JP2021150930A - イコライザ制御装置、受信装置及び受信装置の制御方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】CDR回路がロックしていない状態で連続時間線形波形等化器の周波数特性を調整する。【解決手段】実施形態のイコライザ制御装置は、複数の周波数特性が設定可能な連続時間線形波形等化器の出力信号が入力され、前記出力信号の波形がしきい値を交差したこと、あるいは、前記出力信号の差動信号が交差したことを示す交差数に関する第1信号を出力する第1回路と、前記出力された第1信号に基づいて、所定時間内の前記交差数を算出し、前記算出した交差数に基づいて、前記連続時間線形波形等化器に対して前記複数の周波数特性のうち何れかの周波数特性に関するパラメータを設定する第2回路と、を備える。【選択図】図1
Description
本発明の実施形態は、イコライザ制御装置、受信装置及び受信装置の制御方法に関する。
従来、有線データ通信の分野においては、データのビット間スキューや、データとクロック間のスキューによる通信速度低下や通信品質劣化を防ぐ技術が提案されている。例えば、送信装置からデータに同期させるクロックを埋め込んだデータを送信し、受信装置において、受信したデータから埋め込まれたクロックを再生する技術がある。受信装置は、受信したデータをその再生されたクロックに同期してサンプリングしてディジタル化する。受信装置で受信データからクロックを再生する回路をCDR(Clock and Data Recovery)回路と呼ぶ。
このとき、送受信装置間を接続する伝送線路での損失による波形歪を補正するために、受信装置において波形等化回路が用いられる。
このとき、送受信装置間を接続する伝送線路での損失による波形歪を補正するために、受信装置において波形等化回路が用いられる。
波形等化回路の一例として、CTLE(Continuous Time Linear Equalizer:連続時間線形波形等化器)とDFE(Decision Feedback Equalizer:判定帰還型等化器)とがある。CTLEとDFEは、受信装置の受信端とCDR回路との間に配される。CTLEは、高域を強調するか、もしくは低域を減衰する周波数特性を持つアナログ回路で構成され、伝送線路で損失した周波数特性を平坦に近づくように補償する。DFEは、縦続接続された遅延素子及び遅延素子の出力信号に応じた係数(タップ係数)回路を備え、CTLEが補償した周波数特性を有する信号に対して更に等化する。
CTLEが周波数特性を適切に補償すれば、DFEを機能させなくてもCTLEの出力から正しいデータを復元できる。しかしながら、送受信装置間を接続する伝送線路の長さは、予め把握できない場合や使用者が変更する場合がある。こうした場合、あらかじめ適切な補償量をCTLEに設定することは困難である。CTLEによる高域の強調が足りない場合をアンダーイコライズ、逆に強調しすぎる場合をオーバーイコライズと呼ぶ。
一般的には、CTLEのパラメータをオーバーイコライズに設定して通信開始し、その後に、CTLEのパラメータを適切に調整しなおすことが行われている。通信開始後の調整を実施するには、アイダイヤグラムにおける開口部(以下、アイ開口部という)の大きさを測定する方法が採られることがある。
ここで、アイ開口部の測定には、CDR回路が入力信号からクロックを適切に再生できる状態にロックしている必要がある。アイダイヤグラムは、信号波形を、クロックの複数周期にわたって、クロックの1周期の範囲内に重ね書きして得られる図形である。このため、送信装置が送信するデータの同期クロックの周期、すなわちビット周期(UI, Unit Interval)がわからなければ、アイダイヤグラムを描くことができない。すなわち、CDR回路がクロックを再生できなければ、アイダイヤグラムを描けないこととなる。
しかしながら、CTLEがオーバーイコライズ状態では、ビット周期の時間変動すなわちジッタの影響などによりCDR回路がロックできない事態が生じることがある。
ここで、アイ開口部の測定には、CDR回路が入力信号からクロックを適切に再生できる状態にロックしている必要がある。アイダイヤグラムは、信号波形を、クロックの複数周期にわたって、クロックの1周期の範囲内に重ね書きして得られる図形である。このため、送信装置が送信するデータの同期クロックの周期、すなわちビット周期(UI, Unit Interval)がわからなければ、アイダイヤグラムを描くことができない。すなわち、CDR回路がクロックを再生できなければ、アイダイヤグラムを描けないこととなる。
しかしながら、CTLEがオーバーイコライズ状態では、ビット周期の時間変動すなわちジッタの影響などによりCDR回路がロックできない事態が生じることがある。
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、CDR回路がロックしていない状態でCTLEの周波数特性を調整することが可能なイコライザ制御装置、受信装置及び受信装置の制御方法を提供することを目的としている。
実施形態のイコライザ制御装置は、複数の周波数特性が設定可能な連続時間線形波形等化器の出力信号が入力され、前記出力信号の波形がしきい値を交差したこと、あるいは、前記出力信号の差動信号が交差したことを示す交差数に関する第1信号を出力する第1回路と、前記出力された第1信号に基づいて、所定時間内の前記交差数を算出し、前記算出した交差数に基づいて、前記連続時間線形波形等化器に対して前記複数の周波数特性のうち何れかの周波数特性に関するパラメータを設定する第2回路と、を備える。
図面を参照して実施形態について詳細に説明する。なお、この図面及び実施形態により本発明が限定されるものではない。
[1]第1実施形態
図1は、第1実施形態の受信装置の概要構成説明図である。
受信装置100は、CTLE(Continuous Time Linear Equalizer)回路101と、イコライザ制御部102と、PLL回路103と、を備えている。
イコライザ制御部102は、CDR(Clock and Data Recovery)回路110と、位相比較器111と、制御回路112と、を備えている。
[1]第1実施形態
図1は、第1実施形態の受信装置の概要構成説明図である。
受信装置100は、CTLE(Continuous Time Linear Equalizer)回路101と、イコライザ制御部102と、PLL回路103と、を備えている。
イコライザ制御部102は、CDR(Clock and Data Recovery)回路110と、位相比較器111と、制御回路112と、を備えている。
上記構成において、CTLE回路101は、伝送線路を通過してきたデータ信号aと制御信号eが入力され、制御信号eによって選択された周波数特性による波形等化をデータ信号aに施し、出力信号としてのイコライズ信号bを出力する。
位相比較器111は、CDR回路110から入力されたクロック信号CLK1又はクロック信号CLK0に基づいて、CTLE回路101から入力されたイコライズ信号bの立ち上がりタイミング及び立下がりタイミングを検出する。位相比較器111は、入力されたクロック信号CLK1又はクロック信号CLK0がイコライズ信号bに対して進んだ位相状態を検出した場合にアーリー(early)信号cを、入力されたクロック信号CLK1又はクロック信号CLK0がイコライズ信号bに対して遅れた位相状態を検出した場合にレイト(late)信号dを、CDR回路110及び制御回路112に出力する。
CDR回路110は、PLL回路103から入力されたクロック信号CLK0と、位相比較器111から入力されたアーリー信号c及びレイト信号dと、に応じて、ロック状態と否ロック状態となる。CDR回路110は、制御回路112から入力された制御信号CTRに応じて、クロック信号CLK1又はクロック信号CLK0を位相比較器111に出力する。非ロック状態では、CDR回路110は、アーリー信号c及びレイト信号dの状態に拘わらず、入力されたクロック信号CLK0を位相比較器111に出力する。またCDR回路110は、ロック状態では、アーリー信号c、レイト信号d、及び入力されたクロック信号CLK0に基づいて、位相調整を行ってデータ信号aに同期したクロック信号CLK1を生成し位相比較器111に出力する。
制御回路112は、位相比較器111から入力されたアーリー信号c及びレイト信号dに基づいて、制御信号CTRを生成してCDR回路110に出力する。制御信号CTRは、CDR回路110がクロック信号CLK1又はクロック信号CLK0の何れを出力するかを制御する信号である。また制御回路112は、入力されたアーリー信号c及びレイト信号dに基づいて、CDR回路110がロック状態となるためにより適すると推定される周波数特性を選択する制御信号eを決定する処理を行う。制御回路112は、この処理によって決定された制御信号eをCTLE回路101に出力する。CTLE回路101は、入力された制御信号eに基づいて、推定された周波数特性による波形等化をデータ信号aに施したイコライズ信号(出力信号)bを出力する。この結果、CDR回路110は、位相比較器111から出力されるアーリー信号c及びレイト信号dに基づいて、ロック状態に移行することができる。
図2は、実施形態のCTLE回路101の構成例の説明図である。
CTLE回路101は、作動増幅器として構成されている。CTLE回路101は、差動のデータ信号a(aP及びaN)が入力され、差動のイコライズ信号b(bP及びbN)を出力する。CTLE回路101は、制御信号eに対応する周波数特性による波形等化を実行する。
CTLE回路101は、作動増幅器として構成されている。CTLE回路101は、差動のデータ信号a(aP及びaN)が入力され、差動のイコライズ信号b(bP及びbN)を出力する。CTLE回路101は、制御信号eに対応する周波数特性による波形等化を実行する。
CTLE回路101は、抵抗器4aと、NチャネルMOSトランジスタ5aと、定電流源6aと、を備えている。抵抗器4aは、電源に接続された一端(第1端)と、NチャネルMOSトランジスタ5aに接続された他端(第2端)と、を有する。NチャネルMOSトランジスタ5aは、抵抗器4aの他端に接続されたドレイン端子と、データ信号aPが入力されるゲート端子と、ソース端子と、を有する。定電流源6aは、NチャネルMOSトランジスタ5aのソース端子に接続された一端(第1端)と、接地電位の電極に接続された他端(第2端)と、を有する。
また、CTLE回路101は、抵抗器4bと、NチャネルMOSトランジスタ5bと、定電流源6bと、を備えている。抵抗器4bは、電源に接続された一端(第1端)と、NチャネルMOSトランジスタ5bに接続された他端(第2端)と、を有する。NチャネルMOSトランジスタ5bは、抵抗器4bの他端に接続されたドレイン端子と、反転データ信号aNが入力されるゲート端子と、ソース端子と、を有する。定電流源6bは、NチャネルMOSトランジスタ5bのソース端子に接続された一端(第1端)と、接地電位の電極に接続された他端(第2端)と、を有する。
さらにCTLE回路101は、可変キャパシタ7と、可変抵抗器8と、を備えている。可変キャパシタ7は、NチャネルMOSトランジスタ5aと定電流源6aとに接続される中間ノードfに接続される一端(第1端)と、NチャネルMOSトランジスタ5bと定電流源6bとに接続される中間ノードgに接続される他端(第2端)と、を有する。可変キャパシタ7は、制御信号eに基づいて容量が可変される。可変抵抗器8は、可変キャパシタ7に並列に接続され、制御信号eに基づいて抵抗値が可変される。
上記構成において、抵抗器4aとNチャネルMOSトランジスタ5aとの接続点は、反転出力端子として機能し、反転イコライズ信号bNが出力される。同様に抵抗器4bとNチャネルMOSトランジスタ5bの接続点は、出力端子として機能し、イコライズ信号bPが出力される。
このような構成を有するCTLE回路101は、制御信号eに応じて可変キャパシタ7の容量値及び可変抵抗器8の抵抗値を設定することにより、伝送線路で減衰した高周波成分をアナログ的にブーストすることができる。
可変キャパシタ7は、入力信号のうち、低周波成分より高周波成分に対して低インピーダンスとなる。このため、NチャネルMOSトランジスタ5a及びNチャネルMOSトランジスタ5bのそれぞれを流れる電流値が低周波成分より高周波成分で増加する(例えば2倍となる)ことで、高周波成分がアナログ的にブーストされる。
図3は、可変キャパシタの構成例の説明図である。
以下の説明においては、一例として、CTLE回路101が選択可能な周波数特性が4種類の場合について説明する。しかし、CTLE回路101は、4種類でなくn種類(nは2,3,又は5以上の整数、例えば、10種類)等、任意数の周波数特性を設定可能に構成することができる。
以下の説明においては、一例として、CTLE回路101が選択可能な周波数特性が4種類の場合について説明する。しかし、CTLE回路101は、4種類でなくn種類(nは2,3,又は5以上の整数、例えば、10種類)等、任意数の周波数特性を設定可能に構成することができる。
本例においては、制御信号eは、例えば4ビットの信号である。この4ビットは、ビットe0〜e3で表され、各ビットe0〜e3は、排他的に“H”レベルになるものとする。すなわち、制御信号eは、“0001”、 “0010”、 “0100”、又は “1000”で表される。制御信号eは、4種類の周波数特性を、4ビットでなく2ビットで表してもよい。この場合、制御信号eは、“00”、 “01”、 “10”、又は “11”で表される。
図3に示すように、中間ノードfと中間ノードgとの間において、ビットe0に対応する信号ラインは、NチャネルMOSトランジスタ5c、第1の容量を有するキャパシタ7a、及びNチャネルMOSトランジスタ5dが直列に接続された回路に接続されている。
同様に、中間ノードfと中間ノードgとの間において、ビットe1に対応する信号ラインは、NチャネルMOSトランジスタ5e、第2の容量を有するキャパシタ7b、及びNチャネルMOSトランジスタ5fが直列に接続された回路に接続され、ビットe2に対応する信号ラインは、NチャネルMOSトランジスタ5g、第3の容量を有するキャパシタ7c、及びNチャネルMOSトランジスタ5hが直列に接続された回路に接続され、ビットe3に対応する信号ラインは、NチャネルMOSトランジスタ5i、第4の容量を有するキャパシタ7d、及びNチャネルMOSトランジスタ5jが直列に接続された回路に接続されている。
ここで、キャパシタ7a〜7dの各第1〜第4の容量は異なる値に設定されている。
同様に、中間ノードfと中間ノードgとの間において、ビットe1に対応する信号ラインは、NチャネルMOSトランジスタ5e、第2の容量を有するキャパシタ7b、及びNチャネルMOSトランジスタ5fが直列に接続された回路に接続され、ビットe2に対応する信号ラインは、NチャネルMOSトランジスタ5g、第3の容量を有するキャパシタ7c、及びNチャネルMOSトランジスタ5hが直列に接続された回路に接続され、ビットe3に対応する信号ラインは、NチャネルMOSトランジスタ5i、第4の容量を有するキャパシタ7d、及びNチャネルMOSトランジスタ5jが直列に接続された回路に接続されている。
ここで、キャパシタ7a〜7dの各第1〜第4の容量は異なる値に設定されている。
制御信号eを表すビットe0〜ビットe3のうち、“H”レベルとなっているいずれか一つのビットに対応する信号ラインに接続された回路が、排他的に中間ノードfと中間ノードgとの間に接続される。これにより、キャパシタ7a〜7dの何れかが、中間ノードfと中間ノードgとの間に接続されて、実効的に可変キャパシタ7の容量が可変されることとなる。
以上の説明では、ビットe0〜ビットe3にそれぞれ対応する信号ラインのいずれかに接続された回路(キャパシタ7a〜7dの何れかを含む)を、排他的に中間ノードfと中間ノードgとの間に接続する場合について説明した。しかし、同じ容量の値を有するキャパシタを、並列的に“H”レベルになるビットe0〜ビットe3により選択可能に並列に配置して、選択されたキャパシタの合成容量により実効的に可変キャパシタ7の容量を可変するように構成することも可能である。
図4は、可変抵抗器の構成例の説明図である。
図4に示すように、中間ノードfと中間ノードgとの間において、ビットe0に対応する信号ラインは、NチャネルMOSトランジスタ5k、第1の抵抗値を有する抵抗器8a、及びNチャネルMOSトランジスタ5lが直列に接続された回路に接続されている。同様に、中間ノードfと中間ノードgとの間において、ビットe1に対応する信号ラインは、NチャネルMOSトランジスタ5m、第2の抵抗値を有する抵抗器8b、及びNチャネルMOSトランジスタ5nが直列に接続された回路に接続され、ビットe2に対応する信号ラインは、NチャネルMOSトランジスタ5o、第3の抵抗値を有する抵抗器8c、及びNチャネルMOSトランジスタ5pが直列に接続された回路に接続され、ビットe3に対応する信号ラインは、NチャネルMOSトランジスタ5q、第4の抵抗値を有する抵抗器8d、及びNチャネルMOSトランジスタ5rが直列に接続された回路に接続されている。
ここで、抵抗器8a〜8dの各第1〜第4の抵抗値は異なる値に設定されている。
図4に示すように、中間ノードfと中間ノードgとの間において、ビットe0に対応する信号ラインは、NチャネルMOSトランジスタ5k、第1の抵抗値を有する抵抗器8a、及びNチャネルMOSトランジスタ5lが直列に接続された回路に接続されている。同様に、中間ノードfと中間ノードgとの間において、ビットe1に対応する信号ラインは、NチャネルMOSトランジスタ5m、第2の抵抗値を有する抵抗器8b、及びNチャネルMOSトランジスタ5nが直列に接続された回路に接続され、ビットe2に対応する信号ラインは、NチャネルMOSトランジスタ5o、第3の抵抗値を有する抵抗器8c、及びNチャネルMOSトランジスタ5pが直列に接続された回路に接続され、ビットe3に対応する信号ラインは、NチャネルMOSトランジスタ5q、第4の抵抗値を有する抵抗器8d、及びNチャネルMOSトランジスタ5rが直列に接続された回路に接続されている。
ここで、抵抗器8a〜8dの各第1〜第4の抵抗値は異なる値に設定されている。
制御信号eを表すビットe0〜ビットe3のうち、“H”レベルとなっているいずれか一つのビットに対応する信号ラインに接続された回路が、排他的に中間ノードfと中間ノードgとの間に接続される。これにより、抵抗器8a〜8dの何れかが、中間ノードfと中間ノードgとの間に接続されて、実効的に可変抵抗器8の抵抗値が可変されることとなる。
以上の説明では、ビットe0〜ビットe3にそれぞれ対応する信号ラインのいずれかに接続された回路(抵抗器8a〜8dの何れかを含む)を、排他的に中間ノードfと中間ノードgとの間に接続する場合について説明した。しかし、同じ抵抗値を有する抵抗器を、並列的に“H”レベルになるビットe0〜ビットe3により選択可能に並列に配置して、選択された抵抗器の合成抵抗値により実効的に可変抵抗器8の抵抗値を可変するように構成することも可能である。
図5は、実施形態の位相比較器の一例の説明図である。
位相比較器111は、Dフリップフロップで構成されたレジスタ9a〜9dと、排他的論理和(EXOR)回路10a、10bと、を備えている。
位相比較器111は、Dフリップフロップで構成されたレジスタ9a〜9dと、排他的論理和(EXOR)回路10a、10bと、を備えている。
レジスタ9aは、イコライズ信号bが入力されるD端子(入力端子)と、クロックhが入力されるクロック端子と、Q端子(出力端子)と、を備える。レジスタ9aは、クロックhのタイミングでイコライズ信号bを取り込んで、取り込んだイコライズ信号bのレベル(論理値)の出力信号を、Q端子(出力端子)から、レジスタ9bのD端子及び排他的論理和回路10aの一方の入力端子に出力する。
レジスタ9bは、レジスタ9aの出力信号が入力されるD端子(入力端子)と、クロックhが入力されるクロック端子と、Q端子(出力端子)と、を備える。レジスタ9bは、クロックhのタイミングでレジスタ9aの出力信号を取り込んで、取り込んだレジスタ9aの出力信号のレベル(論理値)の出力信号を、Q端子(出力端子)から、排他的論理和回路10bの一方の入力端子に出力する。
レジスタ9cは、イコライズ信号bが入力されるD端子(入力端子)と、反転クロック/hが入力されるクロック端子と、Q端子(出力端子)と、を備える。レジスタ9cは、反転クロック信号/hのタイミングでイコライズ信号bを取り込んで、取り込んだイコライズ信号bのレベル(論理値)の出力信号を、Q端子(出力端子)から、レジスタ9dのD端子に出力する。
レジスタ9dのD端子(入力端子)には、レジスタ9cの出力信号が入力されるD端子(入力端子)と、クロックhが入力されるクロック端子と、Q端子(出力端子)と、を備える。レジスタ9dは、クロックhのタイミングでレジスタ9cの出力信号を取り込んで、取り込んだレジスタ9cの出力信号のレベル(論理値)の出力信号を、Q端子(出力端子)から、排他的論理和回路10aと10bそれぞれの他方の入力端子に出力する。
排他的論理和回路10aは、レジスタ9aの出力信号を一方の入力端子で受け、レジスタ9dの出力信号を他方の入力端子で受ける。排他的論理和回路10aは、レジスタ9aの出力信号とレジスタ9dの出力信号との排他的論理和を演算し、演算結果をアーリー信号cとして出力端子から出力する。
排他的論理和回路10bは、レジスタ9bの出力信号を一方の入力端子で受け、レジスタ9dの出力信号を他方の入力端子で受ける。排他的論理和回路10bは、レジスタ9bの出力信号とレジスタ9dの出力信号との排他的論理和を演算し、演算結果をレイト信号dとして出力端子から出力する。
排他的論理和回路10aは、レジスタ9aの出力信号を一方の入力端子で受け、レジスタ9dの出力信号を他方の入力端子で受ける。排他的論理和回路10aは、レジスタ9aの出力信号とレジスタ9dの出力信号との排他的論理和を演算し、演算結果をアーリー信号cとして出力端子から出力する。
排他的論理和回路10bは、レジスタ9bの出力信号を一方の入力端子で受け、レジスタ9dの出力信号を他方の入力端子で受ける。排他的論理和回路10bは、レジスタ9bの出力信号とレジスタ9dの出力信号との排他的論理和を演算し、演算結果をレイト信号dとして出力端子から出力する。
これらの構成により、図1に示した様に、排他的論理和回路10a及び排他的論理和回路10bを備える位相比較器111は、アーリー信号c及びレイト信号dをCDR回路110及び制御回路112に出力する。
本実施形態においては、アーリー信号cとレイト信号dは、CTLE回路101の出力信号(イコライズ信号b)の差動振幅波形をクロックhの2倍の周波数でサンプリングした連続する3つのサンプリング結果のうちの中央のサンプル値とその前後のサンプル値のどちらかとが異なっているかどうかを示す信号により示される。その結果、中央のサンプル値とその前のサンプル値とが異なっていればレイト信号dが“H”レベルとなる。また、中央のサンプル値とその後のサンプル値とが異なっていればアーリー信号cが“H”レベルとなる。
複数のサンプリングの結果に基づいて、アーリー信号cとレイト信号dとの数を累積加算することで、交差数が得られる。交差数は、CTLE回路101の出力の差動振幅波形が、累積加算期間内に、“H”レベル及び“L”レベルを識別するためのしきい値を交差した回数、あるいは、差動増幅における二つの差動信号が交差した回数である。交差数が大きいほど、“H”レベル及び“L”レベルが正しく識別された可能性が高い。
図6は、第1実施形態の制御回路の一例の説明図である。
制御回路112は、加算器11と、レジスタ12a〜12cと、論理積(AND)回路13a〜13cと、セレクタ14a〜14cと、タイマ15と、コンパレータ16と、カウンタ17と、デコーダ18と、を備えている。
制御回路112は、加算器11と、レジスタ12a〜12cと、論理積(AND)回路13a〜13cと、セレクタ14a〜14cと、タイマ15と、コンパレータ16と、カウンタ17と、デコーダ18と、を備えている。
リセット信号qが“L”レベルのとき、レジスタ12a〜12c、タイマ15、カウンタ17の出力信号はすべて0にリセットされている。
そして、リセット信号qが“L”レベルから“H”レベルに立ち上がると、タイマ15は、一定周期で、ストローブ信号lをクロックhの1周期の間“H”レベルに立ち上げて維持する。
そして、リセット信号qが“L”レベルから“H”レベルに立ち上がると、タイマ15は、一定周期で、ストローブ信号lをクロックhの1周期の間“H”レベルに立ち上げて維持する。
レジスタ12aには、ストローブ信号lの1周期の間、加算器11によって累積加算されたアーリー信号c及びレイト信号dの値が逐次蓄えられる。ストローブ信号lが“H”レベル且つ終了信号nが“L”レベルのとき、コンパレータ16の出力信号kが論理積回路13cを介してセレクタ選択信号k’としてセレクタ14a及びセレクタ14bに伝達される。
コンパレータ16は、レジスタ12aの出力信号iとレジスタ12bの出力信号jとを比較し、i>jのときコンパレータ出力信号kを“H”レベルに、そうでないときはコンパレータ出力信号kを“L”レベルにする。
コンパレータ16は、レジスタ12aの出力信号iとレジスタ12bの出力信号jとを比較し、i>jのときコンパレータ出力信号kを“H”レベルに、そうでないときはコンパレータ出力信号kを“L”レベルにする。
セレクタ14aは、論理積回路13cが出力したセレクタ選択信号k’が“H”レベルのときはレジスタ12aの出力信号iを選択し、“L”レベルのときはレジスタ12bの出力信号jを選択して、選択した出力信号をレジスタ12bに出力する。
セレクタ14bは、論理積回路13cが出力したセレクタ選択信号k’が“H”レベルのときはカウンタ17の出力(カウント値)mを選択し、“L”レベルのときはレジスタ12cの出力値oを選択して、選択した値をレジスタ12cに出力する。
セレクタ14bは、論理積回路13cが出力したセレクタ選択信号k’が“H”レベルのときはカウンタ17の出力(カウント値)mを選択し、“L”レベルのときはレジスタ12cの出力値oを選択して、選択した値をレジスタ12cに出力する。
ストローブ信号lは、終了信号nが“L”レベルのとき論理積回路13bを介して、論理積回路13bの出力信号l′としてカウンタ17に伝達される。
カウンタ17は、出力信号l′が“H”レベルの期間にカウント値mをインクリメントする。そして、カウント値mが最大値に達すると、終了信号nを“H”レベルに立ち上げる。
カウンタ17は、出力信号l′が“H”レベルの期間にカウント値mをインクリメントする。そして、カウント値mが最大値に達すると、終了信号nを“H”レベルに立ち上げる。
終了信号nはセレクタ14c及び論理積回路13bと13cに入力される。セレクタ14cは、終了信号nが“L”レベルのときはカウンタ17の出力信号(カウント値)mを選択し、“H”レベルのときにはレジスタ12cの出力値oを選択して、選択した値をデコーダ18に出力する。
論理積回路13bは、終了信号nが“H”レベルになると、その出力信号l′を“L”レベルにする。これに応じて、カウンタ17は動作を停止し、カウント値mの値を固定すると共に終了信号nを“H”レベルにする。その後、終了信号nは“H”レベルを維持する。
論理積回路13cは、終了信号nが“H”レベルになると、その出力信号(セレクタ選択信号)k’を“L”レベルにする。これに応じて、セレクタ14aはレジスタ12bの出力を選択し、セレクタ14bはレジスタ12cの出力を選択する。このため、終了信号nの立ち上がり後(“H”レベルとなった後)は、レジスタ12b及びレジスタ12cの出力は変化しないこととなる。
デコーダ18は、セレクタ14cの出力値pを入力値として、この入力値を、後述する入出力対応関係説明図(真理値表:図8参照)に従ってデコードして、制御信号eを出力する。
図7は、実施形態の制御回路の動作を示すフローチャートである。
ここで、図6及び図7を参照して第1実施形態の制御回路の動作を説明する。
制御回路112は、まず、選択可能な周波数特性を特定するためのパラメータを決定するカウント値mを初期値の0に設定する。ここでは、選択可能な周波数特性が4種類であるので、mの最大値は、3である。(S11)。
ここで、図6及び図7を参照して第1実施形態の制御回路の動作を説明する。
制御回路112は、まず、選択可能な周波数特性を特定するためのパラメータを決定するカウント値mを初期値の0に設定する。ここでは、選択可能な周波数特性が4種類であるので、mの最大値は、3である。(S11)。
カウント値mの値は、カウンタ17の出力値である。すなわち、カウンタ17の初期出力値0となっている。またレジスタ12cの初期出力値oも0となっている。
これにより、制御回路112のセレクタ14cは、2ビットの初期出力値p=“00”を第mパラメータとしてデコーダ18に出力することとなる。
これにより、制御回路112のセレクタ14cは、2ビットの初期出力値p=“00”を第mパラメータとしてデコーダ18に出力することとなる。
図8は、デコーダの入出力対応関係説明図(真理値表)である。
図8において、制御信号eの値は、一番左(MSB)から順番にそれぞれe3、e2、e1、e0に対応している。例えば、制御信号e=“0010”は、e3=0、e2=0、e1=1、e0=0、すなわち、信号レベルでは、e3=“L”、e2=“L”、e1=“H”、e0=“L”に対応している。
図8において、制御信号eの値は、一番左(MSB)から順番にそれぞれe3、e2、e1、e0に対応している。例えば、制御信号e=“0010”は、e3=0、e2=0、e1=1、e0=0、すなわち、信号レベルでは、e3=“L”、e2=“L”、e1=“H”、e0=“L”に対応している。
図7に示すように、出力値pが入力されたデコーダ18は、第mパラメータに対応する制御信号eを出力する(S12)。
具体的には、初期状態において、初期の出力値p=“00”であるので、デコーダ18は、初期出力値として制御信号e=“0001”を出力することとなる。
具体的には、初期状態において、初期の出力値p=“00”であるので、デコーダ18は、初期出力値として制御信号e=“0001”を出力することとなる。
これにより、CTLE回路101は、制御信号eに対応する周波数特性でイコライジングを開始する。CTLE回路101は、イコライズ信号bをイコライザ制御部102の位相比較器111に出力する。
位相比較器111は、入力されたイコライズ信号bに基づいてアーリー信号c及びレイト信号dを生成し、CDR回路110及び制御回路112に出力する。
制御回路112は、アーリー信号c及びレイト信号dを取得し(S13)、タイマ15に設定されている所定時間の間に、交差数の演算を行う(S14)。
制御回路112は、アーリー信号c及びレイト信号dを取得し(S13)、タイマ15に設定されている所定時間の間に、交差数の演算を行う(S14)。
具体的には、制御回路112において、加算器11は、入力されたアーリー信号c及びレイト信号dを加算するとともに、論理積回路13aを介して入力されたレジスタ12aの出力信号i、すなわち、アーリー信号c及びレイト信号dの前回までの累積加算値(初期値=0)を加算する、加算器11は、加算結果をレジスタ12aに出力して更新させる。
これと並行して、コンパレータ16は、レジスタ12aの出力信号iとレジスタ12bの出力信号j(初期値=0)とを比較した結果である、大きい値を有するレジスタを選択するための比較信号kを論理積回路13cに出力する。
論理積回路13cは、カウンタ17からの終了信号nの反転信号、タイマ15のストローブ信号l、及び比較信号kの論理積演算の結果であるセレクタ選択信号k’をセレクタ14a及びセレクタ14bに出力する。
この結果、セレクタ14aは、レジスタ12aの出力信号iとレジスタ12bの出力信号jのうち、いずれか大きい値を有する出力値をレジスタ12bに出力して更新させる。
これらの処理(S13,S14)は、所定時間が経過するまで繰り返される(S15;No)。所定時間は、タイマ15で計測される。
この結果、セレクタ14aは、レジスタ12aの出力信号iとレジスタ12bの出力信号jのうち、いずれか大きい値を有する出力値をレジスタ12bに出力して更新させる。
これらの処理(S13,S14)は、所定時間が経過するまで繰り返される(S15;No)。所定時間は、タイマ15で計測される。
所定時間が経過すると(S15;Yes)、レジスタ12aの出力信号iがレジスタ12bの出力信号jよりも大きいか否か、すなわち、現時点で累積加算値が最大値であるか否かが、コンパレータ16で判断される(S16)。そして現時点で最大値である場合には(S16;Yes)、レジスタ12bがレジスタ12aの出力信号iで更新される。これにより、コンパレータ16の出力信号(比較信号)kは、“H”レベルとなるので、論理積回路13cのセレクタ選択信号k’は、“H”レベルとなる。セレクタ14bは、カウンタ17からの現在のカウント値mで、レジスタ12cに格納されている、セレクタ選択信号k’が前回“H”レベルとなったタイミングで格納された前回のカウント値mを更新する。
すなわち、レジスタ12cには、アーリー信号c及びレイト信号dの累積加算値が最も大きい値(最大値)を有した時のカウント値m、すなわち、アーリー信号c及びレイト信号dの累積加算値が最も大きい値(最大値)を有した時の周波数特性の制御信号eに対応するカウント値mが、選択パラメータPとして格納されることとなる(S17)。
したがって、最終的には、レジスタ12cには、CDR回路110をロックさせるために最適と考えられる周波数特性を選択する制御信号eに対応するカウント値mが格納されることとなる。
累積加算値が最大値ではなかった場合(S16;No)あるいは、選択パラメータPがカウント値mで更新された場合、カウンタ17は、カウント値mに1を加えて更新する(S18)、そして、カウント値mがmの最大値mmax(ここでは3)を超えているか否かを判断する(S19)。
カウント値mがmの最大値mmax(ここでは3)を超えていない場合(S19;No)、再び処理をステップ(S12)に戻し、上述した処理(S12〜S18)を繰り返す。
累積加算値が最大値ではなかった場合(S16;No)あるいは、選択パラメータPがカウント値mで更新された場合、カウンタ17は、カウント値mに1を加えて更新する(S18)、そして、カウント値mがmの最大値mmax(ここでは3)を超えているか否かを判断する(S19)。
カウント値mがmの最大値mmax(ここでは3)を超えていない場合(S19;No)、再び処理をステップ(S12)に戻し、上述した処理(S12〜S18)を繰り返す。
カウント値mがmの最大値mmax(ここでは3)を超えていた場合(S19;Yes)、カウンタ17はカウントを終了し、終了信号nが“H”レベルとなる、これに応じて、セレクタ14cは、レジスタ12c側に切り替わり、CDR回路110をロックさせるために最適と考えられる周波数特性を選択する制御信号eに対応するカウント値mが、選択パラメータPに対応する出力信号pとしてデコーダ18に出力される(S20)。そして処理は終了する。
以上の動作を行うことにより、制御回路112は、終了信号nが立ち上がるまで、制御信号eの値を図8のデコーダの入出力対応関係説明図(真理値表)の上から順にスキャンして順に出力する。そして、終了信号nが立ち上がった以後は、レジスタ12bには最大の零交差数が保存され、レジスタ12cにはそれに対応したカウンタ値mが保存される。従って、制御回路112から交差数を最大にする制御信号eが出力される。
交差数が最大となる制御信号eの値が複数存在するときには、スキャンする順番が最も早いものが選ばれて出力される。例えば、図8に示す順序でeの値がスキャンされたときに、eの値が“0010”と“0100”とで交差数が同一かつ最大になったとすると、e=“0010”が選ばれる。
交差数が最大となる制御信号eの値が複数存在するときには、スキャンする順番が最も早いものが選ばれて出力される。例えば、図8に示す順序でeの値がスキャンされたときに、eの値が“0010”と“0100”とで交差数が同一かつ最大になったとすると、e=“0010”が選ばれる。
次に、図9を用いて、制御回路の動作を時系列で示すタイミングチャートを説明する。
図9は、実施形態の動作を示すタイミングチャートである。
図9に示すように、終了信号nが“L”レベルの期間に、クロックhが入力されている状態でリセット信号qが“H”レベルとなると、カウンタ17の出力(カウント値)m=“0”となり、制御信号e=“0001”となる。
図9は、実施形態の動作を示すタイミングチャートである。
図9に示すように、終了信号nが“L”レベルの期間に、クロックhが入力されている状態でリセット信号qが“H”レベルとなると、カウンタ17の出力(カウント値)m=“0”となり、制御信号e=“0001”となる。
その後、タイマ16によりストローブ信号lが“H”レベルとされると、カウント値m=“1”となり、制御信号e=“0010”となる。
そして、再びタイマ16によりストローブ信号lが“H”レベルとされると、カウント値m=“2”となり、制御信号e=“0100”となる。
さらにタイマ16によりストローブ信号lが“H”レベルとされると、カウント値m=“3”となり、制御信号e=“1000”となる。
そして、再びタイマ16によりストローブ信号lが“H”レベルとされると、カウント値m=“2”となり、制御信号e=“0100”となる。
さらにタイマ16によりストローブ信号lが“H”レベルとされると、カウント値m=“3”となり、制御信号e=“1000”となる。
続いて、カウンタ17により終了信号n=“H”レベルとなると、セレクタ14cは、レジスタ12cの出力値oを選択し、CDR回路110をロックさせるために最適と考えられる周波数特性を選択する制御信号eに対応するカウント値mが設定デコーダ値DECとして出力され、CDR回路110のロック制御に移行することとなる。
図10は第1実施形態にかかるCTLE回路の周波数特性の一例を示す図である。
図10に示すように、制御信号eの値に応じてCTLE回路101の周波数特性は変化し、図9に示す順序で制御信号eを変化させたとするならば、CTLE回路101の周波数特性は低域減衰量が少ない状態から多い状態へと変化することとなる。
したがって、終了信号nが“H”レベルに立ち上がったとき、もしも交差数を最大にする制御信号eの値が複数存在するときには、スキャンする順番が最も早い制御信号eが選ばれるので、CTLE回路101は、交差数を最大にし、かつ、低域減衰量が最も少ない周波数特性に調整される。
図10に示すように、制御信号eの値に応じてCTLE回路101の周波数特性は変化し、図9に示す順序で制御信号eを変化させたとするならば、CTLE回路101の周波数特性は低域減衰量が少ない状態から多い状態へと変化することとなる。
したがって、終了信号nが“H”レベルに立ち上がったとき、もしも交差数を最大にする制御信号eの値が複数存在するときには、スキャンする順番が最も早い制御信号eが選ばれるので、CTLE回路101は、交差数を最大にし、かつ、低域減衰量が最も少ない周波数特性に調整される。
図11は、損失が少ない伝送線路を通過したデータに対するイコライズ信号bの差動振幅を時間とともに示した図である。
損失が少ない伝送線路としては、例えば、短距離で配線される有線線路が挙げられる。
図11に示すように、制御信号eの4つの値のうちいずれを選択しても、差動振幅波形は零レベルを同じ回数で交差するので、いずれの制御信号eを用いることも可能となっている。
損失が少ない伝送線路としては、例えば、短距離で配線される有線線路が挙げられる。
図11に示すように、制御信号eの4つの値のうちいずれを選択しても、差動振幅波形は零レベルを同じ回数で交差するので、いずれの制御信号eを用いることも可能となっている。
図12は、図11と同じく、損失が少ない伝送線路を通過したデータに対するイコライズ信号bの差動振幅波形が、零レベルを一定時間内で交差した回数を示す図である。図12は、4つの制御信号eごとに、同じ時間の間で、同じパターンを用いて得られた零交差数を示している。
図12において、送信されたデータは、上記一定時間ごとに同じビットパターンを繰り返すトレーニングシーケンスである。このため、零交差数は、eの値によらず送信データの交播数(ここでは4)に飽和している。交播数は、振幅波形において0と1が入れ替わる回数である。例えば、データ“010110”の交播数は4である。
図12において、送信されたデータは、上記一定時間ごとに同じビットパターンを繰り返すトレーニングシーケンスである。このため、零交差数は、eの値によらず送信データの交播数(ここでは4)に飽和している。交播数は、振幅波形において0と1が入れ替わる回数である。例えば、データ“010110”の交播数は4である。
ところで、零交差数が送信データの交播数に近い値になることは、アイ開口部が存在することの必要条件であるが、十分条件ではない。制御回路112は、図10に示した複数の特性のうち最も低域減衰量が少ない制御信号e=“0001”に対応する特性を選ぶ。すなわち、制御回路112は、高域利得に対する低域減衰量が大きい周波数特性を選択しないので、オーバーイコライズによるビットエラーの増加を防ぐことができる。
図13は損失が中程度の伝送線路を通過したデータに対するイコライズ信号bの差動振幅を時間とともに表した図である。
損失が中程度の伝送線路としては、例えば、短距離よりも長い中距離で配線される有線線路が挙げられる。
損失が中程度の伝送線路としては、例えば、短距離よりも長い中距離で配線される有線線路が挙げられる。
図13に示すように、制御信号eの4つの値のうちe=“0001”のときには、差動振幅波形の一部が零レベルを交差せずに負極性の範囲で上下している。また、図13の時間範囲には表れていないが、制御信号e=“1000”のときにも差動振幅波形の一部が零レベルを交差せずに正極性又は負極性の範囲で上下することがある。
図14は、図12と同じく、損失が中程度の伝送線路を通過したデータに対するイコライズ信号bの差動振幅波形が零レベルを一定時間内で交差した回数を示す図である。図14は、制御信号eの4つの値ごとに、同じ時間の間で、同じパターンを用いて得られた零交差数を示している。
図14において、送信されたデータは、上記一定時間ごとに同じビットパターンを繰り返すトレーニングシーケンスであるが、制御信号eの値によって、零交差数が異なっている。減衰が中程度の伝送線路の例においては、制御信号e=“0001”のとき、及び、制御信号e=“1000”のときには、零交差数が送信データの交播数よりも少ないため、アイが開口しない。この場合、制御回路112は、零交差数を最大にする制御信号eの2つの値、“0010”及び“0100”のうち、図10に示した複数の特性のうち、より低域減衰量が少ない制御信号e=“0010”を選ぶ。すなわち、制御回路112は、高域利得に対する低域減衰量が大きい周波数特性を選択しないので、オーバーイコライズによるビットエラーの増加を防ぐことができる。
図14において、送信されたデータは、上記一定時間ごとに同じビットパターンを繰り返すトレーニングシーケンスであるが、制御信号eの値によって、零交差数が異なっている。減衰が中程度の伝送線路の例においては、制御信号e=“0001”のとき、及び、制御信号e=“1000”のときには、零交差数が送信データの交播数よりも少ないため、アイが開口しない。この場合、制御回路112は、零交差数を最大にする制御信号eの2つの値、“0010”及び“0100”のうち、図10に示した複数の特性のうち、より低域減衰量が少ない制御信号e=“0010”を選ぶ。すなわち、制御回路112は、高域利得に対する低域減衰量が大きい周波数特性を選択しないので、オーバーイコライズによるビットエラーの増加を防ぐことができる。
図15は、損失が大きい伝送線路を通過したデータに対するCTLE回路101の出力bの差動振幅を時間とともに表した図である。
損失が大きい伝送線路としては、例えば、中距離よりも長い長距離で配線される有線線路が挙げられる。
図15に示すように、制御信号eの値が4つの値のうちどの値であっても差動振幅波形の一部が零レベルを交差せずに正極性又は負極性の範囲で上下しており、制御信号eとしてどの値を選択すべきか優劣つけがたい状況である。
損失が大きい伝送線路としては、例えば、中距離よりも長い長距離で配線される有線線路が挙げられる。
図15に示すように、制御信号eの値が4つの値のうちどの値であっても差動振幅波形の一部が零レベルを交差せずに正極性又は負極性の範囲で上下しており、制御信号eとしてどの値を選択すべきか優劣つけがたい状況である。
図16は、図15と同じく、損失が大きい伝送線路を通過したデータに対するイコライズ信号bの差動振幅波形が零レベルを一定時間に交差した回数を示す図である。図16は、制御信号eの4つの値ごとに、同じ時間の間で、同じパターンを用いて得られた零交差数を示している。
図16において、送信されたデータは、上記一定時間ごとに同じビットパターンを繰り返すトレーニングシーケンスであるが、制御信号eの値によって、交差数が異なっていることがわかる。
図16において、送信されたデータは、上記一定時間ごとに同じビットパターンを繰り返すトレーニングシーケンスであるが、制御信号eの値によって、交差数が異なっていることがわかる。
減衰が大きい伝送線路の例においては、制御信号eの値によらず、零交差数が送信データの交播数よりも少ないため、アイが開口しない。この場合、制御回路112は、測定された交差数のうちで、最大の交差数が得られた制御信号e=“0100”を選ぶことにより、CDR回路110のロック動作とDFEの係数最適化がより確実に行われるようにすることができる。
図17は、図15と同じく、損失が大きい伝送線路に第1実施形態を適用した場合のジッタートレランスカーブの一例である。図17は、本実施形態にかかる受信装置100による動作の結果と、この動作を実行しない比較例による動作の結果と、を示す。
図17において、〇印及び実線は、第1実施形態においてCTLE回路101が好適な周波数特性を選んだ場合を示し、×印及び破線は、比較例においてCTLE回路の周波数特性を低域減衰量最大に設定した場合、をそれぞれ示す。図17によれば、第1実施形態のほうが比較例よりも大きなジッタートレランスを示していることがわかる。比較例においても、CTLE回路の周波数特性を再調整することにより、本発明と同等のジッタートレランスを実現可能である。しかし比較例において、もしも受信装置に最初から図16に示した制御信号e=“0010”又は“0001”が設定された場合、ジッタが多いことにより再調整の必要性を判断するために必要なアイ開口部の測定が行えず、通信不能に陥る可能性がある。
図17において、〇印及び実線は、第1実施形態においてCTLE回路101が好適な周波数特性を選んだ場合を示し、×印及び破線は、比較例においてCTLE回路の周波数特性を低域減衰量最大に設定した場合、をそれぞれ示す。図17によれば、第1実施形態のほうが比較例よりも大きなジッタートレランスを示していることがわかる。比較例においても、CTLE回路の周波数特性を再調整することにより、本発明と同等のジッタートレランスを実現可能である。しかし比較例において、もしも受信装置に最初から図16に示した制御信号e=“0010”又は“0001”が設定された場合、ジッタが多いことにより再調整の必要性を判断するために必要なアイ開口部の測定が行えず、通信不能に陥る可能性がある。
[2]第2実施形態
図18は、第2実施形態の制御回路の一例の説明図である。
図18では、図6に示した第1実施形態にかかる制御回路112と同様の部分には、同一の符号を付すものとする。
第2実施形態にかかる制御回路112Aが第1実施形態の制御回路112と異なる点は、レジスタ12bの出力信号jに所定のバイアス値rを加算してコンパレータ16に出力する加算器19を設けた点である。
図18は、第2実施形態の制御回路の一例の説明図である。
図18では、図6に示した第1実施形態にかかる制御回路112と同様の部分には、同一の符号を付すものとする。
第2実施形態にかかる制御回路112Aが第1実施形態の制御回路112と異なる点は、レジスタ12bの出力信号jに所定のバイアス値rを加算してコンパレータ16に出力する加算器19を設けた点である。
ところで、交差数の測定においては、送受信器で用いられるリファレンスクロックの周波数オフセット、SSC(spread spectrum clocking)変調、ランダム性のジッタや雑音、あるいは送信側でデータパターンの一部が測定周期ごとに変更されるなどして、測定値に誤差が生じることがある。
この交差数測定誤差により、本来選ばれるべきCTLE回路101の周波数特性よりも低域減衰量の大きい周波数特性が選ばれると、オーバーイコライズ状態になる虞がある。
そこで、本第2実施形態においては、コンパレータ16の一方の入力端に接続されるラインに加算器19を配する。加算器19は、レジスタ12bの出力信号jにバイアス値rを加算した信号j′=j+rをコンパレータ16に供給するように構成される。
そこで、本第2実施形態においては、コンパレータ16の一方の入力端に接続されるラインに加算器19を配する。加算器19は、レジスタ12bの出力信号jにバイアス値rを加算した信号j′=j+rをコンパレータ16に供給するように構成される。
この結果、コンパレータ16は、レジスタ12aの出力信号iと加算器19から供給される信号j′とを比較し、i>j′=j+rのとき出力信号k=“H”レベルとし、そうでない場合には、出力信号k=“L”レベルとする。
換言すれば、本第2実施形態によれば、新たに計測された交差数であるレジスタ12aの出力信号iが、それまでに計測された値のなかでの最大値であるレジスタ12bの出力信号jにバイアス値rを加えた信号j′の値よりも大きくなければ、レジスタ12bの更新は行われない。
したがって、本第2実施形態によれば、バイアス値rを想定される交差数測定誤差の最大値以上に設定することにより、交差数測定誤差によるオーバーイコライズを抑制することができる。
[3]第3実施形態
図19は、第3実施形態の制御回路の一例の説明図である。
図19では、図6に示した第1実施形態にかかる制御回路112と同様の部分には、同一の符号を付すものとする。
図19は、第3実施形態の制御回路の一例の説明図である。
図19では、図6に示した第1実施形態にかかる制御回路112と同様の部分には、同一の符号を付すものとする。
ところで、第1実施形態において示した制御回路112は、位相比較器111よりも回路構成が複雑であるため、通信速度が非常に高速になると、制御回路112を位相比較器111と同じ程度の周波数のクロックhで動作させることが困難になる。
そこで、本第3実施形態にかかる制御回路112Bにおいては、動作速度の違いを吸収するために、アーリー信号cの入力とレイト信号dの入力のそれぞれにシリアル−パラレル(S/P)変換回路20a及びシリアル−パラレル(S/P)変換回路20bを配している。
そこで、本第3実施形態にかかる制御回路112Bにおいては、動作速度の違いを吸収するために、アーリー信号cの入力とレイト信号dの入力のそれぞれにシリアル−パラレル(S/P)変換回路20a及びシリアル−パラレル(S/P)変換回路20bを配している。
ここで、シリアル−パラレル変換回路20a、20bのクロックhとし、制御クロックh′とする。制御クロックh′はクロックhを分周したクロックを用いている。
この結果、本第3実施形態によれば、シリアル−パラレル変換回路20a、20bを、位相比較器111と、制御回路112Bが備える加算器11との間に配し、制御回路112Bをクロックhよりも周波数が低い制御クロックh′で動作させることにより、通信速度が非常に高速となった場合でも、上記各実施形態と同様の動作を行うことができる。
[4]第4実施形態
図20は、第4実施形態の制御回路の一例の説明図である。
図20では、図18示した第2実施形態にかかる制御回路112A及び図19示した第3実施形態にかかる制御回路112Bと同様の部分には、同一の符号を付すものとする。
図20は、第4実施形態の制御回路の一例の説明図である。
図20では、図18示した第2実施形態にかかる制御回路112A及び図19示した第3実施形態にかかる制御回路112Bと同様の部分には、同一の符号を付すものとする。
ところで、第2実施形態において示した制御回路112Aも、位相比較器111よりも回路構成が複雑であるため、通信速度が非常に高速になると、制御回路112Aを位相比較器111と同じ程度の周波数のクロックhで動作させることが困難になる。
そこで、本第4実施形態にかかる制御回路112Cにおいては、動作速度の違いを吸収するために、第3実施形態と同様に、アーリー信号cの入力とレイト信号dの入力のそれぞれにシリアル−パラレル(S/P)変換回路20a及びシリアル−パラレル(S/P)変換回路20bを配している。
本第4実施形態によれば、第2実施形態の効果に加えて、制御回路112Cをクロックhよりも周波数が低い制御クロックh′で動作させることができ、通信速度が非常に高速となった場合でも、第2実施形態と同様の動作を行うことができる。
[5]実施形態の効果
以上の説明のように、各実施形態によれば、CDR回路110がロックしていない状態でCTLE回路101の周波数特性を調整し、より迅速かつ確実にCDR回路110をロック状態に移行させることができる。
[5]実施形態の効果
以上の説明のように、各実施形態によれば、CDR回路110がロックしていない状態でCTLE回路101の周波数特性を調整し、より迅速かつ確実にCDR回路110をロック状態に移行させることができる。
[6]実施形態の変形例
なお、本実施形態のイコライザ制御装置、ひいては、受信装置で実行されるプログラムは、ROM等に予め組み込まれて提供される。
本実施形態のイコライザ制御装置で実行されるプログラムは、インストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでDVD(Digital Versatile Disk)等の光記録媒体あるいはUSBメモリ、SSD(Solid State Drive)等の半導体メモリ装置等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録して提供するように構成してもよい。
さらに、本実施形態のイコライザ制御装置で実行されるプログラムを、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するように構成しても良い。また、本実施形態のイコライザ制御装置で実行されるプログラムをインターネット等のネットワーク経由で提供または配布するように構成しても良い。
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
なお、本実施形態のイコライザ制御装置、ひいては、受信装置で実行されるプログラムは、ROM等に予め組み込まれて提供される。
本実施形態のイコライザ制御装置で実行されるプログラムは、インストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでDVD(Digital Versatile Disk)等の光記録媒体あるいはUSBメモリ、SSD(Solid State Drive)等の半導体メモリ装置等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録して提供するように構成してもよい。
さらに、本実施形態のイコライザ制御装置で実行されるプログラムを、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するように構成しても良い。また、本実施形態のイコライザ制御装置で実行されるプログラムをインターネット等のネットワーク経由で提供または配布するように構成しても良い。
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
100 受信装置
101 CTLE回路
102 イコライザ制御部
103 PLL(第3回路)
110 CDR回路(第4回路)
111 位相比較器(第1回路)
112、112A〜112C 制御回路(第2回路)
CTR 制御信号
CLK0 クロック信号
CLK1 クロック信号
DEC 設定デコーダ値
P 選択パラメータ
a データ信号
b イコライズ信号
c アーリー信号
d レイト信号
e 制御信号
r バイアス値
101 CTLE回路
102 イコライザ制御部
103 PLL(第3回路)
110 CDR回路(第4回路)
111 位相比較器(第1回路)
112、112A〜112C 制御回路(第2回路)
CTR 制御信号
CLK0 クロック信号
CLK1 クロック信号
DEC 設定デコーダ値
P 選択パラメータ
a データ信号
b イコライズ信号
c アーリー信号
d レイト信号
e 制御信号
r バイアス値
Claims (9)
- 複数の周波数特性が設定可能な連続時間線形波形等化器の出力信号が入力され、前記出力信号の波形がしきい値を交差したこと、あるいは、前記出力信号の差動信号が交差したことを示す交差数に関する第1信号を出力する第1回路と、
前記出力された第1信号に基づいて、所定時間内の前記交差数を算出し、前記算出した交差数に基づいて、前記連続時間線形波形等化器に対して前記複数の周波数特性のうち何れかの周波数特性に関するパラメータを設定する第2回路と、
を備えたイコライザ制御装置。 - 前記第2回路は、前記複数の周波数特性に対応するパラメータ毎に前記第1信号に基づいて前記所定時間内の交差数を算出し、算出された複数の前記交差数のうち、最大の交差数に対応する周波数特性に関するパラメータを前記連続時間線形波形等化器に設定する、
請求項1記載のイコライザ制御装置。 - 前記第2回路は、前記最大の交差数に対応する周波数特性が複数存在する場合に、最も補償量の少ない周波数特性に関するパラメータを前記連続時間線形波形等化器に設定する、
請求項2記載のイコライザ制御装置。 - 前記第2回路は、前記複数の周波数特性のうち一つの周波数特性に対応するパラメータによる第1交差数を算出した後に、前記複数の周波数特性のうち他の周波数特性に対応するパラメータによる第2交差数を算出した場合に、前記第1交差数に所定のバイアス値を加えた値と、前記第2交差数と、のいずれが大きいかを判断する、
請求項2又は請求項3記載のイコライザ制御装置。 - 前記バイアス値として、前記第2回路が算出する交差数の測定誤差の最大値以上の値を設定する、
請求項4記載のイコライザ制御装置。 - 前記第1回路として、位相比較器を用いた、
請求項1乃至請求項5記載のイコライザ制御装置。 - 入力されたデータ信号に対して複数の周波数特性が設定可能な連続時間線形波形等化器と、
前記連続時間線形波形等化器の出力信号が入力され、前記出力信号の波形がしきい値を交差したこと、あるいは、前記出力信号の差動信号が交差したことを示す交差数に関する第1信号を出力する第1回路と、
前記出力された第1信号に基づいて、所定時間内の前記交差数を算出し、前記算出した交差数に基づいて、前記連続時間線形波形等化器に対して前記複数の周波数特性のうち何れかの周波数特性に関するパラメータを設定する第2回路と、
前記データ信号に対応する第1クロック信号の周波数と所定周波数差範囲内の周波数を有する第2クロック信号を出力する第3回路と、
前記第3回路からの前記第2クロック信号、前記データ信号、及び前記第1回路からの前記第1信号に基づいて、前記第1クロック信号を再生する第4回路と、
を備えた受信装置。 - 前記第1回路は、前記第1信号として、アーリー信号及びレイト信号を出力する位相比較器として構成され、
前記第2回路は、前記アーリー信号と前記レイト信号を加算して前記交差数を算出する、
請求項7記載の受信装置。 - データ信号が入力され、複数の周波数特性が設定可能な連続時間線形波形等化器と、前記データ信号に対応する第1クロック信号の周波数と所定周波数差範囲内の周波数を有する第2クロック信号を出力する回路と、を備えた受信装置で実行される受信装置の制御方法であって、
前記連続時間線形波形等化器の出力信号の波形がしきい値を交差したこと、あるいは、前記出力信号の差動信号が交差したことを示す交差数に関する第1信号を出力することと、
前記出力された第1信号に基づいて、所定時間内の前記交差数を算出し、前記算出した交差数に基づいて、前記連続時間線形波形等化器に対して前記複数の周波数特性のうち何れかの周波数特性に関するパラメータを設定することと、
前記何れかの周波数特性に関するパラメータが設定された前記連続時間線形波形等化器の出力信号、前記第2クロック信号、及び前記第1信号に基づいて前記第1クロック信号を再生することと、
を備えた受信装置の制御方法。
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US10038545B1 (en) | 2017-07-26 | 2018-07-31 | Xilinx, Inc. | Systems and methods for clock and data recovery |
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