JP2006287420A - Clock data recovery circuit - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、所定の最大ビット数以内の連続した任意のビット数HレベルあるいはLレベルにとどまることがある入力データと同期したクロックを生成し、そのクロックを用いて入力データを取り込むクロック・データリカバリ回路に関する。 The present invention generates a clock synchronized with input data that may remain at an arbitrary number of bits H level or L level within a predetermined maximum number of bits, and uses the clock to recover the input data. Regarding the circuit.
従来より、PLL(Phase Locked Loop)技術を用いたクロック・データリカバリ回路(例えば、非特許文献1参照)や、DLL(Delay Locked Loop)技術を用いたクロック・データリカバリ回路(例えば、非特許文献2参照)が知られている。 Conventionally, a clock and data recovery circuit using a PLL (Phase Locked Loop) technique (see, for example, Non-Patent Document 1) and a clock and data recovery circuit using a DLL (Delay Locked Loop) technique (for example, a non-patent document) 2) is known.
図6は、PLL技術を用いたクロック・データリカバリ回路の一例を示す図である。 FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a clock / data recovery circuit using the PLL technology.
図6に示すクロック・データリカバリ回路100には、外部からの入力データDataInと内部からのクロックCKとの位相差信号を出力する位相比較器101と、その位相差信号に応じた信号を直流レベルの制御電圧に変換するチャージポンプ・ループフィルタ102と、その制御電圧に応じた周波数を有するクロックCKを出力する電圧制御発振器103と、そのクロックCKを用いて入力データDataInを取り込むフリップフロップ104とが備えられている。
The clock /
このクロック・データリカバリ回路100では、電圧制御発振器103からのクロックCKと入力データDataInの位相が合うようにフィードバックが行なわれて、最終的にフリップフロップ104から入力データDataInのタイミングが正しく設定し直された(リタイミングされた)リタイムドデータRetimedDataが出力される。
In this clock and
図7は、PLL技術を用いたクロック・データリカバリ回路の他の一例を示す図である。 FIG. 7 is a diagram showing another example of a clock / data recovery circuit using PLL technology.
図7に示すクロック・データリカバリ回路200には、外部からの参照信号REFと内部からのクロックとの位相および周波数の誤差信号を出力する位相周波数比較器201と、その誤差信号に応じた信号を直流レベルの制御電圧に変換するチャージポンプ・ループフィルタ202と、その制御電圧に応じた周波数のクロックであって位相がそれぞれずれた複数のクロックを出力する電圧制御発振器203と、それらのクロックのうちのいずれかのクロックを選択出力するセレクタ204とが備えられている。
The clock /
また、このクロック・データリカバリ回路200には、セレクタ204から選択出力されたクロックCKと外部からの入力データDataInとの位相差信号を出力する位相比較器205と、その位相差信号に応じた信号を生成して上記セレクタ204に入力するデジタルフィルタ206と、上記セレクタ204からのクロックCKを用いて入力データDataInを取り込むフリップフロップ207とが備えられている。
The clock /
このクロック・データリカバリ回路200では、ループAにおいて、参照信号REFの位相および周波数に電圧制御発振器203から出力されるクロックの位相および周波数が合うように粗調整が行なわれる。次いで、ループBにおいて、入力データDataInの位相にセレクタ204から出力されるクロックCKの位相が合うように微調整が行なわれ、このクロックCKを用いて入力データDataInのタイミングを正しく設定し直して、フリップフロップ207からリタイムドデータRetimedDataが出力される。
In the clock /
図8は、DLL技術を用いたクロック・データリカバリ回路の一例を示す図である。 FIG. 8 is a diagram illustrating an example of a clock / data recovery circuit using DLL technology.
図8に示すクロック・データリカバリ回路300には、外部からの入力データDataInと内部からのクロックCKとの位相差信号を出力する位相比較器301と、その位相差信号に応じた直流レベルの制御電圧Vcontを出力するループフィルタ302と、その制御電圧Vcontに応じて外部から入力された参照クロックREFCKの遅延量を制御してクロックCKを生成する電圧制御遅延ライン303と、そのクロックCKを用いて入力データDataInを取り込むフリップフロップ304とが備えられている。
The clock /
このクロック・データリカバリ回路300では、電圧制御遅延ライン303に入力されている参照クロックREFCKの遅延量が、ループフィルタ302からの制御電圧Vcontに応じて制御され、これにより生成されたクロックCKを用いて入力データDataInのタイミングを正しく設定し直して、そのフリップフロップ304からリタイムドデータRetimedDataが出力される。
上述した図6に示すクロック・データリカバリ回路100では、製造プロセスのバラツキ等に起因して、電圧制御発振器103の初期状態が変動する場合がある。その場合、電圧制御発振器103では適切な動作が行なわれない恐れがある。
In the clock /
また、図7に示すクロック・データリカバリ回路200では、参照信号REFの位相および周波数に電圧制御発振器203から出力されるクロックの位相および周波数を合わせておいてから(粗調整してから)、デジタルフィルタ206を用いて入力データDataInの位相にクロックの位相を合わせる(微調整する)ため、上述したような問題は解消されるものの、チャージポンプ・ループフィルタ202におけるループフィルタの定数の設定によっては、電圧制御発振器203を含めたループが不安定になるという問題を抱えている。特に、ループフィルタとして内蔵容量を用いる場合、コスト削減のために容量を小さく設定すると不安定になりやすく、従って製造プロセスの変動に対して敏感となる。
In the clock /
さらに、図8に示すクロック・データリカバリ回路300は、入力データDataInを取り込むクロックCKの経路(パス)に電圧制御遅延ライン303(DLL)を挿入して、最も入力データDataInが取り込みやすいようにフィードバックを行なってDLLの遅延量を調整するものである。このようにすることにより、VCO(電圧制御発振器)を用いることなくDLLのみでクロック・データリカバリ回路が実現されるため、VCOを用いる場合と比べて安定したループ制御を行なうことができる。ただし、このクロック・データリカバリ回路300では、参照クロックREFCKを入力する必要がある。しかも、その参照クロックREFCKの周波数は、入力データDataInの周波数と同じである必要がある。このため、例えば、2GHzの周波数を有する入力データDataInを取り込む場合、2GHzの周波数を有する参照クロックREFCKが必要であり、従って非常に高速なリファレンスクロックREFCKが必要となる。このように高速な参照クロックREFCKを外部から入力すると、装置がコストアップするとともに設計も複雑化するという問題が発生する。
Further, the clock /
本発明は、上記事情に鑑み、外部から高速な参照クロックを入力することなく、回路の安定性が高められたクロック・データリカバリ回路を提供することを目的とする。 In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide a clock / data recovery circuit in which the stability of the circuit is enhanced without inputting a high-speed reference clock from the outside.
上記目的を達成する本発明のクロック・データリカバリ回路は、
所定の最大ビット数以内の連続した任意のビット数HレベルあるいはLレベルにとどまることがある入力データと同期したクロックを生成し、そのクロックを用いて入力データを取り込むクロック・データリカバリ回路において、
上記入力データの1ビットごとのデータ入力周期一周期の1/2の時間遅延させる遅延量可変な半ビット遅延素子2個の直列接続からなる1ビット遅延素子が上記最大ビット数と同数以上直列に接続され、上記入力データを入力して遅延させる遅延部と、
入力データの立ち上がりエッジと立ち下がりエッジとのうちの一方である第1のエッジと、上記遅延部に配列された各1ビット遅延素子の出力の、立ち上がりエッジと立ち下がりエッジとのうちのもう一方である第2のエッジとの位相を比較する位相比較部と、
上記位相比較部による位相比較結果に基づいて、上記遅延部に配列された各半ビット遅延素子の遅延量を、入力データの1ビットごとのデータ入力周期一周期の1/2の時間に調整する遅延量調整部と、
上記遅延部に配列された複数の半ビット遅延素子の出力に基づいて、入力データの入力周期と同期した周期のクロックを生成するクロック生成部と、
上記クロック生成部で生成されたクロックを用いて上記入力データを取り込むデータ取込部とを備えたことを特徴とする。
The clock and data recovery circuit of the present invention that achieves the above-described object provides:
In a clock / data recovery circuit that generates a clock synchronized with input data that may remain at an H level or an L level, which is an arbitrary number of consecutive bits within a predetermined maximum number of bits, and that takes in the input data using the clock,
1-bit delay element composed of two half-bit delay elements with a variable delay amount for delaying the time of ½ of one cycle of the data input period for each bit of the input data is equal to or more than the maximum number of bits in series. A delay unit connected to delay the input data;
The first edge that is one of the rising edge and the falling edge of the input data, and the other of the rising edge and the falling edge of the output of each 1-bit delay element arranged in the delay unit. A phase comparator for comparing the phase with the second edge,
Based on the phase comparison result by the phase comparison unit, the delay amount of each half-bit delay element arranged in the delay unit is adjusted to a time half of one cycle of the data input cycle for each bit of the input data. A delay amount adjustment unit;
A clock generation unit that generates a clock having a period synchronized with an input period of input data, based on outputs of a plurality of half-bit delay elements arranged in the delay unit;
And a data capture unit that captures the input data using the clock generated by the clock generation unit.
本発明のクロック・データリカバリ回路は、所定の最大ビット数以内の連続した任意のビット数HレベルあるいはLレベルにとどまることがある入力データの立ち上がりエッジと立ち下がりエッジとのうちの一方である第1のエッジと、遅延部に配列された各1ビット遅延素子の出力の、立ち上がりエッジと立ち下がりエッジとのうちのもう一方である第2のエッジとの位相を比較し、その位相比較結果に基づいて、遅延部に配列された各半ビット遅延素子の遅延量を調整する。このようにして調整された、上記遅延部に配列された複数の半ビット遅延素子の出力に基づいて、入力データの入力周期と同期した周期のクロックを生成し、そのクロックを用いて、上記入力データを取り込むものである。従って、DLL技術を用いたクロック・データリカバリ回路であって、且つ外部から参照クロックの入力が不要なクロック・データリカバリ回路が構成されることとなる。 The clock / data recovery circuit according to the present invention is one of the rising edge and falling edge of input data which may remain at an arbitrary number of consecutive bits within a predetermined maximum number of bits, H level or L level. 1 and the phase of the output of each 1-bit delay element arranged in the delay unit between the rising edge and the second edge which is the other of the falling edges, and the phase comparison result Based on this, the delay amount of each half-bit delay element arranged in the delay unit is adjusted. Based on the outputs of the plurality of half-bit delay elements arranged in the delay unit adjusted in this way, a clock having a period synchronized with the input period of the input data is generated, and the input is performed using the clock. It captures data. Accordingly, a clock / data recovery circuit using the DLL technology and a clock / data recovery circuit that does not require the input of a reference clock from the outside are configured.
このため、PLL技術を用いたクロック・データリカバリ回路と比較し、VCO(電圧制御発振器)を備える必要はなく、従って適切に動作するループ定数の範囲は広く、製造プロセスのバラツキ等に起因する変動を小さく抑えることができ、回路の安定性が高まる。また、従来の、DLL技術を用いたクロック・データリカバリ回路と比較し、外部から高速な参照クロックを入力する必要はなく、従ってコストの低減化および設計の簡略化が図られる。 Therefore, it is not necessary to provide a VCO (Voltage Controlled Oscillator) compared to a clock / data recovery circuit using PLL technology, and therefore the range of loop constants to operate properly is wide, and fluctuations caused by variations in manufacturing processes, etc. Can be kept small, and the stability of the circuit is increased. Further, compared with a conventional clock / data recovery circuit using DLL technology, it is not necessary to input a high-speed reference clock from the outside, so that the cost can be reduced and the design can be simplified.
ここで、上記位相比較部は、上記入力データの上記第1のエッジのタイミングにおける、上記遅延部に配列された1ビット遅延素子の出力レベルとその1ビット遅延素子を構成する2つの半ビット遅延素子のうちの前段側の半ビット遅延素子の出力レベルと、その1ビット遅延素子の後段に接続された次の1ビット遅延素子を構成する2つの半ビット遅延素子のうちの前段側の半ビット遅延素子の出力レベルとの比較を、その遅延部に配列された複数の1ビット遅延素子について行なって、入力データの位相に対する、その遅延部を通過中のデータの位相の進み又は遅れを検出するものであることが好ましい。 Here, the phase comparison unit outputs the output level of the 1-bit delay element arranged in the delay unit and the two half-bit delays constituting the 1-bit delay element at the timing of the first edge of the input data. The output level of the half bit delay element on the preceding stage of the elements and the half bit on the preceding stage of the two half bit delay elements constituting the next 1 bit delay element connected to the subsequent stage of the 1 bit delay element Comparison with the output level of the delay element is performed for a plurality of 1-bit delay elements arranged in the delay unit, and the advance or delay of the phase of the data passing through the delay unit with respect to the phase of the input data is detected. It is preferable.
このようにすると、入力データの位相に対する、遅延部を通過中のデータの位相の進み又は遅れを、精度良く検出することができる。 In this way, it is possible to accurately detect the advance or delay of the phase of the data passing through the delay unit with respect to the phase of the input data.
また、上記クロック生成部は、上記遅延部に配列された1ビット遅延素子の出力と、その1ビット遅延素子を構成する2つの半ビット遅延素子のうちの前段側の半ビット遅延素子の出力との排他論理和をその遅延部に配列された複数の1ビット遅延素子について求めて、これら複数の排他論理和のオアを求めることによりクロックを生成するものであることも好ましい態様である。 The clock generation unit includes an output of a 1-bit delay element arranged in the delay unit, and an output of a half-bit delay element on the preceding stage of two half-bit delay elements constituting the 1-bit delay element, It is also a preferable aspect that a clock is generated by obtaining an exclusive OR of a plurality of 1-bit delay elements arranged in the delay unit and obtaining an OR of the plurality of exclusive ORs.
このようにすると、入力データを取り込むためのクロックを簡素な回路で生成することができる。 In this way, a clock for capturing input data can be generated with a simple circuit.
本発明のクロック・データリカバリ回路によれば、外部から高速な参照クロックを入力することなく、回路の安定性を高めることができる。 According to the clock and data recovery circuit of the present invention, the stability of the circuit can be improved without inputting a high-speed reference clock from the outside.
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は、本発明の一実施形態のクロック・データリカバリ回路を示す図である。 FIG. 1 is a diagram showing a clock / data recovery circuit according to an embodiment of the present invention.
図1に示すクロック・データリカバリ回路1は、所定の最大ビット数以内の連続した任意のビット数HレベルあるいはLレベルにとどまることがある入力データDataInと同期したクロックRCKを生成し、そのクロックRCKを用いて入力データDataInを取り込む回路である。ここで、所定の最大ビット数は、通信方式等によって異なるが、例えば周知の8B/10Bコーディング体系に基づくアプリケーションの場合には5ビットとなる。本実施形態では、この5ビットを例にして説明する。
The clock /
クロック・データリカバリ回路1には、入力データDataInを入力して遅延させる遅延部10が備えられている。この遅延部10は、入力データDataInの1ビットごとのデータ入力周期一周期の1/2の時間遅延させる遅延量可変な半ビット遅延素子2個の直列接続からなる1ビット遅延素子11が最大ビット数と同数(5個)直列に接続されている。
The clock /
また、このクロック・データリカバリ回路1には、位相比較部20が備えられている。この位相比較部20は、入力データDataInの立ち下がりエッジ(本発明にいう第1のエッジに相当)と、遅延部10に配列された各1ビット遅延素子11の出力(データD1,D2,D3,D4,D5)の立ち上がりエッジ(本発明にいう第2のエッジに相当)との位相を比較する。ここで、位相比較部20の詳細について図2,図3を参照して説明する。
The clock /
図2は、図1に示す遅延部および位相比較部双方の一部を示す図、図3は、図2に示す遅延部および位相比較部におけるタイミングを示す図である。 2 is a diagram showing a part of both the delay unit and the phase comparison unit shown in FIG. 1, and FIG. 3 is a diagram showing timings in the delay unit and the phase comparison unit shown in FIG.
図2には、遅延部10を構成する1ビット遅延素子11が3つ分だけ示されている。また、位相比較器20を構成する、フリップフロップ21,22,23と、アンドゲート24,25と、オアゲート26,27とが示されている。
FIG. 2 shows only three 1-
この位相比較部20は、入力データDataInの立ち下がりエッジのタイミングにおける、遅延部10に配列された1ビット遅延素子11の出力レベル(ここではデータD4のレベル)とその1ビット遅延素子11を構成する2つの半ビット遅延素子のうちの前段側の半ビット遅延素子の出力レベル(ここではデータD3hのレベル)と、その1ビット遅延素子11の後段に接続された次の1ビット遅延素子11を構成する2つの半ビット遅延素子のうちの前段側の半ビット遅延素子の出力レベル(ここではデータD4hのレベル)との比較を、フリップフロップ21,22,23およびアンドゲート24,25で行なって、入力データDataInの位相に対する、遅延部10を通過中のデータ(ここではデータD4)の位相の進み又は遅れを検出し、進みを表わすHレベルのearly_4信号又は遅れを表わすHレベルのlate_4信号を、オアゲート26,27に向けて出力する。また、遅延部10に配列された残りの4つの1ビット遅延素子11についても行なって、最終的にオアゲート26,27から進みを表わすHレベルのearly信号又は遅れを表わすHレベルのlate信号を出力する。
The
即ち、入力データDataInとデータD4の位相比較にあたり、データD4は入力データDataInの立ち下がりエッジのタイミングで取り込まれるため、データD4がHレベルであってデータD4hがLレベルの場合は、アンドゲート24からHレベルのearly_4信号が出力される。一方、データD4がLレベルであってデータD3hがHレベルの場合は、アンドゲート25からHレベルのlate_4信号が出力される。
That is, in the phase comparison between the input data DataIn and the data D4, the data D4 is captured at the timing of the falling edge of the input data DataIn. Therefore, when the data D4 is at the H level and the data D4h is at the L level, the AND
詳細には、図3(a)に示すように、入力データDataInの立ち下がりエッジのタイミングで、LレベルからHレベルに変化したデータD4および未だLレベルにあるデータD4hが、フリップフロップ21,23に入力される。すると、フリップフロップ21,23からHレベル,Lレベルが出力される。これらHレベル,Lレベルがアンドゲート24に入力されるため、そのアンドゲート24からHレベルのearly_4信号が出力される。尚、図3(b)に示すように、データD4,D4hの双方がHレベルにある場合は、フリップフロップ21,23から共にHレベルが出力されるため、アンドゲート24からLレベルが出力される。
Specifically, as shown in FIG. 3A, at the timing of the falling edge of the input data DataIn, the data D4 that has changed from the L level to the H level and the data D4h that is still at the L level are flip-
また、図3(c)に示すように、入力データDataInの立ち下がりエッジのタイミングで、未だLレベルにあるデータD4およびLレベルからHレベルに変化したデータD3hが、フリップフロップ21,22に入力される。すると、フリップフロップ21,22からLレベル,Hレベルが出力される。これらLレベル,Hレベルがアンドゲート25に入力されるため、そのアンドゲート25からHレベルのlate_4信号が出力される。尚、図3(d)に示すように、データD4,D3hの双方がLレベルにある場合は、フリップフロップ21,22から共にLレベルが出力されるため、アンドゲート25からLレベルが出力される。
Further, as shown in FIG. 3C, at the timing of the falling edge of the input data DataIn, the data D4 that is still at the L level and the data D3h that has changed from the L level to the H level are input to the flip-
本実施形態では、データD4に対応するearly_4信号,late_4信号以外に、データD1,D2,D3,D5に対応するearly_1,early_2,early_3,early_5信号およびlate_1,late_2,late_3,late_5信号が存在する。このため、オアゲート26,27から出力されるearly信号,late信号は、複数の信号でHレベルとなる場合がある。このため、5入力のオアゲート26,27を用いて、図1に示すチャージポンプ・ループフィルタ30に向けて出力している。
In the present embodiment, in addition to the early_4 signal and the late_4 signal corresponding to the data D4, there are the early_1, early_2, early_3, early_5 signal and the late_1, late_2, late_3, and late_5 signals corresponding to the data D1, D2, D3, and D5. For this reason, the early and late signals output from the OR
このようにすることで、所定の最大ビット(ここでは5ビット)数以内の連続した任意のビット数HレベルあるいはLレベルにとどまることがある入力データDataInの立ち下がりエッジと、遅延部10に配列された各1ビット遅延素子11の出力(データD1,D2,D3,D4,D5)の立ち上がりエッジとの位相を比較することができる。
By doing so, the falling edge of the input data DataIn that may stay at any arbitrary number of bits within the predetermined maximum number of bits (here, 5 bits) H level or L level, and the
尚、ここでは、入力データDataInの立ち下がりエッジと、各1ビット遅延素子11の出力の立ち上がりエッジとの位相を比較する例で説明したが、入力データDataInの立ち上がりエッジと、各1ビット遅延素子11の出力の立ち上がりエッジとの位相を比較してもよく、さらにこれらを組み合わせることにより、入力データDataInの双方のエッジと、各1ビット遅延素子11の出力の双方のエッジとの位相を比較してもよい。
In this example, the phase of the falling edge of the input data DataIn and the rising edge of the output of each 1-
再び、図1を参照して、クロック・データリカバリ回路1の構成について説明する。このクロック・データリカバリ回路1には、チャージポンプ・ループフィルタ30(本発明にいう遅延量調整部の一例に相当)が備えられている。このチャージポンプ・ループフィルタ30は、位相比較部20による位相比較結果であるearly信号,late信号に基づいて、遅延部10に配列された各半ビット遅延素子の遅延量を、入力データDataInの1ビットごとのデータ入力周期一周期の1/2の時間に調整するためのVcont信号を出力する。チャージポンプ・ループフィルタ30にearly信号が入力された場合には、遅延素子11の遅延を大きくし、late信号が入った場合には遅延素子11の遅延を小さくする。
With reference to FIG. 1 again, the configuration of the clock /
また、このクロック・データリカバリ回路1には、クロック生成部40と、フリップフロップ50が備えられている。クロック生成部40は、遅延部10に配列された複数の半ビット遅延素子の出力であるデータD0h,D1h,D2h,D3h,D4hに基づいて、入力データDataInの入力周期と同期した周期のクロックRCK(RECOVERD CLOCK)を生成する。
The clock /
詳細には、このクロック生成部40は、遅延部10に配列された1ビット遅延素子11の出力(例えばデータD1)をその1ビット遅延素子11を構成する2つの半ビット遅延素子のうちの前段側の半ビット遅延素子の出力(例えばデータD0h)との排他論理和をその遅延部10に配列された5個の1ビット遅延素子11について求めて、これら5個の排他論理和のオアを求めることによりクロックRCKを生成する。
Specifically, the
図4は、図1に示すクロック生成部の回路図、図5は、図1に示すクロック・データリカバリ回路のタイミングチャートである。 FIG. 4 is a circuit diagram of the clock generator shown in FIG. 1, and FIG. 5 is a timing chart of the clock / data recovery circuit shown in FIG.
図4に示すクロック生成部40には、エクスクルーシブオアゲート41,42,43,44,45とオアゲート46とが備えられている。
The
エクスクルーシブオアゲート41には、1ビット遅延素子11からのデータD1と、その1ビット遅延素子11を構成する2つの半ビット遅延素子のうちの前段側の半ビット遅延素子からのデータD0hとが入力される。以下、同様にして、エクスクルーシブオアゲート42にはデータD2,D1hが入力され、エクスクルーシブオアゲート43にはデータD3,D2hが入力され、エクスクルーシブオアゲート44にはデータD4,D3hが入力され、さらにエクスクルーシブオアゲート45にはデータD5,D4hが入力される。
The exclusive OR
クロック・データリカバリ回路1では、図5に示すように、入力データDataInの立ち下がりエッジと、時間順に各1ビット遅延素子11からのデータD1,D5,D2,D1およびD4の立ち上がりエッジとの位相が比較され、これにより上述したエクスクルーシブオアゲート41,42,43,44,45から、この図5に示す信号XOR(D0h,D1),XOR(D1h,D2),XOR(D2h,D3),XOR(D3h,D4),XOR(D4h,D5)が出力される。
In the clock /
オアゲート46は、これらの信号のオアを求め(図5に示す信号OR ALL)、この信号OR ALLで表わされるクロックRCKを出力する。このようにして、入力データDataInの入力周期と同期した周期のクロックRCKを生成する。
The
このクロックRCKはフリップフロップ50に入力される。また、フリップフロップ50には、入力データDataInも入力される。このフリップフロップ50は、クロックRCKを用いて入力データDataInを取り込むことにより、最終的にフリップフロップ50から入力データDataInのタイミングが正しく設定し直されたリタイムドデータRetimedDataが出力される。
This clock RCK is input to the flip-
本実施形態のクロック・データリカバリ回路1は、所定の最大ビット(5ビット)数以内の連続した任意のビット数HレベルあるいはLレベルにとどまることがある入力データDataInの立ち下がりエッジと、遅延部10に配列された各1ビット遅延素子11の出力(データD1,D2,D3,D4,D5)の立ち上がりエッジとの位相を位相比較部20で比較し、その位相比較結果に基づいて、遅延部10に配列された各半ビット遅延素子の遅延量をチャージポンプ・ループフィルタ30で調整する。さらに、クロック生成部40で、このようにして調整された、遅延部10に配列された複数の半ビット遅延素子の出力(データD0h,D1h,D2h,D3h,D4h)に基づいて、入力データDataInの入力周期と同期した周期のクロックRCKをクロック生成部40生成し、フリップフロップ50で、そのクロックRCKを用いて、入力データDataInを取り込むものである。従って、DLL技術を用いたクロック・データリカバリ回路1であって、且つ外部から参照クロックの入力が不要なクロック・データリカバリ回路1が構成されることとなる。
The clock /
このため、PLL技術を用いたクロック・データリカバリ回路と比較し、VCO(電圧制御発振器)を備える必要はなく、従って適切に動作するループ定数の範囲は広く、製造プロセスのバラツキ等に起因する変動を小さく抑えることができ、回路の安定性が高まる。また、従来の、DLL技術を用いたクロック・データリカバリ回路と比較し、外部から高速な参照クロックを入力する必要はなく、従ってコストの低減化および設計の簡略化が図られる。 Therefore, it is not necessary to provide a VCO (Voltage Controlled Oscillator) compared to a clock / data recovery circuit using PLL technology, and therefore the range of loop constants to operate properly is wide, and fluctuations caused by variations in manufacturing processes, etc. Can be kept small, and the stability of the circuit is increased. Further, compared with a conventional clock / data recovery circuit using DLL technology, it is not necessary to input a high-speed reference clock from the outside, so that the cost can be reduced and the design can be simplified.
1 クロック・データリカバリ回路
10 遅延部
11 1ビット遅延素子
20 位相比較部
21,22,23,50 フリップフロップ
24,25 アンドゲート
26,27,46 オアゲート
30 チャージポンプ・ループフィルタ
40 クロック生成部
41,42,43,44,45 エクスクルーシブオアゲート
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記入力データの1ビットごとのデータ入力周期一周期の1/2の時間遅延させる遅延量可変な半ビット遅延素子2個の直列接続からなる1ビット遅延素子が前記最大ビット数と同数以上直列に接続され、前記入力データを入力して遅延させる遅延部と、
入力データの立ち上がりエッジと立ち下がりエッジとのうちの一方である第1のエッジと、前記遅延部に配列された各1ビット遅延素子の出力の、立ち上がりエッジと立ち下がりエッジとのうちのもう一方である第2のエッジとの位相を比較する位相比較部と、
前記位相比較部による位相比較結果に基づいて、前記遅延部に配列された各半ビット遅延素子の遅延量を、入力データの1ビットごとのデータ入力周期一周期の1/2の時間に調整する遅延量調整部と、
前記遅延部に配列された複数の半ビット遅延素子の出力に基づいて、入力データの入力周期と同期した周期のクロックを生成するクロック生成部と、
前記クロック生成部で生成されたクロックを用いて前記入力データを取り込むデータ取込部とを備えたことを特徴とするクロック・データリカバリ回路。 In a clock and data recovery circuit that generates a clock synchronized with input data that may remain at an H level or an L level, which is continuously at an arbitrary number of bits within a predetermined maximum number of bits, and that takes in the input data using the clock,
The number of 1-bit delay elements consisting of two half-bit delay elements, which are variable in the amount of delay for delaying the time of ½ of one cycle of the data input period for each bit of the input data, is equal to or greater than the maximum number of bits in series. A delay unit connected to delay the input data;
The first edge that is one of the rising edge and the falling edge of the input data, and the other one of the rising edge and the falling edge of the output of each 1-bit delay element arranged in the delay unit. A phase comparator for comparing the phase with the second edge,
Based on the phase comparison result by the phase comparison unit, the delay amount of each half-bit delay element arranged in the delay unit is adjusted to a time half of one cycle of the data input cycle for each bit of the input data. A delay amount adjustment unit;
A clock generation unit that generates a clock having a period synchronized with an input period of input data, based on outputs of a plurality of half-bit delay elements arranged in the delay unit;
A clock / data recovery circuit comprising: a data capturing unit that captures the input data using the clock generated by the clock generating unit.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005102357A JP2006287420A (en) | 2005-03-31 | 2005-03-31 | Clock data recovery circuit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2005102357A JP2006287420A (en) | 2005-03-31 | 2005-03-31 | Clock data recovery circuit |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2006287420A true JP2006287420A (en) | 2006-10-19 |
Family
ID=37408878
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2005102357A Withdrawn JP2006287420A (en) | 2005-03-31 | 2005-03-31 | Clock data recovery circuit |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2006287420A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TWI397864B (en) * | 2008-02-29 | 2013-06-01 | 東芝股份有限公司 | Method of making operation plan for an energy storage equipment and operation plan making equipment |
-
2005
- 2005-03-31 JP JP2005102357A patent/JP2006287420A/en not_active Withdrawn
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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TWI397864B (en) * | 2008-02-29 | 2013-06-01 | 東芝股份有限公司 | Method of making operation plan for an energy storage equipment and operation plan making equipment |
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