DE60200963T2 - Parallel-Seriell-Umsetzer - Google Patents

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DE60200963T2
DE60200963T2 DE60200963T DE60200963T DE60200963T2 DE 60200963 T2 DE60200963 T2 DE 60200963T2 DE 60200963 T DE60200963 T DE 60200963T DE 60200963 T DE60200963 T DE 60200963T DE 60200963 T2 DE60200963 T2 DE 60200963T2
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register
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bits
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Jae-young Suwon-city Moon
Myoung-Bo Kwak
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Samsung Electronics Co Ltd
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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03MCODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M9/00Parallel/series conversion or vice versa

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Synchronisation In Digital Transmission Systems (AREA)

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • 1. TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Erfindung ist auf eine Einrichtung und ein Verfahren zum Umwandeln von parallelen Daten in serielle Daten gerichtet; insbesondere auf eine Einrichtung und ein Verfahren zum Umwandeln von n-Bit parallelen Daten in serielle Daten unter Verwendung von n-Unterfrequenz-Takten.
  • 2. DISKUSSION DES VERWANDTEN SACHSTANDES
  • In Hochgeschwindigkeits-Datenstrecken, bei denen eine große Menge von Daten an getrennten Datenports oder entfernten Stellen gesendet und empfangen werden muss werden die Daten gewöhnlicherweise von einem parallelen in ein serielles Format durch einen Parallel-zu-Seriell-Wandler zur Übertragung über einen Kanal mit hoher Bandbreite, wie einer Faseroptik, umgewandelt. Die gesendeten Daten werden an dem anderen Ende des Faserkanals in einem seriellen Format empfangen. Die empfangenen Daten werden durch den Seriell-zu-Parallel-Wandler zur Verarbeitung an dem Empfangsende zurück in parallele Daten gewandelt. Der Faserkanal ist in der Lage Daten bei der Rate von mehreren Zehn bis mehreren Hunderten von Gigabits pro Sekunde zu transferieren. Die Begrenzung der Transferrate ist oft die begrenzte Betriebsgeschwindigkeit des Parallel-zu-Seriell-Wandlers.
  • Ein herkömmlicher Parallel-zu-Seriell-Wandler ist in 1 gezeigt. Der Parallel-zu-Seriell-Wandler 100 wandelt parallele Daten von zehn Bit zur Ausgabe als serielle Daten um (wie gezeigt sind die parallelen Daten von zehn Bit tatsächlich acht Bits breit, mit einer „1" Bit und einer „0" Bit Grenze). Zehn NAND Gatter 110, die den zehn Datenbits der parallelen Daten entsprechen, werden durch das ODER Gatter 130 ausgegeben. Zehn Unterfrequenz-Takte ⌀ 0 bis ⌀ 9 sind mit NAND Gattern 110 verbunden, um die zehn Bits der Eingangsdaten zu multiplexieren, um die Daten eine nach dem anderen durch NAND Gatter 110 auszugeben. Die zehn Unterfrequenz-Takte sind Derivate des Systemtakts, wobei jeder gleichermaßen um eine Verzögerung einer Dauer von ungefähr (T/10) gleich beabstandet ist, wobei T die Periode des Systemtakts ist. Nur zwei der zehn Unterfrequenz-Takte sind beide auf einer logischen „1" für eine Dauer von T/10. Mit den Unterfrequenz-Takten, die mit den NAND Gattern 110 verbunden sind, wie in 1 gezeigt, wird ermöglicht, dass die Eingangsdaten mit zehn Bit durch die NAND Gatter in der Reihenfolge gehen. Zehn D Flip-Flop-Haltespeicher 121 werden durch den System CLOCK 1 (TAKT 1) zum Halten der 10 BIT Daten getaktet. Wenn der Parallel-zu-Seriell-Wandler der 1 nicht einen zweiten Satz von Flip-Flop-Haltespeichern 125 enthalten würde, würde eine unzureichende Aufbauzeit und Haltezeit vorhanden sein, um die richtige Taktung und Umwandlung von parallelen Daten in serielle Daten zu ermöglichen. Die Aufbauzeit (Setup Zeit) bezieht sich auf ein Intervall zwischen einer ansteigenden Übergangsflanke bei irgendwelchen der Datenwerte 0 bis 7 und einer ansteigenden Übergangsflanke bei einem Takt zum Takten der Daten in ein Halteregister hinein. Die Haltezeit bezieht sich auf ein Intervall zwischen einer abfallenden Übergangsflanke bei irgendwelchen der Datenwerte 0 bis 7 und einer abfallenden Übergangsflanke eines entsprechenden taktenden Taktsignals. In diesem herkömmlichen Parallel-zu-Seriell-Wandler der 1 empfängt der zweite Satz von Haltespeichern 125 die zweite Hälfte von Daten 0 bis 7 nach Empfang eines zweiten Taktsignals CLOCK 2 (TAKT 2) hin, das Übergänge zum Takten von Daten 4 bis 7 in den Haltespeicher 125 hinein bei ungefähr dem halben Zyklus des CLOCK 1 (TAKTS 1) erzeugt. Mit dem zweiten Satz von Haltespeichern 125 wird die letztere Hälfte der 10-Bit Daten für ein zusätzliches T/2 Intervall gehalten. Dies erlaubt, dass ein neuer Satz von 10-Bit Daten an Haltespeicher 121 nach dem Übergang des CLOCK 2 geladen werden.
  • 2 zeigt die zeitliche Beziehung der Daten 09, die in die Haltespeicher 121 mit dem Niedrig-auf-Hoch-Übergang des CLOCK 1 eingetaktet werden, und der Daten 59, die in die Haltespeicher 125 mit dem Niedrig-auf-Hoch-Übergang des CLOCK 2 bei ungefähr einem halben Zyklus der Taktperiode von CLOCK 1 eingetaktet werden. Mit dem zweiten Satz von Haltespeichern 125 kann eine zusätzliche Aufbauzeit und Haltezeit bereitgestellt werden. Der in 1 gezeigte Parallel-zu-Seriell-Wandler ist weiter in dem U.S. Patent 5714904 beschrieben, dessen Offenbarung hier durch Bezugnahme Teil der vorliegenden Anmeldung ist. Mit der zusätzlichen Aufbau- und Haltezeit kann ein Parallel-zu-Seriell-Wandler bei höheren Datenraten ohne einen Fehler als Folge von unzureichenden Aufbau- und Haltezeiten arbeiten.
  • Demzufolge existiert ein Bedarf für einen Parallel-zu-Seriell-Wandler zum Umwandeln von parallelen Daten in serielle Daten und zum Bereitstellen von zusätzlichen Setup- und Haltezeiten und zum Ermöglichen eines zuverlässigen Betriebs bei hoher Geschwindigkeit.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Gemäß eines ersten Aspekts der vorliegenden Erfindung ist eine Schaltung zum Serialisieren von parallelen Daten von N Bits vorgesehen, umfassend ein erstes Register zum Speichern von M Bits der parallelen Daten, wobei M kleiner als N ist, wobei das erste Register durch einen ersten Takt getaktet wird; wenigstens ein zweites Register, welches ein anderes als das erste Register ist, zum Speichern von wenigstens N-M Bits der parallelen Daten, wobei das wenigstens eine zweite Register durch wenigstens einen zweiten Takt getaktet wird, der sich in der Phase von dem ersten Takt unterscheidet; wenigstens ein drittes Register zum Speichern wenigstens des n-ten und (n-1)-ten Bits von parallelen Daten, die von dem wenigstens einem zweiten Register ausgegeben werden, wobei das dritte Register durch wenigstens einen dritten Takt getaktet wird, der sich in der Phase von dem ersten und dem zweiten Takt unterscheidet; und Logikgatter zum Empfangen der N Bits von parallelen Daten, die von dem ersten Register ausgegeben werden und von einem oder beiden des wenigstens einen zweiten Registers und des dritten Registers ausgegeben werden, als Eingänge, um N serielle Daten zu bilden.
  • Die Schaltung umfasst vorzugsweise eine Vielzahl von n-phasenabgestimmten Takten, wobei jeder eine andere Phase zu dem anderen zur Kopplung mit den Eingängen der Logikgatter aufweist, wobei die Logikgatter N Gatter entsprechend zu den N Bits von Daten einschließen, wobei das n-te Datenbit mit dem n-ten phasenabgestimmten und ((N/2) + n-ten + 1) phasenabgestimmten Takten dem n-ten Logikgatter eingegeben wird.
  • Vorzugsweise ist die Dauer der Zeit zwischen dem ersten Takt und dem zweiten Takt im Wesentlichen ein Drittel der Periode eines Taktrahmens, in dem jeder der n-phasenabgestimmten Takte einmal übergegangen ist, wobei jeder der n-phasenabgestimmten Takte einmal innerhalb jedes wiederholten Taktrahmens übergeht, und wobei der erste, zweite und dritte Takt einmal innerhalb eines Registertaktrahmens übergeht, und wobei das n-te Datenbit als serielle Daten nach dem Übergang des dritten Takts in dem Registertaktrahmen, aber vor dem Ende des nächsten Registertaktrahmens, ausgegeben wird.
  • In Übereinstimmung mit einer anderen Ausführungsform der Erfindung umfasst das wenigstens eine zweite Register zwei Register und der wenigstens eine zweite Takt umfasst zwei Takte mit Niedrig-auf-Hoch-Übergänge zu unterschiedlichen Zeiten innerhalb eines Taktrahmens. Alternativ umfasst das wenigstens eine dritte Register zwei Register, die durch den wenigstens einen dritten Takt getaktet werden, der zwei Takte mit Übergängen zu unterschiedlichen Zeiten umfasst.
  • Gemäß eines zweiten Aspekts der vorliegenden Erfindung ist eine Schaltung zum Serialisieren von parallelen Daten von N Bits vorgesehen, umfassend ein erstes Register zum Speichern von M Bits der parallelen Daten, wobei M kleiner als N ist, wobei das erste Register durch einen ersten Takt getaktet wird; ein zweites Register zum Speichern von P Bits der parallelen Daten, wobei das zweite Register durch einen zweiten Takt getaktet wird, der sich von dem ersten Takt unterscheidet; ein drittes Register zum Speichern von Q Bits der parallelen Daten, wobei M + P + Q = N ist, wobei das dritte Register durch einen dritten Takt getaktet wird; und ein viertes Register zum Speichern von Daten, die von dem dritten Register ausgegeben werden, wobei das vierte Register durch einen vierten Takt getaktet wird, der sich von dem ersten, zweiten und dritten Takt unterscheidet; und Logikgatter, die dafür ausgelegt sind, um als Eingänge die N Bits von parallelen Daten, die von dem ersten, zweiten und vierten Register ausgegeben werden, zu empfangen, um N serielle Daten zu bilden, wobei der dritte Takt der gleiche wie der erste Takt ist.
  • Ein Verfahren zum Serialisieren von parallelen Daten von N Bits wird ebenfalls bereitgestellt, umfassend die folgenden Schritte: Speichern von M Bits der parallelen Daten in einem ersten Register, wobei M kleiner als N ist, wobei das erste Register durch einen ersten Takt getaktet wird; Speichern von P Bits der parallelen Daten in einem zweiten Register, wobei das zweite Register durch einen zweiten Takt getaktet wird, der sich von dem ersten Takt unterscheidet; Speichern von Q Bits der parallelen Daten in einem dritten Register, wobei M + P + Q = N ist, wobei das dritte Register durch einen dritten Takt getaktet wird; und Speichern von Daten, die von dem dritten Register ausgegeben werden, in einem vierten Register, wobei das vierte Register durch einen vierten Takt getaktet wird, der sich von dem ersten, zweiten und dritten Takt unterscheidet; und Empfangen als Eingänge an den Logikgattern die N Bits von parallelen Daten, die von dem ersten, zweiten und vierten Register ausgegeben werden, um N serielle Daten zu bilden.
  • Ein alternatives Verfahren zum Serialisieren von parallelen Daten mit N Bits wird ebenfalls bereitgestellt, umfassend die folgenden Schritte: Speichern von M Bits der parallelen Daten in einem ersten Register, wobei M kleiner als N ist, wobei das erste Register durch einen ersten Takt getaktet wird; Speichern von wenigstens N-M Bits der parallelen Daten in wenigstens einem zweiten Register, welches ein anderes als das erste Register ist, wobei das wenigstens eine Register durch wenigstens einen zweiten Takt getaktet wird, der sich von dem ersten Takt unterscheidet; Speichern von wenigstens der n-ten und (N – 1)-ten Bits von parallelen Daten, die von dem wenigstens einen zweiten Register ausgegeben werden, in wenigstens einem dritten Register, wobei das dritte Register durch wenigstens einen dritten Takt getaktet wird, der sich von dem ersten und dem zweiten Takt unterscheidet; und Empfangen als Eingänge an den Logikgattern der N Bits von parallelen Daten, die von dem ersten Register ausgegeben werden und von einem oder beiden der wenigstens einem und dem dritten Register ausgegeben werden, um N serielle Daten zu bilden.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich näher unter Berücksichtigung der folgenden ausführlichen Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen. In den Zeichnungen zeigen:
  • 1 ein Blockdiagramm eines herkömmlichen Parallel-zu-Seriell-Wandlers;
  • 2 ein Timingdiagramm von Daten, die in erste und zweite Haltespeicher der 1 eingetaktet werden;
  • 3 einen Parallel-zu-Seriell-Wandler gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 4 ein Timingdiagramm, das die Timingbeziehung der Unterfrequenz-Takte darstellt;
  • 5 eine Timingbeziehung der Daten, die von dem Wandler der 3 ausgegeben werden; und
  • 6 das Timingdiagramm von Daten, die von dem Wandler der 3 mit einem modifizierten Takttiming gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausgegeben werden.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG VON BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • In der folgenden Beschreibung und ihren Zeichnungen werden altbekannte Elementstrukturen, Schaltungsblöcke und architektonische Funktionen nicht ausführlich beschrieben werden. Größtenteils werden Einzelheiten bezüglich der Timingerwägungen insoweit weggelassen, dass derartige Details nicht erforderlich sind, um ein vollständiges Verständnis der vorliegenden Erfindung zu erhalten, und innerhalb der normalen Fertigkeiten von Durchschnittsfachleuten in dem relevanten technischen Gebiet sind. Die vorliegende Erfindung wird nun eingehender nachstehend unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben.
  • Bezugnehmend auf 3, die einen Parallel-zu-Seriell-Wandler 200 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, werden N-Bit parallele Daten DATA (0, N – 1) einer entsprechenden Vielzahl einer Serie von Registern 210, 220, und 230 eingegeben. Jede der Serien von Registern 210, 220 und 230 soll ungefähr 1/3 des parallelen Dateneingangs empfangen. N kann irgendeine natürliche Zahl sein, aber für Illustrationszwecke wird sie so gewählt, dass sie zehn ist. Somit empfangen die Serien von Registern 210 die ersten vier Bits der Daten N, DATA (0, 3). Die Register 220 empfangen das zweite 1/3 der 10-Bit Daten, DATA (4, 6), und die Register 230 empfangen das letzte 1/3 der 10-Bit Daten, DATA (7, 9). Jede der Serie von Registern 210, 220 und 230 ist vorzugsweise eine Vielzahl von D-Typ-Flip-Flops. Die Register 210 werden durch einen CLOCK 1 (TAKT 1) getaktet. Das Register 220 würde durch CLOCK 2 (TAKT 2) getaktet. Die Register 230 werden durch den CLOCK 3 (TAKT 3) getaktet. Gemäß der vorliegenden Erfindung weist jeder CLOCK 1, CLOCK 2, und CLOCK 3 die gleiche Frequenz wie der Systemtakt auf und deshalb weisen sie jeweils die gleiche Periode 7 auf. Jedoch weist jeder CLOCK 1, CLOCK 2 und CLOCK 3 eine andere Phase zueinander auf. Eine zusätzliche Serie von Register 240 empfangen den Ausgang der Register 230. Die Register 240 werden von dem CLOCK 4 (TAKT 4) getaktet. CLOCK 4 weist ebenfalls eine Periode von T auf und weist vorzugsweise eine Phase auf, die sich von irgendeiner von CLOCK 1, CLOCK 2, und CLOCK 3 unterscheidet. Der Parallel-zu-Seriell-Wandler 200 umfasst N UND Gatter mit drei Eingängen, die jeweils einem jeweiligen Dateneingang DATA (0, N – 1) entsprechen. In diesem Fall sind 10 UND Gatter 250 bis 259 vorgesehen, um entsprechende DATA (0, 9) durch die Register 210, 220 und 240 zu empfangen. Jedes der UND Gatter mit drei Eingängen 250 bis 259 wird an ein ODER Gatter 260 mit N-Eingängen ausgegeben. Der Ausgang des ODER Gatters 260 sind die umgewandelten seriellen Daten. Einer der drei Eingänge in jedem der UND Gatter 250 bis 259 mit drei Eingängen empfängt von den Registern 210, 220 und 240 die entsprechenden Eingangsdaten DATA (0, 9). In dieser Ausführungsform ist das UND Gatter 250 mit dem Ausgang der ersten der Serien von Registern 210 zum Empfangen von DATA 0 verbunden. Das UND Gatter 251 mit drei Eingängen ist mit dem Ausgang der zweiten der Serien von Registern 210 verbunden, um DATA (1) zu empfangen, und in der gleichen Weise empfangt das UND Gatter 259 mit drei Eingängen die letzte der Serien von Registern 240, um entsprechende DATA (9) zu empfangen. Die anderen zwei Eingänge von jedem der UND Gatter 250 bis 259 mit drei Eingängen sind mit zwei von zehn Unterfrequenz-Takten CLK 0 bis CLK 9 verbunden. Die zwei Unterfrequenz-Takteingänge an jedem der UND Gatter 250 bis 259 mit drei Eingängen werden gewählt, um die DATA (0, 9) zu multiplexieren, um bei einem ODER Gatter 260 ausgegeben zu werden. Das heißt, die Unterfrequenz-Takte sind so verbunden, dass nur eines der drei UND Gatter 250 bis 259 mit drei Eingängen zu einer bestimmten Zeit und in einer Bit-Ordnung freigeschaltet wird.
  • 4 zeigt die Timingbeziehung der Unterfrequenz-Takte. Jeder der Unterfrequenz-Takte CLK 0 bis CLK 9 weist eine Periode T auf und ist im Wesentlichen der gleiche Takt mit einer Phasendifferenz von einer Dauer D, wobei D vorzugsweise eine Dauer T/N ist. Gemäß dieser Ausführungsform würde eine Phasentrennung zwischen CLK 0 und CLK 1 von einer Dauer von T/10 sein. Der n-phasenabgestimmte Takt ist 180 Grad phasenverschoben zu dem (N/2 + N-ten) phasenabgestimmten Takt. Das heißt, CLK 0 weist eine Phasendifferenz von 180 Grad von CLK 5 auf, und CLK 1 mit CLK 6 und so weiter. Jeder der n-phasenabgestimmten Unterfrequenz-Takte geht einmal innerhalb jedes wiederholten Taktrahmens über, und der erste, zweite, dritte und vierte Takt CLOCK 1, CLOCK 2, CLOCK 3 und CLOCK 4 gehen jeweils einmal innerhalb eines Registertaktrahmens über. Die n-ten Bitdaten werden als serielle Daten nach dem Übergang des CLOCK 4 in dem Registertaktrahmen, aber vor dem Ende des nächsten Registertaktrahmens, ausgegeben.
  • Jedes der UND Gatter 250 bis 259 mit drei Eingängen empfangt an zwei von seinen drei Eingängen eine Kombination von zwei Unterfrequenz-Takten zum selektiven Freischalten von nur einem der N UND Gatter mit drei Eingängen, wodurch DATA (0, N – 1) für einen seriellen Ausgang multiplexiert werden. Gemäß der gegenwärtigen illustrativen Ausführungsform können die zwei Unterfrequenz-Takte, die kombiniert werden sollen, als der n-te phasenabgestimmte Takt und der (N/2) + n-te + 1 phasenabgestimmte Takt ausgedrückt werden. Sie sind mit dem entsprechenden UND Gatter verbunden. Somit ist, wiederum bezugnehmend auf 3, das UND Gatter 250 mit drei Eingängen entsprechend zu n = 0 mit dem Null-Phasen-Takt (CLK 0) und (10/2 + 0 + 1) oder dem 6-ten Phasentakt (CLK 6) verbunden. Das UND Gatter 251 mit drei Eingängen ist mit CLK 1 (n = 1) und CLK 7 (5 + 1 + 1) verbunden. In der gleichen Weise ist das UND Gatter 259 mit drei Eingängen mit CLK 9 und CLK 5 verbunden. Wenn die Unterfrequenz-Takte mit den UND Gattern 250 bis 259 mit drei Eingängen so verbunden sind, wird jedes der UND Gatter 250 bis 259 mit drei Eingängen unmittelbar dem Übergang von niedrig auf hoch des ersten Unterfrequenz-Takts für eine Dauer von T/N folgend unmittelbar freigeschaltet. Zum Beispiel wird das UND Gatter 250 mit drei Eingängen freigeschaltet, wenn CLK 0 als auch CLK 6 hoch sind, was unmittelbar auf den Übergang von niedrig auf hoch von CLK 0 für die Dauer von T/N auftritt, wobei nach dieser Zeit CLK 6 von hoch auf niedrig übergeht, wobei das UND Gatter 250 mit drei Eingängen abgeschaltet wird. Es lässt sich ersehen, dass während dieses Intervalls, bei dem das UND Gatter 250 mit drei Eingängen freigeschaltet wird, sämtliche anderen UND Gatter 251 bis 259 mit drei Eingängen abgeschaltet sind, weil wenigstens einer der zwei eingegebenen Unterfrequenz-Takte niedrig ist. Ferner, wie sich in dem Timingdiagramm der 4 entnehmen lässt, wird jedes der UND Gatter 250 bis 259 mit drei Eingängen für eine Dauer von T/N wiederum einzeln nacheinander freigeschaltet.
  • In Übereinstimmung mit dem Parallel-zu-Seriell-Wandler, wie in 3 konfiguriert, können zusätzliche (extra) Aufbau- und Haltezeiten in Abhängigkeit von dem Timing der Taktung der Serien von Registern 210 bis 240 bereitgestellt werden. 5 zeigt ein Timingdiagramm des Datenausgangs an den Ausgängen von Serien von Registern 210 bis 240. Wie in 5 gezeigt, wenn der TAKT 1 von niedrig auf hoch übergeht, werden DATA (0, 3) in die Register 210 gehalten, die die Daten an entsprechende UND Gatter 250, 251, 252 und 253 mit drei Eingängen ausgeben. Wenn der TAKT 2 von niedrig auf hoch übergeht, und zwar zu einer Zeit nach dem Übergang von niedrig auf hoch von TAKT 1, werden DATA (4, 6) in die Register 220 eingetaktet, um eine Ausgabe an UND Gatter 254 bis 256 mit drei Eingängen bereitzustellen. Wenn der TAKT 3 von niedrig auf hoch übergeht, werden Daten (7, 9) in die Register 230 zur Ausgabe an die Register 240 gehalten, dass durch einen Übergang von niedrig auf hoch von TAKT 4 getaktet wird, um DATA (7, 9) an entsprechende UND Gatter 257 bis 259 mit drei Eingängen auszugeben. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung wird der CLOCK 3 so gewählt, dass er zwischen dem Niedrig-auf-Hoch-Übergang von CLOCK 1 und CLOCK 2 von niedrig auf hoch übergeht, und CLOCK 4 wird so gewählt, dass er nach dem Niedrig-auf-Hoch-Übergang von CLOCK 1, CLOCK 2 und CLOCK 3 von niedrig auf hoch übergeht. Vorzugsweise geht der CLOCK 4 von niedrig auf hoch über bei ungefähr 2/3 T von dem Niedrig auf-Hoch-Übergang des CLOCK 1. Mit der Wahl des Niedrig-auf-Hoch-Übergangs, wie für den CLOCK 1 bis CLOCK 4 in 5 gezeigt, wird eine extra Haltezeit von nahezu 1/3 T vor dem nächsten Übergang von niedrig auf hoch von CLOCK 1 bereitgestellt. Eine extra Aufbauzeit von nahezu 1/3 der T Dauer wird bereitgestellt, um zu ermöglichen, dass ein neuer Satz von Daten in irgendeines der Register 210, 220 und 230 eingetaktet wird, ohne die seriellen Daten zu ändern, die durch das ODER Gatter 260 ausgegeben werden.
  • 6 zeigt ein Timingdiagramm einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, bei der der CLOCK 3 und CLOCK 1 der gleiche Takt sind oder wenigstens einen Niedrig-auf-Hoch-Übergang zu der gleichen Zeit aufweisen. Wenn CLOCK 2 nach CLOCK 1 und CLOCK 3 übergeht und CLOCK 4 nach dem Übergang von CLOCK 2 übergeht, lässt sich ersehen, dass die DATA (0, 9) an den UND Gattern mit drei Eingängen ausreichend vor dem Übergang von niedrig auf hoch des zweiten nächsten CLOCK 1 bereitgestellt werden, wodurch eine extra Aufbauzeit und Haltezeit bereitgestellt wird.
  • In vorteilhafter Weise werden eine extra Aufbauzeit und Haltezeit mit der Verwendung einer minimalen Menge von extra Haltespeichern bereitgestellt. Gemäß der voranstehend beschriebenen Ausführungsform werden drei extra D Flip-Flops verwendet.
  • Durchschnittsfachleute in dem technischen Gebiet werden leicht erkennen, dass weitere Aufbau- und Haltezeiten bereitgestellt werden können, indem die Konfiguration, wie in 3 gezeigt, modifiziert wird, um andere Ausführungsformen der Erfindung zu bilden. Zum Beispiel können Register 240 anstelle von drei Bits zwei Bits sein oder es kann vier Bits anstelle von drei Bits sein. Alternativ kann ein zusätzliches Register angeordnet werden, um den Ausgang der Register 220 zu empfangen. Die extra Aufbau- und Haltezeiten können selektiv bereitgestellt werden, indem das Timing des Niedrig-auf-Hoch-Übergangs von irgendeinem oder einer Kombination von CLOCK 1 bis CLOCK 4 modifiziert wird.
  • In den Zeichnungen und der Spezifikation sind illustrative bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung offenbart worden und obwohl spezifische Ausdrücke und eine spezifische Anzahl von Bits zum Adressieren und für Befehle verwendet werden, werden sie in einer generischen und nur beschreibenden Weise verwendet und nicht für Zwecke einer Beschränkung. Zahlreiche Modifikationen und Variationen der vorliegenden Erfindung sind im Hinblick auf die obigen Lehren möglich. Es versteht sich deshalb, dass die vorliegende Erfindung innerhalb des Umfangs der beigefügten Ansprüche in einer anderen Weise als speziell hier beschrieben umgesetzt werden kann.

Claims (9)

  1. Schaltung (200) zum Seriell-Machen von parallelen Daten von N Bits, umfassend: ein erstes Register (210) zum Speichern von M Bits der parallelen Daten, wobei M kleiner als N ist, wobei das erste Register (210) durch einen ersten Takt getaktet wird; wenigstens ein zweites Register (220), welches ein anderes als das erste Register ist, zum Speichern von wenigstens N-M Bits der parallelen Daten, wobei das wenigstens eine zweite Register (220) durch wenigstens einen zweiten Takt getaktet wird, der sich in der Phase von dem ersten Takt unterscheidet; wenigstens ein drittes Register (230) zum Speichern wenigstens des n-ten und (n – 1)-sten Bits von parallelen Daten, die von dem wenigstens einem zweiten Register (220) ausgegeben werden, wobei das dritte Register (230) durch wenigstens einen dritten Takt getaktet wird, der sich in der Phase von dem ersten und zweiten Takt unterscheidet; und Logikgatter (250 bis 259) zum Empfangen der n Bits von parallelen Daten, die von dem ersten Register (210) ausgegeben werden und von dem wenigstens einen zweiten Register (220) oder dem dritten Register (230) oder beiden ausgegeben werden, als Eingänge, um N serielle Daten zu bilden.
  2. Schaltung (200) nach Anspruch 1, ferner einschließend eine Vielzahl von n-phaseneingestellten Takten, wobei jeder eine andere Phase zu dem anderen aufweist, zum Koppeln zu den Eingängen der Logikgatter (250 bis 259).
  3. Schaltung (200) nach Anspruch 2, wobei die Logikgatter (250 bis 259) N Gatter einschließen, die den N Bits von Daten entsprechen, wobei das n-te Datenbit mit dem n-ten phaseneingestellten Takt und dem ((N/2) + n-ten + 1) phaseneingestellten Takt zu dem n-ten Logikgatter eingegeben wird.
  4. Schaltung (200) nach Anspruch 2, wobei die Zeitdauer zwischen dem ersten Takt und dem zweiten Takt im Wesentlichen ein Drittel der Periode eines Taktrahmens ist, in dem jeder der n-phaseneingestellten Takte einmal übergegangen ist.
  5. Schaltung (200) nach Anspruch 2, wobei jeweils der Übergang der n-phaseneingestellten Takte einmal innerhalb jedes wiederholten Taktrahmens, und der Übergang des ersten, zweiten und dritten Takts einmal innerhalb eines Registertaktrahmens, und das n-te Datenbit als serielle Daten nach dem Übergang des dritten Takts in dem Registertaktrahmen, aber vor dem Ende des nächsten Registertaktrahmens ausgegeben wird.
  6. Schaltung (200) nach Anspruch 1, wobei das wenigstens eine zweite Register (220) zwei Register umfasst und der wenigstens eine zweite Takt zwei Takte umfasst, die Übergänge zu unterschiedlichen Zeiten aufweisen.
  7. Schaltung (200) nach Anspruch 1, wobei das wenigstens eine dritte Register (230) zwei Register umfasst, die durch wenigstens einen dritten Takt getaktet werden, der zwei Takte umfasst, die Übergänge zu unterschiedlichen Zeiten aufweisen.
  8. Schaltung (200) nach Anspruch 1, wobei der zweite und dritte Takt 180 Grad phasenverschoben sind.
  9. Verfahren zum Seriell-Machen von parallelen Daten von N Bits, umfassend die folgenden Schritte: Speichern von M Bits der parallelen Daten in einem ersten Register (210), wobei M kleiner als N ist, wobei das erste Register (210) durch einen ersten Takt getaktet wird; Speichern von wenigstens N-M Bits der parallelen Daten in wenigstens einem zweiten Register (250 bis 259), welches ein anderes als das erste Register (210) ist, wobei das wenigstens eine Register durch wenigstens einen zweiten Takt getaktet wird, der sich in der Phase von dem ersten Takt unterscheidet; Speichern wenigstens des n-ten und (n – 1)-sten Bits von parallelen Daten, die von dem wenigstens einem zweiten Register (220) ausgegeben werden, in wenigstens einem dritten Register (230), wobei das dritte Register (203) durch wenigstens einen dritten Takt getaktet wird, der sich in der Phase von dem ersten und zweiten Takt unterscheidet; und Empfangen der N Bits von parallelen Daten, die von dem ersten Register (210) ausgegeben werden und von dem wenigstens einen oder dem dritten Register (230) oder beiden ausgegeben werden, als Eingänge an Logikgattern (250 bis 259), um N serielle Daten zu bilden.
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