JP2000505547A - 位相および周波数検出器 - Google Patents

位相および周波数検出器

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Abstract

(57)【要約】 本発明の第1の特徴によれば、K個の入力信号の間の位相差を測定するための位相検出器が提供される。この位相検出器は1つのカウンタと、K個の第1レジスタと、1つの第1減算器とを含む。各第1レジスタはカウンタのカウンタ信号およびそれぞれの入力信号を受信し、入力信号上のタイミング情報に応答し、カウンタ値を更新する。第1減算器はカウント値を受信し、位相差を表示する値を発生する。本発明の第2の特徴によれば、周波数検出器が提供される。第1減算器は第2減算器に置換され、K個の第2レジスタが設けられる。各第2レジスタはそれぞれの第1レジスタに接続され、各第2レジスタはその第1レジスタのカウンタ値およびその第1レジスタと同じ入力信号を受信し、入力信号上のタイミング情報に応答してカウンタ値をバックアップカウンタ値としてバックアップする。第2減算器は各第2レジスタおよびその第1レジスタに対し、そのカウンタ値を減算し、周波数を表示する値を発生する。

Description

【発明の詳細な説明】 位相および周波数検出器 発明の技術分野 本発明は一般的には位相検出器、位相差を測定するための方法、周波数検出器 および周波数を測定するための方法に関する。 発明の一般的な技術的背景 現代のすべての技術の多数の用途では、位相検出器および周波数検出器が見受 けられる。これら検出器は電子工学の分野および通信の異なる分野、特に通信分 野で広く使用されている。 位相検出器は基本的には2つの入力信号の位相差を測定するための装置である 。当技術分野では2つの入力信号を受信するスタートおよびストップカウンタを 使用することが周知である。一方の入力信号でカウンタをスタートさせ、他方の 入力信号でカウンタを停止し、カウンタの値がこれら2つの入力信号の間の位相 差を表示するようになっている。 多くの用途ではいくつかの入力信号の位相差を測定したいという一般的なニー ズがある。2つの入力端しか有しない位相検出器をこの目的のために使用すべき 場合、複数の入力信号を同時に処理するにはこの処理を数回繰り返す必要がある 。 数個の入力信号の間の位相差を測定する現行の別の技術では、通常、複雑で、 かつ大規模な回路を使用している。 初期の位相検出装置では更に付加的なオーバーレイ機能として監視および保守 が行われていた。監視機能は別個のユニットにおける特別設計機能として実現さ れており、このような従来の解決案ではかなりの量の回路を増設しなければなら ない。 関連技術 米国特許第4,634,967号には数個の極高安定発振器の間の位相のずれを測定す るための位相比較器が記載されている。この位相比較器では複数の対の測定カス ケードを含む各対が1つの発振器に接続されており、第1信号および第2信号を 発生するようになっている。各対はA/Dコンバータとそれに続くデジタル分周 器とを含む第1カスケードと、周波数変換器とそれに続くA/Dコンバータを含 む第2カスケードとを含む。各対はマルチプレクサとスタートおよびストップカ ウンタと、位相のずれの測定を実行できるようにするコンピュータとを更に含む 。 米国特許第5,128,909号は位相差測定装置に関するものであり、各クロックの 入力信号と共通発振器の出力信号とを混合し、出力信号をクロック信号のうちの 第1信号で割り、上向き方向のゼロクロス点を検出し、カウントすることに基づ き、複数のクロックの間の位相差を測定している。 米国特許第4,912,734号では、2つのクロック領域、すなわちクロック信号A の領域とクロック信号Bの領域とで作動する高分解能事象発生タイムカウンタが 開示されている。これら2つのクロック信号は1つの共通するクロック信号から 発生され、クロック信号Aは好ましくはジョンソンカウンタおよび二進カウンタ を含む自走カウンタへ与えられ、この自走カウンタのカウントデータはクロック 信号Bに応答してカウンタレジスタに記憶され、更に第2信号、すなわちB S YNC信号の発生時の到達データの第2時間として第2レジスタに記憶される。 B SYNC信号は発生時に第1レジスタをクリアする。カウンタレジスタのデ ータは第1信号、すなわちA SYNC信号の発生時に到達データの第1時間と して第1レジスタに記憶される。このA SYNC信号は発生時に第2レジスタ をクリアする。事象発生タイムカウンタはクロックエッジエンコーダも含み、こ のクロックエッジエンコーダは入力信号およびクロック信号AおよびBに応答し てA SYNC信号およびB SYNC信号を発生できる。共通クロック信号の 第1の半サイクル中に入力信号が到達すれば、A SYNC信号が発生される。 共通クロック信号の第2の半サイクル中に入力信号が到達すれば、B SYNC 信号が発生される。このようにしてクロックエッジエンコーダは到達データのう ちの第1時間および第2時間のいずれを回路の出力データとして発生すべきかを 制御する。 発明の概要 本発明は、従来の装置の上記およびそれ以外の欠点を解決せんとするものであ る。 多くの用途では数個の入力信号の間の位相差を測定したいという一般的なニー ズがある。 更に位相検出器およびその検出器への入力信号の双方を維持し、監視したいと いうニーズがある。例えば入力信号の周波数を監視することにより、故障した位 相検出器またはエラー状態の入力信号を検出できる。更に位相検出器の入力端に 信号が存在することを検出することも望ましい。 周波数検出器ならびに、特に簡単な回路を使用し、周波数の異なる入力信号を 処理することができる周波数検出器に対する一般的なニーズがある。 更に位相差測定および周波数測定の双方に関し、分解能の精度が高いことが望 ましい。 本発明の第1の課題は、最少数の回路を使用することにより2つ以上の入力信 号の間の位相差を測定できる位相検出器を提供することにある。 本発明の別の課題は監視機能を簡単に統合した位相検出器を提供することにあ る。 本発明の更に別の課題は、分解能が位相検出器に印加されるクロック信号の周 期、好ましくはクロック信号の周期の半分に等しい高分解能位相検出器を提供す ることにある。 本発明の別の課題は、周波数検出器を提供することにもある。 本発明の更に別の課題は、高分解能周波数検出器を提供することにある。 本発明の別の課題は、測定を行うラップ状態を処理するための手段を提供する ことにある。 本発明の一般的な概念によれば、入力信号から情報を抽出するための、所定数 の入力信号に応答自在なデバイスが提供される。 本発明の第1の特徴によれば、位相検出器が提供される。この位相検出器は位 相差を検出したい所定の数、例えばK個の入力信号に応答自在である。 本発明の第1実施例によれば、カウンタと所定の数、例えばK個の第1レジス タと第1減算器手段とを含む。カウンタは第1クロック信号に応答し、カウンタ 信号を発生する。K個の第1レジスタの各々はカウンタ信号およびK個の入力信 号のそれぞれに応答自在であり、それぞれの入力信号によって搬送されるタイミ ング情報に応答し、カウンタ信号の現在のカウンタ値を記憶することにより、個 個の第1カウンタ値を更新する。第1減算器手段は第1カウンタ値に応答自在で あり、K個の入力信号のそれぞれの対の間の位相差を示す第1位相差値を発生す る。 一般にカウンタは2つ以上のカウンタシーケンスにわたってラップと称される カウンタシーケンスの間の遷移をカウントする。本発明に係わる位相検出器のあ るアプリケーションでは、位相差の測定を行うラップ状態が生じ得る。これらラ ップ状態は本発明の位相検出器内に訂正手段を内蔵させることにより、本発明の 第2実施例に従って有効に処理される。この訂正手段は訂正された位相差値を発 生するように位相差に訂正値を加えることにより、位相差の値を生じるラップを 訂正する。このようにしてカウンタの初期化またはリセットが不要となる。訂正 値は正でも負でもよい。 本発明の第3実施例によれば、位相検出器の入力端における入力信号の存在を 監視するための第2検出手段が位相検出器に設けられる。この第2検出手段は第 1レジスタの一組の各々に対し第1レジスタに現在記憶されている第1カウンタ 値が第2検出手段にこれまで記憶されていた第1レジスタの先の第1カウンタ値 を表示する比較値に等しいかどうかを検出する。等しい条件が検出されれば、無 信号表示を発生する。無信号表示がされたことは、一般に特定の第1レジスタに 関連する位相検出器の入力端に入力信号が存在しないことを意味する。回帰的負 荷信号に応答し、第2検出手段内に第1レジスタの第1カウンタ値を記憶するこ とにより、検出後に比較値が更新される。 本発明の第4実施例によれば、位相検出器にK個の第2レジスタが設けられる 。K個の第2レジスタの各々はK個の第1レジスタのそれぞれの(これに関連す る第1レジスタと称される)に接続される。各第2レジスタはこれに関連する第 1レジスタの第1カウンタ値およびこれに関連する第1レジスタと同じ入力信号 に応答自在であり、入力信号によって搬送されるタイミング情報に応答し、バッ クアップカウンタ値として第1カウンタ値を更新前にバックアップする。第1カ ウンタ値およびバックアップカウンタ値は位相検出器に関する有効な情報および その入力信号を発生するのに使用される。 第1カウンタ値とバックアップカウンタ値とを比較し、可能な場合にはこの比 較値の結果に応じ、加算/減算演算を実行することにより、測定を行うラップ状 態を処理する別の方法が提供される。 入力信号のうちの少なくとも1つの周波数が決定され、位相検出器自体を監視 するのに使用される。 入力信号のうちの少なくとも1つの周波数を決定するために、位相検出器には 第2減算器手段が設けられる。第1および第2減算器手段は主要な減算器ユニッ トに統合することが好ましい。 位相検出器の分解能は一般にカウンタおよびこのカウンタに印加されるクロッ ク信号の周波数によって決定される。クロック信号の入進パルスを実際にカウン トするカウント回路内のカウンタコアと称されるユニットが、所定の品質条件を 受け、所定の技術で構成された場合、カウンタコアに印加される第1クロック信 号と称されるクロック信号の周波数はカウンタコアを信頼性高く、かつ最適に作 動するのに、高くなり過ぎることがある。カウンタコアに対する所定の周波数制 限条件を満たすと同時に所定の技術で潜在力のあるフル周波数を使用する問題は 、本発明の更に別の実施例によって解決される。位相検出器のカウンタまたはカ ウント回路は、互いに位相がずれ、第1周波数よりも低い第2周波数の所定の数 、例えばM個の第2クロック信号を第1周波数の第1クロック信号に応答して発 生するためのクロック信号発生器を含む。更にカウンタは、 各々がM個の第2クロック信号のそれぞれに応答し、個々の第2カウンタ信号 を発生するためのM個の第2カウンタと、 カウンタ信号のカウンタ値が第2カウンタ信号のカウンタ値と同じ数のビット および同じ桁を有するように、第2カウンタ信号を加えることによりカウンタ信 号を発生するよう、第2カウンタ信号に応答自在な加算回路とを含む。 第2クロック信号は互いに位相シフトされ、その結果生じるカウンタ値は、M に第2周波数をかけた値に等しい周波数で更新される。 更に第2カウンタおよび第2クロック信号の発生器の初期化が不要となるよう に、加算回路が設計される。 本発明に係わる位相検出器は次のような利点を有する。 位相検出器に接続できる入力信号の数が制限されないこと。 同じ位相検出器に異なるグループの入力信号を加えることができること。 本発明の好ましい実施例では、ハードウェアの初期化が不要となること。 エレガントかつ簡単に監視機能と保守機能とを統合できること。 入力クロック周波数の2倍に等しい位相検出器の分解能が得られること。 本発明の第2の特徴によれば、本発明の位相検出器の周波数監視機能を別々に 利用して、周波数検出器を提供できる。所定の数の入力信号の各々の周波数を測 定する周波数検出器が提供される。本発明のこの第2の特徴によれば、第1減算 手段は本発明の周波数検出器をカウンタと、K個の第1レジスタと、K個の第2 レジスタと、第2の減算器手段とから構成できるように、第2減算器手段と置換 され、省略される。 本発明の第2の特徴に係わる周波数検出器では、ラップ処理および入力信号の 存在を監視する機能が提供される。その他に、高分解能の測定が保証される。 更に本発明の第1の特徴によれば、2つ以上の入力信号の位相差を測定するた めの方法も提供される。 本発明の第1の特徴に係わる方法は、ラップの処理、入力信号の監視および位 相差を高分解能で測定するエレガントな方法を含む。 方法の第2の特徴によれば、多数の入力信号の各々の周波数を測定するための 方法が提供される。 更に高分解能の位相検出器および周波数検出器を実現する別の方法も提供され る。 図面の簡単な説明 本発明の新規な特徴であると考えられる特徴事項は、添付されている請求の範 囲に記載されている。しかしながら添付図面を参照しながら次の特定の実施例の 詳細な説明を読むことにより発明自体のみならず、その上記以外の特徴および利 点について最良に理解できよう。 図1は、本発明の第1実施例に係わる位相検出器のブロック略図である。 図2は、図1に示された位相検出器に生じる信号およびカウンタ値の一例を示 すタイミング図である。 図3は、本発明の別の実施例に係わる位相検出器のブロック略図である。 図4は、本発明に係わる位相検出器のブロック略図であり、Kは2に等しい。 図5は、本発明に係わる位相検出器のブロック略図であり、Kは3よりも大で ある。 図6は、本発明の第1の特徴に係わる所定の数、例えばK個の入力信号の少な くとも一対の間のそれぞれの位相差を測定するための方法を示す略フローチャー トである。 図7は、位相検出器のカウンタが時間(t)と共にそのカウンタ値をどのよう に増加するかを示す略図である。 図8は、本発明の第2実施例に係わる位相検出器のブロック略図である。 図9は、本発明の第3実施例に係わる位相検出器のブロック略図である。 図10は、通信システムの略図である。 図11は、本発明の第4実施例に係わる位相検出器のブロック略図である。 図12は、図11の位相検出器において生じる信号およびカウンタ値の一例を 示すタイミング図である。 図13は、カウンタ値が時間(t)と共にどのように増加されるかを示す略図 である。 図14は、本発明に係わる位相検出器のブロック略図である。 図15は、本発明に係わる位相検出器のブロック略図である。 図16は、本発明の第2の特徴に係わる周波数検出器のブロック略図である。 図17は、本発明の第2の特徴の好ましい実施例に係わる周波数検出器のブロ ック略図である。 図18は、本発明により所定の数、例えばK個の入力信号の各々の周波数を測 定するための方法を示す略フローチャートである。 図19は、本発明の第1の特徴の好ましい実施例に係わる位相検出器のブロッ ク略図である。 図20は、本発明の第1の特徴に係わる所定の数、例えばK個の入力信号の少 なくとも一対のそれぞれの位相差を測定するための方法の略フローチャートであ る。 図21は、従来の周波数カウンタのブロック略図である。 図22は、本発明に係わるカウンタまたはカウント回路のブロック略図である 。 図23は、本発明の一実施例に係わる第2クロック信号の発生器のブロック略 図である。 図24は、図22のカウント回路を含む本発明に係わる位相検出器において生 じる信号およびカウンタ値の一部の一例を示すタイミング図である。 図25は、本発明の別の実施例に係わる第2クロック信号の発生器のブロック 略図である。 図26は、本発明によりカウンタ信号を発生するための方法のフロー略図であ る。 図27は、本発明に係わる高分解能位相検出器のブロック略図を形成する、図 27、図28および図29をどのように配置するかを示す略図である。 図28は、本発明に係わる高分解能位相および周波数検出器の部品のブロック 略図である。 図29は、本発明に係わる高分解能位相検出器の部品のブロック略図である。 図30は、本発明に係わる高分解能周波数検出器のブロック略図を形成する、 図27、図28および図29をどのように配置するかを示す略図である。 図31は、本発明に係わる高分解能周波数検出器の部品のブロック略図である 。 発明の実施例の詳細な説明 位相検出器の実施例 図1は、本発明の第1実施例に係わる位相検出器のブロック略図である。この 位相検出器はカウンタ2と、第1レジスタ3A、3B、3Cと、第1減算器5と を含む。この位相検出器は3つの入力信号INPUT 1、INPUT 2およ びINPUT 3、および第1クロック信号CLOCKと称されるクロック信号 を受ける。カウンタ2は第1の周波数を有する第1クロック信号に応答し、カウ ンタ信号を発生する。第1クロック信号は従来のクロック発生器によって発生さ れることが好ましい。第1レジスタ3A、3B、3Cの各々はカウンタ2からの カウンタ信号および3つの入力信号のそれぞれに応答自在であり、それぞれの入 力信号によって搬送されるタイミング情報にほぼ応答し、個々の第1カウンタ値 としてカウンタ信号のカウント数すなわちカウント値(以下、カウンタ値と称す )を記憶する。第1減算器5は第1レジスタ3A、3B、3Cから読みだしを行 い、第1カウンタ値を得る。例えば入力信号INPUT 1とINPUT 3と の間の位相差を測定したい場合、これら入力信号に関連する第1カウンタ値を互 いに減算する。この減算の結果、すなわち第1の差の値はこれら入力信号の間の 位相差を表示している。このような特定の実施例では入力信号は3つあるので、 INPUT 1とINPUT 2との間の位相差、INPUT 1とINPUT 3との間の位相差、およびINPUT 2とINPUT 3との間の位相差を 測定することが可能である。図1では第1減算器5は3つの出力信号を有する。 実線で表示された出力信号は現在計算されている位相差を表示する値を示し、破 線で示された他の2つの出力信号は2つ以上の個々の位相差を表示する値を得る ことが可能であることを示している。本発明の好ましい実施例では、第1減算器 5は実質的に同時に3つの位相差を表示する値を処理できる。 カウンタ2は0〜2n−1までをカウントする二進カウンタモジュロ−2nであ ることが好ましい。換言すれば、このカウンタはnビットのカウンタである。カ ウンタ信号はカウンタの出力データとして一般に定められる。カウンタ2はフリ ップフロップによりASICで構成することが好ましい。カウンタ2が最大カウ ンタ値、すなわち2n−1に達すると、このカウンタは再び0からスタートする 。 第1レジスタ3A、3B、3Cは少なくともNビットをそれぞれ記憶できる。 これら第1レジスタはエッジでトリガーされるDフリップフロップによって構成 することが好ましい。各ビットに対し1つのDフリップフロップが設けられる。 本発明の好ましい実施例ではこれら第1レジスタは負荷入力端を有する。 当然ながらカウンタシーケンスを発生する従来の任意のカウンタおよび従来の 任意nビットのレジスタも使用できる。 タイミング情報の例としては同期パターン、例えば端なる矩形波信号の正また は負のエッジである。このタイミング情報は通常、回帰的である。 次の例を示す。 カウンタ2は第1クロック信号のクロックパルスをカウントし、第1クロック 信号CLOCKがハイレベルとなるごとに、そのカウンタ値をインクリメントす る。第1レジスタは正のエッジでトリガーされるDフリップフロップから成る。 次に第1レジスタ3Aおよびこれに接続された入力信号INPUT 1を検討す る。INPUT 1によって搬送されるタイミング情報、すなわち本例では正の エッジが第1レジスタ3Aの負荷入力端に生じるたびに、カウンタ2のカウンタ 値は第1レジスタ3Aへ転送される。 一般に第1レジスタによって保持される第1カウンタ値は入力信号の回帰的な 正のエッジに応答して連続して更新される。このようにして位相差を表示する値 も更新される。 次に図2を参照すると、ここには図1に示された位相検出器で生じる信号およ びカウンタ値の例を示すタイミング図が示されている。この図にはカウンタ2へ 送られる矩形波のCLOCK信号(第1クロック信号と称す)が示されている。 カウンタ2はランニングカウンタ値CVを有するカウンタ信号を発生し、このカ ウンタ値CVはクロック信号の周期ごとにステップ状に変化される。更に3つの 入力信号INPUT 1、INPUT 2、INPUT 3およびそれぞれに対 応する第1カウンタ値FCV(1)、FCV(2)、FCV(3)が示されてい る。これら第1カウンタ値FCV(1)、FCV(2)、FCV(3)はそれぞ れ第1レジスタ3A、3Bおよび3Cに記憶される。作動時にINPUT 1上 のタイミング情報、本ケースでは正のエッジが第1レジスタ3Aの負荷入力端に 生じると、第1レジスタ3Aにカウンタ信号の現在のカウンタ値48が記憶され るように第1レジスタ3Aに先に記憶されていた25に等しい第1カウンタ値が 更新される。これに対応し、INPUT 2およびINPUT 3の正のエッジ にそれぞれ応答して第1カウンタ値FCV(2)およびFCV(3)も更新され る。 入力信号に対応する第1カウンタ値を互いに減算することにより、入力信号の 間の位相差が得られる。例えば最も最近に更新された第1カウンタ値を考慮した INPUT 1とINPUT 3との間の位相差は、FCV(3)−FCV(1 )=49−48=第1クロック信号の1周期である。入力信号INPUT 3の 位相はINPUT 1に対し遅延するが、INPUT 3に関連するカウンタ値 は INPUT 1に関連するカウンタ値よりも大きいことに留意することが重要で ある。一般に位相差を表示する値は位相差を表示する信号として出力される。 減算はマイクロプロセッサまたは信号プロセッサで実行されるソフトウェアで 実現することが好ましい。 しかしながらハードウェアでこの減算を実現することも可能である。例えば従 来の構成ブロック、例えば74−LS−181、74−HC−181または74 −LS−83、74−HC−83を使って減算器をハードウェアを実現できる。 構成ブロック74−XX−181(ここでXXは例えばHCまたはLSを示す) は4ビットの減算器を含む算術論理ユニット(ALU)であり、4ビットの加算 器である構成ブロック74−XX−83を使ってA+(−B)のような加算、す なわち実際には減算であるA−Bを実施できる。74−XX−181および74 −XX−83の場合の双方では、nビットの減算器を構成するように公知の態様 でいくつかの4ビットのユニットが互いに接続されている。次の異なる実施例に おける加算および減算を実行するために、上記従来のユニット74−XX−18 1および74−XX−83を使用することもできる。 タイミング情報が同期パターンである場合、デジタルデコーダが同期パターン を公知の態様で復号化し、この復号化された信号が第1レジスタヘ送られる。復 号化後に入力信号間の相対的タイミング情報を維持するように、復号化の遅延時 間を考慮しなければならない。 第1レジスタ3A、3B、3Cの第1カウンタ値は同一時間に発生しなければ ならない。この問題は、第1レジスタに1つずつホールド機能をもたせることに よって解決できる。例えば各第1レジスタはマイクロプロセッサまたは他の読み 出しデバイスに接続されるイネーブルピンを有する。マイクロプロセッサから第 1レジスタにホールド信号が分配されるようになっている。第1レジスタのすべ てが読み出されると、このホールド信号がレリースされる。ホールド信号のレリ ースと立ち上がりの間に少なくとも最低周波数の1周期があるように、サンプル 時間を調節しなければならない。別の解決案は、すべてのレジスタが読み出され る前にカウンタ値をフリーズできるようにシャドーレジスタにホールド機能を持 たせることである。これらシャドーレジスタは第1レジスタに接続される。 第1減算器5をマイクロプロセッサ(図示せず)においてソフトウェアで実現 する場合、マイクロプロセッサによる第1カウンタ値の読み出しは、ソフトウェ アのオペレータによって制御できる。読み出しの間の時間インターバルおよび第 1レジスタのどれを読み出すかのいずれも、ソフトウェアによって制御できる。 第1減算器5は一定の時間インターバルで第1レジスタの第2カウンタ値を読み 出す必要はないが、そうすることが好ましいと理解することが重要である。 第1レジスタが更新される時間に対し、第1レジスタの読み出しが非同期であ る場合、読み出し前に第1レジスタのうちのどのレジスタが最後に値を更新した かはわからない。このことは、第1減算器5の減算から生じた位相差が、−2π から2πの間にあり得ることを意味している。カウンタは2n個の異なるステー トを有するので、2nに第1クロック信号の周期をかけた値は入力信号の周期の 2倍よりも大きくなっているはずである。次の例を示す。 8kHzの入力信号と368MHzのクロック信号を検討する。上記条件によ れば、 2n・(1/(368・106))>2・(1/8000) ⇔ 2n>92160 ⇔ n>16.5(丸められた値). 従って、カウンタ2のビット数nは17以上でなければならない。第1レジス タ3A〜Cの各々のビット数も17以上でなければならないので、各レジスタの Dフリップフロップの数は少なくとも17個となる。更に第1減算器5のハード ウェア装置のビット数も17以上でなければならない。 第1レジスタの読み出しが第1レジスタの更新と同期する場合、位相差は長さ 2πの範囲内にある。従って、上記条件は変わることとなる。次に第1レジスタ の読み出しは第1レジスタの更新と非同期であると仮定する。このことは、限定 的条件と解釈してはならず、その理由は、非同期の読み出しを同期的読み出しと 等しくすることが可能であるからである。 図3は、本発明の別の実施例に係わる位相検出器を示す、図1に類似したブロ ック略図である。この図3のブロック図は減算器の構造を除けば図1のブロック 図と同じである。図3では位相検出器は3つの減算器5A、5B、5Cを有する 。減算器の各々は第1レジスタのそれぞれの対の第1カウンタ値に応答自在であ り、減算器5A、5B、5Cはそれぞれ第1レジスタ3Aおよび3B、3Bおよ び3C、3Aおよび3Cの第1カウンタ値に応答自在である。このような解決案 は減算器装置をハードウェアで構成する際に特に適す。 一般に本発明は、本発明の位相検出器が所定の数、例えばK個の入力信号(こ こでKは1よりも大きい正の整数である)に応答自在である状態に適用可能であ る。従って、位相検出器はK個の第1レジスタを含み、各第1レジスタはカウン タ2からのカウンタ信号およびK個の入力信号のそれぞれに応答自在である。 図4には本発明に係わる位相検出器のブロック略図が示されており、ここでK は2に等しい。位相検出器はカウンタ2と、2つの第1レジスタ3A、3Bと、 第1減算器5とを含む。更に第1レジスタ3Aおよび3Bの負荷入力端にそれぞ れ加えられる2つの入力信号INPUT 1およびINPUT 2が示されてい る。第1減算器5は第1レジスタ3Aおよび3Bの第1カウンタ値を減算し、I NPUT 1とINPUT 2の間の位相差を示す第1の位相差の値を発生する 。 図5は本発明の位相検出器のブロック略図であり、ここでKは3よりお大きい 値である。位相検出器はカウンタ2と、複数の第1レジスタ3A、3B、3C、 ....、3Xと第1減算器5とを含む。位相検出器および特に第1レジスタは、複 数の入力信号INPUT 1、INPUT 2、INPUT 3、....、INP UT Kを受信する。入力信号の数は第1レジスタの数に等しい。本発明のこの ような一般的な態様に係わる位相検出器は、2つの入力信号の周波数がほぼ同一 であることを条件に、2つの入力信号の任意の組み合わせのうちの位相差を測定 できる。いくつかの位相差測定をパラレルに実行することができる。位相検出器 に加えることができる入力信号の数には制限がなく、更にすべての入力信号は同 じ周波数を有しなければならないという条件もない。本発明の位相検出器には異 なるグループの入力信号を加えることができる。例えば8kHzに等しい周波数 の3つの入力信号と64kHzに等しい別の周波数の2つの入力信号を位相検出 器に加える8kHzの3つの入力信号は第1グループを構成し、64kHzの2 つの入力信号は第2グループを構成する。しかしながら位相差を検出したい入力 信号はほぼ同じ周波数でなければならないと理解することが重要である。当然な がらカウンタのビット数およびレジスタの数を周波数が最低の入力信号グループ に適応させなければならない。この最低周波数はビット数のnの最大値を定める 。 図1の位相検出器では3つの入力信号に関連する第1カウンタ値に応答し、1 つ、2つまたは3つの位相差を示す出力信号を発生する1つの第1減算器5しか 設けられていないが、図3の位相検出器では3つの減算器5A、5B、5Cが設 けられており、各減算器は2つの入力信号に関連している。当然ながら多数の別 の減算器装置を増設することも可能である。一般的な条件は、位相検出器が第1 カウンタ値のうちの少なくとも2つに応答し、少なくとも1つの第1の位相差表 示値を発生する少なくとも1つの第1減算器を含んでいなければならないことで ある。 本発明の実施例によれば、位相検出器には1つの第1減算器5が設けられてい るが、位相検出器は数個の入力信号を受信する。1つの第1減算器5は一度に2 つの第1カウンタ値に応答し、位相差表示値を発生し、多数の位相差表示値を順 に発生できる。 図6は、本発明の第1の特徴に係わる所定数、例えばK個の入力信号の少なく とも1つの対の間のそれぞれの位相差を表示するための方法を示す略フローチャ ートである。Kは2以上の正の整数であり、ステップ201ではクロック信号に 応答してカウンタ信号が連続的に発生され、ステップ202では連続的に発生さ れたカウンタ信号の現在のカウンタ値が入力信号によって搬送されるタイミング 情報に応答し、K個の入力信号のうちの各1つに対する個々の第1カウンタ値と して記憶される。ステップ203では第1カウンタ値の少なくとも2つが対とし て減算され、K個の入力信号のそれぞれの対の間の位相差を表示する少なくとも 1つの位相差の値を発生する。 対応する入力信号によって搬送される回帰的タイミング情報に応答して、個々 の各第1カウンタ値が連続的に更新される。好ましくは、第1のカウンタ値の更 新/記憶に関連し、一定インターバルでステップ203の減算が一般に繰り返さ れる。所定の程度までステップ201〜203はパラレルに実行できる。 次に、簡潔かつ明瞭にするために3つの入力信号INPUT 1、INPUT 2、INPUT 3に応答する位相検出器に特に関連させて本発明の第1の特 徴について説明する。入力信号の数は本発明の範囲を制限するものでないことは 明らかである。 ラップ処理機能を備えた位相検出器の実施例 図7は、カウンタ2が時間(t)と共に、そのカウンタ値をどのように増加す るかを示す略図である。図7の曲線は連続曲線として示されているが、カウンタ に印加されるクロック信号のクロックパルスごとにカウンタ値は正のインクリメ ント値だけインクリメントされると理解すべきである。このインクリメント値は ゼロよりも大きく、ほぼ1に等しい。カウンタ2がその最大カウンタ値、すなわ ち2n−1に達すると、次のカウンタ値はゼロとなり、一回のラップが完了する 。次に、カウンタ値は2n−1までカウントアップし続け、更にラップが生じる と上記のことが次々に繰り返される。 本発明の第1実施例に係わる位相検出器のカウンタ2は、位相差の測定を開始 する前にゼロにリセットしなければならない。ゼロから2n−1までの1つのカ ウンタシーケンス中に第1の実施例に係わる位相検出器の正しい動作が保障され る。しかしながらこの位相検出器を位相差の連続的な測定に使用すべき場合、タ ップ状態が生じることとなる。 図7を参照すると、ここには入力信号INPUT 1に関連する第1カウンタ 値FCV(1)のみならず、入力信号INPUT 2に関連する第1カウンタ値 FCV(2)が黒い点で表示されている。図7からFCV(1)の更新時とFC V(2)の更新時の間の時間中にラップが生じていることが明らかである。この ラップにより、INPUT 1とINPUT 2の間の位相差の測定が好ましく ない状態で実施される。 図8は本発明の第1実施例に係わる位相検出器を示す、図1に類似したブロッ ク略図である。図8のブロック図は位相検出器内に含まれる第1検出器/±2n 加算器7を除けば、図1のブロック図と同じである。測定を実行するラップ状態 を処理するための第1検出器/加算器手段7が設けられている。この第1検出器 /加算器手段7は第1減算器5の位相差を示す第1位相差値に応答し、各第1位 相差値に対し第1位相差値の絶対値がカウンタインターバルを2で割った値、す なわち2n/2よりも大きいかどうかを検出する。更に第1検出器/加算器7は 第1の位相差値が正であるか負であるかを検出する。大である条件が検出され、 第1の位相差値が負であれば、第1の位相差値にカウンタインターバル、すなわ ちカウンタレンジ2nを示す値が加えられる。大である条件および正である条件 が検出されると、第1の位相差値からカウンタインターバル、すなわちカウンタ レンジ2nを示す値が引かれ、新しく補正された第1の位相差値を発生する。こ こで2nの減算は−2nの加算に等しいことに留意されたい。従って、±2n加算 器で構成できる。第1検出器/加算器手段7はマイクロプロセッサ(図示せず) で実行されるソフトウェアで実現することが好ましい。 次に測定を実行するラップをこのように処理することにより、カウンタの初期 化すなわちリセットが不要となる。 例えば図7の第1カウンタの値FCV(1)およびFCV(2)を検討する。 第1の位相差の値FDVはFCV(2)−FCV(1)に等しい。第1位相差の 値FDVの絶対値は2n/2よりも大であると仮定する。従って、この第1の位 相差の値FDVはINPUT 1とINPUT 2との間の位相差を不正確に表 示している。しかしながら第1位相差の値は負であるので、第1位相差の値FD Vにカウンタインターバル、すなわちカウンタシーケンス2nを加えることによ り、FDV+2nに等しい補正され、更新された第1の位相差の値が発生される 。この更新された第1の位相差の値がラップを考慮したものであり、INPUT 1とINPUT 2の正しい位相差を表示している。 これとは異なり、信号比較器(図示せず)と従来の加算器(図示せず)を使用 したハードウェアによっても第1検出器/加算器手段7を実現できる。 入力信号の存在を監視する位相検出器の実施例 第1レジスタにおけるカウンタ値はタイミング情報ごとに異なるという事実を 利用することにより、位相検出器の入力端上に入力信号が存在するかどうかの結 論を出すことができる。特定の位相検出器の入力端に入力信号がない場合、この 入力端に関連する対応する第1レジスタの第1カウンタ値は第1レジスタの負荷 入力端がタイミング情報を受けないのでフリーズされる。換言すれば、第1カウ ンタの値は読み出しごとに同じとなる。 図9は本発明の第3実施例に係わる位相検出器を示す、図1のブロック図と同 様なブロック略図である。図9のブロック図は3つの第2検出器16A、16B および16Cを除けば図1のブロック図と同じである。本発明のこの第3実施例 に係わる位相検出器には3つの第2検出器16A、16B、16Cが設けられて おり、この第2検出器の各々は第1レジスタ3A、3Bおよび3Cのそれぞれに 接続されている。第2検出器16A〜16Cはマイクロプロセッサ(図示せず) で実行されるソフトウェアで実現することが好ましい。 例えば生じる可能性のある入力信号INPUT 1と関連する第1レジスタ3 Aを検討する。この第1レジスタ3Aに接続された第2検出器16Aは回帰的な 負荷信号に応答して比較値として第1レジスタ3Aの第1カウンタ値を記憶する 。この負荷信号は一般にマイクロプロセッサ(図示せず)のサンプリングクロッ クから送られるものである。当然ながらマイクロプロセッサのサンプリング時間 は正しく設計しなければならない。サンプリング周波数は入力信号の最低周波数 以上にすべきである。設計上のヒントとして次のことが挙げられる。カウンタシ ーケンス2nが入力信号の周期の整数倍(1、2、3、...)でなければ、サン プリング時間が長くなることがあり、これによりマイクロプロセッサの負荷が減 少する。負荷信号が第2検出器16Aおよび特に第2検出器16Aに含まれるレ ジスタの負荷入力端に受信されるごとに比較値が更新される。しかしながら、比 較値の各更新前に第2検出器16Aは現在第1レジスタ3Aに記憶されている第 1カウンタ値が実際に第1レジスタ3Aの先の第1カウンタ値を表示する比較値 に等しいかどうかを検出する。等しい条件が検出されれば、無信号表示が発生さ れる。第2検出器16Bおよび16Cはそれぞれ第1レジスタ3Bおよび3Cに 接続されている。これら検出器の動作は第2検出器16Aの動作と同じである。 上記と異なり、単一の第2検出器ユニット(図示せず)が使用される。 一般に第1レジスタに現在記憶されている第1カウンタ値が第1レジスタの先 の第1カウンタ値を表示し、これまで第2検出手段に記憶されていた比較値に等 しいかどうかを検出する第2検出手段が所定の数、例えばS個の第1レジスタか ら成る一組の各々に対して設けられる。等しい条件が検出された場合、無信号表 示が発生される。無信号表示が発生されることは特定の第1レジスタに関連する 位相検出器の入力端に入力信号が存在していないことを一般に意味する。回帰的 負荷信号に応答し、第2検出手段内に第1レジスタの第1カウンタ値を記憶する ことにより、検出後、比較値を更新する。Sは位相検出器のける第1レジスタの 数によって制限される正の整数である。入力信号があるかどうかに応じ、位相検 出器の単一入力、S=1を監視することが可能である。 上記の構成と異なり、入力信号の最低周波数以上のサンプリング周波数を発生 するための外部クロック発生器が設けられ、第2検出器の各々が従来の信号比較 器(図示せず)とメモリ手段(図示せず)、すなわち負荷入力端が設けられ、第 1レジスタと同じ数のビットのレジスタによって実現される。 本発明の好ましい実施例によれば、位相検出器は図8に示されている第1検出 器/加算器7と第2検出手段とを含む。 第2検出手段は位相検出器における監視機能、すなわちデバイスとして利用す ることが好ましい。1つ以上の入力信号は存在しないことが容易に検出される。 第2検出手段によって提供される情報は一般に確率評価をするのに使用される。 例えば最初に3つの入力信号を受信する位相検出器を検討する。入力信号のソー スは同一でなく、急に第2検出手段17が各位相検出入力端に無信号表示が発生 されたと仮定する。3つの入力信号すべてがなくなる可能性は、位相検出器自体 が故障する確率よりもかなり低い。従って、この特殊なケースにおける確率評価 は位相検出器が故障しているということである。例えばこの故障はエラー状態の クロック信号または故障したカウンタ2から生じ得る。同様に、他の確率評価も 行うことができる。 特定の位相検出器の応用例 図10を参照し、本発明に係わる位相検出器の特定の応用例について説明する 。図10は通信システムの略図である。このシステムは基本的には交換機Sまた はその等価物と、これら交換機を相互接続する物理的リンクおよび種々の補助デ バイスから成る。一般に物理的リンクは交換機Sの間に延びるトランクグループ TGにグループ分けされる。一般に1つの通信システムは、図10に示されるよ りも多数の交換機およびトランクグループから構成される。しかしながら、本発 明 の特定の応用例を説明するのに、図10の簡略にした表示を使用することとする 。物理的ネットワークに対するアクセスポイントが設けられており、これらアク セスポイントには電話機およびコンピュータモデムのようなアクセスユニットが 接続されている。物理的リンクは伝送機器、例えば光ファイバー導線、同軸ケー ブルまたは無線リンクを利用する。交換機Sは一般に、通常回路基板に取り付け られた多数の回路を含み、回路基板はキャビネット内に収容されている。 交換機は通常、交換機内のデジタル回路にクロック信号を提供するクロック発 生システムを含む。安全性および信頼性に関する条件を満たすために、クロック 発生システムは冗長としなければならない。このような冗長性は多数のクロック 信号発生ユニットを使用することによって保証される。多数のユニットを備えた 冗長クロックシステムには、あるタイプの制御システムを必要とする。クロック システムはマスタースレーブタイプのものでもよいし、相互に制御するクロック システムでもよい。いずれのケースにおいても、異なるクロック発生ユニットの クロック信号は所定の方法で互いに同期化しなければならない。この目的のため に異なるクロック信号発生ユニットのクロック信号間の位相差を測定する。この 測定は本発明に係わる位相検出器によって実現される。現在のところ好ましいク ロックシステムでは、位相検出器は3つのクロック信号を受信し、クロック信号 の所定の対の間の3つの異なる位相差を判断する。特に各クロック信号によって 搬送される8kHzの同期化パターンに関連し、位相差の測定を実行する。同期 化パターンを復号化するのにデジタル復号化手段が使用される。次に位相差の値 は制御電圧を計算するレギュレータに送られ、各制御電圧はクロックシステム内 のクロック信号発生器のそれぞれに送られる。 当然ながら位相差を測定しないクロック信号の数はクロックシステムにおける 冗長性の程度によって決まる。例えば4つのクロック発生ユニットを使用する場 合、位相検出器は4つのクロック信号を受信することとなる。 更に、ネットワークの同期化では数個の交換機を一般に互いに同期化する。相 互同期化またはマスタースレーブ同期化のような異なるタイプにすることができ るこのようなネットワーク同期化を行うには、位相差測定を行うことも必要であ る。このような測定は本発明に係わる位相検出器によって実現される。 本発明の上記特定の応用例は限定的なものと解釈してはならない。通信分野に は上記以外の多数の用途が存在しており、かつ他の技術分野にも他の別の多数の 用途が存在する。 別のラップ処理および/または周波数監視を行う位相検出器の実施例 図11は本発明の第4実施例に係わる位相検出器のブロック略図である。この 図11のブロック図は第1レジスタの第1カウンタ値をバックアップするのに使 用される第2の組のレジスタを除けば、図1のブロック図に類似している。更に 第1減算器5を構成するマイクロプロセッサ19が設けられている。本発明の第 4実施例に係わる位相検出器では3つの第2レジスタ4A、4B、4Cが設けら れている。3つのに入力信号INPUT 1、INPUT 2、INPUT 3 を受信する位相検出器はカウンタ2と、第1レジスタ3A、3B、3Cと、第2 レジスタ4A、4B、4Cと、マイクロプロセッサ19内に構成された減算器ユ ニット5とを含む。入力信号ごとに互いに接続された第1レジスタと第2レジス タが設けられている。各第2レジスタが関連する第1レジスタの第1カウンタ値 に応答するように、第2レジスタの各々が第1レジスタのそれぞれ(関連する第 1レジスタと称す)に接続されている。換言すれば、第1レジスタ3A、3B、 3Cの出力端は第2レジスタ4A、4Bおよび4Cのイン入力端にそれぞれ接続 されている。更に各第2レジスタはそれに関連する第1レジスタの入力信号と同 じ入力信号に応答できる。各入力信号は第1レジスタのそれぞれの負荷入力端お よび対応する第2レジスタの負荷入力端に分配される。 好ましい実施例では、第1レジスタと第2レジスタとは同じタイプのものであ り、Dフリップフロップから構成され、負荷入力端が設けられることが好ましい 。第2レジスタは第1レジスタと同じ数のビット、すなわちnビットを記憶でき る。 次に、例えば入力信号INPUT 1を検討する。作動時にINPUT 1に よって搬送されるタイミング情報が対応する第2レジスタ4Aの負荷入力端に生 じると、関連する第1レジスタ3A内に記憶されていた第1カウンタ値が対応す る第2レジスタ4A内のイン入力端を介し、バックアップカウンタ値としてバッ クアップされ、記憶される。同一時間に第1レジスタおよび第2レジスタにクロ ック信号が到達した場合、第1レジスタの各々、特にその第1レジスタのDフリ ップフロップにおいて内部遅延が生じるので、第1カウンタ値を更新する前にこ の第1カウンタ値がバックアップされる。この第1レジスタの内部遅延は条件の 精度が全く影響されないか、または影響を無視できるように実現される。第2レ ジスタ4Aにおけるバックアップカウンタ値として関連する第1レジスタ3Aの 第1カウンタ値をバックアップした直後に、関連する第1レジスタ3A内にカウ ンタ2の現在のカウンタ値が記憶される。 このように第1レジスタ3Aにおける第1カウンタ値が更新される。この更新 前には第2レジスタ4A内に第1レジスタ3A内の第1カウンタ値がバックアッ プされている。第1レジスタの内部遅延を考慮し、入力信号によって搬送される タイミング情報に応答し、第1レジスタおよび第2レジスタのすべてに対するこ のような手続きがとられる。当然ながら次のタイミング情報に応答し、第1レジ スタの第1カウンタ値は再度第2レジスタにバックアップされる。従って、第2 レジスタの各バックアップカウンタ値も更新される。更に、以前と同じようにレ ジスタごとに第1カウンタ値が更新される。この理由は、カウンタ2の現在カウ ンタ値いは新しく更新された第1カウンタ値として第1レジスタに記憶されるか らである。通常、異なるレジスタ内のカウンタ値は回帰的なタイミング情報に応 答し、連続的にバックアップされ、更新される。 第1レジスタおよび第2レジスタからのすべての値は同じ時間から発生しなけ ればならない。このことは、すべてのレジスタが読み出されるまでに第1カウン タ値およびバックアップカウンタ値をフリーズできるように、第1レジスタおよ び第2レジスタの各々にホールド機能を持たせることによって解決される。この ホールド機能は、例えばレジスタにイネーブルピンを設けることによって実現で きる。他の解決案は、各々がホールド機能を有するシャドーレジスタを第1レジ スタおよび第2レジスタに設けることである。これとは異なり、第1レジスタお よび第2レジスタの数が限られている場合、マイクロプロセッサ19はデータバ ス(図示せず)を介し、第1レジスタからの第1カウンタ値および第1レジスタ からのバックアップカウンタ値の同時読み出しを行う。 これとは異なり、マイクロプロセッサを用いることなく、ハードウェアで減算 器5を構成することもできる。 図12は、図11の位相検出器で生じる信号およびカウンタ値の一例を示すタ イミング図である。ここにはカウンタ2へ送られる矩形波クロック信号である第 1クロック信号CLOCKが示されている。カウンタ2は第1クロック信号に応 答して変化するカウンタ値CVを有するカウンタ信号を発生する。更に3つの入 力信号INPUT 1、INPUT 2およびINPUT 3が示されている。 各入力信号に対し、対応する第1カウンタ値FCVおよび対応するバックアップ カウンタ値BCVが関連している。FCV(1)およびBCV(1)と、FCV (2)およびBCV(2)と、FCV(3)およびBCV(3)にはINPUT 1、INPUT 2およびINPUT 3がそれぞれ関連している。第1レジ スタ3A、3Bおよび3Cにはそれぞれ第1カウンタ値FCV(1)、FCV( 2)、FCV(3)が記憶される。第2レジスタ4A、4Bにはバックアップカ ウンタ値BCV(1)、BCV(2)、BCV(3)が記憶される。 作動時において第1レジスタ3Aの負荷入力端にタイミング情報、本例ではI NPUT 1上の正のエッジが生じると、第1レジスタ3Aの内部遅延を考慮し て第1カウンタ値FCV(1)が更新され、カウンタ信号の現在カウンタ値CV が第1レジスタ3Aに転送されるか、記憶される。しかしながら、この第1レジ スタ3Aの直前において、第1レジスタ3Aに記憶されていた第1カウンタ値は バックアップカウンタ値DCV(1)として対応する第2レジスタ4A内にバッ クアップされ、記憶される。このバックアップは、入力信号INPUT 1によ って搬送されるタイミング情報に応答して実行される。これに対応し、INPU T 2およびINPUT 3上のタイミング情報に応答し、それぞれ第1カウン タ値FCV(2)およびFCV(3)もバックアップされ、更新される。第1レ ジスタ3B、3Cの内部遅延が考慮される。 図1および2に関連してこれまで説明したのと同じように、減算器5において 第1カウンタ値を互いに減算することによって、入力信号間の位相差が得られる 。 位相差の測定の他にいくつかの方法で第1カウンタ値はバックアップカウンタ 値と共に使用され、入力信号および位相検出器自体に関する位相検出器のオペレ ータまたはシステムマネージャーに有効な情報を与える。 例えば、図9に関連し、これまで説明した第2検出手段は第1レジスタの変わ りに第1レジスタに接続し、位相検出器の入力端上の入力信号の存在を監視する のに使用できる。 次に、いくつかの実施例について説明する。 1)第1カウンタ値とバックアップカウンタ値とを比較することにより、測定 を行うラップ状態を検出する。 2)入力信号のうちの少なくとも1つの周波数を計算し、その後、位相検出器 自体を監視するために使用できる。 上記例について、次により詳細に説明する。 1)測定を行うラップの別の処理の例 測定を行うラップを検出する別の方法およびこれらラップを処理する2つの別 の方法について次に説明する。 図13はカウンタ2が時間(t)と共にそのカウンタ値をどのように増加する かを示す略図である。図13の曲線は連続曲線として示されているが、カウンタ 値はゼロよりも大きく、一般に1に等しい正のインクリメント量だけインクリメ ントされると理解すべきである。更に時間軸は必ずしもゼロからスタートする必 要はない。カウンタ2の異なるステート数は2nに等しい。図には2対のカウン タ値が示されている。各カウンタ値の対はそれぞれの第1カウンタ値と対応する バックアップカウンタ値からなり、それぞれの入力信号と関連している。いずれ も入力信号INPUT 1と関連する第1カウンタ値FCV(1)および対応す るバックアップカウンタ値BCV(1)は白色の四角で表示されており、いずれ も入力信号INPUT 2と関連する第1カウンタ値FCV(2)および対応す るバックアップカウンタ値BCV(2)は白色の丸で表示されている。このアプ リケーションでは図13のダイヤグラムから明らかなように、FCV(1)の更 新とFCV(2)の更新との間の時間でラップが生じている。位相差の測定を行 うラップ状態はバックアップカウンタ値が対応する第1カウンタ値よりも大であ るかどうかを見ることによって検出される。図13ではBCV(2)はFCV( 2)よりも大となっている。 従って、本発明の別の実施例では、最初に第1の位相差値を計算することなく 、バックアップカウンタ値と対応する第1カウンタ値とを比較することにより測 定 を行うラップ状態が検出される。 第1の位相差値を表示する位相差を実際に測定する前のラップ訂正は例示する 次の2つの方法によって実行できる。 図13に示された第1のカウンタ値FCV(1)およびFCV(2)の簡単な 例を検討する。 1)FCV(2)に2nを加え、新しい値FCV(2)+2nからFCV(1) を引く。図13ではFCV(2)+2nは黒い丸によって表示されている。 FCV(2)+2n−FCV(1)=FCV(2)−FCV(i)+2n. 2)FCV(1)から2nを引き、FCV(2)から値FCV(1)−2nを引 く。図13ではFCV(2)−2nは黒い四角によって表示されている。 FCV(2)−(FCV(1)−2n)=FCV(2)−FCV(1)+2n. いずれのケースにおいても、FCV(2)−FCV(1)に等しい値に2nが 加えられることが明らかである。 図14を参照し、次に説明するような本発明により、正しい位相差を表示する 値を得るために、FCV(2)に2nを加え、この加算の結果からFCV(1) を減算する方法が一般化され、実行される。 図14は本発明に係わる位相検出器のブロック略図である。図14のブロック 図は第3の検出手段18および3つの2n加算器9A、9B、9Cを除けば、図 11のブロック図に類似する。第3検出手段18は第3レジスタ3A、3B、3 Cの第1カウンタ値および第2レジスタ4A、4B、4Cのバックアップカウン タ値に応答自在である。第3検出手段18はバックアップカウンタ値およびそれ に対応する第1カウンタ値ごとにバックアップカウンタ値が対応する第1カウン タ値よりも大きいかどうかを検出する。大である条件が検出されると、バックア ップカウンタ値およびそれに対応する第1カウンタ値ごとにそれぞれのイネーブ ル信号が発生される。2n加算器の各々は対応するイネーブル信号が2n加算器に よって受信され、新しい第1カウンタ値を表示するそれぞれの合計を発生するこ とを条件に、第1カウンタ値の対応するそれぞれに2nを加算する。この新しい 第1カウンタ値は2回更新される。まず最初に、それぞれの入力信号によって搬 送される回帰的なタイミング情報に応答して、それぞれの第1レジスタにより 第2回に2n加算器によりカウンタ2の位相差の測定を行うラップが訂正される 。個々のバックアップカウンタ値および対応する第1カウンタ値に対し、大であ る条件が検出されない場合、イネーブル信号は発生されないので、加算演算は実 行されない。この場合、対応する2n加算器はトランスペアレントであり、2n加 算器に関連した第1カウンタ値は変更されないままである。減算器5は2n加算 器9A、9B、9Cの出力に応答自在である。このように、ラップ状態を考慮し ながら入力信号INPUT 1、INPUT 2、INPUT 3の間の位相差 が測定される。 3つの2n加算器9A、9B、9Cは3つの入力信号および可能性のあるイネ ーブル信号に応答自在な単一加算ユニット(図示せず)に統合することが好まし い。 本発明によれば、マイクロプロセッサ内のソフトウェアによって検出と加算が 実行され、イネーブル信号は発生されない。マイクロプロセッサは第1レジスタ および第2レジスタのそれぞれの第1カウンタ値およびバックアップカウンタ値 を受信する。これらカウンタ値はマイクロプロセッサのソフトウェアによって内 部で処理される個々の第2レジスタおよびそれに関連する第1レジスタを含むレ ジスタ対ごとに個々の第2レジスタのバックアップカウンタ値が関連する第1レ ジスタの更新された第1カウンタ値よりも大であるかを判断する検出が実行され る。大であるとの条件が検出されると、関連する第1レジスタの第1カウンタ値 に2nが加算され、更新された第1カウンタ値の2倍を表示する合計が発生され る。 更に第1レジスタを含まない構成が可能であると理解することが重要である。 第2レジスタを含む代わりに公知の態様でマイクロプロセッサに接続されている 、例えばRAM内のバックアップカウンタ値として第1カウンタ値をバックアッ プできる。しかしながらRAMを使った解決案はマイクロプロセッサの負荷を増 加することになる。 本発明の別の実施例では、まずFCV(1)から2nを引き、次にこの第1の 減算の結果をFCV(2)から引き、正しい位相差を得る方法を実行する。FC V(2)とBCV(2)とを比較することにより、測定を行うラップが検出され る。FCV(2)は無変更のままに維持され、FCV(2)から2nを減算し、 FCV(1)−2nに等しい、更新された第1カウンタ値の2倍を表示する合計 を発生する。FCV(1)はラップ前にカウンタシーケンス内で更新されている 。FCV(2)からFCV(1)−2nを減算し、訂正された位相差を表示する 値を発生する。 一般に対応するバックアップカウンタ値が対応する第1カウンタ値よりも大と なるように、1回のラップによって少なくとも1つの第1カウンタ値を発生する 場合、対応するバックアップカウンタ値よりも大きい各第1カウンタ値から2n を引く。同様に、バックアップカウンタ値の各々から2nを引くことにより、測 定を行うラップを考慮しながら周期および周波数を正しく決定できる。次に図1 5〜18を参照し、入力信号に対するサイクル時間および周波数の決定について 詳細に説明する。 測定を行うラップの検出およびその後の減算は一般にマイクロプロセッサ(図 示せず)内のソフトウェアによって実行される。マイクロプロセッサは第1レジ スタおよび第2レジスタのそれぞれの第1カウンタ値およびバックアップカウン タ値を読み出し、次にこれらカウンタ値はマイクロプロセッサのソフトウェアに よって内部で処理される。 2)周波数測定を行う位相検出器の実施例 本発明によれば、第1レジスタの第1カウンタ値および第2レジスタのバック アップカウンタ値は位相検出器の入力信号のうちの少なくとも1つの周波数を決 定するのに使用される。 図15は本発明に係わる位相検出器のブロック略図である。図15のブロック 図は図11のブロック図に類似する。しかしながら、図15のブロック図では第 1減算器5の他に第2減算器25が設けられている。これら減算器5、25は( 図11に示された)マイクロプロセッサ15内で実行されるソフトウェアで実現 することが好ましい。第1レジスタ3A、3B、3Cの第1カウンタ値は第1減 算器5によって読み出され、入力信号INPUT 1、INPUT 2、INP UT 3の少なくとも一対の間の少なくとも1つの位相差を決定するのに使用さ れる。この位相差測定は図1および2を参照してこれまで説明したのと同様に 実行される。第1レジスタ3A、3B、3Cの第1カウンタ値および第2レジス タ4A、4B、4Cのバックアップカウンタ値は第2減算器25によって読み出 される。第2減算器25は第1レジスタ3Aの更新された第1カウンタ値から第 2レジスタ4Aのバックアップカウンタ値を引き、入力信号INPUT 1の周 期および周波数を表示する第1位相差値を決定する。図12の例を参照すると、 FCV(1)からBCV(1)を引くことにより、INPUT 1の周期を決定 できる。すなわちFCV(1)−BCV(1)=48−25=23となる。従っ て、INPUT 1の周期は23に第1クロック信号CLOCKの周期をかけた 値に等しい。これはINPUT 1の周期の逆数に等しい周波数に対応する。従 って、減算器25は第1レジスタ3Bの更新された第1カウンタ値から第2レジ スタ4Bのバックアップカウンタ値を引き、INPUT 2の周期および周波数 を決定する。INPUT 3の周期および周波数は第1レジスタ3Cと第2レジ スタ4Cのカウンタ値を引くことによって決定される。 上記と異なり、従来の回路を使って第1減算器5と第2減算器25をハードウ ェアで構成することもできる。 ラップ処理が必要な場合、このラップ処理を考慮しながら周波数の決定を行う 。周波数の測定を行うラップは位相差測定のための図7および8を参照して説明 したのと同様に、一般に処理される。位相検出器には検出器/±2n加算器(図 示せず)が含まれる。簡潔にするために、周波数を表示する差の値を次のように 定めると仮定する。すなわち周波数表示値=第1カウンタ値−対応するバックア ップカウンタ値とする。従って、検出器/±2n加算器は検出器/2n加算器とな る。この検出器/2n加算器は周波数測定を行うラップを処理するように設けら れる。第2減算器25の出力信号が第2減算器25の周波数を表示する第2の差 の値に応答自在な検出器/2n加算器へ送られ、検出器/2n加算器は第1の差の 値ごとに第2の差の値の絶対値がカウンタインターバルを2で割った値、すなわ ち2n/2よりも大であるかを検出する。大である条件が検出されれば、第2の 差の値にカウンタインターバル、すなわちカウンタレンジを示す値、すなわち2n を加え、新しく更新された第2の差の値を発生する。この更新された第2の差 の値は正しい周波数を表示するものである。周波数測定を行うラップを取り扱 うために、図8の検出器/2n加算器に類似した検出器2n加算器を使用すること が好ましい。位相差測定を行うラップのための第1検出器/±2n加算器7およ び周波数測定を行うラップに使用される検出器/2n加算器を(図19における 検出器/±2n加算器27として示されている)単一ユニットに統合することが 好ましく、この単一ユニットは第1の差の値のみならず、第2の差の値にも応答 する。 これとは異なり、第1カウンタ値と対応するバックアップカウンタ値とを比較 する解決案およびこの比較の結果に応じ、加算/減算演算を実行することを利用 し、周期および周波数を正しく決定するようにラップを訂正する。次に3つの実 施例について説明する。 i)個々の第2レジスタおよび関連する第1レジスタを含むレジスタ対ごとに 、個々の第2レジスタのバックアップカウンタ値が関連する第1レジスタの更新 された第1カウンタ値よりも大であるかを判断する検出が実行される。大である 条件が検出されれば、それぞれの関連する第1レジスタの第1カウンタ値2nを 加え、更新された第1カウンタ値の2倍を表示するそれぞれの合計を発生する。 その後、かかる合計が発生された場合、更新された第1カウンタ値の2倍を含む 現在の第1カウンタ値の少なくとも1つから、対応するバックアップカウンタ値 が減算され、少なくとも1つの第2の差の値が決定される。各第2の差の値はそ れぞれの入力信号の正しい周期を表示している。ソフトウェアで実施することが 好ましい。 ii)本発明の更に別の実施例では、第3検出器および数個の加算器、可能な 場合には単一の加算ユニットによる図14の解決案が使用される。 iii)対応するバックアップカウンタ値が第1カウンタ値よりも大となるよ うに一回のラップで少なくとも1つの第1カウンタ値が生じる場合、対応するバ ックアップカウンタ値から2nを減算し、新しいバックアップカウンタ値を発生 する。新しいバックアップカウンタ値を使用して周波数を決定することができる 。これをソフトウェアによって実現することが好ましい。 単一入力信号、例えばINPUT 1の周波数を監視すべき場合、第1レジス タ3Aの更新された第1カウンタ値および第2レジスタ4Aのバックアップカウ ンタ値を検討する。したがって、第2減算器25は他のレジスタのカウンタ値を 読み出す必要はない。 当業者であれば、各々が少なくとも1つの周波数表示信号を発生するのに使用 される2つ以上の減算器を含む位相検出器を設けることが可能であると理解でき よう。 一般に位相検出器の入力信号のうちの少なくとも1つの周波数を決定すること が好ましい。位相検出器の第1レジスタおよび第2レジスタは多数のレジスタ対 とみなすことができる。各レジスタ対は個々の第2レジスタと、それに関連する 第1レジスタとを含む。第2減算器25は所定の数、例えばR個のレジスタ対を 含む一組のうちの各レジスタ対のカウンタ値に応答し、組みのうちのレジスタ対 ごとにレジスタ対のカウンタ値を減算し、レジスタ対に関連する入力信号の周波 数を表示するそれぞれの第2の差の値を発生することができる。特にレジスタ対 ごとに第2レジスタのバックアップカウンタを関連する第1レジスタの更新され た第1カウンタ値から引く。Rは位相検出器におけるレジスタ対の数によって制 限される正の整数である。レジスタ対の組は位相検出器におけるレジスタ対すべ てを含むこともできるし、1つのレジスタ対しか含まなくてもよい。各入力信号 に関連するレジスタ対が1つ存在するので、3つの入力信号INPUT 1、I NPUT 2、INPUT 3がある場合にRを1、2または3とすることがで きる。 好ましくは第1減算器5と第2減算器25とを単一の減算ユニット(図15に は示されず)に統合することが好ましい。この減算器ユニットの一般的条件は第 1カウンタ値およびバックアップカウンタ値の双方に応答し、位相差のみならず 周波数を表示する信号を発生することである。例えば第1減算器5は第2減算器 25に統合したり、または他の方法で統合できる。 第2レジスタを使用しない実施例において、本発明に従い、少なくとも1つの 周期、従って周波数を決定できると理解することが重要である。この代わりに公 知の態様でマイクロプロセッサ19に接続された、例えばRAM内でバックアッ プカウンタ値として第1カウンタ値がバックアップされる。しかしながらこれを 行うには、第1レジスタを更新するたびに第1レジスタをサンプリングしなけれ ばならず、このことはマイクロプロセッサの負荷が大きくなることを意味してい る。 第2レジスタを使用すると、マイクロプロセッサ19に接続されたRAMを利 用する上記解決案と比較し、マイクロプロセッサ19の負荷が減少し、作動速度 が速くなる。 従って、第1カウンタ値およびバックアップカウンタ値を利用することにより 、入力信号のうちの少なくとも1つの周波数の測定/監視をエレガントかつ簡単 に位相検出器に統合できる。 周波数情報は位相検出器自体のステートの分析に使用できる。例えば位相検出 器の入力信号グループの周波数が存在する範囲、すなわちインターバル、および クロック信号の周波数範囲が既知である場合、位相検出器および/または入力信 号グループのステートの確率評価を行うことができる。例えば図10の通信交換 機の冗長クロックシステムについて検討する。現在のところ好ましいクロックシ ステムでは3つのクロック信号発生ユニットが設けられている。各ユニットは本 発明に係わる位相検出器に送られるクロック信号を発生する。クロック信号発生 ユニット、通常は電圧制御発振器の同調範囲は定められているので、位相検出器 の入力信号の各々の周波数範囲は既知である。更に、位相検出器に接続されたク ロック信号の周波数範囲も既知である。クロック信号の周波数の変動を考慮しな がら、本発明の位相検出器の周波数測定機能により入力信号の周波数がVCOの 同調範囲によって定められる周波数範囲外にあることが示された場合、周波数エ ラーが検出される。位相検出器の入力信号のすべてが周波数エラーを示し、差入 力信号のソースが同じでない場合、位相検出器自体が故障しているはずである。 このような最終評価は3つの入力信号がエラー状態となる確率が、例えばクロッ ク信号に障害が発生したり、またはカウンタが故障する確率よりもかなり低いと いう事実に基づくものである。同様に、その他の確率評価を行うこともできる。 周波数検出器の実施例 周波数検出器(周波数測定デバイスとも称される)を別々に提供するのに、本 発明の位相検出器の周波数監視特性を利用できる。本発明の第2の特徴によれば 、周波数検出器が提供される。 図16は本発明の第2の特徴に係わる周波数検出器のブロック略図である。本 発明の周波数検出器はカウンタ20と、第1レジスタ23A、23B、23Cと 、第2レジスタ24A、24B、24Cと、減算器25A、25B、25Cとか ら成る。周波数検出器は3つの入力信号INPUT 11、INPUT 12、 INPUT 13と、クロック信号CLOCK2とを受信する。カウンタ20は CLOCK2信号のクロックパルスをカウントし、カウンタ信号を発生する二進 カウンタであることが好ましい。単一レジスタ3A〜3Cの各々はカウンタ20 のカウンタ信号および入力信号のそれぞれに応答自在であり、入力信号によって 搬送されるタイミング情報にほぼ応答して、第1レジスタの第1カウンタ値を更 新する。第2レジスタ4A〜4Cの各々は第1レジスタ3A〜3Cの対応するレ ジスタの第1カウンタ値および入力信号のそれぞれに応答自在であり、第1カウ ンタ値の更新前に入力信号によって搬送されるタイミング情報に応答し、バック アップカウンタ値として第1レジスタの第1カウンタ値を記憶する。例えば、レ ジスタは従来のnビットのレジスタであり、各レジスタには1つの負荷入力端が 設けられている。周波数検出器は多くの点で図11および15の位相検出器に類 似しており、この周波数検出器は基本的には図15の位相検出器で実行される周 波数測定方法に従って作動する。しかしながら減算器25A、25B、25Cが 周波数表示信号を発生するので、この周波数検出器の減算器の構造は多少異なっ ている。図16の周波数検出器では減算器25Aは第1レジスタ23Aの更新さ れた第1カウンタ値および第2レジスタ24Aのバックアップカウンタ値に応答 自在であり、差の値、すなわち差信号を発生する。このような差の値は入力信号 INPUT 11の周期および周波数を表示しており、それに対応し、減算器2 5Bおよび25Cは対応するレジスタのカウンタ値の読み出しを行う。減算器2 5BはINPUT 12の周波数を表示する差の値を発生し、減算器25CはI NPUT 13のための周波数表示信号を発生する。 図12の実施例を参照すると、FCV(1)からBCV(1)を減算すること により、INPUT 1の周期を決定できる。FCV(1)−BCV(1)=4 8−25=23である。従って、INPUT 1の周期は23に第1クロック信 号、すなわちCLOCKの周期をかけた値に等しい。INPUT 1の周波数は INPUT 1の周期の逆数に等しい。当業者は図12のタイミング図は図16 の周波数検出器で生じる信号およびカウンタ値の一例を示していると理解すべき である。 図17は、本発明の第2の特徴の好ましい実施例に係わる周波数検出器のブロ ック略図である。減算器の構造を除けば、図17のブロック図は図16のブロッ ク図に類似する。ここでは単一減算ユニット26が使用されている。周波数検出 器の第1レジスタおよび第2レジスタは3つのレジスタ対として見ることができ る。各レジスタ対は個々の第2レジスタと更新された関連する第1レジスタとか ら成る。減算器ユニット26はレジスタ対の各々のカウンタ値を読み出し、レジ スタ対ごとにレジスタ対のカウンタ値を減算し、レジスタ対に関連する入力信号 の周波数を表示するそれぞれの第2の差の値を発生する。 一般に周波数検出器は所定の数、例えばK個の入力信号(ここでKは正の整数 である)に応答自在である。従って、周波数検出器はK個の第1レジスタと、K 個の第2レジスタと、少なくとも1つの減算ユニットとを含む。 本発明の第1の特徴に係わる位相検出器の周波数測定特性に関連し、これまで 説明したのと同様に、測定を行うラップを考慮しながら本発明の第2の特徴に係 わる周波数の測定を実行する。 更に本発明の第2の特徴の別の実施例では、周波数検出器入力端における入力 信号の存在を監視するよう、周波数検出器には図9を参照して説明した第2検出 手段が含まれる。 図18は本発明により所定の数、例えばK個の入力信号のうちのそれぞれの周 波数を測定するための方法を示す略フローチャートである。Kは正の整数である 。ステップ401では第2クロック信号に応答し、カウンタ信号が連続的に発生 される。この本発明の方法を進行順に説明する。このことは第1カウンタ値およ びバックアップカウンタ値がすでに記憶されていることを意味する。ステップ4 02ではK個の入力信号の各々に対し、第1カウンタ値を更新されたバックアッ プカウンタ値としてバックアップし、その後、更新された第1カウンタ値として カウンタ信号の現在のカウンタ値を記憶することにより、第1カウンタ値を更新 する。それぞれの入力信号によって搬送されるタイミング情報に応答し、バック ア ップおよび更新が実行される。ここで、バックアップと更新との間に一般に遅延 があることに留意されたい。ステップ403では、更新された第1のカウンタ値 の少なくとも1つから対応するバックアップカウンタ値を引き、更新された第1 カウンタ値およびそれに対応するバックアップカウンタ値に関連した入力信号の 周波数を表示する少なくとも1つの差の値を発生する。 一般に各個々の第1カウンタ値は連続的に更新され、この更新には対応するバ ックアップが先行し、ステップ403の減算が連続的に繰り返されるか、または 位相検出器のオペレータによって決定され、よって周波数を決定する際には新し い第1カウンタ値およびバックアップカウンタ値が検討される。更にステップ4 01〜403はある程度までパラレルに実行できる。 位相検出器の好ましい実施例 図19は本発明の第1の特徴の好ましい実施例に係わる位相検出器のブロック 略図である。位相検出器は3つの入力信号INPUT 1、INPUT 2、I NPUT 3に応答自在である。この位相検出器はカウンタ2と、第2レジスタ 3A〜3Cと、第2レジスタ4A〜4Cと、第2検出器16A〜16Cと、主減 算ユニット15と、主検出器/±2n加算器27とを含む。この位相検出器のす べての部品の一般的機能は、本発明の第1の特徴の異なる実施例を参照して説明 したものと同じである。カウンタ2は第1クロック信号CLOCKに応答してカ ウンタ信号を発生し、第1クロック信号のクロックパルスをカウントする。第1 レジスタ3A〜3Cの各々はカウンタ2のカウンタ信号および入力信号のそれぞ れに応答自在であり、一般に入力信号によって搬送されるタイミング情報に応答 し、第1レジスタの第1カウンタを更新する。第2レジスタ4A〜4Cの各々は 第1レジスタ3A〜3Cの対応するレジスタの第1カウンタ値および入力信号の それぞれに応答自在であり、第1カウンタ値の更新前に入力信号によって搬送さ れるタイミング情報に応答し、バックアップカウンタ値として第1レジスタの第 1カウンタ値を記憶する。 第2検出器16A〜16Cは位相検出器の入力端の少なくとも1つに対し、 特定の位相検出器の入力端上に入力信号があるかどうかを検出する。これら第2 検出器16A〜16Cは単一の第2検出手段(図示せず)に統合することが好ま しい。所定の数、S個から成る一組のうちの各々に対し、第1レジスタの先の第 1カウンタ値を表示し、これまで第2検出手段に記憶されていた比較値に、現在 第1レジスタに記憶されている第1カウンタ値が等しいかどうかをチェックする ことにより、この検出を行う。等しい条件が検出されれば、無信号表示が発生さ れる。無信号表示がされたことは、特定の第1レジスタに関連する位相検出器の 入力端に入力信号が存在していないことを一般に意味する。回帰的負荷信号に応 答し、第2検出手段に第1レジスタの第1カウンタ値を記憶することにより、検 出後に比較値が更新される。 主減算器15は第1カウンタ値およびバックアップカウンタ値に応答自在であ り、少なくとも1つの位相差を表示する第1の差の値および可能な場合には少な くとも1つの周波数を表示する第2の差の値を発生する。検出器/±2n加算器 27は、各差の値、すなわち第1の差の値のみならず第2の差の値に対し、差の 値の絶対値がカウンタインターバルを2で割った値、すなわち2n/2よりも大 であるかどうかを検出する。更に、検出器/±2n加算器27は各第1の差の値 に対し、この第1の差の値が正であるか負であるかを検出する。各第1の差の値 に対し、大である条件が検出され、第1の差の値が負であれば、それぞれの第1 の差の値にカウンタインターバル、すなわちカウンタレンジを表示する値、すな わち2nが加算され、新しく形成された第1の差の値が発生される。各第1の差 の値に対し、大である条件および正である条件が検出されると、カウンタインタ ーバル、すなわちカウンタレンジを示す値、すなわち2nが第1の差の値から減 算され、新しく訂正された第1の差の値が発生される。従って、測定を行うラッ プ状態を考慮しながら更新され/訂正された第1の差の値が決定される。各第2 の差の値に対し、大である条件が形成されると、カウンタインターバルすなわち カウンタレンジを示す値、すなわち2nがそれぞれの第2の差の値に加算され、 新しく訂正され/更新された第2の差の値が発生される。 検出器/±2n加算器27の検出器部分を構成するのに、従来の信号比較器を 使用できる。標準的なハードウェア部品により、減算器15のみならず検出器± 2n加算器27の±2n加算器部分を構成することが可能である。 しかしながら検出器/±2n加算器27および減算器15はマイクロプロセッ サ(図19には示されず)内で実行されるソフトウェアで実現することが好まし い。従って、第1カウンタ値およびバックアップカウンタ値はマイクロプロセッ サによって読み出され、ソフトウェアによって処理される。 従って、位相検出器は位相検出器のオペレータまたは技術システムのマネージ ャーを提供でき、この技術システムでは入力信号の位相差、周波数またはこれら 信号の存在および/または不存在に関する情報と共に位相検出器が使用される。 本発明の第1の特徴を良好に理解できるようにするため、図20には所定の数 、例えばK個の入力信号の少なくとも一対の間のそれぞれの位相差を特定するた めの方法の略フローチャートが示されている。Kは正の整数である。ステップ5 01では第1クロック信号に応答し、カウンタ信号を連続的に発生する。第1カ ウンタ値およびバックアップカウンタ値がすでに記憶されていると仮定して、本 発明の方法について進行順に説明する。ステップ502ではK個の入力信号の各 々に対し、第1カウンタ値を更新されたバックアップカウンタ値としてバックア ップし、第1カウンタ値を更新する。それぞれの入力信号によって搬送されるタ イミング情報に応答し、バックアップおよび更新が実行される。ここで、バック アップと更新との間に一般に遅延がある。ステップ503では、少なくとも1つ の個々の更新された第1カウンタ値および対応する比較値に対し、等価テストを 実行する。対応する比較値は先の第1カウンタ値を表示している。更新された第 1カウンタ値が対応する比較値に等しい場合(YES)、無信号表示が発生され る(ステップ504)。この等価テストの後に現在の第1カウンタ値を新しい更 新比較値として記憶することにより、回帰的負荷信号に応答して比較値を更新す る。更新された第1カウンタ値が対応する比較値に等しくなければ(NO)、ス テップ505を実行する。例えば、まだ多数の入力信号が残っていると仮定する 。ステップ505では残っている入力信号に関連するカウンタ値のうちの少なく とも2つを対にして互いに減算し、少なくとも1つの差の値を発生する。この差 の値は一般にK個の入力信号のそれぞれの対の間の位相差を表示している。2つ 以上の差の値が発生された場合、各差の値は個々の対の入力信号を表示する。ス テップ506では各差の値に対し、第2テストを実行し、差の値の絶対値がカウ ンタインターバルを2で割った値、すなわち2n/2よりも大であるかどうかを 検出 する。大である条件が検出されなければ(NO)、ステップ505で決定された 差の値は変わらないままである。大である条件が検出されれば(YES)、ステ ップ507で第3テストを実行し、差の値が負であるかどうかを検出する。差の 値が負であれば(YES)、カウンタインターバルすなわちカウンタレンジを表 示する値、すなわち2nをそれぞれの差の値に加え、新しい差の値を発生する( ステップ508)。差の値が負でなければ(NO)、すなわち正である場合、カ ウンタインターバルまたはカウンタレンジを表示する値、すなわち2nをそれぞ れの差の値から引き、新しい差の値を発生する(ステップ509)。ステップ5 08および509のいずれかと、ステップ506および507のテストは、測定 を行うラップを考慮することを保証する。 一般に個々の各第1カウンタ値は回帰的なタイミング情報に応答して連続的に 更新され、各更新には対応するバックアップが先行するので、次に新しい第1の カウンタ値およびバックアップカウンタ値について検討する。ステップ503、 可能な場合にはステップ504のテスト、ステップ505の減算、ステップ50 6および507、可能な場合にはステップ508または509のテストも連続的 に繰り返すか、位相検出器のオペレータおよび特にそのソフトウェアによって決 定される。 ステップ501から509の順序は変えることができる。例えば、適当な変更 によってステップ506および507は場所を変えることができる。 ステップ501〜509はある程度までパラレルに実行できる。 別の実施例ではステップ503を省略してもよい。 上記図18を参照して説明した、周波数を測定するための方法では、ステップ 503、可能な場合にはステップ504、およびステップ506〜509を適当 に変更できる。 最大カウントから0までカウントダウンし、一回のラップをなし、再び最大カ ウントからカウントダウンを開始するカウンタを利用することが可能である。当 業者の能力の範囲内で適当な変更(符号の変更)を行うことにより、本発明のす べての実施例でかかるカウンタを使用できる。例えば第3検出手段18が大であ る条件の検出ではなく、小である条件の検出を行い、小である条件が検出された 場合に、それぞれのイネーブル信号を発生し、3つの2 加算器9A、9B、9 Cの各々がそれぞれのイネーブル信号が受信されたことを条件に、正の値ではな く負の値を加算する(減算を行う)ように、図14の位相検出器を改造する。 回路設計が周波数制限条件を受けるが、高分解能の実施例 一般に位相差測定および周波数測定の双方に関し、好ましくはできるだけ高い 分解能の精度が求められている。 本発明に係わる位相検出器および/または周波数検出器では、カウンタ2およ びこれに加えられるクロック信号の周波数によって分解能の精度が決定される。 周波数が高ければ分解能は高くなる。 図21は米国特許第5,097,490号に係わる周波数カウンタのブロック図である 。入力信号の周波数は入力信号の連続する立ち上がりエッジまたは降下エッジの いずれかの間で生じるクロックパルスの数としてカウントされる。基準クロック 31はゲート回路30およびカウンタA、34にクロック信号を加える。ゲート 回路30は入力信号を受け、カウンタA、34はゲート回路30からカウンタA 、34がクロックパルスをカウントする時間を制御する。クロック31からのク ロック信号はインバータ32に印加され、インバータ32は反転されたクロック 信号を発生する。この反転されたクロック信号は別のゲート回路33およびカウ ンタB、35に供給される。ゲート回路33はゲート回路30と同じ入力信号を 受ける。カウンタB、35はカウンタB、35によりゲート回路33が反転され たクロックサイクルの累積を制御するように、ゲート回路33からの信号を受け る。カウンタA、34の出力信号は加算回路36において、カウンタB、35の 出力信号に加算される。総カウント数が2分の1回路37において2で割られる 。 米国特許第4,979,177号は、ロジックアナライザに関するものであり、このロ ジックアナライザはこのアナライザのシステムクロック信号の2つの位相を使用 してデータを収集するより高い分解能を再現できるカウンタを有する。 しかしながらカウンタコアを実現するのに利用できる技術、すなわちクロック 信号の入進パルスを実際にカウントするカウンタにおけるユニットは、カウンタ コアに印加できる、すなわちカウンタコアによってカウントできる最高周波数へ の制限を設定するものである。更に選択された技術におけるカウンタコアの回路 設計に対する別の条件が、この周波数の限界を低下し得る。不幸なことに極めて 高い周波数の技術は一般に回路設計の有効コストを高くすることを意味している 。従って、カウンタコアに対する周波数を制限する設計上の条件が存在するが、 所定の技術の周波数の潜在力をフルに利用することが重要である。 例えば第1の所定の技術、例えばASICでカウンタコアを実現し、カウンタ コアに加えることができる最高周波数を第2周波数に等しくするような、カウン タコアに対する品質条件が存在すると仮定する。この第2周波数は品質条件を考 慮することなく、第1技術で利用できる最高周波数よりも低い。例えばスキャン テスト可能なフリップフロップによりカウンタコアを実現することが望ましい場 合、このような条件はコア内で使用できる最高クロック周波数に対する制限を設 定することとなる。 位相検出器および/または周波数検出器で使用すべきカウント回路の実施例 図22は、本発明に係わるカウント回路102のブロック略図である。このカ ウント回路102は4つの第2クロック信号を発生するための発生器70と、4 つの第2カウンタ50−1、50−2、50−3、50−4と、総和回路51と を含む。発生器70は第1の周波数を有する第1クロック信号に応答し、互いに 位相シフトされ、第1周波数よりも低い第2周波数の4つの第2クロック信号を 発生する。第2カウンタ50−1、50−2、50−3、50−4の各々は4つ の第2クロック信号のそれぞれに応答し、個々の第2カウンタ信号を発生する。 カウンタコアは第2カウンタを含む。これら第2カウンタは正のエッジでトリガ ーされるスキャンテスト可能なフリップフロップによって構成される二進のnビ ットのカウンタである。このような特定の実施例では、スキャンテスト可能なフ リップフロップの使用は第2カウンタに印加できる最高周波数に対する限界を設 定する選択された技術(ASIC)における別の条件となっている。第1周波数 がスキャンテスト可能なフリップフロップに対し過度に高い周波数であると仮定 する。発生器70はカウンタコア内で良好に働く第2周波数を有する第2クロッ ク信号を発生するように設計される。このような特定の実施例では、第2周波数 は第1周波数を2で割った値に等しい。総和ブロックすなわち総和回路51は、 第2カウンタ信号を受信し、出力カウンタ信号のカウンタ値が第2カウンタ信号 のカウンタ値と同じビット数および同じ桁を有するように、第2カウンタ信号を 加算することにより、カウント回路102の出力カウンタ信号を発生する。 図22の特定のカウント回路は単なる例として示されているにすぎない。 第2クロック信号の数のみならず、第2カウンタの数は後に例示するように異 なっていてもよい。 本発明の第1の特徴に係わる位相検出器および/または本発明の第2の特徴に 係わる周波数検出器の異なる実施例では、カウンタ信号を発生するのにカウント 回路102を使用できる。 図23は(図22に示された)発生器70のブロック略図である。第2カウン タの作動を良好に理解するためには、発生器70の動作を説明することが有利で ある。発生器70の実際の構成は4つのDフリップフロップ73、74、75、 76と、2つのXORゲート71、72と、図23に示されるように接続された 2つのインバータ79、80とを含む。2つのXORゲート71および72の双 方は第1クロック信号を受けるようになっており、第1XORゲート71は0も 受信し、よって第1クロック信号を変えないままにする。第2XORゲート72 は1を受けるので、第1クロック信号を反転する。非反転第1クロック信号およ び反転された第1クロック信号の双方に対し、遅延時間は同じとなるので、2つ のXORゲート71、72による回路解決案が好ましい。第1ORゲート71か らの出力信号は第IDフリップフロップ73のクロック入力CLKおよび第2D フリップフロップ74のクロック入力CLKに送られる。第IDフリップフロッ プ73はそのQ出力端上に第2クロック信号92−1を発生し、第IDフリップ フロップ73のQZ出力端の出力信号は第IDフリップフロップ73のD入力端 へフィードバックされる。更にQZ出力端の信号はインバータ79によって反転 され、第2Dフリップフロップ74のD入力端へ送られる。第2Dフリップフロ ップ74はそのQ出力端上に第2クロック信号92−2を発生する。これに対応 し、第2ORゲート72からの出力信号は第3Dフリップフロップ75のクロッ ク入力端CLKおよび第4Dフリップフロップ76のクロック入力端CLKに送 られる。第3Dフリップフロップ75はそのQ出力端に第2クロック信号92− 3を発生し、第3Dフリップフロップ75のQZ出力端の出力信号は第3Dフリ ップフロップ75のD入力端へフィードバックされる。更に、QZ出力信号はイ ンバータ80によって反転され、第4Dフリップフロップ76のD入力端へ送ら れる。第4Dフリップフロップ76はそのQ出力端に第2クロック信号92−4 を発生する。 発生器70のフリップフロップはスキャンテスト可能なものではない。従って 、この発生器70に第1周波数を印加できる。従って、この点に関し、回路設計 において最大周波数とスキャンテスト可能性との間で妥協が図られる。 図23を参照して上で説明した発生器70は異なるDフリップフロップ73〜 76が同じ負荷を有し、発生器70の信頼できる動作を保証するように実現され る。 上記と別の、より簡単な解決案は、第2クロック信号92−2および92−4 を得るのにそれぞれ第IDフリップフロップ73のQZ出力信号および第3Dフ リップフロップ75のQZ出力信号を使用することが挙げられる。この別の実施 例では、第2Dフリップフロップ74および第4Dフリップフロップ76が省略 される。しかしながらこの解決案は、第2クロック信号の遅延時間を制御しなけ ればならない。 図23の回路は第2クロック信号92−1、92−2、92−3、92−4を どのように発生するかの一例にすぎないと理解することが重要である。 図23は発生器70で発生する184MHzの第1クロック信号および第2ク ロック信号92−1、92−2、92−3、92−4の一例も示している。図2 3には特に異なる第2クロック信号の位相が示されている。第2クロック信号9 2−2は92−1の反転された信号であり、第2クロック信号92−4は92− 3の反転された信号である。更に92−1と92−3との間にはπ/2の位相差 があり、92−1と92−4との間にはπ/2の位相差があり、92−2と92 −3との間にはπ/2の位相差があり、92−2と92−4との間にはπ/2の 位相差がある。この特定の実施例では第1クロック信号は184MHzの周波数 を有し、第2クロック信号は92MHzの周波数を有する。 もう一度、図22を参照すると、各第2カウンタ50−1、50−2、50− 3、50−4は第2カウンタ信号を発生する。この第2カウンタ信号は第2クロ ック信号92−1、92−2、92−3、92−4のそれぞれの各周期でステッ プアップされるランニングカウンタ値を有する。第2カウンタの各々はそれぞれ の第2クロック信号がハイレベルとなるごとに、そのカウンタ値をインクリメン トする。各第2カウンタ信号はnビット(ここでnは正の整数(1、2、3、.. ..)である)の第2カウンタ値を有する。作動時に92−1によって搬送され る正のエッジは第1時間において92−1と関連する第2カウンタ50−1のカ ウンタ値をステップアップする。次に第1時間から2.7ns(第2クロック信 号の周期を4で割った値)だけ離間した第2時間において、92−3の正のエッ ジは92−3に関連する第2カウンタ50−3のカウンタ値をステップアップす る。第2時間よりも2.7nsで生じる第3時間において、92−2の正のエッ ジは92−2に関連する第2カウンタ50−2のカウンタ値をステップアップす る。第3時間の2.7ns後で92−4の正のエッジは92−4に関連する第2 カウンタ50−4のカウンタ値をステップアップする。92−4に関連する第2 カウンタ50−4のステップアップの2.7ns後に92−1によって搬送され る正のエッジは92−1に関連する第2カウンタ50−1を再度ステップアップ し、上記のことが繰り返される。本発明に係わるカウント回路102の第2カウ ンタの各々は第2周波数に等しい周波数で更新されるが、同時に更新されるわけ ではない。この特定の実施例では第2周波数は92MHzに等しい。4つの第2 カウンタ値を加算すると、その結果、第2クロック信号の間の位相のずれにより 368MHzの周波数(2.7nsの分解能)でカウンタ値が更新されることと なる。一般にその結果生じるカウンタ値はMに第2周波数をかけた値(ここでM は第2クロック信号の数である)に等しい周波数で更新される。 次に第1クロック信号、第2カウンタ値およびその結果生じるカウンタを示す タイミング図である図24も参照する。 このように、特に第2カウンタをスキャンテスト可能なフリップフロップで構 成すると、カウンタコアで直接使用するにはクロック周波数自体が過度に高くて も、カウンタ102に送られる第1クロック周波数の周波数の2倍(2×184 =368MHz)に等しい分解能が保証される。 カウンタの回路設計に対する他の条件も、例えばASICで使用できる周波数 に対する限界を設定し得る。 図24は図22を参照して上で説明した本発明のカウント装置102を含む本 発明に係わる位相検出器で生じる信号およびカウンタ値の一部の一例を示すタイ ミング図である。この図にはカウンタ102へ送られる周期的な矩形波の第1ク ロック信号CHRONOが示されている。本例ではCHRONOに応答して4つ の第2クロック信号が発生される。第2クロック信号の各々はそれぞれの第2カ ウンタへ送られ、第2カウンタ信号または値を発生する。これら4つの第2カウ ンタ信号S.COUNT 1、S.COUNT 2、S.COUNT 3、S. COUNT 4はクロック周波数を2で割った値に等しい周波数へ異なる時間に 更新される。これら4つの第2カウンタ信号は加算され、主要カウンタ信号を発 生する。この信号カウンタ信号のカウンタ値、すなわちPRIMARY COUNTERは、第2カウンタ信号のカウンタ値と同じビット数および同じ桁 である。しかしながら図24では、すべてのカウンタ値が十進値によって表示さ れていることに留意されたい。作動時には主要カウンタ信号の発生は複数のクロ ックサイクルにわたって連続的に実行されると一般に見なされる。更に、位相検 出器に対する2つの入力信号INPUT 1、INPUT 2およびそれぞれに 対応する第1カウンタ値FCV(1)およびFCV(2)が示されている。最後 に更新されたカウンタ値を考慮したINPUT 1とINPUT 2との間の位 相差は、第1クロック信号の周波数の2倍に等しい周波数を有する信号のFCV (2)−FCV(1)=60−51=9サイクルに等しい。従って、この位相差 の測定値の分解能の精度は第1クロック周波数の2倍の周波数の信号の周期に等 しい。 上記のように、第2クロック信号の間の位相の相互の関係は重要である。図2 3の実施例では第2クロック信号は互いに位相がずれている。これら第2クロッ ク信号は連続する第2クロック信号の間の位相差がπ/2となる順に配列できる 。しかしながら第2クロック信号のうちのどれをどの第2カウンタに送るかは問 題ではないと理解することが重要である。このことは、第2クロック信号の発生 器70および特にそのDフリップフロップは、初期化する必要はないことを意味 している。 カウント回路の第1変形例 第2周波数、例えば第1クロック周波数を2で割った周波数でもカウンタクロ ック、例えば第2カウンタで使用するには高すぎる場合、π/4だけ位相がずれ 、第1クロック周波数を4で割った値に等しい新しい第2周波数の8つのクロッ ク信号(M=8)となるように、第1クロック信号を分周できる。この結果生じ るカウンタ値はMに第2周波数をかけた値に等しい周波数で更新されるので、第 2カウンタの数のちょうど4の代わりに8まで増加する。このように第2周波数 を低下しても同じ高い分解能の精度が得られる。カウンタコアに対する周波数を 制限する品質条件を満たすと同時に、所定技術の周波数の潜在力をフルに活用で きる。 例えば、更に信号92−1、92−2、92−3および92−4を使用するこ とにより、184MHzの第1クロック信号を8つの第2クロック信号に分割で きる。信号92−1は部品73、74および79を含む図23のフリップフロッ プに類似する別のDフリップフロップ装置に送られ、2つの第2クロック信号を 発生する。信号92−2は部品75、76および80を含む図23のフリップフ ロップに類似する別のDフリップフロップ装置に送られ、2つの第2クロック信 号を発生する。これに対応し、信号92−3、92−4の各々も別のステージへ 送られ、2つの第2クロック信号を発生する。従って、総計8つの第2クロック 信号が発生される。これら8つの第2クロック信号の各々は個々の第2カウンタ 信号を発生するそれぞれの第2カウンタへ送られる。次に8つの第2カウンタ信 号のすべてが8つの二進値または信号を加算するようになっている総和ブロック へ送られる。 カウント回路の別の変形例 あるアプリケーションにおいて、第1クロック信号の1つのエッジだけを使用 したい場合、例えば第1クロック信号を、この第1クロック周波数の半分に等し い第2周波数の2つの第2クロック信号、すなわち92−1および92−2とな るように、第1クロック信号を分割する。本例では第2クロック信号に応答して 第2カウンタ信号を発生するそれぞれの第2カウンタに2つの第2クロック信号 (M=2)の各々が送られる。総和回路で2つの第2カウンタ信号が加算され、 カウント回路のカウンタ信号を発生する。 第1クロック信号の1つのエッジしか使用しないことを条件に、クロック周波 数を3で割った値に等しい第2周波数の3つの第2クロック信号(M=3)に分 割することも可能である。これら3つの第2クロック信号は互いに(2π)/3 だけ位相シフトされる。第2クロック信号の各々はそれぞれの第2カウンタへ送 られ、第2カウンタからの出力信号は総和回路へ送られ、カウンタ値が第2カウ ンタのカウンタ値と同じビット数および同じ桁を有するカウンタ信号を発生する 。 図25は、本発明にかかわる3つの第2クロック信号の発生器170のブロッ ク略図である。発生器170はクロック信号CLOCKに応答し、CLOCK周 波数よりも低い第2周波数の3つの第2クロック信号を発生する。このような特 定の実施例では、クロック信号は周波数が184MHzであり、第2クロック信 号は周波数が184/3MHzである。図25は発生器170で生じる信号の一 例も示す。 発生器170は第1ANDゲート171と、第1Dフリップフロップ172と 、第2ANDゲート173と、第2Dフリップフロップ174とを含む。Dフリ ップフロップ172、174の各々は、そのクロック入力端CLKでCLOCK 信号を受信する。第IANDゲート171の出力端は第IDフリップフロップ1 72のD入力端に接続されており、第IDフリップフロップ172のQ出力端は 第2ANDゲート173の第1入力端に接続されている。第2ANDゲートの出 力端は第2Dフリップフロップ174のD入力端に接続されており、第2Dフリ ップフロップ174のQZ出力端は第IANDゲート171の第2入力端および 第2ANDゲート173の第2入力端の双方に接続されている。第IDフリップ フロップ172のQ出力信号Q(FFI)と、第2Dフリップフロップ174の Q出力信号Q(FF2)と、第IDフリップフロップ172のQZ出力信号QZ (FFI)を検討する。これらいずれの信号も、図25に示されている。 第1ANDゲート171の第1入力端に「1」を送ることにより、図25に示 されるように出力信号Q(FFI)、Q(FF2)およびQZ(FFI)が発生 する。このように位相の異なる3つの第2クロック信号が発生される。第2カウ ンタにおける正のエッジでトリガーされるDフリップフロップのために、正のエ ッジしか検討しないので、クロックCLOCK信号の第3周期ごとに3つの第2 クロック信号の正のエッジが発生する。この発生はCLOCK周波数を3で割っ た周波数に対応する。 発生器170におけるDフリップフロップはスキャンテスト可能なものではな い。 別の実施例では第2カウンタは負のエッジでトリガーされるフリップフロップ で構成される。 図25の回路内の第IDフリップフロップ172と第2ANDゲート173と の間に1つのANDゲートおよび1つのDフリップフロップから成る別のステー ジを設けることにより、クロック周波数を4で割った値に等しい第2周波数の位 相の異なる4つの第2クロック信号(M=4)が発生される。最終ステージの第 2Dフリップフロップ174のQZ出力信号は増設されたステージのANDゲー トの第2入力端へ分配される。第1ステージ171、172と最終ステージ17 3、174との間に1つのANDゲートおよび1つのDフリップフロップを含む 更に別のステージが増設されると、互いに位相がずれ、第1クロック周波数を5 で割った値に等しい第2周波数の5つの第2クロック信号(M=5)が発生され る。更に別のステージを増設することにより、別の第2クロック信号が発生され 、この第2クロック信号はクロック周波数を(J+1)(ここでJはステージの 数である)で割った値に等しい周波数となる。 実際に第1クロック信号の一方のエッジだけを使用するか、または双方のエッ ジを使用するかに拘わらず、本発明の一般的なアイデアは互いに位相がずれ、第 1クロック信号の周波数よりも低い第2周波数のM個の第2クロック信号を発生 することである。M個の第2カウンタのそれぞれに第2クロック信号の各々が送 られる。Mは1よりも大きい正の整数(2、3、4、....)であり、第2周波数 は第1クロック信号の周波数をN(Nは正の整数(1、2、3....)である)で 割った値に等しく、利用する技術で良好に働くようになっている。更にM個の第 2クロック信号のうちの少なくとも2つの間には(2π)/Mに等しい位相差が ある。実際にMが2より大であるとM個の第2クロック信号のM対の間には(2 π)/Mに等しい位相差がある。 第2クロック信号の発生器は第1技術と異なる第2技術によっても構成できる 。例えば第2クロック信号の発生器は368MHzの第1クロック信号を、互い に位相がずれ、92MHzに等しい第2周波数の8つの第2クロック信号に分割 できる第2技術で実現できる。上記のように8つの第2カウンタと1つの総和回 路とを使用することにより、8×92=736MHzに等しい周波数で更新され るカウンタ値が発生される。第2クロック信号の発生器はこれよりも高い第1ク ロック周波数でも処理できる第2技術で構成できる。特にnが10よりも大であ る場合には、第2クロック信号の発生器の複雑さは二進のnビットのカウンタの 複雑さよりも一般に低くなることに留意されたい。従って、高周波技術で第2ク ロック信号の発生器を実現するコストは同じ高周波技術による二進のnビットの カウンタを実現するコストよりも一般に低くなる。 第2カウンタ信号または第2カウンタ値を加算する方法は重要である。最初に 、注意することなく第2カウンタ信号を加算する場合に生じ得る問題について説 明する。例えば、簡略化のために各々が4ビットであり、それぞれ第2クロック 信号に関連する2つの第2カウンタ値を加算することを検討する。第2カウンタ の各々は0〜1にカウントし、最大カウント数、例えばカウント値に達すると次 のカウンタ値が0となり、カウンタシーケンス0、1、2、....、15が再びス タートする。 a)起動前に各々の個々の第2カウンタの初期化を実施しない場合、次のこと が生じ得る。 当初、1番目の第2カウンタ値が数字1001(十進の9)に等しく、2 番目の第2カウンタ値が1111(十進の15)に等しいと仮定する。左には二 進表示をし、右には十進表示をする。 二進表示では加算の結果は11000(十進の24)、すなわち5ビット の値に等しい。4つのビットは0〜15の間の十進値を示し、5つのビットは0 〜31の十進値を表示できる。次に2番目の第2カウンタ値がそれに関連する第 2クロック信号に応答して更新されると、2番目の第2カウンタ値はラップが生 じるので、0000(十進の0)に等しくなる。第2カウンタの第2クロック信 号は2番目の第2カウンタ値に関連する第2クロック信号に対して位相がずれて いるので、1番目の第2カウンタ値はまだ1001である。その結果生じるカウ ンタ値、すなわち1001と0000とを加算した結果は、1001(十進の9 )に等しくなる。従って、この場合、2つの連続して生じるカウンタ値は110 00(十進の24)と1001(十進の9)となる。この結果生じるカウンタ値 は任意の態様で1の値から別の1にジャンプする。このようなことは好ましくな い。均一に数が増加するシーケンス、例えば(二進表示で)0000、0001 、0010、0011、0100、....および(十進表示で)0、1、2、3、 4が必要であるからである。 b)起動前に2つの第2カウンタ値の各々を初期化し、0にセットしても、次 のような問題が生じ得る。 生じるカウンタシーケンスは十進表示で0、1、2、....、29、30、15 となり、二進表示で0000、0001、0010、....、11101、111 10、1111となる。11110(十進の30)から1111(十進の15) までの遷移を、増設した論理回路によって解決しなければならない。 1001と1111との加算の結果の最大位ビット、すなわち5ビットの値1 1000(十進の24)の最大位ビットは、加算の最終桁上げビットでもある。 1001と1111との加算の結果の4つの最小位ビットを検討すると、4ビッ トの値、すなわち1000(十進表示で8)が得られる。従って、2つの連続し て生じるカウンタ値は1000、すなわち十進の8と、1001、すなわち十進 の9となる。これは2つの連続して得られるカウンタ値の一例であるが、傘の結 果の4つの最小位ビットを検討する原理を一般に適用できる。 総和および総和の実施例 本発明によれば、初期化および論理回路を増設することなく、均一に数が増加 するシーケンスを発生するために、生じるカウンタ値が第2カウンタ信号のカウ ンタ値と同じ数のビットおよび同じ桁を有するように、第2カウンタ信号を加算 することが好ましい。 第2カウンタ信号を加算する総和回路51は、公知のプログラム言語VERI LOGおよび公知の合成プログラムSYNOPSISを使用することによって実 現される。合成プログラムSYNOPSISはVERILOG言語で書かれたプ ログラムを、加算を行うゲートネットワークハードウェアに変換するものである 。加算は一般にパラレル状に実行され、パラレル構成では信号は同時に加算され る。 各々がnビットのM個の第2カウンタ信号を総和回路51が受信する場合、ゲ ートネットワーク装置はnビットの各々に対し1つのゲートネットワークと、関 連するDフリップフロップとを含み、総計n個のゲートネットワークとn個のD フリップフロップを構成する。加算の結果が第2カウンタ信号と同じ数のビット 、すなわちnビットと同じ桁を有するように、加算の最終桁上げビットのための ゲートネットワークおよび関連するDフリップフロップは設けられていない。 加算の最終桁上げビットのためのゲートネットワークおよび関連するDフリッ プフロップが設けられていないパラレル装置では、4つの4ビット値の加算は次 のように見える。 これとは異なり、加算を順次行うこともできる。従来の回路、例えば4ビット の加算器である74−XX−83を使用できる。数個の4ビットユニットを公知 の態様で互いに接続し、nビットの加算器を構成する。数個の第2カウンタ値を 加算すべき場合、数個のnビット加算器を使用して総和ブロック51を構成する 。1番目のnビットの加算器は2つの二進値を加算し、nビットの結果を出力す るだけでなく、その桁上げ出力端に桁上げビットも出力する。3つ以上の第2カ ウンタ値を加算すべき場合、この桁値ビットは次のnビット加算器の桁上げ入力 端に送られ、そうしない場合は桁上げ出力は送られない。一般にこの桁上げ出力 は常に最終加算ステージには送られないので、最終加算ステージのnビットの出 力信号しか検討しない。このようにし、最終桁上げビットは廃棄するか無視する 。 本発明の更に別の実施例では、総和ブロック51はすべての桁上げビットを考 慮しながら第2カウンタ信号を加算し、加算の結果のx個の最小位ビット(ここ でxは第2カウンタ信号のカウンタ値が有するビット数に等しい)を検討するこ とにより、カウンタ102のカウンタ信号を発生する。次の例を検討する。すべ ての桁上げビットを考慮しながら3つの4ビット値をパラレルに加算する。 二進表示ではこの加算の結果は6ビットの値となる。4つの最小位ビットを検 討するためのソフトウェアにより実現する。 従って、この結果は0111となり、加算した値と同じビット数の値となる。 別の異なる実施例では、加算時にすべての桁上げビットを考慮し、加算の結果 と次の性質を有する1番目の二進値との間のAND演算を実行する。 a)1番目の二進値は加算の結果と同じ数、例えばz個のビットを有する。 b)x個の最小位ビットの各々は「1」、すなわち二進の1に等しく、この場 合、xは個々の第2カウンタ値のビット数に等しい。 c)(z−x)個の最大位ビットの各々は「0」、すなわち二進の0に等しい 。 例えば3ビットの二進カウンタ値を加算し、その加算の結果が4ビット値であ るとする。すなわちz=4、x=3、z−x=1であり、最初の二進値は011 1となる。 加算の結果生じるカウンタ信号のカウンタ値が第2カウンタ信号のカウンタ値 と同じ数のビットおよび同じ桁を有するように第2カウンタ信号を加算すると、 異なる第2カウンタにおけるスタート値は問題とならなくなる。第2カウンタに おけるスタート値を同一にする必要はないので、第2カウンタのリセットすなわ ち初期化は不要であり、このことは明らかな利点となっている。 本発明に拘わる位相検出器および/または周波数検出器に本発明のカウント回 路が設けられる場合、事象、すなわち入力信号によって搬送されるタイミング情 報を使ってカウンタ回路をサンプリングできる。換言すれば、情報を使って多数 の位相装置をサンプリングできる。 米国特許第4,979,177号では異なる位相を使用して情報のサンプリングを行っ ている。 更に米国特許第5,097,490号でも、また米国特許第4,979,177号でも、特定の品 質条件を考慮しながら利用できる技術または利用される技術に対して過度に高い クロック周波数を用いる問題は生じていない。 図26は本発明に係わるカウンタ信号を発生するための方法の略フローチャー トである。ステップ901では第1周波数の第1クロック信号に応答して所定の 数M個の第2クロック信号を連続的に発生する。これら第2クロック信号は互い に位相がずれており、第1周波数よりも低い第2周波数を有する。ステップ90 2では各第2クロック信号に対し、第2クロック信号に応答してそれぞれの第2 カウンタ信号が発生される。ステップ903では基本カウンタ信号のカウンタ値 が第2カウンタ信号のカウンタ値と同じ数のビットおよび同じ桁を有するように 、第2カウンタ信号、すなわち第2カウンタ値を加算することにより、カウンタ 信号、すなわち基本カウンタ信号を発生する。一般に、基本カウンタ信号を連続 的に発生するように、上記ステップは連続的に繰り返される。これらステップ9 01〜903はある程度パラレルに実行される。 高分解能の位相および/または周波数検出器を提供するための別の方法 次に、図27〜31を参照し、高分解能の位相差および周波数測定を行うため の別の方法について説明する。 図23、図28および図29のすべては本発明に係わる高分解能の位相検出器 のブロック略図を形成する。このブロック図を正しく読むには図27に従って図 23、図28および図29を配置すべきである。高分解能の位相検出器は3つの 入力信号INPUT 1、INPUT 2、INPUT 3と第1クロック信号 とを受信する。この位相検出器は4つの第2クロック信号を発生するための手段 70と、4つの第2カウンタ150−1〜150−4と、12個の第2レジスタ 200A〜C、202A〜C、204A〜C、206A〜Cと、3つの総和回路 210A〜Cと、3つの遅延ユニット215A〜Cと、3つの基本レジスタ22 0A〜Cと、減算ユニット225とを含む。個々の部品の実際上の可能な構成例 についてはこれまで説明したとおりである。 発生器70は図23を参照してこれまで詳細に説明したとおりである。要約す れば発生器70はこの特定の例では第1の周波数、例えば184MHzの第1ク ロック信号に応答自在であり、互いに位相がずれ、第2周波数、例えば本例では 92MHzの4つの第2クロック信号92−1、92−2、92−3、92−4 を発生する。ここで第2周波数は第1周波数よりも低いことに留意されたい。 4つの第2クロック信号のうちの各々はそれぞれの第2カウンタ(図28)へ 送られる。図28を参照すると、第2カウンタの各々は第2カウンタ信号を発生 する。更に第2カウンタごとに3つの第2レジスタが設けられている。特に第2 カウンタ150−1は第2レジスタ200A〜Cに接続され、第2カウンタ15 0−2は第2レジスタ202A〜Cに接続され、第2カウンタ150−3は第2 レジスタ204A〜Cに接続され、第2カウンタ150−4は第2レジスタ20 6A〜Cに接続されている。各第2カウンタは3つの第2レジスタ(関連する第 2レジスタと称す)に接続されており、各レジスタは対応する第2カウンタの第 2カウンタ信号およびK個の入力信号のそれぞれに応答自在であり、入力信号に よって搬送されるタイミング情報にほぼ応答して第2カウンタ信号の現在のカウ ンタ値を記憶することにより、個々の第2カウンタ値を更新する。例えば第2レ ジスタ200Aはそのイン入力端に第2カウンタ150−1の第2カウンタ信号 およびその負荷入力端に入力信号、すなわちINPUT 1を受信する。INP UT 1によって搬送されるタイミング情報が第2レジスタ200Aの負荷入力 端に生じるたびに、150−1の第2カウンタ値は200Aに転送される。 各総和回路は同じ入力信号に関連する第2カウンタ値のそれぞれのグループを 受信し、それぞれの合計されたカウンタ信号を発生する。例えば総和回路210 Aは第2レジスタ200Aからの第2カウンタ値と、202Aからの第2カウン タ値と、204Aからの第2カウンタ値と、206Aからの第2カウンタ値とを 受信する。第2レジスタ200A、202A、204Aおよび206Aのすべて は同一の入力信号、すなわちINPUT 1に関連している。 遅延ユニット215A〜Cの各々はそれぞれの入力信号を受信し、その入力信 号を遅延する。各遅延ユニットの遅延時間は加算回路のそれぞれによって実行さ れる合計を行うに必要な時間に対応する。 図29を参照すると、ここには3つの第1番目の基本レジスタ220A〜Cが 示されている。最初の基本レジスタの各々は合計されたカウンタ信号のそれぞれ および遅延された入力信号のそれぞれに応答自在であり、それぞれの遅延された 入力信号によって搬送されたタイミング情報にほぼ応答し、合計されたカウンタ 信号の現在のカウンタ値を記憶することにより、個々の基本カウンタ値を更新す る。例えば最初の基本レジスタ220Aは、その入力端で総和回路210Aの合 計されたカウンタ信号を受信し、その負荷入力端で遅延された入力信号INPU T 1を受信する。220Aの負荷入力端にINPUT 1によって搬送される 遅延されたタイミング情報が生じるごとに、210Aの合計されたカウンタ値は 220Aへ転送される。 減算器225は基本カウンタ値の読み出しを行い、入力信号INPUT 1、 INPUT 2およびINPUT 3のそれぞれの対の間の位相差を表示する少 なくとも1つの第1位相差の値を発生する。例えばINPUT 1とINPUT 2の間の位相差を測定したい場合、減算器225によりこれら入力信号に関連 する基本カウンタ値を読み出し、これらを互いに減算する。 図8を参照して、上記の方法と同じように測定を行うラップを考慮して位相差 の測定を実行する。 図23、図28および図31のすべては本発明に係わる高分解能の周波数検 出器のブロック略図を形成する。このブロック図を正しく読むには図30に従っ て図23、図28および図31を配置すべきである。高分解能周波数検出器は3 つの入力信号INPUT 1、INPUT 2、INPUT 3と第1クロック 信号とを受信する。この位相検出器は4つの第2クロック信号を発生するための 手段70と、4つの第2カウンタ150−1〜150−4と、12個の第2レジ スタ200A〜C、202A〜C、204A〜C、206A〜Cと、3つの総和 回路210A〜Cと、3つの遅延ユニット215A〜Cと、3つの第1基本レジ スタ220A〜Cと、3つの第2の基本レジスタ230A〜Cと、減算ユニット 235とを含む。部品の実際上の可能な構成例についてはこれまで説明したとお りである。図23、図28および図29の位相検出器と、図23、図28および 図31の周波数検出器との間の主な差は、図31に示された増設された第2基本 レジスタ230A〜Cおよび減算器235にある。図23および図28に示され た部品の動作は、高分解能位相検出器を参照して既に説明したとおりであるので 、 再度説明はしない。 図31を参照すると、周波数検出器には3つの第2の基本レジスタが設けられ ている。第2の基本レジスタの各々は最初の基本レジスタのうちのそれぞれの1 つ(関連する最初の基本レジスタと称される)に接続されており、関連する最初 の基本レジスタの基本カウンタ値および関連する最初の基本レジスタのカウンタ 値と同じ遅延された入力信号のうちの1つに応答自在であり、遅延された入力信 号によって搬送されるタイミング情報に応答し、更新前にバックアップカウンタ 値として基本カウンタ値をバックアップする。 減算器235は個々の第2の基本レジスタと、それに関連する更新された最初 の基本レジスタとを含む各レジスタ値の対の基本カウンタ値の読み出しを行い、 レジスタ対ごとにレジスタ対の基本カウンタ値を減算し、レジスタ対に関連する 入力信号の周波数を表示するそれぞれの異なる値を発生する。 本発明の第1の特徴に係わる位相検出器の位相測定特性を参照してこれまで説 明したのと同じように、測定を行うラップを考慮しながら周波数の測定が行われ る。 高分解能の位相差および周波数測定を行うこのような別の方法では、それぞれ の総和回路の出力信号のサンプリングに関連し、加算を実行するだけでよいので 、総和回路210A〜Cで実行される加算は時間的にあまり重要ではない。 3つの入力信号および4つの第2クロック信号を特に関連させて、図23、図 28および図29の位相検出器のみならず、図23、図28および図31の周波 数検出器についてこれまで説明した。入力信号のこの数および第2クロック信号 のこの数は本発明の範囲を限定するものではないことが明らかである。 一般に入力信号はK個あり、第2クロック信号はM個ある。Mは1よりも大き い正の整数であり、位相検出器に対しKは1より大きい正の整数である。周波数 検出器に対しKは0よりも大きい正の整数である。 一般的な形態の位相検出器では、M個の第2カウンタと、第2カウンタごとに 設けられたK個の第2レジスタと、K個の遅延ユニットと、K個の総和回路と、 K個の第1の基本レジスタと、1つの減算器とが設けられている。 一般的な形態の周波数検出器では、M個の第2カウンタと、第2カウンタごと にK個の第2レジスタと、K個の遅延ユニットと、K個の総和回路と、K個の第 1の基本レジスタと、K個の第2の基本レジスタと、1つの減算器とが設けられ ている。 図23、28および29の位相検出器および図23、28および31の周波数 検出器の双方に対し、各基本レジスタにホールド機能を設けると、基本レジスタ のカウンタ値が同じ時間から発生する。別の解決案は、当該すべてのレジスタが 読み出されるまでにカウンタ値をフリーズできるように、関連する(シャドー) レジスタにホールド機能を持たせることである。 上記とは異なり、マイクロプロセッサ状をした減算器225はデータバスを介 し、すべてのカウンタ値を同時にフェッチするようにしてもよい。従って、基本 レジスタ220A〜Cおよび遅延ユニット250A〜Cは不要である。この別の 実施例によれば、遅延ユニット250A〜Cおよび基本レジスタ220A〜Cは 省略され、総和回路210A〜Cの各々の出力信号はデータバスを通して減算器 225に直接送られる。 これまで説明した実施例は単なる例にすぎず、本発明はこれら実施例のみに限 定されるものでないと理解すべきである。当然ながら本発明の要旨から逸脱する ことなく、これまで説明した実施例以外の特定の形態に本発明を実施することも 可能である。更に、開示し、請求の範囲に記載した基本となる原理を維持する上 記以外の変形例および改善例は、本発明の範囲および要旨内に入るものである。
【手続補正書】 【提出日】1998年10月8日(1998.10.8) 【補正内容】 請求の範囲 1.所定の数、例えばK個(ここでKは1より大きい正の整数である)の入力 信号に応答自在な位相検出器において、 クロック信号に応答自在であり、カウンタシーケンス内の自走カウンタ値を表 示するカウンタ信号を発生するための、前記カウンタシーケンスの終了時に1回 のラップを終了し、前記カウンタシーケンスの開始時に再びスタートするカウン タと、 各々が前記カウンタ信号および前記K個の入力信号のそれぞれに応答自在であ り、それぞれの入力信号によって搬送されるタイミング情報に応答して、前記カ ウンタ信号の現在のカウンタ値を記憶することにより個々の第1カウンタ値を更 新するためのK個の第1レジスタと、 前記第1カウンタ値の少なくとも2つに応答自在であり、前記K個の入力信号 のそれぞれの対の間の位相差を表示する少なくとも1つの差の値を発生するため の第1減算器と、 補正させられた差の値を発生するよう、差の値に正/負の訂正値を加算するこ とにより、または第1カウンタ値に前記訂正値を加算することにより差の値を生 じるラップを訂正するための訂正手段とを備え、前記訂正された第1カウンタ値 は差の値を発生する際に使用される位相検出器。 2.前記カウンタシーケンスが所定の数のカウンタ値を有し、前記数がカウン タレンジと称され、前記訂正手段が、 各差の値に対し、差の値の絶対値がカウンタレンジを2で割った値よりも大で あるかどうか、および差の値が正であるか負であるかを検出し、大である条件お よび負である条件が検出された場合、カウンタレンジを表示する値を差の値に加 算し、前記訂正された差の値を発生するか、または大である条件および正である 条件が検出された場合、差の値からカウンタレンジを表示する値を減算し、前記 訂正された差の値を発生する第1手段を含む、請求項1記載の位相検出器。 3.一組の第1カウンタ値の各々に対し、現在の第1カウンタ値が先の第1カ ウンタ値に等しいかどうかを検出し、等しい条件が検出された場合、無信号表示 を発生するための第2手段を更に含む、請求項1記載の位相検出器。 4.所定の数、例えばS個の第1レジスタを含む一組のレジスタのうちの各第 1レジスタに対し、第1レジスタの第1カウンタ値を記憶することにより比較値 を更新し、 前記比較値の更新に先立ち、第1レジスタ内に現在記憶されている第1カウン タ値が第1レジスタの先の第1カウンタ値を表示する先に記憶されていた比較値 に等しいかどうかを検出し、 等しい条件が検出された場合、無信号表示を発生するための第2手段を更に含 む、請求項1記載の位相検出器。 5.Sがゼロよりも大の正の整数である、請求項4記載の位相検出器。 6.前記カウンタシーケンスが所定の数のカウンタ値を有し、前記数がカウン タレンジと称され、前記訂正手段が、 K個の第2レジスタを含み、該K個の第2レジスタの各々が前記K個の第1レ ジスタの、関連する第1レジスタと称されるそれぞれに接続されており、その関 連する第1レジスタの第1カウンタ値および関連する第1レジスタと同じ入力信 号に応答自在であり、前記入力信号によって搬送される前記タイミング情報に応 答し、前記更新に先立ち、バックアップカウンタ値として前記第1カウンタ値を バックアップするようになっており、 前記訂正手段が更に個々の第2レジスタおよびそれに関連する第1レジスタを 含む、各レジスタ対に対し前記個々の第2レジスタのバックアップカウンタ値が 前記関連する第1レジスタの更新された第1カウンタ値よりも大であるかどうか を検出し、大である条件が検出された場合、前記第1カウンタ値にカウンタレン ジを表示する値を加算し、2回更新された第1カウンタ値を表示するそれぞれの 訂正された値を発生するための第3手段を備え、前記2回更新された第1カウン タ値が前記第1レジスタの入力信号に関連する差の値を発生する際に使用される 、請求項1記載の位相検出器。 7.前記カウンタシーケンスが所定の数のカウンタ値を有し、前記数がカウン タレンジと称され、前記訂正手段が、 K個の第2レジスタを含み、該K個の第2レジスタの各々が前記K個の第1レ ジスタの、関連する第1レジスタと称されるそれぞれに接続されており、その関 連する第1レジスタの第1カウンタ値および関連する第1レジスタと同じ入力信 号に応答自在であり、前記入力信号によって搬送される前記タイミング情報に応 答し、前記更新に先立ち、バックアップカウンタ値として前記第1カウンタ値を バックアップするようになっており、 前記訂正手段が更に個々の第2レジスタおよびそれに関連する第1レジスタを 含む、各レジスタ対に対し前記個々の第2レジスタのバックアップカウンタ値が 前記関連する第1レジスタの更新された第1カウンタ値よりも大であるかどうか を検出し、大である条件が検出された場合、それぞれのイネーブル信号を発生す るための手段と、 前記差の値の発生に先立ち、前記関連する第1レジスタの各々に対し、カウン タレンジを表示する値を前記関連する第1レジスタの第1カウンタ値に加算し、 2回更新された第1カウンタ値を表示するそれぞれの訂正された値を発生するた めの手段とを備え、対応するイネーブル信号が受信されたことを条件に前記加算 が実行され、前記第1レジスタの第1入力信号に関連する差の値を発生する際に 、前記2回更新された第1カウンタ値が使用される、請求項1記載の位相検出器 。 8.前記カウンタシーケンスが所定の数のカウンタ値を有し、前記数がカウン タレンジと称され、前記カウンタシーケンスが最大カウントからゼロまで進むよ うに前記カウンタがカウントダウンし、前記訂正手段が、 K個の第2レジスタを含み、該K個の第2レジスタの各々が前記K個の第1レ ジスタの、関連する第1レジスタと称されるそれぞれに接続されており、その関 連する第1レジスタの第1カウンタ値および関連する第1レジスタと同じ入力信 号に応答自在であり、前記入力信号によって搬送される前記タイミング情報に応 答し、前記更新に先立ち、バックアップカウンタ値として前記第1カウンタ値を バックアップするようになっており、 前記訂正手段が更に個々の第2レジスタおよびそれに関連する第1レジスタを 含む、各レジスタ対に対し前記個々の第2レジスタのバックアップカウンタ値が 前記関連する第1レジスタの更新された第1カウンタ値よりも小であるかどうか を検出し、小である条件が検出された場合、それぞれのイネーブル信号を発生す るための手段と、 前記差の値の発生に先立ち、前記関連する第1レジスタの各々に対し、カウン タレンジを表示する値を前記関連する第1レジスタの第1カウンタ値から減算し 、2回更新された第1カウンタ値を表示するそれぞれの訂正された値を発生する ための手段とを備え、対応するイネーブル信号が受信されたことを条件に前記減 算が実行され、前記第1レジスタの第1入力信号に関連する差の値を発生する際 に、前記2回更新された第1カウンタ値が使用される、請求項1記載の位相検出 器。 9.K個の第2レジスタを更に含み、該K個の第2レジスタの各々が前記K個 の第1レジスタのうちの関連する第1レジスタと称されるそれぞれに接続されて おり、関連する第1レジスタの第1カウンタ値および関連する第1レジスタと同 じ入力信号に応答自在であり、前記入力信号によって搬送される前記タイミング 情報に応答し、前記更新に先立ち、バックアップカウンタ値として前記第1カウ ンタ値をバックアップするようになっており、 所定の数、例えばR個のレジスタ対を含む一組のうちの各レジスタ対のカウン タ値に応答自在な第2減算器とを更に含み、 各レジスタ対が個々の第2レジスタおよび関連する更新された第1レジスタと を備え、第2減算器が前記組のうちの各レジスタ対に対し前記レジスタ対のカウ ンタ値を減算し、前記レジスタ対に関連する入力信号の周波数を表示するそれぞ れの第2の差の値を発生するようになっている、請求項1記載の位相検出器。 10.Rがゼロよりも大の正の整数である、請求項9記載の位相検出器。 11.前記第1減算器と前記第2減算器とが主減算器ユニット内に組み込まれ ている、請求項9記載の位相検出器。 12.前記カウンタが、 第1周波数を有する前記クロック信号に応答し、互いに位相がシフトされ、前 記第1周波数よりも低い第2周波数を有し、所定の数、例えばM個(ここでMは 1よりも大きい正の整数である)の第2クロック信号を発生するための手段と、 各々が前記M個の第2クロック信号のそれぞれに応答するようになっている、 個々の第2カウンタ信号を発生するための、M個の第2カウンタと、 前記第2カウンタ信号に応答自在であり、前記カウンタ信号のカウンタ値が前 記第2カウンタ信号のカウンタ値と同じビット数および同じ桁を有するように前 記第2カウンタ信号を加算することにより、前記カウンタ信号を発生するための 、合計ブロックとを含む、請求項1記載の位相検出器。 13.前記M個の第2クロック信号を発生するための前記手段が、前記第2周 波数が前記第1周波数をN(ここでNは1よりも大きい正の整数である)で割っ た値に等しくなるような第2周波数を発生するための分周手段を含む、請求項1 2記載の位相検出器。 14.所定の数、例えばK個(ここでKは1よりも大きい正の整数である)の 入力信号のうちの少なくとも一対の入力信号の間のそれぞれの位相差を検出する ための方法であって、 カウンタシーケンスが開始点で再びスタートするよう、カウンタシーケンスの 終了時に1回のラップが発生する、カウンタシーケンスで自走カウンタ値を表示 するカウンタ信号を発生する工程と、 前記K個の入力信号の各々に対し、入力信号によって搬送されるタイミング情 報にほぼ応答し、前記カウンタ信号の現在のカウンタ値を記憶することにより、 個々の第1カウンタ値を更新する工程と、 前記K個の入力信号のそれぞれの対の間の位相差を表示する少なくとも1つの 差の値を発生するよう、前記第1カウンタ値のうちの少なくとも2つをペア状に 減算する工程と、 訂正された差の値を発生するよう、差の値に対し正/負の訂正値を加算するか 、または前記訂正値を第1カウンタ値に加算することにより差の値を生じるラッ プを訂正する工程とを備え、前記差の値を発生する際に前記訂正された第1カウ ンタ値を使用する、それぞれの位相差を測定するための方法。 15.前記カウンタ信号が連続的に発生され、各タイミング情報に対し前記更 新工程を繰り返し、所定の時間インターバルで前記ペア状の減算工程を繰り返す 、請求項14記載の、それぞれの位相差を測定するための方法。 16.前記カウンタシーケンスが所定の数のカウンタ値を有し、前記数がカウ ンタレンジと称され、前記訂正工程が、 各々の差の値に対し差の値の絶対値がカウンタレンジを2で割った値よりも大 であるか、および差の値が正であるか、または負であるかを検出し、大である条 件および負である条件が検出された場合、差の値にカウンタレンジを表示する値 を加算し、前記訂正された差の値を発生し、または大である条件および正である 条件が検出された場合、差の値からカウンタレンジを表示する値を減算し、前記 訂正された差の値を発生する工程を含む、請求項14記載の、それぞれの位相差 を測定するための方法。 17.第1カウンタ値の所定の組の各々に対し、現在の第1カウンタ値が先の 第1カウンタ値に等しいかどうかを検出し、等しい条件が検出された場合に無信 号表示を発生する工程を更に含む、請求項14記載の、それぞれの位相差を測定 するための方法。 18.前記カウンタ信号が連続的に発生され、各タイミング情報に対し前記更 新工程を繰り返し、前記ペア状の減算工程、等しい条件を検出する工程、および 発生する場合には無信号表示を発生する工程を所定の時間インターバルで繰り返 す、請求項17記載の、それぞれの位相差を測定するための方法。 19.カウンタ信号を発生するための前記工程が、 第1周波数を有する第2クロック信号に応答し、互いに位相シフトされ、前記 第1周波数よりも低い第2周波数を有する所定の数、例えばM個(ここでMは1 よりも大きい正の整数)の第2クロック信号を発生する工程と、 前記M個の第2クロック信号の各々に対し、前記M個の第2クロック信号のそ れぞれに応答し、それぞれの第2カウンタ信号を発生する工程と、 前記カウンタ信号のカウンタ値が前記第2カウンタ信号のカウンタ値と同じビ ット数および同じ桁を有するように、前記第2カウンタ信号を加算することによ り、前記カウンタ信号を発生する工程とを備えた、請求項14記載の、それぞれ の位相差を測定するための方法。 20.M個の第2クロック信号を発生する前記工程が、前記第1周波数をN( Nは1よりも大きい正の整数である)で分周し、前記第2周波数を得る工程を含 む、請求項19記載の、それぞれの位相差を測定するための方法。 21.所定の数、例えばK個(ここでKは正の整数である)の入力信号に応答 自在な周波数検出器において、 クロック信号に応答自在であり、カウンタシーケンス内の自走カウンタ値を表 示するカウンタ信号を発生するための、前記カウンタシーケンスの終了時に1回 のラップを終了し、前記カウンタシーケンスの開始時に再びスタートするカウン タと、 各々が前記カウンタ信号および前記K個の入力信号のそれぞれに応答自在であ り、それぞれの入力信号によって搬送されるタイミング情報にほぼ応答して、前 記カウンタ信号の現在のカウンタ値を記憶することにより個々の第1カウンタ値 を更新するためのK個の第1レジスタと、 K個の第2レジスタとを備え、該K個の第2レジスタの各々が前記K個の第1 レジスタのうちの関連する第1レジスタと称されるそれぞれに接続されており、 関連する第1レジスタの第1カウンタ値およびその関連する第1レジスタと同じ 入力信号に応答自在であり、前記入力信号によって搬送される前記タイミング情 報に応答し、前記更新に先立ち、バックアップカウンタ値として前記第1カウン タ値をバックアップするようになっており、 更に個々の第2レジスタおよび関連する更新された第1レジスタを含む各レジ スタ対のカウンタに応答自在であり、各レジスタ対に対し前記レジスタ対のカウ ンタ値を減算し、前記レジスタ対に関連する入力信号の周波数を表示するそれぞ れの差の値を発生するための減算手段と、 差の値に対し正/負の訂正値を加算 し、訂正された差の値を発生するか、またはレジスタ対におけるカウンタ値に前 記訂正値を加算することにより、ラップを生じる差の値を訂正するための訂正手 段を備え、差の値を発生する際に前記訂正されたカウンタ値が使用される周波数 検出器。 22.前記カウンタシーケンスが所定の数のカウンタ値を有し、前記数がカウ ンタレンジと称され、前記訂正手段が、 各差の値に対し、差の値の絶対値がカウンタレンジを2で割った値よりも大で あるかどうか、および差の値が正であるか負であるかを検出し、大である条件お よび負である条件が検出された場合、カウンタレンジを表示する値を差の値に加 算し、前記訂正された差の値を発生するか、または大である条件および正である 条件が検出された場合、差の値からカウンタレンジを表示する値を減算し、前記 訂正された差の値を発生する第1手段を含む、請求項21記載の周波数検出器。 23.一組の第1カウンタ値の各々に対し、現在の第1カウンタ値が先の第1 カウンタ値に等しいかどうかを検出し、等しい条件が検出された場合、無信号表 示を発生するための第2手段を更に含む、請求項21記載の周波数検出器。 24.所定の数、例えばS個の第1レジスタを含む一組のレジスタのうちの各 第1レジスタに対し、第1レジスタの第1カウンタ値を記憶することにより比較 値を更新し、 前記比較値の更新に先立ち、第1レジスタの先の第1カウンタ値を表示する先 に記憶されていた比較値に、第1レジスタ内に現在記憶されている第1カウンタ 値が等しいかどうかを検出し、 等しい条件が検出された場合、無信号表示を発生するための第2手段を更に含 む、請求項21記載の周波数検出器。 25.前記カウンタシーケンスが所定の数のカウンタ値を有し、前記数がカウ ンタレンジと称され、前記訂正手段が、 個々の第2レジスタおよびそれに関連する第1レジスタを含む、各レジスタ対 に対し前記個々の第2レジスタのバックアップカウンタ値が、関連する第1レジ スタの更新された第1カウンタ値よりも大であるかどうかを検出し、大である条 件が検出された場合、カウンタレンジを表示する値とバックアップカウンタ値と の間で加算/減算を行い、2回更新された第1カウンタ値/更新されたバックア ップカウンタ値を表示するそれぞれの訂正された値を発生するための第3手段を 備え、前記訂正された値は第1レジスタの入力信号に関連する差の値を発生する 際に使用される、請求項21記載の周波数検出器。 26.前記カウンタが、 第1周波数を有する前記クロック信号に応答し、互いに位相がシフトされ、前 記第1周波数よりも低い第2周波数を有し、所定の数、例えばM個(ここでMは 1よりも大きい正の整数である)の第2クロック信号を発生するための手段と、 各々が前記M個の第2クロック信号のそれぞれに応答するようになっている、 個々の第2カウンタ信号を発生するためのM個の第2カウンタと、 前記第2カウンタ信号に応答自在であり、前記カウンタ信号のカウンタ値が前 記第2カウンタ信号のカウンタ値と同じビット数および同じ桁を有するように前 記第2カウンタ信号を加算することにより、前記カウンタのカウンタ信号を発生 するための合計回路とを含む、請求項21記載の周波数検出器。 27.前記M個の第2クロック信号を発生するための前記手段が、前記第2周 波数が前記第1周波数をN(ここでNは1よりも大きい正の整数である)で割っ た値に等しくなるような第2周波数を発生するための分周手段を含む、請求項2 6記載の周波数検出器。 28.Kが1に等しい、請求項21記載の周波数検出器。 29.所定の数、例えばK個(ここでKは1よりも大きい正の整数である)の 入力信号の各々の周波数を測定するための方法であって、 カウンタシーケンスが開始点で再びスタートするよう、カウンタシーケンスの 終了時に1回のラップが発生する、カウンタシーケンスで自走カウンタ値を表示 するカウンタ信号を発生する工程と、 前記K個の入力信号の各々に対し、入力信号によって搬送されるタイミング情 報にほぼ応答し、前記カウンタ信号の現在のカウンタ値を記憶することにより、 それぞれの第1カウンタ値を更新する工程と、 前記更新に先立ち、対応する入力信号によって搬送される前記タイミング情報 に応答し、対応するバックアップカウンタ値として各第1カウンタ値をバックア ップする工程と、 個々の更新された第1カウンタ値および対応するバックアップカウンタ値を含 む各カウンタ値の対に対し、前記個々の更新された第1カウンタ値から対応する バックアップカウンタ値を減算し、前記カウンタ値の対に関連する入力信号の周 波数を表示するそれぞれの差の値を発生する工程と、 差の値に対し、正/負の訂正値を加算し、訂正された差の値を発生するか、ま たはカウンタ値に前記訂正された値を加算することにより、差の値を生じるラッ プを訂正する工程とを備え、前記差の値を発生する際に前記訂正されたカウンタ 値が使用される、周波数を測定するための方法。 30.前記カウンタ信号が連続的に発生され、各タイミング情報に対し前記更 新工程およびバックアップ工程を繰り返し、所定の時間インターバルで前記減算 工程を繰り返す、請求項29記載の、周波数を測定するための方法。 31.前記カウンタシーケンスが所定の数のカウンタ値を有し、前記数がカウ ンタレンジと称され、前記訂正工程が、 各々の差の値に対し差の値の絶対値がカウンタレンジを2で割った値よりも大 であるか、および差の値が正であるか、または負であるかを検出し、大である条 件および負である条件が検出された場合、差の値にカウンタレンジを表示する値 を加算し、前記訂正された差の値を発生し、または大である条件および正である 条件が検出された場合、差の値からカウンタレンジを表示する値を減算し、前記 訂正された差の値を発生する工程を含む、請求項29記載の、周波数を測定する ための方法。 32.第1カウンタ値の所定の組の各々に対し、現在の第1カウンタ値が先の 第1カウンタ値に等しいかどうかを検出し、等しい条件が検出された場合に無信 号表示を発生する工程を更に含む、請求項29記載の、周波数を測定するための 方法。 33.前記カウンタ信号が連続的に発生され、各タイミング情報に対し前記更 新工程およびバックアップ工程を繰り返し、所定の時間インターバルで前記減算 工程を繰り返し、循環信号に応答し、等しい条件を検出する前記工程および場合 によっては無信号表示を発生する工程を繰り返す、請求項32記載の周波数を測 定するための方法。 34.カウンタ信号を発生するための前記工程が、 第1周波数を有する第1クロック信号に応答し、互いに位相シフトされ、前記 第1周波数よりも低い第2周波数を有する所定の数、例えばM個(ここでMは1 よりも大きい正の整数)の第2クロック信号を発生する工程と、 前記M個の第2クロック信号の各々に対し、前記M個の第2クロック信号のそ れぞれに応答し、それぞれの第2カウンタ信号を発生する工程と、 前記カウンタ信号のカウンタ値が前記第2カウンタ信号のカウンタ値と同じビ ット数および同じ桁を有するように、前記第2カウンタ信号を加算することによ り、前記カウンタ信号を発生する工程とを備えた、請求項29記載の、周波数を 測定するための方法。 35.M個の第2クロック信号を発生する前記工程が、前記第1周波数をN (Nは1よりも大きい正の整数である)で分周し、前記第2周波数を得る工程を 含む、請求項34記載の、周波数を測定するための方法。 36.所定の数、例えばK個(ここでKは1よりも大きい正の整数である)の 入力信号に応答自在な位相検出器において、 第1周波数の第1クロック信号に応答し、互いに位相がずれ、前記第1の周波 数よりも低い第2の周波数の所定の数、例えばM個(ここでMは1よりも大きい 正の整数である)の第2クロック信号を発生するための手段と、 各々が前記M個の第2クロック信号のそれぞれに応答自在であり、個々の第2 カウンタ信号を発生するためのM個の第2カウンタと、 前記M個の第2カウンタの各々のためのK個の第2レジスタとを備え、前記K 個の第2レジスタの各々が対応する第2カウンタの個々の第2カウンタ信号およ び前記K個の入力信号のそれぞれに応答自在であり、それぞれの入力信号によっ て搬送されるタイミング情報にほぼ応答して前記個々の第2カウンタ信号の現在 のカウンタ値を記憶することにより、個々の第2カウンタ値を更新するようにな っており、 更に、各々が同じ入力信号に関連する第2のカウンタ値のそれぞれのグループ に応答自在であり、前記カウンタシーケンスが開始点から再びスタートするよう 、前記カウンタシーケンスの終了時にラップを生じるカウンタシーケンスにおけ るカウンタ値を表示する、それぞれの合計されたカウンタ信号を発生するための K個の合計回路と、 各々が前記K個の入力信号のそれぞれに応答自在であり、入力信号を遅延する ためのK個の遅延ユニットと、 K個の基本レジスタとを更に備え、該K個の基本レジスタの各々が前記合計さ れたカウンタ信号のそれぞれ、および前記K個の遅延された入力信号のそれぞれ に応答自在であり、それぞれの遅延された入力信号によって搬送されるタイミン グ情報にほぼ応答し、前記合計されたカウンタ信号の現在のカウンタ値を記憶す ることにより、個々の基本カウンタ値を更新するようになっており、 更に前記基本カウンタ値に応答自在であり、前記K個の入力信号のそれぞれの 対の間の位相差を表示する少なくとも1つの差の値を発生するための減算手段と 、 差の値に正/負の補正値を加算し、補正された差の値を発生することにより差 の値を生じるラップを訂正するための訂正手段とを備えた位相検出器。 37.個々の基本カウンタ値が所定の数の異なるステートのうちの1つを表示 し、前記数が第1レンジと称され、前記訂正手段が、 各差の値に対し、差の値の絶対値が第1レンジを2で割った値よりも大である か、および差の値が正であるか負であるかを検出し、大である条件および負であ る条件が検出された場合、第1のレンジを表示する値を差の値に加算し、訂正さ れた差の値を発生し、大である条件および正である条件が検出された場合、第1 のレンジを表示する値を差の値から減算し、訂正された差の値を発生する第1手 段を更に含む、請求項36記載の位相検出器。 38.所定の数、例えばK個(ここでKは正の整数である)の入力信号に応答 自在な周波数検出器において、 第1周波数の第1クロック信号に応答し、互いに位相がずれ、前記第1の周波 数よりも低い第2の周波数の所定の数、例えばM個(ここでMは1よりも大きい 正の整数である)の第2クロック信号を発生するための手段と、 各々が前記M個の第2クロック信号のそれぞれに応答自在であり、個々の第2 カウンタ信号を発生するためのM個の第2カウンタと、 前記M個の第2カウンタの各々のためのK個の第2レジスタとを備え、前記K 個の第2レジスタの各々が対応する第2カウンタの個々の第2カウンタ信号およ び前記K個の入力信号のそれぞれに応答自在であり、それぞれの入力信号によっ て搬送されるタイミング情報にほぼ応答して前記個々の第2カウンタ信号の現在 のカウンタ値を記憶することにより、個々の第2カウンタ値を更新するようにな っており、 更に、各々が同じ入力信号に関連する第2のカウンタ値のそれぞれのグループ に応答自在であり、カウンタシーケンスが開始点から再びスタートするように、 前記カウンタシーケンスの終了時にラップを生じるカウンタシーケンスにおける カウンタ値を表示するそれぞれの合計されたカウンタ信号を発生するためのK個 の合計回路と、 各々が前記K個の入力信号のそれぞれに応答自在であり、入力信号を遅延する ためのK個の遅延ユニットと、 K個の第1の基本レジスタとを更に備え、該K個の第1の基本レジスタの各々 が前記合計されたカウンタ信号のそれぞれ、および前記K個の遅延された入力信 号のそれぞれに応答自在であり、それぞれの遅延された入力信号によって搬送さ れるタイミング情報にほぼ応答し、前記合計されたカウンタ信号の現在のカウン タ値を記憶することにより、個々の第1の基本カウンタ値を更新するようになっ ており、 K個の第2の基本レジスタとを更に備え、前記第2の基本レジスタの各々が前 記第1基本レジスタのうちの関連した第1の基本レジスタと称されるそれぞれの レジスタに接続されていると共に、その関連する第1基本レジスタの基本カウン タ値およびその関連する第1基本レジスタのカウンタ値と同じ、遅延された入力 信号のカウンタ値に応答し、前記更新に先立ち、遅延された入力信号によって搬 送されるタイミング情報に応答し、基本カウンタ値をバックアップカウンタ値と してバックアップするようになっており、 個々の第2の基本レジスタおよびそれに関連する更新された第1の基本レジス タを含む各レジスタ対の基本カウンタ値に応答自在であり、各レジスタ対に対し 前記レジスタ対のカウンタ値を減算し、前記レジスタ対に関連した入力信号の周 波数を表示するそれぞれの差の値を発生するようになっている減算手段と、 差の値に正/負の訂正値を加算し、訂正された差の値を発生するか、またはレ ジスタ対におけるカウンタ値に訂正値を加算することにより差の値を生じるラッ プを訂正するための訂正手段とを備え、差の値を発生する際に前記訂正されたカ ウンタ値を使用する周波数検出器。 39.個々の基本カウンタ値が所定の数の異なるステートのうちの1つを表示 し、前記ステートの数が第2レンジと称され、前記訂正手段が、 差の値の各々に対し差の値の絶対値が第2レンジを2で割った値よりも大きい かどうか、および前記差の値が正であるか、または負であるかを検出し、大であ る条件および負である条件が検出された場合、第2レンジを表示する値を差の値 に加算し、前記訂正された差の値を発生し、大である条件および正である条件が 検出された場合、差の値から第2レンジを表示する値を減算し、前記訂正された 差の値を発生するための第1手段を更に含む、請求項38記載の周波数検出器。 40.所定の数、例えばK個(ここでKは1よりも大きい正の整数である)の 入力信号に応答自在な位相検出器において、 第1周波数の第1クロック信号に応答し、互いに位相がずれ、前記第1の周波 数よりも低い第2の周波数の所定の数、例えばM個(ここでMは1よりも大きい 正の整数である)の第2クロック信号を発生するための手段と、 各々が前記M個の第2クロック信号のそれぞれに応答自在であり、個々の第2 カウンタ信号を発生するためのM個の第2カウンタと、 前記M個の第2カウンタの各々のためのK個の第2レジスタとを備え、前記K 個の第2レジスタの各々が対応する第2カウンタの個々の第2カウンタ信号およ び前記K個の入力信号のそれぞれに応答自在であり、それぞれの入力信号によっ て搬送されるタイミング情報にほぼ応答して前記個々の第2カウンタ信号の現在 のカウンタ値を記憶することにより、個々の第2カウンタ値を更新するようにな っており、 更に、各々が同じ入力信号に関連する第2のカウンタ値のそれぞれのグループ に応答自在であり、カウンタシーケンスが開始点で再びスタートするように、前 記カウンタシーケンスの終了時にラップが発生する、カウンタシーケンスにおけ るカウンタ値を表示するそれぞれの加算されたカウンタ信号を発生するための、 K個の合計回路と、 前記合計されたカウンタ信号に応答自在であり、前記K個の入力信号のそれぞ れの対の間の位相差を表示する少なくとも1つの差の値を発生するための減算手 段と 差の値に正/負の訂正値を加算し、訂正された差の値を発生することにより差 の値を生じるラップを訂正するための訂正手段とを備えた位相検出器。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 EP(AT,BE,CH,DE, DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,IT,L U,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ,CF ,CG,CI,CM,GA,GN,ML,MR,NE, SN,TD,TG),AP(KE,LS,MW,SD,S Z,UG),UA(AM,AZ,BY,KG,KZ,MD ,RU,TJ,TM),AL,AM,AT,AU,AZ ,BA,BB,BG,BR,BY,CA,CH,CN, CU,CZ,DE,DK,EE,ES,FI,GB,G E,HU,IL,IS,JP,KE,KG,KP,KR ,KZ,LC,LK,LR,LS,LT,LU,LV, MD,MG,MK,MN,MW,MX,NO,NZ,P L,PT,RO,RU,SD,SE,SG,SI,SK ,TJ,TM,TR,TT,UA,UG,US,UZ, VN,YU

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.所定の数、例えばK個(ここでKは1より大きい正の整数である)の入力 信号に応答自在な位相検出器において、 クロック信号に応答し、カウンタ信号を発生するためのカウンタと、 各々が前記カウンタ信号および前記K個の入力信号の各々に応答自在であり、 それぞれの入力信号によって搬送されるタイミング情報にほぼ応答して前記カウ ンタ信号の現在のカウンタ値を記憶することにより、個々の第1カウンタ値を更 新するためのK個の第1レジスタと、 各々が前記第1カウンタ値の少なくとも2つに応答自在であり、前記K個の入 力信号のそれぞれの対の間の位相差を表示する少なくとも1つの第1の位相差の 値を発生するようになっている、所定の数、例えばL個(ここでLは正の整数で ある)の第1減算器とを備えた位相検出器。 2.Lが1に等しい、請求項1記載の位相検出器。 3.各々がラップと称される2つ以上のカウンタシーケンスにわたってそのカ ウンタシーケンス間の遷移を前記カウンタがカウントし、前記位相検出器が更に 、 第1の差の値に訂正値を加算し、訂正された第1の差の値を発生することによ り、第1の差の値を生じるラップを訂正するための訂正手段とを備えた請求項1 記載の位相検出器。 4.前記カウンタが所定の数の異なるステートを有し、前記ステートの数がカ ウンタレンジと称され、前記位相検出器が更に、 第1の差の値の各々に対し第1の差の値の絶対値がカウンタレンジを2で割っ た値よりも大きいかどうか、および前記第1の差の値が正であるか、または負で あるかを検出し、大である条件および負である条件が検出された場合、カウンタ レンジを表示する値を第1の差の値に加算し、訂正された第1の差の値を発生し 、大である条件および正である条件が検出された場合、第1の差の値からカウン タレンジを表示する値を減算し、訂正された第1の差の値を発生するための第1 手段を更に含む、請求項1記載の位相検出器。 5.第1のカウンタ値の一組のうちの各々に対し、現在の第1のカウンタ値が 先の第1のカウンタ値に等しいかどうかを検出すると共に、等しい条件が検出さ れた場合、無信号表示を発生するための第2手段を更に含む、請求項1記載の位 相検出器。 6.所定の数、例えばS個の第1レジスタを含む一組のうちの各第1レジスタ に対し、第1レジスタの第1カウンタ値を記憶することにより比較値を更新し、 前記比較値の更新に先立ち、第1レジスタに現在記憶されている第1カウンタ 値が第1レジスタの先の第1カウンタ値を表示する、先に記憶されていた比較値 に等しいかどうかを検出し、 等しい条件が検出された場合、無信号表示を発生するための第2手段とを更に 含む、請求項1記載の位相検出器。 7.Sが1以上の正の整数である、請求項6記載の位相検出器。 8.所定の数、例えばS個の第1レジスタを含む一組のうちの各第1レジスタ に対し、第1レジスタの第1カウンタ値を記憶することにより比較値を更新し、 前記比較値の更新に先立ち、第1レジスタに現在記憶されている第1カウンタ 値が第1レジスタの先の第1カウンタ値を表示する、先に記憶されていた比較値 に等しいかどうかを検出し、 等しい条件が検出された場合、無信号表示を発生するための第2手段とを更に 含む、請求項4記載の位相検出器。 9.前記カウンタが所定の数の異なるステートを有し、前記ステートの数がカ ウンタレンジと称され、位相検出器が更に、 K個の第2レジスタを含み、該K個の第2レジスタの各々が前記K個の第1レ ジスタのそれぞれ(関連する第1レジスタと称される)に接続されており、関連 する第1レジスタの第1カウンタ値および関連する第1レジスタの第1カウンタ 値と同じ前記K個の入力信号のカウンタ値に応答自在であり、前記更新に先立ち 、前記入力信号によって搬送される前記タイミング情報に応答し、前記第1カウ ンタ値をバックアップカウンタ値としてバックアップするようになっており、 前記位相検出器が更に個々の第2レジスタおよびそれに関連する第1レジスタ を含む各レジスタ対に対し前記各々の第2レジスタのバックアップカウンタ値が 前記関連した第1レジスタの更新された第1カウンタ値よりも大きいかどうかを 検出し、大である条件が検出された場合、カウンタレンジを表示する値を、前記 関連する第1レジスタの前記第1カウンタ値に加算し、更新された第1のカウン タ値の2倍を表示するそれぞれの合計を発生するための第3手段とを更に含み、 前記2倍の更新された第1カウンタ値が前記第1レジスタの入力信号に関連した 第1の差の値の発生時に使用される、請求項1記載の位相検出器。 10.前記カウンタがカウンタレンジと称される所定の数の異なるステートを 有し、位相検出器が更に、 K個の第2レジスタを含み、該K個の第2レジスタの各々が前記K個の第1レ ジスタのそれぞれ(関連する第1レジスタと称される)に接続されており、関連 する第1レジスタの第1カウンタ値および関連する第1レジスタの第1カウンタ 値と同じ前記K個の入力信号のカウンタ値に応答自在であり、前記更新に先立ち 、前記入力信号によって搬送される前記タイミング情報に応答し、前記第1カウ ンタ値をバックアップカウンタ値としてバックアップするようになっており、 個々の第2レジスタおよびそれに関連する第1レジスタを含む各レジスタ対に 対し、前記個々の第2レジスタのバックアップカウンタ値が前記関連する第1レ ジスタの更新された第1カウンタ値よりも大であるかどうかを検出し、大である 条件が検出された場合、それぞれのイネーブル信号を発生するための手段と、 前記第1の差の値の発生に先立ち、前記関連する第1レジスタの各々に対し、 カウンタレンジを表示する値を前記関連する第1レジスタの第1カウンタ値に加 算し、更新された第1カウンタ値の2倍を表示するそれぞれの合計を発生するた めの手段とを備え、対応するイネーブル信号が受信されたことを条件に前記加算 が実行され、前記2倍の更新された第1カウンタ値が前記第1レジスタの入力信 号に関連する第1の差の値の発生時に使用される、請求項1記載の位相検出器。 11.前記カウンタが最大カウント数から0まで進む前記カウンタのカウンタ シーケンスをカウントダウンし、前記カウンタがカウンタレンジと称される所定 の数の異なるステートを有し、位相検出器が更に、 K個の第2レジスタを含み、該K個の第2レジスタの各々が前記K個の第1レ ジスタのそれぞれ(関連する第1レジスタと称される)に接続されており、関連 する第1レジスタの第1カウンタ値および関連する第1レジスタの第1カウンタ 値と同じ前記K個の入力信号のカウンタ値に応答自在であり、前記更新に先立ち 、前記入力信号によって搬送される前記タイミング情報に応答し、前記第1カウ ンタ値をバックアップカウンタ値としてバックアップするようになっており、 個々の第2レジスタと、それに関連する第1レジスタとを含む各レジスタ対に 対し、前記個々の第2レジスタのバックアップカウンタ値が前記関連する第1レ ジスタの更新された第1カウンタ値よりも小であるかどうかを検出し、小である 条件が検出された場合、それぞれのイネーブル信号を発生するための手段と、 前記第1の差の値の発生に先立ち、前記関連する第1レジスタの各々に対し、 カウンタレンジを表示する値を前記関連する第1レジスタの第1カウンタ値から 減算し、更新された第1カウンタ値の2倍を表示するそれぞれの値を発生するた めの手段とを備え、対応するイネーブル信号が受信されたことを条件に前記減算 が実行され、前記2倍の更新された第1カウンタ値が前記第1レジスタの入力信 号に関連する第1の差の値の発生時に使用される、請求項1記載の位相検出器。 12.所定の数、例えばS個の第1レジスタを含む一組のうちの各第1レジス タに対し、第1レジスタの第1カウンタ値を記憶することにより比較値を更新し 、 前記比較値の更新に先立ち、第1レジスタに現在記憶されている第1カウンタ 値が第1レジスタの先の第1カウンタ値を表示する、先に記憶されていた比較値 に等しいかどうかを検出し、 等しい条件が検出された場合、無信号表示を発生するための第2手段とを更に 含む、請求項9記載の位相検出器。 13.K個の第2レジスタを更に含み、該K個の第2レジスタの各々が前記K 個の第1レジスタのそれぞれ(関連する第1レジスタと称される)に接続されて おり、関連する第1レジスタの第1カウンタ値および関連する第1レジスタの第 1カウンタ値と同じ前記K個の入力信号のカウンタ値に応答自在であり、前記更 新に先立ち、前記入力信号によって搬送される前記タイミング情報に応答し、前 記第1カウンタ値をバックアップカウンタ値としてバックアップするようになっ ており、 更に、所定の数、例えばR個のレジスタ対(ここで数レジスタ対は個々の第2 レジスタと、それに関連する更新された第1レジスタとを含む)を含む一組のう ちの各レジスタ対のカウンタ値に応答自在であり、前記組の各レジスタ対に対し 、前記レジスタ対のカウンタ値を減算し、前記レジスタ対に関連する入力信号の 周波数を表示するそれぞれの第2の差の値を発生する第2減算手段とを含む、請 求項1記載の位相検出器。 14.Rが0より大である正の整数である、請求項13記載の位相検出器。 15.K個の第2レジスタを更に含み、該K個の第2レジスタの各々が前記K 個の第1レジスタのそれぞれ(関連する第1レジスタと称される)に接続されて おり、関連する第1レジスタの第1カウンタ値および関連する第1レジスタの第 1カウンタ値と同じ前記K個の入力信号のカウンタ値に応答自在であり、前記更 新に先立ち、前記入力信号によって搬送される前記タイミング情報に応答し、前 記第1カウンタ値をバックアップカウンタ値としてバックアップするようになっ ており、 更に、所定の数、例えばR個のレジスタ対(ここで数レジスタ対は個々の第2 レジスタおよびそれに関連する更新された第1レジスタを含む)を含む一組のう ちの各レジスタ対のカウンタ値に応答自在であり、前記組の各レジスタ対に対し 、前記レジスタ対のカウンタ値を減算し、前記レジスタ対に関連する入力信号の 周波数を表示するそれぞれの第2の差の値を発生する第2減算手段とを含む、請 求項4記載の位相検出器。 16.K個の第2レジスタを更に含み、該K個の第2レジスタの各々が前記K 個の第1レジスタのそれぞれ(関連する第1レジスタと称される)に接続されて おり、関連する第1レジスタの第1カウンタ値および関連する第1レジスタの第 1カウンタ値と同じ前記K個の入力信号のカウンタ値に応答自在であり、前記更 新に先立ち、前記入力信号によって搬送される前記タイミング情報に応答し、前 記第1カウンタ値をバックアップカウンタ値としてバックアップするようになっ ており、 更に、所定の数、例えばR個のレジスタ対(ここで数レジスタ対は個々の第2 レジスタおよびそれに関連する更新された第1レジスタを含む)を含む一組のう ちの各レジスタ対のカウンタ値に応答自在であり、前記組の各レジスタ対に対し 、前記レジスタ対のカウンタ値を減算し、前記レジスタ対に関連する入力信号の 周 波数を表示するそれぞれの第2の差の値を発生する第2減算手段とを含む、請求 項6記載の位相検出器。 17.K個の第2レジスタを更に含み、該K個の第2レジスタの各々が前記K 個の第1レジスタのそれぞれ(関連する第1レジスタと称される)に接続されて おり、関連する第1レジスタの第1カウンタ値および関連する第1レジスタの第 1カウンタ値と同じ前記K個の入力信号のカウンタ値に応答自在であり、前記更 新に先立ち、前記入力信号によって搬送される前記タイミング情報に応答し、前 記第1カウンタ値をバックアップカウンタ値としてバックアップするようになっ ており、 更に、所定の数、例えばR個のレジスタ対(ここで数レジスタ対は個々の第2 レジスタと、それに関連する更新された第1レジスタとを含む)を含む一組のう ちの各レジスタ対のカウンタ値に応答自在であり、前記組の各レジスタ対に対し 、前記レジスタ対のカウンタ値を減算し、前記レジスタ対に関連する入力信号の 周波数を表示するそれぞれの第2の差の値を発生する第2減算手段とを含む、請 求項9記載の位相検出器。 18.前記L個の第1減算器と前記第2の減算手段とを1つの主要な減算ユニ ットに統合した、請求項13記載の位相検出器。 19.前記カウンタが更に、 第1の周波数を有する前記クロック信号に応答し、互いに位相がずれ、前記第 1周波数よりも低い第2周波数を有する所定の数、例えばM個(ここでMは1よ り大きい正の整数である)の第2クロック信号を発生するための手段と、 各々が前記M個の第2クロック信号のそれぞれに応答自在であり、個々の第2 カウンタ信号を発生するためのM個の第2カウンタと、 前記第2カウンタ信号に応答自在であり、前記カウンタ信号のカウンタ値が前 記第2カウンタ信号のカウンタ値と同じ数のビットおよび同じ桁を有するように 、前記第2カウンタ信号を加算することにより、前記カウンタ信号を発生するた めの合計ブロックとを含む、請求項1記載の位相検出器。 20.前記M個の第2クロック信号を発生するための前記手段が、前記第2周 波数が前記第1周波数を1よりも大きい正の整数であるNで割った値に等しくな るよう、前記第2周波数を発生するための分周手段を含む、請求項19記載の位 相検出器。 21.前記カウンタが更に、 第1の周波数を有する前記クロック信号に応答し、互いに位相がずれ、前記第 1周波数よりも低い第2周波数を有する所定の数、例えばM個(ここでMは1よ り大きい正の整数である)の第2クロック信号を発生するための手段と、 各々が前記M個の第2クロック信号のそれぞれに応答自在であり、個々の第2 カウンタ信号を発生するためのM個の第2カウンタと、 前記第2カウンタ信号に応答自在であり、前記カウンタ信号のカウンタ値が前 記第2カウンタ信号のカウンタ値と同じ数のビットおよび同じ桁を有するように 、前記第2カウンタ信号を加算することにより、前記カウンタ信号を発生するた めの合計ブロックとを含む、請求項13記載の位相検出器。 22.遠隔通信システムにおける、所定の数、例えばK個(ここでKは1より 大きい正の整数である)の入力信号に応答自在な位相検出器において、 クロック信号に応答し、カウンタ信号を発生するためのカウンタと、 各々が前記カウンタ信号および前記K個の入力信号の各々に応答自在であり、 それぞれの入力信号によって搬送されるタイミング情報に応答して前記カウンタ の現在のカウントデータを記憶することにより、個々の第1カウンタ値を更新す るためのK個の第1レジスタと、 前記第1カウンタ値に応答自在であり、前記K個の入力信号のそれぞれの対の 間の位相差を表示する少なくとも1つの差信号を発生するための減算手段とを含 む位相検出器。 23.所定の数、例えばK個(ここでKは1よりも大きい正の整数である)の 入力信号の少なくとも一対の間のそれぞれの位相差を測定するための方法におい て、 カウンタ信号を発生する工程と、 前記K個の入力信号の各々に対し入力信号によって搬送されるタイミング情報 にほぼ応答して個々の第1カウンタ値を更新するための工程と、 前記カウンタ値の少なくとも2つを一対ごとに減算し、前記K個の入力信号の それぞれの対の間の位相差を表示する少なくとも1つの差の値を発生する工程と を備えた、それぞれの位相差を測定するための方法。 24.前記カウンタ信号を連続的に発生し、前記更新工程をタイミング情報ご とに繰り返し、一対ごとに減算する前記工程を所定の時間インターバルで繰り返 す、請求項23記載の、それぞれの位相差を測定するための方法。 25.各々がラップと称される2つ以上のカウンタシーケンスにわたってその カウンタシーケンスの間の遷移を前記カウンタ信号が通過するようになっており 、本方法が更に、 訂正値を差の値に加算し、訂正された差の値を発生することにより差の値を発 生するラップを訂正する工程を含む、請求項23記載の、それぞれの位相差を測 定するための方法。 26.前記カウンタ信号が所定の数の異なるステートのうちの1つを表示し、 前記数がカウンタレンジと称され、本方法が更に、 各々の差の値に対し、差の値の絶対値がカウンタレンジを2で割った値よりも 大であるか、および前記差の値が正であるか負であるかを検出する工程と、大で ある条件および負である条件が検出された場合、カウンタレンジを表示する値を 差の値に加算し、訂正された差の値を発生する工程と、大である条件および正で ある条件が検出された場合、差の値からカウンタレンジを表示する値を減算し、 訂正された差の値を発生する工程とを含む、請求項23記載の、それぞれの位相 差を測定するための方法。 27.前記カウンタ信号を連続的に発生し、前記更新工程をタイミング情報ご とに繰り返し、一対ごとに減算する前記工程、大である条件および正/負の条件 を検出する工程、および可能な場合に減算し/加算する工程を所定の時間インタ ーバルで繰り返す、請求項26記載の、それぞれの位相差を測定するための方法 。 28.第1カウンタ値の所定の組の各々に対し、現在の第1カウンタ値が先の 第1カウンタ値に等しいかどうかを検出し、等しい条件が検出された場合、無信 号表示を発生する工程を更に含む、請求項23記載の、それぞれの位相差を測定 するための方法。 29.前記カウンタ信号を連続的に発生し、前記更新工程をタイミング情報ご とに繰り返し、一対ごとに減算する前記工程、大である条件および正/負の条件 を検出する工程、および可能な場合に減算し/加算する工程を所定の時間インタ ーバルで繰り返す、請求項28記載の、それぞれの位相差を測定するための方法 。 30.第1カウンタ値の所定の組の各々に対し、現在の第1カウンタ値が先の 第1カウンタ値に等しいかどうかを検出する工程と、等しい条件が検出された場 合、無信号表示を発生する工程とを更に含む、請求項26記載の、それぞれの位 相差を測定するための方法。 31.前記カウンタ信号を発生する工程が、 更に第1周波数を有する第1クロック信号に応答し、互いに位相がずれ、前記 第1周波数よりも低い第2周波数を有し、所定の数、例えばM個(Mは1より大 きい正の整数である)の第2クロック信号を発生する工程と、 前記M個の第2クロック信号の各々に対し、前記M個の第2クロック信号のそ れぞれに応答し、それぞれの第2のカウンタ信号を発生する工程と、 前記カウンタ信号のカウンタ値が前記第2カウンタ信号のカウンタ値と同じ数 のビットおよび同じ桁を有するように前記第2カウンタ信号を加算することによ り、前記カウンタ信号を発生する工程とを更に含む、請求項23記載の、それぞ れの位相差を測定するための方法。 32.前記M個の第2クロック信号を発生する工程が、更に前記第1周波数を 1よりも大きい正の整数であるNで分周し、前記第2の周波数を得る工程を更に 含む、請求項31記載の、それぞれの位相差を測定するための方法。 33.前記カウンタ信号を発生する工程が、 更に第1周波数を有する第1クロック信号に応答し、互いに位相がずれ、前記 第1周波数よりも低い第2周波数を有し、所定の数、例えばM個(Mは1より大 きい正の整数である)の第2クロック信号を発生する工程と、 前記M個の第2クロック信号の各々に対し、前記M個の第2クロック信号のそ れぞれに応答し、それぞれの第2のカウンタ信号を発生する工程と、 前記カウンタ信号のカウンタ値が前記第2カウンタ信号のカウンタ値と同じ数 のビットおよび同じ桁を有するように前記第2カウンタ信号を加算することによ り、前記カウンタ信号を発生する工程とを更に含む、請求項26記載の、それぞ れの位相差を測定するための方法。 34.所定の数、例えばK個(ここでKは正の整数である)の入力信号に応答 自在な周波数検出器において、 クロック信号に応答し、カウンタ信号を発生するためのカウンタと、 各々が前記カウンタ信号および前記K個の入力信号の各々に応答自在であり、 それぞれの入力信号によって搬送されるタイミング情報にほぼ応答して前記カウ ンタ信号の現在のカウンタ値を記憶することにより、個々の第1カウンタ値を更 新するためのK個の第1レジスタと、 K個の第2レジスタを更に含み、該K個の第2レジスタの各々が前記K個の第 1レジスタのそれぞれ(関連する第1レジスタと称される)に接続されており、 関連する第1レジスタの第1カウンタ値および関連する第1レジスタの第1カウ ンタ値と同じ前記K個の入力信号のカウンタ値に応答自在であり、前記更新に先 立ち、前記入力信号によって搬送される前記タイミング情報に応答し、前記第1 カウンタ値をバックアップカウンタ値としてバックアップするようになっており 、 個々の第1レジスタおよびそれに関連する更新された第1レジスタとを含む各 レジスタ対のカウンタ値に応答自在であり、各レジスタ対に対し、前記レジスタ 対のカウンタ値を減算し、前記レジスタ対に関連する入力信号の周波数を表示す るそれぞれの差の値を発生する減算手段とを備えた周波数検出器。 35.各々がラップと称される2つ以上のカウンタシーケンスにわたってその カウンタシーケンスの間の遷移を前記カウンタがカウントするようになっており 、 訂正値を差の値に加算し、訂正された差の値を発生することにより差の値を発 生するラップを訂正する訂正手段を含む、請求項34記載の周波数検出器。 36.前記カウンタが所定の数の異なるステートを有し、前記ステートの数が カウンタレンジと称され、前記周波数検出器が、 第1の差の値の各々に対し第1の差の値の絶対値がカウンタレンジを2で割っ た値よりも大きいかどうか、および前記第1の差の値が正であるか、または負で あるかを検出し、大である条件および負である条件が検出された場合、カウンタ レンジを表示する値を第1の差の値に加算し、訂正された差の値を発生し、大で ある条件および正である条件が検出された場合、第1の差の値からカウンタレン ジを表示する値を減算し、訂正された差の値を発生するための第1手段を更に含 む、請求項34記載の周波数検出器。 37.第1のカウンタ値の一組のうちの各々に対し、現在の第1のカウンタ値 が先の第1のカウンタ値に等しいかどうかを検出すると共に、等しい条件が検出 された場合、無信号表示を発生するための第2手段を更に含む、請求項34記載 の周波数検出器。 38.第1のカウンタ値の一組のうちの各々に対し、現在の第1のカウンタ値 が先の第1のカウンタ値に等しいかどうかを検出すると共に、等しい条件が検出 された場合、無信号表示を発生するための第2手段を更に含む、請求項36記載 の周波数検出器。 39.所定の数、例えばS個の第1レジスタを含む一組のうちの各第1レジス タに対し、第1レジスタの第1カウンタ値を記憶することにより比較値を更新し 、 前記比較値の更新に先立ち、第1レジスタに現在記憶されている第1カウン タ値が第1レジスタの先の第1カウンタ値を表示する、先に記憶されていた比較 値に等しいかどうかを検出し、 等しい条件が検出された場合、無信号表示を発生するための第2手段とを更に 含む、請求項36記載の周波数検出器。 40.前記カウンタが、 第1の周波数を有する前記クロック信号に応答し、互いに位相がずれ、前記第 1周波数よりも低い第2周波数を有する所定の数、例えばM個(ここでMは1よ り大きい正の整数である)の第2クロック信号を発生するための手段と、 各々が前記M個の第2クロック信号のそれぞれに応答自在であり、個々の第2 カウンタ信号を発生するためのM個の第2カウンタと、 前記第2カウンタ信号に応答自在であり、前記カウンタ信号のカウンタ値が前 記第2カウンタ信号のカウンタ値と同じ数のビットおよび同じ桁を有するように 、前記第2カウンタ信号を加算することにより、前記カウンタのカウンタ信号を 発生するための総和回路とを含む、請求項34記載の周波数検出器。 41.前記M個の第2クロック信号を発生するための前記手段が、前記第2周 波数が前記第1周波数を1よりも大きい正の整数であるNで割った値に等しくな るよう、前記第2周波数を発生するための分周手段を含む、請求項40記載の周 波数検出器。 42.Kが1に等しい、請求項34記載の周波数検出器。 43.所定の数、例えばK個(ここでKは正の整数である)の入力信号の各々 の周波数を測定するための方法において、 カウンタ信号を発生する工程と、 前記K個の入力信号の各々に対しそれぞれの入力信号によって搬送されるタイ ミング情報にほぼ応答してそれぞれの第1カウンタ値を更新するための工程と、 前記更新に先立ち、対応する入力信号によって搬送される前記タイミング情報 に応答して、各第1カウンタ値を対応するバックアップカウンタ値としてバック アップする工程と、 個々の更新された第1カウンタ値および対応するバックアップカウンタ値を含 む、各カウンタ値の対に対し、前記個々の更新された第1カウンタ値から対応す るバックアップカウンタ値を減算し、前記カウンタ対に関連した入力信号の周波 数を表示するそれぞれの差の値を発生する工程とを備えた方法。 44.前記カウンタ信号を連続的に発生し、前記更新およびバックアップ工程 をタイミング情報ごとに繰り返し、前記減算工程を所定の時間インターバルで繰 り返す、請求項43記載の、周波数を測定するための方法。 45.各々がラップと称される2つ以上のカウンタシーケンスにわたってその カウンタシーケンスの間の遷移を前記カウンタ信号が通過するようになっており 、本方法が更に、 訂正値を差の値に加算し、訂正された差の値を発生することにより差の値を発 生するラップを訂正する工程を含む、請求項43記載の、周波数を測定するため の方法。 46.前記カウンタ信号が所定の数の異なるステートのうちの1つを表示し、 前記数がカウンタレンジを称され、本方法が更に、 各々の差の値に対し、差の値の絶対値がカウンタレンジを2で割った値よりも 大であるか、および前記差の値が正であるか負であるかを検出する工程と、大で ある条件および負である条件が検出された場合、カウンタレンジを表示する値を 差の値に加算し、訂正された差の値を発生する工程と、大である条件および正で ある条件が検出された場合、差の値からカウンタレンジを表示する値を減算し、 訂正された差の値を発生する工程とを含む、請求項43記載の周波数を測定する ための方法。 47.前記カウンタ信号を連続的に発生し、前記更新工程およびバックアップ 工程をタイミング情報ごとに繰り返し、減算する工程、大である条件および正/ 負の条件を検出する工程、および可能な場合に減算し/加算する工程を所定の時 間インターバルで繰り返す、請求項46記載の、周波数を測定するための方法。 48.第1カウンタ値の所定の組の各々に対し、現在の第1カウンタ値が先の 第1カウンタ値に等しいかどうかを検出し、等しい条件が検出された場合、無信 号表示を発生する工程を更に含む、請求項43記載の、周波数を測定するための 方法。 49.前記カウンタ信号を連続的に発生し、前記更新およびバックアップ工程 をタイミング情報ごとに繰り返し、前記減算工程を所定時間インターバルで繰り 返し、等しい条件および可能な場合に無信号表示を発生する前記工程を回帰的な 信号に応答して繰り返す請求項38記載の、周波数を測定するための方法。 50.第1カウンタ値の所定の組の各々に対し、現在の第1カウンタ値が先の 第1カウンタ値に等しいかどうかを検出する工程と、等しい条件が検出された場 合、無信号表示を発生する工程とを更に含む、請求項46記載の、周波数を測定 するための方法。 51.前記カウンタ信号を発生する工程が、 更に第1周波数を有する第1クロック信号に応答し、互いに位相がずれ、前記 第1周波数よりも低い第2周波数を有し、所定の数、例えばM個(Mは1より大 きい正の整数である)の第2クロック信号を発生する工程と、 前記M個の第2クロック信号の各々に対し、前記M個の第2クロック信号のそ れぞれに応答し、それぞれの第2のカウンタ信号を発生する工程と、 前記カウンタ信号のカウンタ値が前記第2カウンタ信号のカウンタ値と同じ数 のビットおよび同じ桁を有するように前記第2カウンタ信号を加算することによ り、前記カウンタ信号を発生する工程とを更に含む、請求項43記載の、周波数 を測定するための方法。 52.前記M個の第2クロック信号を発生する工程が、更に前記第1周波数を 1よりも大きい正の整数であるNで分周し、前記第2の周波数を得る工程を更に 含む、請求項51記載の、周波数を測定するための方法。 53.所定の数、例えばK個(ここでKは1よりも大きい正の整数である)の 入力信号に応答自在な位相検出器において、 第1周波数の第1クロック信号に応答し、互いに位相がずれ、前記第1の周波 数よりも低い第2の周波数の所定の数、例えばM個(ここでMは1よりも大きい 正の整数である)の第2クロック信号を発生するための手段と、 各々が前記M個の第2クロック信号のそれぞれに応答自在であり、個々の第2 カウンタ信号を発生するためのM個の第2カウンタと、 前記M個の第2カウンタの各々のためのK個の第2レジスタとを備え、前記K 個の第2レジスタの各々が対応する第2カウンタの個々の第2カウンタ信号およ び前記K個の入力信号のそれぞれに応答自在であり、それぞれの入力信号によっ て搬送されるタイミング情報にほぼ応答して前記個々の第2カウンタ信号の現在 のカウンタ値を記憶することにより、個々の第2カウンタ値を更新するようにな っており、 更に、各々が同じ入力信号に関連する第2のカウンタ値のそれぞれのグループ に応答自在であり、それぞれの合計されたカウンタ信号を発生するようになって いる、K個の総和回路と、 各々が前記K個の入力信号のそれぞれに応答自在であり、入力信号を遅延する ためのK個の遅延ユニットと、 K個の基本レジスタとを更に備え、該K個の基本レジスタの各々が前記合計さ れたカウンタ信号のそれぞれ、および前記K個の遅延された入力信号のそれぞれ に応答自在であり、それぞれの遅延された入力信号によって搬送されるタイミン グ情報にほぼ応答し、前記合計されたカウンタ信号の現在のカウンタ値を記憶す ることにより、個々の基本カウンタ値を更新するようになっており、 更に前記基本カウンタ値に応答自在であり、前記K個の入力信号のそれぞれの 対の間の位相差を表示する少なくとも1つの第1の差の値を発生するための減算 手段とを含む位相検出器。 54.各々がラップと称される2つ以上のカウンタシーケンスにわたってその カウンタシーケンスの間の遷移を前記カウンタがカウントするようになっており 、更に、訂正値を第1の差の値に加算し、訂正された第1の差の値を発生するこ とにより第1の差の値を発生するラップを訂正するための訂正手段を含む、請求 項53記載の位相検出器。 55.個々の基本カウンタ値が所定の数の異なるステートのうちの1つを表示 し、前記数が第1レンジと称され、 各第1の差の値に対し、第1の差の値の絶対値が第1レンジを2で割った値よ りも大であるかどうかを検出し、大である条件および負である条件が検出された 場合、第1のレンジを表示する値を第1の差の値に加算し、訂正された第1の差 の値を発生し、大である条件および正である条件が検出された場合、第1のレン ジを表示する値を第1の差の値から減算し、訂正された第1の差の値を発生する 第1手段を更に含む、請求項53記載の位相検出器。 56.所定の数、例えばK個(ここでKは正の整数である)の入力信号に応答 自在な周波数検出器において、 第1周波数の第1クロック信号に応答し、互いに位相がずれ、前記第1の周波 数よりも低い第2の周波数の所定の数、例えばM個(ここでMは1よりも大きい 正の整数である)の第2クロック信号を発生するための手段と、 各々が前記M個の第2クロック信号のそれぞれに応答自在であり、個々の第2 カウンタ信号を発生するためのM個の第2カウンタと、 前記M個の第2カウンタの各々のためのK個の第2レジスタとを備え、前記K 個の第2レジスタの各々が対応する第2カウンタの個々の第2カウンタ信号およ び前記K個の入力信号のそれぞれに応答自在であり、それぞれの入力信号によっ て搬送されるタイミング情報にほぼ応答して前記個々の第2カウンタ信号の現在 のカウンタ値を記憶することにより、個々の第2カウンタ値を更新するようにな っており、 更に、各々が同じ入力信号に関連する第2のカウンタ値のそれぞれのグループ に応答自在であり、それぞれの合計されたカウンタ信号を発生するようになって いる、K個の総和回路と、 各々が前記K個の入力信号のそれぞれに応答自在であり、入力信号を遅延する ためのK個の遅延ユニットと、 K個の第1の基本レジスタとを更に備え、該K個の第1の基本レジスタの各々 が前記合計されたカウンタ信号のそれぞれ、および前記K個の遅延された入力信 号のそれぞれに応答自在であり、それぞれの遅延された入力信号によって搬送さ れるタイミング情報にほぼ応答し、前記合計されたカウンタ信号の現在のカウン タ値を記憶することにより、個々の第1の基本カウンタ値を更新するようになっ ており、 K個の第2の基本レジスタとを更に備え、前記第2の基本レジスタの各々が前 記第1基本レジスタのそれぞれ(関連した第1基本レジスタと称される)に接続 されていると共に、その関連する第1基本レジスタの基本カウンタ値およびその 関連する第1基本レジスタのカウンタ値と同じ、遅延された入力信号のカウンタ 値に応答し、前記更新に先立ち、遅延された入力信号によって搬送されるタイミ ング情報に応答し、基本カウンタ値をバックアップカウンタ値として更新するよ うになっており、 個々の第2の基本レジスタおよびそれに関連する更新された第1の基本レジス タを含む各レジスタ対の基本カウンタ値に応答自在であり、各レジスタ対に対し 前記レジスタ対の基本カウンタ値を減算し、前記レジスタ対に関連した入力信号 の周波数を表示するそれぞれの差の値を発生するようになっている減算手段を更 に含む周波数検出器。 57.各々がラップと称される2つ以上のカウンタシーケンスにわたってその カウンタシーケンスの間の遷移を前記カウンタがカウントするようになっており 、 更に、訂正値を差の値に加算することにより訂正された差の値を発生すること により、差の値を発生するラップを訂正するための訂正手段を含む、請求項56 記載の周波数検出器。 58.個々の基本カウンタ値が所定の数の異なるステートを表示し、前記ステ ートの数が第2レンジと称され、前記周波数検出器が、 差の値の各々に対し差の値の絶対値が第2レンジを2で割った値よりも大きい かどうか、および前記差の値が正であるか、または負であるかを検出し、大であ る条件および負である条件が検出された場合、第2レンジを表示する値を差の値 に加算し、訂正された差の値を発生し、大である条件および正である条件が検出 された場合、差の値から第2レンジを表示する値を減算し、訂正された差の値を 発生するための第1手段を更に含む、請求項56記載の周波数検出器。 59.所定の数、例えばK個(ここでKは1よりも大きい正の整数である)の 入力信号に応答自在な位相検出器において、 第1周波数の第1クロック信号に応答し、互いに位相がずれ、前記第1の周波 数よりも低い第2の周波数の所定の数、例えばM個(ここでMは1よりも大きい 正の整数である)の第2クロック信号を発生するための手段と、 各々が前記M個の第2クロック信号のそれぞれに応答自在であり、個々の第2 カウンタ信号を発生するためのM個の第2カウンタと、 前記M個の第2カウンタの各々のためのK個の第2レジスタとを備え、前記K 個の第2レジスタの各々が対応する第2カウンタの個々の第2カウンタ信号およ び前記K個の入力信号のそれぞれに応答自在であり、それぞれの入力信号によっ て搬送されるタイミング情報にほぼ応答して前記個々の第2カウンタ信号の現在 のカウンタ値を記憶することにより、個々の第2カウンタ値を更新するようにな っており、 更に、各々が同じ入力信号に関連する第2のカウンタ値のそれぞれのグループ に応答自在であり、それぞれの合計されたカウンタ信号を発生するようになって いる、K個の総和回路と、 前記合計されたカウンタ信号に応答自在であり、前記K個の入力信号のそれぞ れの対の間の位相差を表示する少なくとも1つの第1の差の値を発生するための 減算手段とを含む位相検出器。
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