JP2011050030A - 同期化結晶発振器ベースのクロックを採用するシステム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】同期クロック信号を必要とする複数のシステムノードを有する電子システム用の同期クロックシステム。クロックシステムは、第1の同期バスと第1の同期バスから絶縁された第2の同期バスと、交互にバスに接続された少なくとも1対、そして好ましくは複数対のSXOモジュールを含む。システムノードの各々は、第1のバスに沿った任意の場所において適宜選択されたあらゆる接続点のうちの異なる1つで接続される。SXOモジュールが接続されるバスに沿った点は、およそ等間隔で隔てられる。システムノードは信号調整回路を用いてバスに接続され、信号調整回路は、補正回路、増幅器、周波数逓倍器、論理変換器、およびファンバッファを含んでいてもよい。
【選択図】図1
Description
同期システム
同期システムは、あらゆる送信/受信交換において周波数ロックされ、信号とクロックの位相関係を設定するためにゼロスキューを有する設計を必要とするクロック信号を提供する。同期システムにおけるクロック信号の調整の難しさは、チップ、回路、およびシステムレベルごとに異なる。チップ上では、単一クロックがあらゆる素子を駆動するために容易に分配され、データ−クロックスキューが容易に制御される。回路(複数チップ)およびシステム(複数基板)レベルでは状況がさらに複雑である。同期は、(1)中心クロックが回路全域に分配されること、(2)回路構成要素にとって局所的な独立クロックが周波数ロックされること、あるいは、(3)低周波基準クロックが回路全域に分配されて各構成要素におけるデータレートまで拡大されること、のいずれかを必要とする。現行のシステムで採用されるこれらの解決策の各々は、構成要素のコスト、設計の複雑さ、ジッターおよびノイズの増加、および信頼性の低下においていっそうの問題を引き起こす。加えて、構成要素数および分離距離によって難しさがさらに増す。
非同期システム
非同期システムは、同期システムよりも多くの自立的な構成要素を有しており、周波数や位相がロックされることはなく、構成要素間の遅延およびスキューは問題とならない。トランスミッタでは、クロック信号がロジック遷移を決定し、レシーバでは、同期タイミングを普通に仮定した単純な入力データよりもむしろ、各ビットがその中心でサンプリングされうるように、単独のクロックが少なくとも一時的に位相および周波数ロックされなければならない。
112 電子システム
114 システムノード
116 補正回路
118 信号調整回路
120 増幅器
122 周波数逓倍器
124 論理変換器
126 ファンバッファ
R5、R6 抵抗器
10 同期結晶発振器(SXO)モジュール
12 ステージ維持増幅器
14 利得制御ネットワーク
16 同期化範囲拡大回路
18 調整回路
20 整合ネットワーク
22 制御入力
24 遅延回路
C1〜C11 キャパシタ
L1〜L3 インダクタ
R1 バイアス抵抗器
R2 ダンピング抵抗器
R3〜R7 抵抗器
U1、U2、U4 CMOSインバータゲート
U3 トライステートバッファ
U5 CMOSインバータ
Vcc コレクタ電源ライン
Z1 共振器
Claims (13)
- 同期クロック信号を必要とする複数のシステムノードを有する電子システム用の同期クロックシステムであって、該クロックシステムは、
第1の同期バスと、
前記第1の同期バスから絶縁された第2の同期バスと、
少なくとも1対のSXOモジュールであって、各SXOモジュールはSynch IN端子およびSynch OUT端子を有し、前記1対の一方は、該一方のSynch IN端子を用いて前記第1の同期バスに接続され、かつ前記一方のSynch OUT端子を用いて前記第2の同期バスに接続されており、前記1対の他方は、該他方のSynch IN端子を用いて前記第2の同期バスに接続され、かつ前記他方のSynch OUT端子を用いて前記第1の同期バスに接続されている、前記少なくとも1対のSXOモジュールと
を備え、
前記複数のシステムノードの各々は、前記第1のバスに沿った任意の場所において適宜選択された複数の接続点のうちの異なる1つにおいて接続されている、同期クロックシステム。 - 前記第1および第2の同期バスは各々が2つの端部を有し、各バスに対して、前記2つの端部は前記バス自体の物理的な特性インピーダンスを整合させる抵抗器によって終端される、請求項1に記載のクロックシステム。
- 前記第1および第2の同期バスはループ構成で配置される、請求項1に記載のクロックシステム。
- 前記SXOモジュールが接続されるバスに沿った前記点はおよそ等間隔で隔てられる、請求項1に記載のクロックシステム。
- 前記システムノードは信号調整回路を用いて前記バスに接続される、請求項1に記載のクロックシステム。
- 前記信号調整回路は補正回路を用いて前記バスに接続される、請求項5に記載のクロックシステム。
- 前記信号調整回路は増幅器を含む、請求項5に記載のクロックシステム。
- 前記信号調整回路は周波数逓倍器を含む、請求項7に記載のクロックシステム。
- 前記信号調整回路は論理変換器を含む、請求項7に記載のクロックシステム。
- 前記信号調整回路はファンバッファを用いて前記システムノードに接続される、請求項5に記載のクロックシステム。
- 同期クロック信号を必要とする複数のシステムノードを有する電子システム用の同期クロックシステムであって、該クロックシステムは、
第1の同期バスと、
前記第1の同期バスから絶縁された第2の同期バスと、
少なくとも2対のSXOモジュールであって、各SXOモジュールはSynch IN端子およびSynch OUT端子を有し、前記SXOモジュールの一方は、該一方のSynch IN端子を用いて前記第1の同期バスに接続され、かつ前記一方のSynch OUT端子を用いて前記第2の同期バスに接続されており、隣接する前記SXOモジュールの各々は、該隣接するSXOモジュールの各々のSynch IN端子を用いて前記第2の同期バスに接続され、かつ前記隣接するSXOモジュールの各々のSynch OUT端子を用いて前記第1の同期バスに接続されている、前記少なくとも2対のSXOモジュールと
を備え、
前記複数のシステムノードの各々はいずれかのバスに沿った任意の場所において適宜選択された複数の接続点のうちの異なる1つにおいて接続されている、同期クロックシステム。 - 前記複数のシステムノードの各々は同じバスに沿った任意の場所において適宜選択された複数の接続点のうちの異なる1つにおいて接続されている、請求項11に記載のクロックシステム。
- 同期クロック信号を必要とする複数のシステムノードを有する電子システムであって、該電子システムは同期クロックシステムを備え、該クロックシステムは、
第1の同期バスと、
前記第1の同期バスから絶縁された第2の同期バスと、
少なくとも2対のSXOモジュールであって、各SXOモジュールはSynch IN端子およびSynch OUT端子を有し、前記SXOモジュールの一方は、該一方のSynch IN端子を用いて前記第1の同期バスに接続され、かつ前記一方のSynch OUT端子を用いて前記第2の同期バスに接続されており、隣接する前記SXOモジュールの各々は、該隣接するSXOモジュールの各々のSynch IN端子を用いて前記第2の同期バスに接続され、かつ前記隣接するSXOモジュールの各々のSynch OUT端子を用いて前記第1の同期バスに接続されている、前記少なくとも2対のSXOモジュールと
を含み、
前記複数のシステムノードの各々は前記第1および第2のバスの一方に沿った任意の場所において適宜選択された複数の接続点のうちの異なる1つにおいて接続されている、電子システム。
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