JP3288192B2 - Synchronous clock circuit - Google Patents
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明はディジタル通信システム
を構成するディジタル交換機やディジタル伝送装置に関
し、特に同期ディジタル通信網から与えられる網同期ク
ロック信号に同期したシステム内のクロック信号を作成
し、それを配分するためのディジタル交換機やディジタ
ル伝送装置における同期クロック回路に関するものであ
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a digital exchange and a digital transmission apparatus constituting a digital communication system. The present invention relates to a synchronous clock circuit in a digital exchange or digital transmission device for distribution.
【0002】[0002]
【従来の技術】図20は、同期ディジタル通信網の基本
的な構成を示したものである。図20において、ディジ
タル伝送装置1,3やディジタル交換装置2からなる同
期ディジタル通信網は、ルビジュウムやセシュウム等の
原子発振器5からのクロック基準信号を元に網同期装置
(DCS)4から分配される同期クロックに同期して動
作する。2. Description of the Related Art FIG. 20 shows a basic configuration of a synchronous digital communication network. In FIG. 20, a synchronous digital communication network including digital transmission devices 1 and 3 and a digital switching device 2 is distributed from a network synchronization device (DCS) 4 based on a clock reference signal from an atomic oscillator 5 such as rubidium or cesium. Operates in synchronization with the synchronous clock.
【0003】図21は、図20のディジタル交換装置2
のシステム構成の一例を示している。図21において、
ディジタル交換装置2は伝送端局1,3と接続する多重
/分配部(MUX/DMUX)11,16、時間スイッ
チ(TSW)13,15及びハイウェイスイッチ(HS
W)14からなる時分割多重スイッチ及び交換制御のた
めの各種信号装置(SIG)12,17から構成され
る。これらの各内部装置は、互いに2M又は32Mハイ
ウェイ(HW)によって結ばれ、システム内の統一され
た同期クロック信号に同期して動作する。FIG. 21 is a block diagram of the digital exchange 2 shown in FIG.
1 shows an example of the system configuration. In FIG.
The digital switching device 2 includes multiplexing / distributing units (MUX / DMUX) 11 and 16 connected to the transmission terminal stations 1 and 3, time switches (TSW) 13 and 15, and highway switches (HS).
W) 14 and various signal units (SIG) 12 and 17 for switching control. Each of these internal devices is connected to each other by a 2M or 32M highway (HW), and operates in synchronization with a unified synchronous clock signal in the system.
【0004】前記システム内の同期クロックは高精度で
あること、さらにディジタル交換装置2と伝送装置1,
3との間を同期インタフェースによって結ぶことから、
交換装置内のクロック分配装置(CDIS)18は、図
1で示した原子発振器5をクロック源とする網内共通の
網同期装置4から同期クロック信号を受信し、それに同
期した装置内クロック信号を作成して上述した各内部装
置にその信号を分配する。[0004] The synchronous clock in the system must be highly accurate, and the digital exchange device 2 and the transmission device 1
3 is connected by a synchronous interface,
A clock distribution device (CDIS) 18 in the switching device receives a synchronization clock signal from a common network synchronization device 4 using the atomic oscillator 5 shown in FIG. 1 as a clock source, and synchronizes the internal device clock signal with the synchronization clock signal. Create and distribute the signal to each of the internal devices described above.
【0005】図22は、図21で示した各装置間を結ぶ
ハイウェイ(HW)の基本的な伝送フォーマットを示し
たものである。図22に示すように、各ハイウェイは1
25μs周期のフレームを繰り返しの基本単位として、
8KHzのフレームパルス信号に同期して動作する。前
記各フレーム内は8ビットからなる複数のタイムスロッ
ト(TS)に区切られており、従って2Mハイウェイの
場合には、1フレーム当たり32タイムスロット(TS
#0〜TS#31)が存在し、また32Mハイウェイの
場合には、1フレーム当たり512タイムスロット(T
S#0〜TS#511)存在することになる。いずれの
場合にも、1タイムスロット当たり伝送速度64Kb/
s(=8KHz×8ビット)の音声若しくはデータ信号
を運ぶことができる。なお、図22に示すように2つの
装置A−B間でハイウェイ情報を送受信するには、送信
側から8KHz周期のフレームパルス信号、データ信号
そしてクロック信号の3つの信号を送出する必要があ
る。FIG. 22 shows a basic transmission format of a highway (HW) connecting the devices shown in FIG. As shown in FIG. 22, each highway has one
A frame having a period of 25 μs is used as a basic unit of repetition.
It operates in synchronization with an 8 KHz frame pulse signal. Each frame is divided into a plurality of 8-bit time slots (TS). Therefore, in the case of the 2M highway, 32 time slots (TS) per frame are used.
# 0 to TS # 31) and in the case of a 32M highway, 512 time slots (T
S # 0 to TS # 511) exist. In any case, the transmission rate per time slot is 64 Kb /
It can carry s (= 8 KHz × 8 bits) voice or data signals. In order to transmit and receive highway information between two devices AB as shown in FIG. 22, it is necessary to transmit three signals of a frame pulse signal, a data signal, and a clock signal having a period of 8 KHz from the transmitting side.
【0006】図23は、図22の受信装置B側における
ハイウェイ情報の受信回路例を示している。図23にお
いて、一般に受信情報は、一旦バッファ19を介して受
信信号の時間的な変動を吸収するエラスティックメモリ
20に書き込まれ(WCK,WFK)格納され、そして
内部のフレーム信号(RFP)及び、クロック信号(R
CK)に同期して装置内部回路21へ読みだされる。エ
ラスティックメモリ20は、FIFOメモリとして機能
するが、実際には通常のメモリに対してサイクリックに
書き込み、そして一定の遅延をもってそれを読み出すこ
とで実現している。このように、エラスティックメモリ
20を使用した場合、装置A−B間である程度非同期の
関係が許容されるが、全くの非同期の場合にはエラステ
ィックメモリの容量がフレーム1周期分必要となって経
済的な装置構成は困難である。FIG. 23 shows an example of a circuit for receiving highway information on the receiving device B side in FIG. In FIG. 23, generally, received information is temporarily written (WCK, WFK) and stored in an elastic memory 20 for absorbing temporal fluctuation of a received signal via a buffer 19, and an internal frame signal (RFP) and Clock signal (R
The data is read out to the device internal circuit 21 in synchronization with (CK). The elastic memory 20 functions as a FIFO memory, but is actually realized by cyclically writing to a normal memory and reading it out with a certain delay. As described above, when the elastic memory 20 is used, a certain degree of asynchronous relationship is allowed between the devices A and B. However, when the apparatus is completely asynchronous, the capacity of the elastic memory is required for one frame period. An economical device configuration is difficult.
【0007】図24は、システム内各装置にハイウェイ
の基準となるフレームパルス信号の位相を実際に割り当
てる状況を示している。図24を先に説明した図21と
対応づけるならば、装置A及び装置Cはそれぞれ時間ス
イッチ(TSW)13,15、そして装置Bはハイウェ
イスイッチ(HSW)14にそれぞれ対応する。図24
に示すように、ハイウェイ情報が装置A→B→Cと流れ
る場合、装置Aの位相を最も早く、次に装置B、装置C
の順に位相を割り当てる。このようにすることにより、
各装置のエラスティックメモリ容量の最適化が図れる。FIG. 24 shows a situation where the phase of a frame pulse signal serving as a highway reference is actually assigned to each device in the system. If FIG. 24 is associated with FIG. 21 described above, the devices A and C correspond to the time switches (TSW) 13 and 15, respectively, and the device B corresponds to the highway switch (HSW) 14, respectively. FIG.
As shown in the figure, when the highway information flows from the device A → B → C, the phase of the device A is set to the earliest, and then the device B and the device C
Are assigned in the order of. By doing this,
The elastic memory capacity of each device can be optimized.
【0008】図25は、同期網におけるディジタル交換
装置のクロック供給系統例を示したものである。図25
において、網同期装置(DCS)4からは64KHzと
8KHzのクロック信号が供給され、それを受けてシス
テム内のクロック分配装置(CDIS)18からは各装
置(例えば図24の装置A,B,C)へ8KHzフレー
ム信号及び2MHzクロック信号を供給している。前記
各装置は、それぞれの装置に必要な信号(8KHzフレ
ームパルス信号、32MHz/156MHzクロック信
号)をクロック生成部(PG)23において作成しその
装置内の内部回路24へ分配する。FIG. 25 shows an example of a clock supply system of a digital exchange in a synchronous network. FIG.
24, a clock signal of 64 KHz and 8 KHz is supplied from a network synchronization device (DCS) 4 and, in response thereto, a clock distribution device (CDIS) 18 in the system receives each device (for example, devices A, B, and C in FIG. 24). ) Are supplied with an 8 KHz frame signal and a 2 MHz clock signal. Each of the devices generates a signal (8 KHz frame pulse signal, 32 MHz / 156 MHz clock signal) necessary for each device in a clock generator (PG) 23 and distributes the signal to an internal circuit 24 in the device.
【0009】図26は、図25で示したクロック供給系
統の冗長構成の一例を示したものである。図26におい
て、網同期装置4は、正常動作時に使用される網同期装
置(N系; Normal)と異常発生時に切り換わる網同期装
置(E系; Emergency )の二重構成を有し、同様にクロ
ック分配装置18及びクロック生成部23も0系と1系
の2系統で構成される。FIG. 26 shows an example of a redundant configuration of the clock supply system shown in FIG. In FIG. 26, the network synchronizer 4 has a dual configuration of a network synchronizer (N system; Normal) used during normal operation and a network synchronizer (E system; Emergency) that switches when an abnormality occurs. The clock distribution device 18 and the clock generation unit 23 are also composed of two systems, system 0 and system 1.
【0010】次に、本発明と関連する従来技術の状況に
ついて詳細に説明する。図27は、従来技術によるクロ
ック分配装置(CDIS)の一構成例を示したもので
る。図28は、図27のクロック分配装置の入出力タイ
ミング図である。図27において、クロック分配装置1
8は、二重化された網同期装置4の両系(DCS−N,
DCS−E)に接続されて、その両系からそれぞれ64
KHzと8KHzの基準クロック信号を受信する。図2
8の(1)には、網同期装置4から与えられる64KH
z+8KHzの複合バイポーラ(AMI)信号の基準ク
ロック信号が描かれており、8KHzのフレーム信号は
64KHzのAMI信号のバイオレーション信号として
与えられる。前記基準信号はバイポーラ−ユニポーラ変
換回路(B→U)25,26において64KHzと8K
Hzの信号にそれぞれ分離される(図28の(2))。Next, the state of the prior art related to the present invention will be described in detail. FIG. 27 shows an example of the configuration of a clock distribution device (CDIS) according to the related art. FIG. 28 is an input / output timing diagram of the clock distribution device of FIG. In FIG. 27, the clock distribution device 1
Reference numeral 8 denotes both systems (DCS-N,
DCS-E), and 64
KHz and 8 KHz reference clock signals are received. FIG.
8 (1) is 64KH provided from the network synchronization device 4.
A reference clock signal of a composite bipolar (AMI) signal of z + 8 KHz is drawn, and a frame signal of 8 KHz is provided as a violation signal of the AMI signal of 64 KHz. The reference signal is converted to 64 KHz and 8 K in bipolar-unipolar conversion circuits (B → U) 25 and 26.
Hz signals (FIG. 28 (2)).
【0011】クロック分配装置18は、通常選択回路2
7によってDCS−N系のクロック信号を選択して使用
する。装置内の異常検出回路28は、前記DCS−N系
クロック信号に異常を発見した場合には、前記選択回路
27を制御してDCS−E系のクロック信号に切替え
る。選択されたクロック信号の内、64KHzクロック
信号は次段のPLL回路30へ入力され、そこで32M
Hzもしくは16MHz等の所定のクロック信号に逓倍
されて出力される。The clock distribution device 18 has a normal selection circuit 2
7, a DCS-N system clock signal is selected and used. When an abnormality is detected in the DCS-N system clock signal, the abnormality detection circuit 28 in the apparatus controls the selection circuit 27 to switch to the DCS-E system clock signal. Among the selected clock signals, the 64 KHz clock signal is input to the next-stage PLL circuit 30, where the 32K
The signal is output after being multiplied by a predetermined clock signal such as Hz or 16 MHz.
【0012】分周回路29は、前記32MHzもしくは
16MHz等のクロック信号を分周して図27の例では
8MHzのクロック信号をその8KHzフレームパルス
信号とともに出力する(図28の(3))。なお、前記
PLL回路30の出力クロック信号とそれと比較される
入力クロック信号との間の位相誤差を考慮すると、PL
L回路30の出力は比較的高い周波数が望ましく、その
ため分周回路29はそこから装置内で必要な所定の出力
クロック信号を作成する。The frequency dividing circuit 29 divides the frequency of the 32 MHz or 16 MHz clock signal and outputs an 8 MHz clock signal together with the 8 KHz frame pulse signal in the example of FIG. 27 ((3) in FIG. 28). In consideration of the phase error between the output clock signal of the PLL circuit 30 and the input clock signal to be compared with the output clock signal, the PL
The output of L-circuit 30 preferably has a relatively high frequency, so that frequency divider 29 produces the required output clock signal within the device therefrom.
【0013】図29は、図27のクロック分配装置にお
ける分周回路部分のより詳細な回路例を示している。図
30は、図29のクロック分配装置における主要な信号
のタイムチャートである。図29において、8MHzク
ロック信号(8M)と8KHzフレームパルス信号(8
KFP)は、それぞれ入力の基準クロックに同期する必
要がある。ただし、ある程度のずれをもって位相固定す
るのが通常であり、これを定常位相誤差という。PLL
回路30からは、入力の64KHzクロック信号(S6
4K)に同期した16MHz(正確には16.384M
Hz)のクロック信号(P16M)が出力され、その信
号はカウンタ回路31で分周されて、そのQO端子から
は8MHzクロック信号(C8M)(正確には8.19
2MHz)が出力され、Q10出力端子からは8KHz
クロック信号(C8K)が出力される(図30の
(1)、(2)、(3)及び(9))。FIG. 29 shows a more detailed circuit example of the frequency dividing circuit in the clock distribution device of FIG. FIG. 30 is a time chart of main signals in the clock distribution device of FIG. 29, an 8 MHz clock signal (8M) and an 8 KHz frame pulse signal (8
KFP) must be synchronized with the input reference clock. However, it is usual to fix the phase with a certain amount of shift, and this is called a steady phase error. PLL
From the circuit 30, the input 64 KHz clock signal (S6
16MHz synchronized to 4K (exactly 16.384M)
The clock signal (P16M) is output by the counter circuit 31. The QO terminal outputs an 8 MHz clock signal (C8M) (more precisely, 8.19).
2MHz) and 8KHz from Q10 output terminal
A clock signal (C8K) is output ((1), (2), (3) and (9) in FIG. 30).
【0014】ここで、前記カウンタ回路31からの8K
Hzクロック信号(C8K)を基準となる8KHz入力
クロック信号(S8K)に同期させるため、前記カウン
タ回路31からの16MHzクロック信号(C16M)
をクロック入力とし、2個のDタイプフリップフロップ
回路(FF−A,FF−B)32,33及びANDゲー
ト回路(Ga)34からなる微分回路を用いて8KHz
基準クロック信号(S8K)の微分パルスを発生させ、
それをカウンタ回路31のロード端子に入力することに
より、初期カウンタ値を所定値(本例では初期値2)に
初期設定している(図30の(2)、(5)〜
(8))。Here, 8K from the counter circuit 31 is output.
The 16 MHz clock signal (C16M) from the counter circuit 31 is used to synchronize the Hz clock signal (C8K) with the reference 8 KHz input clock signal (S8K).
Is used as a clock input, and a differential circuit composed of two D-type flip-flop circuits (FF-A, FF-B) 32 and 33 and an AND gate circuit (Ga) 34 is used at 8 kHz.
Generate a differential pulse of the reference clock signal (S8K),
By inputting it to the load terminal of the counter circuit 31, the initial counter value is initialized to a predetermined value (initial value 2 in this example) ((2), (5) to (5) in FIG. 30).
(8)).
【0015】なお、上記初期設定によれば、図30の
(5)と(9)に示すようにカウンタ回路31からの8
KHzクロック信号(C8K)は、8KHz基準クロッ
ク信号(S8K)に対して16MHzクロック信号(C
16M)の1クロック分だけ変化点がずれた状態とな
る。上述したのと同様な回路構成を有する図29の下段
の微分回路36,37,38及び39は、初期設定後の
8KHzクロック信号(C8K)を8MHzクロック信
号(C8M)を使って微分して、その1クロック幅の8
KHzフレームパルス信号(8KFP)を作成する(図
30の(9)〜(13))。この時点で、8KHzフレ
ームパルス信号(8KFP)の位相は、前記8KHz基
準クロック信号(S8K)の位相と同期する(図30の
(5)、(13))。ただし、そのらは16MHzクロ
ック信号(C16M)の1/2周期の位相誤差範囲内で
互いに同期することになる。According to the initial setting, as shown in (5) and (9) of FIG.
The KHz clock signal (C8K) is a 16 MHz clock signal (C8K) with respect to the 8 KHz reference clock signal (S8K).
16M) is shifted by one clock. The differentiating circuits 36, 37, 38, and 39 in the lower part of FIG. 29 having the same circuit configuration as described above differentiate the 8 kHz clock signal (C8K) after the initial setting by using the 8 MHz clock signal (C8M). Its one clock width of 8
A KHz frame pulse signal (8KFP) is created ((9) to (13) in FIG. 30). At this point, the phase of the 8 KHz frame pulse signal (8KFP) is synchronized with the phase of the 8 KHz reference clock signal (S8K) ((5) and (13) in FIG. 30). However, they are synchronized with each other within a phase error range of a half cycle of the 16 MHz clock signal (C16M).
【0016】図31は、図27においてバイポーラ−ユ
ニポーラ変換回路(B→U)25,26における8KH
zクロック信号(D8K)及び64KHzクロック信号
(D64K)が一時的に停止(瞬断)した場合のPLL
回路30及び分周回路29の動作の一例を示している。
図31の(1)及び(2)に示すように、8KHzクロ
ック信号(D8M)及び64KHzクロック信号(D6
4K)が一時的に停止(瞬断)した場合でも、PLL回
路30の自走機能および分周回路29のサイクリックな
無限カウント機能によりカウンタ回路31からの8MH
zクロック信号(8Mクロック)及び8KHzフレーム
パルス信号(8KFP)の各出力信号は維持される。FIG. 31 shows 8 KH in the bipolar-unipolar conversion circuits (B → U) 25 and 26 in FIG.
PLL when z clock signal (D8K) and 64 KHz clock signal (D64K) are temporarily stopped (momentary interruption)
4 shows an example of the operation of the circuit 30 and the frequency dividing circuit 29.
As shown in (1) and (2) of FIG. 31, the 8 KHz clock signal (D8M) and the 64 KHz clock signal (D6
4K) is temporarily stopped (momentary interruption), the 8 MH from the counter circuit 31 is provided by the self-running function of the PLL circuit 30 and the cyclic infinite counting function of the frequency dividing circuit 29.
Each output signal of the z clock signal (8M clock) and the 8 KHz frame pulse signal (8KFP) is maintained.
【0017】[0017]
【発明が解決しょうとする課題】図32は、図27に示
すクロック分配装置18に基準クロック信号を与える網
同期装置4のDCS−N系とDCS−E系間のクロック
位相の誤差の例を示したものである。図32に示すよう
に、一般に前記位相誤差はDCS−N系とDCS−E系
の各網同期装置4とクロック分配装置18との間を接続
するケーブル長遅延(6ns/m)の相違や各装置間の
動作遅延ばらつき等を含めて数ns〜数100ns程度の定
常位相誤差を有しているものと考えられる。FIG. 32 shows an example of a clock phase error between the DCS-N system and the DCS-E system of the network synchronizer 4 for providing a reference clock signal to the clock distribution device 18 shown in FIG. It is shown. As shown in FIG. 32, generally, the phase error is caused by the difference in cable length delay (6 ns / m) connecting the network synchronizer 4 of the DCS-N system and the DCS-E system to the clock distribution device 18 and the phase error. It is considered that a steady phase error of about several ns to several hundreds of ns is included including the operation delay variation between the devices.
【0018】図33は、網同期装置からの入力信号をD
CS−N系入力からDCS−E系入力に切替えた場合の
図27に示す選択回路27の出力のクロック信号を示し
たものである。図33に示すように、図32で説明した
定常位相誤差等と関連して入力信号をDCS−N系入力
からDCS−E系入力に切替えた瞬間には選択回路27
からの出力クロック信号に位相跳躍が発生する。すなわ
ち、選択回路27は、図33の(1)及び(2)に点線
で示す0系入力クロック信号(D64K0、D8K0)
の瞬断等により、それを検出した異常検出回路28(図
27参照)からの切替え信号(SEL)によって、1系
入力クロック信号(D64K1、D8K1)(図33の
(3)、(4))を選択して出力する。この場合には、
図33の(6)及び(7)に示すように、選択回路27
の出力クロック信号(S64K、S8K)には前記切替
えの前後で0系と1系の間の位相跳躍が発生する。FIG. 33 shows an example in which the input signal from the network synchronization
28 illustrates a clock signal output from the selection circuit 27 illustrated in FIG. 27 when the input is switched from the CS-N input to the DCS-E input. As shown in FIG. 33, at the moment when the input signal is switched from the DCS-N input to the DCS-E input in connection with the steady phase error described in FIG.
A phase jump occurs in the output clock signal from the CPU. That is, the selection circuit 27 outputs the 0-system input clock signal (D64K0, D8K0) indicated by a dotted line in (1) and (2) of FIG.
The system input clock signals (D64K1, D8K1) ((3), (4) in FIG. 33) by the switching signal (SEL) from the abnormality detection circuit 28 (see FIG. 27) that has detected the instantaneous interruption or the like. Select and output. In this case,
As shown in (6) and (7) of FIG.
In the output clock signals (S64K, S8K), a phase jump occurs between the 0-system and the 1-system before and after the switching.
【0019】図34は、図27のPLL回路30の基本
的な回路構成を示したものであり、図35は、そのPL
L回路30が上記の位相跳躍に対して、すなわち入力基
準クロックを切替えた場合に如何にして新しい切替え後
の位相に追従していくかを示したものである。図34は
PLL回路の一般的な構成を示しており、従ってここで
はそれについて詳しく説明することはせず、図35に示
す位相跳躍に対する動作との関連において説明する。FIG. 34 shows a basic circuit configuration of the PLL circuit 30 of FIG. 27, and FIG.
This shows how the L circuit 30 follows the new phase after the above-mentioned phase jump, that is, when the input reference clock is switched. FIG. 34 shows the general configuration of a PLL circuit, and therefore will not be described in detail here, but in the context of the operation for the phase jump shown in FIG.
【0020】図35に示すように、選択回路27が網同
期装置4からの入力信号をDCS−N系入力からDCS
−E系入力に切替えて、その出力クロック信号に位相跳
躍が発生した場合には、PLL回路30の位相比較回路
42で前記切替え後の出力信号(S64K)とその時点
では今だ切替え前の信号状態にあるVCXO44からの
16MHz発振出力信号(fc )を分周器46によって
64KHz信号に下げた信号(P64K)との間の位相
差を検出して位相差分信号(ve)を発生する。低域フ
ィルタ43は、前記位相差分信号のうち外来雑音的な高
域のジッタ成分を除去し、入力位相跳躍による変化電圧
(vf)を次段のVCXO44へ与える。VCXO44
は、前記変化電圧に相当する分の発振周波数(fc )を
変化させる。As shown in FIG. 35, the selection circuit 27 converts an input signal from the network synchronizer 4 into a DCS-N
-If the phase jump occurs in the output clock signal after switching to the -E input, the output signal (S64K) after the switching and the signal before switching at that time are output by the phase comparison circuit 42 of the PLL circuit 30. The phase difference between the 16 MHz oscillation output signal (fc) from the VCXO 44 in the state and the signal (P64K) reduced to a 64 kHz signal by the frequency divider 46 is detected to generate a phase difference signal (ve). The low-pass filter 43 removes a high-frequency jitter component like external noise from the phase difference signal, and supplies a change voltage (vf) due to an input phase jump to the VCXO 44 in the next stage. VCXO44
Changes the oscillation frequency (fc) corresponding to the change voltage.
【0021】図35は、上述したVCXO44からの発
振周波数の変化の過程の一例を示したものであり、前記
入力信号の切替え時点の位相跳躍に追従すべく発振周波
数(fc )を上げては位相を進ませ、次にその行き過ぎ
を補償するために発振周波数を下げて位相を遅らせると
いう動作を繰り返し、最後に位相比較回路42で両者の
位相が合致するところに収束する。その結果、PLL回
路30はE系の新しい入力信号(D64K1)の位相に
追従したことになる。このように切替え前後で位相の位
置は異なるが、発振周波数自体は64KHzで変化しな
い。FIG. 35 shows an example of the process of changing the oscillation frequency from the VCXO 44. The oscillation frequency (fc) is increased by following the phase jump at the time of switching the input signal. Then, the operation of lowering the oscillation frequency and delaying the phase in order to compensate for the overshoot is repeated, and finally, the phase comparison circuit 42 converges to a point where both phases match. As a result, the PLL circuit 30 follows the phase of the new E-system input signal (D64K1). As described above, the position of the phase differs before and after the switching, but the oscillation frequency itself does not change at 64 KHz.
【0022】図36〜図38は、それぞれ網同期装置か
らの入力切替え時における図29のクロック分配装置へ
の影響について示したものである。図36は、網同期装
置からの入力を切替えた直後の状況を示すものである
(図36の(1)〜(3)の左側部分)。図36におい
て、図29の分周回路29は、選択回路27からの8K
Hzクロック信号(S8K)によってロードされる。こ
の時、もし切替え前と切替え後の8KHzクロック信号
の間で、16MHzクロック信号(P16M)の3クロ
ック分(183ns)の遅れによる位相変動が生じたとす
ると(図36の(6)と(7))、8KHzフレームパ
ルス信号出力(8KFP)は前記切替え後の8KHzク
ロック信号(新S8K)に直ちに同期するが(図36の
(7)と(9))、分周回路29のカウンタ回路31の
動作は3クロック分カウントが遅れることになり(図3
6の(4))、切替え時の瞬間の次の8Kフレームにお
いて、図36の(8)に示すように以下の異常が発生す
る。FIGS. 36 to 38 show the influence on the clock distribution device of FIG. 29 when the input from the network synchronization device is switched. FIG. 36 shows the situation immediately after switching the input from the network synchronization device (the left part of (1) to (3) in FIG. 36). In FIG. 36, the frequency dividing circuit 29 of FIG.
Loaded by the Hz clock signal (S8K). At this time, if there is a phase change between the 8 KHz clock signal before and after the switching due to a delay of three clocks (183 ns) of the 16 MHz clock signal (P16M) ((6) and (7) in FIG. 36). ), The 8 KHz frame pulse signal output (8 KFP) is immediately synchronized with the 8 KHz clock signal (new S8K) after the switching ((7) and (9) in FIG. 36), but the operation of the counter circuit 31 of the frequency dividing circuit 29. Means that the count is delayed by three clocks (Fig. 3
6 (4)), in the next 8K frame at the moment of switching, the following abnormality occurs as shown in (8) of FIG.
【0023】(a) 1フレーム中の8MHzクロック
信号(8M)が上記16MHzクロック信号(P16
M)の3クロック分の遅れに相当する1.5クロック分
だけ通常のクロック数より増加する。 (b) 切替え後の8KHzクロック信号(新S8K)
が16MHzクロック信号(P16M)の奇数クロック
分(上記例では3クロック分)だけ遅れた場合には、8
Mクロック信号(8M)の位相が逆転する。 これらの異常により、従来においては網同期装置からの
入力の切替え直後にハイウェイデータが擾乱してビット
スリップ等が発生したり、8Mクロック信号で動作する
後段の内部装置に誤動作が生じる等の問題があった。(A) The 8 MHz clock signal (8M) in one frame is converted to the 16 MHz clock signal (P16
The number of clocks is increased by 1.5 clocks corresponding to the delay of 3 clocks of M) from the normal clock number. (B) 8 KHz clock signal after switching (new S8K)
Is delayed by an odd clock of the 16 MHz clock signal (P16M) (3 clocks in the above example),
The phase of the M clock signal (8M) is reversed. Conventionally, these abnormalities cause problems such as highway data being disturbed immediately after switching of the input from the network synchronizer, causing bit slips and the like, and malfunctioning of a subsequent internal device operated by the 8M clock signal. there were.
【0024】図37は、網同期装置からの入力の切替え
直後にPLL回路の発振周波数が進む場合の影響を示し
たものである(図36の(1)〜(3)の中央部分)。
図37には、網同期装置からの8KHzクロック信号
(S8K)に対して、PLL回路からの16MHzクロ
ック信号(P16M)が2クロック又は1クロック進む
(増加する)場合が示されており(図37の(1)〜
(3))、前者の場合には、1フレーム中の8MHzク
ロック信号(8M)が増加する現象が、そして後者の場
合には8MHzクロック信号の位相が逆転する現象が発
生する(図37の(4)、(5))。従って、この場合
にも上述した図36と同様にハイウェイデータの擾乱等
が発生するという問題がある。FIG. 37 shows the effect of the case where the oscillation frequency of the PLL circuit advances immediately after switching of the input from the network synchronizer (the central part of (1) to (3) in FIG. 36).
FIG. 37 shows a case where the 16 MHz clock signal (P16M) from the PLL circuit advances (increases) by two clocks or one clock with respect to the 8 KHz clock signal (S8K) from the network synchronization device (FIG. 37). (1) ~
(3)) In the former case, a phenomenon occurs in which the 8 MHz clock signal (8M) in one frame increases, and in the latter case, a phenomenon occurs in which the phase of the 8 MHz clock signal is reversed ((FIG. 37)). 4), (5)). Therefore, also in this case, there is a problem that disturbance of highway data or the like occurs as in FIG. 36 described above.
【0025】図38は、図37とは反対に網同期装置か
らの入力の切替え直後にPLL回路の発振周波数が遅れ
る場合の影響を示したものである(図36の(1)〜
(3)の右側部分)。図38には、網同期装置からの8
KHzクロック信号(S8K)に対して、PLL回路か
らの16MHzクロック信号(P16M)が3クロック
分遅れる(減少する)場合が示されており(図38の
(1)〜(3))、この場合には8MHzクロック信号
(8M)が1個減少してフレーム障害となる(図38の
(4)、(5))。よって、この場合にも図36及び図
37と同様な問題が生じる。FIG. 38 shows the effect of the case where the oscillation frequency of the PLL circuit is delayed immediately after the switching of the input from the network synchronizer, contrary to FIG. 37 ((1) to (FIG. 36)).
(The right part of (3)). FIG. 38 shows that 8
A case where the 16 MHz clock signal (P16M) from the PLL circuit is delayed (decreased) by three clocks with respect to the KHz clock signal (S8K) is shown ((1) to (3) in FIG. 38). In FIG. 38, the 8 MHz clock signal (8M) is reduced by one to cause a frame failure ((4) and (5) in FIG. 38). Therefore, in this case, the same problem as that in FIGS. 36 and 37 occurs.
【0026】図39は、図25で示したクロック分配装
置(CDIS)18の後段に位置する各装置内のクロッ
ク生成部(PG)23の一構成例を示している。図39
に示すように、その回路構成は先に説明した図27のク
ロック分配装置(CDIS)と同様であるが、本回路の
入力信号はクロック分配装置18からの8KHz及び2
MHzのクロック信号であり、PLL回路49は2MH
zクロック信号を入力してそれと同期した32MHz/
156MHzクロック信号を出力する。FIG. 39 shows an example of the configuration of the clock generator (PG) 23 in each device located at the subsequent stage of the clock distribution device (CDIS) 18 shown in FIG. FIG.
27, the circuit configuration is the same as that of the previously described clock distribution device (CDIS) of FIG. 27, but the input signal of this circuit is 8 KHz and 2 kHz from the clock distribution device 18.
MHz clock signal, and the PLL circuit 49 outputs 2 MHz.
32MHz / z clock signal input and synchronized
A 156 MHz clock signal is output.
【0027】分周回路50は、8MHzのクロック信号
を作成し、また8KHzのフレームパルス信号の再生も
そこで行う。異常検出回路48は、クロック分配装置1
8の異常検出時に他系の入力クロック信号に切り換え
る。クロック分配装置18の0系と1系との間の定常位
相誤差は100ns以下と考えられるが、図39の回路の
場合には入力切替え時の8KHzクロック信号による分
周回路50の再同期の間に1フレーム中の32MHz又
は156MHzの高速クロック信号が数クロック以上連
続して欠落する可能性がある。The frequency dividing circuit 50 generates an 8 MHz clock signal, and reproduces an 8 KHz frame pulse signal there. The abnormality detection circuit 48 includes the clock distribution device 1
8 is switched to another system input clock signal when the abnormality is detected. The steady phase error between the system 0 and the system 1 of the clock distribution device 18 is considered to be 100 ns or less, but in the case of the circuit of FIG. 39, during the resynchronization of the frequency dividing circuit 50 by the 8 kHz clock signal at the time of input switching. There is a possibility that a high-speed clock signal of 32 MHz or 156 MHz in one frame is continuously lost for several clocks or more.
【0028】以上述べたように、従来のクロック分配装
置(CDIS)の回路構成によれば、入力クロック信号
の切替え時に出力クロックの擾乱が発生し、同様な現象
がPLL回路が新しい入力の位相に追従するまでの変化
期間においても発生し、それによって数フレーム〜数十
フレームに跨がって出力フレームと出力クロックとの間
の関係が乱れて音声やデータのハイウェイ伝送に長時間
支障をきたすという問題があった。また、それと同様な
ことは、クロック分配装置の後段に位置する各装置内の
クロック生成部(PG)の回路構成にも当てはまる。As described above, according to the circuit configuration of the conventional clock distribution device (CDIS), the disturbance of the output clock occurs when the input clock signal is switched, and the same phenomenon occurs when the PLL circuit shifts to the new input phase. It also occurs during the change period until following, which causes the relationship between the output frame and the output clock to be disturbed over several frames to several tens of frames, causing long-term problems in highway transmission of voice and data. There was a problem. The same applies to the circuit configuration of the clock generation unit (PG) in each device located downstream of the clock distribution device.
【0029】そこで本発明の目的は、上記種々の問題点
に鑑み、いわゆる入力クロック信号から種々のクロック
信号を発生させるクロック回路において、その入力クロ
ック信号が新しい入力クロック信号へ切替わることによ
って位相跳躍が発生した場合に、クロック回路からの出
力フレーム信号と出力クロック信号との間の相互の関係
(1フレーム中のクロック数、クロックのduty保証
等)を維持しつつ、前記切替り後の新しい入力クロック
信号の位相に前記出力フレーム信号及び出力クロック信
号を順次追従させていくクロック回路を提供することに
ある。In view of the above-mentioned various problems, it is an object of the present invention to provide a clock circuit for generating various clock signals from a so-called input clock signal, in which the input clock signal is switched to a new input clock signal so that the phase jumps. Occurs, while maintaining the mutual relationship between the output frame signal and the output clock signal from the clock circuit (the number of clocks in one frame, the clock duty guarantee, etc.), the new input after the switching is maintained. It is an object of the present invention to provide a clock circuit that causes the output frame signal and the output clock signal to sequentially follow the phase of the clock signal.
【0030】[0030]
【課題を解決するための手段】本発明によれば、2系統
の基準フレーム信号及びその整数倍の周波数からなる基
準クロック信号が与えられ、そのうちの1系統の基準フ
レーム信号及び基準クロック信号を選択して出力する選
択回路;前記選択回路で選択された基準クロック信号に
同期する所定周波数の自走クロック信号を出力するPL
L回路;前記自走クロック信号を分周して前記選択回路
で選択された基準フレーム信号と同一周期の自走フレー
ム信号を作成し、また再同期信号が与えられると前記選
択された基準フレーム信号と同一位相で前記自走フレー
ム信号の動作を開始させるフレーム信号作成回路;そし
て前記選択回路で選択された基準フレーム信号と前記フ
レーム信号作成回路で作成された自走フレーム信号との
位相比較により所定の位相誤差範囲を超える同期はずれ
を検出すると前記再同期信号を出力する同期はずれ検出
回路;から成る同期クロック回路が提供される。According to the present invention, a two-system reference frame signal and a reference clock signal having a frequency that is an integral multiple thereof are provided, and one of the two systems is selected. And a selection circuit that outputs a free-running clock signal of a predetermined frequency synchronized with the reference clock signal selected by the selection circuit
L circuit; create a free-running frame <br/> beam signal of the free-running reference frame signal having the same period as the clock signal by dividing selected by the selection circuit, the selection and resynchronization signal is applied frame of reference signal and the frame signal creating circuit to start the operation of the free-running frame signal in the same phase; and the free-running frame signal generated by the reference frame signal selected by the selection circuit and the frame signal creating circuit and of
Loss of synchronization beyond the specified phase error range due to phase comparison
Out-of-sync detection circuit for outputting the re-synchronization signals to detect; synchronizing clock circuit comprising is provided.
【0031】前記同期クロック回路は、さらには前記P
LL回路からの所定周波数のクロック信号を分周して出
力し、そして前記フレーム信号作成回路からの自走フレ
ーム信号を前記出力されるクロック信号に同期した所定
波形のフレーム信号として出力するための分周回路を有
する。また、前記PLL回路は、同期クロック回路から
出力される所定の周波数のクロック信号とは別の前記基
準クロック信号に同期した所定周波数の位相比較クロッ
ク信号を出力し、そして前記フレーム信号作成回路及び
前記同期はずれ検出回路は、前記PLL回路からの信号
として前記位相比較クロック信号を用いる。前記位相比
較クロック信号は、PLL回路から出力されるクロック
信号を分周したものである。The synchronous clock circuit further comprises the P
A clock signal having a predetermined frequency from the LL circuit is divided and output, and a free-running frame signal from the frame signal generation circuit is output as a frame signal having a predetermined waveform synchronized with the output clock signal. It has a circuit. The PLL circuit outputs a phase comparison clock signal of a predetermined frequency synchronized with the reference clock signal different from a clock signal of a predetermined frequency output from a synchronization clock circuit, and outputs the frame signal generation circuit and the frame signal. The out-of-synchronization detection circuit uses the phase comparison clock signal as a signal from the PLL circuit. The phase comparison clock signal is obtained by dividing the frequency of the clock signal output from the PLL circuit.
【0032】また、前記選択回路は前記2系統の基準フ
レーム信号及び基準クロック信号のうち、異常が発生し
た以外の系統の基準フレーム信号及び基準クロック信号
を選択し、前記基準フレーム信号及び前記自走フレーム
信号はともに8KHzフレーム信号である。そして具体
的には、前記フレーム信号作成回路は、前記選択された
基準フレーム信号の前縁変化点を前記選択された基準ク
ロック信号を用いて微分検出する微分回路、前記微分回
路からの微分出力の通過を前記再同期信号によって制御
するゲート回路、前記基準クロック信号をカウントし初
期値からのカウントにより前記基準フレーム信号周期で
前記自走フレーム信号を出力するカウンタ回路、そして
前記ゲート回路を通過した微分出力と前記カウンタ回路
からの自走フレーム信号との論理和信号を前記カウンタ
回路の初期値を再設定するロード信号として前記カウン
タ回路に与える論理ゲート回路から成る。Further, the selection circuit selects a reference frame signal and a reference clock signal of a system other than a system in which an abnormality has occurred from the two systems of the reference frame signal and the reference clock signal, and selects the reference frame signal and the self-running signal. Both frame signals are 8 KHz frame signals. More specifically, the frame signal creation circuit includes a differentiation circuit that differentiates a leading edge change point of the selected reference frame signal using the selected reference clock signal, and a differential output of the differentiation circuit from the differentiation circuit. A gate circuit that controls the passage by the resynchronization signal, a counter circuit that counts the reference clock signal and outputs the free-running frame signal in the reference frame signal period by counting from an initial value, and a differential that passes through the gate circuit A logic gate circuit for providing a logical sum signal of an output and a free-running frame signal from the counter circuit to the counter circuit as a load signal for resetting an initial value of the counter circuit.
【0033】さらに、前記同期はずれ検出回路は、前記
選択された基準フレーム信号の前縁変化点を前記選択さ
れた基準クロック信号を用いて微分検出する微分回路、
前記微分回路からの微分出力と前記フレーム作成回路か
らの自走フレーム信号との一致を検出する一致検出回
路、前記一致検出回路によって一致が検出された場合に
は、前記基準クロック信号のカウントをクリアし、不一
致の場合にはカウントを開始して所定数カウントした時
に前記再同期信号を出力するカウンタ回路から成る。な
お、前記基準クロック信号の周期は、前記2系統の信号
対の間の定常位相誤差以内とする。Further, the out-of-synchronization detecting circuit differentiates a leading edge change point of the selected reference frame signal by using the selected reference clock signal.
A coincidence detection circuit that detects coincidence between the differential output from the differentiation circuit and the free-running frame signal from the frame creation circuit, and clears the count of the reference clock signal when the coincidence is detected by the coincidence detection circuit. In the case of non-coincidence, a counter circuit is provided which outputs the resynchronization signal when a predetermined number has been counted after starting counting. The period of the reference clock signal is within a steady phase error between the two signal pairs.
【0034】[0034]
【作用】本発明は以下のような3つの作用によって成立
する。すなわち、第1に、PLL回路から入力クロック
信号(基準クロック信号)に同期した位相比較クロック
信号が出力される。前記位相比較クロック信号は、PL
L回路内部の分周回路によって作成される。そして、前
記位相比較クロック信号は、定常時は基準クロック信号
と同期しており、基準クロック信号の切り替わり用いる
ことにより位相跳躍が発生時には、それに対するPLL
回路の追従によって新たな基準クロック信号に徐々に同
期していく。The present invention is realized by the following three functions. That is, first, a phase comparison clock signal synchronized with the input clock signal (reference clock signal) is output from the PLL circuit. The phase comparison clock signal is PL
It is created by a frequency dividing circuit inside the L circuit. The phase comparison clock signal is synchronized with the reference clock signal in a normal state, and when a phase jump occurs by using the switching of the reference clock signal, the PLL for the phase jump occurs.
The circuit is gradually synchronized with a new reference clock signal by following the circuit.
【0035】第2に、出力用の8KHzフレームパルス
信号をPLL回路の前記位相比較クロック信号から作成
する。基本的に基準クロック信号と入力8KHz基準ク
ロック信号は同期しており、前記位相比較クロック信号
を用いて基準クロック信号に追従することで、結果的に
は8KHz基準クロック信号に追従することになる。そ
して、第3に、8KFP作成回路の8KHzフレームパ
ルス信号と、基準の8KHz入力クロック信号を位相比
較して同期外れを検出する同期外れ回路を設置し、同期
外れ検出時には前記8KFP作成回路において8KHz
フレームパルス信号を入力8KHz基準クロック信号に
再同期させる。Second, an 8 KHz frame pulse signal for output is generated from the phase comparison clock signal of the PLL circuit. Basically, the reference clock signal and the input 8 KHz reference clock signal are synchronized, and by following the reference clock signal using the phase comparison clock signal, as a result, following the 8 KHz reference clock signal. Third, an out-of-synchronization circuit for detecting an out-of-synchronization by comparing the phase of the 8 KHz frame pulse signal of the 8 KFP creation circuit with the reference 8 KHz input clock signal is provided.
Resynchronize the frame pulse signal with the incoming 8 KHz reference clock signal.
【0036】[0036]
【実施例】図1〜図12は、本発明による同期クロック
回路の一実施例を示したものであり、従来技術で説明し
たクロック分配装置(CDIS)18に相当するもので
ある。図1は、本発明による同期クロック回路の基本構
成を示した回路ブロック図である。図1において、上記
本発明の作用で述べたように、PLL回103は所定の
クロック周波数信号(P16M)以外に、選択回路(S
EL64)101から与えられる0系又は1系の基準6
4KHzクロック信号(S64K)に同期した位相比較
クロック信号(P64K)を出力する。8KFP作成回
路105は、前記位相比較クロック信号(P64K)を
分周して8KHzフレームパルス信号(8KFP)を作
成する。1 to 12 show an embodiment of a synchronous clock circuit according to the present invention, which corresponds to the clock distribution device (CDIS) 18 described in the prior art. FIG. 1 is a circuit block diagram showing a basic configuration of a synchronous clock circuit according to the present invention. In FIG. 1, as described in the operation of the present invention, the PLL circuit 103 selects the selection circuit (S) in addition to the predetermined clock frequency signal (P16M).
EL64) Reference 0 of system 0 or system 1 given by 101
A phase comparison clock signal (P64K) synchronized with the 4 KHz clock signal (S64K) is output. The 8KFP generation circuit 105 divides the frequency of the phase comparison clock signal (P64K) to generate an 8 KHz frame pulse signal (8KFP).
【0037】同期外れ検出回路104は、前記8KHz
フレームパルス信号と選択回路(SEL8)102から
与えられる0系又は1系の基準8KHzクロック信号
(S8K)とをPLL回路103から与えられる前記位
相比較クロック信号(P64K)を用いて位相比較を行
ことによって同期外れを検出する。そして、分周回路1
06は、PLL回路30から与えられる16MHzのク
ロック信号(P16M)を分周して2MHzクロック信
号(2M)を作成する。The out-of-synchronization detection circuit 104 is provided with the 8 KHz
Performing a phase comparison between a frame pulse signal and a 0-system or 1-system reference 8 KHz clock signal (S8K) provided from a selection circuit (SEL8) 102 using the phase comparison clock signal (P64K) provided from a PLL circuit 103. Out of synchronization is detected. And the frequency dividing circuit 1
Reference numeral 06 generates a 2 MHz clock signal (2M) by dividing the frequency of the 16 MHz clock signal (P16M) supplied from the PLL circuit 30.
【0038】図2は、図1のPLL回路103の出力ク
ロックのタイミングの一例を示している。図2に示すよ
うに、PLL回路の安定した同期状態においては入力ク
ロック信号(S64K)と位相比較クロック信号(P6
4K)の位相は互いにほぼ一致している(図2の(1)
と(3))。従って、前記位相比較クロック信号は入力
クロック信号と一定の位相関係を有する8KHzクロッ
ク信号(S8K)とも同期状態を維持している(図2の
(2)と(3))。FIG. 2 shows an example of the timing of the output clock of the PLL circuit 103 of FIG. As shown in FIG. 2, in a stable synchronization state of the PLL circuit, the input clock signal (S64K) and the phase comparison clock signal (P6
4K) almost coincide with each other ((1) in FIG. 2).
And (3)). Therefore, the phase comparison clock signal maintains a synchronized state with the 8 KHz clock signal (S8K) having a fixed phase relationship with the input clock signal ((2) and (3) in FIG. 2).
【0039】図3は、図1のPLL回路の内部構成の一
実施例を示した回路図である。位相比較クロック信号
(P64K)は、PLL回路内部の分周器112からの
出力信号であり、外部から与えられる基準クロック信号
(S64K)と位相比較される信号である。従って、前
記位相比較クロック信号はPLL回路の16MHzクロ
ック信号(P16M)の単純な分周関係にあり、その間
の位相は常に一定である。その他の回路部分について
は、従来例の図34と同様でありここではそれらについ
て更めて説明しない。FIG. 3 is a circuit diagram showing one embodiment of the internal configuration of the PLL circuit of FIG. The phase comparison clock signal (P64K) is an output signal from the frequency divider 112 inside the PLL circuit, and is a signal whose phase is compared with an externally supplied reference clock signal (S64K). Therefore, the phase comparison clock signal has a simple frequency division relationship with the 16 MHz clock signal (P16M) of the PLL circuit, and the phase therebetween is always constant. Other circuit portions are the same as those in the conventional example shown in FIG. 34, and will not be described again here.
【0040】図4は、PLL入力クロック信号の切替え
等により位相跳躍が生じた場合のPLL出力クロック信
号の動作タイミングを示したものである。PLL回路1
03の位相比較クロック信号(P64K)は、入力切替
前は図4の(1)と(5)に示すように0系の基準入力
クロック信号(D64K#0、)と図2に示す位相関係
を保っている。そして入力切替後は位相比較回路109
で1系の基準入力クロック信号(D64K#1)と比較
されながら、図4の(3)と(5)に示すように徐々に
1系の基準入力クロック信号に同期していく。FIG. 4 shows the operation timing of the PLL output clock signal when a phase jump occurs due to switching of the PLL input clock signal or the like. PLL circuit 1
Before the input switching, the phase comparison clock signal 03 (P64K) has the phase relationship shown in FIG. 4 with the reference input clock signal (D64K # 0) of the 0 system as shown in (1) and (5) of FIG. I keep it. After the input is switched, the phase comparison circuit 109
4, while being compared with the reference input clock signal (D64K # 1) of the system 1 and gradually synchronized with the reference input clock signal of the system 1 as shown in (3) and (5) of FIG.
【0041】図5は、図1の8KFP作成回路105の
一実施例を示した回路図であり、そして図6は、そのタ
イミングチャートである。図5において、PLL回路1
03からの位相比較クロック信号(P64K)は、4ビ
ットのカウンタ回路(CNT)120で8分の1に分周
され、8KHzフレームパルス信号(8KFP)として
出力される(図6の(1)、(4)及び(9))。前記
カウンタ回路120は、カウント値" 15" のオーバフ
ロー信号(OVF)をDタイプフリップフロップ回路
(FF−a)122及びORゲート回路119を介して
ロード端子に帰還し、カウントを初期値" 8" から再ス
タートさせることによって、通常は電源の入った状態で
自律して前記8KHzフレームパルス信号(8KFP)
を生成している(図6の(4)、(5))。FIG. 5 is a circuit diagram showing one embodiment of the 8KFP creating circuit 105 of FIG. 1, and FIG. 6 is a timing chart thereof. In FIG. 5, a PLL circuit 1
The phase comparison clock signal (P64K) from P.03 is divided by 1/8 by a 4-bit counter circuit (CNT) 120 and output as an 8 KHz frame pulse signal (8KFP) ((1) in FIG. 6, (4) and (9)). The counter circuit 120 feeds back the overflow signal (OVF) of the count value “15” to the load terminal via the D-type flip-flop circuit (FF-a) 122 and the OR gate circuit 119, and resets the count to the initial value “8”. And restarting from the above, usually the autonomous power-on state and the autonomous 8KHz frame pulse signal (8KFP)
Is generated ((4) and (5) in FIG. 6).
【0042】図5の4入力ANDゲート回路(Gb)は
カウンタ出力" 14" をデコードし、次段の2個のDタ
イプフリップフロップ回路(FF−b、FF−c)12
3,124は、そのデコード出力を位相比較クロック信
号(P64K)の同期波形に成形し、その時間位置をカ
ウンタ出力" 15" の出力位置に調整する(図6の
(6)〜(8))。また、図5の前段に示す2個のDタ
イプフリップフロップ回路115,116及びANDゲ
ート回路(Ga)117は、微分回路を構成し、図1に
示す選択回路(SEL8)102からの基準8KHzク
ロック信号(S8K)を位相比較クロック信号(P64
K)によって微分して、その変化点を検出する(図6の
(2)、(3))。次段のANDゲート回路118は、
前記微分信号の通過を再同期信号(RESYN)によっ
て制御する。The 4-input AND gate circuit (Gb) shown in FIG. 5 decodes the counter output "14", and the next two D-type flip-flop circuits (FF-b, FF-c) 12
3, 124 form the decoded output into a synchronous waveform of the phase comparison clock signal (P64K) and adjust the time position to the output position of the counter output "15" ((6) to (8) in FIG. 6). . Further, the two D-type flip-flop circuits 115 and 116 and the AND gate circuit (Ga) 117 shown in the preceding stage of FIG. 5 constitute a differentiating circuit, and a reference 8 KHz clock from the selecting circuit (SEL8) 102 shown in FIG. The signal (S8K) is converted to a phase comparison clock signal (P64
K), and the change point is detected ((2), (3) in FIG. 6). The next-stage AND gate circuit 118 includes:
The passage of the differential signal is controlled by a resynchronization signal (RESYN).
【0043】前記再同期信号は、以降で説明する同期外
れ検出回路から異常検出時に与えられ、ANDゲート回
路118を開くことによって前記微分信号を通過させ
る。ANDゲート回路118を通過した微分信号は、前
述したカウンタ回路のオーバーフロー信号が与えられる
ORゲート回路119のもう一方の入力端子へ与えら
れ、同期がはずれた時のカウンタ回路120の再同期や
初期設定等のために使われる。これにより基準8KHz
クロック信号(S8K)に同期した8KHzフレームパ
ルス信号が再作成可能となる。この同期状態において
は、図6の(3)と(5)に示すようにカウンタ回路1
20のロード端子における前記微分信号とカウンタ回路
からのオーバフロー信号は共に一致している。The resynchronization signal is given from the out-of-synchronization detection circuit described later when an abnormality is detected, and the differential signal is passed by opening the AND gate circuit 118. The differential signal that has passed through the AND gate circuit 118 is supplied to the other input terminal of the OR gate circuit 119 to which the above-described overflow signal of the counter circuit is supplied. Used for etc. This makes the standard 8 KHz
An 8 KHz frame pulse signal synchronized with the clock signal (S8K) can be recreated. In this synchronous state, as shown in (3) and (5) of FIG.
The differential signal at the load terminal 20 and the overflow signal from the counter circuit are the same.
【0044】図7は、図1に示す同期外れ検出回路10
4の一実施例を示した回路図であり、図8はそのタイム
チャートである。図7において、本回路における同期外
れの検出は、PLL回路103からの位相比較クロック
信号(P64K)を基準にして、図5で説明したのと同
様に2個のDタイプフリップフロップ回路126,12
8及びANDゲート回路(Ga)129から成る微分回
路で作成された基準入力8KHzクロック信号(S8
K)の微分信号と本発明による8KFP回路105から
の8KHzフレームパルス信号(8KFP)とをAND
ゲート回路130で比較一致検出することによって行わ
れる。なお、Dタイプフリップフロップ回路127は、
同期状態において前記8KHzフレームパルス信号(8
KFP)のパルス位置を前記基準入力8KHzクロック
信号(S8K)の微分信号のパルス位置に合わせるため
の遅延用として使われている(図8の(2)〜
(5))。FIG. 7 shows an out-of-sync detection circuit 10 shown in FIG.
4 is a circuit diagram showing one embodiment, and FIG. 8 is a time chart thereof. In FIG. 7, the out-of-synchronization detection in this circuit is based on the phase comparison clock signal (P64K) from the PLL circuit 103, and the two D-type flip-flop circuits 126 and 12 are described in the same manner as described with reference to FIG.
8 and a reference input 8 kHz clock signal (S8) created by a differentiating circuit comprising an AND gate circuit (Ga) 129.
K) and the 8 KHz frame pulse signal (8 KFP) from the 8 KFP circuit 105 according to the present invention.
The detection is performed by the gate circuit 130 detecting a comparison match. Note that the D-type flip-flop circuit 127 is
In the synchronized state, the 8 KHz frame pulse signal (8
KFP) is used as a delay for adjusting the pulse position of the differential signal of the reference input 8 KHz clock signal (S8K) (see (2) to (2) in FIG. 8).
(5)).
【0045】前記基準入力8KHzクロック信号と8K
Hzフレームパルス信号の位相が一致する同期状態の場
合(図8の左右両側の部分)には、前記ANDゲート回
路130から次段のカウンタ回路132に対してロード
信号が出力され続け、初期値" 0" がロードされたカウ
ンタ回路(CNT)132は、その間事実上カウント停
止状態となる。前記ANDゲート回路130において不
一致が生じると(図8の中央部分)、ロード信号が解除
されたカウンタ回路132はカウントを開始し、位相比
較クロック信号(P64K)にって順次+1インクリメ
ントされる。本回路例では、カウンタの値が2(Q1)
になると同期がはずれによる異常が検出され、先に説明
した図5の8KFP作成回路に再同期信号(RESY
N)を送出する(図8の(7)、(8))。The reference input 8KHz clock signal and 8K
In the case of a synchronous state in which the phase of the Hz frame pulse signal matches (the left and right portions in FIG. 8), the load signal continues to be output from the AND gate circuit 130 to the counter circuit 132 at the next stage, and the initial value “ The counter circuit (CNT) 132 loaded with "0" is effectively in a count stop state during that time. When a mismatch occurs in the AND gate circuit 130 (the center part in FIG. 8), the counter circuit 132 from which the load signal has been released starts counting, and is sequentially incremented by +1 according to the phase comparison clock signal (P64K). In this circuit example, the value of the counter is 2 (Q1)
5, an abnormality due to loss of synchronization is detected, and a re-synchronization signal (RESY
N) ((7) and (8) in FIG. 8).
【0046】ANDゲート回路(Gc)131の出力
は、カウンタ回路132のクロックイネーブル端子
(E)に与えられる。同期状態において、前記ANDゲ
ート回路131の一方の入力である出力段のDタイプフ
リップフロップ回路133の負出力は高レベルであり、
そのためもう一方の入力であるDタイプフリップフロッ
プ回路127からの8KHzフレームパルス信号(8K
FP)が高レベルの時だけ、すなわちその間のP64K
Hzクロック信号1クロック分だけがカウンタ回路13
2に入力される。従って、前記カウンタ回路132は各
フレーム毎に1カウント可能となる(図8の(6))。
もし、再同期信号(RESYN)が送出された場合には
前記Dタイプフリップフロップ回路133の負出力は低
レベルとなりカウント不可の状態となる。カウントの再
開は、再同期が達成されてカウンタ回路132に対して
初期値" 0" がロードされ、それによってQ1出力がゼ
ロとなって再同期信号が解除された次のフレームからで
ある。The output of the AND gate circuit (Gc) 131 is given to the clock enable terminal (E) of the counter circuit 132. In the synchronized state, the negative output of the D-type flip-flop circuit 133 at the output stage, which is one input of the AND gate circuit 131, is at a high level,
Therefore, the 8 KHz frame pulse signal (8 KHz) from the D-type flip-flop circuit 127 which is the other input.
FP) is only at high level, ie P64K in between
Only one clock of the Hz clock signal corresponds to the counter circuit 13.
2 is input. Accordingly, the counter circuit 132 can count one for each frame ((6) in FIG. 8).
If the resynchronization signal (RESYN) is transmitted, the negative output of the D-type flip-flop circuit 133 becomes low level, and the count cannot be performed. The restart of the count is from the next frame in which the resynchronization is achieved and the initial value “0” is loaded into the counter circuit 132, whereby the Q1 output becomes zero and the resynchronization signal is released.
【0047】なお、本発明においては、電源投入時の強
制的な初期設定信号が特には必要とされない。なぜな
ら、電源投入によって図5の8KFP回路105からと
りあえず自走フレームパルス信号(8KFP)が出力さ
れ、その信号が基準入力8KHzクロック信号(S8
K)と非同期の場合には、同期はずれ検出回路104か
ら前記再同期信号(RESYN)が出力され、それによ
って前記8KFP回路105からの出力フレームパルス
信号(8KFP)の位相は前記基準入力クロック信号
(S8K)の位相と一致するよう制御されるからであ
る。In the present invention, a forced initial setting signal at power-on is not particularly required. This is because the self-running frame pulse signal (8KFP) is output from the 8KFP circuit 105 of FIG. 5 when the power is turned on, and the signal is used as the reference input 8 KHz clock signal (S8
K), the out-of-synchronization detection circuit 104 outputs the resynchronization signal (RESYN), whereby the phase of the output frame pulse signal (8KFP) from the 8KFP circuit 105 is changed to the reference input clock signal (RE). This is because the phase is controlled to coincide with the phase of S8K).
【0048】図9は、本発明の実施例における同期外れ
検出条件と、入力切替え時の位相変動追従の範囲を示し
たものである。図9において8KHzフレームパルス信
号(8KFP)を固定して考えると、基準8KHzクロ
ック信号(S8K)入力は、位相進みについては位相比
較クロック信号(P64K)の1/2クロック分(図9
の(3))まで、そして位相遅れについても位相比較ク
ロック信号(P64K)の1/2クロック分(図9の
(4))までの跳躍について、両者ともに同期引き込み
可能範囲として同期外れとは判断されない。FIG. 9 shows an out-of-synchronization detection condition and a range of following the phase fluctuation at the time of input switching in the embodiment of the present invention. Assuming that the 8 KHz frame pulse signal (8 KFP) is fixed in FIG. 9, the input of the reference 8 KHz clock signal (S8K) is 進 み clock of the phase comparison clock signal (P64K) with respect to the phase advance (FIG. 9).
(3)), and for the phase lag, up to 1 / clock of the phase comparison clock signal (P64K) ((4) in FIG. 9), both are judged to be out-of-synchronization as synchronous pull-in possible ranges. Not done.
【0049】図10は、入力として網同期装置(DC
S)を切替えた時の位相跳躍吸収の一例を示したもので
ある。図10において、切替前は、図1に示す選択回路
101,102によって網同期装置のDCS−N系から
与えられる基準クロック信号(D64K#0,D8K#
0)と、それに追従するPLL回路103からの位相比
較信号(P64K)及びそれを基準とした8KFP作成
回路105からの8KHzフレームパルス信号(8KF
P)信号は相互に位相同期が取られている(図10の
(1)〜(4))。FIG. 10 shows a network synchronizer (DC
It shows an example of the phase jump absorption when S) is switched. In FIG. 10, before switching, reference clock signals (D64K # 0, D8K #) provided from the DCS-N system of the network synchronization device by the selection circuits 101 and 102 shown in FIG.
0), the following phase comparison signal (P64K) from the PLL circuit 103, and the 8 kHz frame pulse signal (8KF) from the 8KFP creation circuit 105 based on the phase comparison signal (P64K).
The P) signals are mutually phase-synchronized ((1) to (4) in FIG. 10).
【0050】次に、選択回路101,102が網同期装
置からの入力をDCS−N系からDCS−E系に切替え
ると、基準クロック信号はD64K#1,D8K#1と
なって切替以前に対して定常位相誤差が発生する。本発
明による同期クロック回路においては、先の図9でも説
明したように上記定常位相誤差が64KHzクロックの
半クロック以内の場合には同期はずれ検出回路104に
おいて同期はずれとはみなさず、従って、その間におい
てはPLL回路103が位相跳躍を吸収するために通常
の追従動作を行うだけである。Next, when the selection circuits 101 and 102 switch the input from the network synchronizer from the DCS-N system to the DCS-E system, the reference clock signals become D64K # 1 and D8K # 1, and A steady phase error occurs. In the synchronous clock circuit according to the present invention, as described above with reference to FIG. 9, if the steady-state phase error is within a half clock of the 64 kHz clock, the out-of-synchronization detection circuit 104 does not regard it as out-of-sync. Only performs a normal follow-up operation in order for the PLL circuit 103 to absorb the phase jump.
【0051】この場合には、図10の(5)及び(6)
に示すように、本発明による同期クロック回路内で作成
された位相比較信号(P64K)が上記基準クロック信
号のD64K#1に対する追従するが、前記位相比較信
号(P64K)を基準に作成される8KHzフレームパ
ルス信号(8KFP)信号との間の位相関係は固定され
たままである。さらに、最終出力信号である2Mクロッ
ク信号等との関係も単なる分周関係であってその間の位
相関係は変化しない。In this case, (5) and (6) in FIG.
As shown in the figure, the phase comparison signal (P64K) generated in the synchronous clock circuit according to the present invention follows the reference clock signal D64K # 1, but the 8 KHz generated based on the phase comparison signal (P64K). The phase relationship with the frame pulse signal (8KFP) signal remains fixed. Further, the relationship with the final output signal such as the 2M clock signal is merely a frequency-dividing relationship, and the phase relationship therebetween does not change.
【0052】従って、上述したような本発明の特徴的な
同期保持動作をしている限り、従来技術の説明でその問
題点とされた入力切替え時における出力クロックの擾乱
やフレーム中のクロック数の増加や欠落等の問題は全く
生じないことになる。さらに、従来の回路構成において
は2MHzクロック出力信号等の高速信号が問題の対象
となっていたのに対し(今後は、150MHz等の一層
の高速化が考えられる。)、本発明では64KHzとい
う極めて低速な信号が対象となり、従って本発明によれ
ば従来のような問題を発生させない十分に余裕をもった
同期クロック回路の設計が可能となる。Therefore, as long as the characteristic synchronization maintaining operation of the present invention is performed as described above, the disturbance of the output clock and the number of clocks in a frame, which are the problems in the description of the prior art, at the time of input switching. Problems such as increase or omission will not occur at all. Furthermore, in the conventional circuit configuration, a high-speed signal such as a 2 MHz clock output signal has been an object of the problem (further higher speeds such as 150 MHz will be considered in the future). The present invention is applicable to low-speed signals. Therefore, according to the present invention, it is possible to design a synchronous clock circuit having a sufficient margin that does not cause a problem as in the related art.
【0053】図11は、図1に示す分周回路106の一
実施例を示した回路図であり、図12はそのタイムチャ
ートである。図11において、PLL回路103からの
16MHzクロック信号(P16M)をカウンタ回路
(CNT)138で分周し、所定のクロック信号を作成
する。本例では16MHzクロック信号を1/8分周し
て2MHzクロック信号(2M)を得ている。図11の
左側の2個のDタイプフリップフロップ回路135,1
36及びANDゲート回路(Ga)137は微分回路を
構成し、図12の(4)に示すように位相比較クロック
信号(P64K)の変化点で微分パルスを出力し、初期
値4をカウンタ回路138にロードする。これによっ
て、ロード時点からの2MHzクロック信号は高レベル
からはじまることになる(図12の(4))。FIG. 11 is a circuit diagram showing one embodiment of the frequency dividing circuit 106 shown in FIG. 1, and FIG. 12 is a time chart thereof. In FIG. 11, a 16 MHz clock signal (P16M) from the PLL circuit 103 is divided by a counter circuit (CNT) 138 to generate a predetermined clock signal. In this example, a 2 MHz clock signal (2M) is obtained by dividing the 16 MHz clock signal by 8. The two D-type flip-flop circuits 135, 1 on the left side of FIG.
36 and an AND gate circuit (Ga) 137 constitute a differentiating circuit, and output a differential pulse at a change point of the phase comparison clock signal (P64K) as shown in (4) of FIG. To load. As a result, the 2 MHz clock signal from the time of loading starts from a high level ((4) in FIG. 12).
【0054】図11の下段の2個のDタイプフリップフ
ロップ回路139,140及びANDゲート回路141
からなる微分回路は、図12の(7)に示すように8K
PF作成回路105からの64KHz1周期幅の8KH
zフレームパルス信号(8KFP)を2MHz1周期幅
の8KHzフレームパルス信号(8K)に変換する。上
述のように、本分周回路106は単純な分周と波形成形
を行っているだけであり、図10で説明した本発明の特
徴的な同期動作は保存される。すなわち、入力基準信号
の切替え前後で発生する位相跳躍が所定の範囲内である
限り、前記2MHzクロック信号(2M)及び8KHz
フレームパルス信号(8K)は、その間の関係を常に一
定の状態に保存したまま、徐々に切替後の基準クロック
信号に同期していく。The two D-type flip-flop circuits 139 and 140 and the AND gate circuit 141 in the lower part of FIG.
The differential circuit consisting of 8K is 8K as shown in FIG.
8 KH of 64 KHz 1 cycle width from PF creation circuit 105
The z-frame pulse signal (8KFP) is converted to an 8 KHz frame pulse signal (8K) having a cycle width of 2 MHz. As described above, the frequency dividing circuit 106 performs only simple frequency division and waveform shaping, and the characteristic synchronous operation of the present invention described with reference to FIG. 10 is preserved. That is, as long as the phase jump occurring before and after the switching of the input reference signal is within a predetermined range, the 2 MHz clock signal (2M) and the 8 KHz
The frame pulse signal (8K) gradually synchronizes with the switched reference clock signal while keeping the relation between them constant.
【0055】次に、図13〜図19は、クロック分配装
置(CDIS)の後段に位置し、図25で示した各装置
内のクロック生成部(PG)23に相当する実施例を示
したものである。図13は、本発明によるクロック生成
部の基本的な回路構成を示したものである。本実施例の
回路動作原理は、先に図1〜図12を使って説明した本
発による同期クロック回路とほとんど同様である。本実
施例では、基準入力クロック信号がクロック分配装置か
らの2MHzクロック信号等の高い周波数の場合でも適
用可能なことを示す。Next, FIGS. 13 to 19 show embodiments corresponding to the clock generator (PG) 23 in each device shown in FIG. 25, which are located at the subsequent stage of the clock distribution device (CDIS). It is. FIG. 13 shows a basic circuit configuration of the clock generation unit according to the present invention. The circuit operation principle of this embodiment is almost the same as that of the synchronous clock circuit according to the present invention described above with reference to FIGS. This embodiment shows that the present invention is applicable even when the reference input clock signal has a high frequency such as a 2 MHz clock signal from a clock distribution device.
【0056】図13と図1との相違点は、次の3点であ
る。 (1)基準クロック信号; 64K → 2M (2)PLL回路出力 ; P16M,P64K → P32M,P2M (3)分周回路出力 ; 2M → 8M (単位Hz) このように本実施例は図1と大きく相違するところがな
く、従って以下の説明においてはその相違点だけを簡単
に説明する。なお、先の実施例の図面(図1〜図12)
で符号" 1XX" と付しているものと同様なものについ
ては、以下の本実施例の図面(図13〜図19)で符
号" 2XX" と付している。FIG. 13 is different from FIG. 1 in the following three points. (1) Reference clock signal; 64K → 2M (2) PLL circuit output; P16M, P64K → P32M, P2M (3) Frequency divider circuit output; 2M → 8M (unit Hz) Thus, this embodiment is largely different from FIG. There are no differences, and therefore only the differences will be briefly described in the following description. The drawings of the previous embodiment (FIGS. 1 to 12)
In the drawings of the following embodiments (FIGS. 13 to 19), the same components as those denoted by reference numeral "1XX" are denoted by reference numeral "2XX".
【0057】図13のクロック生成部と図1の同期クロ
ック回路とを対比した場合には、図13では切替えの対
象となる基準入力クロック信号に2MHzクロック信号
とより高い周波の信号が使われ、同様にその出力クロッ
ク信号も32MHz/8MHz等の高周波クロック信号
が使われる。なお、図13の入力異常検出回路204
は、図1の同期ハズレ検出回路104と名称こそ異なる
が機能において同一である。図3の分周回路206の出
力クロック信号が高い。When comparing the clock generator of FIG. 13 with the synchronous clock circuit of FIG. 1, in FIG. 13, a 2 MHz clock signal and a higher frequency signal are used as a reference input clock signal to be switched. Similarly, a high-frequency clock signal such as 32 MHz / 8 MHz is used for the output clock signal. The input abnormality detection circuit 204 shown in FIG.
1 is different in the name from the synchronous loss detecting circuit 104 in FIG. 1, but has the same function. The output clock signal of the frequency dividing circuit 206 in FIG. 3 is high.
【0058】図14は、図13に示すPLL回路203
からの出力クロック信号のタイミング例を示したもので
あり、先の実施例の図2と対応する。図15は、図13
の8KFP作成回路205の一実施例を示した回路図で
あり、図16はそのタイムチャートである。それらは、
先の実施例の図5及び図6とそれぞれ対応する。図5に
対する図15の回路構成上の相違点はない。ただ図15
ではカウント数が大きい分だけカウンタ回路220及び
デコーダ回路221の回路規模が大きくなっている。FIG. 14 shows the PLL circuit 203 shown in FIG.
5 shows an example of the timing of the output clock signal from the second embodiment, and corresponds to FIG. 2 of the previous embodiment. FIG.
FIG. 16 is a circuit diagram showing one embodiment of the 8KFP creation circuit 205, and FIG. 16 is a time chart thereof. They are,
These correspond to FIGS. 5 and 6 of the previous embodiment, respectively. There is no difference in the circuit configuration of FIG. 15 from FIG. Just Figure 15
Thus, the circuit scale of the counter circuit 220 and the decoder circuit 221 is increased by an amount corresponding to the larger count.
【0059】図17は、図13の入力異常検出回路20
4の一実施例を示した回路図であり、先の実施例の図7
と対応する。互いの回路構成は全く同じである。図18
は、図13の分周回路206の一実施例を示した回路図
であり、図19はそのタイムチャートである。それら
は、先の実施例の図11及び図12とそれぞれ対応す
る。図18と図11とは回路構成上変わるところがな
い。FIG. 17 shows the input abnormality detection circuit 20 of FIG.
4 is a circuit diagram showing one embodiment, and FIG.
And corresponding. The circuit configurations are exactly the same. FIG.
Is a circuit diagram showing an embodiment of the frequency dividing circuit 206 of FIG. 13, and FIG. 19 is a time chart thereof. They correspond to FIGS. 11 and 12, respectively, of the previous embodiment. FIGS. 18 and 11 have no change in the circuit configuration.
【0060】[0060]
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば入力
クロックの位相跳躍に対して、跳躍量が基準クロック信
号の±半周期以内の位相差であれば、本発明の原理によ
り、切替え時の瞬間的な擾乱を防止しつつ、新しい位相
に移行可能であることを示した。As described above, according to the present invention, if the amount of jump is within ± half cycle of the reference clock signal with respect to the phase jump of the input clock, the switching is performed according to the principle of the present invention. It was shown that it is possible to shift to a new phase while preventing momentary disturbances of time.
【0061】また本発明によれば、網同期装置等の入力
クロック切替え時に、システム間、システム内装置間の
伝送路、ディジタルスイッチ、その他のディジタル信号
処理において、1フレームの擾乱を発生することなく、
無瞬断にて入力クロック切替えが可能となる。そして本
発明によれば、新しい位相へ追従する際、常にフレーム
とクロックの関係を正常に保つことを可能となり高品質
の高速伝送の実現を支えることになる。According to the present invention, when switching the input clock of a network synchronizer or the like, a disturbance of one frame does not occur in a transmission path between systems and between devices in the system, a digital switch, and other digital signal processing. ,
The input clock can be switched without interruption. According to the present invention, when following a new phase, the relationship between the frame and the clock can always be kept normal, which supports the realization of high-quality high-speed transmission.
【0062】さらに本発明によれば、本発明による同期
クロック回路を多段に積み上げていくことにより、周波
数の低い基準クロック信号から周波数の高い基準クロッ
ク周波数まで最適な構成で上記本発明による効果を有し
た同期網を構成することができる。Further, according to the present invention, by stacking the synchronous clock circuits according to the present invention in multiple stages, the effects of the present invention can be obtained with an optimum configuration from a low-frequency reference clock signal to a high-frequency reference clock frequency. A synchronized network can be configured.
【図1】本発明による同期クロック回路の基本構成を示
した回路ブロック図である。FIG. 1 is a circuit block diagram showing a basic configuration of a synchronous clock circuit according to the present invention.
【図2】図1のPLL回路からの出力クロック信号のタ
イミング図である。FIG. 2 is a timing chart of an output clock signal from the PLL circuit of FIG. 1;
【図3】図1のPLL回路の一実施例を示した回路ブロ
ック図である。FIG. 3 is a circuit block diagram showing one embodiment of the PLL circuit of FIG. 1;
【図4】PLL入力クロック信号の切替え等により位相
跳躍が生じた場合のPLL出力クロック信号の動作タイ
ミングを示した図である。FIG. 4 is a diagram illustrating operation timings of a PLL output clock signal when a phase jump occurs due to switching of a PLL input clock signal or the like;
【図5】図1に示す8KFP作成回路の一実施例を示し
た回路図である。FIG. 5 is a circuit diagram showing one embodiment of an 8KFP creating circuit shown in FIG. 1;
【図6】図5の8KFP作成回路のタイミングチャート
である。FIG. 6 is a timing chart of the 8KFP creating circuit of FIG. 5;
【図7】図1に示す同期外れ検出回路の一実施例例を示
した回路図である。FIG. 7 is a circuit diagram showing an example of an out-of-sync detection circuit shown in FIG. 1;
【図8】図7の同期外れ検出回路のタイミングチャート
である。FIG. 8 is a timing chart of the out-of-sync detection circuit of FIG. 7;
【図9】本発明の実施例における同期外れ検出条件及び
入力切替え時の位相変動追従の範囲を示した図である。FIG. 9 is a diagram showing an out-of-synchronization detection condition and a range of phase fluctuation follow-up at the time of input switching in the embodiment of the present invention.
【図10】入力として網同期装置(DCS)を切替えた
時の位相跳躍吸収の一例を示した図である。FIG. 10 is a diagram illustrating an example of phase jump absorption when a network synchronization device (DCS) is switched as an input.
【図11】図1に示す分周回路の一実施例を示した回路
図である。FIG. 11 is a circuit diagram showing one embodiment of the frequency dividing circuit shown in FIG. 1;
【図12】図11の分周回路のタイミングチャートであ
る。FIG. 12 is a timing chart of the frequency dividing circuit of FIG. 11;
【図13】本発明によるクロック生成部の基本的な回路
構成を示した回路ブロック図である。FIG. 13 is a circuit block diagram showing a basic circuit configuration of a clock generation unit according to the present invention.
【図14】図14のPLL回路からの出力クロック信号
のタイミング図である。FIG. 14 is a timing chart of an output clock signal from the PLL circuit of FIG. 14;
【図15】図13に示す8KFP作成回路の一実施例を
示した回路図である。FIG. 15 is a circuit diagram showing one embodiment of the 8KFP creating circuit shown in FIG.
【図16】図15の8KFP作成回路のタイミングチャ
ートである。FIG. 16 is a timing chart of the 8KFP creating circuit of FIG. 15;
【図17】図13に示す入力異常検出回路の一実施例例
を示した回路図である。FIG. 17 is a circuit diagram showing an embodiment of the input abnormality detection circuit shown in FIG. 13;
【図18】図13に示す分周回路の一実施例を示した回
路図である。FIG. 18 is a circuit diagram showing one embodiment of the frequency dividing circuit shown in FIG.
【図19】図18の分周回路のタイミングチャートであ
る。FIG. 19 is a timing chart of the frequency dividing circuit of FIG. 18;
【図20】同期ディジタル通信網の基本的な構成を示し
たブロック図である。FIG. 20 is a block diagram showing a basic configuration of a synchronous digital communication network.
【図21】図20に示すディジタル交換装置のシステム
構成例を示したブロック図である。FIG. 21 is a block diagram showing an example of a system configuration of the digital exchange shown in FIG.
【図22】図21に示す各装置間を結ぶハイウェイ(H
W)の基本的な伝送フォーマットを示した図である。22 is a highway (H) connecting the devices shown in FIG. 21;
FIG. 14 is a diagram showing a basic transmission format W).
【図23】図22の受信装置B側におけるハイウェイ情
報の受信回路の一構成例を示した図である。23 is a diagram illustrating a configuration example of a highway information receiving circuit on the receiving device B side in FIG. 22;
【図24】システム内各装置に対してハイウェイの基準
となるフレームパルス信号の位相割り当て状況を示した
図である。FIG. 24 is a diagram showing a phase assignment state of a frame pulse signal serving as a highway reference for each device in the system.
【図25】同期網におけるディジタル交換装置のクロッ
ク供給系統の一例を示した図である。FIG. 25 is a diagram illustrating an example of a clock supply system of a digital switching device in a synchronous network.
【図26】図25で示したクロック供給系統の冗長構成
の一例を示した図である。FIG. 26 is a diagram illustrating an example of a redundant configuration of the clock supply system illustrated in FIG. 25;
【図27】従来のクロック分配装置(CDIS)の一構
成例を示した回路ブロック図である。FIG. 27 is a circuit block diagram showing a configuration example of a conventional clock distribution device (CDIS).
【図28】図27のクロック分配装置の入出力タイミン
グ図である。FIG. 28 is an input / output timing diagram of the clock distribution device of FIG. 27;
【図29】図27のクロック分配装置における分周回路
部分のより詳細な回路例を示した回路ブロック図であ
る。FIG. 29 is a circuit block diagram showing a more detailed circuit example of a frequency dividing circuit in the clock distribution device of FIG. 27;
【図30】図29のクロック分配装置における主要な信
号のタイミング図である。30 is a timing chart of main signals in the clock distribution device of FIG. 29;
【図31】入力8KHzクロック信号及び64KHzク
ロック信号が一時的に停止した場合のPLL回路及び分
周回路の動作説明図である。FIG. 31 is an explanatory diagram of the operation of the PLL circuit and the frequency dividing circuit when the input 8 kHz clock signal and the 64 kHz clock signal are temporarily stopped.
【図32】網同期装置のDCS−N系とDCS−E系相
互間のクロック位相誤差の一例を示した図である。FIG. 32 is a diagram showing an example of a clock phase error between the DCS-N system and the DCS-E system of the network synchronization device.
【図33】網同期装置からの入力信号をDCS−N系か
らDCS−E系に切替えた場合の図29に示す選択回路
の出力クロックの一例を示した動作タイミング図であ
る。FIG. 33 is an operation timing chart showing an example of an output clock of the selection circuit shown in FIG. 29 when the input signal from the network synchronization device is switched from the DCS-N system to the DCS-E system.
【図34】図27のPLL回路の基本的な回路構成を示
した回路ブロック図である。FIG. 34 is a circuit block diagram showing a basic circuit configuration of the PLL circuit of FIG. 27;
【図35】PLL回路の位相跳躍に対する追従動作の説
明図である。FIG. 35 is an explanatory diagram of an operation of the PLL circuit following a phase jump.
【図36】網同期装置からの入力の切替え直後の状況に
おけるクロック分配装置への影響を示した図である。FIG. 36 is a diagram showing an influence on a clock distribution device in a situation immediately after switching of an input from a network synchronization device.
【図37】網同期装置からの入力の切替え直後にPLL
回路の発振周波数が進む場合の影響を示した図である。FIG. 37 shows a PLL immediately after switching of the input from the network synchronization device.
FIG. 9 is a diagram illustrating an influence when the oscillation frequency of the circuit advances.
【図38】網同期装置からの入力の切替え直後にPLL
回路の発振周波数が遅れる場合の影響を示した図であ
る。FIG. 38: PLL immediately after switching of the input from the network synchronization device
FIG. 4 is a diagram illustrating an influence when a oscillation frequency of a circuit is delayed.
【図39】図25に示すクロック生成部(PG)の一構
成例を示した回路ブロック図である。39 is a circuit block diagram illustrating a configuration example of a clock generation unit (PG) illustrated in FIG. 25.
4…網同期装置 18…クロック分配装置 23…クロック生成部 26…バイポーラ−ユニポーラ変換回路 101…選択回路 102…選択回路 103…PLL回路 104…同期はずれ検出回路 105…8KFP作成回路 106…分周回路 DESCRIPTION OF SYMBOLS 4 ... Network synchronization device 18 ... Clock distribution device 23 ... Clock generation part 26 ... Bipolar-unipolar conversion circuit 101 ... Selection circuit 102 ... Selection circuit 103 ... PLL circuit 104 ... Out-of-synchronization detection circuit 105 ... 8KFP creation circuit 106 ... Division circuit
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 増岡 宏之 東京都千代田区内幸町一丁目1番6号 日本電信電話株式会社内 (72)発明者 赤田 正雄 東京都港区芝五丁目7番1号 日本電気 株式会社内 (56)参考文献 特開 平6−334641(JP,A) 特開 平3−98345(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04L 7/00 H04L 7/033 H04Q 11/04 304 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Hiroyuki Masuoka 1-6-1, Uchisaiwaicho, Chiyoda-ku, Tokyo Nippon Telegraph and Telephone Corporation (72) Masao Akada 5-7-1, Shiba, Minato-ku, Tokyo Japan (56) References JP-A-6-334641 (JP, A) JP-A-3-98345 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) H04L 7 / 00 H04L 7/033 H04Q 11/04 304
Claims (5)
倍の周波数からなる基準クロック信号が与えられ、その
うちの1系統の基準フレーム信号及び基準クロック信号
を選択して出力する選択回路、 前記選択回路で選択された基準クロック信号に同期する
所定周波数の自走クロック信号を出力するPLL回路、 前記自走クロック信号を分周して前記選択回路で選択さ
れた基準フレーム信号と同一周期の自走フレーム信号を
作成し、また再同期信号が与えられると前記選択された
基準フレーム信号と同一位相で前記自走フレーム信号の
動作を開始させるフレーム信号作成回路、そして前記選
択回路で選択された基準フレーム信号と前記フレーム信
号作成回路で作成された自走フレーム信号との位相比較
により所定の位相誤差範囲を超える同期はずれを検出す
ると前記再同期信号を出力する同期はずれ検出回路、か
ら構成することを特徴とする同期クロック回路。1. A selection circuit for receiving two reference frame signals and a reference clock signal having an integer multiple of the frequency, and selecting and outputting one of the reference frame signal and the reference clock signal. A PLL circuit for outputting a free-running clock signal of a predetermined frequency synchronized with the reference clock signal selected in the above, a self-running frame having the same cycle as the reference frame signal selected by the selection circuit by dividing the free-running clock signal create a signal, also a frame signal creating circuit to start the operation of the free-running frame signal in the resynchronization signal is applied the selected reference frame signal in the same phase and the reference frame signal wherein selected by the selection circuit, And phase comparison between the self-propelled frame signal created by the frame signal creation circuit
Detects out-of-synchronization exceeding a predetermined phase error range
Synchronizing clock circuit characterized in that it constitutes out-of-sync detection circuit from outputting said re-synchronizing signal and that.
数の自走クロック信号を分周して所望のクロック信号を
出力し、そして前記フレーム信号作成回路からの自走フ
レーム信号から前記所望のクロック信号に適合する所望
のフレーム信号を作成して出力する分周回路を有する請
求項1記載の同期クロック回路。Wherein further, said free-running clock signal having a predetermined frequency from the PLL circuit by frequency-dividing <br/> outputs the desired clock signal, and from said self-propelled frame signal from the frame signal creating circuit Desired to match desired clock signal
2. The synchronous clock circuit according to claim 1, further comprising a frequency dividing circuit for generating and outputting the frame signal of (1).
ーム信号及び基準クロック信号のうち、異常が発生した
以外の系統の基準フレーム信号及び基準クロック信号を
選択する請求項1記載の同期クロック回路。3. The synchronous clock circuit according to claim 1, wherein the selection circuit selects a reference frame signal and a reference clock signal of a system other than a system in which an abnormality has occurred, from the two reference frame signals and the reference clock signal. .
れた基準クロック信号を用いて微分検出する微分回路、 前記微分回路からの微分出力の通過を前記再同期信号に
よって制御するゲート回路、 前記基準クロック信号をカウントし、初期値からのカウ
ントにより前記基準フレーム信号周期で前記自走フレー
ム信号を出力するカウンタ回路、そして前記ゲート回路
を通過した微分出力と前記カウンタ回路からの自走フレ
ーム信号との論理和信号を、前記カウンタ回路の初期値
を再設定するロード信号として前記カウンタ回路に与え
る論理ゲート回路から成る請求項1記載の同期クロック
回路。4. A differentiation circuit for detecting a change point of the selected reference frame signal by using the selected reference clock signal, wherein the frame signal creation circuit includes: A gate circuit controlled by a resynchronization signal, a counter circuit that counts the reference clock signal, outputs the free-running frame signal in the reference frame signal period by counting from an initial value, and a differential output that has passed through the gate circuit. synchronizing clock circuit of the logical sum signal, the providing a counter circuit consisting of logic gate circuit according to claim 1, wherein the load signal to reset the initial value of the counter circuit of the self-propelled frame signal from said counter circuit.
れた基準クロック信号を用いて微分検出する微分回路、 前記微分回路からの微分出力と前記フレーム作成回路か
らの自走フレーム信号との一致を検出する一致検出回
路、 前記一致検出回路によって一致が検出された場合には、
前記基準クロック信号のカウントをクリアし、不一致の
場合にはカウントを開始して所定数カウントした時に前
記再同期信号を出力するカウンタ回路から成る請求項1
又は4記載の同期クロック回路。5. A differential circuit for differentially detecting a change point of the selected reference frame signal using the selected reference clock signal, a differential output from the differential circuit and the frame creation. A match detection circuit for detecting a match with a free-running frame signal from the circuit, if a match is detected by the match detection circuit,
And clears the count of the reference clock signal, claims in the case of disagreement consists counter circuit for outputting the re-synchronization signal when the counted predetermined number starts counting 1
Or the synchronous clock circuit according to 4 .
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