JP2015122574A - Transmission circuit and transmission/reception circuit - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は送信回路および送受信回路に関する。特に高速シリアライザとコントロールインターフェースとを用いた送信回路に関する。 The present invention relates to a transmission circuit and a transmission / reception circuit. In particular, the present invention relates to a transmission circuit using a high-speed serializer and a control interface.
一般に、無線基地局用途のAD変換器には、高精度かつ高速の動作が要求される。それゆえ、無線基地局用途のAD変換器には、パイプライン型AD変換器が用いられることが多い。また一般に、無線基地局用途においては、出力ビット数が多いAD変換器がパラレルに設けられる。各AD変換器にはデジタル信号を出力する信号線が設けられる。それゆえ、複数のAD変換器に対応して、複数の信号線が存在する。ここで、AD変換器における信号線の本数を削減する手法として、高速シリアルインターフェースが用いられる。(例えば特許文献1参照)。
[先行技術文献]
[特許文献]
[特許文献1] 米国特許2004/0103440号公報
In general, an AD converter for use in a radio base station is required to operate with high accuracy and high speed. For this reason, pipeline AD converters are often used as AD converters for wireless base stations. In general, in a radio base station application, an AD converter having a large number of output bits is provided in parallel. Each AD converter is provided with a signal line for outputting a digital signal. Therefore, there are a plurality of signal lines corresponding to the plurality of AD converters. Here, as a technique for reducing the number of signal lines in the AD converter, a high-speed serial interface is used. (For example, refer to Patent Document 1).
[Prior art documents]
[Patent Literature]
[Patent Document 1] US 2004/0103440
高速シリアルインターフェースの標準規格としては、米国の標準化団体JEDEC SOLID STATE TECHNOLOGY ASSOCIATIONによるJESD204Bなどが挙げられる。高速A/D変換器用のシリアルインターフェースとして、上記JESD204Bがよく用いられている。JESD204Bの信号レートの最大値は、1レーンあたり312.5Mbpsから12.5Gbpsまでサポートされている。レーンとは、シリアライザ差動信号出力線の一対を1レーンとした単位である。 Examples of the standard for the high-speed serial interface include JESD204B by the US standardization organization JEDEC SOLID STATE TECHNOLOGY ASSOCIATION. The JESD 204B is often used as a serial interface for high-speed A / D converters. The maximum signal rate of JESD204B is supported from 312.5 Mbps to 12.5 Gbps per lane. A lane is a unit in which a pair of serializer differential signal output lines is one lane.
図1は、一般的な送受信回路300を示す図である。送受信回路300は、送信回路100および受信回路200を有する。なお、図1ではレーン数Lが2の例を示しているが、Lは任意の自然数であってよい。送信回路100は、一般的に複数のAD変換器を有する回路である。受信回路200は、一般的にロジックデバイスで構成される回路である。
FIG. 1 is a diagram showing a general transmission /
送信回路100には、受信回路200から同期確認信号SYNC1_NおよびSYNC2_Nが入力される。送信回路100は、複数のAD変換器から出力されるデジタル信号を、一対の差動信号DO1PおよびDO1Nならびに他の一対の差動信号DO2PおよびDO2Nで表されるシリアルデータに変換する。送信回路100は、受信回路200へ当該シリアルデータを出力する。一対の差動信号DO1PおよびDO1Nをレーン0の信号と呼び、他の一対の差動信号DO2PおよびDO1Nをレーン1の信号と呼ぶ。送信回路100は、レーン0およびレーン1を介してシリアルデータを受信回路200へ送信する。
The
送信回路100は、同期確認信号SYNC1_NおよびSYNC2_NがLレベルのときには、受信回路200と同期を取るために、一対の差動信号DO1PおよびDO1Nならびに一対の差動信号DO2PおよびDO2Nにそれぞれ同期データK28.5を埋め込む。同期確認信号SYNC1_NおよびSYNC2_NがLレベルからHレベルへ遷移すると、送信回路100と受信回路200との同期が完了したことを意味する。その後、送信回路100は、複数のAD変換器から出力されるデジタル信号を高速シリアルインターフェースの規格フォーマットに変換し、一対の差動信号DO1PおよびDO1Nならびに一対の差動信号DO2PおよびDO2Nとして受信回路200へ出力する。
When the synchronization confirmation signals SYNC1_N and SYNC2_N are at the L level, the
受信回路200は、シリアルデータである一対の差動信号DO1PおよびDO1Nならびに一対の差動信号DO2PおよびDO2Nをパラレルデータに変換し、複数のAD変換器から出力されたデジタル信号を復元する。受信回路200は、送信回路100との同期を確認するために、送信回路100へLレベルの同期確認信号SYNC1_NおよびSYNC2_Nを出力する。つまり、受信回路200は、送信回路100に対して同期データK28.5を要求する。受信回路200は、送信回路100から出力される一対の差動信号DO1PおよびDO1Nならびに一対の差動信号DO2PおよびDO2Nに埋め込まれた同期データK28.5を正常に受信すると、同期確認信号SYNC1_NおよびSYNC2_NをLレベルからHレベルに遷移させて送信回路100へ出力する。その後、受信回路200は、送信回路100における複数のAD変換器から出力されるデジタル信号の受信を開始する。
The
図2は、従来例1としての送信回路100を示す図である。送信回路100は、第1のチャネル10、第2のチャネル20、クロックインターフェース(CLKIF)30、PLL(Phase Locked Loop)34、および、SYNCコンバイン36を備える。第1のチャネル10は、複数のAD変換器としてのAD変換部12、コントロールインターフェース14およびシリアライザ16を有する。第2のチャネル20も同様に、AD変換部22、コントロールインターフェース24およびシリアライザ26を有する。
FIG. 2 is a diagram showing a
AD変換部12は、並列にM個接続されたAD変換器を有する。なお、Mは任意の自然数である。AD変換部12のそれぞれのAD変換器には、アナログ入力信号AINPが入力される。AD変換部12のそれぞれのAD変換器は、アナログ信号AINPをデジタル信号ADPに変換する。AD変換部22もAD変換部12同様に、並列にM個接続されたAD変換器を有する。AD変換部22にはアナログ入力信号AINPが入力され、AD変換部22はアナログ信号AINPをデジタル信号ADPに変換する。
The
AD変換部12は、デジタル信号ADPをコントロールインターフェース14に出力する。AD変換部22も同様に、デジタル信号ADSをコントロールインターフェース24に出力する。なお、複数のAD変換器のそれぞれはNビットのデジタル信号を出力する。それゆえ、デジタル信号ADPおよびADSは、それぞれNビットの信号がM個並列になったデジタル信号である。当該並列なデジタル信号は、図2中において太線で示す。
The
コントロールインターフェース14は、デジタル信号ADPを高速シリアルインターフェース規格に準拠したデータフォーマットのデジタル信号IFO1に変換する。同様に、コントロールインターフェース24は、デジタル信号ADSをデジタル信号IFO2に変換する。なお、デジタル信号IFO1およびIFO2は、それぞれTビットのデジタル信号である。デジタル信号IFO1およびデジタル信号IFO2は、それぞれシリアライザ16および26へ出力される。なお、IFO1およびIFO2も並列なデジタル信号であるので、図2中において太線で示す。
The
シリアライザ16は、デジタル信号IFO1を一つのレーン用のシリアルデータに変換する。そして、シリアライザ16は、レーン0を通じて、一対の差動信号DO1PおよびDO1Nを出力する。同様に、シリアライザ2は、デジタル信号IFO2をシリアルデータに変換し、レーン1を通じて、一対の差動信号DO2PおよびDO2Nを出力する。
The
シリアライザ16から出力される一対の差動信号DO1PおよびDO1Nは、標準規格JESD204B等で定められた振幅、立ち上がり時間、および、立下り時間等に準じた信号である。上記一対の差動信号は、一般的なCMOSレベルの出力信号に比べ、小振幅である。また、差動信号であるので、EMI(Electro−Magnetic Interference)が低減される。したがって、低消費電力にて、高速動作が実現される。
A pair of differential signals DO1P and DO1N output from the
SYNCコンバイン36には、各レーン用の同期確認信号SYNC1_NおよびSYNC2_Nが受信回路200から入力される。SYNCコンバイン36は、同期信確認号SYNC1_NおよびSYNC2_Nを結合した信号を、各レーンのコントロールインターフェース14および24に出力する。具体的には、SYNCコンバイン36は、同期信確認号SYNC1_NおよびSYNC2_Nの論理積信号をコントロールインターフェース14および24に出力する。チャネル間の同期が行われる場合には、双方のチャネルにおいて同期が解除された時点、すなわち同期信号SYNC1_NおよびSYNC2_NがともにHレベルになった時点で、コントロールインターフェース14および24の同期が解除される。
To the SYNC combine 36, synchronization confirmation signals SYNC1_N and SYNC2_N for each lane are input from the
クロックインターフェース30は、AD変換部12および22のクロック信号CKP、ならびに、PLL34の基準クロックとしてのクロック信号CKPを生成する。当該クロック信号CKPは、送信回路100における基準クロックとなる。
The
PLL34は、クロック信号CKPを基にフィードバック制御を加えて、入力信号と出力信号の位相を同期させる。これにより、PLL34は、クロック信号CKPを任意の整数倍の周波数に逓倍した信号を作る。例えばPLL34は、CKPの周波数をF倍したクロック信号IFCK、および、CKPの周波数をF×(T/2)倍したクロック信号SCKを生成する。PLL34は、クロック信号IFCKをコントロールインターフェース14および24へ出力し、クロック信号SCKをシリアライザ16および26へ出力する。
The
上記Fは、後述するように、コントロールインターフェース14および24で用いられるオクテットデータのフレーム数である。Tは、先述したように、シリアライザ16および26から出力されるIFO1およびIFO2のビット数である。上述のJESD204Bの規格では、通常、Tは10である。なお、シリアライザ16および26に入力されるクロック信号SCKの周波数をf_SCKとし、コントロールインターフェース14および24に入力されるクロック信号IFCKの周波数をf_IFCKとすると、両者の関係は、以下の数1で表される。
F is the number of octet data frames used in the control interfaces 14 and 24, as will be described later. T is the number of IFO1 and IFO2 bits output from the
クロックインターフェース30のクロック信号CKPを基にして、1つのPLL34によりクロック信号IFCKおよびSCKは生成されるので、AD変換部12および24、コントロールインターフェース14および24、ならびに、シリアライザ16および26のクロック信号は全て同期の関係となる。これにより、SYNCコンバイン36から出力される結合同期信号により送信回路100と受信回路200との同期が解除されるタイミングは、各チャネルで同一のタイミングとなる。よって、チャネル間における同期が実現される。
Since the clock signals IFCK and SCK are generated by one
図3は、コントロールインターフェース14を示す図である。コントロールインターフェース14は、フレームtoオクテットマッピング部142、スクランブラ144、キャラクタ置換部146、初期レーンアライメント部145、コントローラ140、セレクタ147およびビット変換部148を有する。各ブロックは、PLL34からコントロールインターフェース14に入力されるクロック信号IFCK1で動作する。なお、上述のように図3中の太線は並列なデジタル信号であることを示す。また、コントローラ140の詳細については図4において述べる。
FIG. 3 is a diagram showing the
コントローラ140は、図4において述べるステート信号をセレクタ147に出力する。またコントローラ140は、フレームtoオクテットマッピング部142の動作に用いるオクテットフレーム単位で動作するオクテットカウンタ、および、初期レーンアライメント部145の動作に用いるマルチフレーム単位で動作するマルチフレームカウンタも有する。なお、マルチフレームとはフレームデータを複数個単位でグループ化したものであり、上記マルチフレームカウンタの上限値はK(フレーム数をマルチフレームの数で除した値)で表される。このような制御方法は、JESD204Bの規格に定められた手法である。
The
フレームtoオクテットマッピング部142は、AD変換部12から出力されるデジタル信号ADPを8ビット単位のオクテットデータでグループ化し、マッピングする。例えば、AD変換部12の出力ビット数が12ビット(N=12)であり、AD変換部12が4個並列に設けられている(M=4)場合には、フレームtoオクテットマッピング部142は、48ビット(12ビット×4個)を6つ(48ビット/8ビット)にグループ化し、マッピングする。当該6がFの値となる(F=6(オクテット/フレーム))。
The frame to
AD変換部12のクロック信号CKPの周波数f_CKPと、コントロールインターフェース14のクロック信号IFCKの周波数f_IFCKとの関係は、上記Fを用いて以下の数2で表される。
The relationship between the frequency f_CKP of the clock signal CKP of the
なお、AD変換部12の出力ビット数が12ビット(N=12)であるが、出力ビット数を16ビットと見なしてマッピングをしてもよい。つまり、各AD変換部12を16ビット単位で割り振り、F=(16×4)ビット/8ビット=8(オクテット/フレーム)でマッピングしてもよい。この場合、空いている4ビット(=16ビット−12ビット)には、コントロールビットを埋め込むこともできる。
Note that although the number of output bits of the
スクランブラ144には、フレームtoオクテットマッピング部142のオクテットデータが入力される。スクランブラ144は、入力されるオクテットデータ間の順序を撹拌し、同じデータのパターンが繰り返さないようにする。これにより、特定周波数にエネルギーのピークが集中しないようにする。スクランブラ144は、攪拌したオクテットデータをキャラクタ置換部146に出力する。
The
キャラクタ置換部146は、スクランブラ144から出力された信号において同じデータが連続する場合に、当該連続するデータの一部を同期データに置き換える。当該置き換えを行うことにより、定期的に同期データを埋め込まれる。当該同期データは受信回路200により監視されるので、定期的に送信回路100と受信回路200との同期を確認することができる。キャラクタ置換部146の出力はセレクタ147の第1の入力端子に接続される。
When the same data continues in the signal output from the
初期レーンアライメント部145は、マルチフレーム単位で動作する。例えば、マルチフレームは、オクテットデータのフレームを1フレームとしてよい。初期レーンアライメント部145は、マルチフレームにおける最初および最後のオクテットデータに同期データを埋め込む。当該同期データを基に、受信回路200において、同期が解除された状態である初期レーンアライメント状態(Initial Lane Alignment状態、以下ILA状態と略記する)とAD変換部12のデータを出力する状態(DATA_ENC状態)との状態遷移の境界位置を認識することができる。初期レーンアライメント部145の出力端子はセレクタ147の第2の入力端子に接続される。
The initial
セレクタ147は、図4において述べるコントローラ140のステート信号に従い、初期レーンアライメント部145およびキャラクタ置換部146のいずれか一方の出力を、ビット変換部148に出力する。セレクタ147は、コントローラ140から図4において述べるSYNC状態またはDATA_ENC状態のステート信号が入力されるときには、第1の入力端子からの入力を出力する。一方、セレクタ147は、コントローラ140から図4において述べるILA状態のステート信号が入力されるときには、第2入力端子からの入力を出力する。
The
ビット変換部148には、セレクタ147の出力信号が入力される。ビット変換部148は、8ビット(オクテット)データを10ビットデータに拡張し、符号化を行う8b10b変換部であってよい。またビット変換部148は、シリアルデータ転送に用いられる手法によりデータの中にクロックを埋め込むことで、データとクロックとの転送を同じ配線で行うことがきる。ビット変換部148では、どのようなデータであっても、0状態または1状態の期間が5ビット以上続かないようにデータの変換をする。そのため、シリアライザ16の差動信号のAC(Alternating Current)結合が可能となる。ビット変換部148の出力信号IFO1はシリアライザ16に出力される。
An output signal of the
コントロールインターフェース24は、コントロールインターフェース14と同様の構成である。ただし、コントロールインターフェース14との相違点は、コントローラ140にSYNC2_Nが入力され、フレームtoオクテットマッピング部142にADSが入力され、かつ、ビット変換部148からシリアライザ26に出力信号IFO2を出力するという点である。
The
図4は、コントローラ140のステートマシン概念図を示す図である。同期状態(SYNC状態)とは、送信回路100と受信回路200との同期をとるべく、送信回路100がK28.5データを受信回路200に送信し、受信回路200が送信回路100へSYNC1_NおよびSYNC2_Nを送信しているコントローラ140の状態である。初期レーンアライメント状態(ILA状態)とは、送信回路100と受信回路200との同期が完了した後からデータ出力を行うまでの中間状態を示す、コントローラ140の状態である。データ出力状態(DATA_ENC状態)とは、ILA状態の後に、送信回路100から受信回路200へADPまたはADSのデータを出力しているコントローラ140の状態である。
FIG. 4 is a diagram illustrating a conceptual diagram of the state machine of the
コントローラ140には、SYNCコンバイン36から同期確認信号SYNC1_NおよびSYNC2_Nの結合同期信号が入力される。コントローラ140は、SYNC状態またはDATA_ENC状態である場合には、フレームtoオクテットマッピング部142を制御して、セレクタ147の第1入力端子への入力を出力する。また、コントローラ140は、ILA状態である場合には、初期レーンアライメント部145を制御して、セレクタ147の第2入力端子への入力を出力する。
The
ここで、コントローラ140はSYNC状態にあるとする。この場合に、コントローラ140がSYNCコンバイン36からLレベルの結合同期信号(SYNC1_NまたはSYNC2_NがLレベルである場合の結合同期信号)を受け取ると、コントローラ140は同期データK28.5をデータに埋め込み受信回路200へ出力するようコントロールインターフェース14を制御する。これは、図4のsync_request_txに相当する。これにより、SYNC状態が維持される。SYNC状態においては、送信回路100と受信回路200との同期が完了していない。
Here, it is assumed that the
一方、SYNC状態において、コントローラ140が、SYNCコンバイン36からHレベルの結合同期信号(SYNC1_NおよびSYNC2_NがともにHである場合の結合同期信号)を受け取ると、SYNC状態が解除される。結合同期信号がHレベルであることは送信回路100と受信回路200との同期が完了したことを意味する。同期が完了すると、コントローラ140はILA状態に遷移する。SYNC状態の解除は、図4におけるsync_request_txの反転信号に相当する。なお、図4においてエクスクラメーションマークは信号の反転を意味する。
On the other hand, in the SYNC state, when the
初期レーンアライメントが完了するまでは、コントローラ140はILA状態を継続する。このときコントローラ140は、SYNC状態または後述のDATA_ENC状態には遷移しない。ILA状態の継続は、図4におけるlane_seq_endの反転信号に相当する。
Until the initial lane alignment is completed, the
ILA状態の制御時間が完了すると、コントローラ140はDATA_ENC状態に遷移する。DATA_ENC状態への遷移は、図4のlane_seq_endに相当する。データ出力が完了するまでは、DATA_ENC状態が継続し、SYNC状態には遷移しない。DATA_ENC状態の継続は、図4におけるsync_request_txの反転信号に相当する。なお、ILA状態またはDATA_ENC状態において同期が解除されると、SYNC状態に遷移する。これは、図4におけるILA状態およびDATA_ENC状態からSYNC状態へ移るsync_request_txに相当する。各チャネルの同期解除のタイミングは、SYNCコンバイン36から出力される結合同期信号により一意に決まるので、チャネル間の同期が実現される。
When the control time of the ILA state is completed, the
図5は、送信回路100の同期解除時のタイミングチャートを示す図である。矢印方向は時間を表す。ADPおよびADSの黒塗り部分は特定のデータの位置を示す。また、IFO1およびIFO2の黒塗り部分は、ADPおよびADSの黒塗り部分にそれぞれ対応する。ILA_COUNT1およびILA_COUNT2は、コントローラ140がフレームtoオクテットマッピング部142の動作に用いるオクテットカウンタである。コントローラ140は、オクテットカウンタ#1〜#4までカウントし1つのマルチフレームとする。当該1つのマルチフレームの期間がILA状態である期間に対応する。なお、K28.5はSYNC状態に対応し、DATAはDATA_ENC状態に対応する。
FIG. 5 is a timing chart when the synchronization of the
図示するように、レーン0の同期確認信号SYNC1_NがHレベルになるタイミングとレーン1の同期確認信号SYNC2_NがHレベルになるタイミングとがずれている。しかし、チャネル間で同期確認が取れるタイミングが異なっていても、SYNCコンバイン36により同期確認信号SYNC1_NとSYNC2_Nとを結合することにより、各チャネルの同期を同時に解除できる。
As shown in the drawing, the timing at which the synchronization confirmation signal SYNC1_N of
また、クロック信号CKP、クロック信号IFCKおよびクロック信号SCKは全て同期関係にあるので、チャネル間のクロック信号は全て同期関係にある。これにより、ILA状態の開始位置および終了位置、ならびに、DATA_ENC状態の開始位置はチャネル間で一致する。IFO1およびIFO2のデータ出力タイミングもチャネル間で一致する。 Further, since the clock signal CKP, the clock signal IFCK, and the clock signal SCK are all in a synchronous relationship, all the clock signals between channels are in a synchronous relationship. As a result, the start position and end position of the ILA state and the start position of the DATA_ENC state coincide between the channels. The data output timings of IFO1 and IFO2 also match between channels.
図6は、従来例2としての、複数のPLL回路により各チャネルを制御する送信回路101を示す図である。従来例1のようにシンプルな送信回路100の場合には、単一のPLL34でクロック信号を管理することができる。しかしながら、従来例2のように、チャネル毎に異なるPLLを用いてフレキシブルな送信回路を実現するためには、チャネル毎に異なるクロックで各チャネルを管理する必要がある。
FIG. 6 is a diagram illustrating a
図6における従来例2の送信回路101は、チャネル毎に異なるクロックで動作させるべく、第1のチャネル10用にPLL38を設け、かつ、第2のチャネル20用にPLL39を設ける点において、図2における従来例1の送信回路100と異なる。また、AD変換部12とコントロールインターフェース14との間にFIFO13を設け、かつ、AD変換部22とコントロールインターフェース24との間にFIFO23を設けた点も異なる。ただし、AD変換部12および22、コントロールインターフェース14および24、シリアライザ16および26、ならびに、SYNCコンバイン36の構成は、図2の従来例1と同じである。
The
送信回路101は、第1のチャネル10、第2のチャネル20、クロックインターフェース(CLKIF)30、PLL34、SYNCコンバイン36、PLL38およびPLL39を備える。第1のチャネル10は、複数のAD変換器としてのAD変換部12、コントロールインターフェース14およびシリアライザ16を有する。第2のチャネル20も同様に、AD変換部22、コントロールインターフェース24およびシリアライザ26を有する。
The
クロックインターフェース30は、PLL34の基準クロックを生成する。PLL34は、当該基準クロックを受けて、クロック信号CKPおよびCKSを生成する。クロック信号CKPおよびCKSは同一のPLLで生成されているので、互いに同期の関係にある。クロック信号CKPは、第1のチャネル10におけるAD変換部12、FIFO13およびPLL38に供給される。一方、クロック信号CKSは、第2のチャネル20におけるAD変換部22、FIFO23およびPLL39に供給される。
The
PLL38は、CKPの周波数をF倍したクロック信号IFCK1、および、CKPの周波数をF×(T/2)倍したクロック信号SCK1を生成する。PLL38は、クロック信号IFCK1をFIFO13およびコントロールインターフェース14へ出力する。また、PLL38は、クロック信号SCK1をシリアライザ16へ出力する。上述のように、F(オクテット/フレーム)は、AD変換部12の出力ビット数を8ビットで除した値である。Tは、IFO1のビット数である。
The PLL 38 generates a clock signal IFCK1 obtained by multiplying the frequency of the CKP by F, and a clock signal SCK1 obtained by multiplying the frequency of the CKP by F × (T / 2). The PLL 38 outputs the clock signal IFCK1 to the
PLL39は、CKSの周波数をF倍したクロック信号IFCK2、および、CKPの周波数をF×(T/2)倍したクロック信号SCK2を生成する。PLL39は、クロック信号IFCK2をFIFO23およびコントロールインターフェース24へ出力する。またPLL39は、クロック信号SCK2をシリアライザ26へ出力する。F(オクテット/フレーム)は、AD変換部22の出力ビット数を8ビットで除した値である。Tは、IFO2のビット数である。
The
AD変換部12は、デジタル信号ADPをFIFO13に出力する。また、AD変換部22も同様に、デジタル信号ADSをFIFO23に出力する。
The
FIFO13および23は、互いに非同期なクロックで動作する回路間のデータを受け渡す回路である。例えば、FIFO13は、AD変換部12のクロック信号CKPとコントロールインターフェース14のクロック信号IFCK1とが非同期な関係にあっても、AD変換部12からコントロールインターフェース14へデータを受け渡すことができる。FIFO23も同様に、AD変換部22からコントロールインターフェース24へデータを受け渡す。FIFO13および23の構成については、図7においてさらに詳しく述べる。
The FIFOs 13 and 23 are circuits that pass data between circuits that operate with asynchronous clocks. For example, the
コントロールインターフェース14および24は、デジタル信号ADPおよびADSを高速シリアルインターフェース規格に準拠したデータフォーマットのデジタル信号IFO1およびIFO2にそれぞれ変換する。デジタル信号IFO1およびデジタル信号IFO2は、それぞれシリアライザ16および26へ出力される。 The control interfaces 14 and 24 convert the digital signals ADP and ADS into digital signals IFO1 and IFO2 having a data format conforming to the high-speed serial interface standard, respectively. Digital signal IFO1 and digital signal IFO2 are output to serializers 16 and 26, respectively.
なお、AD変換部12のクロック信号CKPの周波数とAD変換部22のクロック信号CKSの周波数との関係は、以下の数3で表される。f_CKPおよびf_CKSは、それぞれクロック信号CKPおよびCKSの周波数である。なお、Dは2のべき乗の自然数である。
The relationship between the frequency of the clock signal CKP of the
また、AD変換部12のクロック信号CKPの周波数とコントロールインターフェース14のクロック信号IFCK1の周波数との関係は、以下の数4で表される。ここで、f_IFCK1はクロック信号IFCK1の周波数であり、F1(オクテット/フレーム)はAD変換部12から出力される全ビットを8ビットで除した値である。
Further, the relationship between the frequency of the clock signal CKP of the
さらに、AD変換部22のクロック信号CKSの周波数とコントロールインターフェース24のクロック信号IFCK2の周波数との関係は、以下の数5で表される。ここで、f_IFCK2は、クロック信号IFCK2の周波数であり、F2(オクテット/フレーム)はAD変換部22から出力される全ビットを8ビットで除した値である。
Further, the relationship between the frequency of the clock signal CKS of the
またさらに、シリアライザ16のクロック信号SCK1の周波数とコントロールインターフェース14のクロック信号の周波数IFCK1との関係は、以下の数6で表される。シリアライザ26のクロック信号SCK2の周波数とコントロールインターフェース24のクロック信号の周波数IFCK2との関係は、以下の数7で表される。ここで、f_SCK1およびf_SCK2は、それぞれクロック信号SCK1およびSCK2の周波数である。また、Tは、コントロールインターフェース14および24の出力信号IFO1およびIFO2のビット数である。
Further, the relationship between the frequency of the clock signal SCK1 of the
図7は、FIFO13を示す図である。FIFO13は、メモリ130、書込みアドレスカウンタ132、POPカウンタ134、分周器136および読出しアドレスカウンタ138を有する。
FIG. 7 is a diagram showing the
メモリ130は、書込みアドレスカウンタ132のクロック信号CKPに同期して、書込みアドレスWADRにより管理されるメモリーアレイに書込みデータADPが書き込まれる。また、メモリ130は、読出しアドレスカウンタ138のクロック信号に同期して、読出しアドレスRADRにより管理されるメモリーアレイからデータFO1が読み出される。なお、読出しアドレスカウンタ138のクロック信号は、PLL38から出力されるIFCK1を分周器136において分周したクロック信号である。
In the
書込みアドレスカウンタ132は、書込みイネーブル信号WENがHレベルのときに、クロック信号CKPのクロック数をカウントアップするカウンタである。書込みアドレスカウンタ132は、当該カウントアップした数値を、書込みアドレスWADRに対応させる。これにより、書込みイネーブル信号WENがHレベルのときのクロック信号CKPのクロック数を、書込みアドレスWADRで管理されるメモリーアレイのアドレスに対応させる。なお、書込みイネーブル信号WENは制御部139から書込みアドレスカウンタ132およびメモリ130に出力される。
The
POPカウンタ134は、書込みアドレスカウンタ132が予め定められたカウント数をカウントすると、書込みアドレスカウンタ132からHレベルのパルス信号であるPOP信号を受け取る。例えば、POPカウンタ134は、書込みアドレスカウンタ132がクロック信号CKPを2だけカウントすると、書込みアドレスカウンタ132からPOP信号を受け取る。
When the
POPカウンタ134は、当該POP信号をカウントするカウンタである。POPカウンタ134は、予め定められた数だけPOP信号をカウントすると、読出しアドレスカウンタ138およびメモリ130に読出しイネーブル信号RENとしてHレベルの信号を出力する。これにより、書込みイネーブル信号WENの立ち上がりタイミングと読出しイネーブル信号RENの立ち上がりタイミングとを、クロック信号CKPの数クロック分だけずらすことができる。一般的には、両者の立ち上がりタイミングは、3クロック以上ずらす。
The
分周器136は、コントロールインターフェース14のクロック信号IFCK1を分周したクロック信号を出力する。分周器136は当該分周したクロックをメモリ130および読出しアドレスカウンタ138に出力する。なお、当該分周されたクロック信号とクロック信号CKPの周波数は同一である。
The
読出しアドレスカウンタ138は、読出しイネーブル信号RENがHレベルのときに、分周器136から出力されるクロック信号に同期して、当該クロック信号のクロック数をカウントアップするカウンタである。読出しアドレスカウンタ138は、当該カウントアップした数値を、読出しアドレスRADRに対応させる。これにより、読出しイネーブル信号RENがHレベルである場合に、上述の分周されたクロック信号のクロック数を、読出しアドレスRADRで管理されるメモリーアレイのアドレスに対応させる。
The read
書込みイネーブル信号WENの立ち上げタイミングと読出しイネーブル信号RENの立ち上げタイミングとは数クロック分ずらすので、書込みアドレスWADRと読出しアドレスRADRの関係は、常に一意に決定することができる。これにより、FIFO13は、書込みアドレスカウンタ132に入力されるクロック信号CKPと読出しアドレスカウンタ138に入力されるクロック信号とが非同期であっても、入出力のデータを同期化することができる。
Since the rising timing of the write enable signal WEN and the rising timing of the read enable signal REN are shifted by several clocks, the relationship between the write address WADR and the read address RADR can always be uniquely determined. As a result, the
FIFO23もFIFO13と同様の構成を有する。ただし、FIFO13においては、ADPに代えてADSがメモリ130に入力され、CKPに代えてCKSがメモリ130および書込みアドレスカウンタ132に入力され、IFCK1に代えてIFCK2が分周器136に入力される。さらに、メモリ130からはデジタル信号FO2が出力される。
The
クロック信号IFCK1を生成するPLL38は、クロック信号CKPを生成するPLL34と縦続接続されている。クロック信号IFCK1は、PLL34のクロック信号CKPを基にPLL38において生成される。この場合、クロック信号CKPとクロック信号IFCK1との位相関係が一意に定まらない。そこで、クロック信号CKPとクロック信号IFCK1との位相関係を一意に定めるために、AD変換部12とコントロールインターフェース14との間にFIFO13が必要となる。同様の理由により、AD変換部22とコントロールインターフェース24との間にFIFO23が必要となる。しかしながら、FIFO13および23のそれぞれにおける非同期同期の影響で、チャネル間のレーテンシが異なるという問題がある。
The PLL 38 that generates the clock signal IFCK1 is cascade-connected to the
加えて、各チャネルにおいて異なるクロック信号IFCK1およびIFCK2を用いる場合には、コントロールインターフェース14および24の間も非同期の関係となる。特に、各チャネルで異なるF1およびF2(オクテット/フレーム)を使用する場合には、クロック信号IFCK1およびIFCK2は異なる。よって、コントロールインターフェース14および24は、従来例1のように同期確認信号SYNC1_NおよびSYNC2_Nの結合同期信号を受信したとしても、コントロールインターフェース14および24の間で非同期同期が別途必要となる。したがって、同期解除のタイミングがチャネル間で揃わないという問題がある。 In addition, when different clock signals IFCK1 and IFCK2 are used in each channel, the control interfaces 14 and 24 are also in an asynchronous relationship. In particular, when different F1 and F2 (octets / frame) are used in each channel, the clock signals IFCK1 and IFCK2 are different. Therefore, even if the control interfaces 14 and 24 receive the combined synchronization signal of the synchronization confirmation signals SYNC1_N and SYNC2_N as in Conventional Example 1, asynchronous synchronization is separately required between the control interfaces 14 and 24. Therefore, there is a problem that the timing for releasing synchronization is not uniform between channels.
従来例2においては、上述の2つの問題により、チャネル間同期が実現できなかった。なお、いずれか一方の問題でも未解決であるとチャネル間同期は実現できない。 In Conventional Example 2, inter-channel synchronization cannot be realized due to the two problems described above. Note that inter-channel synchronization cannot be realized if any one of the problems is still unsolved.
図8は、の送信回路101における同期解除後のタイミングチャートを示す図である。矢印方向は時間を表す。図5において説明した信号に加えて、FIFO13の出力であるFO1およびFIFO23の出力であるFO2が追加されている。なお、図8は、D=4(クロック信号CKSの周波数に対するクロック信号CKPの周波数の比)、かつ、T=10(TはIFO1およびIFO2の出力ビット数)である場合のタイミングチャートである。
FIG. 8 is a timing chart after the synchronization cancellation in the
図中の(1)は、FIFO13および23のそれぞれにおける非同期同期に起因して生じるずれである。チャネル間において、IFO1およびIFO2の開始位置にずれが生じている。また、図中の(2)は、コントロールインターフェース14および24のクロック信号IFCK1およびIFCK2が非同期であることに起因して生じるずれである。チャネル間において、ILA状態の開始位置、ILA状態の終了位置、およびDATA_ENC状態の開始位置にずれが生じている。 (1) in the figure is a shift caused by asynchronous synchronization in each of the FIFOs 13 and 23. There is a shift in the start positions of IFO1 and IFO2 between channels. Further, (2) in the figure is a shift caused by the asynchronousness of the clock signals IFCK1 and IFCK2 of the control interfaces 14 and 24. There is a difference between the start position of the ILA state, the end position of the ILA state, and the start position of the DATA_ENC state between the channels.
本発明の第1の態様においては、それぞれ異なるクロックで動作可能な複数のチャネルを備え、それぞれのチャネルから受信回路に送信データを送信する送信回路であって、複数のチャネルにおけるそれぞれのクロックに基づいて、互いに同期した同一周波数の同期信号をチャネル毎に生成する同期信号生成回路を備え、それぞれのチャネルは、チャネル毎に定められた第1クロックに同期したデジタル信号と、同期信号とを、チャネル毎に定められた第2クロックに同期させて出力するFIFOと、FIFOが出力するデジタル信号を、第2クロックに応じて信号処理して出力するコントロールインターフェースと、コントロールインターフェースが出力する信号を、受信回路に送信する送信部とを有し、各チャネルのコントロールインターフェースは、FIFOが出力する同期信号に応じて、デジタル信号に対する信号処理を開始する送信回路を提供する。 In the first aspect of the present invention, there is provided a transmission circuit that includes a plurality of channels that can be operated with different clocks, and that transmits transmission data from each channel to a reception circuit, based on the respective clocks in the plurality of channels. And a synchronization signal generation circuit for generating a synchronization signal of the same frequency synchronized with each other for each channel, and each channel receives a digital signal synchronized with a first clock determined for each channel and a synchronization signal as a channel. Receives a FIFO output in synchronization with the second clock determined every time, a control interface that outputs a digital signal output from the FIFO in accordance with the second clock, and a signal output by the control interface A transmission unit for transmitting to the circuit, and a control interface for each channel. Face, depending on the synchronization signal the FIFO output, provides a transmission circuit for starting the signal processing for the digital signal.
本発明の第2の態様においては、それぞれ異なるクロックで動作可能な複数のチャネルを備え、それぞれのチャネルから受信回路に送信データを送信する送信回路であって、複数のチャネルにおけるそれぞれのクロックに基づいて、互いに同期した同一周波数の同期信号をチャネル毎に生成する同期信号生成回路を備え、それぞれのチャネルは、チャネル毎に定められた第1クロックに同期したデジタル信号を、チャネル毎に定められた第2クロックに応じて信号処理して出力するコントロールインターフェースと、コントロールインターフェースが出力する信号を受信回路に送信する送信部とを有し、各チャネルのコントロールインターフェースは、同期信号に応じてデジタル信号に対する信号処理を開始する送信回路を提供する。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a transmission circuit that includes a plurality of channels that can be operated with different clocks, and that transmits transmission data from each channel to a reception circuit, based on the respective clocks in the plurality of channels. A synchronization signal generation circuit that generates a synchronization signal of the same frequency synchronized with each other for each channel, and each channel defines a digital signal synchronized with a first clock determined for each channel for each channel. A control interface that performs signal processing according to the second clock and outputs the signal; and a transmission unit that transmits a signal output from the control interface to the receiving circuit. A transmission circuit for initiating signal processing is provided.
なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。 It should be noted that the above summary of the invention does not enumerate all the necessary features of the present invention. In addition, a sub-combination of these feature groups can also be an invention.
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。 Hereinafter, the present invention will be described through embodiments of the invention, but the following embodiments do not limit the invention according to the claims. In addition, not all the combinations of features described in the embodiments are essential for the solving means of the invention.
(実施形態1)
図9は、第1実施形態における送信回路102を示す図である。送信回路102は、図1に示す受信回路200を備える送受信回路300の一部である。送信回路102は、それぞれのチャネルから受信回路200に送信データを送信する送信回路である。なお、図2および図6と同一の部材には同一の符号を付す。送信回路102は、第1のチャネル10、第2のチャネル20、クロックインターフェース30、PLL34、同期結合部としてのSYNCコンバイン36、各チャネルにそれぞれ用いられるPLL38およびPLL39、ならびに、同期信号生成回路(Local Multi Frame Clock Generator)40を備える。
(Embodiment 1)
FIG. 9 is a diagram illustrating the
送信回路102において、第1のチャネル10および第2のチャネル20は、それぞれ異なるクロックで動作可能である。本例では、第1のチャネル10において定められた第1クロックとしてのクロック信号CKP、および、第2のチャネル20において定められた第1クロックとしてのクロック信号CKSが用いられる。また、第1のチャネル10において定められた第2クロックとしてのIFCK1、および、第2のチャネル20において定められた第2クロックとしてのIFCK2が用いられる。
In the
クロック信号CKPは、AD変換部12、FIFO13、PLL38および同期信号生成回路40に入力される。クロック信号CKSは、AD変換部22、FIFO23、PLL39および同期信号生成回路40に入力される。クロック信号IFCK1は、FIFO13およびコントロールインターフェース14に入力される。クロック信号IFCK2は、FIFO23およびコントロールインターフェース24に入力される。
The clock signal CKP is input to the
SYNCコンバイン36は、受信回路200が第1のチャネル10および第2のチャネル20に対して同期が取れた場合に出力する同期確認信号SYNC1_NおよびSYNC2_Nをチャネル毎に受信する。SYNCコンバイン36は、チャネル10および20のそれぞれの同期確認信号SYNC1_NおよびSYNC2_Nを受信した場合に、同期信号生成回路40に結合同期信号LMFC_REQを出力する。
The SYNC combine 36 receives, for each channel, synchronization confirmation signals SYNC1_N and SYNC2_N that are output when the receiving
同期信号生成回路40は、チャネル毎に互いに同期した同一周波数の同期信号LMFCPおよびLMFCSを生成する。同期信号生成回路40は、第1のチャネル10および第2のチャネル20におけるそれぞれのクロック信号CKPおよびCKSに基づいて、同期信号LMFCPおよびLMFCSをそれぞれ生成する。同期信号LMFCPおよびLMFCSの具体的な生成方法については、図10においてさらに詳しく述べる。
The synchronization
同期信号生成回路40は、SYNCコンバイン36から結合同期信号LMFC_REQを受信して、書込みイネーブル信号WENPおよびWENSを生成する。具体的には、同期信号生成回路40は、結合同期信号LMFC_REQを受信した後、最も直近で同期信号LMFCPおよびLMFCSが立ち上がるタイミングにおいて、書込みイネーブル信号WENPおよびWENSをLレベルからHレベルにする。書込みイネーブル信号WENPおよびWENSの生成については、図11の説明も参照されたい。
The synchronization
同期信号生成回路40は、結合同期信号LMFC_REQを受信した場合に、デジタル信号ADPおよび同期信号LMFCPをFIFO13に書き込ませる書き込みイネーブル信号WENPを、FIFO13に出力する。同様に、同期信号生成回路40は、結合同期信号LMFC_REQを受信した場合に、デジタル信号ADSおよび同期信号LMFCSをFIFO23に書き込ませる書き込みイネーブル信号WENSを、FIFO13に出力する。
When receiving the combined synchronization signal LMFC_REQ, the synchronization
第1のチャネル10は、複数のAD変換器としてのAD変換部12、FIFO13、コントロールインターフェース14および送信部としてのシリアライザ16を有する。第2のチャネル20も同様に、AD変換部22、FIFO23、コントロールインターフェース24および送信部としてのシリアライザ26を有する。
The
FIFO13は、クロック信号CKPに同期したデジタル信号ADPと、同期信号LMFCPとを、クロック信号IFCK1に同期させて、デジタル信号FO1およびLMFC1として出力する。また、FIFO23も同様に、クロック信号CKSに同期したデジタル信号ADSと、同期信号LMFCSとを、クロック信号IFCK2に同期させて、デジタル信号FO2およびLMFC2として出力する。FIFO13およびFIFO23には、書込みイネーブル信号WENPおよびWENSもそれぞれ入力される。なお、書込みイネーブル信号WENPおよびWENSは、図7において説明した書込みイネーブル信号WENと同じ役割の信号である。
The
コントロールインターフェース14は、FIFO13が出力するデジタル信号FO1を、クロック信号IFCK1に応じて信号処理してシリアライザ16へ出力する。コントロールインターフェース24も同様に、FIFO23が出力するデジタル信号FO2を、クロック信号IFCK2に応じて信号処理してシリアライザ26へ出力する。具体的には、コントロールインターフェース14および24は、クロック信号IFCK1およびIFCK2で動作し、シリアライザ16および26へデジタル信号FO1およびFO2を出力する。コントロールインターフェース14および24については、図12おいてさらに詳しく述べる。シリアライザ16および26は、コントロールインターフェース14および24がそれぞれ出力するデジタル信号FO1およびFO2を、受信回路200に送信する。
The
図10は、同期信号生成回路40の動作タイミングチャートを示す図である。上述のように同期信号生成回路40は、PLL34からクロック信号CKPおよびCKSを受信する。また同期信号生成回路40は、PLL34がクロック信号CKPおよびCKSをロックした時に、Hレベルのイネーブル信号CKENをPLL34から受信する。そして、同期信号生成回路40は、イネーブル信号CKENがHレベルとなったタイミングからクロック信号CKPおよびCKSをそれぞれカウントアップする。
FIG. 10 is a diagram illustrating an operation timing chart of the synchronization
同期信号生成回路40は、クロック信号CKPの最小周期のP倍の周期を有する同期信号LMFCPを生成する。また、同期信号生成回路40は、クロック信号CKSの最小周期のP倍の周期を有する同期信号LMFCSを生成する。なお、Pは自然数である。例えば、同期信号生成回路40は、クロック信号CKPを16カウントして同期信号LMFCPを生成するので、同期信号LMFCPはクロック信号CKPの周期の16倍である。また、同期信号生成回路40は、クロック信号CKSを4カウントして同期信号LMFCSを生成するので、同期信号LMFCSはクロック信号CKSの周期の4倍である。
The synchronization
図11は、送信回路102の第1のFIFO13を示す図である。FIFO13は、基本的に図7のFIFO13と同様の構成である。ただし、書込みアドレスカウンタ132およびメモリ130には、書込みイネーブル信号WENPが入力される点、メモリ130には同期信号LMFCP、デジタル信号ADPおよびクロック信号CKPが入力される点、ならびに、メモリ130は同期信号LMFC1およびFO1を出力する点が異なる。
FIG. 11 is a diagram illustrating the
FIFO23もFIFO13と同様の構成を有する。ただし、FIFO13においては、ADPに代えてADSがメモリ130に入力され、CKPに代えてCKSがメモリ130および書込みアドレスカウンタ132に入力され、LMFCPに代えてLMFCSがメモリ130に入力され、WENPに代えてWENSがメモリ130および書込みアドレスカウンタ132に入力され、IFCK1に代えてIFCK2が分周器136に入力される。さらに、メモリ130からはデジタル信号FO2が出力される。
The
本例において、書込みイネーブル信号WENPおよびWENSは、同期信号生成回路40が結合同期信号LMFC_REQを受信した場合に、同期信号生成回路40で生成される。ここで、FIFO13の書込みアドレスカウンタ132のクロック信号CKPとFIFO23の書込みアドレスカウンタ132のクロック信号CKSとは、互いに同期の関係である。さらに、クロック信号CKPおよび同期信号LMFCPも同期の関係にあり、クロック信号CKSおよび同期信号LMFCSも同期の関係にある。したがって、クロック信号CKPおよびCKS、ならびに、同期信号LMFCPおよびLMFCSは互いに同期の関係にある。
In this example, the write enable signals WENP and WENS are generated by the synchronization
さらに、同期信号生成回路40は、第1のチャネル10における書き込みイネーブル信号WENPと同期信号LMFCPとの位相差が、第1のチャネル10におけるクロック信号CKPの1周期以下となる範囲で、同期信号LMFCPの直前に第1のチャネル10の書き込みイネーブル信号WENPを出力する。これにより、各チャネルにおける書込みアドレスカウンタ132は、チャネル間で同じタイミングでカウントを開始することができる。よって、各チャネルにおいて、メモリ130への書込みタイミングおよびメモリ130からの読出しタイミングが一致する。したがって、FIFO13および23のそれぞれにおける非同期同期の影響で、チャネル間のレーテンシが異なるという問題を解消することができる。つまり、チャネル間において、FIFO13および23に起因するレーテンシは一致する。
Further, the synchronization
図12は、送信回路102のコントロールインターフェース14を示す図である。コントロールインターフェース14は、基本的に図3と同様の構成である。ただし、コントローラ150に同期信号LMFC1および結合同期信号LMFC_REQが入力される点、コントロールインターフェース14にはIFCK1が入力される点、および、フレームtoオクテットマッピング部142にはデジタル信号FO1が入力される点が異なる。
FIG. 12 is a diagram illustrating the
コントロールインターフェース24もコントロールインターフェース14と同様の構成を有する。ただし、コントロールインターフェース24においては、LMFC1に代えてLMFC2がコントローラ150に入力され、IFCK1に代えてIFCK2がコントロールインターフェース24に入力され、デジタル信号FO1に代えてデジタル信号FO2がフレームtoオクテットマッピング部142に入力される。
The
コントロールインターフェース14は、FIFO13が出力する同期信号LMFC1に応じて、デジタル信号FO1に対する信号処理を開始する。同様に、コントロールインターフェース24は、FIFO23が出力する同期信号LMFC2に応じて、デジタル信号FO2に対する信号処理を開始する。具体的には、コントローラ150は、Hレベルの同期信号LMFC1またはLMFC2を受信すると、内部のステートマシン、オクテットカウンタおよびフレームカウンタの初期化を解除する。同期信号LMFC1およびLMFC2は、前述の同期信号LMFCPおよびLMFCSに対応する同期信号である。同期信号LMFC1およびLMFC2は、チャネル間で同期しているので、チャネル間におけるコントローラ150の制御タイミングを揃えることができる。
The
コントロールインターフェース14は、結合同期信号LMFC_REQを受信していることを条件として、FIFO13が出力する同期信号LMFC1に応じて、デジタル信号FO1に対する信号処理を開始する。同様に、コントロールインターフェース24は、結合同期信号LMFC_REQを受信していることを条件として、FIFO23が出力する同期信号LMFC2に応じて、デジタル信号FO2に対する信号処理を開始する。
The
具体的には、コントローラ150は、結合同期信号LMFC_REQがLレベルである場合にはデジタル信号にIFO1またはIFO2に同期データK28.5を埋め込む。この場合、コントローラ150はSYNC状態を維持する。一方、コントローラ150は、Hレベルの結合同期信号LMFC_REQを受信し、かつ、Hレベルの同期信号LMFC1またはLMFC2を受信すると、SYNC状態が解除されて、ILA状態に遷移する。またコントローラ150は、ILA状態の制御時間が終了するとDATA_ENC状態に遷移する。これにより、各チャネルのコントロールインターフェース14および24の間で同期解除のタイミングが一致するので、チャネル間を同期することができる。
Specifically, the
図13は、送信回路102の同期解除時のタイミングチャートを示す図である。矢印方向は時間を表す。図8において説明した信号に加えて、同期信号LMFCPおよびLMFCS、書込みイネーブル信号WENPおよびWENS、ならびに、同期信号LMFC1およびLMFC2が追加されている。なお、図13は、D=4(クロック信号CKSの周波数に対するクロック信号CKPの周波数の比)、かつ、T=10(TはIFO1およびIFO2の出力ビット数)である場合のタイミングチャートである。
FIG. 13 is a diagram illustrating a timing chart when the
FIFO13および23のそれぞれにおける非同期同期にも関わらず、本例ではチャネル間のレーテンシは一致する。よって、デジタル信号ADPおよびADSのデータ(黒塗り部分)は、同一のタイミングにおいてIFO1およびIFO2のデータ(黒塗りの部分)として出力される。さらに、コントロールインターフェース14および24のクロック信号IFCK1およびIFCK2が非同期であるにも関わらず、本例では同期解除のタイミングが一致する。よって、ILA状態のカウント(ILA_COUNT1およびILA_COUNT2)の開始タイミングおよび終了タイミングは一致する。これにより、ILA状態の開始位置、ILA状態の終了位置、およびDATA_ENC状態の開始位置がチャネル間で一致する。 Despite the asynchronous synchronization in each of the FIFOs 13 and 23, the latencies between the channels are the same in this example. Therefore, the data of the digital signals ADP and ADS (black portions) are output as IFO1 and IFO2 data (black portions) at the same timing. Further, in this example, the synchronization release timings coincide with each other even though the clock signals IFCK1 and IFCK2 of the control interfaces 14 and 24 are asynchronous. Therefore, the start timing and end timing of the counts of the ILA states (ILA_COUNT1 and ILA_COUNT2) match. As a result, the start position of the ILA state, the end position of the ILA state, and the start position of the DATA_ENC state coincide between the channels.
図14は、第2実施形態における送信回路103を示す図である。図2、図6および図9と同一の部材には同一の符号を付す。本例の送信回路103は、第1の実施形態における送信回路102のFIFO13および23に代えて、論理積回路18および28を用いる。かかる変更に伴い、AD変換部12および22は、それぞれコントロールインターフェース14および24にデジタル信号ADPおよびADSを出力する。
FIG. 14 is a diagram illustrating the
論理積回路18は、同期信号生成回路40から書込みネーブル信号WENPおよび同期信号LMFCPを受信し、両信号の論理積を同期信号LMFC1としてコントロールインターフェース14に出力する。例えば、論理積回路18は、Hレベルの書込みネーブル信号WENPおよびHレベルの同期信号LMFCPを受信し、Hレベルの同期信号LMFC1を出力する。論理積回路28も同様に、同期信号生成回路40から書込みネーブル信号WENSおよび同期信号LMFCSを受信し、両信号の論理積を同期信号LMFC2としてコントロールインターフェース24に出力する。
The
コントロールインターフェース14は、第1のチャネル10において定められた第1クロックであるクロック信号CKPに同期したデジタル信号ADPを、第1のチャネル10において定められた第2クロックであるクロック信号IFCK1に応じて信号処理する。コントロールインターフェース14は、当該処理した信号をデジタル信号IFO1としてシリアライザ16に出力する。コントロールインターフェース24も同様に、第2のチャネル20において定められた第1クロックであるクロック信号CKSに同期したデジタル信号ADSを、第2のチャネル20において定められた第2クロックであるクロック信号IFCK2に応じて信号処理する。コントロールインターフェース24は、当該処理した信号をデジタル信号IFO2としてシリアライザ26に出力する。送信部としてのシリアライザ6および26は、コントロールインターフェース14および24が出力するデジタル信号IFO1およびIFO2を受信回路200に送信する。
The
コントロールインターフェース14および24にそれぞれ入力される同期信号LMFC1およびLMFC2は、コントローラ150内部のステートマシン、オクテットカウンタおよびフレームカウンタの初期化を解除するために用いられる。同期信号LMFC1およびLMFC2は、前述の同期信号LMFCPおよびLMFCSに対応する同期信号である。同期信号LMFCPおよびLMFCSはチャネル間で同期しているので、同期信号LMFC1およびLMFC2により、チャネル間におけるコントローラ150の制御タイミングを揃えることができる。なお、コントロールインターフェース14および24の構成は、第1実施形態と同一であるので、ILA状態の開始位置、ILA状態の終了位置、およびDATA_ENC状態の開始位置がチャネル間で一致する。
Synchronization signals LMFC1 and LMFC2 input to the control interfaces 14 and 24, respectively, are used to cancel initialization of the state machine, octet counter, and frame counter in the
本例においては、論理積回路18および28を用いることにより、チャネル間の同期を維持し、かつ、FIFOにおいて生じるレーテンシをなくすことができる。よって、第1の実施形態と比較して第1のチャネル10および20において生じるレーテンシを少なくすることができる。したがって、第1の実施形態と比較して、送信回路103の動作をより迅速にすることができる。また、FIFO13および23を用いる場合と比較して、送信回路103の構成をより簡素にすることができる。
In this example, by using the AND
図15は、送信回路103の同期解除時のタイミングチャートを示す図である。矢印方向は時間を表す。なお、図15は、D=4(クロック信号CKSの周波数に対するクロック信号CKPの周波数の比)、かつ、T=10(TはIFO1およびIFO2の出力ビット数)である場合のタイミングチャートである。
FIG. 15 is a timing chart when the synchronization of the
本例では、FIFO13および23を用いていないので、チャネル間のレーテンシは図13と比べて小さい。具体的には、デジタル信号ADPおよびADSのデータ(黒塗り部分)の出力タイミングとデジタル信号IFO1およびIFO2のデータ(黒塗り部分)の出力タイミングとの間隔は、図13と比べて小さい。さらに、コントロールインターフェース14および24のクロック信号IFCK1およびIFCK2が非同期であるにも関わらず、本例では同期解除のタイミングが一致する。よって、ILA状態のカウント(ILA_COUNT1およびILA_COUNT2)の開始タイミングおよび終了タイミングは一致する。これにより、ILA状態の開始位置、ILA状態の終了位置、およびDATA_ENC状態の開始位置がチャネル間で一致する。 In this example, since the FIFOs 13 and 23 are not used, the latency between channels is smaller than that in FIG. Specifically, the interval between the output timings of the data (black portions) of the digital signals ADP and ADS and the output timing of the data (black portions) of the digital signals IFO1 and IFO2 is smaller than that in FIG. Further, in this example, the synchronization release timings coincide with each other even though the clock signals IFCK1 and IFCK2 of the control interfaces 14 and 24 are asynchronous. Therefore, the start timing and end timing of the counts of the ILA states (ILA_COUNT1 and ILA_COUNT2) match. As a result, the start position of the ILA state, the end position of the ILA state, and the start position of the DATA_ENC state coincide between the channels.
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更又は改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。 As mentioned above, although this invention was demonstrated using embodiment, the technical scope of this invention is not limited to the range as described in the said embodiment. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications or improvements can be added to the above embodiment. It is apparent from the description of the scope of claims that embodiments with such changes or improvements can be included in the technical scope of the present invention.
特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順序で実施することが必須であることを意味するものではない。 The order of execution of each process such as operations, procedures, steps, and stages in the apparatus, system, program, and method shown in the claims, the description, and the drawings is particularly “before” or “prior to”. It should be noted that the output can be realized in any order unless the output of the previous process is used in the subsequent process. Even if the operation flow in the claims, the description, and the drawings is described using “first”, “next”, etc. for convenience, it means that it is essential to carry out in this order. It is not a thing.
10 第1のチャネル、12 AD変換部、13 FIFO、14 コントロールインターフェース、16 シリアライザ、18 論理積回路、20 第2のチャネル、22 AD変換部、23 FIFO、24 コントロールインターフェース、26 シリアライザ、28 論理積回路、30 クロックインターフェース、34 PLL、36 SYNCコンバイン、38 PLL、39 PLL、40 同期信号生成回路、100 送信回路、101 送信回路、102 送信回路、103 送信回路、130 メモリ、132 書込みアドレスカウンタ、134 POPカウンタ、136 分周器、138 読出しアドレスカウンタ、139 制御部、140 コントローラ、142 フレームtoオクテットマッピング部、144 スクランブラ、146 キャラクタ置換部、145 初期レーンアライメント部、147 セレクタ、148 ビット変換部、150 コントローラ、200 受信回路、300 送受信回路 10 first channel, 12 AD conversion unit, 13 FIFO, 14 control interface, 16 serializer, 18 AND circuit, 20 second channel, 22 AD conversion unit, 23 FIFO, 24 control interface, 26 serializer, 28 logical product Circuit, 30 clock interface, 34 PLL, 36 SYNC combine, 38 PLL, 39 PLL, 40 synchronization signal generation circuit, 100 transmission circuit, 101 transmission circuit, 102 transmission circuit, 103 transmission circuit, 130 memory, 132 write address counter, 134 POP counter, 136 frequency divider, 138 read address counter, 139 control unit, 140 controller, 142 frame to octet mapping unit, 144 scrambler, 146 Character replacement unit, 145 initial lane alignment unit, 147 selector, 148 bit conversion unit, 150 controller, 200 reception circuit, 300 transmission / reception circuit
Claims (8)
前記複数のチャネルにおけるそれぞれのクロックに基づいて、互いに同期した同一周波数の同期信号をチャネル毎に生成する同期信号生成回路を備え、
それぞれの前記チャネルは、
チャネル毎に定められた第1クロックに同期したデジタル信号と、前記同期信号とを、チャネル毎に定められた第2クロックに同期させて出力するFIFOと、
前記FIFOが出力するデジタル信号を、前記第2クロックに応じて信号処理して出力するコントロールインターフェースと、
前記コントロールインターフェースが出力する信号を、前記受信回路に送信する送信部と
を有し、
各チャネルの前記コントロールインターフェースは、前記FIFOが出力する前記同期信号に応じて、前記デジタル信号に対する信号処理を開始する送信回路。 A transmission circuit having a plurality of channels operable with different clocks, and transmitting transmission data from each channel to a reception circuit,
A synchronization signal generating circuit that generates, for each channel, synchronization signals of the same frequency synchronized with each other, based on respective clocks in the plurality of channels;
Each said channel is
A FIFO that outputs a digital signal synchronized with a first clock determined for each channel and the synchronization signal in synchronization with a second clock determined for each channel;
A control interface for processing and outputting a digital signal output from the FIFO in accordance with the second clock;
A transmission unit that transmits a signal output from the control interface to the reception circuit;
The control interface of each channel is a transmission circuit that starts signal processing on the digital signal in accordance with the synchronization signal output from the FIFO.
請求項1に記載の送信回路。 The transmission circuit according to claim 1, wherein the synchronization signal generation circuit generates the synchronization signal having a period P times a minimum period of the plurality of first clocks (P is a natural number).
各チャネルの前記コントロールインターフェースは、前記結合同期信号を受信していることを条件として、前記FIFOが出力する前記同期信号に応じて、前記デジタル信号に対する信号処理を開始する
請求項2に記載の送信回路。 Synchronous coupling that receives a synchronization confirmation signal output for each channel when the receiving circuit is synchronized with each channel and outputs a combined synchronization signal when the synchronization confirmation signal is received for all channels Further comprising
The transmission according to claim 2, wherein the control interface of each channel starts signal processing on the digital signal in accordance with the synchronization signal output from the FIFO on condition that the combined synchronization signal is received. circuit.
請求項3に記載の送信回路。 4. The transmission circuit according to claim 3, wherein the synchronization signal generation circuit outputs a write enable signal for writing the digital signal and the synchronization signal to the FIFO when the combined synchronization signal is received. .
請求項4に記載の送信回路。 The synchronization signal generation circuit is configured so that the phase difference between the write enable signal and the synchronization signal in each channel is equal to or less than one cycle of the first clock in each channel, and the write of each channel is performed immediately before the synchronization signal. The transmission circuit according to claim 4, which outputs an enable signal.
前記複数のチャネルにおけるそれぞれのクロックに基づいて、互いに同期した同一周波数の同期信号をチャネル毎に生成する同期信号生成回路を備え、
それぞれの前記チャネルは、
チャネル毎に定められた第1クロックに同期したデジタル信号を、チャネル毎に定められた第2クロックに応じて信号処理して出力するコントロールインターフェースと、
前記コントロールインターフェースが出力する信号を前記受信回路に送信する送信部と
を有し、
各チャネルの前記コントロールインターフェースは、前記同期信号に応じて前記デジタル信号に対する信号処理を開始する送信回路。 A transmission circuit having a plurality of channels operable with different clocks, and transmitting transmission data from each channel to a reception circuit,
A synchronization signal generating circuit that generates, for each channel, synchronization signals of the same frequency synchronized with each other, based on respective clocks in the plurality of channels;
Each said channel is
A control interface that outputs a digital signal synchronized with a first clock determined for each channel in accordance with a second clock determined for each channel;
A transmitter that transmits a signal output from the control interface to the receiver circuit;
The control interface of each channel is a transmission circuit that starts signal processing on the digital signal according to the synchronization signal.
請求項6に記載の送信回路。 The transmission circuit according to claim 6, wherein the synchronization signal generation circuit generates the synchronization signal having a period P times a minimum period of the plurality of first clocks (P is a natural number).
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013264329A JP2015122574A (en) | 2013-12-20 | 2013-12-20 | Transmission circuit and transmission/reception circuit |
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JP (1) | JP2015122574A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2023175967A1 (en) * | 2022-03-18 | 2023-09-21 | 日本電気株式会社 | Link establishment device, method, and system |
-
2013
- 2013-12-20 JP JP2013264329A patent/JP2015122574A/en active Pending
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WO2023175967A1 (en) * | 2022-03-18 | 2023-09-21 | 日本電気株式会社 | Link establishment device, method, and system |
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