JP2002319928A - 中心位相判定回路とその中心位相判定方法 - Google Patents
中心位相判定回路とその中心位相判定方法Info
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Abstract
乱れを補正し正常な通信を実現するための、データ信号
の中心位相を判定する中心位相判定回路を提供する。 【解決手段】 nを2以上の整数とし、n位相シリアル
データ入力されるデータ信号の中心位相を判定する中心
位相判定回路において、データ信号をシリアルパラレル
変換し、複数の出力ポートのそれぞれを用いて、データ
信号のn倍の周期にシリアルパラレル変換したパラレル
データを出力するシリアルパラレル変換回路と、出力ポ
ートのそれぞれから出力されるパラレルデータの位相を
比較し、位相不一致を検出する位相比較回路と、位相比
較回路による、出力ポートのそれぞれにおける位相不一
致の検出回数をカウントするカウンタと、カウントされ
た位相不一致の発生回数に基づいて、中心位相を判定す
る回路を備えることを特徴とする。
Description
の乱れの検出と補正に関し、特に、適正な中心位相を判
定しデータ信号を処理する中心位相判定回路とその中心
位相判定方法に関する。
れるデータ信号を、シリアルパラレル変換し、複数の
(例えばn本の)パラレルデータに変換する技術があ
る。
示すものであって、IN_Dataよりデータ信号の入
力を受け、IN_CLKよりデータ信号のクロックの入
力を受ける。そして、図5の例に示されるように、1/
3分周回路83が、入力されたクロックを基に、元のデ
ータ信号の3倍の周期による、元のデータ信号の周期に
対応させた3種類のクロックを生成して出力する。この
3種類のクロックのそれぞれに対応して、第2フリップ
フロップ82が、クロックされた時点において(第1フ
リップフロップ81を介して)入力されるデータ信号を
順次、元のデータ信号の3倍の周期によるパラレルデー
タに変換する。
は、以下に述べるような問題点があった。
に、クロックに対してデータにジッタ成分(波形の乱
れ)が発生している状態では、不確定領域の位相が発生
しデータ信号の誤認識や誤処理の危険が発生する。
て、入力されるデータ信号に波形の乱れが生じたため、
クロックの周期と一致せずにデータ信号の不正確な読み
取りが行われてしまっている。
決し、データ信号を読み取るべき適正な位相(以下、中
心位相と呼ぶ)を検出することにより、クロックに対し
てデータにジッタ成分が発生している状態でも、データ
信号の正しい処理を実現する位相補正回路、中心位相判
定回路とその中心位相判定方法を提供することである。
本発明の中心位相判定回路は、n(nは2以上の整数)
位相シリアルデータ入力されるデータ信号の中心位相を
判定する中心位相判定回路において、前記データ信号を
n倍の周期にシリアルパラレル変換したパラレルデータ
を複数の出力ポートを介して出力するシリアルパラレル
変換回路と、前記出力ポートのそれぞれから出力される
パラレルデータの位相を比較し、位相不一致を検出する
位相比較回路と、前記位相比較回路による、前記出力ポ
ートのそれぞれにおける位相不一致の検出回数をカウン
トするカウンタと、前記カウントされた位相不一致の発
生回数に基づいて、前記中心位相を判定する回路を備え
ることを特徴とする。
前記シリアルパラレル変換回路は、前記データ信号のn
倍の周期毎に、(n+1)個の出力ポートのそれぞれか
ら、前記データ信号の各周期のビットをシリアルパラレ
ル変換したパラレルデータを出力し、前記位相比較回路
は、前記出力ポートの内で、前記データ信号の第i番目
(i=1〜n)の周期が割り当てられた出力ポートが出
力する前記パラレルデータの位相を、それぞれ前記デー
タ信号の第i+1番目の周期が割り当てられた出力ポー
トが出力する前記パラレルデータの位相と比較し、位相
不一致を検出することを特徴とする。
前記カウンタによりカウントされた位相不一致の発生回
数が、最大値を成す前記出力ポートを判定する最大判定
回路と、前記位相不一致の発生回数が最大値を成す出力
ポートの組み合わせと、出力されるパラレルデータの位
相を前記中心位相と判定する出力ポートとの、予め設定
された対応関係に基づいて、前記中心位相を判定する回
路を備えることを特徴とする。
(nは2以上の整数)位相シリアルデータ入力されるデ
ータ信号の位相の乱れを補正する位相補正回路におい
て、前記データ信号をn倍の周期にシリアルパラレル変
換したパラレルデータを複数の出力ポートを介して出力
するシリアルパラレル変換回路と、前記出力ポートのそ
れぞれから出力されるパラレルデータの位相を比較し、
位相不一致を検出する位相比較回路と、前記位相比較回
路による、前記出力ポートのそれぞれにおける位相不一
致の検出回数をカウントするカウンタと、前記カウント
された位相不一致の発生回数に基づいて前記中心位相を
判定し、前記シリアルパラレル変換された前記データ信
号を、判定された前記中心位相に基づく正確な周期のシ
リアルデータに変換して出力する回路を備えることを特
徴とする。
シリアルパラレル変換回路は、前記データ信号のn倍の
周期毎に、(n+1)個の出力ポートのそれぞれから、
前記データ信号の各周期のビットをシリアルパラレル変
換したパラレルデータを出力し、前記位相比較回路は、
前記出力ポートの内で、前記データ信号の第i番目(i
=1〜n)の周期が割り当てられた出力ポートが出力す
る前記パラレルデータの位相を、それぞれ前記データ信
号の第i+1番目の周期が割り当てられた出力ポートが
出力する前記パラレルデータの位相と比較し、位相不一
致を検出することを特徴とする。
カウンタによりカウントされた位相不一致の発生回数
が、最大値を成す前記出力ポートを判定する最大判定回
路と、前記位相不一致の発生回数が最大値を成す出力ポ
ートの組み合わせと、出力されるパラレルデータの位相
を前記中心位相と判定する出力ポートとの、予め設定さ
れた対応関係に基づいて、前記中心位相を判定する回路
を備えることを特徴とする。
n(nは2以上の整数)位相シリアルデータ入力される
データ信号の中心位相を判定する中心位相判定方法にお
いて、前記データ信号をn倍の周期にシリアルパラレル
変換したパラレルデータを複数の出力ポートを介して出
力するシリアルパラレル変換ステップと、前記出力ポー
トのそれぞれから出力されるパラレルデータの位相を比
較し、位相不一致を検出する位相比較ステップと、前記
出力ポートのそれぞれにおける位相不一致の検出回数を
カウントするカウンタと、前記カウントされた位相不一
致の発生回数に基づいて、前記中心位相を判定するステ
ップを備えることを特徴とする。
前記シリアルパラレル変換ステップにおいて、前記デー
タ信号のn倍の周期毎に、(n+1)個の出力ポートの
それぞれから、前記データ信号の各周期のビットをシリ
アルパラレル変換したパラレルデータを出力し、前記位
相比較ステップにおいて、前記出力ポートの内で、前記
データ信号の第i番目(i=1〜n)の周期が割り当て
られた出力ポートが出力する前記パラレルデータの位相
を、それぞれ前記データ信号の第i+1番目の周期が割
り当てられた出力ポートが出力する前記パラレルデータ
の位相と比較し、位相不一致を検出することを特徴とす
る。
前記カウンタによりカウントされた位相不一致の発生回
数が、最大値を成す前記出力ポートを判定する最大判定
ステップと、前記位相不一致の発生回数が最大値を成す
出力ポートの組み合わせと、出力されるパラレルデータ
の位相を前記中心位相と判定する出力ポートとの、予め
設定された対応関係に基づいて、前記中心位相を判定す
るステップを備えることを特徴とする。
て図面を参照して詳細に説明する。
位相補正回路100の構成を示すブロック図である。
は、n位相シリアルデータ入力を受け付けて、その受け
付けたデータ信号の中心位相を判定する。そして、デー
タ信号に波形の乱れが生じている場合には、判定された
中心位相に基づいてこれを適正に補正し、補正されたデ
ータ信号を出力する。ここで、“n”は、2以上の整数
の定数であり、特にその値を限定する必要はない。
正回路100は、シリアルパラレル変換回路10、分周
回路20、位相比較回路30、カウンタ回路40、最大
判定回路50、セレクタ回路60を備えている。また、
n位相シリアルデータのデータ信号の入力端子(IN_
Data)と、データ信号のクロックの入力端子(IN
_CLK)と、中心位相の判定の指示を受け付けるため
の位相判定検出時間制御端子(IN_LD)を備えて、
このそれぞれの端子を介して外部からのデータやクロッ
クや指示を受け付ける。
P)変換回路10は、n位相シリアルデータ入力(IN
_Data)を、シリアルパラレル変換する。ここで
は、“n+1”本の出力ポートのそれぞれから、データ
信号のn倍の周期により、データ信号の各周期のビット
をシリアルパラレル変換したパラレルデータを出力す
る。
信号の周期のn倍であり、出力ポートの数が“n+1”
本であって、つまり図3の例に示されるように、データ
信号の最先の周期のビットを出力する出力ポートと、最
終の周期のビットを出力する出力ポートとにおいては、
出力するパラレルデータは一周期(データ信号の周期の
n倍)違うのみで同一である。
N_CLK)を基に、その1/nの周波数による、元の
データ信号の周期に対応させたn種類のクロックを生成
して出力する。
備えて、シリアルパラレル変換回路10により変換され
た、n+1種類の各パラレルデータの位相を、基のデー
タ信号の位相が隣り合うもの毎のn組にまとめてそれぞ
れを比較し、それぞれの組における位相の不一致を検出
する。
えて、n組みのパラレルデータの組み合わせのそれぞれ
に対応して、位相比較回路30により検出された不一致
の数をカウントする。
よりカウントされた不一致の数の中で、最も多くの不一
致がカウントされたものを判定する。
50の判定結果を基に中心位相を判定する。このセレク
タ回路60による中心位相の判定方法は、例えば、位相
不一致の発生回数が最大値を成す出力ポートの組み合わ
せと、出力されるパラレルデータの位相を前記中心位相
と判定する出力ポートとの対応関係を、予め設定してお
き、この対応関係に基づいて判定する等の方法が可能で
ある。この場合の対応関係の設定では、位相不一致の発
生回数が最大値を成す出力ポートの組み合わせにおける
各出力ポートの位相から、位相が最も大きく離れる出力
ポートを、その位相を前記中心位相と判定する出力ポー
トとして予め設定しておく等の方法が可能である。
シリアルパラレル変換された前記データ信号を、この判
定された前記中心位相に基づく正確な周期のシリアルデ
ータに変換して、出力端子(OUT_Da)から出力す
る。
心位相の判定処理を、位相判定検出時間制御端子(IN
_LD)からの指示に応じて実行する。
心位相を判定する実施例の構成を示すブロック図であ
り、図3は、本実施例による位相補正回路の動作を説明
するためのタイミングチャートである。また、動作は、
全てクロック入力の立ち上がりを基準とする。
ては、3位相による中心位相の判定を行うために、1:
4シリアルパラレル変換回路10a、1/3分周回路2
0a、A〜Cの3個の比較器31a(xor A、xor B、xo
r C)を備える位相比較回路30a、A〜Cの3個のカ
ウンタ41a(cnt A、cnt B、cnt C)を備えるカウン
タ回路40a、最大判定回路50a、3:1セレクタ回
路60aを備えている。
0aは、パラレル出力を実行するA〜Dの4個の出力ポ
ート12(sp A、sp B、sp C、sp D)と、各出力ポート
へのデータの転送を中継するA〜Dの4個のレジスタ1
1(Reg A、Reg B、Reg C、Reg D)を備えている。
Data)を、1/3分周回路20aの出力クロック
(OCLK)を基準に、1:4シリアルパラレル変換回
路10aが4位相のパラレルデータを出力し、その出力
された4位相のパラレルデータを、位相比較回路30a
が位相の隣り合うもの毎に位相比較を行う。
_LD)が“Lo”の場合には、各位相比較器31aに
おいて不一致が検出された回数を、対応する各カウンタ
回路41aがそれぞれにカウントする。
_LD)が“Hi”となり、中心位相の判定を指示され
た場合には、各カウンタ41aをストップし、最大判定
回路50a(DEC)が、この各カウンタ41aの内で
最大の値を成すものを判定する。そして、この最大判定
回路50aの判定に基づいて、3:1セレクタ回路60
a(SEL)は、中心位相を判定する。
1aが最も多い“10000”回の位相の不一致を検出
している。ここで、cnt Aのカウンタ41aは、sp Aとs
p Bの各出力ポート31aから出力されるパラレルデー
タの不一致の回数を数えたのであり、このため、このsp
Aとsp Bの位相から最も離れるsp Cの出力ポート31a
から出力されるパラレルデータの位相を、中心位相とし
て判定するのである。
タ41aが最大の場合に、(そのspAとsp Bから最も離
れる)sp Cの位相を中心位相として判定する旨を、予め
設定しておくことにより、3:1セレクタ回路60a
は、その設定を参照して中心位相を判定することができ
る。またこの場合には、同様にして、cnt Bが最大の場
合にはsp Aの位相を中心位相として判定し、cnt Cが最
大の場合にはsp Bの位相を中心位相として判定する旨を
設定しておく。
ば、クロックに対してデータ信号にジッタ成分が発生し
た場合にも、データ信号を常に中心位相で検出すること
により、データの誤った転送の発生を解消することがで
きる。
の形態においては、入力されたデータ信号の中心位相を
判定して、判定された中心位相に基づいて位相の乱れを
補正した適正なデータ信号を出力する位相補正回路10
0を示しているが、同様にして本発明の回路を、判定さ
れた中心位相の出力を行う中心位相判定回路とする実施
の形態も可能である。
ては、図1のセレクタ回路60の代わりに、最大判定回
路50の判定に基づいて中心位相を(図1のセレクタ回
路60と同様に)判定して、出力する回路を備える。そ
して、本実施の形態の中心位相判定回路から出力される
中心位相は、他のデータ信号の補正を行う回路や、デー
タ信号の読み取りを行う回路等に対して入力し、これら
の回路における処理に用いることができる。
よる中心位相の判定を行うものであったが、同様の構成
により、任意のn(n≧2)によるn位相の中心位相を
判定する回路を作成することができる。例えば、4位相
を使用した場合に、同様にして、4位相の中心位相判定
回路や4位相の位相補正回路を作成することができる。
て本発明を説明したが、本発明は必ずしも上記実施の形
態及び実施例に限定されるものではなく、その技術的思
想の範囲内において様々に変形して実施することができ
る。
ロックに対してデータ信号にジッタ成分が発生した場合
にも、データ信号を常に中心位相で検出することによ
り、データの誤った転送の発生を解消することができ
る。
路の構成を示すブロック図である。
定する実施例の構成を示すブロック図である。
明するためのタイミングチャートである。
ミングチャート図である。
れが生じた場合の動作を示すタイミングチャート図であ
る。
Claims (9)
- 【請求項1】 n(nは2以上の整数)位相シリアルデ
ータ入力されるデータ信号の中心位相を判定する中心位
相判定回路において、 前記データ信号をn倍の周期にシリアルパラレル変換し
たパラレルデータを複数の出力ポートを介して出力する
シリアルパラレル変換回路と、 前記出力ポートのそれぞれから出力されるパラレルデー
タの位相を比較し、位相不一致を検出する位相比較回路
と、 前記位相比較回路による、前記出力ポートのそれぞれに
おける位相不一致の検出回数をカウントするカウンタ
と、 前記カウントされた位相不一致の発生回数に基づいて、
前記中心位相を判定する回路を備えることを特徴とする
中心位相判定回路。 - 【請求項2】 前記シリアルパラレル変換回路は、 前記データ信号のn倍の周期毎に、(n+1)個の出力
ポートのそれぞれから、前記データ信号の各周期のビッ
トをシリアルパラレル変換したパラレルデータを出力
し、 前記位相比較回路は、 前記出力ポートの内で、前記データ信号の第i番目(i
=1〜n)の周期が割り当てられた出力ポートが出力す
る前記パラレルデータの位相を、それぞれ前記データ信
号の第i+1番目の周期が割り当てられた出力ポートが
出力する前記パラレルデータの位相と比較し、位相不一
致を検出することを特徴とする請求項1に記載の中心位
相判定回路。 - 【請求項3】前記カウンタによりカウントされた位相不
一致の発生回数が、最大値を成す前記出力ポートを判定
する最大判定回路と、 前記位相不一致の発生回数が最大値を成す出力ポートの
組み合わせと、出力されるパラレルデータの位相を前記
中心位相と判定する出力ポートとの、予め設定された対
応関係に基づいて、前記中心位相を判定する回路を備え
ることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の中心
位相判定回路。 - 【請求項4】 n(nは2以上の整数)位相シリアルデ
ータ入力されるデータ信号の位相の乱れを補正する位相
補正回路において、 前記データ信号をn倍の周期にシリアルパラレル変換し
たパラレルデータを複数の出力ポートを介して出力する
シリアルパラレル変換回路と、 前記出力ポートのそれぞれから出力されるパラレルデー
タの位相を比較し、位相不一致を検出する位相比較回路
と、 前記位相比較回路による、前記出力ポートのそれぞれに
おける位相不一致の検出回数をカウントするカウンタ
と、 前記カウントされた位相不一致の発生回数に基づいて前
記中心位相を判定し、前記シリアルパラレル変換された
前記データ信号を、判定された前記中心位相に基づく正
確な周期のシリアルデータに変換して出力する回路を備
えることを特徴とする位相補正回路。 - 【請求項5】 前記シリアルパラレル変換回路は、 前記データ信号のn倍の周期毎に、(n+1)個の出力
ポートのそれぞれから、前記データ信号の各周期のビッ
トをシリアルパラレル変換したパラレルデータを出力
し、 前記位相比較回路は、 前記出力ポートの内で、前記データ信号の第i番目(i
=1〜n)の周期が割り当てられた出力ポートが出力す
る前記パラレルデータの位相を、それぞれ前記データ信
号の第i+1番目の周期が割り当てられた出力ポートが
出力する前記パラレルデータの位相と比較し、位相不一
致を検出することを特徴とする請求項4に記載の位相補
正回路。 - 【請求項6】前記カウンタによりカウントされた位相不
一致の発生回数が、最大値を成す前記出力ポートを判定
する最大判定回路と、 前記位相不一致の発生回数が最大値を成す出力ポートの
組み合わせと、出力されるパラレルデータの位相を前記
中心位相と判定する出力ポートとの、予め設定された対
応関係に基づいて、前記中心位相を判定する回路を備え
ることを特徴とする請求項4又は請求項5に記載の位相
補正回路。 - 【請求項7】 n(nは2以上の整数)位相シリアルデ
ータ入力されるデータ信号の中心位相を判定する中心位
相判定方法において、 前記データ信号をn倍の周期にシリアルパラレル変換し
たパラレルデータを複数の出力ポートを介して出力する
シリアルパラレル変換ステップと、 前記出力ポートのそれぞれから出力されるパラレルデー
タの位相を比較し、位相不一致を検出する位相比較ステ
ップと、 前記出力ポートのそれぞれにおける位相不一致の検出回
数をカウントするカウンタと、 前記カウントされた位相不一致の発生回数に基づいて、
前記中心位相を判定するステップを備えることを特徴と
する中心位相判定方法。 - 【請求項8】 前記シリアルパラレル変換ステップにお
いて、前記データ信号のn倍の周期毎に、(n+1)個
の出力ポートのそれぞれから、前記データ信号の各周期
のビットをシリアルパラレル変換したパラレルデータを
出力し、 前記位相比較ステップにおいて、前記出力ポートの内
で、前記データ信号の第i番目(i=1〜n)の周期が
割り当てられた出力ポートが出力する前記パラレルデー
タの位相を、それぞれ前記データ信号の第i+1番目の
周期が割り当てられた出力ポートが出力する前記パラレ
ルデータの位相と比較し、位相不一致を検出することを
特徴とする請求項7に記載の中心位相判定方法。 - 【請求項9】前記カウンタによりカウントされた位相不
一致の発生回数が、最大値を成す前記出力ポートを判定
する最大判定ステップと、 前記位相不一致の発生回数が最大値を成す出力ポートの
組み合わせと、出力されるパラレルデータの位相を前記
中心位相と判定する出力ポートとの、予め設定された対
応関係に基づいて、前記中心位相を判定するステップを
備えることを特徴とする請求項7又は請求項8に記載の
中心位相判定方法。
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