JP3380329B2 - ディジタルデータ調停装置 - Google Patents

ディジタルデータ調停装置

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JP3380329B2
JP3380329B2 JP09782194A JP9782194A JP3380329B2 JP 3380329 B2 JP3380329 B2 JP 3380329B2 JP 09782194 A JP09782194 A JP 09782194A JP 9782194 A JP9782194 A JP 9782194A JP 3380329 B2 JP3380329 B2 JP 3380329B2
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    • H04JMULTIPLEX COMMUNICATION
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    • H04J3/02Details
    • H04J3/04Distributors combined with modulators or demodulators
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  • Time-Division Multiplex Systems (AREA)
  • Communication Control (AREA)
  • Synchronisation In Digital Transmission Systems (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、多数のデータ源からの
ディジタルデータを合成して単一のデータストリームを
形成する装置に関する。
【0002】
【発明の背景】いくつかの異なるデータ源からの非同期
データを合成して単一のデータストリームを形成するこ
とがしばしば必要であり、また望ましく、合成されたデ
ータストリーム内のサンプルは一定の周波数で発生す
る。例えば、圧縮されたビデオデータを或る特定のプロ
トコルに従ってフォーマット化する際に、状態マシン
(state machine)を使用して、このよう
なデータのフォーマット化を制御する。システムの状況
に依り、状態マシンの現在の動作状態を再設定すること
が必要となる。これを行うために、状態マシンが処理し
ている入力データストリームの中に或る特定の符号ワー
ドを挿入する。この特定の符号ワードは、フォーマット
化装置に入力されるデータと非同期に動作している、シ
ステムのマイクロプロセッサから成るコントローラから
供給される。
【0003】
【発明の概要】本発明は、複数のデータ路からのデータ
を合成するデータ調停装置に関し、それぞれのデータ路
からのデータは、それぞれのクロック信号によって、非
同期に且つ異なる周波数でクロック制御される。それぞ
れのデータ路はマルチプレクサのそれぞれの入力ポート
に結合される。マルチプレクサの出力は、それぞれのク
ロック信号の1つに結合されるクロック入力端子を有す
る“D”型レジスタに供給される。このD型レジスタは
合成されたデータ信号を供給する。
【0004】論理回路はそれぞれのクロック信号に結合
され、それぞれのデータ路の重要性の階層構造に従って
制御信号を供給する。これらの制御信号はマルチプレク
サをを条件づけるように結合され、条件づけられたマル
チプレクサは、設定された階層構造に従ってそれぞれの
データ路からデータサンプルを供給する。この論理回路
の構成において、マルチプレクサは、そのデータ路に関
連するクロック信号の予め定められる遷移で、別のデー
タ路に切り替えられ、また、そのデータ路に関連するク
ロック信号の次の予め定められる遷移で、前に接続され
ていたデータ路に再び切り替えられる。
【0005】
【実施例】図1と図2に関して述べると、クロック信号
CLOCK1により定められるサンプル周波数で発生す
る第1のデータ信号“DATA IN1”(以下、DA
TA1と称する)はマルチプレクサ13の第1の入力ポ
ート10に供給される。別のクロック信号CLOCK2
により定められるサンプル周波数で発生する第2のデー
タ信号“DATA IN2”(以下、DATA2と称す
る)は、D型ラッチまたはレジスタ12のデータ入力ポ
ート11に供給される。レジスタ12の出力はマルチプ
レクサ13の第2の入力ポートに結合される。マルチプ
レクサ13から供給される出力データは、D型ラッチま
たはレジスタ14のデータ入力ポートに結合される。レ
ジスタ14は、選択的に合成された出力信号を供給す
る。
【0006】この例において、データ信号DATA2は
データ信号DATA1よりも優先され、散発的に発生す
る。クロック信号CLOCK2はイネーブルパルスを供
給するものと仮定する。イネーブルパルスは、クロック
信号CLOCK1の周期よりも持続期間が狭く、データ
信号DATA2のデータワードの存在する間に発生す
る。従って、処理しようとするデータの大部分はデータ
信号DATA1内で生じる。それぞれの信号DATA
1、DATA2,CLOCK1,CLOCK2は、図2
において同じ名称の波形で示されている。
【0007】D型ラッチは、その“C”端子すなわちク
ロック入力端子にクロック信号の立上り(遷移)が供給
される直前に“D”ポートすなわちデータ入力ポートに
存在する新しいデータをロード(load)し貯える。
この例では、DATA1とDATA2のデータサンプル
は並列ビットのデータサンプルであるものと仮定し、ラ
ッチ12と14は同じ複数の並列1ビットのデバイスで
あるものと仮定する。データ信号DATA2のサンプル
は、信号CLOCK2の立上りすなわち前縁でラッチ1
2の中に保持される。マルチプレクサ13から供給され
るサンプルは、信号CLOCK1の立上りすなわち前縁
でラッチ14の中に保持される。
【0008】マルチプレクサ13は排他的オアゲート1
5により条件づけられ、通常はデータ信号DATA1を
通過させ、信号CLOCK2のパルスが発生するとデー
タ信号DATA2を通過させる。ゲート15は排他的オ
アまたは排他的ノアであり、入力サンプルがマルチプレ
クサ13の入力ポートに供給される限り、システムの動
作に何も影響を与えず、マルチプレクサ13は通常はデ
ータ信号DATA1を通過させる。
【0009】第1と第2の単一ビットD型ラッチ17と
18は、ラッチ18の“D”入力ポートに接続されたラ
ッチ17の“Q”出力ポートと縦続に結合される。ラッ
チ18の“Q”出力ポートは、インバータ16を介し
て、ラッチ17の“D”入力ポートに結合される。クロ
ック信号CLOCK2はラッチ17のクロック入力端子
に供給され、クロック信号CLOCK1はラッチ18の
クロック入力端子に供給される。ラッチ17と18の
“Q”出力端子は排他的オアゲート15のそれぞれの入
力端子に接続される。
【0010】前述の条件が与えられたとすると、新しい
データは、クロック信号CLOCK1のクロック周波数
に対してまれにラッチ17の中にクロック制御される。
従って、時刻t以前にラッチ17が論理“0”を貯え
ていると仮定すれば、この論理“0”は、ラッチ18に
供給されるクロック信号CLOCK1のそれぞれのパル
スによってラッチ18の中に反復的にクロック制御され
る。従って、時刻t以前に2つのラッチ17と18は
同じ出力状態を呈しており、排他的オアゲート15は論
理“0”の出力状態を呈し、この論理“0”の出力状態
はDATA1を通過させるようにマルチプレクサを条件
づける。時刻tで、クロック信号CLOCK2のパル
スはデータ信号DATA2のサンプルと同時に発生す
る。CLOCK2のパルスの前縁は、ラッチ18からの
反転された出力をラッチ17の中にロードする。CLO
CK2の前縁からCLOCK1の次の前縁まで(ラッチ
17の変化した出力がラッチ18の中にロードされる時
に)2つのラッチ17と18は異なる出力状態を呈し、
排他的オアゲート15は論理“1”の出力状態を呈す
る。この論理“1”の出力状態は、データ信号DATA
2を通過させるようにマルチプレクサ13を条件づけ
る。CLOCK1の次の遷移の直後にラッチ17と18
は再び同じ出力状態(両方共論理“高”)を呈し、排他
的オアゲート15は論理“0”を呈し、マルチプレクサ
13はデータ信号DATA1を通過させるように再び条
件づけられる。図2に、選択的に合成された出力データ
信号を“DATA OUT”として示す。
【0011】ラッチ14から供給される出力データ“D
ATA OUT”は大多数のデータデータ信号DATA
1と同期しているが、データ信号DATA2が常に優先
することが分る。
【0012】図3は図1の回路の変形例であるが、同じ
様に動作し且つ図2の波形に従う。唯一の構成上の相違
は、図1のインバータ16が省かれており、その機能を
実現 “D”入力に結合すると共に、排他的オアゲート15の
入力端子の1つに結合する。
【0013】図4は図3と同様な、更に別の変形例であ
る。しかしながら、図4では、追加のラッチ23がラッ
チ17と18の間に結合されている。ラッチ23は新し
いデータをクロック信号CLOCK1の立下りすなわち
後縁で保持するように構成されている。ラッチ23を追
加することにより、排他的オアゲート15はCLOCK
1の周期の1/2の間に論理“1”の出力を呈し、乱調
状態(race conditions)を除去する。
しかしながら、この構成では、データ信号DATA2の
サンプルの持続期間は信号CLOCK1の周期の少なく
とも1と1/2周期に等しいことが要求される。
【0014】乱調状態を防止するために、別の構成も可
能である。例えば、図4の回路においては、ラッチ23
の代わりにRC回路を使用できる。この場合、ラッチ1
7の出力とラッチ18の入力の間に直列抵抗が接続さ
れ、ラッチ18の入力と固定電位点の間に分路コンデン
サが結合される。排他的オアゲート15の入力は、抵抗
とコンデンサの相互接続部に接続される。RC要素の時
定数は、ラッチ12からマルチプレクサ13を通ってラ
ッチ14の入力に至るデータの移動時間よりも大きくな
るように選定される。
【0015】図3の回路に対応する更に別の構成は、ラ
ッチ17の代わりに透過性(transparent)
ラッチを使用することである。透過性ラッチとは、クロ
ックまたはイネーブル信号が供給されている期間中、そ
のデータ入力ポートに供給されるデータをその出力接続
部に通過させ、その後、クロックまたはイネーブル信号
が除去される直前にその入力端子に供給されるデータを
保持するものである。カリフォルニア州サンタクララの
ナショナル・セミコンダクタ社が製作するMM74HC
75型のラッチはこの用途に適している。しかしなが
ら、この場合、乱調状態を防止するために透過性ラッチ
を使用すると、クロック信号CLOCK2のパルスはク
ロック信号CLOCK1の1周期よりも持続期間が長い
ことが要求される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を具体化するデータ調停装置のブロック
図である。
【図2】本発明を説明するのに役に立つ、システムの波
形である。
【図3】本発明を具体化するデータ調停装置のブロック
図である。
【図4】本発明を具体化するデータ調停装置のブロック
図である。
【符号の説明】
10 マルチプレクサ13の第1の入力ポート 11 ラッチまたはレジスタ12のデータ入力ポート 12 ラッチまたはレジスタ 13 マルチプレクサ 14 ラッチまたはレジスタ 15 排他的オアゲート 16 インバータ 17 ラッチ 18 ラッチ 23 ラッチ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 グレゴリー ジヨージ テーマー アメリカ合衆国 インデイアナ州 イン デイアナポリス キヤツスル・リツジ・ レーン 8447 (56)参考文献 特開 昭63−86916(JP,A) 特開 昭56−50672(JP,A) 特開 平6−302127(JP,A) 米国特許3781818(US,A) 米国特許3838296(US,A) 米国特許5111455(US,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04J 3/00 H04L 29/06 JICSTファイル(JOIS) WPI(DIALOG)

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 別々のデータ路からのデータ信号を選択
    的に非加算的に合成するデータ調停装置であって、それ
    ぞれのデータ路からのデータ信号は関連するそれぞれの
    クロック信号により定められる異なるサンプル周波数で
    発生され且つ非同期であり、 前記別々のデータ信号を供給する第1および第2のデー
    タ路と、 前記第1および第2のデータ路で得られるサンプル信号
    それぞれ関連する第1および第2のクロック信号源
    と、 前記第1のデータ路に結合される第1の入力ポート、前
    記第2のデータ路に結合される第2の入力ポート、制御
    入力ポートおよび出力ポートを有するマルチプレクサ
    と、 前記マルチプレクサの出力ポートに結合され、前記第1
    のクロック信号に応答して、前記マルチプレクサから供
    給される信号をサンプルし、前記第1のデータ路から得
    られるデータ信号のサンプルと同期する非加算的に合成
    されたサンプルを供給する手段と、 前記第1および第2のクロック信号を受け取るように結
    合され、前記第2のクロック信号に応答して制御信号の
    発生を開始させ、前記第1のクロック信号に応答して該
    制御信号の発生を終了させる論理手段であって、前記制
    御信号は前記マルチプレクサの制御入力ポートに結合さ
    れ、該マルチプレクサを制御して、前記第2のクロック
    信号のパルスが発生した場合に前記第2のデータ路から
    のデータを通過させ、そうでない場合には前記第1のデ
    ータ路からのデータを通過させる前記論理手段とを含ん
    でいる、前記データ調停装置。
  2. 【請求項2】 前記論理手段が、 第1および第2のラッチであって、それぞれの入力端子
    と出力端子が該第2および第1のラッチの出力端子と入
    力端子にそれぞれ結合されると共に、それぞれのクロッ
    ク入力端子が前記第1と第2のクロック信号を受け取る
    ように結合される前記第1および第2のラッチと、 前記第1および第2のラッチのそれぞれの出力端子に結
    合され、前記制御入力ポートに制御信号を供給し、前記
    マルチプレクサを制御して、前記第2のクロック信号の
    クロックパルスが発生した場合に前記第2のデータ路か
    らのデータ信号を通過させ、そうでない場合には前記第
    1のデータ路からのデータ信号を通過させる手段とを含
    んでいる、請求項1のデータ調停装置。
  3. 【請求項3】 制御信号を供給する前記手段が、第1お
    よび第2のラッチの出力端子にそれぞれ結合される第1
    および第2の入力端子を有する排他的オアゲートから成
    る、請求項2のデータ調停装置。
JP09782194A 1993-04-02 1994-04-01 ディジタルデータ調停装置 Expired - Fee Related JP3380329B2 (ja)

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US08/042,179 US5329529A (en) 1993-04-02 1993-04-02 Digital data arbitration apparatus
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JPH06311127A JPH06311127A (ja) 1994-11-04
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