JP2007300151A - データ/ストローブエンコーディング方式回路およびデータ/ストローブエンコーディング方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】データとストローブ信号を別々な線路で伝送し、データ自身の変化とストローブ信号の変化とをラッチのクロックに用い、データを別クロックで動作している後段回路に伝送するデータ/ストローブエンコーディング方式回路において、所定のデータをフリップフロップでラッチ後、データをラッチし保持していることを示す信号と、ラッチ後のデータと、を対として後段回路に渡し、後段回路から、データを受け取ったことを示す信号のアサートを受け取り、データをラッチして停止しているフリップフロップを再度動作させて新たなデータを受け取る。
【選択図】図1
Description
データ(1bit)をFlip-flopでラッチ後、ラッチ後のデータと、データをラッチし保持していることを示す信号とを対として後段回路に渡し、別クロックで動作している後段回路から、そのデータを受け取ったことを示す信号のアサートを受け取り、データをラッチして停止しているFlip-flopを再度動作させて新たなデータを受け取る。コマンドのデコードは後段回路で行う。
図1を参照すると、本実施例は、クロック生成回路1、クロックイネーブル生成回路2、フリップフロップ有効フラグ生成回路3、データラッチ用フリップフロップアレイ4、フリップフロップデータ有効フラグ用メタ・ステーブル対策回路5、フリップフロップデータアクノレッジ用メタ・ステーブル対策回路6、コマンドデコーダ回路7から構成される。
データ(1bit)をデータラッチ用フリップフロップアレイ4でラッチ後(ステップS1)、データラッチ用フリップフロップアレイ4は"Flip-flop出力データ"信号として出力し、また、フリップフロップ有効フラグ生成回路3は、"Flip-flop出力データ"信号と対となるデータとして、Flip-flopにデータをラッチしていることを示す"Flip-flopデータ有効フラグ"信号をコマンドデコーダ回路7にアサート(例えば、データのビットレート100Mbps)する(ステップS2)。このアサートはレベル出力であり、アサート中はこのFlip-flopは新たなデータを受け付けない。新たなデータは、まだデータをラッチしていない他のFlip-flopにラッチされる。
データとストローブから生成したクロックを用いてデータをラッチし、その次以降のクロックでデコードしたコマンドをラッチして後段回路に渡す。通常は、コマンドデータを全て受け取った後でも、NULLパケットが伝送路に存在しているため、クロックを生成可能であるが、最終データを受け取った後に伝送路が物理的に切断した場合には、コマンドをデコードできずにロック状態となる。この場合のFail-safeとして、後段回路のデータ転送を制御するステートマシン(SpaceWire規格におけるリンクインタフェース用ステートマシン)のステートが、初期状態およびリセット状態を示すステートである「ErrorReset(エラーリセット)ステート」に他のステートから遷移した場合に擬似クロックを前段回路に与える。この結果、最終デコード結果を後段回路に渡すことが可能となる。本実施例2は、実施例1よりも必要なデータ転送用のFlip-flopの数が少ない。
図3を参照すると、本実施例は、クロック生成回路1、クロックイネーブル生成回路2、データラッチ用フリップフロップアレイ4、フリップフロップデータアクノレッジ用メタ・ステーブル対策回路6、コマンドデコーダ回路7、クロック発生回路9、フリップフロップデータコマンドイネーブル用メタ・ステーブル対策回路10から構成される。
クロックイネーブル生成回路2からの"Flip-flop Clock イネーブル"信号により、コマンドを構成する連続した複数ビットデータをデータラッチ用フリップフロップアレイ4でラッチ後、コマンドデコーダ回路7は、データラッチ用フリップフロップアレイ4からラッチ後の複数ビットデータ("Flip-flop出力データ")を受け取る。これと同時にコマンドデコーダ回路7でも、クロック生成回路で生成された各クロックに基づいて複数ビットデータの個数をカウントし、デコードすべきデータビット量が揃った時点で"Flip-flop出力データ"のコマンドデコードを行う(ステップS11)。
2 クロックイネーブル生成回路
3 フリップフロップ有効フラグ生成回路
4 データ用ラッチフリップフロップアレイ
5 フリップフロップデータ有効フラグ用メタ・ステーブル対策回路
6 フリップフロップデータアクノレッジ用メタ・ステーブル対策回路
7 コマンドデコーダ回路
8 コマンドデータ
9 クロック発生回路
10 フリップフロップデータコマンドイネーブル用メタ・ステーブル対策回路
Claims (13)
- データとストローブ信号を別々な線路で伝送し、前記データ自身の変化と前記ストローブ信号の変化とをラッチのクロックに用い、前記データを別クロックで動作している後段回路に伝送するデータ/ストローブエンコーディング方式回路において、
所定のデータをフリップフロップでラッチ後、前記データをラッチし保持していることを示す信号と、ラッチ後のデータと、を対として前記後段回路に渡し、
該後段回路から、前記データを受け取ったことを示す信号のアサートを受け取り、前記データをラッチして停止しているフリップフロップを再度動作させて新たなデータを受け取ることを特徴とするデータ/ストローブエンコーディング方式回路。 - データとストローブ信号を別々な線路で伝送し、前記データ自身の変化と前記ストローブ信号の変化とをラッチのクロックに用い、前記データを別クロックで動作している後段回路に伝送するデータ/ストローブエンコーディング方式回路において、
所定のデータと所定のストローブ信号に基づいてクロックを生成して出力し、前記データまたは前記ストローブ信号が変化した時には前記クロックを変化させるクロック生成回路と、
前記データをラッチ有効とするイネーブル信号を生成して出力するクロックイネーブル生成回路と、
前記クロック生成回路から出力されるクロックの変化を受けて、前記クロックイネーブル生成回路と同期して、どのフリップフロップに受け取るべきデータをラッチしているかを示すフリップフロップデータ有効フラグを生成し出力するフリップフロップ有効フラグ生成回路と、
複数のフリップフロップで構成され、前記クロックイネーブル生成回路から出力されるイネーブル信号で選択されたフリップフロップで前記データをラッチし、フリップフロップ出力データとして出力するデータラッチ用フリップフロップアレイと、
前記フリップフロップ有効フラグ生成回路から出力されるフリップフロップデータ有効フラグに対してメタ・ステーブル対策を施すフリップフロップデータ有効フラグ用メタ・ステーブル対策回路と、
前記データラッチ用フリップフロップアレイから出力されたフリップフロップ出力データと、前記フリップフロップデータ有効フラグ用メタ・ステーブル対策回路でメタ・ステーブル対策を施されたフリップフロップデータ有効フラグとを受け取るコマンドデコーダ回路と、
前記コマンドデコーダ回路から出力されるフリップフロップデータアクノレッジ信号に対してメタ・ステーブル対策を施すフリップフロップデータアクノレッジ用メタ・ステーブル対策回路と、を有し、
前記コマンドデコーダ回路は、
前記フリップフロップデータ有効フラグを参照しアサートされたビットに対して、前記データラッチ用フリップフロップアレイから受け取ったフリップフロップ出力データを前記後段回路のクロックでラッチし、
各フリップフロップからのデータを受け取る度に、前記フリップフロップデータアクノレッジ信号を前記フリップフロップ有効フラグ生成回路に対してアサートし、
前記フリップフロップ有効フラグ生成回路は、
前記コマンドデコーダ回路から出力され、前記フリップフロップデータアクノレッジ用メタ・ステーブル対策回路でメタ・ステーブル対策を施されたフリップフロップデータアクノレッジ信号を受けて、どのフリップフロップが未読データを保持していないかを示す空フリップフロップ指示を前記クロックイネーブル生成回路に与え、
前記クロックイネーブル生成回路は、
前記フリップフロップ有効フラグ生成回路から前記空フリップフロップ指示信号を受けて、順番にイネーブル信号を生成し、新たなデータを受け付けない状態だった前記データラッチ用フリップフロップアレイのフリップフロップを再びデータ入力可能状態にすることを特徴とするデータ/ストローブエンコーディング方式回路。 - 前記コマンドデコーダ回路は、
前記データラッチ用フリップフロップアレイから受け取った複数ビットデータから、デコードすべきデータビット量が揃った時点でコマンドデコードを行い、前記後段回路に対してコマンドデータを確定し、コマンドイネーブル信号をアサートし、
前記後段回路からコマンドアクノレッジ信号のアサートを受けた場合に前記コマンドイネーブル信号のアサートを止めることを特徴とする請求項2記載のデータ/ストローブエンコーディング方式回路。 - 前記フリップフロップデータ有効フラグ用メタ・ステーブル対策回路及び前記フリップフロップデータアクノレッジ用メタ・ステーブル対策回路は、動作周波数等に応じた段数のフリップフロップで構成されることを特徴とする請求項2又は3記載のデータ/ストローブエンコーディング方式回路。
- 前記データラッチ用フリップフロップアレイのフリップフロップの数は、前記クロック生成回路で生成されたクロック及び前記後段回路のクロックの動作周波数により決定されることを特徴とする請求項2から4のいずれか1項に記載のデータ/ストローブエンコーディング方式回路。
- データとストローブ信号を別々な線路で伝送し、前記データ自身の変化と前記ストローブ信号の変化とをラッチのクロックに用い、前記データを別クロックで動作している後段回路に伝送するデータ/ストローブエンコーディング方式回路において、
前記後段回路のデータ転送を制御するステートマシンのステートが、初期状態およびリセット状態を示すステートであるエラーリセットステートに他のステートから遷移した場合に擬似クロックを前段回路に与えることにより、最終デコード結果を前記後段回路に渡すことを特徴とするデータ/ストローブエンコーディング方式回路。 - データとストローブ信号を別々な線路で伝送し、前記データ自身の変化と前記ストローブ信号の変化とをラッチのクロックに用い、前記データを別クロックで動作している後段回路に伝送するデータ/ストローブエンコーディング方式回路において、
所定のデータと所定のストローブ信号に基づいてクロックを生成して出力し、前記データまたは前記ストローブ信号が変化した時には前記クロックを変化させるクロック生成回路と、
前記データをラッチ有効とするイネーブル信号を生成して出力するクロックイネーブル生成回路と、
複数のフリップフロップで構成され、前記クロックイネーブル生成回路から出力されるイネーブル信号で選択されたフリップフロップで、コマンドを構成する連続した複数ビットデータをラッチし、フリップフロップ出力データとして出力するデータラッチ用フリップフロップアレイと、
前記データラッチ用フリップフロップアレイから出力されたフリップフロップ出力データを受け取るコマンドデコーダ回路と、
前記コマンドデコーダ回路から出力されるコマンドイネーブル信号に対してメタ・ステーブル対策を施すフリップフロップデータコマンドイネーブル用メタ・ステーブル対策回路と、
前記後段回路から出力されるフリップフロップデータアクノレッジ信号に対してメタ・ステーブル対策を施すフリップフロップデータアクノレッジ用メタ・ステーブル対策回路と、
前記後段回路のデータ転送を制御するステートマシンのステートが、初期状態およびリセット状態を示すステートであるエラーリセットステートにある場合にアサートするステータス信号を監視し、アサートに変化した場合には1パルスを発生させ、前記ストローブ信号とXORすることで、擬似的にクロックパルスを発生させるクロック発生回路と、を有し、
前記コマンドデコーダ回路は、
前記データラッチ用フリップフロップアレイから出力されるフリップフロップ出力データを受け取り、かつ、前記クロック生成回路で生成された前記クロックに基づいて前記複数ビットデータの個数をカウントし、デコードすべきデータビット量が揃った時点で前記フリップフロップ出力データのコマンドデコードを行い、
前記コマンドデコードの結果、最終コマンドではない場合は、次以降のクロックでデコード結果をラッチし、前記後段回路に対してコマンドデータを確定し、前記フリップフロップデータコマンドイネーブル用メタ・ステーブル対策回路でメタ・ステーブル対策を施したコマンドイネーブル信号をアサートし、
前記後段回路から出力されたコマンドアクノレッジ信号に対して前記フリップフロップデータアクノレッジ用メタ・ステーブル対策回路でメタ・ステーブル対策を施したコマンドアクノレッジ信号を受けて、前記コマンドイネーブル信号のアサートを止め、再び前記フリップフロップ出力データのコマンドデコードを行い、
前記コマンドデコードの結果、最終コマンドである場合は、前記クロック発生回路により、前記後段回路のデータ転送を制御するステートマシンのステートが、初期状態およびリセット状態を示すステートであるエラーリセットステートにある場合にアサートするステータス信号を監視し、アサートに変化した場合にはリンクは切断したとみなし、前記クロック発生回路から1パルスを発生させ、前記ストローブ信号とXORすることで、擬似クロックを発生させ、
前記擬似クロックにより、デコードした最終コマンドをラッチし、前記後段回路に対してコマンドデータを確定し、前記フリップフロップデータコマンドイネーブル用メタ・ステーブル対策回路でメタ・ステーブル対策を施したコマンドイネーブル信号をアサートし、
前記後段回路から出力されたコマンドアクノレッジ信号に対して前記フリップフロップデータアクノレッジ用メタ・ステーブル対策回路でメタ・ステーブル対策を施したコマンドアクノレッジ信号を受けて、前記コマンドイネーブル信号のアサートを止め、次のコマンドが入力されるのを待つことを特徴とするデータ/ストローブエンコーディング方式回路。 - 前記フリップフロップデータコマンドイネーブル用メタ・ステーブル対策回路及び前記フリップフロップデータアクノレッジ用メタ・ステーブル対策回路は、動作周波数等に応じた段数のフリップフロップで構成されることを特徴とする請求項7記載のデータ/ストローブエンコーディング方式回路。
- データとストローブ信号を別々な線路で伝送し、前記データ自身の変化と前記ストローブ信号の変化とをラッチのクロックに用い、前記データを別クロックで動作している後段回路に伝送するデータ/ストローブエンコーディング方法において、
所定のデータをフリップフロップでラッチ後、前記データをラッチし保持していることを示す信号と、ラッチ後のデータと、を対として前記後段回路に渡し、
該後段回路から、前記データを受け取ったことを示す信号のアサートを受け取り、前記データをラッチして停止しているフリップフロップを再度動作させて新たなデータを受け取ることを特徴とするデータ/ストローブエンコーディング方法。 - データとストローブ信号を別々な線路で伝送し、前記データ自身の変化と前記ストローブ信号の変化とをラッチのクロックに用い、前記データを別クロックで動作している後段回路に伝送するデータ/ストローブエンコーディング方法において、
所定のデータと所定のストローブ信号に基づいてクロックを生成して出力し、前記データまたは前記ストローブ信号が変化した時には前記クロックを変化させるクロック生成ステップと、
前記データをラッチ有効とするイネーブル信号を生成して出力するクロックイネーブル生成ステップと、
前記クロック生成ステップで出力されるクロックの変化を受けて、前記クロックイネーブル生成ステップと同期して、どのフリップフロップに受け取るべきデータをラッチしているかを示すフリップフロップデータ有効フラグを生成し出力するフリップフロップ有効フラグ生成ステップと、
前記クロックイネーブル生成ステップで出力されるイネーブル信号で選択されたフリップフロップで前記データをラッチし、フリップフロップ出力データとして出力するフリップフロップデータ出力ステップと、
前記フリップフロップ有効フラグ生成ステップで出力されるフリップフロップデータ有効フラグに対してメタ・ステーブル対策を施すフリップフロップデータ有効フラグ用メタ・ステーブル対策ステップと、
前記フリップフロップデータ有効フラグ用メタ・ステーブル対策ステップでメタ・ステーブル対策を施されたフリップフロップデータ有効フラグを参照しアサートされたビットに対して、前記フリップフロップデータ出力ステップから出力されたフリップフロップ出力データを前記後段回路のクロックでラッチするフリップフロップ出力データラッチステップと、
各フリップフロップからのデータを受け取る度に、フリップフロップデータアクノレッジ信号を出力するフリップフロップデータアクノレッジ信号出力ステップと、
前記フリップフロップデータアクノレッジ信号出力ステップで出力されるフリップフロップデータアクノレッジ信号に対してメタ・ステーブル対策を施すフリップフロップデータアクノレッジ用メタ・ステーブル対策ステップと、
前記フリップフロップデータアクノレッジ用メタ・ステーブル対策ステップでメタ・ステーブル対策を施されたフリップフロップデータアクノレッジ信号を受けて、どのフリップフロップが未読データを保持していないかを示す空フリップフロップ指示を出力する空フリップフロップ指示出力ステップと、
前記空フリップフロップ指示出力ステップで出力される空フリップフロップ指示信号を受けて、順番にイネーブル信号を生成し、新たなデータを受け付けない状態だったフリップフロップを再びデータ入力可能状態にする再データ入力可能状態ステップと、
を実行することを特徴とするデータ/ストローブエンコーディング方法。 - 前記フリップフロップデータ出力ステップで受け取った複数ビットデータから、デコードすべきデータビット量が揃った時点でコマンドデコードを行い、前記後段回路に対してコマンドデータを確定し、コマンドイネーブル信号をアサートするコマンドイネーブル信号アサートステップと、
前記後段回路からコマンドアクノレッジ信号のアサートを受けた場合に前記コマンドイネーブル信号のアサートを止める前記コマンドイネーブル信号アサート停止ステップと、
をさらに実行することを特徴とする請求項10記載のデータ/ストローブエンコーディング方法。 - データとストローブ信号を別々な線路で伝送し、前記データ自身の変化と前記ストローブ信号の変化とをラッチのクロックに用い、前記データを別クロックで動作している後段回路に伝送するデータ/ストローブエンコーディング方法において、
前記後段回路のデータ転送を制御するステートマシンのステートが、初期状態およびリセット状態を示すステートであるエラーリセットステートに他のステートから遷移した場合に擬似クロックを前段回路に与えることにより、最終デコード結果を前記後段回路に渡すことを特徴とするデータ/ストローブエンコーディング方法。 - データとストローブ信号を別々な線路で伝送し、前記データ自身の変化と前記ストローブ信号の変化とをラッチのクロックに用い、前記データを別クロックで動作している後段回路に伝送するデータ/ストローブエンコーディング方法において、
所定のデータと所定のストローブ信号に基づいてクロックを生成して出力し、前記データまたは前記ストローブ信号が変化した時には前記クロックを変化させるクロック生成ステップと、
前記データをラッチ有効とするイネーブル信号を生成して出力するクロックイネーブル生成ステップと、
前記クロックイネーブル生成ステップで出力されるイネーブル信号で選択されたフリップフロップで、コマンドを構成する連続した複数ビットデータをラッチし、フリップフロップ出力データとして出力するフリップフロップデータ出力ステップと、
前記データラッチ用フリップフロップ出力ステップで出力されるフリップフロップ出力データを受け取り、かつ、前記クロック生成ステップで生成された前記クロックに基づいて前記複数ビットデータの個数をカウントし、デコードすべきデータビット量が揃った時点で前記フリップフロップ出力データのコマンドデコードを行うコマンドデコードステップと、を実行し、
前記コマンドデコードの結果、最終コマンドではない場合は、次以降のクロックでデコード結果をラッチし、前記後段回路に対してコマンドデータを確定し、前記フリップフロップデータコマンドイネーブル用メタ・ステーブル対策回路でメタ・ステーブル対策を施したコマンドイネーブル信号をアサートし、
前記後段回路から出力されたコマンドアクノレッジ信号に対して前記フリップフロップデータアクノレッジ用メタ・ステーブル対策回路でメタ・ステーブル対策を施したコマンドアクノレッジ信号を受けて、前記コマンドイネーブル信号のアサートを止め、再び前記フリップフロップ出力データのコマンドデコードを行い、
前記コマンドデコードの結果、最終コマンドである場合は、前記後段回路のデータ転送を制御するステートマシンのステートが、初期状態およびリセット状態を示すステートであるエラーリセットステートにある場合にアサートするステータス信号を監視し、アサートに変化した場合にはリンクは切断したとみなし、1パルスを発生させて前記ストローブ信号とXORすることで、擬似クロックを発生させ、
前記擬似クロックにより、デコードした最終コマンドをラッチし、前記後段回路に対してコマンドデータを確定し、前記フリップフロップデータコマンドイネーブル用メタ・ステーブル対策回路でメタ・ステーブル対策を施したコマンドイネーブル信号をアサートし、
前記後段回路から出力されたコマンドアクノレッジ信号に対して前記フリップフロップデータアクノレッジ用メタ・ステーブル対策回路でメタ・ステーブル対策を施したコマンドアクノレッジ信号を受けて、前記コマンドイネーブル信号のアサートを止め、次のコマンドが入力されるのを待つことを特徴とすることを特徴とするデータ/ストローブエンコーディング方法。
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