JP3562416B2 - Inter-LSI data transfer system and source synchronous data transfer method used therefor - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明はLSI間データ転送システム及びそれに用いるソースシンクロナスデータ転送方式に関し、特にLSI(大規模集積回路)間におけるデータの高速転送に関する。
【0002】
【従来の技術】
一般的なLSI間におけるデータ転送方式としては、各LSIに同じオシレータ(発振器)から発生させたクロックを分配し、データのみを転送する同期転送方式がある。しかしながら、近年、転送周波数が500MHzを越えるような高速転送を行うことが要求されてきている。
【0003】
LSI間における同期転送方式の概略を図8に示す。図8において、LSI5,7間は伝送経路6で接続され、この伝送経路6を介してパラレルデータ(n本)がLSI5,7間でやりとりされている。LSI5はフリップフロップ(以下、F/Fとする)51と出力バッファ52とを含み、LSI7は入力バッファ71とF/F72とを含み、LSI5,7にはLSI外部クロックが供給されている。
【0004】
LSI5においては図示せぬ内部論理からデータ(n本)がF/F51に出力されると、F/F51はLSI外部クロックを送り側システムクロックとして入力して動作し、当該データを出力バッファ52を介して伝送経路6に送出する。
【0005】
LSI7においては伝送経路6から送られてきたデータ(n本)が入力バッファ71を介して入力されると、F/F72はLSI外部クロックを受け側システムクロックとして入力して動作し、当該データを図示せぬ内部論理に送出する。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来の同期転送方式では、転送周期が低ければ問題ないが、転送周期が高くなると、クロックスキュー、LSI内遅延時間ばらつき、メディア(プリント配線基板やケーブル、コネクタ等)の遅延時間ばらつき、ノイズ等の絶対値が転送周期に比べて大きくなり、許容できなくなるため、実現不可能になる。
【0007】
同期転送方式では等長配線をした場合でも、転送されたデータと受け側LSIのクロックとの間のタイミング関係が回路的に何の保証もされていない。このため、遅延時間に比べて転送周期の方が遙かに遅い場合には問題ないが、転送周期が早くなると、転送されてきたデータを初めて受け取る受け側LSIのF/Fのセットアップ・ホールドタイムを満足することができなくなり、正確な転送を行うことができなくなる可能性がある。
【0008】
つまり、高速転送時にはLSI間のクロックスキューの調整や、転送による遅延時間をばらつきやノイズの影響も考慮して正確に見積もり、受け側LSI側のF/Fでのセットアップタイム・ホールドタイムを満足するように調整しなくては転送ができないという問題がある。
【0009】
また、通信系で用いられている高速データ転送方式としては非同期シリアル転送方式が主に使われているが、これはデータ転送が常時行われていないことから、転送開始時に転送開始信号を送ることを前提に考えている。
【0010】
このため、データ転送前にシリアルデータにエンコード、データ受信時に転送開始信号検出、シリアル信号のデコード、同期化等の処理が必要になり、レイテンシ(応答時間)が悪くなる。コンピュータ系のLSI間転送では入出力系の転送を除けば常時転送が行われており、このレイテンシが性能を決める重要な要素となっているため、非同期シリアル転送方式は使えない。
【0011】
そこで、本発明の目的は上記の問題点を解消し、高速転送時にデータの遅延時間のばらつきを抑え、正確かつ高速、高応答性でデータ転送を行うことができるLSI間データ転送システム及びそれに用いるソースシンクロナスデータ転送方式を提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】
本発明によるLSI間データ転送システムは、送り側の大規模集積回路と受け側の大規模集積回路との間でデータ転送を行うLSI間データ転送システムであって、前記送り側の大規模集積回路と前記受け側の大規模集積回路とのタイミングを合わせる基準信号が前記送り側の大規模集積回路と前記受け側の大規模集積回路とに供給されており、前記送り側の大規模集積回路と前記受け側の大規模集積回路との間に設けられかつ複数のデータと前記基準信号及び前記送り側の大規模集積回路のシステムクロックから生成されるクロックとを同時に転送するための伝送経路と、前記伝送経路を経由して転送されるデータを当該伝送経路を経由して転送されるクロックでサンプリングするサンプリング手段と、前記サンプリングされたデータを前記基準信号及び前記受け側の大規模集積回路のシステムクロックから生成されるタイミングで読み込み前記受け側の大規模集積回路のシステムクロックに同期化させる手段とを備えている。
【0013】
本発明によるソースシンクロナスデータ転送方式は、送り側の大規模集積回路と受け側の大規模集積回路との間でデータ転送を行うLSI間データ転送システムのソースシンクロナスデータ転送方式であって、前記送り側の大規模集積回路と前記受け側の大規模集積回路とのタイミングを合わせる基準信号が前記送り側の大規模集積回路と前記受け側の大規模集積回路とに供給されており、前記送り側の大規模集積回路と前記受け側の大規模集積回路との間に設けられかつ複数のデータと前記基準信号及び前記送り側の大規模集積回路のシステムクロックから生成されるクロックとを同時に転送するための伝送経路を経由して転送されるデータを当該伝送経路を経由して転送されるクロックでサンプリングした後に前記基準信号及び前記受け側の大規模集積回路のシステムクロックから生成されるタイミングで読み込まれる前記サンプリングされたデータを前記受け側の大規模集積回路のシステムクロックに同期化させている。
【0014】
すなわち、本発明のソースシンクロナスデータ転送方式は、送り側LSI(ソース)から複数のデータ(n本)と同時にクロック(以下、ソースクロックとする)を同じ伝送経路で転送し、受け側LSI(レシーブ)でそのソースクロックでデータをサンプリング後、受け側LSIのシステムクロックに同期化させている。
【0015】
これによって、本発明のソースシンクロナスデータ転送方式は、伝送経路の遅延時間のばらつきやクロックスキューを抑え、コンピュータのLSI間転送等に用いられるパラレルデータの高速転送を実現することが可能となる。
【0016】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の一実施例について図面を参照して説明する。図1は本発明の一実施例によるLSI間データ転送システムの構成を示すブロック図である。図1において、LSI間データ転送システムは送り側LSI(ソース)1と受け側LSI(レシーブ)2とを伝送経路3,4(伝送経路3,4は同じ伝送経路を構成している)によって接続して構成されている。
【0017】
送り側LSI1はフリップフロップ(以下、F/Fとする)11と、ソースクロック生成回路12と、出力バッファ13,14とを含んで構成されている。受け側LSI2は入力バッファ21,22と、分配遅延補償回路23と、ライトアドレス生成回路24と、リードアドレス生成回路25と、FIFO(First−In First−Out:先入れ先出し)回路26と、F/F27とを含んで構成されている。
【0018】
送り側LSI1から複数のデータ(n本)とクロック(以下、ソースクロックとする)とを同時にかつ同じ伝送経路3,4で転送し、受け側LSI2においてそのソースクロックでデータをサンプリングした後、受け側LSI2のシステムクロックに同期化させることによって、伝送経路の遅延時間のばらつきやクロックスキューを抑え、コンピュータのLSI間転送等に用いられるパラレルデータの高速転送を実現することができる。
【0019】
図2は図1のソースクロック生成回路12の構成を示す回路図である。図2において、ソースクロック生成回路12はF/F12a,12b,12gと、アンド(AND)回路12cと、ナンド(NAND)回路12d,12eと、セレクタ12fとから構成され、リセット信号とデファイナ(基準)信号と送り側システムクロックとを入力してソースクロックを生成する。
【0020】
図3は図1のライトアドレス生成回路24の構成を示す回路図である。図3において、ライトアドレス生成回路24はF/F24a,24bから構成され、リセット信号と入力バッファ22の出力とを入力してライトアドレスa〜dを生成する。
【0021】
図4は図1のリードアドレス生成回路25の構成を示す回路図である。図4において、リードアドレス生成回路25はシフトレジスタF/F25a〜25dから構成され、リセット信号とデファイナ信号と受け側システムクロックとを入力してリードアドレスA〜Dを生成する。
【0022】
図5は図1のFIFO回路26の構成を示す回路図である。図5において、FIFO回路26はF/F26a〜26dと、セレクタ26e〜26hと、4to1セレクタ26i〜26lとから構成され、入力バッファ22の出力と分配遅延補償回路23の出力とを入力して対応するデータを出力する。
【0023】
これら図1〜図5を参照して本発明の一実施例によるLSI間データ転送システムについて説明する。上記の回路例では見かけ上4クロック周期の同期転送となる。送り側LSI1からはデータとソースクロックとが同じ伝送経路3,4を経由して受け側LSI2に同時に転送される。尚、データ信号波形の有効なポイントでサンプリングをするために、ソースクロックはデータに対して半周期ずらして送る。
【0024】
ソースクロックはソースクロック生成回路12内のF/F12gによって、送り側クロックの逆位相で1/2分周することによって生成されている。また、送り側LSI1と受け側LSI2とのタイミングを合わせるため、LSI外部からはデファイナ信号が送り側LSI1と受け側LSI2とにそれぞれ分配されている。デファイナ信号は“HI”:“LOW”=1:3となるシステムクロックの1/4の周波数の信号である。
【0025】
受け側LSI2に転送されたデータは分配遅延補償回路23を経由し、転送されたソースクロックでサンプリングしてFIFO回路26に格納される。FIFO回路26とはデータを一定期間保持し、データを格納した順番に出力するデータ保持回路である。
【0026】
ソースクロックは各データを受けるFIFO回路26やライトアドレス生成回路24への分配を行うため、データよりも遅延が大きくなる。この遅延差があると、データとそのデータをサンプリングするソースクロックとのマージンが小さくなる。そのため、ソースクロック分配遅延と同等の遅延をデータ側で補正する分配遅延補償回路23によってそれらの遅延差の補償を行っている。
【0027】
また、本実施例はFIFO回路26がデータ1ビット当たり4段ある場合を示している。この場合、FIFO回路26でデータを4システムクロック周期の間保持する。
【0028】
このFIFO回路26に書込む順番を決めるためにソースクロックからライトアドレスa〜dを生成するライトアドレス生成回路24と、読出す順番を決めるためにデファイナ信号からリードアドレスA〜Dを生成するリードアドレス生成回路25とを有している。ライトアドレスはソースクロックに、リードアドレスは受け側クロックに同期している。
【0029】
また、これら以外に本発明を構成する要素としては、送り側LSI1にはデータ用のF/F11及び出力バッファ13,14がある。受け側LSI2には入力バッファ21,22と、送られたデータをFIFO回路26を経由して受け側LIS2のクロックで受けるF/F27とがある。
【0030】
図6は図1のソースクロック生成回路12の動作を示すタイミングチャートであり、図7は図1の受け側LSI2の動作を示すタイミングチャートである。これら図1〜図7を参照して本発明の一実施例の動作について説明する。
【0031】
まず、送り側LSI1内にあるソースクロック生成回路12の動作について説明する。デファイナ信号は、図6に示すように、“HI”:“LOW”=1:3となるシステムクロックの1/4の周波数の信号である。
【0032】
ソースクロックはリセット信号を送り側システムクロックで受けるF/F12bの出力がリセット解除(“LOW”→“HI”)した後にデファイナ信号を送り側システムクロックで受けるF/F12aの出力が初めて“HI”になった次の送り側システムクロックの立下りから1/2分周することによって生成される。
【0033】
つまり、ソースクロックはデファイナ信号及びリセット信号によって送信開始タイミングが規定されている。尚、F/F12gの前段のセレクタ12fはナンド回路12dの出力が“LOW”の時は下側、“HI”の時は上側を選択する。
【0034】
次に、受け側LSI2の動作について説明する。送り側LSI1からデータ[図7(a)]とソースクロック[図7(b)]とを全く同じ伝送経路3,4を経由して受け側LSI2に転送した後の関係はデータ[図7(c)]及びソースクロック[図7(d)]となる。
【0035】
このソースクロック[図7(d)]をライトアドレス生成回路24を構成する正エッジで動作するF/F24a及び逆エッジで動作するF/F24bのクロック入力に入力する。これらのF/F24a,24bは負の出力を入力に繋ぎ、1/2分周回路を構成している。ソースクロックはシステムクロックを半周期ずらし、周波数は1/2の信号なので、F/F24a,24bの正及び負の出力はデータ入力に対して半周期ずれたシステムクロックの1/4の周波数の信号となる。
【0036】
また、これらの信号は、図7(e)〜(h)に示すように、1周期づつずれた信号となる。この図7(e)〜(h)に示す信号をライトアドレス信号とする。但し、ライトアドレス生成回路24を構成するF/F24a及びF/F24bは動作前に初期化を行っておくことが必要である。
【0037】
これらのセレクト信号が“HI”状態の時、FIFO回路26を構成するF/F26a〜26dの前段にあるセレクタ26e〜26hは下側をセレクトする。“LOW”状態の時にはセレクタ26e〜26hが上側をセレクト、つまりデータをホールドする。
【0038】
FIFO回路26を構成するF/F26b,26dはF/F26a,26cとは異なり、クロックの立下りエッジでデータ取込み動作を行う。したがって、データ[図7(c)]はF/F26a→F/F26b→F/F26c→F/F26d→F/F26a→…のように、1周期づつずれながら格納される。そのデータはF/F26a〜26dで4周期の間保持される。よって、F/F26a〜26dの出力はそれぞれ、図7(i)〜(l)に示すようになる。
【0039】
また、デファイナ信号[図7(n)]を受け側システムクロック[図7(m)]に同期化させ、リードアドレス生成回路25を構成するシフトレジスタF/F25a〜25dに入力し、リードアドレスA〜D[図7(o)〜(r)]とする。但し、FIFO回路26の出力がバスファイトを起こすようなマルチセレクトを避けるために、動作前にこれらシフトレジスタF/F25a〜25dの初期化が必要である。
【0040】
リードアドレスA〜DはF/F26a〜26dの出力を受ける4to1セレクタ26i〜26lのセレクト信号に入力される。それぞれ“HI”状態でそのパスが活性化されるため、FIFO回路26の出力は図7(s)に示すようになる。
【0041】
このように、FIFO回路26に入力されたデータは入力された順番に出力される。この出力を受け側システムクロック[図7(m)]でサンプリングした結果、受け側クロックに同期化されたデータ信号[図7(t)]が図示せぬ内部論理に送られる。但し、本実施例では外部から分配するデファイナ信号が、送り側システムクロック及び受け側システムクロックとメタステーブル状態にならないように調整する必要がある。また、デファイナ信号とLSI外部クロックとは同じオシレータ(発振器)から供給される必要がある。
【0042】
本実施例による転送方式では送り側LSI1のF/Fから出力ピンまでの遅延ばらつきや入力ピンから受け側LSI2のF/F(FIFO)までの遅延ばらつきは同一LSI内の遅延時間差とみなせることや、データとソースクロックとが同じ回路、同じメディア(パッケージやケーブル等)を介して転送されるため、データとソースクロックとの間の遅延時間のばらつきを抑えることができる。
【0043】
よって、本実施例ではクロックスキュー等をLSI外部で調整することなく、正確かつ高速にデータ転送を行うことができる。また、みかけ上は多クロック周期の同期転送として見えるため、設計者は特別な転送方式だという意識をしなくてもよく、従来の同期転送方式の延長で考えることができる。
【0044】
さらに、本実施例では非同期シリアル転送方式とは異なり、シリアルデータへのエンコードやデコードを行う必要がないため、応答性(レイテンシ)がよくなる。
【0045】
本実施例ではソースクロック1本に対して、データn本となっているが、このデータの本数はソースクロックとデータとのばらつきが1クロック周期を越えない範囲で任意である。また、FIFO回路26の段数も4段となっているが、2段でも8段でもよく、これらは任意の段数で動作可能である。
【0046】
さらに、この回路構成ではみかけ上4クロック周期の同期転送にみえるが、3クロック周期でも5クロック周期でもよく、それらは任意のクロック周期で動作可能であり、そのLSI間転送時間に応じて変更が可能である。但し、それに伴い、FIFOの段数やリードアドレス生成回路、ライトアドレス生成回路の回路構成、及びデファイナ信号の信号波形をそれに適合する回路に変更する必要がある。
【0047】
ソースクロックも送り側クロックの逆位相で1/2分周して生成する必要はないし、受け側LSI2のFIFO回路26で正確にサンプリングすることができれば、半周期ずらして送る必要もない。また、受け側LSI2で分配後のソースクロックとデータとのばらつきが小さければ、分配遅延補償回路23はなくてもかまわない。
【0048】
ライトアドレス生成回路24やリードアドレス生成回路25も図3及び図4に示すような回路構成ではなく、例えばカウンタを使うようなものでもかまわない。また、遅延が入れば、FIFO回路26とF/F27との間に論理を入れてもかまわない。
【0049】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、送り側の大規模集積回路と受け側の大規模集積回路との間でデータ転送を行うLSI間データ転送システムにおいて、送り側の大規模集積回路と受け側の大規模集積回路との間に設けられかつ複数のデータとクロックとを同時に転送するための伝送経路を経由して転送されるデータを当該伝送経路を経由して転送されるクロックでサンプリングした後に、サンプリングされたデータを受け側の大規模集積回路のシステムクロックに同期化させることによって、高速転送時にデータの遅延時間のばらつきを抑え、正確かつ高速、高応答性でデータ転送を行うことができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例によるLSI間データ転送システムの構成を示すブロック図である。
【図2】図1のソースクロック生成回路の構成を示す回路図である。
【図3】図1のライトアドレス生成回路の構成を示す回路図である。
【図4】図1のリードアドレス生成回路の構成を示す回路図である。
【図5】図1のFIFO回路の構成を示す回路図である。
【図6】図1のソースクロック生成回路の動作を示すタイミングチャートである。
【図7】図1の受け側LSIの動作を示すタイミングチャートである。
【図8】従来例によるLSI間データ転送システムの構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
1 送り側LSI
2 受け側LSI
3,4 伝送経路
11,27,12a,
12b,12g,24a,
24b,26a〜26d フリップフロップ
12 ソースクロック生成回路
12c アンド回路
12d,12e ナンド回路
12f,26e〜26h セレクタ
13,14 出力バッファ
21,22 入力バッファ
23 分配遅延補償回路
24 ライトアドレス生成回路
25 リードアドレス生成回路
25a〜25d シフトレジスタF/F
26 FIFO回路
26i〜26l 4to1セレクタ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an inter-LSI data transfer system and a source synchronous data transfer method used for the same, and more particularly to a high-speed data transfer between LSIs (large-scale integrated circuits).
[0002]
[Prior art]
As a general data transfer method between LSIs, there is a synchronous transfer method in which a clock generated from the same oscillator (oscillator) is distributed to each LSI and only data is transferred. However, in recent years, it has been required to perform high-speed transfer such that the transfer frequency exceeds 500 MHz.
[0003]
FIG. 8 schematically shows a synchronous transfer method between LSIs. In FIG. 8, the
[0004]
In the
[0005]
In the
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional synchronous transfer method described above, there is no problem if the transfer cycle is short. However, if the transfer cycle is long, clock skew, delay time variation in LSI, delay time variation in media (printed wiring board, cable, connector, etc.), noise And the like become larger than the transfer cycle and become unacceptable, making it impossible to realize.
[0007]
In the synchronous transfer system, even when the wiring is of equal length, no timing guarantee is provided in terms of circuit between the transferred data and the clock of the receiving LSI. For this reason, there is no problem when the transfer cycle is much slower than the delay time. However, when the transfer cycle is faster, the setup / hold time of the F / F of the receiving LSI that receives the transferred data for the first time. May not be satisfied, and accurate transfer may not be performed.
[0008]
That is, at the time of high-speed transfer, adjustment of clock skew between LSIs, and delay time due to transfer are accurately estimated in consideration of the influence of variation and noise, and the setup time and hold time in the F / F on the receiving LSI side are satisfied. There is a problem that transfer cannot be performed without such adjustment.
[0009]
As a high-speed data transfer method used in communication systems, an asynchronous serial transfer method is mainly used. However, since data transfer is not always performed, a transfer start signal must be sent at the start of transfer. I assume it.
[0010]
For this reason, processing such as encoding to serial data before data transfer, detection of a transfer start signal at the time of data reception, decoding of a serial signal, synchronization, and the like are required, and latency (response time) deteriorates. In computer-to-LSI transfer, transfer is always performed except transfer in the input / output system. Since this latency is an important factor in determining performance, the asynchronous serial transfer method cannot be used.
[0011]
Therefore, an object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, suppress variations in data delay time during high-speed transfer, and perform an accurate, high-speed, high-response data transfer between LSIs, and use the same. An object of the present invention is to provide a source synchronous data transfer method.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
An inter-LSI data transfer system according to the present invention is an inter-LSI data transfer system for transferring data between a large-scale integrated circuit on a sending side and a large-scale integrated circuit on a receiving side, wherein the large-scale integrated circuit on the sending side is provided. And a reference signal for adjusting the timing of the large-scale integrated circuit on the receiving side is supplied to the large-scale integrated circuit on the sending side and the large-scale integrated circuit on the receiving side. A transmission path provided between the receiving-side large-scale integrated circuit and for simultaneously transferring a plurality of data and the reference signal and a clock generated from a system clock of the sending-side large-scale integrated circuit ; sampling means for sampling the data transferred via the transmission path clock transferred via the transmission path, before the sampled data And a reference signal and means for synchronizing the system clock of the large-scale integrated circuits at a timing that is generated from the system clock of reading the receiving side of the large scale integrated circuit of the receiving side.
[0013]
The source synchronous data transfer method according to the present invention is a source synchronous data transfer method of an inter-LSI data transfer system for transferring data between a large-scale integrated circuit on a sending side and a large-scale integrated circuit on a receiving side. A reference signal for adjusting the timing of the large-scale integrated circuit on the sending side and the large-scale integrated circuit on the receiving side is supplied to the large-scale integrated circuit on the sending side and the large-scale integrated circuit on the receiving side, and A plurality of data, the reference signal, and a clock generated from a system clock of the large-scale integrated circuit on the sending side are provided between the large-scale integrated circuit on the sending side and the large-scale integrated circuit on the receiving side. receiving said reference signal and said data transferred via the transmission path for transferring after sampling clock transferred via the transmission path And to synchronize the system clock of the large-scale integrated circuits of the sampled the receiving side data is read at a timing that is generated from the system clock of large scale integrated circuits.
[0014]
That is, in the source synchronous data transfer method of the present invention, a clock (hereinafter, referred to as a source clock) is simultaneously transferred from a sending LSI (source) and a plurality of data (n pieces) through the same transmission path, and a receiving LSI ( Receive), the data is sampled with the source clock, and the data is synchronized with the system clock of the receiving LSI.
[0015]
As a result, the source synchronous data transfer method of the present invention makes it possible to suppress variations in the delay time of the transmission path and clock skew, and realize high-speed transfer of parallel data used for transfer between LSIs of a computer.
[0016]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an inter-LSI data transfer system according to one embodiment of the present invention. In FIG. 1, an inter-LSI data transfer system connects a sending-side LSI (source) 1 and a receiving-side LSI (receive) 2 by
[0017]
The sending-
[0018]
A plurality of data (n pieces) and a clock (hereinafter, referred to as a source clock) are simultaneously transferred from the sending
[0019]
FIG. 2 is a circuit diagram showing a configuration of the source
[0020]
FIG. 3 is a circuit diagram showing a configuration of the write
[0021]
FIG. 4 is a circuit diagram showing a configuration of the read
[0022]
FIG. 5 is a circuit diagram showing a configuration of the
[0023]
An inter-LSI data transfer system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the above circuit example, apparently, synchronous transfer is performed for four clock cycles. The data and the source clock are simultaneously transferred from the sending
[0024]
The source clock is generated by the F / F 12g in the source
[0025]
The data transferred to the receiving
[0026]
Since the source clock is distributed to the
[0027]
This embodiment shows a case where the
[0028]
A write
[0029]
In addition to these components, the sending
[0030]
FIG. 6 is a timing chart showing the operation of the source
[0031]
First, the operation of the source
[0032]
As for the source clock, after the output of the F / F 12b receiving the reset signal at the sending side system clock is released from the reset state ("LOW" → "HI"), the output of the F / F 12a receiving the definer signal at the sending side system clock is "HI" for the first time. Is generated by dividing the frequency of the next system clock from the falling edge by 1/2.
[0033]
That is, the transmission start timing of the source clock is defined by the definer signal and the reset signal. The selector 12f at the preceding stage of the F / F 12g selects the lower side when the output of the NAND circuit 12d is "LOW", and selects the upper side when the output of the NAND circuit 12d is "HI".
[0034]
Next, the operation of the receiving
[0035]
This source clock [FIG. 7 (d)] is input to the clock input of the F / F 24a that operates on the positive edge and the F /
[0036]
These signals are shifted by one period as shown in FIGS. 7 (e) to 7 (h). The signals shown in FIGS. 7E to 7H are referred to as write address signals. However, it is necessary to initialize the F / F 24a and the F /
[0037]
When these select signals are in the "HI" state, the selectors 26e to 26h preceding the F / Fs 26a to 26d constituting the
[0038]
Unlike the F /
[0039]
Further, the definer signal [FIG. 7 (n)] is synchronized with the receiving side system clock [FIG. 7 (m)], input to the shift registers F / F 25a to 25d constituting the read
[0040]
The read addresses A to D are input to the select signals of the 4to1 selectors 26i to 26l that receive the outputs of the F / Fs 26a to 26d. Since the path is activated in the “HI” state, the output of the
[0041]
As described above, the data input to the
[0042]
In the transfer method according to the present embodiment, the delay variation from the F / F of the sending
[0043]
Therefore, in this embodiment, accurate and high-speed data transfer can be performed without adjusting the clock skew or the like outside the LSI. Further, since it appears as a synchronous transfer with a multi-clock cycle, the designer does not need to be conscious of a special transfer method, and can consider it as an extension of the conventional synchronous transfer method.
[0044]
Furthermore, unlike the asynchronous serial transfer method in the present embodiment, there is no need to perform encoding and decoding on serial data, so that responsiveness (latency) is improved.
[0045]
In the present embodiment, the number of data is n for one source clock. However, the number of data is arbitrary within a range where the variation between the source clock and the data does not exceed one clock cycle. Further, the number of stages of the
[0046]
Further, in this circuit configuration, apparently, synchronous transfer with a period of 4 clocks may be apparent, but it may be 3 clocks or 5 clocks, and they can be operated at an arbitrary clock period, and can be changed according to the transfer time between LSIs. It is possible. However, along with this, it is necessary to change the number of stages of the FIFO, the circuit configuration of the read address generation circuit and the write address generation circuit, and the signal waveform of the definer signal to a circuit that conforms thereto.
[0047]
The source clock does not need to be generated by dividing the frequency by で with the opposite phase of the sending clock, and if it can be accurately sampled by the
[0048]
The write
[0049]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, in an inter-LSI data transfer system for transferring data between a large-scale integrated circuit on the sending side and a large-scale integrated circuit on the receiving side, the large-scale integrated circuit on the sending side and the large-scale integrated circuit on the receiving side are transferred. Data that is provided between the large-scale integrated circuit on the side and that is transferred via a transmission path for simultaneously transferring a plurality of data and a clock is sampled by a clock that is transferred via the transmission path. Later, by synchronizing the sampled data with the system clock of the large-scale integrated circuit on the receiving side, it is possible to suppress variations in data delay time during high-speed transfer, and perform accurate, high-speed, high-response data transfer. There is an effect that can be.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an inter-LSI data transfer system according to one embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a circuit diagram showing a configuration of a source clock generation circuit of FIG.
FIG. 3 is a circuit diagram showing a configuration of a write address generation circuit of FIG. 1;
FIG. 4 is a circuit diagram showing a configuration of a read address generation circuit of FIG. 1;
FIG. 5 is a circuit diagram showing a configuration of the FIFO circuit of FIG. 1;
FIG. 6 is a timing chart showing an operation of the source clock generation circuit of FIG. 1;
FIG. 7 is a timing chart showing the operation of the receiving LSI of FIG. 1;
FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of a conventional inter-LSI data transfer system.
[Explanation of symbols]
1 sending side LSI
2 Receiver LSI
3, 4
12b, 12g, 24a,
24b, 26a to 26d Flip-
26 FIFO circuits 26i to 26l 4to1 selector
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