JP2009212735A - データ位相調整回路及びデータ位相調整方法 - Google Patents

データ位相調整回路及びデータ位相調整方法 Download PDF

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Abstract

【課題】伝送されてきたクロック信号とデータ信号との位相関係を適切なものに調整する。
【解決手段】遅延回路200は、クロック入力線102により伝送されてくるクロック信号に同期して、データ入力線101により伝送されてくるデータ信号を、所定の遅延時間遅延させて遅延データ信号として遅延データ線201に出力する。遅延制御部300は、当該クロック信号のエッジのうち当該データ信号の論理レベルの読み取りタイミングを規定している読み取りエッジではない方のエッジである非読み取りエッジの出現時刻よりも所定のオフセット時間だけ前の時刻から、当該非読み取りエッジに続く最初の当該読み取りエッジの出現時刻よりも当該所定のオフセット時間だけ前の時刻までの期間内において、当該遅延データ信号の論理レベルが変化するように、当該遅延時間を制御する。
【選択図】図1

Description

本発明は、データ伝送技術に関し、特に、データ伝送用のクロック信号と当該クロック信号に同期しているデータ信号との位相関係を調整する技術に関する。
に関する。
データ伝送用のクロック信号と当該クロック信号に同期しているデータ信号との位相関係を調整する技術に関し、例えば特許文献1には、入力データと入力クロック及びデータの先頭を示す入力フレームパルスとを有するデータ受信回路において、入力クロックに対し入力データ及び入力フレームパルスの位相を自動調節する技術が開示されている。
また、例えば特許文献2には、クロックに対するデータの位相の変化を検出する範囲や、クロックに対するデータの位相の変化履歴に応じた位相補正量を選択することが可能なビット同期回路についての技術が開示されている。
特開平6−303226号公報 特開2002−314519号公報
LSI(大規模集積回路)の素子間のデータ信号伝送において、クロック信号と当該クロック信号に同期したデータ信号とを伝送する場合、データのラッチ及び識別のために、データ識別回路が受信側の素子に設けられる。図16は、このようなデータ識別回路の構成例を示している。
図16において、データ識別回路100には、データ入力線101とクロック入力線102とが接続されている。ここで、クロック信号がクロック入力線102に入力され、当該クロック信号に同期したデータ信号がデータ入力線101に入力されると、データ識別回路100は、当該データ信号で示されているデータを識別して識別データを出力する。このとき、識別回路100は、データ信号の論理レベルを、当該データ信号の論理レベルの読み取りタイミングを規定しているクロック信号の読み取りエッジの出現時刻において読み取ることで、当該データ信号で示されているデータを識別する。
このデータ識別回路100としては、フリップフロップ回路が一般に使用される。データ識別回路100として使用されるフリップフロップ回路の設計では、各素子のIO特性や素子が実装される基板の特性などといった外部要因と、クロックスキューやプロセスばらつきなどといった内部要因とを考慮して、回路のセットアップ時間やホールド時間が設定される。しかし、実機段階においては、設計段階では想定していなかった要因(ジッタ等)により、クロック信号とデータ信号との位相関係が、これらのセットアップ時間やホールド時間を満たすことのできない不感帯領域に入り込んでしまう結果、データの識別を誤り、後段の回路が誤動作を発生する場合がある。
上述した問題を鑑み、伝送されてきたクロック信号とデータ信号との位相関係を適切なものに調整することが、本発明が解決しようとする課題である。
本明細書において開示するデータ位相調整回路は、クロック信号に同期して伝送されてくるデータ信号を所定の遅延時間遅延させて遅延データ信号として出力する遅延部と、該
クロック信号の立ち上がりエッジ及び立ち下がりエッジのうちで該データ信号の論理レベルの読み取りタイミングを規定している読み取りエッジではない方のエッジである非読み取りエッジの出現時刻よりも所定のオフセット時間だけ前の時刻から、該非読み取りエッジに続く最初の該読み取りエッジの出現時刻よりも該所定のオフセット時間だけ前の時刻までの期間内において、該遅延データ信号の論理レベルが変化するように該遅延時間を制御する遅延制御部と、を有するように構成する。
また、本明細書において開示するデータ位相調整方法は、クロック信号に同期して伝送されてくるデータ信号を所定の遅延時間遅延させて遅延データ信号として出力する遅延部における該遅延時間を制御して、該クロック信号の立ち上がりエッジ及び立ち下がりエッジのうちで該データ信号の論理レベルの読み取りタイミングを規定している読み取りエッジではない方のエッジである非読み取りエッジの出現時刻よりも所定のオフセット時間だけ前の時刻から、該非読み取りエッジに続く最初の該読み取りエッジの出現時刻よりも該所定のオフセット時間だけ前の時刻までの期間内において、該遅延データ信号の論理レベルが変化するようにする。
このようにすることにより、クロック信号とデータ信号との位相関係が、当該データ信号で示されているデータを識別可能とするセットアップ時間やホールド時間を満たすことのできない不感帯領域に入り込まないようにすることができ、伝送されてきたクロック信号とデータ信号との位相関係が適切なものに調整できるので、データの識別誤りが防止される。
なお、上述したデータ位相調整回路においては、該遅延部が、該遅延データ信号を該オフセット時間遅延させてオフセット付き遅延データ信号として更に出力し、該遅延制御部が、該クロック信号に対する該遅延データ信号と該オフセット付き遅延データ信号との各々の位相関係に基づいて、該遅延時間を制御するように構成することができる。
このときには、該遅延制御部が、該クロック信号の論理レベルと、該クロック信号が該論理レベルに遷移した後に最初に該クロック信号に出現するエッジの出現時刻における該オフセット付き遅延データ信号の論理レベルとが不一致になるように、該遅延時間を制御するように構成することができる。
この構成によれば、クロック信号の非読み取りエッジの出現時刻よりも所定のオフセット時間だけ前の時刻から、当該非読み取りエッジに続く最初の読み取りエッジの出現時刻よりも当該所定のオフセット時間だけ前の時刻までの期間内において、遅延データ信号の論理レベルが変化するようにする遅延時間の制御を、遅延制御部が行えるようになる。
あるいは、このときには、該クロック信号の各エッジの出現時刻における該オフセット付き遅延データ信号の論理レベルを判定するデータ判定部と、該遅延データ信号の立ち上がりエッジ及び立ち下がりエッジのうちどちらか一方の出現時刻における、該クロック信号の論理レベルを判定するクロック判定部と、該データ判定部の判定結果及び該クロック判定部の判定結果に基づいて、該位相関係を判定する位相判定部と、を更に有しており、該遅延制御部が、該位相判定部による該位相関係の判定結果に基づいて、該遅延時間を制御する、ように構成することができる。
このときには、該位相判定部が、該クロック判定部が該クロック信号の論理レベルの判定条件としている該遅延データ信号のエッジの出現時刻において該クロック判定部が判定した該クロック信号の論理レベルの判定結果と、該エッジが該遅延データ信号に出現した後に最初に該クロック信号に出現するエッジの出現時刻において該データ判定部が判定した該オフセット付き遅延データ信号の論理レベルの判定結果とに基づいて、該位相関係を
判定し、該遅延制御部が、該位相判定部が該位相関係を判定するときの基準としている該クロック信号及び該オフセット付き遅延データ信号の各々の論理レベルの判定結果が不一致になるように、該遅延時間を制御する、ように構成することができる。
この構成によっても、クロック信号の非読み取りエッジの出現時刻よりも所定のオフセット時間だけ前の時刻から、当該非読み取りエッジに続く最初の読み取りエッジの出現時刻よりも当該所定のオフセット時間だけ前の時刻までの期間内において、遅延データ信号の論理レベルが変化するようにする遅延時間の制御を、遅延制御部が行えるようになる。
あるいは、このときには、該位相判定部が、該位相関係の判定結果を示す数値情報を積分する積分部を有しており、該遅延制御部は、該遅延時間の制御を、該積分部による積分結果に基づいて行う、ように構成することができる。
この構成によれば、このデータ位相調整回路における位相判定に対するロバスト性が向上し、位相調整の安定性がより良好なものとなる。
あるいは、このときには、該遅延部、該データ判定部、及び該クロック判定部が、該クロック信号に同期して複数伝送されてくるデータ信号についてひとつずつ備えられており、該位相判定部が、複数の該データ信号の各々について該位相関係の判定を行って得られた複数の判定結果に基づいて、該位相関係の総合判定を行い、該遅延制御部が、該位相判定部による該位相関係の総合判定の結果に基づいて、全ての該遅延部における該遅延時間を同一に制御する、ように構成することができる。
この構成によれば、データ信号が複数である場合に、伝送されてきたクロック信号とデータ信号との位相関係が適切なものに調整される。
また、前述したデータ位相調整回路において、該遅延部が、該クロック信号に同期して複数伝送されてくるデータ信号についてひとつずつ備えられており、該遅延制御部が、いずれか1つの該遅延部における該遅延時間を制御して、該遅延部から出力される該遅延データ信号の論理レベルが、該クロック信号の該非読み取りエッジの出現時刻よりも該所定のオフセット時間だけ前の時刻から、該非読み取りエッジに続く最初の該読み取りエッジの出現時刻よりも該所定のオフセット時間だけ前の時刻までの期間内において変化するようにすると共に、該遅延時間と同一の遅延時間となるように該遅延部を除く残り全ての遅延部を制御する、ように構成することができる。
この構成によっても、データ信号が複数である場合に、伝送されてきたクロック信号とデータ信号との位相関係が適切なものに調整される。
なお、該オフセット遅延部は、該オフセット時間を変更可能に構成することができる。
この構成によれば、適切なデータ識別のための柔軟な対応が可能となる。
なお、前述したデータ位相調整回路と、該データ位相調整回路から出力される該遅延データ信号の論理レベルを、該読み取りエッジの出現時刻において読み取ることで、該データ信号で示されているデータを識別するデータ識別回路と、を有しており、該データ位相調整回路と該データ識別回路とが半導体基板上に形成されている半導体装置からも、前述したデータ位相調整回路と同様の作用が得られる。
また、前述したデータ位相調整回路と、該データ位相調整回路から出力される該遅延データ信号の論理レベルを、該読み取りエッジの出現時刻において読み取ることで、該データ信号で示されているデータを識別するデータ識別回路と、を有する電子機器からも、前述したデータ位相調整回路と同様の作用が得られる。
本明細書において開示するデータ位相調整回路及びデータ位相調整方法によれば、伝送されてきたクロック信号とデータ信号との位相関係を適切なものに調整することができるという効果を奏する。
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図1について説明する。図1は、本発明を実施するデータ位相調整回路の第一の構成を示しており、図16に示したデータ識別回路100に、このデータ位相調整回路を接続したときの構成を示している。
この図1に示したデータ位相調整回路及びデータ識別回路100は、半導体装置10の半導体基板上に形成されているものであり、この半導体装置10は、情報をデジタル処理する電子機器1に備えられて使用されるものである。
図1において、クロック入力線102にはクロック信号が入力され、データ入力線101には当該クロック信号に同期して伝送されてくるデータ信号が入力される。ここで、データ信号の論理レベルの読み取りタイミングは、クロック信号の立ち上がりエッジ及び立ち下がりエッジのうちのどちらか一方である読み取りエッジにより規定されている。なお、以下の説明では、クロック信号の立ち上がりエッジ及び立ち下がりエッジのうち読み取りエッジではない方のエッジを「非読み取りエッジ」と称することとする。
データ識別回路100には、遅延データ線201とクロック入力線102とが接続されている。識別回路100は、遅延データ線201を介して入力される遅延データ信号の論理レベルを、クロック入力線102を介して入力されるクロック信号の読み取りエッジの出現時刻において読み取ることで、当該遅延データ信号で示されているデータを識別して識別データを出力する。
遅延回路200は、データ入力線101を介して送られてくるデータ信号を所定の遅延時間だけ遅延させて、遅延データ信号として遅延データ線201に出力する。遅延制御部300は、この遅延時間を制御する。
また、遅延回路200は、この遅延データ信号を更に所定のオフセット時間遅延させて、オフセット付き遅延データ信号としてオフセット付き遅延データ線202に更に出力する。遅延制御部300は、遅延回路200がデータ信号を遅延させるときの遅延時間を、クロック信号に対する遅延データ信号とオフセット付き遅延データ信号との各々の位相関係に基づいて制御して、クロック信号の非読み取りエッジの出現時刻よりも当該所定のオフセット時間だけ前の時刻から、当該非読み取りエッジに続く最初のクロック信号の読み取りエッジの出現時刻よりも当該所定のオフセット時間だけ前の時刻までの期間内において、遅延データ信号の論理レベルが変化するようにする。
クロック信号に対する遅延データ信号とオフセット付き遅延データ信号との位相関係の判定は、データ判定回路400、クロック判定回路500、及び位相判定部600を用いて行われる。
データ判定回路400には、オフセット付き遅延データ線202とクロック入力線102とが接続されている。データ判定回路400は、オフセット付き遅延データ線202を介して送られてくるオフセット付き遅延データ信号の論理レベルを、クロック入力線102を介して送られてくるクロック信号の各エッジ(読み取りエッジ及び非読み取りエッジの両エッジ)の出現時刻において判定する。ここで、データ判定回路400は、クロック信号の読み取りエッジにおけるオフセット付き遅延データ信号の論理レベルの判定結果を
データ判定線A401に出力し、クロック信号の非読み取りエッジにおけるオフセット付き遅延データ信号の論理レベルの判定結果をデータ判定線B402に出力する。
クロック判定回路500には、クロック入力線102と遅延データ線201とが接続されている。クロック判定回路500は、クロック入力線102を介して送られてくるクロック信号の論理レベルを、遅延データ線201を介して送られてくる遅延データ信号の立ち上がりエッジ及び立ち下がりエッジのうちどちらか一方の出現時刻において判定する。
位相判定部600は、クロック信号に対する遅延データ信号とオフセット付き遅延データ信号との位相関係の判定を、データ判定回路400の判定結果及びクロック判定回路500の判定結果に基づいて行う。遅延制御部300は、前述した遅延時間の制御を、この位相関係についての位相判定部600による判定結果に基づいて行う。
なお、以下の説明では、クロック信号の立ち上がりエッジが読み取りエッジであるとするが、クロック信号の立ち下がりエッジが読み取りエッジであっても同様である。また、以下の説明では、クロック判定回路500は、クロック信号の論理レベルの判定を、遅延データ信号の立ち上がりエッジの出現時刻において判定するものとするが、このクロック信号の論理レベルの判定を、遅延データ信号の立ち下がりエッジの出現時刻において判定するものとしても同様である。
次に、位相判定部600による位相関係の判定と、当該位相関係の判定結果に基づく遅延制御部300による遅延時間の制御について説明する。
図2A及び図2Bは、クロック信号及びデータ信号の観測例をそれぞれ示している。なお、図2A及び図2Bの波形は、クロック信号の立ち下がりエッジ(非読み取りエッジ)で同期を取って得られる波形を示している。
図2Aに例示したクロック信号とデータ信号との位相関係では、クロック信号における読み取りエッジである遷移期間と、データ信号の遷移期間とが重なる期間が存在する。つまり、この関係は、クロック信号とデータ信号との位相関係が、前述した不感帯領域に入り込んでしまっている状態を示しており、図16に示したデータ識別回路100が、データ信号のデータ識別(データ信号の論理レベルの判定)を行うと、その識別結果(論理レベルの判定結果)であるF1に誤りを生じる可能性がある。
一方、図2Bに例示したクロック信号と遅延データ信号及びオフセット付き遅延データ信号との位相関係では、クロック信号における読み取りエッジである遷移期間と、遅延データ信号及びオフセット付き遅延データ信号の立ち上がりエッジである遷移期間とが重なる期間が存在しない。従って、図16に示したデータ識別回路100が遅延データ信号のデータ識別を行っても、その識別結果であるF1に誤りが生じることはない。つまり、図2Aに示したデータ信号を遅延回路200で遅延させて、図2Bに示すようなクロック信号と遅延データ信号との位相関係とすれば、図1のデータ識別回路100による遅延データ信号のデータ識別結果に誤りは生じなくなる。
ここで、図2Bに示されているF4並びにF3及びF2について説明する。
F4は、クロック判定部500がクロック信号の論理レベルの判定条件としている遅延データ信号のエッジ(本実施形態においては立ち上がりエッジ)の出現時刻においてクロック判定回路500が判定した、クロック信号の論理レベルの判定結果を表す。また、F3及びF2は、クロック信号に出現する非読み取りエッジ及び読み取りエッジ各々の出現時刻においてデータ判定回路400が判定した、オフセット付き遅延データ信号の論理レベルの判定結果を表す。
位相判定部600は、F3及びF2のうち、クロック判定回路500がF4の判定を下したきっかけである遅延データ信号のエッジが出現した後に最初にクロック信号に出現するエッジの出現時刻においてデータ判定回路400が判定した、オフセット付き遅延データ信号の論理レベルの判定結果を、F4と共に用いて位相関係の判定を行う。つまり、図2Bの例では、位相判定部600は、F4とF3とを用いて位相関係の判定を行う。
図2Bに例示した位相関係においては、F4が「1」(すなわちハイ・レベル)であり、F3が「0」(すなわちロー・レベル)である。このとき、クロック信号における非読み取りエッジ(本実施形態においては立ち下がりエッジ)の出現時刻が、遅延データ信号の立ち上がりエッジの遷移期間からオフセット時間Toが経過するまでの期間内に留まっているといえる。このことは、クロック信号のエッジを基準にして考えれば、遅延データ信号の立ち上がりエッジの遷移期間(遅延データ信号の論理レベルが「0」から「1」へと変化する期間)が、クロック信号における非読み取りエッジ(本実施形態においては立ち下がりエッジ)の出現時刻よりもオフセット時間To前以降の期間内に留まっていると言い換えることができる。従って、このオフセット時間Toを予め適切に(データ信号の立ち上がりエッジである遷移期間が、クロック信号における読み取りエッジである遷移期間に重なることがない程度の長さに)設定しておけば、遅延制御部300は、前述した遅延時間を制御して、クロック信号に対する遅延データ信号の位相関係を図2Bに示したもののようにすることで、図1のデータ識別回路100による遅延データ信号のデータ識別結果に誤りが生じないようにすることができるのである。
ここで図3A乃至図3Dについて説明する。これらの図は、クロック信号と遅延データ信号及びオフセット付き遅延データ信号との位相関係についての幾つかの例を示している。
図3A及び図3Bは、遅延データ信号の立ち上がりエッジの出現時刻(遅延データ信号の論理レベルが「0」から「1」へと変化する時刻)が、クロック信号の非読み取りエッジの時刻より早い例(クロック信号に対する遅延データ信号の位相が早い例)をどちらも示している。位相判定部600は、これらの例の場合においては、前述したように、F4とF3とを用いて位相の判定を行う。なお、この場合におけるF4は「1」となる。
クロック信号に対する遅延データ信号の位相が早い場合には、図3Bのように、オフセット付き遅延データ信号の立ち上がりエッジ(クロック判定回路500がF4の判定を下したきっかけである遅延データ信号のエッジに対応するエッジ)の出現時刻が、クロック信号の非読み取りエッジの時刻よりも遅くなっていればよい。なぜなら、このような位相関係であれば、遅延データ信号の立ち上がりエッジの出現時刻が、当該非読み取りエッジの時刻よりもオフセット時間To前までの期間内に留まっていることとなるので、図1のデータ識別回路100がデータの識別を誤ることがないからである。なお、この図3Bの場合とは、先に示した図2Bの場合に対応するものである。
図3Aの例は、位相判定部600が、クロック信号に対する遅延データ信号の位相が早すぎると判定を下す例である。この例の場合には、F4は「1」であって、F3も「1」であるから、両者の判定結果は一致している。
一方、図3Bの例は、位相判定部600が、クロック信号に対する遅延データ信号の位相関係が適切であると判定を下す第一の例である。この例の場合には、F4が「1」であるが、F3は「0」であり、両者の判定結果は不一致である。
従って、F4が「1」の場合には、遅延制御部300は、F3が「0」となるように、遅延回路200による遅延時間を制御する。
一方、図3C及び図3Dは、遅延データ信号の立ち上がりエッジの出現時刻(遅延データ信号の論理レベルが「0」から「1」へと変化する時刻)が、クロック信号の非読み取りエッジの時刻より遅い例(クロック信号に対する遅延データ信号の位相が遅い例)をどちらも示している。位相判定部600は、これらの例の場合においては、前述したように、F4とF2とを用いて位相の判定を行う。なお、この場合におけるF4は「0」となる。
クロック信号に対する遅延データ信号の位相が遅い場合には、図3Cのように、オフセット付き遅延データ信号の立ち上がりエッジ(クロック判定回路500がF4の判定を下したきっかけである遅延データ信号のエッジに対応するエッジ)の出現時刻が、クロック信号の読み取りエッジの時刻よりも早くなっていればよい。なぜなら、このような位相関係であれば、遅延データ信号の立ち上がりエッジが、当該読み取りエッジの時刻よりもオフセット時間To前以前に出現することとなるので、図1のデータ識別回路100がデータの識別を誤ることがないからである。
図3Cの例は、位相判定部600が、クロック信号に対する遅延データ信号の位相関係が適切であると判定を下す第二の例である。この例の場合には、F4が「0」であるが、F2は「1」であり、両者の判定結果は不一致である。
一方、図3Dの例は、位相判定部600が、クロック信号に対する遅延データ信号の位相が遅すぎると判定を下す例である。この例の場合には、F4は「0」であって、F2も「0」であるから、両者の判定結果は一致している。
従って、F4が「0」の場合には、遅延制御部300は、F3が「1」となるように、遅延回路200による遅延時間を制御する。
以上のことから、遅延制御部300は、クロック信号の論理レベルと、当該クロック信号が当該論理レベルに遷移した後に最初に当該クロック信号に出現するエッジの出現時刻におけるオフセット付き遅延データ信号の論理レベルとが不一致になるように、遅延回路200による遅延時間を制御することとなる。
図4は、位相判定部600が、F4並びにF3及びF2に基づき以上のようにして行う、クロック信号に対する遅延データ信号の位相関係の判定の様子を表で示したものである。遅延制御部300は、位相判定部600によるこの位相関係の判定結果に基づき、当該位相が早すぎる場合には、遅延回路200による遅延時間を長くする制御を行い、当該位相が遅すぎる場合には、遅延回路200による遅延時間を短くする制御を行うことで、当該位相関係を適切なものにする。つまり、遅延制御部300は、位相判定部600がF4及びF3に基づいて位相関係の判定を行う場合(クロック信号に対する遅延データ信号の位相が早い場合)には、F4とF3とが不一致になるように遅延回路200による遅延時間を制御し、位相判定部600がF4及びF2に基づいて位相関係の判定を行う場合(クロック信号に対する遅延データ信号の位相が遅い場合)には、F4とF2とが不一致になるように遅延回路200による遅延時間を制御する。
位相判定部600による位相関係の判定と、当該位相関係の判定結果に基づく遅延制御部300による遅延時間の制御とは、以上のようにして行われる。この結果、図5に示した遅延データ信号における網掛けの範囲内にクロック信号の読み取りエッジが必ず位置するようになり、図1のデータ識別回路100は、遅延データ信号で示されているデータの識別を誤ることが防止される。なお、図5においては、クロック信号のデューティは50%であるとする。
次に、図6について説明する。図6は、図1に示したデータ位相調整回路の詳細構成を
示しており、データ判定回路400及びクロック判定回路500の具体的な構成を、データ識別回路100の具体的な構成と共に示している。
データ識別回路100は、フリップフロップ110を備えて構成されている。フリップフロップ110は、遅延データ線201を介して入力される遅延データ信号の論理レベルを、クロック入力線102を介して入力されるクロック信号の立ち上がりエッジ(すなわち読み取りエッジ)でラッチし、そのラッチの結果を識別結果F1とする。そして、データ識別回路100は、この識別結果F1を識別データとして出力する。
データ判定回路400は、フリップフロップ410及び420とNOT回路430とを備えて構成されている。
フリップフロップ410は、オフセット付き遅延データ線202を介して送られてくるオフセット付き遅延データ信号の論理レベルを、クロック入力線102を介して入力されるクロック信号の立ち上がりエッジ(すなわち読み取りエッジ)でラッチし、そのラッチの結果を、データ判定回路400による論理レベルの判定結果F2を示す信号としてデータ判定線A401に出力する。
NOT回路430は、クロック入力線102を介して入力されるクロック信号の論理を反転した信号を出力する。フリップフロップ420は、この反転した信号の立ち上がりエッジ(すなわち非読み取りエッジ)で、オフセット付き遅延データ線202を介して送られてくるオフセット付き遅延データ信号をラッチし、そのラッチの結果を、データ判定回路400による論理レベルの判定結果F3を示す信号としてデータ判定線B402に出力する。
クロック判定回路500は、フリップフロップ510を備えて構成されている。クロック判定回路500は、クロック入力線102を介して送られてくるクロック信号を、遅延データ線201を介して送られてくる遅延データ信号の立ち上がりエッジ及び立ち下がりエッジのうちどちらか一方(図6では立ち上がりエッジ)でラッチし、そのラッチの結果を、クロック判定回路500による論理レベルの判定結果F4を示す信号としてクロック判定線501に出力する。
位相判定部600は、以上のようにしてクロック判定線501、データ判定線B402、及びデータ判定線A401を介して送られてくるF4、F3、及びF2を示す信号に基づき、クロック信号に対する遅延データ信号の位相関係の判定を、図4に示した表に従って行う。
次に、図7について説明する。図7は、図1に示したデータ位相調整回路における遅延回路200の具体的な構成を示している。
図7に示すように、遅延回路200は、遅延素子210a、210b、210c、及び210dと、セレクタ220と、オフセット遅延用遅延素子230とを備えて構成されている。
遅延素子210a、210b、210c、及び210dは、入力された信号を、所定の遅延時間だけ遅延させて出力するものである。なお、本実施形態では、この遅延時間を、クロック信号の1/4サイクル分に相当する時間に予め設定されている。ここで、遅延素子210aは、入力端子がデータ入力線101に接続されており、出力端子が遅延素子210bの入力端子に接続されている。遅延素子210bの出力端子は遅延素子210cの入力端子に接続されており、遅延素子210cの出力端子は遅延素子210dの入力端子に接続されている。従って、遅延素子210aの出力は、データ入力線101を介して送られてくるデータ信号を、当該時間(クロック信号の1/4サイクル分)遅らせたものと
なり、遅延素子210bの出力は、当該データ信号を当該時間の2倍(クロック信号の2/4サイクル分)遅らせたものとなり、遅延素子210cの出力は、当該データ信号を当該時間の3倍(クロック信号の3/4サイクル分)遅らせたものとなり、遅延素子210dの出力は、当該データ信号を当該時間の4倍(クロック信号の4/4サイクル分)遅らせたものとなる。
また、遅延素子210a、210b、210c、及び210dの各々の出力端子は、セレクタ220の4つの入力端子にそれぞれ接続されている。セレクタ220は、遅延制御部300から送られてくる制御コードに基づいて4つの入力端子のうちのいずれか1つを選択し、選択された入力端子に入力されている信号を遅延データ線201に出力する。つまり、セレクタ220は、データ入力線101を介して送られてくるデータ信号を遅延させるときの時間を、遅延制御部300から送られてくる制御コードに基づいて選択し、選択された遅延データ信号を、遅延データ線201に出力する。
また、セレクタ220の出力端子は、オフセット遅延用遅延素子230の入力端子にも接続されている。オフセット遅延用遅延素子230は、入力された信号を所定のオフセット時間だけ遅延させて出力する。オフセット遅延用遅延素子230の出力端子は、オフセット付き遅延データ線202に接続されており、従って、オフセット付き遅延データ線202には、遅延データ信号を当該所定のオフセット時間遅延させたオフセット付き遅延データ信号が出力される。
次に図8について説明する。図8は、図1に示したデータ位相調整回路における位相判定部600及び遅延制御部300の具体的な構成の第一の例を示している。
位相判定部600は、NOT回路610a及び610b並びに660と、AND回路620及び630と、フリップフロップ640、650、及び670と、加算器680とを備えて構成されている。
AND回路620は、クロック判定線501を介して送られてくるF4を示す信号の論理をNOT回路610aで反転したものと、データ判定線A401を介して送られてくるF2を示す信号の論理をNOT回路610bで反転したものと、データ入力線101を介して送られてくるデータ信号との論理積を示す論理レベルの信号をlate検出線A621に出力する。従って、NOT回路610a及び610bとAND回路620とにより、図4の表に示されている、クロック信号に対する遅延データ信号の位相が遅すぎる場合が検出される。以降、この場合が検出されたことを「late検出」と称することとする。
一方、AND回路630は、クロック判定線501を介して送られてくるF4を示す信号と、データ判定線B402を介して送られてくるF3を示す信号と、データ入力線101を介して送られてくるデータ信号との論理積を示す論理レベルの信号をearly検出線A631に出力する。従って、AND回路630により、図4の表に示されている、クロック信号に対する遅延データ信号の位相が早すぎる場合が検出される。以降、この場合が検出されたことを「early検出」と称することとする。
NOT回路660は、クロック入力線102を介して入力されるクロック信号の論理を反転した信号を出力する。フリップフロップ640は、late検出線A621を介して送られてくる、late検出を示す信号を、この反転した信号の立ち上がりエッジ(すなわち非読み取りエッジ)でラッチし、そのラッチの結果を示す論理レベルの信号をlate検出線B641に出力する。そして、フリップフロップ670は、late検出線B641を介して送られてくるこの信号を、クロック入力線102を介して入力されるクロック信号の立ち上がりエッジ(すなわち読み取りエッジ)でラッチし、そのラッチの結果を示す論理レベルの信号をlate検出線C671に出力する。
一方、フリップフロップ650は、early検出線A631を介して送られてくる、early検出を示す信号を、クロック入力線102を介して入力されるクロック信号の立ち上がりエッジ(すなわち読み取りエッジ)でラッチし、そのラッチの結果を示す論理レベルの信号をearly検出線B651に出力する。
以上の回路により、late検出を示す信号及びearly検出を示す信号の論理レベルの変化が、クロック信号の読み取りエッジの出現時に揃えられる。
加算器680は、late検出線C671を介して送られてくるlate検出の結果を示す信号と、early検出線B651を介して送られてくるearly検出を示す信号とを纏めて、位相結果681として遅延制御部300に出力するものである。ここで、加算器680は、late検出に対しては値「−1」を与え、early検出に対しては「+1」を与え、late検出及びearly検出のどちらもが検出されていないとき(クロック信号に対する遅延データ信号の位相が適切であるとき)には値「0」を与えてこれらの加算を行い、その結果を出力する。
遅延制御部300は、制御コードカウンタ310を備えている。この制御コードカウンタ310は、制御コード用フリップフロップ311と加算器312とにより構成されており、制御コードカウンタ310のカウント値と位相判定部600から出力される位相結果681の値との和が、制御コードとして出力されて遅延回路200に与えられる。ここで、この和が正の値である場合には、クロック信号に対する遅延データ信号の位相が早いことを示しているため、遅延回路200は、この制御コードにより、遅延時間を増加させる方向にセレクタ220の選択が制御される。一方、この和が負の値である場合には、クロック信号に対する遅延データ信号の位相が遅いことを示しているため、遅延回路200は、この制御コードにより、遅延時間を減少させる方向にセレクタ220の選択が制御される。また、この和が「0」である場合には、クロック信号に対する遅延データ信号の位相が適切であることを示しているので、遅延回路200は、この制御コードによりセレクタ220の選択状態が保持されて、そのときの遅延時間が維持される。
ここで図9について説明する。図9は、図8に示した構成の各部のタイミングチャートを示しており、late検出がされた場合に遅延回路200の遅延時間を減少させてクロック信号に対する遅延データ信号の位相を適切なものにする場合の例が示されている。
以上のように、図1に示したデータ位相調整回路によれば、伝送されてきたクロック信号とデータ信号との位相関係を自動的に適切なものに調整することができる。
なお、図1に示したデータ位相調整回路における位相判定器600の構成を、図8に示した第一の例のように構成する代わりに、図10に示す第二の例のように構成することもできる。
図8の第一の例に対する図10の第二の例の相違点は、加算器680が積分器690に置き換えられている点のみであるので、図10における積分器690以外の構成要素については説明を省略する。
積分器690は、積分器用フリップフロップ691と加算器692とにより構成されている。ここで、加算器692は、late検出に対しては値「−1」を与え、early検出に対しては「+1」を与え、late検出及びearly検出のどちらもが検出されていないとき(クロック信号に対する遅延データ信号の位相が適切であるとき)には値「0」を与え、これらと積分器用フリップフロップ691の出力値(すなわち1クロックサイクル前の積分器690の出力値)との加算を行い、その結果として得られる積分結果を位相結果681として出力する。遅延制御部300は、この積分結果に基づいて遅延回路200の遅延時間の制御を行う。
位相判定の判定結果を示す数値情報を積分する積分器690をこのように位相判定部600に設けると、位相結果681の値の変化が緩やかになり、このデータ位相調整回路における位相判定に対するロバスト性(robustness)が向上する結果、位相調整の安定性がより良好なものとなる。
次に図11について説明する。図11は、本発明を実施するデータ位相調整回路の第二の構成を示している。
なお、図11において、図1に示した第一の構成と同一の構成要素には同一の符号を付している。
この図11に示した回路は、半導体装置10の半導体基板上に形成されているものであり、この半導体装置10は、情報をデジタル処理する電子機器1に備えられて使用されるものである。
図11において、クロック入力線102にはクロック信号が入力され、データ入力線101a、101b、101c、101dには当該クロック信号に同期して伝送されてくる複数のデータ信号が各々入力される。つまり、図11の構成は、クロック信号に同期したデータ信号が複数伝送されてくる場合におけるものである。
遅延回路200a、200b、200c、及び200dは、この複数のデータ信号についてひとつずつ備えられており、いずれも図1に示した遅延回路200と同一のものである。
また、識別・判定回路20a、20b、20c、及び20dも、この複数のデータ信号についてひとつずつ備えられているものである。ここで、図11から明らかなように、識別・判定回路20aは、図1に示した第一の構成におけるデータ識別回路100、データ判定回路400、及びクロック判定回路500が、当該第一の構成と同様に接続されて構成されている。また、識別・判定回路20b、20c、及び20dも、識別・判定回路20aと同一の構成を有している。従って、データ判定回路400及びクロック判定回路500も、この複数のデータ信号についてひとつずつ備えられており、これらの回路による判定結果を示す信号は、データ判定線A401a、401b、401c、及び401dと、データ判定線B402a、402b、402c、及び402dと、クロック判定線501a、501b、501c、及び501dとを介して位相判定部600aに送られる。
位相判定部600aは、このデータ信号の各々について、クロック信号に対する遅延データ信号とオフセット付き遅延データ信号との位相関係の判定を行い、得られた複数の判定結果に基づいて、この位相関係の総合判定を行う。
なお、遅延制御部300は、図1に示した第一の構成と同一のものであり、遅延回路200a、200b、200c、及び200dが各データ信号を遅延させるときの遅延時間を、位相判定部600aによる位相関係の総合判定の結果に基づいて制御する。
次に図12について説明する。図12は、図11に示したデータ位相調整回路における位相判定部600a及び遅延制御部300の具体的な構成の例を示している。
検出回路601a、601b、601c、及び601dは、伝送されてくる複数のデータ信号についてひとつずつ備えられている。ここで、図12から明らかなように、検出回路601aは、図8に示した構成における位相判定部600と同一の構成を有しており、データ入力線101aを介して送られてくるデータ信号について、クロック信号に対する遅延データ信号とオフセット付き遅延データ信号との位相関係の判定を行う。
また、検出回路601b、601c、及び601dも、検出回路601aと同一の構成を有しており、データ入力線101b、101c、及び101dを介してそれぞれ送られてくる各データ信号について、クロック信号に対する遅延データ信号とオフセット付き遅延データ信号との位相関係の判定を行う。
積分器695は、積分器用フリップフロップ696と加算器697とにより構成されている。ここで、加算器697は、検出回路601a、601b、601c、及び601dにより各々判定された位相関係の判定結果を示す各値と、積分器用フリップフロップ696の出力値(すなわち1クロックサイクル前の積分器695の出力値)との加算を行い、その結果として得られる積分結果を位相結果681として出力する。遅延制御部300は、この積分結果、すなわち、位相関係の総合判定結果に基づいて、遅延回路200a、200b、200c、及び200dの遅延時間の制御を行う。更に、このとき、遅延制御部300は、遅延回路200a、200b、200c、及び200dの各々の遅延時間を同一となるように制御する。
以上のように、図11に示したデータ位相調整回路によれば、データ信号が複数である場合に、伝送されてきたクロック信号とデータ信号との位相関係を自動的に適切なものに調整することができる。また、位相判定の判定結果を示す数値情報を積分する積分器695をこのように位相判定部600aに設けたことにより、位相結果681の値の変化が緩やかになり、このデータ位相調整回路における位相判定に対するロバスト性(robustness)が向上する結果、位相調整の安定性がより良好なものとなる。
なお、図11に示した構成では、位相判定部600aが、複数のデータ信号の各々について位相関係の判定を行って得られた複数の判定結果に基づいて、位相関係の総合判定を行い、遅延制御部300が、この総合判定の結果に基づいて、全ての遅延回路200a、200b、200c、及び200dにおける遅延時間を同一に制御していた。この代わりに、遅延回路200a、200b、200c、及び200dを、複数のデータ信号についてひとつずつ備えると共に、遅延制御部300が、遅延回路200a、200b、200c、及び200dのうちのいずれか1つにおける遅延時間を、その遅延部から出力される遅延データ信号及びオフセット付き遅延データ信号のクロック信号に対する位相関係に基づいて制御すると共に、遅延回路200a、200b、200c、及び200dのうちの残り全ての遅延部を、当該遅延時間と同一の遅延時間となるように制御するように構成することもできる。
ここで図13について説明する。図13は、本発明を実施するデータ位相調整回路の第三の構成を示している。
なお、図13において、図1に示した第一の構成若しくは図11に示した第二の構成と同一の構成要素には同一の符号を付している。
この図13に示した回路は、半導体装置10の半導体基板上に形成されているものであり、この半導体装置10は、情報をデジタル処理する電子機器1に備えられて使用されるものである。
図13において、クロック入力線102にはクロック信号が入力され、データ入力線101a、101b、101c、及び101dには当該クロック信号に同期して伝送されてくる複数のデータ信号が各々入力される。つまり、図13の構成も、クロック信号に同期したデータ信号が複数伝送されてくる場合におけるものである。
遅延回路200は、図1に示したものと同一のものであり、データ入力線101aを介
して送られてくるデータ信号を所定の遅延時間だけ遅延させて、遅延データ信号として遅延データ線201に出力すると共に、この遅延データ信号を更に所定のオフセット時間遅延させて、オフセット付き遅延データ信号としてオフセット付き遅延データ線202に更に出力する。
遅延回路250a、250b、及び250cは、いずれも、データ入力線101b、101c、及び101dを介して送られてくる各データ信号を所定の遅延時間だけ遅延させて、遅延データ信号として出力するものである。図14に示した遅延回路250は、この遅延回路250a、250b、及び250cの具体的な構成を示したものであり、図7に示した遅延回路200に対する相違点は、オフセット遅延用遅延素子230が備えられていない点のみである。従って、遅延回路200並びに250a、250b、及び250cは、複数のデータ信号についてひとつずつ備えられている。
データ識別回路100a、100b、100c、及び100dは、この複数のデータ信号についてひとつずつ備えられており、いずれも図1に示したデータ識別回路100と同一のものである。
判定回路30は、データ判定回路400及びクロック判定回路500を備えている。ここで、図13から明らかなように、判定回路30では、図1に示した第一の構成におけるデータ判定回路400及びクロック判定回路500が、当該第一の構成と同様に接続されて構成されている。従って、データ判定回路400及びクロック判定回路500による判定結果を示す信号は、データ判定線A401と、データ判定線B402と、クロック判定線501とを介して位相判定部600に送られる。
位相判定部600は、図1に示した第一の構成におけるものと同一のものであり、クロック信号に対する遅延データ信号とオフセット付き遅延データ信号との位相関係の判定を、データ判定回路400の判定結果及びクロック判定回路500の判定結果に基づいて行う。また、遅延制御部300も図1に示した第一の構成におけるものと同一のものである。従って、遅延制御部300は、遅延回路200がデータ信号を遅延させるときの遅延時間を、クロック信号に対する遅延データ信号とオフセット付き遅延データ信号との各々の位相関係に基づいて制御して、クロック信号の非読み取りエッジの出現時刻よりも当該所定のオフセット時間だけ前の時刻から、当該非読み取りエッジに続く最初のクロック信号の読み取りエッジの出現時刻よりも当該所定のオフセット時間だけ前の時刻までの期間内において、遅延データ信号の論理レベルが変化するようにする。更に、このとき、遅延制御部300は、遅延回路250a、250b、及び250cの各々の遅延時間を、遅延回路200の遅延時間と同一となるように制御する。
以上のように、図13に示したデータ位相調整回路によっても、データ信号が複数である場合に、伝送されてきたクロック信号とデータ信号との位相関係を自動的に適切なものに調整することができる。しかも、このデータ位相調整回路の回路構成は、図11に示したものよりも回路規模が小さく、従って低コストで回路を構成することができる。
なお、図1、図6、及び図13に示したデータ位相調整回路における遅延回路200や図11に示したデータ位相調整回路における遅延回路200a、200b、200c、及び200dの具体的な構成を、図7に示したものとする代わりに、図15に示す構成とすることもできる。図15に示す遅延回路200における図7に示したものとの相違点は、オフセット遅延用遅延素子230がオフセット遅延用遅延素子230a、230b、230c、及び230dとセレクタ240とに置き換えられている点である。
オフセット遅延用遅延素子230a、230b、230c、及び230dは、入力され
た信号を、所定の遅延時間だけ遅延させて出力するものである。ここで、オフセット遅延用遅延素子230aは、入力端子が遅延データ線201に接続されており、出力端子がオフセット遅延用遅延素子230bの入力端子に接続されている。オフセット遅延用遅延素子230bの出力端子はオフセット遅延用遅延素子230cの入力端子に接続されており、オフセット遅延用遅延素子230cの出力端子はオフセット遅延用遅延素子230dの入力端子に接続されている。
また、オフセット遅延用遅延素子230a、230b、230c、及び230dの各々の出力端子は、セレクタ240の4つの入力端子にそれぞれ接続されている。セレクタ240は、不図示の制御装置から送られてくるオフセット制御コードに基づいて4つの入力端子のうちのいずれか1つを選択し、選択された入力端子に入力されている信号をオフセット付き遅延データ線202に出力する。つまり、セレクタ240は、遅延データ線201を介して送られてくる遅延データ信号を更に遅延させるときの時間を、当該制御装置から送られてくるオフセット制御コードに基づいて選択し、選択された信号を、オフセット付き遅延データ信号としてオフセット付き遅延データ線202に出力する。
図15に示したこのような遅延回路200をデータ位相調整回路に用いることにより、遅延データ信号を更にオフセット時間だけ遅延させてオフセット付き遅延データ信号とするときの当該オフセット時間の変更が可能になる。その結果、図5に示したデータ識別範囲が柔軟に設定可能となるので、適切なデータ識別のための柔軟な対応が可能となる。
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は、上述した各実施形態に限定されることなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良・変更が可能である。
なお、上記した実施の形態から次のような構成の技術的思想が導かれる。
(付記1)クロック信号に同期して伝送されてくるデータ信号を所定の遅延時間遅延させて遅延データ信号として出力する遅延部と、
前記クロック信号の立ち上がりエッジ及び立ち下がりエッジのうちで前記データ信号の論理レベルの読み取りタイミングを規定している読み取りエッジではない方のエッジである非読み取りエッジの出現時刻よりも所定のオフセット時間だけ前の時刻から、該非読み取りエッジに続く最初の該読み取りエッジの出現時刻よりも該所定のオフセット時間だけ前の時刻までの期間内において、前記遅延データ信号の論理レベルが変化するように前記遅延時間を制御する遅延制御部と、
を有することを特徴とするデータ位相調整回路。
(付記2)前記遅延部は、前記遅延データ信号を前記オフセット時間遅延させてオフセット付き遅延データ信号として更に出力し、
前記遅延制御部は、前記クロック信号に対する前記遅延データ信号と前記オフセット付き遅延データ信号との各々の位相関係に基づいて、前記遅延時間を制御する、
ことを特徴とする付記1に記載のデータ位相調整回路。
(付記3)前記クロック信号の各エッジの出現時刻における前記オフセット付き遅延データ信号の論理レベルを判定するデータ判定部と、
前記遅延データ信号の立ち上がりエッジ及び立ち下がりエッジのうちどちらか一方の出現時刻における、前記クロック信号の論理レベルを判定するクロック判定部と、
前記データ判定部の判定結果及び前記クロック判定部の判定結果に基づいて、前記位相関係を判定する位相判定部と、
を更に有しており、
前記遅延制御部は、前記位相判定部による前記位相関係の判定結果に基づいて、前記遅延時間を制御する、
ことを特徴とする付記2に記載のデータ位相調整回路。
(付記4)前記遅延制御部は、前記クロック信号の論理レベルと、該クロック信号が該論理レベルに遷移した後に最初に該クロック信号に出現するエッジの出現時刻における前記
オフセット付き遅延データ信号の論理レベルとが不一致になるように、前記遅延時間を制御することを特徴とする付記2に記載のデータ位相調整回路。
(付記5)前記位相判定部は、前記クロック判定部が前記クロック信号の論理レベルの判定条件としている前記遅延データ信号のエッジの出現時刻において該クロック判定部が判定した該クロック信号の論理レベルの判定結果と、該エッジが該遅延データ信号に出現した後に最初に該クロック信号に出現するエッジの出現時刻において前記データ判定部が判定した前記オフセット付き遅延データ信号の論理レベルの判定結果とに基づいて、前記位相関係を判定し、
前記遅延制御部は、前記位相判定部が前記位相関係を判定するときの基準としている前記クロック信号及び前記オフセット付き遅延データ信号の各々の論理レベルの判定結果が不一致になるように、前記遅延時間を制御する、
ことを特徴とする付記3に記載のデータ位相調整回路。
(付記6)前記位相判定部は、前記位相関係の判定結果を示す数値情報を積分する積分部を有しており、
前記遅延制御部は、前記遅延時間の制御を、前記積分部による積分結果に基づいて行う、
ことを特徴とする付記3に記載のデータ位相調整回路。
(付記7)前記遅延部、前記データ判定部、及び前記クロック判定部は、前記クロック信号に同期して複数伝送されてくるデータ信号についてひとつずつ備えられており、
前記位相判定部は、複数の前記データ信号の各々について前記位相関係の判定を行って得られた複数の判定結果に基づいて、前記位相関係の総合判定を行い、
前記遅延制御部は、前記位相判定部による前記位相関係の総合判定の結果に基づいて、全ての前記遅延部における前記遅延時間を同一に制御する、
ことを特徴とする付記3に記載のデータ位相調整回路。
(付記8)前記遅延部は、前記クロック信号に同期して複数伝送されてくるデータ信号についてひとつずつ備えられており、
前記遅延制御部は、いずれか1つの前記遅延部における前記遅延時間を制御して、該遅延部から出力される前記遅延データ信号の論理レベルが、前記クロック信号の前記非読み取りエッジの出現時刻よりも前記所定のオフセット時間だけ前の時刻から、該非読み取りエッジに続く最初の前記読み取りエッジの出現時刻よりも該所定のオフセット時間だけ前の時刻までの期間内において変化するようにすると共に、該遅延時間と同一の遅延時間となるように該遅延部を除く残り全ての遅延部を制御する、
ことを特徴とする付記1に記載のデータ位相調整回路。
(付記9)前記オフセット遅延部は、前記オフセット時間を変更可能であることを特徴とする付記2に記載のデータ位相調整回路。
(付記10)クロック信号に同期して伝送されてくるデータ信号を所定の遅延時間遅延させて遅延データ信号として出力する遅延部における該遅延時間を制御して、該クロック信号の立ち上がりエッジ及び立ち下がりエッジのうちで該データ信号の論理レベルの読み取りタイミングを規定している読み取りエッジではない方のエッジである非読み取りエッジの出現時刻よりも所定のオフセット時間だけ前の時刻から、該非読み取りエッジに続く最初の該読み取りエッジの出現時刻よりも該所定のオフセット時間だけ前の時刻までの期間内において、該遅延データ信号の論理レベルが変化するようにすることを特徴とするデータ位相調整方法。
(付記11)クロック信号に同期して伝送されてくるデータ信号を所定の遅延時間遅延させて遅延データ信号として出力する遅延部と、
前記クロック信号の立ち上がりエッジ及び立ち下がりエッジのうちで前記データ信号の論理レベルの読み取りタイミングを規定している読み取りエッジではない方のエッジである非読み取りエッジの出現時刻よりも所定のオフセット時間だけ前の時刻から、該非読み取りエッジに続く最初の該読み取りエッジの出現時刻よりも該所定のオフセット時間だけ前の時刻までの期間内において、前記遅延データ信号の論理レベルが変化するように前記
遅延時間を制御する遅延制御部と、
を有するデータ位相調整回路と、
前記データ位相調整回路から出力される前記遅延データ信号の論理レベルを、前記読み取りエッジの出現時刻において読み取ることで、前記データ信号で示されているデータを識別するデータ識別回路と、
を有しており、
前記データ位相調整回路と前記データ識別回路とが半導体基板上に形成されている、
ことを特徴とする半導体装置。
(付記12)クロック信号に同期して伝送されてくるデータ信号を所定の遅延時間遅延させて遅延データ信号として出力する遅延部と、
前記クロック信号の立ち上がりエッジ及び立ち下がりエッジのうちで前記データ信号の論理レベルの読み取りタイミングを規定している読み取りエッジではない方のエッジである非読み取りエッジの出現時刻よりも所定のオフセット時間だけ前の時刻から、該非読み取りエッジに続く最初の該読み取りエッジの出現時刻よりも該所定のオフセット時間だけ前の時刻までの期間内において、前記遅延データ信号の論理レベルが変化するように前記遅延時間を制御する遅延制御部と、
を有するデータ位相調整回路と、
前記データ位相調整回路から出力される前記遅延データ信号の論理レベルを、前記読み取りエッジの出現時刻において読み取ることで、前記データ信号で示されているデータを識別するデータ識別回路と、
を有することを特徴とする電子機器。
本発明を実施するデータ位相調整回路の第一の構成を示す図である。 クロック信号及びデータ信号の観測例(その1)を示す図である。 クロック信号及びデータ信号の観測例(その2)を示す図である。 クロック信号と遅延データ信号及びオフセット付き遅延データ信号との位相関係の第一の例を示す図である。 クロック信号と遅延データ信号及びオフセット付き遅延データ信号との位相関係の第二の例を示す図である。 クロック信号と遅延データ信号及びオフセット付き遅延データ信号との位相関係の第三の例を示す図である。 クロック信号と遅延データ信号及びオフセット付き遅延データ信号との位相関係の第四の例を示す図である。 クロック信号に対する遅延データ信号の位相関係の判定の様子を示した表である。 遅延データ信号におけるデータ識別範囲を示す図である。 図1に示したデータ位相調整回路の詳細構成を示す図である。 遅延回路の具体的な構成の第一の例を示す図である。 位相判定部及び遅延制御部の具体的な構成の第一の例を示す図である。 図8に示した構成の各部のタイミングチャートを示す図である。 位相判定部及び遅延制御部の具体的な構成の第二の例を示す図である。 本発明を実施するデータ位相調整回路の第二の構成を示す図である。 位相判定部及び遅延制御部の具体的な構成の第三の例を示す図である。 本発明を実施するデータ位相調整回路の第三の構成を示す図である。 遅延回路の具体的な構成の第二の例を示す図である。 遅延回路の具体的な構成の第三の例を示す図である。 データ識別回路の構成例を示す図である。
符号の説明
1 電子機器
10 半導体装置
20a、20b、20c、20d 識別・判定回路
30 判定回路
100、100a、100b、100c、100d データ識別回路
101、101a、101b、101c、101d データ入力線
102 クロック入力線
110、410、420、510、640、650、670 フリップフロップ
200、200a、200b、200c、200d、
250a、250b、250c 遅延回路クロック判定回路500
201 遅延データ線
202 オフセット付き遅延データ線
210a、210b、210c、210d 遅延素子
220、240 セレクタ
230、230a、230b、230c、230d オフセット遅延用遅延素子
300 遅延制御部
310 制御コードカウンタ
311 制御コード用フリップフロップ
312、680、692、697 加算器
400 データ判定回路
401、401a、401b、401c、401d データ判定線A
402、402a、402b、402c、402d データ判定線B
430、610a、610b、660 NOT回路
500 クロック判定回路
501、501a、501b、501c、501d クロック判定線
600、600a 位相判定部
601a、601b、601c、601d 検出回路
620、630 AND回路
621 late検出線A
631 early検出線A
641 late検出線B
651 early検出線B
671 late検出線C
681 位相結果
690、695 積分器
691、696 積分器用フリップフロップ

Claims (5)

  1. クロック信号に同期して伝送されてくるデータ信号を所定の遅延時間遅延させて遅延データ信号として出力する遅延部と、
    前記クロック信号の立ち上がりエッジ及び立ち下がりエッジのうちで前記データ信号の論理レベルの読み取りタイミングを規定している読み取りエッジではない方のエッジである非読み取りエッジの出現時刻よりも所定のオフセット時間だけ前の時刻から、該非読み取りエッジに続く最初の該読み取りエッジの出現時刻よりも該所定のオフセット時間だけ前の時刻までの期間内において、前記遅延データ信号の論理レベルが変化するように前記遅延時間を制御する遅延制御部と、
    を有することを特徴とするデータ位相調整回路。
  2. 前記遅延部は、前記遅延データ信号を前記オフセット時間遅延させてオフセット付き遅延データ信号として更に出力し、
    前記遅延制御部は、前記クロック信号に対する前記遅延データ信号と前記オフセット付き遅延データ信号との各々の位相関係に基づいて、前記遅延時間を制御する、
    ことを特徴とする請求項1に記載のデータ位相調整回路。
  3. 前記クロック信号の各エッジの出現時刻における前記オフセット付き遅延データ信号の論理レベルを判定するデータ判定部と、
    前記遅延データ信号の立ち上がりエッジ及び立ち下がりエッジのうちどちらか一方の出現時刻における、前記クロック信号の論理レベルを判定するクロック判定部と、
    前記データ判定部の判定結果及び前記クロック判定部の判定結果に基づいて、前記位相関係を判定する位相判定部と、
    を更に有しており、
    前記遅延制御部は、前記位相判定部による前記位相関係の判定結果に基づいて、前記遅延時間を制御する、
    ことを特徴とする請求項2に記載のデータ位相調整回路。
  4. 前記遅延制御部は、前記クロック信号の論理レベルと、該クロック信号が該論理レベルに遷移した後に最初に該クロック信号に出現するエッジの出現時刻における前記オフセット付き遅延データ信号の論理レベルとが不一致になるように、前記遅延時間を制御することを特徴とする請求項2に記載のデータ位相調整回路。
  5. クロック信号に同期して伝送されてくるデータ信号を所定の遅延時間遅延させて遅延データ信号として出力する遅延部における該遅延時間を制御して、該クロック信号の立ち上がりエッジ及び立ち下がりエッジのうちで該データ信号の論理レベルの読み取りタイミングを規定している読み取りエッジではない方のエッジである非読み取りエッジの出現時刻よりも所定のオフセット時間だけ前の時刻から、該非読み取りエッジに続く最初の該読み取りエッジの出現時刻よりも該所定のオフセット時間だけ前の時刻までの期間内において、該遅延データ信号の論理レベルが変化するようにすることを特徴とするデータ位相調整方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US9536579B2 (en) 2011-12-29 2017-01-03 Renesas Electronics Corporation Semiconductor integrated circuit capable of precisely adjusting delay amount of strobe signal
US9684332B2 (en) 2013-04-26 2017-06-20 Fujitsu Limited Timing control circuit

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