DE69323758T2

DE69323758T2 - Verfahren und vorrichtung zum umschalten asynchroner taktsignale

Info

Publication number: DE69323758T2
Application number: DE69323758T
Authority: DE
Inventors: Markku Ruuskanen
Original assignee: Nokia Telecommunications Oy
Current assignee: Nokia Oyj
Priority date: 1992-10-27
Filing date: 1993-10-20
Publication date: 1999-09-02
Anticipated expiration: 2013-10-21
Also published as: DE69323758D1; FI924870A0; EP0667058B1; FI91471B; FI91471C; AU5151793A; WO1994010752A1; EP0667058A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Redundanzbereitstellung für ein asynchrones Taktsignal, wobei bei dem Verfahren zwischen redundanten asynchronen Taktsignalen zur Verwendung als Taktsignal mittels eines separaten Auswahlsignals umgeschaltet wird, wobei das Umschalten erfolgt, indem das ausgehende Taktsignal bei der Flanke des verwendeten Taktsignals auf einen konstanten Pegel gesetzt wird, und wobei das zu verwendende Taktsignal zur Bildung des ausgehenden Taktsignals bei einer derartigen seiner eigenen Flanken wirksam wird, die zumindest die zweite in der von dem Zeitpunkt an gezählten Reihenfolge ist, bei dem das ausgehende Taktsignal auf den konstanten Pegel gesetzt wird.
Wenn redundante asynchrone Taktsignale verwendet werden, tritt ein zufälliger Nebenimpuls in Verbindung mit einer Änderung des zu verwendenden Taktsignals auf, wobei dieser Impuls Fehlfunktionen der den Takt verwendenden Vorrichtung verursachen kann. Aufgrund dieser Störungen treten Übertragungsfehler bei dem in einer die Umschaltung verwendenden digitalen Telefonvermittlung zu übertragenden Verkehr sowie unnötige Warnungen bei den Taktsteuerungseinheiten auf.
Ein bekanntes Verfahren zur Steuerung des Änderungsvorgangs eines zu verwendenden Taktsignals besteht darin, das Taktsignal unabhängig zu erzeugen und die Phase des erzeugten Signals in Bezug auf eine Referenzphase eines ausgewählten Referenzsignals zu verriegeln. Die Implementierung einer Phasenverriegelung ist jedoch kompliziert, wobei im allgemeinen der Vorgang hierfür separat zu steuern ist.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung auszugestalten, mittels der asynchrone Taktsignale auf einfache Weise ohne Störungen umgeschaltet werden können. Daher stellt die Erfindung gemäß einer ersten Ausgestaltung ein Verfahren zur Redundanzbereitstellung für ein asynchrones Taktsignal bereit, wobei bei dem Verfahren zwischen redundanten asynchronen Taktsignalen zur Verwendung als Taktsignal mittels eines separaten Auswahlsignals umgeschaltet wird, wobei das Umschalten erfolgt, indem das ausgehende Taktsignal bei der Flanke des verwendeten Taktsignals auf einen konstanten Pegel gesetzt wird, und wobei das zu verwendende Taktsignal zur Bildung des ausgehenden Taktsignals bei einer derartigen seiner eigenen Flanken wirksam wird, die zumindest die zweite in der von dem Zeitpunkt an gezählten Reihenfolge ist, bei dem das ausgehende Taktsignal auf den konstanten Pegel gesetzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß Abtastsignale von dem Auswahlsignal bei der steigenden und fallenden Flanke der redundanten asynchronen Taktsignale erzeugt werden, und die Abtastsignale wechselweise zu durch die Taktsignale gesteuerten Abtastschaltungen zurückgeführt werden, wodurch bei einem Schalten des Taktsignals das ausgehende Taktsignal durch das dem verwendeten Taktsignal entsprechende Abtastsignal auf einen konstanten Pegel gesetzt wird, und daß die Rückkopplung der Abtastsignale das als das ausgehende Taktsignal zu verwendende asynchrone Taktsignal nicht aktiviert, bis die Pegeländerung des dem verwendeten Taktsignal entsprechenden Abtastsignals durch das zu verwendende Taktsignal abgetastet wurde.
Folglich aktiviert die Rückkopplung der Abtastsignale das als das ausgehende Taktsignal zu verwendende asynchrone Taktsignal nicht, bis die Pegeländerung des Abtastsignals des verwendeten Taktsignals durch das zu verwendende Taktsignal abgetastet wurde.
Gemäß einer zweiten Ausgestaltung der Erfindung wird eine Vorrichtung zur Redundanzbereitstellung für ein asynchrones Taktsignal ausgestaltet, mit einem Umwandlungsschalter für redundante asynchrone Taktsignale, wobei der Schalter durch ein separates Auswahlsignal betätigt wird, wobei die Vorrichtung Einrichtungen zur Durchführung eines Schaltens durch Setzen des ausgehenden Taktsignals bei einer Flanke des verwendeten Taktsignals auf einen konstanten Pegel und Einrichtungen zur Aktivierung des Taktsignals umfaßt, das zur Bildung des ausgehenden Taktsignals bei einer derartigen seiner eigenen Flanken zu verwenden ist, die zumindest die zweite in der von dem Zeitpunkt an gezählten Reihenfolge ist, bei dem das ausgehende Taktsignal auf den konstanten Pegel gesetzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß es für jedes redundante Taktsignal eine zwei in Reihe geschaltete D-Flip-Flops aufweisende Abtastschaltung zur Abtastung des Auswahlsignals bei der steigenden und fallenden Flanke der jeweiligen asynchronen Taktsignale zur Erzeugung entsprechender Abtastsignale gibt, und die Abtastsignale wechselweise zu den Abtastschaltungen zurückgeführt werden, wodurch bei einer Pegeländerung des Auswahlsignals das ausgehende Taktsignal durch das dem verwendeten Taktsignal entsprechende Abtastsignal auf einen konstanten Pegel gesetzt werden kann, und daß die Rückkopplung der Abtastsignale geeignet ist, um das als das ausgehende Taktsignal zu verwendende asynchrone Taktsignal nicht zu aktivieren, bis die Pegeländerung des dem verwendeten Taktsignal entsprechenden Abtastsignals durch das zu verwendende Taktsignal abgetastet wurde.
Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Vorrichtung bestehen in einem ungestörten Umschalten von der Verwendung eines Taktsignals zu der Verwendung eines anderen Taktsignals sowie in einem einfachen Implementierungsverfahren. Die weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind durch das in den nachstehenden Patentansprüchen angegebene gekennzeichnet.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, und
Fig. 2 ein Zeitablaufdiagramm.
Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Umschalten von Taktsignalen ist in Fig. 1 gezeigt. Ein Auswahlsignal MS eines asynchronen Taktsignals sowie das invertierte Signal davon werden durch zueinander asynchrone Taktsignale M1 und M2 abgetastet. Die Abtastwerte werden durch zwei hintereinander geschaltete D-Flip-Flops 1a, 1b bzw. 2a, 2b bei der steigenden und fallenden Flanke der Taktsignale M1 und M2 abgenommen, um eine Interferenzspitze von abgetasteten Auswahlsignalen S1 und S2 zu beseitigen, die die Ausgangssignale bei einem Anschluß 5 der Schaltung 1b und bei einem Anschluß 9 der Schaltung 2b darstellen.
Das invertierte Signal des Auswahlsignals MS wird über ein ODER-Gatter 4b durch das Taktsignal M2 abgetastet, das zugeführt wird. Das durch M1 abgetastete invertierte Signal des Auswahlsignals S1 wird zu einem Eingangsanschluß des ODER-Gatters geführt. Aufgrund dieses Rückkopplungssignals wechselt das von dem D-Flip-Flop 2b zu erhaltene Auswahlsignal S2 auf den Nullpegel und das Taktsignal M2 wird nicht zugeführt, bis das verwendete Taktsignal MC auf dem 1-Pegel gestoppt wurde. Das Taktsi gnal M2 wird bei der ersten geeigneten Flanke zugeführt, die auf den Nullpegel wechselt.
Folglich werden erfindungsgemäß zwei abgetastete Auswahlsignale S1 und S2 von dem Auswahlsignal MS bei aufeinanderfolgenden Flanken von zwei Taktsignalen erzeugt. Das erste Abtastsignal S1 wird zu der Schaltung zurückgeführt, die mittels des zweiten Taktsignals M2 abtastet, und das zweite Abtastsignal S2 wird zu der Schaltung zurückgeführt, die mittels des ersten Taktsignals M1 abtastet. Wenn das zweite Taktsignal zugeführt ist, wird das ausgehende Taktsignal passiviert bzw. unwirksam gemacht, d.h. es wird durch das erste Auswahlsignal S1 auf einem konstanten Pegel belassen. Aufgrund der Rückkopplung kann das zweite Taktsignal M2 nicht zugeführt werden, bis die Pegeländerung des ersten Abtastsignals S1 durch das zweite Taktsignal M2 abgetastet wurde.
Beim Anfangszeitpunkt des Zeitablaufdiagramms gemäß Fig. 2 befindet sich MS auf dem Nullpegel und das Taktsignal M1 wurde ausgewählt, um als Taktsignal MC verwendet zu werden. Mit dem Wechsel des Auswahlsignals MS auf den 1-Pegel wechselt der Ausgang 5 des D-Flip-Flops 1b nach der ersten geeigneten fallenden und steigenden Flanke des Signals M1 ebenso auf den 1-Pegel. Das Ausgangssignal des ODER-Gatters 3a und das zu verwendende Taktsignal MC, das durch die UND-Schaltung 6 ausgewählt wird, verbleiben ebenso auf dem 1-Pegel. Die erfindungsgemäße Schaltung verhindert das Auftreten von Impulslängen in dem ausgewählten Taktsignal MC, die kürzer als die von eingehenden Taktsignalen sind.
Wenn das Taktsignal M2 zur Verwendung umgeschaltet wird, zeigt das zu verwendende Taktsignal MC einen verlängerten Impuls auf dem 1-Pegel. Diese Verlängerung hängt von der Phasendifferenz der Taktsignale ab und liegt zwischen Null und der Dauer einer Periode des Taktsignals M2.
Wenn das Taktsignal M1 zur Verwendung umgeschaltet wird, arbeitet die Schaltung nach einem entsprechenden Prinzip. In diesem Fall zeigt das Taktsignal MC ebenfalls einen verlängerten Impuls auf dem 1-Pegel. Die Dauer der Verlängerung liegt zwischen der Dauer einer Periode des Taktsignals M2 und dem doppelten Wert davon.
Eine Verzögerung des Invertierers 5 ist länger als die Verzögerung des D-Flip-Flops 2b. Dies verhindert das Auftreten eines Nebenimpulses bei dem Ausgang (Anschluß 8) des ODER-Gatters 3b, wenn das Taktsignal M1 zu verwenden ist. Ohne diese Anordnung würde der Nebenimpuls zu einem Zeitpunkt auftreten, wenn zum ersten Mal ein 1-Pegel bei dem Ausgang (Anschluß 9) der Schaltung 2b getaktet wird.

Claims

1. Verfahren zur Redundanzbereitstellung für ein asynchrones Taktsignal (MC), wobei bei dem Verfahren zwischen redundanten asynchronen Taktsignalen (M1, M2) zur Verwendung als Taktsignal mittels eines separaten Auswahlsignals (MS) umgeschaltet wird, wobei das Umschalten erfolgt, indem das ausgehende Taktsignal (MC) bei der Flanke des verwendeten Taktsignals (M1 oder M2) auf einen konstanten Pegel gesetzt wird, und wobei das zu verwendende Taktsignal (M1 oder M2) zur Bildung des ausgehenden Taktsignals (MC) bei einer derartigen seiner eigenen Flanken wirksam wird, die zumindest die zweite in der von dem Zeitpunkt an gezählten Reihenfolge ist, bei dem das ausgehende Taktsignal (MC) auf den konstanten Pegel gesetzt wird,

dadurch gekennzeichnet, daß

Abtastsignale (S1, S2) von dem Auswahlsignal (MS) bei der steigenden und fallenden Flanke der redundanten asynchronen Taktsignale (M1, M2) erzeugt werden, und

die Abtastsignale (S1, S2) wechselweise zu durch die Taktsignale (M1, M2) gesteuerten Abtastschaltungen zurückgeführt werden, wodurch bei einem Schalten des Taktsignals das ausgehende Taktsignal (MC) durch das dem verwendeten Taktsignal entsprechende Abtastsignal auf einen konstanten Pegel gesetzt wird, und daß die Rückkopplung der Abtastsignale (S1, S2) das als das ausgehende Taktsignal (MC) zu verwendende asynchrone Taktsignal nicht aktiviert, bis die Pegeländerung des dem verwendeten Taktsignal entsprechenden Abtastsignals durch das zu verwendende Taktsignal abgetastet wurde.

2. Vorrichtung zur Redundanzbereitstellung für ein asynchrones Taktsignal (MC), mit einem Umwandlungsschalter für redundante asynchrone Taktsignale (M1, M2), wobei der Schalter durch ein separates Auswahlsignal (MS) betätigt wird, wobei die Vorrichtung Einrichtungen (1a, 1b) zur Durchführung eines Schaltens durch Setzen des ausgehenden Taktsignals (MC) bei einer Flanke des verwendeten Taktsignals (M1 oder M2) auf einen konstanten Pegel und Einrichtungen (1a, 1b und 2a, 2b) zur Aktivierung des Taktsignals (M1 oder M2) umfaßt, das zur Bildung des ausgehenden Taktsignals (MC) bei einer derartigen seiner eigenen Flanken zu verwenden ist, die zumindest die zweite in der von dem Zeitpunkt an gezählten Reihenfolge ist, beidem das ausgehende Taktsignal (MC) auf den konstanten Pegel gesetzt wird,

dadurch gekennzeichnet, daß

es für jedes redundante Taktsignal eine zwei in Reihe geschaltete D-Flip-Flops (1a, 1b und 2a, 2b) aufweisende Abtastschaltung zur Abtastung des Auswahlsignals (MS) bei der steigenden und fallenden Flanke der jeweiligen asynchronen Taktsignale (M1, M2) zur Erzeugung entsprechender Abtastsignale (S1, S2) gibt, und

die Abtastsignale (S1, S2) wechselweise zu den Abtastschaltungen (1a, 2a) zurückgeführt werden, wodurch bei einer Pegeländerung des Auswahlsignals (MS) das ausgehende Taktsignal (MC) durch das dem verwendeten Taktsignal entsprechende Abtastsignal auf einen konstanten Pegel gesetzt werden kann, und daß die Rückkopplung der Abtastsignale (S1, S2) geeignet ist, um das als das ausgehende Taktsignal (MC) zu verwendende asynchrone Taktsignal nicht zu aktivieren, bis die Pegeländerung des dem verwendeten Taktsignal entsprechenden Abtastsignals durch das zu verwendende Taktsignal abgetastet wurde.