JP2009171390A - Differential signal receiving device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複数の差動信号出力回路からそれぞれ出力される差動信号を受信する複数の差動信号受信回路を備える差動信号受信装置に関するものである。 The present invention relates to a differential signal receiving apparatus including a plurality of differential signal receiving circuits that receive differential signals respectively output from a plurality of differential signal output circuits.
CCDイメージセンサなどの撮像素子を用いて撮像した撮影画像をデジタルの画像データに変換し、メモリカードなどの記録媒体に記録するデジタルカメラが普及している。デジタルカメラは、撮像素子により撮影された撮像画像の画像データ信号を画像処理回路等に高速に伝送するインタフェースとして、差動インタフェースを使用している(例えば、特許文献1参照)。差動インタフェースは、差動信号ドライバと、差動信号レシーバとから構成され、両者は一対の差動信号伝送路を介して接続されている。 2. Description of the Related Art Digital cameras that convert a captured image captured using an image sensor such as a CCD image sensor into digital image data and record it on a recording medium such as a memory card have become popular. A digital camera uses a differential interface as an interface for transmitting an image data signal of a captured image captured by an image sensor to an image processing circuit or the like at high speed (see, for example, Patent Document 1). The differential interface includes a differential signal driver and a differential signal receiver, which are connected via a pair of differential signal transmission paths.
差動信号ドライバは、撮像素子から出力される画像データ信号をポジティブ(+)の差動信号とネガティブ(−)の差動信号とに変換し、両差動信号伝送路を介して、差動信号レシーバに向けて出力する。差動信号レシーバは、差動信号ドライバから出力されたポジティブの差動信号とネガティブの差動信号との差がプラスであればH(High)レベルとして判別し、両者の差がマイナスであればL(Low)レベルとして判別して、受信した差動信号を画像データ信号に変換する。 The differential signal driver converts the image data signal output from the image sensor into a positive (+) differential signal and a negative (−) differential signal, and performs differential operation via both differential signal transmission paths. Output to the signal receiver. If the difference between the positive differential signal output from the differential signal driver and the negative differential signal is positive, the differential signal receiver determines that the level is H (High), and if the difference between the two is negative. It discriminate | determines as L (Low) level, and converts the received differential signal into an image data signal.
ところで、差動インタフェースを用いたデータの伝送方式では、両差動信号伝送路の線路長差や配線容量差等に起因して、差動信号レシーバに入力される差動信号間にスキューが発生する。スキューは、差動信号の信号波形の立ち上がり時間及び立ち下り時間の遅延(図4参照)や、信号波形の遅延(図7参照)などであり、コモンモードノイズの発生の原因となる。コモンモードノイズは、信号ライン(作動信号伝送路)と接地間にノイズ源が存在し、各差動信号伝送路を同一方向に流れるノイズ電流である。このようなコモンモードノイズの発生を抑えるため、差動信号間のスキューの発生を抑える様々な対策が提案されている。 By the way, in the data transmission method using the differential interface, a skew is generated between the differential signals input to the differential signal receiver due to a difference in line length between the two differential signal transmission paths, a difference in wiring capacitance, or the like. To do. The skew is a delay of the rise time and fall time of the signal waveform of the differential signal (see FIG. 4), a delay of the signal waveform (see FIG. 7), and the like, and causes common mode noise. The common mode noise is a noise current that flows in the same direction through each differential signal transmission path when a noise source exists between the signal line (operation signal transmission path) and the ground. In order to suppress the occurrence of such common mode noise, various countermeasures for suppressing the occurrence of skew between differential signals have been proposed.
例えば、差動信号ドライバ内に遅延素子を設けることより、両差動信号伝送路を伝送される差動信号間のスキューを補正する方法が提案されている(例えば、特許文献2参照)。また、差動信号ドライバから出力された差動信号と、差動信号ドライバの前段のデータ信号と比較して、差動信号に対する画像データ信号のディレイの大きさを検出し、この検出結果に基づき、差動信号ドライバのドライブ能力や差動信号伝送路の容量を変化させることにより、差動信号間のスキューを補正する方法が提案されている(例えば、特許文献3参照)。
ところで、画像データ信号の伝送を行う場合には、多くの出力線が必要とされる。このため、差動インタフェースには、差動信号ドライバと差動信号レシーバとのペアが複数設けられている。この際に、上記特許文献2及び3に記載の方法では、個々の差動信号レシーバに入力される差動信号間のスキュー補正は可能であるが、各差動信号レシーバから出力される画像データ信号間のスキュー補正ができないという問題がある。
By the way, when transmitting an image data signal, many output lines are required. For this reason, the differential interface is provided with a plurality of pairs of differential signal drivers and differential signal receivers. At this time, in the methods described in
本発明は上記問題を解決するためになされたものであり、複数の差動信号ドライバから各差動信号レシーバにそれぞれ入力される差動信号間のスキュー補正に加えて、各差動信号レシーバから出力されるデータ信号間のスキューを補正することができる差動信号受信装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problem, and in addition to correcting skew between differential signals respectively input from a plurality of differential signal drivers to each differential signal receiver, An object of the present invention is to provide a differential signal receiving apparatus capable of correcting a skew between output data signals.
上記問題を解決するため、本発明の差動信号受信装置は、差動信号を出力する複数の差動信号出力回路にそれぞれ一対の差動信号伝送路を介して接続され、前記差動信号出力回路から出力される前記差動信号を受信してデータ信号に変換する複数の差動信号受信回路と、前記各差動信号受信回路の前段に設けられ、前記一対の差動信号伝送路を介して前記差動信号受信回路に入力される前記差動信号間のスキューを補正する複数の第1スキュー補正回路と、前記各差動信号受信回路の後段に設けられ、前記各差動信号受信回路から出力される前記データ信号間のスキューを補正する複数の第2スキュー補正回路とを備えることを特徴とする。 In order to solve the above problem, a differential signal receiving apparatus of the present invention is connected to a plurality of differential signal output circuits that output differential signals via a pair of differential signal transmission lines, respectively, and the differential signal output A plurality of differential signal receiving circuits that receive the differential signals output from the circuits and convert them into data signals, and are provided in a preceding stage of each of the differential signal receiving circuits, via the pair of differential signal transmission paths A plurality of first skew correction circuits for correcting skew between the differential signals input to the differential signal receiving circuit; and each differential signal receiving circuit provided at a subsequent stage of each differential signal receiving circuit. And a plurality of second skew correction circuits that correct skew between the data signals output from the data signal.
外部からクロック信号及びシリアル信号が入力され、前記クロック信号に同期して前記シリアル信号をパラレル化したパラレル信号に基づいて、前記複数の第1及び第2スキュー補正回路を一括して駆動する駆動回路を備えることが好ましい。これにより、駆動回路を複数設ける必要がなくなるので、装置を低コスト化することができる。 A drive circuit that receives a clock signal and a serial signal from the outside and drives the plurality of first and second skew correction circuits collectively based on a parallel signal obtained by parallelizing the serial signal in synchronization with the clock signal It is preferable to provide. Accordingly, it is not necessary to provide a plurality of drive circuits, so that the cost of the device can be reduced.
前記第1スキュー補正回路は、容量が異なる複数のコンデンサと、前記各コンデンサと前記一対の差動信号伝送路との接続及び遮断を個々に選択可能な第1選択回路とを有しており、前記駆動回路は、前記第1選択回路を駆動して、前記一対の差動信号伝送路に接続する前記コンデンサを選択することで、前記各差動信号受信回路にそれぞれ入力される前記差動信号の立ち上がり時間及び立ち下り時間を調整することにより、前記差動信号間のスキューを補正することが好ましい。 The first skew correction circuit includes a plurality of capacitors having different capacities, and a first selection circuit capable of individually selecting connection and disconnection between the capacitors and the pair of differential signal transmission lines, The drive circuit drives the first selection circuit and selects the capacitors connected to the pair of differential signal transmission lines, whereby the differential signals input to the differential signal reception circuits, respectively. It is preferable to correct the skew between the differential signals by adjusting the rise time and fall time of the signal.
前記第2スキュー補正回路は、前記データ信号を遅延させる遅延時間が異なる複数の遅延ゲートと、前記各遅延ゲートの中からいずれかを選択可能な第2選択回路とを有しており、前記駆動回路は、前記第2選択回路を駆動して、前記データ信号の遅延を行う前記遅延ゲートを選択することで、前記各差動信号受信回路からそれぞれ出力される前記データ信号の遅延時間を調整することにより、前記データ信号間のスキューを補正することが好ましい。 The second skew correction circuit includes a plurality of delay gates having different delay times for delaying the data signal, and a second selection circuit capable of selecting any one of the delay gates, and the driving The circuit adjusts the delay time of the data signal output from each differential signal receiving circuit by driving the second selection circuit and selecting the delay gate for delaying the data signal. Thus, it is preferable to correct the skew between the data signals.
本発明の差動信号受信装置は、各差動信号受信回路の前段及び後段にそれぞれ第1スキュー補正回路及び第2スキュー補正回路を設けるようにしたので、個々の差動信号受信回路に入力される差動信号間のスキュー補正だけでなく、各差動信号受信回路から出力される画像データ信号間のスキュー補正を行うことができる。これにより、各信号間のスキューの発生、及びスキューの発生に起因するコモンモードノイズの発生を低減させることができる。 In the differential signal receiving apparatus according to the present invention, the first skew correction circuit and the second skew correction circuit are provided at the front stage and the rear stage of each differential signal reception circuit, respectively. In addition to skew correction between differential signals, skew correction between image data signals output from each differential signal receiving circuit can be performed. This can reduce the occurrence of skew between signals and the occurrence of common mode noise due to the occurrence of skew.
図1に示す差動インタフェース10は、例えば、デジタルカメラ(図示せず)に設けられ、撮像素子(図示せず)により撮影された撮像画像の画像データ信号を画像処理回路等に高速に伝送するためのインタフェースである。差動インタフェース10は、撮像素子から複数の出力線で出力される画像データ信号をそれぞれ差動信号に変換して伝送する。
A
差動インタフェース10は、大別して、差動信号ドライバ11a〜11cと、各差動信号ドライバ11a〜11cに一対の差動信号伝送路(以下、単に伝送路という)12を介して接続され、各差動信号ドライバ11a〜11cとそれぞれペアになる複数のスキュー補正差動信号レシーバ(以下、単に差動信号レシーバという)13a〜13cと、差動信号レシーバ駆動回路(以下、単に駆動回路という)14とから構成されている。なお、本実施形態では、差動信号ドライバと差動信号レシーバとのペアは3組しか設けられていないが、本発明はこれに限定されるものではなく、4組以上設けられていてもよい。
The
各差動信号ドライバ11a〜11cは、本発明の差動信号出力回路に相当するものである。各差動信号ドライバ11a〜11cは、入力端子DINに入力された画像データ信号をポジティブ及びネガティブの差動信号に変換して、それぞれ出力端子OUT+,OUT−から出力する。なお、画像データ信号を差動信号に変換する方法については周知であるので、ここでは説明を省略する。 Each differential signal driver 11a to 11c corresponds to a differential signal output circuit of the present invention. Each of the differential signal drivers 11a to 11c converts the image data signal input to the input terminal DIN into a positive and negative differential signal and outputs it from the output terminals OUT + and OUT−, respectively. Since a method for converting an image data signal into a differential signal is well known, description thereof is omitted here.
両出力端子OUT+,OUT−から出力された差動信号は、伝送路12を介して差動信号レシーバ13a〜13cに入力される。伝送路12は、差動信号ドライバ11a〜11cの出力端子OUT+と、差動信号レシーバ13a〜13cの入力端子IN+とを接続する第1伝送路12aと、出力端子OUT−と入力端子IN−とを接続する第2伝送路12bとからなる。両伝送路12a,12bの差動信号レシーバ13a〜13c側の端部は、電流電圧変換用抵抗15により接続されている。電流電圧変換用抵抗15は、各差動信号ドライバ11a〜11cから電流として出力される差動信号を電圧に変換する。
The differential signals output from both output terminals OUT + and OUT− are input to the
各差動信号レシーバ13a〜13cは、本発明の差動信号受信装置に相当するものである。各差動信号レシーバ13a〜13cは、伝送路12を介して各差動信号ドライバ11a〜11cから入力された作動信号を画像データ信号に変換し、変換した画像データ信号を出力端子DOUTから出力する。この際に、各差動信号レシーバ13a〜13cは、差動信号間のスキュー補正、及び画像データ信号間のスキュー補正を行う。駆動回路14は、各差動信号レシーバ13a〜13cに設けられたスキュー補正用の回路を駆動する。
Each of the
図2に示すように、各差動信号レシーバ13a〜13cは、大別して差動信号受信回路17と、波形調整回路18a,18b(第1スキュー補正回路)と、遅延回路19(第2スキュー補正回路)とから構成されている。差動信号受信回路17は、入力端子IN+,IN−にそれぞれ入力された差動信号を画像データ信号に変換する。なお、差動信号を画像データ信号に変換する方法についても周知であるので、ここでは説明を省略する。差動信号受信回路17から出力された画像データ信号は、遅延回路19に入力される。
As shown in FIG. 2, each of the
波形調整回路18a,18bは、各差動信号受信回路17の前段に設けられており、各差動信号受信回路17にそれぞれ入力される各差動信号の立ち上がり時間及び立ち下がり時間(以下、単に変化時間(時定数)という)のズレ(スキュー)を補正する。この変化時間のズレは、上述したように、各第1及び第2伝送路12a,12bの線路長差や配線容量差に起因して発生する。遅延回路19は、各差動信号受信回路17の後段に設けられており、各差動信号受信回路17からそれぞれ出力される画像データ信号の遅延時間のズレ(スキュー)を補正する。この遅延時間のズレは、各差動信号受信回路17の性能のバラツキや、各差動信号受信回路17と各遅延回路19と接続する接続線路20cの線路長差や配線容量差に起因して発生する。
The
波形調整回路18aは、その接続端子PSが入力端子IN+と差動信号受信回路17とを接続する接続線路20aに接続されており、ポジティブの差動信号の変化時間のズレを調整する。また、波形調整回路18bは、その接続端子MSが入力端子IN−と差動信号受信回路17とを接続する接続線路20bに接続されており、ネガティブの差動信号の変化時間のズレを調整する。
The
図3に示すように、波形調整回路18a,18bは同じ構成であり、コンデンサ並列回路22と、第1選択回路23とから構成される。コンデンサ並列回路22は、接続端子PS(MS)から3つに分岐にした分岐線路25と、アース26から3つに分岐した分岐線路27と、両分岐線路25,27を介して並列に接続された第1〜第3コンデンサ28a〜28cと、各分岐線路25にそれぞれ設けられたn型の第1〜第3MOS(Metal Oxide Semiconductor)トランジスタスイッチ(以下、単に第1〜第3スイッチという)SW1〜SW3とを備えている。なお、スイッチはn型MOSトランジスタスイッチに限定されるものではなく、各種スイッチを用いてよい。
As shown in FIG. 3, the
第1〜第3コンデンサ28a〜28cは、それぞれ容量が異なっている。本実施形態では、第1コンデンサ28aの容量が最も低く、第3コンデンサ28cの容量が最も高い。第1スイッチSW1がON・OFFされると、第1コンデンサ28aと接続線路20a,20b(図2参照)との間がそれぞれ接続または遮断される。同様に、第2或いは第3スイッチSW2,SW3がON・OFFされると、第2或いは第3コンデンサ28b,28cと接続線路20a,20bとの間がそれぞれ接続または遮断される。そして、各スイッチSW1〜SW3が全てOFFされると、各コンデンサ28a〜28cはいずれも接続線路20a,20bには接続されない。
The first to
接続線路20a,20bにコンデンサが接続されると、接続線路20a,20bを伝送する差動信号の変化時間が長くなる。変化時間は、各接続線路20a,20bに接続されるコンデンサの容量が大きくなるほど長くなる。
When a capacitor is connected to the
図4に、第1〜第3コンデンサ28a〜28cがそれぞれ接続線路20a,20bに接続されていない時のポジティブ(+)、ネガティブ(−)の差動信号の波形をW0(実線)で表す。第1〜第3コンデンサ28a〜28cをそれぞれ接続線路20a,20bに接続した時の両差動信号の波形をW1(点線)、W2(1点鎖線)、W3(2点鎖線)で表す。波形W1〜W3を比較すると、第1コンデンサ28aを接続した場合の変化時間が最も短くなり、第3コンデンサ28cを接続した場合の変化時間が最も長くなる。
In FIG. 4, waveforms of positive (+) and negative (−) differential signals when the first to
このように本実施形態では、接続線路20a,20bに接続する第1〜第3コンデンサ28a〜28cを選択することで、各差動信号受信回路17に入力される各差動信号の変化時間を3段階で調整(長く)することができる。各差動信号受信回路17にそれぞれ入力される各差動信号のスキュー(変化時間のズレ)を補正する場合には、変化時間が最も長い差動信号を基準として、他の差動信号の変化時間を長くする。
Thus, in this embodiment, the change time of each differential signal input to each differential
各差動信号受信回路17にそれぞれ入力される各差動信号の変化時間は、例えば電圧波形を検出可能なオシロスコープ等の波形検出装置30(図2参照)を用いて求める。波形検出装置30は、波形調整回路18a,18bの前段で、接続線路20a,20bを伝送する差動信号の波形を検出する。そして、波形の検出結果から、差動信号受信回路17に入力される差動信号の変化時間が求められる。
The change time of each differential signal input to each differential
各差動信号受信回路17にそれぞれ入力される各差動信号の変化時間が求められたら、最も変化時間が長くなる差動信号を基準として決定する。次いで、基準となる差動信号の変化時間と、他の差動信号の変化時間とのズレ(以下、単に変化時間のズレという)が最小になるように、他の差動信号を伝送する接続線路20a,20bに接続されたコンデンサ並列回路22を駆動する。具体的には、第1〜第3スイッチ29a〜29cのON・OFFを設定する。
When the change time of each differential signal input to each differential
例えば、第1〜第3コンデンサ28a〜28cを接続線路20a,20bに接続しない時に、変化時間のズレが最小になる場合には、第1〜第3スイッチSW1〜SW3は全てOFFされる。また、第1〜第3コンデンサ28a〜28cをそれぞれ接続線路20a,20bに接続した時に、変化時間のズレが最小になる場合には、第1〜第3スイッチSW1〜SW3をそれぞれONする。
For example, when the first to
変化時間のズレを最小にする各スイッチSW1〜SW3のスイッチ設定を決定するため、例えば、各コンデンサ28a〜28cを接続線路20a,20bにそれぞれ接続したときに、τ=CR(τ:時定数(変化時間)、C:配線容量、R:配線抵抗の関係から、差動信号の変化時間がどの程度長くなるのかを予め測定しておく。このコンデンサ性能測定結果を参照することで、変化時間のズレに基づき、最も変化時間のズレが小さくなるスイッチ設定を決定することができる。なお、スイッチ設定の決定は、例えばデジタルカメラの駆動回路(図示せず)により、コンデンサ並列回路22ごとに行われる。
In order to determine the switch setting of each of the switches SW1 to SW3 that minimizes the deviation of the change time, for example, when the
図3に戻って、コンデンサ並列回路22の各スイッチSW1〜SW3のON・OFFは、第1選択回路23により選択される。第1選択回路23は、周知のデコーダ回路と基本的には同じ構成であり、2つの入力端子PS(MS)0、PS(MS)1への制御信号の入力値に基づき、スイッチSW1〜SW3のいずれかを選択する選択信号を出力する。
Returning to FIG. 3, ON / OFF of the switches SW <b> 1 to SW <b> 3 of the capacitor
第1選択回路23は、2入力1出力タイプの第1〜第3AND回路32a〜32cを備えている。各AND回路32a〜32cの出力部は、接続線路33を介して、第1〜第3スイッチSW1〜SW3にそれぞれ接続されている。各スイッチSW1〜SW3は、選択信号がHighレベルの場合はONされ、Lowレベルの場合はOFFされる。
The
各AND回路32a〜32cの入力部は、2つに分岐した分岐線路34を介して入力端子PS(MS)0に接続されているとともに、2つに分岐した分岐線路35を介して入力端子PS(MS)1に接続されている。各分岐線路34,35の一方の線路には、それぞれNOT回路36が接続されている。本実施形態では、第1AND回路32aの入力部は、それぞれNOT回路36を介して入力端子PS(MS)0,PS(MS)1に接続されている。第2AND回路32bの入力部は、入力端子PS(MS)0に直接接続されているとともに、NOT回路36を介して入力端子PS(MS)1に接続されている。第3AND回路32cの入力部は、NOT回路36を介して入力端子PS(MS)0に接続されているとともに、入力端子PS(MS)1に直接接続されている。
The input parts of the AND
このように第1選択回路23を構成することにより、図5に示すように、各入力端子PS(MS)0,PS(MS)1への制御信号の入力値に応じて、各スイッチSW1〜SW3のON・OFFを選択することができる。なお、図5中のPS(MS)0,PS(MS)1欄の「1」は、各入力端子にHighレベルの制御信号が入力されていることを示し、「0」は、Lowレベルの制御信号が入力されていることを示している。また、SW1〜SW3欄の「1」、「0」は、選択信号のレベルを示し、「1」の場合はスイッチがON、「0」の場合はスイッチがOFFされていることを示す。
By configuring the
両入力端子PS(MS)0,PS(MS)1の制御信号が共に「0」場合には、第1スイッチSW1のみがONされる。入力端子PS(MS)0または入力端子PS(MS)1のみの制御信号が「1」の場合には、それぞれ第2スイッチSW2、第3スイッチSW3のみがONされる。そして、両入力端子PS(MS)0,PS(MS)1の制御信号が共に「1」の場合には、各スイッチSW1〜SW3が全てOFFされる。
When the control signals of both input terminals PS (MS) 0 and PS (MS) 1 are both “0”, only the
デジタルカメラの駆動回路は、上述した方法で最も変化時間のズレが小さくなるスイッチ設定を決定したら、各入力端子PS(MS)0,PS(MS)1への制御信号の入力を適宜設定することで、決定したスイッチ設定に従って各スイッチSW1〜SW3をそれぞれON・OFFさせる。これにより、各差動信号レシーバ13a〜13cの差動信号受信回路17にそれぞれ入力される各差動信号間のスキュー(変化時間のズレ)が最小となるような補正が行われる。
When the drive circuit of the digital camera determines the switch setting that minimizes the shift in the change time by the above-described method, the input of the control signal to each input terminal PS (MS) 0, PS (MS) 1 is appropriately set. Then, the switches SW1 to SW3 are turned ON / OFF according to the determined switch settings. As a result, correction is performed such that the skew (shift in change time) between the differential signals respectively input to the differential
図6に示すように、遅延回路19は、画像データ信号が入力される入力端子INから3つに分岐した分岐線路38と、分岐線路38の2つの線路L1,L2にそれぞれ設けられた第1遅延ゲート39及び第2遅延ゲート40と、第2選択回路41とから構成される。なお、図中の符号L3は、遅延ゲートが設けられていない分岐線路38の残り一つの線路である。入力端子INに入力された画像データ信号は、第2選択回路41により選択された線路L1〜L3のいずれかを通過する。
As shown in FIG. 6, the
第1遅延ゲート39は、1つの遅延素子Aを接続したものであり、第2遅延ゲート40は、2つの遅延素子Aを直列に接続したものである。遅延素子Aは、差動信号受信回路17から出力されるデータ信号を遅延させるものである。遅延素子としては、例えばゲート遅延回路に限られず、データ信号の遅延時間を調整できるものであれば特に限定はされない。
The
図7に、画像データ信号が、線路L3を通過した時の波形をWA(実線)で示し、線路L1の第1遅延ゲート39を通過した時の波形をWB(点線)で示し、線路L2の第2遅延ゲート40を通過した時の波形をWC(一点鎖線)で示す。波形WBとWCを比較すると、第2遅延ゲート40の方が第1遅延ゲート39よりも遅延素子の接続数が多いため、第2遅延ゲート40を通過する画像データ信号の方が、第1遅延ゲート39を通過する画像データ信号よりも遅延時間が長くなる。
In FIG. 7, the waveform when the image data signal passes through the line L3 is indicated by WA (solid line), the waveform when the image data signal passes through the
従って、入力端子INに入力された画像データ信号を、各線路L1〜L3のいずれを通過させるかを選択することで、画像データ信号の遅延時間を2段階で長くすることができる。各画像データ信号の遅延時間のズレを補正する場合には、上述の波形調整回路18a,18bで説明を行ったように、遅延時間が最も長い画像データ信号を基準として、他の画像データ信号の遅延時間を長くする。
Therefore, by selecting which of the lines L1 to L3 the image data signal input to the input terminal IN is allowed to pass through, the delay time of the image data signal can be increased in two stages. When correcting the shift of the delay time of each image data signal, as described in the
遅延時間が最も長い(基準となる)画像データ信号は、上述の波形検出装置30(図2参照)を用いて各差動信号受信回路17からそれぞれ出力される画像データ信号の波形を検出することで、判別することができる。また、波形検出装置30による検出結果から、基準となる画像データ信号と、他の画像データ信号との遅延時間のズレ(以下、単に遅延時間のズレという)が求められる。従って、遅延時間のズレが最小となるように、他の画像データ信号が入力される遅延回路19において、線路L1〜L3のいずれかが選択される。
For the image data signal with the longest delay time (which is the reference), the waveform of the image data signal output from each differential
遅延時間のズレを最小にする線路L1〜L3の選択を決定するため、上述の変化時間のズレ補正で説明したように、画像データ信号が各遅延ゲート39,40をそれぞれ通過した時に、遅延時間がどの程度長くなるのかを予め測定しておく。このゲート性能測定結果を参照することで、遅延時間のズレに基づき、最も遅延時間のズレが小さくなる線路の設定を決定することができる。なお、線路設定の決定は、例えばデジタルカメラの駆動回路(図示せず)により遅延回路19ごとに行われる。
In order to determine the selection of the lines L1 to L3 that minimize the delay of the delay time, the delay time when the image data signal passes through each of the
図6に戻って、第2選択回路41は、マルチプレクサ回路であり、2つの入力端子D0,D1への制御信号の入力値に応じて、各線路L1〜L3の中からいずれかを選択して、画像データ信号を通過させることができる。 Returning to FIG. 6, the second selection circuit 41 is a multiplexer circuit, and selects one of the lines L1 to L3 according to the input values of the control signals to the two input terminals D0 and D1. The image data signal can be passed.
第2選択回路41は、3入力1出力タイプの第1〜第4NAND回路46a〜46dを備えている。第1NAND回路46aの出力部は、接続線路47を介して遅延回路19の出力端子OUTに接続されている。なお、出力端子OUTは、差動信号レシーバ13a〜13cの出力端子DOUTに接続されている。第1NAND回路46aの入力部は、接続線路48を介して、第2〜第4NAND回路46b〜46cの出力部にそれぞれ接続されている。
The second selection circuit 41 includes first to
第2〜第4NAND回路46b〜46dの入力部の1つは、線路L3、線路L1(第1遅延ゲート39)、線路L2(第2遅延ゲート40)にそれぞれ接続されている。また、第2〜第4NAND回路46b〜46dの入力部の残りの2つは、分岐線路49を介して入力端子D0に接続されているとともに、分岐線路50を介して入力端子D1に接続されている。各分岐線路49,50の一方の線路には、それぞれNOT回路36が接続されている。
One of the input parts of the second to
本実施形態では、第2NAND回路46bの2つの入力部は、それぞれNOT回路36を介して入力端子D0,D1に接続されている。第3NAND回路46cの2つの入力部のうち、一方は入力端子D0に直接接続されているとともに、他方はNOT回路36を介して入力端子D1に接続されている。第4NAND回路46dの2つの入力部のうち、一方はNOT回路36を介して入力端子D0に接続されているとともに、他方は入力端子D1に直接接続されている。
In the present embodiment, the two input portions of the
このように第2選択回路41を構成することにより、図8に示すように、各入力端子D0,D1への制御信号の入力値を選択することで、画像データ信号を通過させる線路L1〜L3を選択することができる。各入力端子D0,D1への制御信号の入力値が共に「0」の場合には、第3及び第4NAND回路46c,46dの入力部には、少なくとも制御信号「0」が入力されるため、第3及び第4NAND回路46c,46dからの出力信号は「1」で固定されてしまう。その結果、線路L1,L2(第1及び第2遅延ゲート39,40)は、実質的には無効になる。
By configuring the second selection circuit 41 in this way, as shown in FIG. 8, by selecting the input value of the control signal to each of the input terminals D0 and D1, lines L1 to L3 that allow the image data signal to pass therethrough. Can be selected. When the input values of the control signals to the input terminals D0 and D1 are both “0”, at least the control signal “0” is input to the input portions of the third and
これに対して、第2NAND回路46bには、制御信号「1」しか入力されないため、第2NAND回路46bの出力信号は、線路L3を通過する画像データ信号に応じて変化する。入力される画像データ信号が「1」、「0」であれば、第2NAND回路46bの出力信号はそれぞれ「0」、「1」となる。そして、第2NAND回路46bの出力信号が「0」の場合は、第1NAND回路46aの入力部には、第2〜第4NAND回路46b〜46dからそれぞれ「0」、「1」、「1」が入力される。その結果、第1NAND回路46aの出力信号は「1」となる。同様にして、第2NAND回路46bの出力信号が「1」の場合は、第1NAND回路46aの入力部には「1」、「1」、「1」が入力されるため、その出力信号は「0」となる。従って、各入力端子D0,D1への制御信号の入力が共に「0」の場合には、線路L1のみが選択される。
On the other hand, since only the control signal “1” is input to the
入力端子D0への制御信号の入力が「0」、入力端子D1への制御信号の入力が「1」の場合には、第2及び第3NAND回路46b,46cからの出力信号が「1」で固定される一方で、第4NAND回路46dからの出力信号は、線路L2(第2遅延ゲート40)を通過する画像データ信号に応じて変化する。つまり、線路L2のみが選択される。
When the control signal input to the input terminal D0 is “0” and the control signal input to the input terminal D1 is “1”, the output signals from the second and
入力端子D0への制御信号の入力が「1」、入力端子D1への制御信号の入力が「0」の場合には、第2及び第4NAND回路46b,46dからの出力信号が「1」で固定される一方で、第3NAND回路46cからの出力信号は、線路L1(第1遅延ゲート39)を通過する画像データ信号に応じて変化する。つまり、線路L1が選択される。
When the control signal input to the input terminal D0 is “1” and the control signal input to the input terminal D1 is “0”, the output signals from the second and
また、各入力端子D0,D1への制御信号の入力が共に「1」の場合には、第2〜第4NAND回路46b〜46dからの出力信号がそれぞれ「1」で固定されてしまうため、線路L1〜L3が全て実質的に無効になってしまう。このため、各入力端子D0,D1に対して同時に制御信号「1」を入力することは禁止されている。
Further, when both of the control signal inputs to the input terminals D0 and D1 are “1”, the output signals from the second to
デジタルカメラの駆動回路は、上述した方法で最も遅延時間のズレが小さくなる線路設定を決定したら、各入力端子D0,D1への制御信号の入力を適宜設定することで、決定した線路設定に従って線路(遅延ゲート)を選択する。これにより、各差動信号レシーバ13a〜13cの差動信号受信回路17からそれぞれ出力される各画像データ信号のスキュー(遅延時間のズレ)が最小となるような補正が行われる。
When the driving circuit of the digital camera determines the line setting that minimizes the deviation of the delay time by the above-described method, the input line of the control signal to each of the input terminals D0 and D1 is appropriately set so that the line is set according to the determined line setting. Select (Delay Gate). As a result, correction is performed so that the skew (delay in delay time) of each image data signal output from the differential
以上説明したように、各差動信号レシーバ13a〜13cの波形調整回路18a,18b及び遅延回路19を駆動することにより、各差動信号レシーバ13a〜13cの差動信号受信回路17にそれぞれ入力される各差動信号のスキュー(変化時間のズレ)、差動信号受信回路17からそれぞれ出力されるデータ信号のスキュー(遅延時間のズレ)を補正することができる。各差動信号レシーバ13a〜13cの各回路18a,18b,19は、駆動回路14により一括して駆動される。以下、図9〜図11を用いて駆動回路14について説明を行う。
As described above, by driving the
駆動回路14は、カスケード接続された18個のD型フリップフロップ回路53により構成された所謂18ビットのシフトレジスタである(図10参照)。駆動回路14には、例えばデジタルカメラの駆動回路から、クロック信号と、このクロック信号に同期したシリアル信号形式のレシーバ制御信号とが入力される。レシーバ制御信号は、クロック信号により駆動回路14内でシフトされて18ビットのパラレル信号として出力(変換)される。そして、駆動回路14は、パラレル信号形式のレシーバ制御信号を各差動信号レシーバ13a〜13cに出力する。なお、シフトレジスタによるシリアル−パラレル変換処理は周知であるため、ここでは説明を省略する。
The
パラレル信号形式のレシーバ制御信号は、差動信号レシーバ13a〜13cの各入力端子PS0〜D1にそれぞれ入力される。差動信号レシーバ13aの各入力端子PS0〜D1には、差動信号レシーバ13aの設定を行うためのレシーバ設定1(図11参照)のレシーバ制御信号が入力される。具体的には、差動信号レシーバ13aの入力端子PS0,PS1,MS0,MS1に、波形調整回路18a,18bを駆動するレシーバ制御信号PS0−1,PS1−1,MS0−1,MS1−1(波形調整回路設定1)がそれぞれ入力される。また、入力端子D0,D1に、遅延回路19を駆動するレシーバ制御信号D0−1,D1−1(遅延回路設定1)が入力される。
The receiver control signal in the parallel signal format is input to the input terminals PS0 to D1 of the
同様に、差動信号レシーバ13bの各入力端子PS0〜D1には、差動信号レシーバ13bの設定を行うためのレシーバ設定2(図11参照)のレシーバ制御信号が入力される。具体的には、各入力端子PS0〜D1に対して、波形調整回路18a,18bを駆動するレシーバ制御信号PS0−2〜MS1−2(波形調整回路設定2)、遅延回路19を駆動するレシーバ制御信号D0−2,D1−2(遅延回路設定2)がそれぞれ入力される。また、差動信号レシーバ13cの各入力端子PS0〜D1には、差動信号レシーバ13cの設定を行うためのレシーバ設定3(波形調整回路設定3、遅延回路設定3)のレシーバ制御信号PS0−3〜D1−3がそれぞれ入力される。
Similarly, receiver control signals of receiver setting 2 (see FIG. 11) for setting the
デジタルカメラの駆動回路は、上述したようにスイッチ設定及び線路設定をそれぞれ決定したら、駆動回路14へ入力するクロック信号及びレシーバ制御信号の周波数や波形を適宜設定することで、駆動回路14から各差動信号レシーバ13a〜13cに対して、スイッチ設定及び線路設定を実行するためのレシーバ制御信号を出力させる。これにより、各差動信号レシーバ13a〜13cの波形調整回路18a,18b及び遅延回路19を駆動回路14で一括して制御することができる。その結果、駆動回路を複数設ける必要がなくなるので、差動インタフェース10を低コスト化することができる。
After determining the switch setting and the line setting as described above, the driving circuit of the digital camera appropriately sets the frequency and waveform of the clock signal and the receiver control signal to be input to the driving
次に、本実施形態の差動インタフェース10のスキュー補正処理について説明を行う。なお、差動インタフェース10の各伝送路12(図1参照)、及び接続線路20c(図3参照)の線路長や配線容量は基本的には変わらないので、スキュー補正は、メーカにおけるデジタルカメラの検査工程で1回行えばよい。
Next, the skew correction process of the
検査工程の検査員は、図示しない試験装置から各差動信号ドライバ11a〜11cにテスト用の画像データ信号を入力させる。次いで、検査員は、波形検出装置30を用いて、各差動信号レシーバ17の接続線路20a、20bを伝送する各差動信号、つまり、各差動信号受信回路17にそれぞれ入力される各差動信号の波形を検出して、各差動信号の変化時間を求める。検査員は、最も変化時間が長くなる差動信号を基準として決定するとともに、基準となる差動信号の変化時間と、他の差動信号の変化時間とのズレを求める。そして、検査員は、求めた変化時間のズレをデジタルカメラの駆動回路(図示せず)に入力する。
An inspector in the inspection process inputs a test image data signal to each of the differential signal drivers 11a to 11c from a test apparatus (not shown). Next, the inspector uses the waveform detection device 30 to transmit each differential signal transmitted through the connection lines 20 a and 20 b of each
デジタルカメラの駆動回路は、入力された変化時間のズレに基づき、上述の予め求めたコンデンサ性能測定結果を参照して、最も変化時間のズレが小さくなるスイッチ設定を、各差動信号レシーバ13a〜13cの波形調整回路18a,18b(基準となる差動信号に対応する波形調整回路は除く)ごとに決定する。
The drive circuit of the digital camera refers to the above-described capacitor performance measurement result obtained in advance based on the input shift time shift, and sets the switch setting that minimizes the shift time shift to each of the
検査員は、上述の変化時間のズレの入力が完了したら、波形検出装置30を用いて各差動信号受信回路17から出力される画像データ信号の波形を検出する。そして、検査員は、遅延時間が最も長い画像データ信号を基準として決定するとともに、基準となる画像データ信号と、他の画像データ信号との遅延時間のズレを求める。そして、検査員は、求めた遅延時間のズレをデジタルカメラの駆動回路に入力する。
The inspector detects the waveform of the image data signal output from each differential
デジタルカメラの駆動回路は、入力された遅延時間のズレに基づき、上述の予め求めたゲート性能測定結果を参照して、最も遅延時間のズレが小さくなる線路設定を、各差動信号レシーバ13a〜13cの遅延回路19(基準となる画像データ信号に対応する遅延回路は除く)ごとに決定する。
The driving circuit of the digital camera refers to the above-described gate performance measurement result obtained in advance based on the input delay time deviation, and sets the line setting that minimizes the delay time delay to each
次いで、デジタルカメラの駆動回路は、先に決定したスイッチ設定及び線路設定に従って波形や周波数等が適宜設定されたクロック信号、及びシリアル信号形式のレシーバ制御信号を駆動回路14に入力する。駆動回路14は、入力されたシリアル信号形式のレシーバ制御信号をパラレル信号に変換し、変換したパラレル信号形式のレシーバ制御信号を各差動信号レシーバ13a〜13cの入力端子PS0〜D1にそれぞれ出力する。
Next, the drive circuit of the digital camera inputs the clock signal, the waveform and frequency of which are appropriately set in accordance with the previously determined switch setting and line setting, and the serial signal receiver control signal to the
駆動回路14から入力されるレシーバ制御信号に基づいて、各差動信号レシーバ13a〜13cの波形調整回路18a,18bは、最も変化時間のズレが小さくなるスイッチ設定に従って各スイッチSW1〜SW3をそれぞれON・OFFさせるとともに、遅延回路19は、最も遅延時間のズレが小さくなる線路(遅延ゲート)を選択する。これにより、各差動信号レシーバ13a〜13cの差動信号受信回路17にそれぞれ入力される差動信号間のスキュー(変化時間のズレ)、及び差動信号受信回路17からそれぞれ出力される画像データ信号間のスキュー(遅延時間のズレ)が補正される。
Based on the receiver control signal input from the
以上のように本発明の差動インタフェース10では、個々の差動信号レシーバに入力される差動信号間のスキュー補正だけでなく、各差動信号レシーバから出力される画像データ信号間のスキュー補正を行うことができる。これにより、差動インタフェースが差動信号ドライバ及び差動信号レシーバのペアを複数備えている場合において、各信号間のスキューの発生、及びスキューの発生に起因するコモンモードノイズの発生を低減させることができる。
As described above, in the
なお、上記実施形態では、第1及び第2選択回路23,41として、デコーダ回路やマルチプレクサ回路を例に挙げて説明を行ったが、本発明はこれに限定されるものではなく、第1〜第3スイッチSW1〜3のON・OFFや、線路L1〜L3の選択を可能な各種回路を用いてよい。
In the above embodiment, the first and
また、上記実施形態の波形調整回路18a,18bには、差動信号の変化時間(時定数)を調整するための回路としてコンデンサ並列回路22が設けられている場合を例に挙げて説明を行ったが、本発明はこれに限定されるものではなく、差動信号の変化時間の調整可能であれば各種回路を用いてよい。さらに、上述の遅延回路等を用いて各作動信号間の遅延時間のズレを補正するようにしてもよい。
The
なお、上記実施形態では、差動信号レシーバ13a〜13cによるスキュー補正を、デジタルカメラの検査工程で1回だけ行う場合を例に挙げて説明を行ったが、本発明はこれに限定されるものではなく、デジタルカメラが常時或いは定期的にスキュー補正を行うようにしてもよい。この場合には、デジタルカメラ(差動インタフェース)に差動信号及び画像データ信号の波形を検出する波形検出回路等を設けて、上述の波形検出装置33で波形検出を行ったときと同様にして、変化時間及び遅延時間のズレを求め、求めた変化時間及び遅延時間のズレをデジタルカメラの駆動回路に入力する。これにより、常時或いは定期的にスキュー補正を行うことができる。
In the above embodiment, the case where the skew correction by the
また、上記実施形態では、差動信号間のスキュー補正と、画像データ信号間のスキュー補正を同時に行う場合を例に挙げて説明を行ったが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、差動信号間のスキュー補正が完了した後で、画像データ信号間のスキュー(遅延時間のズレ)を検出してスキュー補正を行うようにしてもよい。 In the above-described embodiment, the case where the skew correction between the differential signals and the skew correction between the image data signals are performed simultaneously has been described as an example, but the present invention is not limited to this. For example, after the skew correction between the differential signals is completed, the skew (delay in the delay time) between the image data signals may be detected to perform the skew correction.
なお、上記実施形態では、波形調整回路18a,18bとして、各差動信号受信回路17に入力される各差動信号の変化時間を3段階で調整可能な回路を例に挙げて説明を行ったが、本発明はこれに限定されるものではなく、変化時間を2段階或いは4段階以上で調整可能な回路を用いてよい。また、遅延回路19として、画像データ信号の遅延時間を3段階以上で長くすることができる回路を用いてもよい。
In the above embodiment, the
なお、上記実施形態は、デジタルカメラに設けられた差動インタフェースを例に挙げて説明を行ったが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、各種測定を測定装置(オシロスコープなど)のプローブと装置本体とを接続する差動インタフェースなど、各種電子機器(装置)に設けられる差動インタフェースに本発明を適用することができる。 In the above embodiment, the differential interface provided in the digital camera has been described as an example, but the present invention is not limited to this. For example, the present invention can be applied to differential interfaces provided in various electronic devices (devices) such as a differential interface that connects a probe of a measurement device (such as an oscilloscope) and a device main body for various measurements.
10 差動インタフェース
11 差動信号ドライバ
12 差動信号伝送路
13 スキュー補正差動信号レシーバ
14 差動信号レシーバ駆動回路
17 差動信号受信回路
18a,18b 波形調整回路
19 遅延回路
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記各差動信号受信回路の前段に設けられ、前記一対の差動信号伝送路を介して前記差動信号受信回路に入力される前記差動信号間のスキューを補正する複数の第1スキュー補正回路と、
前記各差動信号受信回路の後段に設けられ、前記各差動信号受信回路から出力される前記データ信号間のスキューを補正する複数の第2スキュー補正回路とを備えることを特徴とする差動信号受信装置。 Connected to each of a plurality of differential signal output circuits that output differential signals via a pair of differential signal transmission paths, receives the differential signals output from the differential signal output circuits, and converts them into data signals A plurality of differential signal receiving circuits,
A plurality of first skew corrections that are provided in front of each of the differential signal receiving circuits and correct the skew between the differential signals that are input to the differential signal receiving circuit via the pair of differential signal transmission paths. Circuit,
A differential circuit comprising: a plurality of second skew correction circuits which are provided in a subsequent stage of each of the differential signal reception circuits and correct skews between the data signals output from the differential signal reception circuits. Signal receiving device.
前記駆動回路は、前記第1選択回路を駆動して、前記一対の差動信号伝送路に接続する前記コンデンサを選択することで、前記各差動信号受信回路にそれぞれ入力される前記差動信号の立ち上がり時間及び立ち下り時間を調整することにより、前記差動信号間のスキューを補正することを特徴とする請求項2記載の差動信号受信装置。 The first skew correction circuit includes a plurality of capacitors having different capacities, and a first selection circuit capable of individually selecting connection and disconnection between the capacitors and the pair of differential signal transmission lines,
The drive circuit drives the first selection circuit and selects the capacitors connected to the pair of differential signal transmission lines, whereby the differential signals input to the differential signal reception circuits, respectively. 3. The differential signal receiving apparatus according to claim 2, wherein a skew between the differential signals is corrected by adjusting a rise time and a fall time of the differential signal.
前記駆動回路は、前記第2選択回路を駆動して、前記データ信号の遅延を行う前記遅延ゲートを選択することで、前記各差動信号受信回路からそれぞれ出力される前記データ信号の遅延時間を調整することにより、前記データ信号間のスキューを補正することを特徴とする請求項2または3いずれか1項記載の差動信号受信装置。 The second skew correction circuit includes a plurality of delay gates having different delay times for delaying the data signal, and a second selection circuit capable of selecting any one of the delay gates.
The driving circuit drives the second selection circuit and selects the delay gate for delaying the data signal, thereby reducing the delay time of the data signal output from each differential signal receiving circuit. 4. The differential signal receiving apparatus according to claim 2, wherein a skew between the data signals is corrected by adjustment.
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CN106827835A (en) * | 2015-12-07 | 2017-06-13 | 北大方正集团有限公司 | Synchronizing signal control method and synchronizing signal Control card |
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- 2008-01-18 JP JP2008008895A patent/JP2009171390A/en active Pending
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