力クロック信号のＮパルスあたりＮ−１パルスをスワローし（すなわち、入力クロック信号の各Ｎ番目のパルスを通過させ）、それにより（Ｎ−１）／Ｎだけクロック周波数を低減する。たとえば、第２のモードにおいて、Ｎを３に等しく設定することにより、クロック周波数は、２／３だけ低減される。これは図３に示され、クロックスワロワー１５０は入力クロック信号３１０の３パルスあたり２つのパルスをスワローし（すなわち、各３番目のパルスを通過させ）、入力クロック信号３１０の周波数の１／３（約３３．３％）を有する出力クロック信号３２０を生成する。スワローされたパルスは図３の破線で示される。
【００２０】
[0033]コントローラ１３５は、所望のクロック周波数を獲得するためにクロックスワローを制御するように構成される。１つの観点において、コントローラ１３５は（例えば、テンペレート(temperate)制御システムからの）所望の周波数の表示を受信することができる。それに応答して、コントローラ１３５は所望の周波数に対応するＮの値をレジスタ１３０にロードし、比較回路１２５に所望の周波数に対応するモードで動作するように指示する。たとえば、所望の周波数が入力クロック周波数の２／３（約６６．６％）であるなら、コントローラ１３５は、３の値をレジスタ１３０にロードし比較回路１２５に第１のモードで動作するように指示することができる。他の例において、所望の周波数が入力クロック周波数の１／３（約３３．３％）であるなら、コントローラ１３５は３の値をレジスタ１３０にロードし比較回路１２５に第２のモードで動作するように指示することができる。
【００２１】
[0034]所望の周波数が入力クロック周波数に等しいなら、コントローラ１３５は比較回路にスワローディスエーブル信号（例えば、ロジック１）をクロックスワロワー１５０（例えば、ＡＮＤゲート）にコンスタントに出力するように指示することができる。この場合、クロック信号はクロックスワローされることなくクロックスワロワー１５０を通過する。
【００２２】
[0035]一実施形態において、コントローラ１３５は複数の周波数の各々を対応するＮ値と動作モード（第１のモードまたは第２のモード）にマップするルックアップテーブルを備える。例えば、ルックアップテーブルは入力クロック周波数の２／３に等しい周波数を３のＮ値と第１のモードにマップすることができる。この実施形態において、コントローラ１３５が（例えば、温度制御システムから）所望の周波数の表示を受信すると、コントローラ１３５は、ルックアップテーブルを用いて対応するＮ値と動作モードを決定する。次に、コントローラ１３５は対応するＮ値をレジスタ１３０にロードし、比較回路１２５に対応する動作モード（第１のモードまたは第２のモード）で動作するように指示する。
【００２３】
[0036]クロックスワローデバイス１１０はクロック信号の調整をＰＬＬよりもかなり速く調整することができる。これは、ＰＬＬと異なり、クロックスワローデバイス１１０は周波数が変化したとき再びロックする必要がないからである。さらに、クロックスワローデバイス１１０はフラクショナルクロックデバイダに比べてはるかに少ないジッタをクロック信号に付加する。これは、クロックスワローデバイス１１０が１つのロジックゲート（例えば、ＡＮＤゲート）をクロックパス１６０内に有するのに対してフラクショナルクロックデバイダは多数のロジックゲート（例えば、マルチプレクサ、フリップフロップ等）を、大量のジッタをクロック信号に累積的に付加するクロックパス内に有するからである。クロックパルスをスワローするか否かを決定するクロックスワローデバイス１１０内のロジック（例えば、比較回路１２５）はクロックパス１６０の外に設置される。
【００２４】
[0037]クロックスワローデバイス１１０はある周波数レンジ内において比較的粗い周波数制御を提供することができる。たとえば、第１のモードにおいて、クロックスワローデバイス１１０はＮが３に等しいとき入力クロック周波数の６６．６％に等しい周波数を出力し、Ｎが４に等しいとき入力クロック周波数の７５％に等しい周波数を出力する。この例において、クロックスワローデバイス１１０は入力クロック周波数の６６．６％と７５％の間にある周波数を出力することはできない。
【００２５】
[0038]隣接する周波数間の間隔が大きくなり得るので、粗い周波数制御は出力クロック周波数に突然大きな変化を生じる可能性がある。出力クロック周波数の突然の大きな変化は、クロック信号を使用する回路に結合されたパワーレール上に大きな電流トランジェント（すなわち、時間に対する電流の大きな微分係数を生じる可能性がある。次に大きな電流トランジェントは、パワーレール上に大量の電圧ノイズ（例えば、電圧ドループ）を生じる可能性がある。これは、回路にロジックエラーおよび／またはタイミングエラーを生じ得る。たとえば、大きな電流トランジェントは、パワーレールに電力を供給するパワーマネージメント集積回路（ＰＭＩＣ）のステップ電流負荷容量を超える可能性があり、パワーレール上の電圧をドループさせる。
【００２６】
[0039]さらに粗い周波数制御は、温度が制御されることのできる精度を制限する可能性があり、低減された性能を生じる。上述したように、温度制御システムは、クロック周波数（したがって、クロック周波数の関数である動的電力）を調整することにより温度を制御することができる。温度制御システムは、クロック周波数を制御することにより温度を制御するので、システムが温度を制御する精度は、粗い周波数制御を用いた周波数制御のグラニュラリティ(granularity)に依存し、より精度の低い温度制御を生じる。
【００２７】
[0040]図４は本開示の一実施形態に従う微細周波数制御を提供するクロックスワロー装置４１０を示す。クロックスワロー装置４１０はカウンタ４２０、比較回路４２５、シフトレジスタ４３０、コントローラ４３５、およびクロックスワロワー４５０を備える。以下にさらに述べるように、シフトレジスタ４３０はクロックスワローデバイス４１０が図１のクロックスワローデバイス１１０よりも微細なグラニュラリティでクロック周波数を調整することを可能にする。
【００２８】
[0041]シフトレジスタ４３０はｍ個のカウント値Ｎ１乃至Ｎｍを記憶し、シフトレジスタ４３０が比較回路４２５からシフト信号を受信するたびに１ポジションだけ値をシフトするように構成される。１つの観点において、シフトレジスタ４３０はサーキュラーシフトレジスタであり、値Ｎ１乃至Ｎｍはサーキュラーパターンでシフトされ、各値はｍ回のシフトの後シフトレジスタ４３０内の同じ位置に戻る。カウンタ４２０は入力クロック信号内のパルスの数をカウントし、そのカウントを比較回路４２５に出力するように構成される。カウンタ４２０はまた比較回路４２５からクリア信号を受信するたびにリセットされるように構成される。
【００２９】
[0042]比較回路４２５はコントローラ４３５の制御下で第１モードまたは第２モードで動作することができる。第１のモードは以下に記載され、続いて第２モードが記載される。
【００３０】
[0043]第１のモードにおいて、比較回路４２５はカウンタ４２０からのカウント値をシフトレジスタ４３０内のリードポジションのカウント値と比較する。説明を容易にするために、初めに第１の値Ｎ１がリードポジションにあり、それゆえ、比較回路４２５は初めにカウンタ４２０からのカウント値を第１の値Ｎ１と比較するものと仮定する。カウンタ４２０からのカウント値が第１の値Ｎ１と等しくないとき、比較回路４２５はスワローディスエーブル信号（たとえばロジック１）をクロックスワロワー４５０（例えば、ＡＮＤゲート）に出力する。カウンタ４２５からのカウント値が第１の値Ｎ１に到達すると、比較回路４２５はスワローイネーブル信号（例えば、ロジックゼロ）をクロックスワロワー４５０（例えば、ＡＮＤゲート）に出力する。比較回路４２５はまたカウンタ４２０をクリアしシフトレジスタ４２０内の値Ｎ１乃至Ｎｍをシフトし、第２の値Ｎ２をリードポジションに移動させる。
【００３１】
[0044]次に比較回路４２５はカウンタ４２０からのカウント値をシフトレジスタ４３０内の第２の値Ｎ２と比較する。カウント値が第２の値Ｎ２と等しくないとき、比較回路４２５はスワローディスエーブル信号をクロックスワロワー４５０に出力する。カウント値が第２の値Ｎ２に到達すると、比較回路４２５はスワローイネーブル信号をクロックスワロワー４５０に出力する。比較回路４２５はまたカウンタ４２０をクリアしシフトレジスタ４２０内の値Ｎ１乃至Ｎｍを１ポジションだけシフトし、第３の値Ｎ３をリードポジションに移動させる。比較回路４２５は、シフトレジスタ４３０内の残りの値Ｎ３乃至Ｎｍに関して上述のステップを繰り返す。最後の値Ｎｍに関してスワローイネーブル信号を出力した後、比較回路４２５はシフトレジスタ４３０内の値を１ポジションだけシフトし、第１の値Ｎ１をリードポジションに戻させる。次に上述のプロセスが反復される。
【００３２】
[0045]従って、ｍ個のカウント値Ｎ１乃至Ｎｍは、クロックスワローデバイス４１０がｍ個のカウント値Ｎ１乃至Ｎｍを循環するたびに反復されるクロックスワローパターンを定義する。たとえば、３、３、および４のカウント値は１１０１１０１１１０によってあらわされるクロックスワローパターンを定義する。この場合、ゼロはパルススワローを表し、１はパルスパスを表す。この例において、パターンは、入力クロック周波数の７０％である出力周波数を生じる。これは図５に示され、クロックスワロー４５０はパターン１１０１１０１１１０に従って入力クロック信号５１０内のパルスをスワローし入力クロック信号５１０の周波数の７０％を有する出力クロック信号５２０を生成する。スワローされたパルスは図５の破線に示される。従って、クロックスワローデバイス４１０は、上記パターンを反復することにより入力クロック周波数の７０％である周波数を出力することができる、これは図１のクロックスワローデバイス１１０を用いて行うことはできない。
【００３３】
[0046]一般に、第１のモードにおける所定のカウント値Ｎ１乃至Ｎｍの所定のセットに関して、結果として得られる出力クロック周波数は以下の式で与えられる：
【００３４】
【数１】
2017525014.tif 000003
【００３５】
ただし、ｆｏｕｔは出力クロック周波数であり、ｆｉｎは入力クロック周波数である。たとえば、３、３、４のカウント値を式（１）に入力すると、入力クロック周波数の７０％に等しい出力周波数を生じ、これは、上述した記載と一致する。言い換えれば、クロックスワローデバイス４１０は多数のサイクルにわたりカウント値Ｎ１乃至Ｎｍを循環する。各サイクルにおいて、クロックスワローデバイス４１０は、
【００３６】
【数２】
2017525014.tif 000004
【００３７】
パルスを通過させ、クロック信号のｍ個のパルスをスワローし、式（１）により与えられた出力クロック周波数を生じる。:
[0047]次に動作の第２モードを記載する。第２のモードにおいて、比較回路４２５はカウンタ４２０からのカウント値をシフトレジスタ４３０内のリードポジションのカウント値と比較する。説明を容易にするために、初めに、第１の値Ｎ１がリードポジションにあり、それゆえ比較回路４２５は初めにカウンタ４２０からのカウント値を第１の値Ｎ１と比較する。カウンタ４２０からのカウント値が第１の値Ｎ１と等しくないとき、比較回路４２５はスワローイネーブル信号（例えば、ロジックゼロ）をクロックスワロワー４５０（例えば、ＡＮＤゲート）に出力する。比較回路４２５はまたカウンタ４２０をクリアし、シフトレジスタ４２０内の値Ｎ１乃至Ｎｍを１ポジションだけシフトし、第２の値Ｎ２をリードポジションに移動させる。
【００３８】
[0048]次に、比較回路４２５はカウンタ４２０からのカウント値をシフトレジスタ４３０内の第２の値Ｎ２と比較する。カウント値が第２の値Ｎ２と等しくないとき、比較回路４２５はスワローイネーブル信号をクロックスワロワー４５０に出力する。カウント値が第２の値Ｎ２に到達すると、比較回路４２５はスワローディスエーブル信号をクロックスワロワー４５０に出力する。比較回路４２５はまた、カウンタ４２０をクリアし、シフトレジスタ４２０内の値Ｎ１乃至Ｎｍを１ポジションだけシフトし、第３の値Ｎ３をリードポジションに移動させる。比較回路４２５はシフトレジスタ４３０内の残りの値Ｎ３乃至Ｎｍに関して上記ステップを繰り返す。最後の値Ｎｍに関してスワローディスエーブル信号を出力した後で、比較回路４２５はシフトレジスタ４３０内の値を１ポジションだけシフトし、第１の値Ｎ１をリードポジションに戻させる。次に、上記プロセスが反復される。
【００３９】
[0049]従って、ｍ個のカウント値Ｎ１乃至Ｎｍは、クロックスワローデバイス４１０がｍ個のカウント値Ｎ１乃至Ｎｍを循環するたびに反復される、第２モード内のクロックスワローパターンを定義する。たとえば、３、３、４のカウント値は００１００１０００１により表されるクロックスワローパターンを定義する、この場合ゼロはパルススワローを表し、１はパルスパスを表す。この例において、パターンは、入力クロック周波数の３０％である出力周波数を生じる。これは図６に示され、この場合、クロックスワロワー４５０は、パターン００１００１０００１にしたがって入力クロック信号６１０内のパルスをスワローし、入力クロック信号６１０の周波数の３０％を有する出力クロック信号６２０を生成する。スワローされたパルスは図６に破線で示される。
【００４０】
[0050]一般に、第２モードにおけるカウント値Ｎ１乃至Ｎｍの所定のセットに関して、結果として得られる出力クロック周波数は、以下の式で与えられる。
【００４１】
【数３】
2017525014.tif 000005
【００４２】
ただし、ｆｏｕｔは出力クロック周波数であり、ｆｉｎは入力クロック周波数である。たとえば、３、３、４のカウント値を式（２）に入力すると、入力クロック周波数の３０％に等しい出力クロック周波数を生じ、これは上述の記載と一致する。いいかえれば、クロックスワローデバイス４１０は多数のサイクルにわたりカウント値Ｎ１乃至Ｎｍを循環する。各サイクルにおいて、クロックスワローデバイス４１０はクロック信号のｍ個のパルスを通過させ、
【００４３】
【数４】
2017525014.tif 000006
【００４４】
のパルスをスワローし、式（２）によって与えられた出力クロック周波数を生じる。
【００４５】
[0051]カウント値の所定のセットは、互いに論理的逆数である、第１と第２のモードにおけるパターンを定義する。たとえば、３、３、４のカウント値のセットは、第１のモードにおいてパターン１１０１１０１１１０を定義し、第２のモードにおいて、パターン１１０１１０１１１０の論理的逆数である００１００１０００１を定義する。したがって、第１のモードは第２のモードの論理的逆数であると考えることができる。一般には、入力クロック周波数の５０％と１００％の間の周波数調整は第１のモードを用いて行うことができ、入力クロック周波数の０％と５０％の間の周波数調整は第２のモードを用いて行うことができる。入力クロック周波数の５０％（半分）である出力クロック周波数を得るためにいずれかのモードを用いることができる。
【００４６】
[0052]コントローラ４３５は、所望のクロック周波数を得るためにクロックスワローを制御するように構成される。１つの観点において、コントローラ４３５は、（たとえば、テンペレート制御システムからの）所望の周波数の表示を受信することができる。これに応答して、コントローラ４３５は、所望の周波数に対応するカウント値Ｎ１乃至Ｎｍのセットをシフトレジスタ４３０にロードし、比較回路４２５に第１のモードで動作するように指示する。たとえば、所望の周波数が入力クロック周波数の７０％であるなら、コントローラ１３５は値３、３、４をシフトレジスタ４３０にロードし、比較回路４２５に第１のモードで動作するように指示することができる。他の例において、所望の周波数が入力クロック周波数の３０％であるなら、コントローラ４３５は値３、３、４をシフトレジスタ４３０にロードし、比較回路４２５を第２のモードで動作させることができる。
【００４７】
[0053]所望の周波数が入力クロック周波数に等しければ、コントローラ４３５は、比較回路４２５にスワローディスエーブル信号（たとえば、ロジック１）をクロックスワロワー４５０（例えば、ＡＮＤゲート）にコンスタントに出力するように指示することができる。この場合、クロック信号はクロックスワローを経験することなしにクロックスワロワー４５０を通過する。
【００４８】
[0054]一実施形態において、コントローラ４３５は、複数の周波数の各々をカウント値Ｎ１乃至Ｎｍと動作モード（第１モードまたは第２モード）の対応するセットにマッピングするルックアップテーブルを備える。この実施形態において、コントローラ１３５が（例えば、テンペレートコントロールシステムからの）所望の周波数の表示を受信するとき、コントローラ４３５はルックアップテーブルを用いてカウント値Ｎ１乃至Ｎｍと動作モードの対応するセットを決定する。次に、コントローラ４３５は、カウント値Ｎ１乃至Ｎｍの対応するセットをシフトレジスタ４３０にロードし、比較回路４２５に対応する動作モード（第１モードまたは第２モード）で動作するように指示する。
【００４９】
[0055]クロックスワローデバイス４１０は、シフトレジスタ４３０を用いて、図１のクロックスワローデバイス１１０よりもはるかに微細な周波数制御を提供することができる。シフトレジスタ４３０の長さｍ（すなわち、シフトレジスタ４３０内のカウント値Ｎ１乃至Ｎｍの数）がより微細なグラニュラリティに対応するより大きな長さｍを備えた周波数制御のグラニュラリティを決定する。したがって、シフトレジスタ４３０の長さｍは周波数制御に関する所望のグラニュラリティに基づいて選択することができる。とりわけ、図４のクロックスワローデバイス４１０により提供されるより微細な周波数制御は、以下にさらに述べるように温度制御システムがより正確に温度を制御することを可能にする。
【００５０】
[0056]一実施形態において、シフトレジスタ４３０の長さｍは固定にすることができる。この実施形態において、異なる出力周波数に関するカウント値Ｎ１乃至Ｎｍの数は、たとえ、周波数のいくつかに関するクロックスワローパターンは、より少ない数のカウント値を用いて定義できたとしてもｍに等しくすることができる。たとえば、ｍは６に等しくすることができる。この例において、入力クロック周波数の７０％に等しい出力周波数は、カウント値３、３、４、３、３、４に対応することができ、これは上述したカウント値３、３、４を反復することにより得られる。また、この例において、入力クロック周波数の６０％に等しい出力周波数はカウント値２、３、２、３、２、３に対応することができ、これは、カウント値２および３を３回反復することにより得られる。シフトレジスタ４３０の長さｍはこの例に限定されず、いかなる長さも可能であることが理解される。したがって、特定の出力周波数に関するカウント値の数は、出力周波数に関するクロックスワローパターンを定義するのに必要なカウント値の最小数より大きくすることができる。シフトレジスタ４３０に関する固定長ｍを用いることはシフトレジスタ４３０内の回路を簡単化する。
【００５１】
[0057]上述したように、出力クロック周波数内の変化による大きな電流トランジェントはパワーレール上に多量の電圧ノイズを生じさせることができる。この点について、クロックスワローデバイス４１０の微細なグラニュラリティは電流トランジェントを、それゆえパワーレール上の電圧ノイズを低減するために利用することができる。一実施形態において、出力クロック信号が第１の周波数から第２の周波数に変化すると、クロックスワローデバイス４１０は出力クロック信号を１つまたは複数の中間周波数の各々にシーケンシャルに遷移し、第１の周波数から第２の周波数へ急激に遷移する代わりに、第１の周波数から第２の周波数へのゆっくりとした遷移を提供する。ゆっくりとした遷移は、電流トランジェントを低減し、それゆえパワーレール上の電圧ノイズを低減する。
【００５２】
[0058]図７Ａは、第１の周波数から第２の周波数への急激な遷移の一例を示す。この例において、第１の周波数は、入力クロック周波数の７５％に等しく、第２の周波数は、入力クロック周波数の６６％に等しく、シフトレジスタ４３０の長さｍは５であり、クロックスワローデバイス４１０は第１のモードで動作している。急激な遷移において、クロックスワローデバイス４１０は第１の周波数から第２の周波数へ直接遷移し、この場合、第１の周波数は、カウント値４、４、４、４、４の（ＳＲ（０）で示される）第１のセットに対応し、第２の周波数は、カウント値３、３、３、３、３の（ＳＲ（５）で示される）第２のセットに対応する。急激な遷移は、大きな電流トランジェントを生じ、それゆえ、パワーレール上に大量の電圧ノイズを生じる。
【００５３】
[0059]図７は第１の周波数から第２の周波数へのゆるやかな遷移への一例を示す。このゆるやかな遷移において、クロックスワローデバイス４１０は、第１の周波数から第２の周波数へ移行する際に４つの中間周波数の各々へシーケンシャルに遷移する。図７Ｂに示すように、中間周波数は、カウント値の（ＳＲ（１）乃至ＳＲ（４）で示される）４つのセットに対応する。この例において、各遷移は４つから３つへのカウント値の１つを変更することを含む。クロックスワローデバイス４１０は次の中間周波数へ遷移する前にまたは（最後の中間周波数に関する）第２の周波数へ遷移する前に各中間周波数において所定の期間とどまることができる。所定の期間は、所定数のクロックサイクルまたはシフトレジスタ４３０の所定数のシフトに対応することができる。
【００５４】
[0060]一実施形態において、コントローラ４３５が、（例えば温度制御システムから）第１の周波数から第２の周波数への変化に対する表示を受信すると、コントローラ４３５は、クロックスワローデバイス４１０が、第１の周波数と第２の周波数との間の１つまたは複数の周波数（すなわち、１つまたは複数の中間周波数）をサポートしているか否かを決定することができる。もしそうなら、コントローラ４３５は、第１の周波数から第２の周波数へ移行する際に１つまたは複数の中間周波数の各々へ出力クロック信号をシーケンシャルに遷移させることができる。コントローラ４３５は、たとえば、各中間周波数に関するカウント値のセットをシフトレジスタにシーケンシャルにロードし、各中間周波数において所定量の時間を費やすことによりこれを行うことができる。コントローラ４３５は、各中間周波数において同じ時間量を費やすかもしくは各中間周波数において異なる時間量を費やすことができる。最後の中間周波数の後、コントローラ４３５は第２周波数に関するカウント値のセットをロードレジスタ４３０にロードし、クロックスワローデバイス４１０に第２の周波数でクロック周波数を出力させることができる。
【００５５】
[0061]クロックスワローが１つまたは複数の中間周波数をサポートしないなら、コントローラ４３５はクロックスワローデバイス４１０を第１の周波数から直接第２の周波数へ遷移することができる。これは、例えば、第１の周波数および第２の周波数が互いに接近しているとき起こり得る。
【００５６】
[0062]他の実施形態において、コントローラ４３５が（例えば、温度制御システムから）第１の周波数から第２の周波数への変化に対する表示を受信すると、コントローラ４３５は、第１および第２の周波数間の差を決定することができ、その差をしきい値と比較することができる。その差がしきい値以下なら、コントローラ４３５は、クロックスワローデバイス４１０を第１の周波数から直接第２の周波数へ遷移させることができる。その差がしきい値を超えるなら、コントローラ４３５は、上述したように、出力クロック信号を１つまたは複数の中間周波数の各々にシーケンシャルに遷移させることができ、次に、コントローラ４３５は出力クロック信号を１つまたは複数の中間周波数の各々にシーケンシャルに遷移させ第１の周波数から第２の周波数へのゆるやかな遷移を提供することができる。
【００５７】
[0063]クロックスワローデバイス４１０は２以上のシフトレジスタ４３０を備えることができる。たとえば、クロックスワローデバイス４１０は、第１および第２のシフトレジスタを備えることができ、この場合シフトレジスタの１つは（たとえば、１つまたは複数のスイッチによって）一度に比較回路４２５に結合される。この例において、第１のシフトレジスタが比較回路４２５に結合されると、第２のシフトレジスタには新しい出力クロック周波数に関するカウント値Ｎ１乃至Ｎｍがロードされることができる。第２のシフトレジスタの準備ができると、第２のシフトレジスタは比較回路４２５に結合されることができる。同様に、第２のシフトレジスタが比較回路４２５に結合されると、第１のシフトレジスタには、新しい出力クロック周波数に関するカウント値Ｎ１乃至Ｎｍがロードされる。第１のシフトレジスタの準備ができると、第１のシフトレジスタは比較回路４２５に結合されることができる。
【００５８】
[0064]上述したように、クロックスワローデバイス４１０は温度制御アプリケーションにおいて使用されることができる。この点に関して、図８はクロックスワローデバイス４１０、クロックソース１０５、温度制御システム８１０、温度センサ８１５および回路８２０を備えるシステム８２０を示す。システム８０５はダイ上に集積されることができる。
【００５９】
[0065]クロックスワローデバイス４１０は、クロックソース（例えば、ＰＬＬ，水晶発振器、等）から入力クロック信号を受信し、温度制御システム８１０の制御のもとでクロック信号の周波数を調整し、周波数調整されたクロック信号を回路８２０（例えば、ＣＰＵ）へ出力する。回路８２０は、例えば、データサンプリング、データ処理等のために、周波数調整された出力クロック信号を用いる。
【００６０】
[0066]温度センサ８１５は回路８２０の温度を測定し、測定された温度を温度制御システム８１０へ出力する。温度センサ８１５は、回路意８２０の正確な温度読取値を得るために、回路８２０付近または回路８２０内に配置されることができる。以下にさらに述べるように、温度制御システム８１０は、回路８２０の温度が高くなりすぎるのを防ぐために測定された温度に基づいてクロックスワローデバイス４１０の出力周波数を制御する。
【００６１】
[0067]図を容易にするために図８には１つの温度センサ８１５が示されるけれども、システム８０５は、複数の温度センサを備えることができることが理解される。たとえば、システム８０５は回路８２０付近および／または回路８２０内の異なるロケーションに複数の温度センサを備えることができ、温度制御システム８１０は温度センサから複数の温度測定値を受信することができる。この例において、温度制御システム８１０は最高の温度測定値、または複数の温度測定値のいくつかまたはすべての平均値に基づいて温度を制御することができる。
【００６２】
[0068]上述したように、温度制御システム８１０はクロックスワローデバイス４１０の出力周波数を調整することにより回路８２０の温度を制御する。たとえば、測定された温度がある温度を超えて上昇すると、温度制御システム８１０は温度を低減するために下方向へ出力クロック周波数を調整することができる。温度制御システム８１０は、出力クロック周波数への調整値を示す周波数制御信号をクロックスワローデバイス４１０へ送信することにより出力クロック周波数を調整することができる。クロックスワローデバイス４１０内のコントローラ４３５は、周波数制御信号を受信し、それに応じて出力クロック周波数を調整する。
【００６３】
[0069]温度制御システム８１０のより良い理解は、回路８２０の温度と出力クロック信号の周波数との間の関係を簡単に再検討することにより得ることができる。回路８２０の温度は回路８２０により消費される電力の関数であり、それは、動的電力と漏れ電力とを備える。動的電力は、回路８２０内の論理ゲート（例えば、トランジスタ）のスイッチング（トグル）により生じ、漏れ電力は回路８２０内の漏電電流により生じる。回路８２０の動的電力は以下の式により与えられることができる：
【００６４】
【数５】
2017525014.tif 000007
【００６５】
但し、Ｐｄｙｎは動的電力であり、Ｃは回路８２０のキャパシタンスであり、Ｖは供給電圧であり、ｆｏｕｔは出力クロック信号の周波数であり、クロックスワローデバイス４１０から回路８２０へ入力される。式（３）に示されるように、回路８２０の動的電力はクロックスワローデバイス４１０の出力クロック周波数に比例し、それゆえ、出力クロック周波数を調整することにより調整されることができる。出力クロック周波数にわたるより微細な制御は、回路８２０の動的電力、それゆえ温度にわたってより微細な制御をを提供する。クロックスワローデバイス４１０により提供される微細な周波数制御は温度制御システム８１０が回路８２０の温度をより正確に制御することを可能にする。
【００６６】
[0070]図９Ａはこの開示の一実施形態にしたがう微細周波数制御を用いた温度制御の一例を図解するプロットである。図９Ａは、時間に対する回路８２０の温度９１０の一例と、時間に対するクロックスワローデバイス４１０の出力クロック周波数９２０の一例と、上方温度境界９０５を示す。上方温度境界９０５は回路８２０の最大安全動作温度を表すことができる。上方温度境界９０５を超えると、回路８２０は熱暴走に入る可能性があり、これは、回路８２０を潜在的に傷つける可能性がある。熱暴走を防止するために、温度制御システム８１０は回路９１０の温度を上方温度境界９０５より低くなるように維持するように構成されることができる。
【００６７】
[0071]図９Ａの実施例において、回路８２０の温度９１０は上方温度境界９０５に向かって着実に上昇する。温度９１０が上方温度境界９０５に近づくと、温度制御システム８１０は、温度９１０が上方温度境界９０５を横切るのを防止するために、回路８２０の動的電力、それゆえ温度９１0を低減するように出力クロック周波数９２０を下方に調整し始める。次に、温度制御システム８１０は、図９Ａに示されるように、温度９１０を上方温度境界９０５を横切ることなく、上方温度境界９０５に近づくように維持するように出力クロック周波数９２０を調整する。これは、クロックスワローデバイスにより提供される微細周波数制御によって、温度制御システム８１０が出力クロック周波数に対して微細な調整を行うことができ、それによって式（３）に従う動的電力への微細な調整を行うことができるので、可能である。これは、次に、温度制御システム８１０が正確に温度９１０を制御することを可能にする。結果として、温度制御システム８１０は、回路８２０が、上方温度境界を超えることなく上方温度境界付近で着実に動作することを可能にし、それにより、回路８２０の性能を最適化する。
【００６８】
[0072]図９Ａと対称的に、図９Ｂは粗い周波数制御を用いた例示的温度制御を図解するプロットである。この場合、温度制御システム８１０は２つの広範に離間された周波数間の出力クロック周波数９４０を変更できるのみである。この結果、温度制御システム８１０は回路８２０の動的電力を微細に制御することができず、図９Ｂに示すように、温度９３０は相対的に大きなレンジで変動する。温度９３０の大きな変動のために、回路８２０は上方温度境界９０５付近で着実に動作することができず、結果として回路８２０の性能は図９Ａに比べて低くなる。
【００６９】
[0073]図１０は、本開示の一実施形態に従う温度制御システム８１０の例示的実施を示す。この実施形態において、温度制御システム８１０は第１の減算器１０１５ａ、第１の比例・積分・微分（ＰＩＤ）コントローラ１０１０ａ、第２の減算器１０１５ｂ、第２のＰＩＤコントローラ１０１０ｂ、および制御デバイス１０２０を備える。温度制御システム８１０は、以下にさらに述べるように、温度が目標温度に到達すると、目標温度（例えば、９０°Ｃ）付近に回路８２０の温度を維持するように構成される。目標温度は上方温度境界より低い。
【００７０】
[0074]動作において、制御デバイス１０２０は温度センサ８１５からの測定された温度を監視する。温度が目標温度（例えば、２０°Ｃ）をはるかに下回るなら、制御デバイス１０２０は、出力クロック周波数を制御しない。この場合、出力クロック周波数は、出力クロック周波数は目標周波数に等しくすることができる。目標周波数は入力クロック周波数に等しくなることができ、この場合、クロックスワローデバイス４１０はクロック信号をクロックスワローすることなく通過させることができる。これは、たとえば、回路８２０の処理速度を最大化するために行われることができる。他の例において、目標周波数は、回路８２０のための所望のデータレートに基づいて入力クロック周波数より低くなることができ、この場合、クロックスワローデバイス４１０はクロック信号の周波数を目標周波数に下げることができる。
【００７１】
[0075]温度が目標温度のあるレンジ内にあるとき、制御デバイス１０２０は、温度が目標温度を上回るか下回るかに応じて温度制御ループまたは周波数制御ループをアクティブにすることができる。特に、温度が目標温度を上回るとき、制御デバイスは、以下にさらに述べるように、温度を下げるために温度制御ループをアクティブにする。
【００７２】
[0076]温度制御ループがアクティブにされると、第１の減算器１０１５ａは、温度誤差を生成するために、目標温度と測定された温度との間の差を決定する。温度誤差は、第１のＰＩＤコントローラ１０１０ａに入力され、それはこの温度誤差の、現在の温度誤差、累積された温度誤差、および温度誤差の変化の割合の重みづけされた合計に基づいて制御値を生成する。制御デバイス１０２０は、制御値を、出力クロック周波数における対応する下方調整値に変換し、対応する周波数制御信号をクロックスワローデバイス４１０に出力し、それに応じて出力クロック周波数を調整する。この観点において、第１のＰＩＤコントローラ１０１０ａの比例係数（Ｋｐ）、積分係数（Ｋｉ）、および／または微分係数（Ｋｄ）は、温度制御ループを最大にするための実験および／またはシミュレーションを通して調整されることができる。
【００７３】
[0077]温度制御ループによる出力クロック周波数の減少は温度を下げさせる。温度が目標温度を下回ると、制御デバイス１０２０は周波数制御ループをアクティブにし、温度制御ループを非アクティブにする。
【００７４】
[0078]周波数制御ループがアクティブにされると、第２の減算器１０１５ｂは周波数誤差を生成するために回路８２０の目標周波数と動作周波数（実際の出力クロック周波数）との間の差分を決定する。動作周波数は回路８２０および／またはクロックスワローデバイス４１０により提供され得る。周波数誤差は第２のＰＩＤコントローラ１０１０ｂに入力され、それは、現在の周波数誤差、累積された周波数誤差、および周波数誤差の変化の割合の重みづけされた合計に基づいて制御値を生成する。制御デバイス１０２０は、制御値を、出力クロック周波数における対応する上方調整値に変換し、対応する周波数制御信号をクロックスワローデバイス４１０に出力し、それに応じて出力クロック周波数を調整する。この観点において、第２のＰＩＤコントローラ１０１０ｂの比例係数（Ｋｐ）、積分係数（Ｋｉ）および／または微分係数（Ｋｄ）は、周波数制御ループを最適化するための実験および／またはシミュレーションを通して調整されることができる。
【００７５】
[0079]周波数制御ループによる出力クロック周波数の増加は、温度を増加させる。温度が目標温度を横切ると、制御デバイス１０２０は、温度を下げるために、温度制御ループをアクティブにし、周波数制御ループを非アクティブにする。温度制御ループは出力クロック周波数を下げ、温度を下げさせる。温度が目標温度を下回ると、制御デバイス１０２０は、出力クロック周波数を増加させるために周波数制御ループをアクティブにし温度制御ループを非アクティブにする。このプロセスは、回路８２０の温度を目標温度付近に維持するように反復され得る。
【００７６】
[0080]したがって、温度制御システム８１０は温度制御ループと周波数制御ループとの間で交代することができ、この場合、温度制御ループは、温度が目標温度を上回るときアクティブにされ、周波数制御ループは、温度が目標温度を下回るときアクティブにされる。言い換えれば、温度が目標温度を上回る時、温度制御ループは、温度を下げるために出力クロック周波数を下げる。温度が目標温度を下回って降下すると、周波数制御ループは回路８２０の性能（例えば、データ処理速度）を高めるために出力クロック周波数を増加させる。
【００７７】
[0081]クロックスワローデバイス４１０により提供される微細な周波数制御は温度制御システム８１０が回路８２０の温度を目標温度付近に維持することを可能にする。これは、目標温度が上方温度境界を横切ることなく上方温度境界付近にセットされることを可能にし、それにより、回路８２０が上方温度境界付近で動作し、回路８２０の性能を最適化することを可能にする。
【００７８】
[0082]図１０は、温度制御ループと周波数制御ループのためのそれぞれ別個のＰＩＤコントローラ１０１０ａおよび１０１０ｂを示すが、温度制御ループと周波数制御ループは、同じＰＩＤコントローラを共有してもよいことが理解される。この例において、ＰＩＤコントローラの比例係数（Ｋｐ）、積分係数（Ｋｉ）および／または微分係数（Ｋｄ）は実験および／またはシミュレーションを通して温度制御と周波数制御の両方に対して最適化されることができる。また、第１および第２減算器１０１５ａおよび１０１５ｂの出力はマルチプレクサを介して共有ＰＩＤコントローラに結合されることができる。温度制御ループがアクティブにされると、マルチプレクサは、第１減算器１０１５ａの出力をＰＩＤコントローラの入力に結合することができ、そして周波数制御ループがアクティブにされると、マルチプレクサは第２減算器１０１５ｂの出力をＰＩＤコントローラの入力に結合することができる。
【００７９】
[0083]図１１は本開示の一実施形態に従うクロック信号の周波数を調整する方法を示す。方法１１００は、例えば、クロックスワローデバイス４１０により実行されることができる。
【００８０】
[0084]ステップ１１１０において、クロック信号が受信される。たとえば、クロック信号はクロックソース（例えば、クロックソース１０５）から受信されることができる。
【００８１】
[0085]ステップ１１２０において、クロック信号内のパルス反復クロックスワローパターンに従って、スワローされ、この場合、パターンは数列により定義される。たとえば、数列はクロック信号内の隣接パルススワロー間の間隔を定義することができる。この例において、数列３、３、および４はクロックスワローパターン１１０１１０１１１０を定義することができ、この場合１はパルスパスを表し、０はパルススワローを表す。他の例において、数列はクロック信号内の隣接パルスパス間の間隔を定義することができる。この例において、数列３、３、４はクロックスワローパターン００１００１０００１を定義することができ、この場合、１はパルスパスを表し、０はパルススワローを表す。
【００８２】
[0086]ある実施形態において、数列は少なくとも２つの異なる数、少なくとも３つの異なる数、または少なくとも４つの異なる数を含む。ある実施形態において、数列は少なくとも２つの数、少なくとも３つの数、少なくとも４つの数、または少なくとも５つの数を備えることができる。
【００８３】
[0087]図１２は本開示の一実施形態に従う温度を制御する方法１２００を示す。この方法１２０は、温度制御システム８１０、温度センサ８１５、およびクロックスワローデバイス４１０により実行されることができる。
【００８４】
[  [0088]ステップ１２１０において、回路の温度が測定される。例えば、回路（例えば、回路８２０）の温度が、回路付近または回路内に設けられた温度センサ（例えば、温度センサ８１５）により測定可能である。
【００８５】
[0089]ステップ１２２０において、クロック信号の周波数への調整は測定された温度に基づいて決定される。例えば、周波数調整は測定された温度と目標温度との間の温度誤差に基づいて決定されることができる。この例において、測定された温度が目標温度を上回るなら、クロック信号の周波数は回路の温度を下げるために下方（すなわち、低減される）に調整されることができる。 
[0090]ステップ１２３０において、クロック信号内のパルスは、周波数調整に基づいてスワローされる。たとえば、パルスは、反復クロックスワローパターンに従ってクロックスワローデバイス（例えば、クロックスワローデバイス４１０）によりスワローされることができ、この場合、パターンは数列により定義される。
【００８６】
[0091]クロックスワローは他の用語を用いて記載されることができ、それゆえ、本開示は、クロックスワローの概念を記載するためにここに使用される特定の用語に限定されないことが理解される。たとえば、クロックパルスをスワローすることは、クロックサイクルをスワローすること、クロックパルスをドロップすること、クロックパルスをブロックすること、またはクロックパルスを除去すること、として記載されることができる。
【００８７】
[0092]本開示に関連して記載される種々の事例的論理ブロック、モジュール、回路、およびアリゴリズムステップは、電子ハードウエア、コンピュータソフトウエア、または両者の組み合わせとして実施されることができる。このハードウエアとソフトウエアの互換性を明瞭に説明するために、種々の例示的コンポーネント、ブロック、モジュール、回路、およびステップが、一般には、それらの機能性の観点から上述された。そのような機能性がハードウエアまたはソフトウエアとして実施されるかは、特定のアプリケーションおよびシステム全体に課された設計制約に依存する。技術に熟達した者は特定のアプリケーションごとに種々の方法で記載された機能性を実施することができるが、そのような実施の決定は、本開示の範囲からの逸脱を生じるとして解釈されるべきではない。
【００８８】
[0093]本開示に関連して記載された種々の例示的論理ブロック、モジュール、および回路は、汎用プロセッサ、デジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、または他のプログラマブルロジックデバイス、ディスクリートゲートまたはトランジスタロジック、ディスクリートハードウエアコンポーネント、または、ここに記載された機能を実行するように設計されたそれらの任意の組み合わせを用いて実施または実行されることができる。汎用プロセッサはマイクロプロセッサであってもよいが、代替として、プロセッサは、いずれかの汎用プロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラまたはステートマシンであってもよい。また、プロセッサは、コンピューティングデバイスの組み合わせ、例えば、ＤＳＰおよびマイクロプロセッサの組み合わせ、複数のマイクロプロセッサ、ＤＳＰコアと併用された１つまたは複数のマイクロプロセッサ、またはいずれかの他のそのような構成として実施されてもよい。
【００８９】
[0094]本開示に関連して記載された方法またはアルゴリズムのステップは、直接ハードウエアで、プロセッサにより実行されるソフトウエアで、またはこの２つの組み合わせで具現化されることができる。ソフトウエアモジュールは、ＲＡＭメモリ、フラッシュメモリ、ＲＯＭメモリ、ＥＰＲＯＭメモリ、ＥＥＰＲＯＭ（登録商標）メモリ、レジスタ、ハードディスク、リムーバブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、またはこの分野で知られた他のいずれかの形態の記憶媒体も常駐することができる。例示記憶媒体は、プロセッサが記憶媒体から情報を読み取りおよび書き込むことができるようにプロセッサに結合される。代替として、記憶媒体はプロセッサに一体化されてもよい。プロセッサおよび記憶媒体はＡＳＩＣに存在してもよい。ＡＳＩＣはユーザ端末に存在してもよい。代替として、プロセッサおよび記憶媒体はユーザ端末内のディスクリートコンポーネントとして存在してもよい。
【００９０】
[0095]１つまたは複数の例示設計において、記載された機能は、ハードウエア、ソフトウエア、ファームウエアまたはそれらのいずれかの組み合わせで実施されることができる。ソフトウエアで実施される場合、コンピュータ読み出し可能な記憶媒体上の１つまたは複数の命令またはコードとして記憶されまたは送信されることができる。コンピュータ読取可能記憶媒体は、コンピュータ記憶媒体およびある場所から他の場所へのコンピュータプログラムの転送を容易にするいずれかの媒体を含む通信媒体を含む。記憶媒体は、汎用プロセッサまたは特定用途プロセッサによりアクセスされることができるいずれかの利用可能な媒体であり得る。例示であり限定されるものではないが、そのようなコンピュータ読み出し可能な媒体は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ、または他の光ディスク記憶装置、磁気ディスク記憶装置、または他の磁気記憶装置、または、命令またはデータ構造の形態で所望のプログラムコード手段を保持または記憶するのに使用されることができ、汎用または特定用途コンピュータ、または汎用または特定用途プロセッサによりアクセスされることができるいずれかの他の媒体を含むことができる。また、いかなる接続も、送信された信号の非一時的な記憶装置に関与する限りコンピュータ読み出し可能記憶媒体と呼ばれることができる。例えば、ソフトウエアがウエブサイト、サーバーまたは、同軸ケーブル、光ファイバケーブル、ツイストペア、デジタル加入者回線（ＤＳＬ）、または赤外線、無線、およびマイクロ波のような無線技術を用いた他のリモートソースから送信されるなら、同軸ケーブル、光ファイバケーブル、ツイストペア、ＤＳＬまたは、赤外線、無線およびマイクロ波のような無線技術は、信号がいずれかの非一時的な時間の長さに関して記憶媒体またはデバイスメモリ上の送信チェーン内に保持される程度まで、媒体の定義内に含まれる。ここで使用されるディスク(disk)およびディスク(disc)は、コンパクトディスク（ＣＤ）、レーザーディスク（登録商標）、光ディック、デジタルバーサタイルディスク（ＤＶＤ）、フロッピー（登録商標）ディスク、およびブルーレイディスクが用いられ、ここでは、ディスク(disks)は通常データを磁気的に再生し、一方ディスク(discs)はレーザを用いてデータを光学的に再生する。上記の組み合わせはコンピュータ読取可能媒体の範囲内に含まれるべきである。
【００９１】
[0096]本開示の上述の記載は当業者が本開示を作成し使用することを可能にするために提供される。本開示に対する種々の変形は当業者には容易に明らかであり、ここに定義される一般的原理は本開示の精神またはスコープから逸脱することなく他の変形例に適用可能である。したがって、本開示はここに記載された例に限定されることを意図するものではなく、ここに開示された原理および新規な特徴に一致する最も広いスコープに調和される。
【図１】
2017525014.tif 000010
【図２】
2017525014.tif 000011
【図３】
2017525014.tif 000012
【図４】
2017525014.tif 000013
【図５】
2017525014.tif 000014
【図６】
2017525014.tif 000015
【図７Ａ】
2017525014.tif 000016
【図７Ｂ】
2017525014.tif 000017
【図８】
2017525014.tif 000018
【図９Ａ】
2017525014.tif 000019
【図９Ｂ】
2017525014.tif 000020
【図１０】
2017525014.tif 000021
【図１１】
2017525014.tif 000022
【図１２】
2017525014.tif 000023
【手続補正書】
【提出日】平成28年12月13日(2016.12.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
クロック信号の周波数を調整するための方法において、
前記クロック信号を受信することと、および
反復クロックスワローパターンに従って前記クロック信号内のパルスをスワローすることと、ここにおいて、前記パターンは数列により定義される、
を備える、方法。
【請求項２】
前記数列は、隣接するパルススワロー間の間隔を定義する、請求項１の方法。
【請求項３】
前記数列は少なくとも２つの異なる数を備える、請求項２の方法。
【請求項４】
【数１】
2017525014.tif 000024
にほぼ等しい前記クロック信号の前記周波数の関数に従って前記クロック信号内のパルスをスワローすることをさらに備え、
ここで、foutはスワロー後の前記クロックの前記周波数であり、finはスワロー前の前記クロック信号の周波数であり、Ｎ１乃至Ｎｍは前記数列内の前記数であり、ｍは整数である、請求項３の方法。
【請求項５】
前記クロック信号内の前記パルスをスワローすることは、
複数のサイクルにわたり前記数列を循環することと、および
前記サイクルの各々に関して、
前記列内の数の各々に関して、前記クロック信号内のパルスの数を通過可能にするステップと、ここにおいて、通過可能とされた前記パルスの前記数は前記列内の前記数よりも１つ少ない、
前記列内の前記数の各々に関して、前記クロック信号内の１つのパルスをスワローするステップと、
を実行することと
を備える、請求項１の方法。
【請求項６】
前記数列は隣接するパルスパス間の間隔を定義する、請求項１の方法。
【請求項７】
前記数列は、少なくとも２つの異なる数を備える、請求項６の方法。
【請求項８】
【数２】
2017525014.tif 000025
にほぼ等しい前記クロック信号の前記周波数の関数に従って前記クロック信号内のパルスをスワローすることをさらに備え、
ここで、foutはスワロー後の前記クロックの前記周波数であり、finはスワロー前の前記クロック信号の周波数であり、Ｎ１乃至Ｎｍは前記数列内の前記数であり、ｍは整数である、請求項７の方法。
【請求項９】
前記クロック信号内の前記パルスをスワローすることは、
複数のサイクルにわたり前記数列を循環することと、および
前記サイクルの各々に関して、
前記列内の数の各々に関して、前記クロック信号内のパルスの数をスワローするステップと、ここにおいて、スワローされた前記パルスの数は前記列内の前記数よりも１つ少ない、
前記列内の前記数の各々に関して、前記クロック信号内の１つのパルスを通過可能にするステップと、
を実行することと
を備える、請求項１の方法。
【請求項１０】
クロック信号の周波数を調整するための装置において、
前記クロック信号を受信するための手段と、および
反復クロックスワローパターンに従って前記クロック信号内のパルスをスワローするための手段と、ここにおいて、前記パターンは数列により定義される、
を備える、装置。
【請求項１１】
前記数列は、隣接するパルススワロー間の間隔を定義する、請求項１０の装置。
【請求項１２】
前記数列は少なくとも２つの異なる数を備える、請求項１１の装置。
【請求項１３】
前記パルスを前記スワローするための手段は、
複数のサイクルにわたり前記数列を循環し、および
前記サイクルの各々に関して、
前記列内の数の各々に関して、前記クロック信号内のパルスの数を通過可能にするステップと、ここにおいて、前記通過可能とされた前記パルスの前記数は前記列内の前記数よりも１つ少ない、
前記列内の前記数の各々に関して、前記クロック信号内の１つのパルスをスワローするステップと、
を実行する
ように構成される、請求項１０の装置。
【請求項１４】
前記数列は、隣接するパルスパス間の間隔を定義する、請求項１０の装置。
【請求項１５】
前記数列は少なくとも２つの異なる数を備える、請求項１４の装置。
【請求項１６】
前記パルスを前記スワローするための手段は、
複数のサイクルにわたり前記数列を循環し、および
前記サイクルの各々に関して、
前記列内の数の各々に関して、前記クロック信号内のパルスの数をスワローするステップと、ここにおいて、スワローされた前記パルスの前記数は、前記列内の前記数よりも１つ少ない、
前記列内の前記数の各々に関して、前記クロック信号内の１つのパルスを通過可能にするステップと、
を実行する
ように構成される、請求項１０の装置。
【請求項１７】
パルスの列を備えるクロック信号を受信するようにおよび前記パルスの各々に関するカウントをインクリメントするように構成されたカウンタと、
複数の数を記憶するように構成されたシフトレジスタと、ここにおいて、前記複数の数のうちの１つは、同時に前記シフトレジスタのリードポジションにある、
前記クロック信号内の前記パルスを選択的にスワローするように構成されたクロックスワロワーと、および
比較回路と、ここにおいて、前記パルスの各々に関して、前記比較回路は、前記カウントを前記シフトレジスタの前記リードポジションに現在ある数と比較し、前記比較に基づいて前記クロックスワロワーにより前記パルスのスワローをイネーブルまたはディスエーブルするか否かを決定し、前記カウントが前記シフトレジスタの前記リードポジションに現在ある前記数と等しいなら、前記カウンタをリセットし、前記シフトレジスタ内の前記複数の数をシフトするように構成される、
を備える、クロックスワローデバイス。
【請求項１８】
前記複数の数は少なくとも２つの異なる数を備える、請求項１７のクロックスワローデバイス。
【請求項１９】
前記複数の数は少なくとも３つの数を備える、請求項１７のクロックスワローデバイス。
【請求項２０】
前記パルスの各々に関して、前記比較回路は、前記カウントが前記シフトレジスタの前記リードポジションに現在ある前記数に等しくなければ、前記パルスのスワローをディスエーブルするように構成され、前記カウントが前記シフトレジスタの前記リードポジションに現在ある前記数に等しいなら、前記パルスのスワローをイネーブルするように構成される、請求項１７のクロックスワローデバイス。
【請求項２１】
前記パルスの各々に関して、前記比較回路は、前記カウントが前記シフトレジスタの前記リードポジションに現在ある前記数に等しくなければ、前記パルスのスワローをイネーブルするように構成され、前記カウントが前記シフトレジスタの前記リードポジションに現在ある前記数に等しいなら、前記パルスのスワローをディスエーブルするように構成される、請求項１７のクロックスワローデバイス。
【請求項２２】
温度制御の方法において、
回路の温度を測定することと、
前記測定された温度に基づいてクロック信号の周波数に対する調整を決定することと、および
前記周波数調整に従って前記クロック信号内のパルスをスワローすることと、
を備える、方法。
【請求項２３】
目標温度と前記測定された温度との間の誤差を決定することをさらに備え、前記周波数調整は前記誤差に基づいて決定される、請求項２２の方法。
【請求項２４】
前記クロック信号内の前記パルスをスワローすることは、反復クロックスワローパターンに従って前記クロック信号内の前記パルスをスワローすることを備え、ここにおいて、前記パターンは数列により定義される、請求項２２の方法。
【請求項２５】
前記数列は隣接するパルススワロー間の間隔を定義する、請求項２４の方法。
【請求項２６】
前記数列は少なくとも２つの異なる数を備える、請求項２５の方法。
【請求項２７】
前記クロック信号内の前記パルスをスワローすることは、
複数のサイクルにわたって前記数列を循環することと、および
前記サイクルの各々に関して、
前記列内の数の各々に関して、前記クロック信号内のパルスの数が前記回路に通過することを可能にするステップと、ここにおいて、通過することを可能にされた前記パルスの前記数は前記列内の前記数より１つ少ない、および
前記列内の前記数の各々に関して、前記クロック信号内の１つのパルスをスワローするステップと、
を実行することと
を備える、請求項２４の方法。
【請求項２８】
前記数列は隣接するパルスパス間の間隔を定義する、請求項２４の方法。
【請求項２９】
前記数列は、少なくとも２つの異なる数を備える、請求項２８の方法。
【請求項３０】
前記クロック信号内の前記パルスをスワローすることは、
複数のサイクルにわたって前記数列を循環することと、および
前記サイクルの各々に関して、
前記列内の数の各々に関して、前記クロック信号内のパルスの数をスワローするステップと、ここにおいて、スワローされた前記パルスの前記数は、前記列内の前記数より１つ少ない、および
前記列内の前記数の各々に関して、前記クロック信号内の１つのパルスを前記回路に通過可能にするステップと、
を実行することと、
を備える、請求項２４の方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９１】
[0096]本開示の上述の記載は当業者が本開示を作成し使用することを可能にするために提供される。本開示に対する種々の変形は当業者には容易に明らかであり、ここに定義される一般的原理は本開示の精神またはスコープから逸脱することなく他の変形例に適用可能である。したがって、本開示はここに記載された例に限定されることを意図するものではなく、ここに開示された原理および新規な特徴に一致する最も広いスコープに調和される。
以下に、出願当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
［Ｃ１］
クロック信号の周波数を調整するための方法において、
前記クロック信号を受信することと、および
繰返しクロックスワローパターンに従って前記クロック信号内のパルスをスワローすることと、ここにおいて、前記パターンは数列により定義される、方法。
［Ｃ２］
前記数列は、隣接するパルススワロー間の間隔を定義する、Ｃ１の方法。
［Ｃ３］
前記数列は少なくとも２つの異なる数を備える、Ｃ２の方法。
［Ｃ４］
スワロー後の前記クロック信号の周波数はほぼ下記に等しい：
【数６】
2017525014.tif 000026
但し、foutはスワロー後のクロックの周波数、finはスワロー前の前記クロック信号の周波数、Ｎ１乃至Ｎｍは前記数列内の数であり、ｍは整数である、Ｃ３の方法。
［Ｃ５］
前記クロック信号内の前記パルスをスワローすることは、
複数のサイクルにわたり前記数列を循環することと、および
前記サイクルの各々に関して、
前記数列の各々に関して、前記クロック信号内のパルスの数を通過可能にするステップと、ここにおいて、前記通過可能とされた前記パルスの数は前記シーケンス内の前記数よりも１つ少ない、
前記シーケンス内の前記数の各々に関して、前記クロック信号内の１つのパルスをスワローするステップと、
を実行することを備える、Ｃ１の方法。前記第２のデータ信号を送信することは、
［Ｃ６］
前記数列は隣接するパルス通過間の間隔を定義する、Ｃ１の方法。
［Ｃ７］
前記数列は、少なくとも２つの異なる数を備える、Ｃ６の方法。
［Ｃ８］
スワローした後の前記クロック信号の周波数は、ほぼ下記に等しい。
【数７】
2017525014.tif 000027
ただし、但し、foutはスワロー後のクロックの周波数、finはスワロー前の前記クロック信号の周波数、Ｎ１乃至Ｎｍは前記数列内の数であり、ｍは整数である、Ｃ７の方法。
［Ｃ９］
前記クロック信号内のパルスをスワローすることは、
複数のサイクルにわたり前記数列を循環することと、および
前記サイクルの各々に関して、
前記数列の各々に関して、前記クロック信号内のパルスの数を通過可能にするステップと、ここにおいて、前記通過可能とされた前記パルスの数は前記シーケンス内の前記数よりも１つ少ない、
前記数列の各々に関して、前記クロック信号内の１つのパルスをスワローするステップと、
を実行することを備える、Ｃ１の方法。
［Ｃ１０］
クロック信号の周波数を調整するための装置において、
前記クロック信号を受信するための手段と、および
繰返しクロックスワローパターンに従って前記クロック信号内のパルスをスワローするための手段と、ここにおいて、前記パターンは数列により定義される、装置。
［Ｃ１１］
前記数列は、隣接するパルススワロー間の間隔を定義する、Ｃ１０の装置。
［Ｃ１２］
前記数列は少なくとも２つの異なる数を備える、Ｃ１１の装置。
［Ｃ１３］
前記パルスをスワローするための手段は、
複数のサイクルにわたり前記数列を循環し、および
前記サイクルの各々に関して、
前記数列の各々に関して、前記クロック信号内のパルスの数を通過可能にするステップと、ここにおいて、前記通過可能とされた前記パルスの数は前記シーケンス内の前記数よりも１つ少ない、
前記数列の各々に関して、前記クロック信号内の１つのパルスをスワローするステップと、
を実行するように構成される、Ｃ１０の装置。
［Ｃ１４］
前記数列は、隣接するパルススワロー間の間隔を定義する、Ｃ１０の装置。
［Ｃ１５］
前記数列は少なくとも２つの異なる数を備える、Ｃ１４の装置。
［Ｃ１６］
前記パルスをスワローするための手段は、
複数のサイクルにわたり前記数列を循環し、および
前記サイクルの各々に関して、
前記数列の各々に関して、前記クロック信号内のパルスの数をスワローするステップと、ここにおいて、前記スワローされたパルスの数は、前記シーケンス内の前記数よりも１つ少ない、
前記数列内の前記数の各々に関して、前記クロック信号内の１つのパルスを通過可能にするステップと、
を実行するように構成される、Ｃ１０の装置。
［Ｃ１７］
パルスのシーケンスを含むクロック信号を受信するようにおよび前記パルスの各々に関するカウントをインクリメントするように構成されるカウンタと、
複数の数を記憶するように構成されたシフトレジスタと、ここにおいて、前記複数の数の１つは、ある時刻において前記シフトレジスタのリードポジションにある、
前記クロック信号内の前記パルスを選択的にスワローするように構成されたクロックスワロワーと、および
比較回路と、ここにおいて、前記パルスの各々に関して、前記比較回路は、前記カウントを前記シフトレジスタの前記リードポジションに現在ある数と比較し、前記比較に基づいて前記クロックスワロワーにより前記パルスのスワローイネーブルまたはディスエーブルするか否かを決定し、前記カウントが前記シフトレジスタの前記リードポジションに現在ある数と等しいなら、前記カウンタをリセットし、前記シフトレジスタ内の前記複数の数をシフトするように構成される、
を備えるクロックスワローデバイス。
［Ｃ１８］
前記複数の数は少なくとも２つの異なる数を備える、Ｃ１７のクロックスワローデバイス。
［Ｃ１９］
前記複数の数は少なくとも３つの数を備える、Ｃ１７のクロックスワローデバイス。
［Ｃ２０］
前記比較回路は、前記カウントが前記シフトレジスタの前記リードポジションに現在ある数に等しくなければ、前記パルスのスワローをディスエーブルするように構成され、前記カウントが前記シフトレジスタの前記リードポジションに現在ある数に等しいなら、前記パルスのスワローをイネーブルするように構成される、Ｃ１７のクロックスワローデバイス。
［Ｃ２１］
前記比較回路は、前記カウントが前記シフトレジスタの前記リードポジションに現在ある数に等しくなければ、前記パルスノスワローをイネーブルするように構成され、前記カウントが前記シフトレジスタの前記リードポジションに現在ある数に等しいなら、前記パルスのスワローをディスエーブルするように構成される、Ｃ１７のクロックスワローデバイス。
［Ｃ２２］
温度制御の方法において、
回路の温度を測定することと、
前記測定された温度に基づいてクロック信号の周波数に対する調整を決定することと、および
前記周波数調整に従って前記クロック信号内のパルスをスワローすることと、
を備える、方法。
［Ｃ２３］
目標温度と前記測定された温度との間の誤差を決定することをさらに備え、前記周波数調整は前記誤差に基づいて決定される、Ｃ２２の方法。
［Ｃ２４］
前記クロック信号内のパルスをスワローすることは、反復クロックスワローパターンに従って前記クロック信号内のパルスをスワローすることを含む、ここにおいて、前記パターンは数のシーケンスにより定義される、Ｃ２２の方法。
［Ｃ２５］
前記数列は隣接するパルススワロー間の間隔を定義する、Ｃ２４の方法。
［Ｃ２６］
前記数列は少なくとも２つの異なる数を含む、Ｃ２５の方法。
［Ｃ２７］
前記クロック信号内のパルスをスワローすることは、
複数のサイクルにわたって前記数列を循環することと、および
前記サイクルの各々に関して、
前記数列内の数の各々に関して、前記クロック信号内のパルスの数が前記回路に通過することを可能にするステップと、ここにおいて、前記通過することを可能にされた前記パルスの数は前記数列内の数より１つ少ない、および
前記数列内の各々の数に関して、前記クロック信号内の１つのパルスをスワローするステップと、
を実行すること、
を備えるＣ２４の方法。
［Ｃ２８］
前記数列は隣接するパルス通過間の間隔を定義する、Ｃ２４の方法。
［Ｃ２９］
前記数列は、少なくとも２つの異なる数を備える、Ｃ２８の方法。
［Ｃ３０］
前記クロック信号内の前記パルスをスワローすることは、
複数のサイクルにわたって前記数列を循環することと、および
前記サイクルの各々に関して、
前記数列内の数の各々に関して、前記クロック信号内のパルスの数をスワローするステップと、ここにおいて、前記スワローされたパルスの数は、前記数列内の数より１少ない、および
前記数列内の数の各々に関して、前記クロック信号内の１つのパルスを前記回路に通過可能にするステップと、
を実行することと、
を備える、Ｃ２４の方法。
【手続補正書】
【提出日】平成28年12月14日(2016.12.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
クロック信号の周波数を調整するための方法において、
前記クロック信号を受信することと、
シフトレジスタ内の数列をロードすることと、ここにおいて、前記数列の数のうちの１つは、同時に前記シフトレジスタのリードポジションにある、
カウンタを使用して前記クロック信号内のパルスをカウントすることと、
前記クロック信号内の前記パルスの各々に関して、
前記カウンタの現在のカウントを前記シフトレジスタの前記リードポジションに現在ある数と比較するステップと、
前記比較に基づいて前記パルスをスワローするか否かを決定するステップと、
前記パルスをスワローするという決定が行われたなら、前記パルスをスワローするステップと、
前記カウンタの前記現在のカウントが前記シフトレジスタの前記リードポジションに現在ある前記数と等しいなら、前記カウンタをリセットし、前記シフトレジスタ内の前記数列をシフトするステップと、
を実行することと
を備える、方法。
【請求項２】
前記数列は、隣接するパルススワロー間の間隔を定義する、請求項１の方法。
【請求項３】
前記数列は少なくとも２つの異なる数を備える、請求項２の方法。
【請求項４】
前記パルスをスワローするか否かを決定することは、前記カウンタの前記現在のカウントが前記シフトレジスタの前記リードポジションに現在ある前記数と等しいなら、前記パルスをスワローすると決定することを備える、請求項１の方法。
【請求項５】
前記数列は隣接するパルスパス間の間隔を定義する、請求項１の方法。
【請求項６】
前記数列は、少なくとも２つの異なる数を備える、請求項５の方法。
【請求項７】
前記パルスをスワローするか否かを決定することは、前記カウンタの前記現在のカウントが前記シフトレジスタの前記リードポジションに現在ある前記数と等しくないなら、前記パルスをスワローすると決定することを備える、請求項１の方法。
【請求項８】
クロック信号の周波数を調整するための装置において、
前記クロック信号を受信するための手段と、
シフトレジスタ内の数列をロードするための手段と、ここにおいて、前記数列の数のうちの１つは、同時に前記シフトレジスタのリードポジションにある、
前記クロック信号内のパルスをカウントするための手段と、
前記クロック信号内の前記パルスの各々に関して、
前記カウントするための手段の現在のカウントを前記シフトレジスタの前記リードポジションに現在ある数と比較するための手段と、
前記比較に基づいて前記パルスをスワローするか否かを決定するための手段と、
前記パルスをスワローするという決定が行われたなら、前記パルスをスワローするための手段と、
前記カウントするための手段の前記現在のカウントが前記シフトレジスタの前記リードポジションに現在ある前記数と等しいなら、前記カウントするための手段をリセットし、前記シフトレジスタ内の前記数列をシフトするための手段と、
を備える、装置。
【請求項９】
前記数列は、隣接するパルススワロー間の間隔を定義する、請求項８の装置。
【請求項１０】
前記数列は少なくとも２つの異なる数を備える、請求項９の装置。
【請求項１１】
前記パルスをスワローするか否かを前記決定するための手段は、前記カウントするための手段の前記現在のカウントが前記シフトレジスタの前記リードポジションに現在ある前記数と等しいなら、前記パルスをスワローすると決定するための手段を備える、請求項８の装置。
【請求項１２】
前記数列は、隣接するパルスパス間の間隔を定義する、請求項８の装置。
【請求項１３】
前記数列は少なくとも２つの異なる数を備える、請求項１２の装置。
【請求項１４】
前記パルスをスワローするか否かを前記決定するための手段は、前記カウントするための手段の前記現在のカウントが前記シフトレジスタの前記リードポジションに現在ある前記数と等しくないなら、前記パルスをスワローすると決定するための手段を備える、請求項８の装置。
【請求項１５】
パルスの列を備えるクロック信号を受信するようにおよび前記パルスの各々に関するカウントをインクリメントするように構成されたカウンタと、
複数の数を記憶するように構成されたシフトレジスタと、ここにおいて、前記複数の数のうちの１つは、同時に前記シフトレジスタのリードポジションにある、
前記クロック信号内の前記パルスを選択的にスワローするように構成されたクロックスワロワーと、
比較回路と、ここにおいて、前記パルスの各々に関して、前記比較回路は、前記カウントを前記シフトレジスタの前記リードポジションに現在ある数と比較し、前記比較に基づいて前記クロックスワロワーにより前記パルスのスワローをイネーブルまたはディスエーブルするか否かを決定し、前記カウントが前記シフトレジスタの前記リードポジションに現在ある前記数と等しいなら、前記カウンタをリセットし、前記シフトレジスタ内の前記複数の数をシフトするように構成される、
を備える、クロックスワローデバイス。
【請求項１６】
前記複数の数は少なくとも２つの異なる数を備える、請求項１５のクロックスワローデバイス。
【請求項１７】
前記複数の数は少なくとも３つの数を備える、請求項１５のクロックスワローデバイス。
【請求項１８】
前記パルスの各々に関して、前記比較回路は、前記カウントが前記シフトレジスタの前記リードポジションに現在ある前記数に等しくなければ、前記パルスのスワローをディスエーブルするように構成され、前記カウントが前記シフトレジスタの前記リードポジションに現在ある前記数に等しいなら、前記パルスのスワローをイネーブルするように構成される、請求項１５のクロックスワローデバイス。
【請求項１９】
前記パルスの各々に関して、前記比較回路は、前記カウントが前記シフトレジスタの前記リードポジションに現在ある前記数に等しくなければ、前記パルスのスワローをイネーブルするように構成され、前記カウントが前記シフトレジスタの前記リードポジションに現在ある前記数に等しいなら、前記パルスのスワローをディスエーブルするように構成される、請求項１５のクロックスワローデバイス。
【請求項２０】
回路の温度を測定することと、
前記測定された温度に基づいてクロック信号の周波数に対する調整を決定することと、
前記周波数調整に基づいて前記数列を決定することと、
をさらに備える、請求項１に記載の方法。
【請求項２１】
目標温度と前記測定された温度との間の誤差を決定することをさらに備え、前記周波数調整は前記誤差に基づいて決定される、請求項２０の方法。
【手続補正書】
【提出日】平成29年3月23日(2017.3.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
クロック信号の周波数を調整するための方法において、
前記クロック信号を受信することと、
数列をレジスタにロードすることと、ここにおいて、前記数列は、少なくとも２つの異なる数を備える、
反復クロックスワローパターンに従って前記クロック信号内のパルスをスワローすることと、ここにおいて、前記パターンは、前記レジスタ内の前記数列により定義され、前記数列内の各数は、隣接するパルススワロー間の間隔、または隣接するパルスパス間の間隔を定義し、前記数列内の各数に関して、前記数列内の前記数によって定義された前記間隔は、
前記数列内の前記数よりも１つ少ないものに等しい前記クロック信号内のパルスの数に対応する、
を備える、方法。
【請求項２】
スワロー後の前記クロック信号の周波数は、ほぼ下記に等しく、
【数１】
2017525014.tif 000028
ここで、foutはスワロー後の前記クロックの前記周波数であり、finはスワロー前の前記クロック信号の周波数であり、Ｎ１乃至Ｎｍは前記数列内の前記数であり、ｍは整数である、請求項１の方法。
【請求項３】
前記クロック信号内の前記パルスをスワローすることは、
複数のサイクルにわたり前記レジスタ内の前記数列を循環することと、および
前記サイクルの各々に関して、
前記数列内の前記数の各々に関して、前記クロック信号内のパルスの数を通過可能にするステップと、ここにおいて、通過可能とされた前記パルスの前記数は、前記数列内の前記数よりも１つ少ない、
前記数列内の前記数の各々に関して、前記クロック信号内の１つのパルスをスワローするステップと、
を実行することを備える、請求項１の方法。
【請求項４】
スワロー後の前記クロック信号の周波数は、ほぼ下記に等しく、
【数２】
2017525014.tif 000029
ここで、foutはスワロー後の前記クロックの前記周波数であり、finはスワロー前の前記クロック信号の周波数であり、Ｎ１乃至Ｎｍは前記数列内の前記数であり、ｍは整数である、請求項１の方法。
【請求項５】
前記クロック信号内の前記パルスをスワローすることは、
複数のサイクルにわたり前記レジスタ内の前記数列を循環することと、および
前記サイクルの各々に関して、
前記数列内の前記数の各々に関して、前記クロック信号内のパルスの数をスワローするステップと、ここにおいて、スワローされた前記パルスの前記数は、前記数列内の前記数よりも１つ少ない、
前記数列内の前記数の各々に関して、前記クロック信号内の１つのパルスを通過可能にするステップと、
を実行することを備える、請求項１の方法。
【請求項６】
クロック信号の周波数を調整するための装置において、
前記クロック信号を受信するための手段と、
数列をレジスタにロードするための手段と、ここにおいて、前記数列は、少なくとも２つの異なる数を備える、
反復クロックスワローパターンに従って前記クロック信号内のパルスをスワローするための手段と、ここにおいて、前記パターンは、前記レジスタ内の前記数列により定義され、前記数列内の各数は、隣接するパルススワロー間の間隔、または隣接するパルスパス間の間隔を定義し、前記数列内の各数に関して、前記数列内の前記数によって定義された前記間隔は、前記数列内の前記数よりも１つ少ないものに等しい前記クロック信号内のパルスの数に対応する、
を備える、装置。
【請求項７】
前記パルスをスワローするための前記手段は、
複数のサイクルにわたり前記レジスタ内の前記数列を循環し、
前記サイクルの各々に関して、
前記数列内の前記数の各々に関して、前記クロック信号内のパルスの数を通過可能にするステップと、ここにおいて、通過可能とされた前記パルスの前記数は、前記数列内の前記数よりも１つ少ない、
前記数列内の前記数の各々に関して、前記クロック信号内の１つのパルスをスワローするステップと、
を実行するように構成される、請求項６の装置。
【請求項８】
前記パルスをスワローするための前記手段は、
複数のサイクルにわたり前記レジスタ内の前記数列を循環し、および
前記サイクルの各々に関して、
前記数列内の前記数の各々に関して、前記クロック信号内のパルスの数をスワローするステップと、ここにおいて、スワローされた前記パルスの前記数は、前記数列内の前記数よりも１つ少ない、
前記数列内の前記数の各々に関して、前記クロック信号内の１つのパルスを通過可能にするステップと、
を実行するように構成される、請求項６の装置。
【請求項９】
パルスの数列を備えるクロック信号を受信するように、および前記パルスの各々に関するカウントをインクリメントするように構成されるカウンタと、
複数の数を記憶するように構成されたシフトレジスタと、ここにおいて、前記複数の数のうちの１つは、ある時刻において前記シフトレジスタのリードポジションにある、
前記クロック信号内の前記パルスを選択的にスワローするように構成されたクロックスワロワーと、および
比較回路と、ここにおいて、前記パルスの各々に関して、前記比較回路は、前記カウントを前記シフトレジスタの前記リードポジションに現在ある数と比較し、前記比較に基づいて前記クロックスワロワーにより前記パルスのスワローをイネーブルまたはディスエーブルするか否かを決定し、前記カウントが前記シフトレジスタの前記リードポジションに現在ある前記数と等しいなら、前記カウンタをリセットし、前記シフトレジスタ内の前記複数の数をシフトするように構成される、
を備える、クロックスワローデバイス。
【請求項１０】
前記複数の数は、少なくとも２つの異なる数を備える、請求項９のクロックスワローデバイス。
【請求項１１】
前記複数の数は、少なくとも３つの数を備える、請求項９のクロックスワローデバイス。
【請求項１２】
前記パルスの各々に関して、前記比較回路は、前記カウントが前記シフトレジスタの前記リードポジションに現在ある前記数に等しくなければ、前記パルスのスワローをディスエーブルするように構成され、前記カウントが前記シフトレジスタの前記リードポジションに現在ある前記数に等しいなら、前記パルスのスワローをイネーブルするように構成される、請求項９のクロックスワローデバイス。
【請求項１３】
前記パルスの各々に関して、前記比較回路は、前記カウントが前記シフトレジスタの前記リードポジションに現在ある前記数に等しくなければ、前記パルスのスワローをイネーブルするように構成され、前記カウントが前記シフトレジスタの前記リードポジションに現在ある前記数に等しいなら、前記パルスのスワローをディスエーブルするように構成される、請求項９のクロックスワローデバイス。
【請求項１４】
前記比較回路は、前記カウントが前記シフトレジスタの前記リードポジションに現在ある前記数と等しいなら、前記シフトレジスタ内で前記複数の数の各々を１ポジションだけシフトするように構成される、ように構成される、請求項９のクロックスワローデバイス。
【請求項１５】
前記シフトレジスタは、前記シフトレジスタ内の前記複数の数をサーキュラーパターンでシフトするように構成されたサーキュラーシフトレジスタを備える、請求項９に記載のクロックスワローデバイス。
【国際調査報告】
2017525014.tif 000030
2017525014.tif 000031
2017525014.tif 000032