JP3150107B2 - ジッタ検出回路 - Google Patents
ジッタ検出回路Info
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Description
関し、特に、ジッタを含むデータ信号が入力されると誤
動作するディジタルLSI(大規模集積回路)等におい
て、入力データのジッタ振幅値が所定の値以下であるか
否かを判定するジッタ検出回路に関するものである。
ば、特開平1−123518号公報に開示されている。
されたジッタ検出回路は、図13に示すように、ジッタ
を含むデータ入力端子720を信号入力とし制御クロッ
ク入力端子721をクロック入力とするDフリップ・フ
ロップ701と、Dフリップ・フロップ701の出力を
信号入力とし制御クロック入力端子721をクロック入
力とするDフリップ・フロップ702と、Dフリップ・
フロップ701とDフリップ・フロップ702の出力を
入力とするEXOR回路703と、自己の反転側出力を
信号入力とし制御クロック入力端子721をクロック入
力として構成された2分周回路704と、EXOR回路
703の出力と2分周回路704の正転側出力とを入力
とするAND回路705と、EXOR回路703の出力
と2分周回路704の反転側出力とを入力とするAND
回路706と、AND回路705の出力を信号入力とし
制御クロック入力端子721をクロック入力とするDフ
リップ・フロップ707と、AND回路706の出力を
信号入力とし制御クロック入力端子721をクロック入
力とするDフリップ・フロップ回路708と、Dフリッ
プ・フロップ回路707の出力をセット入力としDフリ
ップ・フロップ回路708の出力をリセット入力とする
R−Sフリップ・フロップ回路709とを有し、R−S
フリップ・フロップ回路709の出力を出力端子とした
回路構成となっている。
ムチャートを用いて説明する。
号は時刻0〜11の期間、2分周回路704の正転側出
力の立ち上がりで変化する。従って、この期間の変化点
検出信号であるEXOR回路703の出力は2分周回路
704の正転側出力の“L”の期間にパルスを出力す
る。
フリップ・フロップ回路708に取り込まれR−Sフリ
ップ・フロップ709をリセットする。
応する。
XOR回路703の出力は2分周回路704の正転側出
力が“H”の期間にパルスを出力する。このパルスはA
ND回路705を通してDフリップ・フロップ回路70
7に取り込まれR−Sフリップ・フロップ回路709を
セットする。
る。
力は時刻14で“L”から“H”へ変化してデータ入力
ジッタが発生したことを外部へ知らせる。
術では入力データ信号の変化点位相と外部から入力する
制御クロックを2分周した信号の“H”、“L”期間と
を位相比較することによりジッタを検出する方式である
ために、制御クロックの周波数は入力データ信号の周波
数に対し2n倍(nは1以上の整数)以上の高い周波数
が要求される。
クロックの周波数に依存し、検出対象とするジッタ振幅
値を容易に変更することができないという問題点があ
る。
術に内在する上記欠点を解消するためになされたもので
あり、従って本発明の主目的は、ジッタを含む入力デー
タ信号のジッタ検出において、外部から入力する制御ク
ロックの周波数を低くすると共に、検出対象とするジッ
タ振幅値の変更も容易にすることを可能とした新規なジ
ッタ検出回路を提供することにある。
に、本発明に係るジッタ検出回路は、ジッタを含む入力
データのジッタ振幅値が所定の値以下であるか否かを判
定するジッタ検出回路において、入力データの変化点信
号を生成する変化点検出回路と、入力データと周波数が
同一の入力クロックをもとに入力クロックに対し位相が
順次360度/m(mは2以上の整数)ずつずれたm相
クロックを生成するm相クロック生成回路と、入力クロ
ックの1周期をm相クロックによりm分割し入力データ
の変化点位相が存在するm分割位相領域を示す値を入力
データの変化点位相情報として出力する位相比較回路
と、位相比較回路より入力される過去から現在までの入
力データ変化点位相情報をもとに入力データのジッタ振
幅値を算出するジッタ振幅値算出回路と、ジッタ振幅値
算出回路によって求められた入力データのジッタ振幅値
が所定の値以下であるか否かを判定しジッタ検出結果と
して出力する比較回路とを備えて構成される。
路は、入力クロックの1周期分の遅延量を生成するm個
直列に設けられた可変遅延回路と、2個のn分周回路
(nは2以上の整数)と、D−FFと、アップ/ダウン
カウンタとを備え、入力クロックとm個直列に設けられ
た可変遅延回路によって1クロック周期分の遅延が付加
されたクロック信号との両位相が同期するようにm個直
列に設けられた可変遅延回路を調整する位相同期回路に
より構成されている。
生成された入力データの変化点信号を使用してm相クロ
ックそれぞれをラッチするラッチ回路と、ラッチ回路の
m個のラッチ出力結果の値から入力データの変化点位相
が存在するm分割位相領域を示す値に変換する符号化器
とにより構成されたことを特徴としている。
回路は、mビットの記憶回路と、記憶回路によって保持
されている論理値“1”(あるいは論理値“0”)の個
数を求める加算器と、位相比較回路より入力される入力
データ変化点位相情報の各値に1対1に対応する記憶回
路の各ビットに対して論理値“1”(あるいは論理値
“0”)を書き込むための制御回路とにより構成されて
いる。
施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
ブロック構成図である。
入力データ信号s101は、データ入力端子1を介して
変化点検出回路2に入力される。制御クロック信号s1
08は、入力データ信号s101と周波数が同一であ
り、制御クロック入力端子8を介してm相クロック生成
回路(mは2以上の整数)3に入力される。
01の変化点位相を示す入力データ変化点信号s102
を生成して出力する。
信号s108と周波数が同一でかつ互いに位相が360
度/mずつ順次ずれたm相クロック信号s103−1〜
s103−mを生成し出力する。
出力される入力データ変化点信号s102と、m相クロ
ック生成回路3から出力されるm相クロック信号s10
3−1〜s103−mとの位相比較を行い、入力データ
変化点信号s102の立ち上がりエッジ位相が制御クロ
ック信号s108の1周期をm分割した位相領域のどの
位相領域にあるかを示す値(この値はm値で表現され
る)を生成し、入力データ変化点位相情報s104とし
て出力する。
から出力される入力データ変化点位相情報s104の過
去から現在までの値から入力データジッタ振幅値情報s
105を生成し出力する。
ら出力される入力データ振幅値情報s105と、設定端
子9を介して入力される検出対象とするジッタ振幅値を
示す検出ジッタ振幅値情報s109の比較を行い、比較
結果信号s106を生成し出力する。比較結果信号s1
06は、ジッタ検出結果としてジッタ検出結果出力端子
7を介して出力される。
成例を示した回路構成図である。
は、EXOR202と遅延素子201に入力される。E
XOR202によって入力データ信号s101と遅延が
付加された入力データ信号の排他的論理和がとられ、入
力データ信号s101の論理値に変化があった場合にの
み遅延素子201の遅延時間分の“H”パルスを出力す
る。
路3の構成例を示した詳細ブロック構成図である。
3は、制御クロック信号s108の約1周期分の遅延量
をもつm個直列に設けられた第1から第mまでの可変遅
延回路301−1〜301−mと、第1および第2のn
分周回路(nは2以上の整数)302および303と、
D−FF(フリップ・フロップ)304と、アップ/ダ
ウンカウンタ305とを備え、制御クロック信号s10
8とm個直列に設けられた第1から第mまでの可変遅延
回路301−1〜301−mによって1クロック周期分
の遅延が付加されたクロック信号(第mの可変遅延回路
301−mの出力s301−m)との両位相が同期する
ように、第1から第mまでの可変遅延回路301−1〜
301−mを調整する位相同期回路により構成されてい
る。
ら第mまでの可変遅延回路301−1〜301−mの遅
延量をちょうど制御クロック信号s108の約1周期分
の遅延量でロックさせるために、制御クロック信号s1
08と第mの可変遅延回路301−mの出力s103−
mとを直接位相比較するのではなく、第1および第2の
n分周回路302および303によりn分周された信号
s302、s303の位相比較を行う。
号s303が信号s302よりも位相が進んでいる場合
には、アップ/ダウンカウンタ305はカウントアップ
を行い、第1から第mまでの可変遅延回路301−1〜
301−mの遅延量は一律に増加される。
位相が遅れている場合には、アップ/ダウンカウンタ3
05はカウントダウンを行い、第1から第mまでの可変
遅延回路301−1〜301−mの遅延量は一律に減少
される。
とられ、第1から第mまでの可変遅延回路301−1〜
301−mのそれぞれの出力から制御クロック信号s1
08に対して周波数が同一で位相が順次360度/mず
つずれたm相クロックs103−1〜s3103−mを
得ることができる。
路3で使用される第1から第mまでの可変遅延回路30
1−1〜301−mの構成例を示した回路ブロック構成
図である。
変遅延回路301−1〜301−mは、第1から第iま
での遅延素子307−1〜307−i(iは1以上の整
数)と、セレクタ308とから構成され、制御信号CN
Tの値に従って入力信号INが通過する遅延素子の段数
を切り替えることにより入力信号INに付加する遅延量
の制御を行う。
成例を示した回路ブロック構成図である。
1−mのデータ入力には、それぞれm相クロック信号s
103−1〜s103−mが入力され、クロック入力に
は、入力データ変化点信号s102が入力される。
出力データs401−1〜s401−mは、符号化器4
02によって、入力データ変化点信号s102の立ち上
がりエッジ位相が制御クロック信号s108の1周期を
m分割した位相領域のどの位相領域にあるかを示す値で
ある入力データ変化点位相情報s104に変換される。
路5の構成例を示したブロック構成図である。
は、デコーダ501と、OR回路502−1〜502−
mと、D−FF503−1〜503−mと、加算器50
4とから構成されている。
10を介してD−FF503−1〜503−mのリセッ
ト入力に入力され、D−FF503−1〜503−mの
初期化(論理値“0”に設定)を行う。さらに、D−F
F503−1〜503−mのデータ入力には、デコーダ
501の出力信号とD−FF503−1〜503−mの
正転出力(Q出力)の論理和がとられた信号がそれぞれ
入力される。
s104の値に応じて1:1に対応するD−FFに論理
値“1”がラッチされ、一度論理値“1”がラッチされ
た場合には、リセット信号s110による初期化が行な
われるまでその値は保持される。
1〜503−mによって保持されている論理値“1”を
全て加算する1ビットm入力の加算器である。加算器5
04の加算結果は、制御クロック信号s108の1周期
をm分割したm個の位相領域に対し、入力データの変化
点位相が過去から現在までにおいて何個の位相領域に存
在したかを示しており、ジッタ振幅値情報s105とし
て出力される。
ャートを用いて本一実施の形態の動作を説明する。
m相クロック生成回路3が生成するm相クロックの相数
mを8とし、検出対象とするジッタ振幅値情報に2が設
定され(m分割位相領域の2領域分に相当)、かつジッ
タ振幅値が3(m分割位相領域の3領域分に相当)で変
化点位相が時刻10、21、32、41、50にあるデ
ータs101が入力された場合の動作を示すタイミング
チャートである。
10、21、32、41、50に立ち上がり、エッジを
もつ入力データ変化点信号s102を生成して出力す
る。
信号s108と周波数が同一で位相が順次360度/m
ずつずれた8相クロック信号s103−1〜s103−
8を生成し出力する。
s102と8相クロック信号s103−1〜s103−
8との位相関係から、入力データ変化点信号s102の
立ち上がりエッジの位相をm分割位相領域番号で示した
入力データ変化点位相情報s104を生成し出力する
(m分割位相領域は8相クロック信号の場合8個存在
し、図7の例ではそれぞれの位相領域を表す値として0
〜7の番号付けを行なっている)。
4は、時刻10と50で“0”、時刻21と41で
“1”、時刻32で“2”となる。
化点位相情報s104が示すm分割位相領域が過去から
現在までに何領域あるかを求め、入力ジッタ振幅値情報
s105として出力する。入力ジッタ振幅値情報s10
5には、時刻21において時刻20までの領域数1、時
刻32において時刻31までの領域数2、時刻41にお
いて時刻40までの領域数3が出力される。
s105と検出対象とするジッタ振幅値情報の値を常に
比較しジッタ検出結果として出力する。
が2の場合には、時刻32においてジッタ検出されたこ
とを示す“H”が出力される。
第1及び第2のn分周回路302および303を4分周
回路(n=4)で構成し、かつ位相同期回路がロックし
た状態での各信号の位相関係を示すタイミングチャート
である。
イミングチャートである。
クロック信号s103−1〜s103−8は、入力デー
タ変化点信号s102の立ち上がりエッジを使用してそ
れぞれD−FF401−1〜401−8にラッチされ
る。
1−8は、8相クロック信号s103−1〜s103−
8によってクロック1周期を8分割した位相領域に対
し、入力データ変化点信号s102の立ち上がりエッジ
位相がどの位相領域にあるかを示すものであり、符号化
器402によって0〜7の値に変換される。
す。
例を示すタイミングチャートである。
れるデコーダ回路501のデコード論理を示すものであ
る。
幅値情報s104は、デコーダ501によってデコード
され、デコード出力信号501(0)〜(7)の8ビッ
トのうち1ビットのみ論理値“1”となる値に変換され
る。デコード出力信号501(0)〜(7)は、OR5
02−1〜502−8を介してそれぞれ対応するD−F
F503−1〜503−8に入力されており、例えば図
11においてデコーダ出力信号501(0)の論理値
“1”は、D−FF503−1にラッチされて保持され
る。
F503−1〜503−8により保持されている論理値
“1”の加算を行う。
タ検出回路によれば、変化点検出回路によって生成され
た入力データの変化点信号と、入力データと周波数が同
一の入力クロックからm相クロック生成回路によって生
成されたm相クロックとの位相比較を行う方式であるた
めに、外部からの高速クロック入力が不要である。
化点位相情報を数値化(m値に変換)し、その数値の変
動量をジッタ振幅値算出回路により求め位相比較回路と
同様にm値で表す方式であるために、検出対象とするジ
ッタ振幅値を容易に変更することが可能である。
れず、本発明の技術思想の範囲内において、各実施の形
態は適宜変更され得ることは明らかである。
ある。
ある。
ク構成図である。
を示す回路ブロック構成図である。
である。
ロック構成図である。
ングチャートである。
ングチャートである。
ートである。
る。
ミングチャートである。
る。
チャートである。
Claims (5)
- 【請求項1】 ジッタを含む入力データのジッタ振幅値
が所定の値以下であるか否かを判定するジッタ検出回路
において、前記入力データを入力とし前記入力データの
変化点信号を出力する変化点検出回路と、前記入力デー
タと周波数が同一の入力クロックを基に前記入力クロッ
クに対し位相が順次360度/m(mは2以上の整数)
ずつずれたm相クロックを生成するm相クロック生成回
路と、前記入力データ変化点信号と前記m相クロックを
入力とし前記入力クロックの1周期を前記m相クロック
によりm分割し前記入力データの変化点位相が存在する
m分割位相領域を示す値を前記入力データの変化点位相
情報として出力する位相比較回路と、前記入力データの
変化点位相情報を入力とし過去から現在までの前記入力
データ変化点位相情報を基に前記入力データのジッタ振
幅値を算出するジッタ振幅値算出回路と、前記ジッタ振
幅値算出回路より入力される前記入力データのジッタ振
幅値が所定の値以下であるか否かを判定しジッタ検出結
果として出力する比較回路とを設けたことを特徴とする
ジッタ検出回路。 - 【請求項2】 前記ジッタ検出回路は、前記入力データ
を遅延させる遅延素子と、該遅延素子の遅延出力と前記
入力データを入力とし該入力データの論理値に変化があ
った場合にのみ前記遅延素子の遅延時間分のパルスを発
生する排他的論理和回路とを有することを更に特徴とす
る請求項1に記載のジッタ検出回路。 - 【請求項3】 前記m相クロック生成回路は、前記入力
クロックの1周期分の遅延量を生成するm個直列に設け
た可変遅延回路と、2個のn分周回路(nは2以上の整
数)と、D−FFと、アップ/ダウンカウンタとを備
え、前記入力クロックと前記m個直列に設けた可変遅延
回路によって1クロック周期分の遅延が付加されたクロ
ック信号との両位相が同期するように前記m個直列に設
けた可変遅延回路を調整する位相同期回路により構成さ
れたことを更に特徴とする請求項1に記載のジッタ検出
回路。 - 【請求項4】 前記位相比較回路は、前記変化点検出回
路によって生成された前記入力データの変化点信号を使
用して前記m相クロックそれぞれをラッチするラッチ回
路と、前記ラッチ回路のm個のラッチ出力結果の値から
前記入力データの変化点位相が存在するm分割位相領域
を示す値に変換する符号化器とにより構成されたことを
更に特徴とする請求項1に記載のジッタ検出回路。 - 【請求項5】 前記ジッタ振幅値算出回路は、mビット
の記憶回路と、前記記憶回路によって保持されている論
理値“1”(あるいは論理値“0”)の個数を求める加
算器と、前記位相比較回路より入力される前記入力デー
タ変化点位相情報の各値に1対1に対応する前記記憶回
路の各ビットに対して論理値“1”(あるいは論理値
“0”)を書き込むための制御回路とにより構成された
ことを更に特徴とする請求項1に記載のジッタ検出回
路。
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1998
- 1998-09-30 JP JP27838098A patent/JP3150107B2/ja not_active Expired - Fee Related
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