DE19701779C2 - Digitalfilter - Google Patents
DigitalfilterInfo
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- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
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- H03H17/02—Frequency selective networks
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Description
Die Erfindung betrifft ein Digitalfilter gemäß dem Ober
begriff der Patentansprüche 1 bzw. 10.
Typische integrierte Halbleiterschaltungen, die einen Mul
tiplikations-Akkumulations-Operationskreis haben, der unter
Verwendung von Multiplikatoren und Addierern 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 15 0 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 kon
tinuierlich eingegebene Daten sequentiell zu verzögern,
einen Multiplikator 2 i, um den Koeffizienten Ci und Daten
miteinander zu multiplizieren, und einen Addierer 3 i, um
eine Summe des Resultats des Multiplikators in der vorher
gehenden 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 un
ter 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-Akku
mulations-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 Addierer auf
weist, der mit dem Multiplikator in Kaskade geschaltet ist,
wird eine noch größere Anzahl Prüfvektoren benötigt. Wenn
man ferner die Anzahl von Multiplikations-Akkumulations-
Operationseinheiten des Filters betrachtet, wird eine astro
nomische Zahl von Prüfvektoren zum Prüfen eines Digitalfil
ters benötigt.
Ein FIR-Digital-Filter gemäß Fig. 12 ist aus der
US 5 339 264 bekannt. Dieses FIR-Digital-Filter weist wei
terhin einen Multiplikator auf, um das Eingangsdatum mit dem
im Register stehenden Koeffizienten zu multiplizieren.
In der US 5 487 023 ist eine Schaltkreis-Struktur zur Ver
wendung als digitales FIR-Filter beschrieben. Diese Struktur
setzt sich aus Filtereinheiten zusammen, die wiederum aus
Filterzellen bestehen. Die Filterzelle weist ein Koeffizien
tenregister, einen Multiplizierer, eine Akkumulator-Verzöge
rungsstufe und einen Addierer auf. Die Koeffizientenwerte
sind im Koeffizientenregister seriell oder parallel zuführ
bar. Im Gegensatz zum vorgenannten Stand der Technik ist
dieses FIR-Filter hierarchisch aufgebaut.
Aus der Norm IEEE Standard 1149.1-1990, New York,
1990, S. 1-3, sind Abtastzellen nach dem Boundary-Scan-
Verfahren bekannt, bei dem die Abtastzellen so miteinander
verbunden sind, daß sie eine Schieberegister-Kette bilden.
Ausgehend vom Stand der Technik gemäß der US 5 339 264 ist
es Aufgabe der Erfindung, eine Technik bereitzustellen, die
die Prüfung eines Digitalfilters mit einer kleineren Anzahl
von Prüfvektoren ermöglicht.
Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand gemäß Patentanspruch
1 bzw. Patentanspruch 10 gelöst.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß jede s-te Multiplika
tions-Akkumulations-Operationseinheit weiterhin ein Abtast
register aufweist, das selektiv entweder ein Datenwort, das
ein Ausgangswert der (s - 1)-ten Multiplikations-Akkumula
tions-Operationseinheit ist, oder einen Abtasteingabewert in
Abhängigkeit von einem Steuersignal auf der Basis eines
ersten Taktsignals ausgibt, wobei das Abtastregister der
ersten bis (n - 1)-ten Multiplikations-Akkumulations-Opera
tionseinheiten eine Abtastkette bilden.
Bevorzugt umfaßt gemäß einem zweiten Aspekt in dem Digital
filter jede i-te (0 ≦ i ≦ (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 Eingabe/
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 (0 ≦ i ≦ (n - 1)) Multiplikations-
Akkumulations-Operationseinheit außerdem ein Register, das
den i-ten Koeffizienten an den Multiplikator liefert. Die
Register der 0-ten bis (n - 1)-ten Multiplikations-
Akkumulations-Operationseinheiten sind miteinander in Reihe
geschaltet und mit der Abtastkette verbunden.
Bevorzugt ist in dem Digitalfilter gemäß einem sechsten
Aspekt das Register der i-ten Multiplikations-Akkumulations-
Operationseinheit ein Schieberegister, das die Eingabe/
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 Abtastkette 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.
Alternativ ist gemäß der Erfindung vorgesehen, daß die
zweiten Eingänge der ersten Selektoren der ersten bis (n - 1)-
ten Multiplikations-Akkumulations-Operationseinheiten
zusammengeschaltet sind und mit ersten Prüfdaten versorgt
werden.
Gemäß einem neunten Aspekt umfaßt in dem Digitalfilter be
vorzugt jede i-te (0 ≦ i ≦ (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 einen ersten Eingang zum
Empfang eines Ausgangssignals des zweiten Schieberegisters
der (s - 1)-ten Multiplikations-Akkumulations-Operationsein
heit und einen zweiten Eingang hat, um selektiv Signale, die
am ersten Eingang und am zweiten Eingang angelegt werden, in
Abhängigkeit von dem Steuersignal auszugeben, wobei die
zweiten Eingänge der zweiten Selektoren der ersten (n - 1)-ten
Multiplikations-Akkumulations-Operationseinheiten zusammen
geschaltet 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 Addierer durchge
führt werden. Außerdem wird keine lange Zeit benötigt, um
die Koeffizienten für die Multiplikation in den Schiebe
registern 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 alternativen Aspekt der
Erfindung können die ersten Prüfdaten für die Prüfung der
Multiplikations/Akkumulations-Operation den ersten Registern
sämtlich auf einmal in jeweiligen Multiplikations-Akkumula
tions-Operationseinheiten durch die ersten Selektoren zuge
führt werden. Daher kann die zum Speichern der ersten Prüf
daten notwendige Zeit verkürzt werden, und Prüfungen glei
chen Inhalts können gleichzeitig separat für jede Multipli
kations-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 ein Zeitdiagramm, das 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 ein Zeitdiagramm, das 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 ein Zeitdiagramm, das 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 ein Zeitdiagramm, das 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 ein Zeitdiagramm, das 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 Abtastkette zeigt; und
Fig. 14 ein Blockbild, das die Struktur des Abtastregi
sters zeigt.
Vor der Beschreibung der ersten Anwendungsmöglichkeit wird
als Hintergrundtechnologie eine Abtastkette erläutert.
Herkömmlich erfolgt die Einführung einer Abtastkette als
eine Methode zum Prüfen von LSIs. Das Blockbild von Fig. 13
zeigt ein Beispiel für das Einfügen einer Abtastkette. Die
in Strichlinien in der Figur gezeigte Route ist die Abtast
kette. Dabei ist zu beachten, daß die in Strichlinien ge
zeigten Querverbindungen ebenfalls tatsächlich vorgesehene
Querverbindungen sind. Die Strichlinien dienen nur dazu zu
zeigen, daß es sich um Abtastketten 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-DOUTq wer
den von der Logikschaltung 14 als Ausgangsdaten abgegeben.
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
Abtastkette von einem Abtast-Eingabe-Signal SIN zu einem
Abtast-Ausgabe-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 Abtastkette im
Test gebildet wird. Die Abtastkette erlaubt, daß ein Re
gister in einer beliebigen Position beim Prüfen auf einen
beliebigen 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 Abtastkette 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
4 0 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
Addierer 3 i, Abtastregister (hier als Abtastflipflops ge
zeigt) 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 Addierer 3 i zu.
Der Addierer 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 vorhergehen
den Stufe. Der j-Bit-Dateneingang bzw. der 1-Bit-Abtastein
gang des Abtastflipflops 22 i empfängt den j-Bit-Datenausgang
des Addierers 3 i-1 der Multiplikations-Akkumulations-Opera
tionseinheit 4 i-1 der vorhergehenden Stufe bzw. den 1-Bit-
Abtastausgang des Abtastflipflops 22 i+1 der nächsten Stufe.
Der k-Bit-Dateneingang und der 1-Bit-Abtasteingang des Ab
tastflipflops 21 0 der Multiplikations-Akkumulations-Opera
tionseinheit 4 0 der ersten Stufe empfangen einen k-Bit-Koef
fizienteneingang COEF bzw. ein Abtast-Eingabe-Signal SIN.
Der zweite Dateneingang DATA2 wird als der j-Bit-Daten
eingang an das Abtastflipflop 22 0 gegeben, und sein 1-Bit-
Abtastausgang wird als ein Abtast-Ausgabe-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 22 0 in der Multiplikations-Akkumulations-Opera
tionseinheit 4 0 der ersten Stufe vorgesehen. Das Abtast
flipflop 22 0 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 Addierers von der vorhergehenden Stufe zu
empfangen. In diesem Fall ist der zweite Dateneingang DATA2
nicht notwendig, und der Abtastausgangswert des Abtastflip
flops 22 1 der Multiplikations-Akkumulations-Operationsein
heit 4 1 wird als das Abtast-Ausgabe-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.
- a) Im Normalbetrieb führt das Steuersignal SELECT die
Steuerung so durch, daß die Abtastflipflops 21 0, 21 1, . . .,
21 n-1, 22 0, 22 1, . . ., 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 21 0 gegeben. Diese Koeffizienten werden sequentiell synchron mit dem Taktsignal CLK2 zu den Abtast flipflops 21 0, 21 1, . . ., 21 n-1 übertragen, und dann werden die Koeffizienten C0, C1, . . ., Cn-1 in den jeweiligen Ab tastflipflops 21 0, 21 1, . . ., 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 Addierer 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 Addierers 3 i-1 der Multiplikations- Akkumulations-Operationseinheit 4 i-1 der vorhergehenden Stufe als der andere Eingang dem Addierer 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 Addie rer 3 0 der Multiplikations-Akkumulations-Operationseinheit 4 0 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 22 0-22 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. - b) Fig. 2 ist ein Zeitdiagramm, das Signalverläufe der Taktsignale CLK1, CLK2, des Steuersignals SELECT und des Abtast-Ausgabe-Signals SOUT im Prüfbetrieb des Digitalfil ters 101 zeigt.
Im Prüfbetrieb führt das Steuersignal SELECT die Steuerung
so durch, daß die Abtastflipflops 21 0, 21 1, . . ., 21 n-1, 22 0,
22 1, . . ., 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 Signalverläufe, die die
selben Übergänge aufweisen. Prüfdaten werden sequentiell
bit-weise an das Abtast-Eingabe-Signal SIN geführt und durch
die Abtastkette synchron mit Übergängen der Taktsignale
CLK1, CLK2 sequentiell zu den Abtastflipflops 21 0, 21 1, . . .,
21 n-1, 22 n, . . ., 211, 22 0 übertragen. Um eine Prüfung
durchzuführen, ist es erforderlich, die Abtastflipflops 21 0
bis 21 n-1 zu veranlassen, k-Bit-Daten zu speichern, und die
Abtastflipflops 22 0 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 21 0, 21 1, . . ., 21 n-1 gespeichert sind, und die
Resultate werden zu den j-Bit-Prüfdaten, die in den Abtast
flipflops 22 0 bis 22 n-1 gespeichert sind, in den Addierern
3 0 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 Addierer 3 0 bis 3 n-1 in den jeweiligen Abtastflipflops
22 1 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-Ausgabe-
Signal SOUT durch die Abtastkette erhalten. Die ersten j
Bits des Abtast-Ausgabe-Signals SOUT werden in dem Abtast
flipflop 22 0 als Daten gespeichert, und die Prüfung dieser
Werte erlaubt die Feststellung, ob die Prüfdaten auf der
Abtastkette korrekt übertragen worden sind. Die j . n Bits des
danach erhaltenen Abtast-Ausgabe-Signals SOUT sind Werte,
die in den Abtastflipflops 22 1 bis 22 n gespeichert sind, die
jeweils Operationsresultate der Multiplikations-Akkumula
tions-Operationseinheiten 4 0 bis 4 n-1 zeigen. Daher können
die Zustände aller Multiplikations-Akkumulations-Operations
einheiten festgestellt werden, indem sie geprüft werden. Die
folgenden k . n Bits sind Werte, die in den Abtastflipflops
21 n-1 bis 21 1 gespeichert sind, und ihre Prüfung erlaubt die
Feststellung, ob die Prüfdaten durch die Abtastkette 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-Ausgabe-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-Ausgabe-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 22 0 in der
Multiplikations-Akkumulations-Operationseinheit 4 0 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-
Ausgabe-Signals SOUT kann bewertet werden, ob Operations
resultate der Multiplikations-Akkumulations-Operationsein
heiten 4 0 bis 4 n-1 korrekt sind, indem die j . n Bits geprüft
werden, und es kann bewertet werden, ob die Prüfdaten rich
tig durch die Abtastkette übertragen worden sind, indem die
folgenden k . n Bits geprüft werden. In diesem Fall wird die
in Fig. 2 gezeigte Anzahl Taktsignale durch (j + k) . n er
setzt.
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-Opera
tionseinheit 4 i vorgesehen ist.
Ein Ausgangswert des Schieberegistes 6 i-1 der Multiplika
tions-Akkumulations-Operationseinheit 5 i-1 der vorhergehen
den Stufe wird dem Eingang des Schieberegisters 6 i der Mul
tiplikations-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 Multiplikator 2 i ab. Es ist zu beachten, daß der Eingang des
Schieberegisters 6 0 der Multiplikations-Akkumulations-Opera
tionseinheit 5 0 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.
- a) Im Normalbetrieb führt das Steuersignal SELECT die
Steuerung so durch, daß die Abtastflipflops 22 0, 22 1, . . .,
22 n den Dateneingang selektiv empfangen. Die Koeffizienten
Cn-1, . . ., C1, C0 werden dem Schieberegister 6 0 bitweise von
dem Koeffizienteneingang COEF synchron mit dem Taktsignal
CLK2 sequentiell zugeführt. Diese Koeffizienten werden syn
chron mit dem Taktsignal CLK2 sequentiell durch die Schiebe
register 6 0, 6 1, . . ., 6 n-1 übertragen, und dann werden die
Koeffizienten C0, C1, . . ., Cn-1 in den jeweiligen Schiebe
registern 6 0, 6 1, . . ., 6 n-1 gespeichert. In jeder Multipli
kations-Akkumulations-Operationseinheit 5 i wird die gleiche
Multiplikations-Akkumulations-Operation wie beider ersten
Ausführungsform durchgeführt.
Als nächstes wird das Taktsignal CLK2 unterbrochen, und der Übergang des Taktsignals CLK1 wird gestartet, und das Aus gangssignal DOUT des Digitalfilters 102 wird daher auf die gleiche Weise wie bei der ersten Ausführungsform erhalten. - b) Fig. 4 ist ein Zeitdiagramm, der Signalverläufe der Taktsignale CLK1, CLK2, des Steuersignals SELECT und des Abtast-Ausgabe-Signals SOUT im Prüfbetrieb des Digitalfil ters 102 zeigt.
Im Prüfbetrieb nimmt das Steuersignal SELECT den Wert "H"
an, um die Abtastflipflops 22 0, 22 1, . . ., 22 n anzusteuern,
so daß sie den Abtasteingang selektiv empfangen. Zuerst füh
ren 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 Abtastkette zu
den Schieberegistern 6 0, 6 1, . . ., 6 n-1, 22 n, . . ., 22 1, 22 0
übertragen. Die Pfeile, die sequentiell von dem Koeffizien
teneingang COEF zu den Schieberegistern 6 0, 6 1, . . ., 6 n-1
weisen, werden nicht nur im Normalbetrieb, sondern auch im
Prüfbetrieb verwendet und bilden eine Route, die in Reihe
mit der Abtastkette verbunden ist.
Da es für die Prüfung erforderlich ist, daß k-Bit-Daten in
den Schieberegistern 6 0 bis 6 n-1 und j-Bit-Daten in den
Abtastflipflops 22 0 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 6 0,
6 1, . . ., 6 n-1 gespeichert sind, multipliziert, und die Re
sultate werden zu den j-Bit-Prüfdaten, die in den Abtast
flipflops 22 0 bis 22 n-1 gespeichert sind, in den jeweiligen
Addierern 3 0 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 Addierer 3 0 bis 3 n-1 werden in
den jeweiligen Abtastflipflops 22 1 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-Ausgabe-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 ei
nem 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 22 0 in der
Multiplikations-Akkumulations-Operationseinheit 5 0 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-
Akkumulations-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-Akkumula
tions-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 Multiplikator 2 i zu. Es ist zu beachten, daß der
Eingang des ersten Schieberegisters 8 0 der Multiplikations-
Akkumulations-Operationseinheit 7 0 in der ersten Stufe je
weils 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 Abtastkette besteht nur aus den Abtastflipflops
22 0, 22 1, . . ., 22 n. In Fig. 5 ist der Fluß des Abtastsignals
entgegengesetzt zu dem bei der ersten und der zweiten Aus
führungsform. Das heißt, das 1-Bit-Abtast-Eingabe-Signal SIN
wird zuerst als ein Abtasteingang dem Abtastflipflop 22 0 der
Multiplikations-Akkumulations-Operationseinheit 7 0 der
ersten Stufe zugeführt und dann sequentiell zu den Abtast
flipflops 22 1, . . ., 22 n-1, 22 n synchron mit dem Taktsignal
CLK1 übertragen. Das Ausgangssignal des Abtastflipflops 22 n
wird der Prüfung als das Abtast-Ausgabe-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.
- a) 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.
- b) Das Zeitdiagramm von Fig. 6 zeigt Signalverläufe der Taktsignale CLK1, CLK2, des Steuersignals SELECT und des Abtast-Ausgabe-Signals SOUT beim Prüfbetrieb des Digital filters 103.
Im Prüfbetrieb führt das Steuersignal SELECT die Steuerung
so aus, daß die Abtastflipflops 22 0 bis 22 n den Abtastein
gang selektiv empfangen. Während das Abtast-Eingabe-Signal
SIN bitweise auf die Abtastkette gegeben wird, die von den
Abtastflipflops 22 0 bis 22 n-1 gebildet ist, ist es notwen
dig, diese Abtastflipflops 22 0 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 Zeit
punkt (k-Bit-Daten) von dem Koeffizienteneingang COEF, und
zwar unabhängig von der Speicherung der Prüfdaten in den
Abtastflipflops 22 0 bis 22 n, die sequentiell zu den Schiebe
registern 8 0, 8 1, . . ., 8 n-1 synchron mit Übergängen des
Taktsignals CLK2 übertragen werden. Da es notwendig ist,
jedes der Schieberegister 8 0 bis 8 n-1 zu veranlassen, Daten
von k Bits zu speichern, muß das Taktsignal CLK2 n-mal an
steigen. 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 j . n-mal an
steigt.
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-Hit-Prüfdaten, die in jedem
Schieberegister 8 0, 8 1, . . ., 8 n-1 gespeichert sind, multi
pliziert, und die Resultate werden in den Addierern 3 0 bis
3 n-1 mit den j-Bit-Prüfdaten addiert, die in den jeweiligen
Abtastflipflops 22 0 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 Addierer 3 0 bis 3 n-1 werden in den jeweiligen
Abtastflipflops 22 1 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 22 1 bis 22 n gespeicherten Daten
können sequentiell als das Abtast-Ausgabe-Signal SOUT ausge
lesen werden, während das Taktsignal CLK1 weiter j . n-mal
ansteigt. Unabhängig davon können die durch die Schiebere
gister 8 0 bis 8 n-1 übertragenen Daten als der Koeffizienten-
Ausgabewert COEFOUT gelesen werden, während das Taktsignal
CLK2 weiter n-mal ansteigt. Ebenso wie bei der Speicherung
der Prüfdaten kann der Koeffizienten-Ausgabewert COEFOUT ge
lesen werden, während gleichzeitig das Abtast-Ausgabe-Signal
SOUT gelesen wird.
Ein Vergleich des Abtast-Ausgabe-Signals SOUT und des Koef
fizienten-Ausgabewerts COEFOUT mit bestimmten erwarteten
Werten ermöglicht die Feststellung, ob die Operationsergeb
nisse 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 glei
chen Werte für jeweils k Bits annehmen, werden als die Prüf
daten und als Koeffizient bereitgestellt. Wenn mit solchen
Daten das Abtast-Ausgabe-Signal SOUT für alle j Bits diesel
ben Werte zeigt, und der Koeffizienten-Ausgabewert COEFOUT
für jedes Taktsignal dieselben Werte von k Bit zeigt, kann
das Digitalfilter 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 Abtastkette 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-Ausgabewerts
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 22 0 in der Multipli
kations-Akkumulations-Operationseinheit 7 0 der ersten Stufe
entfallen. Der Verlauf der Abtastkette 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-Operationseinheitenn 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 10 0 sind die Abtastregister 21 0, 22 0 in der
Multiplikations-Akkumulations-Operationseinheit 4 0 durch ein
Schieberegister 8 0, das die Eingabe/Ausgabe mit k Bits
ausführt und Daten mit k Bits hält, und ein Schieberegister
9 0 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 Eingang des Selektors 11 s der Multiplikations-
Akkumulations-Operationseinheit 10 s wird ein Ausgangswert
des Schieberegisters 8 s-1 der Multiplikations-Akkumulations-
Operationseinheit 10 s-1 in der vorhergehenden Stufe zuge
führt. Der Eingang des Schieberegisters 8 0 der Multiplika
tions-Akkumulations-Operationseinheit 10 0 der ersten Stufe
empfängt jeweils zu einem Zeitpunkt Daten von k Bits von dem
Koeffizienteneingang COEF. Die k-Bit-Daten von dem Koeffizi
enteneingang COEF werden an den zweiten Eingang des
Selektors 11 s gemeinsam empfangen. Der Selektor 11 s gibt
selektiv die seinem ersten Eingang und seinem zweiten Ein
gang zugeführten Daten an das Schieberegister 8 s in Ab
hängigkeit von "L", "H" des Steuersignals SELECT aus. Das
Schieberegister 8 i überträgt seinen Haltewert zu dem Multi
plikator 2 i und zu der nächsten Stufe synchron mit dem Takt
signal CLK2. Der Ausgangswert des Schieberegisters 8 n-1 der
Multiplikations-Akkumulations-Operationseinheit 10 n-1 in der
Endstufe wird einer Prüfung als ein Koeffizienten-Ausgangs
signal COEFOUT unterzogen, wie noch beschrieben wird.
Dem ersten Eingang des Selektors 12 s der Multiplikations-
Akkumulations-Operationseinheit 10 s wird ein Ausgangswert
des Addierers 3 s-1 der Multiplikations-Akkumulations-
Operationseinheit 10 s-1 der vorhergehenden Stufe zugeführt.
Der Eingang des Schieberegisters 9 0 der Multiplikations-
Akkumulations-Operationseinheit 10 0 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 Eingang von dem zweiten
Dateneingang DATA2. Der Selektor 12 s gibt die seinem ersten
Eingang und seinem zweiten Eingang zugeführten Daten selek
tiv an das Schieberegister 9 s entsprechend dem Steuersignal
SELECT ab, das "L" oder "H" annimmt. Das Schieberegister 9 i
überträgt seinen Haltewert an den Addierer 3 i synchron mit
dem Taktsignal CLK1. Der Ausgangswert des Addierers 3 n-1 der
Multiplikations-Akkumulations-Operationseinheit 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-Filterverarbeitungs
ergebnis 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.
- a) Im Normalbetrieb ist das Steuersignal SELECT auf "L"
gesetzt, und die Selektoren 11 s und 12 s haben die Funktion,
die ihren jeweiligen ersten Eingängen zugeführten Daten
abzugeben. Synchron mit dem Taktsignal CLK2 werden Koeffi
zienten Cn-1, . . ., C1, C0 sequentiell k-bitweise dem Schie
beregister 8 0 von dem Koeffizienteneingang COEF zugeführt.
Diese Koeffizienten werden sequentiell durch die Schiebe register 8 0, 8 1, . . . 8 n-1 synchron mit dem Taktsignal CLK2 übertragen, so daß die Schieberegister 8 0, 8 1, . . . 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 Addierer 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 Addierers 3 s-1 der Multiplikations- Akkumulations-Operationseinheit 10 s-1 der vorhergehenden Stufe als der andere Eingang des Addierers 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 3 0 der Multiplikations-Akkumulations- Operationseinheit 10 0 der ersten Stufe durch das Schiebe register 9 0 zugeführt wird.
Das Taktsignal CLK1 durchläuft kontinuierlich Übergänge, und das Ausgangssignal DOUT des Digitalfilters 104 wird daher schließlich ähnlich wie bei der ersten Ausführungsform er halten. - b) Das Zeitdiagramm von Fig. 8 zeigt Signalverläufe 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 Eingängen 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 Takt
signale CLK1 und CLK2.
Die ersten Anstiege der Taktsignale CLK1, CLK2 veranlassen
die Übertragung der dem Schieberegister 8 i zugeführten Prüf
daten C1 zu dem Multiplikator 2 i und der dem Schiebere
gister 9 i zugeführten Prüfdaten D2 an den Addierer 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 Addierers 3 i mit j Bits von (C1 × D1 + D2) erhal
ten.
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 12 1 bis 12 n-1 geben die an ihre jeweiligen zwei
ten Eingänge geführten Daten an die Schieberegister 9 1 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 9 1 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 8 0 bis 8 n-1, durch die die Prüf
daten 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 be
einträchtigt 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 er
folgt 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 Ver
gleichen des Ausgangssignals DOUT, das für jedes j-Bit abge
geben wird, mit davor oder danach abgegebenen Werten beob
achtet 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 einen der 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, 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.
Das Zeitdiagramm 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 ϕ) 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-Operationsein
heiten (n: eine natürliche Zahl von 2 oder größer) (4 0
bis 4 n-1, 5 0 bis 5 n-1, 7 0 bis 7 n-1) aufweist, wobei
die 0-te Multiplikations-Akkumulations-Operationsein
heit einen Multiplikator (2 0) aufweist, der eine Multi
plikation von Daten (DATA1), die von dem Digitalfilter
zu verarbeiten sind, mit einem 0-ten Koeffizienten aus
führt, und
jede s-te (1 ≦ s ≦ (n - 1)) Multiplikations-Akkumulations- Operationseinheit folgendes aufweist:
einen Multiplikator (2 1 bis 2 n-1), der eine Multiplika tion der genannten Daten mit einem i-ten Koeffizienten ausführt, und
einen Addierer (3 1 bis 3 n-1), der eine Addition eines Ausgangswerts des Multiplikators und eines Ausgangs werts des Abtastregisters ausführt und das Resultat an eine nächste Stufe ausgibt,
wobei ein Resultat der Filterverarbeitung einer Daten eingabe am Ausgang der (n - 1)-ten Multiplikations- Akkumulations-Operationseinheit erhalten wird,
dadurch gekennzeichnet, daß
jede s-te (1 ≦ s ≦ (n - 1)) Multiplikations-Akkumulations- Operationseinheit weiterhin ein Abtastregister (22 1 bis 22 n-1) aufweist, das selektiv entweder ein Datenwort, das ein Ausgangswert der (s - 1)-ten Multiplikations- Akkumulations-Operationseinheit ist, oder einen Abtasteingabewert in Abhängigkeit von einem Steuer signal (SELECT) auf der Basis eines ersten Taktsignals (CLK1) ausgibt,
wobei die Abtastregister der ersten bis (n - 1)-ten Multiplikations-Akkumulations-Operationseinheiten eine Abtastkette bilden.
jede s-te (1 ≦ s ≦ (n - 1)) Multiplikations-Akkumulations- Operationseinheit folgendes aufweist:
einen Multiplikator (2 1 bis 2 n-1), der eine Multiplika tion der genannten Daten mit einem i-ten Koeffizienten ausführt, und
einen Addierer (3 1 bis 3 n-1), der eine Addition eines Ausgangswerts des Multiplikators und eines Ausgangs werts des Abtastregisters ausführt und das Resultat an eine nächste Stufe ausgibt,
wobei ein Resultat der Filterverarbeitung einer Daten eingabe am Ausgang der (n - 1)-ten Multiplikations- Akkumulations-Operationseinheit erhalten wird,
dadurch gekennzeichnet, daß
jede s-te (1 ≦ s ≦ (n - 1)) Multiplikations-Akkumulations- Operationseinheit weiterhin ein Abtastregister (22 1 bis 22 n-1) aufweist, das selektiv entweder ein Datenwort, das ein Ausgangswert der (s - 1)-ten Multiplikations- Akkumulations-Operationseinheit ist, oder einen Abtasteingabewert in Abhängigkeit von einem Steuer signal (SELECT) auf der Basis eines ersten Taktsignals (CLK1) ausgibt,
wobei die Abtastregister der ersten bis (n - 1)-ten Multiplikations-Akkumulations-Operationseinheiten eine Abtastkette bilden.
2. Digitalfilter nach Anspruch 1,
gekennzeichnet durch
ein Endstufen-Abtastregister (22 n), das selektiv entwe
der ein Datenwort, das der Ausgangswert der (n - 1)-ten
Multiplikations-Akkumulations-Operationseinheit ist,
oder einen Abtasteingabewert in Abhängigkeit von einem
Steuersignal ausgibt, wobei das Endstufen-Abtast
register außerdem Teil der Abtastkette ist.
3. Digitalfilter nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß
die 0-te Multiplikations-Akkumulations-Operations
einheit ferner aufweist: ein Abtastregister (22 0) der
ersten Stufe, das selektiv entweder ein Datenwort, das
von einem zweiten Dateneingang DATA2 stammt, oder einen
Abtasteingabewert in Abhängigkeit von dem Steuersignal
ausgibt, und einen Addierer (3 0), der eine Addition
eines Ausgangswerts des Multiplikators und eines Aus
gangswerts des Abtastregisters ausführt und sein
Resultat an eine nächste Stufe ausgibt, wobei das
Abtastregister der ersten Stufe außerdem Teil der
Abtastkette ist.
4. Digitalfilter nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
jede i-te (0 ≦ i ≦(n - 1)) Multiplikations-Akkumulations-
Operationseinheit ferner ein Schieberegister (6 0 bis
6 n-1, 8 0 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-
Operationseinheiten miteinander in Reihe geschaltet
sind.
5. Digitalfilter nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Schieberegister (8 0 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 (6 0 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 Abtastkette
verbunden sind.
7. Digitalfilter nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
jede i-te (0 ≦ i ≦ (n - 1)) Multiplikations-Akkumulations-
Operationseinheit ferner ein Register (21 0 bis 21 n-1,
6 0 bis 6 n-1) aufweist, das dem Multiplikator den i-ten
Koeffizienten liefert, wobei die Register der 0-ten bis
(n - 1)-ten Multiplikations-Akkumulations-Operations
einheiten miteinander in Reihe geschaltet und mit der
Abtastkette verbunden sind.
8. Digitalfilter nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Register (6 0 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 (21 0 bis 21 n-1) der i-ten Multiplikations-
Akkumulations-Operationseinheit ein Abtastregister ist,
das auf der Basis eines zweiten Taktsignals (CLK2)
arbeitet und als eine Komponente der Abtastkette dient,
wobei das Abtastregister selektiv entweder eine Daten
eingabe oder eine Abtasteingabe 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-Operations
einheiten (n: eine natürliche Zahl von 2 oder größer)
(10 0 bis 10 n-1) aufweist, wobei
die 0-te Multiplikations-Akkumulations-Operationsein heit einen Multiplikator (2 0) aufweist, der eine Multi plikation von in dem Digitalfilter zu verarbeitenden Daten (DATA1) mit einem 0-ten Koeffizienten ausführt, und
jede s-te (1 ≦ s ≦ (n - 1)) Multiplikations-Akkumulations- Operationseinheit folgendes aufweist:
einen Multiplikator (2 1 bis 2 n-1), der eine Multiplika tion dieser Daten mit einem i-ten Koeffizienten durch führt,
einen ersten Selektor (12 1 bis 12 n-1), der einen ersten Eingang zum Empfang eines Ausgangswerts der (s - 1)-ten Multiplikations-Akkumulations-Operationseinheit, einen zweiten Eingang und einen Ausgang zum selektiven Ausge ben von Signalen, die an den ersten Eingang und den zweiten Eingang geführt sind, in Abhängigkeit von einem Steuersignal (SELECT) hat,
ein erstes Schieberegister (9 1 bis 9 n-1), das einen Ausgangswert des ersten Selektors auf der Basis eines ersten Taktsignals (CLK1) überträgt, und
einen Addierer (3 1 bis 3 n-1), der eine Addition eines Ausgangswerts des Multiplikators und eines Ausgangs werts des ersten Schieberegisters ausführt und sein Resultat an eine nächste Stufe ausgibt,
wobei ein Resultat der Filterverarbeitung dieser Daten eingabe am Ausgang der (n - 1)-ten Multiplikations-Akku mulations-Operationseinheit erhalten wird,
dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Eingänge der ersten Selektoren der ersten bis (n - 1)-ten Multiplikations-Akkumulations-Operations einheiten zusammengeschaltet sind und mit ersten Prüf daten versorgt werden.
die 0-te Multiplikations-Akkumulations-Operationsein heit einen Multiplikator (2 0) aufweist, der eine Multi plikation von in dem Digitalfilter zu verarbeitenden Daten (DATA1) mit einem 0-ten Koeffizienten ausführt, und
jede s-te (1 ≦ s ≦ (n - 1)) Multiplikations-Akkumulations- Operationseinheit folgendes aufweist:
einen Multiplikator (2 1 bis 2 n-1), der eine Multiplika tion dieser Daten mit einem i-ten Koeffizienten durch führt,
einen ersten Selektor (12 1 bis 12 n-1), der einen ersten Eingang zum Empfang eines Ausgangswerts der (s - 1)-ten Multiplikations-Akkumulations-Operationseinheit, einen zweiten Eingang und einen Ausgang zum selektiven Ausge ben von Signalen, die an den ersten Eingang und den zweiten Eingang geführt sind, in Abhängigkeit von einem Steuersignal (SELECT) hat,
ein erstes Schieberegister (9 1 bis 9 n-1), das einen Ausgangswert des ersten Selektors auf der Basis eines ersten Taktsignals (CLK1) überträgt, und
einen Addierer (3 1 bis 3 n-1), der eine Addition eines Ausgangswerts des Multiplikators und eines Ausgangs werts des ersten Schieberegisters ausführt und sein Resultat an eine nächste Stufe ausgibt,
wobei ein Resultat der Filterverarbeitung dieser Daten eingabe am Ausgang der (n - 1)-ten Multiplikations-Akku mulations-Operationseinheit erhalten wird,
dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Eingänge der ersten Selektoren der ersten bis (n - 1)-ten Multiplikations-Akkumulations-Operations einheiten zusammengeschaltet sind und mit ersten Prüf daten versorgt werden.
11. Digitalfilter nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet, daß
jede i-te (0 ≦ i ≦ (n - 1)) Multiplikations-Akkumulations- Operationseinheit außerdem ein zweites Schieberegister (8 0 bis 8 n-1) aufweist, das den i-ten Koeffizienten an den Multiplikator führt und auf der Basis eines zwei ten Taktsignals (CLK2) wirksam ist, und
jede s-te Multiplikations-Akkumulations-Operationsein heit außerdem einen zweiten Selektor (11 1 bis 11 n-1) aufweist, der einen ersten Eingang zum Empfang eines Ausgangswerts des zweiten Schieberegisters der (s - 1)- ten Multiplikations-Akkumulations-Operationseinheit und einen zweiten Eingang hat, um selektiv Signale, die dem ersten Eingang und dem zweiten Eingang zugeführt wer den, in Abhängigkeit von dem Steuersignal auszugeben, wobei die zweiten Eingänge der zweiten Selektoren der ersten bis (n - 1)-ten Multiplikations-Akkumulations- Operationseinheiten zusammengeschaltet sind und mit zweiten Prüfdaten versorgt werden.
jede i-te (0 ≦ i ≦ (n - 1)) Multiplikations-Akkumulations- Operationseinheit außerdem ein zweites Schieberegister (8 0 bis 8 n-1) aufweist, das den i-ten Koeffizienten an den Multiplikator führt und auf der Basis eines zwei ten Taktsignals (CLK2) wirksam ist, und
jede s-te Multiplikations-Akkumulations-Operationsein heit außerdem einen zweiten Selektor (11 1 bis 11 n-1) aufweist, der einen ersten Eingang zum Empfang eines Ausgangswerts des zweiten Schieberegisters der (s - 1)- ten Multiplikations-Akkumulations-Operationseinheit und einen zweiten Eingang hat, um selektiv Signale, die dem ersten Eingang und dem zweiten Eingang zugeführt wer den, in Abhängigkeit von dem Steuersignal auszugeben, wobei die zweiten Eingänge der zweiten Selektoren der ersten bis (n - 1)-ten Multiplikations-Akkumulations- Operationseinheiten zusammengeschaltet sind und mit zweiten Prüfdaten versorgt werden.
12. Digitalfilter nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet, daß
es Ausgangswerte der (n - 1)-ten Multiplikations-Akkumu
lations-Operationseinheit kollektiv für jeweils be
stimmte Bits als Ausgangsgruppen annimmt, wobei die
Bestimmung, ob das Digitalfilter gut oder schlecht ist,
in Abhängigkeit von der Übereinstimmung/Nichtüberein
stimmung der aneinandergrenzend abgegebenen Ausgangs
gruppen festgestellt wird.
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
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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 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5339264A (en) * | 1992-07-27 | 1994-08-16 | Tektronix, Inc. | Symmetric transposed FIR digital filter |
US5487023A (en) * | 1994-02-14 | 1996-01-23 | Tektronix, Inc. | Repeatable finite and infinite impulse response integrated circuit structure |
Family Cites Families (4)
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 |
JPH06201779A (ja) * | 1993-01-05 | 1994-07-22 | Ricoh Co Ltd | テスト回路 |
-
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
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5339264A (en) * | 1992-07-27 | 1994-08-16 | Tektronix, Inc. | Symmetric transposed FIR digital filter |
US5487023A (en) * | 1994-02-14 | 1996-01-23 | Tektronix, Inc. | Repeatable finite and infinite impulse response integrated circuit structure |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
The Institute of Electrical and Electronics Engineers, IEEE Standard Test Access Port and Boundary-Scan Arichitecture, IEEE Standard 1149.1-1990, New-York, 1990, S. 1-3 bis 1-6 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR100188819B1 (ko) | 1999-06-01 |
US5790439A (en) | 1998-08-04 |
DE19701779A1 (de) | 1997-11-20 |
KR970077987A (ko) | 1997-12-12 |
JPH09307403A (ja) | 1997-11-28 |
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