特許 7053710 電子回路

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-04-04

(45)【発行日】2022-04-12

(54)【発明の名称】電子回路

(51)【国際特許分類】

   G06F 1/04 20060101AFI20220405BHJP

   H03K 5/15 20060101ALI20220405BHJP

【ＦＩ】

G06F1/04 302

H03K5/15 M

【請求項の数】 17

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2020072575

(22)【出願日】2020-04-14

(65)【公開番号】P2020177667

(43)【公開日】2020-10-29

【審査請求日】2020-04-14

(31)【優先権主張番号】10 2019 109 869.6

(32)【優先日】2019-04-15

(33)【優先権主張国・地域又は機関】DE

(73)【特許権者】

【識別番号】599158797

【氏名又は名称】インフィニオン テクノロジーズ アクチエンゲゼルシャフト

【氏名又は名称原語表記】Ｉｎｆｉｎｅｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ ＡＧ

【住所又は居所原語表記】Ａｍ Ｃａｍｐｅｏｎ １－１５， ８５５７９ Ｎｅｕｂｉｂｅｒｇ， Ｇｅｒｍａｎｙ

(74)【代理人】

【識別番号】100114890

【弁理士】

【氏名又は名称】アインゼル・フェリックス＝ラインハルト

(74)【代理人】

【識別番号】100098501

【弁理士】

【氏名又は名称】森田 拓

(74)【代理人】

【識別番号】100116403

【弁理士】

【氏名又は名称】前川 純一

(74)【代理人】

【識別番号】100135633

【弁理士】

【氏名又は名称】二宮 浩康

(74)【代理人】

【識別番号】100162880

【弁理士】

【氏名又は名称】上島 類

(72)【発明者】

【氏名】ウード エルスホルツ

(72)【発明者】

【氏名】レックス コー

【審査官】征矢 崇

(56)【参考文献】

【文献】特開平０４－０７６６１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０９－２１２４７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０５－０８０８７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭６１－１９９３２０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０６Ｆ １／０４

Ｈ０３Ｋ ５／１５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

チップ上に形成された電子回路であって、前記電子回路は、
少なくとも３つのクロックドメインと、
前記少なくとも３つのクロックドメインの各々１つに対応付けられた少なくとも３つのクロック発生器と、
基準クロック発生器と、
を含み、
各クロック発生器は、
カウンタ値を記憶し、
前記基準クロック発生器から直接基準クロックを受信し、
前記基準クロックに従ってカウンタ値を変更し、
前記カウンタ値に基づいて少なくとも１つのクロック信号を生成する、
ように構成されており、
さらに前記電子回路は、
隣接する２つのクロックドメインの前記クロック発生器毎にカウンタ値を受信し、受信したカウンタ値を比較するように構成された少なくとも２つの比較器と、
前記比較の結果に基づいてエラー処理を開始するように構成されたエラー処理回路と、
を含む、
電子回路。

【請求項2】

前記比較器は、前記比較の結果を表す比較信号を前記エラー処理回路に伝送するように構成されている、
請求項１記載の電子回路。

【請求項3】

前記比較信号は、前記比較器が比較に基づいてエラーを検出したか否かを示す、
請求項２記載の電子回路。

【請求項4】

前記比較器による前記受信したカウンタ値の比較は、比較されたカウンタ値が互いに関して予め定められた基準を満たすか否かを検査することを含む、
請求項１記載の電子回路。

【請求項5】

前記予め定められた基準は、前記比較されたカウンタ値が一致するか否か、または前記比較されたカウンタ値が予め定められたオフセットまで一致するか否かである、
請求項４記載の電子回路。

【請求項6】

前記予め定められた基準は、前記比較されたカウンタ値が基準クロックに従って適正に変更されたか否かである、
請求項４記載の電子回路。

【請求項7】

前記比較器は、前記比較されたカウンタ値が互いに関して予め定められた基準を満たさない場合、エラーメッセージを前記エラー処理回路に出力するように構成されている、
請求項４記載の電子回路。

【請求項8】

エラー処理回路は、前記比較されたカウンタ値が互いに関して予め定められた基準を満たさない場合、エラー処理を開始するように構成されている、
請求項１記載の電子回路。

【請求項9】

各比較器は、前記比較の結果を表す比較信号を前記エラー処理回路に伝送するように構成されている、
請求項１記載の電子回路。

【請求項10】

前記エラー処理回路は、前記少なくとも２つの比較器から複数の比較信号を収集するように構成され、前記比較信号に基づいてエラー処理を開始するように構成された中央ユニットである、
請求項１記載の電子回路。

【請求項11】

前記エラー処理回路は、前記比較信号のいずれか１つによって、比較信号を送信した比較器がエラーを検出したことが示される場合、エラー処理を開始するように構成されている、
請求項１０記載の電子回路。

【請求項12】

前記比較器は、カウンタ値が比較されるように構成された複数のクロック発生器がともに配置されている２つのクロックドメインの境界に配置されている、
請求項１記載の電子回路。

【請求項13】

前記クロック発生器は、基準クロック信号に従って前記カウンタ値を周期的に増分するように構成されるか、または前記基準クロック信号に従って前記カウンタ値を周期的に減分するように構成されている、
請求項１記載の電子回路。

【請求項14】

前記電子回路は、前記クロック発生器によって生成された前記クロック信号に従って動作する論理コンポーネントおよびメモリコンポーネントの少なくとも１つを含む、
請求項１記載の電子回路。

【請求項15】

前記クロック発生器は、異なる周波数の複数のクロック信号を生成するように構成されている、
請求項１記載の電子回路。

【請求項16】

クロック信号を監視するための方法であって、
前記方法は、チップ上に形成された電子回路の少なくとも３つのクロックドメインのうちの隣接する２つのクロックドメインのクロック発生器毎に各カウンタ値を受信するステップを含み、各クロック発生器は、各カウンタ値を記憶し、前記電子回路の基準クロック発生器から直接基準クロックを受信し、前記基準クロックに従って前記カウンタ値を変更し、前記カウンタ値に基づいて少なくとも１つのクロック信号を生成し、
前記方法は、
受信したカウンタ値を比較するステップと、
前記比較の結果に基づいてエラー処理を開始するステップと、
を含む方法。

【請求項17】

前記エラー処理を開始するステップは、アラームをトリガするステップを含む、
請求項１６記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電子回路に関する。

【背景技術】

【0002】

システムオンチップ（ＳｏＣ）などの複雑な電子回路は、複数のクロックドメイン、すなわち複数の回路部品を有し得る。この場合、各部品にはそれぞれ固有のクロック信号が供給されている。デジタル方式の論理コンポーネントの情報転送は、同じクロックドメインにある論理コンポーネント間、または異なるクロックドメイン領域間で発生する可能性がある。同期通信を保証するためには、クロックドメイン間の位相関係を一定に保つ必要がある。しかしながら、例えば、電離放射線がクロックドメイン内の敏感なクロック発生コンポーネントに当たると、このことが、このクロックドメインと他のクロックドメインとの間の位相関係の歩調を乱す可能性がある。これが発生した場合、このドメインと他のドメインとの間の同期通信は保証されず、これは完全なシステム障害につながる可能性がある。それゆえ、適切な対策を開始するためにそのような状況を検出するアプローチが望まれる。

【0003】

様々な実施形態によれば、電子回路が提供されており、この電子回路は、複数のクロック発生器を含み、ここで、各クロック発生器は、カウンタ値を記憶し、基準クロックを受信し、基準クロックに従ってカウンタ値を変更し、カウンタ値に基づいて少なくとも１つのクロック信号を生成するように構成されている。さらに、この電子回路は、複数のクロック発生器の少なくとも２つの各々毎にカウンタ値を受信し、受信したカウンタ値を比較するように構成された比較器と、比較の結果に基づいてエラー処理を開始するように構成されたエラー処理回路とを含む。

【0004】

複数の図面において、同様の参照符号は、一般に、異なる図面を通して同じ部品を指す。これらの図面は必ずしも縮尺通りではなく、代わりに一般に本発明の原理を説明することに重点が置かれている。以下の説明では、様々な態様を、以下の図面を参照して説明する。

【図面の簡単な説明】

【0005】

【図1】チップ内の複数のクロックドメインの生成と使用、ならびに複数のドメイン間の同期通信に関する潜在的な安全上の問題を示した図

【図2】ローカルクロック発生器を示した図

【図3】複数のクロックドメインと中央位相比較器とを有するチップを示した図

【図4】複数のクロックドメインとローカル比較器とを有するチップを示した図

【図5】ローカル比較器を有するローカルクロック発生器を示した図

【図6】電子回路を示した図

【発明を実施するための形態】

【0006】

以下の詳細な説明は、本発明を実施し得る本開示の特定の詳細および態様を例証として示す添付図面を参照している。本発明の権利範囲から逸脱することなく、他の態様を使用することができ、構造的、論理的、および電気的な変更を加えることも可能である。本開示のいくつかの態様は、新規の態様を形成するために本開示の１つ以上の他の態様と組み合わせることができるため、本開示の様々な態様は、必ずしも相互排他的ではない。

【0007】

図１には、チップ１００内の複数のクロックドメイン１０１～１０６の生成と使用、ならびに複数のドメイン間の同期通信に関する潜在的な安全上の問題が示されている。

【0008】

チップ１００は、基準周波数発生器１０７を含む。各クロックドメイン１０１～１０６は、それぞれの対応するローカルクロック発生器１０８を有する。基準周波数発生器１０７は、各ローカルクロック発生器１０８に基準周波数信号（または基準クロック信号）を供給し、各ローカルクロック発生器１０８は、その対応するクロックドメイン１０１～１０６に対する１つ以上のローカルクロック信号１０９を生成する。例えば、各クロックドメイン１０１～１０６は、１つ以上のローカルクロック信号の１つに従って動作する論理ゲート、メモリセル、バッファ、インバータなどの論理コンポーネントを含む。

【0009】

ローカルクロック発生器によるローカルクロック信号の生成は、図２で説明される。

【0010】

図２は、ローカルクロック発生器２００を示す。

【0011】

ローカルクロック発生器２００は、（例えば基準周波数発生器１０７によって提供される基準周波数信号に対応する）基準クロック信号（もしくはマスタクロック信号）を受信するカウンタ２０１を含む。

【0012】

カウンタ２０１は、カウンタ値をカウンタ値レジスタ２０２に記憶し、論理コンポーネント２０３（例えばマスタクロックのクロックサイクル毎に１を加算する加算器）を用いて基準クロック信号に従ってカウンタ値を増分する。例えば、論理コンポーネント２０３は、カウンタ値を読み取り、増分されたカウンタ値をカウンタ値レジスタ２０２に記憶することによって、基準クロック信号のパルス毎に、例えば立ち上がりエッジ毎にカウンタ値を１だけ増分する。オーバーフローを回避するために、論理コンポーネント２０３は、これを周期的に行うことができ、例えば、最大カウンタ値ｎが増分によって超過した場合には、カウンタ値をゼロに減分することができる（つまり、ゼロまたは別の初期値で改めて開始される）。カウンタは、（減数方向にカウントする）減分カウンタであってもよい。さらに、カウンタは、基準クロックを分割するように構成されてもよく、すなわち、例えば基準クロック信号の１つおきのクロックサイクルでカウンタ値を変更するだけでもよい。

【0013】

現在のカウンタ値に依存して、クロック発生器２００は、生成されるように構成されたローカルクロック信号２０４を所定のレベルで出力する。この例では、クロック発生器２００は、１６個のローカルクロック信号を生成して出力するように構成されている。クロック発生器２００は、ルックアップテーブル２０５に従ってローカルクロック信号２０４のレベルを設定する。このテーブルは、各カウンタ値（この例では０～ｎ）をｎ＋１個の１６ビット数の１つにマッピングする。この場合、１６ビット数のビットの値は、そのビットに対応するローカルクロック信号２０４のレベルを特定する。例えば、右端ビットに対応するクロック信号は、カウンタ値の変更毎にそのレベルを変更し、したがって、ローカルクロック信号２０４の中で最高の周波数を有する。

【0014】

ローカルクロック発生器１０８の１つが故障し、エラーを有するローカルクロック信号１０９、（例えばパルスが欠落している、余分なパルスを有している、または適正でない（すなわち例えば数ピコ秒だけクロック信号の周期よりも（さらに）短い時間の）位相を有している）ローカルクロック信号１０９を生成すると、エラーが発生する場合がある。図１に示されている例では、第５のクロックドメイン１０５のクロック信号１０９の第３のクロック信号は、位相が外れている。これは、例えば、電離放射線１１１が第５のクロックドメイン１０５のローカルクロック発生器１０８に当たり、このローカルクロック発生器の誤機能を引き起こすために起こり得る。例えば、電離放射線１１１は、レジスタ２０２に当たり、このレジスタ２０２内のカウンタ値のビットを反転させ、それによって、カウンタ値が変更され、さらに図１に示されているように、クロック信号のパルスが早期に到来する。エラーは、局所的電源ノイズ、結合効果などによっても引き起こされ得る。

【0015】

図１に示されている１つのクロックドメインのローカルクロック信号のエラーは、電子回路１００の完全な故障につながりかねない（最悪のケース）。なぜなら、クロックドメイン１０１～１０６間の適正な通信（ローカルクロック信号１０９に基づく同期通信）がもはや不可能になる可能性があるからである。

【0016】

そのような問題を回避する１つの可能性は、クロックドメイン毎の位相情報を収集し、この位相情報を中央の場所で（すなわち、チップ上の中央ユニットを用いて）比較することである。これは図３に示されている。

【0017】

図３は、複数のクロックドメイン３０１～３０６と中央位相比較器３１０とを有するチップ３００を示す。

【0018】

図１のチップ１００と同様に、チップ３００は、基準周波数発生器３０７を含み、各クロックドメイン３０１～３０６は、基準周波数発生器３０７によって基準周波数信号が供給されるそれぞれの対応するローカルクロック発生器３０８を有する。各ローカルクロック発生器３０８は、その対応するクロックドメイン３０１～３０６に関して１つ以上のローカルクロック信号３０９を生成する。クロックドメインは、上述のように、（例えばＣＭＯＳ（Complementary Metal-Oxide-Semiconductor）技術の電界効果トランジスタなどの半導体素子を用いて実現される）論理コンポーネントまたはメモリコンポーネントを含み得る。

【0019】

中央位相比較器３１０は、ローカルクロック信号３０９の位相情報を収集し、クロック信号３０９の位相を比較してクロックドメイン３０１～３０６間の位相差を検査する。ローカルクロック信号の位相が所定の基準を満たさない（例えば差分が大きすぎる）場合、中央位相比較器３１０は、エラー処理手順を開始し得る（例えばアラーム信号の出力）。エラー（すなわち所定の基準の違反）では、クロック信号の２つが異なることは、ほぼパルスのエッジの位置が（所定の閾値超えにより）異なることを意味し得る点に留意すべきである。ただし、一方のクロック信号内に存在しないパルスは他方にも存在しない、すなわち、エッジはほぼクロック信号の周期よりも短いことによって異なる。このタイプのエラーは、クロック信号のスキューとも称される。他のタイプのエラーは、第１のクロック信号内にはパルスが存在するが、第２のクロック信号内には、第１のクロック信号内の余分なパルスもしくは第２のクロック信号内のパルスの欠落により存在しないことである。閾値を超えるスキューにのみ反応する比較器は、そのようなエラーには反応できない。なぜなら（両方のクロック信号内に存在する）パルスのエッジが完全に一致する可能性があるからである。

【0020】

図３の態様では、位相情報を中央の場所に同期送信する必要がある。伝送距離に１つ以上のクロック周期が必要なケースでは、このことは、データレジスタを用いてデータをパイプライン化することで実現可能である。大量のデータが存在する場合、データレジスタおよび信号線路の数が多くなる可能性がある。中央の場所への位相情報の転送には、複数のクロックドメインの交差が含まれる可能性がある。次いで、データレジスタは、複数のクロックドメインに事前に配置する必要がある。しかしながら、データのパイプライン化は、フェーズ情報の生成とその比較との間の遅延を増加させる。したがって、それらはエラー発生とエラー認識との間の遅延を比較的大きくする可能性がある。さらに、クロックドメイン間の位相関係が適正でない場合には、複数のクロックドメインにわたるデータの転送は、潜在的に問題がある。

【0021】

それゆえ、様々な実施形態によれば、隣接するドメイン間のみの位相情報の局所的比較に基づいたアプローチが提供される。

【0022】

図４は、複数のクロックドメイン４０１～４０６とローカル比較器４１０とを有するチップ４００を示している。

【0023】

図１のチップ１００と同様に、チップ４００は、基準周波数発生器４０７を含み、各クロックドメイン４０１～４０６は、基準周波数発生器４０７によって基準周波数信号が供給されるそれぞれの対応するローカルクロック発生器４０８を有する。各ローカルクロック発生器４０８は、その対応するクロックドメイン４０１～４０６に関して１つ以上のローカルクロック信号４０９を生成する。

【0024】

図３とは対照的に、チップ４００は、隣接するクロックドメイン４０１～４０６の各対に対するローカル比較器４１０を含む。

【0025】

ローカル比較器４１０は、自身が属する隣接するクロックドメイン４０１～４０６の位相情報を比較し、エラーを発見した場合、エラー情報を用いてエラーを中央エラー収集ユニット４１１に報告する。位相情報は、ローカルクロック信号４０９のパルスが発生する時間を定める情報を意味するものと理解されたい。様々な実施形態によれば、以下で説明するように、これはローカルクロック発生器４０８のカウンタ２０１のカウンタ値であり得る。カウンタ値は複数のローカルクロック信号４０９を生成するために使用され得るので、したがって、複数のローカルクロック信号４０９の適性度は、異なるドメイン間の単一値（カウンタ値）の比較によって監視することができる。

【0026】

中央エラー収集ユニット４１１は、安全管理ユニットとして作用し、ローカル比較器４１０の１つ（以上）からのエラーの報告に応じてエラー処理を開始することができる。例えば、中央エラー収集ユニット４１１は、安全状態に入るために、チップの１つ以上のコンポーネントを無効化するために、またはチップ４００の誤機能を示す信号を他のコンポーネント（車両の中央制御ユニットなど）に出力するためにチップ４００を制御することができる。

【0027】

様々な実施形態によれば、位相情報のローカル比較は、隣接するドメイン間でのみ実行されている。例えば、様々な実施形態によれば、図３で説明されているような中央比較器は存在しない。したがって、位相情報はローカルデータであり（すなわちローカル処理されている）、チップ全体にわたって、例えば中央の場所に送信する必要はない。したがって、データ比較の遅延は、図３に示されているように中央比較を用いたアプローチに比べて低減される。特に、図４のアプローチを用いれば、チップにわたり（潜在的に問題のあるクロックドメインにわたり）データをパイプライン化する必要はない。

【0028】

様々な実施形態によれば、グローバル収集のためのローカル比較器４１０から中央エラー収集ユニット４１１へのエラー情報の伝送は非同期である。例えば、各ローカル比較器は、ローカルクロックの動作に依存しないデータメッセージであるエラーメッセージを用いてエラーを表示する。

【0029】

さらに、図４のアプローチは、図３のアプローチよりも少ない数の信号線路で実現することができる。エラー情報伝送のためのエラーメッセージは、単一信号線路上のパルスもしくはフラグのように簡素なものであってもよい。したがって、図３および図４の例において、図４のアプローチでは、グローバル収集のために５つのエラーデータ線路のみがエラー情報の伝送のために使用されてもよい。一方、図３のアプローチでは、ｍビットの位相情報を伝送するために６×ｍの線路が使用されている。

【0030】

様々な実施形態によれば、対のみでの保護が存在する。これは、各クロックドメインがローカル比較器４１０を（複数またはすべてのクロックドメインではなく）隣接する１つのクロックドメインとのみ共有することを意味する。このケースでは、６つのクロックドメイン（したがって３つのクロックドメイン対）を伴う図４の例において、中央収集（すなわち中央監視）のためのエラー情報の送信に対して３つのエラー線路で十分である。

【0031】

例えば、リング構造による比較スキームが使用されてもよい。このことは、１つのカウンタ値が入力され、１つのカウンタ値が出力される図５の説明図に対応する。例えば、第４のクロックドメイン４０４は、そのカウンタ値を（それぞれの比較器を用いて）第１のクロックドメインのカウンタ値と比較し、第１のクロックドメイン４０１は、そのカウンタ値を第２のクロックドメイン４０２のカウンタ値と比較し、以下同様である。したがって、各クロックドメインは比較のために２つの隣接するドメインを有する（ただし、その自身のカウンタ値を１つの隣接するドメインに提供するだけである）。

【0032】

したがって、例えば、第４のクロックドメイン４０４について、第４のクロックドメイン４０４と第６のクロックドメイン４０６との間、および第４のクロックドメイン４０４と第１のクロックドメイン４０１との間の比較が存在する。この手法によるカウンタ値の比較が存在しかつ第４のクロックドメイン４０４で（のみ）エラーが発生している場合、中央エラー収集ユニットは、第１のクロックドメイン４０１、第４のクロックドメイン４０４、および第６のクロックドメインからエラーメッセージを受信すべきであり、それゆえ、中央エラー収集ユニットは、エラーが第１のクロックドメイン４０１および第６のクロックドメイン４０６ではなく第４のクロックドメイン４０４にあることを決定することができる。なぜなら第１のクロックドメイン４０１および第６のクロックドメイン４０６以外の隣接ドメインはエラーメッセージを送信しないからである。

【0033】

様々な実施形態によれば、隣接するクロックドメイン間でローカル比較器４１０が比較する位相情報は、ローカルクロック発生器４０８のカウンタ値レジスタ２０２によって記憶されたカウンタ値である。そして、ローカル比較器４１０が検出して報告するエラーは、例えば、隣接するクロックドメイン４０１～４０６のローカル比較器４１０のカウンタ値が異なることであり、あるいはカウンタ値の間のオフセットが設定または許可されているケースでは隣接するクロックドメイン４０１～４０６のローカル比較器４１０のカウンタ値の間の差分（オフセット）が意図したものではないことである（例えばその予め定められた値から変わっている）。

【0034】

このアプローチは、特に、誤ったカウンタ値に起因して発生する欠落パルスの検出を可能にさせる。例えば、カウンタが１，２，３，４の代わりに１，２，２，４をカウントすることを想定すれば、これは、電離放射線がカウンタレジスタにおける電圧レベルを一時的に低下させ、それによって、３番目の数字が３ではなく２として解釈されることに起因して起こる（例えば最下位ビットは１ではなく０として読み出される）。ローカルクロック信号は値１および３においてパルスを有するはずであることを仮定するならば、この例ではパルスが欠落するであろう。このケースでは、隣接するクロックドメイン間のクロックエッジ間にスキューが存在するか否かを決定する比較器で、（既存の）パルスの位相が隣接するクロックドメイン間で全く同じになる可能性があるため、エラーが現れないことがある。

【0035】

図５は、ローカル比較器５０３を有するローカルクロック発生器５００を示している。

【0036】

ローカルクロック発生器５００は、クロックドメイン４０１～４０６用のローカルクロック発生器４０８の１つと、隣接するクロックドメイン４０１～４０６の１つに対するローカル比較器４１０とを実現するために使用され得る。

【0037】

ローカル比較器５０３は、図５の例のように必ずしもローカルクロック発生器４０８の１つに組み込まれる必要はない。また、それはローカルクロック発生器に対して外部に、例えばクロックドメインの境界に設けてもよい。さらに、ローカルクロック発生器４０８も、その内部に組み込まれたローカル比較器４１０なしで設けてもよい。

【0038】

図２の例と同様に、ローカルクロック発生器５００は、カウンタ５０１を含み、１つ以上のローカルクロック信号５０２をカウンタ値に基づいて、例えば図２に関連して説明したようなルックアップテーブルを用いて生成し、あるいは他の機構によって生成する。

【0039】

カウンタ５０１に記憶されたカウンタ値は、ローカル比較器５０３に供給される。さらに、隣接するクロックドメインのローカルクロック発生器４０８に接続された第１のカウンタ値信号線路５０４は、隣接するクロックドメインのローカルクロック発生器のカウンタ値をローカル比較器５０３に供給する。同様に、第２のカウンタ値信号線路５０５は、カウンタ５０１のカウンタ値を（例えば他の隣接するクロックドメインとのクロック比較のために他の隣接するクロックドメインのローカルクロック発生器に組み込まれている）他のローカル比較器に供給することができる。

【0040】

ローカル比較器５０３は、カウンタ５０１のカウンタ値を隣接するクロックドメインのローカルクロック発生器のカウンタ値と比較し、比較の結果に基づいてエラー信号を出力するように構成されている。例えば、ローカル比較器５０３は、カウンタ５０１のカウンタ値が隣接するクロックドメインのローカルクロック発生器のカウンタ値と一致しない場合、例えば互いに異なるか、または予め定められたオフセットを上回るかもしくは下回るように異なる場合（一般には互いに対して予め定められた基準を満たさない場合）には、エラーを表示するエラーメッセージを出力する。なお、比較された２つのカウンタ値が「一致」するか否か、すなわち比較が肯定結果を有しているか否かの決定は、スケーリングなどの計算を含む可能性があることを述べておく。なぜなら、カウンタ値は、（例えばカウンタ値の間に存在し得ることを想定している）オフセットなどを考慮して、互いに対して異なる手法でスケーリングされる可能性があるからである。

【0041】

以上要約すると、様々な実施形態により、電子回路は、図６に示されているように提供される。

【0042】

図６は、電子回路６００を示す。

【0043】

電子回路６００は、複数のクロック発生器６０１を含む。ここで、各クロック発生器６０１は、カウンタ値を記憶し、基準クロックを受信し、該基準クロックに従ってカウンタ値を変更し、カウンタ値に基づいて少なくとも１つのクロック信号を生成するように構成されている。

【0044】

電子回路６００は、さらに、複数のクロック発生器６０１の少なくとも２つの各々毎にカウンタ値を受信し、受信したカウンタ値を比較するように構成された比較器６０２と、比較の結果に基づいてエラー処理を開始するように構成されたエラー処理回路６０３とを含む。

【0045】

様々な実施形態によれば、換言すれば、１つ以上の生成されたクロック信号の適性度は、カウンタ値の比較によって局所的に監視されており、この適性度に基づいて、（例えば隣接する）クロックドメイン間でクロック信号が生成される。そのカウンタ値が比較されるローカルクロック発生器は、必ずしも隣接するクロックドメインのものを比較する必要性はないが、電子回路を介して長距離にわたってカウンタ値を伝送する必要性を回避するために当該電子回路上で互いに近接して配置されたクロックドメインに属しているローカルクロック発生器のカウンタ値を比較することが望ましい場合がある。エラー処理回路は、複数の比較器の比較の結果を受信するように構成された中央エラー処理回路であってもよい。エラー処理回路は、いずれかの比較の結果がエラーを示す場合に、エラー処理（例えばアラーム信号の出力）を開始するように構成されてもよい。したがって、これらの比較器およびエラー処理回路は、マルチドメインクロック同期検査器を実現することができる。

【0046】

電子回路６００は、例えば（コンピュータ）チップによって実現されてもよい。それは、例えば、車両の電子制御ユニット（ＥＣＵ）のような制御装置用のマイクロコントローラのような制御機能を有する電子回路であってもよい。

【0047】

以下では、様々な実施例を説明する。

【0048】

実施例１は、図６に示されているような電子回路である。

【0049】

実施例２は、実施例１による電子回路であり、ここで、比較器は、比較の結果を表す比較信号をエラー処理回路に伝送するように構成されている。

【0050】

実施例３は、実施例２による電子回路であり、ここで、比較信号は、比較器が比較に基づいてエラーを検出したか否かを示す。

【0051】

実施例４は、実施例１～３のいずれか１つによる電子回路であり、ここで、比較器による受信したカウンタ値の比較は、比較されたカウンタ値が互いに関して予め定められた基準を満たすか否かを検査することを含む。

【0052】

実施例５は、実施例４による電子回路であり、ここで、予め定められた基準は、比較されたカウンタ値が一致するか否か、または比較されたカウンタ値が予め定められたオフセットまで一致するか否かである。

【0053】

実施例６は、実施例４による電子回路であり、ここで、予め定められた基準は、比較されたカウンタ値が基準クロックに従って適正に変更されたか否かである。

【0054】

実施例７は、実施例４～６のいずれか１つによる電子回路であり、ここで、比較器は、比較されたカウンタ値が互いに関して予め定められた基準を満たさない場合、エラーメッセージをエラー処理回路に出力するように構成されている。

【0055】

実施例８は、実施例１～７のいずれか１つによる電子回路であり、ここで、エラー処理回路は、比較されたカウンタ値が互いに関して予め定められた基準を満たさない場合、エラー処理を開始するように構成されている。

【0056】

実施例９は、複数の比較器を含む実施例１～８のいずれか１つによる電子回路であり、ここで、各比較器は、複数のクロック発生器の各クロック発生器対の各クロック発生器からカウンタ値を受信し、受信したカウンタ値を比較するように構成されている。

【0057】

実施例１０は、実施例９による電子回路であり、ここで、複数の比較器の各比較器は、比較の結果を表す比較信号をエラー処理回路に伝送するように構成されている。

【0058】

実施例１１は、実施例１～１０のいずれか１つによる電子回路であり、ここで、エラー処理回路は、複数の比較器から複数の比較信号を収集するように構成され、これらの比較信号に基づいてエラー処理を開始するように構成された中央ユニットである。

【0059】

実施例１２は実施例１１による電子回路であり、ここで、エラー処理回路は、比較信号のいずれか１つによって、比較信号を送信した比較器がエラーを検出したことが示される場合、エラー処理を開始するように構成されている。

【0060】

実施例１３は、実施例１～１２のいずれか１つによる電子回路であり、ここで、電子回路は、複数のクロックドメインを含み、各クロック発生器は、クロックドメインの各々１つに対応付けられている。

【0061】

実施例１４は、実施例１３による電子回路であり、ここで、比較器は、カウンタ値が比較されるように構成された複数のクロック発生器がともに配置されている２つのクロックドメインの境界に配置されている。

【0062】

実施例１５は、実施例１～１４のいずれか１つによる電子回路であり、ここで、クロック発生器は、基準クロック信号に従ってカウンタ値を周期的に増分するように構成されるか、または基準クロック信号に従ってカウンタ値を周期的に減分するように構成されている。

【0063】

実施例１６は、実施例１～１５のいずれか１つによる電子回路であり、ここで、電子回路は、クロック発生器によって生成されたクロック信号に従って動作する論理コンポーネントおよびメモリコンポーネントの少なくとも１つを含む。

【0064】

実施例１７は、実施例１～１６のいずれか１つによる電子回路であり、ここで、クロック発生器は、異なる周波数の複数のクロック信号を生成するように構成されている。

【0065】

実施例１８は、クロック信号を監視するための方法であって、該方法は、少なくとも２つのクロック発生器の各々毎に各カウンタ値を受信するステップを含み、ここで、各クロック発生器は、各カウンタ値を記憶し、基準クロックを受信し、基準クロックに従ってカウンタ値を変更し、カウンタ値に基づいて少なくとも１つのクロック信号を生成し、さらに当該方法は、受信したカウンタ値を比較するステップと、比較の結果に基づいてエラー処理を開始するステップとを含む。

【0066】

実施例１９は、実施例１８の方法であり、ここで、エラー処理を開始するステップは、アラームをトリガするステップを含む。

【0067】

実施例２０は、実施例１８による方法であり、比較の結果を表す比較信号をエラー処理回路に伝送するステップを含む。

【0068】

実施例２１は、実施例２０による方法であり、ここで、比較信号は、比較に基づいてエラーが検出されたか否かを示す。

【0069】

実施例２２は、実施例１８～２１のいずれか１つによる方法であり、受信したカウンタ値の比較は、比較したカウンタ値が互いに関して予め定められた基準を満たすか否かを検査するステップを含む。

【0070】

実施例２３は、実施例２２による方法であり、予め定められた基準は、比較されたカウンタ値が一致するか否か、または比較されたカウンタ値が予め定められたオフセットまで一致するか否かである。

【0071】

実施例２４は、実施例２２による方法であり、予め定められた基準は、比較されたカウンタ値が基準クロックに従って適正に変更されたか否かである。

【0072】

実施例２５は、実施例２２～２４のいずれか１つによる方法であり、比較されたカウンタ値が互いに関して予め定められた基準を満たさない場合、エラーメッセージを出力するステップを含む。

【0073】

実施例２６は、実施例１８～２５のいずれか１つによる方法であり、エラー処理回路は、比較されたカウンタ値が互いに関して予め定められた基準を満たさない場合、エラー処理を開始するように構成されている。

【0074】

実施例２７は、実施例１８～２６のいずれか１つによる方法であり、複数のクロック発生器の各クロック発生器対の各クロック発生器からカウンタ値を受信し、受信したカウンタ値を比較するステップを含む。

【0075】

実施例２８は、実施例２７による方法であり、各比較について、エラー処理回路への比較の結果を表す比較信号を含む。

【0076】

実施例２９は、実施例１８～２８のいずれか１つによる方法であり、複数の比較器からの複数の比較信号を集中的に収集し、比較信号に基づいてエラー処理を開始するステップを含む。

【0077】

実施例３０は、実施例２９による方法であり、ここで、比較信号のいずれか１つによって、比較信号を送信した比較器がエラーを検出したことが示される場合、エラー処理を開始するステップを含む。

【0078】

実施例３１は、実施例１８～３０のいずれか１つによる方法であり、ここで、各クロック発生器は、複数のクロックドメインの各々１つに対応付けられている。

【0079】

実施例３２は、実施例３１による方法であり、カウンタ値が比較される複数のクロック発生器がそれとともに配置されている２つのクロックドメインの境界で受信し受信されたカウンタ値を比較するステップを含む。

【0080】

実施例３３は、実施例１８～３２のいずれか１つによる方法であり、基準クロック信号に従ってカウンタ値を周期的に増分するステップまたは基準クロック信号に従ってカウンタ値を周期的に減分するステップを含む。

【0081】

実施例３４は、実施例１８～３３のいずれか１つによる方法であり、クロック発生器によって生成されたクロック信号に従って論理コンポーネントおよびメモリコンポーネントの少なくとも１つを動作させるステップを含む。

【0082】

実施例３５は、実施例１８～３４のいずれか１つによる方法であり、異なる周波数の複数のクロック信号を生成するステップを含む。

【0083】

さらなる実施例によれば、電子回路が提供されており、この電子回路は、複数のクロックドメインを含み、各クロックドメインは、複数のクロック制御されたデータ処理コンポーネントと、クロックドメイン毎のクロック発生器とを含み、ここで、各クロックドメインのクロック発生器は、カウンタ値に基づいて、複数のクロック制御されたデータ処理コンポーネントのための少なくとも１つのクロック信号を生成するように構成されている。さらに、この電子回路は、複数のクロックドメインの少なくとも２つの各々毎にカウンタ値を受信し、複数のクロック発生器の少なくとも２つの各々毎にカウンタ値を受信し、受信したカウンタ値が互いに関して予め定められた基準を満たすか否かを検査し、カウンタ値が互いに関して予め定められた基準を満たさない場合にエラーを報告するように構成された比較器を含む。

【0084】

本明細書では特定の実施形態を図示し説明してきたが、当該分野の当業者であるならば、本発明の権利範囲から逸脱することなく、これらの図示および説明してきた特定の実施形態の代わりに、様々な代替的実施形態および／または同等の実施形態を使用できることは明らかであろう。この出願は、本明細書で論じられる特定の実施形態のあらゆる応用形態または変形形態を網羅することを意図している。それゆえ、本発明は、特許請求の範囲およびその均等物によってのみ限定されることが意図されている。

【符号の説明】

【0085】

１００ チップ
１０１－１０６ クロックドメイン
１０７ 基準周波数発生器
１０８ ローカルクロック発生器
１０９ ローカルクロック信号
２００ ローカルクロック発生器
２０１ カウンタ
２０２ カウンタ値記憶レジスタ
２０３ 論理コンポーネント
２０４ ローカルクロック信号
２０５ ルックアップテーブル
３００ チップ
３０１～３０６ クロックドメイン
３０７ 基準周波数発生器
３０８ ローカルクロック発生器
３０９ ローカルクロック信号
３１０ 中央位相比較器
４００ チップ
４０１～４０６ クロックドメイン
４０７ 基準周波数発生器
４０８ ローカルクロック発生器
４０９ ローカルクロック信号
４１０ ローカル比較器
４１１ 中央エラー収集ユニット
５００ ローカルクロック発生器
５０１ カウンタ
５０２ ローカルクロック信号
５０３ ローカル比較器
５０４，５０５ カウンタ値信号線路
６００ 電子回路
６０１ クロック発生器
６０２ 比較器

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】