DE60219157T2 - Verfahren und Einrichtung für die parallele Synchronisation von mehreren seriellen Datenströmen - Google Patents

Verfahren und Einrichtung für die parallele Synchronisation von mehreren seriellen Datenströmen Download PDF

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    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L7/00Arrangements for synchronising receiver with transmitter
    • H04L7/02Speed or phase control by the received code signals, the signals containing no special synchronisation information
    • H04L7/033Speed or phase control by the received code signals, the signals containing no special synchronisation information using the transitions of the received signal to control the phase of the synchronising-signal-generating means, e.g. using a phase-locked loop
    • H04L7/0337Selecting between two or more discretely delayed clocks or selecting between two or more discretely delayed received code signals
    • HELECTRICITY
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    • H04L25/14Channel dividing arrangements, i.e. in which a single bit stream is divided between several baseband channels and reassembled at the receiver
    • HELECTRICITY
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Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Übertragung von Daten und insbesondere auf die parallele Übertragung einer Anzahl serieller Datenströme.
  • 1 zeigt einen differentiellen Treiber 1, der eine differentielle Eingabe auf den Leitern 2 und 3 nimmt und diese Eingabe in einen seriellen Datenstrom auf einer Ausgangsleitung 4 umsetzt.
  • Es ist bekannt, den differentiellen Treiber 1 nach 1 als eine Eingangstufe in ein digitales System zu verwenden, es sind aber andere Schaltungen für diesen Zweck bekannt. Es ist außerdem bekannt, ein Taktsignal 4 für das digitale System von einem Eingangsdatenstrom (d. h. am Ausgang 4 des differentiellen Treibers 1 im Fall nach 1) zu erzeugen. Eine derartige Taktrückgewinnung ist ganz besonders effektiv, wenn sich die Daten häufig ändern, da dies es leichter macht, zu bestimmen, wo die Taktimpulse positioniert sein sollten.
  • 2 zeigt einen einzigen Datenstrom und ein zugeordnetes Taktsignal. Das in 2 gezeigte Taktsignal tastet die Daten sowohl an den Anstiegs- als auch an den Abfall-Taktflanken ab, wobei die Taktübergänge genau an den Mittelpunkt zwischen den Datenübergängen angepasst sind. Eine derartige Anpassung ist bevorzugt, da den Daten sowohl vor als auch nach dem Taktübergang die maximale Zeit gegeben wird, in der sie stabil sein sollen. Dies gibt die beste Chance, dass die Aufbau- und Haltezeiten der nachfolgenden Schaltungen nicht verletzt werden.
  • Ein Verfahren zum Ausführen einer derartigen Taktanpassung verwendet die Schaltung nach 3. Es ist ein Phasenregelkreis (PLL) 5 mit einem Eingang 7 gezeigt, der ein Referenztaktsignal bei der erforderlichen Frequenz (oder einem Teil der erforderlichen Frequenz) empfängt. Der PLL erzeugt eine Anzahl von Taktausgaben 8 (8 im Beispiel nach 3), jede bei einer anderen Phase (die im Beispiel nach 3 einen Abstand von 45 Grad aufweisen). Das Taktsignal kann durch das Auswählen des geeignetsten Taktsignals vom Ausgang 8 der PLL 7 nah beim Mittelpunkt zwischen den Datenübergängen angeordnet werden.
  • Ein weiteres Verfahren zum Bestimmen des optimalen Taktsignals ist durch die 4 und 5 veranschaulicht. 4 zeigt ein Phasenrad, wobei 8 Phasensignale angegeben sind, die die acht Phasen des PLL-Ausgangs 8 repräsentieren. Diese Phasensignale sind bei 0, 45, 90, 135, 180, 225, 270 bzw. 315 Grad graphisch dargestellt. Die Phase des Datenstroms bezüglich eines Referenzsignals (z. B. bezüglich einer Referenztakteingabe) kann auf dem Phasenrad graphisch dargestellt werden. Sobald die Phase des Datenstroms auf dem Rad "graphisch dargestellt" ist, können die Ausgänge 8 des PLL, die sich auf beiden Seiten des Datenstroms befinden, identifiziert werden.
  • 5 ist ein Blockschaltplan einer Schaltung zum Erzeugen des geeigneten Taktsignals. Der Ausgang des differentiellen Treibers 1 wird zu einem Phasendetektor 9 geleitet, der die Phase der Daten (z. B. unter Bezugnahme auf die Phase des erzeugten Taktsignals) bestimmt. Der Phasendetektor 9 speichert den Phasenwert, wobei dieser zusammen mit den acht Taktsignalen vom PLL 7 an einen Phaseninterpolator 10 ausgegeben wird. Ein Taktsignal wird erzeugt, indem die zwei Phasensignale vom PLL 7, zwischen die die Phase des Datenstroms fällt, ausgewählt werden und indem der Phaseninterpolator verwendet wird, um ein Taktsignal mit einer Phase zwischen diesen zwei Taktsignalen zu erzeugen. Ein typischer Phaseninterpolator kann die geeignetste Taktphase zwischen diesen Phaseneingaben aus 16 Möglichkeiten erzeugen. Folglich kann das Phasenrad in 16 × 8 (d. h. 128) Taktphasen unterteilt sein.
  • Der ankommende Datenstrom kann eine hohe Frequenz besitzen; in einer Lichtleitfaser-Anwendung beträgt die Datenrate 3,2 Gbit/s. Ein Takt wird bei 1,6 GHz zurückgewonnen, wobei er die Daten sowohl bei den Anstiegs- als auch den Abfallflanken des zurückgewonnenen Taktsignals abtastet (wie in 2 gezeigt ist). Es ist bevorzugt, ein Taktsignal zu besitzen, das die Daten nur sowohl bei den Anstiegs- als auch den Abfallflanken abtastet, weil ein Takt, der nur bei der Anstiegsflanke abtastet, das Doppelte der Frequenz besitzen müsste; dies würde die von der Schaltung benötigte Leistung verdoppeln und das vorhandene Rauschen verdoppeln, was bei diesen Frequenzen eine praktische Grenze sein würde. Die bei der Anstiegsflanke des Bittakts abgetasteten Daten werden als die "geraden" Daten bezeichnet, während die bei der Abfallflanke abgetasteten Daten als die "ungeraden Daten" bezeichnet werden.
  • Die europäische Patentanmeldung EP0996262 schafft ein System mit mehreren Bytetakten, die etwa aneinander angepasst sind. Ein Worttakt, der aus einem der Bytetakte erzeugt wird, kann verwendet werden, um die in Übereinstimmung mit jedem der Bytetakte erzeugten Datenwörter zu takten.
  • Die vorliegende Erfindung schafft eine Schaltung mit:
    mehreren Dateneingangsanschlüssen, wovon jeder entsprechende serielle Datensignale mit derselben Bitrate empfängt,
    Bittakt-Erzeugungsmitteln, die in Reaktion auf die seriellen Datensignale für jedes ein entsprechendes Bittaktsignal bereitstellen, und
    mehreren Wortformungsmitteln, wovon jedes angeschlossen ist, um die Bits eines Entsprechenden der seriellen Datensignale zu empfangen, um jene Bits zu Wörtern zu formen und um die Bits dieses Wortes parallel auszugeben,
    bei der die Schaltung ferner ein Mittel zum Erzeugen eines gemeinsamen Worttakts umfasst, das einen gemeinsamen Worttakt in Reaktion auf die Phasen der Bittaktsignale bereitstellt, und
    jedes der mehreren Wortformungsmittel in der Weise auf das gemeinsame Worttaktsignal anspricht, dass es seine Wörter angepasst an den gemeinsamen Worttakt bereitstellt.
  • Das Worttakt-Erzeugungsmittel kann einen repräsentativen Phasenkalkulator umfassen, um ein die Phasen der mehreren Bittaktsignale repräsentierendes Phasensignal bereitzustellen, wobei das Worttakt-Erzeugungsmittel so beschaffen sein kann, dass es den gemeinsamen Worttakt so erzeugt, dass er eine Phase besitzt, die durch das repräsentative Phasensignal oder durch eine hiervon abgeleitete Phase angegeben wird. Das Worttakt-Erzeugungsmittel kann so beschaffen sein, dass es zu dem repräsentativen Phasensignal einen Versatz addiert oder hiervon subtrahiert und den gemeinsamen Worttakt in der Weise erzeugt, dass er eine Phase besitzt, die durch das Ergebnis dieser Addition oder Subtraktion angegeben wird.
  • Jedes Wortformungsmittel kann ein Schieberegister umfassen, das so angeschlossen ist, dass es die Bits des entsprechenden Datensignals seriell empfängt und sie längs des Schieberegisters in Reaktion auf das entsprechende Bittaktsignal verschiebt. Jedes Schieberegister kann zwei Komponentenschieberegister umfassen, die so angeschlossen sind, dass sie abwechselnd die Bits des Daten signals empfangen. Das Wortformungsmittel kann ein Register umfassen, das so angeschlossen ist, dass es Bits von dem Schieberegister in Reaktion auf das gemeinsame Worttaktsignal parallel zwischenspeichert.
  • Die vorliegende Erfindung schafft außerdem ein Verfahren zum Empfangen mehrerer serieller Datensignale, die dieselbe Bitrate haben, das umfasst:
    Erzeugen eines entsprechenden Bittaktsignals für jedes serielle Datensignal in Reaktion auf die seriellen Datensignale und
    Bilden von Bits von jedem seriellen Datensignal zu parallelen Wörtern,
    bei dem das Verfahren das Bereitstellen eines gemeinsamen Worttakts in Reaktion auf die Phasen der Bittaktsignale umfasst und das Formen der Bits zu Wörtern jene Wörter, die an den gemeinsamen Worttakt angepasst sind, bereitstellt.
  • Das Verfahren kann das Berechnen eines Phasensignals, das die Phasen der mehreren Bittaktsignale repräsentiert, und das Erzeugen des gemeinsamen Worttakts, derart, dass er die Phase besitzt, die durch das repräsentative Phasensignal oder eine hiervon abgeleitete Phase angegeben wird, umfassen.
  • Das Verfahren kann das Addieren oder Subtrahieren eines Versatzes zu bzw. von dem repräsentativen Phasensignal und das Erzeugen des gemeinsamen Worttakts, derart, dass er die Phase besitzt, die durch das Ergebnis jener Addition oder Subtraktion angegeben wird, umfassen.
  • Die Ausführungsformen der Erfindung werden nun lediglich beispielhaft unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung beschrieben, worin:
  • 1 einen bekannten differentiellen Treiber zeigt, der ein differentielles Signal nimmt und es in einen unsymmetrischen seriellen Datenstrom umsetzt;
  • 2 einen durch die Schaltung nach 1 erzeugten Datenstrom und ein zugeordnetes Taktsignal zeigt;
  • 3 ein Phasenregelkreis ist, der mehrere Phasentaktsignale aus einer einzigen Referenztaktquelle erzeugt;
  • 4 ein Phasenrad zeigt;
  • 5 eine Schaltung ist, die ein Verfahren zum Erhalten eines optimalen Taktsignals demonstriert;
  • 6 ein Blockschaltplan ist, der die Erzeugung der Datenwörter zeigt;
  • 7 ein Blockschaltplan einer Schaltung zum Empfangen einer parallelen Datenverbindung ist;
  • 8 die Erzeugung von zwei gegenphasigen Taktsignalen für einen speziellen Datenstrom zeigt;
  • 9 ein erste Schaltung zum Festlegen der Bittakte mehrerer Kanäle zeigt;
  • 9a eine Schaltung zum selektiven Invertieren der Phase eines Bittakts ist;
  • 10 eine zweite Schaltung zum Festlegen der Bittakte mehrerer Kanäle zeigt;
  • 11 die zweite Schaltung ausführlicher zeigt;
  • 12 ein Phasenrad zeigt, das einen speziellen instabilen Zustand veranschaulicht;
  • 13 ein Phasenrad zeigt, das verschiedene Betriebsbereiche veranschaulicht;
  • 14 ein Impulsplan ist, der ein Verfahren zum Anpassen der Worttakte veranschaulicht;
  • 15 die Verwendung der vorliegenden Erfindung veranschaulicht; und
  • 16 ein Blockschaltplan einer Schaltung einer ersten Ausführungsform zum Anpassen der Worttakte ist.
  • 6 zeigt eine Grundschaltung zum Empfangen eines einzigen seriellen Datenstroms.
  • Die ankommenden Daten werden durch einen Seriell-Parallel-Umsetzer 11, der bei den Anstiegs- und Abfallflanken des Bittakts getaktet wird, in ein paralleles Zwei-Bit-Wort umgesetzt. Eines der Ausgangsbits des Seriell-Parallel-Umset zers 11 überträgt die geraden Daten, während das andere Bit die ungeraden Daten überträgt.
  • Die ungeraden und geraden Datenbits werden jeweils in die Schieberegister 12 und 13 geschoben, wie in 6 gezeigt ist. Die Schieberegister 12 und 13 werden durch den Bittakt getaktet, aber nur bei der Anstiegsflanke. Wenn die Schieberegister 12 und 13 voll sind, werden die ungeraden und geraden Datenwörter kombiniert, um ein einziges Datenwort im Register 14 zu erzeugen. Im Beispiel nach 6 werden 8-Bit-Datenwörter erzeugt und bei der Anstiegsflanke eines Byte-Taktsignals abgetastet, das 1/4 der Frequenz des Bittakts aufweist. Der Bytetakt wird am Ausgang einer Division-durch-vier-Schaltung 15 erzeugt, deren Eingabe durch den Bittakt bereitgestellt wird. Folglich wird im oben angegebenen Beispiel der 1,6-GHz-Bittakt verringert, um einen 400-MHz-Bytetakt für das Taktregister 14 zu erzeugen.
  • Aus mehreren differentiellen Eingaben werden mehrere Datenströme abgeleitet. Eine geeignete Schaltung ist in 7 in Form eines Blockschaltplans gezeigt. 7 zeigt einen ersten Abschnitt zum Umsetzen eines seriellen Datenstroms DATEN0 in die parallelen Daten D0. Diese Unterschaltung umfasst die Elemente nach den 5 und 6. Wie in 5 wird die Ausgabe des differentiellen Treibers 1 zu einem Phasendetektor 9 geleitet, der die Phase der Daten bestimmt. Die Ausgabe des Phasendetektors 9 wird zusammen mit den acht Taktsignalen von der PLL 7 zu einem Phaseninterpolator 10 geleitet. Durch den Phaseninterpolator 10 wird ein Taktsignal erzeugt, wie oben erörtert worden ist. Die Ausgabe des differentiellen Treibers 1 wird durch einen Seriell-Parallel-Umsetzer 11, der bei den Anstiegs- und Abfallflanken des Bittakts getaktet wird, in ein paralleles Zwei-Bit-Wort umgesetzt. Eines der Ausgangsbits des Seriell-Parallel-Umsetzers 11 überträgt die geraden Daten, während das andere Bit die ungeraden Daten überträgt. Die ungeraden und die geraden Datenbits werden jeweils in die Schieberegister 12 und 13 geschoben, wobei diese Schieberegister nur bei der Anstiegsflanke des Bittakts getaktet werden. Wenn die Datenregister voll sind, werden die ungeraden und geraden Datenwörter kombiniert, um ein einziges Datenwort im Register 14, das durch den Bytetakt getaktet wird, der durch die Division-durch-vier-Schaltung 15 erzeugt wird, zu erzeugen.
  • Die Schaltung nach 7 enthält 8 Datenkanäle, von denen nur zwei gezeigt sind. Jeder der Datenkanäle enthält die völlig gleichen Schaltungselemente wie die für den oben erörterten Kanal.
  • Jeder Datenstrom erzeugt sein eigenes Taktsignal aus den Daten dieses Stroms, wobei folglich das System acht parallele Datenströme mit acht nicht synchronisieren Bittaktsignalen (und außerdem deshalb acht nicht in Beziehung stehenden Bytetaktsignalen) aufweist.
  • Ein Problem, das der Regenerierung der Taktsignale zugeordnet ist, besteht darin, dass das Abtasten der Daten sowohl an den Anstiegs- als auch Abfallflanken potentiell gegenphasige Bittakte verursacht. Dies wird unter Bezugnahme auf 8 erklärt.
  • Die ankommenden Daten sind mit zwei möglichen Bittakten TAKT A und TAKT B gezeigt, die durch das System (d. h. durch die Schaltung nach 5) erzeugt werden könnten, um diese Daten abzutasten. In der Tat schwingt die Schaltung nach 5 beim Erhalten einer Verriegelung mit dem Datenstrom unvorhersagbar um die eine oder die andere der Taktphasen ein. Die Takte sind um 180° getrennt. Obwohl die zwei Taktsignale beide gültige Daten erzeugen, beeinflusst die Phase, welche Bits der Daten die ungeraden Daten werden und welche die geraden Daten werden.
  • Die Identität der Bits der Daten als gerade oder ungerade ist wichtig. Es wird z. B. ein Strom der Bits B0 bis B8 betrachtet (B0 wird zuerst übertragen).
  • Wenn B0 als ein gerades Bit und B1 als ein ungerades Bit zwischengespeichert wird, dann werden die ungeraden und geraden Register wie folgt gefüllt (TAKT A).
    ungerade: B7 B5 B3 B1
    gerade: B6 B4 B2 B0
  • Wenn die ungeraden und geraden Register bei der Zwischenspeicherung im Register 14 unter der Steuerung des Bytetakts kombiniert werden, wird das folgende Datenwort erzeugt:
    • B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1 B0
  • Weil die Bytes bei der Anstiegsflanke des Bytetakts zwischengespeichert werden, stimmt diese Anstiegsflanke mit einer Anstiegsflanke des Bittakts überein.
  • Wenn alternativ B1 als ein gerades Bit zwischengespeichert wird (TAKT B), dann werden die ungeraden und geraden Register wie folgt gefüllt:
    ungerade: B8 B6 B4 B2
    gerade: B7 B5 B3 B1
  • Deshalb wird das folgende Datenwort erzeugt:
    • B8 B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1
  • Folglich kann der durch die Schaltung nach 5 erzeugte Bittakt für denselben Datenstrom bei einer von zwei Phasen einschwingen, wobei diese Phasen zu einem Ein-Bit-Unterschied führen, wo die Schaltung nach 5 die Grenze zwischen den Bytes im Datenstrom zieht. In dieser Stufe in der Schaltung ist nicht bekannt, wo sich die ursprünglichen Bytegrenzen befanden, bevor die Daten übertragen worden sind; das Wiederherstellen dieser wird einer weiteren Schaltungsanordnung stromabseitig der vorliegenden Erfindung überlassen. In einigen Anwendungen kann der Unterschied von einem Bit, wo diese beliebige Bytegrenze gezogen wird, nicht wichtig sein. Sie ist jedoch in der Anwendung wichtig, für die die vorliegende Erfindung entwickelt worden ist. In dieser Anwendung besitzen die Datenströme (z. B. D0 bis D7 in 5) nur einen kleinen Phasenunterschied, der typischerweise kleiner als 1/4 einer Bitperiodendifferenz zwischen allen von ihnen ist, wobei die Schaltung stromabseitig der vorliegenden Erfindung dafür verantwortlich ist, die durch die Schaltung nach 5 erzeugte den Bytes zurück in die ursprünglichen Daten zu verwandeln. In der Anwendung ist die Folge der Bits der ursprünglichen Daten in den Datenströmen jedoch über die Datenströme wie folgt angeordnet: ein erstes Bit befindet sich in einem Strom DATEN 0, das nächste Bit wird gleichzeitig im nächsten Datenstrom DATEN 1 übertragen, das nächste Bit wird im nächsten Datenstrom DATEN 2 abermals gleichzeitig übertragen usw., bis alle Ströme bis zu und einschließlich der DATEN 7 ein Bit besitzen; das nächste Bit befindet sich dann in der nächsten Bitperiode des ersten Stroms DATEN 0 usw. Die Schaltung stromabseitig der vorliegenden Erfindung, die die Bits wieder in ihrer ursprünglichen Reihenfolge zu sammensetzt, nimmt an, dass eine Menge von Bytes (eines aus jedem der Ströme), die durch die vorliegende Erfindung bereitgestellt wird, Bits besitzt, die gleichzeitig an den gleichen Positionen innerhalb dieser Bytes übertragen worden sind. Das Obige beseitigt die Ein-Bit-Perioden-Unbestimmtheit, die dadurch verursacht wird, dass es zwei Phasenmöglichkeiten für den Bittakt gibt, wie im Folgenden erklärt wird.
  • Ein weiteres Problem bei der Erzeugung unabhängiger Bittakte besteht bei der Erzeugung der Bytetakte. Das System dient vorzugsweise dazu, 8-Bit-Wörter am Ausgang des Systems parallel darzustellen, wobei diese Wörter mit einem einzigen Bytetakt synchronisiert sind. Die bisher beschriebenen Schaltungen haben jedoch die Erzeugung eines separaten unabhängigen Bytetakts aus jedem Wort beschrieben.
  • Das Problem der gegenphasigen Takte kann gelöst werden, indem einer der Kanäle als den Master-Bittakt besitzend spezifiziert wird und jedes der erzeugten Bittaktsignale an diesen Master-Bittakt angepasst wird.
  • Unter Bezugnahme auf das Phasenrad nach 4 wird angenommen, dass der Masterkanal einen Bittakt mit einer relativen Phase von 0° erzeugt, so dass die Phase aller erzeugten Bittakte bezüglich der Phase des Bittakts des Masterkanals auf dem Phasenrad graphisch dargestellt werden kann. Wie oben erörtert worden ist, könnte die Phase jedes erzeugten Bittakts bezüglich des Master-Bittakts im Allgemeinen auf irgendeinem Punkt um das Phasenrad liegen. Dies ist so, weil jeder der Bittakte unabhängig nur unter Bezugnahme auf den Datenstrom in diesem Kanal erzeugt wird.
  • Damit das Problem der gegenphasigen Bittakte nach 8 vermieden wird, sollten alle Bittaktsignale, dies haben die Erfinder erkannt, in derselben Hälfte des Phasenrades nach 4 liegen (wobei z. B. 0° als die Phase eines speziellen Bittakts der Bittakte genommen wird). Falls der Mastertakt bei 0° liegt, müssen alle Bittakte in der oberen Hälfte des Phasenrades liegen (d. h. zwischen 270° und 90°, was ein Intervall von 180° der Phase des Bittaktsignals ist).
  • In der oben erwähnten Anwendung, in der die Phasen der Datensignale innerhalb einer 1/4 Bitperiode beieinander liegen, schwingt jeder der Bittakte anfangs irgendwo in einem um 0° zentrierten Intervall von 90° auf dem Phasenrad oder in einem um 180° zentrierten Intervall von 90° auf dem Phasenrad ein. (Hinsichtlich der den 8 gezeigten Takte erscheinen die Takte in der Nähe von 0° auf dem Phasenrad wie der TAKTA, während jene in der Nähe von 180° wie der TAKTB erscheinen oder umgekehrt. Auf dem Phasenrad ist 1/4 einer Bitperiode ein Intervall von 45°, was bedeutet, dass sich die Takte in der Nähe von 0° über ein gemeinsames Intervall von nicht mehr als 45° erstrecken, während sich jene in der Nähe von 180° über einen entsprechendes gemeinsames 45°-Intervall erstrecken.) 9 zeigt einen Blockschaltplan einer Schaltung zum Festlegen der Bittaktphase jedes Datenkanals, damit sie in derselben Hälfte des Phasenrades bezüglich eines Mastertakts liegt. Die Dateneingaben D0, D1, ..., DN sind an die Schaltungen 17, 18 bzw. 19 gekoppelt gezeigt. Jede der Schaltungen 17, 18 und 19 basiert auf der Schaltung nach 5 und erzeugt aus der differentiellen Dateneingabe eine serielle Datenausgabe zusammen mit einem Bittakt. Ferner erzeugt (was in 5 nicht gezeigt ist) jede der Schaltungen 17, 18 und 19 ein Phasensignal, das die Phase seines Bittaktsignals repräsentiert. Dieses Signal wird aus den Steuersignalen abgeleitet, die die Ausgangsphase im Phaseninterpolator 11 für diesen Kanal auswählen, und umfasst einen digitalen Wert, der darstellt, welcher der PLL-Takte für die Interpolation ausgewählt ist, und einen zweiten digitalen Wert, der die Position der Interpolation zwischen ihnen darstellt. Der Kanal D1 ist in diesem Beispiel als der Masterkanal bestimmt. Dies ist eine beliebige Wahl, so dass sich die anderen Takte ihm voraus oder hinter ihm befinden können.
  • Das durch jede der Schaltungen 17, 18 und 19 erzeugte Bittakt-Phasensignal wird zu einer zentralen Steuereinheit 16 geleitet. Diese Steuereinheit 16 vergleicht die Phase jedes Bittakts mit der Phase des Master-Bittakts. Falls die Phasendifferenz zwischen einem Bittakt und dem Mastertakt größer als 90° ist, so dass der Bittakt in der falschen Hälfte des Phasenrades liegt, wird ein Drehsignal für diesen Bittakt erzeugt. (Weil die Phase eines Takts durch digitale Werte dargestellt ist (ein Paar von ihnen, wie oben erwähnt worden ist), ist eine kombinatorische Logikschaltung vorgesehen, die berechnet, ob die Differenz größer als 90° ist, z. B. ein Phasenkomparator, wie oben beschrieben worden ist.) Wenn irgendeine der Schaltungen 17, 18 oder 19 einen Drehbefehl empfängt, erzwingt diese Schaltung, dass die Phase des Bittakts dieses Kanals um 180° geändert wird. Dies wird vorzugsweise ausgeführt, indem ein Inverter in den oder aus dem Weg des Bittaktsignals geschaltet wird. Ein Entstörschalter ist vorgesehen, um sicherzustellen, dass der Inverter keine zusätzlichen Flanken in das Bittaktsignal einfügt. Die Entstörschalter- und Inverterkombination 28 ist in 9a schematisch gezeigt, wobei sie am Punkt I in den 5 und 7 in den Bittaktweg eingefügt werden würde – d. h. bevor das Taktsignal verwendet wird, um die Abtastung des Datenstroms mit dem Seriell-Parallel-Umsetzer 11 zu steuern.
  • In 10 ist eine weitere Anordnung gezeigt. In 10 sind die Dateneingänge D0, D1, D2 und D3 an die Schaltungen 20, 21, 22 bzw. 23 gekoppelt gezeigt. Jede der Schaltungen 20, 21, 22 und 23 basiert auf der Schaltung nach 5 und erzeugt aus ihrer differentiellen Dateneingabe eine serielle Datenausgabe zusammen mit einem Bittakt. Ferner enthält jede der Schaltungen 20, 21 und 23 eine Taktsteuerschaltung, die ein Signal, das die Phase des Mastertakts darstellt, von der Schaltung 22 empfängt (der Datenkanal D2 ist in diesem Fall als der Masterkanal bestimmt). Jeder der Bittakte 0, 1 und 3 wird durch die Taktsteuerschaltungen des geeigneten Datenkanals nötigenfalls eingestellt, wie nun in Bezug auf 11 erörtert wird.
  • 11 ist ein Blockschaltplan der Taktsteuereinheiten der Schaltungen 20, 21 und 23 nach 10. Jede Taktsteuereinheit umfasst einen Früh-/Spätdetektor 24, 24' und 24'', einen Multiplexierer 25, 25' und 25'' und einen Phasenwähler 26, 26' und 26''. Der Früh-/Spätdetektor 24 und der Phasenwähler 26 dienen als der Phasendetektor 11 nach 5. Der Früh-/Spätdetektor 24 besitzt vier Eingaben, aus denen er eine Ausgabe schafft, die angibt, ob der Bittakt vorgeschoben werden sollte (im Allgemeinen wenn die Phase des Datenstroms der Phase des Bittakts voraus ist), oder ob der Bittakt verzögert werden sollte oder unverändert bleiben sollte. Weitere Einzelheiten des Früh-/Spätdetektors (und seiner Eingaben) sind später im Folgenden angegeben.
  • Der Ausgang des Früh-/Spätdetektors 24 ist an einen Eingang des Multiplexierers 25 gekoppelt. Der Ausgang des Multiplexierers 25 ist an den Eingang des Phasenwählers 26 gekoppelt. Die Ausgabe des Phasenwählers 26 steuert die durch den Phaseninterpolator 10 nach 5 erzeugte Phase, wobei demzufolge diese Ausgabe sowohl den digitalen Wert, der darstellt, welche zwei Phasen vom PLL durch den Phaseninterpolator verwendet werden, als auch den digitalen Wert, der die Position der Interpolation zwischen ihnen darstellt, umfasst. Der Phasenwähler 26 vergrößert oder verringert die Phase des Bittaktsignals, wie durch das durch den Multiplexierer 25 ausgewählte Signal angegeben wird, dabei er deshalb das Bittaktsignal um das Phasenrad nach 4 bewegt. Normalerweise wählt der Multiplexierer 25 die Ausgabe des Früh-/Spätdetektors 24 aus.
  • Der Ausgang des Phasenwählers 26 ist an den Eingang eines Komparators 27 gekoppelt. Der Komparator 27 vergleicht die Phase des Bittaktsignals mit der Phase des Master-Bittakts. Die Ausgabe des Komparators 27 gibt an, ob sich die Phase des Bittakts im geeigneten Sektor des Phasenrades befindet, d. h. sie gibt an, ob sich dieser spezielle Bittakt im Vergleich zum Master-Bittakt in der oberen oder unteren Hälfte des Phasenrades befindet. Die Phasensignale sind, wie anderswo hierin angegeben worden ist, digital, wobei sie sowohl einen Wert, der angibt, welche zwei Ausgänge des PLL 7 durch den Phaseninterpolator 10 für die Interpolation ausgewählt werden, als auch einen Wert, der die Position der interpolierten Taktphase, die er ausgibt, zwischen diesen angibt, enthält. Die digitalen Werte werden unter Verwendung einer kombinatorischen Logikschaltung verglichen. Verschiedene Verfahren des Bereitstellens dieser aus der Wahrheitstabelle des Vergleichs sind dem Fachmann auf dem Gebiet bekannt. Derartige Schaltungen können vereinfacht werden, indem bemerkt wird, dass es nur notwendig ist, die Feininterpolations-Positionswerte zu berücksichtigen, falls die PLL-Phasenauswahlwerte angeben, dass die Phasendifferenz nah bei 90° liegt. In dem veranschaulichten Fall von acht PLL-Phasen (wobei sie fortlaufend nummeriert sind) unterscheiden sich die PLL-Phasenauswahlwerte für diesen Zustand um zwei. (Während ein digitaler Vergleich der Phasenwerte bevorzugt ist, könnte in alternativen Ausführungsformen ein analoger Phasenkomparator verwendet werden, der die Bittakt-Signalformen direkt vergleicht.)
  • Falls der Bittakt in Bezug auf den Master-Bittakt, der so gewählt ist, dass er eine Phase von 0° besitzt, in der unteren Hälfte des Phasenrades liegt, wird die Funktion des Früh-/Spätdetektors 24 durch den Ausgang des Komparators 27 aufgehoben, der sowohl an den zweiten Eingang als auch den Steuereingang des Multiplexierers 25 gekoppelt ist.
  • Falls das Bittaktsignal in der unteren Hälfte des Phasenrades (in Bezug auf den Master-Bittakt) liegt, wird der Phasenwähler gezwungen, das Bittaktsignal um das Phasenrad zu bewegen, bis es eine annehmbare Position erreicht (vor zugsweise zur Phase des Master-Bittakts, wie im Folgenden erklärt ist). Dies wird erreicht, indem der Phasenwähler gezwungen wird, die Bittaktphase in jedem Zyklus entweder vorzuschieben oder zu verzögern, bis die Bittaktphase annehmbar ist. Dies wird z. B. alle zwei Bytetaktperioden ausgeführt, was schneller ist als sich die Daten in den meisten Anwendungen in Bezug auf den Referenztakt des PLL bewegen. Wie nun klar ist, besitzt die Annehmbarkeit zwei Aspekte; dass die Bittaktphase in Bezug auf die Masterphase in der oberen Hälfte des Phasenrades liegt und dass die Flanken des Bittakts in der Nähe der Zentren der Bits des Datenstroms liegen.
  • Abermals kann die Bittaktphase vorgeschoben werden, bis der Bittakt um 180° bewegt worden ist. Um dies auszuführen, erhält der Komparator die Steuerung des Multiplexierers 25 aufrecht, bis die Bewegung abgeschlossen ist (die Phase wird um kleine Inkremente vorgeschoben). Es ist jedoch bevorzugt, den Bittakt vorzuschieben, bis die Phase des Bittakts gleich der Phase des Master-Bittakts ist, wobei dann die Bewegung des Bittakts zur Phase der Daten in diesem Datenkanal unter der Steuerung des entsprechenden Früh-/Spätdetektors veranlasst wird.
  • Selbstverständlich könnte der Bittakt verzögert werden, bis sich der Bittakt um den erforderlichen Betrag bewegt hat, anstatt vorgeschoben zu werden.
  • Der Früh-/Spätdetektor 25, 25', 25'' arbeitet wie folgt. Der Datenstrom für den Kanal wird sowohl bei den positiv als auch den negativ gehenden Flanken von zwei Takten abgetastet (wobei dies nicht veranschaulicht ist): dem Bittakt für diesen Kanal selbst und außerdem einem aus diesem Bittakt abgeleiteten Takt, der zu diesem Takt gegenphasig ist. Dies schafft vier (zeitlich) gleichmäßig beanstandete Abtastwerte für jeden Zyklus des Bittakts. Aufeinanderfolgende Mengen von vier Abtastwerten werden zum Früh-/Spätdetektor geliefert. Wenn der Bittakt mit dem Datenstrom gleichphasig ist, liegen die Flanken des gegenphasigen Takts in die Nähe jener des Datenstroms selbst. Der Früh-/Spätdetektor ist deshalb so konstruiert, dass er jeden Abtastwert von einer Flanke des gegenphasigen Takts mit seinem Vorgänger vom Bittakt selbst vergleicht und entscheidet, dass der Bittakt früher ist, falls sie dieselben sind, und dass er später ist, falls sie verschieden sind. Der Früh/Spät besitzt Eingänge für vier aufeinanderfolgende Abtastwerte und führt zwei derartige Vergleiche auf einmal aus. Wenn die Ergeb nisse aussagen, dass das Bittaktsignal früher oder später ist, dann gibt er ein Signal aus, das angibt, welches von diesen zutreffend ist. Falls sie verschieden sind, gibt er ein Signal aus, das angibt, dass der Bittakt mit seinem Datenstrom gleichphasig ist.
  • Die Anordnung nach 10 besitzt eine Anzahl von Vorteilen. Zuerst wird eine potentielle Instabilität verringert, die durch das schnelle Drehen um 180° verursacht wird. Diese Instabilität ist durch 12 veranschaulicht. Es wird ein Bittakt mit einer Phase A betrachtet, die gerade über 90° dem Master voraus ist. In der obigen Anordnung wird ein Takt dieser Phase schnell um 180° zur Phase B vorgeschoben. Rauschen könnte dann die Phase B veranlassen, sich über die Grenze von 270° zur Phase C zu bewegen, woraufhin sie sofort um 180° zur Phase D vorgeschoben wird. Dort kann das Rauschen sie veranlassen, die Grenze von 90° vor dem Master zur Phase A zu überqueren, wobei der Zyklus wiederholt werden könnte, was die Phase instabil macht.
  • Ferner bietet die Anordnung nach 10 im Gegensatz zu einer zentralisierten Lösung eine modulare Lösung. Zur Schaltung können leicht zusätzliche Module hinzugefügt werden, falls mehr Datenkanäle erforderlich sind. Dies bildet einen Gegensatz zur obigen Anordnung, in der die zentrale Steuereinheit neu konstruiert werden müsste, falls weitere Datenkanäle erforderlich wären. (Zweifellos könnte eine zentralisierte Version der Anordnung nach 10 oder eine verteilte modulare Version der obigen Anordnung konstruiert werden, diese werden jedoch nicht als vorteilhaft betrachtet.)
  • Der Komparator 27 jeder der Taktsteuerschaltungen nach 11 kann optional mit einem ACC-Eingang versehen sein. Der ACC-Eingang versieht jede der Steuereinheiten mit einer Einstellung der Empfindlichkeit oder Genauigkeit.
  • 13 zeigt ein Phasenrad, das in acht Segmente von 45° unterteilt ist. In den oben erörterten Beispielen ist die Taktsteuereinheit angewiesen worden, die Phase des Bittakts zur anderen Hälfte des Phasenrades zu drehen, wenn der Phasenunterschied zwischen dem Bittakt und dem Master-Bittakt wenigstens 90° beträgt. Folglich verläuft die Zone, in der sich der Bittakt dreht, von 90° bis 270°, was die Zone B in 12 ist. Es ist möglich, andere Drehzonen zu bestimmen. Die Zone A in 12 ist z. B. eine Drehzone zwischen 135° und 225°, während die Zone C zwischen 45° und 315° liegt. Die gewünschte Drehzone wird unter Verwendung des ACC-Eingangs in den Komparator 27 festgelegt. Der ACC-Eingang ändert einfach die Phasenunterschiede, die erforderlich sind, um den Komparator 27 zu zwingen, den Phasenwähler 26 anzuweisen, den Bittakt zu drehen.
  • Das hauptsächliche Ziel dessen, die Änderung der Drehzone zu erlauben, besteht darin, das Datenübertragungssystem mit einer Testeinrichtung zu versehen. Die Frequenz, bei der die Drehbefehle auftreten, kann als ein Maß der Streuung der Bittaktsignale und folglich der Streuung der ankommenden Datensignale verwendet werden. Diese Frequenz kann gemessen werden, indem ein Zähler an dem Leiter angebracht wird, der den Befehl zum Drehen überträgt. Durch die Veränderung der Drehzone während einer Testbetriebsart können weitere Informationen über die Streuung der Phasen der Daten ermittelt werden. Das Merkmal kann außerdem verwendet werden, um den Betrag der Toleranz im System zu messen. Es wird z. B. die Situation betrachtet, in der das System normal arbeitet und der ACC-Eingang die Drehzone als die Zone B festlegt. Falls die Drehzone erweitert wird, vielleicht auf die Zone C, werden die Bittakte häufiger gezwungen, sich zu drehen. Falls das Auftreten der Taktdrehungen null ist, wenn die Zone C verwendet wird, kann der Anwender sicher sein, dass, wenn die Zone B (d. h. die normale Betriebsart) verwendet wird, es eine signifikante Toleranz im System gibt und die Bittaktdrehungen nicht auftreten sollten, sobald die anfängliche 180°-Korrektur ausgeführt worden ist.
  • Das durch die vorliegende Erfindung angesprochene Problem ist die Bereitstellung eines einzigen Bytetakts und die Synchronisation aller Datenkanäle mit diesem Bytetakt. Es wird angegeben, dass es nicht erforderlich ist, die Bits unmittelbar in die ursprünglichen Gruppen (Wörter oder Bytes) zu gruppieren, wie sie vor der Übertragung waren, sondern dass sie nur in beliebige Gruppen gruppiert werden. Das Sortieren dieser in die richtigen Gruppen kann stromabseitig der vorliegenden Erfindung ausgeführt werden, die Lösung dieses Problems ist jedoch keine Aufgabe der vorliegenden Erfindung. 14 ist ein Impulsplan, der die Schwierigkeit beim Anordnen des Bytetakts demonstriert.
  • Die erste Zeile des Impulsplans nach 14 zeigt den Master-Bittakt. Dieser Bittakt besitzt eine Periode von etwa 600 ps. Der Bittakt jedes Datenkanals kann in Bezug auf den Bittakt vorgeschoben oder verzögert sein. Es wird angenommen, dass die Systemspezifikation erfordert, dass jeder Bittakt innerhalb von 45° des Master-Bittakts auf dem Phasenrad liegt. Folglich beträgt die zulässige Streuung der Daten 75 ps auf beiden Seiten des Master-Bittakts.
  • Dies kann in der in 15 gezeigten Lichtleitfaser-Schaltung auftreten. Die Daten bei 40 Gbit/s in einer Lichtleitfaser 30 werden durch einen bipolaren integrierten Schaltungsempfänger 31 empfangen, der sie in sechzehn parallele Datenströme 32 bei 2,5 Gbit/s umsetzt, die einige Zentimeter über eine Leiterplatte zu einer integrierten CMOS-Schaltung 33 übertragen werden. Obwohl die sechzehn Datenströme den Empfänger 31 gleichphasig verlassen, sind sie zu dem Zeitpunkt, zu dem sie die CMOS-Schaltung 33 erreichen, bei diesen hohen Übertragungsraten nicht gleichphasig. (Die hierin oben beschriebenen Schaltungen können verwendet werden, um die sechzehn Datenströme in der integrierten CMOS-Schaltung zu empfangen, wie bei 34 schematisch veranschaulicht ist.)
  • Die frühesten und spätesten zulässigen Bittakte sind als die zweiten und dritten Zeilen in dem Impulsplan nach 14 gezeigt. Zweifellos muss der Bytetakt später als der späteste mögliche Bittakt positioniert sein, um die durch den spätesten Bittakt zwischengespeicherten Daten im Register 14 der Schaltung nach 6 zwischenzuspeichern. Ferner darf die Vorbereitungszeit (tsu) dieses Registers nicht verletzt werden. Die Vorbereitungszeit eines beispielhaften Registers beträgt 200 ps. Folglich muss der Bytetakt wenigstens 200 ps nach dem spätesten möglichen Bittakt positioniert sein. Das heißt, wenigstens 275 ps nach dem Master-Bittakt.
  • Zusätzlich zur Nichtverletzung der Vorbereitungszeit des Registers 14 mit dem spätesten zulässigen Bittakt darf die Haltezeit (THOLD) dieses Registers auch nicht durch den frühesten möglichen Bittakt verletzt werden. Dies ist so, weil die durch den früheren Takt zwischengespeicherten Daten beim nächsten Bitzyklus geändert werden und diese Daten im Register 14 zwischengespeichert sein müssen, bevor sie sich ändern. Die Haltezeit eines beispielhaften Registers beträgt 200 ps. Folglich muss der Bytetakt wenigstens 200 ps vor der nächsten Anstiegsflanke des frühesten möglichen Bittakts positioniert sein.
  • Wie in 14 zu sehen ist, gibt es ein Fenster 35 von 50 ps, während dessen der Bytetakt die Daten von jedem Datenkanal zwischenspeichern kann, während sichergestellt ist, dass keine der Vorbereitungs- oder Haltezeiten der Daten von diesen Datenkanälen verletzt sind.
  • Es ist deshalb möglich, einen Master-Bytetakt aus dem Master-Bittakt zu erzeugen (d. h. die Flanken des Master-Bytetakts stimmen mit Flanken des Master-Bittakts überein) und dieses Masterbytetakt-Signal als den Bytetakt zu verteilen, der verwendet wird, um das Register 14 für alle Datenkanäle auszulösen. Die Spielräume sind jedoch sehr klein.
  • Der erzeugte Bytetakt kann näher bei der idealen Position positioniert werden, indem von der Kenntnis der Phase jedes Bittakts Gebrauch gemacht wird. Weil die Phase jedes Bittakts bekannt ist, ist die Position jedes Datenkanals auf dem Phasenrad bezüglich des Masterkanals bekannt. Es ist deshalb möglich, aus diesen Phasen die optimale Position, um den Bytetakt anzuordnen, zu bestimmen – die in dem Fall des oben beschriebenen Fensters selbstverständlich vorzugsweise innerhalb dieses Fensters liegt.
  • Vorzugsweise wird eine repräsentative Phase aller Kanäle bestimmt, wobei die Phase des Bytetakts um einen konstanten Betrag (der null sein kann) von dieser versetzt ist. Die repräsentative Phase kann z. B. der Durchschnitt der Phasen aller Bittakte sein (der durch das Summieren aller Phasenwerte und das Teilen durch die Anzahl der Kanäle erlangt werden kann), oder sie kann erlangt werden, indem bestimmt wird, welche der Phasenwerte der größte und der kleinste sind, und der Mittelpunkt zwischen ihnen berechnet wird. Diese Berechnungen können unter Verwendung einer relativ einfachen kombinatorischen Logik ausgeführt werden, um die ideale Phase des Bytetakts zu bestimmen. Den Fachleuten auf dem Gebiet sind verschiedene Verfahren zum Bereitstellen einer geeigneten Logikschaltung bekannt.
  • Dann kann ein zusätzlicher Phaseninterpolator verwendet werden, um diesen Bytetakt zu erzeugen, wobei der Bytetakt überall im System einschließlich zu den Registern 14 verteilt werden kann.
  • 16 ist ein Blockschaltplan der Schaltung zum Erzeugen des gemeinsamen Bytetakts 39. In 16 sind die Kanalabschnitte 40, 41 und 42 wie jene nach 7 konstruiert. Vorzugsweise werden in diesen Kanalabschnitten Maßnahmen wie jene unternommen, die oben beschrieben worden sind, um das Problem der gegenphasigen Bittakte zu vermeiden. Jeder Kanalabschnitt erzeugt 8-Bit-Datenbytes (andere Wortlängen sind möglich) aus dem Register 14 (siehe die 6 und 7), das nicht von seinem eigenen (durch den Teiler 15 erzeugten) Bytetakt getaktet wird, sondern vom gemeinsamen Bytetakt 39 (16). Alternativ kann das Register 14 entsprechend dem Bytetakt seines Kanals getaktet werden, wobei ein weiteres Register vorgesehen sein kann, um die Daten vom Register 14 zu Zeitpunkten zwischenzuspeichern, die durch den gemeinsamen Bytetakt definiert sind.
  • Der Rest der Schaltung nach 16 erzeugt den gemeinsamen Bytetakt entsprechend dem oben beschriebenen Verfahren. Die Berechnungseinrichtung 43 für die repräsentative Phase (der repräsentative Phasenkalkulator) ist so angeschlossen, dass sie die digitalen Phasenwerte vom Phasendetektor 9 (7) von jedem der Kanalabschnitte 40, 41, 42 (insbesondere vom Phasenwähler 26 im Fall der Schaltung nach 11) empfängt und aus jenen die repräsentative Phase erzeugt. Mit einem Versatzaddierer 45 wird ein konstanter Wert 44 addiert, um einen digitalen Bytetakt-Phasenwert 46 zu erzeugen, wobei die Konstante ausgewählt wird, um die optimale Phase für den Bytetakt innerhalb des oben beschriebenen Fensters zu liefern. Dieser wird durch den gemeinsamen PLL 47 und einen zusätzlichen Phaseninterpolator 48 verwendet, um ein Taktsignal mit der gleichen Periode wie die Bittakte zu schaffen, das dann durch den Teiler 49 geteilt wird, um das gemeinsame Bytetaktsignal 39 zu schaffen, das zurück zu den Kanalabschnitten geleitet wird, um die Register 14 zu takten (7). Wie oben angegeben worden ist, ist es keine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Bytes oder Wörter mit den ursprünglichen Grenzen zu schaffen. Deshalb ist die Initialisierung des Teilers 49 beliebig.

Claims (9)

  1. Schaltung, mit: mehreren Dateneingangsanschlüssen, wovon jeder entsprechende serielle Datensignale mit derselben Bitrate empfängt, Bittakt-Erzeugungsmitteln (7, 9, 10), die in Reaktion auf die seriellen Datensignale für jedes ein entsprechendes Bittaktsignal bereitstellen, und mehreren Wortformungsmitteln (11, 12, 13, 14), wovon jedes mit einem Entsprechenden der Bits eines Entsprechenden der seriellen Datensignale verbunden ist, um jene Bits zu Wörtern zu formen und um die Bits dieses Wortes parallel auszugeben, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltung ferner ein Mittel (43, 44, 45, 47, 48, 49) zum Erzeugen eines gemeinsamen Worttakts umfasst, das einen gemeinsamen Worttakt in Reaktion auf die Phase der Bittaktsignale bereitstellt, und jedes der mehreren Wortformungsmittel in der Weise auf das gemeinsame Worttaktsignal anspricht, dass es seine Wörter angepasst an den gemeinsamen Worttakt bereitstellt.
  2. Schaltung nach Anspruch 1, bei der das Worttakt-Erzeugungsmittel einen repräsentativen Phasenkalkulator (43) umfasst, um ein die Phasen der mehreren Bittaktsignale repräsentierendes Phasensignal bereitzustellen, wobei das Worttakt-Erzeugungsmittel so beschaffen ist, dass es den gemeinsamen Worttakt so erzeugt, dass er eine Phase besitzt, die durch das repräsentative Phasensignal oder durch eine hiervon abgeleitete Phase angegeben wird.
  3. Schaltung nach Anspruch 2, bei der das Worttakt-Erzeugungsmittel (43, 44, 45, 47, 48, 49) so beschaffen ist, dass es zu dem repräsentativen Phasensignal einen Versatz addiert oder hiervon subtrahiert und den gemeinsamen Worttakt in der Weise erzeugt, dass er eine Phase besitzt, die durch das Ergebnis dieser Addition oder Subtraktion angegeben wird.
  4. Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der jedes Wortformungsmittel ein Schieberegister (12, 13) umfasst, das so angeschlossen ist, dass es die Bits des entsprechenden Datensignals seriell empfängt und sie längs des Schieberegisters in Reaktion auf das entsprechende Bittaktsignal verschiebt.
  5. Schaltung nach Anspruch 4, bei der jedes Schieberegister zwei Komponentenschieberegister (12, 13) umfasst, die so angeschlossen sind, dass sie abwechselnd die Bits des Datensignals empfangen.
  6. Schaltung nach Anspruch 3 oder Anspruch 4, bei der das Wortformungsmittel ein Register (14) umfasst, das so angeschlossen ist, dass es Bits von dem Schieberegister in Reaktion auf das gemeinsame Worttaktsignal parallel zwischenspeichert.
  7. Verfahren zum Empfangen mehrerer serieller Datensignale, die dieselbe Bitrate haben, das umfasst: Erzeugen eines entsprechenden Bittaktsignals für jedes serielle Datensignal in Reaktion auf die seriellen Datensignale und Bilden von Bits von jedem seriellen Datensignal zu parallelen Wörtern, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren das Bereitstellen eines gemeinsamen Worttakts in Reaktion auf die Phasen der Bittaktsignale umfasst und das Formen der Bits zu Wörtern jene Wörter, die an dem gemeinsamen Worttakt angepasst sind, bereitstellt.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei das Verfahren das Berechnen eines Phasensignals, das die Phasen der mehreren Bittaktsignale repräsentiert, und das Erzeugen des gemeinsamen Worttakts, derart, dass er die Phase besitzt, die durch das repräsentative Phasensignal oder eine hiervon abgeleitete Phase angegeben wird, umfasst.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, wobei das Verfahren das Addieren oder Subtrahieren eines Versatzes zu bzw. von dem repräsentativen Phasensignal und das Erzeugen des gemeinsamen Worttakts, derart, dass er die Phase besitzt, die durch das Ergebnis jener Addition oder Subtraktion angegeben wird, umfasst.
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE60219157T2 (de) 2002-07-22 2007-12-06 Texas Instruments Inc., Dallas Verfahren und Einrichtung für die parallele Synchronisation von mehreren seriellen Datenströmen
US7583946B2 (en) * 2003-09-29 2009-09-01 Silicon Laboratories, Inc. Wireless communication system and method using clock swapping during image rejection calibration
US8045667B2 (en) * 2007-02-02 2011-10-25 Samsung Electronics Co., Ltd. Deserializer and data recovery method
CN101262329B (zh) * 2007-02-06 2012-08-15 汤姆森许可贸易公司 同步辅助设备和重建下采样时钟信号的设备
DE102007027069B3 (de) * 2007-06-12 2008-10-23 Texas Instruments Deutschland Gmbh Elektronische Vorrichtung und Verfahren zur chipintegrierten Zeitversatzmessung
GB2463663A (en) * 2008-09-19 2010-03-24 Data Conversion Systems Ltd Computer audio interface unit which generates a word clock and computer synchronization based on an independent reference signal
KR102298160B1 (ko) * 2015-08-13 2021-09-03 삼성전자주식회사 반도체 장치 및 이를 포함하는 통신 시스템

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4433424A (en) * 1981-05-11 1984-02-21 International Business Machines Corporation Multichannel common clock
US4677618A (en) * 1985-04-04 1987-06-30 International Business Machines Corporation Method and apparatus for deskewing WDM data transmitted through a dispersive medium
JPH07154214A (ja) * 1993-11-26 1995-06-16 Nec Corp ディジタル信号処理回路
US5920897A (en) * 1996-08-07 1999-07-06 Seeq Technology, Incorporated Apparatus and method for providing multiple channel clock-data alignment
EP0996262A1 (de) * 1998-10-22 2000-04-26 Texas Instruments France Kommunikationssystem mit mehreren synchronisierten Datenverbindungen
DE60219157T2 (de) 2002-07-22 2007-12-06 Texas Instruments Inc., Dallas Verfahren und Einrichtung für die parallele Synchronisation von mehreren seriellen Datenströmen

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