JP3942475B2 - Clock recovery circuit and data receiving circuit - Google Patents

Clock recovery circuit and data receiving circuit Download PDF

Info

Publication number
JP3942475B2
JP3942475B2 JP2002112347A JP2002112347A JP3942475B2 JP 3942475 B2 JP3942475 B2 JP 3942475B2 JP 2002112347 A JP2002112347 A JP 2002112347A JP 2002112347 A JP2002112347 A JP 2002112347A JP 3942475 B2 JP3942475 B2 JP 3942475B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
circuit
data
clock
fluctuation
boundary detection
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2002112347A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2003309543A (en
Inventor
久勝 荒木
泰孝 田村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
Priority to JP2002112347A priority Critical patent/JP3942475B2/en
Priority to US10/405,370 priority patent/US7515656B2/en
Priority to EP03252155A priority patent/EP1355444B1/en
Publication of JP2003309543A publication Critical patent/JP2003309543A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3942475B2 publication Critical patent/JP3942475B2/en
Priority to US12/400,360 priority patent/US8204153B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Synchronisation In Digital Transmission Systems (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数のLSIチップ間や1つのチップ内における複数の素子や回路ブロック間の信号伝送、或いは、複数のボード間や複数の匡体間の信号伝送を高速に行うための技術に関し、特に、帰還ループ型のクロック信号発生回路を用いたクロック復元回路およびデータ受信回路に関する。
【0002】
近年、コンピュータやその他の情報処理機器を構成する部品の性能は大きく向上しており、例えば、SRAM(Static Random Access Memory)やDRAM(Dynamic Random Access Memory)等の半導体記憶装置や、プロセッサ、或いは、スイッチ用LSI等の性能向上は目を見張るものがある。そして、この半導体記憶装置やプロセッサ等の性能向上に伴って、各部品或いは要素間の信号伝送速度を向上させなければ、システムの性能を向上させることができないという事態になって来ている。具体的に、例えば、SRAMやDRAM等の記憶装置(メモリ)とプロセッサとの間(LSI間)の速度ギャップは益々大きくなる傾向にあり、近年はこの速度ギャップがコンピュータ全体の性能向上の妨げになりつつある。また、半導体チップの高集積化並びに大型化等により、チップ内における素子や回路ブロック間での信号伝送速度がチップの性能を制限する大きな要因となって来ている。さらに、周辺機器とプロセッサ/チップセット間の信号伝送速度もシステム全体の性能を制限する要素になっている。
【0003】
ところで、一般に、回路ブロック間やチップ間、或いは、匡体内の高速信号伝送において、データの『0』および『1』を判定するためのクロックを受信回路側で発生(復元)することが行われている。この復元したクロックは、常に正しい信号受信が行われるように、受信データに対してある位相の範囲内におさまるように回路内部のフィードバック回路で調整される。このようにクロックを復元し、この復元されたクロックを使ってデータを判定することをCDR(Clock and Data Recovery)という。このCDRは、高速データ受信にとって最も重要な要素であり、様々な方式が検討されている。そして、CDRを用いた高速で正確な信号伝送が可能なデータ受信回路(クロック復元回路)の提供が強く要望されている。
【0004】
【従来の技術】
近年、LSIやボード間、或いは、匡体間のデータ伝送量の増加に対応するために、1ピン当たりの信号伝送速度を増大させる必要がある。これは、ピン数を増やすことによるパッケージ等のコストの増大を避けるためでもある。その結果、最近では、LSI間の信号伝送速度が2.5Gbpsを超え、10Gbps或いはそれ以上といった極めて高い値(高速の信号伝送)が要求されている。
【0005】
例えば、LSI間の信号伝送を高速化するには、送られてくる信号に対して受信回路がある程度正確なタイミングで動作する(データの検出および判定を行う)ことが必要である。従来、このようなタイミングのクロック(内部クロック)を発生させるために、帰還ループ型のクロック信号発生回路を用いたクロック復元回路(CDR)を信号受信回路に設ける手法が知られている。
【0006】
すなわち、CDRを実現するためには、データ受信を行うための内部クロックを発生させ、その内部クロックとデータの位相を比較し、位相比較結果に基づいて内部クロックの位相を調整するフィードバック回路が用いられる。
【0007】
図1は従来のデータ受信回路の一例を示すブロック図であり、CDRを用いて4−way×2型のインターリーブ回路として構成したものである。また、図2は図1のデータ受信回路における各信号のタイミングを示す図である。
【0008】
図1において、参照符号110〜113はデータ判定ユニット(データ判定用フリップフロップ)、120〜123はバウンダリ検出ユニット(バウンダリ検出用フリップフロップ)、そして、131および132はデータおよびバウンダリ用の変換回路を示している。また、参照符号141はデータ判定用クロック発生回路、142はバウンダリ検出用クロック発生回路、105は位相差デジタルコード変換回路(PDC:Phase to Digital Converter)、そして、106はデジタルフィルタを示している。さらに、参照符号DILはデータ入力ライン、DCLはデータ判定用クロックライン、BCLはバウンダリ検出用クロックライン、そして、DFLおよびBFLはデータおよびバウンダリ用のフィードバックラインを示している。
【0009】
図1に示されるように、従来のデータ受信回路は、例えば、10Gbpsのデータが伝送されるデータ入力ラインDILを4つのデータ判定ユニット110〜113および4つのバウンダリ検出ユニット120〜123の入力に繋ぎ、それぞれ対応する2.5GHzのクロックで取り込むようになっている。
【0010】
すなわち、図1および図2に示されるように、データ判定ユニット110〜113には、データ判定用クロック発生回路141の出力である2.5GHzでそれぞれ位相が90°異なる(例えば、45°,135°,225°および315°の位相の)四相クロックCLKd0〜CLKd3が供給され、それぞれ45°,135°,225°および315°の位相タイミングで入力データを取り込んで受信データDT0〜DT3を変換回路131に出力する。変換回路131は、2.5GHzのクロックに同期した4ビットの受信データDT0〜DT3を312.5MHzのクロックに同期した32ビットデータ(DT[31:0])に変換して位相差デジタルコード変換回路105に出力すると共に、この受信データ(DT[31:0])を次段の回路(内部回路)へ出力する。
【0011】
また、バウンダリ検出ユニット120〜123には、バウンダリ検出用クロック発生回路142の出力である2.5GHzでそれぞれ位相が90°異なる(例えば、0°,90°,180°および270°の位相の)四相クロックCLKb0〜CLKb3が供給され、それぞれ0°,90°,180°および270°の位相タイミングで入力データのバウンダリを検出してバウンダリ検出データBT0〜BT3を変換回路132に出力する。変換回路132は、2.5GHzのクロックに同期した4ビットのバウンダリ検出データBT0〜BT3を312.5MHzのクロックに同期した32ビットデータ(BT[31:0])に変換して位相差デジタルコード変換回路105に出力する。ここで、データ判定用クロック発生回路141の出力である四相クロックCLKd0〜CLKd3とバウンダリ検出用クロック発生回路142の出力である四相クロックCLKb0〜CLKb3はそれぞれ45°の位相差を有している。
【0012】
位相差デジタルコード変換回路105は、入力された受信データDT[31:0]およびバウンダリ検出データBT[31:0]を比較処理して7ビットの位相差情報(PDCODE[6:0],−32〜+32)をデジタルフィルタ106に出力する。デジタルフィルタ106は、フィードバックラインDFLを介して6ビット精度のデータ判定用位相制御コードをデータ判定用クロック発生回路141に帰還すると共に、フィードバックラインBFLを介して6ビット精度のバウンダリ検出用位相制御コードをバウンダリ検出用クロック発生回路142に帰還する。なお、図2において、バウンダリ検出用クロックCLKb0〜CLKb3のデータ取り込みタイミング(立ち上がりタイミング)は入力データのバウンダリ位置となっているが、同図ではバウンダリ検出ユニット120〜123により取り込んだバウンダリ検出データBT0〜BT3は、『1,1,0,1,…』と想定して描かれている。
【0013】
図3は図1のデータ受信回路におけるデータ判定用クロック発生回路141(バウンダリ検出用クロック発生回路142)を示すブロック図である。
【0014】
図3に示されるように、データ判定用クロック発生回路141は、ミキサー回路1411、および、デジタル・アナログ変換器(DAC:Digital to Analog Converter)1413を備えている。ミキサー回路1411は、クロック信号(四相クロック)およびDAC1413の出力を受け取り、四相クロックから90度の位相差を有する信号の組を合成してそれぞれの中間位相を作成する。そして、その中間位相を有する信号に重み(DAC1413の出力)による位相シフトを加算したクロックを発生し、データ判定用クロックCLKd(CLKd0, CLKd1, CLKd2, CLKd3)を生成する。なお、バウンダリ検出用クロック発生回路142も、同様にして、バウンダリ検出用クロックCLKb(CLKb0, CLKb1, CLKb2, CLKb3)を生成する。
【0015】
ミキサー回路1411は、重みを表す電流値を基に位相を制御しており、位相可変のための重みは、位相差デジタルコード変換回路105において、データ判定ユニット110〜113およびバウンダリ検出ユニット120〜123の出力から、外部からの入力データ(または、入力クロック)と内部クロック(データ判定用クロックCLKdおよびバウンダリ検出用クロックCLKb)がデジタル的に位相比較され、デジタルフィルタ106を介して位相制御コード(データ判定用位相制御コード)としてDAC1413に供給される。
【0016】
DAC1413は、定電流および位相制御コードを受け取り、位相可変重みを電流に変換してミキサー回路1411に供給し、この電流の変化量によりクロックCLKd(CLKb)の位相可変が行われる。
【0017】
ここで、クロック復元回路(CDR)は、入力信号からデータ判定用のクロックを復元する点に注目して与えた名称であり、また、データ受信回路は、復元されたクロックを用いてデータ判定回路が入力信号のデータを判定して出力する点に注目して与えたものである。
【0018】
図1および図2に示すデータ受信回路(クロック復元回路)において、位相比較(クロックの復元)に使用するバウンダリ検出ユニット120〜123としてデータ判定ユニット110〜113と同じ回路を用いると、システマティックな位相ずれを生じることがなく、クロックの復元を高い精度で行うことができ、また、位相比較の感度も高くすることができる。
【0019】
図4は入力信号におけるデータおよびバウンダリのラッチタイミングの例を示す図である。
【0020】
図4において、参照符号DATA[i-2], DATA[i-1], DATA[i], DATA[i+1]は、例えば、データ判定ユニット110,111,112,113によりラッチ(判定)されるデータの理想的なタイミングを示し、また、BDATA[i-2], BDATA[i-1], BDATA[i], BDATA[i+1]は、例えば、バウンダリ検出ユニット120,121,122,123によりラッチ(検出)されるバウンダリの理想的なタイミングを示している。
【0021】
図1〜図4を参照して説明した従来のデータ受信回路(クロック復元回路)において、位相差デジタルコード変換回路105の入出力特性には大きな非線形性があるため、クロックの復元を行うためのフィードバック動作には、いわゆるバンバン(bang-bang)制御固有のリミットサイクル振動が含まれる。また、従来のデータ受信回路では、クロックの復元を行うためのクロックに含まれるジッター(jitter)の大きさによって回路の帯域が変化するといった不都合もある。
【0022】
【発明が解決しようとする課題】
図5は関連技術に係るデータ受信回路の一例を示すブロック図であり、図6は図5に示すデータ受信回路の動作を説明するための図である。
【0023】
図5と図1との比較から明らかなように、図5に示す関連技術のデータ受信回路は、図1に示す従来のデータ受信回路に対して変動分発生回路107および加算回路108を設けたものである。
【0024】
図5に示されるように、関連技術のデータ受信回路は、デジタルフィルタ106から位相制御コード(バウンダリ検出用位相制御コード)をバウンダリ検出用クロック発生回路142に帰還するフィードバックラインBFLに加算回路108を挿入し、この加算回路108を介して変動分発生回路107の出力をバウンダリ検出用クロック発生回路142に与えるようになっている。すなわち、デジタルフィルタ106の出力である位相制御コードに対して変動分発生回路107の出力を含めてバウンダリ検出用クロック発生回路142に供給することで、図6に示されるように、バウンダリ検出のタイミングBTiを本来のバウンダリ検出タイミングBTi0の位置の前後に実効的に時間τだけずらすようになっている。ここで、変動分発生回路107には、例えば、312.5MHzの内部基準クロックRCLKが供給されている。
【0025】
位相差デジタルコード変換回路105は、連続した何個かのビットセルで位相の進み/遅れを判定し、その和を位相差デジタルコード変換回路105の出力としている。この何回かの判定において、各判定時に意図的に判定タイミングに異なる時間(スキュー)τを与え、本来のバウンダリ判定タイミングからスキューτだけ異なるタイミング位置を判定することになる。
【0026】
図7は図5のデータ受信回路における位相差デジタルコード変換回路の一例を示すブロック図である。
【0027】
図7に示されるように、位相差デジタルコード変換回路105は、タイミング判定回路151および位相差情報出力回路152を備えている。タイミング判定回路151は、変換回路131および132の出力である32ビットの受信データDT[31:0]およびバウンダリ検出データBT[31:0]を受け取ってタイミングの判定を行う。具体的に、例えば、受信データDATA[i-1], DATA[i]およびバウンダリ検出データBDATA[i]を使用してデータ判定を行う。なお、位相差情報出力回路152は、各ビットのタイミング判定結果をまとめ、その32ビット分の判定結果を加算して位相差情報として出力する。
【0028】
図8は図7に示す位相差デジタルコード変換回路の動作を説明するための図であり、図9は図7に示す位相差デジタルコード変換回路が出力する位相差情報を説明するための図である。
【0029】
図8(a)は、内部クロック(例えば、バウンダリ検出用クロックCLKb)によるラッチタイミング(BTi)が理想的なラッチタイミング(BTi0)よりも早い場合(EARLY)を示し、図8(b)は、内部クロックによるラッチタイミングが理想的なラッチタイミングよりも遅い場合(LATE)を示し、そして、図8(c)は、ある時点のデータ(DATA[i-1])とその次のデータ(DATA[i])の間に遷移(『0』→『1』、または、『1』→『0』)が現れないとき、つまり同じデータが続くとき(NO TRANSITION)を示している。
【0030】
図8および図9に示されるように、例えば、受信データDATA[i-1], DATA[i]およびバウンダリ検出データBDATA[i]が[1,0,1]または[0,1,0]のとき(図8(a)は[1,0,1]に相当)、タイミング判定回路151は、内部クロックによるラッチタイミングが理想的なラッチタイミングよりも早い(EARLY)と判定し、コードCODEi[1:0]として『1,1』(すなわち、『−1』:データ判定用クロックの位相を遅らせる)を位相差情報出力回路152に出力する。また、受信データDATA[i-1], DATA[i]およびバウンダリ検出データBDATA[i]が[1,0,0]または[0,1,1]のとき(図8(b)は[1,0,0]に相当)、タイミング判定回路151は、内部クロックによるラッチタイミングが理想的なラッチタイミングよりも遅い(LATE)と判定し、コードCODEi[1:0]として『0,1』(すなわち、『+1』:データ判定用クロックの位相を進める)を位相差情報出力回路152に出力する。
【0031】
なお、その他の場合、すなわち、受信データDATA[i-1], DATA[i]およびバウンダリ検出データBDATA[i]が[0,0,0]または[1,1,1]のとき(図8(c)は[1,1,1]に相当)、或いは、バウンダリ検出タイミングがバウンダリ位置で受信データDATA[i-1], DATA[i]およびバウンダリ検出データBDATA[i]が[0,0,1]または[1,1,0]のとき、タイミング判定回路151は、コードCODEi[1:0]として『0,0』(すなわち、『0』)を位相差情報出力回路152に出力する。
【0032】
タイミング判定回路151は、上記の処理を全てのビット(DT[31:0]およびBT[31:0])に対して行い、その各ビットk(ここで、k=0〜31)のコードCODEk[1:0]を位相差情報出力回路152に供給する。そして、位相差情報出力回路152は、各ビットkのコードCODEk[1:0]を全て加算して位相差情報PDCODE[6:0]を次段のデジタルフィルタに出力する。従って、位相差情報PDCODE[6:0]は、−32〜+32の範囲内の値になる。なお、位相差情報PDCODEが−32となるのは、32ビットの全てのビットで『−1』となる場合であり、また、位相差情報PDCODEが+32となるのは、32ビットの全てのビットで『+1』となる場合である。
【0033】
図10は図5に示すデータ受信回路の動作の一例を説明するための図であり、図10(a)は非線形入出力特性を示し、また、図10(b)は階段状入出力特性を示している。
【0034】
上述した図5の関連技術のデータ受信回路は、従来のデータ受信回路に対して変動分発生回路107および加算回路108を加えることにより、バウンダリ検出のタイミングを本来の位置の前後にずらすようになっている。そして、位相差デジタルコード変換回路105は、連続した何個かのビットセルで位相の進み/遅れを判定し、その和を位相差情報(位相比較出力)としているが、関連技術のデータ受信回路は、この何回かの判定において、判定ごとに意図的に判定タイミングに異なるスキューを与える。
【0035】
具体的に、例えば、本来のバウンダリのタイミングに対してスキューを−(3/2)τ,−(1/2)τ,(1/2)τ,(3/2)τと作り込む。このとき、入出力特性は、図10(b)に示されるような4段階のステップで構成された階段状の特性となる。これは、従来の単一ステップ的な非線形の入出力特性(図10(a)参照)に対して線形の入出力特性をもたせたと解釈することができる。この例の場合は、時間にして4τの範囲に渡ってほぼ線形な特性が得られる。そして、4τの値をこのシステムに入力されるジッターの最大値と同程度に設定しておけば、位相差デジタルコード変換回路105を常に線形な範囲で動作させることができることになる。
【0036】
このように、図5に示す関連技術のデータ受信回路は、バウンダリ検出のタイミングを本来の位置の前後に変調することにより、位相差デジタルコード変換回路による位相の進み/遅れの判定タイミングに異なるスキューを与えて入出力特性に線形性をもたせ、すなわち、バウンダリ検出ユニット120〜123(位相差デジタルコード変換回路105)の入出力関係を実質的に線形化することにより、非線形系に特有のリミットサイクル信号の振幅を小さくすると共に、帰還ループ特性のジッター依存性を小さくしてデータ受信回路(クロック復元回路)の特性の予測性を改善するようになっている。
【0037】
しかしながら、図5〜図10を参照して説明した関連技術のデータ受信回路において、バウンダリ検出のタイミングを本来の位置の前後に変調すると、位相差デジタルコード変換回路105の出力には、その変調に用いたのと同じ周波数で変動する成分が現出する。そして、データ判定ユニット110〜113に供給されるデータ判定用クロックCLKd0〜CLKd3(CLKd)の位相にも上記変動成分が含まれることになり、この変動成分が位相ノイズとなってしまう。
【0038】
具体的に、例えば、SONET(Synchronous Optical Network:光通信の北米規格)において、10Gbps程度の高速信号伝送を行う回路内で発生するジッターは、10ps p−p以内と規定されており、線形化のための位相変調が内部クロック(データ判定用クロック)に影響して生じる位相ノイズを最小限に抑えることが要求されている。
【0039】
本発明は、上述した従来のデータ受信回路が有する課題に鑑み、リミットサイクル信号の振幅を小さくすると共に、帰還ループ特性のジッター依存性を小さくして特性の予測性を改善し、且つ、線形化のための位相変調が内部クロックに影響して生じる位相ノイズを最小限に抑えることを目的とする。さらに、本発明は、位相制御コード発生回路の分解能を高くしてクロックの量子化ノイズを低減することも目的とする。
【0040】
【課題を解決するための手段】
本発明の第1の形態によれば、第1の信号に応じて入力信号のバウンダリを検出するバウンダリ検出回路を有し、該検出されたバウンダリに応じて該第1の信号のタイミングを制御してクロックの復元を行うクロック復元回路であって、前記第1の信号に変動分を与え、前記バウンダリ検出回路におけるバウンダリ検出タイミングを動的に変化させるバウンダリ検出タイミング変動手段と、前記バウンダリ検出タイミング変動手段によるバウンダリ検出タイミングの動的変化に応じて復元クロックに生じる位相の変動を減少する変動減少手段と、を備え、前記バウンダリ検出タイミング変動手段は、変動分を発生する変動分発生回路と、該変動分発生回路からの変動分を前記第1の信号に加算する加算回路と、を備え、前記変動減少手段は、前記変動分発生回路が出力する変動分の1周期または複数周期に渡って前記復元クロックに関連する信号を平均化することを特徴とするクロック復元回路が提供される。
【0041】
また、本発明の第1の形態によれば、データ判定用クロックにより入力信号のデータを判定するデータ判定回路と、バウンダリ検出用クロックにより前記入力信号のバウンダリを検出するバウンダリ検出回路と、前記データ判定回路および前記バウンダリ検出回路からの出力を受け取って位相制御コードを発生する位相制御コード発生手段と、前記バウンダリ検出用位相制御コードに変動分を与え、前記バウンダリ検出回路におけるバウンダリ検出タイミングを動的に変化させるバウンダリ検出タイミング変動手段と、前記バウンダリ検出タイミング変動手段によるバウンダリ検出タイミングの動的変化に応じて前記データ判定用クロックに生じる位相の変動を減少する変動減少手段と、を備え、前記バウンダリ検出タイミング変動手段は、変動分を発生する変動分発生回路と、該変動分発生回路からの変動分を前記バウンダリ検出用位相制御コードに加算する加算回路と、を備え、前記変動減少手段は、前記変動分発生回路が出力する変動分の1周期または複数周期に渡って前記復元クロックに関連する信号を平均化することを特徴とするデータ受信回路も提供される。
【0042】
本発明の第2の形態によれば、第1のビット数の第1位相制御コードを受け取って内部クロックを発生する内部クロック発生回路を有するクロック復元回路であって、前記第1のビット数よりも多い第2のビット数の第2位相制御コードを発生する位相制御コード発生回路と、前記第2位相制御コードに対して低時間的に変動する所定の変動パターンを加算し、前記第1のビット数に対応する前記第1位相制御コードを出力する加算処理手段とを備え、前記内部クロック発生回路は、実効的に前記第2のビット数の分解能で位相制御された内部クロックを発生することを特徴とするクロック復元回路が提供される。
【0043】
また、本発明の第2の形態によれば、第1のビット数の第1位相制御コードを受け取ってデータ判定用クロックを発生するデータ判定用クロック発生回路と、前記データ判定用クロックにより入力信号のデータを判定するデータ判定回路と、バウンダリ検出用クロックにより前記入力信号のバウンダリを検出するバウンダリ検出回路と、前記データ判定回路および前記バウンダリ検出回路からの出力を受け取って前記第1のビット数よりも多い第2のビット数の第2位相制御コードを発生する位相制御コード発生回路と、前記第2位相制御コードに対して低時間的に変動する所定の変動パターンを加算し、前記第1のビット数に対応する前記第1位相制御コードを出力する加算処理手段とを備え、前記データ判定用クロック発生回路は、実効的に前記第2のビット数の分解能で位相制御されたデータ判定用クロックを発生することを特徴とするデータ受信回路も提供される。
【0044】
図11は本発明の第1の形態に係るデータ受信回路(クロック復元回路)の原理構成を示すブロック図である。図11において、参照符号201は判定回路(データ判定回路)、202は位相比較回路(バウンダリ検出回路)、205は位相コード発生回路、207は変動分発生回路、208は加算回路、209は変動除去回路、241は判定用クロック発生回路(データ判定用クロック発生回路)、そして、242は位相比較用クロック発生回路(バウンダリ検出用クロック発生回路)を示している。
【0045】
図11に示されるように、本発明の第1の形態に係るデータ受信回路(クロック復元回路)は、位相コード発生回路205の出力が変動除去回路209を介して判定用クロック発生回路241に供給されるようになっている。すなわち、入力データは、判定回路201および位相比較回路202に供給され、判定回路201において判定クロックCLKdと位相比較され、また、位相比較回路202において位相比較用クロックCLKbと位相比較される。判定回路201および位相比較回路202の出力は位相制御コード発生回路205に供給され、位相制御コード発生回路205からの位相制御コードは、変動除去回路209を介して判定用クロック発生回路241に供給されると共に、変動除去回路209および加算回路208を介して位相比較用クロック発生回路242に供給される。
【0046】
変動分発生回路207は、位相比較回路202における位相比較タイミングを本来の位置の前後に変調するための変動分を発生するものであり、この変動分発生回路207からの変動分を加算回路208で加算して位相比較用クロック発生回路242に供給することにより、位相比較回路202の入出力関係を実質的に線形化するようになっている。変動除去回路209は、加算回路208で加算された変動分発生回路207の出力(変動分)により重畳された位相制御コード発生回路205の出力における周期的或いは非周期的な変動パターンを除去するためのものであり、加算された値(変動分:振幅や周波数)が既知であることを利用して変動パターンを除去するようになっている。
【0047】
ここで、変動除去回路209は、例えば、加算した変動の周波数成分を除去する帯域阻止フィルタ(ノッチフィルタ)として構成することができる。また、ノッチフィルタの実現は、通常のアナログ的な帯域阻止フィルタでもよいし、加算する変動分の周期での移動平均フィルタでもよい。そして、位相比較回路202の出力の1周期分を積分することで、加えた変動の周波数の1倍,2倍,…,m倍の周波数成分を完全に除去することができる。なお、変動除去回路209は、例えば、位相制御コード発生回路205の出力を処理するフィルタの一部として構成することもできる。
【0048】
加算回路208で加算する量(変動分)は、その振幅や周波数で代表される変動パターンを制御する(動的に制御する)ことが可能である。線形化に必要な加算量はデータの位相変動の大きさにも依存し、加算量を位相変動の大きさに応じて変化させることによっても、加算による出力位相の変動を最小にすることが可能である。
【0049】
図12は本発明の第2の形態に係るデータ受信回路(クロック復元回路)の原理構成を示すブロック図である。
【0050】
図12に示されるように、本発明の第2の形態に係るデータ受信回路(クロック復元回路)は、位相制御コード発生回路205と判定用クロック発生回路241との間に加算回路300を設け、この加算回路300により、所定の加算系列(例えば、変動パターン『0→3→1→2→0→…』或いは『0→1→2→3→0→…』)を加算する。
【0051】
すなわち、位相制御コード(位相制御コード発生回路205の出力)に既知の変動パターンを加算することによる線形化(位相弁別能力の向上)は、位相制御コード発生回路205の出力に対しても可能である。例えば、位相制御コード発生回路205がデジタルコードで制御されている場合、位相制御コード発生回路205の分解能により出力できる位相値の間隔が決まってしまう。しかしながら、図12に示すように、位相制御コード(位相制御コード発生回路205の分解能よりも高い分解能のコード:内部コードn+2ビットのコード)に既知の変動(例えば、変動パターン『0→3→1→2→0→…』或いは『0→1→2→3→0→…』)を加算し、その結果のコードのうち判定用クロック発生回路241が分解できる上位ビット(上位nビット)のみを判定用クロック発生回路241に送る。その結果として得られる位相を平均化(変動成分をフィルタ出力)することで、内部コード(位相制御コード)と同等の分解能の出力が得られる。
【0052】
以上のように、本発明の第1の形態によれば、リミットサイクル信号の振幅を小さくすると共に、帰還ループ特性のジッター依存性を小さくして特性の予測性を改善し、且つ、線形化のための位相変調が内部クロックに影響して生じる位相ノイズを最小限に抑えることができる。さらに、本発明の第2の形態によれば、位相制御コード発生回路の分解能を高くすることができるため、クロックの量子化ノイズも低減することができる。その結果、受信回路のタイミングマージンが大きくなり、より一層安定で高速動作が可能なデータ受信回路(クロック復元回路)を提供することができる。
【0053】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るデータ受信回路(クロック復元回路)の実施例を添付図面に従って詳述する。
【0054】
図13は本発明に係るデータ受信回路の一実施例を示すブロック図であり、CDRを用いて4−way×2型のインターリーブ回路として構成したものである。
【0055】
図13において、参照符号10〜13はデータ判定ユニット(データ判定用フリップフロップ)、20〜23はバウンダリ検出ユニット(バウンダリ検出用フリップフロップ)、そして、31および32はデータおよびバウンダリ用の変換回路を示している。また、参照符号41はデータ判定用クロック発生回路、42はバウンダリ検出用クロック発生回路、5は位相差デジタルコード変換回路、6はデジタルフィルタ、7は変動分発生回路、8は加算回路、そして、9は変動除去回路を示している。さらに、参照符号DILはデータ入力ライン、DCLはデータ判定用クロックライン、BCLはバウンダリ検出用クロックライン、そして、DFLおよびBFLはデータおよびバウンダリ用のフィードバックラインを示している。
【0056】
図13と図5との比較から明らかなように、図13に示す本実施例のデータ受信回路は、図5に示す関連技術のデータ受信回路に対してさらに変動除去回路9を設け、加算回路8で加算された変動分発生回路7の出力(変動分)により重畳された位相差デジタルコード変換回路5の出力における周期的或いは非周期的な変動パターンを除去し、データ判定用位相制御コードをデータ判定用クロック発生回路41に供給する。ここで、変動分発生回路7には、例えば、312.5MHzの内部基準クロックRCLKが供給されている。なお、本実施例では、バウンダリ検出用位相制御コードに関しても、変動除去回路9により変動パターンを除去してバウンダリ検出用クロック発生回路42に供給するようになっている。
【0057】
変動除去回路9は、デジタル的に合成された帯域阻止フィルタであり、阻止周波数は変調信号の周波数と一致するように構成されている。この帯域阻止フィルタは、公知のFIRフィルタの技術を使って実現することができる。本実施例のデータ受信回路によれば、リミットサイクル信号の振幅を小さくすると共に、帰還ループ特性のジッター依存性を小さくして特性の予測性を改善し、且つ、線形化のための位相変調が内部クロックに影響して生じる位相ノイズを抑えることができる。
【0058】
図14および図15は図13のデータ受信回路における線形化処理を説明するための図である。図14において、参照符号1はデータ判定ユニット(データ判定用フリップフロップ)を示し、2はバウンダリ検出ユニット(バウンダリ検出用フリップフロップ)を示している。
【0059】
図5〜図10を参照して説明した関連技術のデータ受信回路と同様に、本実施例においても、変動分発生回路7および加算回路8によりバウンダリ検出ユニット1(10〜13)に供給するバウンダリ検出用クロック用CLKb(CLKb0〜CLKb3)の位相を変化させて線形化を行うようになっている。ただし、前述した関連技術のデータ受信回路においては、本来のバウンダリのタイミングに対してスキュー(位相の変化)を−(3/2)τ,−(1/2)τ,(1/2)τ,(3/2)τとアナログ的に可変していたのに対して、本実施例においては、バウンダリ検出用クロック用CLKbの位相を、例えば、0.5UI(Unit Interval:データ側のクロック周期)の範囲で8段階を基準として動的に変化させ、その1周期間の位相情報の平均値を求めるようになっている。
【0060】
具体的に、例えば、1段階分のスキューを0.0625UIと設定し、装置(データ受信回路)の電源オン時等の初期状態においては、入力データとデータ判定用クロック(CLKd)との位相差が大きいので、線形化範囲を、例えば、12段階(線形化範囲を0.75UI:図15における(1)側)として広げ、入力データの大きなジッターにも対応できるようにする。そして、装置が安定して、入力データとデータ判定用クロックとの位相差が小さくなったら、線形化範囲を、例えば、4段階(線形化範囲を0.25UI:図15における(2)側)として狭める。このように、例えば、初期状態や安定状態等により(入力データとデータ判定用クロックとの位相差により)、線形化範囲を動的に制御することができる。ここで、電源をオンした初期状態等の入力データとデータ判定用クロックとの位相差が大きい状態を不安定状態と称し、装置が安定して入力データとデータ判定用クロックとの位相差が小さくなった状態を安定状態と称する。
【0061】
また、線形化に使用する変動分の傾き(ゲイン)を、不安定状態においては急峻(図15における(3)側)とし、安定状態においては緩やか(図15における(4)側)として、変動分の傾きを動的に制御することもできる。また、逆に、線形化の範囲に関わりなく位相差(入力データとデータ判定用クロックとの位相差)とゲインの間に一定の比例関係を保つことによりループの周波数特性を一定に保つこともできる。なお、変動分の傾き(ゲイン)を動的に変化させる場合、上記の位相差とゲインの比例関係を崩すことになる。例えば、入力データとデータ判定用クロックとの位相差が小さい装置の安定状態において、利得を必要以上に大きくすると(すなわち、傾きを急峻にすると)、過剰の追従特性となってデータ判定用クロックにジッターを生じさせることになり好ましくない場合もあり得る。また、逆の場合、すなわち、利得が小さすぎる場合には、位相追従できないことになる場合もあり得る。
【0062】
さらに、1段階分のスキュー(例えば、0.0625UIを基準とする)を、不安定状態においては小さく(例えば、0.05UI)設定し、安定状態においては大きく(例えば、0.075UI)設定して、1段階分のスキューの設定値を動的に制御することも可能である。
【0063】
入力データに内部クロック(例えば、データ判定用クロック)をロックさせる過程で、初期状態ではCDRループの時定数を短く設定し、その後、定常状態になったらより長い時定数に変化させることにより、内部クロックが入力データにロックする時間を短縮することができる。これは、初期状態と定常状態とでループの遮断周波数を変化させることを意味する。すなわち、ループの時定数が短い場合には、遮断周波数は高くなり、また、ループの時定数が長い場合には、遮断周波数は低くなる。この場合、バウンダリ検出用クロック発生回路42に与えるバウンダリ検出用位相制御コードに加算する変動分の周期を可変とし、遮断周波数の変化と共に、加えるべき変動分の周波数を変化させるように構成することもできる。
【0064】
また、バウンダリ検出用位相制御コードに加算する変動分の振幅を可変とし、入力データとデータ判定用クロックとの位相差が小さい場合には変動分の振幅も小さくなるように制御することもできる。このとき、バウンダリ検出用位相制御コードに加算する変動分の振幅により位相検出器のゲインも変化するが、デジタルフィルタのパラメータを自動的に調整してループの周波数特性が同じになるように制御してもよい。
【0065】
なお、位相検出器を線形化するために必要な変動分の振幅は、位相検出器の入力の大きさ(つまり、入力データとバウンダリ検出用クロックの位相差)に比例するが、本実施例では位相検出の入力範囲をカバーする範囲でのみ線形化すればよいため、必要以上の変動分を与えないことにより、変動分によるクロック位相のゆらぎを最小化することも可能である。
【0066】
図16は図13のデータ受信回路における変動分発生回路の出力パターンの例を示す図であり、図16(a)は三角波の例を示し、また、図16(b)はジグザグ波の例を示している。
【0067】
図16(a)に示す三角波は、1段分の時間が1/(312.5MHz)=3.2nsとなる8段で1周期(3.2ns×8=15.6ns)が構成されており、その三角波の周波数は312.5MHz÷8≒39.1MHzとなる。また、図16(b)に示すジグザグ波は、1段分の時間が3.2nsとなる2段で1周期(3.2ns×2=6.4ns)が構成されており、そのジグザグ波の周波数は312.5MHz÷2=156.25MHzとなる。
【0068】
すなわち、図16(a)に示す三角波は、コード値が−2から+2の範囲で,例えば、0→+1→+2→+1→0→−1→−2→−1→0→…というパターンとなっており、変動分の周波数は39.1MHzとなっている。また、図16(b)に示すジグザグ波は、コード値が−4から+4の範囲で,例えば、0→−4→+1→−3→+2→−2→+3→−1→+4→0→+3→…というパターンとなっており、変動分の周波数が三角波よりも高い156.25MHzであるため、フィードバックループの低域通過特性によりデータ判定用クロック(内部クロック)に現れる変動分がより小さくなるという利点がある。
【0069】
図17は図13のデータ受信回路における変動除去回路の一例を示すブロック図であり、変動分が上述した図16(a)に示すような三角波の場合(および、図16(b)に示すようなジグザグ波の場合)に適用可能な変動除去回路9の構成例を示すものである。
【0070】
図17に示されるように、変動除去回路9は、ノッチフィルタとして構成され、直列に接続された8段のフリップフロップ911〜918、減算回路92、加算回路93、フリップフロップ94、および、除算回路95を備える。フリップフロップ911〜918は、例えば、312.5MHzのクロックにより順次データを取り込み、8段のフリップフロップ911〜918により1段分の時間が3.2ns(=1/(312.5MHz))となる8段で1周期を構成する三角波に対応する位相制御コード(データ判定用位相制御コード)における変動を取り除くようになっている。ここで、加算回路93およびフリップフロップ94は積分回路を構成し、初期状態やロック時における低周波成分を出力させるためのものであり、また、除算回路95は積分回路(フリップフロップ94)の出力を8段のフリップフロップ911〜918に対応した数8で除算して出力するためのものである。
【0071】
図18は図17の変動除去回路の動作を説明するための図である。
【0072】
図18から明らかなように、図17に示す変動除去回路(ノッチフィルタ)9は、図16(a)に示されるような周波数が39.1MHzの三角波を取り除くことができるのが分かる。さらに、この変動除去回路9は、図16(b)に示されるような周波数が156.25MHzのジグザグ波も取り除くことができるのが分かる。なお、周波数が156.25MHzのジグザグ波に対しては、8段のフリップフロップ911〜918の代わりに2段(ジグザグ波の1周期に対応)或いは2h段(hは正の整数:ジグザグ波の1周期のh倍に対応)のフリップフロップだけを設けることによっても取り除くことが可能である。
【0073】
図19は図13のデータ受信回路における変動除去回路の他の例を示すブロック図であり、図19(a)は変動除去回路をFIR(Finit-duration Impulse Response)フィルタで構成したものを示し、また、図19(b)は変動除去回路を移動平均回路で構成したものを示している。
【0074】
変動除去回路9は、図19(a)に示されるように、例えば、遅延素子961〜963および加算器971〜974で構成された公知のFIRフィルタで構成したり、或いは、図19(b)に示されるように、例えば、遅延素子(例えば、フリップフロップ)981〜983および平均回路99で構成された公知の移動平均回路で構成することもできる。ここで、図19(a)のFIRフィルタにおける遅延素子961〜963および加算器971〜974の段数、並びに、図19(b)の移動平均回路における遅延素子981〜983の段数等は、除去しようとする変動分(加算回路8を介して与えられる変動分発生回路7の出力)に応じて規定され、これにより過去の1周期から現時点までの変動の除去が行われることになる。また、図19(a)のFIRフィルタおよび図19(b)の移動平均回路は、例えば、4段で1周期を構成する三角波の変動分(および、図16(b)に示すようなジグザグ波の変動分)を除去することができる。なお、ジグザグ波の変動分は、例えば、変動除去回路9として、1つの遅延素子(961)および2つの加算器(971,972)を有するFIRフィルタ、或いは、1つの遅延素子(981)および平均回路(99)を有する移動平均回路を使用することで除去することができる。
【0075】
図20は本発明に係るデータ受信回路の他の例を示すブロック図である。
【0076】
図20と前述した図13との比較から明らかなように、本実施例のデータ受信回路は、加算回路8にはデジタルフィルタ6の出力が直接供給され、変動除去回路90の出力(データ判定用位相制御コード)は、データ判定用クロック発生回路41に対してのみ供給されるようになっている。これは、データ判定用クロック発生回路41に対しては、変動除去回路90により変動パターンを除去したデータ判定用位相制御コードを供給する必要があるが、バウンダリ検出用クロック発生回路42に対しては、必ずしも変動除去回路90により変動パターンを除去したバウンダリ検出位相制御コードを供給する必要がないためである。
【0077】
これは、加算回路8に供給されるデジタルフィルタ6の出力の変動が、変動分発生回路7の出力の振幅に比べて小さいからである。この図20に示すデータ受信回路は、変動除去回路90による遅延は、バウンダリ検出側のフィードバックループから除かれることになるため、フィードバックの安定性を損なわないという利点がある。
【0078】
図21は本発明に係るデータ受信回路のさらに他の例を示すブロック図であり、図22は図21のデータ受信回路の動作を説明するための図である。
【0079】
図21に示されるように、本実施例のデータ受信回路において、デジタルフィルタ600は、6ビット精度の位相制御コードを発生して加算回路8に供給すると共に、変動除去回路900を介して8ビット精度の位相制御コードを加算回路80に供給する。すなわち、デジタルフィルタ600は、データ判定用クロック発生回路41の分解能(例えば、6ビット精度)よりも高い分解能(例えば、8ビット精度)の位相制御コードを変動除去回路900を介して加算回路80に供給し、この加算回路80で変動分発生回路70の出力(変動分)を加算し、データ判定用クロック発生回路41の分解能に相当する上位6ビット(6ビット精度)のデータ判定用位相制御コードをデータ判定用クロック発生回路41に供給する。さらに、デジタルフィルタ600は、6ビット精度の位相制御コードを加算回路8に供給し、この加算回路8により変動分発生回路7の出力が加算されたバウンダリ検出用位相制御コードをバウンダリ検出用クロック発生回路42に供給するが、これは、前述した各実施例と同様に、図16(a)に示す三角波や図16(b)に示すジグザグ波を使用して行うことになる。なお、変動分発生回路7および70には、例えば、312.5MHzの内部基準クロックRCLKが供給されている。
【0080】
具体的に、図22(a)に示されるように、例えば、変動除去回路900(デジタルフィルタ600)の出力である8ビット精度の位相制御コードが『−1』のとき、加算回路80により変動分発生回路70の出力である『0→1→2→3→0→…』という周期的な変動パターンが加算されると、その加算回路80の出力である6ビット精度の位相制御コード(データ判定用位相制御コード)は、丸め演算により(−1+0+0+0)/4=−0.25(平均コード)となる。すなわち、8ビット精度の位相制御コード『−1』は、6ビット精度の位相制御コード『−0.25』となることが分かる。
【0081】
また、具体的に、図22(b)に示されるように、例えば、変動除去回路900(デジタルフィルタ600)の出力である8ビット精度の位相制御コードが『−3』のとき、加算回路80により変動分発生回路70の出力である『0→1→2→3→0→…』という周期的な変動パターンが加算されると、その加算回路80の出力である6ビット精度の位相制御コードは、丸め演算により(−1−1−1+0)/4=−0.75(平均コード)となる。すなわち、8ビット精度の位相制御コード『−3』は、6ビット精度の位相制御コード『−0.75』となることが分かる。
【0082】
このように、データ判定用クロック発生回路41に供給されるデータ判定用位相制御コードの値は、その平均値が変動除去回路900(デジタルフィルタ600)の出力である8ビット精度のコードと同じ値の変動パターンを示すことになる。
【0083】
図23は図21のデータ受信回路におけるデータ判定用位相制御コードに加算される変動分の例を示す図である。
【0084】
上述したように、加算回路80によりデータ判定用位相制御コードに加算される変動分(変動分発生回路70の出力)は、例えば、図23(a)に示すような『0→1→2→3→0→…』という周期的な変動パターン(のこぎり波状パターン)であるが、この変動パターンとしては、例えば、図23(b)に示すような『0→3→1→2→0→…』という周期的な変動パターン(高調波パターン)であってもよい。
【0085】
図23(b)に示す変動パターン『0→3→1→2→0→…』は、図23(a)に示す変動パターン『0→1→2→3→0→…』よりも周波数成分が高く、すなわち、各変動分が加算された8ビット精度の位相制御コードを丸め演算して得られた6ビット精度の位相制御コード(データ判定用クロック発生回路41の入力信号)は、図23(b)に示す高調波変動パターンの方が図23(a)に示すのこぎり波変動パターンよりも周波数成分が高い。その結果、データ判定用クロック発生回路41のLPF(ローパスフィルタ:CRによる積分回路415;図24参照)により平均化された信号における変動分は、図23(b)に示す高調波変動パターンの方が図23(a)に示すのこぎり波変動パターンよりも小さいことになるので、図23(b)の高調波変動パターンの方が好ましい。なお、変動分発生回路70の出力は、適用する位相制御コードのビット数等により様々に変形させることができるのはいうまでもない。
【0086】
図24は図21のデータ受信回路におけるデータ判定用クロック発生回路の一例を示すブロック図である。
【0087】
図24に示されるように、加算回路80の出力である6ビット精度のデータ判定用位相制御コードは、データ判定用クロック発生回路41におけるDAC413に供給され、さらに、CRによる積分回路415を介してミキサー回路411に供給される。そして、データ判定用位相制御コードは、このCRによる積分回路415の時定数により平均化され、実際に出力される位相の分解能も8ビット相当になる。従って、本実施例のデータ受信回路では、デジタル的に制御されるクロック発生回路(データ判定用クロック発生回路41)の分解能を向上させ、デジタル制御での量子化誤差を低減することが可能になる。
【0088】
また、図21に示す実施例のデータ受信回路は、図20のデータ受信回路に対して変動分発生回路70および加算回路80を加え、デジタルフィルタ6が出力するデータ判定用位相制御コードを8ビット化したものである。
【0089】
図25は本発明に係るデータ受信回路のまたさらに他の例を示すブロック図である。
【0090】
図25に示す実施例のデータ受信回路は、図13のデータ受信回路に対して変動分発生回路70および加算回路80を加え、デジタルフィルタ6が出力するデータ判定用位相制御コードを8ビット化したものである。このように、本発明の第1の形態(図11等を参照)および第2の形態(図12等を参照)は、それらの一方または両方を適宜適用してデータ受信回路を構成することができる。
【0091】
(付記1) 第1の信号に応じて入力信号のバウンダリを検出するバウンダリ検出回路を有し、該検出されたバウンダリに応じて該第1の信号のタイミングを制御してクロックの復元を行うクロック復元回路であって、
前記第1の信号に変動分を与え、前記バウンダリ検出回路におけるバウンダリ検出タイミングを動的に変化させるバウンダリ検出タイミング変動手段と、
前記バウンダリ検出タイミング変動手段によるバウンダリ検出タイミングの動的変化に応じて復元クロックに生じる位相の変動を減少する変動減少手段と、を備えることを特徴とするクロック復元回路。
【0092】
(付記2) 付記1に記載のクロック復元回路において、前記バウンダリ検出タイミング変動手段は、
変動分を発生する変動分発生回路と、
該変動分発生回路からの変動分を前記第1の信号に加算する加算回路と、を備えることを特徴とするクロック復元回路。
【0093】
(付記3) 付記2に記載のクロック復元回路において、前記変動分発生回路は、変動の1周期に渡って階段状に増減して変化する三角波状の変動分を発生することを特徴とするクロック復元回路。
【0094】
(付記4) 付記2に記載のクロック復元回路において、前記変動分発生回路は、変動の1周期内で複数回の増減を繰り返しながら変化するジグザグ波状の変動分を発生することを特徴とするクロック復元回路。
【0095】
(付記5) 付記3または4に記載のクロック復元回路において、前記変動分発生回路は、不安定状態においては広い位相範囲に渡る変動分を発生し、且つ、安定状態においては狭い位相範囲に渡る変動分を発生することを特徴とするクロック復元回路。
【0096】
(付記6) 付記3または4に記載のクロック復元回路において、前記変動分発生回路は、不安定状態においては大きい利得の変動分を発生し、且つ、安定状態においては小さい利得の変動分を発生することを特徴とするクロック復元回路。
【0097】
(付記7) 付記3または4に記載のクロック復元回路において、前記変動分発生回路は、不安定状態においては1段階の単位時間を大きくした変動分を発生し、且つ、安定状態においては1段階の単位時間を小さくした変動分を発生することを特徴とするクロック復元回路。
【0098】
(付記8) 付記2に記載のクロック復元回路において、前記変動減少手段は、前記変動分発生回路が出力する変動分の1周期または複数周期に渡って前記復元クロックに関連する信号を平均化することを特徴とするクロック復元回路。
【0099】
(付記9) 付記8に記載のクロック復元回路において、前記変動減少手段は、ノッチフィルタ、FIRフィルタまたは移動平均回路であることを特徴とするクロック復元回路。
【0100】
(付記10) 付記1に記載のクロック復元回路において、前記バウンダリ検出回路は、複数のバウンダリ検出ユニットを備え、該各バウンダリ検出ユニットは、各バウンダリ検出用クロックに応じてそれぞれバウンダリの検出を行うことを特徴とするクロック復元回路。
【0101】
(付記11) 第1のビット数の第1位相制御コードを受け取って内部クロックを発生する内部クロック発生回路を有するクロック復元回路であって、
前記第1のビット数よりも多い第2のビット数の第2位相制御コードを発生する位相制御コード発生回路と、
前記第2位相制御コードに対して低時間的に変動する所定の変動パターンを加算し、前記第1のビット数に対応する前記第1位相制御コードを出力する加算処理手段とを備え、前記内部クロック発生回路は、実効的に前記第2のビット数の分解能で位相制御された内部クロックを発生することを特徴とするクロック復元回路。
【0102】
(付記12) 付記11に記載のクロック復元回路において、前記加算処理手段は、前記位相制御コード発生回路からの8ビット精度の位相制御コードに対して『0→1→2→3→0→…』という周期的な変動パターンを加算することを特徴とするクロック復元回路。
【0103】
(付記13) 付記11に記載のクロック復元回路において、前記加算処理手段は、前記位相制御コード発生回路からの8ビット精度の位相制御コードに対して『0→3→1→2→0→…』という周期的な変動パターンを加算することを特徴とするクロック復元回路。
【0104】
(付記14) 付記11に記載のクロック復元回路において、前記内部クロック発生回路は、複数のデータ判定ユニットを備え、該各データ判定ユニットは、各データ判定用クロックに応じてそれぞれデータの判定を行うことを特徴とするクロック復元回路。
【0105】
(付記15) データ判定用クロックにより入力信号のデータを判定するデータ判定回路と、
バウンダリ検出用クロックにより前記入力信号のバウンダリを検出するバウンダリ検出回路と、
前記データ判定回路および前記バウンダリ検出回路からの出力を受け取って位相制御コードを発生する位相制御コード発生手段と、
前記バウンダリ検出用位相制御コードに変動分を与え、前記バウンダリ検出回路におけるバウンダリ検出タイミングを動的に変化させるバウンダリ検出タイミング変動手段と、
前記バウンダリ検出タイミング変動手段によるバウンダリ検出タイミングの動的変化に応じて前記データ判定用クロックに生じる位相の変動を減少する変動減少手段と、を備えることを特徴とするデータ受信回路。
【0106】
(付記16) 付記15に記載のデータ受信回路において、前記バウンダリ検出タイミング変動手段は、
変動分を発生する変動分発生回路と、
該変動分発生回路からの変動分を前記バウンダリ検出用位相制御コードに加算する加算回路と、を備えることを特徴とするデータ受信回路。
【0107】
(付記17) 付記16に記載のデータ受信回路において、前記入力信号のデータおよび前記データ判定用クロックの位相差と帰還ループのゲインとは、前記変動分発生回路が発生する変動分の振幅と無関係に、一定の比例関係を保つことを特徴とするデータ受信回路。
【0108】
(付記18) 付記16に記載のデータ受信回路において、前記変動分発生回路は、出力パターンを可変可能にすることを特徴とするデータ受信回路。
【0109】
(付記19) 付記18に記載のデータ受信回路において、前記変動分発生回路は、初期状態と定常状態とで、ある出力パターンの周波数を可変可能にすることを特徴とするデータ受信回路。
【0110】
(付記20) 付記16に記載のデータ受信回路において、前記変動分発生回路は、変動の1周期に渡って階段状に増減して変化する三角波状の変動分を発生することを特徴とするデータ受信回路。
【0111】
(付記21) 付記16に記載のデータ受信回路において、前記変動分発生回路は、変動の1周期内で複数回の増減を繰り返しながら変化するジグザグ波状の変動分を発生することを特徴とするデータ受信回路。
【0112】
(付記22) 付記20または21に記載のデータ受信回路において、前記変動分発生回路は、不安定状態においては広い位相範囲に渡る変動分を発生し、且つ、安定状態においては狭い位相範囲に渡る変動分を発生することを特徴とするデータ受信回路。
【0113】
(付記23) 付記20または21に記載のデータ受信回路において、前記変動分発生回路は、不安定状態においては大きい利得の変動分を発生し、且つ、安定状態においては小さい利得の変動分を発生することを特徴とするデータ受信回路。
【0114】
(付記24) 付記20または21に記載のデータ受信回路において、前記変動分発生回路は、不安定状態においては1段階の単位時間を大きくした変動分を発生し、且つ、安定状態においては1段階の単位時間を小さくした変動分を発生することを特徴とするデータ受信回路。
【0115】
(付記25) 付記16に記載のデータ受信回路において、前記変動減少手段は、前記変動分発生回路が出力する変動分の1周期または複数周期に渡って前記復元クロックに関連する信号を平均化することを特徴とするデータ受信回路。
【0116】
(付記26) 付記25に記載のデータ受信回路において、前記変動減少手段は、ノッチフィルタ、FIRフィルタまたは移動平均回路であることを特徴とするデータ受信回路。
【0117】
(付記27) 第1のビット数の第1位相制御コードを受け取ってデータ判定用クロックを発生するデータ判定用クロック発生回路と、
前記データ判定用クロックにより入力信号のデータを判定するデータ判定回路と、
バウンダリ検出用クロックにより前記入力信号のバウンダリを検出するバウンダリ検出回路と、
前記データ判定回路および前記バウンダリ検出回路からの出力を受け取って前記第1のビット数よりも多い第2のビット数の第2位相制御コードを発生する位相制御コード発生回路と、
前記第2位相制御コードに対して低時間的に変動する所定の変動パターンを加算し、前記第1のビット数に対応する前記第1位相制御コードを出力する加算処理手段とを備え、前記データ判定用クロック発生回路は、実効的に前記第2のビット数の分解能で位相制御されたデータ判定用クロックを発生することを特徴とするデータ受信回路。
【0118】
(付記28) 付記27に記載のデータ受信回路において、前記加算処理手段は、前記位相制御コード発生回路からの8ビット精度の位相制御コードに対して『0→1→2→3→0→…』という周期的な変動パターンを加算することを特徴とするデータ受信回路。
【0119】
(付記29) 付記27に記載のデータ受信回路において、前記加算処理手段は、前記位相制御コード発生回路からの8ビット精度の位相制御コードに対して『0→3→1→2→0→…』という周期的な変動パターンを加算することを特徴とするデータ受信回路。
【0120】
(付記30) 付記15〜29のいずれか1項に記載のデータ受信回路において、前記バウンダリ検出回路は複数のバウンダリ検出ユニットを備え、該各バウンダリ検出ユニットは各バウンダリ検出用クロックに応じてそれぞれバウンダリの検出を行い、且つ、前記データ判定回路は複数のデータ判定ユニットを備え、該各データ判定ユニットは各データ判定用クロックに応じてそれぞれデータの判定を行うことを特徴とするデータ受信回路。
【0121】
【発明の効果】
以上、詳述したように、本発明のデータ受信回路(クロック復元回路)によれば、リミットサイクル信号の振幅を小さくすると共に、帰還ループ特性のジッター依存性を小さくして特性の予測性を改善し、且つ、線形化のための位相変調が内部クロックに影響して生じる位相ノイズを最小限に抑えることができる。さらに、本発明のデータ受信回路(クロック復元回路)によれば、位相制御コード発生回路の分解能を高くしてクロックの量子化ノイズを低減することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来のデータ受信回路の一例を示すブロック図である。
【図2】図1のデータ受信回路における各信号のタイミングを示す図である。
【図3】図1のデータ受信回路におけるデータ判定用クロック発生回路を示すブロック図である。
【図4】入力信号におけるデータおよびバウンダリのラッチタイミングの例を示す図である。
【図5】関連技術に係るデータ受信回路の一例を示すブロック図である。
【図6】
図5に示すデータ受信回路の動作を説明するための図である。
【図7】図5のデータ受信回路における位相差デジタルコード変換回路の一例を示すブロック図である。
【図8】図7に示す位相差デジタルコード変換回路の動作を説明するための図である。
【図9】図7に示す位相差デジタルコード変換回路が出力する位相差情報を説明するための図である。
【図10】図5に示すデータ受信回路の動作の一例を説明するための図である。
【図11】本発明の第1の形態に係るデータ受信回路の原理構成を示すブロック図である。
【図12】本発明の第2の形態に係るデータ受信回路の原理構成を示すブロック図である。
【図13】本発明に係るデータ受信回路の一実施例を示すブロック図である。
【図14】図13のデータ受信回路における線形化処理を説明するための図(その1)である。
【図15】図13のデータ受信回路における線形化処理を説明するための図(その2)である。
【図16】図13のデータ受信回路における変動分発生回路の出力パターンの例を示す図である。
【図17】図13のデータ受信回路における変動除去回路の一例を示すブロック図である。
【図18】図17の変動除去回路の動作を説明するための図である。
【図19】図13のデータ受信回路における変動除去回路の他の例を示すブロック図である。
【図20】本発明に係るデータ受信回路の他の例を示すブロック図である。
【図21】本発明に係るデータ受信回路のさらに他の例を示すブロック図である。
【図22】図21のデータ受信回路の動作を説明するための図である。
【図23】図21のデータ受信回路におけるデータ判定用位相制御コードに加算される変動分の例を示す図である。
【図24】図21のデータ受信回路におけるデータ判定用クロック発生回路の一例を示すブロック図である。
【図25】本発明に係るデータ受信回路のまたさらに他の例を示すブロック図である。
【符号の説明】
1,10〜13,110〜113…データ判定ユニット
2,20〜23,120〜123…バウンダリ検出ユニット
5,105…位相差デジタルコード変換回路
6,106,600…デジタルフィルタ
7,70,107,207…変動分発生回路
8,80,108,208…加算回路
9,90,109,209,900…変動除去回路
31,32;131,132…変換回路
41,141…データ判定用クロック発生回路
42,142…バウンダリ検出用クロック発生回路
201…判定回路
202…位相比較回路
205…位相制御コード発生回路
241…判定用クロック発生回路
242…位相比較用クロック発生回路
411,1411…ミキサー回路
413,1413…デジタル・アナログ変換器(DAC)
415…積分回路
DATA[i-2], DATA[i-1], DATA[i], DATA[i+1]…データ判定タイミング
BDATA[i-2], BDATA[i-1], BDATA[i],B DATA[i+1]…バウンダリ検出タイミング
CLKb;CLKb0, CLKb1, CLKb2, CLKb3…バウンダリ検出用クロック
CLKd;CLKd0, CLKd1, CLKd2, CLKd3…データ判定用クロック
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a technique for performing high-speed signal transmission between a plurality of LSI chips or between a plurality of elements or circuit blocks in one chip, or between a plurality of boards or a plurality of enclosures. In particular, the present invention relates to a clock restoration circuit and a data reception circuit using a feedback loop type clock signal generation circuit.
[0002]
In recent years, the performance of components constituting computers and other information processing devices has greatly improved. For example, semiconductor storage devices such as SRAM (Static Random Access Memory) and DRAM (Dynamic Random Access Memory), processors, The improvement in performance of switch LSIs is remarkable. As the performance of the semiconductor memory device, processor, etc. is improved, the performance of the system cannot be improved unless the signal transmission speed between components or elements is improved. Specifically, for example, a speed gap between a storage device (memory) such as SRAM or DRAM and a processor (between LSIs) tends to increase more and more. In recent years, this speed gap has hindered improvement in the performance of the entire computer. It is becoming. Further, due to the high integration and enlargement of semiconductor chips, the signal transmission speed between elements and circuit blocks in the chip has become a major factor limiting the performance of the chip. Furthermore, the signal transmission speed between the peripheral device and the processor / chipset is also a factor that limits the performance of the entire system.
[0003]
By the way, in general, a clock for determining “0” and “1” of data is generated (restored) on the receiving circuit side in high-speed signal transmission between circuit blocks, between chips, or in a housing. ing. This restored clock is adjusted by a feedback circuit in the circuit so as to be within a certain phase range with respect to the received data so that correct signal reception is always performed. This recovery of the clock and determination of data using the recovered clock is called CDR (Clock and Data Recovery). This CDR is the most important element for high-speed data reception, and various methods are being studied. There is a strong demand to provide a data receiving circuit (clock recovery circuit) capable of high-speed and accurate signal transmission using CDR.
[0004]
[Prior art]
In recent years, it is necessary to increase the signal transmission speed per pin in order to cope with an increase in the amount of data transmission between LSIs and boards or between enclosures. This is also to avoid an increase in the cost of the package and the like due to an increase in the number of pins. As a result, recently, the signal transmission speed between LSIs exceeds 2.5 Gbps, and an extremely high value (high-speed signal transmission) such as 10 Gbps or higher is required.
[0005]
For example, in order to increase the speed of signal transmission between LSIs, it is necessary for the receiving circuit to operate at a somewhat accurate timing (data detection and determination) with respect to the transmitted signal. 2. Description of the Related Art Conventionally, in order to generate a clock (internal clock) having such a timing, a method of providing a clock recovery circuit (CDR) using a feedback loop type clock signal generation circuit in a signal reception circuit is known.
[0006]
That is, in order to realize the CDR, a feedback circuit is used that generates an internal clock for receiving data, compares the phase of the internal clock with the data, and adjusts the phase of the internal clock based on the phase comparison result. It is done.
[0007]
FIG. 1 is a block diagram showing an example of a conventional data receiving circuit, which is configured as a 4-way × 2 type interleave circuit using CDR. FIG. 2 is a diagram showing the timing of each signal in the data receiving circuit of FIG.
[0008]
In FIG. 1, reference numerals 110 to 113 are data determination units (data determination flip-flops), 120 to 123 are boundary detection units (boundary detection flip-flops), and 131 and 132 are data and boundary conversion circuits. Show. Reference numeral 141 is a data determination clock generation circuit, 142 is a boundary detection clock generation circuit, 105 is a phase difference digital code conversion circuit (PDC), and 106 is a digital filter. Further, reference numeral DIL indicates a data input line, DCL indicates a data determination clock line, BCL indicates a boundary detection clock line, and DFL and BFL indicate data and boundary feedback lines.
[0009]
As shown in FIG. 1, the conventional data receiving circuit connects, for example, a data input line DIL for transmitting 10 Gbps data to inputs of four data determination units 110 to 113 and four boundary detection units 120 to 123. , Each is captured with a corresponding 2.5 GHz clock.
[0010]
That is, as shown in FIGS. 1 and 2, the data determination units 110 to 113 each have a phase difference of 90 ° at 2.5 GHz that is the output of the data determination clock generation circuit 141 (for example, 45 ° and 135 °). Four-phase clocks CLKd0 to CLKd3 (with phases of °, 225 °, and 315 °) are supplied, and input data is taken in at phase timings of 45 °, 135 °, 225 °, and 315 °, respectively, and received data DT0 to DT3 are converted. It outputs to 131. The conversion circuit 131 converts 4-bit received data DT0 to DT3 synchronized with a 2.5 GHz clock into 32-bit data (DT [31: 0]) synchronized with a 312.5 MHz clock, and performs phase difference digital code conversion. The received data (DT [31: 0]) is output to the circuit (internal circuit) at the next stage while being output to the circuit 105.
[0011]
Further, the boundary detection units 120 to 123 each have a phase difference of 90 ° at 2.5 GHz that is the output of the boundary detection clock generation circuit 142 (for example, phases of 0 °, 90 °, 180 °, and 270 °). Four-phase clocks CLKb0 to CLKb3 are supplied, and the boundary of input data is detected at phase timings of 0 °, 90 °, 180 °, and 270 °, respectively, and boundary detection data BT0 to BT3 are output to the conversion circuit 132. The conversion circuit 132 converts the 4-bit boundary detection data BT0 to BT3 synchronized with the 2.5 GHz clock into 32-bit data (BT [31: 0]) synchronized with the 312.5 MHz clock to convert the phase difference digital code. Output to the conversion circuit 105. Here, the four-phase clocks CLKd0 to CLKd3 that are outputs of the data determination clock generation circuit 141 and the four-phase clocks CLKb0 to CLKb3 that are outputs of the boundary detection clock generation circuit 142 each have a phase difference of 45 °. .
[0012]
The phase difference digital code conversion circuit 105 compares the input received data DT [31: 0] and the boundary detection data BT [31: 0] to perform 7-bit phase difference information (PDCODE [6: 0], − 32 to +32) are output to the digital filter 106. The digital filter 106 feeds back a 6-bit precision data determination phase control code to the data determination clock generation circuit 141 via the feedback line DFL, and also uses a 6-bit precision boundary detection phase control code via the feedback line BFL. Is returned to the boundary detection clock generation circuit 142. In FIG. 2, the data capture timing (rise timing) of the boundary detection clocks CLKb0 to CLKb3 is the boundary position of the input data. In FIG. 2, the boundary detection data BT0 to BT0 captured by the boundary detection units 120 to 123 are used. BT3 is drawn assuming "1, 1, 0, 1, ...".
[0013]
FIG. 3 is a block diagram showing a data determination clock generation circuit 141 (boundary detection clock generation circuit 142) in the data reception circuit of FIG.
[0014]
As shown in FIG. 3, the data determination clock generation circuit 141 includes a mixer circuit 1411 and a digital to analog converter (DAC) 1413. The mixer circuit 1411 receives the clock signal (four-phase clock) and the output of the DAC 1413, and synthesizes a set of signals having a phase difference of 90 degrees from the four-phase clock to create respective intermediate phases. Then, a clock obtained by adding a phase shift due to a weight (output of the DAC 1413) to the signal having the intermediate phase is generated, and the data determination clock CLKd (CLKd0, CLKd1, CLKd2, CLKd3) is generated. Similarly, the boundary detection clock generation circuit 142 also generates the boundary detection clock CLKb (CLKb0, CLKb1, CLKb2, CLKb3).
[0015]
The mixer circuit 1411 controls the phase based on the current value representing the weight, and the weight for changing the phase is determined by the data determination units 110 to 113 and the boundary detection units 120 to 123 in the phase difference digital code conversion circuit 105. The external input data (or input clock) and the internal clock (data determination clock CLKd and boundary detection clock CLKb) are digitally phase-compared from the output of, and the phase control code (data (Determination phase control code) is supplied to the DAC 1413.
[0016]
The DAC 1413 receives the constant current and the phase control code, converts the phase variable weight into a current and supplies it to the mixer circuit 1411, and the phase of the clock CLKd (CLKb) is varied by the amount of change in the current.
[0017]
Here, the clock recovery circuit (CDR) is a name given by paying attention to the point that the clock for data determination is recovered from the input signal, and the data reception circuit uses the recovered clock to determine the data determination circuit. Is given by paying attention to the point that the data of the input signal is judged and output.
[0018]
In the data receiving circuit (clock recovery circuit) shown in FIGS. 1 and 2, if the same circuit as the data determination units 110 to 113 is used as the boundary detection units 120 to 123 used for phase comparison (clock recovery), a systematic phase is obtained. The clock can be restored with high accuracy without causing a shift, and the sensitivity of phase comparison can be increased.
[0019]
FIG. 4 is a diagram showing an example of data and boundary latch timing in the input signal.
[0020]
In FIG. 4, reference characters DATA [i-2], DATA [i-1], DATA [i], and DATA [i + 1] are latched (determined) by the data determination units 110, 111, 112, and 113, for example. BDATA [i-2], BDATA [i-1], BDATA [i], BDATA [i + 1] are, for example, boundary detection units 120, 121, and 122. , 123 shows the ideal timing of the boundary latched (detected).
[0021]
In the conventional data receiving circuit (clock recovery circuit) described with reference to FIGS. 1 to 4, the input / output characteristics of the phase difference digital code conversion circuit 105 have a large non-linearity. The feedback operation includes limit cycle vibration inherent to so-called bang-bang control. Further, the conventional data receiving circuit also has a disadvantage that the circuit band changes depending on the magnitude of jitter included in the clock for restoring the clock.
[0022]
[Problems to be solved by the invention]
FIG. 5 is a block diagram showing an example of a data receiving circuit according to the related art, and FIG. 6 is a diagram for explaining the operation of the data receiving circuit shown in FIG.
[0023]
As is clear from a comparison between FIG. 5 and FIG. 1, the data receiving circuit of the related art shown in FIG. 5 is provided with a variation generation circuit 107 and an adding circuit 108 with respect to the conventional data receiving circuit shown in FIG. Is.
[0024]
As shown in FIG. 5, the related-art data receiving circuit includes an adder circuit 108 on the feedback line BFL that feeds back the phase control code (boundary detection phase control code) from the digital filter 106 to the boundary detection clock generation circuit 142. The output of the variation generation circuit 107 is supplied to the boundary detection clock generation circuit 142 via the addition circuit 108. That is, by supplying the phase control code, which is the output of the digital filter 106, including the output of the variation generation circuit 107 to the boundary detection clock generation circuit 142, the timing of the boundary detection as shown in FIG. BTi is effectively shifted by the time τ before and after the original boundary detection timing BTi0. Here, for example, the internal reference clock RCLK of 312.5 MHz is supplied to the fluctuation generation circuit 107.
[0025]
The phase difference digital code conversion circuit 105 determines the advance / delay of the phase with several consecutive bit cells, and uses the sum as the output of the phase difference digital code conversion circuit 105. In these determinations, a different time (skew) τ is intentionally given to the determination timing at each determination, and a timing position different from the original boundary determination timing by the skew τ is determined.
[0026]
FIG. 7 is a block diagram showing an example of a phase difference digital code conversion circuit in the data receiving circuit of FIG.
[0027]
As shown in FIG. 7, the phase difference digital code conversion circuit 105 includes a timing determination circuit 151 and a phase difference information output circuit 152. The timing determination circuit 151 receives the 32-bit reception data DT [31: 0] and the boundary detection data BT [31: 0], which are the outputs of the conversion circuits 131 and 132, and determines the timing. Specifically, for example, data determination is performed using received data DATA [i-1], DATA [i] and boundary detection data BDATA [i]. The phase difference information output circuit 152 summarizes the timing determination results for each bit, adds the determination results for 32 bits, and outputs the result as phase difference information.
[0028]
8 is a diagram for explaining the operation of the phase difference digital code conversion circuit shown in FIG. 7, and FIG. 9 is a diagram for explaining the phase difference information output by the phase difference digital code conversion circuit shown in FIG. is there.
[0029]
FIG. 8A shows a case where the latch timing (BTi) by the internal clock (for example, the boundary detection clock CLKb) is earlier than the ideal latch timing (BTi0) (EARLY), and FIG. The case where the latch timing by the internal clock is later than the ideal latch timing (LATE) is shown, and FIG. 8C shows the data (DATA [i-1]) at a certain time point and the next data (DATA [ i]), a transition (“0” → “1” or “1” → “0”) does not appear, that is, the same data continues (NO TRANSITION).
[0030]
As shown in FIGS. 8 and 9, for example, the received data DATA [i-1], DATA [i] and the boundary detection data BDATA [i] are [1, 0, 1] or [0, 1, 0]. (Corresponding to [1, 0, 1] in FIG. 8), the timing determination circuit 151 determines that the latch timing based on the internal clock is earlier than the ideal latch timing (EARLY), and the code CODEi [ 1: 0], “1, 1” (that is, “−1”: delays the phase of the data determination clock) is output to the phase difference information output circuit 152. Further, when the received data DATA [i-1], DATA [i] and the boundary detection data BDATA [i] are [1, 0, 0] or [0, 1, 1] (FIG. 8B shows [1 , 0, 0]), the timing determination circuit 151 determines that the latch timing based on the internal clock is later than the ideal latch timing (LATE), and sets “0, 1” (CODE) [1: 0] (“0, 1”). That is, “+1”: advances the phase of the data determination clock) is output to the phase difference information output circuit 152.
[0031]
In other cases, that is, when the received data DATA [i-1], DATA [i] and the boundary detection data BDATA [i] are [0, 0, 0] or [1, 1, 1] (FIG. 8). (C) corresponds to [1, 1, 1]), or the received data DATA [i-1], DATA [i] and the boundary detection data BDATA [i] are [0, 0 when the boundary detection timing is the boundary position. , 1] or [1, 1, 0], the timing determination circuit 151 outputs “0, 0” (ie, “0”) to the phase difference information output circuit 152 as the code CODEi [1: 0]. .
[0032]
The timing determination circuit 151 performs the above-described processing on all bits (DT [31: 0] and BT [31: 0]), and the code CODEk of each bit k (where k = 0 to 31). [1: 0] is supplied to the phase difference information output circuit 152. Then, the phase difference information output circuit 152 adds all the codes CODEk [1: 0] of each bit k and outputs the phase difference information PDCODE [6: 0] to the next stage digital filter. Therefore, the phase difference information PDCODE [6: 0] is a value within the range of −32 to +32. The phase difference information PDCODE is −32 when all 32 bits are “−1”, and the phase difference information PDCODE is +32 when all 32 bits. Is “+1”.
[0033]
FIG. 10 is a diagram for explaining an example of the operation of the data receiving circuit shown in FIG. 5. FIG. 10 (a) shows nonlinear input / output characteristics, and FIG. 10 (b) shows stepped input / output characteristics. Show.
[0034]
The above-described data receiving circuit of FIG. 5 adds the variation generation circuit 107 and the adding circuit 108 to the conventional data receiving circuit, thereby shifting the boundary detection timing before and after the original position. ing. The phase difference digital code conversion circuit 105 determines the phase advance / delay in a number of consecutive bit cells and uses the sum as phase difference information (phase comparison output). In this determination several times, a different skew is intentionally given to the determination timing for each determination.
[0035]
Specifically, for example, the skews are set to − (3/2) τ, − (1/2) τ, (1/2) τ, and (3/2) τ with respect to the original boundary timing. At this time, the input / output characteristics are step-like characteristics composed of four steps as shown in FIG. This can be interpreted as having a linear input / output characteristic with respect to the conventional single-step nonlinear input / output characteristic (see FIG. 10A). In this example, a substantially linear characteristic can be obtained over a range of 4τ over time. If the value of 4τ is set to be approximately the same as the maximum jitter value input to this system, the phase difference digital code conversion circuit 105 can always be operated in a linear range.
[0036]
In this way, the data receiving circuit of the related art shown in FIG. 5 modulates the boundary detection timing before and after the original position, so that the skew different in the phase advance / delay determination timing by the phase difference digital code conversion circuit. To provide linearity to the input / output characteristics, that is, by substantially linearizing the input / output relationship of the boundary detection units 120 to 123 (phase difference digital code conversion circuit 105), a limit cycle peculiar to the nonlinear system is obtained. The signal amplitude is reduced and the jitter dependency of the feedback loop characteristics is reduced to improve the predictability of the characteristics of the data receiving circuit (clock recovery circuit).
[0037]
However, in the data receiving circuit of the related art described with reference to FIGS. 5 to 10, if the boundary detection timing is modulated before and after the original position, the output of the phase difference digital code conversion circuit 105 includes the modulation. A component appears that fluctuates at the same frequency as used. The phase of the data determination clocks CLKd0 to CLKd3 (CLKd) supplied to the data determination units 110 to 113 includes the above fluctuation component, and this fluctuation component becomes phase noise.
[0038]
Specifically, for example, in SONET (Synchronous Optical Network: North American standard for optical communication), jitter generated in a circuit that performs high-speed signal transmission of about 10 Gbps is defined within 10 ps p-p. Therefore, it is required to minimize the phase noise caused by the phase modulation affecting the internal clock (data determination clock).
[0039]
In view of the problems of the conventional data receiving circuit described above, the present invention reduces the amplitude of the limit cycle signal, reduces the jitter dependency of the feedback loop characteristic, improves the predictability of the characteristic, and linearizes it. The purpose is to minimize phase noise caused by phase modulation for the internal clock. Another object of the present invention is to reduce the clock quantization noise by increasing the resolution of the phase control code generation circuit.
[0040]
[Means for Solving the Problems]
According to the first aspect of the present invention, there is provided a boundary detection circuit that detects a boundary of the input signal according to the first signal, and controls the timing of the first signal according to the detected boundary. A clock recovery circuit for recovering a clock, wherein a boundary detection timing fluctuation means for dynamically changing a boundary detection timing in the boundary detection circuit by giving a fluctuation to the first signal, and the boundary detection timing fluctuation Fluctuation reduction means for reducing phase fluctuations that occur in the recovered clock in response to a dynamic change in boundary detection timing by the means. The boundary detection timing fluctuation means includes a fluctuation generation circuit that generates a fluctuation, and an addition circuit that adds the fluctuation from the fluctuation generation circuit to the first signal, and the fluctuation reduction means The signal related to the recovered clock is averaged over one cycle or a plurality of cycles of the variation output from the variation generation circuit. A clock recovery circuit is provided.
[0041]
According to the first aspect of the present invention, the data determination circuit that determines the data of the input signal using the data determination clock, the boundary detection circuit that detects the boundary of the input signal using the boundary detection clock, and the data Phase control code generating means for receiving the outputs from the determination circuit and the boundary detection circuit and generating a phase control code; and providing a variation to the boundary detection phase control code, and dynamically detecting the boundary detection timing in the boundary detection circuit Boundary detection timing changing means for changing to a boundary, and fluctuation reducing means for reducing a change in phase generated in the data determination clock in response to a dynamic change in the boundary detection timing by the boundary detection timing changing means. The boundary detection timing fluctuation means includes a fluctuation generation circuit that generates a fluctuation, and an addition circuit that adds the fluctuation from the fluctuation generation circuit to the boundary detection phase control code. The means averages a signal related to the recovered clock over one cycle or a plurality of cycles of the variation output from the variation generation circuit. A data receiving circuit is also provided.
[0042]
According to a second aspect of the present invention, there is provided a clock recovery circuit having an internal clock generation circuit that receives a first phase control code having a first number of bits and generates an internal clock. A phase control code generating circuit for generating a second phase control code having a larger second number of bits, and adding a predetermined fluctuation pattern that fluctuates in a low time to the second phase control code, Addition processing means for outputting the first phase control code corresponding to the number of bits, and the internal clock generation circuit effectively generates an internal clock whose phase is controlled with the resolution of the second number of bits. A clock recovery circuit is provided.
[0043]
According to the second aspect of the present invention, a data determination clock generation circuit that receives a first phase control code having a first number of bits and generates a data determination clock, and an input signal by the data determination clock A data determination circuit that determines the data of the input signal; a boundary detection circuit that detects a boundary of the input signal by a boundary detection clock; and an output from the data determination circuit and the boundary detection circuit; A phase control code generating circuit for generating a second phase control code having a larger second number of bits, and adding a predetermined fluctuation pattern that fluctuates in a low time to the second phase control code, Adding processing means for outputting the first phase control code corresponding to the number of bits; Data receiving circuit, characterized by generating a phase control data decision clock with the second resolution of the number of bits to be provided.
[0044]
FIG. 11 is a block diagram showing the principle configuration of the data receiving circuit (clock recovery circuit) according to the first embodiment of the present invention. In FIG. 11, reference numeral 201 is a determination circuit (data determination circuit), 202 is a phase comparison circuit (boundary detection circuit), 205 is a phase code generation circuit, 207 is a fluctuation generation circuit, 208 is an addition circuit, and 209 is fluctuation removal. Reference numeral 241 denotes a determination clock generation circuit (data determination clock generation circuit), and reference numeral 242 denotes a phase comparison clock generation circuit (boundary detection clock generation circuit).
[0045]
As shown in FIG. 11, in the data receiving circuit (clock recovery circuit) according to the first embodiment of the present invention, the output of the phase code generation circuit 205 is supplied to the determination clock generation circuit 241 via the fluctuation removal circuit 209. It has come to be. That is, the input data is supplied to the determination circuit 201 and the phase comparison circuit 202, and the phase comparison circuit 201 compares the phase with the determination clock CLKd, and the phase comparison circuit 202 compares the phase with the phase comparison clock CLKb. The outputs of the determination circuit 201 and the phase comparison circuit 202 are supplied to the phase control code generation circuit 205, and the phase control code from the phase control code generation circuit 205 is supplied to the determination clock generation circuit 241 via the fluctuation removal circuit 209. And supplied to the phase comparison clock generation circuit 242 via the fluctuation removal circuit 209 and the addition circuit 208.
[0046]
The fluctuation generation circuit 207 generates a fluctuation for modulating the phase comparison timing in the phase comparison circuit 202 before and after the original position. The fluctuation from the fluctuation generation circuit 207 is added by the addition circuit 208. By adding and supplying to the phase comparison clock generation circuit 242, the input / output relationship of the phase comparison circuit 202 is substantially linearized. The fluctuation removal circuit 209 removes a periodic or aperiodic fluctuation pattern in the output of the phase control code generation circuit 205 superimposed by the output (fluctuation) of the fluctuation generation circuit 207 added by the addition circuit 208. The variation pattern is removed using the fact that the added value (variation: amplitude and frequency) is known.
[0047]
Here, the fluctuation removal circuit 209 can be configured as, for example, a band rejection filter (notch filter) that removes the added fluctuation frequency components. In addition, the notch filter may be realized by a normal analog band rejection filter or a moving average filter with a period corresponding to a variation to be added. Then, by integrating one cycle of the output of the phase comparison circuit 202, frequency components that are 1 time, 2 times,..., M times the frequency of the added fluctuation can be completely removed. Note that the fluctuation removal circuit 209 can also be configured as a part of a filter that processes the output of the phase control code generation circuit 205, for example.
[0048]
The amount (variation) added by the adding circuit 208 can control (dynamically control) a variation pattern represented by the amplitude and frequency. The amount of addition required for linearization also depends on the magnitude of the phase variation of the data. By changing the amount of addition according to the magnitude of the phase variation, it is possible to minimize the output phase variation due to the addition. It is.
[0049]
FIG. 12 is a block diagram showing a principle configuration of a data receiving circuit (clock recovery circuit) according to the second embodiment of the present invention.
[0050]
As shown in FIG. 12, in the data receiving circuit (clock recovery circuit) according to the second embodiment of the present invention, an adder circuit 300 is provided between the phase control code generation circuit 205 and the determination clock generation circuit 241. The addition circuit 300 adds a predetermined addition series (for example, variation pattern “0 → 3 → 1 → 2 → 0 →...” Or “0 → 1 → 2 → 3 → 0 →...”).
[0051]
That is, linearization (improvement of phase discrimination capability) by adding a known fluctuation pattern to the phase control code (output of the phase control code generation circuit 205) is also possible for the output of the phase control code generation circuit 205. is there. For example, when the phase control code generation circuit 205 is controlled by a digital code, the interval of phase values that can be output is determined by the resolution of the phase control code generation circuit 205. However, as shown in FIG. 12, the phase control code (code having a resolution higher than the resolution of the phase control code generation circuit 205: internal code n + 2 bit code) has a known variation (for example, variation pattern “0 → 3 → 1”). → 2 → 0 → ... ”or“ 0 → 1 → 2 → 3 → 0 → ... ”), and only the upper bits (upper n bits) that can be decomposed by the determination clock generation circuit 241 in the resulting code are added. This is sent to the determination clock generation circuit 241. By averaging the resulting phase (filtering out the fluctuation component), an output with the same resolution as the internal code (phase control code) can be obtained.
[0052]
As described above, according to the first embodiment of the present invention, the amplitude of the limit cycle signal is reduced, the jitter dependency of the feedback loop characteristic is reduced to improve the predictability of the characteristic, and the linearization Therefore, phase noise caused by the phase modulation affecting the internal clock can be minimized. Furthermore, according to the second aspect of the present invention, since the resolution of the phase control code generation circuit can be increased, clock quantization noise can also be reduced. As a result, the timing margin of the receiving circuit is increased, and a data receiving circuit (clock recovery circuit) capable of further stable and high-speed operation can be provided.
[0053]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of a data receiving circuit (clock recovery circuit) according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
[0054]
FIG. 13 is a block diagram showing an embodiment of a data receiving circuit according to the present invention, which is configured as a 4-way × 2 type interleave circuit using CDR.
[0055]
In FIG. 13, reference numerals 10 to 13 are data determination units (data determination flip-flops), 20 to 23 are boundary detection units (boundary detection flip-flops), and 31 and 32 are conversion circuits for data and boundary. Show. Reference numeral 41 is a data determination clock generation circuit, 42 is a boundary detection clock generation circuit, 5 is a phase difference digital code conversion circuit, 6 is a digital filter, 7 is a variation generation circuit, 8 is an addition circuit, and Reference numeral 9 denotes a fluctuation removing circuit. Further, reference numeral DIL indicates a data input line, DCL indicates a data determination clock line, BCL indicates a boundary detection clock line, and DFL and BFL indicate data and boundary feedback lines.
[0056]
As is clear from the comparison between FIG. 13 and FIG. 5, the data receiving circuit of this embodiment shown in FIG. 13 is further provided with a fluctuation removing circuit 9 in addition to the data receiving circuit of the related art shown in FIG. The periodic or non-periodic fluctuation pattern in the output of the phase difference digital code conversion circuit 5 superposed by the output (fluctuation) of the fluctuation generation circuit 7 added in 8 is removed, and a data determination phase control code is obtained. This is supplied to the data determination clock generation circuit 41. Here, the fluctuation generation circuit 7 is supplied with, for example, an internal reference clock RCLK of 312.5 MHz. In this embodiment, the boundary detection phase control code is also supplied to the boundary detection clock generation circuit 42 after the fluctuation pattern is removed by the fluctuation removal circuit 9.
[0057]
The fluctuation removal circuit 9 is a digitally synthesized band stop filter, and is configured such that the stop frequency matches the frequency of the modulation signal. This band rejection filter can be realized by using a known FIR filter technique. According to the data receiving circuit of the present embodiment, the amplitude of the limit cycle signal is reduced, the jitter dependency of the feedback loop characteristic is reduced to improve the predictability of the characteristic, and phase modulation for linearization is performed. Phase noise caused by the internal clock can be suppressed.
[0058]
14 and 15 are diagrams for explaining linearization processing in the data receiving circuit of FIG. In FIG. 14, reference numeral 1 indicates a data determination unit (data determination flip-flop), and 2 indicates a boundary detection unit (boundary detection flip-flop).
[0059]
Similar to the data receiving circuit of the related art described with reference to FIGS. 5 to 10, in this embodiment, the boundary supplied to the boundary detection unit 1 (10 to 13) by the variation generation circuit 7 and the addition circuit 8. Linearization is performed by changing the phase of the detection clock CLKb (CLKb0 to CLKb3). However, in the data receiving circuit of the related art described above, the skew (change in phase) is − (3/2) τ, − (1/2) τ, (1/2) τ with respect to the original boundary timing. In this embodiment, the phase of the boundary detection clock CLKb is, for example, 0.5 UI (Unit Interval: clock cycle on the data side). ) Is dynamically changed on the basis of eight steps, and the average value of the phase information during one period is obtained.
[0060]
Specifically, for example, the skew for one step is set to 0.0625 UI, and the phase difference between the input data and the data determination clock (CLKd) in the initial state such as when the device (data receiving circuit) is powered on. Therefore, the linearization range is expanded, for example, to 12 stages (the linearization range is 0.75 UI: (1) side in FIG. 15), so that large jitter of input data can be dealt with. When the apparatus is stabilized and the phase difference between the input data and the data determination clock becomes small, the linearization range is set to, for example, four stages (the linearization range is 0.25 UI: (2) side in FIG. 15). As narrow. Thus, for example, the linearization range can be dynamically controlled by the initial state, the stable state, etc. (by the phase difference between the input data and the data determination clock). Here, a state in which the phase difference between the input data in the initial state when the power is turned on and the data determination clock is large is referred to as an unstable state, and the apparatus stably stabilizes the phase difference between the input data and the data determination clock to be small. This state is called a stable state.
[0061]
In addition, the slope (gain) of the fluctuation used for linearization is steep in the unstable state ((3) side in FIG. 15) and loose in the stable state ((4) side in FIG. 15). The slope of the minute can also be controlled dynamically. Conversely, the frequency characteristics of the loop can be kept constant by maintaining a constant proportional relationship between the phase difference (phase difference between the input data and the data determination clock) and the gain regardless of the linearization range. it can. Note that when the slope (gain) of the fluctuation is dynamically changed, the proportional relationship between the phase difference and the gain is broken. For example, in a stable state of a device where the phase difference between the input data and the data determination clock is small, if the gain is increased more than necessary (that is, if the slope is steep), excessive follow-up characteristics will result in the data determination clock. This may cause jitter and may be undesirable. In the opposite case, that is, when the gain is too small, it may be impossible to follow the phase.
[0062]
Further, the skew for one step (for example, 0.0625 UI is set as a reference) is set to be small (for example, 0.05 UI) in the unstable state and set to be large (for example, 0.075 UI) in the stable state. Thus, it is also possible to dynamically control the skew setting value for one stage.
[0063]
In the process of locking the internal clock (for example, data determination clock) to the input data, the CDR loop time constant is set short in the initial state, and then changed to a longer time constant when the steady state is reached. The time for the clock to lock to the input data can be shortened. This means that the cutoff frequency of the loop is changed between the initial state and the steady state. That is, when the loop time constant is short, the cutoff frequency is high, and when the loop time constant is long, the cutoff frequency is low. In this case, the period for the fluctuation added to the boundary detection phase control code to be supplied to the boundary detection clock generation circuit 42 can be made variable, and the frequency for the fluctuation to be added can be changed along with the change in the cutoff frequency. it can.
[0064]
Further, the amplitude of the fluctuation added to the boundary detection phase control code can be made variable, and when the phase difference between the input data and the data determination clock is small, the fluctuation amplitude can also be controlled to be small. At this time, the gain of the phase detector also changes depending on the amplitude of the fluctuation added to the boundary detection phase control code, but the digital filter parameters are automatically adjusted so that the frequency characteristics of the loop are the same. May be.
[0065]
Note that the amplitude of fluctuation necessary for linearizing the phase detector is proportional to the magnitude of the input of the phase detector (that is, the phase difference between the input data and the boundary detection clock). Since it is sufficient to perform linearization only in a range that covers the input range of phase detection, it is possible to minimize clock phase fluctuations due to fluctuations by not giving more fluctuations than necessary.
[0066]
FIG. 16 is a diagram showing an example of an output pattern of the fluctuation generation circuit in the data receiving circuit of FIG. 13, FIG. 16 (a) shows an example of a triangular wave, and FIG. 16 (b) shows an example of a zigzag wave. Show.
[0067]
In the triangular wave shown in FIG. 16A, one cycle (3.2 ns × 8 = 15.6 ns) is configured with eight steps in which the time for one step is 1 / (312.5 MHz) = 3.2 ns. The frequency of the triangular wave is 312.5 MHz ÷ 8≈39.1 MHz. In addition, the zigzag wave shown in FIG. 16B is composed of two stages in which the time for one stage is 3.2 ns, and one cycle (3.2 ns × 2 = 6.4 ns) is formed. The frequency is 312.5 MHz ÷ 2 = 156.25 MHz.
[0068]
That is, the triangular wave shown in FIG. 16A has a code value ranging from −2 to +2, for example, a pattern of 0 → + 1 → + 2 → + 1 → 0 → −1 → −2 → −1 → 0 →. The frequency of fluctuation is 39.1 MHz. Further, the zigzag wave shown in FIG. 16B has a code value ranging from −4 to +4, for example, 0 → −4 → + 1 → −3 → + 2 → −2 → + 3 → −1 → + 4 → 0 → Since the pattern is + 3 →... And the frequency of the fluctuation is 156.25 MHz, which is higher than the triangular wave, the fluctuation that appears in the data determination clock (internal clock) is smaller due to the low-pass characteristics of the feedback loop. There is an advantage.
[0069]
FIG. 17 is a block diagram showing an example of a fluctuation removing circuit in the data receiving circuit of FIG. 13. In the case where the fluctuation is a triangular wave as shown in FIG. 16A (and as shown in FIG. 16B). This is an example of the configuration of the fluctuation removal circuit 9 applicable to the case of a zigzag wave.
[0070]
As shown in FIG. 17, the fluctuation removal circuit 9 is configured as a notch filter, and is connected in series to eight stages of flip-flops 911 to 918, a subtraction circuit 92, an addition circuit 93, a flip-flop 94, and a division circuit. 95. For example, the flip-flops 911 to 918 sequentially take in data with a 312.5 MHz clock, and the time for one stage is 3.2 ns (= 1 / (312.5 MHz)) by the eight flip-flops 911 to 918. Fluctuations in the phase control code (data determination phase control code) corresponding to the triangular wave constituting one cycle with 8 stages are removed. Here, the adder circuit 93 and the flip-flop 94 constitute an integration circuit for outputting a low-frequency component in the initial state or when locked, and the division circuit 95 is an output of the integration circuit (flip-flop 94). Is divided by the number 8 corresponding to the eight-stage flip-flops 911 to 918 and output.
[0071]
FIG. 18 is a diagram for explaining the operation of the fluctuation removal circuit of FIG.
[0072]
As can be seen from FIG. 18, the fluctuation removal circuit (notch filter) 9 shown in FIG. 17 can remove a triangular wave having a frequency of 39.1 MHz as shown in FIG. Further, it can be seen that the fluctuation removing circuit 9 can remove a zigzag wave having a frequency of 156.25 MHz as shown in FIG. For zigzag waves with a frequency of 156.25 MHz, two stages (corresponding to one cycle of the zigzag wave) or 2h stages (h is a positive integer: zigzag wave) instead of the eight-stage flip-flops 911 to 918. It can also be removed by providing only flip-flops (corresponding to h times one cycle).
[0073]
FIG. 19 is a block diagram showing another example of the fluctuation removing circuit in the data receiving circuit of FIG. 13, and FIG. 19 (a) shows a fluctuation removing circuit configured with a FIR (Finit-duration Impulse Response) filter. FIG. 19B shows a variation removing circuit configured with a moving average circuit.
[0074]
As shown in FIG. 19A, the fluctuation removing circuit 9 is configured by, for example, a known FIR filter including delay elements 961 to 963 and adders 971 to 974, or FIG. As shown in FIG. 4, for example, it can be configured by a known moving average circuit including delay elements (for example, flip-flops) 981 to 983 and an average circuit 99. Here, the number of stages of delay elements 961 to 963 and adders 971 to 974 in the FIR filter of FIG. 19A and the number of stages of delay elements 981 to 983 in the moving average circuit of FIG. (The output of the fluctuation generation circuit 7 given through the adder circuit 8), and thus, the fluctuation from the past one cycle to the present time is removed. Further, the FIR filter of FIG. 19A and the moving average circuit of FIG. 19B are, for example, a variation of a triangular wave that constitutes one cycle in four stages (and a zigzag wave as shown in FIG. 16B). Can be removed. The fluctuation of the zigzag wave is, for example, an FIR filter having one delay element (961) and two adders (971, 972) as the fluctuation removal circuit 9, or one delay element (981) and an average. It can be eliminated by using a moving average circuit with circuit (99).
[0075]
FIG. 20 is a block diagram showing another example of the data receiving circuit according to the present invention.
[0076]
As apparent from the comparison between FIG. 20 and FIG. 13 described above, in the data receiving circuit of this embodiment, the output of the digital filter 6 is directly supplied to the adding circuit 8 and the output of the fluctuation removing circuit 90 (for data determination). The phase control code) is supplied only to the data determination clock generation circuit 41. This is because it is necessary to supply the data determination phase generation code from which the variation pattern is removed by the variation removal circuit 90 to the data determination clock generation circuit 41, but to the boundary detection clock generation circuit 42. This is because it is not always necessary to supply the boundary detection phase control code from which the fluctuation pattern is removed by the fluctuation removal circuit 90.
[0077]
This is because the fluctuation of the output of the digital filter 6 supplied to the adding circuit 8 is smaller than the amplitude of the output of the fluctuation generating circuit 7. The data receiving circuit shown in FIG. 20 has an advantage that the delay of the fluctuation removing circuit 90 is removed from the feedback loop on the boundary detection side, so that the stability of the feedback is not impaired.
[0078]
FIG. 21 is a block diagram showing still another example of the data receiving circuit according to the present invention, and FIG. 22 is a diagram for explaining the operation of the data receiving circuit of FIG.
[0079]
As shown in FIG. 21, in the data receiving circuit of this embodiment, the digital filter 600 generates a 6-bit precision phase control code and supplies it to the adder circuit 8, and 8 bits through the fluctuation removing circuit 900. An accurate phase control code is supplied to the adder circuit 80. That is, the digital filter 600 supplies a phase control code having a resolution (for example, 8-bit accuracy) higher than the resolution (for example, 6-bit accuracy) of the data determination clock generation circuit 41 to the adder circuit 80 via the fluctuation removal circuit 900. The addition circuit 80 adds the output (variation) of the variation generation circuit 70 and adds the upper 6 bits (6-bit precision) data determination phase control code corresponding to the resolution of the data determination clock generation circuit 41. Is supplied to the data determination clock generation circuit 41. Further, the digital filter 600 supplies a 6-bit precision phase control code to the adder circuit 8 and generates a boundary detection phase control code to which the output of the variation generation circuit 7 is added by the adder circuit 8. This is supplied to the circuit 42, which is performed by using the triangular wave shown in FIG. 16A or the zigzag wave shown in FIG. The fluctuation generation circuits 7 and 70 are supplied with, for example, an internal reference clock RCLK of 312.5 MHz.
[0080]
Specifically, as shown in FIG. 22A, for example, when the 8-bit phase control code output from the fluctuation removing circuit 900 (digital filter 600) is “−1”, the fluctuation is caused by the adding circuit 80. When a periodic fluctuation pattern “0 → 1 → 2 → 3 → 0 →...” That is an output of the minute generation circuit 70 is added, a 6-bit precision phase control code (data) that is the output of the addition circuit 80 is added. The phase control code for determination) is (−1 + 0 + 0 + 0) /4=−0.25 (average code) by the rounding operation. That is, it can be seen that the 8-bit precision phase control code “−1” becomes the 6-bit precision phase control code “−0.25”.
[0081]
Specifically, as shown in FIG. 22B, for example, when the 8-bit precision phase control code output from the fluctuation removing circuit 900 (digital filter 600) is “−3”, the adder circuit 80 When a periodic fluctuation pattern “0 → 1 → 2 → 3 → 0 →...” Which is the output of the fluctuation generation circuit 70 is added, the 6-bit precision phase control code which is the output of the addition circuit 80 is added. Becomes (-1-1-1 + 0) /4=-0.75 (average code) by the rounding operation. That is, it can be seen that the 8-bit precision phase control code “−3” becomes the 6-bit precision phase control code “−0.75”.
[0082]
In this way, the value of the data determination phase control code supplied to the data determination clock generation circuit 41 is the same value as the 8-bit precision code whose average value is the output of the fluctuation removal circuit 900 (digital filter 600). This shows the fluctuation pattern.
[0083]
FIG. 23 is a diagram showing an example of the variation added to the data determination phase control code in the data receiving circuit of FIG.
[0084]
As described above, the variation added to the data determination phase control code by the addition circuit 80 (output of the variation generation circuit 70) is, for example, “0 → 1 → 2 → as shown in FIG. 3 → 0 → ... ”is a periodic variation pattern (sawtooth wave pattern). As this variation pattern, for example,“ 0 → 3 → 1 → 2 → 0 →... ”As shown in FIG. May be a periodic variation pattern (harmonic pattern).
[0085]
The fluctuation pattern “0 → 3 → 1 → 2 → 0 →...” Shown in FIG. 23B is more frequency component than the fluctuation pattern “0 → 1 → 2 → 3 → 0 →...” Shown in FIG. That is, that is, a 6-bit precision phase control code (input signal of the data determination clock generation circuit 41) obtained by rounding an 8-bit precision phase control code to which each variation is added is shown in FIG. The harmonic fluctuation pattern shown in (b) has a higher frequency component than the sawtooth wave fluctuation pattern shown in FIG. As a result, the fluctuation in the signal averaged by the LPF (low-pass filter: CR integration circuit 415; see FIG. 24) of the data determination clock generation circuit 41 is the harmonic fluctuation pattern shown in FIG. Is smaller than the sawtooth wave fluctuation pattern shown in FIG. 23 (a), the harmonic fluctuation pattern of FIG. 23 (b) is preferable. Needless to say, the output of the variation generation circuit 70 can be variously modified according to the number of bits of the applied phase control code.
[0086]
FIG. 24 is a block diagram showing an example of a data determination clock generation circuit in the data reception circuit of FIG.
[0087]
As shown in FIG. 24, the 6-bit precision data determination phase control code that is the output of the adder circuit 80 is supplied to the DAC 413 in the data determination clock generation circuit 41, and further via the CR integration circuit 415. This is supplied to the mixer circuit 411. The data determination phase control code is averaged by the time constant of the integration circuit 415 by CR, and the resolution of the actually output phase is equivalent to 8 bits. Therefore, in the data receiving circuit of the present embodiment, it is possible to improve the resolution of the digitally controlled clock generation circuit (data determination clock generation circuit 41) and reduce the quantization error in the digital control. .
[0088]
Further, the data receiving circuit of the embodiment shown in FIG. 21 adds a fluctuation generating circuit 70 and an adding circuit 80 to the data receiving circuit of FIG. 20, and the data determination phase control code output from the digital filter 6 is 8 bits. It has become.
[0089]
FIG. 25 is a block diagram showing still another example of the data receiving circuit according to the present invention.
[0090]
In the data receiving circuit of the embodiment shown in FIG. 25, a variation generation circuit 70 and an adding circuit 80 are added to the data receiving circuit of FIG. 13, and the data determination phase control code output from the digital filter 6 is converted to 8 bits. Is. As described above, in the first embodiment (see FIG. 11 and the like) and the second embodiment (see FIG. 12 and the like) of the present invention, one or both of them can be appropriately applied to configure the data receiving circuit. it can.
[0091]
(Supplementary Note 1) A clock having a boundary detection circuit that detects a boundary of an input signal according to a first signal, and that restores a clock by controlling the timing of the first signal according to the detected boundary. A restoration circuit,
Boundary detection timing changing means for giving a change to the first signal and dynamically changing a boundary detection timing in the boundary detection circuit;
A clock restoration circuit comprising: fluctuation reduction means for reducing a fluctuation in phase generated in the recovered clock in accordance with a dynamic change in boundary detection timing by the boundary detection timing fluctuation means.
[0092]
(Supplementary note 2) In the clock restoration circuit according to supplementary note 1, the boundary detection timing varying means includes:
A fluctuation generation circuit for generating fluctuations;
A clock restoration circuit comprising: an addition circuit for adding a variation from the variation generation circuit to the first signal.
[0093]
(Supplementary note 3) The clock restoration circuit according to supplementary note 2, wherein the fluctuation generation circuit generates a triangular wave fluctuation that changes in a stepwise manner over one period of fluctuation. Restoration circuit.
[0094]
(Supplementary Note 4) The clock restoration circuit according to Supplementary Note 2, wherein the fluctuation generation circuit generates a zigzag fluctuation that changes while repeating increase / decrease a plurality of times within one period of fluctuation. Restoration circuit.
[0095]
(Supplementary Note 5) In the clock restoration circuit according to Supplementary Note 3 or 4, the fluctuation generation circuit generates a fluctuation over a wide phase range in an unstable state, and covers a narrow phase range in a stable state. A clock recovery circuit that generates fluctuations.
[0096]
(Supplementary Note 6) In the clock restoration circuit according to Supplementary Note 3 or 4, the variation generation circuit generates a large gain variation in an unstable state and generates a small gain variation in a stable state. And a clock recovery circuit.
[0097]
(Supplementary Note 7) In the clock recovery circuit according to Supplementary Note 3 or 4, the fluctuation generation circuit generates a fluctuation by increasing a unit time of one step in an unstable state, and one step in a stable state. A clock recovery circuit characterized by generating a fluctuation amount by reducing the unit time.
[0098]
(Supplementary note 8) In the clock restoration circuit according to supplementary note 2, the fluctuation reducing means averages a signal related to the restoration clock over one period or a plurality of periods of the fluctuation output by the fluctuation generation circuit. A clock recovery circuit.
[0099]
(Supplementary note 9) The clock restoration circuit according to supplementary note 8, wherein the fluctuation reducing means is a notch filter, an FIR filter, or a moving average circuit.
[0100]
(Supplementary Note 10) In the clock restoration circuit according to Supplementary Note 1, the boundary detection circuit includes a plurality of boundary detection units, and each of the boundary detection units performs detection of a boundary according to each of the boundary detection clocks. A clock recovery circuit.
[0101]
(Supplementary Note 11) A clock recovery circuit having an internal clock generation circuit that receives a first phase control code having a first number of bits and generates an internal clock,
A phase control code generating circuit for generating a second phase control code having a second number of bits greater than the first number of bits;
Addition processing means for adding a predetermined fluctuation pattern that fluctuates in low time to the second phase control code and outputting the first phase control code corresponding to the first number of bits; The clock generation circuit effectively generates an internal clock whose phase is controlled with a resolution of the second number of bits.
[0102]
(Supplementary note 12) In the clock recovery circuit according to Supplementary note 11, the addition processing means is configured to “0 → 1 → 2 → 3 → 0 →... With respect to the 8-bit precision phase control code from the phase control code generation circuit. A clock restoration circuit characterized by adding periodic fluctuation patterns.
[0103]
(Supplementary note 13) In the clock recovery circuit according to supplementary note 11, the addition processing means is configured to “0 → 3 → 1 → 2 → 0 →...” With respect to the 8-bit precision phase control code from the phase control code generation circuit. A clock restoration circuit characterized by adding periodic fluctuation patterns.
[0104]
(Supplementary Note 14) In the clock recovery circuit according to Supplementary Note 11, the internal clock generation circuit includes a plurality of data determination units, and each data determination unit determines data according to each data determination clock. A clock recovery circuit.
[0105]
(Supplementary Note 15) A data determination circuit that determines data of an input signal using a data determination clock;
A boundary detection circuit for detecting a boundary of the input signal by a boundary detection clock;
Phase control code generating means for receiving outputs from the data determination circuit and the boundary detection circuit and generating a phase control code;
Boundary detection timing changing means for giving a change to the boundary detection phase control code and dynamically changing a boundary detection timing in the boundary detection circuit;
A data receiving circuit, comprising: fluctuation reducing means for reducing a fluctuation in phase generated in the data determination clock in response to a dynamic change in boundary detection timing by the boundary detection timing changing means.
[0106]
(Supplementary note 16) In the data receiving circuit according to supplementary note 15, the boundary detection timing varying means includes:
A fluctuation generation circuit for generating fluctuations;
A data receiving circuit comprising: an adding circuit for adding a fluctuation from the fluctuation generating circuit to the boundary detection phase control code.
[0107]
(Supplementary Note 17) In the data receiving circuit according to Supplementary Note 16, the phase difference between the data of the input signal and the data determination clock and the gain of the feedback loop are independent of the amplitude of the variation generated by the variation generation circuit. And a data receiving circuit characterized by maintaining a constant proportional relationship.
[0108]
(Supplementary note 18) The data reception circuit according to supplementary note 16, wherein the variation generation circuit is capable of changing an output pattern.
[0109]
(Supplementary note 19) The data reception circuit according to supplementary note 18, wherein the fluctuation generation circuit is capable of changing a frequency of a certain output pattern between an initial state and a steady state.
[0110]
(Supplementary note 20) The data receiving circuit according to supplementary note 16, wherein the fluctuation generation circuit generates a triangular wave fluctuation that changes in a stepwise manner over one period of fluctuation. Receiver circuit.
[0111]
(Supplementary note 21) The data receiving circuit according to supplementary note 16, wherein the fluctuation generation circuit generates a zigzag fluctuation that changes while repeating increase / decrease a plurality of times within one cycle of fluctuation. Receiver circuit.
[0112]
(Supplementary note 22) In the data receiving circuit according to supplementary note 20 or 21, the fluctuation generation circuit generates a fluctuation over a wide phase range in an unstable state, and covers a narrow phase range in a stable state. A data receiving circuit that generates fluctuations.
[0113]
(Supplementary note 23) In the data receiving circuit according to supplementary note 20 or 21, the fluctuation generation circuit generates a large gain fluctuation in an unstable state and generates a small gain fluctuation in a stable state. A data receiving circuit.
[0114]
(Supplementary Note 24) In the data receiving circuit according to Supplementary Note 20 or 21, in the fluctuation state, the fluctuation amount generation circuit generates a fluctuation amount in which one unit time is increased in an unstable state, and one step in a stable state. A data receiving circuit characterized by generating a fluctuation amount by reducing the unit time.
[0115]
(Supplementary note 25) In the data receiving circuit according to supplementary note 16, the fluctuation reducing means averages a signal related to the restored clock over one cycle or a plurality of cycles of the fluctuation output from the fluctuation generating circuit. A data receiving circuit.
[0116]
(Supplementary note 26) The data reception circuit according to supplementary note 25, wherein the fluctuation reducing means is a notch filter, an FIR filter, or a moving average circuit.
[0117]
(Supplementary Note 27) A data determination clock generation circuit that receives a first phase control code having a first number of bits and generates a data determination clock;
A data determination circuit for determining data of an input signal by the data determination clock;
A boundary detection circuit for detecting a boundary of the input signal by a boundary detection clock;
A phase control code generation circuit that receives outputs from the data determination circuit and the boundary detection circuit and generates a second phase control code having a second number of bits greater than the first number of bits;
Addition processing means for adding a predetermined fluctuation pattern that fluctuates in low time to the second phase control code and outputting the first phase control code corresponding to the first number of bits; The determination clock generation circuit effectively generates a data determination clock whose phase is controlled with the resolution of the second number of bits.
[0118]
(Supplementary note 28) In the data receiving circuit according to supplementary note 27, the addition processing means is configured to “0 → 1 → 2 → 3 → 0 →... With respect to the 8-bit precision phase control code from the phase control code generation circuit. A data receiving circuit characterized by adding periodic fluctuation patterns.
[0119]
(Supplementary note 29) In the data receiving circuit according to supplementary note 27, the addition processing means performs “0 → 3 → 1 → 2 → 0 →... With respect to the 8-bit precision phase control code from the phase control code generation circuit. A data receiving circuit characterized by adding periodic fluctuation patterns.
[0120]
(Supplementary Note 30) In the data receiving circuit according to any one of Supplementary Notes 15 to 29, the boundary detection circuit includes a plurality of boundary detection units, and each boundary detection unit is respectively in accordance with each boundary detection clock. A data receiving circuit, wherein the data determination circuit includes a plurality of data determination units, and each data determination unit determines data according to each data determination clock.
[0121]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the data receiving circuit (clock recovery circuit) of the present invention, the amplitude of the limit cycle signal is reduced, and the jitter dependency of the feedback loop characteristic is reduced to improve the predictability of the characteristic. In addition, phase noise caused by the phase modulation for linearization affecting the internal clock can be minimized. Furthermore, according to the data receiving circuit (clock recovery circuit) of the present invention, the resolution of the phase control code generation circuit can be increased to reduce clock quantization noise.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing an example of a conventional data receiving circuit.
FIG. 2 is a diagram illustrating timings of signals in the data receiving circuit of FIG.
3 is a block diagram showing a data determination clock generation circuit in the data reception circuit of FIG. 1; FIG.
FIG. 4 is a diagram showing an example of data and boundary latch timing in an input signal.
FIG. 5 is a block diagram illustrating an example of a data receiving circuit according to related technology.
[Fig. 6]
FIG. 6 is a diagram for explaining the operation of the data receiving circuit shown in FIG. 5.
7 is a block diagram illustrating an example of a phase difference digital code conversion circuit in the data reception circuit of FIG. 5;
8 is a diagram for explaining the operation of the phase difference digital code conversion circuit shown in FIG. 7;
9 is a diagram for explaining phase difference information output from the phase difference digital code conversion circuit shown in FIG. 7; FIG.
10 is a diagram for explaining an example of the operation of the data receiving circuit shown in FIG. 5. FIG.
FIG. 11 is a block diagram showing a principle configuration of a data receiving circuit according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a block diagram showing a principle configuration of a data receiving circuit according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 13 is a block diagram showing an embodiment of a data receiving circuit according to the present invention.
14 is a diagram (No. 1) for describing linearization processing in the data receiving circuit of FIG. 13; FIG.
15 is a diagram (No. 2) for explaining the linearization processing in the data receiving circuit of FIG. 13; FIG.
16 is a diagram illustrating an example of an output pattern of a variation generation circuit in the data reception circuit of FIG. 13;
17 is a block diagram illustrating an example of a fluctuation removal circuit in the data reception circuit of FIG. 13;
18 is a diagram for explaining the operation of the fluctuation removal circuit of FIG. 17;
19 is a block diagram showing another example of a fluctuation removing circuit in the data receiving circuit of FIG. 13;
FIG. 20 is a block diagram showing another example of the data receiving circuit according to the present invention.
FIG. 21 is a block diagram showing still another example of the data receiving circuit according to the present invention.
22 is a diagram for explaining the operation of the data receiving circuit of FIG. 21;
FIG. 23 is a diagram illustrating an example of a variation added to the data determination phase control code in the data reception circuit of FIG. 21;
24 is a block diagram showing an example of a data determination clock generation circuit in the data reception circuit of FIG. 21. FIG.
FIG. 25 is a block diagram showing still another example of the data receiving circuit according to the present invention.
[Explanation of symbols]
1,10-13,110-113 ... Data determination unit
2, 20-23, 120-123 ... Boundary detection unit
5,105 ... Phase difference digital code conversion circuit
6,106,600 ... Digital filter
7, 70, 107, 207 ... fluctuation generating circuit
8, 80, 108, 208... Addition circuit
9, 90, 109, 209, 900 ... fluctuation elimination circuit
31, 32; 131, 132 ... conversion circuit
41, 141 ... Data determination clock generation circuit
42, 142 ... Boundary detection clock generation circuit
201: determination circuit
202... Phase comparison circuit
205 ... Phase control code generation circuit
241... Clock generation circuit for determination
242 ... Clock generation circuit for phase comparison
411, 1411 ... mixer circuit
413, 1413 ... Digital-to-analog converter (DAC)
415. Integration circuit
DATA [i-2], DATA [i-1], DATA [i], DATA [i + 1] ... Data judgment timing
BDATA [i-2], BDATA [i-1], BDATA [i], BDATA [i + 1] ... Boundary detection timing
CLKb; CLKb0, CLKb1, CLKb2, CLKb3 ... Boundary detection clock
CLKd; CLKd0, CLKd1, CLKd2, CLKd3 ... Clock for data determination

Claims (9)

第1の信号に応じて入力信号のバウンダリを検出するバウンダリ検出回路を有し、該検出されたバウンダリに応じて該第1の信号のタイミングを制御してクロックの復元を行うクロック復元回路であって、
前記第1の信号に変動分を与え、前記バウンダリ検出回路におけるバウンダリ検出タイミングを動的に変化させるバウンダリ検出タイミング変動手段と、
前記バウンダリ検出タイミング変動手段によるバウンダリ検出タイミングの動的変化に応じて復元クロックに生じる位相の変動を減少する変動減少手段と、を備え
前記バウンダリ検出タイミング変動手段は、変動分を発生する変動分発生回路と、該変動分発生回路からの変動分を前記第1の信号に加算する加算回路と、を備え、
前記変動減少手段は、前記変動分発生回路が出力する変動分の1周期または複数周期に渡って前記復元クロックに関連する信号を平均化することを特徴とするクロック復元回路。
A clock recovery circuit that includes a boundary detection circuit that detects a boundary of an input signal according to a first signal, and that recovers a clock by controlling the timing of the first signal according to the detected boundary. And
Boundary detection timing changing means for giving a change to the first signal and dynamically changing a boundary detection timing in the boundary detection circuit;
Fluctuation reduction means for reducing fluctuations in the phase generated in the recovered clock in response to dynamic changes in the boundary detection timing by the boundary detection timing fluctuation means ,
The boundary detection timing variation means includes a variation generation circuit that generates a variation, and an addition circuit that adds the variation from the variation generation circuit to the first signal,
The fluctuation reducing means includes a clock recovery circuit according to claim Rukoto said variation generating circuit turn into average signals associated with the restoration clock over one period or plural periods of fluctuation to be output.
第1のビット数の第1位相制御コードを受け取って内部クロックを発生する内部クロック発生回路を有するクロック復元回路であって、
前記第1のビット数よりも多い第2のビット数の第2位相制御コードを発生する位相制御コード発生回路と、
前記第2位相制御コードに対して低時間的に変動する所定の変動パターンを加算し、前記第1のビット数に対応する前記第1位相制御コードを出力する加算処理手段とを備え、前記内部クロック発生回路は、実効的に前記第2のビット数の分解能で位相制御された内部クロックを発生することを特徴とするクロック復元回路。
A clock recovery circuit having an internal clock generation circuit that receives a first phase control code of a first number of bits and generates an internal clock,
A phase control code generating circuit for generating a second phase control code having a second number of bits greater than the first number of bits;
The second by adding a predetermined variation pattern varying low temporally to the phase control code, and an addition processing means for outputting the first phase control code corresponding to said first number of bits, the An internal clock generation circuit effectively generates a phase-controlled internal clock with a resolution of the second number of bits.
データ判定用クロックにより入力信号のデータを判定するデータ判定回路と、
バウンダリ検出用クロックにより前記入力信号のバウンダリを検出するバウンダリ検出回路と、
前記データ判定回路および前記バウンダリ検出回路からの出力を受け取って位相制御コードを発生する位相制御コード発生手段と、
前記バウンダリ検出用位相制御コードに変動分を与え、前記バウンダリ検出回路におけるバウンダリ検出タイミングを動的に変化させるバウンダリ検出タイミング変動手段と、
前記バウンダリ検出タイミング変動手段によるバウンダリ検出タイミングの動的変化に応じて前記データ判定用クロックに生じる位相の変動を減少する変動減少手段と、を備え
前記バウンダリ検出タイミング変動手段は、変動分を発生する変動分発生回路と、該変動分発生回路からの変動分を前記バウンダリ検出用位相制御コードに加算する加算回路と、を備え、
前記変動減少手段は、前記変動分発生回路が出力する変動分の1周期または複数周期に渡って前記復元クロックに関連する信号を平均化することを特徴とするデータ受信回路。
A data judgment circuit for judging data of an input signal by a data judgment clock;
A boundary detection circuit for detecting a boundary of the input signal by a boundary detection clock;
Phase control code generating means for receiving outputs from the data determination circuit and the boundary detection circuit and generating a phase control code;
Boundary detection timing changing means for giving a change to the boundary detection phase control code and dynamically changing a boundary detection timing in the boundary detection circuit;
Fluctuation reduction means for reducing fluctuations in the phase generated in the data determination clock in response to a dynamic change in the boundary detection timing by the boundary detection timing fluctuation means ;
The boundary detection timing variation means includes a variation generation circuit that generates a variation, and an addition circuit that adds the variation from the variation generation circuit to the boundary detection phase control code,
The fluctuation reducing means, the data receiving circuit according to claim Rukoto said variation generating circuit turn into average signals associated with the restoration clock over one period or plural periods of fluctuation to be output.
請求項3に記載のデータ受信回路において、前記変動分発生回路は、不安定状態においては広い位相範囲に渡る変動分を発生し、且つ、安定状態においては狭い位相範囲に渡る変動分を発生することを特徴とするデータ受信回路。  4. The data receiving circuit according to claim 3, wherein the fluctuation generation circuit generates a fluctuation over a wide phase range in an unstable state, and generates a fluctuation over a narrow phase range in a stable state. A data receiving circuit. 請求項3に記載のデータ受信回路において、前記変動分発生回路は、不安定状態においては大きい利得の変動分を発生し、且つ、安定状態においては小さい利得の変動分を発生することを特徴とするデータ受信回路。  4. The data receiving circuit according to claim 3, wherein the fluctuation generating circuit generates a large gain fluctuation in an unstable state and generates a small gain fluctuation in a stable state. Data receiving circuit. 請求項3に記載のデータ受信回路において、前記変動分発生回路は、不安定状態においては1段階の単位時間を大きくした変動分を発生し、且つ、安定状態においては1段階の単位時間を小さくした変動分を発生することを特徴とするデータ受信回路。  4. The data receiving circuit according to claim 3, wherein the fluctuation generating circuit generates a fluctuation by increasing a unit time of one step in an unstable state, and decreases a unit time of one step in a stable state. A data receiving circuit characterized by generating a fluctuation amount. 請求項3に記載のデータ受信回路において、前記変動減少手段は、ノッチフィルタ、FIRフィルタまたは移動平均回路であることを特徴とするデータ受信回路。In the data receiving circuit according to claim 3, wherein the variation reducing means includes a notch filter, the data receiving circuit according to claim FIR filter or moving average circuits der Rukoto. 第1のビット数の第1位相制御コードを受け取ってデータ判定用クロックを発生するデータ判定用クロック発生回路と、
前記データ判定用クロックにより入力信号のデータを判定するデータ判定回路と、
バウンダリ検出用クロックにより前記入力信号のバウンダリを検出するバウンダリ検出回路と、
前記データ判定回路および前記バウンダリ検出回路からの出力を受け取って前記第1のビット数よりも多い第2のビット数の第2位相制御コードを発生する位相制御コード発生回路と、
前記第2位相制御コードに対して低時間的に変動する所定の変動パターンを加算し、前記第1のビット数に対応する前記第1位相制御コードを出力する加算処理手段と、を備え、前記データ判定用クロック発生回路は、実効的に前記第2のビット数の分解能で位相制御されたデータ判定用クロックを発生することを特徴とするデータ受信回路。
A data determination clock generation circuit for receiving a first phase control code having a first number of bits and generating a data determination clock;
A data determination circuit for determining data of an input signal by the data determination clock;
A boundary detection circuit for detecting a boundary of the input signal by a boundary detection clock;
A phase control code generation circuit that receives outputs from the data determination circuit and the boundary detection circuit and generates a second phase control code having a second number of bits greater than the first number of bits;
Addition processing means for adding a predetermined fluctuation pattern that fluctuates in low time to the second phase control code and outputting the first phase control code corresponding to the first number of bits, data decision clock generation circuit, the data receiving circuit according to claim that you generate phase control data decision clock at effectively the second number of bits of resolution.
請求項3〜8のいずれか1項に記載のデータ受信回路において、前記バウンダリ検出回路は複数のバウンダリ検出ユニットを備え、該各バウンダリ検出ユニットは各バウンダリ検出用クロックに応じてそれぞれバウンダリの検出を行い、且つ、前記データ判定回路は複数のデータ判定ユニットを備え、該各データ判定ユニットは各データ判定用クロックに応じてそれぞれデータの判定を行うことを特徴とするデータ受信回路。 9. The data receiving circuit according to claim 3, wherein the boundary detection circuit includes a plurality of boundary detection units, and each boundary detection unit detects a boundary according to each boundary detection clock. And a data receiving circuit comprising a plurality of data judging units, wherein each data judging unit judges data according to each data judging clock .
JP2002112347A 2002-04-15 2002-04-15 Clock recovery circuit and data receiving circuit Expired - Fee Related JP3942475B2 (en)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002112347A JP3942475B2 (en) 2002-04-15 2002-04-15 Clock recovery circuit and data receiving circuit
US10/405,370 US7515656B2 (en) 2002-04-15 2003-04-03 Clock recovery circuit and data receiving circuit
EP03252155A EP1355444B1 (en) 2002-04-15 2003-04-04 Clock recovery circuit and data receiving circuit
US12/400,360 US8204153B2 (en) 2002-04-15 2009-03-09 Clock recovery circuit and data receiving circuit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002112347A JP3942475B2 (en) 2002-04-15 2002-04-15 Clock recovery circuit and data receiving circuit

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2003309543A JP2003309543A (en) 2003-10-31
JP3942475B2 true JP3942475B2 (en) 2007-07-11

Family

ID=29394878

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2002112347A Expired - Fee Related JP3942475B2 (en) 2002-04-15 2002-04-15 Clock recovery circuit and data receiving circuit

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3942475B2 (en)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4940846B2 (en) * 2006-09-13 2012-05-30 富士通セミコンダクター株式会社 Communication test circuit, communication interface circuit, and communication test method
JP5245665B2 (en) 2008-09-11 2013-07-24 富士通株式会社 Data receiving circuit
KR101287224B1 (en) 2009-08-24 2013-07-17 후지쯔 가부시끼가이샤 Phase interpolator and semiconductor circuit device
JP6136711B2 (en) * 2013-07-29 2017-05-31 富士通株式会社 Receiver circuit
JP6340799B2 (en) 2014-01-21 2018-06-13 富士通株式会社 Emphasis signal generation circuit
JP6264056B2 (en) 2014-01-22 2018-01-24 富士通株式会社 Clock data recovery circuit and method thereof
JP6206212B2 (en) 2014-01-23 2017-10-04 富士通株式会社 Timing signal generation circuit
CN114966345B (en) * 2022-05-31 2023-07-21 北京泰岳天成科技有限公司 High-frequency current partial discharge signal sampling device and method

Also Published As

Publication number Publication date
JP2003309543A (en) 2003-10-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8204153B2 (en) Clock recovery circuit and data receiving circuit
US5798720A (en) Parallel to serial data converter
US8344918B2 (en) Process for dithering a time to digital converter and circuits for performing said process
US7541880B2 (en) Circuit and method for glitch correction
US7420426B2 (en) Frequency modulated output clock from a digital phase locked loop
EP0820061A2 (en) Playback apparatus and playback method
JPH0795685B2 (en) Programmable high-speed digital phase-locked loop
JP3942475B2 (en) Clock recovery circuit and data receiving circuit
JP4155406B2 (en) Delta-sigma modulation type fractional frequency division PLL frequency synthesizer and radio communication apparatus
JP2009077134A (en) Data recovery method and data recovery circuit
US6314151B1 (en) Phase comparator operable at half frequency of input signal
US5987082A (en) Playback apparatus and playback method
US6005427A (en) Digital PLL circuit
US6700945B2 (en) Phase lock loop circuit
US20070241951A1 (en) Sigma-delta modulator and method for sigma-delta modulation
JPWO2009069244A1 (en) Transmission method and transmission apparatus
JP4233236B2 (en) Clock recovery circuit and receiving circuit
JP4014501B2 (en) Clock recovery circuit and data receiving circuit
US11509314B2 (en) All-digital phase-locked loop
US11588490B2 (en) Digital loop filter in all-digital phase-locked loop
JP3053008B2 (en) Signal generation method and apparatus, voltage generation method and apparatus
JP3404999B2 (en) Digital PLL circuit
JP3696207B2 (en) Demodulator with phase adjustment function
JPH05327782A (en) Speed converting circuit
CN115208393A (en) fractional-N frequency division phase-locked loop and fractional-N frequency division phase-locked loop system

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20041124

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20060712

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20060718

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20060914

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20070306

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20070403

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110413

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110413

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120413

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130413

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140413

Year of fee payment: 7

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees