JP2002009745A - 受信装置およびデータ伝送装置 - Google Patents

受信装置およびデータ伝送装置

Info

Publication number
JP2002009745A
JP2002009745A JP2000189648A JP2000189648A JP2002009745A JP 2002009745 A JP2002009745 A JP 2002009745A JP 2000189648 A JP2000189648 A JP 2000189648A JP 2000189648 A JP2000189648 A JP 2000189648A JP 2002009745 A JP2002009745 A JP 2002009745A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
data
signal
circuit
delimiter
clock signal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2000189648A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroshi Iizuka
浩 飯塚
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
Priority to JP2000189648A priority Critical patent/JP2002009745A/ja
Publication of JP2002009745A publication Critical patent/JP2002009745A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

(57)【要約】 【課題】 受信シリアルデータより低い周波数の再生ク
ロック信号によって、受信シリアルデータと再生クロッ
ク信号との同期不良を検出する。 【解決手段】 所定ワード長のデータ列とワード区切り
データを含んだシリアルデータS10が送信部10にお
いてクロック信号CLK2に同期して送信される。この
シリアルデータS10は、シリアル−パラレル変換部2
1AにおいてシリアルデータS10に基づいて再生され
たクロック信号CLK3Aに同期して保持され、保持さ
れたシリアルデータS10が所定ワード長で分割されて
データS21として出力される。エラー検出部25Aに
おいて、データS21に含まれるワード区切りデータが
検出され、この検出位置を示す位置データが同一のデー
タ列を挟む2つのワード区切りデータについて一致しな
い場合に、受信シリアルデータと再生クロック信号とが
同期不良を起こしていることを検出する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、所定のデータ長の
単位データからなるデータ列を受信する受信装置および
当該データ列を伝送するデータ伝送装置に係り、特に、
ファイバ・チャネルなどにおける高速なシリアルデータ
受信装置およびシリアルデータ伝送装置に関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】通信技術を大きく分類した場合、データ
とクロックを別のチャンネルで送る方式と、データとク
ロックを共通のチャンネルで送るシリアル方式とがあ
る。これらの方式にはそれぞれに得失があるため、状況
に応じて使い分けられており、例えば後者のシリアル方
式は、遠距離通信などのように通信路のコストが相対的
に高い場合や、ケーブルを細くしたい場合、コネクタの
形状を小さくしたい場合などに用いられている。
【0003】シリアル方式の代表的なものに、ファイバ
・チャネル(Fiber Channel )と呼ばれる方式がある。
ファイバ・チャネルは比較的高速なシリアル方式のイン
ターフェースであり、例えば100Mbyte/sのデ
ータ伝送が可能である。また、伝送媒体として光ファイ
バや同軸ケーブル、シールド付きツイストペア線などを
用いることができる。さらに、光ファイバを使用した場
合シリアルデータの伝送距離は最大10kmまで延長で
き、長距離の通信も可能である。
【0004】ファイバ・チャネルでは、次に述べるよう
な手順によって100Mbyte/sのデータ伝送が行
われる。まず送信側において、100MHzのクロック
に同期した8ビット(1byte)のパラレルデータが
供給される。このパラレルデータは8B10Bと呼ばれ
る1対1の変換によって10ビットのパラレルデータに
変換され、さらにワードの区切りを識別するためのコン
マキャラクタと呼ばれる特定のデータが付加された後、
1Gbpsのシリアルデータに変換されて出力される。
受信側においては、入力された1Gbpsのシリアルデ
ータから100MHzのクロック信号が再生され、これ
に同期してシリアルデータからパラレルデータに変換さ
れる。そしてパラレルデータに含まれるコンマキャラク
タからワードの区切りが識別されて、コンマキャラクタ
を除いた10ビットのパラレルデータが10B8Bの変
換によって8ビットのパラレルデータに変換される。
【0005】8B10B変換は、受信側においてシリア
ル信号からクロックを確実に再生させるために行われる
変換である。シリアル信号からクロックの再生を行う場
合には、後述するように、PLL回路が用いられる。P
LL回路では、シリアル信号の信号変化点に再生させる
クロック信号をロックさせるので、クロック信号を確実
に再生させるためには、シリアル信号に信号変化点が多
く含まれていることが望ましい。しかしながら、伝送さ
れるデータは任意なので、場合によっては000・・・
といった具合に同じビットデータが連続して出力される
ことも考えられる。この場合、シリアル信号に信号変化
点が全く無くなってしまうので、受信側のPLL回路に
おいてクロック信号を再生できなくなってしまう。そこ
で、ファイバ・チャネルの送信側においては、どのよう
なデータ列を伝送させる場合にも規定値以上の信号変化
点が含まれるように選択された10ビットデータと任意
の8ビットデータとの変換(8B10B変換)によっ
て、元の8ビットデータが10ビットデータに変換され
てからシリアルデータに変換されて出力されている。こ
の8B10B変換による8ビットデータから10ビット
データへの変換は1対1の変換なので、受信側において
逆の変換(10B8B変換)を行うことにより、10ビ
ットデータから元の8ビットデータを再生させることが
できる。
【0006】また、受信されたシリアルデータから10
ビット単位のデータ(ワード)を正しく取り出すために
は、シリアルデータの中に10ビットの区切りを示すデ
ータが含まれていなくてはならない。ファイバ・チャネ
ルでは、この区切りを示すデータとして2進数表示で”
0011111xxx”というデータ(コンマキャラク
タ)が使用されている。ただし下位3桁のxxxは任意
の値を示している。このコンマキャラクタは、8B10
B変換によって生成されたデータ列において存在し得な
いビットパターンである。したがって、受信側において
受信されたデータ列からこのコンマキャラクタが検出さ
れることにより、どこがワードの区切りであるかが識別
可能となる。
【0007】ここで、上述したファイバ・チャネルを例
に、従来のシリアルデータ伝送装置の具体的な構成と動
作について説明する。
【0008】図12は、従来のシリアルデータ伝送装置
の動作を説明するブロック図である。図12において、
10は送信部を、20は受信部を、11は8B10B変
換部を、12はコンマキャラクタ付加部を、13はパラ
レル−シリアル変換部を、14は送信クロック発生部
を、21はシリアル−パラレル変換部を、22はコンマ
キャラクタ除去部を、23は10B8B変換部を、24
はクロック再生部を、25はエラー検出部をそれぞれ示
している。
【0009】送信部10は、100MHzのクロック信
号CLK1に同期して供給される8ビットのパラレルデ
ータS1をシリアルデータに変換して受信部20に出力
する。送信部10は、8B10B変換部11、コンマキ
ャラクタ付加部12、パラレル−シリアル変換部13お
よび送信クロック発生部14によって構成されている。
受信部20は、送信部から伝送されたシリアルデータか
ら100MHzのクロック信号CLK4を再生するとと
もに、このクロック信号CLK4に同期した8ビットの
パラレルデータS20を再生する。受信部20は、シリ
アル−パラレル変換部21、コンマキャラクタ除去部2
2、10B8B変換部23、クロック再生部24および
エラー検出部25によって構成されている。
【0010】8B10B変換部11は、100MHzの
クロック信号CLK1に同期して供給される8ビットの
パラレルデータS1に上述した8B10Bの変換を行っ
て10ビットのデータに変換し、これをコンマキャラク
タ付加部12に出力する。コンマキャラクタ付加部12
は、8B10B変換部11において10ビットに変換さ
れたデータに上述した10ビットのコンマキャラクタを
付加し、これをパラレル−シリアル変換部13に出力す
る。パラレル−シリアル変換部13は、コンマキャラク
タ付加部12から出力された10ビットパラレルデータ
を、送信クロック発生部14による1GHzの送信クロ
ック信号CLK2に同期したシリアルデータS10に変
換し、これを受信部20に出力する。送信クロック発生
部14は、供給された100MHzのクロック信号CL
K1から1GHzの送信クロック信号CLK2を生成
し、これをパラレル−シリアル変換部13に供給する。
【0011】シリアル−パラレル変換部21は、送信部
10から伝送されたシリアルデータS10を、クロック
再生部24で再生された1GHzの受信クロック信号C
LK3に同期してラッチしてパラレルデータに変換し、
これをコンマキャラクタ除去部22に出力する。コンマ
キャラクタ除去部22は、シリアル−パラレル変換部2
1によるパラレルデータからコンマキャラクタを検出し
てワードの区切りを識別し、コンマキャラクタを除く1
0ビットのパラレルデータを10B8B変換部23へ出
力する。10B8B変換部23は、コンマキャラクタ除
去部22で識別された10ビットのパラレルデータに1
0B8B変換を行って8ビットのパラレルデータS20
を再生し、クロック再生部24の出力する100MHz
のクロック信号CLK4に同期してこれを出力する。
【0012】クロック再生部24は、シリアルデータS
10に同期した1GHzのクロック信号CLK3を再生
し、これをシリアル−パラレル変換部21に供給する。
また、このクロック信号CLK3を分周して生成した1
00MHzのクロック信号CLK4をコンマキャラクタ
除去部22および10B8B変換部23に供給する。さ
らにクロック再生部24は、再生したクロック信号CL
K3がシリアルデータS10に対して同期していないこ
とを知らせるロックエラー信号S25に応じて、内部P
LLの周波数引き込み範囲を可変させる。すなわち、ク
ロック再生部24の内部PLLにおける周波数のロック
が外れて、クロック信号CLK3がシリアルデータS1
0に対して同期していない場合には、クロック再生部2
4の内部PLLの周波数引き込み範囲を広げて、クロッ
ク信号CLK3の周波数をシリアルデータS10にロッ
クさせる。
【0013】エラー検出部25は、クロック再生部24
において再生されたクロック信号CLK3がシリアルデ
ータS10に対して同期しているか否かを検出し、この
検出結果に基づいてロックエラー信号S25を生成し、
これをクロック再生部24に出力する。
【0014】100MHzのクロック信号CLK1に同
期して受信部10に供給された8ビットのパラレルデー
タS1は、8B10B変換部11において10ビットの
パラレルデータに変換され、コンマキャラクタ付加部1
2においてコンマキャラクタを付加された後、パラレル
−シリアル変換部13において、1GHzの送信クロッ
ク信号CLK2に同期したシリアルデータS10に変換
されて、受信部20に出力される。受信部20に伝送さ
れたシリアルデータS10は、クロック再生部24に入
力されて、このシリアルデータS10に同期した1GH
zのクロック信号CLK3が再生される。シリアル−パ
ラレル変換部21に入力されたシリアルデータS10
は、この再生されたクロック信号CLK3に同期してラ
ッチされることによりパラレルデータに変換されて、コ
ンマキャラクタ除去部22に出力される。そして、コン
マキャラクタ除去部22においてこのパラレルデータか
らコンマキャラクタが検出されることによりワードの区
切りが識別され、コンマキャラクタを除く10ビットの
パラレルデータが得られる。この10ビットのパラレル
データが10B8B変換部で8ビットに変換されて、元
のパラレルデータが再生される。再生されたクロック信
号CLK3とシリアルデータS10が同期していない場
合は、エラー検出部25において生成されたロックエラ
ー信号S25によってクロック再生部24の周波数引き
込み範囲が可変されることにより、クロック信号CLK
3とシリアルデータS10が同期するよう制御される。
【0015】次に、上述したエラー検出部25の動作に
ついて、更に詳しく説明する。
【0016】図13は、従来のシリアルデータ伝送装置
の受信部20においてクロック信号の再生エラーを検出
するエラー検出部25の動作を説明するブロック図であ
る。図13において、255は遅延回路を、256,2
57および259はラッチ回路を、258はEX−OR
回路をそれぞれ示している。
【0017】遅延回路255は、送信部10から伝送さ
れたシリアルデータS10に対して所定の遅延時間を与
えたシリアルデータS255をラッチ回路256に出力
する。遅延回路255の生成する遅延時間は、シリアル
データS10の変化する周期に比べて短い時間に設定さ
れている。ラッチ回路256は、遅延回路255から出
力されたシリアルデータS255をクロック信号CLK
3の立ち上がりエッジに同期して出力端子Qに保持(ラ
ッチ)し、このラッチしたデータをEX−OR回路25
8に出力する。ラッチ回路257は、送信部10から伝
送されたシリアルデータS10をクロック信号CLK3
の立ち上がりエッジに同期してラッチし、このラッチし
たデータをEX−OR回路258に出力する。EX−O
R回路258は、ラッチ回路256およびラッチ回路2
57にラッチされているデータの排他的論理和をラッチ
回路259に出力する。ラッチ回路259は、EX−O
R回路258の出力する信号をクロック信号CLK3の
立ち上がりエッジに同期してラッチし、これをロックエ
ラー信号S25としてクロック再生部24に出力する。
【0018】送信部10から伝送されたシリアルデータ
S10は、遅延回路255において所定の遅延時間を与
えられてから、ラッチ回路256においてクロック信号
CLK3に同期してラッチされてEX−OR回路258
に入力されるとともに、ラッチ回路257において直接
ラッチされてEX−OR回路258に入力される。ラッ
チ回路256およびラッチ回路257にラッチされた信
号は、EX−OR回路において不一致を検出され、両者
の信号が不一致の場合、ハイレベルの信号がラッチ回路
259にラッチされて、ロックエラー信号S25として
クロック再生部24に出力される。
【0019】図14は、従来のエラー検出部25におけ
るタイミングチャートを示す図である。図14におい
て、(B1)および(B2)はシリアルデータS10
を、(A1)および(A2)は遅延回路256の出力す
るシリアルデータS255を、(C1)および(C2)
はクロック信号CLK3を、(D1)および(D2)は
ロックエラー信号S25をそれぞれ示している。また、
(A1),(B1),(C1)および(D1)はシリア
ルデータS10とクロック信号CLK3が同期している
場合のタイミングチャートを、(A2),(B2),
(C2)および(D2)はシリアルデータS10とクロ
ック信号CLK3が同期していない場合のタイミングチ
ャートを示している。
【0020】図14の(A1)〜(D1)に示すよう
に、シリアルデータS10とクロック信号CLK3が同
期している場合は、シリアルデータS10およびシリア
ルデータS255に対するクロック信号CLK3の位相
が常に一定となっており、ラッチ回路256およびラッ
チ回路257には常に一定の値がラッチされる。さら
に、遅延回路255の遅延時間はシリアルデータS10
の変化する周期よりも短く設定しているため、ラッチ回
路256およびラッチ回路257には同じレベルの信号
がラッチされる。したがって、EX−OR回路258の
出力をラッチしたロックエラー信号は常にローレベルと
なる。一方、シリアルデータS10とクロック信号CL
K3が同期していない場合は、シリアルデータS10お
よびシリアルデータS255に対するクロック信号CL
K3の位相が変化し、これに伴ってラッチ回路256お
よびラッチ回路257にラッチされる信号も変化する。
したがって、EX−OR回路258の出力をラッチした
ロックエラー信号がローレベルからハイレベルに変化す
る場合がある。このようにして、クロック信号CLK3
がシリアルデータS10に同期しているか否かを検出す
ることができる。
【0021】
【発明が解決しようとする課題】ところで、図14のタ
イミングチャートに示しているように、遅延回路255
の遅延時間はシリアルデータの変化する周期に対して十
分短い時間である必要がある。ファイバ・チャネルの場
合、シリアルデータの変化する時間は1nsであるの
で、遅延時間はこれよりも短いことが要求される。この
ように微小な遅延時間を精度良く設定することは、製造
プロセスによる個体間のばらつきや環境の影響を考慮し
た場合、非常に難しいという問題がある。
【0022】また、従来のエラー検出部25において
は、シリアルデータS10をラッチするために、シリア
ルデータS10の周波数に対して2倍の周波数を生成す
る必要がある。ファイバ・チャネルにおいてはクロック
信号CLK3に1GHzのクロックが必要となる。この
ように高速なクロック信号をCMOSのPLL回路で生
成させることは極めて困難であり、従来は、例えばEC
L等のバイポーラICによるPLL回路によって生成さ
れていた。しかしECL等のバイポーラICによる回路
は、CMOSプロセスによる回路に比べて消費電力が大
きい問題がある。また、大半のロジック系回路が低電圧
のCMOSプロセスで構成されている場合にも、バイポ
ーラICによるこれらの回路だけは集積化することがで
きず、別のICで回路を構成しなくてはならないという
問題もある。
【0023】本発明はかかる事情に鑑みてなされたもの
であり、その目的は、所定のデータ長の単位データから
なるシリアルデータからクロック信号が再生され、この
クロック信号に基づいて元の単位データが再生されるシ
リアルデータの伝送方式において、シリアルデータの周
波数より低い周波数のクロック信号によって、このシリ
アルデータと再生されたクロック信号との同期のずれを
確実に検出できる受信装置およびデータ伝送装置を提供
することにある。
【0024】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明の受信装置は、所定のデータ長の単位データ
を含むデータ列と、上記単位データと等しい長さを有
し、上記データ列間に挿入される区切りデータとを含ん
だ伝送データを受信する受信装置であって、設定された
タイミングで、上記伝送データを上記所定のデータ長ご
とに分割した分割データを生成する伝送データ分割回路
と、上記区切りデータを上記分割データから検出し、当
該区切りデータと当該区切りデータを含む分割データと
の相対位置を示す位置データを生成する区切りデータ検
出回路と、同一の上記データ列を挟む2つの上記区切り
データの位置データを比較し、当該位置データが一致し
ないことを条件として、上記タイミングが不正であるこ
とを検出する第1のエラー検出回路とを有している。
【0025】また、上記区切りデータ検出回路は、上記
区切りデータの検出を知らせる検出信号を出力する。さ
らに、上記検出信号に基づいて、上記区切りデータが検
出される時間間隔を計時し、当該時間間隔と所定の上限
時間とを比較し、当該時間間隔が上記上限時間を越える
ことを条件として、上記タイミングが不正であることを
検出する第2のエラー検出回路を有している。
【0026】本発明の受信装置によれば、上記伝送デー
タ分割回路において、上記伝送データが、ある設定され
たタイミングで上記所定のデータ長ごとに分割されるこ
とによって上記分割データが生成される。上記位置デー
タは、上記区切りデータ検出回路において検出された当
該区切りデータと、当該区切りデータを含む分割データ
との相対位置に応じて生成される。そして、上記第1の
エラー検出回路において、同一の上記データ列を挟む2
つの上記区切りデータの位置データが比較され、当該位
置データが一致しないことを条件として、上記タイミン
グが不正であることが検出される。また、上記第2のエ
ラー検出回路において、上記区切りデータ検出回路によ
る上記検出信号に基づいて、上記区切りデータが検出さ
れる時間間隔が計時され、当該時間間隔と所定の上限時
間とが比較される。そして、当該時間間隔が上記上限時
間を越えることを条件として、上記タイミングが不正で
あることが検出される。
【0027】また、本発明の受信装置は、所定のデータ
長の単位データを含むデータ列と、上記単位データと等
しい長さを有し、上記データ列間に挿入される区切りデ
ータとを含み、所定のクロック信号に同期して伝送され
る伝送データを受信する受信装置であって、上記伝送デ
ータに基づいて上記所定のクロック信号を再生した受信
クロック信号を出力するクロック再生回路と、上記受信
クロック信号に同期したタイミングで、上記伝送データ
を上記所定のデータ長ごとに分割した分割データを生成
する伝送データ分割回路と、上記区切りデータを上記分
割データから検出し、当該区切りデータと当該区切りデ
ータを含む分割データとの相対位置を示す位置データを
生成する区切りデータ検出回路と、同一の上記データ列
を挟む2つの上記区切りデータの位置データを比較し、
当該位置データが一致しないことを条件として、上記ク
ロック再生回路によるクロック信号の再生が不正である
ことを知らせる第1のエラー信号を出力する第1のエラ
ー検出回路とを有している。
【0028】また、上記区切りデータ検出回路は、上記
区切りデータの検出を知らせる検出信号を出力する。さ
らに、上記検出信号に基づいて、上記区切りデータが検
出される時間間隔を計時し、当該時間間隔と所定の上限
時間とを比較し、当該時間間隔が上記上限時間を越える
ことを条件として、上記クロック再生回路によるクロッ
ク信号の再生が不正であることを知らせる第2のエラー
信号を出力する第2のエラー検出回路を有している。
【0029】また、上記クロック再生回路は、上記伝送
データと上記受信クロック信号との位相差を検出し、当
該位相差に応じたレベルの位相差信号を出力する位相比
較回路と、上記伝送データと上記受信クロック信号との
周波数の差を検出し、当該周波数の差に応じたレベルの
周波数差信号を出力する周波数比較回路と、上記第1の
エラー信号または上記第2のエラー信号の入力時に上記
位相差信号を選択して出力し、上記第1のエラー信号お
よび上記第2のエラー信号の非入力時に上記周波数差信
号を出力する選択回路と、上記選択回路の出力する信号
のレベルに応じた周波数を有する上記受信クロック信号
を出力する発振回路とを含んでいる。
【0030】上記の構成を有する本発明の受信装置によ
れば、クロック再生回路において、上記伝送データに基
づいて上記所定のクロック信号を再生した受信クロック
信号が出力される。上記分割データは、伝送データ分割
回路において、上記伝送データが上記受信クロック信号
に同期したタイミングで上記所定のデータ長ごとに分割
されることにより生成される。上記位置データは、上記
区切りデータ検出回路において、上記分割データから検
出された区切りデータと、当該区切りデータを含む分割
データとの相対位置に応じて生成される。第1のエラー
検出回路において、同一の上記データ列を挟む2つの上
記区切りデータの位置データが比較され、当該位置デー
タが一致しないことを条件として、上記第1のエラー信
号が出力される。また、上記第2のエラー検出回路にお
いて、上記区切りデータ検出回路による上記検出信号に
基づいて、上記区切りデータが検出される時間間隔が計
時され、当該時間間隔と所定の上限時間とが比較され
る。そして、当該時間間隔が上記上限時間を越えること
を条件として、上記第2のエラー信号が出力される。ま
た、上記クロック再生回路の上記位相比較回路において
は、上記伝送データと上記受信クロック信号との位相差
が検出され、当該位相差に応じたレベルの位相差信号が
出力される。上記周波数比較回路においては、上記伝送
データと上記受信クロック信号との周波数の差が検出さ
れ、当該周波数の差に応じたレベルの周波数差信号が出
力される。そして、選択回路では、上記第1のエラー信
号または上記第2のエラー信号の入力時に上記位相差信
号が選択されて出力され、上記第1のエラー信号および
上記第2のエラー信号の非入力時に上記周波数差信号が
出力される。発振回路においては、上記選択回路の出力
する信号のレベルに応じた周波数を有する上記受信クロ
ック信号が出力される。これにより、上記第1のエラー
信号および上記第2のエラー信号の入力・非入力に応じ
て、上記クロック再生回路の周波数引き込み範囲が可変
される。
【0031】また、本発明の受信装置は、所定のデータ
長の単位データを含むデータ列と、上記単位データと等
しい長さを有し、上記データ列間に挿入される区切りデ
ータとを含み、所定のクロック信号に同期して伝送され
る伝送データを受信する受信装置であって、上記伝送デ
ータに基づいて上記所定のクロック信号を再生した受信
クロック信号を出力するクロック再生回路と、上記受信
クロック信号に同期したタイミングで、当該伝送データ
を上記所定のデータ長ごとに順次入力して保持するラッ
チ回路と、上記ラッチ回路に上記伝送データが保持され
る度に、保持された当該伝送データから上記区切りデー
タを検出し、上記区切りデータが検出された伝送データ
における、上記区切りデータの検出位置に応じた位置デ
ータを生成する区切りデータ検出回路と、上記区切りデ
ータが検出される度に、当該区切りデータの位置データ
と、最近に検出された区切りデータの位置データとを比
較し、当該位置データが一致しないことを条件として、
上記クロック再生回路によるクロック信号の再生が不正
であることを知らせる第1のエラー信号を出力する第1
のエラー検出回路とを有している。
【0032】上記の構成を有する本発明の受信装置によ
れば、上記クロック再生回路において、上記伝送データ
に基づいて上記所定のクロック信号を再生した受信クロ
ック信号が出力される。上記ラッチ回路においては、上
記受信クロック信号に同期したタイミングで、当該伝送
データが上記所定のデータ長ごとに順次入力されて保持
される。上記区切りデータ検出回路においては、上記ラ
ッチ回路に上記伝送データが保持される度に、当該保持
された伝送データから上記区切りデータが検出される。
また、上記区切りデータが検出された伝送データにおい
て、上記区切りデータの検出位置に応じた位置データが
生成される。第1のエラー検出回路において、上記区切
りデータが検出される度に、当該区切りデータの位置デ
ータと、最近に検出された区切りデータの位置データと
が比較される。そして、当該位置データが一致しないこ
とを条件として、上記クロック再生回路によるクロック
信号の再生が不正であることを知らせる第1のエラー信
号が出力される。
【0033】本発明のデータ伝送装置は、所定のデータ
長の単位データを含むデータ列と、上記単位データと等
しい長さを有し、上記データ列間に挿入される区切りデ
ータとを含んだ伝送データを送信部において生成して送
信し、上記伝送データを受信部において受信するデータ
伝送装置であって、上記受信部は、設定されたタイミン
グで、上記伝送データを上記所定のデータ長ごとに分割
した分割データを生成する伝送データ分割回路と、上記
区切りデータを上記分割データから検出し、当該区切り
データと当該区切りデータを含む分割データとの相対位
置を示す位置データを生成する区切りデータ検出回路
と、同一の上記データ列を挟む2つの上記区切りデータ
の位置データを比較し、当該位置データが一致しないこ
とを条件として、上記タイミングが不正であることを検
出する第1のエラー検出回路とを有している。
【0034】また、上記区切りデータ検出回路は、上記
区切りデータの検出を知らせる検出信号を出力する。さ
らに、上記検出信号に基づいて、上記区切りデータが検
出される時間間隔を計時し、当該時間間隔と所定の上限
時間とを比較し、当該時間間隔が上記上限時間を越える
ことを条件として、上記タイミングが不正であることを
検出する第2のエラー検出回路を有している。
【0035】本発明のデータ伝送装置によれば、上記伝
送データ分割回路において、上記伝送データが、ある設
定されたタイミングで上記所定のデータ長ごとに分割さ
れることによって上記分割データが生成される。上記位
置データは、上記区切りデータ検出回路において検出さ
れた当該区切りデータと、当該区切りデータを含む分割
データとの相対位置に応じて生成される。そして、上記
第1のエラー検出回路において、同一の上記データ列を
挟む2つの上記区切りデータの位置データが比較され、
当該位置データが一致しないことを条件として、上記タ
イミングが不正であることが検出される。また、上記第
2のエラー検出回路において、上記区切りデータ検出回
路による上記検出信号に基づいて、上記区切りデータが
検出される時間間隔が計時され、当該時間間隔と所定の
上限時間とが比較される。そして、当該時間間隔が上記
上限時間を越えることを条件として、上記タイミングが
不正であることが検出される。
【0036】また、本発明のデータ伝送装置は、所定の
データ長の単位データを含むデータ列と、上記単位デー
タと等しい長さを有し、上記データ列間に挿入される区
切りデータとを含む伝送データを送信部において生成し
て、所定のクロック信号に同期して送信し、上記伝送デ
ータを受信部において受信するデータ伝送装置であっ
て、上記受信部は、上記伝送データに基づいて上記所定
のクロック信号を再生した受信クロック信号を出力する
クロック再生回路と、上記受信クロック信号に同期した
タイミングで、上記伝送データを上記所定のデータ長ご
とに分割した分割データを生成する伝送データ分割回路
と、上記区切りデータを上記分割データから検出し、当
該区切りデータと当該区切りデータを含む分割データと
の相対位置を示す位置データを生成する区切りデータ検
出回路と、同一の上記データ列を挟む2つの上記区切り
データの位置データを比較し、当該位置データが一致し
ないことを条件として、上記クロック再生回路によるク
ロック信号の再生が不正であることを知らせる第1のエ
ラー信号を出力する第1のエラー検出回路とを有してい
る。
【0037】また、上記区切りデータ検出回路は、上記
区切りデータの検出を知らせる検出信号を出力する。さ
らに、上記検出信号に基づいて、上記区切りデータが検
出される時間間隔を計時し、当該時間間隔と所定の上限
時間とを比較し、当該時間間隔が上記上限時間を越える
ことを条件として、上記クロック再生回路によるクロッ
ク信号の再生が不正であることを知らせる第2のエラー
信号を出力する第2のエラー検出回路を有している。
【0038】また、上記クロック再生回路は、上記伝送
データと上記受信クロック信号との位相差を検出し、当
該位相差に応じたレベルの位相差信号を出力する位相比
較回路と、上記伝送データと上記受信クロック信号との
周波数の差を検出し、当該周波数の差に応じたレベルの
周波数差信号を出力する周波数比較回路と、上記第1の
エラー信号または上記第2のエラー信号の入力時に上記
位相差信号を選択して出力し、上記第1のエラー信号お
よび上記第2のエラー信号の非入力時に上記周波数差信
号を出力する選択回路と、上記選択回路の出力する信号
のレベルに応じた周波数を有する上記受信クロック信号
を出力する発振回路とを含んでいる。
【0039】上記の構成を有する本発明のデータ伝送装
置によれば、クロック再生回路において、上記伝送デー
タに基づいて上記所定のクロック信号を再生した受信ク
ロック信号が出力される。上記分割データは、上記伝送
データ分割回路において、上記伝送データが上記受信ク
ロック信号に同期したタイミングで上記所定のデータ長
ごとに分割されることにより生成される。上記位置デー
タは、上記区切りデータ検出回路において、上記分割デ
ータから検出された区切りデータと、当該区切りデータ
を含む分割データとの相対位置に応じて生成される。第
1のエラー検出回路において、同一の上記データ列を挟
む2つの上記区切りデータの位置データが比較され、当
該位置データが一致しないことを条件として、上記第1
のエラー信号が出力される。また、上記第2のエラー検
出回路において、上記区切りデータ検出回路による上記
検出信号に基づいて、上記区切りデータが検出される時
間間隔が計時され、当該時間間隔と所定の上限時間とが
比較される。そして、当該時間間隔が上記上限時間を越
えることを条件として、上記第2のエラー信号が出力さ
れる。また、上記クロック再生回路の上記位相比較回路
においては、上記伝送データと上記受信クロック信号と
の位相差が検出され、当該位相差に応じたレベルの位相
差信号が出力される。上記周波数比較回路においては、
上記伝送データと上記受信クロック信号との周波数の差
が検出され、当該周波数の差に応じたレベルの周波数差
信号が出力される。そして、選択回路では、上記第1の
エラー信号または上記第2のエラー信号の入力時に上記
位相差信号が選択されて出力され、上記第1のエラー信
号および上記第2のエラー信号の非入力時に上記周波数
差信号が出力される。発振回路においては、上記選択回
路の出力する信号のレベルに応じた周波数を有する上記
受信クロック信号が出力される。これにより、上記第1
のエラー信号および上記第2のエラー信号の入力・非入
力に応じて、上記クロック再生回路の周波数引き込み範
囲が可変される。
【0040】また本発明のデータ伝送装置は、所定のデ
ータ長の単位データを含むデータ列と、上記単位データ
と等しい長さを有し、上記データ列間に挿入される区切
りデータとを含む伝送データを送信部において生成し
て、所定のクロック信号に同期して送信し、上記伝送デ
ータを受信部において受信するデータ伝送装置であっ
て、上記受信部は、上記伝送データに基づいて上記所定
のクロック信号を再生した受信クロック信号を出力する
クロック再生回路と、上記受信クロック信号に同期した
タイミングで、当該伝送データを上記所定のデータ長ご
とに順次入力して保持するラッチ回路と、上記ラッチ回
路に上記伝送データが保持される度に、保持された当該
伝送データから上記区切りデータを検出し、上記区切り
データが検出された伝送データにおける、上記区切りデ
ータの検出位置に応じた位置データを生成する区切りデ
ータ検出回路と、上記区切りデータが検出される度に、
当該区切りデータの位置データと、最近に検出された区
切りデータの位置データとを比較し、当該位置データが
一致しないことを条件として、上記クロック再生回路に
よるクロック信号の再生が不正であることを知らせる第
1のエラー信号を出力する第1のエラー検出回路とを有
している。
【0041】上記の構成を有する本発明のデータ伝送装
置によれば、上記クロック再生回路において、上記伝送
データに基づいて上記所定のクロック信号を再生した受
信クロック信号が出力される。上記ラッチ回路において
は、上記受信クロック信号に同期したタイミングで、当
該伝送データが上記所定のデータ長ごとに順次入力され
て保持される。上記区切りデータ検出回路においては、
上記ラッチ回路に上記伝送データが保持される度に、当
該保持された伝送データから上記区切りデータが検出さ
れる。また、上記区切りデータが検出された伝送データ
において、上記区切りデータの検出位置に応じた位置デ
ータが生成される。第1のエラー検出回路において、上
記区切りデータが検出される度に、当該区切りデータの
位置データと、最近に検出された区切りデータの位置デ
ータとが比較される。そして、当該位置データが一致し
ないことを条件として、上記クロック再生回路によるク
ロック信号の再生が不正であることを知らせる第1のエ
ラー信号が出力される。
【0042】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態につい
て、図面を参照しながら説明する。
【0043】図1は、本発明に係るデータ伝送装置の動
作を説明するブロック図である。図1において、10は
送信部を、20Aは受信部を、11は8B10B変換部
を、12はコンマキャラクタ付加部を、13はパラレル
−シリアル変換部を、14は送信クロック発生部を、2
1Aはシリアル−パラレル変換部を、22はコンマキャ
ラクタ除去部を、23は10B8B変換部を、24Aは
クロック再生部を、25Aはエラー検出部をそれぞれ示
している。
【0044】送信部10は、例えば100MHzのクロ
ック信号CLK1に同期して供給される8ビットのパラ
レルデータS1をシリアルデータに変換して受信部20
に出力する。送信部10は、8B10B変換部11、コ
ンマキャラクタ付加部12、パラレル−シリアル変換部
13および送信クロック発生部14によって構成されて
いる。受信部20は、送信部から伝送されたシリアルデ
ータから100MHzのクロック信号CLK4を再生す
るとともに、このクロック信号CLK4に同期した8ビ
ットのパラレルデータS20を再生する。受信部20
は、シリアル−パラレル変換部21A、コンマキャラク
タ除去部22、10B8B変換部23、クロック再生部
24Aおよびエラー検出部25Aによって構成されてい
る。
【0045】8B10B変換部11は、100MHzの
クロック信号CLK1に同期して供給される8ビットの
パラレルデータS1に上述した8B10Bの変換を行っ
て10ビットのデータに変換し、これをコンマキャラク
タ付加部12に出力する。コンマキャラクタ付加部12
は、8B10B変換部11において10ビットに変換さ
れたデータに上述した10ビットのコンマキャラクタを
付加し、これをパラレル−シリアル変換部13に出力す
る。パラレル−シリアル変換部13は、コンマキャラク
タ付加部12から出力された10ビットパラレルデータ
を、送信クロック発生部14による1GHzの送信クロ
ック信号CLK2に同期したシリアルデータS10に変
換し、これを受信部20に出力する。送信クロック発生
部14は、供給された100MHzのクロック信号CL
K1から1GHzの送信クロック信号CLK2を生成
し、これをパラレル−シリアル変換部13に供給する。
【0046】シリアル−パラレル変換部21Aは、送信
部10から伝送されたシリアルデータS10を、クロッ
ク再生部24Aで再生される、例えば200MHzの受
信クロック信号CLK3Aに同期してラッチして20ビ
ットのパラレルデータに変換し、これをコンマキャラク
タ除去部22およびエラー検出部25Aに出力する。コ
ンマキャラクタ除去部22は、シリアル−パラレル変換
部21によるパラレルデータからコンマキャラクタを検
出してワードの区切りを識別し、コンマキャラクタを除
く10ビットのパラレルデータを10B8B変換部23
へ出力する。10B8B変換部23は、コンマキャラク
タ除去部22で識別された10ビットのパラレルデータ
に10B8B変換を行って8ビットのパラレルデータS
20を再生し、クロック再生部24の出力する100M
Hzのクロック信号CLK4に同期してこれを出力す
る。
【0047】クロック再生部24Aは、シリアルデータ
S10に同期した、例えば200MHzのクロック信号
CLK3Aを再生し、これをシリアル−パラレル変換部
21に供給する。また、このクロック信号CLK3Aを
分周して生成した100MHzのクロック信号CLK4
をコンマキャラクタ除去部22,10B8B変換部23
およびエラー検出部25Aに供給する。クロック再生部
24Aの内部PLL回路において生成されるクロック信
号CLK3Aの周波数は200MHzであり、上述した
従来のクロック再生部24にけるクロック信号CLK3
の周波数の1GHzより低く設定されている。そのた
め、クロック再生部24Aを含む受信部20AをCMO
SプロセスによってIC化することができる。
【0048】さらにクロック再生部24Aは、再生した
クロック信号CLK3AがシリアルデータS10に対し
て同期していないことを知らせるロックエラー信号S2
5Aに応じて、内部PLLの周波数引き込み範囲を可変
させる。すなわち、クロック再生部24Aの内部PLL
における周波数のロックが外れて、クロック信号CLK
3AがシリアルデータS10に対して同期していない場
合には、ロックエラー信号S25Aに応じてクロック再
生部24Aの内部PLLの周波数引き込み範囲を広げる
ことにより、クロック信号CLK3Aの周波数をシリア
ルデータS10に再びロックさせる制御が行われる。
【0049】エラー検出部25Aは、シリアル−パラレ
ル変換部21Aにおいてシリアルからパラレルに変換さ
れた20ビットのパラレルデータに含まれるコンマキャ
ラクタを検出し、このコンマキャラクタが20ビットの
パラレルデータにおいて検出される相対位置の変化か
ら、クロック再生部24Aにおいて再生されたクロック
信号CLK3AがシリアルデータS10に対して同期し
ているか否かを検出する。また、コンマキャラクタが検
出される時間間隔を計時し、この時間間隔が所定の時間
(20μs)を超えるか否かを検出する。そして、これ
らの検出結果に基づいてロックエラー信号S25Aを生
成し、これをクロック再生部24Aに出力する。
【0050】100MHzのクロック信号CLK1に同
期して受信部10に供給された8ビットのパラレルデー
タS1は、8B10B変換部11において10ビットの
パラレルデータに変換され、コンマキャラクタ付加部1
2においてコンマキャラクタを付加された後、パラレル
−シリアル変換部13において、1GHzの送信クロッ
ク信号CLK2に同期したシリアルデータS10に変換
されて、受信部20に出力される。受信部20に伝送さ
れたシリアルデータS10は、クロック再生部24Aに
入力されて、このシリアルデータS10に同期した20
0MHzのクロック信号CLK3Aが再生される。シリ
アル−パラレル変換部21Aに入力されたシリアルデー
タS10は、この再生されたクロック信号CLK3Aに
同期してラッチされることにより20ビットのパラレル
データに変換されて、コンマキャラクタ除去部22に出
力される。そして、コンマキャラクタ除去部22におい
てこのパラレルデータからコンマキャラクタが検出され
ることによりワードの区切りが識別され、コンマキャラ
クタを除く10ビットのパラレルデータが得られる。こ
の10ビットのパラレルデータが10B8B変換部で8
ビットに変換されて、元のパラレルデータが再生され
る。再生されたクロック信号CLK3Aとシリアルデー
タS10が同期していない場合は、エラー検出部25A
において生成されたロックエラー信号S25Aに応じて
クロック再生部24Aの周波数引き込み範囲が可変され
ることにより、クロック信号CLK3Aとシリアルデー
タS10とが同期するように制御される。
【0051】次に、クロック再生部24Aの動作につい
て、さらに詳しく説明する。図2は、クロック再生部2
4Aの動作を説明するブロック図である。図2におい
て、241は位相比較回路を、242は位相周波数比較
回路を、243および244はセレクタを、245はチ
ャージポンプ回路を、246はローパスフィルタを、2
47は電圧制御発振器を、248および249は分周回
路をそれぞれ示している。
【0052】位相比較回路241は、送信部10から伝
送されたシリアルデータS10と電圧制御発振器247
によるクロック信号CLK3Aとの位相を比較し、シリ
アルデータS10に対するクロック信号CLK3Aの位
相進みまたは位相遅れに応じて、アップ信号S241お
よびダウン信号S242にハイレベルの信号を出力す
る。位相周波数比較回路242は、送信部10から伝送
されたシリアルデータS10と分周回路248の出力信
号S248との周波数を比較し、シリアルデータS10
に対する出力信号S241の周波数の大小に応じて、ア
ップ信号S243およびダウン信号S244にハイレベ
ルの信号を出力する。
【0053】セレクタ243は、エラー検出部25Aの
出力するロックエラー信号S25Aの入力に応じて、位
相比較回路241によるアップ信号S241または位相
周波数比較回路242によるアップ信号S243の何れ
かを選択し、チャージポンプ回路245に出力する。具
体的には、ロックエラー信号S25Aの入力時に位相周
波数比較回路242によるアップ信号S243を選択
し、非入力時に位相比較回路241によるアップ信号S
241を選択する。セレクタ244は、エラー検出回路
25Aの出力するロックエラー信号S25Aの入力に応
じて、位相比較回路241によるダウン信号S242ま
たは位相周波数比較回路242によるダウン信号S24
4の何れかを選択し、チャージポンプ回路245に出力
する。具体的には、ロックエラー信号S25Aの入力時
に位相周波数比較回路242によるダウン信号S244
を選択し、非入力時に位相比較回路241によるダウン
信号S242を選択する。すなわち、ロックエラー信号
S25Aの入力時には位相周波数比較回路242の出力
信号が選択され、非入力時には位相比較回路241の出
力信号が選択されて、チャージポンプ回路245に入力
される。
【0054】チャージポンプ回路245は、セレクタ2
43において選択されたアップ信号S245およびセレ
クタ244において選択されたダウン信号S246に応
じて図示しない内部のキャパシタに電荷を充電し、その
キャパシタ電圧をロ−パスフィルタ246へ出力する。
例えば、アップ信号S245がハイレベルのときにキャ
パシタに電荷を充電し、ダウン信号S245がハイレベ
ルのときに電荷を放電する。ローパスフィルタ246
は、チャージポンプ回路245の出力する電圧信号を平
滑化して電圧制御発振回路247に出力する。電圧制御
発振回路247は、ローパスフィルタの出力する平滑化
された電圧信号に応じた周波数で発振してクロック信号
CLK3Aを生成し、位相比較回路241および分周回
路248へ出力する。分周回路248は、クロック信号
CLK3Aを所定の分周数、例えば2分周で分周させた
信号S248を生成し、位相周波数比較回路242へ出
力する。分周回路249は、クロック信号CLK3Aを
2分周で分周させたクロック信号CLK4を生成する。
分周数が同じ場合には、分周回路248と分周回路24
9を共用させても良い。
【0055】クロック再生部24Aは、ロックエラー信
号S25Aに応じて2つの位相比較部が切り換えられる
ことを除けば、PLLの一般的な構成を有している。ロ
ックエラー信号S25Aが非入力時、すなわちクロック
信号CLKがシリアルデータS10に同期している場合
は、位相比較回路241の出力するアップ信号S241
およびダウン信号S242がセレクタ243およびセレ
クタ244によって選択されて、チャージポンプ回路2
45に供給される。
【0056】クロック信号CLK3Aの位相がシリアル
データS10に対して遅れている場合には、例えば位相
比較回路241のアップ信号S241がハイレベルに設
定されてチャージポンプ回路245の図示しないキャパ
シタが充電されることによりローパスフィルタ246で
平滑化されて電圧制御発振回路247に供給される電圧
が上昇し、これによりクロック信号CLK3Aの周波数
が上昇して、クロック信号CLK3Aの位相が進む方向
に制御される。また逆に、クロック信号CLK3Aの位
相がシリアルデータS10に対して進んでいる場合に
は、例えば位相比較回路241のダウン信号S242が
ハイレベルに設定されてチャージポンプ回路245の図
示しないキャパシタが放電されることによりローパスフ
ィルタ246で平滑化されて電圧制御発振回路247に
供給される電圧が低下し、これによりクロック信号CL
K3Aの周波数が低下して、クロック信号CLK3Aの
位相が遅れる方向に制御される。このようにして、クロ
ック信号CLK3AがシリアルデータS10に対して同
期するように、クロック信号CLK3Aの周波数が制御
される。
【0057】また、ロックエラー信号S25Aが入力
時、すなわちクロック信号CLKがシリアルデータS1
0に同期していない場合は、位相周波数比較回路242
の出力するアップ信号S243およびダウン信号S24
4がセレクタ243およびセレクタ244によって選択
されて、チャージポンプ回路245に供給される。位相
周波数比較回路242は、位相比較回路241に比べて
入力信号の周波数差の許容範囲が広い。すなわち、入力
信号の周波数差が大きい場合でも、この周波数差に応じ
たアップ信号およびダウン信号を出力できる。そこで、
クロック信号CLKとシリアルデータS10の周波数差
が位相比較回路241で検出できる限界を越えてロック
エラー信号S25Aが発生した場合には、チャージポン
プ回路245に入力させる位相比較信号を位相比較回路
241から位相周波数比較回路242に切り換えること
により、クロック信号CLKとシリアルデータS10の
周波数差が制御可能となる。
【0058】クロック信号CLK3Aの周波数がシリア
ルデータS10の周波数より低いに場合には、例えば位
相周波数比較回路242のアップ信号S243がハイレ
ベルに設定されてチャージポンプ回路245の図示しな
いキャパシタが充電されることによりローパスフィルタ
246で平滑化されて電圧制御発振回路247に供給さ
れる電圧が上昇し、これによりクロック信号CLK3A
の周波数が上昇する方向に制御される。また逆に、クロ
ック信号CLK3Aの周波数がシリアルデータS10の
周波数より高い場合には、例えば位相周波数比較回路2
42のダウン信号S244がハイレベルに設定されてチ
ャージポンプ回路245の図示しないキャパシタが放電
されることによりローパスフィルタ246で平滑化され
て電圧制御発振回路247に供給される電圧が低下し、
これによりクロック信号CLK3Aの周波数が低下する
方向に制御される。このようにして、クロック信号CL
K3AがシリアルデータS10に対して同期するよう
に、クロック信号CLK3Aの周波数が制御される。
【0059】なお、図3に示すように、位相周波数比較
回路242においてクロック信号CLK3Aと比較させ
る信号を、シリアルデータS10から基準クロック信号
に変更することも可能である。図3は、位相周波数比較
回路242に基準クロック信号を供給した場合のクロッ
ク再生部24Aのブロック図である。図3と図2におい
て、同一符号は同一の構成要素を示している。図3に示
すように、位相周波数比較回路242においてクロック
信号CLK3Aと比較させる信号を基準クロック信号R
ef−CLKにすることで、クロック信号CLK3Aを
確実に所定の周波数に設定させることができる。
【0060】次に、シリアル−パラレル変換部21Aの
動作について、更に詳しく説明する。図4は、受信部2
0Aにおけるシリアル−パラレル変換部21Aの動作を
説明するブロック図である。図4において、211はシ
リアル−5ビットパラレル変換部を、212は5ビット
パラレル−20ビットパラレル変換部をそれぞれ示して
いる。
【0061】シリアル−5ビットパラレル変換部211
は、送信部10から伝送されたシリアルデータS10
を、クロック再生部24Aにより再生されたクロック信
号CLK3Aに同期してラッチし、5ビットのパラレル
データS211を生成して5ビットパラレル−20ビッ
トパラレル変換部212に出力する。ファイバ・チャネ
ルにおけるシリアルデータS10の伝送速度は1Gbp
sであり、一方クロック再生部25Aにおいて再生され
るクロック信号CLK3Aの周波数はこれより低い周波
数、例えば200MHzである。このような場合、例え
ばクロック信号CLK3Aに対してシリアルデータS1
0の1ビット分から4ビット分の遅延時間(1ns〜4
ns)を与えたクロック信号を4つ生成し、シリアルデ
ータS10をこの4つのクロック信号とクロック信号C
LK3Aによってそれぞれ独立にラッチし、さらにこの
ラッチした5つのデータをクロック信号CLK3Aに同
期してラッチすれば、クロック信号CLK3Aに同期さ
せた5ビットのパラレルデータS211を生成させるこ
とができる。
【0062】5ビットパラレル−20ビットパラレル変
換部212は、シリアル−5ビットパラレル変換部21
1から出力されたパラレルデータS211をクロック信
号CLK3Aに同期して内部レジスタにラッチさせ、2
0ビットのパラレルデータS21を生成してコンマキャ
ラクタ除去部22およびエラー検出部25Aに出力す
る。
【0063】送信部10から伝送されたシリアルデータ
S10は、シリアル−5ビットパラレル変換部211に
おいて、クロック再生部24Aによるクロック信号CL
K3Aに同期した5ビットのパラレルデータS211に
変換され、さらに5ビットパラレル−20ビットパラレ
ル変換部212において20ビットのパラレルデータS
21に変換されて、コンマキャラクタ除去部22および
エラー検出部25Aに出力される。
【0064】上述した5ビットパラレル−20ビットパ
ラレル変換部212の動作について、図を参照しながら
更に詳しく説明する。図5は、5ビットパラレル−20
ビットパラレル変換部212の動作を説明するブロック
図である。図5において、2121〜2126はラッチ
回路を、2127は分周回路をそれぞれ示している。
【0065】ラッチ回路2121は、シリアル−5ビッ
トパラレル変換部211において生成された5ビットの
パラレルデータS211をクロック信号CLK3Aに同
期してラッチし、ラッチ回路2122およびラッチ回路
2124に出力する。ラッチ回路2122は、ラッチ回
路2121においてラッチされた5ビットのパラレルデ
ータをクロック信号CLK3Aに同期してラッチし、ラ
ッチ回路2123に出力する。ラッチ回路2123は、
ラッチ回路2122においてラッチされた5ビットのパ
ラレルデータをクロック信号CLK3Aに同期してラッ
チし、ラッチ回路2125に出力するとともに、20ビ
ットパラレルデータのうちのビット9〜ビット5のデー
タとして、コンマキャラクタ除去回路22およびエラー
検出回路25Aに出力する。ラッチ回路2124は、ラ
ッチ回路2121においてラッチされた5ビットのパラ
レルデータをクロック信号CLK3Aに同期してラッチ
し、ラッチ回路2126に出力するとともに、20ビッ
トパラレルデータのうちのビット4〜ビット0のデータ
として、コンマキャラクタ除去回路22およびエラー検
出回路25Aに出力する。ラッチ回路2125は、ラッ
チ回路2123においてラッチされた5ビットのパラレ
ルデータをクロック信号CLK3Aに同期してラッチ
し、20ビットパラレルデータのうちのビット19〜ビ
ット15のデータとして、コンマキャラクタ除去回路2
2およびエラー検出回路25Aに出力する。ラッチ回路
2126は、ラッチ回路2124においてラッチされた
5ビットのパラレルデータをクロック信号CLK3Aに
同期してラッチし、20ビットパラレルデータのうちの
ビット14〜ビット10のデータとして、コンマキャラ
クタ除去回路22およびエラー検出回路25Aに出力す
る。
【0066】分周回路2127は、200MHzのクロ
ック信号CLK3Aを分周数2で分周した100MHz
のクロック信号CLK3Bを生成して、ラッチ回路21
23〜2126に供給する。
【0067】図6は、5ビットパラレル−20ビットパ
ラレル変換部212におけるタイミングチャートを示す
図である。図6において(A)はシリアルデータS10
の波形図を、(B)はクロック信号CLK3Aの波形図
を、(C)はラッチ回路2121にラッチされた5ビッ
トのパラレルデータS2121を、(D)は5ビットパ
ラレル−20ビットパラレル変換部において生成される
20ビットのパラレルデータS21を、(E)はクロッ
ク信号CLK3Bをそれぞれ示している。また、波形図
(B)に付した数字1〜8は、それぞれの周期のクロッ
クを示している。同様に、波形図(E)に付した数字1
〜4も、それぞれの周期のクロックを示している。ま
た、波形図(C)に付したアルファベットA〜Hは、そ
れぞれの周期におけるパラレルデータS2121の値を
示している。波形図(D)に付したアルファベットAB
CDおよびCDEFは、それぞれの周期における20ビ
ットのパラレルデータS21の値を示している。ただ
し、アルファベットA〜Fの示す値は波形図(C)に付
したアルファベットA〜Fと等しい値を示し、この値
が、パラレルデータS21を上位ビット19から下位ビ
ット0の間で4分割してできる各5ビットデータの値に
それぞれ対応している。
【0068】まず、クロック信号CLK3Aのクロック
1の立ち上がりエッジに同期して、ラッチ回路2121
に5ビットパラレルデータS211の値Aがラッチされ
る。次に、クロック信号CLK3Aのクロック2の立ち
上がりエッジに同期してラッチ回路2121に値Bがラ
ッチされるとともに、ラッチ回路2122に値Aがラッ
チされる。次に、クロック信号CLK3Bのクロック2
の立ち上がりエッジに同期して、ラッチ回路2122お
よびラッチ回路2121にラッチされた値Aおよび値B
がラッチ回路2123およびラッチ回路2124にそれ
ぞれラッチされる。また同時に、クロック信号CLK3
Aのクロック3の立ち上がりエッジに同期して、ラッチ
回路2121には値Cがラッチさる。次に、クロック信
号CLK3Aのクロック4の立ち上がりエッジに同期し
てラッチ回路2121に値Dがラッチされるとともに、
ラッチ回路2122に値Cがラッチされる。次に、クロ
ック信号CLK3Bのクロック3の立ち上がりエッジに
同期して、ラッチ回路2123およびラッチ回路212
4にラッチされた値Aおよび値Bがラッチ回路2125
およびラッチ回路2126にそれぞれラッチされる。ま
た同時に、ラッチ回路2122およびラッチ回路212
1にラッチされた値Cおよび値Dはラッチ回路2123
およびラッチ回路2124にそれぞれラッチされる。し
たがってこの時、20ビットのパラレルデータS21の
値は、ビット19〜ビット15が値A、ビット14〜ビ
ット10が値B、ビット9〜ビット5が値C、ビット4
〜ビット0が値Dとなる。また、クロック信号CLK3
Aのクロック5の立ち上がりエッジに同期して、ラッチ
回路2121には値Eがラッチされる
【0069】次に、クロック信号CLK3Aのクロック
6の立ち上がりエッジに同期して、ラッチ回路2121
に値Fがラッチされるとともに、ラッチ回路2122に
値Eがラッチされる。次に、クロック信号CLK3Bの
クロック4の立ち上がりエッジに同期して、ラッチ回路
2123およびラッチ回路2124にラッチされた値C
および値Dがラッチ回路2125およびラッチ回路21
26にそれぞれラッチされる。また同時に、ラッチ回路
2122およびラッチ回路2121にラッチされた値E
および値Fはラッチ回路2123およびラッチ回路21
24にそれぞれラッチされる。したがってこの時、20
ビットのパラレルデータS21の値は、ビット19〜ビ
ット15が値C、ビット14〜ビット10が値D、ビッ
ト9〜ビット5が値E、ビット4〜ビット0が値Fとな
る。すなわち、クロック信号CLK3Bのクロック3に
おいてビット9〜ビット0にあった10ビットのデータ
が、次のクロック4においてビット19〜ビット10に
移動し、この間に入力された値Eと値Fによる10ビッ
トのデータがビット9〜ビット0に出力される。
【0070】以上のようにして、5ビットパラレル−2
0ビットパラレル変換部212において、100MHz
のクロック信号CLK3Bに同期して下位10ビットの
データが上位の10ビットのデータと置き代わるととも
に、新しく入力されたデータが下位10ビットに出力さ
れる、20ビットのパラレルデータS21が生成され
る。
【0071】次に、エラー検出部25Aの動作につい
て、更に詳しく説明する。図7は、エラー検出部25A
の動作を説明するブロック図である。図7において、2
51はコンマキャラクタ検出回路を、252は位置エラ
ー検出回路を、253は時間エラー検出回路を、254
はOR回路をそれぞれ示している。
【0072】コンマキャラクタ検出回路251は、5ビ
ットパラレル−20ビットパラレル変換部212により
生成されたパラレルデータS21の中から所定値のコン
マキャラクタを検出して、コンマキャラクタの検出位置
に応じた10ビットの位置データS251を生成し、位
置エラー検出回路252に出力する。また、コンマキャ
ラクタが検出されたことを知らせる検出信号S252を
生成し、位置エラー検出回路252および時間エラー検
出回路253に出力する。
【0073】位置エラー検出回路252は、コンマキャ
ラクタ検出回路251による位置データS251および
検出信号S252を受けて、前回検出したコンマキャラ
クタの位置データと今回検出したコンマキャラクタの位
置データの値を比較し、両者の値が異なっている場合
に、エラー信号S253をOR回路254に出力する。
【0074】時間エラー検出回路253は、コンマキャ
ラクタが検出されたことを知らせる検出信号S252が
入力されてからの時間を計時し、この計時時間が所定の
時間、例えば20μsを越えた場合に、エラー信号S2
54をOR回路254に出力する。20μsに達しない
時間で検出信号S252が入力された場合はそれまで計
時した時間をリセットし、再び検出信号S252が入力
されるまでの時間を計時する。
【0075】OR回路254は、位置エラー検出回路2
52によるエラー信号S253および時間エラー検出回
路253によるエラー信号S254を受けて、何れか一
方または両方のエラー信号を検出した場合に、クロック
信号CLK3AがシリアルデータS10に同期していな
いことを知らせるロックエラー信号S25Aをクロック
再生部24Aに出力する。
【0076】コンマキャラクタ検出回路251において
20ビットのパラレルデータS21の中からコンマキャ
ラクタが検出され、コンマキャラクタが検出された場合
に、その検出位置を知らせる10ビットの位置データS
251およびコンマキャラクタの検出を知らせる検出信
号S252が生成されて、位置エラー検出回路252に
出力される。そして位置エラー検出回路252におい
て、前回検出されたコンマキャラクタの位置データと今
回検出されたコンマキャラクタの位置データの値が比較
され、両者の値が異なっている場合に、エラー信号S2
53がOR回路254に出力されて、ロックエラー信号
S25Aが出力される。また、検出信号S252は時間
エラー検出回路253にも入力されて、検出信号S25
2が検出される時間間隔が計時される。そして、この計
時時間が所定の時間を越えた場合に、エラー信号S25
4がOR回路254に出力されて、ロックエラー信号S
25Aが出力される。
【0077】上述したコンマキャラクタ検出回路251
について、図面を参照しながら更に詳しく説明する。図
8は、コンマキャラクタ検出回路251の動作を説明す
る回路図である。図8において、2510〜2519は
AND回路を、2520はOR回路をそれぞれ示してい
る。
【0078】AND回路2510は、20ビットパラレ
ルデータ21のビット0〜ビット6のビットデータを受
けて、これが”0011111”(但し”1”はハイレ
ベル、”0”はローレベルを示す)のビットパターンと
一致する場合に値”1”を、一致しない場合に値”0”
を位置データS251のビット0として出力する。AN
D回路2511は、パラレルデータS21のビット1〜
ビット7のビットデータが”0011111”のビット
パターンと一致する場合に値”1”を、一致しない場合
に値”0”を位置データS251のビット1として出力
する。AND回路2512は、パラレルデータS21の
ビット2〜ビット8のビットデータが”001111
1”のビットパターンと一致する場合に値”1”を、一
致しない場合に値”0”を位置データS251のビット
2として出力する。AND回路2513は、パラレルデ
ータS21のビット3〜ビット9のビットデータが”0
011111”のビットパターンと一致する場合に値”
1”を、一致しない場合に値”0”を位置データS25
1のビット3として出力する。AND回路2514は、
パラレルデータS21のビット4〜ビット10のビット
データが”0011111”のビットパターンと一致す
る場合に値”1”を、一致しない場合に値”0”を位置
データS251のビット4として出力する。AND回路
2515は、パラレルデータS21のビット5〜ビット
11のビットデータが”0011111”のビットパタ
ーンと一致する場合に値”1”を、一致しない場合に
値”0”を位置データS251のビット5として出力す
る。AND回路2516は、パラレルデータS21のビ
ット6〜ビット12のビットデータが”001111
1”のビットパターンと一致する場合に値”1”を、一
致しない場合に値”0”を位置データS251のビット
6として出力する。AND回路2517は、パラレルデ
ータS21のビット7〜ビット13のビットデータが”
0011111”のビットパターンと一致する場合に
値”1”を、一致しない場合に値”0”を位置データS
251のビット7として出力する。AND回路2518
は、パラレルデータS21のビット8〜ビット14のビ
ットデータが”0011111”のビットパターンと一
致する場合に値”1”を、一致しない場合に値”0”を
位置データS251のビット8として出力する。AND
回路2519は、パラレルデータS21のビット9〜ビ
ット15のビットデータが”0011111”のビット
パターンと一致する場合に値”1”を、一致しない場合
に値”0”を位置データS251のビット9として出力
する。
【0079】OR回路252は、AND回路2510〜
2519の出力する10ビットの位置データS251を
受けて、位置データS251の各ビットのデータが何れ
か1つでも値”1”となった場合に、値”1”の信号を
検出信号S252として出力する。
【0080】パラレルデータS21においては、クロッ
ク信号CLK3Aに同期して取り込まれたシリアルデー
タS10が10ビット毎に分割されている。そして上述
したように、100MHzのクロック信号CLK4に同
期して、この分割された10ビットデータ(分割デー
タ)の下位10ビットと上位10ビットとが置き変わ
り、新しく入力されたデータが下位10ビットに供給さ
れる。したがって、パラレルデータS21の上位10ビ
ットのデータにおいてコンマキャラクタ”001111
1xxx”を監視することにより、受信部20Aに入力
された伝送データに含まれるコンマキャラクタを洩れな
く検出することができる。
【0081】この場合、10ビットの分割データにおい
て検出されるコンマキャラクタの位置は、コンマキャラ
クタと、このコンマキャラクタを含む分割データとの相
対位置に応じて、10通りのパターンがある。例えば、
コンマキャラクタの上位ビットとこれを含む分割データ
の上位ビットとの相対距離に着目した場合、この距離に
は0ビットから9ビットまで10通りのパターンある。
AND回路2510〜2519は、コンマキャラクタの
検出位置に関するこの10通りのパターンの全てを検出
するものである。このAND回路2510〜2519の
出力により、検出位置を示す10ビットの位置データS
251が生成され、エラー検出部25Aに出力される。
【0082】次に、上述した位置エラー検出回路252
について、更に詳しい動作を説明する。
【0083】図9は、位置エラー検出回路252の動作
を説明する回路図である。図9において、2521はエ
ンコーダを、2522はセレクタを、2523および2
525はラッチ回路を、2524はEX−OR回路をそ
れぞれ示している。
【0084】エンコーダ2521は、コンマキャラクタ
検出回路251より出力される10ビットの位置データ
S251を4ビットのデータS2521に変換して、セ
レクタ2522に出力する。上述したように、位置デー
タS251は10ビットのうちの何れか1ビットの値
が”1”となり、その他のビットは”0”となる10通
りのビットパターンを持ったデータである。エンコーダ
2521は、この10通りのパターンのそれぞれに対応
する4ビットのデータS2521を生成する。
【0085】セレクタ2522は、コンマキャラクタ検
出回路251より出力される検出信号S252に応じ
て、ラッチ回路2523の出力する4ビットのデータS
2523またはエンコーダ2521の出力する4ビット
のデータS2521の何れかを選択し、EX−OR回路
2524およびラッチ回路2523に出力する。
【0086】ラッチ回路2523は、セレクタ2522
の出力する4ビットのデータS2522をクロック信号
CLK4に同期してラッチし、ラッチしたデータS25
23をセレクタ2522およびEX−OR回路2524
に出力する。
【0087】EX−OR回路2524は、セレクタ25
22の出力するデータS2522とラッチ回路2523
においてラッチされたデータS2523との不一致を検
出し、これらのデータが一致しない場合に値”1”をラ
ッチ回路2525に出力する。
【0088】ラッチ回路2525は、コンマキャラクタ
検出回路251より出力される検出信号S252の値
が”1”であり、かつEX−OR回路2524の出力信
号の値が”1”の場合に、クロック信号CLK4に同期
して値”1”の信号をラッチし、エラー信号S253と
してOR回路254に出力する。また、コンマキャラク
タ検出回路251より出力される検出信号S252の値
が”0”であるか、またはEX−OR回路2524の出
力信号の値が”0”の場合には、値”0”をエラー信号
S253としてOR回路254に出力する。
【0089】コンマキャラクタ検出回路251より出力
される10ビットの位置データS251は、エンコーダ
2521において4ビットのデータS2521と1対1
に変換されて、セレクタ2522に出力される。このデ
ータS2521は、ラッチ回路2523がラッチしてい
る4ビットデータS2523とともにセレクタ2522
に入力され、検出信号S252の値が”1”の場合にデ
ータS2521が、”0”の場合にデータS2523が
選択されて、ラッチ回路2523およびEX−OR回路
2524に入力される。したがって、検出信号S252
の値が”1”の時にセレクタ2522からラッチ回路2
523に入力されてラッチされたデータS2523は、
検出信号S252の値が”1”から”0”に戻った後も
ラッチ回路2523において保持されたままの状態にな
っている。すなわち、ラッチ回路2523には前回検出
されたコンマキャラクタの位置データが保持されてい
る。
【0090】一方、検出信号S252の値が”0”の場
合、EX−OR回路2524の入力には同一のデータが
入力されるので、その出力信号値は”0”になる。コン
マキャラクタが検出されて検出信号S252の値が”
1”になると、EX−OR回路2524の入力には前回
の位置データS2523と今回の位置データS2521
が入力されるので、前回の位置データと今回の位置デー
タが一致している場合は出力信号値が”0”、一致して
いない場合には出力信号値が”1”となる。そして、こ
のEX−OR回路2524の出力信号値がラッチ回路2
525にラッチされ、エラー信号S253としてOR回
路254に出力される。
【0091】このように、位置エラー検出回路252に
おいては、前回検出されたコンマキャラクタの位置デー
タと今回検出された位置データとが比較され、これらの
位置データの値が異なっている場合、値”1”のエラー
信号S253が出力される。このエラー信号によって、
クロック信号CLK3AがシリアルデータS10と同期
していないことを知らせるロックエラー信号S25Aが
出力される。
【0092】図10は、受信部20Aにおいてパラレル
データに変換されたデータ列を示す図である。図10に
おいて、(A)はデータ列が正常に受信されている場合
を示し、(B)はロックエラー信号S25Aが出力され
る場合を示している。また、図の矢印は、データが受信
される時間的順序を示している。
【0093】送信部10からの伝送データにおける1ワ
ードの長さは、コンマキャラクタを含めて全て10ビッ
トなので、(A)に示すように伝送データが正しく受信
されている場合には、2つのコンマキャラクタの上位ビ
ット間に挟まれているデータ列のビット数は10ビット
の整数倍となる。したがって、このデータ列を10ビッ
ト毎に分割しても余りのビットが生じないので、位置デ
ータS251の値は2つのコンマキャラクタについて等
しくなる。これにより、ロックエラー信号S25Aは出
力されない。一方(B)に示すように、2つのコンマキ
ャラクタ間にXビットの余分なデータが含まれている場
合は、2つのコンマキャラクタの上位ビット間に挟まれ
ているデータ列のビット数が10ビットの整数倍になら
ない。したがって、このデータ列を10ビット毎に分割
した場合に余りのビットが生じてしまうので、位置デー
タS251の値は2つのコンマキャラクタについて等し
くならない。これにより、ロックエラー信号S25Aが
出力される。
【0094】次に、時間エラー検出回路253の動作に
ついて、詳しく説明する。時間エラー検出回路253
は、送信部10のコンマキャラクタ付加部12において
コンマキャラクタが所定の時間間隔以内に必ず付加され
る場合に、受信部20Aにおいてこの時間間隔以内にコ
ンマキャラクタが受信されない状態を検出する回路であ
る。例えばファイバ・チャネルでは、必ず20μs以内
にコンマキャラクタが伝送される仕様になっている。2
0μs以内にコンマキャラクタが検出されない場合に
は、シリアルデータS10とクロック信号CLK3Aが
同期していないことを知らせるロックエラー信号S25
Aが出力される。
【0095】図11は、時間エラー検出回路253の動
作を説明する回路図である。図11において、2531
はラッチ回路を、2532はNOT回路をそれぞれ示し
ている。
【0096】ラッチ回路2531は、入力端子Dに入力
されたデータを、クロック入力端子に入力されたクロッ
ク信号の立ち下がりエッジに同期してラッチし、出力端
子Qに出力する。また、クリア端子CLに値”1”を入
力された場合、出力端子Qに値”0”をセットする。N
OT回路2532は、入力されたデータの論理を反転し
て出力する。
【0097】各ラッチ回路2531の出力端子Qは、各
NOT回路2532を介してそれぞれの入力端子Dに接
続されている。また、各ラッチ回路2531の出力端子
Qとクロック入力端子とが縦続接続されており、初段の
ラッチ回路2531のクロック入力端子にはクロック信
号CLK4が入力され、終段のラッチ回路2531の出
力端子Qからはエラー信号S254が出力されている。
さらに、各ラッチ回路2531のクリア端子CLにはコ
ンマキャラクタ検出回路251による検出信号S252
が入力されている。
【0098】図11に示す時間エラー検出回路253、
一般的なダウンカウンタの構成を有している。ラッチ回
路2531の入力端子Dには出力端子Qを反転した信号
が供給されているので、出力端子Qはクロック入力端子
に立ち下がりエッジが入力される度に反転する。初段の
ラッチ回路2531は、クロック信号CLK4による1
回の立ち下がりエッジによって出力端子Qが反転する。
次段のラッチ回路2531の出力端子Qは、初段の出力
端子Qが反転し、さらに反転して元に戻る時のエッジに
よって反転する。すなわち、クロック信号CLK4によ
る2回の立ち下がりエッジによって反転する。さらに3
段目のラッチ回路2531は、次段のラッチ回路253
1の出力端子Qが反転し、さらに反転して元に戻る時の
エッジによって反転する。すなわち、クロック信号CL
K4による4回の立ち下がりエッジによって反転する。
このようにしてn段目(nは自然数を示す)のラッチ回
路2531は、クロック信号CLK4による2の(n−
1)乗回の立ち下がりエッジによって反転する。例えば
12段目の出力端子Qは、クロック信号CLK4による
2048回の立ち下がりエッジによって反転する。クロ
ック信号CLK4の周期は10nsなので、12段目の
出力端子Qは約20μsの間隔で反転する。したがって
この場合、時間エラー検出回路253のエラー信号S2
54は、コンマキャラクタが検出される度に検出信号S
252によって”0”にリセットされ、次にコンマキャ
ラクタが検出されるまでの時間が20μsを越えた場合
に値”1”となる。このエラー信号S254によって、
ロックエラー信号S25Aに値”1”が出力される。
【0099】以上説明した本発明の実施形態によれば、
所定のデータ長(例えば10ビット)の単位データを含
むデータ列と、上記単位データと等しい長さを有し、上
記データ列間に挿入されたコンマキャラクタとを含んだ
シリアルデータS10が送信部10においてクロック信
号CLK2に同期して送信される。このシリアルデータ
S10は、シリアル−パラレル変換部21Aにおいて、
シリアルデータS10に基づいて再生されたクロック信
号CLK3Aに同期したタイミングで、上記所定のデー
タ長ごとに入力されて保持され、保持されたシリアルデ
ータS10がパラレルデータS21として出力される。
エラー検出部25Aにおいて、パラレルデータS21に
含まれるコンマキャラクタが検出され、このコンマキャ
ラクタのパラレルデータS21における検出位置に応じ
た位置データS251が生成される。そして、位置エラ
ー検出回路252において、コンマキャラクタが検出さ
れる度に、この検出されたコンマキャラクタの位置デー
タと、最近に検出されたコンマキャラクタの位置データ
とが比較され、これらの位置データが一致しないことを
条件として、クロック信号CLK3Aがシリアルデータ
S10に同期していないことを知らせるエラー信号S2
53が検出される。このようにして、シリアルデータS
10の周波数より低い周波数のクロック信号CLK3A
によって、このシリアルデータS10と再生されたクロ
ック信号CLK3Aとの同期のずれを確実に検出でき
る。クロック信号が低周波化されるので、CMOSプロ
セスによるIC化が可能になり、ECL等によって構成
していた従来回路に比べて消費電力を低減できる。ま
た、他のロジック系回路を含めた集積化が可能になるの
で、装置のサイズが小さくなり、コストダウンが図れ
る。さらに、エラー検出回路25Aにおいて、遅延回路
等微小な遅延時間を設定する必要がないので、製造プロ
セスによる個体間のばらつきや環境の影響を受けなくな
り、製品の歩留りが向上する。
【0100】また、本発明の実施形態によれば、クロッ
ク再生部24Aの位相比較回路241において、シリア
ルデータS10とクロック信号CLK3Aとの位相が比
較されるとともに、位相周波数比較回路242において
シリアルデータS10とクロック信号CLK3Aを所定
数だけ分周した信号との周波数の大小が比較され、エラ
ー検出部25Aによりロックエラー検出信号S25Aが
出力されない場合、位相比較回路241による位相比較
の結果に応じて電圧制御発振回路247の入力電圧が可
変されることによりクロック信号CLK3Aの周波数が
制御され、エラー検出部25Aによりロックエラー検出
信号S25Aが出力されない場合、位相周波数比較回路
242による周波数比較の結果に応じて電圧制御発振回
路247の入力電圧が可変されることによりクロック信
号CLK3Aの周波数が制御されるので、位相比較回路
241による位相比較に応じてクロック信号CLK3A
が制御されている時に、例えばノイズなどの影響によっ
てシリアルデータS10に対するクロック信号CLK3
Aの位相のロックが外れてしまっても、位相周波数比較
回路242を自動的に作動させて、シリアルデータS1
0に対するクロック信号CLK3Aの周波数をロックさ
せることができる。
【0101】また、本発明の実施形態によれば、時間エ
ラー検出回路253において、コンマキャラクタ検出回
路251から出力されるコンマキャラクタの検出信号S
252に基づいて、コンマキャラクタが検出される時間
間隔が計時され、この時間間隔と所定の上限時間(例え
ば20μs)とが比較され、この時間間隔が上限時間を
越えることを条件として、クロック信号CLK3Aがシ
リアルデータS10に同期していないことを知らせるエ
ラー信号S254が検出されるので、送信部10におい
てコンマキャラクタの送信間隔が既定の場合において、
シリアルデータS10に対するクロック信号CLK3A
の同期不良をより確実に検出できる。
【0102】
【発明の効果】本発明によれば、所定のデータ長の単位
データからなるシリアルデータからクロック信号が再生
され、このクロック信号に基づいて元の単位データが再
生されるシリアルデータの伝送方式において、再生され
るクロック信号が低周波化されるので、CMOSプロセ
スによるIC化が可能になり、ECL等によって構成し
ていた従来回路に比べて消費電力を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るデータ伝送装置の動作を説明する
ブロック図である。
【図2】クロック再生部の動作を説明するブロック図で
ある。
【図3】位相周波数比較回路に基準クロック信号を供給
した場合のクロック再生部のブロック図である。
【図4】受信部におけるシリアル−パラレル変換部の動
作を説明するブロック図である。
【図5】5ビットパラレル−20ビットパラレル変換部
の動作を説明するブロック図である。
【図6】5ビットパラレル−20ビットパラレル変換部
におけるタイミングチャートを示す図である。
【図7】エラー検出部の動作を説明するブロック図であ
る。
【図8】コンマキャラクタ検出回路の動作を説明する回
路図である。
【図9】位置エラー検出回路の動作を説明する回路図で
ある。
【図10】受信部においてパラレルデータに変換された
データ列を示す図である。
【図11】時間エラー検出回路の動作を説明する回路図
である。
【図12】従来のシリアルデータ伝送装置の動作を説明
するブロック図である。
【図13】従来のシリアルデータ伝送装置の受信部にお
いてクロック信号の再生エラーを検出するエラー検出部
の動作を説明するブロック図である。
【図14】従来のエラー検出部におけるタイミングチャ
ートを示す図である。
【符号の説明】
10…送信部、20および20A…受信部、11…8B
10B変換部、12…コンマキャラクタ付加部、13…
パラレル−シリアル変換部、14…送信クロック発生
部、21および21A…シリアル−パラレル変換部、2
2…コンマキャラクタ除去部、23…10B8B変換
部、24および24A…クロック再生部、25および2
5A…エラー検出部、241…位相比較回路、242…
位相周波数比較回路、243,244,2522…セレ
クタ、245…チャージポンプ回路、246…ローパス
フィルタ、247…電圧制御発振器、248および21
27…分周回路、211…シリアル−5ビットパラレル
変換部、212…5ビットパラレル−20ビットパラレ
ル変換部、2121〜2126,2523,2525お
よび2531…ラッチ回路、251…コンマキャラクタ
検出回路、252…位置エラー検出回路、253…時間
エラー検出回路、254および2520…OR回路、2
510〜2519…AND回路、2521…エンコー
ダ、2524…EX−OR回路、2532…NOT回
路。

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 所定のデータ長の単位データを含むデー
    タ列と、上記単位データと等しい長さを有し、上記デー
    タ列間に挿入される区切りデータとを含んだ伝送データ
    を受信する受信装置であって、 設定されたタイミングで、上記伝送データを上記所定の
    データ長ごとに分割した分割データを生成する伝送デー
    タ分割回路と、 上記区切りデータを上記分割データから検出し、当該区
    切りデータと当該区切りデータを含む分割データとの相
    対位置を示す位置データを生成する区切りデータ検出回
    路と、 同一の上記データ列を挟む2つの上記区切りデータの位
    置データを比較し、当該位置データが一致しないことを
    条件として、上記タイミングが不正であることを検出す
    る第1のエラー検出回路とを有する受信装置。
  2. 【請求項2】 上記区切りデータ検出回路は、上記区切
    りデータの検出を知らせる検出信号を出力し、 上記検出信号に基づいて、上記区切りデータが検出され
    る時間間隔を計時し、当該時間間隔と所定の上限時間と
    を比較し、当該時間間隔が上記上限時間を越えることを
    条件として、上記タイミングが不正であることを検出す
    る第2のエラー検出回路を有する、請求項1に記載の受
    信装置。
  3. 【請求項3】 所定のデータ長の単位データを含むデー
    タ列と、上記単位データと等しい長さを有し、上記デー
    タ列間に挿入される区切りデータとを含み、所定のクロ
    ック信号に同期して伝送される伝送データを受信する受
    信装置であって、 上記伝送データに基づいて上記所定のクロック信号を再
    生した受信クロック信号を出力するクロック再生回路
    と、 上記受信クロック信号に同期したタイミングで、上記伝
    送データを上記所定のデータ長ごとに分割した分割デー
    タを生成する伝送データ分割回路と、 上記区切りデータを上記分割データから検出し、当該区
    切りデータと当該区切りデータを含む分割データとの相
    対位置を示す位置データを生成する区切りデータ検出回
    路と、 同一の上記データ列を挟む2つの上記区切りデータの位
    置データを比較し、当該位置データが一致しないことを
    条件として、上記クロック再生回路によるクロック信号
    の再生が不正であることを知らせる第1のエラー信号を
    出力する第1のエラー検出回路とを有する受信装置。
  4. 【請求項4】 上記区切りデータ検出回路は、上記区切
    りデータの検出を知らせる検出信号を出力し、 上記検出信号に基づいて、上記区切りデータが検出され
    る時間間隔を計時し、当該時間間隔と所定の上限時間と
    を比較し、当該時間間隔が上記上限時間を越えることを
    条件として、上記クロック再生回路によるクロック信号
    の再生が不正であることを知らせる第2のエラー信号を
    出力する第2のエラー検出回路を有する、 請求項3に記載の受信装置。
  5. 【請求項5】 上記クロック再生回路は、 上記伝送データと上記受信クロック信号との位相差を検
    出し、当該位相差に応じたレベルの位相差信号を出力す
    る位相比較回路と、 上記伝送データと上記受信クロック信号との周波数の差
    を検出し、当該周波数の差に応じたレベルの周波数差信
    号を出力する周波数比較回路と、 上記第1のエラー信号または上記第2のエラー信号の入
    力時に上記位相差信号を選択して出力し、上記第1のエ
    ラー信号および上記第2のエラー信号の非入力時に上記
    周波数差信号を出力する選択回路と、 上記選択回路の出力する信号のレベルに応じた周波数を
    有する上記受信クロック信号を出力する発振回路とを含
    む、 請求項4に記載の受信装置。
  6. 【請求項6】 所定のデータ長の単位データを含むデー
    タ列と、上記単位データと等しい長さを有し、上記デー
    タ列間に挿入される区切りデータとを含み、所定のクロ
    ック信号に同期して伝送される伝送データを受信する受
    信装置であって、 上記伝送データに基づいて上記所定のクロック信号を再
    生した受信クロック信号を出力するクロック再生回路
    と、 上記受信クロック信号に同期したタイミングで、当該伝
    送データを上記所定のデータ長ごとに順次入力して保持
    するラッチ回路と、 上記ラッチ回路に上記伝送データが保持される度に、当
    該保持された伝送データから上記区切りデータを検出
    し、上記区切りデータが検出された伝送データにおけ
    る、上記区切りデータの検出位置に応じた位置データを
    生成する区切りデータ検出回路と、 上記区切りデータが検出される度に、当該区切りデータ
    の位置データと、最近に検出された区切りデータの位置
    データとを比較し、当該位置データが一致しないことを
    条件として、上記クロック再生回路によるクロック信号
    の再生が不正であることを知らせる第1のエラー信号を
    出力する第1のエラー検出回路とを有する受信装置。
  7. 【請求項7】 上記区切りデータ検出回路は、上記区切
    りデータの検出を知らせる検出信号を出力し、 上記検出信号に基づいて、上記区切りデータが検出され
    る時間間隔を計時し、当該時間間隔と所定の上限時間と
    を比較し、当該時間間隔が上記上限時間を越えることを
    条件として、上記クロック再生回路によるクロック信号
    の再生が不正であることを知らせる第2のエラー信号を
    出力する第2のエラー検出回路を有する、 請求項6に記載の受信装置。
  8. 【請求項8】 上記クロック再生回路は、 上記伝送データと上記受信クロック信号との位相差を検
    出し、当該位相差に応じたレベルの位相差信号を出力す
    る位相比較回路と、 上記伝送データと上記受信クロック信号との周波数の差
    を検出し、当該周波数の差に応じたレベルの周波数差信
    号を出力する周波数比較回路と、 上記第1のエラー信号または上記第2のエラー信号の入
    力時に上記位相差信号を選択して出力し、上記第1のエ
    ラー信号および上記第2のエラー信号の非入力時に上記
    周波数差信号を出力する選択回路と、 上記選択回路の出力する信号のレベルに応じた周波数を
    有する上記受信クロック信号を出力する発振回路とを含
    む、 請求項7に記載の受信装置。
  9. 【請求項9】 所定のデータ長の単位データを含むデー
    タ列と、上記単位データと等しい長さを有し、上記デー
    タ列間に挿入される区切りデータとを含んだ伝送データ
    を送信部において生成して送信し、上記伝送データを受
    信部において受信するデータ伝送装置であって、 上記受信部は、 設定されたタイミングで、上記伝送データを上記所定の
    データ長ごとに分割した分割データを生成する伝送デー
    タ分割回路と、 上記区切りデータを上記分割データから検出し、当該区
    切りデータと当該区切りデータを含む分割データとの相
    対位置を示す位置データを生成する区切りデータ検出回
    路と、 同一の上記データ列を挟む2つの上記区切りデータの位
    置データを比較し、当該位置データが一致しないことを
    条件として、上記タイミングが不正であること検出する
    第1のエラー検出回路とを有するデータ伝送装置。
  10. 【請求項10】 上記区切りデータ検出回路は、上記区
    切りデータの検出を知らせる検出信号を出力し、 上記検出信号に基づいて、上記区切りデータが検出され
    る時間間隔を計時し、当該時間間隔と所定の上限時間と
    を比較し、当該時間間隔が上記上限時間を越えることを
    条件として、上記タイミングが不正であることを検出す
    る第2のエラー検出回路を有する、 請求項9に記載のデータ伝送装置。
  11. 【請求項11】 所定のデータ長の単位データを含むデ
    ータ列と、上記単位データと等しい長さを有し、上記デ
    ータ列間に挿入される区切りデータとを含む伝送データ
    を送信部において生成して、所定のクロック信号に同期
    して送信し、上記伝送データを受信部において受信する
    データ伝送装置であって、 上記受信部は、 上記伝送データに基づいて上記所定のクロック信号を再
    生した受信クロック信号を出力するクロック再生回路
    と、 上記受信クロック信号に同期したタイミングで、上記伝
    送データを上記所定のデータ長ごとに分割した分割デー
    タを生成する伝送データ分割回路と、 上記データ列が含む区切りデータを上記分割データから
    検出し、当該区切りデータと当該区切りデータを含む分
    割データとの相対位置を示す位置データを生成する区切
    りデータ検出回路と、 同一の上記データ列を挟む2つの上記区切りデータの位
    置データを比較し、当該位置データが一致しないことを
    条件として、上記クロック再生回路によるクロック信号
    の再生が不正であることを知らせる第1のエラー信号を
    出力する第1のエラー検出回路とを有するデータ伝送装
    置。
  12. 【請求項12】 上記区切りデータ検出回路は、上記区
    切りデータの検出を知らせる検出信号を出力し、 上記検出信号に基づいて、上記区切りデータが検出され
    る時間間隔を計時し、当該時間間隔と所定の上限時間と
    を比較し、当該時間間隔が上記上限時間を越えることを
    条件として、上記クロック再生回路によるクロック信号
    の再生が不正であることを知らせる第2のエラー信号を
    出力する第2のエラー検出回路を有する、 請求項11に記載のデータ伝送装置。
  13. 【請求項13】 上記クロック再生回路は、 上記伝送データと上記受信クロック信号との位相差を検
    出し、当該位相差に応じたレベルの位相差信号を出力す
    る位相比較回路と、 上記伝送データと上記受信クロック信号との周波数の差
    を検出し、当該周波数の差に応じたレベルの周波数差信
    号を出力する周波数比較回路と、 上記第1のエラー信号または上記第2のエラー信号の入
    力時に上記位相差信号を選択して出力し、上記第1のエ
    ラー信号および上記第2のエラー信号の非入力時に上記
    周波数差信号を出力する選択回路と、 上記選択回路の出力する信号のレベルに応じた周波数を
    有する上記受信クロック信号を出力する発振回路とを含
    む、 請求項12に記載のデータ伝送装置。
  14. 【請求項14】 所定のデータ長の単位データを含むデ
    ータ列と、上記単位データと等しい長さを有し、上記デ
    ータ列間に挿入される区切りデータとを含む伝送データ
    を送信部において生成して、所定のクロック信号に同期
    して送信し、上記伝送データを受信部において受信する
    データ伝送装置であって、 上記受信部は、 上記伝送データに基づいて上記所定のクロック信号を再
    生した受信クロック信号を出力するクロック再生回路
    と、 上記受信クロック信号に同期したタイミングで、当該伝
    送データを上記所定のデータ長ごとに順次入力して保持
    するラッチ回路と、 上記ラッチ回路に上記伝送データが保持される度に、当
    該保持された伝送データから上記区切りデータを検出
    し、上記区切りデータが検出された伝送データにおけ
    る、上記区切りデータの検出位置に応じた位置データを
    生成する区切りデータ検出回路と、 上記区切りデータが検出される度に、当該区切りデータ
    の位置データと、最近に検出された区切りデータの位置
    データとを比較し、当該位置データが一致しないことを
    条件として、上記クロック再生回路によるクロック信号
    の再生が不正であることを知らせる第1のエラー信号を
    出力する第1のエラー検出回路とを有するデータ伝送装
    置。
  15. 【請求項15】 上記区切りデータ検出回路は、上記区
    切りデータの検出を知らせる検出信号を出力し、 上記検出信号に基づいて、上記区切りデータが検出され
    る時間間隔を計時し、当該時間間隔と所定の上限時間と
    を比較し、当該時間間隔が上記上限時間を越えることを
    条件として、上記クロック再生回路によるクロック信号
    の再生が不正であることを知らせる第2のエラー信号を
    出力する第2のエラー検出回路を有する、 請求項14に記載のデータ伝送装置。
  16. 【請求項16】 上記クロック再生回路は、 上記伝送データと上記受信クロック信号との位相差を検
    出し、当該位相差に応じたレベルの位相差信号を出力す
    る位相比較回路と、 上記伝送データと上記受信クロック信号との周波数の差
    を検出し、当該周波数の差に応じたレベルの周波数差信
    号を出力する周波数比較回路と、 上記第1のエラー信号または上記第2のエラー信号の入
    力時に上記位相差信号を選択して出力し、上記第1のエ
    ラー信号および上記第2のエラー信号の非入力時に上記
    周波数差信号を出力する選択回路と、 上記選択回路の出力する信号のレベルに応じた周波数を
    有する上記受信クロック信号を出力する発振回路とを含
    む、 請求項15に記載のデータ伝送装置。
JP2000189648A 2000-06-23 2000-06-23 受信装置およびデータ伝送装置 Pending JP2002009745A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000189648A JP2002009745A (ja) 2000-06-23 2000-06-23 受信装置およびデータ伝送装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000189648A JP2002009745A (ja) 2000-06-23 2000-06-23 受信装置およびデータ伝送装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2002009745A true JP2002009745A (ja) 2002-01-11

Family

ID=18689253

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000189648A Pending JP2002009745A (ja) 2000-06-23 2000-06-23 受信装置およびデータ伝送装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2002009745A (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7539242B2 (en) 2003-09-01 2009-05-26 Kabushiki Kaisha Toshiba Semiconductor integrated circuit device and method of testing the same
JP2009200960A (ja) * 2008-02-22 2009-09-03 Sony Corp 信号入力装置及び信号入力方法
JP2012120100A (ja) * 2010-12-03 2012-06-21 Rohm Co Ltd シリアルデータの受信回路、受信方法およびそれらを用いたシリアルデータの伝送システム、伝送方法
KR101174234B1 (ko) 2010-02-08 2012-08-14 후지쯔 가부시끼가이샤 직렬 데이터 수신 회로 장치 및 직렬 데이터 수신 방법
US8284148B2 (en) 2007-03-09 2012-10-09 Nec Corporation Clockless transmission system and clockless transmission method

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7539242B2 (en) 2003-09-01 2009-05-26 Kabushiki Kaisha Toshiba Semiconductor integrated circuit device and method of testing the same
US8284148B2 (en) 2007-03-09 2012-10-09 Nec Corporation Clockless transmission system and clockless transmission method
JP5120375B2 (ja) * 2007-03-09 2013-01-16 日本電気株式会社 クロックレス伝送システムおよびクロックレス伝送方法
JP2009200960A (ja) * 2008-02-22 2009-09-03 Sony Corp 信号入力装置及び信号入力方法
JP4506852B2 (ja) * 2008-02-22 2010-07-21 ソニー株式会社 信号入力装置及び信号入力方法
KR101174234B1 (ko) 2010-02-08 2012-08-14 후지쯔 가부시끼가이샤 직렬 데이터 수신 회로 장치 및 직렬 데이터 수신 방법
JP2012120100A (ja) * 2010-12-03 2012-06-21 Rohm Co Ltd シリアルデータの受信回路、受信方法およびそれらを用いたシリアルデータの伝送システム、伝送方法
KR101826995B1 (ko) 2010-12-03 2018-02-07 로무 가부시키가이샤 시리얼 데이터의 수신 회로, 수신 방법 및 이들을 이용한 시리얼 데이터의 전송 시스템, 전송 방법

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7684531B2 (en) Data recovery method and data recovery circuit
US6331999B1 (en) Serial data transceiver architecture and test method for measuring the amount of jitter within a serial data stream
US8634503B2 (en) Fast lock clock-data recovery for phase steps
JPH07115411A (ja) 集積回路
JP2002051033A (ja) マルチスピード組み込み式クロックシリアル受信機のためのデータ速度検出の方法およびシステム
JP2003526984A (ja) データクロックト回復回路
US7254201B2 (en) Clock and data recovery circuit and method
US20040205416A1 (en) Communication apparatus with failure detect function
EP0463380A1 (en) Digital data regeneration and deserialization circuits
KR100680434B1 (ko) 클록 추출장치
US6266383B1 (en) Clock reproduction circuit and data transmission apparatus
US7194057B2 (en) System and method of oversampling high speed clock/data recovery
JP2002009745A (ja) 受信装置およびデータ伝送装置
Kang et al. A CMOS high-speed data recovery circuit using the matched delay sampling technique
US7023944B2 (en) Method and circuit for glitch-free changing of clocks having different phases
JP3389560B2 (ja) クロック抽出装置
KR100473395B1 (ko) 위상선택 방법을 이용한 2엑스-오버샘플링 클록 및 데이터복원회로
KR100524979B1 (ko) 클럭신호 발생 장치 및 그 방법
JPH104436A (ja) クロック再生回路
KR100333717B1 (ko) 입력신호의에지검출을이용한클럭발생장치
EP1209842A1 (en) Phase selection method in a receiver
JPS60235549A (ja) nB1C符号信号のCビツト同期方式
JP3193890B2 (ja) ビット同期回路
JPH1168861A (ja) 同時双方向送受信方法および同時双方向送受信回路
JP3810679B2 (ja) クロックリカバリー回路及びクロック・データリカバリー回路