JP2004233235A - ノイズ検知回路および情報処理装置 - Google Patents

ノイズ検知回路および情報処理装置 Download PDF

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Tatsuto Hamano
達人 浜野
Masayuki Samejima
公志 鮫島
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

【課題】電気的ノイズの振幅や時間幅を詳細に識別することが可能なノイズ検知回路を提供する。
【解決手段】入力端子に接続された信号遅延素子120と、入力端子からの入力信号に対応する疑似信号を発生する疑似信号発生回路110と、信号遅延素子120の出力に対して並列に接続されたシュミット特性を互いに異にする複数のバッファ手段131,134と、複数のバッファ手段の各々の出力をトリガとして疑似信号発生回路110からの疑似信号をラッチする複数のラッチ手段137,138と、複数のラッチ手段の出力をノイズ振幅情報として出力する出力端子102,103とを備える。
【選択図】 図1

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、LSIの情報処理装置に適用するノイズ検知回路および情報処理装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来の技術によるノイズ検知回路は、入力信号に等価な疑似信号を発生する疑似信号発生回路と、入力信号と擬似信号を比較し、信号波形の一致・不一致の情報を出力する信号比較器とを備えるものである。この場合、専用の測定機器は必要とせず、測定点の配線負荷容量がシステム実配線負荷と等価の状態でノイズ検知が可能であり、さらに、複数のシステム信号に対するノイズの有無と存在箇所を前もって特定できる(特許文献1参照)。
【0003】
【特許文献1】
特開2001−183429号公報(第3−4頁、図1−2)
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の従来の技術では、電気的ノイズの有無と存在個所を明確にできるが、電気的ノイズの振幅や時間幅を詳細に識別することは不可能である。
【0005】
本発明は上記従来の課題を解決するもので、ノイズの振幅や時間幅を詳細に識別することが可能なノイズ検知回路を提供することを目的とする。
【0006】
また、ノイズ検知回路を搭載した情報処理装置につき、検知したノイズ情報により入力信号のノイズを除去し、また、ノイズ除去で生じる信号遅延にかかわらず動作の安定化できる情報処理装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、本発明は次のような手段を講じる。
【0008】
第1の解決手段として、本発明によるノイズ検知回路は、入力端子に接続された信号遅延素子と、前記入力端子からの入力信号に対応する疑似信号を発生する疑似信号発生回路と、前記信号遅延素子の出力に対して並列に接続されたシュミット特性を互いに異にする複数のバッファ手段と、複数の前記バッファ手段の各々の出力をトリガとして前記疑似信号発生回路からの前記疑似信号をラッチする複数のラッチ手段と、複数の前記ラッチ手段の出力をノイズ振幅情報として出力する出力端子とを備えた構成とされている。
【0009】
この構成による作用は次のとおりである。
【0010】
疑似信号発生回路は、入力信号に対応する疑似信号を発生するが、外部から入力されてくる入力信号にはノイズが重畳されているのに対して、疑似信号にはノイズが乗っていない。入力信号を疑似信号と波形比較する。その比較のために、シュミット特性が異なる複数のバッファ手段と、各バッファ手段の出力をトリガとして疑似信号をラッチする複数のラッチ手段とをもたせている。
【0011】
シュミット付バッファは、スレッショルドレベルとして上限値と下限値の2つをもち、入力信号が上昇して上限値を上回るタイミングで出力データを反転して“1”とし、入力信号が降下して下限値を下回るタイミングで出力データを反転して“0”とするヒステリシス動作を行うバッファである。ノイズが乗った入力信号の波形を方形波に整形する。スレッショルドレベルの下限値と上限値との差分がヒステリシス電圧であり、ヒステリシス電圧が大きいほどノイズに強い。
【0012】
ヒステリシス電圧が小さいバッファは振幅の小さいノイズを検出し、ヒステリシス電圧が大きいバッファは振幅の大きいノイズも検出する(小さいノイズも検出する)。すなわち、シュミット特性を異にする複数のバッファは、入力信号に重畳しているノイズの振幅の違いを識別する。複数のシュミット付バッファによる検出信号が疑似信号ラッチのためのトリガ信号とされ、ラッチ手段でラッチした結果をノイズ振幅情報として出力端子から出力する。したがって、この発明によれば、ノイズの有無だけでなく、ノイズの振幅についても識別することができる。
【0013】
そして、このノイズ検知回路を情報処理装置の実装システムに組み込むことにより、専用の測定機器は必要とせずに、また、測定機器の探針接続を不要として、簡易にノイズ検出が可能となる。さらに、測定点の配線負荷容量をシステム実配線負荷と等価とでき、ノイズ検知を有利にできる。
【0014】
第2の解決手段として、本発明によるノイズ検知回路は、入力端子からの入力信号に対して互いに異なる遅延を与える複数の遅延回路と、前記複数の遅延回路による各遅延信号と前記入力端子からの入力信号との論理積をとる複数の論理積回路と、複数の前記論理積回路の出力をラッチする複数のラッチ手段と、複数の前記ラッチ手段の出力をノイズ時間幅情報として出力する出力端子とを備えた構成とされている。ここでのノイズの検出は、入力信号に重畳されているノイズについてではなく、ノイズ自体の時間幅の検出を行うものである。
【0015】
この構成による作用は次のとおりである。入力端子から入力されてくるノイズ信号に対して複数の遅延回路で異なる遅延を与え、各遅延信号とノイズ信号との論理積をとることで、ノイズ信号の時間幅を識別している。時間幅が十分に小さくて無視してよいノイズ信号は、遅延信号の遅延時間が小さいと、対応する論理積信号は有効とはならない。時間幅が小さいノイズ信号は、遅延時間が小さい遅延信号に対応する論理積信号を有効化するが、遅延時間が大きい遅延信号に対応する論理積信号は有効とはならない。時間幅が大きいノイズ信号は、遅延時間が大きい遅延信号に対応する論理積信号を有効化する(遅延時間が小さい遅延信号に対応する論理積信号も有効化する)。すなわち、遅延時間を異にする複数の遅延回路は、入力されてくるノイズ信号の時間幅の違いを識別する。論理積信号をラッチ手段でラッチした結果をノイズ時間幅情報として出力端子から出力する。したがって、この発明によれば、ノイズの有無だけでなく、ノイズの時間幅についても識別することができる。
【0016】
そして、このノイズ検知回路を情報処理装置の実装システムに組み込むことにより、専用の測定機器は必要とせずに、また、測定機器の探針接続を不要として、簡易にノイズ検出が可能となる。さらに、測定点の配線負荷容量をシステム実配線負荷と等価とでき、ノイズ検知を有利にできる。
【0017】
なお、上記の第2の解決手段における前記複数の遅延回路は、前記入力端子にシリーズに接続された複数段の信号遅延素子から構成することができる。各信号遅延素子の遅延時間を同一にしておくと(基本遅延時間)、論理積信号を生成すべき入力側の遅延信号として信号遅延素子群の何段目からとるかによって、基本遅延時間の整数倍の遅延時間の遅延信号を容易に作成することができる。1段目の信号遅延素子の遅延時間τに対して、2段目の信号遅延素子の遅延時間は2×τ、n段目の信号遅延素子の遅延時間はn×τとなる。
【0018】
また、ノイズ検知回路を備えた情報処理装置についての本発明は、次のような手段を講じることにより、上記の課題を解決する。
【0019】
本発明による情報処理装置は、入力信号の入力端子と、前記入力端子からの入力信号に対してノイズ除去を行う互いに異なる遅延時間の複数のノイズフィルタと、複数の前記ノイズフィルタの出力を入力とする入力段セレクタと、前記入力端子からの信号を入力とし前記ノイズ時間幅情報を生成する上記のノイズ検知回路とを備え、前記ノイズ検知回路からのノイズ時間幅情報に基づいて前記入力段セレクタを制御するように構成されたものである。
【0020】
この構成による作用は次のとおりである。ノイズフィルタは入力端子の信号ラインに乗って入力されてくるノイズ信号を除去する。時間幅の小さいノイズ信号は遅延時間の小さいノイズフィルタで除去され、時間幅の大きいノイズ信号は遅延時間の大きいノイズフィルタで除去される。入力段セレクタは複数のノイズフィルタからのノイズ除去された信号を入力するが、その複数のノイズ除去入力信号のいずれを選択して出力するかは、上記のノイズ時間幅の識別を行うノイズ検知回路からのノイズ時間幅情報によって決めるようにしている。すなわち、時間幅の小さいノイズ信号が入力端子から入力されてくるときは、そのノイズ信号を除去することとなった遅延時間の小さいノイズフィルタからの出力信号を、ノイズ信号の時間幅が小さいことを示すノイズ時間幅情報によって選択する。また、時間幅の大きいノイズ信号が入力端子から入力されてくるときは、そのノイズ信号を除去することとなった遅延時間の大きいノイズフィルタからの出力信号を、ノイズ信号の時間幅が大きいことを示すノイズ時間幅情報によって選択する。
【0021】
入力信号にノイズが乗っていないのであれば、ノイズフィルタリングは不要で、ノイズフィルタを通さない入力信号を選択するのが信号遅延がなくて好ましい。ノイズが乗っているときは、ノイズフィルタリングを行う必要があるが、ノイズフィルタリングに伴う信号遅延はできるだけ小さい方がよい。そのノイズの時間幅が小さいのであれば、フィルタリングは遅延時間の小さいノイズフィルタで行えば十分であり、遅延時間の小さいノイズフィルタでのフィルタリングであるゆえに、信号遅延は小さいものですむ。一方、そのノイズの時間幅が大きいのであれば、フィルタリングは遅延時間の大きいノイズフィルタで行う。この場合、遅延時間の大きいノイズフィルタでのフィルタリングとなり、信号遅延は大きくなるが、ノイズフィルタリングを確実なものとして実現できる。
【0022】
さらに進んで、本発明による情報処理装置は、上記の構成の情報処理装置において、前記入力端子、前記複数のノイズフィルタ、前記入力段セレクタの組を複数組備え、さらに、複数の前記入力段セレクタからの出力信号を入力とする論理回路を備え、前記ノイズ検知回路からのノイズ時間幅情報に基づいて複数の前記入力段セレクタを共通に制御するように構成されたものである。
【0023】
この構成による作用は次のとおりである。複数の入力端子から入力した複数の入力信号を論理回路に入力し、論理回路で所要の論理演算処理を行わせる場合に、いずれの入力信号に乗るノイズも同じ要因で生じていることから、各ノイズの時間幅には互いに相関関係がある。ある入力信号で時間幅の小さいノイズが乗っているなら、他の入力信号においても同様に遅延時間の小さいノイズが乗る。また、ある入力信号で時間幅の大きいノイズが乗っているなら、他の入力信号においても同様に遅延時間の大きいノイズが乗る。また、ノイズが乗るタイミングも互いに同期している。論理回路の前段にある入力端子、複数のノイズフィルタ、入力段セレクタの組からなる入力回路部の複数組について、ノイズ時間幅の大小変化に即したノイズフィルタリングを同様に適用している。したがって、論理回路に入力される複数の入力信号のタイミングおよび波形品質が互いに対応した同様のものとなる。ノイズ状態が種々に変化しても、複数の入力信号どうしの時間的相対関係を常に互いに等しく保つことができる。その結果、論理回路での演算処理の動作を安定化させることができる。
【0024】
さらに進んで、本発明による情報処理装置は、上記の構成の情報処理装置において、前記論理回路からの出力信号に対して互いに異なる遅延時間の遅延を与える複数の信号遅延素子と、複数の前記信号遅延素子の出力を入力とする出力段セレクタとを備え、前記ノイズ検知回路からのノイズ時間幅情報に基づいて複数の前記入力段セレクタおよび前記出力段セレクタを共通に制御し、前記ノイズフィルタでの信号遅延と前記信号遅延素子での信号遅延とを相殺するように構成されたものである。
【0025】
この構成による作用は次のとおりである。入力段セレクタにおいて遅延時間の小さいノイズフィルタからの入力信号を選択したときは、出力段セレクタにおいては逆に遅延時間の大きい信号遅延素子が選択され、また、入力段セレクタにおいて遅延時間の大きいノイズフィルタからの入力信号を選択したときは、出力段セレクタにおいては逆に遅延時間の小さい信号遅延素子が選択され、ノイズフィルタでの信号遅延と信号遅延素子での信号遅延とを相殺する。入力段セレクタにおけるノイズフィルタがn個あるとすると、これに対応して出力段セレクタにもn個の信号遅延素子が設けられる。入力段セレクタにおいて、k番目のノイズフィルタを選択したときは、出力段セレクタにおいて、(n−k)番目の信号遅延素子を選択する。基本の信号遅延素子の遅延時間をτとして、k番目のノイズフィルタによる遅延時間はk×τとなり、(n−k)番目の信号遅延素子による遅延時間は(n−k)×τとなり、全体で遅延時間は、k×τ+(n−k)×τ=n×τとなる。これは、何番目のノイズフィルタ、信号遅延素子を選択するかにかかわりなく(kの値にかかわりなく)、常に同じ遅延時間となっていることを示している。すなわち、ノイズ状態が種々に変化しても、論理回路から出力端子を介して外部に出力される演算処理結果の出力信号の出力タイミングは、常に同じタイミングになる。その結果、ノイズのいかんにかかわりなく、情報処理装置の動作を安定化させることができる。
【0026】
【発明の実施の形態】
以下、本発明にかかわるノイズ検知回路および情報処理装置の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【0027】
(実施の形態1)
図1は本発明の実施の形態1(請求項1相当)におけるノイズ検知回路の構成を示すブロック図である。
【0028】
図1において、100はノイズ検知回路、101はノイズ検知回路100の入力端子、S101は入力端子101よりノイズ検知回路100に入力されるノイズ信号、102はノイズ検知回路100の第1出力端子、103はノイズ検知回路100の第2出力端子である。
【0029】
また、110は疑似信号発生回路、S110は疑似信号発生回路110で発生された疑似信号、120は信号遅延素子、S120は信号遅延素子120から出力される遅延ノイズ信号である。
【0030】
さらに、130はノイズ振幅判定回路、131は第1のシュミット付バッファ(以下、第1バッファと記す)、S131は第1バッファ131から出力される第1トリガ信号、132は第1トリガ信号S131でデータラッチを行うフリップフロップ(以下、第1FFと記す)、S132は第1FF132から出力される第1セット信号、133は第1セット信号S132でデータセットを行うセット式フリップフロップ(以下、第1セットFFと記す)、S133は第1セットFF133から出力される第1検知信号、134は第1バッファ131とはシュミット特性の異なる第2のシュミット付バッファ(以下、第2バッファと記す)、S134は第2バッファ134から出力される第2トリガ信号、135は第2トリガ信号S134でデータラッチを行うフリップフロップ(以下、第2FFと記す)、S135は第2FF135から出力される第2セット信号、136は第2セット信号S135でデータセットを行うセット式フリップフロップ(以下、第2セットFFと記す)、S136は第2セットFFから出力される第2検知信号である。第1FF132と第1セットFF133とが第1ラッチ手段137を構成し、第2FF135と第2セットFF136とが第2ラッチ手段138を構成している。
【0031】
以下、上記のように構成された本実施の形態のノイズ検知回路100のノイズ検知時の動作について説明する。なお、信号はHighレベルを“1”、Lowレベルを“0”と表示するものとする。ここでのノイズ信号S101は、ノイズを重畳することがある入力信号のことである。
【0032】
図1において、まず、ノイズ信号S101が入力端子101を介してノイズ検知回路100に入力され、ノイズ振幅判定回路130の内部の信号遅延素子120に入力される。信号遅延素子120はノイズ信号S101を遅延させて遅延ノイズ信号S120を発生し、発生した遅延ノイズ信号S120は第1バッファ131および第2バッファ134に入力される。
【0033】
第1バッファ131および第2バッファ134はそれぞれ第1トリガ信号S131および第2トリガ信号S134を発生し、それぞれ第1ラッチ手段137における第1FF132と第2ラッチ手段138における第2FF135へクロック入力する(反転入力)。
【0034】
一方、ノイズ検知回路100の内部の疑似信号発生回路110はノイズ信号S101に同期して疑似信号S110を発生し、発生した疑似信号S110はノイズ振幅判定回路130の内部の第1FF132と第2FF135とにデータ入力される。
【0035】
次に、第1FF132は第1トリガ信号S131の立下がりエッジ(“1”→“0”)に同期して疑似信号S110をデータラッチすることで第1セット信号S132を発生し、第2FF135は第2トリガ信号S134の立下がりエッジ(“1”→“0”)に同期して疑似信号S110をデータラッチすることで第2セット信号S135を発生する。
【0036】
さらに、第1セット信号S132は第1セットFF133へ入力され、第1セットFF133は入力された第1セット信号S132によりセット動作を行い、第1検知信号S133を発生する。
【0037】
また、第2セット信号S135は第2セットFF136へ入力され、第2セットFF136は入力された第2セット信号S135によりセット動作を行い、第2検知信号S136を発生する。
【0038】
以上のように、ノイズ振幅判定回路130の内部で発生した第1検知信号S133と第2検知信号S136の組は、ノイズ検知回路100の第1出力端子102および第2出力端子103よりノイズ振幅情報として出力される。
【0039】
次に、ノイズ検知回路100における各信号の時間関係について、図面を参照して説明する。
【0040】
図2は図1に示した各信号の信号波形図を、縦軸を振幅とし、横軸を時間として示したものである。
【0041】
図2において、(a)はノイズ信号S101の波形図であり、(b)は遅延ノイズ信号S120の波形図であり、(c)は第1トリガ信号S131の波形図であり、(d)は第2トリガ信号S134の波形図であり、(e)は疑似信号S110の波形図であり、(f)は第1セット信号S132の波形図であり、(g)は第1検知信号S133の波形図であり、(h)は第2セット信号S135の波形図であり、(i)は第2検知信号S136の波形図である。
【0042】
さらに、Vaは第1バッファ131がLowレベル出力するためのヒステリシス電圧における下限レベルであり、Vbは第2バッファ102がLowレベル出力するためのヒステリシス電圧における下限レベルである。
【0043】
また、t1とt2とt3とt4は各々の時刻を示すものであり、T1はノイズ信号S101におけるノイズ発生区間を示すものであり、T2は遅延ノイズ信号S120におけるノイズ発生区間を示すものであり、τは信号遅延素子120による遅延時間量を示すものであり、T1<t4−t1、T1=T2、τ<<t4−t1であるとする。
【0044】
図2において、まず、ノイズ信号S101は時刻t1において“0”から“1”に変化し、時刻t4において“1”から“0”に変化し、時刻t1から時刻t4の間の区間T1にノイズを含み、擬似信号S110は、ノイズ信号S101に同期して、時刻t1において“0”から“1”に変化し、時刻t4において“1”から“0”に変化し、時刻t1から時刻t4の間にノイズを含まない。
【0045】
遅延ノイズ信号S120は時刻t1+τにおいて“0”から“1”に変化し、時刻t4+τにおいて“1”から“0”に変化し、ノイズ信号S101における区間T1から時間τだけ遅延した区間T2にノイズを含む。
【0046】
次に、第1トリガ信号S131は第1バッファ131の持つレベルVaの特性により、時刻t1+τにおいて“0”から“1”に変化し、時刻t4+τにおいて“1”から“0”に変化する。すなわち、時刻t1+τから時刻t4+τにかけては、遅延ノイズ信号S120はそのノイズ部分も含めて第1バッファ131のレベルVaより大きいので、反転することなく“1”を保ち、時刻t4+τにおいてレベルVaを下回るので反転して“0”となる。
【0047】
一方、第2トリガ信号S134は第1バッファ134の持つレベルVbの特性により、時刻t1+τと時刻t3において“0”から“1”に変化し、時刻t2と時刻t4+τにおいて“1”から“0”に変化する。すなわち、時刻t1+τから時刻t4+τにかけては、遅延ノイズ信号S120のノイズ以外の部分はレベルVbよりも大きいが、ノイズ部分は時刻t2でレベルVbを下回る結果、反転して“0”となり、同様に、ノイズ部分は時刻t4+τでもレベルVbを下回る結果、反転して“0”となる。
【0048】
ここで、第1トリガ信号S131の立ち下がりエッジにて疑似信号S110をデータラッチしたものが第1セット信号S132であるが、第1トリガ信号S131が立ち下がる時刻t4+τでは疑似信号S110は“0”となっているので、第1セット信号S132は“1”に変化することなく“0”であり続ける。
【0049】
一方、第2トリガ信号S134の立ち下がりエッジにて疑似信号S110をデータラッチしたものが第2セット信号S135であるが、第2トリガ信号S134が立ち下がる時刻t2では疑似信号S110は“1”となっているので、第2セット信号S135は“0”から“1”に変化し、また、第2トリガ信号S134が立ち下がる時刻t4+τでは疑似信号S110は“0”となっているので、第2セット信号S135は“1”から“0”に変化する。
【0050】
さらに、第1セット信号S132が“0”のまま変化しないので、第1セットFF133はセット動作を行わず、第1検知信号S133は“0”のままである。一方、第2セット信号S135が“1”に変化するので第2セットFF136はセット動作を行い、時刻t4+τ以降に第2検知信号S136は“1”となる。
【0051】
すなわち、ノイズ信号S101に重畳されたノイズは、ノイズ信号S101のレベルを、レベルVbを下回りかつレベルVaを上回る状態に変化させる程度の振幅のノイズであることが分る。
【0052】
なお、第1検知信号S133と第2検知信号S136との組み合わせの違いに応じて、検知されるノイズ振幅情報の状況を図3(a)に示す。図3(b)はそれぞれの場合に対応するノイズ信号S101の波形の一例を示す。
【0053】
以上により、ノイズ有無の検知とノイズ振幅量の検知が可能となる。
【0054】
なお、上記では、異特性を持つ2個のシュミット付きバッファを用いてノイズ検知を行う場合を例にとり説明したが、さらに、n個の異特性シュミット付きバッファとそれに伴うフリップフロップと出力端子とをノイズ振幅判定回路に内蔵することで、ノイズ振幅量をn種類に細分して検知することが可能である。
【0055】
(実施の形態2)
図4は本発明の実施の形態2(請求項2相当)におけるノイズ検知回路100aの構成を示すブロック図である。
【0056】
図4において、400はノイズ時間幅判定回路、401は第1の信号遅延バッファ(以下、第1遅延バッファと記す)、S401は第1遅延バッファ401から出力される第1遅延信号、402は第2の信号遅延バッファ(以下、第2遅延バッファと記す)、S402は第2遅延バッファ402から出力される第2遅延信号、403は2入力1出力の第1AND回路、S403は第1AND回路403から出力される第1AND信号、404は2入力1出力の第2AND回路、S404は第2AND回路404から出力される第2AND信号である。
【0057】
なお、入力端子101、第1出力端子102、第2出力端子103、第1セットFF133(第1ラッチ手段に相当)、第2セットFF136(第2ラッチ手段に相当)、および、ノイズ信号S101、第1検知信号S133、第2検知信号S136については、実施の形態1に示した通りである。
【0058】
以下、上記のように構成された本実施の形態のノイズ検知回路100aのノイズ検知時の動作について説明する。
【0059】
図4において、まず、ノイズ信号S101が入力端子101を介してノイズ検知回路100aに入力され、第1遅延バッファ401と第1AND回路403と第2AND回路404に入力される。
【0060】
第1遅延バッファ401は第1遅延信号S401を出力し、第1遅延信号S401は第2遅延バッファ402と第1AND回路403に入力され、第2遅延バッファ402は第2遅延信号S402を出力し、第2遅延信号S402は第2AND回路404に入力される。
【0061】
ここで、第1AND回路403はノイズ信号S401と第1遅延信号S401とにより第1AND信号S403を出力し、第2AND回路404はノイズ信号S401と第2遅延信号S402とにより第2AND信号S404を出力する。
【0062】
次に、第1セットFF133は、第1AND信号S403によりセット動作を行って第1検知信号S133を出力し、第2セットFF136は、第2AND信号S404によりセット動作を行って第2検知信号S136を出力する。
【0063】
以上のように、ノイズ時間幅判定回路400の内部で発生した第1検知信号S133および第2検知信号S136はノイズ検知回路100aの第1出力端子102および第2出力端子103よりノイズ時間幅情報として出力される。
【0064】
次に、ノイズ検知回路400における各信号の時間関係について、図面を参照して説明する。
【0065】
図5は図4に示した各信号の信号波形図を、縦軸を振幅とし、横軸を時間として示したものである。
【0066】
図5において、(a)はノイズ信号S101の信号波形であり、(b)は第1遅延信号S401の信号波形であり、(c)は第2遅延信号S402の信号波形であり、(d)は第1AND信号S403の信号波形であり、(e)は第2AND信号S404の信号波形であり、(f)は第1検知信号S133の信号波形であり、(g)は第2検知信号S136の信号波形である。
【0067】
さらに、t5、t6は各々の時刻を示すものであり、τは第1遅延バッファ401および第2遅延バッファ402の信号遅延時間を示し、τ<t6−t5を満たすものとする。
【0068】
なお、本実施の形態2においては、実施の形態1と異なる波形を示すものとする。実施の形態1の図2に示すノイズ信号S101は、本来の信号にノイズが重畳したものであるが、本実施の形態2の場合には、ノイズそのものをノイズ信号S101とし、時間軸方向に拡大して図示する。
【0069】
図5において、ノイズ信号S101は時刻t5から時刻t6の間で“1”レベルに達するノイズを含んでおり、第1遅延信号S401は時刻t5+τから時刻t6+τの間で“1”レベルに達するノイズを含んでおり、第2遅延信号S402は時刻t5+2τから時刻t6+2τの間で“1”レベルに達するノイズを含んでいる。
【0070】
ここで、第1AND回路403に入力されるノイズ信号S101および第1遅延信号S401がともに“1”となる、時刻t5+τから時刻t6の期間で、第1AND信号S403は“1”となる。そして、第1AND信号S403が“1”に変化するのに伴って、第1セットFF133は時刻t5+τ以降でセット動作を行い、“1”となる。そして、第1AND信号S403が“1”に変化することに伴って時刻t5+τ以降で第1セットFF133はセット動作を行い、第1検知信号S133は“1”となる。
【0071】
一方、第2AND回路404に入力されるノイズ信号S101および第2遅延信号S402は同時に“1”となることはない。それは、第2遅延バッファ402の信号遅延時間2τがノイズ信号S101の時間幅よりも大きいためである。このため、第2AND回路404が出力する第2AND信号S404は反転せず、“0”のままである。そして、第2AND信号S404が“0”のままであるので第2セットFF136はセット動作を行わず、第2検知信号S136は常に“0”となる。
【0072】
以上の結果、第1検知信号S133が“1”で、第2検知信号S136が“0”であることから、ノイズ信号S101はτ以上かつ2τ未満の時間幅を持つノイズであることが明らかとなる。
【0073】
なお、第1検知信号S133と第2検知信号S136との組み合わせの違いに応じて、検知されるノイズ時間幅情報の状況を図6(a)に示す。図6(b)はそれぞれの場合に対応するノイズ信号S101の波形の一例を示す。
【0074】
以上により、複数のシステム信号に対する誤動作要因となる電気的ノイズの有無と存在個所を前もって特定するだけでなく、電気的ノイズの時間幅を詳細に識別することが可能である。
【0075】
なお、上記では、2個の遅延バッファを用いてノイズ検知を行う場合を例にとり説明したが、さらに、n個の遅延バッファとそれに伴うフリップフロップと出力端子とをノイズ時間幅判定回路に内蔵することで、ノイズの時間幅をn種類に細分して検知することが可能である。
【0076】
(実施の形態3)
図7は本発明の実施の形態3(請求項3〜5相当)における情報処理装置の構成を示すブロック図である。
【0077】
図7において、700はノイズ検知回路搭載の情報処理装置、701は情報処理装置700の第1入力端子、S701は第1入力端子701より入力される第1入力信号、702は情報処理装置700の第2入力端子、S702は第2入力端子702より入力される第2入力信号、703は情報処理装置700の出力端子、711は3入力1出力の第1の入力段セレクタ、711aは第1の入力段セレクタ711の無遅延入力、711bは1個のノイズフィルタNFを伴う第1の入力段セレクタ711の1遅延入力、711cは2個のノイズフィルタNFを伴う第1の入力段セレクタ711の2遅延入力、S711は第1の入力段セレクタ711から出力される第1セレクタ信号、712は3入力1出力の第2の入力段セレクタ、712aは第2の入力段セレクタ712の無遅延入力、712bは1個のノイズフィルタNFを伴う第2の入力段セレクタ712の1遅延入力、712cは2個のノイズフィルタNFを伴う第2の入力段セレクタ712の2遅延入力、S712は第2の入力段セレクタ712から出力される第2セレクタ信号、713は3入力1出力の出力段セレクタ、713aは2個の遅延素子DCを伴う出力段セレクタ713の2遅延入力、713bは1個の遅延素子DCを伴う出力段セレクタ713の1遅延入力、713cは出力段セレクタ713の無遅延入力、S713は出力段セレクタ713から出力される第3セレクタ信号、720は2入力1出力のAND回路、S720はAND回路720から出力されるAND信号である。AND回路720は論理回路の一例として図示されている。
【0078】
実施の形態2のノイズ検知回路100aによる第1検知信号S133および第2検知信号S136の組み合わせにより第1の入力段セレクタ711および第2の入力段セレクタ712および出力段セレクタ713において選択される入力信号を図8に示す。
【0079】
以下、上記のように構成された本実施の形態の情報処理装置700の動作について説明する。ノイズ検知回路100aおよび第1検知信号S133および第2検知信号S136は実施の形態2に示した通りであり、本実施の形態においては、第1検知信号S133が“1”で、かつ第2検知信号S136が“1”である場合について説明するものとする(図9の(i)〜(l)参照)。
【0080】
図7において、まず、第1入力信号S701が第1入力端子701を介して情報処理装置700の内部のノイズ検知回路100aに入力され、ノイズ検知回路100aより第1検知信号S133として“1”が出力され、第2検知信号S136として“1”が出力される。
【0081】
さらに、第1入力信号S701は、各々無遅延入力711a、1遅延入力711bおよび2遅延入力711cを介して第1の入力段セレクタ711に入力される。第1の入力段セレクタ711は、図8に示す動作に基づいて2個のノイズフィルタNFを伴う2遅延入力711cを選択し、第1セレクタ信号S711を出力する。
【0082】
一方、第2入力信号S702は、第2入力端子702を介し、さらに各々無遅延入力712a、1遅延入力712bおよび2遅延入力712cを介して第2の入力段セレクタ712に入力される。第2の入力段セレクタ712は、図8に示す動作に基づいて2個のノイズフィルタNFを伴う2遅延入力712cを選択し、第2セレクタ信号S712を出力する。
【0083】
次に、第1セレクタ信号S711および第2セレクタ信号S712は、AND回路720に入力され、AND回路720はAND信号S720を出力する。
【0084】
次に、AND信号S720は、各々2遅延入力713a、1遅延入力713bおよび無遅延入力713cを介して出力段セレクタ713に入力される。出力段セレクタ713は、図8に示す動作に基づいて遅延素子を伴わない無遅延入力713cを選択し、第3セレクタ信号S713を出力する。
【0085】
出力された第3セレクタ信号S713は、出力端子703を介して情報処理装置700より出力される。
【0086】
以上のように、ノイズ検知回路100aで発生された第1検知信号S133と第2検知信号S136とにより、第1の入力段セレクタ711と第2の入力段セレクタ712と出力段セレクタ713において入力選択制御を行うことで情報処理装置700の信号同期化制御を行う。
【0087】
次に、情報処理装置700における各信号の時間関係について、図面を参照して説明する。
【0088】
図9は図7のブロック図において示した各信号の信号波形図を、縦軸を振幅とし横軸を時間として示したものである。
【0089】
図9において、(a)は第1入力信号S701の信号波形であり、かつ第1の入力段セレクタ711が無遅延入力711aを選択した場合の第1セレクタ信号S711の信号波形であり、(b)は第2入力信号S702の信号波形であり、かつ第2の入力段セレクタ712が無遅延入力712aを選択した場合の第2セレクタ信号S712の信号波形であり、(c)は信号波形(a)および(b)によるAND信号S720の信号波形であり、(d)は出力段セレクタ713が2遅延入力713aを選択した場合の第3セレクタ信号S713の信号波形である。
【0090】
さらに、(e)は第1の入力段セレクタ711が1遅延入力711bを選択した場合の第1セレクタ信号S711の信号波形であり、(f)は第2の入力段セレクタ712が1遅延入力712bを選択した場合の第2セレクタ信号S712の信号波形であり、(g)は信号波形(e)および(f)によるAND信号S720の信号波形であり、(h)は出力段セレクタ713が1遅延入力713bを選択した場合の第3セレクタ信号S713の信号波形である。
【0091】
さらに、(i)は第1の入力段セレクタ711が2遅延入力711cを選択した場合の第1セレクタ信号S711の信号波形であり、(j)は第2の入力段セレクタ712が2遅延入力712cを選択した場合の第2セレクタ信号S712の信号波形であり、(k)は信号波形(i)および(j)によるAND信号S720の信号波形であり、(l)は出力段セレクタ713が無遅延入力713cを選択した場合の第3セレクタ信号S713の信号波形である。
【0092】
さらに、t7、t8は信号波形群のある時刻を示すものであり、τは1遅延入力711b、1遅延入力712bおよび1遅延入力713bの信号遅延時間を示すものであり、2τは2遅延入力711c、2遅延入力712cおよび2遅延入力713aの信号遅延時間を示すものである。
【0093】
なお、以下においては、第1検知信号S133が“1”であり、かつ第2検知信号S136が“1”であり、第1の入力段セレクタ711が2遅延入力711cを選択し、第2の入力段セレクタ712が2遅延入力712cを選択し、出力段セレクタ713が無遅延入力713cを選択した場合の動作を説明するものとし、よって第1セレクタ信号S711の信号波形は(i)を第2セレクタ信号S712の信号波形は(j)をAND信号S720の信号波形は(k)を第3セレクタ信号S713の信号波形は(l)をそれぞれ示すものとする。
【0094】
図9において、第1入力信号S701は時刻t7において“0”から“1”に変化し(図9(a))、第1セレクタ信号S711は第1の入力段セレクタ711が2遅延入力711cを選択することで、時刻t7より時間2τだけ遅延した時刻t7+2τにおいて“0”から“1”に変化する(図9(i))。
【0095】
一方、第2入力信号S702は時刻t8において“1”から“0”に変化し(図9(b))、第2セレクタ信号S712は第2の入力段セレクタ712が2遅延入力712cを選択することで、時刻t8より時間2τだけ遅延した時刻t8+2τにおいて“1”から“0”に変化する(図9(j))。
【0096】
次に、AND信号S720は第1セレクタ信号S711と第2セレクタ信号S712とを入力信号としてAND動作を行うことにより、時刻t7+2τにおいて“0”から“1”に変化し、時刻t8+2τにおいて“1”から“0”に変化する(図9(k))。
【0097】
次に、第3セレクタ信号S713は出力段セレクタ713が無遅延入力713cを選択することで、AND信号S720に対して遅延なく時刻t7+2τにおいて“0”から“1”に変化し、時刻t8+2τにおいて“1”から“0”に変化する(図9(l))。
【0098】
本実施の形態はさらに、第1検知信号S133が“0”で、かつ第2検知信号S136が“0”である場合には、第1セレクタ信号S711の信号波形は(a)となり、第2セレクタ信号S712の信号波形は(b)となり、AND信号S720の信号波形は(c)となり、第3セレクタ信号S713の信号波形は(d)となる。
【0099】
さらにまた、第1検知信号S133が“0”で、かつ第2検知信号S136が“1”である場合には、第1セレクタ信号S711の信号波形は(e)となり、第2セレクタ信号S712の信号波形は(f)となり、AND信号S720の信号波形は(g)となり、第3セレクタ信号S713の信号波形は(h)となる。
【0100】
ここで信号波形(a)と信号波形(b)の時間的相対関係と、信号波形(e)と信号波形(f)の時間的相対関係と、信号波形(i)と信号波形(j)の時間的相対関係とが互いに等しいことより、第2セレクタ信号S712は第1セレクタ信号S711に対して同期化されていることが分る。
【0101】
さらにまた、信号波形(d)と信号波形(h)と信号波形(l)とが互いにタイミングが等しい波形であることより、第3セレクタ信号S713は第1検知信号S133と第2検知信号S136との各々の組み合わせについて第1入力信号S701と第2入力信号S702とに対して時間的相対関係が一致していることが分る。
【0102】
以上により、情報処理装置700は信号同期化制御を行い、例えば情報処理装置実装システムに組み込むことにより、コンデンサなどのノイズ除去用電子部品を追加実装することなく、検知したノイズ時間幅情報により入力信号のノイズを除去制御することが可能であり、さらに、ノイズ量(時間幅)が個々に異なる複数の情報処理装置実装システムが存在する場合においても、他の入力信号および出力信号の位相を同時制御し、ノイズ除去で生じる信号遅延に追従同期化することで、個々の情報処理装置実装システムの位相ずれを防ぎ、情報処理装置の動作安定化を図ることが可能である。
【0103】
【発明の効果】
以上のように本発明のノイズ検知回路によれば、ノイズの有無だけでなく、ノイズの振幅についても識別することができる。また、ノイズの有無だけでなく、ノイズの時間幅についても識別することができる。
【0104】
また、本発明の情報処理装置によれば、ノイズ除去に伴う信号遅延をノイズ時間幅に応じた適正なものに制御することができる。また、ノイズ状態が種々に変化しても、複数の入力信号どうしの時間的相対関係を常に互いに等しく保ち、論理回路での演算処理の動作を安定化させることができる。さらには、ノイズ状態が種々に変化しても、入力段セレクタと出力段セレクタの合計の遅延時間を一定に保ち、論理回路からの演算処理結果の出力タイミングを常に同じにし、ノイズのいかんにかかわりなく情報処理装置の動作を安定化させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態1におけるノイズ検知回路の構成を示すブロック図
【図2】本発明の実施の形態1におけるノイズ検知回路の動作を示す信号波形図
【図3】本発明の実施の形態1におけるノイズ検知回路の出力情報を示す図
【図4】本発明の実施の形態2におけるノイズ検知回路の構成を示すブロック図
【図5】本発明の実施の形態2におけるノイズ検知回路の動作を示す信号波形図
【図6】本発明の実施の形態2におけるノイズ検知回路の出力情報を示す図
【図7】本発明の実施の形態3における情報処理装置の構成を示すブロック図
【図8】本発明の実施の形態3における情報処理装置の出力情報を示す図
【図9】本発明の実施の形態3における情報処理装置の動作を示す信号波形図
【符号の説明】
100,100a ノイズ検知回路
101 入力端子
102 第1出力端子
103 第2出力端子
110 疑似信号発生回路
120 信号遅延素子
130 ノイズ振幅判定回路
131 第1のシュミット付バッファ
132 第1FF
133 第1セットFF
134 第2のシュミット付バッファ
135 第2FF
136 第2セットFF
137 第1ラッチ手段
138 第2ラッチ手段
400 ノイズ時間幅判定回路
401 第1遅延バッファ
402 第2遅延バッファ
403 第1AND回路(論理積回路)
404 第2AND回路(論理積回路)
700 情報処理装置
701 第1入力端子
702 第2入力端子
703 出力端子
711 第1の入力段セレクタ
711a 無遅延入力
711b 1遅延入力
711c 2遅延入力
712 第2の入力段セレクタ
712a 無遅延入力
712b 1遅延入力
712c 2遅延入力
713 出力段セレクタ
713a 無遅延入力
713b 1遅延入力
713c 2遅延入力
720 AND回路(論理回路の一例)
DC 遅延素子
NF ノイズフィルタ
S101 ノイズ信号
S110 疑似信号
S120 遅延ノイズ信号
S131 第1トリガ信号
S132 第1セット信号
S133 第1検知信号
S134 第2トリガ信号
S135 第2セット信号
S136 第2検知信号
S401 第1遅延信号
S402 第2遅延信号
S403 第1AND信号
S404 第2AND信号
S701 第1入力信号
S702 第2入力信号
S711 第1セレクタ信号
S712 第2セレクタ信号
S713 第3セレクタ信号

Claims (6)

  1. 入力端子に接続された信号遅延素子と、
    前記入力端子からの入力信号に対応する疑似信号を発生する疑似信号発生回路と、
    前記信号遅延素子の出力に対して並列に接続されたシュミット特性を互いに異にする複数のバッファ手段と、
    複数の前記バッファ手段の各々の出力をトリガとして前記疑似信号発生回路からの前記疑似信号をラッチする複数のラッチ手段と、
    複数の前記ラッチ手段の出力をノイズ振幅情報として出力する出力端子とを備えるノイズ検知回路。
  2. 入力端子からの入力信号に対して互いに異なる遅延を与える複数の遅延回路と、
    前記複数の遅延回路による各遅延信号と前記入力端子からの入力信号との論理積をとる複数の論理積回路と、
    複数の前記論理積回路の出力をラッチする複数のラッチ手段と、
    複数の前記ラッチ手段の出力をノイズ時間幅情報として出力する出力端子とを備えるノイズ検知回路。
  3. 前記複数の遅延回路は、前記入力端子にシリーズに接続された複数段の信号遅延素子から構成されている請求項2に記載のノイズ検知回路。
  4. 入力信号の入力端子と、
    前記入力端子からの入力信号に対してノイズ除去を行う互いに異なる遅延時間の複数のノイズフィルタと、
    複数の前記ノイズフィルタの出力を入力とする入力段セレクタと、
    前記入力端子からの信号を入力とする請求項2または請求項3に記載のノイズ検知回路とを備え、
    前記ノイズ検知回路からのノイズ時間幅情報に基づいて前記入力段セレクタを制御するように構成された情報処理装置。
  5. 請求項4に記載の情報処理装置において、
    前記入力端子、前記複数のノイズフィルタ、前記入力段セレクタの組を複数組備え、
    さらに、複数の前記入力段セレクタからの出力信号を入力とする論理回路を備え、
    前記ノイズ検知回路からのノイズ時間幅情報に基づいて複数の前記入力段セレクタを共通に制御するように構成された情報処理装置。
  6. 請求項5に記載の情報処理装置において、
    前記論理回路からの出力信号に対して互いに異なる遅延時間の遅延を与える複数の信号遅延素子と、
    複数の前記信号遅延素子の出力を入力とする出力段セレクタとを備え、
    前記ノイズ検知回路からのノイズ時間幅情報に基づいて複数の前記入力段セレクタおよび前記出力段セレクタを共通に制御し、前記ノイズフィルタでの信号遅延と前記信号遅延素子での信号遅延とを相殺するように構成された情報処理装置。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007088603A1 (ja) * 2006-02-01 2007-08-09 Fujitsu Limited 半導体装置及びノイズ計測方法
JP2009165120A (ja) * 2007-12-31 2009-07-23 Intel Corp ポートからポートへの遅延を実装することにより雑音を減らす方法
US9673794B2 (en) 2014-06-02 2017-06-06 Mitsubishi Electric Corporation Noise analysis apparatus, electronic device, and noise-source identification system

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007088603A1 (ja) * 2006-02-01 2007-08-09 Fujitsu Limited 半導体装置及びノイズ計測方法
US8060343B2 (en) 2006-02-01 2011-11-15 Fujitsu Limited Semiconductor device and noise measuring method
JP5270173B2 (ja) * 2006-02-01 2013-08-21 富士通株式会社 半導体装置及びノイズ計測方法
JP2009165120A (ja) * 2007-12-31 2009-07-23 Intel Corp ポートからポートへの遅延を実装することにより雑音を減らす方法
US9673794B2 (en) 2014-06-02 2017-06-06 Mitsubishi Electric Corporation Noise analysis apparatus, electronic device, and noise-source identification system

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