JP2011109555A - パラレル−シリアル変換回路 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】パラレル−シリアル変換回路では、多段接続したデータ変換部をクロック信号のタイミングに従って動作させる際に、各々の動作周波数に対応した、基準クロック信号または該基準クロック信号を周波数変換したクロック信号が、初段のデータ変換部から最終段のデータ変換部に順次与えられるようにクロック伝搬経路が形成されている。
【選択図】図4
Description
図1に示すパラレル−シリアル変換回路は、2つの入力端子IN0,IN1にパラレル入力されるデータ信号Din0,Din1を、複数のフリップフロップ1−1,1−2,1−3,1−4,1−5およびセレクタ2を用いてシリアル変換して2倍のデータレートを有するデータ信号Doutを生成し、該データ信号Doutを出力端子OUTから出力する。
図4は、本発明によるパラレル−シリアル変換回路の第1実施形態の構成を示す機能ブロック図である。
図5は、上記第1実施形態のパラレル−シリアル変換回路の具体的な構成例を示す回路図である。
上述した第1実施形態では、外部から与えられる周波数fの基準クロック信号CLK(f)を逓倍回路31で2逓倍する構成例を示したが、一般的に、高い周波数に対応した逓倍回路を所要の精度を満たしつつ実現することは容易ではなく、たとえ実現できたとしても、従来の回路構成(図3)でクロック信号の処理に用いられる分周回路に比べて、回路規模の大きな逓倍回路になることが現状の技術では避けられない。そこで、第2実施形態では、従来と同様に分周回路を用いてクロック信号の処理を行いながら、電源電圧の変動等に起因して発生する遅延差の変動を抑制できるように回路を工夫した構成例を説明する。
図7において、本実施形態のパラレル−シリアル変換回路は、上述した第1実施形態の場合と同様なデータ変換部11,12を備える。このパラレル−シリアル変換回路には、2段目のデータ変換部12から出力されるデータ信号Doutのデータレートに対応した周波数Fを有する基準クロック信号CLK(F)が外部より与えられる。この基準クロック信号CLK(F)は、上述の図3に示した従来構成の場合と同様にして、分周回路41に与えられ、周波数Fを2分の1に分周したクロック信号CLK(F/2)が生成される。
(付記1) パラレル入力される複数本のデータ信号をクロック信号のタイミングに従ってシリアルのデータ信号に変換する複数のデータ変換部を備え、該各データ変換部を多段に接続して構成されるパラレル−シリアル変換回路において、
外部より与えられる基準クロック信号を周波数の異なるクロック信号に変換するクロック周波数変換部と、
前記基準クロック信号および前記クロック周波数変換部で周波数変換されたクロック信号のうちで周波数の対応するクロック信号が、初段のデータ変換部から最終段のデータ変換部に順次与えられるように形成したクロック伝搬経路と、
を備えたことを特徴とするパラレル−シリアル変換回路。
前記基準クロック信号は、初段のデータ変換部にパラレル入力されるデータ信号のデータレートに対応した周波数を有し、
前記クロック周波数変換部は、前記基準クロック信号を逓倍することで2段目以降のデータ変換部を動作させるクロック信号を生成する逓倍回路を含み、
前記クロック伝搬経路は、前記基準クロック信号を初段のデータ変換部に与えると共に、前記逓倍回路で生成されたクロック信号を周波数の対応する2段目以降のデータ変換部に順次与えることを特徴とするパラレル−シリアル変換回路。
前記基準クロック信号は、最終段のデータ変換部から出力されるデータ信号のデータレートに対応した周波数を有し、
前記クロック周波数変換部は、前記基準クロック信号を分周することで各段のデータ変換部を動作させるクロック信号を生成する分周回路を含み、
前記クロック伝搬経路は、前記分周回路で生成されたクロック信号を周波数の対応するデータ変換部にそれぞれ導く各経路上に個別にフリップフロップを具備し、該各フリップフロップは、初段のデータ変換部に対応するフリップフロップから最終段のデータ変換部に対応するフリップフロップに順次与えられる前記基準クロック信号のタイミングに従って、前記分周回路で生成されたクロック信号をリタイミングすることを特徴とするパラレル−シリアル変換回路。
前記基準クロック信号は、最終段のデータ変換部にパラレル入力されるデータ信号のデータレートに対応した周波数を有し、
前記クロック周波数変換部は、前記基準クロック信号を分周することで最終段を除いた各段のデータ変換部を動作させるクロック信号を生成する分周回路、および、前記基準クロック信号を逓倍することで最終段のデータ変換部から出力されるデータ信号のデータレートに対応した周波数を有するリタイミング用クロック信号を生成する逓倍回路を含み、
前記クロック伝搬経路は、前記基準クロック信号を最終段のデータ変換部に導く経路上、および、前記分周回路で生成されたクロック信号を周波数の対応するデータ変換部にそれぞれ導く各経路上に個別にフリップフロップを具備し、該各フリップフロップは、前記逓倍回路で生成されたリタイミング用クロック信号が初段のデータ変換部に対応するフリップフロップから最終段のデータ変換部に対応するフリップフロップに順次与えられ、当該リタイミング用クロック信号のタイミングに従って、前記分周回路で生成されたクロック信号をリタイミングすることを特徴とするパラレル−シリアル変換回路。
前記各データ変換部は、nを2以上の整数として、n本のパラレルデータから1本のシリアルデータを生成する変換ユニットを少なくとも1つ含むことを特徴とするパラレル−シリアル変換回路。
前記変換ユニットは、前記クロック伝搬経路を伝搬したクロック信号により動作する複数のフリップフロップおよび1つのセレクタを有し、前記各フリップフロップの組み合わせにより相対的な位相関係を調整したn本のパラレルデータのうちのいずれか1つを前記セレクタで順次選択することにより1本のシリアルデータを生成することを特徴とするパラレル−シリアル変換回路。
前記変換ユニットは、2本のパラレルデータから1本のシリアルデータを生成することを特徴とするパラレル−シリアル変換回路。
2段目以降の各データ変換部にパラレル入力されるデータ信号の位相と、当該データ変換部に与えられるクロック信号の位相との相対的な遅延差の絶対値が、当該データ変換部に与えられるクロック信号の1周期の整数倍になるように、前記クロック伝搬経路上および前段のデータ変換部との間のデータ伝搬経路上にバッファ回路を備えたことを特徴とするパラレル−シリアル変換回路。
2…セレクタ
11,12…データ変換部
31,61…逓倍回路
41,42…分周回路
B…バッファ回路
CLK…クロック信号
Din…入力データ信号
Dout…出力データ信号
P1,P2…伝搬経路
Claims (6)
- パラレル入力される複数本のデータ信号をクロック信号のタイミングに従ってシリアルのデータ信号に変換する複数のデータ変換部を備え、該各データ変換部を多段に接続して構成されるパラレル−シリアル変換回路において、
外部より与えられる基準クロック信号を周波数の異なるクロック信号に変換するクロック周波数変換部と、
前記基準クロック信号および前記クロック周波数変換部で周波数変換されたクロック信号のうちで周波数の対応するクロック信号が、初段のデータ変換部から最終段のデータ変換部に順次与えられるようにするクロック伝搬経路と、
を備えたことを特徴とするパラレル−シリアル変換回路。 - 請求項1に記載のパラレル−シリアル変換回路であって、
前記基準クロック信号は、初段のデータ変換部にパラレル入力されるデータ信号のデータレートに対応した周波数を有し、
前記クロック周波数変換部は、前記基準クロック信号を逓倍することで2段目以降のデータ変換部を動作させるクロック信号を生成する逓倍回路を含み、
前記クロック伝搬経路は、前記基準クロック信号を初段のデータ変換部に与えると共に、前記逓倍回路で生成されたクロック信号を周波数の対応する2段目以降のデータ変換部に順次与えることを特徴とするパラレル−シリアル変換回路。 - 請求項1に記載のパラレル−シリアル変換回路であって、
前記基準クロック信号は、最終段のデータ変換部から出力されるデータ信号のデータレートに対応した周波数を有し、
前記クロック周波数変換部は、前記基準クロック信号を分周することで各段のデータ変換部を動作させるクロック信号を生成する分周回路を含み、
前記クロック伝搬経路は、前記分周回路で生成されたクロック信号を周波数の対応するデータ変換部にそれぞれ導く各経路上に個別にフリップフロップを具備し、該各フリップフロップは、初段のデータ変換部に対応するフリップフロップから最終段のデータ変換部に対応するフリップフロップに順次与えられる前記基準クロック信号のタイミングに従って、前記分周回路で生成されたクロック信号をリタイミングすることを特徴とするパラレル−シリアル変換回路。 - 請求項1に記載のパラレル−シリアル変換回路であって、
前記基準クロック信号は、最終段のデータ変換部にパラレル入力されるデータ信号のデータレートに対応した周波数を有し、
前記クロック周波数変換部は、前記基準クロック信号を分周することで最終段を除いた各段のデータ変換部を動作させるクロック信号を生成する分周回路、および、前記基準クロック信号を逓倍することで最終段のデータ変換部から出力されるデータ信号のデータレートに対応した周波数を有するリタイミング用クロック信号を生成する逓倍回路を含み、
前記クロック伝搬経路は、前記基準クロック信号を最終段のデータ変換部に導く経路上、および、前記分周回路で生成されたクロック信号を周波数の対応するデータ変換部にそれぞれ導く各経路上に個別にフリップフロップを具備し、該各フリップフロップは、前記逓倍回路で生成されたリタイミング用クロック信号が初段のデータ変換部に対応するフリップフロップから最終段のデータ変換部に対応するフリップフロップに順次与えられ、当該リタイミング用クロック信号のタイミングに従って、前記分周回路で生成されたクロック信号をリタイミングすることを特徴とするパラレル−シリアル変換回路。 - 請求項1〜4のいずれか1つに記載のパラレル−シリアル変換回路であって、
前記各データ変換部は、nを2以上の整数として、n本のパラレルデータから1本のシリアルデータを生成する変換ユニットを少なくとも1つ含むことを特徴とするパラレル−シリアル変換回路。 - 請求項1〜5のいずれか1つに記載のパラレル−シリアル変換回路であって、
2段目以降の各データ変換部にパラレル入力されるデータ信号の位相と、当該データ変換部に与えられるクロック信号の位相との相対的な遅延差の絶対値が、当該データ変換部に与えられるクロック信号の1周期の整数倍になるように、前記クロック伝搬経路上および前段のデータ変換部との間のデータ伝搬経路上にバッファ回路を備えたことを特徴とするパラレル−シリアル変換回路。
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