JP2000286702A - Synchronous clock generation circuit and clock switch device using the same - Google Patents

Synchronous clock generation circuit and clock switch device using the same

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Publication number
JP2000286702A
JP2000286702A JP11092822A JP9282299A JP2000286702A JP 2000286702 A JP2000286702 A JP 2000286702A JP 11092822 A JP11092822 A JP 11092822A JP 9282299 A JP9282299 A JP 9282299A JP 2000286702 A JP2000286702 A JP 2000286702A
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JP
Japan
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data
circuit
signal
clock signal
digital
Prior art date
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Pending
Application number
JP11092822A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kazuo Kubo
和夫 久保
Hiroshi Ichibagase
広 一番ヶ瀬
Tadami Yasuda
忠見 安田
Eiichi Shibano
栄一 芝野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
KDDI Submarine Cable Systems Inc
Mitsubishi Electric Corp
KDDI Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
KDD Corp
KDD Submarine Cable System Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp, KDD Corp, KDD Submarine Cable System Co Ltd filed Critical Mitsubishi Electric Corp
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Publication of JP2000286702A publication Critical patent/JP2000286702A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To avoid the influence of the expected fluctuation of an outer clock by transmitting a digital value generated in an inner memory to a voltage control oscillator instead of a digital value generated from the phase difference of outer and inner clocks in a period when the outer clock is abnormal. SOLUTION: The phase frequency comparison circuit 11 of a synchronous clock generation part 6 compares the phases of a selected outer clock and that of an inner clock 4 and sends the result to a digital value generation circuit 12. The digital value generation circuit, 12 generates a digital value corresponding to a phase difference and sends it to a voltage control oscillator 14. A holding over circuit 17 is provided with a memory and it sequentially stores filtering data sampled in the memory. When the abnormality of frequency fluctuation occurs in the outer clock, a control circuit 23 sends a holding over signal to the holding over circuit 17. The holding over circuit 17 reads data which are timewise ascended from the memory and sends it to the voltage control oscillator 14.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は外部クロック信号
に同期した内部クロック信号を生成する同期クロック生
成回路およびこれを用いたクロック切替装置に係り、特
に、外部クロック信号が異常となっても位相および周期
が非常に安定した内部クロックを生成することができ、
光ケーブルなどとともに高速な通信を行う光通信装置な
どにおいて好適に用いることができる同期クロック生成
回路およびこれを用いたクロック切替装置に関するもの
である。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a synchronous clock generating circuit for generating an internal clock signal synchronized with an external clock signal and a clock switching device using the same. An internal clock with a very stable period can be generated,
The present invention relates to a synchronous clock generation circuit that can be suitably used in an optical communication device that performs high-speed communication with an optical cable or the like, and a clock switching device using the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】図10は特開平5−243980号公報
に開示された従来のクロック切替装置の構成を示すブロ
ック図である。図において、1はそれぞれ光ケーブルな
どから送信される外部クロック信号、2はこの複数の外
部クロック信号1・・・1が入力され、それらの内の1
つを選択して選択クロック信号として出力する選択部、
5は複数の外部クロック信号1・・・1が入力され、こ
の内の1つを選択するための選択信号を選択部2に出力
するとともに、当該選択した外部クロック信号1の異常
を検出し、当該異常を検出している間は異常検出信号を
出力する外部クロック監視部、9は選択クロック信号を
1/N1(N1は整数)に分周する入力分周器、10は
内部クロック信号4を1/N2(N2は整数)に分周す
る出力分周器、51はこの分周された外部クロック信号
1と内部クロック信号4との位相同士を比較して、これ
らの位相差に応じたデータを出力する位相比較回路、5
2はこの位相比較回路51から出力される複数のデータ
に基づいてフィルタリング処理を行って上記位相差に応
じたデジタルデータを生成するデジタルローパスフィル
タ、53は外部クロック監視部5からの異常検出信号が
入力されるとこのデジタルデータをラッチするラッチ回
路、13はこのデジタルデータをアナログ電圧値に変換
するD/A変換回路、14はこのアナログ電圧値に応じ
た周波数で発振する電圧制御発振器であり、この電圧制
御発振器14の出力が上記内部クロック信号4となって
いる。
2. Description of the Related Art FIG. 10 is a block diagram showing the configuration of a conventional clock switching device disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-243980. In the figure, reference numeral 1 denotes an external clock signal transmitted from an optical cable or the like, and 2 denotes a plurality of external clock signals 1...
A selection unit for selecting one and outputting it as a selected clock signal,
5, a plurality of external clock signals 1... 1 are input, a selection signal for selecting one of them is output to the selection unit 2, and an abnormality of the selected external clock signal 1 is detected. While detecting the abnormality, an external clock monitoring unit that outputs an abnormality detection signal, 9 is an input divider that divides the selected clock signal by 1 / N1 (N1 is an integer), and 10 is an internal clock signal 4 An output divider that divides the frequency by 1 / N2 (N2 is an integer), 51 compares the phases of the divided external clock signal 1 and internal clock signal 4 with each other, and outputs data corresponding to the phase difference. Phase comparison circuit that outputs
Reference numeral 2 denotes a digital low-pass filter that performs a filtering process based on a plurality of data output from the phase comparison circuit 51 to generate digital data according to the phase difference. Reference numeral 53 denotes an abnormality detection signal from the external clock monitoring unit 5. A latch circuit for latching the digital data when input, a D / A converter circuit 13 for converting the digital data into an analog voltage value, a voltage control oscillator 14 oscillating at a frequency corresponding to the analog voltage value, The output of the voltage controlled oscillator 14 is the internal clock signal 4.

【0003】次に動作について説明する。外部クロック
監視部5からの選択信号に基づいて選択部2が複数の外
部クロック信号1・・・1のうちの1つを選択し、入力
分周器9はこれを分周して位相比較回路51の一方に出
力する。そして、この入力に応じた内部クロック信号4
が出力されると、位相比較回路51はこれらの位相差を
比較してその位相差に応じたデータを出力し、デジタル
ローパスフィルタ52は複数のデータに基づいてフィル
タリング処理をし、ラッチ回路53はこれを通過させ、
D/A変換回路13はこのデータに応じたアナログ電圧
を出力し、電圧制御発振器14はこのアナログ電圧に応
じた周波数の内部クロック信号4を出力する。
Next, the operation will be described. The selection unit 2 selects one of the plurality of external clock signals 1... 1 based on the selection signal from the external clock monitoring unit 5, and the input frequency divider 9 divides the frequency of the external clock signal 1. 51 is output. Then, the internal clock signal 4 corresponding to this input
Is output, the phase comparison circuit 51 compares these phase differences and outputs data according to the phase difference, the digital low-pass filter 52 performs a filtering process based on the plurality of data, and the latch circuit 53 Let this pass through,
The D / A conversion circuit 13 outputs an analog voltage corresponding to the data, and the voltage controlled oscillator 14 outputs the internal clock signal 4 having a frequency corresponding to the analog voltage.

【0004】このように外部クロック信号1に同期した
内部クロック信号4が生成されている状態で、外部クロ
ック監視部5において当該外部クロック信号1の異常が
検出されると、この外部クロック監視部5からラッチ信
号が出力され、このラッチ信号に応じてラッチ回路53
はその時のデジタルデータを保持する。
In the state where the internal clock signal 4 synchronized with the external clock signal 1 is generated, when the external clock monitoring unit 5 detects an abnormality of the external clock signal 1, the external clock monitoring unit 5 Outputs a latch signal, and the latch circuit 53 responds to the latch signal.
Holds the digital data at that time.

【0005】このようにして、従来の同期クロック生成
回路は、フェーズロックドループ内に状態を保持するラ
ッチ回路53を設け、当該状態を保持するラッチ回路5
3で直前の状態をホールドすることにより外部クロック
信号1に異常が生じても所定の内部クロック信号4を生
成しつづけることができる。
As described above, the conventional synchronous clock generation circuit is provided with the latch circuit 53 for holding the state in the phase locked loop, and the latch circuit 5 for holding the state.
By holding the state immediately before at 3, even if an abnormality occurs in the external clock signal 1, the predetermined internal clock signal 4 can be continuously generated.

【0006】なお、図11は同公報に開示された従来の
他のクロック切替装置の構成を示すブロック図である。
この回路は、上記従来のクロック切替装置の構成に、固
定発振器54、周波数差比較回路55および加減算回路
56が加えられた構成となっている。そして、周波数差
比較回路55は固定発振器54から出力される基準周波
数のデータとラッチ回路53から出力されるデータとを
比較し、これらの周波数差が一定となるように補正信号
を出力し、加減算回路56がこの補正処理を実行する。
従って、上記従来のクロック切替装置と同様に外部クロ
ック信号1に異常が生じても所定の内部クロック信号4
を生成しつづけることができ、しかも、温度変動などに
よらずこの周波数を安定化させることができる。
FIG. 11 is a block diagram showing a configuration of another conventional clock switching device disclosed in the publication.
This circuit has a configuration in which a fixed oscillator 54, a frequency difference comparison circuit 55, and an addition / subtraction circuit 56 are added to the configuration of the conventional clock switching device. Then, the frequency difference comparing circuit 55 compares the data of the reference frequency output from the fixed oscillator 54 with the data output from the latch circuit 53, and outputs a correction signal so that these frequency differences become constant. The circuit 56 performs this correction processing.
Therefore, even if an abnormality occurs in the external clock signal 1 as in the conventional clock switching device, a predetermined internal clock signal 4
Can be continuously generated, and the frequency can be stabilized irrespective of temperature fluctuation.

【0007】また、図12は特開平9−93237号公
報に開示された従来の第三のクロック切替装置の構成を
示すブロック図である。図において、57は量子化回
路、58はメモリ、59はアナログローパスフィルタで
ある。そして、量子化回路57は位相比較回路51から
出力される位相差に応じたデータを量子化し、メモリ5
8は複数の量子化されたデータを記憶するとともにD/
A変換回路13へ出力し、アナログローパスフィルタ5
9はD/A変換回路13から出力されるアナログ電圧を
平滑化させる。従って、外部クロック信号1が正常な場
合にはPLLループにより内部クロック信号4の同期化
が図られる。他方、外部クロック信号1が異常となった
場合には、メモリ58への書き込みが禁止されるととも
に、メモリ58からは外部クロック信号1が正常な時の
位相差情報が出力され続ける。その結果、上記従来のク
ロック切替装置と同様に外部クロック信号1に異常が生
じても所定の内部クロック信号4を生成しつづけること
ができる。
FIG. 12 is a block diagram showing a configuration of a third conventional clock switching device disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-93237. In the figure, 57 is a quantization circuit, 58 is a memory, and 59 is an analog low-pass filter. Then, the quantization circuit 57 quantizes the data corresponding to the phase difference output from the phase comparison circuit 51, and
8 stores a plurality of quantized data and D /
Output to the A conversion circuit 13 and the analog low-pass filter 5
9 smoothes the analog voltage output from the D / A conversion circuit 13. Therefore, when the external clock signal 1 is normal, the internal clock signal 4 is synchronized by the PLL loop. On the other hand, if the external clock signal 1 becomes abnormal, writing to the memory 58 is prohibited, and the memory 58 continues to output phase difference information when the external clock signal 1 is normal. As a result, a predetermined internal clock signal 4 can be continuously generated even if an abnormality occurs in the external clock signal 1 as in the conventional clock switching device.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】従来のクロック切替装
置は以上のように構成されているので、外部クロック監
視部5の異常検出出力に応じてデジタル式フェーズロッ
クドループ内のデジタル値をホールドするので、デジタ
ル式フェーズロックドループはその異常検出直前のクロ
ック状態に同期したものをホールドすることになる。そ
の結果、例えば、外部クロック信号1が所定の周波数か
ら変動し始めてから上記ホールド状態となるまでの間に
予兆的な変動があった場合、その予兆的な変動状態にあ
る外部クロック信号1に同期させてしまうなどの課題が
あった。
Since the conventional clock switching device is configured as described above, the digital value in the digital phase locked loop is held according to the abnormality detection output of the external clock monitoring unit 5. The digital phase locked loop holds a signal synchronized with the clock state immediately before the abnormality is detected. As a result, for example, if there is a predictive change between the time when the external clock signal 1 starts to fluctuate from a predetermined frequency and the time when the external clock signal 1 enters the hold state, the external clock signal 1 is synchronized with the external clock signal 1 in the predictive fluctuation state. There were issues such as letting them do it.

【0009】そして、この影響を取り除くためにデジタ
ル式フェーズロックドループの時定数を大きく設定する
ことも考えられるが、このように設定してしまうと今度
は、同期引き込み特性も同様に低下してしまうこととな
るので、同期引き込み特性を維持しつつ上記クロック異
常時の問題を解決することはできなかった。
To eliminate this effect, it is conceivable to set a large time constant of the digital phase locked loop. However, if the time constant is set in this way, the synchronization pull-in characteristic is similarly degraded. Therefore, the above-mentioned problem at the time of the clock abnormality cannot be solved while maintaining the synchronization pull-in characteristic.

【0010】この発明は上記課題を解決するためになさ
れたものであり、同期引き込み特性を悪化させることな
く、外部クロック信号1の異常時に予兆的な変動状態に
ある外部クロック信号1に同期させてしまうことを抑制
することができる同期クロック生成装置およびこれを用
いたクロック切替装置を得ることを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and is intended to synchronize with an external clock signal 1 which is in a predictive fluctuation state when the external clock signal 1 is abnormal, without deteriorating the synchronization pull-in characteristic. It is an object of the present invention to obtain a synchronous clock generation device capable of suppressing the occurrence of a clock and a clock switching device using the same.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】この発明に係る同期クロ
ック生成回路は、外部クロック信号に同期した内部クロ
ック信号を生成する同期クロック生成回路において、上
記外部クロック信号と上記内部クロック信号とを比較し
て、これらの位相差に応じたアナログ値を出力する比較
回路と、このアナログ値をデジタル値に変換して上記位
相差に応じたデジタルデータを生成するデジタル値生成
回路と、入力されるデジタルデータの値に応じた周波数
の上記内部クロック信号を発振する発振器と、上記外部
クロック信号の異常を検出し、当該異常を検出している
間は異常検出信号を出力する外部クロック監視部と、上
記異常検出信号が入力され、この異常検出信号が入力さ
れている期間には、上記デジタル値生成回路の生成した
デジタルデータの替わりに内部で発生したデジタルデー
タを上記発振器へ入力させる制御回路とを備えたもので
ある。
A synchronous clock generation circuit according to the present invention is a synchronous clock generation circuit for generating an internal clock signal synchronized with an external clock signal, wherein the external clock signal is compared with the internal clock signal. A comparison circuit that outputs an analog value according to the phase difference; a digital value generation circuit that converts the analog value into a digital value to generate digital data according to the phase difference; An oscillator that oscillates the internal clock signal having a frequency corresponding to the value of the external clock signal; an external clock monitoring unit that detects an abnormality of the external clock signal and outputs an abnormality detection signal while detecting the abnormality; During the period when the detection signal is input and the abnormality detection signal is input, the digital data generated by the digital value generation circuit is output. Warini digital data generated inside is obtained and a control circuit for input to the oscillator.

【0012】この発明に係る同期クロック生成回路は、
外部クロック信号と内部クロック信号とが入力され、こ
れらの位相差が所定の位相変動許容範囲を超えた場合に
は切替信号を出力する位相差監視部を設け、上記切替信
号が入力された場合には、異常検出信号が入力されてい
る期間において発振器に入力するデジタルデータを増減
させるものである。
A synchronous clock generation circuit according to the present invention comprises:
An external clock signal and an internal clock signal are input, and a phase difference monitoring unit that outputs a switching signal when the phase difference exceeds a predetermined allowable range of phase fluctuation is provided. Is to increase or decrease the digital data input to the oscillator during the period when the abnormality detection signal is being input.

【0013】この発明に係る同期クロック生成回路は、
デジタル値生成回路が、アナログ値をサンプリングして
サンプリングデータを出力するサンプリング回路と、連
続する複数のサンプリングデータを用いてローパスフィ
ルタリング処理を行ってフィルタリングデータを出力す
るデジタルローパスフィルタと、このフィルタリングデ
ータと内部で発生した内部発生デジタルデータとの一方
を異常検出信号に基づいて選択して発振器へ出力するホ
ールドオーバ回路とからなるものである。
A synchronous clock generation circuit according to the present invention comprises:
A digital value generation circuit that samples an analog value and outputs sampling data; a digital low-pass filter that performs low-pass filtering using a plurality of continuous sampling data and outputs filtering data; and And a holdover circuit for selecting one of the internally generated digital data based on the abnormality detection signal and outputting the selected data to the oscillator.

【0014】この発明に係る同期クロック生成回路は、
ホールドオーバ回路が、フィルタリングデータを記憶す
るメモリと、このメモリに記憶されたデータと上記フィ
ルタリングデータとを比較し、それらの差に応じた増減
信号を出力するホールドクロック判定回路と、異常検出
信号および増減信号が入力されている間に順次増減する
カウントデータを出力するカウンタと、上記フィルタリ
ングデータをラッチするラッチ回路と、上記増減信号が
入力され、この増減信号が入力されている間には上記ラ
ッチ回路にラッチされたデータに上記カウントデータを
加算する加減算回路とを備え、この加減算回路の出力を
発振器へ出力するものである。
A synchronous clock generation circuit according to the present invention comprises:
A holdover circuit, a memory for storing the filtering data, a hold clock determination circuit for comparing the data stored in the memory with the filtering data, and outputting an increase / decrease signal in accordance with a difference therebetween; A counter that outputs count data that sequentially increases or decreases while the increase / decrease signal is being input; a latch circuit that latches the filtering data; An adder / subtractor circuit for adding the count data to the data latched in the circuit, and outputting the output of the adder / subtractor circuit to the oscillator.

【0015】この発明に係る同期クロック生成回路は、
メモリおよびカウンタはホールドクロック判定回路より
も周期の長いクロックに基づいて動作するものである。
A synchronous clock generation circuit according to the present invention comprises:
The memory and the counter operate based on a clock having a longer cycle than the hold clock determination circuit.

【0016】この発明に係る同期クロック生成回路は、
ホールドオーバ回路が、フィルタリングデータを記憶す
るメモリと、このメモリに記憶されたデータと上記フィ
ルタリングデータとを比較し、それらの差に応じた増減
信号を出力するホールドクロック判定回路と、この増減
信号が入力され、異常検出信号が入力されている期間は
この増減信号を反転してホールド信号を生成するホール
ド信号生成回路と、上記増減信号および当該ホールド信
号が入力され、ホールド信号が入力されていない期間に
は上記フィルタリングデータをそのまま発振器に出力
し、ホールド信号が入力されている期間にはその直前の
データを保持するとともに増減信号に基づいてこれを増
減したデータを発振器に出力するアップダウンカウンタ
とを備えたものである。
A synchronous clock generation circuit according to the present invention comprises:
A holdover circuit for storing a filtering data, a memory for storing the filtering data, a hold clock determining circuit for comparing the data stored in the memory with the filtering data, and outputting an increase / decrease signal in accordance with a difference between them; A hold signal generation circuit that inverts the increase / decrease signal to generate a hold signal during a period in which the abnormality detection signal is input and a period in which the increase / decrease signal and the hold signal are input and the hold signal is not input An up-down counter that outputs the filtered data as it is to the oscillator as it is, and holds the data immediately before the hold signal is input, and outputs the increased or decreased data to the oscillator based on the increase / decrease signal. It is provided.

【0017】この発明に係る同期クロック生成回路は、
メモリおよびアップダウンカウンタはホールドクロック
判定回路よりも周期の長いクロックに基づいて動作する
ものである。
The synchronous clock generation circuit according to the present invention comprises:
The memory and the up / down counter operate based on a clock having a longer cycle than the hold clock determination circuit.

【0018】この発明に係る同期クロック生成回路は、
メモリが、複数の最新のフィルタリングデータを順次記
憶し、クロックが入力されるたびにそのうちの最も古い
データをホールドクロック判定回路へ出力するものであ
る。
A synchronous clock generation circuit according to the present invention comprises:
The memory sequentially stores a plurality of latest filtering data, and outputs the oldest data to the hold clock determination circuit each time a clock is input.

【0019】この発明に係る同期クロック生成回路は、
デジタル値生成回路が、アナログ値をサンプリングして
サンプリングデータを出力するサンプリング回路と、連
続する複数のサンプリングデータを記憶するメモリと、
上記サンプリング回路の出力と当該メモリの出力との一
方を異常検出信号に基づいて選択してローパスフィルタ
リング処理を行ってフィルタリングデータを出力するデ
ジタルローパスフィルタとを備え、このローパスフィル
タの出力を発振器に入力するものである。
The synchronous clock generation circuit according to the present invention comprises:
A digital value generation circuit that samples an analog value and outputs sampling data, a memory that stores a plurality of continuous sampling data,
A digital low-pass filter that selects one of the output of the sampling circuit and the output of the memory based on the abnormality detection signal and performs low-pass filtering to output filtering data; and inputs the output of the low-pass filter to an oscillator. Is what you do.

【0020】この発明に係る同期クロック生成回路は、
比較回路とデジタル値生成回路との間にアナログローパ
スフィルタを設けるとともに、デジタル値生成回路は同
期引き込み時にはデジタルローパスフィルタを非動作状
態に制御するものである。
The synchronous clock generation circuit according to the present invention comprises:
An analog low-pass filter is provided between the comparison circuit and the digital value generation circuit, and the digital value generation circuit controls the digital low-pass filter to a non-operating state during synchronization.

【0021】この発明に係るクロック切替装置は、複数
の外部クロック信号から1つの外部クロック信号を選択
する選択部と、この選択部により選択された1つの外部
クロック信号が入力される以上の同期クロック生成回路
とを備えるものである。
A clock switching device according to the present invention comprises: a selector for selecting one external clock signal from a plurality of external clock signals; and a synchronous clock for receiving one external clock signal selected by the selector. And a generation circuit.

【0022】[0022]

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の一形態を
説明する。 実施の形態1.図1はこの発明の実施の形態1によるク
ロック切替装置の構成を示すブロック図である。図にお
いて、1はそれぞれ光ケーブルなどから送信される外部
クロック信号、2はこの複数の外部クロック信号が入力
され、それらの内の1つを選択して選択クロック信号と
して出力する選択部、3はこの選択クロック信号に同期
した内部クロック信号4を生成する同期クロック生成回
路、4は内部クロック信号である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described below. Embodiment 1 FIG. FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a clock switching device according to Embodiment 1 of the present invention. In the figure, 1 is an external clock signal transmitted from an optical cable or the like, 2 is a plurality of external clock signals, and 2 is a selecting unit that selects one of them and outputs it as a selected clock signal. A synchronous clock generation circuit 4 for generating an internal clock signal 4 synchronized with the selected clock signal is an internal clock signal.

【0023】同期クロック生成回路3において、5は複
数の外部クロック信号1・・・1が入力され、この内の
1つを選択するための選択信号を選択部2に出力すると
ともに、当該選択した外部クロック信号1の異常を検出
し、当該異常を検出している間は異常検出信号を出力す
る外部クロック監視部、6は選択クロック信号が入力さ
れ、これに同期する内部クロック信号4を生成する同期
クロック生成部、7は選択クロック信号および内部クロ
ック信号4が入力され、これらの位相差の大きさを監視
する位相跳躍量監視部(位相差監視部)、8はこの位相
跳躍量監視部7の出力が入力され、これらの位相差が所
定の位相変動許容範囲を超えた場合には切替信号を出力
する位相跳躍方向切替部(位相差監視部)であり、同期
クロック生成部6は上記異常検出信号およびこの切替信
号に応じてその動作を切り替えるようになっている。
In the synchronous clock generation circuit 3, a plurality of external clock signals 1... 1 are input to the synchronizing clock generation circuit 3, and a selection signal for selecting one of them is output to the selection unit 2, and the selected clock is selected. An external clock monitoring unit that detects an abnormality of the external clock signal 1 and outputs an abnormality detection signal while the abnormality is detected. The external clock monitoring unit 6 receives the selected clock signal and generates an internal clock signal 4 synchronized with the selected clock signal. The synchronous clock generator 7 receives the selected clock signal and the internal clock signal 4 and monitors the magnitude of the phase difference. The phase jump monitor monitors the phase difference. The reference numeral 8 denotes the phase jump monitor. And a phase jump direction switching unit (phase difference monitoring unit) that outputs a switching signal when the phase difference exceeds a predetermined allowable range of phase fluctuation. So that the switch their operation in response to the abnormality detection signal and the switching signal.

【0024】図2はこの発明の実施の形態1による同期
クロック生成部6の構成を示すブロック図である。図に
おいて、9は選択クロック信号を1/N1(N1は整
数)に分周する入力分周器、10は内部クロック信号4
を1/N2(N2は整数)に分周する出力分周器、11
はこの分周された外部クロック信号1と内部クロック信
号4との位相同士を比較して、これらの位相差に応じた
パルス幅のパルス(アナログ値)を出力する位相周波数
比較回路(比較回路)と、12はこのパルスをサンプリ
ングするとともに、基本的には上記位相差に応じたデジ
タルデータを生成するデジタル値生成回路、13はこの
デジタルデータをアナログ電圧値に変換するD/A変換
回路、14はこのアナログ電圧値に応じた周波数で発振
する電圧制御発振器(発振器)であり、この電圧制御発
振器14の出力が内部クロック信号4となる。
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of the synchronous clock generator 6 according to the first embodiment of the present invention. In the figure, 9 is an input divider for dividing the selected clock signal by 1 / N1 (N1 is an integer) and 10 is the internal clock signal 4
An output frequency divider that divides 1 / N2 (N2 is an integer), 11
Is a phase frequency comparison circuit (comparison circuit) that compares phases of the divided external clock signal 1 and internal clock signal 4 and outputs a pulse (analog value) having a pulse width corresponding to the phase difference. And 12 are digital value generation circuits that sample the pulse and generate digital data basically corresponding to the phase difference, 13 are D / A conversion circuits that convert the digital data into analog voltage values, and 14 Is a voltage controlled oscillator (oscillator) that oscillates at a frequency corresponding to the analog voltage value, and the output of the voltage controlled oscillator 14 becomes the internal clock signal 4.

【0025】デジタル値生成回路12において、15は
パルスをサンプリングしてそのパルス幅に応じた値を有
するサンプリングデータを出力する量子化回路(サンプ
リング回路)、16はこの量子化回路15から連続して
出力される複数のサンプリングデータを用いてローパス
フィルタリング処理を行ってフィルタリングデータを出
力するデジタルローパスフィルタ、17はこのフィルタ
リングデータと内部で発生した内部発生デジタルデータ
との一方を選択してD/A変換回路13へ出力するホー
ルドオーバ回路である。なお、18はこれらの回路1
5,16,17に対してサンプリングクロック信号を出
力する固定発振器である。
In the digital value generation circuit 12, reference numeral 15 denotes a quantization circuit (sampling circuit) for sampling a pulse and outputting sampling data having a value corresponding to the pulse width. A digital low-pass filter that performs a low-pass filtering process using a plurality of output sampling data and outputs filtering data, and a D / A converter 17 selects one of the filtering data and internally generated digital data to perform D / A conversion This is a holdover circuit that outputs to the circuit 13. Incidentally, reference numeral 18 denotes these circuits 1
It is a fixed oscillator that outputs a sampling clock signal to 5, 16, and 17.

【0026】また、21はサンプリングデータが入力さ
れ、このサンプリングデータの積算値が予め定められた
所定の位相変動許容範囲(閾値など)を超えたらアンロ
ック信号を出力するアンロック検出回路、22は当該ク
ロック切替装置を含むシステムの電源投入を検出するシ
ステムリセット回路、23はこれらアンロック検出回路
21およびシステムリセット回路22の出力とともに外
部クロック監視部5からの異常検出信号が入力され、こ
れらから判定される動作状態に応じてデジタルローパス
フィルタ16に係数変更指示を出力し、且つ、ホールド
オーバ回路17にホールドオーバ指示を出力する制御回
路である。
An unlock detecting circuit 21 receives sampling data, and outputs an unlock signal when the integrated value of the sampling data exceeds a predetermined allowable range of phase fluctuation (such as a threshold value). The system reset circuit 23 for detecting the power-on of the system including the clock switching device receives the abnormality detection signal from the external clock monitoring unit 5 together with the outputs of the unlock detection circuit 21 and the system reset circuit 22 and makes a judgment from these. This is a control circuit that outputs a coefficient change instruction to the digital low-pass filter 16 and outputs a holdover instruction to the holdover circuit 17 according to the operating state to be performed.

【0027】図3はこの発明の実施の形態1によるデジ
タルローパスフィルタ16およびホールドオーバ回路1
7の構成を示すブロック図である。デジタルローパスフ
ィルタ16において、241から24n(nは整数)は
それぞれサンプリングデータの信号経路において一列に
配列され、前段から出力されるデータをサンプリングク
ロック信号でラッチするn個のDフリップフロップ、2
51から25(n+1)はそれぞれ上記Dフリップフロ
ップ241・・・24nの出力データが入力されるとと
もに制御回路23からの係数変更指示により指定された
係数を各出力データに乗算する(n+1)個の係数器、
261から26nはそれぞれ係数器251・・・25
(n+1)の出力を順次加算し、最終段からフィルタリ
ングデータを出力するn個の加算器である。なお、上記
係数器251・・・25(n+1)は、例えば同期引き
込み時には通常よりも時定数が小さくなるように係数選
択指示が入力されるようにすれば、正常時の安定性を維
持しつつ同期引き込み特性を改善することができる。
FIG. 3 shows digital low-pass filter 16 and holdover circuit 1 according to the first embodiment of the present invention.
7 is a block diagram showing a configuration of FIG. In the digital low-pass filter 16, 241 to 24n (n is an integer) are arranged in a line in a signal path of the sampling data, and are provided with n D flip-flops for latching data output from the preceding stage by a sampling clock signal.
The output data of the D flip-flops 241... 24n are input to 51 to 25 (n + 1), and the output data is multiplied by a coefficient designated by a coefficient change instruction from the control circuit 23. Coefficient unit,
261 to 26n are coefficient units 251 ... 25, respectively.
There are n adders for sequentially adding outputs of (n + 1) and outputting filtering data from the last stage. It is to be noted that the coefficient units 251... 25 (n + 1) maintain stability in a normal state if a coefficient selection instruction is input such that a time constant becomes smaller than usual during synchronization pull-in. Synchronization characteristics can be improved.

【0028】ホールドオーバ回路17において、27は
サンプリングクロック信号を1/L(Lは整数)に分周
するクロック分周器、28はこの分周されたサンプリン
グクロック信号に基づいて複数の最新のフィルタリング
データを所定数だけ順次記憶し、クロックが入力される
たびにその記憶しているデータのうちの最も古いデータ
をホールドクロック判定回路29へ出力するメモリ、2
9は上記フィルタリングデータとともにこのメモリ28
の出力が入力され、サンプリングクロック信号が入力さ
れるたびにこれらの差に応じた増減信号を出力するホー
ルドクロック判定回路、30はこの増減信号とともに制
御回路23からのホールドオーバ指示が入力され、ホー
ルドオーバ指示および増減信号が入力されている期間は
分周されたサンプリングクロック信号が入力される度に
増減するカウントデータを出力し、それ以外のときには
「0」を出力するカウンタ、31はフィルタリングデー
タをラッチするラッチ回路、32はこのラッチデータと
ともにカウントデータが入力され、通常はこのラッチデ
ータをそのまま出力し、上記増減信号が入力されている
間にはこれらを加算した値のデータを出力する加減算回
路であり、この加減算回路32の加算結果出力がデジタ
ルデータとなる。
In the holdover circuit 17, reference numeral 27 denotes a clock divider for dividing the sampling clock signal by 1 / L (L is an integer), and reference numeral 28 denotes a plurality of latest filterings based on the divided sampling clock signal. A memory for sequentially storing a predetermined number of data and outputting the oldest data of the stored data to the hold clock determination circuit 29 each time a clock is input;
9 is a memory 28 together with the filtering data.
And a hold clock determination circuit 30 that outputs an increase / decrease signal in accordance with the difference each time a sampling clock signal is input. The hold clock determination circuit 30 receives a holdover instruction from the control circuit 23 together with the increase / decrease signal. During the period when the over instruction and the increase / decrease signal are input, the counter outputs count data which increases / decreases each time the frequency-divided sampling clock signal is input, and otherwise outputs “0”. A latch circuit 32 for latching receives count data together with the latch data, normally outputs the latch data as it is, and outputs data of a value obtained by adding these while the increase / decrease signal is being input. The addition result output of the addition / subtraction circuit 32 becomes digital data.

【0029】次に動作について説明する。クロック切替
装置を含むシステムの電源が投入されると、システムリ
セット回路22はこれを検出し、これに応じて制御回路
23はホールドオーバ回路17へホールドオーバ指示を
出力し、ホールドオーバ回路17はメモリ28に予め設
定された所定の初期値に基づいてデジタルデータを出力
する。そして、D/A変換回路13はこのデジタルデー
タをアナログ電圧値に変換し、電圧制御発振器14はこ
のアナログ電圧値に応じた周波数の内部クロック信号4
を出力する。
Next, the operation will be described. When the power supply of the system including the clock switching device is turned on, the system reset circuit 22 detects this, and in response, the control circuit 23 outputs a holdover instruction to the holdover circuit 17, and the holdover circuit 17 Digital data is output based on a predetermined initial value set in advance at 28. Then, the D / A conversion circuit 13 converts the digital data into an analog voltage value, and the voltage controlled oscillator 14 controls the internal clock signal 4 having a frequency corresponding to the analog voltage value.
Is output.

【0030】このような状態で複数の外部クロック信号
1・・・1が入力されると、外部クロック監視部5はそ
れらのうちの正常なものを1つを選択してそれを選択信
号へ出力し、選択部2はこの選択信号で指定された外部
クロック信号を選択して同期クロック生成回路3に出力
し、同期クロック生成部6の入力分周器9はこの選択ク
ロック信号を分周する。この他方で、出力分周器10は
上記所定の初期値に基づく内部クロック信号4を分周
し、位相周波数比較回路11は、この分周された外部ク
ロック信号1と内部クロック信号4との位相同士を比較
して、これらの位相差に応じたパルス幅のパルスを出力
し、量子化回路15はこのパルスをサンプリングしてそ
のパルス幅に応じた値を有するサンプリングデータを出
力し、デジタルローパスフィルタ16はこの量子化回路
15から連続して出力される複数のサンプリングデータ
を用いてローパスフィルタリング処理を行ってフィルタ
リングデータを出力する。
When a plurality of external clock signals 1... 1 are input in such a state, the external clock monitoring unit 5 selects one of them and outputs it to the selection signal. Then, the selector 2 selects the external clock signal specified by the selection signal and outputs it to the synchronous clock generator 3, and the input divider 9 of the synchronous clock generator 6 divides the frequency of the selected clock signal. On the other hand, the output frequency divider 10 divides the frequency of the internal clock signal 4 based on the predetermined initial value, and the phase frequency comparison circuit 11 calculates the phase of the divided external clock signal 1 and the internal clock signal 4. The quantization circuit 15 samples the pulses, outputs sampling data having a value corresponding to the pulse width, and outputs a digital low-pass filter. Reference numeral 16 performs low-pass filtering using a plurality of sampling data continuously output from the quantization circuit 15, and outputs filtered data.

【0031】これとともに、外部クロック監視部5は選
択信号を出力する際に異常検出信号を解除し、制御回路
23はデジタルローパスフィルタ16に係数変更指示を
出力するとともにホールドオーバ回路17にホールド指
示信号を出力するので、ホールドオーバ回路17は上記
フィルタリングデータに基づいてデジタルデータを出力
する。そして、D/A変換回路13はこのデジタルデー
タをアナログ電圧値に変換し、電圧制御発振器14はこ
のアナログ電圧値に応じた周波数の内部クロック信号4
を出力する。
At the same time, the external clock monitor 5 releases the abnormality detection signal when outputting the selection signal, and the control circuit 23 outputs a coefficient change instruction to the digital low-pass filter 16 and a hold instruction signal to the holdover circuit 17. Is output, the holdover circuit 17 outputs digital data based on the filtering data. Then, the D / A conversion circuit 13 converts the digital data into an analog voltage value, and the voltage controlled oscillator 14 controls the internal clock signal 4 having a frequency corresponding to the analog voltage value.
Is output.

【0032】そして、このような外部クロック信号1に
基づく動作が開始されると、位相周波数比較回路11、
量子化回路15、デジタルローパスフィルタ16、ホー
ルドオーバ回路17、D/A変換回路13、電圧制御発
振器14、出力分周器10とを通るフェーズロックドル
ープが形成され、サンプリングデータに含まれるDC成
分が所定の値になるように、また、分周した外部クロッ
ク信号1の位相と分周した内部クロック信号4の位相と
の位相差が一定値になるように制御が行われる。そし
て、分周した外部クロック信号1の位相と分周した内部
クロック信号4の位相との位相差が一定値となる状態で
安定し、外部クロック信号1に同期した内部クロック信
号4を生成することができる。
When the operation based on the external clock signal 1 is started, the phase frequency comparison circuit 11
A phase-locked loop that passes through the quantization circuit 15, digital low-pass filter 16, holdover circuit 17, D / A conversion circuit 13, voltage-controlled oscillator 14, and output frequency divider 10 is formed. Control is performed such that the phase difference between the divided external clock signal 1 and the divided internal clock signal 4 becomes a predetermined value and the phase difference between the phase of the divided internal clock signal 4 becomes a constant value. Then, the internal clock signal 4 which is stabilized in a state where the phase difference between the phase of the frequency-divided external clock signal 1 and the phase of the frequency-divided internal clock signal 4 becomes a constant value and which is synchronized with the external clock signal 1 is generated. Can be.

【0033】なお、このループのフェーズロック動作に
おいて、メモリ28はデジタルローパスフィルタ16か
ら順次出力されるフィルタリングデータを分周されたサ
ンプリングクロック信号に基づいて順次記憶する。そし
て、このメモリ28はその記憶しているデータのうちの
最も古いデータをホールドクロック判定回路29へ出力
するが、切替信号が出力されていないので、ホールドク
ロック判定回路29およびカウンタ30は停止してお
り、また、加減算回路32はラッチ回路31でラッチさ
れたフィルタリングデータに「0」を加算して(つまり
ラッチデータをそのままスルーさせて)デジタルデータ
として出力する。
In this phase lock operation of the loop, the memory 28 sequentially stores the filtering data sequentially output from the digital low-pass filter 16 based on the divided sampling clock signal. The memory 28 outputs the oldest data among the stored data to the hold clock determination circuit 29. However, since the switching signal is not output, the hold clock determination circuit 29 and the counter 30 are stopped. In addition, the addition / subtraction circuit 32 adds “0” to the filtering data latched by the latch circuit 31 (that is, passes the latch data as it is) and outputs it as digital data.

【0034】また、デジタルローパスフィルタ16は、
最後のn個のサンプリングデータをDフリップフロップ
241・・・24nで保持し、(n+1)個の係数器2
51・・・25(n+1)がそれぞれのサンプリングデ
ータに係数変更指示に従った係数を乗算し、n個の加算
器261・・・26nでこの総和を演算し、これらをフ
ィルタリングデータとして出力する。
The digital low-pass filter 16 is
The last n pieces of sampling data are held by D flip-flops 241... 24n, and (n + 1) coefficient units 2
25 (n + 1) multiply each sampling data by a coefficient in accordance with the coefficient change instruction, calculate the sum by n adders 261... 26n, and output them as filtering data.

【0035】このように選択クロック信号に同期した内
部クロック信号4が生成されている状態で、その選択ク
ロック信号の基となる外部クロック信号1に周波数変動
などの異常が生じると、外部クロック監視部5がその異
常を検出して異常検出信号を出力し、制御回路23はホ
ールドオーバ回路17へホールドオーバ指示を出力す
る。そして、ホールドクロック判定回路29は、サンプ
リングクロック信号が入力されるたびにメモリ28から
出力されるデータとフィルタリングデータとを比較し、
これらに差がある場合にはその値を有する増減信号を出
力し、カウンタ30は当該増減信号に示された値になる
まで、分周されたサンプリングクロック信号が入力され
る度にカウントアップあるいはカウントダウンを繰り返
し、加減算回路32はこのカウントデータをラッチデー
タとの和あるいは差をデジタルデータとして出力する。
従って、このホールドオーバ指示が継続的に出力される
と、デジタルデータはメモリ28から出力される時間的
に少し前のフィルタリングデータに収束し、この状態で
内部クロック信号4が発振されることになる。
In the state where the internal clock signal 4 synchronized with the selected clock signal is generated, if an abnormality such as a frequency fluctuation occurs in the external clock signal 1 which is the basis of the selected clock signal, the external clock monitoring unit 5 detects the abnormality and outputs an abnormality detection signal, and the control circuit 23 outputs a holdover instruction to the holdover circuit 17. Then, the hold clock determination circuit 29 compares the data output from the memory 28 with the filtering data every time the sampling clock signal is input,
If there is a difference between them, an increase / decrease signal having that value is output, and the counter 30 counts up or down every time the frequency-divided sampling clock signal is input until it reaches the value indicated by the increase / decrease signal. The addition / subtraction circuit 32 outputs the sum or difference of the count data and the latch data as digital data.
Therefore, if the holdover instruction is continuously output, the digital data converges to the filtering data output from the memory 28 slightly earlier in time, and the internal clock signal 4 is oscillated in this state. .

【0036】また、この他の異常などに起因して選択さ
れた外部クロック信号1と内部クロック信号4との同期
が非常に大きくずれてしまうと、量子化回路15のサン
プリングデータ出力に基づいてアンロック検出回路21
がこれを検出し、制御回路23はホールドオーバ指示を
出力し、デジタルデータはメモリ28から出力される時
間的に少し前のフィルタリングデータに収束し、同様
に、この状態で内部クロック信号4が発振されることに
なる。
If the synchronization between the selected external clock signal 1 and the internal clock signal 4 is greatly deviated due to other abnormalities, etc., the synchronization based on the sampling data output of the quantization circuit 15 is performed. Lock detection circuit 21
Detects this, the control circuit 23 outputs a holdover instruction, and the digital data converges to the filtered data slightly earlier in time outputted from the memory 28. Similarly, in this state, the internal clock signal 4 oscillates. Will be done.

【0037】そして、この異常検出後に外部クロック監
視部5が、再び当初の外部クロック信号1の正常化を検
出したり、他の外部クロック信号1・・・1を選択する
選択信号を出力したりすると、これとともに異常検出信
号の出力を停止する。これにより、制御回路23はホー
ルドオーバ指示出力を停止し、上記デジタル式フェーズ
ロックドループはこの選択信号により選択された外部ク
ロック信号1に同期する内部クロック信号4の生成を再
開する。
After this abnormality is detected, the external clock monitoring unit 5 again detects the normalization of the original external clock signal 1 or outputs a selection signal for selecting another external clock signal 1... Then, the output of the abnormality detection signal is stopped at the same time. Thereby, the control circuit 23 stops the output of the holdover instruction, and the digital phase locked loop restarts the generation of the internal clock signal 4 synchronized with the external clock signal 1 selected by the selection signal.

【0038】また、このような外部クロック監視部5の
監視結果などに基づいてデジタル式フェーズロックドル
ープにおいて、外部クロック信号1に基づく動作と、メ
モリ28のデータに基づく動作との切替が繰り返される
一方で、位相跳躍量監視部7は選択クロック信号と内部
クロック信号4との位相差の大きさを監視し、位相跳躍
方向切替部8はこれらの位相差が所定の位相変動許容範
囲を超えた場合には切替信号を出力する。従って、この
ような切替信号が出力されると、ホールドクロック判定
回路29はデジタルデータの値を補正するように増減信
号を出力する。
Further, in the digital phase locked loop based on the monitoring result of the external clock monitoring unit 5 and the like, switching between the operation based on the external clock signal 1 and the operation based on the data in the memory 28 is repeated. Then, the phase jump amount monitoring unit 7 monitors the magnitude of the phase difference between the selected clock signal and the internal clock signal 4, and the phase jump direction switching unit 8 performs the operation when the phase difference exceeds a predetermined allowable range of the phase variation. Outputs a switching signal. Therefore, when such a switching signal is output, the hold clock determination circuit 29 outputs an increase / decrease signal so as to correct the value of the digital data.

【0039】具体的には、例えば、(分周した)選択ク
ロック信号の立ち上がりエッジよりも(分周した)内部
クロック信号4の立ち上がりエッジが時間軸上で遅く、
このエッジからエッジまでの期間にパルスが発生し、こ
のパルスに基づいてプラスの値のサンプリングデータが
出力されるような場合には、この期間を短縮する必要が
あるので、デジタルデータの値を小さくして内部クロッ
ク信号4の周期を意図的に小さく制御し、逆に、エッジ
の前後関係が逆転した場合には、デジタルデータの値を
大きくして内部クロック信号4の周期を意図的に大きく
制御すればよい。
Specifically, for example, the rising edge of the (divided) internal clock signal 4 is later on the time axis than the rising edge of the (divided) selected clock signal,
If a pulse is generated during the period from this edge to the edge and positive-valued sampling data is output based on this pulse, it is necessary to shorten this period. In this case, the cycle of the internal clock signal 4 is intentionally controlled to be small, and conversely, if the relationship between the edges is reversed, the value of the digital data is increased to intentionally control the cycle of the internal clock signal 4 to be large. do it.

【0040】これにより、デジタル式フェーズロックド
ループにおいて外部クロック信号1に基づく動作とメモ
リ28のデータに基づく動作とを交互に切替えた場合、
その切替時の前後における内部クロック信号4の周期や
位相を安定させる必要があるために、特にメモリ28の
データに基づく動作から外部クロック信号1に基づく動
作に切り替える場合において、当該切替の度にパルスを
量子化する際の基準となる初期値を変更する必要などが
あって、この初期値の中に位相差が吸収されてしまい、
デジタル式フェーズロックドループとしては当該サンプ
リングデータに基づいて同様に同期して動作しているに
もかかわらず選択クロック信号(外部クロック信号1)
と内部クロック信号4との位相差が切替の度に変動して
しまうことがあり、特に、何度も切り替えた後にはこの
誤差が累積してしまって選択クロック信号(外部クロッ
ク信号1)と内部クロック信号4とを所定の許容位相差
範囲内において同期させることができなくなってしまう
ことがあるなどの問題があったが、これを防止すること
ができる。
Thus, when the operation based on the external clock signal 1 and the operation based on the data in the memory 28 are alternately switched in the digital phase locked loop,
Since it is necessary to stabilize the cycle and phase of the internal clock signal 4 before and after the switching, especially when switching from the operation based on the data of the memory 28 to the operation based on the external clock signal 1, the pulse It is necessary to change the initial value used as a reference when quantizing, and the phase difference is absorbed in this initial value.
Although the digital phase locked loop operates similarly in synchronization based on the sampling data, the selected clock signal (external clock signal 1)
In some cases, the phase difference between the internal clock signal 4 and the internal clock signal 4 fluctuates each time the switching is performed. In particular, the error accumulates after switching many times, and the selected clock signal (external clock signal 1) and the internal clock signal 4 There was a problem that the clock signal 4 could not be synchronized within the predetermined allowable phase difference range. However, this can be prevented.

【0041】図4はこのような外部クロック信号1およ
び内部クロック信号4とを用いて動作するデータ処理回
路の一例を示すブロック図である。このような回路は光
ケーブルを用いたデータ伝送経路の多重化装置などにお
いて用いられている。図において、33はそれぞれ入力
データを外部クロック信号1でラッチして保持するとと
もに、内部クロック信号4に同期してその保持した順番
でラッチデータを出力するバッファメモリ、34はこの
複数のバッファメモリ33・・・33からのラッチデー
タに基づいて出力データを生成するデータ処理回路であ
る。そして、このようなバッファメモリ33では、外部
クロック信号1に基づくラッチ動作と内部クロック信号
4に基づく出力動作とを適当なものとするために、この
外部クロック信号1に基づくラッチ動作から内部クロッ
ク信号4による出力動作までのセットアップタイムなど
のマージンや、内部クロック信号4に基づく出力動作か
ら外部クロック信号1によるラッチ動作までのセットア
ップタイムなどのマージンなどにより、外部クロック信
号1を基準として一定の位相差範囲内で内部クロック信
号4が同期していることが要求される。
FIG. 4 is a block diagram showing an example of a data processing circuit which operates using such an external clock signal 1 and an internal clock signal 4. Such a circuit is used in a data transmission path multiplexing device using an optical cable. In the figure, reference numeral 33 denotes a buffer memory which latches and holds input data with an external clock signal 1 and outputs latch data in the order in which the latched data is held in synchronization with the internal clock signal 4; .. Are data processing circuits for generating output data based on the latch data from 33. In order to make the latch operation based on the external clock signal 1 and the output operation based on the internal clock signal 4 appropriate in such a buffer memory 33, the latch operation based on the external clock signal 1 4, a fixed phase difference with respect to the external clock signal 1 due to a margin such as a setup time from the output operation based on the internal clock signal 4 to a latch operation from the output operation based on the internal clock signal 4 to a latch operation based on the external clock signal 1. It is required that the internal clock signal 4 be synchronized within the range.

【0042】図5はこのような位相差範囲に対する位相
跳躍方向切替部8の位相変動許容範囲の設定方法の一例
を説明する説明図である。図において、横軸はクロック
の切り替え回数、縦軸は外部クロック信号1を基準とす
る内部クロック信号4の位相変動量、35は位相差範囲
の上限値、36は位相差範囲の下限値である。そして、
位相変動許容範囲の上限値37と下限値38とは、この
位相差範囲の上限値35と下限値36との間に来るよう
に設定すればよい。
FIG. 5 is an explanatory diagram for explaining an example of a method of setting a permissible range of the phase variation of the phase jump direction switching section 8 for such a phase difference range. In the figure, the horizontal axis represents the number of clock switchings, the vertical axis represents the amount of phase fluctuation of the internal clock signal 4 with respect to the external clock signal 1, 35 represents the upper limit of the phase difference range, and 36 represents the lower limit of the phase difference range. . And
The upper limit value 37 and the lower limit value 38 of the allowable phase variation range may be set so as to be between the upper limit value 35 and the lower limit value 36 of the phase difference range.

【0043】なお、切替信号に基づくデジタルデータの
値の変更は、外部クロック信号1に基づく動作において
実施しても、メモリ28のデータに基づく動作において
実施しても、あるいはこれらの両方において実施しても
よい。
The change of the value of the digital data based on the switching signal is performed in the operation based on the external clock signal 1, in the operation based on the data in the memory 28, or in both of them. You may.

【0044】以上のように、この実施の形態1によれ
ば、外部クロック信号1と内部クロック信号4とを比較
して、これらの位相差に応じたパルス幅のパルスを出力
する位相周波数比較回路11と、このパルスのパルス幅
に応じたデジタルデータを生成するデジタル値生成回路
12と、入力されるデジタルデータの値に応じた周波数
の内部クロック信号4を発振するD/A変換回路13お
よび電圧制御発振器14とからなるデジタル式フェーズ
ロックドループとともに、外部クロック信号1の異常を
検出し、当該異常を検出している間は異常検出信号を出
力する外部クロック監視部5と、この異常検出信号が入
力され、この異常検出信号が入力されている期間には、
上記デジタル値生成回路12の生成したデジタルデータ
の替わりに内部のメモリ28で発生したデジタルデータ
をD/A変換回路13へ入力させる制御回路23とを備
えているので、外部クロック信号1に異常が生じた場
合、外部クロック監視部5でそれを検出し、制御回路2
3が内部で発生したデジタルデータをD/A変換回路1
3に入力し、電圧制御発振器14がこの内部で発生した
デジタルデータに基づいて内部クロック信号4を発振す
ることができる。
As described above, according to the first embodiment, the phase frequency comparison circuit which compares the external clock signal 1 with the internal clock signal 4 and outputs a pulse having a pulse width corresponding to the phase difference between them. 11, a digital value generation circuit 12 for generating digital data corresponding to the pulse width of the pulse, a D / A conversion circuit 13 for oscillating an internal clock signal 4 having a frequency corresponding to the value of the input digital data, and a voltage An external clock monitoring unit 5 which detects an abnormality of the external clock signal 1 and outputs an abnormality detection signal while detecting the abnormality, together with a digital phase locked loop comprising the control oscillator 14, Input, and during the period when this abnormality detection signal is input,
The control circuit 23 for inputting digital data generated in the internal memory 28 to the D / A conversion circuit 13 instead of the digital data generated by the digital value generation circuit 12 is provided. If this occurs, it is detected by the external clock monitor 5 and the control circuit 2
3 converts digital data generated internally into a D / A conversion circuit 1
3, and the voltage-controlled oscillator 14 can oscillate the internal clock signal 4 based on the digital data generated therein.

【0045】従って、内部で発生したデジタル値に基づ
いて内部クロック信号4を生成するので、上記異常検出
の前に外部クロック信号1に予兆的な変動状態が生じた
としても、このような異常状態にある外部クロック信号
1に内部クロック信号4を同期させてしまうことはな
い。しかも、デジタル式フェーズロックドループの時定
数を長くする必要がないので、同期引き込み特性を悪化
させてしまうなどの二次的な問題を生じてしまうことも
ない効果がある。
Therefore, since the internal clock signal 4 is generated based on the internally generated digital value, even if a predictive fluctuation state occurs in the external clock signal 1 before the above-mentioned abnormality detection, such an abnormal state The internal clock signal 4 does not synchronize with the external clock signal 1 in the above. In addition, since it is not necessary to increase the time constant of the digital phase locked loop, there is an effect that secondary problems such as deterioration of the synchronization pull-in characteristic do not occur.

【0046】この実施の形態1によれば、外部クロック
信号1と内部クロック信号4とが入力され、これらの位
相差が所定の位相変動許容範囲を超えた場合には切替信
号を出力する位相跳躍量監視部7および位相跳躍方向切
替部8とを設け、上記切替信号が入力された場合には、
デジタル値生成回路12は、異常検出信号が入力されて
いる期間においてD/A変換回路13に入力するデジタ
ルデータを増減させるので、上記デジタル式フェーズロ
ックドループのデジタルデータを内部で発生したデジタ
ルデータに切り替えるたびにその値が初期値から累積的
に増加あるいは減少してしまうような状態が生じてしま
ったとしても、その累積的な変化を検出し、その累積的
な変化を抑制するように内部で発生したデジタルデータ
を変更することができる。
According to the first embodiment, the external clock signal 1 and the internal clock signal 4 are input, and when the phase difference between the external clock signal 1 and the internal clock signal 4 exceeds a predetermined allowable range of phase fluctuation, a phase jump for outputting a switching signal is performed. A quantity monitoring unit 7 and a phase jump direction switching unit 8 are provided, and when the switching signal is input,
Since the digital value generation circuit 12 increases or decreases the digital data input to the D / A conversion circuit 13 during the period when the abnormality detection signal is input, the digital data of the digital phase-locked loop is converted into the internally generated digital data. Even if the value is cumulatively increased or decreased from the initial value each time it is switched, the internal change is detected to detect the cumulative change and suppress the cumulative change. Digital data can be changed.

【0047】従って、デジタル式フェーズロックドルー
プのデジタルデータを内部で発生したデジタルデータに
切り替える動作を繰り返しつつも、デジタルデータの値
の累積的な変化を所定の許容範囲内に確実に維持させる
ことができるので、内部クロック信号4と外部クロック
信号1との位相差も確実に所定の許容範囲内に維持する
ことができ、この内部クロック信号4および外部クロッ
ク信号1とが入力されるような上記バッファメモリ33
などにおいて内部クロック信号4に基づく出力動作時の
読み出しマージンや外部クロック信号1に基づくラッチ
動作時の書き込みマージンが不足してしまうことを確実
に防止することができる効果がある。
Therefore, while repeatedly performing the operation of switching the digital data of the digital phase locked loop to the internally generated digital data, it is possible to surely keep the cumulative change of the value of the digital data within a predetermined allowable range. Therefore, the phase difference between the internal clock signal 4 and the external clock signal 1 can be surely maintained within a predetermined allowable range, and the buffer in which the internal clock signal 4 and the external clock signal 1 are input. Memory 33
For example, there is an effect that it is possible to reliably prevent the read margin in the output operation based on the internal clock signal 4 and the write margin in the latch operation based on the external clock signal 1 from becoming insufficient.

【0048】この実施の形態1によれば、デジタル値生
成回路12が、パルスのパルス幅に応じたサンプリング
データを出力する量子化回路15と、連続する複数のサ
ンプリングデータを用いてローパスフィルタリング処理
を行ってフィルタリングデータを出力するデジタルロー
パスフィルタ16と、このフィルタリングデータとメモ
リ28に予め記憶した内部発生デジタルデータとの一方
をホールドオーバ指示に基づいて選択してD/A変換回
路13へ出力するホールドオーバ回路17とからなるの
で、位相周波数比較回路11から出力されるパルスのパ
ルス幅をデジタル値に変換してこれを電圧制御発振器1
4に入力することができるとともに、外部クロック信号
1に異常が発生した場合には異常検出信号に基づいて内
部発生デジタルデータに基づいて電圧制御発振器14を
発振させることができる効果がある。
According to the first embodiment, the digital value generation circuit 12 performs the low-pass filtering process using the quantization circuit 15 that outputs sampling data corresponding to the pulse width of the pulse and the plurality of continuous sampling data. A digital low-pass filter 16 for outputting filtered data, and a hold for selecting one of the filtered data and internally generated digital data stored in the memory 28 based on a holdover instruction and outputting the selected data to the D / A conversion circuit 13 The pulse width of the pulse output from the phase frequency comparison circuit 11 is converted into a digital value, which is converted into a digital value.
4 and, when an abnormality occurs in the external clock signal 1, the voltage controlled oscillator 14 can be oscillated based on the internally generated digital data based on the abnormality detection signal.

【0049】この実施の形態1によれば、ホールドオー
バ回路17が、フィルタリングデータを記憶するメモリ
28と、このメモリ28に記憶されたデータと上記フィ
ルタリングデータとを比較し、それらの差に応じた増減
信号を出力するホールドクロック判定回路29と、ホー
ルドオーバ指示および増減信号が入力されている間に順
次増減するカウントデータを出力するカウンタ30と、
上記フィルタリングデータをラッチするラッチ回路31
と、上記増減信号が入力され、この増減信号が入力され
ている間には上記ラッチ回路31にラッチされたデータ
に上記カウントデータを加算する加減算回路32とを備
え、この加減算回路32の出力をD/A変換回路13へ
出力するので、異常が検出された時点よりもしばらく前
の正常時のデジタルデータをメモリ28に保持し、これ
に基づいて電圧制御発振器14を発振させることができ
る。従って、予め内部で発生するデジタルデータを一定
の値に固定して設定しておく必要がなく、フレキシブル
に且つ内部クロック信号4の周波数を安定させて使用す
ることができる効果がある。
According to the first embodiment, the holdover circuit 17 compares the memory 28 for storing the filtering data with the data stored in the memory 28 and the filtering data, and responds to the difference therebetween. A hold clock determination circuit 29 that outputs an increase / decrease signal; a counter 30 that outputs count data that sequentially increases / decreases while a holdover instruction and an increase / decrease signal are being input;
Latch circuit 31 for latching the filtering data
And an addition / subtraction circuit 32 that receives the increase / decrease signal and adds the count data to the data latched by the latch circuit 31 while the increase / decrease signal is input. Since the data is output to the D / A conversion circuit 13, the digital data in a normal state, which is a little before the time when the abnormality is detected, is stored in the memory 28, and the voltage controlled oscillator 14 can be oscillated based on the digital data. Therefore, there is no need to previously set internally generated digital data to a fixed value, and there is an effect that the frequency of the internal clock signal 4 can be used flexibly and stably.

【0050】この実施の形態1によれば、メモリ28お
よびカウンタ30はサンプリングクロック信号を分周し
た信号に基づいて動作するので、異常時における電圧制
御発振器14の制御動作を遅くしてデジタル式フェーズ
ロックドループの時定数を増加させることができる。従
って、異常時にはデジタル式フェーズロックドループの
時定数を増加させて、この異常状態における周波数変動
を効果的に抑制することができる効果がある。
According to the first embodiment, since the memory 28 and the counter 30 operate on the basis of the frequency-divided signal of the sampling clock signal, the control operation of the voltage-controlled oscillator 14 at the time of abnormality is slowed down and the digital phase The time constant of the locked loop can be increased. Therefore, there is an effect that the time constant of the digital phase locked loop is increased in the event of an abnormality, and the frequency fluctuation in this abnormal state can be effectively suppressed.

【0051】この実施の形態1によれば、メモリ28
が、複数の最新のフィルタリングデータを順次記憶し、
クロックが入力されるたびにそのうちの最も古いデータ
をホールドクロック判定回路29へ出力するので、異常
検出の前に外部クロック信号1に予兆的な変動状態が生
じたとしても、異常時にはそれ以前のデジタルデータを
確実に利用して内部クロック信号4の周波数を所定のも
のに安定させることができる効果がある。
According to the first embodiment, the memory 28
Sequentially stores a plurality of latest filtering data,
Each time a clock is input, the oldest data is output to the hold clock determination circuit 29. Therefore, even if a predictive fluctuation state occurs in the external clock signal 1 before the abnormality is detected, the previous digital signal is output in the event of an abnormality. There is an effect that the frequency of the internal clock signal 4 can be stabilized at a predetermined value by using data reliably.

【0052】この実施の形態1によれば、複数の外部ク
ロック信号1・・・1から1つの外部クロック信号を選
択する選択部2と、この選択部2により選択された1つ
の外部クロック信号1が入力される同期クロック生成回
路3とを備えるので、内部クロック信号4の同期に利用
していた外部クロック信号1に異常が発生し、複数の外
部クロック信号1・・・1の間で切り替えるような場合
であっても、その異常状態となってしまった外部クロッ
ク信号1の予兆的な変動に左右されることなく、内部ク
ロック信号4の周波数を安定させることができる効果が
ある。
According to the first embodiment, selection unit 2 for selecting one external clock signal from a plurality of external clock signals 1... 1 and one external clock signal 1 selected by this selection unit 2 Is input to the synchronous clock generating circuit 3 so that the external clock signal 1 used for synchronizing the internal clock signal 4 becomes abnormal and switches between the plurality of external clock signals 1... Even in such a case, there is an effect that the frequency of the internal clock signal 4 can be stabilized without being affected by the predictive fluctuation of the external clock signal 1 that has become abnormal.

【0053】特に、外部クロック信号1が異常となって
も位相および周期が非常に安定した内部クロック信号4
を生成することができるので、光ケーブルなどとともに
高速な通信を行う光通信装置などにおいて好適に用いる
ことができる。
In particular, even if the external clock signal 1 becomes abnormal, the internal clock signal 4 whose phase and cycle are very stable
Can be suitably used in an optical communication device or the like that performs high-speed communication with an optical cable or the like.

【0054】実施の形態2.図6はこの発明の実施の形
態2によるデジタルローパスフィルタおよびホールドオ
ーバ回路の構成を示すブロック図である。図において、
39はホールドオーバ指示とともに増減信号が入力さ
れ、ホールドオーバ指示が入力されている期間はこの増
減信号を反転してホールド信号を生成するホールド信号
生成回路、40はサンプリングクロック信号および分周
したサンプリングクロック信号が入力され、ホールドオ
ーバ指示が入力されている期間には分周したサンプリン
グクロック信号を選択し、且つ、ホールドオーバ指示が
入力されていない期間にはサンプリングクロック信号を
選択するセレクタ、41はフィルタリングデータととも
にホールドオーバ指示、ホールド信号、増減信号が入力
され、ホールドオーバ指示がないときにはセレクタ40
の出力クロックに同期してフィルタリングデータをデジ
タルデータとして出力し、ホールド信号がある場合には
このデジタルデータを保持するとともに増減信号に応じ
てその値を増減するアップダウンカウンタである。これ
以外の構成は実施の形態1と同様であり同一の符号を付
して説明を省略する。
Embodiment 2 FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of a digital low-pass filter and a holdover circuit according to Embodiment 2 of the present invention. In the figure,
Reference numeral 39 denotes a hold signal generation circuit for receiving a holdover instruction and an increase / decrease signal, and inverting the increase / decrease signal to generate a hold signal while the holdover instruction is input. 40 denotes a sampling clock signal and a divided sampling clock. A selector for selecting a frequency-divided sampling clock signal during a period when a signal is input and a holdover instruction is input, and selecting a sampling clock signal during a period when a holdover instruction is not input; When a holdover instruction, a hold signal, and an increase / decrease signal are input together with the data, and there is no holdover instruction, the selector 40
This is an up / down counter that outputs the filtering data as digital data in synchronization with the output clock, and holds the digital data when there is a hold signal, and increases / decreases the value according to the increase / decrease signal. The other configuration is the same as that of the first embodiment, and the same reference numerals are given and the description is omitted.

【0055】次に動作について説明する。選択部2によ
り選択されている外部クロック信号1に異常が発生し、
外部クロック監視部5から異常検出信号が出力される
と、制御回路23から出力されるホールドオーバ指示が
反転され、アップダウンカウンタ41はこのホールドオ
ーバ指示の反転に応じてこの時のデジタルデータを保持
する。そして、このデジタルデータに基づく内部クロッ
ク信号4の位相とメモリ28から出力されるデジタルデ
ータに対応する位相とが異なる場合にはホールドクロッ
ク判定回路29から増減信号が出力され、分周されたク
ロック信号がセレクタ40から出力されるたびにアップ
ダウンカウンタ41は上記デジタルデータの値を所定値
ずつ増減する。その結果、このデジタルデータに基づく
内部クロック信号4の位相とメモリ28から出力される
デジタルデータに対応する位相とが一致すると、ホール
ドクロック判定回路29からの増減信号の出力は停止さ
れ、ホールド信号生成回路39からホールド信号が出力
され、アップダウンカウンタ41はその値を保持する。
その後、選択クロック信号が正常な外部クロック信号1
に基づくものに切り替わるとともに、ホールドオーバ指
示はなくなり、アップダウンカウンタ41は選択クロッ
ク信号に基づく動作を再開する。
Next, the operation will be described. An abnormality occurs in the external clock signal 1 selected by the selection unit 2,
When the abnormality detection signal is output from the external clock monitoring unit 5, the holdover instruction output from the control circuit 23 is inverted, and the up / down counter 41 holds the digital data at this time in accordance with the inversion of the holdover instruction. I do. When the phase of the internal clock signal 4 based on the digital data is different from the phase corresponding to the digital data output from the memory 28, an increase / decrease signal is output from the hold clock determination circuit 29, and the divided clock signal is output. Each time is output from the selector 40, the up / down counter 41 increases or decreases the value of the digital data by a predetermined value. As a result, when the phase of the internal clock signal 4 based on the digital data matches the phase corresponding to the digital data output from the memory 28, the output of the increase / decrease signal from the hold clock determination circuit 29 is stopped, and the generation of the hold signal is stopped. The hold signal is output from the circuit 39, and the up / down counter 41 holds the value.
Then, when the selected clock signal is a normal external clock signal 1
, And the holdover instruction disappears, and the up / down counter 41 restarts the operation based on the selected clock signal.

【0056】また、ホールドクロック判定回路29は、
切替信号が入力されるとその動作状態に関わらずデジタ
ルデータの値を増減し、これにより外部クロック信号1
に対する内部クロック信号4の累積的な位相差を解消す
ることもできる。これ以外の動作は実施の形態1と同様
であり説明を省略する。
The hold clock determination circuit 29
When the switching signal is input, the value of the digital data is increased or decreased regardless of the operation state.
Of the internal clock signal 4 can be eliminated. Other operations are the same as those in the first embodiment, and a description thereof will be omitted.

【0057】以上のように、この実施の形態2によれ
ば、ホールドオーバ回路17が、フィルタリングデータ
を記憶するメモリ28と、このメモリ28に記憶された
データと上記フィルタリングデータとを比較し、それら
の差に応じた増減信号を出力するホールドクロック判定
回路29と、この増減信号が入力され、異常検出信号が
入力されている期間はこの増減信号を反転してホールド
信号を生成するホールド信号生成回路39と、上記増減
信号および当該ホールド信号が入力され、ホールド信号
が入力されていない期間には上記フィルタリングデータ
をそのままD/A変換回路13に出力し、ホールド信号
が入力されている期間にはその直前のデータを保持する
とともに増減信号に基づいてこれを増減したデータをD
/A変換回路13に出力するアップダウンカウンタ41
とを備えるので、内部クロック信号4の周波数安定性を
保持しつつ、異常が検出されるよりも前の正常時のデジ
タルデータに基づいて電圧制御発振器14を発振させる
ようにすることができる。
As described above, according to the second embodiment, the holdover circuit 17 compares the memory 28 storing the filtering data with the data stored in the memory 28 and the filtering data. A hold clock determination circuit 29 for outputting an increase / decrease signal corresponding to the difference between the signals, and a hold signal generation circuit for inverting the increase / decrease signal and generating a hold signal during a period when the increase / decrease signal is input and an abnormality detection signal is input 39, the increase / decrease signal and the hold signal are input, and the filtering data is directly output to the D / A conversion circuit 13 during a period when the hold signal is not input, and during the period when the hold signal is input. The immediately preceding data is held and the data obtained by increasing or decreasing the
Up / down counter 41 for outputting to the / A conversion circuit 13
Therefore, the voltage controlled oscillator 14 can be caused to oscillate based on the normal digital data before the abnormality is detected, while maintaining the frequency stability of the internal clock signal 4.

【0058】従って、予め内部で発生するデジタルデー
タを一定の値に固定して設定しておく必要がなく、フレ
キシブルに且つ内部クロック信号4の周波数を安定させ
て使用することができる効果がある。
Therefore, there is no need to previously set internally generated digital data to a fixed value, and there is an effect that the frequency of the internal clock signal 4 can be used flexibly and stably.

【0059】この実施の形態2によれば、メモリ28お
よびアップダウンカウンタ41は分周されたサンプリン
グクロック信号に基づいて動作するので、異常時におけ
る電圧制御発振器14の制御動作を遅くしてデジタル式
フェーズロックドループの時定数を増加させることがで
きる。従って、異常時にはデジタル式フェーズロックド
ループの時定数を増加させて、この異常状態における周
波数変動を効果的に抑制することができる効果がある。
According to the second embodiment, since the memory 28 and the up / down counter 41 operate on the basis of the frequency-divided sampling clock signal, the control operation of the voltage controlled oscillator 14 at the time of an abnormality is delayed so that the digital system The time constant of the phase locked loop can be increased. Therefore, there is an effect that the time constant of the digital phase locked loop is increased in the event of an abnormality, and the frequency fluctuation in this abnormal state can be effectively suppressed.

【0060】実施の形態3.図7はこの発明の実施の形
態3による同期クロック生成部6の構成を示すブロック
図である。図において、42は量子化回路15から連続
して出力される複数のサンプリングデータなどを用いて
ローパスフィルタリング処理を行ってフィルタリングデ
ータを出力するデジタルローパスフィルタ、43はこの
デジタルローパスフィルタ42で使用したデジタルデー
タを順次記憶するとともにこのデジタルローパスフィル
タ42に出力するホールドオーバ回路である。
Embodiment 3 FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of the synchronous clock generator 6 according to the third embodiment of the present invention. In the figure, reference numeral 42 denotes a digital low-pass filter which performs low-pass filtering processing using a plurality of sampling data continuously output from the quantization circuit 15 and outputs filtered data, and 43 denotes a digital signal used in the digital low-pass filter 42. A holdover circuit for sequentially storing data and outputting the data to the digital low-pass filter 42.

【0061】図8はこの発明の実施の形態3によるデジ
タルローパスフィルタ42およびホールドオーバ回路4
3の構成を示すブロック図である。図において、44は
サンプリングクロック信号を1/L(Lは整数)に分周
するクロック分周器、45はこの分周されたサンプリン
グクロック信号に基づいて最終段のDフリップフロップ
24nから出力されるフィルタリングデータを所定数だ
け順次記憶し、クロックが入力されるたびにその記憶し
ているデータのうちの最も古いデータをデジタルローパ
スフィルタ42に出力するメモリ、461から46nは
それぞれホールドオーバ指示に基づいて各Dフリップフ
ロップ241・・・24nのデータ入力に入力するサン
プリングデータを量子化回路15から出力される経路の
データとするかあるいは上記メモリ45から出力される
データとするかを選択するセレクタである。これ以外の
構成は実施の形態1と同様であり同一の符号を付して説
明を省略する。
FIG. 8 shows a digital low-pass filter 42 and a holdover circuit 4 according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of No. 3; In the figure, reference numeral 44 denotes a clock divider for dividing the sampling clock signal by 1 / L (L is an integer), and reference numeral 45 denotes an output from the final stage D flip-flop 24n based on the divided sampling clock signal. A memory for sequentially storing a predetermined number of filtered data and outputting the oldest data among the stored data to the digital low-pass filter 42 each time a clock is input. A selector for selecting whether the sampling data input to the data inputs of the D flip-flops 241... 24n is the data of the path output from the quantization circuit 15 or the data output from the memory 45. The other configuration is the same as that of the first embodiment, and the same reference numerals are given and the description is omitted.

【0062】次に動作について説明する。選択された外
部クロック信号1が正常である状態では外部クロック監
視部5から異常検出信号は出力されることはなく、しか
も、ホールドオーバ指示も出力されないので、各セレク
タ461・・・46nは量子化回路15から出力される
サンプリングデータを各Dフリップフロップ241・・
・24nに出力する。従って、デジタルローパスフィル
タ42はその時々に量子化回路15から連続して出力さ
れる複数のサンプリングデータを用いてフィルタリング
処理を行ってデジタルデータを生成し、電圧制御発振器
14からはこのデジタルデータに基づいた内部クロック
信号4が生成される。そして、メモリ45はこの正常状
態下のデジタルデータを順次記憶し、その記憶している
データのうちの最も古いデータをデジタルローパスフィ
ルタ42に出力する。
Next, the operation will be described. When the selected external clock signal 1 is normal, the abnormality detection signal is not output from the external clock monitoring unit 5 and no holdover instruction is output, so that each selector 461. The sampling data output from the circuit 15 is transferred to each D flip-flop 241.
・ Output to 24n. Therefore, the digital low-pass filter 42 performs a filtering process using a plurality of sampling data continuously output from the quantization circuit 15 at each time to generate digital data, and the voltage-controlled oscillator 14 generates a digital data based on the digital data. The generated internal clock signal 4 is generated. Then, the memory 45 sequentially stores the digital data under the normal state, and outputs the oldest data among the stored data to the digital low-pass filter 42.

【0063】その後、上記外部クロック信号1などに異
常が発生すると、制御回路23からホールドオーバ指示
が出力され、これに応じて各セレクタ461・・・46
nはメモリ45から出力されるデジタルデータを各Dフ
リップフロップ241・・・24nに出力するように切
り替わる。従って、デジタルローパスフィルタ42はメ
モリ45から出力される複数のサンプリングデータを用
いてフィルタリング処理を行ってデジタルデータを生成
し、電圧制御発振器14からはこのデジタルデータに基
づいた内部クロック信号4が生成される。そして、上記
ホールドオーバ指示が解消されると各セレクタ461・
・・46nは量子化回路15の出力を各Dフリップフロ
ップ241・・・24nに出力する。これ以外の動作は
実施の形態1と同様であり説明を省略する。
Thereafter, when an abnormality occurs in the external clock signal 1 or the like, a holdover instruction is output from the control circuit 23, and the selectors 461,.
n switches so that the digital data output from the memory 45 is output to each of the D flip-flops 241 to 24n. Accordingly, the digital low-pass filter 42 performs a filtering process using the plurality of sampling data output from the memory 45 to generate digital data, and the voltage-controlled oscillator 14 generates the internal clock signal 4 based on the digital data. You. When the holdover instruction is canceled, each selector 461.
.. 46n outputs the output of the quantization circuit 15 to each of the D flip-flops 241. Other operations are the same as those in the first embodiment, and a description thereof will be omitted.

【0064】以上のように、この実施の形態3によれ
ば、デジタル値生成回路12が、アナログ値をサンプリ
ングしてサンプリングデータを出力する量子化回路15
と、連続する複数のサンプリングデータを記憶するメモ
リ45と、上記量子化回路15の出力と当該メモリ45
の出力との一方をホールドオーバ指示に基づいて選択し
てローパスフィルタリング処理を行ってフィルタリング
データを出力するデジタルローパスフィルタ42とを備
え、このローパスフィルタ42の出力をD/A変換回路
13および電圧制御発振器14に入力するので、位相周
波数比較回路11から出力されるパルスのパルス幅をデ
ジタル値に変換してこれに応じて電圧制御発振器14か
ら内部クロック信号4を出力させることができるととも
に、外部クロック信号1に異常が発生した場合にはホー
ルドオーバ指示に応じてメモリ45に予め蓄積してあっ
た正常時のデジタルデータに基づいて電圧制御発振器1
4を発振させることができる効果がある。
As described above, according to the third embodiment, the digital value generation circuit 12 samples the analog value and outputs the sampling data.
And a memory 45 for storing a plurality of continuous sampling data, an output of the quantization circuit 15 and the memory 45
And a digital low-pass filter 42 that selects one of the outputs based on the holdover instruction, performs low-pass filtering processing, and outputs filtered data, and outputs the output of the low-pass filter 42 to the D / A conversion circuit 13 and voltage control. Since the pulse width is input to the oscillator 14, the pulse width of the pulse output from the phase frequency comparison circuit 11 can be converted into a digital value and the internal clock signal 4 can be output from the voltage controlled oscillator 14 in accordance with the digital value. When an abnormality occurs in the signal 1, the voltage-controlled oscillator 1 is controlled based on the normal digital data previously stored in the memory 45 in response to the holdover instruction.
4 can be oscillated.

【0065】実施の形態4.図9はこの発明の実施の形
態4による同期クロック生成部6の構成を示すブロック
図である。図において、47は位相周波数比較回路11
とデジタル値生成回路12との間に設けられ、位相周波
数比較回路11から出力されるパルスを平滑化するアナ
ログローパスフィルタ、48はこの平滑化されたパルス
をサンプリングしてサンプリングデータを生成するA/
D変換回路、49はこのA/D変換回路48から連続し
て出力される複数のサンプリングデータに基づいて係数
変更指示により選択される係数の組み合わせを用いてロ
ーパスフィルタリング処理を行ってフィルタリングデー
タを出力するデジタルローパスフィルタ、50は同期引
き込み時にはその時にA/D変換回路48から出力され
たサンプリングデータのみをそのまま出力するような係
数の組み合わせを選択する係数変更指示を出力する制御
回路である。これ以外の構成は実施の形態1と同様であ
り説明を省略する。
Embodiment 4 FIG. 9 is a block diagram showing a configuration of the synchronous clock generator 6 according to the fourth embodiment of the present invention. In the figure, 47 is a phase frequency comparison circuit 11
And an analog low-pass filter for smoothing the pulse output from the phase frequency comparison circuit 11, and an A / A for sampling the smoothed pulse to generate sampling data.
The D conversion circuit 49 performs a low-pass filtering process using a combination of coefficients selected by a coefficient change instruction based on a plurality of sampling data continuously output from the A / D conversion circuit 48 and outputs filtering data. The digital low-pass filter 50 is a control circuit that outputs a coefficient change instruction for selecting a combination of coefficients that outputs only the sampling data output from the A / D conversion circuit 48 as it is at the time of synchronization pull-in. The other configuration is the same as that of the first embodiment, and the description is omitted.

【0066】次に動作について説明する。位相周波数比
較回路11から出力されたパルスはアナログローパスフ
ィルタ47においてそのパルス幅に応じたレベルに平滑
化され、その後A/D変換回路48においてサンプリン
グデータに変更される。そして、異常検出信号などに応
じて制御回路50から特別な係数変更指示やホールドオ
ーバ指示が出力されていない場合には、このサンプリン
グデータはデジタルローパスフィルタ49でフィルタリ
ング処理され、ホールドオーバ回路17からはこのサン
プリングデータに基づいたデジタルデータが出力され
る。
Next, the operation will be described. The pulse output from the phase frequency comparison circuit 11 is smoothed by an analog low-pass filter 47 to a level corresponding to the pulse width, and then changed to sampling data by an A / D conversion circuit 48. When no special coefficient change instruction or holdover instruction is output from the control circuit 50 in response to the abnormality detection signal or the like, the sampling data is filtered by the digital low-pass filter 49 and output from the holdover circuit 17. Digital data based on the sampling data is output.

【0067】そして、例えば異常検出信号が出力されて
いない状態でアンロック検出回路21などから検出信号
が出力されると、選択された外部クロック信号1と内部
クロック信号4との同期を得るために、制御回路50は
同期引き込み時の係数変更指示、すなわちA/D変換回
路48からその時に出力されたサンプリングデータのみ
をそのまま出力するような係数の組み合わせを選択する
係数変更指示を出力する。具体的に言えば、例えば、係
数器251のみがサンプリングデータに「1」を乗算
し、その他のすべての係数器252・・・25(n+
1)がサンプリングデータに「1」を乗算するように設
定すればよい。従って、同期引き込み時にはデジタルロ
ーパスフィルタ49は実質的に非動作状態に制御され、
アナログローパスフィルタ47のみの時定数に基づいて
動作する。そして、同期が確保された後には、制御回路
23は通常の係数を選択するように係数変更指示を出力
し、アナログローパスフィルタ47とデジタルローパス
フィルタ49の相乗的な時定数にて安定した同期動作を
行う。
When a detection signal is output from the unlock detection circuit 21 or the like in a state where no abnormality detection signal is output, for example, in order to synchronize the selected external clock signal 1 and the internal clock signal 4, The control circuit 50 outputs a coefficient change instruction at the time of synchronization pull-in, that is, a coefficient change instruction for selecting a combination of coefficients that outputs only the sampling data output at that time from the A / D conversion circuit 48 as it is. Specifically, for example, only the coefficient unit 251 multiplies the sampling data by “1”, and all other coefficient units 252... 25 (n +
1) may be set so as to multiply the sampling data by “1”. Therefore, at the time of synchronization pull-in, the digital low-pass filter 49 is controlled to be substantially inactive, and
It operates based on the time constant of only the analog low-pass filter 47. Then, after the synchronization is secured, the control circuit 23 outputs a coefficient change instruction so as to select a normal coefficient, and a stable synchronous operation is performed with a synergistic time constant of the analog low-pass filter 47 and the digital low-pass filter 49. I do.

【0068】なお、同期引き込み後にデジタルローパス
フィルタ49を機能させるようにしているので、単なる
A/D変換回路48を用いてもサンプリングデータの初
期値はほぼ一定値に安定することとなり、実施の形態1
の量子化回路15のような複雑なサンプリング回路は不
要である。これ以外の動作は実施の形態1と同様であり
説明を省略する。
Since the digital low-pass filter 49 is made to function after the synchronization is pulled in, the initial value of the sampling data is stabilized at a substantially constant value even if a simple A / D conversion circuit 48 is used. 1
A complicated sampling circuit such as the quantization circuit 15 is unnecessary. Other operations are the same as those in the first embodiment, and a description thereof will be omitted.

【0069】以上のように、この実施の形態4によれ
ば、位相周波数比較回路11とデジタル値生成回路12
との間にアナログローパスフィルタ47を設けるととも
に、デジタル値生成回路12は同期引き込み時にはデジ
タルローパスフィルタ49を非動作状態に制御するの
で、同期引き込み時にはアナログローパスフィルタ47
の高速なフィルタリング処理のみを用いて従来よりも高
速に内部クロック信号4を外部クロック信号1に同期さ
せることができる。しかも、同期引き込みが終了すれ
ば、アナログローパスフィルタ47とともにデジタルロ
ーパスフィルタ49を用いてデジタル式フェーズロック
ドループの時定数を増加させ、内部クロック信号4を安
定に制御することができ、しかも、ジッタ抑圧特性を向
上させることができる効果がある。
As described above, according to the fourth embodiment, the phase frequency comparison circuit 11 and the digital value generation circuit 12
And the digital value generation circuit 12 controls the digital low-pass filter 49 to a non-operating state at the time of synchronization pull-in, so that the analog low-pass filter 47 is at the time of synchronization pull-in.
The internal clock signal 4 can be synchronized with the external clock signal 1 faster than before by using only the high-speed filtering process. Moreover, when the synchronization is completed, the time constant of the digital phase-locked loop is increased by using the digital low-pass filter 49 together with the analog low-pass filter 47, whereby the internal clock signal 4 can be controlled stably, and the jitter suppression can be suppressed. There is an effect that characteristics can be improved.

【0070】[0070]

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、外部
クロック信号と内部クロック信号とを比較して、これら
の位相差に応じたアナログ値を出力する比較回路と、こ
のアナログ値をデジタル値に変換して上記位相差に応じ
たデジタルデータを生成するデジタル値生成回路と、入
力されるデジタルデータの値に応じた周波数の上記内部
クロック信号を発振する発振器とからなるデジタル式フ
ェーズロックドループとともに、上記外部クロック信号
の異常を検出し、当該異常を検出している間は異常検出
信号を出力する外部クロック監視部と、この異常検出信
号が入力され、この異常検出信号が入力されている期間
には、上記デジタル値生成回路の生成したデジタルデー
タの替わりに内部で発生したデジタルデータを上記発振
器へ入力させる制御回路とを備えているので、外部クロ
ック信号に異常が生じた場合、外部クロック監視部でそ
れを検出し、制御回路が内部で発生したデジタルデータ
を発振器に入力し、発振器がこの内部で発生したデジタ
ルデータに基づいて内部クロック信号を発振する。
As described above, according to the present invention, a comparison circuit that compares an external clock signal with an internal clock signal and outputs an analog value corresponding to the phase difference between the external clock signal and the internal clock signal, and converts the analog value into a digital signal. A digital phase locked loop comprising: a digital value generation circuit that converts the value into a value to generate digital data according to the phase difference; and an oscillator that oscillates the internal clock signal having a frequency according to the value of the input digital data. At the same time, an external clock monitoring unit that detects an abnormality of the external clock signal and outputs an abnormality detection signal while the abnormality is detected, the abnormality detection signal is input, and the abnormality detection signal is input During the period, digital data generated internally instead of the digital data generated by the digital value generation circuit is input to the oscillator. When the external clock signal is abnormal, the external clock monitoring unit detects it and the control circuit inputs digital data generated internally to the oscillator. An internal clock signal is oscillated based on digital data.

【0071】従って、内部で発生したデジタル値に基づ
いて内部クロック信号を生成するので、上記異常検出の
前に外部クロック信号に予兆的な変動状態が生じたとし
ても、このような異常状態にある外部クロック信号に内
部クロック信号を同期させるようにしてしまうことはな
い。しかも、デジタル式フェーズロックドループの時定
数を従来と同様に設定することができるので、同期引き
込み特性を悪化させてしまうなどの二次的な問題を生じ
てしまうこともないという効果がある。
Accordingly, since the internal clock signal is generated based on the digital value generated inside, even if a predictive fluctuation state occurs in the external clock signal before the above-mentioned abnormality detection, such an abnormal state is present. There is no attempt to synchronize the internal clock signal with the external clock signal. Moreover, since the time constant of the digital phase locked loop can be set in the same manner as in the related art, there is an effect that secondary problems such as deterioration of the synchronization pull-in characteristic do not occur.

【0072】この発明によれば、外部クロック信号と内
部クロック信号とが入力され、これらの位相差が所定の
位相変動許容範囲を超えた場合には切替信号を出力する
位相差監視部を設け、上記切替信号が入力された場合に
は、異常検出信号が入力されている期間において発振器
に入力するデジタルデータを増減させるので、デジタル
式フェーズロックドループのデジタルデータを内部で発
生したデジタルデータに切り替えるたびにその値が初期
値から累積的に増加あるいは減少してしまうような状態
が生じてしまったとしても、その累積的な変化を位相差
監視部で検出し、その累積的な変化を抑制するように内
部で発生したデジタルデータを変更することができる。
According to the present invention, an external clock signal and an internal clock signal are input, and a phase difference monitoring section is provided for outputting a switching signal when the phase difference between them exceeds a predetermined allowable range of phase fluctuation. When the switching signal is input, the digital data input to the oscillator is increased or decreased during the period in which the abnormality detection signal is input, so that the digital data of the digital phase locked loop is switched to the internally generated digital data. In addition, even if a state in which the value is cumulatively increased or decreased from the initial value occurs, the cumulative change is detected by the phase difference monitoring unit, and the cumulative change is suppressed. Digital data generated internally can be changed.

【0073】従って、デジタル式フェーズロックドルー
プのデジタルデータを内部で発生したデジタルデータに
切り替える動作を繰り返しつつも、デジタルデータの値
の累積的な変化を所定の許容範囲内に確実に維持させる
ことができるので、内部クロック信号と外部クロック信
号との位相差も確実に所定の許容範囲内に維持すること
ができ、この内部クロック信号および外部クロック信号
とが入力されるような回路において読み出しマージンや
書き込みマージンが不足してしまうことを確実に防止す
ることができる効果がある。
Therefore, while repeatedly performing the operation of switching the digital data of the digital phase locked loop to the digital data generated internally, it is possible to surely keep the cumulative change in the value of the digital data within a predetermined allowable range. Therefore, the phase difference between the internal clock signal and the external clock signal can be reliably maintained within a predetermined allowable range. In a circuit to which the internal clock signal and the external clock signal are input, the read margin and the write There is an effect that the shortage of the margin can be reliably prevented.

【0074】この発明によれば、デジタル値生成回路
が、アナログ値をサンプリングしてサンプリングデータ
を出力するサンプリング回路と、連続する複数のサンプ
リングデータを用いてローパスフィルタリング処理を行
ってフィルタリングデータを出力するデジタルローパス
フィルタと、このフィルタリングデータと内部で発生し
た内部発生デジタルデータとの一方を異常検出信号に基
づいて選択して発振器へ出力するホールドオーバ回路と
からなるので、比較回路から出力されるアナログ値をデ
ジタル値に変換してこれを発振器に入力することができ
るとともに、外部クロック信号に異常が発生した場合に
は異常検出信号に基づいて内部発生デジタルデータに基
づいて発振器を発振させることができる効果がある。
According to the present invention, the digital value generation circuit samples the analog value and outputs the sampling data, and performs the low-pass filtering process using a plurality of continuous sampling data to output the filtering data. The analog value output from the comparison circuit is composed of a digital low-pass filter and a holdover circuit that selects one of the filtering data and internally generated digital data based on the abnormality detection signal and outputs the selected signal to the oscillator. Can be converted to a digital value and input to the oscillator, and if an external clock signal becomes abnormal, the oscillator can be oscillated based on the internally generated digital data based on the abnormality detection signal. There is.

【0075】この発明によれば、ホールドオーバ回路
が、フィルタリングデータを記憶するメモリと、このメ
モリに記憶されたデータと上記フィルタリングデータと
を比較し、それらの差に応じた増減信号を出力するホー
ルドクロック判定回路と、異常検出信号および増減信号
が入力されている間に順次増減するカウントデータを出
力するカウンタと、上記フィルタリングデータをラッチ
するラッチ回路と、上記増減信号が入力され、この増減
信号が入力されている間には上記ラッチ回路にラッチさ
れたデータに上記カウントデータを加算する加減算回路
とを備え、この加減算回路の出力を発振器へ出力するの
で、異常が検出されるよりも前の正常時のデジタルデー
タに基づいて発振器を発振させることができる。従っ
て、予め内部で発生するデジタルデータを一定の値に固
定して設定しておく必要がなく、フレキシブルに且つ内
部クロック信号の周波数を安定させて使用することがで
きる効果がある。
According to the present invention, the holdover circuit compares the data stored in the memory with the filtering data, and outputs an increase / decrease signal in accordance with the difference between the memory and the memory. A clock determination circuit, a counter that outputs count data that sequentially increases or decreases while the abnormality detection signal and the increase / decrease signal are input, a latch circuit that latches the filtering data, and the increase / decrease signal is input, And an adder / subtractor circuit for adding the count data to the data latched in the latch circuit while the input is being input. The output of the adder / subtractor circuit is output to the oscillator, so that the normal state before the abnormality is detected is output. The oscillator can be oscillated based on the digital data at the time. Therefore, there is no need to previously set internally generated digital data to a fixed value, and there is an effect that the frequency of the internal clock signal can be used flexibly and stably.

【0076】この発明によれば、メモリおよびカウンタ
はホールドクロック判定回路よりも周期の長いクロック
に基づいて動作するので、異常時における発振器の制御
動作を遅くしてデジタル式フェーズロックドループの時
定数を増加させることができる。従って、異常時にはデ
ジタル式フェーズロックドループの時定数を増加させ
て、この異常状態における周波数変動を効果的に抑制す
ることができる効果がある。
According to the present invention, since the memory and the counter operate based on a clock having a longer cycle than that of the hold clock determination circuit, the control operation of the oscillator at the time of abnormality is delayed to reduce the time constant of the digital phase locked loop. Can be increased. Therefore, there is an effect that the time constant of the digital phase locked loop is increased in the event of an abnormality, and the frequency fluctuation in this abnormal state can be effectively suppressed.

【0077】この発明によれば、ホールドオーバ回路
が、フィルタリングデータを記憶するメモリと、このメ
モリに記憶されたデータと上記フィルタリングデータと
を比較し、それらの差に応じた増減信号を出力するホー
ルドクロック判定回路と、この増減信号が入力され、異
常検出信号が入力されている期間はこの増減信号を反転
してホールド信号を生成するホールド信号生成回路と、
上記増減信号および当該ホールド信号が入力され、ホー
ルド信号が入力されていない期間には上記フィルタリン
グデータをそのまま発振器に出力し、ホールド信号が入
力されている期間にはその直前のデータを保持するとと
もに増減信号に基づいてこれを増減したデータを発振器
に出力するアップダウンカウンタとを備えるので、異常
が検出されるよりも前の正常時のデジタルデータに基づ
いて発振器を発振させることができる。従って、予め内
部で発生するデジタルデータを一定の値に固定して設定
しておく必要がなく、フレキシブルに且つ内部クロック
信号の周波数を安定させて使用することができる効果が
ある。
According to the present invention, the holdover circuit compares the data stored in the memory with the filtering data, and outputs the increase / decrease signal in accordance with the difference between the memory and the memory. A clock determination circuit, a hold signal generation circuit that receives the increase / decrease signal, and inverts the increase / decrease signal to generate a hold signal during a period in which the abnormality detection signal is input;
When the increase / decrease signal and the hold signal are input and the hold signal is not input, the filtering data is output to the oscillator as it is, and while the hold signal is input, the immediately preceding data is held and increased / decreased. Since an up / down counter is provided which outputs data obtained by increasing or decreasing the signal to an oscillator based on a signal, the oscillator can be oscillated based on normal digital data before an abnormality is detected. Therefore, there is no need to previously set internally generated digital data to a fixed value, and there is an effect that the frequency of the internal clock signal can be used flexibly and stably.

【0078】この発明によれば、メモリおよびアップダ
ウンカウンタはホールドクロック判定回路よりも周期の
長いクロックに基づいて動作するので、異常時における
発振器の制御動作を遅くしてデジタル式フェーズロック
ドループの時定数を増加させることができる。従って、
異常時にはデジタル式フェーズロックドループの時定数
を増加させて、この異常状態における周波数変動を効果
的に抑制することができる効果がある。
According to the present invention, the memory and the up / down counter operate on the basis of a clock having a longer cycle than the hold clock determination circuit. The constant can be increased. Therefore,
At the time of abnormality, there is an effect that the time constant of the digital phase locked loop is increased and the frequency fluctuation in this abnormal state can be effectively suppressed.

【0079】この発明によれば、メモリが、複数の最新
のフィルタリングデータを順次記憶し、クロックが入力
されるたびにそのうちの最も古いデータをホールドクロ
ック判定回路へ出力するので、異常検出の前に外部クロ
ック信号に予兆的な変動状態が生じたとしても、異常時
にはそれ以前のデジタルデータを確実に利用して内部ク
ロック信号の周波数を所定のものに安定させることがで
きる効果がある。
According to the present invention, the memory sequentially stores a plurality of latest filtering data, and outputs the oldest data to the hold clock determination circuit every time a clock is input. Even if a predictive fluctuation state occurs in the external clock signal, there is an effect that the frequency of the internal clock signal can be stabilized to a predetermined value by reliably using the digital data before that in the event of an abnormality.

【0080】この発明によれば、デジタル値生成回路
が、アナログ値をサンプリングしてサンプリングデータ
を出力するサンプリング回路と、連続する複数のサンプ
リングデータを記憶するメモリと、上記サンプリング回
路の出力と当該メモリの出力との一方を異常検出信号に
基づいて選択してローパスフィルタリング処理を行って
フィルタリングデータを出力するデジタルローパスフィ
ルタとを備え、このローパスフィルタの出力を発振器に
入力するので、比較回路から出力されるアナログ値をデ
ジタル値に変換してこれを発振器に入力することができ
るとともに、外部クロック信号に異常が発生した場合に
は異常検出信号に基づいて内部発生デジタルデータに基
づいて発振器を発振させることができる効果がある。
According to the present invention, the digital value generation circuit samples the analog value and outputs sampling data, the memory for storing a plurality of continuous sampling data, the output of the sampling circuit and the memory And a digital low-pass filter that performs low-pass filtering by selecting one of the outputs based on the abnormality detection signal and outputs filtered data.The output of the low-pass filter is input to the oscillator, so that the output The analog value can be converted to a digital value and input to the oscillator, and if an external clock signal becomes abnormal, the oscillator can be oscillated based on the internally generated digital data based on the abnormality detection signal. There is an effect that can be.

【0081】この発明によれば、比較回路とデジタル値
生成回路との間にアナログローパスフィルタを設けると
ともに、デジタル値生成回路は同期引き込み時にはデジ
タルローパスフィルタを非動作状態に制御するので、同
期引き込み時にはアナログローパスフィルタの高速なフ
ィルタリング処理のみを用いて従来よりも高速に内部ク
ロック信号を外部クロック信号に同期させることができ
る。しかも、同期引き込みが終了すれば、アナログロー
パスフィルタとともにデジタルローパスフィルタを用い
てデジタル式フェーズロックドループの時定数を増加さ
せ、内部クロック信号を従来と同等に安定に制御するこ
とができる効果がある。
According to the present invention, the analog low-pass filter is provided between the comparison circuit and the digital value generation circuit, and the digital value generation circuit controls the digital low-pass filter to the non-operating state at the time of synchronization pull-in. The internal clock signal can be synchronized with the external clock signal at a higher speed than before by using only the high-speed filtering process of the analog low-pass filter. In addition, when the synchronization is completed, the time constant of the digital phase-locked loop is increased by using the digital low-pass filter together with the analog low-pass filter, so that the internal clock signal can be controlled as stably as before.

【0082】この発明によれば、複数の外部クロック信
号から1つの外部クロック信号を選択する選択部と、こ
の選択部により選択された1つの外部クロック信号が入
力される同期クロック生成回路とを備えるので、内部ク
ロック信号の同期に利用していた外部クロック信号に異
常が発生し、複数の外部クロック信号の間で切り替える
ような場合であっても、その異常状態となってしまった
外部クロック信号の予兆的な変動に左右されることな
く、内部クロック信号の周波数を安定させることができ
る効果がある。
According to the present invention, there is provided a selection unit for selecting one external clock signal from a plurality of external clock signals, and a synchronous clock generation circuit to which one external clock signal selected by the selection unit is inputted. Therefore, even if an abnormality occurs in the external clock signal used for synchronizing the internal clock signal, and the external clock signal is switched between a plurality of external clock signals, the abnormal state of the external clock signal that has become abnormal There is an effect that the frequency of the internal clock signal can be stabilized without being affected by the predictive fluctuation.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 この発明の実施の形態1によるクロック切替
装置の構成を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a clock switching device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】 この発明の実施の形態1による同期クロック
生成部の構成を示すブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of a synchronous clock generation unit according to the first embodiment of the present invention.

【図3】 この発明の実施の形態1によるデジタルロー
パスフィルタおよびホールドオーバ回路の構成を示すブ
ロック図である。
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a digital low-pass filter and a holdover circuit according to the first embodiment of the present invention.

【図4】 この発明の実施の形態1における外部クロッ
ク信号および内部クロック信号とを用いて動作するデー
タ処理回路の一例を示すブロック図である。
FIG. 4 is a block diagram illustrating an example of a data processing circuit that operates using an external clock signal and an internal clock signal according to the first embodiment of the present invention;

【図5】 上記データ処理回路のバッファメモリの位相
差範囲に対する位相跳躍方向切替部の位相変動許容範囲
の設定方法の一例を説明する説明図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram illustrating an example of a method of setting a permissible range of a phase change of a phase jump direction switching unit with respect to a phase difference range of a buffer memory of the data processing circuit.

【図6】 この発明の実施の形態2によるデジタルロー
パスフィルタおよびホールドオーバ回路の構成を示すブ
ロック図である。
FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of a digital low-pass filter and a holdover circuit according to a second embodiment of the present invention.

【図7】 この発明の実施の形態3による同期クロック
生成部の構成を示すブロック図である。
FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of a synchronous clock generator according to a third embodiment of the present invention.

【図8】 この発明の実施の形態3によるデジタルロー
パスフィルタおよびホールドオーバ回路の構成を示すブ
ロック図である。
FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of a digital low-pass filter and a holdover circuit according to a third embodiment of the present invention.

【図9】 この発明の実施の形態4による同期クロック
生成部の構成を示すブロック図である。
FIG. 9 is a block diagram showing a configuration of a synchronous clock generator according to a fourth embodiment of the present invention.

【図10】 従来のクロック切替装置の構成を示すブロ
ック図である。
FIG. 10 is a block diagram illustrating a configuration of a conventional clock switching device.

【図11】 従来の他のクロック切替装置の構成を示す
ブロック図である。
FIG. 11 is a block diagram showing a configuration of another conventional clock switching device.

【図12】 従来の第三のクロック切替装置の構成を示
すブロック図である。
FIG. 12 is a block diagram showing a configuration of a third conventional clock switching device.

【符号の説明】 1 外部クロック信号、2 選択部、3 同期クロック
生成回路、4 内部クロック信号、5 外部クロック監
視部、7 位相跳躍量監視部(位相差監視部)、8 位
相跳躍方向切替部(位相差監視部)、11 位相周波数
比較回路(比較回路)、12 デジタル値生成回路、1
3 D/A変換回路、14 電圧制御発振器(発振
器)、15 量子化回路(サンプリング回路)、16,
42,49デジタルローパスフィルタ、17,43 ホ
ールドオーバ回路、23 制御回路、28,45 メモ
リ、29 ホールドクロック判定回路、30 カウン
タ、31 ラッチ回路、32 加減算回路、39 ホー
ルド信号生成回路、41 アップダウンカウンタ、47
アナログローパスフィルタ、48 A/D変換回路
(量子化回路)。
[Description of Signs] 1 external clock signal, 2 selection unit, 3 synchronous clock generation circuit, 4 internal clock signal, 5 external clock monitoring unit, 7 phase jump amount monitoring unit (phase difference monitoring unit), 8 phase jump direction switching unit (Phase difference monitoring unit), 11 phase frequency comparison circuit (comparison circuit), 12 digital value generation circuit, 1
3 D / A conversion circuit, 14 voltage-controlled oscillator (oscillator), 15 quantization circuit (sampling circuit), 16,
42, 49 digital low-pass filter, 17, 43 holdover circuit, 23 control circuit, 28, 45 memory, 29 hold clock determination circuit, 30 counter, 31 latch circuit, 32 addition / subtraction circuit, 39 hold signal generation circuit, 41 up / down counter , 47
Analog low-pass filter, 48 A / D conversion circuit (quantization circuit).

フロントページの続き (72)発明者 久保 和夫 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 一番ヶ瀬 広 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 安田 忠見 東京都新宿区西新宿二丁目3番2号 ケイ ディディ海底ケーブルシステム株式会社内 (72)発明者 芝野 栄一 東京都新宿区西新宿二丁目3番2号 ケイ ディディ海底ケーブルシステム株式会社内 Fターム(参考) 5J106 AA04 BB02 CC01 CC21 CC31 CC41 CC46 CC52 DD09 DD13 DD17 DD19 DD33 DD35 DD38 DD42 DD48 EE05 EE10 GG07 HH08 HH10 KK05 KK29 Continued on the front page. (72) Inventor Kazuo Kubo 2-3-2 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Mitsui Electric Co., Ltd. (72) Inventor Hiroshi Ichigase 2-3-2 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Inside Ryo Denki Co., Ltd. (72) Inventor Tadami Yasuda 2-3-2 Nishi-Shinjuku, Shinjuku-ku, Tokyo Inside Kay Diddy Submarine Cable System Co., Ltd. (72) Eiichi Shibano 2-3-1 Nishi-Shinjuku, Shinjuku-ku, Tokyo No.2 Kay Didi Submarine Cable System Co., Ltd. F term (reference) 5J106 AA04 BB02 CC01 CC21 CC31 CC41 CC46 CC52 DD09 DD13 DD17 DD19 DD33 DD35 DD38 DD42 DD48 EE05 EE10 GG07 HH08 HH10 KK05 KK29

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 外部クロック信号に同期した内部クロッ
ク信号を生成する同期クロック生成回路において、 上記外部クロック信号と上記内部クロック信号とを比較
して、これらの位相差に応じたアナログ値を出力する比
較回路と、 このアナログ値をデジタル値に変換して上記位相差に応
じたデジタルデータを生成するデジタル値生成回路と、 入力されるデジタルデータの値に応じた周波数の上記内
部クロック信号を発振する発振器と、 上記外部クロック信号の異常を検出し、当該異常を検出
している間は異常検出信号を出力する外部クロック監視
部と、 上記異常検出信号が入力され、この異常検出信号が入力
されている期間には、上記デジタル値生成回路の生成し
たデジタルデータの替わりに内部で発生したデジタルデ
ータを上記発振器へ入力させる制御回路とを備えたこと
を特徴とする同期クロック生成回路。
1. A synchronous clock generation circuit for generating an internal clock signal synchronized with an external clock signal, wherein the synchronous clock generation circuit compares the external clock signal with the internal clock signal and outputs an analog value according to a phase difference between the external clock signal and the internal clock signal. A comparison circuit; a digital value generation circuit that converts the analog value into a digital value to generate digital data according to the phase difference; and oscillates the internal clock signal having a frequency according to the value of the input digital data. An oscillator, an external clock monitoring unit that detects an abnormality of the external clock signal, and outputs an abnormality detection signal while the abnormality is detected, and the abnormality detection signal is input, and the abnormality detection signal is input. During this period, the digital data generated internally instead of the digital data generated by the digital value generation circuit is sent to the oscillator. Synchronous clock generation circuit characterized by comprising a control circuit for force.
【請求項2】 外部クロック信号と内部クロック信号と
が入力され、これらの位相差が所定の位相変動許容範囲
を超えた場合には切替信号を出力する位相差監視部を設
け、 上記切替信号が入力された場合には、異常検出信号が入
力されている期間において発振器に入力するデジタルデ
ータを増減させることを特徴とする請求項1記載の同期
クロック生成回路。
2. An external clock signal and an internal clock signal are input, and a phase difference monitoring unit is provided for outputting a switching signal when a phase difference between the external clock signal and the internal clock signal exceeds a predetermined phase fluctuation allowable range. 2. The synchronous clock generation circuit according to claim 1, wherein when input, the digital data input to the oscillator is increased or decreased during a period when the abnormality detection signal is input.
【請求項3】 デジタル値生成回路は、アナログ値をサ
ンプリングしてサンプリングデータを出力するサンプリ
ング回路と、連続する複数のサンプリングデータを用い
てローパスフィルタリング処理を行ってフィルタリング
データを出力するデジタルローパスフィルタと、このフ
ィルタリングデータと内部で発生した内部発生デジタル
データとの一方を異常検出信号に基づいて選択して発振
器へ出力するホールドオーバ回路とからなることを特徴
とする請求項1記載の同期クロック生成回路。
3. A digital value generation circuit, comprising: a sampling circuit that samples an analog value and outputs sampling data; and a digital low-pass filter that performs low-pass filtering processing using a plurality of continuous sampling data and outputs filtering data. 2. A synchronous clock generation circuit according to claim 1, further comprising a holdover circuit for selecting one of the filtering data and internally generated digital data based on an abnormality detection signal and outputting the selected data to an oscillator. .
【請求項4】 ホールドオーバ回路は、フィルタリング
データを記憶するメモリと、このメモリに記憶されたデ
ータと上記フィルタリングデータとを比較し、それらの
差に応じた増減信号を出力するホールドクロック判定回
路と、異常検出信号および増減信号が入力されている間
に順次増減するカウントデータを出力するカウンタと、
上記フィルタリングデータをラッチするラッチ回路と、
上記増減信号が入力され、この増減信号が入力されてい
る間には上記ラッチ回路にラッチされたデータに上記カ
ウントデータを加算する加減算回路とを備え、この加減
算回路の出力を発振器へ出力することを特徴とする請求
項3記載の同期クロック生成回路。
4. A holdover circuit comprising: a memory for storing filtering data; a hold clock determination circuit for comparing data stored in the memory with the filtering data and outputting an increase / decrease signal in accordance with the difference between the memory and the filtering data; A counter that outputs count data that sequentially increases and decreases while the abnormality detection signal and the increase / decrease signal are input;
A latch circuit for latching the filtering data,
An input / output circuit that receives the increase / decrease signal and adds the count data to the data latched in the latch circuit while the increase / decrease signal is input, and outputs the output of the add / subtract circuit to an oscillator 4. The synchronous clock generation circuit according to claim 3, wherein:
【請求項5】 メモリおよびカウンタはホールドクロッ
ク判定回路よりも周期の長いクロックに基づいて動作す
ることを特徴とする請求項4記載の同期クロック生成回
路。
5. The synchronous clock generation circuit according to claim 4, wherein the memory and the counter operate based on a clock having a longer cycle than the hold clock determination circuit.
【請求項6】 ホールドオーバ回路は、フィルタリング
データを記憶するメモリと、このメモリに記憶されたデ
ータと上記フィルタリングデータとを比較し、それらの
差に応じた増減信号を出力するホールドクロック判定回
路と、この増減信号が入力され、異常検出信号が入力さ
れている期間はこの増減信号を反転してホールド信号を
生成するホールド信号生成回路と、上記増減信号および
当該ホールド信号が入力され、ホールド信号が入力され
ていない期間には上記フィルタリングデータをそのまま
発振器に出力し、ホールド信号が入力されている期間に
はその直前のデータを保持するとともに増減信号に基づ
いてこれを増減したデータを発振器に出力するアップダ
ウンカウンタとを備えたことを特徴とする請求項3記載
の同期クロック生成回路。
6. A holdover circuit, comprising: a memory for storing filtering data; a hold clock determining circuit for comparing data stored in the memory with the filtering data and outputting an increase / decrease signal in accordance with a difference between the data; During the period when the increase / decrease signal is input and the abnormality detection signal is input, a hold signal generation circuit that inverts the increase / decrease signal to generate a hold signal, the increase / decrease signal and the hold signal are input, and the hold signal is The filtering data is output as it is to the oscillator during the period when it is not input, and the data immediately before and after the holding signal is input and the data obtained by increasing or decreasing the data based on the increase / decrease signal is output to the oscillator during the period when the hold signal is input. 4. A synchronous clock generator according to claim 3, further comprising an up / down counter. circuit.
【請求項7】 メモリおよびアップダウンカウンタはホ
ールドクロック判定回路よりも周期の長いクロックに基
づいて動作することを特徴とする請求項6記載の同期ク
ロック生成回路。
7. The synchronous clock generation circuit according to claim 6, wherein the memory and the up / down counter operate based on a clock having a longer cycle than the hold clock determination circuit.
【請求項8】 メモリは、複数の最新のフィルタリング
データを順次記憶し、クロックが入力されるたびにその
うちの最も古いデータをホールドクロック判定回路へ出
力することを特徴とする請求項5または請求項7記載の
同期クロック生成回路。
8. The memory according to claim 5, wherein the memory sequentially stores a plurality of latest filtering data, and outputs the oldest data to the hold clock determination circuit every time a clock is input. 7. The synchronous clock generation circuit according to 7.
【請求項9】 デジタル値生成回路は、アナログ値をサ
ンプリングしてサンプリングデータを出力するサンプリ
ング回路と、連続する複数のサンプリングデータを記憶
するメモリと、上記サンプリング回路の出力と当該メモ
リの出力との一方を異常検出信号に基づいて選択してロ
ーパスフィルタリング処理を行ってフィルタリングデー
タを出力するデジタルローパスフィルタとを備え、この
ローパスフィルタの出力を発振器に入力することを特徴
とする請求項1記載の同期クロック生成回路。
9. A digital value generation circuit, comprising: a sampling circuit for sampling an analog value and outputting sampling data; a memory for storing a plurality of continuous sampling data; and an output of the sampling circuit and an output of the memory. 2. The synchronization according to claim 1, further comprising: a digital low-pass filter that selects one of them based on the abnormality detection signal, performs a low-pass filtering process, and outputs filtering data, and inputs an output of the low-pass filter to an oscillator. Clock generation circuit.
【請求項10】 比較回路とデジタル値生成回路との間
にアナログローパスフィルタを設けるとともに、デジタ
ル値生成回路は同期引き込み時にはデジタルローパスフ
ィルタを非動作状態に制御することを特徴とする請求項
3または請求項9記載の同期クロック生成回路。
10. The digital value generating circuit according to claim 3, wherein an analog low-pass filter is provided between the comparing circuit and the digital value generating circuit, and the digital value generating circuit controls the digital low-pass filter to a non-operating state at the time of pull-in. The synchronous clock generation circuit according to claim 9.
【請求項11】 複数の外部クロック信号から1つの外
部クロック信号を選択する選択部と、この選択部により
選択された1つの外部クロック信号が入力される請求項
1記載の同期クロック生成回路とを備えるクロック切替
装置。
11. A synchronizing clock generating circuit according to claim 1, wherein a selecting section for selecting one external clock signal from a plurality of external clock signals and one external clock signal selected by said selecting section are inputted. Clock switching device provided.
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