JP2001053827A - Isochronous communication node and local clock circuit - Google Patents

Isochronous communication node and local clock circuit

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JP2001053827A
JP2001053827A JP11223092A JP22309299A JP2001053827A JP 2001053827 A JP2001053827 A JP 2001053827A JP 11223092 A JP11223092 A JP 11223092A JP 22309299 A JP22309299 A JP 22309299A JP 2001053827 A JP2001053827 A JP 2001053827A
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local clock
clock
isochronous
cycle
error
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Isao Nakamura
功 中村
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Kenwood KK
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an isochronous communication node and a local clock circuit that isochronous communication by a common local clock can be performed. SOLUTION: A control circuit CTL successively outputs an SET1, RST1 and SET2 according to a cycle start signal. A counter CTR counts a local clock SLCK, and this counter CTR is reset by the RST1. A latch LCH latches a count value ICx of the counter CTR according to the SET1. A reference count value IC0 is subtracted from the ICx so that an ICd can be obtained. A data adjusting part DTU/D cumulatively adds the ICd according to the SET2, and outputs an SCd. The SCd is added to reference frequency data F0, and D/A converted by a D/A converter DAC, and supplied through a low pass filter LPF to a varicap D so that local clock frequencies can be controlled.

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、IEEE139
4インタフェース規格に準拠した高速シリアルバスイン
タフェースによるデータの同期転送に採用されているア
イソクロナス通信システムに係り、特にアイソクロナス
通信のノードにおけるローカルクロックをサイクルマス
タに高精度に同期させることを可能とするアイソクロナ
ス通信ノードおよびそのノードに用いられるローカルク
ロック回路に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention
The present invention relates to an isochronous communication system used for synchronous transfer of data by a high-speed serial bus interface conforming to the 4 interface standard, and in particular, isochronous communication that enables a local clock at an isochronous communication node to be synchronized with a cycle master with high accuracy. The present invention relates to a node and a local clock circuit used for the node.

【0002】[0002]

【従来の技術】例えばパーソナルコンピュータ(以下、
「PC」と称する)等と、その周辺機器であるハードデ
ィスク、プリンタ、デジタルカメラ、カメラ一体型デジ
タルVTR等とを接続するディジタルインタフェースの
一つとして、IEEE(Institute of Electrical and
Electronics Engineers〜米国電気電子学会)により標
準化されたIEEE1394インタフェース規格(IE
EE1394−1995規格等)に準拠した高速シリア
ルバスインタフェースであるIEEE1394インタフ
ェースが利用されつつある。このIEEE1394イン
タフェースは、「Fire Wire」あるいは「i.LINK」(い
ずれも商標)などとも称され、高いデータ転送速度を得
ることができ、柔軟な接続形態によるネットワークを形
成することが可能で、動画情報および音声情報のリアル
タイム通信の実現が容易で、しかも、システムの電源投
入時、新たな機器の接続時またはシステム上の機器を切
り離したときにシステム構成を自動的に認識する仕組み
を有し、各機器に対してID(Identifier〜識別情報)
を自動設定する(いわゆる「ホットプラグイン」)な
ど、様々な特徴を有するネットワークの構築も可能な高
速シリアルバスインタフェースとして注目されている。
2. Description of the Related Art For example, a personal computer (hereinafter, referred to as a personal computer)
The IEEE (Institute of Electrical and Industrial Technology) is one of the digital interfaces for connecting a peripheral device such as a hard disk, a printer, a digital camera, a camera-integrated digital VTR, and the like.
Electronics Engineers-Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE), IEEE 1394 interface standard (IE)
An IEEE 1394 interface, which is a high-speed serial bus interface compliant with the IEEE 1394-1995 standard and the like, is being used. The IEEE 1394 interface, also called "Fire Wire" or "i.LINK" (both trademarks), can obtain a high data transfer rate, can form a network with a flexible connection form, Realization of real-time communication of information and voice information is easy, and it has a mechanism to automatically recognize the system configuration when turning on the system, connecting new equipment or disconnecting equipment on the system, ID (Identifier to identification information) for each device
It has attracted attention as a high-speed serial bus interface capable of constructing a network having various features, such as automatic setting of a network (so-called "hot plug-in").

【0003】IEEE1394インタフェースにおいて
は、データ転送に、データ転送速度を保証する一種の同
期転送であるアイソクロナス(isochronous)モード
と、転送速度を保証せずに転送を保証する非同期転送を
行う非同期(アシンクロナス〜asynchronous)モードと
を共存させるという特徴がある。すなわち、125μs
を1サイクルとして、サイクルスタートパケットを先頭
に、バンド幅の80%以下の範囲でアイソクロナスモー
ドのデータパケットを転送し、さらに残りの期間でアイ
ソクロナス転送の妨げにならないようにして非同期転送
モードのデータパケットを転送する。
In the IEEE 1394 interface, an isochronous mode, which is a kind of synchronous transfer for guaranteeing a data transfer speed, and an asynchronous (asynchronous to asynchronous transfer) method, which guarantees a transfer without guaranteeing a transfer speed, are used for data transfer. asynchronous) mode. That is, 125 μs
Is a cycle, data packets in the isochronous mode are transferred within a range of 80% or less of the bandwidth starting from the cycle start packet, and data packets in the asynchronous transfer mode are not interrupted during the remaining period. To transfer.

【0004】各アイソクロナスデータパケットの転送先
デバイスは、チャネルと称されるアイソクロナスデータ
パケットの番号で与えられる。アイソクロナス転送に
は、チャネルによる優先順位が存在する。先に別のデバ
イスによって実行中のアイソクロナス転送が使用してい
る時間の残りが、新規に実行しようとするアイソクロナ
ス転送の必要時間に満たなければ新たなアイソクロナス
転送は許可されない。したがって、実行中のアイソクロ
ナス転送はバス上において絶対的な存在となる。非同期
データパケットは、トランザクション毎に送信元および
受信先のID(identifier〜識別情報)をパケットデー
タと共に送信する。非同期データパケットの受信先は、
アクノリッジ(acknowledge)信号を非同期データパケ
ット間に介挿して送信元に返し、アクノリッジ信号が返
らなければ送信元は非同期データを再送する。
The transfer destination device of each isochronous data packet is given by the number of the isochronous data packet called a channel. In isochronous transfer, there is a priority order depending on the channel. If the remaining time used by the isochronous transfer being executed by another device before the required time for the isochronous transfer to be newly executed is not permitted, the new isochronous transfer is not permitted. Therefore, the isochronous transfer being executed is absolutely present on the bus. The asynchronous data packet transmits the ID (identifier) of the transmission source and the reception destination together with the packet data for each transaction. The destination of the asynchronous data packet is
An acknowledgment signal is inserted between asynchronous data packets and returned to the transmission source. If no acknowledgment signal is returned, the transmission source retransmits the asynchronous data.

【0005】このようなIEEE1394インタフェー
スを用いたデータ転送システムの一例が特開平10−3
22414号公報に開示されている。特開平10−32
2414号公報においては、IEEE1394インタフ
ェースにおけるアイソクロナス転送および非同期転送等
について詳述されている。
An example of such a data transfer system using the IEEE 1394 interface is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 10-3.
It is disclosed in Japanese Patent No. 22414. JP-A-10-32
No. 2414 describes in detail isochronous transfer, asynchronous transfer, and the like in the IEEE 1394 interface.

【0006】上述したIEEE1394インタフェース
によるネットワーク等の通信系を構成する各ノードは、
サイクルマスタまたはサイクルスレーブとして機能し
て、アイソクロナス転送によるデータ通信を実行する。
サイクルマスタは、通信サイクルの基準となるサイクル
スタートパケットを発行し、サイクルスレーブは、サイ
クルスタートパケットによって決定される通信サイクル
に従って動作する。したがって、通信系は1つのサイク
ルマスタとなるノードと、1つ以上のサイクルスレーブ
となるノードとによって構成される。各ノードは、サイ
クルマスタとしてもサイクルスレーブとしても機能する
ように構成する。
Each node constituting a communication system such as a network using the above-mentioned IEEE 1394 interface includes:
It functions as a cycle master or a cycle slave to execute data communication by isochronous transfer.
The cycle master issues a cycle start packet as a reference for the communication cycle, and the cycle slave operates according to the communication cycle determined by the cycle start packet. Therefore, the communication system includes one node serving as a cycle master and one or more nodes serving as cycle slaves. Each node is configured to function as both a cycle master and a cycle slave.

【0007】IEEE1394インタフェースにおける
アイソクロナス通信においては、各サイクルスレーブ
は、サイクルマスタが発行するサイクルスタートパケッ
トを受けて、時間をサイクルマスタに合わせるよう動作
する。この動作によって、IEEE1394インタフェ
ースによって接続された全ての機器、つまり全てのノー
ドは、見かけ上、サイクルタイム(Cycle TIME)が、等
しくなる。そして、このサイクルタイムを基に、各ノー
ド機器においてタイムスタンプ等が、生成される。
In the isochronous communication in the IEEE 1394 interface, each cycle slave receives a cycle start packet issued by the cycle master and operates so as to adjust the time to the cycle master. By this operation, all devices connected by the IEEE 1394 interface, that is, all nodes, apparently have the same cycle time (Cycle TIME). Then, a time stamp or the like is generated in each node device based on the cycle time.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】ところで、IEEE1
394インタフェースによるネットワーク等の通信系に
おいては、サイクルタイムを管理するクロック系が単一
ではなく、各ノード毎にローカルクロックとして独立し
ている。すなわち、IEEE1394インタフェースに
おいて、各ノード毎に独立に設けられるクロック発生部
は、全ノードに共通の24.576MHzのローカルクロ
ックを発生する。サイクルマスタとなるノードから送信
されたサイクルスタートパケットをサイクルスレーブの
ノードが受信すると、サイクルスレーブノードは、その
パケットに含まれる情報に基づいて、サイクルタイムを
合わせる。各ノードのローカルクロックが、正確に2
4.576MHzで発生していれば問題はないが、各ロー
カルクロック発生部が発振周波数に若干の誤差を持つこ
とは避けられない。
SUMMARY OF THE INVENTION By the way, IEEE1
In a communication system such as a network using a 394 interface, a clock system for managing cycle time is not a single one, but is independent as a local clock for each node. That is, in the IEEE 1394 interface, a clock generation unit provided independently for each node generates a local clock of 24.576 MHz common to all nodes. When the cycle slave node receives the cycle start packet transmitted from the node serving as the cycle master, the cycle slave node adjusts the cycle time based on the information included in the packet. If the local clock of each node is exactly 2
There is no problem if it is generated at 4.576 MHz, but it is inevitable that each local clock generator has a slight error in the oscillation frequency.

【0009】ここで、図3を参照して、IEEE139
4インタフェースによる通信系を構成するノードの具体
的な構成について説明する。IEEE1394インタフ
ェースは、ハードウェア的には図3に示すように、リン
ク(LINK)層を構成するLINK部110および物
理(Physical〜フィジカル)層を構成するPHY部12
0を有して構成される。LINK部110およびPHY
部120は、それぞれLINKチップおよびPHYチッ
プなどと称される半導体IC(集積回路)チップとして
構成される。PHY部120は、ノード間の接続用のI
EEE1394ケーブルに流す電気信号を生成する部分
であり、入出力信号の符号化および復号、並びにコネク
タポート等の制御を行う。LINK部110は、PHY
部120の上位においてディジタル信号を制御する部分
であり、パケット転送やサイクルタイムの制御等を行
う。
[0009] Here, referring to FIG.
A specific configuration of a node configuring a communication system using four interfaces will be described. As shown in FIG. 3, the IEEE 1394 interface includes a LINK unit 110 forming a link (LINK) layer and a PHY unit 12 forming a physical (physical) layer, as shown in FIG.
0. LINK unit 110 and PHY
The unit 120 is configured as a semiconductor IC (integrated circuit) chip called a LINK chip, a PHY chip, or the like. The PHY unit 120 includes an I for connection between nodes.
This is a part for generating an electric signal to be transmitted to the EEE1394 cable, and performs encoding and decoding of input / output signals and control of a connector port and the like. The LINK unit 110 is a PHY
This is a part for controlling a digital signal above the unit 120, and performs packet transfer, cycle time control, and the like.

【0010】LINK部110は、アイソクロナスイン
タフェース(アイソクロナスI/F)111、ホストイ
ンタフェース(ホストI/F)112およびPHYイン
タフェース(PHY−I/F)113を有する。PHY
部120は、LINKインタフェース(LINK−I/
F)121、水晶発振部122およびPLL(PhaseLoc
ked Loop〜フェイズロックループ)123を有する。
The LINK unit 110 has an isochronous interface (isochronous I / F) 111, a host interface (host I / F) 112, and a PHY interface (PHY-I / F) 113. PHY
The unit 120 includes a LINK interface (LINK-I /
F) 121, crystal oscillator 122 and PLL (PhaseLoc)
ked Loop 123).

【0011】LINK部110のアイソクロナスインタ
フェース111は、アイソクロナス転送に係る信号のイ
ンタフェースである。LINK部110のホストインタ
フェース112は、そのノードのホストシステムに接続
するためのインタフェースである。LINK部110の
PHYインタフェース113は、PHY部120に接続
して情報の授受を行うインタフェースであり、PHY部
120のLINKインタフェース121に接続される。
The isochronous interface 111 of the LINK unit 110 is an interface for signals related to isochronous transfer. The host interface 112 of the LINK unit 110 is an interface for connecting to the host system of the node. The PHY interface 113 of the LINK unit 110 is an interface connected to the PHY unit 120 to exchange information, and is connected to the LINK interface 121 of the PHY unit 120.

【0012】PHY部120のLINKインタフェース
121は、LINK部110に接続して情報の授受を行
うインタフェースであり、LINK部110のPHYイ
ンタフェース113に接続される。水晶発振部122
は、PHY部120に外付けされた水晶振動子X、並び
にその両端と共通電位(グラウンド)との間にそれぞれ
挿入されたコンデンサC1およびC2に接続される。こ
れら水晶発振部122およびPLL123は、所定の2
4.576MHzの周波数のローカルクロックを発生す
る。
The LINK interface 121 of the PHY unit 120 is an interface that connects to the LINK unit 110 to exchange information, and is connected to the PHY interface 113 of the LINK unit 110. Crystal oscillator 122
Are connected to a crystal resonator X externally attached to the PHY section 120, and capacitors C1 and C2 inserted between both ends thereof and a common potential (ground), respectively. The crystal oscillation unit 122 and the PLL 123
A local clock having a frequency of 4.576 MHz is generated.

【0013】このように、水晶発振部122およびPL
L123からなるローカルクロック発生部は、水晶振動
子Xを用いて発振し、アイソクロナス転送に用いる所定
の24.576MHzのローカルクロックを発生する。し
かしながら、このローカルクロック周波数は、水晶振動
子Xのばらつきおよび水晶発振部122における他の変
動要素により、若干の誤差を生ずることは避けられな
い。このような誤差の値は装置によって異なるので、ノ
ード毎のローカルクロックの周波数がばらつくことにな
る。このように、ローカルクロックの周波数にばらつき
があると、それが微小なものであっても、アイソクロナ
ス転送においては問題となる。
As described above, the crystal oscillator 122 and the PL
A local clock generation unit composed of L123 oscillates using the crystal oscillator X and generates a predetermined local clock of 24.576 MHz used for isochronous transfer. However, it is inevitable that the local clock frequency has a slight error due to variations in the crystal unit X and other fluctuation factors in the crystal oscillation unit 122. Since the value of such an error differs depending on the device, the frequency of the local clock for each node varies. As described above, if there is a variation in the frequency of the local clock, even if it is minute, it causes a problem in the isochronous transfer.

【0014】上述したように、各ノード毎に個別のロー
カルクロック発生部により、ローカルクロックが生成さ
れるため、各ノードにおけるローカルクロック発生部の
発振精度が、少しずつ相違する。そのため、次のような
問題が生じ得ると考えられる。サイクルスタートパケッ
トの受信時に、一旦タイミングを合わせても、サイクル
タイムにおける端数部分に相当するサイクルオフセット
(Cycle Offset)値の誤差が、次のサイクルスタートパ
ケットを受信するまでの間に漸次大きくなり、ノード毎
にばらついてくる。そのため、各ノードにおけるタイム
スタンプにもずれが生じ、タイムスタンプを用いたアイ
ソクロナス通信においては、送信側のノードと受信側の
ノードとで、タイミングに誤差を生じる。
As described above, since the local clock is generated by the local clock generator for each node, the oscillation accuracy of the local clock generator in each node slightly differs. Therefore, it is considered that the following problem may occur. When the cycle start packet is received, even if the timing is once adjusted, the error of the cycle offset (Cycle Offset) value corresponding to a fractional part in the cycle time gradually increases until the next cycle start packet is received. It varies every time. As a result, the time stamps of the respective nodes are shifted, and in the isochronous communication using the time stamps, a timing error occurs between the transmitting node and the receiving node.

【0015】次に、ノード毎にサイクルオフセット値
が、ばらついた場合における弊害について、詳細に説明
する。図4は、マスタクロック、すなわちサイクルマス
タノードのローカルクロック、周波数に対して、送信側
ノードにおけるローカルクロック周波数と受信側ノード
におけるローカルクロック周波数とが、相違している場
合において、サイクルマスタとなっているノードにおけ
るサイクルオフセット値を基準としたときのアイソクロ
ナスタイムの送信側と受信側におけるずれを示してい
る。
Next, an adverse effect when the cycle offset value varies from node to node will be described in detail. FIG. 4 shows a case where the local clock frequency at the transmitting node and the local clock frequency at the receiving node are different from the master clock, that is, the local clock and frequency of the cycle master node. 3 shows a difference between the transmitting side and the receiving side of the isochronous time based on the cycle offset value in a certain node.

【0016】図4においては、サイクルマスタのローカ
ルクロック周波数CLKmを24.576MHzとし
て、送信側ノードのローカルクロック周波数をCLKt
とし、受信側ノードのローカルクロック周波数をCLK
rとした時に各ローカルクロック周波数の関係が、 CLKr<CLKm<CLKt となっていた場合の例を示している。
In FIG. 4, the local clock frequency CLKm of the cycle master is 24.576 MHz, and the local clock frequency of the transmitting node is CLKt.
And the local clock frequency of the receiving node is CLK
An example is shown in which the relationship between the local clock frequencies when r is such that CLKr <CLKm <CLKt.

【0017】送信側ノードにおいて、アイソクロナスタ
イムがTtxである時に、タイムスタンプSYTxを取
り込んだとすると、サイクルオフセット値は、Cotx
となる。このタイムスタンプSYTxが、送信側ノード
から受信側ノードに送られると、受信側ノードでは、そ
の値を基に、アイソクロナスタイムTtxを再生しよう
とする。ところが、受信側ノードにおいては、ローカル
クロックの周波数が、送信側ノードと同一ではなく、送
信側ノードよりも低い周波数であるために、実際に再生
される時刻は、再生されたアイソクロナスタイムTrx
となってしまう。
If the transmitting node captures the time stamp SYTx when the isochronous time is Ttx, the cycle offset value becomes Cotx
Becomes When the time stamp SYTx is sent from the transmitting node to the receiving node, the receiving node attempts to reproduce the isochronous time Ttx based on the value. However, in the receiving node, since the frequency of the local clock is not the same as that of the transmitting node and is lower than that of the transmitting node, the time actually reproduced is equal to the reproduced isochronous time Trx.
Will be.

【0018】このように、タイムスタンプを用いたアイ
ソクロナス転送においては、送信側と受信側とで、ロー
カルクロックの周波数が、同一でないために、受信側に
おける再生時刻に、誤差tが生じることになってしま
う。
As described above, in the isochronous transfer using the time stamp, since the frequency of the local clock is not the same on the transmitting side and the receiving side, an error t occurs in the reproduction time on the receiving side. Would.

【0019】この発明は、上述した事情に鑑みてなされ
たもので、アイソクロナス通信に係る全てのノードのロ
ーカルクロック周波数をサイクルマスタとなるノードの
ローカルクロックであるマスタクロックに合わせ、常に
共通のローカルクロックによるアイソクロナス通信を行
うことを可能とするアイソクロナス通信ノードおよびロ
ーカルクロック回路を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and adjusts the local clock frequency of all nodes involved in isochronous communication to a master clock which is a local clock of a node serving as a cycle master. It is an object of the present invention to provide an isochronous communication node and a local clock circuit capable of performing isochronous communication according to the above.

【0020】[0020]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明の第1の観点によるアイソクロナス通信ノ
ードは、アイソクロナス通信を行うアイソクロナス通信
ノードにおいて、そのノードのローカルクロックを発生
するクロック発生手段と、サイクルスレーブ動作時に、
アイソクロナスパケットの受信タイミングに基づき、前
記ローカルクロックを用いてアイソクロナスサイクル期
間を実測し、基準値と比較して、その比較結果に基づき
前記クロック発生手段を制御して前記ローカルクロック
の周波数を補正制御するクロック補正手段と、を具備す
る。
In order to achieve the above object, an isochronous communication node according to a first aspect of the present invention comprises: an isochronous communication node that performs isochronous communication; , During cycle slave operation,
Based on the reception timing of the isochronous packet, the isochronous cycle period is actually measured using the local clock, compared with a reference value, and the clock generation means is controlled based on the comparison result to correct and control the frequency of the local clock. Clock correction means.

【0021】前記クロック補正手段は、アイソクロナス
パケットの受信タイミングに基づき、前記ローカルクロ
ックをカウントしてアイソクロナスサイクル期間を実測
する計時手段と、前記計時手段による実測値を基準値と
比較して誤差情報を得る誤差検出手段と、前記誤差情報
に基づいて誤差を補正すべく前記クロック発生手段を制
御する補正制御手段と、を含んでいてもよい。
The clock correction means counts the local clock based on the reception timing of the isochronous packet, and measures time of the isochronous cycle period. The clock correction means compares the value measured by the time measurement means with a reference value to obtain error information. It may include an error detecting means to obtain, and a correction control means for controlling the clock generating means to correct the error based on the error information.

【0022】サイクルスレーブ動作時には、前記クロッ
ク補正手段による前記ローカルクロックの周波数の補正
制御を行わせ、且つサイクルマスター動作時には、前記
クロック補正手段の動作を抑制して、前記クロック発生
手段を所定周波数で動作させる制御手段をさらに含んで
いてもよい。
In the cycle slave operation, the clock correction means controls the correction of the frequency of the local clock, and in the cycle master operation, the operation of the clock correction means is suppressed so that the clock generation means operates at a predetermined frequency. It may further include control means for operating.

【0023】また、この発明の第2の観点によるローカ
ルクロック回路は、アイソクロナス通信を行うアイソク
ロナス通信ノードに設けられるローカルクロック回路に
おいて、ローカルクロックを発生するクロック発生手段
と、アイソクロナスパケットの受信タイミングに基づ
き、前記ローカルクロックをカウントしてアイソクロナ
スサイクル期間を実測する計時手段と、前記計時手段に
よる実測値を基準値と比較して誤差情報を得る誤差検出
手段と、前記誤差情報に基づいて誤差を補正すべく前記
クロック発生手段を制御する補正制御手段と、を具備す
る。
Further, a local clock circuit according to a second aspect of the present invention is a local clock circuit provided in an isochronous communication node for performing isochronous communication, wherein the local clock circuit generates a local clock, and a local clock circuit based on a reception timing of the isochronous packet. A timer for counting the local clock and actually measuring the isochronous cycle period; an error detector for comparing the actual value measured by the timer with a reference value to obtain error information; and correcting an error based on the error information. Correction control means for controlling the clock generation means.

【0024】この発明の第3の観点によるローカルクロ
ック回路は、アイソクロナス通信を行うアイソクロナス
通信ノードに設けられるローカルクロック回路におい
て、ローカルクロックを発生するクロック発生手段と、
アイソクロナスパケットの受信タイミングに基づき、前
記ローカルクロックをカウントしてアイソクロナスサイ
クル期間を実測する計時手段と、前記計時手段による実
測値を基準値と比較して誤差情報を得る誤差検出手段
と、前記誤差情報に基づいて誤差を補正すべく前記クロ
ック発生手段を制御する補正制御手段と、サイクルスレ
ーブ動作とサイクルマスタ動作とを弁別し、サイクルス
レーブ動作時には、前記計時手段、誤差検出手段および
補正制御手段による前記ローカルクロックの周波数の補
正制御を行わせ、且つサイクルマスター動作時には、前
記計時手段、誤差検出手段および補正制御手段の動作を
抑制して、前記クロック発生手段を所定周波数で動作さ
せる制御手段と、を具備する。
[0024] A local clock circuit according to a third aspect of the present invention is a local clock circuit provided in an isochronous communication node for performing isochronous communication.
A timer for counting the local clock and actually measuring an isochronous cycle period based on a reception timing of the isochronous packet; an error detector for obtaining error information by comparing an actually measured value of the timer with a reference value; Correction control means for controlling the clock generation means to correct the error based on the following, discriminate between the cycle slave operation and the cycle master operation, during the cycle slave operation, the clocking means, the error detection means and the correction control means Control means for performing correction control of the frequency of the local clock, and controlling the clock generation means at a predetermined frequency by suppressing the operation of the clock means, the error detection means and the correction control means during the cycle master operation. Have.

【0025】この発明に係るアイソクロナス通信ノード
およびローカルクロック回路は、アイソクロナス通信を
行うアイソクロナス通信ノードのサイクルスレーブ動作
時に、アイソクロナスパケットの受信タイミングに基づ
き、ローカルクロックを用いてアイソクロナスサイクル
期間を実測し、基準値と比較して、その比較結果に基づ
きクロック発生手段を制御してローカルクロックの周波
数を補正制御する構成とする。このアイソクロナス通信
ノードおよびローカルクロック回路においては、アイソ
クロナス通信に係る各ノードのローカルクロック周波数
が、サイクルマスタノードのローカルクロック周波数に
正しく一致するように制御され、アイソクロナス通信に
係る全てのノードが、常に共通のローカルクロックによ
るアイソクロナス通信を行うことができる。
The isochronous communication node and the local clock circuit according to the present invention measure the isochronous cycle period by using the local clock based on the reception timing of the isochronous packet during the cycle slave operation of the isochronous communication node performing the isochronous communication. The frequency is compared with the value and the clock generation means is controlled based on the comparison result to correct and control the frequency of the local clock. In the isochronous communication node and the local clock circuit, the local clock frequency of each node related to the isochronous communication is controlled so as to correctly match the local clock frequency of the cycle master node. Isochronous communication using the local clock.

【0026】[0026]

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面を参照して説明する。図1は、この発明の実施の形態
に係るIEEE1394インタフェースによるアイソク
ロナス通信ノードの主要部の構成を示している。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a configuration of a main part of an isochronous communication node using an IEEE1394 interface according to an embodiment of the present invention.

【0027】図1に示すアイソクロナス通信ノードは、
図3の場合とほぼ同様に、リンク層を構成するLINK
部1および物理層を構成するPHY部2、並びにPHY
部2の外付け回路を構成する水晶振動子X、コンデンサ
C1およびC2を有して構成する。図1のアイソクロナ
ス通信ノードは、さらにこの発明による付加回路として
制御回路CTL、カウンタCTR、ラッチLCH、基準
値格納部CRF、第1の加算器ADD1、データ調整部
DTU/D、周波数格納部FDT、第2の加算器ADD
2、D/A(ディジタル−アナログ〜digital-to-analo
gue)変換器DAC、ローパスフィルタLPF、抵抗
R、バリキャップDおよびコンデンサC3を設けて、ク
ロック補正回路を構成している。LINK部1およびP
HY部2は、それぞれLINKチップおよびPHYチッ
プなどと称される半導体ICチップとして構成される。
The isochronous communication node shown in FIG.
LINK constituting the link layer almost similarly to the case of FIG.
Unit 1 and a PHY unit 2 constituting a physical layer, and a PHY unit
The unit 2 includes a crystal unit X and capacitors C1 and C2 that constitute an external circuit. The isochronous communication node in FIG. 1 further includes a control circuit CTL, a counter CTR, a latch LCH, a reference value storage unit CRF, a first adder ADD1, a data adjustment unit DTU / D, a frequency storage unit FDT as additional circuits according to the present invention. Second adder ADD
2. D / A (digital-analog ~ digital-to-analo)
gue) A clock correction circuit is configured by providing a converter DAC, a low-pass filter LPF, a resistor R, a varicap D, and a capacitor C3. LINK section 1 and P
The HY unit 2 is configured as a semiconductor IC chip called a LINK chip and a PHY chip, respectively.

【0028】PHY部2は、ノード間の接続用のIEE
E1394ケーブルに流す電気信号を生成する部分であ
り、入出力信号の符号化および復号、並びにコネクタポ
ート等の制御を行う。LINK部1は、PHY部2の上
位においてディジタル信号を制御する部分であり、パケ
ット転送やサイクルタイムの制御等を行う。
The PHY unit 2 is an IEEE for connection between nodes.
This is a part for generating an electric signal flowing through the E1394 cable, and performs encoding and decoding of input / output signals and control of a connector port and the like. The LINK unit 1 controls a digital signal at a higher level than the PHY unit 2, and performs packet transfer, cycle time control, and the like.

【0029】LINK部1は、アイソクロナスインタフ
ェース(アイソクロナスI/F)11、ホストインタフ
ェース(ホストI/F)12およびPHYインタフェー
ス(PHY−I/F)13を有する。PHY部2は、L
INKインタフェース(LINK−I/F)21、水晶
発振部22およびPLL(Phase Locked Loop〜フェイ
ズロックループ)23を有する。
The LINK unit 1 has an isochronous interface (isochronous I / F) 11, a host interface (host I / F) 12, and a PHY interface (PHY-I / F) 13. PHY part 2 is L
It has an INK interface (LINK-I / F) 21, a crystal oscillator 22, and a PLL (Phase Locked Loop) 23.

【0030】LINK部1のアイソクロナスインタフェ
ース11は、アイソクロナス転送に係る信号のインタフ
ェースであり、図示するように、信号IDATA[15
〜0]、OUTEN#、ICLK、ITREQ、ITX
#、IEOP#、IRX#、IRCV#、IRERR
#、BE#[1〜0]、CT、CH[1〜0]およびI
CSの各信号路を有する。信号IDATA[15〜0]
は、入/出力の双方向信号であり、信号OUTEN#、
ITREQおよびIEOP#は、入力信号である。そし
て、信号ICLK、ITX#、IRX#、IRCV#、
IRERR#、BE#[1〜0]、CT、CH[1〜
0]およびICSは出力信号である。信号ICSは、サ
イクルスタートパケットを受信したときに、LINK部
1から出力され、アイソクロナスサイクルの開始を示す
サイクルスタート信号である。LINK部1のホストイ
ンタフェース12は、そのノードのホストシステムに接
続するためのインタフェースである。LINK部1のP
HYインタフェース13は、PHY部2に接続して情報
の授受を行うインタフェースであり、PHY部2のLI
NKインタフェース21に接続される。
The isochronous interface 11 of the LINK unit 1 is an interface for signals related to isochronous transfer, and as shown in FIG.
~ 0], OUTEN #, ICLK, ITREQ, ITX
#, IEOP #, IRX #, IRCV #, IRERR
#, BE # [1-0], CT, CH [1-0] and I
It has each signal path of CS. Signal IDATA [15-0]
Is an input / output bidirectional signal, and signals OUTEN #,
ITREQ and IEOP # are input signals. Then, the signals ICLK, ITX #, IRX #, IRCV #,
IRERR #, BE # [1-0], CT, CH [1-
0] and ICS are output signals. The signal ICS is a cycle start signal output from the LINK unit 1 when a cycle start packet is received and indicating the start of an isochronous cycle. The host interface 12 of the LINK unit 1 is an interface for connecting to the host system of the node. LINK part 1 P
The HY interface 13 is an interface connected to the PHY unit 2 for exchanging information.
It is connected to the NK interface 21.

【0031】PHY部2のLINKインタフェース21
は、LINK部1に接続して情報の授受を行うインタフ
ェースであり、LINK部1のPHYインタフェース1
3に接続される。LINK部1のPHYインタフェース
13およびPHY部2のLINKインタフェース21の
信号路は、図示するように、信号LREQ、CTL[1
〜0]、D[3〜0]、DIRECT、LPSおよびS
LCKで構成される。信号LREQおよびLPSは、L
INK部1からPHY部2に供給される信号であり、信
号CTL[1〜0]、D[3〜0]およびDIRECT
は、LINK部1からPHY部2へと、PHY部2から
LINK部1へとの双方向信号であり、信号SLCK
は、PHY部2からLINK部1に供給される信号であ
る。この信号SLCKは、PHY部2の水晶発振部22
およびPLL23等により生成されるローカルクロック
信号である。
LINK interface 21 of PHY section 2
Is an interface connected to the LINK unit 1 for exchanging information. The PHY interface 1 of the LINK unit 1 is
3 is connected. As shown, the signal paths of the PHY interface 13 of the LINK unit 1 and the LINK interface 21 of the PHY unit 2 include signals LREQ and CTL [1].
0], D [3-0], DIRECT, LPS and S
It is composed of LCK. The signals LREQ and LPS are L
These signals are supplied from the INK unit 1 to the PHY unit 2, and include signals CTL [1 to 0], D [3 to 0], and DIRECT.
Is a bidirectional signal from the LINK unit 1 to the PHY unit 2 and from the PHY unit 2 to the LINK unit 1, and the signal SLCK
Is a signal supplied from the PHY unit 2 to the LINK unit 1. This signal SLCK is transmitted to the crystal oscillation section 22 of the PHY section 2.
And a local clock signal generated by the PLL 23 and the like.

【0032】水晶発振部22は、PHY部2に外付けさ
れた水晶振動子X、並びにその両端と共通電位(グラウ
ンド)との間にそれぞれ挿入されたコンデンサC1およ
びC2に接続される。水晶発振部22およびPLL23
は、所定の24.576MHzの周波数のローカルクロッ
クを発生する。水晶発振部22およびPLL23を有す
るローカルクロック発生部は、水晶振動子Xを用いて発
振し、アイソクロナス転送に用いる所定の24.576
MHzのローカルクロックを発生する。このローカルクロ
ック周波数は、水晶振動子Xのばらつきおよび水晶発振
部22における他の変動要素により誤差を生ずる。そこ
で、図1に破線により囲んで示すクロック補正回路によ
り、このローカルクロックの発振周波数の誤差を補正す
る。
The crystal oscillating unit 22 is connected to a crystal unit X externally attached to the PHY unit 2 and capacitors C1 and C2 inserted between both ends and a common potential (ground). Crystal oscillator 22 and PLL 23
Generates a local clock having a predetermined frequency of 24.576 MHz. The local clock generation unit having the crystal oscillator 22 and the PLL 23 oscillates using the crystal oscillator X and uses a predetermined 24.576 used for isochronous transfer.
Generate a local clock of MHz. The local clock frequency has an error due to variations in the crystal unit X and other fluctuation factors in the crystal oscillation unit 22. Therefore, the error of the oscillation frequency of the local clock is corrected by a clock correction circuit surrounded by a broken line in FIG.

【0033】次に、このクロック補正回路の構成を説明
する。水晶振動子Xの一端と第1のコンデンサC1との
接続点と共通電位との間にコンデンサC3およびバリキ
ャップDを、図示するようにバリキャップDのアノード
側を共通電位側として、順次直列に接続する。これらコ
ンデンサC3とバリキャップDとの直列接続点に抵抗R
の一端を接続する。
Next, the configuration of the clock correction circuit will be described. The capacitor C3 and the varicap D are sequentially connected in series between the connection point between one end of the crystal unit X and the first capacitor C1 and the common potential, with the anode side of the varicap D as the common potential side as shown in the figure. Connecting. A resistor R is connected to the connection point between the capacitor C3 and the varicap D in series.
To one end.

【0034】制御回路CTLは、PHY部2のリンクイ
ンタフェース21から出力されるローカルクロック信号
SLCKをクロックとして動作する。制御回路CTL
は、マスタ信号MASTが“1”のときには、LINK
部1から出力されるサイクルスタート信号ICSに応動
して、第1のセット信号SET1、第1のリセット信号
RST1および第2のセット信号SET2を順次出力
し、それぞれラッチLCH、カウンタCTRおよびデー
タ調整部DTU/Dに供給する。すなわち、第1のセッ
ト信号SET1は、ラッチLCHのセット信号であり、
第1のリセット信号RST1は、カウンタCTRのリセ
ット信号であり、第2のセット信号SET2は、データ
調整部DTU/Dのセット信号である。また、制御回路
CTLは、マスタ信号MASTが“0”のときには、常
時、第2のリセット信号RST2を出力して、データ調
整部DTU/Dに供給する。すなわち、第2のリセット
信号RST2は、データ調整部DTU/Dのリセット信
号である。
The control circuit CTL operates using the local clock signal SLCK output from the link interface 21 of the PHY section 2 as a clock. Control circuit CTL
Is LINK when the master signal MAST is "1".
In response to a cycle start signal ICS output from the unit 1, a first set signal SET1, a first reset signal RST1, and a second set signal SET2 are sequentially output, and a latch LCH, a counter CTR, and a data adjustment unit are respectively provided. Supply to DTU / D. That is, the first set signal SET1 is a set signal of the latch LCH,
The first reset signal RST1 is a reset signal for the counter CTR, and the second set signal SET2 is a set signal for the data adjustment unit DTU / D. When the master signal MAST is “0”, the control circuit CTL always outputs the second reset signal RST2 and supplies the second reset signal RST2 to the data adjustment unit DTU / D. That is, the second reset signal RST2 is a reset signal for the data adjustment unit DTU / D.

【0035】カウンタCTRは、PHY部2のリンクイ
ンタフェース21から出力されるローカルクロック信号
SLCKをカウントし、制御回路CTLから与えられる
第1のリセット信号RST1によりリセットされる。ラ
ッチLCHは、制御回路CTLから与えられる第1のセ
ット信号SET1に応動し、カウンタCTRのカウント
値をラッチして、アイソクロナスサイクルの一周期に対
応する実測カウント値ICxを出力する。基準値格納部
CRFは、基準となるアイソクロナスサイクルの一周期
に相当するカウント数を示す基準カウント値IC0を予
め格納している。第1の加算器ADD1は、ラッチLC
Hにラッチされた実測カウント値ICxから基準値格納
部CRFに格納された基準カウント値IC0を減算し、
差分データICdを得て、データ調整部DTU/Dに供
給する。
The counter CTR counts the local clock signal SLCK output from the link interface 21 of the PHY section 2 and is reset by a first reset signal RST1 provided from the control circuit CTL. The latch LCH responds to the first set signal SET1 given from the control circuit CTL, latches the count value of the counter CTR, and outputs an actually measured count value ICx corresponding to one cycle of the isochronous cycle. The reference value storage unit CRF previously stores a reference count value IC0 indicating a count number corresponding to one cycle of a reference isochronous cycle. The first adder ADD1 has a latch LC
Subtract the reference count value IC0 stored in the reference value storage unit CRF from the actually measured count value ICx latched at H,
The difference data ICd is obtained and supplied to the data adjustment unit DTU / D.

【0036】データ調整部DTU/Dは、第1の加算器
ADD1から出力される差分データICdを、第2のセ
ット信号SET2に応答して逐次累積的に繰り返し加算
し、調整データSCdとして出力する。このデータ調整
部DTU/Dは、制御回路CTLから与えられる第2の
リセット信号RST2によってリセットされ、調整デー
タSCdを“0”に初期化する。周波数格納部FDT
は、アイソクロナスサイクルの基準周波数24.576
MHzに相当する基準周波数データF0を予め格納してい
る。第2の加算器ADD2は、周波数格納部FDTに保
持された基準周波数データF0に、データ調整部DTU
/Dから出力される調整データSCdを加算して、D/
A変換器DACに供給する。
The data adjustment unit DTU / D repeatedly and sequentially adds the difference data ICd output from the first adder ADD1 in response to the second set signal SET2, and outputs the result as adjustment data SCd. . The data adjustment unit DTU / D is reset by a second reset signal RST2 provided from the control circuit CTL, and initializes the adjustment data SCd to “0”. Frequency storage unit FDT
Is the reference frequency of the isochronous cycle, 24.576.
Reference frequency data F0 corresponding to MHz is stored in advance. The second adder ADD2 adds the data adjustment unit DTU to the reference frequency data F0 held in the frequency storage unit FDT.
The adjustment data SCd output from / D is added to obtain D /
Supply to A converter DAC.

【0037】D/A変換器DACは、第2の加算器AD
D2から出力される加算結果をアナログ電圧Vc0に変
換する。ローパスフィルタLPFは、D/A変換器DA
Cから出力されるアナログ電圧Vc0の不要な高周波成
分を除去する。ローパスフィルタLPFによりアナログ
電圧Vc0の不要な高周波成分を除去した電圧が抵抗R
を介してバリキャップDに供給される。
The D / A converter DAC has a second adder AD.
The addition result output from D2 is converted to an analog voltage Vc0. The low-pass filter LPF is a D / A converter DA
An unnecessary high frequency component of the analog voltage Vc0 output from C is removed. The voltage obtained by removing unnecessary high-frequency components of the analog voltage Vc0 by the low-pass filter LPF is the resistance R.
Is supplied to the varicap D via

【0038】バリキャップDは、印加電圧が高いと静電
容量が小さくなり、印加電圧が低いと静電容量が大きく
なる。そのため、水晶振動子Xを用いた水晶発振部22
の発振周波数は、バリキャップDの静電容量が小さい
と、高くなり、静電容量が大きいと、低くなる。
The varicap D has a small capacitance when the applied voltage is high, and has a large capacitance when the applied voltage is low. Therefore, the crystal oscillator 22 using the crystal oscillator X
Is higher when the capacitance of the varicap D is small, and lower when the capacitance is large.

【0039】なお、制御回路CTLに入力されるマスタ
ーリセット信号MRSTは、システムを立ち上げた時、
IEEE1394バスでバスリセットが発生した時、ノ
ードがサイクルマスタとなった時などに、このクロック
補正回路を初期化するための制御信号である。制御回路
CTLに入力されるマスター信号MASTは、ノードが
サイクルマスタとなった時に、このクロック補正回路の
機能を抑止するための制御信号である。
Incidentally, the master reset signal MRST input to the control circuit CTL, when the system is started,
This is a control signal for initializing the clock correction circuit when a bus reset occurs on the IEEE 1394 bus or when a node becomes a cycle master. The master signal MAST input to the control circuit CTL is a control signal for suppressing the function of the clock correction circuit when the node becomes a cycle master.

【0040】ここで、サイクルタイムレジスタについて
説明する。サイクルタイムレジスタは、アイソクロナス
転送サービスを行う全てのノードに実装される。また、
アイソクロナス転送に対応するノードは、上述したよう
な24.576MHzのローカルクロックを発生するロー
カルクロック回路を実装する。ローカルクロックは、サ
イクルタイムレジスタの調停に用いられる。サイクルタ
イムレジスタに書き込みをしたときには、ローカルクロ
ックを、書き込みトランザクションに含まれている値に
初期化する。また、バスリセットやコマンドリセットは
ローカルクロックに影響を与えてはならない。サイクル
タイムレジスタは、現在の時間値を指定するフィールド
を提供する。図2は、サイクルタイムレジスタのフィー
ルドフォーマットを示している。
Here, the cycle time register will be described. The cycle time register is mounted on all nodes that perform the isochronous transfer service. Also,
The node corresponding to the isochronous transfer has a local clock circuit for generating a local clock of 24.576 MHz as described above. The local clock is used for arbitration of the cycle time register. When writing to the cycle time register, the local clock is initialized to the value included in the write transaction. Also, bus resets and command resets must not affect the local clock. The cycle time register provides a field that specifies the current time value. FIG. 2 shows a field format of the cycle time register.

【0041】図2において、セコンドカウントフィール
ドは、7ビットの読み書き可能なフィールドであり、サ
イクルカウントフィールドからの桁上がりが発生するた
びに増加する。例外として、値が“127”のときに増
加すると循環して“0”に戻り、サイクルマスタノード
に実装されれるバスタイムレジスタの所定のフィールド
に桁上がりする。
In FIG. 2, the second count field is a 7-bit readable / writable field, and increases each time a carry from the cycle count field occurs. As an exception, when the value increases when the value is "127", the value returns to "0" in a cyclic manner, and is carried up to a predetermined field of the bus time register mounted on the cycle master node.

【0042】サイクルカウントフィールドは、13ビッ
トの読み書き可能なフィールドであり、サイクルオフセ
ットフィールドからの桁上がりが発生するたびに増加す
る。例外として、値が“7999”のときに増加すると
循環して“0”に戻り、セコンドカウントフィールドに
桁上がりする。この値は現在時刻の秒数の小数部であ
り、125μsを単位とする。
The cycle count field is a 13-bit readable / writable field, and increases each time a carry from the cycle offset field occurs. As an exception, if the value increases when the value is "7999", the value is circulated to return to "0" and the carry is carried to the second count field. This value is a fractional part of the number of seconds at the current time, and has a unit of 125 μs.

【0043】サイクルオフセットフィールドは、12ビ
ットの読み書き可能なフィールドであり、24.576
MHzのローカルクロックの1ティック毎に更新する。例
外として、値が“3071”のときに増加すると循環し
て“0”に戻り、サイクルカウントフィールドに桁上が
りする。この値は現在時刻のアイソクロナスサイクルの
小数部であり、24.576MHzの一周期を単位とす
る。
The cycle offset field is a 12-bit readable / writable field, and is 24.576.
Update every tick of MHz local clock. As an exception, when the value increases when the value is "3071", the value returns to "0" in a circulating manner, and the carry is increased to the cycle count field. This value is the decimal part of the isochronous cycle at the current time, and one cycle of 24.576 MHz is used as a unit.

【0044】サイクルスレーブは、各サイクルスタート
パケットにより受信した時間値に基づいて、サイクルタ
イムレジスタの値を更新する。サイクルマスタノード
は、サイクルカウントフィールドが増加するたびにサイ
クルスタートパケットを送信するためにバスを調停す
る。サイクルマスタは、各サイクルスタートパケットの
間に現在のサイクルタイムの値を挿入する。サイクルス
タートパケットの間に挿入されるサイクルタイムの値は
サイクルスタートイベントの時刻ではなくサイクルスタ
ートパケットが送信された時刻とする。
The cycle slave updates the value of the cycle time register based on the time value received by each cycle start packet. The cycle master node arbitrates the bus to send a cycle start packet each time the cycle count field increases. The cycle master inserts the current cycle time value between each cycle start packet. The value of the cycle time inserted between the cycle start packets is not the time of the cycle start event but the time at which the cycle start packet is transmitted.

【0045】次に、上述したアイソクロナス通信ノード
の動作を、主としてクロック補正回路の動作について具
体的に説明する。ノードをサイクルスレーブモードで動
作させるときは、制御回路CTLに入力されるマスタ信
号MASTを“1”とし、ノードをサイクルマスタモー
ドで動作させるときは、マスタ信号MASTを“0”と
する。
Next, the operation of the above-described isochronous communication node will be specifically described mainly with respect to the operation of the clock correction circuit. When the node is operated in the cycle slave mode, the master signal MAST input to the control circuit CTL is set to "1". When the node is operated in the cycle master mode, the master signal MAST is set to "0".

【0046】《サイクルスレーブ(MAST=
“1”)》サイクルスタート信号ICSは、そのノード
がサイクルスタートパケットを受信した時にLINK部
1から出力される。すなわちサイクルスタート信号IC
Sの出力は、アイソクロナスサイクルの開始を示してい
る。
<< Cycle slave (MAST =
"1") >> The cycle start signal ICS is output from the LINK unit 1 when the node receives the cycle start packet. That is, the cycle start signal IC
The output of S indicates the start of the isochronous cycle.

【0047】サイクルスレーブモードでは、サイクルス
タート信号ICSが、制御回路CTLに入力されると、
制御回路CTLは、第1のセット信号SET1→第1の
リセット信号RSET1→第2のセット信号SET2の
順に、これら各信号を順次出力する。
In the cycle slave mode, when the cycle start signal ICS is input to the control circuit CTL,
The control circuit CTL sequentially outputs these signals in the order of the first set signal SET1 → the first reset signal RSET1 → the second set signal SET2.

【0048】第1のセット信号SET1が、制御回路C
TLからラッチLCHに入力されると、ラッチLCH
は、その時のカウンタCTRのカウント値を取り込んで
保持する。カウンタCTRは、第1のリセット信号RS
T1によりリセットされ、その動作クロックとしては、
PHY部2から出力されるローカルクロックSCLKが
供給されている。
The first set signal SET1 is supplied to the control circuit C
When TL is input to the latch LCH, the latch LCH
Captures and holds the count value of the counter CTR at that time. The counter CTR has a first reset signal RS
It is reset by T1 and its operation clock is:
The local clock SCLK output from the PHY unit 2 is supplied.

【0049】カウンタCTRは、ローカルクロックをカ
ウントすることにより、アイソクロナスサイクルの期間
を計測し、ラッチLCHは、カウンタCTRで計測した
アイソクロナスサイクルの一周期の実測カウント値IC
xを保持する。
The counter CTR measures the period of the isochronous cycle by counting the local clock, and the latch LCH stores the actually measured count value IC of one cycle of the isochronous cycle measured by the counter CTR.
Hold x.

【0050】基準値格納部CRFには、基準となるアイ
ソクロナスサイクルの一周期に相当する基準カウント値
IC0が、予め格納されている。この基準カウント値I
C0と実測カウント値ICxとが、第1の加算器ADD
1で演算され、数1に示す差分データICdが求められ
る。
The reference value storage section CRF stores a reference count value IC0 corresponding to one cycle of a reference isochronous cycle in advance. This reference count value I
The first adder ADD calculates C0 and the actually measured count value ICx.
1, and the difference data ICd shown in Expression 1 is obtained.

【0051】[0051]

【数1】ICd=ICx−IC0## EQU1 ## ICd = ICx-IC0

【0052】データ調整部DTU/Dは、第2のセット
信号SET2に応答して、第1の加算器ADD1の出力
差分データICdを累積的に加算してその結果を保持
し、数2に示す調整データSCdとして出力する。
The data adjustment unit DTU / D accumulatively adds the output difference data ICd of the first adder ADD1 in response to the second set signal SET2 and holds the result. It is output as adjustment data SCd.

【0053】[0053]

【数2】SCd=SCd+ICd## EQU2 ## SCd = SCd + ICd

【0054】なお、データ調整部DTU/Dから出力さ
れる調整データSCdの初期値は“0”である。
The initial value of the adjustment data SCd output from the data adjustment unit DTU / D is "0".

【0055】周波数格納部FDTは、アイソクロナスサ
イクルの基準周波数24.576MHzに相当する基準
周波数データF0を格納している。この基準周波数デー
タF0と先に算定した調整データSCdとが第2の加算
器ADD2において演算され、その結果が、D/A変換
器DACに入力され、アナログ電圧Vc0に変換され
る。そして、アナログ電圧Vc0は、ローパスフィルタ
LPFを通ってバリキャップDに印加される。
The frequency storage section FDT stores reference frequency data F0 corresponding to the reference frequency 24.576 MHz of the isochronous cycle. The reference frequency data F0 and the previously calculated adjustment data SCd are calculated in a second adder ADD2, and the result is input to a D / A converter DAC and converted into an analog voltage Vc0. Then, the analog voltage Vc0 is applied to the varicap D through the low-pass filter LPF.

【0056】数1の関係から、差分データICdは、ロ
ーカルクロックSCLKの周波数が低いときにはマイナ
スの値、ローカルクロックSCLKの周波数が高いとき
にはプラスの値となる。また、バリキャップDは、印加
電圧が高いときには、その静電容量は小さくなり、印加
電圧が低いときには静電容量が大きくなる。そして、バ
リキャップDの静電容量が小さくなったときには、水晶
発振部22の発振周波数が高くなり、静電容量が大きく
なったときには、水晶発振部22の周波数が低くなる。
From the relationship of Equation 1, the difference data ICd has a negative value when the frequency of the local clock SCLK is low, and a positive value when the frequency of the local clock SCLK is high. The varicap D has a small capacitance when the applied voltage is high, and has a large capacitance when the applied voltage is low. When the capacitance of the varicap D decreases, the oscillation frequency of the crystal oscillation unit 22 increases, and when the capacitance increases, the frequency of the crystal oscillation unit 22 decreases.

【0057】このようにして、結果としてサイクルスレ
一ブのローカルクロック周波数は、サイクルマスタのロ
ーカルクロック周波数と同じになる。よって、全てのロ
ーカルクロック周波数は、等しくなるので、タイムスタ
ンプ等の基準となるサイクルオフセット値も、すべての
ノードで等しくなる。
As a result, the local clock frequency of the cycle slave becomes the same as the local clock frequency of the cycle master. Therefore, since all the local clock frequencies are equal, the reference cycle offset value such as a time stamp is also equal at all nodes.

【0058】《サイクルマスタ(MAST=“0”)》
サイクルマスタモードでは、制御回路CTLは、第2の
リセット信号RST2を常時出力する。そのため、デー
タ調整部DTU/Dは、リセット状態が保持されて、そ
の結果、常時調整データSCd=“0”を出力する。
<< Cycle Master (MAST = "0") >>
In the cycle master mode, the control circuit CTL always outputs the second reset signal RST2. Therefore, the data adjustment unit DTU / D keeps the reset state, and as a result, always outputs the adjustment data SCd = "0".

【0059】したがって、水晶発振部22は、周波数格
納部FDTの設定値で決定される発振周波数で発振す
る。
Therefore, crystal oscillation section 22 oscillates at an oscillation frequency determined by the set value of frequency storage section FDT.

【0060】なお、マスタリセット信号MRSTは、シ
ステムを立ち上げた時、IEEE1394バスで、バス
リセットが発生した時、ノードがサイクルマスタになっ
た時などに、このクロック補正回路を初期化制御するた
めに供給される。
The master reset signal MRST is used to control the initialization of this clock correction circuit when the system is started, when a bus reset occurs on the IEEE1394 bus, or when a node becomes a cycle master. Supplied to

【0061】マスタ信号MASTは、ノードがサイクル
マスタになった時に、このクロック補正回路の機能を抑
制制御するために供給される。
The master signal MAST is supplied to suppress and control the function of the clock correction circuit when the node becomes a cycle master.

【0062】上述したようにして、アイソクロナス転送
時における全てのノードのローカルクロックの周波数を
同一のサイクルマスタの周波数に、一致させることがで
きる。
As described above, the frequencies of the local clocks of all the nodes during the isochronous transfer can be made to match the frequency of the same cycle master.

【0063】[0063]

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、アイソクロナス通信に係る全てのノードのローカル
クロック周波数をサイクルマスタとなるノードのローカ
ルクロックであるマスタクロックに合わせ、常に共通の
ローカルクロックによるアイソクロナス通信を行うこと
を可能とするアイソクロナス通信ノードおよびローカル
クロック回路を提供することができる。
As described above, according to the present invention, the local clock frequencies of all the nodes involved in the isochronous communication are adjusted to the master clock which is the local clock of the node serving as the cycle master, and the common clock is always used. An isochronous communication node and a local clock circuit capable of performing isochronous communication can be provided.

【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に係るローカルクロック
回路を適用したアイソクロナス通信ノードの構成を模式
的に示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram schematically showing a configuration of an isochronous communication node to which a local clock circuit according to an embodiment of the present invention is applied.

【図2】図1のアイソクロナス通信ノードを説明するた
めのアイソクロナス転送におけるサイクルタイムのフィ
ールドフォーマットを示す模式図である。
FIG. 2 is a schematic diagram showing a field format of a cycle time in isochronous transfer for explaining the isochronous communication node of FIG. 1;

【図3】従来のアイソクロナス通信ノードの構成を模式
的に示すブロック図である。
FIG. 3 is a block diagram schematically showing a configuration of a conventional isochronous communication node.

【図4】アイソクロナス通信において、送受信ノードの
ローカルクロック周波数が不一致である場合の問題点を
説明するための図である。
FIG. 4 is a diagram for explaining a problem in a case where local clock frequencies of transmitting and receiving nodes do not match in isochronous communication.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 LINK部(リンク層) 2 PHY部(物理層) 11 アイソクロナスインタフェース 12 ホストインタフェース 13 PHYインタフェース 21 LINKインタフェース 22 水晶発振部 23 PLL(フェイズロックループ) X 水晶振動子 C1 コンデンサ C2 コンデンサ C3 コンデンサ R 抵抗 D バリキャップ CTL 制御回路 CTR カウンタ LCH ラッチ CRF 基準値格納部 ADD1 第1の加算器 DTU/D データ調整部 FDT 周波数格納部 ADD2 第2の加算器 DAC D/A(ディジタル−アナログ)変換器 LPF ローパスフィルタ Reference Signs List 1 LINK section (link layer) 2 PHY section (physical layer) 11 isochronous interface 12 host interface 13 PHY interface 21 LINK interface 22 crystal oscillation section 23 PLL (phase lock loop) X crystal resonator C1 capacitor C2 capacitor C3 capacitor R resistance D Varicap CTL control circuit CTR counter LCH latch CRF Reference value storage ADD1 First adder DTU / D data adjuster FDT Frequency storage ADD2 Second adder DAC D / A (digital-analog) converter LPF low-pass filter

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】アイソクロナス通信を行うアイソクロナス
通信ノードにおいて、 そのノードのローカルクロックを発生するクロック発生
手段と、 サイクルスレーブ動作時に、アイソクロナスパケットの
受信タイミングに基づき、前記ローカルクロックを用い
てアイソクロナスサイクル期間を実測し、基準値と比較
して、その比較結果に基づき前記クロック発生手段を制
御して前記ローカルクロックの周波数を補正制御するク
ロック補正手段と、 を具備することを特徴とするアイソクロナス通信ノー
ド。
1. An isochronous communication node for performing isochronous communication, comprising: a clock generating means for generating a local clock of the node; and a cycle slave operation, wherein the isochronous cycle period is determined by using the local clock based on an isochronous packet reception timing. Clock correction means for measuring and comparing the measured value with a reference value, and controlling the clock generation means based on the comparison result to correct and control the frequency of the local clock.
【請求項2】前記クロック補正手段は、 アイソクロナスパケットの受信タイミングに基づき、前
記ローカルクロックをカウントしてアイソクロナスサイ
クル期間を実測する計時手段と、 前記計時手段による実測値を基準値と比較して誤差情報
を得る誤差検出手段と、 前記誤差情報に基づいて誤差を補正すべく前記クロック
発生手段を制御する補正制御手段と、 を含むことを特徴とする請求項1に記載のアイソクロナ
ス通信ノード。
2. The clock correction means according to claim 1, wherein the clock correction means counts the local clock based on a reception timing of the isochronous packet and measures an isochronous cycle period. The isochronous communication node according to claim 1, further comprising: an error detection unit that obtains information; and a correction control unit that controls the clock generation unit to correct an error based on the error information.
【請求項3】サイクルスレーブ動作時には、前記クロッ
ク補正手段による前記ローカルクロックの周波数の補正
制御を行わせ、且つサイクルマスター動作時には、前記
クロック補正手段の動作を抑制して、前記クロック発生
手段を所定周波数で動作させる制御手段をさらに含むこ
とを特徴とする請求項1または2に記載のアイソクロナ
ス通信ノード。
3. The clock correction means controls the frequency of the local clock by the clock correction means at the time of cycle slave operation, and suppresses the operation of the clock correction means at the time of cycle master operation so that the clock generation means operates at a predetermined speed. 3. The isochronous communication node according to claim 1, further comprising control means for operating at a frequency.
【請求項4】アイソクロナス通信を行うアイソクロナス
通信ノードに設けられるローカルクロック回路におい
て、 ローカルクロックを発生するクロック発生手段と、 アイソクロナスパケットの受信タイミングに基づき、前
記ローカルクロックをカウントしてアイソクロナスサイ
クル期間を実測する計時手段と、 前記計時手段による実測値を基準値と比較して誤差情報
を得る誤差検出手段と、 前記誤差情報に基づいて誤差を補正すべく前記クロック
発生手段を制御する補正制御手段と、 を具備することを特徴とするローカルクロック回路。
4. A local clock circuit provided in an isochronous communication node for performing isochronous communication, comprising: a clock generating means for generating a local clock; and counting the local clock based on an isochronous packet reception timing to measure an isochronous cycle period. A time measuring means, an error detecting means for obtaining error information by comparing a measured value of the time measuring means with a reference value, a correction control means for controlling the clock generating means to correct an error based on the error information, A local clock circuit comprising:
【請求項5】アイソクロナス通信を行うアイソクロナス
通信ノードに設けられるローカルクロック回路におい
て、 ローカルクロックを発生するクロック発生手段と、 アイソクロナスパケットの受信タイミングに基づき、前
記ローカルクロックをカウントしてアイソクロナスサイ
クル期間を実測する計時手段と、 前記計時手段による実測値を基準値と比較して誤差情報
を得る誤差検出手段と、 前記誤差情報に基づいて誤差を補正すべく前記クロック
発生手段を制御する補正制御手段と、 サイクルスレーブ動作とサイクルマスタ動作とを弁別
し、サイクルスレーブ動作時には、前記計時手段、誤差
検出手段および補正制御手段による前記ローカルクロッ
クの周波数の補正制御を行わせ、且つサイクルマスター
動作時には、前記計時手段、誤差検出手段および補正制
御手段の動作を抑制して、前記クロック発生手段を所定
周波数で動作させる制御手段と、 を具備することを特徴とするローカルクロック回路。
5. A local clock circuit provided in an isochronous communication node for performing isochronous communication, comprising: a clock generating means for generating a local clock; and counting the local clock based on a reception timing of the isochronous packet to measure an isochronous cycle period. A time measuring means, an error detecting means for obtaining error information by comparing a measured value of the time measuring means with a reference value, a correction control means for controlling the clock generating means to correct an error based on the error information, A cycle slave operation and a cycle master operation are discriminated, and in the cycle slave operation, the clocking means, the error detection means and the correction control means are used to perform correction control of the frequency of the local clock. ,error By suppressing the operation of the means and the correction control means output, the local clock circuit, characterized by comprising a control means for operating said clock generating means at a predetermined frequency.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006091924A (en) * 2005-12-19 2006-04-06 Yamaha Corp Bus system for electronic musical instrument

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