JP3217017B2 - クロック信号やデータストリームのようなデジタル信号を時間整列するための装置及び方法 - Google Patents

クロック信号やデータストリームのようなデジタル信号を時間整列するための装置及び方法

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JP3217017B2
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    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L7/00Arrangements for synchronising receiver with transmitter
    • H04L7/02Speed or phase control by the received code signals, the signals containing no special synchronisation information
    • H04L7/033Speed or phase control by the received code signals, the signals containing no special synchronisation information using the transitions of the received signal to control the phase of the synchronising-signal-generating means, e.g. using a phase-locked loop
    • H04L7/0337Selecting between two or more discretely delayed clocks or selecting between two or more discretely delayed received code signals
    • H04L7/0338Selecting between two or more discretely delayed clocks or selecting between two or more discretely delayed received code signals the correction of the phase error being performed by a feed forward loop

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  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
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  • Information Transfer Systems (AREA)
  • Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)
  • Communication Control (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、本質的に等時性(i
sochronous) の2つのデジタル信号を時間整列する、即
ち所定の位相関係に設定するという問題に取り組むもの
である。
【0002】
【従来の技術】本発明は、データ処理装置内でローカル
に発生されたクロック信号をその装置自身の入力に到達
するデータストリーム(例えばNRZデータ)と整列さ
せるという問題に特別な注意を払いつつ開発された。し
かしながら、この特定の用途に言及することが、本発明
の範囲を制限するものとして解釈されるべきでない。本
発明は本質的に等時性のいかなる性質のデジタル信号で
も整列するという問題に一般的に適用される。「本質的
に」等時性の信号と述べたが、これは、本発明が特に好
ましい実施例において起こり得るドリフト、ジッター及
び関連信号の周波数に影響を与えうる他の障害をも考慮
し得ることを意味する。2つの信号(例えば、情報信号
により変調されたキャリアーとこのキャリアーで運ばれ
た情報信号を復調するのに用いられる局所発振器信号)
を時間整列するのに従来から採用されている技術は、P
LL(位相ロックループ)として知られているものであ
る。しかしながら、この技術は、特により精密に実施す
る場合、基本的な又は簡単なデジタル回路と共に使用す
るのにはほとんど適さない。特に、これらの回路が大量
に製造し使用されるときには、個々の回路について複雑
となりコストも掛かる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、最終的な性能に悪影響を与えることなく少ないコス
トで且つ簡単な形式で実現できる、デジタル信号の整列
のための装置及び方法を提供することである。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明に従い、請求項に
記載された特徴を有する装置及び方法によりこの目的が
達成される。
【0005】
【実施例】ここでは、本発明は、添付図面を参照して単
に非制限的な例により説明される。図1及び図3では、
参照符号1が、本質的に等時性の2つのデジタル信号を
時間整列する装置を示す。図示された例では、第1信号
は、既知のタイプのデジタル発振器(図示せず)により
発生されたデジタルクロック信号CKINであり、周期
Tを有する。第2デジタル信号は、信号CKINの周期
Tに対応したビット周期を有する入力データストリーム
(信号DATA)である。装置1は、「時間整列され
た」クロック信号CKOUT、即ち信号DATAに対し
て所定の位相関係にあるクロック信号CKOUTをその
出力において発生する。
【0006】以下において、好適な実施例が参照され、
ここで要求される位相関係は、(NRZ信号と仮定され
る)信号DATAのビット間隔の中心に理想的に位置す
る立上がりエッジ(論理レベル「0」から論理レベル
「1」への遷移)を信号CKOUTが有するような関係
である。もちろん、これは多くの可能な選択肢のうちの
一つである。本発明による実施例を形成する要素の異な
る論理構成やプログラミングにより、異なる整列が達成
でき、従って異なる位相関係が得られる。もし動作目的
のために望むならば、選択的に変えられる整列条件を許
容するように、本発明による装置を構成することさえ可
能である。
【0007】入来するクロック信号CKINは、(既知
の構造の)位相シフトモジュール2の入力に与えられ
る。位相シフトモジュール2は、その出力に信号CKI
Nの2n 個のレプリカを発生し、これらは(全ての隣接
レプリカに対して一定と仮定される)所定の位相差だけ
離れている。ここに例として描かれた実施例において
は、n=2であり、よって、モジュール2は90゜の位
相差を有した4つのクロック信号CK1、CK2、CK
3及びCK4を発生する。上述したように、モジュール
2は既知のタイプのものである。例えば、4つの異なる
位相が、モジュール2内のPLLにより発生された2倍
の周波数の信号から得ることができる。少なくとも大抵
の場合には、前記レプリカの一つ(例えば信号CK1)
が単に入来信号CKINとされ得ることも明らかであ
る。それぞれ位相差を有した信号CK1−CK4の一般
的な挙動が、図2の上部に4つのタイム図で示されてい
る。
【0008】モジュール2により発生された信号CKI
Nの4つの(又は一般的に2n 個の)レプリカCK1,
CK2・・・は、通常マルチプレクサーから成るセレク
ターモジュール3の入力に送られる。セレクターモジュ
ール3の機能は、後に説明する方法により選択されたレ
プリカCK1,CK2・・・のうちの一つを信号DAT
Aに対して時間整列した出力信号として装置1の出力に
伝送することである。データ及び信号DATAと整列し
た信号CKOUTは、利用装置(図示せず)に与えら
れ、そこで信号CKOUTを用いることにより信号DA
TAがサンプリングできる。
【0009】参照符号4と5は2つのDフリップフロッ
プを示し、夫々のイネーブル入力CKにおいて信号DA
TAを受け取る。フリップフロップ4はその入力Dにお
いて信号CK4を受け取り、フリップフロップ5は入力
Dにおいて信号CK3を受け取る。フリップフロップ4
及び5の出力Qに存在し夫々SL0及びSL1で示され
た信号は、マルチプレクサー3の制御入力に送られ、レ
プリカCK1,CK2・・・の一つを信号CKOUTと
して選択させる。フリップフロップ4と5は本質的にサ
ンプリング回路を形成し、図示された実施例において選
択された所定の時間での信号CK1−CK4の部分集合
の状態を検出して信号DATAの立上がりエッジに対応
できる。
【0010】図2では、信号DATAに対応するタイム
図は、立上がりエッジの4つの可能な異なるタイム位置
を有するので4ビットを示す。よって、最も左のビット
の場合には、信号CK1とCK2が0で信号CK3とC
K4が1のときに前述の立上がりエッジが生じる。第2
ビットの立上がりエッジの場合には、クロック信号の論
置値の組み合わせは、CK1=1,CK2=0,CK3
=0,CK4=1となる。他の2つのビットでは、それ
ぞれ組み合わせは、CK1=1,CK2=1,CK3=
0,CK4=0及びCK1=0,CK2=1,CK3=
1,CK4=0となる。図2で信号DATAの下の2行
は、フリップフロップ4及び5の出力での信号SL0及
びSL1の対応する論理値を示す。図1における信号C
K1−CK4とマルチプレクサー3の入力間の関連が与
えられると、SL0及びSL1に対して示された論理値
の組み合わせが、図2の最終行に示された信号の選択を
出力信号CKOUTとして定める。
【0011】もちろん、信号CKINと信号DATA間
の一定の位相関係が一旦得られたならば、SL0及びS
L1の前述の論理値が理想的に保持されることが予想さ
れる。いずれにしても、信号CKINのレプリカCK1
−CK4と信号DATAの立上がりエッジ間に存在する
4つの可能な位相関係がこれらのレプリカのうち2つの
みを基にして如何にして一義的に同定又は区別できるか
は明らかである。よって、図示された例では、サンプリ
ング回路は2つのフリップフロップ4及び5から成り、
これらはレプリカCK1−CK4の全集合をサンプリン
グするのではなく、それらのうちの幾つかのみ(特に、
レプリカCK3及びCK4から成る部分集合)をサンプ
リングする。もちろん、カスケード状の要素から成る異
なる論理構成によっては、CK3及びCK4とは異なる
選択も可能である。
【0012】この概念は2n (n=1,2・・・)個の
レプリカの場合に一般化できる。よって、信号DATA
に関して存在する位相関係は、そのようなn個のレプリ
カから成る部分集合から(nの値が大きくなればなるほ
ど精密になる識別度を用いて)同定できる。というの
は、信号DATAによるサンプリングに際して、n個の
レプリカにより取られる論理値は、その時点で2n 個の
レプリカから成る全集合により到達された論理状態を示
しているからである。請求項中に用いられた用語を用い
ると、マルチプレクサー3により行われる選択は、2n
個のレプリカから成る全集合を「エントロピー的に表
す」n個のレプリカから成るレプリカCK1,CK2・
・・の部分集合を基にして実行されると表現できる。こ
の用語は、情報源の「エントロピー」(情報内容)の尺
度の定義と類似して使用される。既知のように、2つの
異なる論理状態を示す情報源のエントロピーは1ビット
に等しく、4つの状態を示す情報源に関するエントロピ
ーは2ビットに等しく、一般に、2n 個の状態を示す情
報源に関するエントロピーはnビットに等しい。
【0013】図1に示された典型的な実施例では、フリ
ップフロップ4と5の出力及びマルチプレクサー3の入
力SL0とSL1の間は直接接続されている(これはフ
リップフロップ4と5の出力がそのように識別されたか
らである)。この選択は製造における簡素化の観点から
有利であり、信号CKOUTが信号DATAのビット周
期のほぼ中心において立上がりエッジを有するという整
列条件に対応する。この事実は、図2において信号DA
TAに対して示された種々の可能な挙動とCKOUTと
して各時間に選択された信号の時間挙動(図2中の最終
行)を比較することにより容易に検証できる。
【0014】しかしながら、この選択は強制的なもので
はない。最も異なる理由により、完全に異なる解法が選
択できる。例えば、信号DATAのビット周期のほぼ中
心において立下がりエッジを有する信号CKOUTを与
えるという解法や又は異なる選択をとれる。この目的の
ため、例えば論理ネットワーク60(図1でのみ破線で
示されている。)によりマルチプレクサー3のスイッチ
ング論理上に介入することが可能であり、フリップフロ
ップ4及び5の出力Qをマルチプレクサー3の入力に転
送するときにこれらの出力Qの値をトランスコーディン
グ(transcoding) できる。論理ネットワーク60は、選
択的にスイッチングできるタイプのものとすることがで
き、それにより、異なるトランスコーディングを行い、
信号CKOUTと信号DATA間の整列条件を変えられ
る。フリップフリップ4及び5に対する入力信号として
レプリカCK3及びCK4以外の信号を用いることによ
り、及び/又はフリップフロップ4及び5の介入論理を
変更すること又は前記フリップフロップを異なる種類の
論理回路と置き換えることにより異なる位相又は整列関
係が得られることは、当業者にはまた明らかである。い
ずれにしても、本装置の基本的な動作原理は変わらな
い。
【0015】図1に示された図は、上述したように、図
3に示された更に完全な経路を簡素化したモデルを表
す。実際には、本発明による装置では、例えばクロック
信号CKINが或周期的エラーを発生するかもしれず、
回路はむしろ位相変動にさえ追随できなければならない
という事を考慮しなければならない。信号DATA及び
信号CKINの両方ともジッターやデューティーサイク
ル歪み現象を生じるかもしれない事をも考慮すべきであ
る。これら及びその他の障害は入力信号と回路コンポー
ネントの両方に対して影響を与えうる。また、本発明の
実際的な実施例では、出力信号CKOUTにおける繰り
返される変化及び/又は突然の変化として、出力不安定
現象が起きるのが避けられる。このような出力信号CK
OUTにおける繰り返される変化及び/又は突然の変化
は、マルチプレクサー3の動作条件における等しく繰り
返される変動及び/又は突然の変動から生じる。
【0016】対比されるべき第1の不安定現象は、出力
信号CKOUTの望ましくない遷移の発生である。例え
ば、もしマルチプレクサー3による出力信号の選択が、
前に発生された信号CKOUTの上方又は下方遷移にす
ぐ近接して変わるならば、この現象が生じるであろう。
「古い」信号CKOUTの立上がりエッジのすぐ後に、
(例えば信号DATAにおけるドリフトから生じる)値
SL0及びSL1の変更が行われ、マルチプレクサー3
をスイッチングし、その時点では論理値「0」を有する
他のレプリカCK1,CK2・・・を「新しい」信号C
KOUTとして選択する。実際、装置1の出力において
望ましくない高速0−1−0遷移が起こり得る。
【0017】この欠点を克服するために、図3に示され
た図では、マルチプレクサー3に並列にそれと本質的に
同一構造の別のマルチプレクサー30が設けられてお
り、これも信号SL0,SL1により駆動される。しか
し、この実施例ではこれらの信号はフリップフロップ4
及び5の出力信号ではなく、後に説明する論理回路によ
る出力信号から得られるものである。さらに、マルチプ
レクサー30の入力はモジュール2の出力に接続され、
マルチプレクサー3により受け取られた構成とは異なる
構成によりレプリカCK1,CK2,CK3,CK4を
受け取る。図示された典型的な実施例で採用された特定
接続構成は、図3において明らかに見て取れる。全体的
な結果として、信号CKOUTの時間シフトレプリカを
構成する信号(CKXとして示す。)をマルチプレクサ
ー30の出力において作りだす。例えば、図3の図で
は、信号CKXは、信号DATAと整列した信号CKO
UTに対して位相が90゜進んでいる。
【0018】信号CKXが、フリップフロップ4と5に
夫々対応するフリップフロップ40と50のイネーブル
入力CKに与えられる。後にさらに詳しく説明する別の
論理コンポーネント(状態機械9、10)を介して、フ
リップフロップ40の入力Dはフリップフロップ4の出
力SL00を受け取り、フリップフロップ50の入力D
はフリップフロップ5の出力SL11を受け取る。フリ
ップフロップ40と50の出力は、マルチプレクサー3
とマルチプレクサー30の両方を制御する信号SL0と
SL1である。この構成は、フリップフロップ40と5
0が信号CKXによりイネーブルされるときにのみ信号
SL00とSL11がマルチプレクサー3に進むことが
でき(必要ならば、信号CKOUT中の位相変化を決定
する)。この様にして、信号CKOUT上に望ましくな
い遷移を発生させないようにマルチプレクサー3をスイ
ッチングできる。
【0019】しかしながら、信号CKOUTの(一般に
は位相が進んだ)位相シフトレプリカであるところの、
信号CKXのような信号は、他の方法でも発生させるこ
とができ、マルチプレクサー30を不要にする。例え
ば、信号CKOUTが遅延素子を通るようにするとか、
遅延素子自身の上流で信号を信号CKXとして用いるこ
とができる。信号CKOUT中に望ましくない位相シフ
トを引き起こし得る別の現象としてはジッターがあり、
これは信号CKIN及び/又は信号DATAに影響しう
る。この現象の悪影響を避けるために、図3の図では、
レプリカCK3とCK4を伝送するモジュール2の出力
線が、2つのルート(又は経路)を介してフリップフロ
ップ5と4に夫々接続される。一方の経路は4a及び5
aとして示されており、(夫々フリップフロップ4及び
フリップフロップ5に対する)直接的な経路である。も
う一方の経路は4b及び5bとして示されており、(こ
れらも、夫々フリップフロップ4及びフリップフロップ
5に対する)遅延経路であり、関連のレプリカ(CK4
及びCK3)の伝搬は、2つのカスケード状の(CK4
に対する)遅延素子D41及びD42並びに(CK3に
対する)遅延素子D31及びD32を介して行われる。
【0020】2つのカスケード状遅延素子のうちの一つ
(夫々D41とD31)は、モジュール2からマルチプ
レクサー3及び30にレプリカ(夫々CK4とCK3)
を伝送する線に接続される。もう一方のもの(D42と
D32)は、フリップフロップ4及び5に向かう前記レ
プリカの経路に接続される。遅延素子D11とD21も
またモジュール2からマルチプレクサー3及び30に信
号CK1及びCK2を伝送する線上に存在することを考
慮する上で2つの遅延素子が用いられる。クロック信号
の種々のレプリカとデータ間の正確で絶対的な時間整列
を、回路内でのこれらの信号が進む異なる経路をも考慮
して、保持するためには、上記遅延素子を用いるのは好
適である。
【0021】フリップフロップ4の入力Dは線4a上に
存在する「直接」信号か又は線4b上に存在する「遅
延」信号のどちらかを受け取ることができる。同様に、
フリップフロップ5の入力Dは、線5a上に存在する直
接信号か又は線5b上に存在する遅延信号のどちらかを
受け取ることができる。この選択は2つのスイッチング
要素6及び7(一般には2つのマルチプレクサー)によ
り実質的に行われる。これらの出力線6a,7aは、論
理ネットワーク8(図示された実施例ではEX−OR論
理ゲート)により発生された共通選択信号SLの命令を
受けて、経路4aか経路4b上に存在する信号か又は経
路5aか経路5b上に存在する信号を夫々フリップフロ
ップ4及び5に転送する。ネットワーク8の入力信号
は、フリップフロップ40及び50の出力Qから来る信
号SL0及びSL1である。
【0022】関連するコンポーネントの論理挙動を分析
することにより検証できるように、マルチプレクサー6
と7、それらに連携した遅延素子、及び論理ネットワー
ク8の全体の効果は、装置の作動中にヒステリシス機構
を導入することであり、このヒステリシス機構により、
ジッターの存在下において出力信号CKOUTの繰り返
される位相シフトが防止される。この結果は、図2の下
部に概略的に示されていること、即ち、信号DATAの
立上がりエッジが存在する位相ウィンドウを、信号CK
3とCK4がその立上がりエッジによりサンプリングさ
れるインターバルに関して拡張することにより得られ
る。例えば、信号SL0とSL1の両方が論理値1(図
2でDATAの第1ビット)をとるときに、論理ネット
ワーク8により駆動されるマルチプレクサー6及び7が
信号CK3の立下がりエッジを遅延させたり、信号CK
4の立上がりエッジを進めたりすることが分かる。同様
に、信号SL0とSL1がそれぞれ論理値1と0をとる
とき、信号CK3の立下がりエッジが進められ、信号C
K4の立下がりエッジが遅延される効果を有する。最後
に、信号SL0とSL1がそれぞれ論理値0と1をとる
とき、信号CK3の立上がりエッジは進められ、信号C
K4の立上がりエッジは遅延される効果を有する。立上
がりエッジの前進および遅延は、実際には関連する信号
全体を前進又は遅延することにより得られることに留意
すべきである。
【0023】実際、信号DATAの立上がりエッジによ
る前述の信号のサンプリングは、図1に示された基本的
な構成による操作で与えられる時間ウィンドウより広い
ウィンドウである時間ウィンドウ(Aで示す)内で行わ
れる。遅延又は前進及びウィンドウAの幅は、信号DA
TA上で予想されるジッター値(例えば、25MHzの
ATMストリームではジッターは2nsのオーダーであ
る)を基にして評価される。信号DATAの立上がりエ
ッジがサンプリングに適した位相インターバルの限度に
あり且つ突然ジッターにより隣接するインターバルにシ
フトすれば、上述したヒステリシス機構の存在により、
瞬時にサンプリングに使用されている新しい位相インタ
ーバルが拡げられる。この様に、信号DATAの立上が
りエッジは、ジッターがもはや位相シフトを引き起こす
ことができないようなインターバル内の或位置にある。
このことは図2から明らかである。上述したように、整
列のために信号DATAの立上がりエッジを用いるのは
可能な選択肢のうちの一つである。整列は立下がりエッ
ジを用いても行うことができる。この場合には、前述し
たヒステリシス機構を発生するための論理回路が採用さ
れるが、これは論理回路設計の専門家ならば十分に実現
できるものである。
【0024】参照符号9と10は2つのモジュールを示
し、各々は、(モジュール9に対しては)フリップフロ
ップ4とフリップフロップ40の間、及び(モジュール
10に対しては)フリップフロップ5とフリップフロッ
プ50の間に夫々接続された一連の論理ネットワーク
(又は状態機械)から成る。信号DATAの複数の(一
般には2つの)連続する立上がりエッジに対して、論理
信号SL00,SL11の値の新しい組み合わせがフリ
ップフロップ4と5の出力において生じるときのみ、
(信号CKOUTの後続の位相変化を決めるために)モ
ジュール9と10は単にチェックモジュール又は検査モ
ジュールとして動作し、これらの新しい組み合わせをフ
リップフロップ40と50に送ることを可能にする。実
際には、後者はインバーター11を通過後はイネーブル
信号としてモジュール9と10(入力CK)に転送され
る。このインバーター11により、DATAの立下がり
エッジに応じて、即ち、前記信号の2つの遷移を待つこ
となく、信号SL00又はSL11の評価ができる。遅
延素子15及び別のインバーター12はインバーター1
1と直列に接続され、装置内の種々のコンポーネントの
動作時間を補償し、信号DATAと共に受信される論理
値を回復する。
【0025】図4は、信号SL00又はSL11の論理
値の新しい組み合わせが、信号DATAの2つの連続す
る遷移に応じて認識された後でのみ、これらの新しい組
み合わせがフリップフリップ40、50に送られる(即
ち、検査される)という例における、回路9と10の取
り得る状態図である。これらの回路は4つの状態A0,
B0,C1,D1を示す。信号SL00とSL11の新
しい値(夫々0と1)が検査されるとき、状態A0,C
1が取られる。代わりに、入力信号の論理値がDATA
の前の遷移に対して変化したとき、状態B0とD1が取
られる。状態B0はまた入力状態でもあり、動作の開始
時に取られる。矢印0と1は、入力信号の論理値0又は
1により夫々決定される遷移を表す。示された図が回路
9と10の望ましい動作に対応していることは直ぐに分
かる。入力状態B0の存在により、動作の開始時におけ
る信号SL00とSL11が信号DATAの最初の遷移
のときにフリップフロップ40と50に送られることに
留意すべきである。このような条件下では2番目の遷移
を待つのは無駄である。所与の図から、当業者なら問題
なく回路設計を行える。
【0026】最後に、参照符号13は処理ブロックを示
し、モジュール9、10及びフリップフロップ40、5
0がある場合、14で示される入力線を介して装置1に
与えられるリセット信号に応答する。ブロック13は2
つの信号VAR1とVAR2と共に信号DATAをも受
信する。信号VAR1とVAR2は、それぞれモジュー
ル9と10の出力から送られ、フリップフロップ4と5
からフリップフロップ40と50に送られる信号におけ
る変化に応じて(即ち、信号CKOUTの位相変化を引
き起こす情報がフリップフロップ40と50に転送され
るとき)発生される。従って、ブロック13は二重の機
能を行う。第1の機能は、本回路により受信された信号
DATAの2番目の立上がりエッジに応じてのみ(即
ち、出力するクロック信号CKOUTが正しい位相を有
するときのみ)、装置1のリセットの後に出力クロック
信号CKOUTを検査する信号OKを放つことである。
第2の機能は、回路の上流で伝送故障により引き起こさ
れうる位相シフトが生じるとき、検査信号を除去するこ
とである。この目的のため、ブロック13はモジュール
9と10から来る信号VAR1とVAR2を連続的にチ
ェックする。180゜位相シフトの場合には、これらの
変化信号は同時に起動され、その結果、このような条件
下ではブロック13が検査信号を除去する。
【0027】もちろん、本発明の原理は変えないで、こ
れまで記載及び示してきたことに関する詳細と実施例
は、本発明の範囲を逸脱することなく大きく変えること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による装置の基本動作原理をブロック図
で示す。
【図2】共通タイムスケールと云われる幾つかのタイム
図を含み、図1に示された回路での動作中に存在する信
号の挙動を示す。
【図3】本発明による装置の可能な実施例の詳細なブロ
ック図である。
【図4】図3の回路の状態図である。
【符合の説明】
1 時間整列装置 2 位相シフトモジュール 3 セレクターモジュール(マルチプレクサー) 4、5 Dフリップフロップ 6、7 スイッチング要素(マルチプレクサー) 8 論理ネットワーク(EX−OR論理ゲート) 9、10 論理コンポーネント(状態機械) 11 インバーター 12 別のインバーター 13 処理ブロック 14 入力線 15 遅延素子 30 マルチプレクサー 40、50 Dフリップフロップ 60 論理ネットワーク D11、D21、D31、D32、D41、D42 遅
延素子
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 マルコ・ブルジオ イタリー国 10059 グルグリスコ(ト リノ)、ヴイア・モンタナロ、17/1 (72)発明者 パオロ・ペレグリーノ イタリー国 10135 トリノ、ヴイア・ オー.・ヴイグリアーニ、15/10 (56)参考文献 特開 平4−301941(JP,A) 特開 昭59−5736(JP,A) 特開 平4−373230(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G06F 13/42 H04L 7/00 - 7/10 H03K 5/04 - 5/07 H03K 5/13 - 5/145

Claims (17)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 本質的に等時性の第1及び第2デジタル
    信号(CKIN、DATA)を時間整列する装置であっ
    て、 (ア)前記第1デジタル信号の1組のレプリカ(CK1
    −CK4)を発生するよう構成された位相シフト手段
    (2)であって、これらのレプリカ(CK1−CK4)
    が互いに所与の位相差だけ離れている前記位相シフト手
    段(2)、 (イ)前記第2デジタル信号(DATA)により起動さ
    れるサンプリング手段(4、5)であって、前記第2デ
    ジタル信号(DATA)の所与の遷移に応じて前記レプ
    リカ(CK1−CK4)の少なくとも部分集合が示す論
    理値を検出し、且つ、論理信号(SL0,SL1)のそ
    れぞれの組み合わせを発生するように構成された前記サ
    ンプリング手段(4、5)、 (ウ)前記第1デジタル信号の前記レプリカ(CK1−
    CK4)を入力として受け取り、論理信号(SL0,S
    L1)の前記組み合わせから同定される前記レプリカ
    (CK1−CK4)のうちの一つを、前記第2デジタル
    信号(DATA)と時間整列した出力信号(CKOU
    T)として選択するように起動される第1選択手段
    (3)、 を含む上記装置において、 (エ)前記出力信号(CKOUT)の時間オフセットレ
    プリカ(CKX)を発生するよう構成された処理手段
    (30)、及び (オ)前記出力信号(CKOUT)の前記時間オフセッ
    トレプリカ(CKX)によりイネーブルされて前記サン
    プリング手段(4、5)からの前記論理信号(SL0,
    SL1)を前記第1選択手段(3)に転送し、前記出力
    信号(CKOUT)の前記時間オフセットレプリカ(C
    KX)の所与の遷移に応じてのみ前記出力信号(CKO
    UT)の選択を変更するための転送回路(40、5
    0)、を含むことを特徴とする上記装置。
  2. 【請求項2】 前記処理手段(30)が発生する前記出
    力信号(CKOUT)の時間オフセットレプリカ(CK
    X)は、出力信号(CKOUT)に対して位相が進んで
    いることを特徴とする請求項1に記載の装置。
  3. 【請求項3】 前記第1デジタル信号(CKIN)がク
    ロック信号であり、前記位相シフト手段(2)が同一の
    位相差だけ離れた前記クロック信号からなる複数のレプ
    リカ(CK1−CK4)を発生し、 前記処理手段(30)が発生する前記出力信号(CKO
    UT)の時間オフセットレプリカ(CKX)は、前記出
    力信号(CKOUT)に対して前記所与の位相差に等し
    い進みを有することを特徴とする請求項2に記載の装
    置。
  4. 【請求項4】 前記第1選択手段(3)がマルチプレク
    サーから成り、該マルチプレクサーはその入力において
    前記レプリカ(CK1−CK4)を受け取り、且つ、前
    記論理信号(SL0,SL1)により駆動され、 前記転送回路(40、50)が追加の双安定回路(4
    0、50)から成り、この双安定回路は、前記出力信号
    (CKOUT)の前記時間オフセットレプリカ(CK
    X)によりイネーブルされて前記論理信号(SL0,S
    L1)のうちの一つを夫々が送出し、それにより、前記
    論理信号(SL0,SL1)の組み合わせは、前記追加
    の双安定回路(40、50)の出力に与えられ、前記出
    力信号(CKOUT)の前記時間オフセットレプリカ
    (CKX)の前記所与の遷移に応じてのみ変わることを
    特徴とする請求項1−3のいずれか1項に記載の装置。
  5. 【請求項5】 前記第1選択手段(3)がマルチプレク
    サーから成り、該マルチプレクサーはその入力において
    前記レプリカ(CK1−CK4)を受け取り、且つ、前
    記論理信号(SL0,SL1)により駆動され、 前記処理手段(30)が第2選択手段(30)から成
    り、該第2選択手段は前記第1選択手段(3)により受
    け取られた組み合わせとは異なる組み合わせの前記レプ
    リカ(CK1−CK4)を受け取ることを特徴とする請
    求項1−4のいずれか1項に記載の装置。
  6. 【請求項6】 前記サンプリング手段(4、5)に転送
    されるレプリカ(CK3,CK4)に作用して、前記レ
    プリカ(CK3,CK4)が前記サンプリング手段
    (4、5)の作用を受ける時間インターバルの持続時間
    (A)を選択的に増加させるヒステリシス発生手段(D
    31,D32,D41,D42,6,7,8)を含むこ
    とを特徴とする請求項1−5のいずれか1項に記載の装
    置。
  7. 【請求項7】 前記ヒステリシス発生手段(D31,D
    32,D41,D42,6,7,8)はそれらが作用す
    る各レプリカ(CK3,CK4)に対して前記サンプリ
    ング手段(4、5)への2つの夫々の伝搬経路(4a,
    4b,5a,5b)を含み、前記夫々の経路の少なくと
    も一つ(4b,5b)は位相シフト手段(D31,D3
    2,D41,D42)を含み、 さらに、前記論理信号(SL0,SL1)を用いて駆動
    されて前記伝搬経路(4a,4b,5a,5b)のどち
    らかを選択的に起動する別の選択手段(6、7)を含む
    ことを特徴とする請求項6に記載の装置。
  8. 【請求項8】 前記サンプリング手段(4、5)と前記
    第1選択手段(3)の間に挿入された検査手段(9、1
    0)が設けられ、この検査手段は論理信号(SL0,S
    L1)の前記組み合わせの変化の存在下において、前記
    第2デジタル信号(DATA)の連続した複数の前記所
    与の遷移に応じて前記変化が検出された後にのみ、論理
    信号(SL0,SL1)の変化した組み合わせを前記第
    1選択手段(3)に伝送することを許容することを特徴
    とする請求項1−7のいずれか1項に記載の装置。
  9. 【請求項9】 前記検査手段(9、10)は、前記第2
    デジタル信号(DATA)の2つの連続した遷移に応じ
    て前記変化が検出された後にのみ、論理信号(SL0,
    SL1)の変化した組み合わせの伝送を許容することを
    特徴とする請求項8に記載の装置。
  10. 【請求項10】 前記検査手段(9、10)が状態機械
    から成ることを特徴とする請求項8又は9に記載の装
    置。
  11. 【請求項11】 本質的に等時性の第1及び第2デジタ
    ル信号(CKIN,DATA)を時間整列するための方
    法であって、 (ア)前記第1デジタル信号(CKIN)の1組のレプ
    リカ(CK1−CK4)を発生する工程であって、前記
    レプリカ(CK1−CK4)はお互いに所与の位相差だ
    け離れている工程、 (イ)前記第2デジタル信号(DATA)の所与の遷移
    に応じて、前記レプリカ(CK1−CK4)の少なくと
    も部分集合が示す論理値を検出する検出工程であって、
    論理信号(SL0,SL1)の夫々の組み合わせを発生
    する検出工程、 (ウ)論理信号(SL0,SL1)の前記組み合わせを
    用いて同定された前記第1デジタル信号(CKIN)の
    前記レプリカ(CK1−CK4)のうちの一つを、前記
    第2デジタル信号(DATA)と時間整列した出力信号
    (CKOUT)として選択する工程、 を含む上記方法において、 (エ)前記出力信号(CKOUT)の時間オフセットレ
    プリカ(CKX)を発生する工程(30)、及び (オ)前記出力信号(CKOUT)の前記時間オフセッ
    トレプリカ(CKX)の所与の遷移に応じてのみ、前記
    出力信号(CKOUT)の選択を変更する工程を含むこ
    とを特徴とする上記方法。
  12. 【請求項12】 前記出力信号(CKOUT)の前記時
    間オフセットレプリカ(CKX)が、位相進みを有する
    時間オフセットレプリカとして発生されることを特徴と
    する請求項11に記載の方法。
  13. 【請求項13】 前記位相差は互いに等しく、また前記
    時間オフセットレプリカ(CKX)は、前記所与の位相
    差と本質的に等しい前記出力信号(CKOUT)に対す
    る位相進みを有して発生されることを特徴とする請求項
    12に記載の方法。
  14. 【請求項14】 前記検出工程が、少なくとも前記部分
    集合におけるレプリカにヒステリシス作用を受けさせ、
    前記検出工程に割り当てられた時間インターバルの持続
    時間(A)を選択的に増加させる工程を含むことを特徴
    とする請求項11−13のいずれか1項に記載の方法。
  15. 【請求項15】 (カ)ヒステリシス作用を受けた各レ
    プリカ(CK3,CK4)の2つの時間シフトバージョ
    ンを発生する工程、及び(キ)論理信号(SL0,SL
    1)の前記組み合わせに基づいて前記時間シフトバージ
    ョンのどちらかを用いて前記レプリカの各々の論理値を
    検出する工程を含むことを特徴とする請求項14に記載
    の方法。
  16. 【請求項16】 前記第2デジタル信号(DATA)の
    連続した複数の前記所与の遷移に応じて論理信号(SL
    0,SL1)の前記組み合わせの変化を検出した後にの
    み、前記出力信号(CKOUT)の選択を変更する工程
    を含むことを特徴とする請求項11−15のいずれか1
    項に記載の方法。
  17. 【請求項17】 前記複数の遷移が2つの前記連続した
    遷移からなることを特徴とする請求項16に記載の方
    法。
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