JP2012257066A - パラレル−シリアル変換回路 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】パルス信号に基づいてバッファ回路105を順次選択してシリアルデータSDPを出力するセレクタ回路103、パルス信号に基づいてバッファ回路105を順次選択してシリアルデータSDRを出力するセレクタ回路104、シリアルデータSDPのエッジに合わせて出力のレベルが切り替わるパルス信号SDSを出力するエッジ検出回路106、シリアルデータSDRのエッジに合わせて出力のレベルが切り替わるパルス信号SDRを出力するエッジ検出回路107、パルス信号SDS、パルス信号SDRによって出力レベルが切り替わるシリアルデータSDATAP、SDATANを出力するSRラッチ回路110によってパラレル−シリアル変換回路を構成する。
【選択図】 図1
Description
図7は、特許文献1に記載のパラレル−シリアル変換回路を説明するための図である。図7に示したパラレル−シリアル変換回路は、パラレルデータを取り込むフリップフロップ回路1と、フリップフロップ回路1から出力された信号を入力し、シリアルデータを出力するセレクタ回路2と、セレクタ回路2を制御してセレクタ回路2から出力されるシリアルデータの選択を制御するセレクタ制御回路4と、クロック信号を入力し、このクロック信号と同じ周波数の多位相クロックを生成するPLL回路3と、を備えている。
本発明は、以上の点に鑑みてなされたものであって、電源ノイズに強く、低周波数で高速なパラレル−シリアル変換が可能なパラレル−シリアル変換回路を提供することを目的とする。
また、本発明のパラレル−シリアル変換回路は、上記した発明において、前記第1の内部シリアルデータの立ち上がりエッジが、前記第1の内部シリアルデータの立下りエッジよりも急峻または緩やかであり、前記第1エッジ検出回路は、前記第1の内部シリアルデータの立ち上がりエッジと立下りエッジのうち、より急峻な側を検出し、前記第2の内部シリアルデータの立ち上がりエッジが、前記第2の内部シリアルデータの立下りエッジよりも急峻または緩やかであり、前記第2エッジ検出回路は、前記第2の内部シリアルデータの立ち上がりエッジと立下りエッジのうち、より急峻な側を検出することが望ましい。
このような本発明によれば、電源ノイズに強く、低周波数で高速なパラレル−シリアル変換が可能なパラレル−シリアル変換回路を提供することができる。
・回路構成
図1は、本実施形態のパラレル−シリアル変換回路を説明するための図である。本実施形態では、説明を簡単にするため、7ビットのパラレル信号を、1ビットのシリアル信号にパラレル−シリアル変換するパラレル−シリアル変換回路を例に挙げて説明をする。ただし、本実施形態のパラレル−シリアル変換回路は、7ビットのパラレル信号をシリアル信号に変換する構成に限定されるものでなく、パラレル信号のビット数によらず適用することができる。
セレクタ回路103、104は、パラレルデータのビット数7に合わせてそれぞれ7つのバッファ105(図中には0番目のバッファ105と6番目のバッファ105のみを図示)を含んでいる。バッファ105は、いずれも3ステートバッファである。
さらに、パラレル−シリアル変換回路10は、入力クロック信号CKIを入力し、入力クロック信号CKIと周波数が同じで位相が全て異なる7つのクロック信号(7位相のクロック信号)PH[6:0]を生成するPLL回路108と、7位相のクロック信号PH[6:0]を使ってセレクタ回路103、104を選択し、また、データDinx[6:0]を順次選択するための制御信号SEL[6:0]を出力する制御回路109と、を含んでいる。
図2は、図1に示した入力クロック信号CKI、クロック信号PH[6:0]、制御信号SEL[6:0]を示した図である。図2の縦軸は信号の立ち上がり、立下りを、横軸は時間を示している。図2によれば、7位相のクロック信号PH[6:0]は全てデューティ比が50%と一定で、位相が1周期の1/7ずつ異なった信号であることが分かる。クロック信号PH[6]は入力クロック信号CKIと立ち上がりエッジの位相が同じ信号である。また、制御信号SEL[6:0]はHighパルス幅が1周期の1/7で、位相が1周期の1/7位相ずつ異なった信号である。
つまり、セレクタ回路103からは、正極性のパラレルデータDin[6:0]をシリアル変換したシリアルデータSDPが出力され、セレクタ回路4からは、負極性のパラレルデータDin_n[6:0]をシリアル変換したシリアルデータSDNが出力される。セレクタ回路103、104内のバッファ105は、この際のシリアルデータSDP、SDNの立ち上がりが急峻となるようにバッファのタイミングが最適化されている。
セレクタ回路103、104から出力されたシリアルデータSDP、SDNは、それぞれエッジ検出回路106、107に入力される。エッジ検出回路106、107は、シリアルデータSDP、SDNの立ち上がりのエッジを検出し、エッジが検出されたタイミングで立ち上がるパルス信号SDS、SDRを出力する。
エッジ検出回路106、107から出力されたパルス信号SDS、SDRは、それぞれSRラッチ回路110のセット入力端子S、リセット入力端子Rに入力される。SRラッチ回路110は、セット入力端子SにHighレベルの信号が入力されるとHighレベルの信号を出力し、リセット入力端子RにHighレベルの信号が入力されるとLowレベルの信号を出力し、セット入力端子S、リセット入力端子Rに入力された信号が共にLowレベルのときは、出力されているパルス信号のHigh、Lowの状態が保持される。
以上説明したように、本実施形態によれば、入力されたパラレル信号を0クロスポイントの揃った差動シリアル信号に変換することができる。さらに、セレクタ回路103、104では、出力信号の片側エッジのみ急峻にすればよいため、従来技術に比べ、電源ノイズなどの外的ノイズに強く、また製造ばらつきへの耐性を高め、さらにEYE幅を広く取ることが可能である。
101、102 フリップフロップ回路
103、104 セレクタ回路
105 バッファ
106、107 エッジ検出回路
108 PLL回路
109 制御回路
110 SRラッチ回路
111、503、504、505、506、601、602 インバータ素子
401 遅延用バッファ回路
402 インバータ回路
403 入力論理積回路
501、502 論理和回路
507、508 バッファ回路
Claims (7)
- クロック信号と、当該クロック信号と同じ周波数を有する多位相のパルス信号とを用いて、パラレルデータをシリアルデータに変換するパラレル−シリアル変換回路であって、
互いに並列に接続され、前記パラレルデータをそれぞれ入力する前記パラレルデータのビット数に応じた数の第1バッファ回路を含み、前記パルス信号に基づいて前記バッファ回路を順次選択して第1の内部シリアルデータを出力する第1セレクタ回路と、
互いに並列に接続され、前記パラレルデータを反転した反転パラレルデータをそれぞれ入力する前記反転パラレルデータのビット数に応じた数の第2バッファ回路を含み、前記パルス信号に基づいて前記第2バッファ回路を順次選択して第2の内部シリアルデータを出力する第2セレクタ回路と、
前記第1の内部シリアルデータの立ち上がりエッジ及び立下りエッジの一方を検出し、検出された前記立ち上がりエッジ及び前記立下りエッジの一方に同期して出力のレベルが切り替わる第1パルス信号を出力する第1エッジ検出回路と、
前記第1エッジ検出回路によって前記第1の内部シリアルデータの立ち上がりエッジが検出された場合には前記第2の内部シリアルデータの立ち上がりエッジを検出し、前記第1エッジ検出回路によって前記第1の内部シリアルデータの立ち下がりエッジが検出された場合には前記第2の内部シリアルデータの立ち下がりエッジを検出し、検出された前記立ち上がりエッジ及び前記立下りエッジの一方に同期して出力のレベルが切り替わる第2パルス信号を出力する第2エッジ検出回路と、
前記第1パルス信号の立ち上がり及び立下りの一方と、前記第2パルス信号の立ち上がり及び立下りの一方とに同期して出力レベルが切り替わる前記シリアルデータを出力するラッチ回路と、
を含むことを特徴とするパラレル−シリアル変換回路。 - 前記クロック信号に基づいて、前記パラレルデータの同期をとって前記第1セレクタ回路に出力する第1同期化回路と、
前記クロック信号に基づいて、前記パラレルデータの同期をとって前記第2セレクタ回路に出力する第2同期化回路と、
をさらに含むことを特徴とするパラレル−シリアル変換回路。 - 前記クロック信号と同じ周波数を有し、前記第1セレクタ回路、前記第2セレクタ回路の各々に対応する複数の多位相パルス信号を生成するPLL回路をさらに含み、
前記第1セレクタ回路は、対応する前記多位相パルス信号に基づいて前記第1の内部シリアルデータを順次選択し、前記第2セレクタ回路は、対応する前記多位相パルス信号に基づいて前記第2の内部シリアルデータを順次選択することを特徴とする請求項1または2に記載のパラレル−シリアル変換回路。 - 前記ラッチ回路は、
前記第1パルス信号が入力される第1論理和回路と、
前記第1論理和回路によって出力された信号が入力され、前記第1論理和回路に信号を出力する第2論理和回路と、
前記第1論理和回路の出力ノードに接続され、前記第1論理和回路が出力した信号をバッファリングする第1バッファ回路と、
前記第2論理和回路の出力ノードに接続され、前記第2論理和回路が出力した信号をバッファリングする第2バッファ回路と、
を含むことを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載のパラレル−シリアル変換回路。 - 前記ラッチ回路は、
前記第1バッファ回路が複数の第1インバータ素子を直列に接続して構成され、前記第2バッファ回路が複数の第2インバータ素子を直列に接続して構成され、
複数の前記第1インバータ素子間の第1ノードに接続される入力端子と、複数の前記第2インバータ素子間の第2ノードに接続される出力端子とを有する第3インバータ素子と、前記第1ノードに接続される出力端子と、前記第2ノードに接続される入力端子とを有する第4インバータ素子と、
をさらに含むことを特徴とする請求項4に記載のパラレル−シリアル変換回路。 - 前記ラッチ回路は、
前記シリアルデータと、該シリアルデータを反転した反転シリアルデータを差動出力することを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載のパラレル−シリアル変換回路。 - 前記第1の内部シリアルデータの立ち上がりエッジが、前記第1の内部シリアルデータの立下りエッジよりも急峻または緩やかであり、前記第1エッジ検出回路は、前記第1の内部シリアルデータの立ち上がりエッジと立下りエッジのうち、より急峻な側を検出し、前記第2の内部シリアルデータの立ち上がりエッジが、前記第2の内部シリアルデータの立下りエッジよりも急峻または緩やかであり、前記第2エッジ検出回路は、前記第2の内部シリアルデータの立ち上がりエッジと立下りエッジのうち、より急峻な側を検出することを特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載のパラレル−シリアル変換回路。
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