DE19701779A1 - Digitalfilter - Google Patents
DigitalfilterInfo
- Publication number
- DE19701779A1 DE19701779A1 DE19701779A DE19701779A DE19701779A1 DE 19701779 A1 DE19701779 A1 DE 19701779A1 DE 19701779 A DE19701779 A DE 19701779A DE 19701779 A DE19701779 A DE 19701779A DE 19701779 A1 DE19701779 A1 DE 19701779A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- multiplication
- operation unit
- accumulation operation
- digital filter
- input
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H17/00—Networks using digital techniques
- H03H17/02—Frequency selective networks
- H03H17/0223—Computation saving measures; Accelerating measures
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H17/00—Networks using digital techniques
- H03H17/02—Frequency selective networks
- H03H17/06—Non-recursive filters
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Computing Systems (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Complex Calculations (AREA)
- Test And Diagnosis Of Digital Computers (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft ein Digitalfilter, speziell eine
nichtrekursive Filterschaltung, die in Kaskade geschaltete
Operationseinheiten hat, um unter Verwendung von Multiplika
toren und Addern eine Vielfach-Akkumulationsoperation durch
zuführen.
Typische integrierte Halbleiterschaltungen, die einen Mul
tiplikations-Akkumulations-Operationskreis haben, der unter
Verwendung von Multiplikatoren und Addern aufgebaut ist,
weisen Digitalfilter auf. Mit der Entwicklung der Digital
signal-Verarbeitungstechnik werden auf den Gebieten der
Nachrichtenübertragung und im Privatbereich Analogfilter
zunehmend durch Digitalfilter ersetzt.
Fig. 12 ist ein Blockbild, daß den allgemeinen Aufbau eines
Digitalfilters 100 in Form eines nichtrekursiven bzw.
FIR-Filters zeigt, das in Kaskade geschaltete Multiplikations-
Akkumulations-Operationseinheiten (Stufen [Taps]) hat, um
eine Multiplikations-Akkumulations-Operation durchzuführen.
Das Digitalfilter 100 umfaßt n Multiplikations-Akkumula
tions-Operationseinheiten 15₀ bis 15 n-1, die in Kaskade
zwischen erste und zweiten Dateneingänge DATA1, DATA2 und
einen Datenausgang DOUT und ein Register (in der Figur als
Flipflop gezeigt) geschaltet sind. Jede Multiplikations-
Akkumulations-Operationseinheit 15 i (i=0 bis (n-1)) umfaßt
ein Register 23 i, um einen Koeffizienten Ci zu halten, ein
Register 8 i (in der Figur als Flipflop dargestellt), um
kontinuierlich eingegebene Daten sequentiell zu verzögern,
einen Multiplikator 2 i, um den Koeffizienten Ci und Daten
miteinander zu multiplizieren, und einen Adder 3 i, um eine
Summe des Resultats des Multiplikators in der vorhergehenden
Stufe und des Resultats des Multiplikators in der eigenen
Stufe an das Register 8 i+1 in der nächsten Stufe zu liefern.
Das Filter führt eine Filterverarbeitung durch unter Bildung
von ΣCi · DATA1+DATA2.
Da das Digitalfilter wie oben erläutert ausgebildet ist, ist
seine Schaltungsgröße durch die Anzahl Bits des Koeffizien
ten und der Daten sowie die Anzahl von Multiplikations-
Akkumulations-Operationseinheiten bestimmt.
Durch den heutigen Trend zur Digitalisierung der Nachrich
tenübertragung, der Bildsignalverarbeitung, der Tonsignal
verarbeitung usw. steigt die Anzahl der Bits von Koeffizien
ten und Daten für Digitalfilter, und auch die Anzahl von
erforderlichen Stufen nimmt ständig zu. Ein solches Digital
filter wird zwar allgemein unter Anwendung der integrierten
Halbleiterschaltungstechnik hergestellt, aber die Prüfvek
toren und die Prüfzeit, die zur Durchführung einer Prüfung
daraufhin notwendig sind, ob das Filter gut oder schlecht
ist, nehmen mit zunehmendem Schaltungsumfang zu.
Wenn man nur Multiplikatoren berücksichtigt, verlangt bei
spielsweise die Prüfung eines 10-Bit × 10-Bit-Multiplikators
ohne Prüfvektor-Kompression Prüfvektoren mit bis zu
1024×1024=1048576 Mustern. Da eine einzige Multiplikations-
Akkumulations-Operationseinheit in einem Digitalfilter nicht
nur einen Multiplikator, sondern auch einen Adder aufweist,
der mit dem Multiplikator in Kaskade geschaltet ist, wird
eine noch größere Anzahl Prüfvektoren benötigt. Wenn man
ferner die Anzahl von Multiplikations-Akkumulations-Opera
tionseinheiten des Filters betrachtet, wird eine astronomi
sche Zahl von Prüfvektoren zum Prüfen eines Digitalfilters
benötigt.
Die vorliegende Erfindung soll die oben beschriebenen Pro
bleme lösen. Aufgabe der Erfindung ist daher die Bereitstel
lung einer Technik, die die Prüfung eines Digitalfilters mit
einer kleineren Anzahl von Prüfvektoren ermöglicht.
Ein erster Aspekt der Erfindung richtet sich auf ein Digi
talfilter, das eine Kaskadenschaltung von einer 0-ten bis
(n-1)-ten Multiplikations-Akkumulations-Operationseinheit
(n: eine natürliche Zahl von 2 oder größer) aufweist. Gemäß
der Erfindung weist in dem Digitalfilter die 0-te Multipli
kations-Akkumulations-Operationseinheit einen Multiplikator
zur Durchführung einer Multiplikation von Daten, die von dem
Digitalfilter zu verarbeiten sind, mit einem 0-ten Koeffi
zienten auf, und jede s-te (1s(n-1)) Multiplikations-Akku
mulations-Operationseinheit weist folgendes auf: einen Mul
tiplikator, der eine Multiplikation der Daten mit einem
i-ten Koeffizienten durchführt, ein Abtastregister, das se
lektiv eine Eingangsinformation, die ein Ausgangswert der
(s-1)-ten Multiplikations-Akkumulations-Operationseinheit
ist, und einen Abtasteingabewert in Abhängigkeit von einem
Steuersignal auf der Basis eines ersten Taktsignals abgibt,
und einen Adder, der eine Addition eines Ausgangswerts des
Multiplikators und eines Ausgangswerts des Abtastregisters
ausführt und das Ergebnis an eine nächste Stufe abgibt. Die
Abtastregister der ersten bis (n-1)-ten Multiplikations-
Akkumulations-Operationseinheiten bilden eine Abtastbahn,
und ein Ergebnis der Filterverarbeitung der Eingabedaten
wird am Ausgang der (n-1)-ten Multiplikations-Akkumulations-
Operationseinheit erhalten.
Bevorzugt umfaßt gemäß einem zweiten Aspekt in dem Digital
filter jede i-te (0i(n-1)) Multiplikations-Akkumulations-
Operationseinheit außerdem ein Schieberegister, das dem Mul
tiplikator den i-ten Koeffizienten liefert. Die Schieberegi
ster der 0-ten bis (n-1)-ten Multiplikations-Akkumulations-
Operationseinheiten sind miteinander in Reihe geschaltet.
Bevorzugt können in dem Digitalfilter gemäß einem dritten
Aspekt die Schieberegister der 0-ten bis (n-1)-ten Multipli
kations-Akkumulations-Operationseinheiten eine Eingabe/Aus
gabe mit der Anzahl von Bits, die für den i-ten Koeffizien
ten erforderlich ist, ausführen.
Bevorzugt können gemäß einem vierten Aspekt in dem Digital
filter die Schieberegister der 0-ten bis (n-1)-ten Multi
plikations-Akkumulations-Operationseinheiten die Eingaben
Ausgabe mit einem Bit durchführen und sind miteinander in
Reihe geschaltet und mit dem Abtastweg verbunden.
Gemäß einem fünften Aspekt umfaßt in dem Digitalfilter
bevorzugt jede i-te (0µi(n-1)) Multiplikations-Akkumula
tions-Operationseinheit außerdem ein Register, das den i-ten
Koeffizienten an den Multiplikator liefert. Die Register der
0-ten bis (n-1)-ten Multiplikations-Akkumulations-Opera
tionseinheiten sind miteinander in Reihe geschaltet und mit
der Abtastbahn verbunden.
Bevorzugt ist in dem Digitalfilter gemäß einem sechsten
Aspekt das Register der i-ten Multiplikations-Akkumulations-
Operationseinheit ein Schieberegister, das die Eingaben
Ausgabe mit 1 Bit durchführen kann.
Bevorzugt ist gemäß einem siebten Aspekt in dem Digital
filter das Register der i-ten Multiplikations-Akkumulations-
Operationseinheit ein Abtastregister, das auf der Basis
eines zweiten Taktsignals arbeitet und als eine Komponente
der Abtastbahn dient und das selektiv eine Dateneingabe und
eine Abtasteingabe in Abhängigkeit von dem Steuersignal ab
gibt, und wenigstens der i-te Koeffizient wird dem Abtast
register als die Dateneingabe zugeführt.
Ein achter Aspekt der Erfindung richtet sich auf ein
Digitalfilter, das eine Kaskadenschaltung von 0-ter bis
(n-1)-ter Multiplikations-Akkumulations-Operationseinheit
(n: eine natürliche Zahl von 2 oder größer) aufweist, wobei
die 0-te Multiplikations-Akkumulations-Operationseinheit
einen Multiplikator aufweist, der eine Multiplikation von
Daten, die von dem Digitalfilter zu verarbeiten sind, und
eines 0-ten Koeffizienten ausführt. Jede s-te (1s(n-1))
Multiplikations-Akkumulations-Operationseinheit umfaßt
folgendes: einen Multiplikator, der eine Multiplikation der
Daten und eines i-ten Koeffizienten ausführt, einen ersten
Selektor, der ein erstes Eingabeende, das einen Ausgangswert
der (s-1)-ten Multiplikations-Akkumulations-Operationsein
heit empfängt, und ein zweites Eingabeende hat, um selektiv
Signale, die an das erste Eingabeende und das zweite Ein
gabeende angelegt sind, in Abhängigkeit von einem Steuersi
gnal abzugeben, ein erstes Schieberegister, das ein Aus
gangssignal des ersten Selektors auf der Basis eines ersten
Taktsignals überträgt, und einen Adder, der eine Addition
eines Ausgangssignals des Multiplikators und eines Aus
gangssignals seines ersten Schieberegisters ausführt und
sein Resultat an eine nächste Stufe abgibt. Die zweiten
Eingabeenden der ersten Selektoren der ersten (n-1)-ten
Multiplikations-Akkumulations-Operationseinheiten sind
zusammengeschaltet und werden mit ersten Prüfdaten versorgt,
und ein Resultat der Filterverarbeitung der eingegebenen
Daten wird am Ausgang der (n-1)-ten Multiplikations-Akku
mulations-Operationseinheit erhalten.
Gemäß einem neunten Aspekt umfaßt in dem Digitalfilter be
vorzugt jede i-te (0i(n-1)) Multiplikations-Akkumulations-
Operationseinheit ferner ein zweites Schieberegister, das
den i-ten Koeffizienten an den Multiplikator führt und auf
der Basis eines zweiten Taktsignals wirksam ist. Jede s-te
Multiplikations-Akkumulations-Operationseinheit weist ferner
einen zweiten Selektor auf, der ein erstes Eingabeende zum
Empfang eines Ausgangssignals des zweiten Schieberegisters
der (s-1)-ten Multiplikations-Akkumulations-Operationsein
heit und ein zweites Eingabeende hat, um selektiv Signale,
die an das erste Eingabeende und das zweite Eingabeende an
gelegt werden, in Abhängigkeit von dem Steuersignal abzu
geben, wobei die zweiten Eingabeenden der zweiten Selektoren
der ersten (n-1)-ten Multiplikations-Akkumulations-Opera
tionseinheiten zusammengeschaltet sind und zweite Prüfdaten
zugeführt erhalten.
Gemäß einem zehnten Aspekt nimmt das Digitalfilter den Aus
gangswert der (n-1)-ten Multiplikations-Akkumulations-
Operationseinheit kollektiv für jeweilige bestimmte Bits als
Ausgangsgruppen auf, wobei je nach der Übereinstimmung/
Nichtübereinstimmung der daran angrenzend abgegebenen Aus
gangsgruppen bestimmt wird, ob das Digitalfilter gut oder
schlecht ist.
Da es bei dem Digitalfilter des ersten, zweiten, fünften und
siebten Aspekts der Erfindung möglich ist, die Prüfung mit
denselben Inhalten gleichzeitig bei jeder Multiplikations-
Akkumulations-Operationseinheit separat anzuwenden, kann die
Prüfung mit verringerter Prüfvektorenzahl und verkürzter
Prüfzeit durchgeführt werden.
Gemäß dem dritten Aspekt des Digitalfilters kann eine Prü
fung in bezug auf die Register, die Koeffizienten halten,
die mit Daten multipliziert werden, die einer Filterver
arbeitung durch das Digitalfilter unterzogen werden, separat
von der Prüfung der Multiplikatoren und Adder durchgeführt
werden. Außerdem wird keine lange Zeit benötigt, um die
Koeffizienten für die Multiplikation in den Schieberegistern
zu speichern.
Bei dem Digitalfilter nach dem vierten und dem sechsten
Aspekt der Erfindung kann eine Prüfung mit unterdrückten
Prüfvektoren mit einer einfachen Konstruktion realisiert
werden. Dies kann auch in dem Fall angewandt werden, wenn
Daten, die von einer externen Schnittstelle als Koeffizient
zugeführt werden, vom seriellen Typ sind.
Gemäß dem Digitalfilter nach dem achten Aspekt der Erfindung
können die ersten Prüfdaten für die Prüfung der Multipli
kations/Akkumulations-Operation den ersten Registern sämt
lich auf einmal in jeweiligen Multiplikations-Akkumulations-
Operationseinheiten durch die ersten Selektoren zugeführt
werden. Daher kann die zum Speichern der ersten Prüfdaten
notwendige Zeit verkürzt werden, und Prüfungen gleichen
Inhalts können gleichzeitig separat für jede Multiplika
tions-Akkumulations-Operationseinheit mit weniger Prüf
vektoren in einer verkürzten Prüfzeit durchgeführt werden.
Gemäß dem Digitalfilter nach dem neunten Aspekt können die
zweiten Prüfdaten zum Prüfen der Register, die zur Multipli
kation genutzte Koeffizienten enthalten, den zweiten Schie
beregistern alle auf einmal in jeweiligen Multiplikations-
Akkumulations-Operationseinheiten durch die zweiten Selek
toren zugeführt werden. Daher wird die zum Speichern der
zweiten Prüfdaten erforderliche Zeit verkürzt, und die
Prüfung der Register, die die Koeffizienten halten, kann
separat von und parallel mit der Prüfung für die Multipli
kations-Akkumulations-Operation durchgeführt werden.
Bei dem Digitalfilter nach dem zehnten Aspekt der Erfindung
kann die Bestimmung, ob das Digitalfilter gut oder schlecht
ist, erfolgen, ohne daß große Prüfgeräte und Prüfvektoren
benötigt werden.
Die Erfindung wird nachstehend auch hinsichtlich weiterer
Merkmale und Vorteile anhand der Beschreibung von Ausfüh
rungsbeispielen und unter Bezugnahme auf die beiliegenden
Zeichnungen näher erläutert. Die Zeichnungen zeigen in:
Fig. 1 ein Blockbild, das die Struktur eines Digitalfil
ters 101 gemäß einer ersten bevorzugten Ausfüh
rungsform zeigt;
Fig. 2 einem Impulsplan, der den Betrieb der ersten be
vorzugten Ausführungsform zeigt;
Fig. 3 ein Blockbild, das die Struktur eines Digitalfil
ters 102 gemäß einer zweiten bevorzugten Ausfüh
rungsform zeigt;
Fig. 4 einen Impulsplan, der den Betrieb der zweiten
bevorzugten Ausführungsform zeigt;
Fig. 5 ein Blockbild, das die Struktur eines Digitalfil
ters 103 gemäß einer dritten bevorzugten Ausfüh
rungsform zeigt;
Fig. 6 einen Impulsplan, der den Betrieb der dritten
bevorzugten Ausführungsform zeigt;
Fig. 7 ein Blockbild, das die Struktur eines Digitalfil
ters 104 gemäß einer vierten bevorzugten Ausfüh
rungsform zeigt;
Fig. 8 einen Impulsplan, der den Betrieb der vierten
bevorzugten Ausführungsform zeigt;
Fig. 9 ein Blockbild, das die Struktur eines Digitalfil
ters 105 gemäß einer fünften bevorzugten Ausfüh
rungsform zeigt;
Fig. 10 ein Schaltbild, das die Struktur eines Demulti
plexers 19 zeigt;
Fig. 11 einen Impulsplan, der den Betrieb der fünften
bevorzugten Ausführungsform zeigt;
Fig. 12 ein Blockbild, das die Struktur eines herkömm
lichen Digitalfilters zeigt;
Fig. 13 ein Blockbild, das eine Abtastbahn zeigt; und
Fig. 14 ein Blockbild, das die Struktur des Abtastregi
sters zeigt.
Vor der Beschreibung der ersten Anwendungsmöglichkeit wird
als Hintergrundtechnologie eine Abtastbahn erläutert.
Herkömmlich erfolgt die Einführung einer Abtastbahn als eine
Methode zum Prüfen von LSIs. Das Blockbild von Fig. 13 zeigt
ein Beispiel für das Einfügen einer Abtastbahn. Die in
Strichlinien in der Figur gezeigte Route ist die Abtastbahn.
Dabei ist zu beachten, daß die in Strichlinien gezeigten
Querverbindungen ebenfalls tatsächlich vorgesehene Quer
verbindungen sind. Die Strichlinien dienen nur dazu zu
zeigen, daß es sich um Abtastbahnen handelt, die im übrigen
daßelbe wie Querverbindungen sind, die in Vollinien gezeigt
sind.
Die (p+1) Daten DATA₀-DATAp werden einer Logikschaltung 14
als Eingangsdaten zugeführt, und die Daten DOUT₀-DOUTp
werden von der Logikschaltung 14 als Ausgangsdaten abgege
ben. Abtastregister (die in der Figur als Abtastflipflops
gezeigt sind) sind zwischen den Eingängen und Ausgängen der
Daten (in den Datenwegen) vorgesehen.
Fig. 14 ist ein Blockbild, das die Struktur des Abtastre
gisters zeigt. Das Abtastregister hat zwei Eingänge, und
zwar einen Dateneingang und einen Abtasteingang, die von
einem Selektor 11 einem Flipflop 8 auf alternative Weise auf
der Basis eines Steuersignals SELECT zugeführt werden. Das
Flipflop 8 gibt seinen Speicherinhalt synchron mit einem
Taktsignal CLK ab.
Ein Ausgangswert eines Abtastregisters wird zu einem
Abtasteingabewert zu einem benachbarten Abtastregister,
wobei die Abtastregister in Reihe geschaltet sind, um die
Abtastbahn von einem Abtast-Eingabe-Signal SIN zu einem
Abtast-Abgabe-Signal SOUT zu bilden. Es ist möglich, obwohl
in Fig. 13 nicht gezeigt, daß durch Umschalten des Steuer
signals die Abtastregister als normale Register im Normal
betrieb der Schaltung genutzt werden und die Abtastbahn im
Test gebildet wird. Die Abtastbahn erlaubt, daß ein Register
in einer beliebigen Position beim Prüfen auf einen be
liebigen Wert gesetzt wird, und erlaubt auch, daß Werte der
Register nach der Operation direkt beobachtet werden, so daß
Prüfvektoren und erwartete Werte leicht erzeugt werden
können.
Gemäß der ersten Anwendungsmöglichkeit ist für jede Multi
plikations-Akkumulations-Operationseinheit ein Abtastre
gister vorgesehen, wobei eine Abtastbahn durch sämtliche
Multiplikations-Akkumulations-Operationseinheiten geht, so
daß eine Prüfung mit einer kleinen Zahl von Prüfvektoren
durchführbar ist. Das wird nachstehend für jede Ausführungs
form im einzelnen erläutert.
Das Blockbild von Fig. 1 zeigt die Struktur eines Digital
filters 101 gemäß dieser Ausführungsform. Das Digitalfilter
101 hat n Multiplikations-Akkumulations-Operationseinheiten
4₀ bis 4 n-1, die in Kaskade geschaltet sind, und ein Ab
tastregister (das hier als ein Abtastflipflop gezeigt ist)
22 n, wobei jede Multiplikations-Akkumulations-Operations
einheit 4 i (i=0 bis (n-1)) einen Multiplikator 2 i, einen
Adder 3 i, Abtastregister (hier als Abtastflipflops gezeigt)
21 i, 22 i hat.
Dieses Digitalfilter 101 erhält ΣCi·DATA1+DATA2 (mit i=0 bis
(n-1)) unter Nutzung eines ersten m-Bit Dateneingangs DATA1
und eines k-Bit-Koeffizienten Ci, um eine Filterverarbeitung
zu erreichen. Der Multiplikator 2 i führt die Multiplikation
der ersten m-Bit Dateneingabe DATA1 und des k-Bit-Koeffi
zienten Ci aus und führt sein Resultat dem Adder 3 i zu. Der
Adder 3 i führt die Addition von j Bits aus, wodurch der
Ausgangswert des Multiplikators 2 i und der Ausgangswert des
Abtastflipflops 22 i addiert werden, und überträgt dies zu
der nächsten Stufe.
Die Abtastflipflops 21 i, 22 i verarbeiten k-Bit-Daten bzw.
j-Bit-Daten, und beide führen die Eingabe/Ausgabe eines Ab
tastsignals mit 1 Bit aus. Ein solches Abtastflipflop kann
realisiert werden, indem beispielsweise die Struktur 200 in
Fig. 13 mit p=k-1 oder p=j-1 angewandt wird. Die Abtast
flipflops 21 i, 22 i arbeiten synchron mit Taktsignalen CLK2
bzw. CLK1. Ein Steuersignal SELECT wird allen Abtastflip
flops 21 i, 22 i gemeinsam zugeführt, und die Selektionsopera
tion des in Fig. 14 gezeigten Selektors 11 wird auf einmal
geändert.
Der k-Bit-Dateneingang und der 1-Bit-Abtasteingang des Ab
tastflipflops 21 i der Multiplikations-Akkumulations-Opera
tionseinheit 4 i empfängt den k-Bit-Datenausgang bzw. den
1-Bit-Abtastausgang des Abtastflipflops 21 i-1 der Multiplika
tions-Akkumulations-Operationseinheit 4 i-1 der vorher
gehenden Stufe. Der j-Bit-Dateneingang bzw. der 1-Bit-
Abtasteingang des Abtastflipflops 22 i empfängt den j-Bit-
Datenausgang des Adders 3 i-1 der Multiplikations-Akkumu
lations-Operationseinheit 4 i-1 der vorhergehenden Stufe bzw.
den 1-Bit-Abtastausgang des Abtastflipflops 22 i+1 der näch
sten Stufe.
Der k-Bit-Dateneingang und der 1-Bit-Abtasteingang des Ab
tastflipflops 21₀ der Multiplikations-Akkumulations-Opera
tionseinheit 4₀ der ersten Stufe empfangen einen k-Bit-
Koeffizienteneingang COEF bzw. ein Abtast-Eingabe-Signal
SIN. Der zweite Dateneingang DATA2 wird als der j-Bit-
Dateneingang an das Abtastflipflop 22₀ gegeben, und sein
1-Bit-Abtastausgang wird als ein Abtast-Abgabe-Signal SOUT des
Digitalfilters 101 verfügbar gemacht.
Da Digitalfilter gewöhnlich unter der Bedingung ausgelegt
sind, daß sie in Kaskade geschaltet sind, ist das Abtast
flipflop 22₀ in der Multiplikations-Akkumulations-Opera
tionseinheit 4₀ der ersten Stufe vorgesehen. Das Abtast
flipflop 22₀ kann entfallen, wenn das Digitalfilter 101
entweder allein verwendet wird oder, wenn eine Vielzahl in
einer Kaskade geschaltet ist, wenn es am Anfang bzw. Kopf
liegen soll, weil dann keine Notwendigkeit besteht, einen
Ausgangswert eines Adders von der vorhergehenden Stufe zu
empfangen. In diesem Fall ist der zweite Dateneingang DATA2
nicht notwendig, und der Abtastausgangswert des Abtastflip
flops 22₁ der Multiplikations-Akkumulations-Operationsein
heit 4₁ wird als das Abtast-Abgabe-Signal SOUT von dem
Digitalfilter 101 abgegeben.
Das 1-Bit-Abtastausgangssignal des Abtastflipflops 21 n-1 der
Endstufen-Multiplikations-Akkumulations-Operationseinheit
4 n-1 wird als das Abtasteingangssignal dem Abtastflipflop
22 n zugeführt, und der 1-Bit-Abtasteingang des Abtastflip
flops 22 n-1 empfängt das Abtastausgangssignal des Abtast
flipflops 22 n. Das Abtastflipflop 22 n überträgt sein j-Bit-
Ausgangssignal als ein Ausgangssignal DOUT des Digitalfil
ters 101.
Bei dem wie oben erläutert ausgebildeten Digitalfilter 101
werden der Normalbetrieb und der Prüf- bzw. Testbetrieb wie
folgt durchgeführt.
- (i) Im Normalbetrieb führt das Steuersignal SELECT die Steuerung so durch, daß die Abtastflipflops 21₀, 21₁, . . ., 21 n-1, 22₀, 22₁, . . ., 22 n selektiv die Dateneingabewerte empfangen.
Synchron mit dem Taktsignal CLK2 werden Koeffizienten Cn-1,
. . ., C₁, C₀ sequentiell von dem Koeffizienteneingang COEF an
das Abtastflipflop 21₀ gegeben. Diese Koeffizienten werden
sequentiell synchron mit dem Taktsignal CLK2 zu den Abtast
flipflops 21₀, 21₁, . . ., 21 n-1 übertragen, und dann werden
die Koeffizienten C₀, C₁, . . ., Cn-1 in den jeweiligen Ab
tastflipflops 21₀, 21₁, . . ., 21 n-1 gespeichert.
In jeder Multiplikations-Akkumulations-Operationseinheit 4 i
wird die Multiplikation des Koeffizienten Ci mit der ersten
Dateneingabe DATA1 in den Multiplikator 2 i durchgeführt, und
das Ergebnis wird als ein Eingangswert dem Adder 3 i zuge
führt.
Als nächstes wird das Taktsignal CLK2 abgebrochen, und der
Übergang des Taktsignals CLK1 wird gestartet, und dann wird
ein Ausgangswert des Adders 3 i-1 der Multiplikations-Akku
mulations-Operationseinheit 4 i-1 der vorhergehenden Stufe
als der andere Eingang dem Adder 3 i durch das Flipflop 22 i
in jeder Multiplikations-Akkumulations-Operationseinheit 4 i
zugeführt. Es ist zu beachten, daß der zweite Dateneingang
DATA2 als der andere Eingang dem Adder 3₀ der Multiplika
tions-Akkumulations-Operationseinheit 4₀ der ersten Stufe
zugeführt wird.
Im einzelnen gibt das Abtastflipflop 22 i seinen Haltewert
zum Zeitpunkt des Übergangs des Taktsignals CLK1 von "L" zu
"H" (Anstieg) ab und hält einen neuen Eingangswert. Daher
steigt das Taktsignal CLK1 (n+1)-mal entsprechend der Anzahl
der Abtastflipflops 22₀-22 n an, und dann wird das filterver
arbeitete Ausgangssignal DOUT des Digitalfilters 101 von dem
Abtastflipflop 22 n erhalten.
Diese Operation auf der Basis des Taktsignals CLK1 ist die
gleiche wie die normale Operation des herkömmlichen Digital
filters 100, das in Fig. 12 gezeigt und im Vergleich damit
nicht schlechter ist.
- (ii) Fig. 2 ist ein Impulsplan, der Wellenformen der Takt signale CLK1, CLK2, des Steuersignals SELECT und des Abtast- Abgabe-Signals SOUT im Prüfbetrieb des Digitalfilters 101 zeigt.
Im Prüfbetrieb führt das Steuersignal SELECT die Steuerung
so durch, daß die Abtastflipflops 21₀, 21₁, . . ., 21 n-1, 22₀,
22₁, . . ., 22 n selektiv die Abtasteingangswerte empfangen.
Dabei wird davon ausgegangen, daß der Wert, der die Abtast
eingabe bewirkt, "H" ist, und daß der Wert, der die Daten
eingabe bewirkt, "L" ist.
Die Taktsignale CLK1, CLK2 zeigen Wellenformen, die diesel
ben Übergänge aufweisen. Prüfdaten werden sequentiell bit
weise an das Abtast-Eingabe-Signal SIN geführt und durch die
Abtastbahn synchron mit Übergängen der Taktsignale CLK1,
CLK2 sequentiell zu den Abtastflipflops 21₀, 21₁, . . ., 21 n-1,
22 n, . . ., 21₁, 22₀ übertragen. Um eine Prüfung durchzu
führen, ist es erforderlich, die Abtastflipflops 21₀ bis
21 n-1 zu veranlassen, k-Bit-Daten zu speichern, und die
Abtastflipflops 22₀ bis 22 n zu veranlassen, j-Bit-Daten zu
speichern. Daher sind {j·(n+1)+k·n} Anstiege der Taktsignale
CLK1 und CLK2 notwendig, um die Prüfaten zu speichern.
Ein Wert D1 wird als erste Daten DATA1 für eine Periode der
Taktsignale CLK1, CLK2 nach dem {j·(n+1)+k·n}-ten Anstieg
gegeben Dann wird der Wert D1 der ersten Daten DATA1 mit
den k-Bit-Prüfdaten multipliziert, die in jedem der Abtast
flipflops 21₀, 21₁, . . ., 21 n-1 gespeichert sind, und die
Resultate werden zu den j-Bit-Prüfdaten, die in den Abtast
flipflops 22₀ bis 22 n-1 gespeichert sind, in den Addern 3₀
bis 3 n-1 addiert.
Das Steuersignal SELECT wird zu einem Übergang veranlaßt, so
daß es den Wert "L" bei dem {j·(n+1)+k·n+1}-ten Anstieg der
Taktsignale CLK1, CLK2 annimmt. Daher werden Ausgangswerte
der Adder 3₀ bis 3 n-1 in den jeweiligen Abtastflipflops 22₁
bis 22 n gespeichert.
Als nächstes wird das Steuersignal SELECT zu einem Übergang
veranlaßt, so daß es wiederum-den Wert "H" annimmt, und zwar
bei und nach dem {j·(n+1)+k·n+2}-ten Anstieg der Taktsignale
CLK1, CLK2. Danach werden also Daten als das Abtast-Abgabe-
Signal SOUT durch die Abtastbahn erhalten. Die ersten j Bits
des Abtast-Abgabe-Signals SOUT werden in dem Abtastflipflop
22₀ als Daten gespeichert, und die Prüfung dieser Werte
erlaubt die Feststellung, ob die Prüfdaten auf der Abtast
bahn korrekt übertragen worden sind. Die j·n Bits des danach
erhaltenen Abtast-Abgabe-Signals SOUT sind Werte, die in den
Abtastflipflops 22₁ bis 22 n gespeichert sind, die jeweils
Operationsresultate der Multiplikations-Akkumulations-
Operationseinheiten 4₀ bis 4 n-1 zeigen. Daher können die
Zustände aller Multiplikations-Akkumulations-Operationsein
heiten festgestellt werden, indem sie geprüft werden. Die
folgenden k·n Bits sind Werte, die in den Abtastflipflops
21 n-1 bis 21₁ gespeichert sind, und ihre Prüfung erlaubt die
Feststellung, ob die Prüfdaten durch die Abtastbahn korrekt
übertragen worden sind.
Wenn beispielsweise als die Prüfdaten die ersten j·(n+1)
Bits für alle j Bits mit denselben Werten vorgegeben sind
und wenn die nächsten k·n Bits für alle k Bits mit denselben
Werten vorgegeben sind, dann können die Operationsresultate
aller Multiplikations-Akkumulations-Operationseinheiten
gleich sein, wenn das Digitalfilter 101 normal ist. Wenn die
Prüfdaten auf diese Weise vorgegeben sind, ergeben im Fall
des Normalbetriebs des Digitalfilters 101 Daten für j·n Bits
nach dem j-ten Bit in dem Abtast-Abgabe-Signal SOUT diesel
ben Werte für alle j Bits, und die k·n Bits danach ergeben
dieselben Werte für alle k Bits. Ob also das Digitalfilter
101 gut oder schlecht ist, kann durch Vergleichen des
Abtast-Abgabe-Signals SOUT mit erwarteten Werten festge
stellt werden.
Der auf diese Weise erfolgende Prüfvorgang erlaubt die
Durchführung von Prüfungen gleichzeitig und separat für jede
Multiplikations-Akkumulations-Operationseinheit, was eine
Verringerung der Prüfvektoren und eine Verkürzung der Prüf
zeit erlaubt.
Wie oben gesagt wird, kann das Abtastflipflop 22₀ in der
Multiplikations-Akkumulations-Operationseinheit 4₀ der
ersten Stufe entfallen. In diesem Fall kann die Anzahl
Taktsignale, die zum Speichern von Prüfdaten erforderlich
sind, nur (j+k)·n sein. Bei der Bewertung des Abtast-Abgabe-
Signals SOUT kann bewertet werden, ob Operationsresultate
der Multiplikations-Akkumulations-Operationseinheiten 4₀ bis
4 n-1 korrekt sind, indem die j·n Bits geprüft werden, und es
kann bewertet werden, ob die Prüfdaten richtig durch die
Abtastbahn übertragen worden sind, indem die folgenden k·n
Bits geprüft werden. In diesem Fall wird die in Fig. 2 ge
zeigte Anzahl Taktsignale durch (j+k)·n ersetzt.
Das Blockbild von Fig. 3 zeigt die Struktur eines Digital
filters 102 gemäß dieser zweiten Ausführungsform. Das Digi
talfilter 102 hat Multiplikations-Akkumulations-Operations
einheiten 5 i (i=0 bis n-1), die anstelle der Multiplika
tions-Akkumulations-Operationseinheiten 4 i des Digitalfil
ters 101 der ersten Ausführungsform vorgesehen sind, wobei
jede Multiplikations-Akkumulations-Operationseinheit 5 i ein
Schieberegister 6 i hat, das die Eingabe/Ausgabe mit 1 Bit
durchführt und Daten mit k Bits hält und das anstelle des
Abtastregisters 21 i der Multiplikations-Akkumulations-
Operationseinheit 4 i vorgesehen ist.
Ein Ausgangswert des Schieberegisters 6 i-1 der Multiplika
tions-Akkumulations-Operationseinheit 5 i-1 der vorhergehen
den Stufe wird dem Eingang des Schieberegisters 6 i der
Multiplikations-Akkumulations-Operationseinheit 5 i zugeführt
und synchron mit dem Taktsignal CLK2 zu der nächsten Stufe
übertragen. Das Schieberegister 6 i gibt seinen Haltewert an
den Adder 2 i ab. Es ist zu beachten, daß der Eingang des
Schieberegisters 6₀ der Multiplikations-Akkumulations-
Operationseinheit 5₀ in der ersten Stufe die Daten bitweise
von dem Koeffizienteneingang COEF empfängt.
Das Abtastflipflop 22 i empfängt die gleichen Signale wie
diejenigen in dem Digitalfilter 101 als seinen j-Bit-Daten
eingang und 1-Bit-Abtasteingang, aber das Abtastflipflop 22 n
empfängt das Ausgangssignal des Schieberegisters 6 n-1 als
seinen 1-Bit-Abtasteingang.
Das wie oben erläutert aufgebaute Digitalfilter 102 arbeitet
wie folgt im Normalbetrieb und im Prüfbetrieb.
- (i) Im Normalbetrieb führt das Steuersignal SELECT die Steuerung so durch, daß die Abtastflipflops 22₀, 22₁, . . ., 22 n den Dateneingang selektiv empfangen. Die Koeffizienten Cn-1, . . ., C₁, C₀ werden dem Schieberegister 6₀ bitweise von dem Koeffizienteneingang COEF synchron mit dem Taktsignal CLK2 sequentiell zugeführt. Diese Koeffizienten werden synchron mit dem Taktsignal CLK2 sequentiell durch die Schieberegister 6₀, 6₁, . . ., 6 n-1 übertragen, und dann werden die Koeffizienten C₀, C₁, . . ., Cn-1 in den jeweiligen Schieberegistern 6₀, 6₁, . . ., 6 n-1 gespeichert. In jeder Multiplikations-Akkumulations-Operationseinheit 5 i wird die gleiche Multiplikations-Akkumulations-Operation wie bei der ersten Ausführungsform durchgeführt.
Als nächstes wird das Taktsignal CLK2 unterbrochen, und der
Übergang des Taktsignals CLK1 wird gestartet, und das
Ausgangssignal DOUT des Digitalfilters 102 wird daher auf
die gleiche Weise wie bei der ersten Ausführungsform
erhalten.
- (ii) Fig. 4 ist ein Impulsplan, der Wellenformen der Takt signale CLK1, CLK2, des Steuersignals SELECT und des Abtast- Abgabe-Signals SOUT im Prüfbetrieb des Digitalfilters 102 zeigt.
Im Prüfbetrieb nimmt das Steuersignal SELECT den Wert "H"
an, um die Abtastflipflops 22₀, 22₁, . . ., 22 n anzusteuern,
so daß sie den Abtasteingang selektiv empfangen. Zuerst
führen die Taktsignale CLK1, CLK2 eine bestimmte Anzahl von
Übergängen synchron miteinander aus.
Prüfdaten werden von dem Koeffizienteneingang COEF bitweise
sequentiell geliefert und werden synchron mit Übergängen der
Taktsignale CLK1, CLK2 sequentiell durch die Abtastbahn zu
den Schieberegistern 6₀, 6₁, . . ., 6 n-1, 22 n, . . ., 22₁, 22₀
übertragen. Die Pfeile, die sequentiell von dem Koeffizien
teneingang COEF zu den Schieberegistern 6₀, 6₁, . . ., 6 n-1
weisen, werden nicht nur im Normalbetrieb, sondern auch im
Prüfbetrieb verwendet und bilden eine Route, die in Reihe
mit der Abtastbahn verbunden ist.
Da es für die Prüfung erforderlich ist, daß k-Bit-Daten in
den Schieberegistern 6₀ bis 6 n-1 und j-Bit-Daten in den
Abtastflipflops 22₀ bis 22 n gespeichert werden, sind
{j·(n+1)+k·n} Anstiege der Taktsignale CLK1, CLK2 wie bei
der ersten Ausführungsform erforderlich, um die Prüfdaten zu
speichern.
Ein Wert D1 wird als die ersten Daten DATA1 für eine Periode
der Taktsignale CLK1, CLK2 nach dem {j·(n+1)+k·n}-ten An
stieg gegeben. Dann wird der Wert D1 der ersten Daten DATA1
mit den k-Bit-Prüfdaten, die in jedem Schieberegister 6₀,
6₁, . . ., 6 n-1 gespeichert sind, multipliziert, und die Re
sultate werden zu den j-Bit-Prüfdaten, die in den Abtast
flipflops 22₀ bis 22 n-1 gespeichert sind, in den jeweiligen
Addern 3₀ bis 3 n-1 addiert.
Dann führt nur das Taktsignal CLK1 den {j·(n+1)+k·n+1}-ten
Anstieg aus. Das Steuersignal SELECT wird zu einem Übergang
veranlaßt, so daß es zu diesem Zeitpunkt den Wert "L" an
nimmt. Zu diesem Zeitpunkt erfolgt kein Anstieg des Taktsi
gnals CLK2. Ausgangswerte der Adder 3₀ bis 3 n-1 werden in
den jeweiligen Abtastflipflops 22₁ bis 22 n gespeichert.
Danach führt ebenso wie bei der ersten Ausführungsform das
Taktsignal CLK1 den {j·(n+1)+k·n+2}-ten Anstieg aus, usw.
Von diesem Zeitpunkt an führt das Taktsignal CLK2 Übergänge
wiederum synchron mit dem Taktsignal CLK1 aus. Bei dem
{j·(n+1)+k·n+2}-ten und späteren Anstiegen des Taktsignals
CLK1 wird das Steuersignal SELECT zu einem Übergang veran
laßt, um erneut den Wert "H" anzunehmen. Die Prüfung des
Abtast-Abgabe-Signals SOUT, das auf diese Weise erhalten
wird, erlaubt ebenso wie bei der ersten Ausführungsform die
Feststellung, ob das Digitalfilter 102 gut oder schlecht
ist.
Zusätzlich zu derselben Auswirkung wie bei der ersten Aus
führungsform erzeugt also die zweite Ausführungsform den
Effekt der Realisierung der obigen Prüfung mit einer ein
facheren Struktur mit kleinerem Schaltungsmaßstab, weil ein
Teil der Abtastflipflops durch die Schieberegister ersetzt
wird. Sie ist außerdem insofern vorteilhaft, als sie in
einem Fall anwendbar ist, in dem Daten vom seriellen Typ als
der Koeffizient COEF von einer externen Schnittstelle ge
liefert werden.
Es erübrigt sich zu sagen, daß das Abtastflipflop 22₀ in der
Multiplikations-Akkumulations-Operationseinheit 5₀ der er
sten Stufe entfallen kann, wie in Verbindung mit der ersten
Ausführungsform erläutert wurde. In diesem Fall ist die An
zahl Taktsignale, die in Fig. 4 gezeigt ist, durch (j+k)·n
ersetzt.
Es ist ersichtlich, daß der Betrieb der ersten Ausführungs
form auch unter Nutzung der in Fig. 4 gezeigten Taktsignale
CLK1, CLK2 realisierbar ist.
Das Blockbild von Fig. 5 zeigt die Struktur eines Digital
filters 103 gemäß der dritten Ausführungsform. Das Digital
filter 103 hat Multiplikations-Akkumulations-Operations
einheiten 7 i (i=0 bis n-1), die die Multiplikations-Akku
mulations-Operationseinheiten 5 i des Digitalfilters 102 der
zweiten Ausführungsform ersetzen, wobei jede Multiplika
tions-Akkumulations-Operationseinheit 7 i ein Schieberegister
(als ein Flipflop in Fig. 5 gezeigt) 8 i hat, das die Ein
gabe/Ausgabe mit k Bits durchführt und Daten mit k Bits hält
und das Schieberegister 6 i in der Multiplikations-Akkumu
lations-Operationseinheit 5 i ersetzt.
Ein Ausgangswert des Schieberegisters 8 i-1 in der Multipli
kations-Akkumulations-Operationseinheit 7 i-1 der vorherge
henden Stufe wird einem Eingang des Schieberegisters 8 i der
Multiplikations-Akkumulations-Operationseinheit 7 i zuge
führt, der synchron mit dem Taktsignal CLK2 zu der nächsten
Stufe übertragen wird. Das Schieberegister 8 i führt seinen
Haltewert dem Adder 2 i zu. Es ist zu beachten, daß der
Eingang des ersten Schieberegisters 8₀ der Multiplikations-
Akkumulations-Operationseinheit 7₀ in der ersten Stufe
jeweils zu einer Zeit die Daten mit k Bits (k-Bit-Daten) von
dem Koeffizienteneingang COEF empfängt. Das Ausgangssignal
des Schieberegisters 8 n-1 der Multiplikations-Akkumulations-
Operationseinheit 7 n-1 der Endstufe unterliegt einer Prüfung
als ein Koeffizienten-Ausgangssignal COEFOUT, wie noch be
schrieben wird.
Die Dateneingabe von j Bits des Abtastflipflops 22 i ist die
gleiche wie bei der ersten und der zweiten Ausführungsform,
aber die Abtastbahn besteht nur aus den Abtastflipflops 22₀,
22₁, . . ., 22 n. In Fig. 5 ist der Fluß des Abtastsignals
entgegengesetzt zu dem bei der ersten-und der zweiten
Ausführungsform. Das heißt, das 1-Bit-Abtast-Eingabe-Signal
SIN wird zuerst als ein Abtasteingang dem Abtastflipflop 22₀
der Multiplikations-Akkumulations-Operationseinheit 7₀ der
ersten Stufe zugeführt und dann sequentiell zu den Abtast
flipflops 22₁, . . ., 22 n-1, 22 n synchron mit dem Taktsignal
CLK1 übertragen. Das Ausgangssignal des Abtastflipflops 22 n
wird der Prüfung als das Abtast-Abgabe-Signal SOUT unter
zogen, wie noch beschrieben wird.
Bei dem wie beschrieben aufgebauten Digitalfilter 103 werden
der Normalbetrieb und der Prüfbetrieb wie folgt durchge
führt.
- (i) Der Normalbetrieb, in dem nur die Schieberegister 6 i durch die Schieberegister 8 i beim Normalbetrieb der zweiten Ausführungsform ersetzt sind, entspricht dem Normalbetrieb der zweiten Ausführungsform mit der Ausnahme, daß der Ko effizient Ci, der sequentiell von dem Koeffizienteneingang COEF bereitgestellt wird, durch k Bits übertragen wird. Da bei wird die gleiche Multiplikations-Akkumulations-Operation wie bei der ersten Ausführungsform in jeder Multiplikations- Akkumulations-Operationseinheit 7 i ausgeführt, und ein Aus gangssignal DOUT des Digitalfilters 103 wird erhalten, indem das Taktsignal CLK2 unterbrochen und der Übergang des Takt signals CLK1 gestartet wird.
- (ii) Der Impulsplan von Fig. 6 zeigt Wellenformen der Takt signale CLK1, CLK2, des Steuersignals SELECT und des Abtast- Abgabe-Signals SOUT beim Prüfbetrieb des Digitalfilters 103.
Im Prüfbetrieb führt das Steuersignal SELECT die Steuerung
so aus, daß die Abtastflipflops 22₀ bis 22 n den Abtastein
gang selektiv empfangen. Während das Abtast-Eingabe-Signal
SIN bitweise auf die Abtastbahn gegeben wird, die von den
Abtastflipflops 22₀ bis 22 n-1 gebildet ist, ist es notwen
dig, diese Abtastflipflops 22₀ bis 22 n-1 zu veranlassen,
j-Bit-Daten zu speichern. Um sie zum Speichern der Prüfdaten
zu veranlassen, muß das Taktsignal CLK1 j·n-mal ansteigen.
Prüfdaten erhalten sequentiell k Bits zu jeweils einem
Zeitpunkt (k-Bit-Daten) von dem Koeffizienteneingang COEF,
und zwar unabhängig von der Speicherung der Prüfdaten in den
Abtastflipflops 22₀ bis 22 n, die sequentiell zu den Schie
beregistern 8₀, 8₁, . . ., 8 n-1 synchron mit Übergängen des
Taktsignals CLK2 übertragen werden. Da es notwendig ist,
jedes der Schieberegister 8₀ bis 8 n-1 zu veranlassen, Daten
von k Bits zu speichern, muß das Taktsignal CLK2 n-mal
ansteigen. Während Fig. 6 den Fall zeigt, in dem die ersten
Anstiege der Taktsignale CLK1, CLK2 synchronisiert sind,
wird die zum Speichern der Prüfdaten notwendige Periode nur
durch Übergänge des Taktsignals CLK1 und nicht durch Über
gänge des Taktsignals CLK2 bestimmt, solange das Taktsignal
CLK2 n-mal ansteigt, während das Taktsignal CLK1 jΦn-mal
ansteigt.
Nach dem (j·n)-ten Anstieg des Taktsignals CLK1 wird der
Wert D1 als die ersten Daten DATA1 für nur eine Periode des
Taktsignals CLK1 bereitgestellt. Der Wert D1 der ersten
Daten DATA1 wird daher mit den k-Bit-Prüfdaten, die in jedem
Schieberegister 8₀, 8₁, . . ., 8 n-1 gespeichert sind, multi
pliziert, und die Resultate werden in den Addern 3₀ bis 3 n-1
mit den j-Bit-Prüfdaten addiert, die in den jeweiligen Ab
tastflipflops 22₀ bis 22 n-1 gespeichert sind.
Dann führt nur das Taktsignal CLK1 den (j·n+1)-ten Anstieg
aus. Das Steuersignal SELECT wird zu diesem Zeitpunkt zu
einem Übergang veranlaßt, um den Wert "L" anzunehmen. Das
Taktsignal CLK2 steigt zu diesem Zeitpunkt nicht an. Aus
gangswerte der Adder 3₀ bis 3 n-1 werden in den jeweiligen
Abtastflipflops 22₁ bis 22 n gespeichert. Das Steuersignal
SELECT wird gesteuert, um danach bei Anstiegen des Taktsi
gnals CLK1 den Wert "H" anzunehmen.
Die in den Abtastflipflops 22₁ bis 22 n gespeicherten Daten
können sequentiell als das Abtast-Abgabe-Signal SOUT ausge
lesen werden, während das Taktsignal CLK1 weiter j·n-mal
ansteigt. Unabhängig davon können die durch die Schiebere
gister 8₀ bis 8 n-1 übertragenen Daten als der Koeffizienten-
Abgabewert COEFOUT gelesen werden, während das Taktsignal
CLK2 weiter n-mal ansteigt. Ebenso wie bei der Speicherung
der Prüfdaten kann der Koeffizienten-Abgabewert COEFOUT
gelesen werden, während gleichzeitig das Abtast-Abgabe-
Signal SOUT gelesen wird.
Ein Vergleich des Abtast-Abgabe-Signals SOUT und des Koeffi
zienten-Abgabewerts COEFOUT mit bestimmten erwarteten Werten
ermöglicht die Feststellung, ob die Operationsergebnisse der
Multiplikations-Akkumulations-Operationseinheiten 7 i und der
Schieberegister 8 i gut oder schlecht sind. Ebenso wie z. B.
bei der ersten Ausführungsform werden Daten, die dieselben
Werte bei jeweils j Bits annehmen, als das Abtast-Eingabe-
Signal SIN bereitgestellt, und Daten, die die gleichen Werte
für jeweils k Bits annehmen, werden als die Prüfdaten und
als Koeffizient bereitgestellt. Wenn mit solchen Daten das
Abtast-Abgabe-Signal SOUT für alle j Bits dieselben Werte
zeigt, und der Koeffizienten-Abgabewert COEFOUT für jedes
Taktsignal dieselben Werte von k Bit zeigt, kann das Digi
talfilter 103 als normal festgestellt werden.
Zusätzlich zu den gleichen Auswirkungen wie bei der ersten
Ausführungsform ergibt die dritte Ausführungsform die Aus
wirkung, daß die Prüfung mit einer einfacheren Struktur mit
verkleinertem Schaltungsumfang realisierbar ist, weil ein
Teil der Abtastflipflops durch die Schieberegister ersetzt
ist. Außerdem ist die Abtastbahn verkürzt, und die Zustände
der Schieberegister 8 i zum Halten des Koeffizienten Ci kön
nen unabhängig von der Bestimmung von Zuständen der Abtast
flipflops 22 i unter Nutzung des Koeffizienten-Abgabewerts
COEFOUT bestimmt werden, und außerdem können die Zeitdauern
verkürzt werden, die zum Speichern der Prüfdaten und zum
Lesen der zu prüfenden Daten benötigt werden.
Selbstverständlich kann, wie das bei der ersten Ausführungs
form gesagt wurde, das Abtastflipflop 22₀ in der Multipli
kations-Akkumulations-Operationseinheit 7₀ der ersten Stufe
entfallen. Der Verlauf der Abtastbahn kann entgegengesetzt
zu der in Fig. 5 gezeigten Richtung sein.
Eine zweite Anwendungsmöglichkeit betrifft eine Technik, die
eine Prüfung mit verminderter Anzahl von Prüfvektoren ohne
die Verwendung von Abtastregistern erlaubt.
Das Blockbild von Fig. 7 zeigt die Struktur eines Digital
filters 104 gemäß dieser Ausführungsform. In der Struktur
des Digitalfilters 104 sind die Multiplikations-Akkumula
tions-Operationseinheiten 4 i (i=0 bis n-1) und die Ab
tastflipflops 22 n des Digitalfilters 101 gemäß der ersten
Ausführungsform durch Multiplikations-Akkumulations-Opera
tionseinheiten 10 i und ein Schieberegister 9 n ersetzt.
In der Struktur der Multiplikations-Akkumulations-Opera
tionseinheit 100 sind die Abtastregister 21₀, 22₀ in der
Multiplikations-Akkumulations-Operationseinheit 4₀ durch ein
Schieberegister 8₀, das die Eingabe/Ausgabe mit k Bits
ausführt und Daten mit k Bits hält, und ein Schieberegister
9₀ ersetzt, das die Eingabe/Ausgabe mit j Bits ausführt und
Daten mit j Bits hält.
In der Struktur der Multiplikations-Akkumulations-Opera
tionseinheit 10 s (s=1 bis n-1) ist das Abtastregister 21 s in
der Multiplikations-Akkumulations-Operationseinheit 4 s durch
einen 2-Eingang/1-Ausgang-Selektor 11 s und ein Schiebe
register 8 s, das die Eingabe/Ausgabe mit k Bits durchführt
und Daten mit k Bits hält, ersetzt, und das Abtastregister
22 s ist durch einen 2-Eingang/1-Ausgang-Selektor 12 s und ein
Schieberegister 9 s, das die Eingabe/Ausgabe mit k Bits
durchführt und Daten mit k Bits hält, ersetzt.
Dem ersten Eingangsende des Selektors 11 s der Multiplika
tions-Akkumulations-Operationseinheit 10 s wird ein Aus
gangswert des Schieberegisters 8 s-1 der Multiplikations-
Akkumulations-Operationseinheit 10 s-1 in der vorhergehenden
Stufe zugeführt. Der Eingang des Schieberegisters 8₀ der
Multiplikations-Akkumulations-Operationseinheit 10₀ der
ersten Stufe empfängt jeweils zu einem Zeitpunkt Daten von k
Bits von dem Koeffizienteneingang COEF. Die k-Bit-Daten von
dem Koeffizienteneingang COEF werden an den zweiten Einga
beenden des Selektors 11 s gemeinsam empfangen. Der Selektor
11 s gibt selektiv die seinem ersten Eingabeende und seinem
zweiten Eingabeende zugeführten Daten an das Schieberegister
8 s in Abhängigkeit von "L", "H" des Steuersignals SELECT ab.
Das Schieberegister 8 i überträgt seinen Haltewert zu dem
Multiplikator 2 i und zu der nächsten Stufe synchron mit dem
Taktsignal CLK2. Der Ausgangswert des Schieberegisters 8 n-1
der Multiplikations-Akkumulations-Operationseinheit 10 n-1 in
der Endstufe wird einer Prüfung als ein Koeffizienten-Aus
gangssignal COEFOUT unterzogen, wie noch beschrieben wird.
Dem ersten Eingabeende des Selektors 12 s der Multiplika
tions-Akkumulations-Operationseinheit 10 s wird ein Ausgangs
wert des Adders 3 s-1 der Multiplikations-Akkumulations-
Operationseinheit 10 s-1 der vorhergehenden Stufe zugeführt.
Der Eingang des Schieberegisters 9₀ der Multiplikations-
Akkumulations-Operationseinheit 10₀ der ersten Stufe
empfängt Daten von j Bits von dem zweiten Dateneingang
DATA2. Die Selektoren 12 s empfangen die j-Bit-Daten ge
meinsam an ihren jeweiligen zweiten Eingabeenden von dem
zweiten Dateneingang DATA2. Der Selektor 12 s gibt die seinem
ersten Eingabeende und seinem zweiten Eingabeende zugeführ
ten Daten selektiv an das Schieberegister 9 s entsprechend
dem Steuersignal SELECT ab, das "L" oder "H" annimmt. Das
Schieberegister 9 i überträgt seinen Haltewert an den Adder
3 i synchron mit dem Taktsignal CLK1. Der Ausgangswert des
Adders 3 n-1 der Multiplikations-Akkumulations-Operations
einheit 10 n-1 der Endstufe wirkt über das Schieberegister
9 n, das synchron mit dem Taktsignal CLK1 betätigt wird, als
ein Ausgangssignal DOUT, das sowohl als ein Normalbetrieb-
Filterverarbeitungsergebnis und als ein Prüfobjekt dient,
wie noch beschrieben wird.
Das wie oben ausgeführt ausgelegte Digitalfilter 104 führt
den Normalbetrieb und den Prüfbetrieb wie folgt aus.
- (i) Im Normalbetrieb ist das Steuersignal SELECT auf "L" gesetzt, und die Selektoren 11 s und 12 s haben die Funktion, die ihren jeweiligen ersten Eingabeenden zugeführten Daten abzugeben. Synchron mit dem Taktsignal CLK2 werden Koeffi zienten Cn-1, . . ., C₁, C₀ sequentiell k-bitweise dem Schie beregister 8₀ von dem Koeffizienteneingang COEF zugeführt. Diese Koeffizienten werden sequentiell durch die Schiebe register 8₀, 8₁, . . ., 8 n-1 synchron mit dem Taktsignal CLK2 übertragen, so daß die Schieberegister 8₀, 8₁, . . ., 8 n-1 die Koeffizienten C₀, C₁, . . ., Cn-1 speichern können.
In jeder Multiplikations-Akkumulations-Operationseinheit 10 i
erfolgt die Multiplikation des Koeffizienten Ci und der
ersten Dateneingabe DATA1 in dem Multiplikator 2 i, und das
Resultat wird als ein Eingang dem Adder 3 i zugeführt.
Als nächstes wird das Taktsignal CLK2 angehalten, und der
Übergang des Taktsignals CLK1 wird gestartet, und dann wird
in jeder Multiplikations-Akkumulations-Operationseinheit 10 s
der Ausgangswert des Adders 3 s-1 der Multiplikations-Akkumu
lations-Operationseinheit 10 s-1 der vorhergehenden Stufe als
der andere Eingang des Adders 3 s durch den Selektor 12 s und
das Schieberegister 9 s zugeführt. Es ist zu beachten, daß
die zweite Dateneingabe DATA2 als der andere Eingang zum
Addierer 3₀ der Multiplikations-Akkumulations-Operations
einheit 10₀ der ersten Stufe durch das Schieberegister 9₀
zugeführt wird.
Das Taktsignal CLK1 durchläuft kontinuierlich Übergänge, und
das Ausgangssignal DOUT des Digitalfilters 104 wird daher
schließlich ähnlich wie bei der ersten Ausführungsform
erhalten.
- (ii) Der Impulsplan von Fig. 8 zeigt Wellenformen der Taktsignale CLK1, CLK2, des Steuersignals SELECT und des Ausgangssignals DOUT im Prüfbetrieb des Digitalfilters 104.
Während die Taktsignale CLK1, CLK2 synchron ansteigen, nimmt
das Steuersignal SELECT vorher den "L"-Pegel an, um die Se
lektoren 11 s, 12 s so zu steuern, daß sie die ihren jeweili
gen ersten Eingabeenden zugeführten Daten abgeben. Prüfdaten
C1 mit k Bit werden von dem Koeffizienteneingang COEF zuge
führt, und Prüfdaten D2 von j Bit werden als der zweite
Dateneingang DATA2 zugeführt. Das erlaubt das Anlegen der
Prüfdaten C1 an das Schieberegister 8 i und der Prüfdaten D2
an das Schieberegister 9 i vor den ersten Anstiegen der
Taktsignale CLK1 und CLK2.
Die ersten Anstiege der Taktsignale CLK1, CLK2 veranlassen
die Übertragung der dem Schieberegister 8 i zugeführten
Prüfdaten C1 zu dem Multiplikator 2 i und der dem Schiebere
gister 9 i zugeführten Prüfdaten D2 an den Adder 3 i. Wenn
daher der Effektivwert D1 danach an den ersten Dateneingang
DATA1 angelegt wird, wird ein Operationsergebnis der Multi
plikations-Akkumulations-Operationseinheit 10 i als ein Aus
gangswert des Adders 3 i mit j Bits von (C1×D1+D2) erhalten.
Danach erfährt das Steuersignal SELECT einen Übergang zu
"H", bevor nur das Taktsignal CLK1 ansteigt (zu diesem Zeit
punkt ist der erste Dateneingang DATA1 auf "0"), und die
Selektoren 12₁ bis 12 n-1 geben die an ihre jeweiligen zwei
ten Eingabeenden geführten Daten an die Schieberegister 9₁
bis 9 n-1 ab. Wenn das Taktsignal CLK1 unter dieser Bedingung
allein ansteigt, werden die Operationsergebnisse der Multi
plikations-Akkumulations-Operationseinheiten 10 i von den
Schieberegistern 9₁ bis 9 n abgegeben. Dabei wird eine von
j-Bit-Daten als das Ausgangssignal DOUT von dem Schieberegi
ster 9 n erhalten.
Zu diesem Zeitpunkt ist es nicht notwendig, das Taktsignal
CLK2 ansteigen zu lassen. Das geht darauf zurück, daß die
Anzahl von Schieberegistern 8₀ bis 8 n-1, durch die die
Prüfdaten C1 übertragen werden, n ist und daß der erste
Anstieg des Taktsignals CLK2 es bereits ermöglicht hat,
einen Wert als den Koeffizienten-Ausgangswert COEFOUT zu
erhalten.
Danach werden beide Taktsignale CLK1, CLK2 veranlaßt, Über
gänge (n-1)-mal zu durchlaufen, und so werden n Daten C1 von
k-Bit und n Daten von j-Bit als der Koeffizienten-Ausgangs
wert COEFOUT bzw. das Ausgangssignal DOUT erhalten. Es ist
vorteilhaft, den ersten Dateneingang DATA1 auf "0" zu set
zen, so daß Informationen des Ausgangssignals DOUT nicht
beeinträchtigt werden.
Das Koeffizienten-Ausgangssignal COEFOUT und das Ausgangs
signal DOUT, die so erhalten werden, wiederholen dieselben
k-Bit-Daten und j-Bit-Daten für jeden Takt, wenn das Digi
talfilter 104 normal arbeitet. Es ist also möglich festzu
stellen, ob das Digitalfilter 104 gut oder schlecht ist,
indem die Daten untersucht werden.
Gemäß dieser Ausführungsform werden die gleichen Auswirkun
gen wie bei der ersten Ausführungsform erhalten. Außerdem
ist es möglich festzustellen, ob das Schieberegister 8 i zum
Halten des Koeffizienten Ci gut oder schlecht ist, indem der
Koeffizienten-Ausgangswert COEFOUT genutzt wird, und zwar
unabhängig von der Feststellung, ob das Schieberegister 9 i
gut oder schlecht ist. Ferner können die Zeitdauern verkürzt
werden, die zum Speichern der Prüfdaten und zum Lesen der zu
prüfenden Daten benötigt werden. Die Prüfdaten können mit 1
Takt gespeichert werden, und das Ausgangssignal DOUT kann
mit n Taktsignalen sowie dem Koeffizienten-Ausgangswert
COEFOUT gelesen werden.
Bei dem Digitalfilter 104 der vierten Ausführungsform
erfolgt die Feststellung von Bedingungen unter Nutzung des
Ausgangssignals DOUT auch im Prüfbetrieb, was davon abhängig
ist, ob der Wert für jedes j-Bit derselbe ist oder nicht. Ob
für jedes j-Bit derselbe Wert erhalten wird, kann durch
Vergleichen des Ausgangssignals DOUT, das für jedes j-Bit
abgegeben wird, mit davor oder danach abgegebenen Werten
beobachtet werden.
Das Blockbild von Fig. 9 zeigt die Struktur eines Digital
filters 105 gemäß dieser Ausführungsform. Das Digitalfilter
105 umfaßt das Digitalfilter 104, einen Demultiplexer 19,
der das Ausgangssignal DOUT des Digitalfilters 104 empfängt
und j-Bit-Daten mit 1 Eingang und 2 Ausgängen verarbeitet,
Flipflops 20a bzw. 20b, die jeweils zwei j-Bit-Ausgänge des
Demultiplexers 19 empfangen, und ein EXOR-Glied 13 zum Er
halt einer Exklusiv-ODER-Verknüpfung der beiden Ausgangssi
gnale der Flipflops 20a, 20b.
Fig. 10 ist ein Schaltbild, das ein Beispiel der Struktur
des Demultiplexers 19 zeigt, der folgendes aufweist: ein
Nichtglied INV3, das das Ausgangssignal DOUT empfängt, zwei
Transfergatter T1, T2, die den Ausgangswert des Nichtglieds
INV3 empfangen, und Nichtglieder INV1, INV2, die jeweilige
Ausgangswerte von den Transfergattern T1, T2 empfangen, um
jeweilige Daten MUXa, MUXb abzugeben. Die Transfergatter T1,
T2 öffnen und schließen komplementär mit komplementären
Taktsignalen Φ, . Fig. 10 zeigt zwar die Struktur für nur
ein Bit, aber eine Vielzahl davon ist für j Bits zur Ver
wendung in Fig. 9 vorgesehen.
Der Impulsplan von Fig. 11 zeigt die Beziehungen zwischen
den Taktsignalen CLK1, Φ, den Daten MUXa, MUXb und Ausgangs
signalen der Flipflops 20a, 20b. Das Taktsignal Φ hat eine
Periode, die das Zweifache der Periode des Taktsignals CLK1
ohne Phasenverschiebung ist. Ein solches Taktsignal Φ kann
ohne weiteres durch Teilen des Taktsignals CLK1 erhalten
werden.
Durch den Übergang des Taktsignals Φ zu "H" wird das Trans
fergate T1 leitend, und das Transfergate T2 wird nichtlei
tend, und der Wert d1 des Ausgangssignals DOUT, das synchron
mit dem "H" des Taktsignals CLK1 abgegeben wird, wie durch
gezeigt ist, wird als die Daten MUXa abgegeben. Danach
bewirkt der Übergang des Taktsignals Φ zu "L", daß das
Transfergate T2 leitend und das Transfergate T1 nichtleitend
wird, und der Wert d2 des Ausgangssignals DOUT, das synchron
mit dem "H" des Taktsignals CLK1 abgegeben wird, wie durch
gezeigt ist, wird als Daten MUXb abgegeben. Dadurch, daß
die Flipflops 20a, 20b jeweils synchron mit dem Abfall des
Taktsignals Φ (den Anstiegen des Taktsignals ) und synchron
mit den Anstiegen des Taktsignals Φ aktiviert werden, können
die Werte d1, d2, d3, . . . für eine Periode des Taktsignals
Φ, d. h. für zwei Perioden des Taktsignals CLK1, gehalten
werden.
Da der Wert des Ausgangssignals DOUT einen Übergang für jede
Periode synchron mit dem Taktsignal CLK1 ausführt, erlaubt
die aneinandergrenzende Abgabe von Bewertungspaaren von
j-Bit-Werten (d1, d2), (d2, d3), . . . synchron mit dem Taktsi
gnal CLK1 die Bestimmung in dem EXOR 13, ob die beiden
Werte, die die Paare bilden, gleich sind oder nicht. Unter
Bezugnahme auf Fig. 11 kann beim Abfall von dem Zustand
des Taktsignals CLK1 geprüft werden, ob die Werte d1 und d2
gleich sind oder nicht, beim Abfall von dem Zustand des
Taktsignals CLK1 kann geprüft werden, ob die Werte d2, d3
gleich sind oder nicht, und beim Abfall von dem Zustand
des Taktsignals CLK1 kann geprüft werden, ob die Werte d3
und d4 gleich sind oder nicht.
Die Bewertung des Ausgangssignals DOUT auf diese Weise
ermöglicht es festzustellen, ob das Digitalfilter 104 gut
oder schlecht ist, ohne daß eine große Prüfeinrichtung und
Prüfvektoren erforderlich sind.
Es erübrigt sich zu sagen, daß anstelle des Digitalfilters
104 bei dieser Ausführungsform ein Digitalfilter angewandt
werden kann, das für jedes j-Bit in Prüfergebnissen densel
ben Wert abgibt, wenn das Ergebnis normal ist. Ferner ist es
nicht unbedingt notwendig, den Demultiplexer 19, die Flip-
flops 20a, 20b und das EXOR-Glied 13 als einen Teil des Di
gitalfilters wie bei dem Digitalfilter 105 vorzusehen, son
dern diese Komponenten können separat von dem Digitalfilter
104 vorgesehen sein.
Claims (12)
1. Digitalfilter, das eine Kaskadenschaltung von 0-ten bis
(n-1)-ten Multiplikations-Akkumulations-Operationseinheiten
(n: eine natürliche Zahl von 2 oder größer) (4₀ bis 4 n-1, 5₀
bis 5 n-1, 7₀ bis 7 n-1) aufweist,
dadurch gekennzeichnet,
daß die 0-te Multiplikations-Akkumulations-Operations einheit einen Multiplikator (20) aufweist, der eine Multi plikation von Daten (DATA1), die von dem Digitalfilter zu verarbeiten sind, mit einem 0-ten Koeffizienten ausführt, und
daß jede s-te (1s(n-1)) Multiplikations-Akkumulations- Operationseinheit folgendes aufweist:
einen Multiplikator (2₁ bis 2n-1), der eine Multiplikation der genannten Daten mit einem i-ten Koeffizienten ausführt,
ein Abtastregister (22₁ bis 22 n-1), das selektiv eine Dateneingabe, die ein Ausgangswert der (s-1)-ten Multipli kations-Akkumulations-Operationseinheit ist, und eine Ab tasteingabe in Abhängigkeit von einem Steuersignal (SELECT) auf der Basis eines ersten Taktsignals (CLK1) abgibt, und
einen Adder (3₁ bis 3 n-1), der eine Addition eines Aus gangswerts des Multiplikators und eines Ausgangswerts des Abtastregisters ausführt und das Resultat an eine nächste Stufe abgibt,
wobei die Abtastregister der ersten bis (n-1)-ten Multi plikations-Akkumulations-Operationseinheiten eine Abtastbahn bilden und
ein Resultat der Filterverarbeitung der Dateneingabe am Ausgang der (n-1)-ten Multiplikations-Akkumulations-Opera tionseinheit erhalten wird.
dadurch gekennzeichnet,
daß die 0-te Multiplikations-Akkumulations-Operations einheit einen Multiplikator (20) aufweist, der eine Multi plikation von Daten (DATA1), die von dem Digitalfilter zu verarbeiten sind, mit einem 0-ten Koeffizienten ausführt, und
daß jede s-te (1s(n-1)) Multiplikations-Akkumulations- Operationseinheit folgendes aufweist:
einen Multiplikator (2₁ bis 2n-1), der eine Multiplikation der genannten Daten mit einem i-ten Koeffizienten ausführt,
ein Abtastregister (22₁ bis 22 n-1), das selektiv eine Dateneingabe, die ein Ausgangswert der (s-1)-ten Multipli kations-Akkumulations-Operationseinheit ist, und eine Ab tasteingabe in Abhängigkeit von einem Steuersignal (SELECT) auf der Basis eines ersten Taktsignals (CLK1) abgibt, und
einen Adder (3₁ bis 3 n-1), der eine Addition eines Aus gangswerts des Multiplikators und eines Ausgangswerts des Abtastregisters ausführt und das Resultat an eine nächste Stufe abgibt,
wobei die Abtastregister der ersten bis (n-1)-ten Multi plikations-Akkumulations-Operationseinheiten eine Abtastbahn bilden und
ein Resultat der Filterverarbeitung der Dateneingabe am Ausgang der (n-1)-ten Multiplikations-Akkumulations-Opera tionseinheit erhalten wird.
2. Digitalfilter nach Anspruch 1,
gekennzeichnet durch
ein Endstufen-Abtastregister (22 n), das selektiv eine
Dateneingabe, die der Ausgangswert der (n-1)-ten Multipli
kations-Akkumulations-Operationseinheit ist, und eine Ab
tasteingabe in Abhängigkeit von einem Steuersignal abgibt,
wobei das Endstufen-Abtastregister außerdem die Abtastbahn
bildet.
3. Digitalfilter nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die 0-te Multiplikations-Akkumulations-Operations
einheit ferner aufweist: ein Abtastregister (22₀) der ersten
Stufe, das selektiv eine Dateneingabe, die ein Ausgangswert
der (s-1)-ten Multiplikations-Akkumulations-Operationsein
heit ist, und eine Abtasteingabe in Abhängigkeit von dem
Steuersignal abgibt, und einen Adder (3₀), der eine Addition
eines Ausgangswerts des Multiplikators und eines Ausgangs
werts des Abtastregisters ausführt und sein Resultat an eine
nächste Stufe abgibt, wobei das Abtastregister der ersten
Stufe außerdem die Abtastbahn bildet.
4. Digitalfilter nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß jede i-te (0µi(n-1)) Multiplikations-Akkumulations-
Operationseinheit ferner ein Schieberegister (6₀ bis 6 n-1),
8₀ bis 8 n-1) aufweist, das dem Multiplikator den i-ten
Koeffizienten liefert, wobei die Schieberegister der 0-ten
bis (n-1)-ten Multiplikations-Akkumulations-Operationsein
heiten miteinander in Reihe geschaltet sind.
5. Digitalfilter nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Schieberegister (8₀ bis 8 n-1) der 0-ten bis (n-1)-ten
Multiplikations-Akkumulations-Operationseinheiten die
Eingabe/Ausgabe mit der Anzahl Bits, die für den i-ten
Koeffizienten erforderlich ist, durchführen können.
6. Digitalfilter nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Schieberegister (6₀ bis 6 n-1) der 0-ten bis (n-1)-ten
Multiplikations-Akkumulations-Operationseinheiten die
Eingabe/Ausgabe mit 1 Bit durchführen können und miteinander
in Reihe geschaltet und mit der Abtastbahn verbunden sind.
7. Digitalfilter nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß jede i-te (0µi(n-1)) Multiplikations-Akkumulations-
Operationseinheit ferner ein Register (21₀ bis 21 n-1, 6₀ bis
6 n-1) aufweist, das dem Multiplikator den i-ten Koeffizien
ten liefert, wobei die Register der 0-ten bis (n-1)-ten
Multiplikations-Akkumulations-Operationseinheiten mitein
ander in Reihe geschaltet und mit der Abtastbahn verbunden
sind.
8. Digitalfilter nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Register (6₀ bis 6 n-1) der i-ten Multiplikations-
Akkumulations-Operationseinheit ein Schieberegister ist, das
die Eingabe/Ausgabe mit 1 Bit ausführen kann.
9. Digitalfilter nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Register (21₀ bis 21 n-1) der i-ten Multiplika
tions-Akkumulations-Operationseinheit ein Abtastregister
ist, das auf der Basis eines zweiten Taktsignals (CLK2)
arbeitet und als eine Komponente der Abtastbahn dient, wobei
das Abtastregister selektiv eine Dateneingabe und eine Ab
tasteingabe nach Maßgabe des Steuersignals abgibt und wobei
wenigstens der i-te Koeffizient als die Dateneingabe des
Abtastregisters zugeführt wird.
10. Digitalfilter, das eine Kaskadenschaltung von 0-ten bis
(n-1)-ten Multiplikations-Akkumulations-Operationseinheiten
(n: eine natürliche Zahl von 2 oder größer) (10₀ bis 10 n-1)
aufweist,
dadurch gekennzeichnet,
daß die 0-te Multiplikations-Akkumulations-Operations einheit einen Multiplikator (20) aufweist, der eine Multi plikation von in dem Digitalfilter zu verarbeitenden Daten (DATA1) mit einem 0-ten Koeffizienten ausführt, und
daß jede s-te (1s(n-1)) Multiplikations-Akkumulations- Operationseinheit folgendes aufweist:
einen Multiplikator (2₁ bis 2 n-1), der eine Multiplikation dieser Daten mit einem i-ten Koeffizienten durchführt,
einen ersten Selektor (12₁ bis 12 n-1), der ein erstes Eingabeende zum Empfang eines Ausgangswerts der (s-1)-ten Multiplikations-Akkumulations-Operationseinheit und ein zweites Eingabeende zum selektiven Abgeben von Signalen, die an das erste Eingabeende und das zweite Eingabeende geführt sind, in Abhängigkeit von einem Steuersignal (SELECT) hat,
ein erstes Schieberegister (9₁ bis 9 n-1), das einen Aus gangswert des ersten Selektors auf der Basis eines ersten Taktsignals (CLK1) überträgt, und
einen Adder (3₁ bis 3 n-1), der eine Addition eines Aus gangswerts des Multiplikators und eines Ausgangswerts des ersten Schieberegisters ausführt und sein Resultat an eine nächste Stufe abgibt,
wobei die zweiten Eingabeenden der ersten Selektoren der ersten bis (n-1)-ten Multiplikations-Akkumulations-Opera tionseinheiten zusammengeschaltet sind und mit ersten Prüf daten versorgt werden, und
ein Resultat der Filterverarbeitung dieser Dateneingabe am Ausgang der (n-1)-ten Multiplikations-Akkumulations- Operationseinheit erhalten wird.
daß die 0-te Multiplikations-Akkumulations-Operations einheit einen Multiplikator (20) aufweist, der eine Multi plikation von in dem Digitalfilter zu verarbeitenden Daten (DATA1) mit einem 0-ten Koeffizienten ausführt, und
daß jede s-te (1s(n-1)) Multiplikations-Akkumulations- Operationseinheit folgendes aufweist:
einen Multiplikator (2₁ bis 2 n-1), der eine Multiplikation dieser Daten mit einem i-ten Koeffizienten durchführt,
einen ersten Selektor (12₁ bis 12 n-1), der ein erstes Eingabeende zum Empfang eines Ausgangswerts der (s-1)-ten Multiplikations-Akkumulations-Operationseinheit und ein zweites Eingabeende zum selektiven Abgeben von Signalen, die an das erste Eingabeende und das zweite Eingabeende geführt sind, in Abhängigkeit von einem Steuersignal (SELECT) hat,
ein erstes Schieberegister (9₁ bis 9 n-1), das einen Aus gangswert des ersten Selektors auf der Basis eines ersten Taktsignals (CLK1) überträgt, und
einen Adder (3₁ bis 3 n-1), der eine Addition eines Aus gangswerts des Multiplikators und eines Ausgangswerts des ersten Schieberegisters ausführt und sein Resultat an eine nächste Stufe abgibt,
wobei die zweiten Eingabeenden der ersten Selektoren der ersten bis (n-1)-ten Multiplikations-Akkumulations-Opera tionseinheiten zusammengeschaltet sind und mit ersten Prüf daten versorgt werden, und
ein Resultat der Filterverarbeitung dieser Dateneingabe am Ausgang der (n-1)-ten Multiplikations-Akkumulations- Operationseinheit erhalten wird.
11. Digitalfilter nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß jede i-te (0i(n-1)) Multiplikations-Akkumulations- Operationseinheit außerdem ein zweites Schieberegister (8₀ bis 8 n-1) aufweist, das den i-ten Koeffizienten an den Mul tiplikator führt und auf der Basis eines zweiten Taktsignals (CLK2) wirksam ist, und
daß jede s-te Multiplikations-Akkumulations-Operationsein heit außerdem einen zweiten Selektor (11₁ bis 11 n-1) auf weist, der ein erstes Eingabeende zum Empfang eines Aus gangswerts des zweiten Schieberegisters der (s-1)-ten Multiplikations-Akkumulations-Operationseinheit und ein zweites Eingabeende hat, um selektiv Signale, die an das erste Eingabeende und das zweite Eingabeende geführt werden, in Abhängigkeit von dem Steuersignal abzugeben,
wobei die zweiten Eingabeenden der zweiten Selektoren der ersten bis (n-1)-ten Multiplikations-Akkumulations-Opera tionseinheiten zusammengeschaltet sind und mit zweiten Prüfdaten versorgt werden.
daß jede i-te (0i(n-1)) Multiplikations-Akkumulations- Operationseinheit außerdem ein zweites Schieberegister (8₀ bis 8 n-1) aufweist, das den i-ten Koeffizienten an den Mul tiplikator führt und auf der Basis eines zweiten Taktsignals (CLK2) wirksam ist, und
daß jede s-te Multiplikations-Akkumulations-Operationsein heit außerdem einen zweiten Selektor (11₁ bis 11 n-1) auf weist, der ein erstes Eingabeende zum Empfang eines Aus gangswerts des zweiten Schieberegisters der (s-1)-ten Multiplikations-Akkumulations-Operationseinheit und ein zweites Eingabeende hat, um selektiv Signale, die an das erste Eingabeende und das zweite Eingabeende geführt werden, in Abhängigkeit von dem Steuersignal abzugeben,
wobei die zweiten Eingabeenden der zweiten Selektoren der ersten bis (n-1)-ten Multiplikations-Akkumulations-Opera tionseinheiten zusammengeschaltet sind und mit zweiten Prüfdaten versorgt werden.
12. Digitalfilter nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet,
daß es Ausgangswerte der (n-1)-ten Multiplikations-
Akkumulations-Operationseinheit kollektiv für jeweils
bestimmte Bits als Ausgangsgruppen annimmt, wobei die
Bestimmung, ob das Digitalfilter gut oder schlecht ist, in
Abhängigkeit von der Übereinstimmung/Nichtübereinstimmung
der aneinandergrenzend abgegebenen Ausgangsgruppen festge
stellt wird.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8119032A JPH09307403A (ja) | 1996-05-14 | 1996-05-14 | ディジタルフィルタ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19701779A1 true DE19701779A1 (de) | 1997-11-20 |
DE19701779C2 DE19701779C2 (de) | 2000-10-05 |
Family
ID=14751294
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19701779A Expired - Fee Related DE19701779C2 (de) | 1996-05-14 | 1997-01-20 | Digitalfilter |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5790439A (de) |
JP (1) | JPH09307403A (de) |
KR (1) | KR100188819B1 (de) |
DE (1) | DE19701779C2 (de) |
Families Citing this family (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19541853C1 (de) * | 1995-11-09 | 1996-08-14 | Siemens Ag | Schaltungsanordnung und Verfahren zur Mehrfachnutzung eines digitalen Transversalfilters |
US6393592B1 (en) * | 1999-05-21 | 2002-05-21 | Adaptec, Inc. | Scan flop circuitry and methods for making the same |
US6275081B1 (en) * | 1999-06-02 | 2001-08-14 | Adaptec, Inc. | Gated clock flip-flops |
DE19934296C2 (de) * | 1999-07-21 | 2002-01-24 | Infineon Technologies Ag | Prüfanordnung und Verfahren zum Testen eines digitalen elektronischen Filters |
US7080108B1 (en) * | 1999-11-02 | 2006-07-18 | Intel Corporation | Discrete filter having a tap selection circuit |
US6581081B1 (en) * | 2000-01-24 | 2003-06-17 | 3Com Corporation | Adaptive size filter for efficient computation of wavelet packet trees |
EP1176717A1 (de) * | 2000-07-29 | 2002-01-30 | Micronas GmbH | Programmierbare Filterachitektur |
US7085799B2 (en) * | 2000-12-07 | 2006-08-01 | Yasue Sakai | Analog filter suitable for smoothing a ΔΣ-modulated signal |
JP2002176395A (ja) * | 2000-12-07 | 2002-06-21 | Sakai Yasue | アナログフィルタ |
US6537078B2 (en) * | 2001-08-02 | 2003-03-25 | Charles Jean | System and apparatus for a karaoke entertainment center |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0716145B2 (ja) * | 1988-11-02 | 1995-02-22 | 日本電気株式会社 | ディジタルトランスバーサルフィルタ |
JP2864597B2 (ja) * | 1989-12-26 | 1999-03-03 | ソニー株式会社 | ディジタル演算回路 |
JPH04266281A (ja) * | 1991-02-21 | 1992-09-22 | Seiko Epson Corp | 内挿用デジタルフィルタのハードウェア構成 |
US5339264A (en) * | 1992-07-27 | 1994-08-16 | Tektronix, Inc. | Symmetric transposed FIR digital filter |
JPH06201779A (ja) * | 1993-01-05 | 1994-07-22 | Ricoh Co Ltd | テスト回路 |
US5487023A (en) * | 1994-02-14 | 1996-01-23 | Tektronix, Inc. | Repeatable finite and infinite impulse response integrated circuit structure |
-
1996
- 1996-05-14 JP JP8119032A patent/JPH09307403A/ja active Pending
- 1996-11-14 KR KR1019960054022A patent/KR100188819B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1996-11-15 US US08/751,165 patent/US5790439A/en not_active Expired - Fee Related
-
1997
- 1997-01-20 DE DE19701779A patent/DE19701779C2/de not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH09307403A (ja) | 1997-11-28 |
KR970077987A (ko) | 1997-12-12 |
US5790439A (en) | 1998-08-04 |
KR100188819B1 (ko) | 1999-06-01 |
DE19701779C2 (de) | 2000-10-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0010173B1 (de) | Halbleiterplättchen mit verbesserter Prüfbarkeit der monolithisch hochintegrierten Schaltungen | |
DE3832113C2 (de) | ||
DE3130714C2 (de) | ||
DE3913219C3 (de) | Integrierte Halbleiterschaltung mit mehreren Schaltungen, die logischen Tests unterworfen werden | |
EP0046500B1 (de) | Schieberegister für Prüf- und Test-Zwecke | |
DE19701779C2 (de) | Digitalfilter | |
DE4305677C2 (de) | Testschaltung | |
DE3146721C2 (de) | ||
DE69914087T2 (de) | Digitales filter ohne multiplizierer | |
DE3838940C2 (de) | ||
DE3743586C2 (de) | ||
DE4437069C2 (de) | Taktgenerator für Halbleiter-Prüfgerät | |
DE4318422A1 (de) | Integrierte Schaltung mit Registerstufen | |
DE102007053978A1 (de) | Abstimmen von Signaltransferkanälen zwischen einer Speichersteuerung und einer Speichervorrichtung | |
DE4030790C2 (de) | ||
DE102008003450B4 (de) | Digitalschaltungen und Verfahren zum Testen einer Digitalschaltung | |
DE19927094A1 (de) | Abtast-Flipflop | |
DE3838939C2 (de) | ||
DE2112637B2 (de) | Komplexe schaltungsanordnung aus einer vielzahl untereinander verschalteter integrierter schaltkreise | |
DE19637369C2 (de) | Digitaler Signalprozessor mit Multipliziereinrichtung und -Verfahren | |
EP0489952B1 (de) | Schaltungsanordnung zur digitalen Bit-seriellen Signalverarbeitung | |
DE3422287A1 (de) | Pruefanordnung fuer digitalschaltungen | |
EP0860051B1 (de) | Schaltungsanordnung und verfahren zur mehrfachnutzung eines digitalen transversalfilters | |
DE2150011C3 (de) | Datenübertragungsanordnung | |
EP0392636B1 (de) | Integrierte Schaltungsanordnung |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |