JP2002281005A - 伝送装置及び集積回路 - Google Patents

伝送装置及び集積回路

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JP2002281005A
JP2002281005A JP2001076761A JP2001076761A JP2002281005A JP 2002281005 A JP2002281005 A JP 2002281005A JP 2001076761 A JP2001076761 A JP 2001076761A JP 2001076761 A JP2001076761 A JP 2001076761A JP 2002281005 A JP2002281005 A JP 2002281005A
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Withdrawn
Application number
JP2001076761A
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English (en)
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Masaki Hiromori
正樹 廣森
Kiyohisa Matsuzaki
清寿 松崎
Toshiaki Asai
利章 浅井
Yoshiya Oshio
禎也 大塩
Mikito Hashizume
幹人 橋爪
Megumi Shibata
めぐみ 柴田
Yuji Kamura
有次 加村
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F5/00Methods or arrangements for data conversion without changing the order or content of the data handled
    • G06F5/06Methods or arrangements for data conversion without changing the order or content of the data handled for changing the speed of data flow, i.e. speed regularising or timing, e.g. delay lines, FIFO buffers; over- or underrun control therefor
    • G06F5/10Methods or arrangements for data conversion without changing the order or content of the data handled for changing the speed of data flow, i.e. speed regularising or timing, e.g. delay lines, FIFO buffers; over- or underrun control therefor having a sequence of storage locations each being individually accessible for both enqueue and dequeue operations, e.g. using random access memory
    • G06F5/12Means for monitoring the fill level; Means for resolving contention, i.e. conflicts between simultaneous enqueue and dequeue operations

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  • General Physics & Mathematics (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ディジタル伝送制御の品質及び信頼性の向上
を図る。 【解決手段】 メモリ11は入力信号を格納する。書き
込みアドレス生成手段12は、メモリ11への書き込み
アドレスを生成する。読み出しアドレス生成手段13
は、メモリ11からの読み出しアドレスを生成する。位
相状態監視手段14aは、メモリ11に対する書き込み
/読み出しの正常動作を行う定常位相状態または立ち上
げの状態から、書き込みアドレスと読み出しアドレスの
アドレス値が一致した一致位相状態への移行、または位
相変動余裕幅が偏った不安定位相状態への移行の監視制
御を行う。再設定信号出力手段14bは、一致位相状態
または不安定位相状態が検出された場合には、書き込み
アドレスと読み出しアドレスとの位相関係が最適位相関
係になるための再設定信号を、書き込みアドレス生成手
段12及び読み出しアドレス生成手段13へ出力する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、伝送装置及び集積
回路に関し、特にディジタル信号の伝送制御を行う伝送
装置及び信号の速度変換機能を内蔵し、半導体基板上に
集積化された集積回路に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、コンピュータ技術や光ファイバ技
術の発展によって、高速コンピュータ通信、マルチメデ
ィア通信等の高度な通信サービスを提供する同期多重化
ネットワークが広く普及している。
【0003】同期多重化ネットワークを構築する際の多
重化技術の中核としては、SDH/SONETの伝送シ
ステムがある。SDH/SONETは、各種の高速サー
ビスや既存の低速サービスを有効に多重化するためのイ
ンタフェースを規定するものであり、標準化されて開発
が進んでいる。
【0004】一方、このような伝送システムは、扱う回
線の大容量化に伴い、大規模な多重化処理能力が要求さ
れているため、複数のLSIへの機能分割が施されてい
る。そして、機能毎に多段に配置されたLSIでは、P
/S(Parallel/Serial)変換を出力段毎に行い、徐々
にそのインタフェース速度を上げていって、信号を処理
していく。
【0005】図10は従来のP/S LSIの構成を示
す図である。P/S LSI20は、PLL(Phase Loc
ked Loop)部21と、P/S部22で構成される。PL
L部21は、位相比較器21a、VCXO(電圧制御水
晶発信器)21b−1を含むPLL21b、分周器21
cから構成される。
【0006】クロックドライバ30は、クロックck1
を出力する。LSI40は、ディレイ後のクロックck
1を用いて処理したnパラレルのデータD1を出力す
る。PLL部21は、クロックck1をリファレンスク
ロックとし、このクロックck1とPLL部21が出力
するクロックck2の1/n分周クロックであるクロッ
クck1bとのフィードバック制御を常時行い、クロッ
クck1bをクロックck1に追従させる。
【0007】位相比較器21aは、クロックck1とク
ロックck2との周波数の位相を比較し、位相差を出力
する。PLL21bは、この位相差を直流電圧にして内
部のVCXO21b−1へ出力し、VCXO21b−1
は、この直流電圧に比例した出力周波数を発振する。分
周器21cは、クロックck2をn分周した分周信号
(クロックck1b=クロックck2/n)を位相比較
器21aへ入力する。このように、PLL部21では、
分周信号がクロックck1と一致するようにVCXO2
1b−1を制御する。
【0008】P/S部22は、低速nパラレルのデータ
D1に対し、クロックck1bを書き込みクロックと
し、クロックck2を読み出しクロックとしてシリアル
に読み出すことで、インタフェース速度を上げたシリア
ルデータD2を出力する。
【0009】このようなP/S LSI20では、低速
クロックck1とPLL部21のクロックck2との位
相関係をあらかじめ取り決めて、定常位相誤差を小さく
し、この位相関係に合わせる形で、低速データD1を入
力する必要がある。
【0010】したがって、設計段階で、P/S LSI
20の取込み位相に合わせてLSI40の出力位相の作
り込みを行ったり、またはユニットに調整用の付加部品
を搭載したりしなければならない。このため、ユニット
に特化した回路構成となるため汎用性がなく、また設計
開発に対する負担も重いといった欠点があった。
【0011】一方、最近になって、位相規定の緩和を目
的としたFiFo(First-In First-Out)回路を含むP
/S LSIが製品化されている。図11は従来のFi
Fo回路を含むP/S LSIの構成を示す図である。
【0012】P/S LSI20aは、上述したPLL
部21とP/S部22の他にFiFo回路210を有し
ている。FiFo回路210は、エラスティックストア
メモリ211、書き込みカウンタ212、読み出しカウ
ンタ213、位相監視部214から構成される。
【0013】クロックドライバ30は、クロックck1
を出力する。LSI40は、クロックck1を用いて処
理したnパラレルのデータD1及びクロックck1をデ
ィレイしたクロックck1aを出力する。
【0014】書き込みカウンタ212は、クロックck
1aにもとづいて、エラスティックストアメモリ211
にデータD1を書き込むための書き込みアドレスを生成
する。読み出しカウンタ213は、クロックck1bに
もとづいて、エラスティックストアメモリ211に書き
込まれたデータD1を読み出すための読み出しアドレス
を生成する。
【0015】エラスティックストアメモリ211は、奥
行(メモリ段数)がmであり、クロックck1aにもと
づいて、書き込みアドレスにデータD1を書き込む。ま
た、PLL部21からのクロックck1bにもとづい
て、読み出しアドレスからデータD1を読み出す。
【0016】位相監視部214は、クロックck1bに
もとづいて、書き込みアドレスと読み出しアドレスの位
相を監視し、書き込み及び読み出しが正常に行えない位
相関係となった場合には、再設定信号SETを書き込み
カウンタ212及び読み出しカウンタ213へ送信し、
位相関係を再設定する。
【0017】そして、P/S部22は、FiFo回路2
10から出力されたnパラレルのデータD1に対し、P
LL部21からのクロックck1bを書き込みクロッ
ク、クロックck2を読み出しクロックとしてシリアル
に読み出すことで、シリアルデータD2を出力する。
【0018】このようなFiFo回路210を有するP
/S LSI20aにより、低速側のデータ取り込みの
位相規定を緩和することができる。したがって、このよ
うな汎用LSIを用いることで、開発の初期段階から装
置内の位相規定を確立する必要がなくなり、設計開発に
対する負担を軽くすることができる。
【0019】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のような
従来のP/S LSI20aでは、書き込みアドレスと
読み出しアドレスの値が完全に重なった場合にのみ再設
定される構成となっており、書き込みアドレスと読み出
しアドレスの値が重なる寸前の位置では、通常運用の状
態と認識されて再設定が行われず、不安定な状態のまま
で動作し続けるといった問題があった。
【0020】図12はP/S LSI20aで再設定が
行われる際の動作タイムチャートを示す図である。パラ
レルデータの並列数n=4、エラスティックストアメモ
リ211の奥行m=7とする。ここで、クロックck1
aの立ち上がりで書き込みアドレスWAにデータを書き
込み、クロックck1bの立ち上がりで読み出しアドレ
スRAからデータを読み出す。また、再設定信号SET
は“H”でリセットを意味しており、リセット時には、
書き込みアドレス及び読み出しアドレスの位相関係が最
適位相に再設定される。
【0021】まず、立ち上げ時では、再設定信号SET
により、書き込みアドレスWAと読み出しアドレスRA
の値が最適位置(WA=1、RA=4)に設定される。
ここで、区間Aに示すように、ESD(electrostatic
discharge:静電気放電)等の外的要因により、クロッ
クck1aにクロック擾乱が生じて、WAとRAの値が
重なった場合には、再設定信号SETにより、元の最適
位置に再設定される(ただし、エラスティックストアメ
モリ211では、読み出しエラーが発生するが、動作保
証外のESD等の外的要因による異常動作であるため、
通常の評価対象とはならない)。
【0022】図13はP/S LSI20aの動作問題
点を示すタイムチャートである。立ち上げ時では図12
と同様に、再設定信号SETにより、エラスティックス
トアメモリ211への書き込みアドレスWAと、読み出
しアドレスRAの値が最適位置(WA=1、RA=4)
に設定される。
【0023】そして、区間Bに示すように、ESD等の
外的要因により、クロックck1aにクロック擾乱が生
じた場合に、WAとRAの値が完全には重ならず、重な
る寸前の位相位置に変化したとする。このような状況で
は、再設定が行われないため、スリップする手前の不安
定な状態で動作し続けることになる。
【0024】このような状態で動作している時に、温度
・電源変動等の要因(これらの要因は、通常運用状態に
も十分起こりうる要因であり、保証範囲内で正常動作す
る必要がある)により、クロックck1aとクロックc
k1bの位相関係が変化して(この場合では、クロック
ck1bに対してクロックck1aが後方にずれる)、
WAとRAの値が一致してしまうと、通常運用状態にも
かかわらず、リセットがかかってしまうことになる。
【0025】すなわち、従来のP/S LSI20aで
は、ESD等の動作保証外の外的要因が生じて、この時
にリセットがかからないと、不安定状態へ移行して動作
し続け、この状態で温度・電源変動等の要因が発生する
と、通常運用状態にもかかわらずリセットがかかってし
まうといった現象が生じてしまい、品質及び信頼性の低
下を引き起こすといった問題があった。
【0026】本発明はこのような点に鑑みてなされたも
のであり、ディジタル伝送制御の品質及び信頼性の向上
を図った伝送装置を提供することを目的とする。また、
本発明の他の目的は、ディジタル伝送制御の品質及び信
頼性の向上を図った集積回路を提供することである。
【0027】
【課題を解決するための手段】本発明では上記課題を解
決するために、図1に示すような、ディジタル信号の伝
送制御を行う伝送装置10において、入力信号を格納す
るメモリ11と、メモリ11への書き込みアドレスを生
成する書き込みアドレス生成手段12と、メモリ11か
らの読み出しアドレスを生成する読み出しアドレス生成
手段13と、メモリ11に対する書き込み/読み出しの
正常動作を行う定常位相状態または立ち上げの状態か
ら、書き込みアドレスと読み出しアドレスのアドレス値
が一致した一致位相状態への移行、または位相変動余裕
幅が偏った不安定位相状態への移行の監視制御を行う位
相状態監視手段14aと、一致位相状態または不安定位
相状態が検出された場合には、書き込みアドレスと読み
出しアドレスとの位相関係が最適位相関係になるための
再設定信号を、書き込みアドレス生成手段12及び読み
出しアドレス生成手段13へ出力する再設定信号出力手
段14bと、を有することを特徴とする伝送装置10が
提供される。
【0028】ここで、メモリ11は入力信号を格納す
る。書き込みアドレス生成手段12は、メモリ11への
書き込みアドレスを生成する。読み出しアドレス生成手
段13は、メモリ11からの読み出しアドレスを生成す
る。位相状態監視手段14aは、メモリ11に対する書
き込み/読み出しの正常動作を行う定常位相状態または
立ち上げの状態から、書き込みアドレスと読み出しアド
レスのアドレス値が一致した一致位相状態への移行、ま
たは位相変動余裕幅が偏った不安定位相状態への移行の
監視制御を行う。再設定信号出力手段14bは、一致位
相状態または不安定位相状態が検出された場合には、書
き込みアドレスと読み出しアドレスとの位相関係が最適
位相関係になるための再設定信号を、書き込みアドレス
生成手段12及び読み出しアドレス生成手段13へ出力
する。
【0029】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。図1は本発明の伝送装置の原理図
である。伝送装置10は、ディジタル信号の伝送制御を
行う。
【0030】メモリ11は、入力信号を格納し、格納さ
れた信号は、出力信号として読み出される。書き込みア
ドレス生成手段12は、メモリ11へ信号を書き込む際
の書き込みアドレスを生成する。読み出しアドレス生成
手段13は、メモリ11から信号を読み出す際の読み出
しアドレスを生成する。
【0031】位相状態監視手段14aは、メモリ11に
対する書き込みアドレス及び読み出しアドレスの位相状
態を監視する。そして、書き込み/読み出しが正常に実
行されている定常位相状態または立ち上げの状態から、
何らかの要因により、書き込み/読み出しが正常に実行
することができない位相状態として、一致位相状態また
は不安定位相状態へ移行したか否かを検出する。
【0032】一致位相状態とは、書き込みアドレスと読
み出しアドレスとの両方のアドレス値が一致した位相タ
イミングになった場合の状態のことである。不安定位相
状態とは、位相変動余裕幅が前側、後側いずれかに偏っ
た位相タイミングになった場合の状態のことである。
【0033】また、不安定位相状態の具体的な検出制御
としては、アドレス値の連続回数が設定範囲を外れた第
1の位相状態、またはアドレス値のカウント値とびが発
生した第2の位相状態のいずれかの位相状態が発生した
場合に、不安定位相状態とみなす。詳細は図4以降で後
述する。
【0034】再設定信号出力手段14bは、位相状態監
視手段14aで一致位相状態または不安定位相状態が検
出された場合には、再設定信号を書き込みアドレス生成
手段12及び読み出しアドレス生成手段13へ出力す
る。
【0035】書き込みアドレス生成手段12及び読み出
しアドレス生成手段13は、再設定信号を受信すると、
書き込みアドレスと読み出しアドレスとの位相関係を最
適な位相関係の状態(元の定常位相状態)へ再設定す
る。
【0036】ここで、例えば図に示すように、書き込み
アドレスと読み出しアドレスの位相関係に対し、定常位
相状態では、書き込み位相の読み出し位相に対する位相
余裕変動幅は、前側及び後側に同程度ほど設けられてい
る。
【0037】この定常位相状態から書き込みアドレスと
読み出しアドレスのアドレス値が一致した時の一致位相
状態及び位相余裕変動幅が偏った不安定位相状態(図で
は前側に位相余裕変動幅があるが、後側には全くない状
態である)になった場合には、書き込みアドレス生成手
段12と読み出しアドレス生成手段13は再設定されて
定常位相状態に戻る。そして、書き込み/読み出し制御
が再び行われることになる。
【0038】次に本発明が解決したい問題点についてさ
らに詳しく説明する。図2は通常運用時の動作イメージ
を示す図である。書き込み側の通常の書き込み位相P1
と、読み出し位相P2との位相関係が、メモリ11に対
しての書き込み/読み出しができる定常位相状態である
(例えば、書き込みアドレス1にデータが書き込まれて
いる時は、読み出しアドレス4からデータが読み出され
る)。
【0039】この状態から温度・電源変動等の要因によ
り前側または後側に位相が変動した場合を考える。書き
込み位相P1が、前側に2クロック分変動して、書き込
み位相P1aの状態に移行しても、読み出し位相P2に
は重ならない(2クロック分の前側変動なら許容範囲で
ある)。
【0040】また、書き込み位相P1が、後側に3クロ
ック分変動して、書き込み位相P1bの状態に移行して
も、読み出し位相P2には重ならない(3クロック分の
後側変動なら許容範囲である)。
【0041】すなわち、書き込み位相の読み出し位相に
対する変動幅は、範囲H1まで許容できることになる。
したがって、メモリ11へ入力する入力信号の出力変動
幅がこの許容範囲H1のほぼ中心付近にあれば(図に示
す範囲h1)、定常位相状態として正常に書き込み/読
み出し制御が行われて読み出しエラーは生じない。
【0042】図3は問題発生時の動作イメージを示す図
である。書き込み側の通常の書き込み位相P1と、読み
出し位相P2との位相関係が、メモリ11に対しての書
き込み/読み出しができる定常位相状態である。
【0043】ここで、書き込み位相P1に対し、ESD
等の外的要因によりクロック擾乱が図に示す位置に発生
し、変化後の書き込み位相P10になったとする。この
時点での書き込み位相P10は、読み出し位相P2には
重ならない。また、入力信号の出力変動幅の位置がh2
に移行する。
【0044】この状態から温度・電源変動等の要因によ
り前側または後側に位相が変動した場合を考えると、書
き込み位相P10が、前側に5クロック分変動して、書
き込み位相P10aの状態に移行しても、読み出し位相
P2には重ならないが、書き込み位相P10は、後側に
変動余裕が全くなく、1クロック分後側に変動しただけ
で、読み出し位相P2に重なってしまう。
【0045】したがって、書き込み位相の読み出し位相
に対する変動幅は、許容範囲H2であるが、入力信号の
出力変動幅はh2にあるので、後側に位相変動すると、
たちまち読み出しエラーが発生してしまうことになる。
【0046】すなわち、ESD等の動作保証外の外的要
因が生じて、この時点でリセットがかかる状態(アドレ
ス値が一致する状態)まで行かずに、不安定状態(例え
ば、書き込み位相P10)へ移行して動作し続けてしま
うと、変動余裕幅が前後に十分ないため(図3では前側
に5クロック分の変動余裕があり、後側には全く変動余
裕がないといった、変動余裕幅の偏った位相状態になっ
ている)、装置が本来カバーできるはずの温度・電源変
動等の要因により生じる位相変動をカバーできなくな
り、通常運用状態にもかかわらずリセットがかかってし
まうといった問題があった。
【0047】従来では、定常位相状態から位相タイミン
グがずれて、アドレス値が一致した一致位相状態となっ
た時のみリセットして再設定を行っていたが、本発明で
はさらに、一致位相状態だけでなく、変動余裕幅の偏っ
た不安定位相状態に移行した場合に対しても、リセット
をかけて再設定を行うものである。
【0048】次に本発明の伝送装置10を適用した集積
回路について説明する。図4は集積回路の構成を示す図
である。集積回路100は、信号の速度変換機能を内蔵
し、半導体基板上に集積化されたLSIである。以降で
は集積回路100をP/SLSI100と呼ぶ。
【0049】P/S LSI100は、PLL回路10
1、P/S回路102、FiFo回路110から構成さ
れる。PLL回路101、P/S回路102は、図1
0、図11で上述したPLL部21、P/S部22と同
様な構成である。FiFo回路110は、伝送装置10
の機能を含んでいる。
【0050】次にFiFo回路110について説明す
る。なお、機能動作を明確にするために、不安定位相状
態として第1の位相状態(アドレス値の連続回数が設定
範囲を外れた位相状態)の監視制御を行うFiFo回路
110をFiFo回路110−1とし、第2の位相状態
(アドレス値のカウント値とびが発生した位相状態)の
監視制御を行うFiFo回路110をFiFo回路11
0−2と区別して以降説明する(FiFo回路110
は、実際には両方の機能を有している)。
【0051】図5はFiFo回路110−1の構成を示
す図である。FiFo回路110−1は、エラスティッ
クストアメモリ(以下、ES)111、書き込みカウン
タ112、読み出しカウンタ113、位相制御手段11
4−1、連続回数監視手段4−1a、4−1b、要求信
号生成手段4−1c、4−1dから構成される。
【0052】クロックck1は、PLL回路101とL
SI40へ供給される。クロックck2は、クロックc
k1に追従してn逓倍されたクロックであり、クロック
ck1bは、クロックck2の1/nのクロックであ
る。また、nパラレルのデータD1及びクロックck1
a(クロックck1をディレイしたクロック)は、LS
I40から出力される。
【0053】ここで、クロックck1aとクロックck
1bは、クロックck2の1/nである。したがって、
クロックck1aでカウント動作する書き込みカウンタ
112と、クロックck1bでカウント動作する読み出
しカウンタ113とのそれぞれのカウント値をクロック
ck2で監視すると、n回連続して同じ値が検出される
ことになる。
【0054】ところが、外的要因によりクロック擾乱等
が生じて異常をきたすと、この連続回数が変化すること
になる。したがって、この連続回数を常時監視して、あ
らかじめ設定した範囲から外れた場合には、不安定位相
状態になったものとみなして、書き込みカウンタ112
及び読み出しカウンタ113をリセットして再設定す
る。
【0055】以下、パラレル数n=4、ES111の奥
行m=7とする。また、連続回数の正常な出現回数の設
定範囲をn−1〜n+1とする。すなわち、設定範囲が
3〜5となり、連続回数が3,4,5以外の値の時は、
不安定位相状態に遷移したと認識する。なお、連続回数
の監視に、nの固定値ではなく、設定範囲n−1〜n+
1とするのは、カウント値の変化点付近をクロックck
2で監視した場合を考慮してのことであり、±1ビット
の幅をもたせておく。
【0056】連続回数監視手段4−1aは、書き込みカ
ウンタ112でクロックck1aにてカウントアップさ
れた書き込みアドレスWAをクロックck2で監視し、
同一値を何回取り込めたかを監視する。また、連続回数
監視手段4−1aは、位相保障がないデータ(クロック
ck2と書き込みアドレスWA)の取り込み処理を行う
ために、メタ・ステーブル現象(セットアップ時間やホ
ールド時間を守られなかった場合に、出力信号が不安定
な状態になること)に陥らないための制御を行ってい
る。
【0057】連続回数監視手段4−1bは、読み出しカ
ウンタ113でクロックck1bにてカウントアップさ
れた読み出しアドレスRAをクロックck2で監視し、
同一値を何回取り込めたかを監視する。また、連続回数
監視手段4−1bは、位相保障ありデータ(クロックc
k2と読み出しアドレスRA)の取り込み処理を行うた
めに、メタ・ステーブル現象に陥らないための制御を行
う必要はない。
【0058】そしてここでは、同一値を取り込めた回数
が3〜5回以内であれば正常、この範囲を外れると異常
と判断する。書き込みアドレスWAで異常があれば、連
続回数監視手段4−1aから異常検出信号NG1が出力
し、読み出しアドレスRAで異常があれば、連続回数監
視手段4−1bから異常検出信号NG2が出力する。
【0059】要求信号生成手段4−1cは、異常検出信
号NG1を受信すると、書き込みカウンタ112及び読
み出しカウンタ113を再設定するための再設定要求信
号CNT1を出力する。要求信号生成手段4−1dは、
異常検出信号NG2を受信すると、書き込みカウンタ1
12及び読み出しカウンタ113を再設定するための再
設定要求信号CNT2を出力する。
【0060】位相制御手段114−1は、クロックck
1bにもとづいて、書き込みアドレスWAが、読み出し
アドレスRAに一致したか否かの一致位相状態を監視
し、一致位相状態を検出した場合は、書き込みカウンタ
112及び読み出しカウンタ113をリセットして再設
定するための再設定信号SETAを出力する。また、再
設定要求信号CNT1、CNT2の少なくとも一方を受
信した場合にも再設定信号SETAを出力する。さら
に、装置立ち上げ時にも再設定信号SETAを出力する
(この場合は初期設定動作に該当する)。
【0061】また、この再設定信号SETAは、要求信
号生成手段4−1c、4−1dにも入力されて、再設定
要求信号CNT1、CNT2は、再設定信号SETAに
より解除される。
【0062】ここで、装置立ち上げ直後及び再設定直後
では、書き込みアドレスWAの値、または読み出しアド
レスRAの値が間延びしたり、カウント値がとんだり
(図8以降で後述)する場合がある。したがって、この
時に、連続回数監視手段4−1a、4−1bで連続回数
を監視すると、定常動作の位相状態なのに誤った監視結
果を得てしまうので、立ち上げ直後及び再設定直後に出
力された異常検出信号NG1、NG2は、要求信号生成
手段4−1c、4−1dの内部でマスク処理され、制御
対象から除外するようにしている。なお、連続回数監視
手段4−1a、4−1b側をディセーブルする構成にし
てもよい。
【0063】次に連続監視異常時の再設定動作について
タイミングチャートを用いて説明する。図6、図7は連
続回数異常時の再設定動作を示すタイミングチャートで
ある。図6は、立ち上げ時のタイミングチャートであ
り、図7はクロック擾乱が発生して再設定するタイミン
グチャートである。クロックck1aとクロックck1
bは、クロックck2の1/4であり、これらのクロッ
クは、図に示すような位相関係になっている。XRST
のリセットによる立ち上げ後、再設定信号SETAが出
力され、書き込みカウンタ112及び読み出しカウンタ
113が初期設定されて、書き込みカウンタ112は1
からカウントし、読み出しカウンタ113は4からカウ
ントを始める(初期設定)。
【0064】また、立ち上げ直後では、読み出しアドレ
ス値4が、図に示すように間延びしている。連続回数監
視手段4−1bは、クロックck2で読み出しアドレス
値4を6回連続カウントした時点で、設定範囲3〜5の
外れを認識し、連続回数監視手段4−1bは、異常検出
信号NG2を出力する。
【0065】すると、要求信号生成手段4−1dは、再
設定信号CNT2を図に示すタイミングで出力するはず
であるが、立ち上げ直後の状態であるので、再設定信号
CNT2は、要求信号生成手段4−1d内部のマスク信
号M2によりマスクされて、実際には出力されない。し
たがって、立ち上げ直後の連続回数6の監視結果による
再設定信号SETAは、出力されない。
【0066】一方、クロック擾乱が図の位置で発生した
場合、連続回数監視手段4−1aは、クロックck2で
書き込みアドレス値5を2回だけ連続してカウントす
る。この連続数は設定範囲3〜5から外れているので、
異常検出信号NG1を出力する。
【0067】要求信号生成手段4−1cは、再設定信号
CNT1を出力し、位相制御手段114−1は、再設定
信号CNT1により再設定信号SETAを書き込みカウ
ンタ112及び読み出しカウンタ113へ出力する。
【0068】書き込みカウンタ112及び読み出しカウ
ンタ113は、再設定信号SETAを受信すると、リセ
ットされて元の定常位相状態に戻ってカウントし始め
る。また、再設定直後の状態に対して、この図の状態で
はマスク処理は不要であるが、要求信号生成手段4−1
c、4−1d内部では、マスク信号M1、M2が自動的
に出力される。
【0069】次に第2の位相状態の監視制御を行うFi
Fo回路110−2について説明する。図8はFiFo
回路110−2の構成を示す図である。FiFo回路1
10−2は、ES111、書き込みカウンタ112、読
み出しカウンタ113、位相制御手段114−2、カウ
ント値とび監視手段4−2a、4−2b、要求信号生成
手段4−2c、4−2dから構成される。なお、以降で
は図5と同じ構成要素には同一符号を付けてそれらの説
明は省略する。
【0070】FiFo回路110−2では、書き込みア
ドレス値と読み出しアドレス値を監視して、カウント値
とび(例えば5の次に6をとばし7となる等)を検出し
た場合に、書き込みカウンタ112及び読み出しカウン
タ113を再設定する。
【0071】通常の動作ではカウント値がとぶことはな
いが、ESD等の外的要因でクロック擾乱等が発生して
異常をきたすと、上記で説明した連続監視条件は満足し
ても、カウント値が異常となり不安定位相状態になる可
能性がある。したがって、このようなカウント値とびを
検出し、再設定するものである。
【0072】カウント値とび監視手段4−2aは、書き
込みカウンタ112でクロックck1aにてカウントア
ップされた書き込みアドレスWAをクロックck2で監
視し、例えば5の次に6をとばし7となる等のようなカ
ウント値とびを監視する。そして、書き込みアドレスW
Aにカウント値とびがあれば、異常検出信号NG3を出
力する。
【0073】カウント値とび監視手段4−2bは、読み
出しカウンタ113でクロックck1bにてカウントア
ップされた読み出しアドレスRAをクロックck2で監
視し、カウント値とびを監視する。そして、読み出しア
ドレスRAにカウント値とびがあれば、異常検出信号N
G4を出力する。
【0074】要求信号生成手段4−2cは、異常検出信
号NG3を受信すると、書き込みカウンタ112及び読
み出しカウンタ113を再設定するための再設定要求信
号CNT3を出力する。要求信号生成手段4−2dは、
異常検出信号NG4を受信すると、書き込みカウンタ1
12及び読み出しカウンタ113を再設定するための再
設定要求信号CNT4を出力する。
【0075】位相制御手段114−2は、一致位相状態
検出時の再設定信号SETBの出力制御の他に、再設定
要求信号CNT3、CNT4の少なくとも一方を受信し
た場合にも再設定信号SETBを出力する。また、装置
立ち上げの初期設定動作時にも再設定信号SETBを出
力する。
【0076】さらに、この再設定信号SETBは、要求
信号生成手段4−2c、4−2dにも入力されて、再設
定要求信号CNT3、CNT4は、再設定信号SETB
により解除される。
【0077】また、マスク処理にしても同様にして、再
設定によるカウント値とびを異常状態として検出しない
ように、再設定直後に出力された異常検出信号NG3、
NG4は、要求信号生成手段4−2c、4−2dの内部
でマスク処理され、制御対象から除外するようにしてい
る。
【0078】次にカウント値とび異常時の再設定動作に
ついてタイミングチャートを用いて説明する。図9はカ
ウント値とび異常時の再設定動作を示すタイミングチャ
ートである。
【0079】外的要因によりクロック擾乱が図の位置で
発生した場合、カウント値とび監視手段4−2aは、ク
ロックck2にもとづいて書き込みアドレス値のカウン
ト値とび(5→7)を検出し、異常検出信号NG3を出
力する。
【0080】要求信号生成手段4−2cは、異常検出信
号NG3を受信すると、再設定信号CNT3を出力し、
位相制御手段114−2は、再設定信号CNT3により
再設定信号SETBを書き込みカウンタ112及び読み
出しカウンタ113へ出力する。書き込みカウンタ11
2及び読み出しカウンタ113は、再設定信号SETB
を受信すると、リセットされて元の定常位相状態に戻っ
てカウントし始める。
【0081】また、再設定により読み出しアドレス値の
カウント値とび(2→4)が発生する。カウント値とび
監視手段4−2bは、クロックck2にもとづいて、異
常検出信号NG4を出力する。
【0082】すると、要求信号生成手段4−2dは、再
設定信号CNT4を図に示すタイミングで出力するはず
であるが、再設定直後の状態であるので、再設定信号C
NT4は、要求信号生成手段4−2d内部のマスク信号
M4によりマスクされて実際には出力されない。したが
って、カウント値とび(2→4)による再設定信号SE
TBは、出力されない。
【0083】以上説明したように、本発明の伝送装置1
0及び集積回路100は、定常位相状態から、アドレス
値が一致した一致位相状態への移行、または位相変動余
裕幅が偏った不安定位相状態への移行のいずれかを検出
した場合には、書き込みアドレスと読み出しアドレスと
の位相関係が最適位相関係になるための再設定信号を出
力する構成とした。
【0084】これにより、通常運用中に不要なリセット
がかかってしまうといった現象の発生をなくすことがで
き、ディジタル伝送制御の品質及び信頼性の向上を図る
ことが可能になる。
【0085】また、本発明の適用例としては、SONE
Tの伝送システムの場合、例えば、STS−3c(15
5.52Mbps)の16パラレルの信号を高速インタ
フェースに変換して、OC48c(2.488320G
bps)の光伝送レートの信号を生成するような信号処
理部に、本発明の伝送装置10または集積回路100を
適用することができる。このような伝送システムに適用
することにより、高精度の伝送制御が可能になる。
【0086】(付記1) ディジタル信号の伝送制御を
行う伝送装置において、入力信号を格納するメモリと、
前記メモリへの書き込みアドレスを生成する書き込みア
ドレス生成手段と、前記メモリからの読み出しアドレス
を生成する読み出しアドレス生成手段と、前記メモリに
対する書き込み/読み出しの正常動作を行う定常位相状
態または立ち上げの状態から、前記書き込みアドレスと
前記読み出しアドレスのアドレス値が一致した一致位相
状態への移行、または位相変動余裕幅が偏った不安定位
相状態への移行の監視制御を行う位相状態監視手段と、
前記一致位相状態または前記不安定位相状態が検出され
た場合には、前記書き込みアドレスと前記読み出しアド
レスとの位相関係が最適位相関係になるための再設定信
号を、前記書き込みアドレス生成手段及び前記読み出し
アドレス生成手段へ出力する再設定信号出力手段と、を
有することを特徴とする伝送装置。
【0087】(付記2) 前記位相状態監視手段は、ア
ドレス値の連続回数が設定範囲を外れた第1の位相状
態、またはアドレス値のカウント値とびが発生した第2
の位相状態のいずれかの位相状態が発生した場合に、前
記不安定位相状態とみなすことを特徴とする付記1記載
の伝送装置。
【0088】(付記3) 前記再設定信号出力手段は、
立ち上げ直後を含む再設定直後の状態では、前記再設定
信号の出力制御をマスクすることを特徴とする付記1記
載の伝送装置。
【0089】(付記4) 信号の速度変換機能を内蔵
し、半導体基板上に集積化された集積回路において、n
本のパラレル信号に同期した入力クロックに対し、前記
入力クロックに追従して、前記入力クロックをn逓倍し
た出力クロックを生成するPLL回路と、前記パラレル
信号を格納するメモリと、前記メモリへの書き込みアド
レスを生成する書き込みアドレス生成手段と、前記メモ
リからの読み出しアドレスを生成する読み出しアドレス
生成手段と、前記メモリに対する書き込み/読み出しの
正常動作を行う定常位相状態または立ち上げの状態か
ら、前記書き込みアドレスと前記読み出しアドレスのア
ドレス値が一致した一致位相状態への移行、または位相
変動余裕幅が偏った不安定位相状態への移行の監視制御
を行う位相状態監視手段と、前記一致位相状態または前
記不安定位相状態が検出された場合には、前記書き込み
アドレスと前記読み出しアドレスとの位相関係が最適位
相関係になるための再設定信号を、前記書き込みアドレ
ス生成手段及び前記読み出しアドレス生成手段へ出力す
る再設定信号出力手段と、から構成されるFiFo回路
と、前記メモリから読み出されたパラレル信号を、前記
出力クロックにもとづいてシリアル信号に変換するP/
S回路と、を有することを特徴とする集積回路。
【0090】(付記5) 前記位相状態監視手段は、ア
ドレス値の連続回数が設定範囲を外れた第1の位相状
態、またはアドレス値のカウント値とびが発生した第2
の位相状態のいずれかの位相状態が発生した場合に、前
記不安定位相状態とみなすことを特徴とする付記4記載
の集積回路。
【0091】(付記6) 前記再設定信号出力手段は、
立ち上げ直後を含む再設定直後の状態では、前記再設定
信号の出力制御をマスクすることを特徴とする付記4記
載の集積回路。
【0092】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の伝送装置
は、書き込み/読み出しの正常動作を行う定常位相状態
から、アドレス値が一致した一致位相状態への移行、ま
たは位相変動余裕幅が偏った不安定位相状態への移行の
いずれかを検出した場合には、書き込みアドレスと読み
出しアドレスとの位相関係が最適位相関係になるための
再設定信号を出力する構成とした。これにより、高精度
のディジタル伝送制御を行うことができ、品質及び信頼
性の向上を図ることが可能になる。
【0093】また、本発明の集積回路は、書き込み/読
み出しの正常動作を行う定常位相状態から、アドレス値
が一致した一致位相状態への移行、または位相変動余裕
幅が偏った不安定位相状態への移行のいずれかを検出し
た場合には、書き込みアドレスと読み出しアドレスとの
位相関係が最適位相関係になるための再設定信号を出力
する構成とした。これにより、高精度の速度変換制御を
行うことができ、品質及び信頼性の向上を図ることが可
能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の伝送装置の原理図である。
【図2】通常運用時の動作イメージを示す図である。
【図3】問題発生時の動作イメージを示す図である。
【図4】集積回路の構成を示す図である。
【図5】FiFo回路の構成を示す図である。
【図6】連続回数異常時の再設定動作を示すタイミング
チャートである。
【図7】連続回数異常時の再設定動作を示すタイミング
チャートである。
【図8】FiFo回路の構成を示す図である。
【図9】カウント値とび異常時の再設定動作を示すタイ
ミングチャートである。
【図10】従来のP/S LSIの構成を示す図であ
る。
【図11】従来のFiFo回路を含むP/S LSIの
構成を示す図である。
【図12】P/S LSIで再設定が行われる際の動作
タイムチャートを示す図である。
【図13】P/S LSIの動作問題点を示すタイムチ
ャートである。
【符号の説明】
10 伝送装置 11 メモリ 12 書き込みアドレス生成手段 13 読み出しアドレス生成手段 14a 位相状態監視手段 14b 再設定信号出力手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 浅井 利章 大阪府大阪市中央区城見二丁目2番53号 富士通関西中部ネットテック株式会社内 (72)発明者 大塩 禎也 大阪府大阪市中央区城見二丁目2番53号 富士通関西中部ネットテック株式会社内 (72)発明者 橋爪 幹人 大阪府大阪市中央区城見二丁目2番53号 富士通関西中部ネットテック株式会社内 (72)発明者 柴田 めぐみ 大阪府大阪市中央区城見二丁目2番53号 富士通関西中部ネットテック株式会社内 (72)発明者 加村 有次 神奈川県川崎市中原区上小田中4丁目1番 1号 富士通株式会社内 Fターム(参考) 5K047 AA11 GG52 LL01 MM24 MM56 MM63

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ディジタル信号の伝送制御を行う伝送装
    置において、 入力信号を格納するメモリと、 前記メモリへの書き込みアドレスを生成する書き込みア
    ドレス生成手段と、 前記メモリからの読み出しアドレスを生成する読み出し
    アドレス生成手段と、 前記メモリに対する書き込み/読み出しの正常動作を行
    う定常位相状態または立ち上げの状態から、前記書き込
    みアドレスと前記読み出しアドレスのアドレス値が一致
    した一致位相状態への移行、または位相変動余裕幅が偏
    った不安定位相状態への移行の監視制御を行う位相状態
    監視手段と、 前記一致位相状態または前記不安定位相状態が検出され
    た場合には、前記書き込みアドレスと前記読み出しアド
    レスとの位相関係が最適位相関係になるための再設定信
    号を、前記書き込みアドレス生成手段及び前記読み出し
    アドレス生成手段へ出力する再設定信号出力手段と、 を有することを特徴とする伝送装置。
  2. 【請求項2】 前記位相状態監視手段は、アドレス値の
    連続回数が設定範囲を外れた第1の位相状態、またはア
    ドレス値のカウント値とびが発生した第2の位相状態の
    いずれかの位相状態が発生した場合に、前記不安定位相
    状態とみなすことを特徴とする請求項1記載の伝送装
    置。
  3. 【請求項3】 前記再設定信号出力手段は、立ち上げ直
    後を含む再設定直後の状態では、前記再設定信号の出力
    制御をマスクすることを特徴とする請求項1記載の伝送
    装置。
  4. 【請求項4】 信号の速度変換機能を内蔵し、半導体基
    板上に集積化された集積回路において、 n本のパラレル信号に同期した入力クロックに対し、前
    記入力クロックに追従して、前記入力クロックをn逓倍
    した出力クロックを生成するPLL回路と、 前記パラレル信号を格納するメモリと、前記メモリへの
    書き込みアドレスを生成する書き込みアドレス生成手段
    と、前記メモリからの読み出しアドレスを生成する読み
    出しアドレス生成手段と、前記メモリに対する書き込み
    /読み出しの正常動作を行う定常位相状態または立ち上
    げの状態から、前記書き込みアドレスと前記読み出しア
    ドレスのアドレス値が一致した一致位相状態への移行、
    または位相変動余裕幅が偏った不安定位相状態への移行
    の監視制御を行う位相状態監視手段と、前記一致位相状
    態または前記不安定位相状態が検出された場合には、前
    記書き込みアドレスと前記読み出しアドレスとの位相関
    係が最適位相関係になるための再設定信号を、前記書き
    込みアドレス生成手段及び前記読み出しアドレス生成手
    段へ出力する再設定信号出力手段と、から構成されるF
    iFo回路と、 前記メモリから読み出されたパラレル信号を、前記出力
    クロックにもとづいてシリアル信号に変換するP/S回
    路と、 を有することを特徴とする集積回路。
  5. 【請求項5】 前記位相状態監視手段は、アドレス値の
    連続回数が設定範囲を外れた第1の位相状態、またはア
    ドレス値のカウント値とびが発生した第2の位相状態の
    いずれかの位相状態が発生した場合に、前記不安定位相
    状態とみなすことを特徴とする請求項4記載の集積回
    路。
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