JP4476183B2 - OOB signal detection circuit - Google Patents
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Description
本発明は、シリアルATA規格のOOBシーケンスにおいてOOB信号を検出するために用いられるOOB信号検出回路に関する。 The present invention relates to an OOB signal detection circuit used for detecting an OOB signal in a serial ATA standard OOB sequence.
近年、パーソナルコンピュータ(以下、「PC」という。)とハードディスク等のストレージデバイスとを接続する方式として、新しい高速シリアル転送プロトコル規格が策定されている。これらは、シリアルATAに代表されるように、1.5Gbps〜3.0Gbpsの速い速度でシリアルデータを転送することを可能にしている。 In recent years, a new high-speed serial transfer protocol standard has been formulated as a method for connecting a personal computer (hereinafter referred to as “PC”) and a storage device such as a hard disk. These make it possible to transfer serial data at a high speed of 1.5 Gbps to 3.0 Gbps, as represented by serial ATA.
シリアルATAの規格では、データ転送を行う前に「OOBシーケンス」と呼ばれるネゴシエーションが行われる。図5は、パワーオン時のOOBシーケンスを説明するための図である。図5に示されるように、PCがパワーオンすると、PCのホスト側物理層コントローラ(以下、「PHY」という。)は、まず、ストレージデバイスのデバイス側PHYに対して、「COMRESET」信号を送信する。デバイス側PHYは、その「COMREST」信号を受信すると、デバイス側PHYに対して「COMINIT」信号を送信する。次に、ホスト側PHYは、その「COMINIT」信号を受信すると、デバイス側PHYに「COMWAKE」信号を送信し、デバイス側PHYは、その「COMWAKE」信号を受信して、ホスト側PHYに「COMWAKE」信号を送信する。上述のように、ネゴシエーションは、ホスト側PHY又はデバイス側PHYが送信した各信号を他方のPHYが検出するという動作を繰り返すことにより行われる。このネゴシエーションが正常に行われたとき、データ転送が開始される。なお、これらのCOMRESET信号、COMWAKE信号、及びCOMINIT信号は、総称して「OOB信号」と呼ばれる。 In the serial ATA standard, negotiation called “OOB sequence” is performed before data transfer. FIG. 5 is a diagram for explaining an OOB sequence at power-on. As shown in FIG. 5, when the PC is powered on, the host-side physical layer controller (hereinafter referred to as “PHY”) of the PC first transmits a “COMRESET” signal to the device-side PHY of the storage device. To do. When the device-side PHY receives the “COMREST” signal, the device-side PHY transmits a “COMINIT” signal to the device-side PHY. Next, when the host-side PHY receives the “COMINIT” signal, the host-side PHY transmits a “COMWAKE” signal to the device-side PHY. The device-side PHY receives the “COMWAKE” signal, and receives “COMWAKE” from the host-side PHY. "Signal. As described above, the negotiation is performed by repeating the operation in which the other PHY detects each signal transmitted from the host-side PHY or the device-side PHY. When this negotiation is performed normally, data transfer is started. The COMRESET signal, the COMWAKE signal, and the COMINIT signal are collectively referred to as “OOB signal”.
図6は、各OOB信号の波形を示している。各OOB信号は、データが連続して送信されるバースト期間とデータが送信されないコモンモードレベル状態のスペース期間とから構成される。図6に示されるように、COMRESET信号及びCOMINIT信号のバースト期間及びスペース期間は、それぞれ106.7ns及び320nsであり、COMWAKE信号のバースト期間及びスペース期間は、それぞれ106.7nsである。 FIG. 6 shows the waveform of each OOB signal. Each OOB signal is composed of a burst period in which data is continuously transmitted and a space period in a common mode level state in which data is not transmitted. As shown in FIG. 6, the burst period and the space period of the COMRESET signal and the COMINIT signal are 106.7 ns and 320 ns, respectively, and the burst period and the space period of the COMWAKE signal are 106.7 ns, respectively.
OOB信号の検出は、通常、そのバースト期間とスペース期間とを検出することにより行われる。OOB信号の検出には、通常の差動レシーバとは異なった特性を持つスケルチレシーバと呼ばれる専用のレシーバが使用される。スケルチレシーバは、バースト期間に相当するOOB信号の差動信号が入力されると、Low(L)レベルの信号を出力し、スペース期間に相当するOOB信号のコモンモードレベル状態の信号が入力されると、High(H)レベルの信号を出力する。一般には、スケルチレシーバの出力信号からバースト期間及びスペース期間の検出が行われ、あるOOB信号に対して規定されたバースト期間及びスペース期間がそれぞれ連続して3回以上検出されると、そのOOB信号が検出されたものとみなされる。 The detection of the OOB signal is usually performed by detecting the burst period and the space period. For the detection of the OOB signal, a dedicated receiver called a squelch receiver having characteristics different from those of a normal differential receiver is used. When the differential signal of the OOB signal corresponding to the burst period is input, the squelch receiver outputs a low (L) level signal, and the OOB signal corresponding to the common mode level corresponding to the space period is input. Then, a high (H) level signal is output. In general, the burst period and the space period are detected from the output signal of the squelch receiver, and when the burst period and the space period defined for a certain OOB signal are detected three or more times in succession, the OOB signal is detected. Is considered detected.
次に、OOB信号のスペース期間について説明する。表1は、各OOB信号のスペース期間の規格値を示している。
図7は、従来から知られているシリアルATA規格のOOB信号検出回路の構成例を示す回路図である。図7に示されるように、OOB信号検出回路100は、3段のフリップフロップFFを備えている。OOB信号検出回路100は、このフリップフロップFFを用いてCOMINIT信号のスペース期間を連続して3回検出すると、検出信号ComIをHレベルにし、COMWAKE信号のスペース期間を連続して3回検出すると、検出信号ComWをHレベルにする。なお、OOB信号検出回路100は、COMINIT信号又はCOMWAKE信号のバースト期間を検出すると、1段目のフリップフロップFFをリセットする。ここで、OOB信号のスペース期間の検出は、スケルチ信号SQOがLレベルからHレベルに変化した時点から次にHレベルからLレベルに変化する時点までの期間を検出することにより行われる。OOB信号検出回路100は、この期間が320nsを中心として253ns〜431nsの範囲にあるとき、検出信号ComIをHレベルにし、この期間が106.7nsを中心として84.4ns〜143nsの範囲にあるとき、検出信号ComWをHレベルにする。
FIG. 7 is a circuit diagram showing a configuration example of a conventionally known serial ATA standard OOB signal detection circuit. As shown in FIG. 7, the OOB
なお、従来のシリアルインタフェースには、高速のクロックによってカウント動作を行い、シリアルクロックのパルス幅を測定するカウンタを持ち、次段には制御回路からのロード信号で動作を開始しクロックでカウントするカウンタを持ち、カウンタの値とコンペアレジスタの値とを比較し、コンペア一致信号を出力する比較回路を備え、コンペア一致信号はエッジ検出回路のリセット信号となり、エッジ検出回路はシリアルクロックのエッジによってセットされ、その出力がエラー検知信号として構成されるものがある(例えば、特許文献1参照。)。 Note that the conventional serial interface has a counter that counts with a high-speed clock and measures the pulse width of the serial clock, and the counter that starts with the load signal from the control circuit and counts with the clock at the next stage It has a comparator that compares the counter value with the compare register value and outputs a compare match signal. The compare match signal becomes the reset signal for the edge detection circuit, and the edge detection circuit is set by the edge of the serial clock. In some cases, the output is configured as an error detection signal (see, for example, Patent Document 1).
また、従来のシリアル受信装置には、シリアルデータ入力信号のエッジをエッジ検出回路で検出し、α(αは正の整数)ビットのデータ幅を計測カウンタで計測するものがある(例えば、特許文献2参照。)。 Further, some conventional serial receivers detect an edge of a serial data input signal with an edge detection circuit, and measure a data width of α (α is a positive integer) bit with a measurement counter (for example, Patent Documents). 2).
また、従来の図形認識装置には、二値画像データに対し、画像状で同心円上に並んだ複数の円周マスクを設定し、抽出しようとする円図形の前景領域と背景領域との黒画素数を円周マスクからカウントするマスク・画素カウンタと、カウント値を円図形のマッチング度に変換するマッチング度変換回路と、マッチング度を用いて円図形のエッジを検出するエッジ検出器とを備えるものがある(例えば、特許文献3参照。)。
図7に示された従来のOOB信号検出回路100では、抵抗Rn(nは、0以上4以下の整数)とコンデンサCnとからなる回路の時定数を用いてOOB信号の所定のバースト期間及び所定のスペース期間をそれぞれ検出している。よって、抵抗Rnの抵抗値やコンデンサCnの容量値が非常に重要であり、抵抗RnやコンデンサCnに求められる精度が非常に高くなるという課題があった。言い換えれば、抵抗RnやコンデンサCnの精度が悪ければ、OOB信号の所定のバースト期間及び所定のスペース期間を正確に検出することができないという課題があった。
In the conventional OOB
さらに、抵抗Rn及びコンデンサCnを集積回路内に内蔵すると、回路規模が大きくなって、面積が大きくなり、その一方で、抵抗Rn及びコンデンサCnを外付けにした場合は、ピン数の増加や部品コストの増加等のデメリットが発生するという課題があった。 Further, when the resistor Rn and the capacitor Cn are built in the integrated circuit, the circuit scale becomes large and the area becomes large. On the other hand, when the resistor Rn and the capacitor Cn are externally attached, the number of pins and components are increased. There was a problem that disadvantages such as an increase in cost occurred.
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、高精度、かつ低コストであって、回路規模の小さいOOB信号検出回路を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide an OOB signal detection circuit with high accuracy, low cost, and a small circuit scale.
本発明に係るOOB信号検出回路は、入力されたスケルチ信号を用いてOOB信号のバースト期間及びスペース期間をそれぞれ検出することにより、前記のOOB信号の検出を行うシリアルATA規格のOOB信号検出回路である。このOOB信号検出回路は、入力された前記のスケルチ信号の立ち上がりエッジ及び立ち下がりエッジをそれぞれ検出するエッジ検出部と、前記のエッジ検出部によって前記の立ち上がりエッジ及び立ち下がりエッジの所定の一方の第1のエッジが検出されてから他方の第2のエッジが検出されるまでの第1の期間を検出する第1の期間検出部と、前記のエッジ検出部によって前記の第2のエッジが検出されてから前記の第1のエッジが検出されるまでの第2の期間を検出する第2の期間検出部と、前記の第1の期間検出部によって検出された前記の第1の期間が前記のOOB信号の所定のバースト期間であるか否か、及び前記の第2の期間検出部によって検出された前記の第2の期間が前記のOOB信号の所定のスペース期間であるか否かをそれぞれ判定し、前記の第1及び第2の各期間がそれぞれ前記の所定のバースト期間及び前記の所定のスペース期間である場合に、前記のOOB信号を検出する判定検出部と
を備える。以下、このOOB信号検出回路を、「第1のOOB信号検出回路」という。
第1のOOB信号検出回路において、前記の判定検出部は、前記の第1及び第2の各期間がそれぞれ所定の回数連続して前記の所定のバースト期間及び前記の所定のスペース期間である場合に、前記のOOB信号を検出する。以下、このOOB信号検出回路を、「第2のOOB信号検出回路」という。
第1又は第2のOOB信号検出回路において、前記の第1及び第2の各期間検出部は、所定のクロック信号に基づいてカウントすることにより、対応する前記の第1及び第2の各期間をそれぞれ検出し、前記の第1及び第2の各期間をそれぞれ示す各カウント値をそれぞれ出力する。以下、このOOB信号検出回路を、「第3のOOB信号検出回路」という。
第1から第3のいずれかのOOB信号検出回路において、前記の判定検出部は、複数の所定の設定値を記憶する記憶部と、前記の第1及び第2の各期間検出部がそれぞれ出力した各カウント値と対応する各設定値とをそれぞれ比較し、各カウント値と対応する各設定値のそれぞれの大小関係に応じて、前記の第1の期間が前記の所定のバースト期間であるか否か、及び前記の第2の期間が前記の所定のスペース期間であるか否かをそれぞれ判定する判定部とを備える。以下、このOOB信号検出回路を、「第4のOOB信号検出回路」という。
The OOB signal detection circuit according to the present invention is a serial ATA standard OOB signal detection circuit that detects the OOB signal by detecting the burst period and the space period of the OOB signal using the input squelch signal. is there. The OOB signal detection circuit includes an edge detection unit that detects a rising edge and a falling edge of the input squelch signal, and a predetermined one of the rising edge and the falling edge by the edge detection unit. A first period detecting unit that detects a first period from when one edge is detected to when the other second edge is detected; and the second edge is detected by the edge detecting unit. A second period detecting unit that detects a second period from when the first edge is detected until the first edge is detected, and the first period detected by the first period detecting unit includes the second period detecting unit Whether or not it is a predetermined burst period of the OOB signal, and whether or not the second period detected by the second period detector is a predetermined space period of the OOB signal Determining respective first and second respective period of the can in the case of a predetermined burst period and a predetermined space period of the said respective, and a determination detection unit for detecting the said OOB signal. Hereinafter, this OOB signal detection circuit is referred to as a “first OOB signal detection circuit”.
In the first OOB signal detection circuit, the determination detection unit is configured such that each of the first and second periods is the predetermined burst period and the predetermined space period continuously for a predetermined number of times. In addition, the OOB signal is detected. Hereinafter, this OOB signal detection circuit is referred to as a “second OOB signal detection circuit”.
In the first or second OOB signal detection circuit, each of the first and second period detection units counts based on a predetermined clock signal, thereby corresponding to each of the first and second periods. Are detected, and the respective count values respectively indicating the first and second periods are output. Hereinafter, this OOB signal detection circuit is referred to as a “third OOB signal detection circuit”.
In any one of the first to third OOB signal detection circuits, the determination detection unit outputs a storage unit that stores a plurality of predetermined setting values, and the first and second period detection units output respectively. Each count value is compared with each corresponding setting value, and whether the first period is the predetermined burst period according to the magnitude relationship between each count value and each corresponding setting value And a determination unit that determines whether or not the second period is the predetermined space period. Hereinafter, this OOB signal detection circuit is referred to as a “fourth OOB signal detection circuit”.
好ましくは、第4のOOB信号検出回路において、前記の判定部は、前記の第1の期間検出部から出力されたカウント値が前記のOOB信号の最大バースト期間を設定する設定値よりも小さいとき、前記の第1の期間が前記の所定のバースト期間であると判定し、前記の第2の期間検出部から出力されたカウント値が前記のOOB信号の最小スペース期間を設定する設定値よりも大きく、かつ前記のOOB信号の最大スペース期間を設定する設定値よりも小さいとき、前記の第2の期間が前記の所定のスペース期間であると判定する。以下、このOOB信号検出回路を、「第5のOOB信号検出回路」という。 Preferably, in the fourth OOB signal detection circuit, the determination unit is configured such that the count value output from the first period detection unit is smaller than a set value for setting the maximum burst period of the OOB signal. The first period is determined to be the predetermined burst period, and the count value output from the second period detection unit is greater than a set value for setting the minimum space period of the OOB signal. When it is larger and smaller than a set value for setting the maximum space period of the OOB signal, it is determined that the second period is the predetermined space period. Hereinafter, this OOB signal detection circuit is referred to as a “fifth OOB signal detection circuit”.
好ましくは、第1から第5のいずれかのOOB信号検出回路において、前記のエッジ検出部は、入力された前記のスケルチ信号を波形整形する波形整形部を備える。 Preferably, in any of the first to fifth OOB signal detection circuits, the edge detection unit includes a waveform shaping unit that shapes the waveform of the input squelch signal.
本発明によるOOB信号検出回路によれば、入力されたスケルチ信号の立ち上がりエッジ及び立ち下がりエッジをそれぞれ検出するエッジ検出部と、エッジ検出部によって立ち上がりエッジ及び立ち下がりエッジの所定の一方の第1のエッジが検出されてから他方の第2のエッジが検出されるまでの第1の期間を検出する第1の期間検出部と、エッジ検出部によって第2のエッジが検出されてから第1のエッジが検出されるまでの第2の期間を検出する第2の期間検出部と、第1の期間検出部によって検出された第1の期間がOOB信号の所定のバースト期間であるか否か、及び第2の期間検出部によって検出された第2の期間がOOB信号の所定のスペース期間であるか否かをそれぞれ判定し、第1及び第2の各期間がそれぞれOOB信号の所定のバースト期間及び所定のスペース期間である場合に、OOB信号を検出する判定検出部とを備えるので、高精度、かつ低コストであって、回路規模の小さいOOB信号検出回路を実現することができる。 According to the OOB signal detection circuit of the present invention, an edge detection unit that detects a rising edge and a falling edge of an input squelch signal, and a first one of a predetermined one of a rising edge and a falling edge by the edge detection unit. A first period detecting unit that detects a first period from when an edge is detected until the other second edge is detected; and a first edge after the second edge is detected by the edge detecting unit A second period detecting unit for detecting a second period until the first period is detected, whether the first period detected by the first period detecting unit is a predetermined burst period of the OOB signal, and It is determined whether or not the second period detected by the second period detector is a predetermined space period of the OOB signal, and each of the first and second periods is the OOB signal. In the case where the predetermined burst period and the predetermined space period are included, the determination detection unit that detects the OOB signal is provided, so that an OOB signal detection circuit with high accuracy and low cost and a small circuit scale can be realized. it can.
以下に、添付の図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1によるOOB信号検出回路の構成例を示すブロック図である。図1に示されるように、OOB信号検出回路1は、波形整形回路部2、エッジ検出回路部3、制御回路部4、バースト期間計測用アップカウンタ5、スペース期間計測用アップカウンタ6、記憶部7、及び判定回路部8を備える。なお、波形整形回路部2及びエッジ検出回路部3は、エッジ検出部をなし、記憶部7及び判定回路部8は、判定検出部をなす。また、制御回路部4及びバースト期間計測用アップカウンタ5は、第1の期間検出部をなし、制御回路部4及びスペース期間計測用アップカウンタ6は、第2の期間検出部をなす。このOOB信号検出回路1は、PC及びストレージデバイスの両方に設けることができるが、以下では、このOOB信号検出回路1がPCに設けられた場合について説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of an OOB signal detection circuit according to
波形整形回路部2は、スケルチレシーバから受信したスケルチ信号SQOを2回波形整形することにより、2つの波形整形信号rSQBUF(以下、単に「rSQB」という。)[0],rSQB[1]をそれぞれ生成し出力する。エッジ検出回路部3は、各波形整形信号rSQB[0],rSQB[1]を用いてスケルチ信号SQOの立ち上がりエッジ及び立ち下がりエッジをそれぞれ検出する。エッジ検出回路部3は、スケルチ信号SQOの立ち下がりエッジを検出すると、制御回路部4に対して出力する立ち下がりエッジ検出信号rDWEDGE(以下、単に「rDWE」という。)をHレベルにし、スケルチ信号SQOの立ち上がりエッジを検出すると、制御回路部4に対して出力する立ち上がりエッジ検出信号rUPEDEGH(以下、単に「rUPE」という。)をHレベルにする。
The waveform
制御回路部4は、エッジ検出回路部3からHレベルの立ち下がりエッジ検出信号rDWEが出力されると、バースト期間計測用アップカウンタ5に対するイネーブル信号rDCONTEN(以下、単に「rDCNTN」という。)をHレベルにして、バースト期間計測用アップカウンタ5にカウントを開始させる。また、制御回路部4は、エッジ検出回路部3からHレベルの立ち上がりエッジ検出信号rUPEが出力されると、スペース期間計測用アップカウンタ6に対するイネーブル信号rSCONTEN(以下、単に「rSCNTN」という。)をHレベルにして、スペース期間計測用アップカウンタ6にカウントを開始させる。
When the H level falling edge detection signal rDWE is output from the edge detection circuit unit 3, the
バースト期間計測用アップカウンタ5は、イネーブル信号rDCNTNがHレベルになるとカウントを開始し、そのカウントを、スケルチ信号SQOの立ち上がりエッジが検出されるまで続ける。すなわち、そのカウント結果は、スケルチ信号SQOの立ち下がりエッジが検出されてから次に立ち上がりエッジが検出されるまでの期間(以下、「第1の期間」という。)を示す。バースト期間計測用アップカウンタ5は、そのカウント結果を、カウント信号rDCOUNT(以下、単に「rDCNT」という。)として出力する。また、スペース期間計測用アップカウンタ6は、イネーブル信号rSCNTNがHレベルになるとカウントを開始し、そのカウントを、スケルチ信号SQOの立ち下がりエッジが検出されるまで続ける。すなわち、そのカウント結果は、スケルチ信号SQOの立ち上がりエッジが検出されてから次に立ち下がりエッジが検出されるまでの期間(以下、「第2の期間」という。)を示す。スペース期間計測用アップカウンタ6は、そのカウント結果を、カウント信号rSCOUNT(以下、単に「rSCNT」という。)として出力する。
The burst period measuring up counter 5 starts counting when the enable signal rDCNTN becomes H level, and continues counting until the rising edge of the squelch signal SQO is detected. That is, the count result indicates a period (hereinafter referred to as “first period”) from when the falling edge of the squelch signal SQO is detected until the next rising edge is detected. The burst period measuring up counter 5 outputs the count result as a count signal rDCOUNT (hereinafter simply referred to as “rDCNT”). The space period measuring up counter 6 starts counting when the enable signal rSCNTN becomes H level, and continues the counting until the falling edge of the squelch signal SQO is detected. That is, the count result indicates a period (hereinafter referred to as “second period”) from when the rising edge of the squelch signal SQO is detected until the next falling edge is detected. The space period measuring up
判定回路部8は、バースト期間計測用アップカウンタ5から出力されたカウント信号rDCNTの値と記憶部7に記憶された対応する設定値とを比較することにより、第1の期間がOOB信号のバースト期間の規格内に入っているか否かを判定する。同様に、スペース期間計測用アップカウンタ6から出力されたカウント信号rSCNTの値と記憶部7に記憶された対応する設定値とを比較することにより、第2の期間がOOB信号のスペース期間の規格内に入っているか否かを判定する。判定回路部8は、同じOOB信号のバースト期間及びスペース期間をそれぞれ連続して3回検出すると、そのOOB信号を検出したことを示す所定の検出信号を出力する。
The
記憶部7に記憶されている設定値は、COMINIT信号及びCOMWAKE信号の最大バースト期間を設定する設定値BURSTMAX、COMINIT信号の最大スペース期間を設定する設定値COMINITMAX、COMINIT信号の最小スペース期間を設定する設定値COMINITMIN、COMWAKE信号の最大スペース期間を設定する設定値COMWAKEMAX、及びCOMWAKE信号の最小スペース期間を設定する設定値COMWAKEMINの5つである。例えば、設定値BURSTMAXが14hのとき、最大バースト期間は143nsであり、設定値COMINITMAXが40hのとき、COSMINIT信号の最大スペース期間は431nsであり、設定値COMINITMINが24hのとき、COMINIT信号の最小スペース期間は253nsであり、設定値COMWAKEMAXが14hのとき、COMWAKE信号の最大スペース期間は143nsであり、設定値COMWAKEMINが0Bhのとき、COMWAKE信号の最小スペース期間は84.4nsである。 The setting values stored in the storage unit 7 are the setting value BURSTMAX that sets the maximum burst period of the COMINIT signal and the COMWAKE signal, the setting value COMINITMAX that sets the maximum space period of the COMINIT signal, and the minimum space period of the COMINIT signal. There are five set values: COMMITMIN, a set value COMWAKEMAX for setting the maximum space period for the COMWAKE signal, and a set value COMWAKEMIN for setting the minimum space period for the COMWAKE signal. For example, when the set value BURSTMAX is 14h, the maximum burst period is 143ns, when the set value COMINITMAX is 40h, the maximum space period of the COSMINIT signal is 431ns, and when the set value COMINITMIN is 24h, the minimum space of the COMINIT signal is The period is 253 ns. When the setting value COMWAKEMAX is 14 h, the maximum space period of the COMWAKE signal is 143 ns. When the setting value COMWAKEMIN is 0 Bh, the minimum space period of the COMWAKE signal is 84.4 ns.
次に、図1に示されたOOB信号検出回路1の動作を説明する。図2は、パワーオン時のOOBシーケンスを説明するためのタイミングチャートである。図2において、TXP信号及びTXM信号は、ホスト側PHYが送信する差動信号であり、RXP信号及びRXM信号は、ホスト側PHYが受信する差動信号である。図2に示されるように、ホスト側PHYは、PCがパワーオンしてリセットが解除される、すなわち、リセット信号RSTがHレベルになると、COMRESET信号を送信し、その後、デバイス側PHYからCOMINIT信号を受信する。次に、ホスト側PHYは、COMWAKE信号を送信し、その後、デバイス側PHYからCOMWAKE信号を受信する。スケルチ信号SQOの波形は、スケルチレシーバがCOMINIT信号及びCOMWAKE信号をそれぞれ受信したときに変動する。以下に、OOB信号検出回路1がスケルチ信号SQOを用いてOOB信号を検出する動作を詳細に説明する。なお、以下では、例として、OOB信号検出回路1がCOMINIT信号を検出する動作について説明する。
Next, the operation of the OOB
まず、OOB信号検出回路1がCOMINIT信号のバースト期間を検出するときの動作について説明する。図3は、図2におけるタイミングチャートの一部を拡大したものであり、ホスト側PHYがCOMINIT信号のバースト期間を受信している時のタイミングチャートを示している。スケルチレシーバ(図示せず)から出力されたスケルチ信号SQOは、まず、波形整形回路部2における2段のフリップフロップ(図示せず)に入力される。波形整形回路部2は、その2段のフリップフロップを用いて、スケルチ信号SQOを、OOB信号検出回路1の内部で生成された動作クロック信号CLKに同期させる。これにより、波形整形回路部2は、同期信号SQOSYNを生成する。さらに、波形整形回路部2は、その同期信号SQOSYNを別の2段のフリップフロップ(図示せず)に入力することにより、波形整形信号rSQB[0]及びrSQB[1]をそれぞれ生成する。ここで、波形整形信号rSQB[0]は、同期信号SQOSYNよりも1クロック遅延した信号であり、波形整形信号rSQB[1]は、波形整形信号rSQB[0]よりも1クロック遅延した信号である。波形整形回路部2は、生成された各波形整形信号rSQB[0],rSQB[1]をエッジ検出回路部3にそれぞれ出力する。なお、スケルチ信号SQOにノイズが入る可能性がある場合は、波形整形回路部2において移動平均処理等のフィルタ処理を行ってもよい。
First, the operation when the OOB
エッジ検出回路部3は、波形整形回路部2から出力された各波形整形信号rSQB[0],rSQB[1]が、rSQB[1:0]=2’b01の条件を満たすとき、すなわち、波形整形信号rSQB[0]がLレベル(「0」)で、波形整形信号rSQB[1]がHレベル(「1」)のとき、スケルチ信号SQOの立ち下がりエッジを検出する。この検出は、例えば、各波形整形信号rSQB[0],rSQB[1]をフリップフロップに入力することにより行われる。
The edge detection circuit unit 3 outputs the waveform when the waveform shaping signals rSQB [0] and rSQB [1] output from the waveform
エッジ検出回路部3は、スケルチ信号SQOの立ち下がりエッジを検出すると、立ち下がりエッジ検出信号rDWEをHレベルにする。なお、この立ち下がりエッジ検出信号rDWEは、内部クロック信号CLKの1クロックが経過すると、再びLレベルとなる。制御回路部4は、立ち下がりエッジ検出信号rDWEがHレベルになると、バースト期間計測用アップカウンタ5のイネーブル信号rDCNTNをアクティブ、すなわちHレベルにする。バースト期間計測用アップカウンタ5は、信号rDCNTNがアクティブ、かつ波形整形信号rSQB[0]がLレベルの期間のみ、内部クロック信号CLKに基づいてカウントアップを行う。バースト期間計測用アップカウンタ5は、そのカウント結果であるカウント値を、カウント信号rDCNTとして判定回路部8に出力する。例えば、内部クロック信号CLKの周波数が150MHzで、カウント値がN(自然数)である場合、バースト期間は(N+2)/(150×106)秒である。なお、カウント値は次のカウント動作が開始されるまで保持される。
When detecting the falling edge of the squelch signal SQO, the edge detection circuit unit 3 sets the falling edge detection signal rDWE to the H level. The falling edge detection signal rDWE becomes L level again when one clock of the internal clock signal CLK elapses. When the falling edge detection signal rDWE becomes H level, the
判定回路部8は、バースト期間計測用アップカウンタ5によって出力されたカウント値と記憶部7に記憶された設定値との比較を行う。ここで用いられる設定値は、COMINIT信号の最大バースト期間を設定する設定値BURSTMAXである。この設定値BURSTMAXは、例えば、143nsの最大バースト期間を設定するとき14hである。図3に示されるように、バースト期間計測用アップカウンタ5によるカウントアップは、0Ehで終了している。判定回路部8は、このカウント値0Ehと記憶部7に記憶された設定値BURSTMAXとを比較する。判定回路部8は、カウント値が設定値BURSTMAXより小さいとき、このカウントアップによって検出された第1の期間をCOMINIT信号のバースト期間であると判定し、バーストイネーブル信号rBURSTEN(以下、単に「rBRSTN」という。)をHレベルにする。一方、カウント値が設定値BURSTMAXより大きければバーストイネーブル信号rBRSTNをLレベルにする。ここで、バーストイネーブル信号rBRSTNがHレベルのときOOB信号の検出は継続されるが、バーストイネーブル信号rBRSTNがLレベルになるとOOB信号の検出は中断される。なお、バースト期間計測用アップカウンタ5に対するイネーブル信号rDCNTNは、バーストイネーブル信号rBRSTNがLレベルになると、Lレベルになる。
The
次に、OOB信号検出回路1がCOMINIT信号のスペース期間を検出する場合の動作について説明する。図4は、図2におけるタイミングチャートの一部を拡大したものであり、ホスト側PHYがCOMINIT信号のスペース期間を受信している時のタイミングチャートを示している。OOB信号のスペース期間が検出される場合、エッジ検出回路部3は、各波形整形信号rSQB[0],rSQB[1]が、rSQB[1:0]=2’b10の条件を満たす場合、すなわち、各波形整形信号rSQB[0],rSQB[1]が、それぞれHレベル(「1」)及びLレベル(「0」)のとき、スケルチ信号SQOの立ち上がりエッジを検出する。この検出は、例えば、各波形整形信号rSQB[0],rSQB[1]をフリップフロップに入力することにより行う。エッジ検出回路部3は、スケルチ信号SQOの立ち上がりエッジを検出すると、立ち上がりエッジ検出信号rUPEをHレベルにする。なお、立ち上がりエッジ検出信号rUPEは、内部クロック信号CLKの1クロックが経過すると、再びLレベルとなる。
Next, the operation when the OOB
制御回路部4は、立ち上がりエッジ検出信号rUPEがHレベルになると、スペース期間計測用アップカウンタ6のイネーブル信号rSCNTNをアクティブ、すなわちHレベルにする。スペース期間計測用アップカウンタ5は、イネーブル信号rSCNTNがアクティブ、かつ波形整形信号rSQB[0]がHレベルの期間のみ、内部クロック信号CLKに基づいてカウントアップを行う。スペース計測用アップカウンタ6は、結果として得られるカウント値を、カウント信号rSCNTとして、判定回路部8に出力する。例えば、内部クロック信号CLKの周波数が150MHzで、カウント値がM(自然数)である場合、スペース期間は(M+2)/(150×106)秒である。なお、カウント値は次のカウント動作が開始されるまで保持される。
When the rising edge detection signal rUPE becomes H level, the
判定回路部8は、スペース期間計測用アップカウンタ6によってカウントされたカウント値と記憶部7に記憶された設定値との比較を行う。ここで用いられる設定値は、COMINIT信号の最大スペース期間を設定する設定値COMINITMAX、COMINIT信号の最小スペース期間を設定する設定値COMINITMIN、COMWAKE信号の最大スペース期間を設定する設定値COMWAKEMAX、及びCOMWAKE信号の最小スペース期間を設定する設定値COMWAKEMINである。図4に示されるように、スペース期間計測用アップカウンタ6によるカウントアップは、2Ehで終了している。判定回路部8は、このカウント値2Ehと記憶部7に記憶された各設定値COMINITMAX、COMINITMIN、COMWAKEMAX、COMWAKEMINとをそれぞれ比較し、各設定値COMINITMAX、COMINITMIN、COMWAKEMAX、COMWAKEMINに対してカウント値がそれぞれ大きければ、各比較結果信号rINITMAX、rINITMIN、rWAKEMAX、rWAKEMINをそれぞれHレベルにし、小さければそれらをそれぞれLレベルにする。
The
判定回路部8は、スペース期間計測用アップカウンタ6によるカウントアップが終了すると、このカウントアップにより検出されたスケルチ信号SQOの第2の期間がCOMINIT信号のスペース期間であるか否かを判定する。ここで、判定回路部8は、立ち下がりエッジ検出信号rDWEがHレベルになると、カウントアップの終了を検出してもよい。判定回路部8は、カウントアップが終了したときに各比較結果信号rINITMAX,rINITMINがそれぞれLレベル及びHレベルであるならば、その第2の期間はCOMINIT信号のスペース期間であると判定する。また、判定回路部8は、バーストイネーブル信号rBRSTNがHレベルの間に、COMINIT信号のスペース期間を連続して3回検出すると、検出信号ComlをHレベルにする。ここで、バーストイネーブル信号rBURSTNがHレベルの間は、バースト期間計測用アップカウンタ5によって検出された第1の期間をCOMINIT信号のバースト期間であると判定しているため、バーストイネーブル信号rBRSTNがHレベルの間に、COMINIT信号のスペース期間を連続して3回検出することは、COMINIT信号のバースト期間とスペース期間とをそれぞれ連続して3回検出することと同一である。
When the count-up by the space period measuring up
このような動作を実現するために、判定回路部8は、例えば、3bitのシフトレジスタを用いてもよい。この場合、判定回路部8は、COMINIT信号のスペース期間を検出した直後に、立ち下がりエッジ検出信号rDWE信号がHレベルになると、シフトレジスタにデータ「1」を入力する。それ以降、判定回路部8は、立ち下がりエッジ検出信号rDWEがHレベルになる毎に、シフトレジスタにデータ「0」又は「1」を入力する。ここで、判定回路部8は、立ち下がりエッジ検出信号rDWEがHレベルのとき、各比較結果信号rINITMAX,rINITMINがそれぞれLレベル及びHレベルであるならば、シフトレジスタにデータ「1」を入力し、それ以外であれば、シフトレジスタにデータ「0」を入力する。このようにすれば、COMINIT信号のスペース期間を3回連続して検出すると、シフトレジスタに記憶されているデータrDECTINIT[2:0]が7hとなる。判定回路部8は、データrDECTINIT[2:0]が7hになると、検出信号ComlをHレベルにする。なお、スペース期間計測用アップカウンタ6イネーブル信号rSCNTNは、検出信号ComlがHレベルからLレベルに変化すると、Lレベルになる。
In order to realize such an operation, the
なお、判定回路部8は、スペース期間計測用アップカウンタ6によるカウントアップが終了したときに、各比較結果信号rWAKEMAX,rWAKEMINがそれぞれLレベル及びHレベルであると、そのカウントアップにより検出されたスケルチ信号SQOにおける第2の期間はCOMWAKE信号のスペース期間であると判定する。また、判定回路部8は、BURSTN信号がHレベルの間に、COMWAKE信号のスペース期間を3回連続して検出すると、検出信号ComWをHレベルにする。ここで、BURSTN信号がHレベルの間は、バースト期間計測用アップカウンタ5によって検出された第1の期間がCOMWAKE信号のバースト期間であると判定されているため、バーストイネーブル信号rBRSTNがHレベルの間に、COMWAKE信号のスペース期間を連続して3回検出することは、COMWAKE信号のバースト期間とスペース期間とをそれぞれ連続して3回検出することと同一である。
Note that the
判定回路部8が、例えば、3bitのシフトレジスタを使用する場合、COMWAKE信号のスペース期間が検出された直後に、エッジ検出信号rDWE信号がHレベルになると、シフトレジスタにデータ「1」を入力する。これ以降、判定回路部8は、立ち下がりエッジ検出信号rDWEがHレベルになる毎に、シフトレジスタにデータ「1」又は「0」を入力する。具体的には、立ち下がりエッジ検出信号rDWEがHレベルのとき、各比較結果信号rWAKEMAX,rWAKEMINがそれぞれLレベル及びHレベルであるならば、シフトレジスタにデータ「1」を入力し、それ以外であれば、シフトレジスタにデータ「0」を入力する。このようにすれば、COMWAKE信号のスペース期間を3回連続して検出するとき、シフトレジスタに記憶されているデータrDECTINIT[2:0]が7hとなる。判定回路部8は、データrDECTWAKE[2:0]が7hになると、検出信号ComWをHレベルにする。なお、スペース期間計測用アップカウンタ6によるカウントアップの終了は、任意の方法によって検出されてよく、例えば、立ち下がりエッジ検出信号rDWEがHレベルになると検出されてもよい。
When the
以上のように、本実施の形態1によるOOB信号検出回路1は、デジタル回路で構成されているため、アナログ回路で構成されていた従来のOOB信号検出回路よりも精度が高く、かつ低コストである。また、抵抗やコンデンサ等を内蔵しないので、従来のOOB信号検出回路よりも回路規模が小さくなる。
As described above, since the OOB
また、本実施の形態1によるOOB信号検出回路では、内部動作周波数を高くすることにより信号検出の精度を上げることができる。一方、内部動作周波数が高くなると動作電流が増加するという問題があるが、本実施の形態1によるOOB信号検出回路では、信号検出のための設定値を記憶部に記憶させることができるので、検出精度と動作電流の最適な設定が可能となり、そのような問題も解決することができる。 In the OOB signal detection circuit according to the first embodiment, the accuracy of signal detection can be increased by increasing the internal operating frequency. On the other hand, there is a problem that the operating current increases as the internal operating frequency increases. However, in the OOB signal detection circuit according to the first embodiment, the setting value for signal detection can be stored in the storage unit. Optimum settings of accuracy and operating current are possible, and such problems can be solved.
1 OOB信号検出回路
2 波形整形回路部
3 エッジ検出回路部
4 制御回路部
5 バースト期間計測用アップカウンタ
6 スペース期間計測用アップカウンタ
7 記憶部
8 判定回路部
DESCRIPTION OF
Claims (3)
入力された前記スケルチ信号の立ち上がりエッジ及び立ち下がりエッジをそれぞれ検出するエッジ検出部と、
前記エッジ検出部によって前記立ち上がりエッジ及び立ち下がりエッジの所定の一方の第1のエッジが検出されてから他方の第2のエッジが検出されるまでの第1の期間を検出する第1の期間検出部と、
前記エッジ検出部によって前記第2のエッジが検出されてから前記第1のエッジが検出されるまでの第2の期間を検出する第2の期間検出部と、
前記第1の期間検出部によって検出された前記第1の期間が前記OOB信号の所定のバースト期間であるか否か、及び前記第2の期間検出部によって検出された前記第2の期間が前記OOB信号の所定のスペース期間であるか否かをそれぞれ判定し、前記第1及び第2の各期間がそれぞれ前記所定のバースト期間及び前記所定のスペース期間である場合に、前記OOB信号を検出する判定検出部と
を備え、
前記第1及び第2の各期間検出部は、所定のクロック信号に基づいてカウントすることにより、対応する前記第1及び第2の各期間をそれぞれ検出し、前記第1及び第2の各期間をそれぞれ示す各カウント値をそれぞれ出力し、
前記判定検出部は、前記第1及び第2の各期間がそれぞれ所定の回数連続して前記所定のバースト期間及び前記所定のスペース期間である場合に、前記OOB信号を検出し、
前記判定検出部は、複数の所定の設定値を記憶する記憶部と、
前記第1及び第2の各期間検出部がそれぞれ出力した各カウント値と対応する各設定値とをそれぞれ比較し、各カウント値と対応する各設定値のそれぞれの大小関係に応じて、前記第1の期間が前記所定のバースト期間であるか否か、及び前記第2の期間が前記所定のスペース期間であるか否かをそれぞれ判定する判定部と
を備えることを特徴とするOOB信号検出回路。 In the serial ATA standard OOB signal detection circuit for detecting the OOB signal by detecting the burst period and the space period of the OOB signal using the input squelch signal,
An edge detection unit for detecting a rising edge and a falling edge of the input squelch signal, and
A first period detection for detecting a first period from when a predetermined first edge of the rising edge and falling edge is detected by the edge detection unit to when the other second edge is detected And
A second period detection unit that detects a second period from when the second edge is detected by the edge detection unit to when the first edge is detected;
Whether or not the first period detected by the first period detector is a predetermined burst period of the OOB signal, and the second period detected by the second period detector is It is determined whether or not the OOB signal is a predetermined space period, and the OOB signal is detected when the first and second periods are the predetermined burst period and the predetermined space period, respectively. A determination detection unit,
The first and second period detectors detect the corresponding first and second periods by counting based on a predetermined clock signal, respectively, and the first and second periods Output each count value indicating
The determination detection unit detects the OOB signal when each of the first and second periods is the predetermined burst period and the predetermined space period continuously for a predetermined number of times,
The determination detection unit includes a storage unit that stores a plurality of predetermined setting values;
Each count value output from each of the first and second period detectors is compared with each corresponding set value, and each count value and each set value corresponding to each count value are compared with each other. A determination unit that determines whether or not one period is the predetermined burst period and whether or not the second period is the predetermined space period;
OOB signal detection circuit comprising: a.
前記第2の期間検出部から出力されたカウント値が前記OOB信号の最小スペース期間を設定する設定値よりも大きく、かつ前記OOB信号の最大スペース期間を設定する設定値よりも小さいとき、前記第2の期間が前記所定のスペース期間であると判定することを特徴とする請求項1に記載のOOB信号検出回路。 The determination unit determines that the first period is the predetermined burst period when the count value output from the first period detection unit is smaller than a set value for setting the maximum burst period of the OOB signal. Judgment,
When the count value output from the second period detector is larger than a set value for setting the minimum space period of the OOB signal and smaller than a set value for setting the maximum space period of the OOB signal, 2. The OOB signal detection circuit according to claim 1, wherein the period of 2 is determined to be the predetermined space period .
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