JP4480536B2 - データリカバリ方法およびデータリカバリ回路 - Google Patents
データリカバリ方法およびデータリカバリ回路 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4480536B2 JP4480536B2 JP2004292809A JP2004292809A JP4480536B2 JP 4480536 B2 JP4480536 B2 JP 4480536B2 JP 2004292809 A JP2004292809 A JP 2004292809A JP 2004292809 A JP2004292809 A JP 2004292809A JP 4480536 B2 JP4480536 B2 JP 4480536B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- data
- clock
- phase
- unit
- selection signal
- 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.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L7/00—Arrangements for synchronising receiver with transmitter
- H04L7/02—Speed or phase control by the received code signals, the signals containing no special synchronisation information
- H04L7/033—Speed or phase control by the received code signals, the signals containing no special synchronisation information using the transitions of the received signal to control the phase of the synchronising-signal-generating means, e.g. using a phase-locked loop
- H04L7/0337—Selecting between two or more discretely delayed clocks or selecting between two or more discretely delayed received code signals
- H04L7/0338—Selecting between two or more discretely delayed clocks or selecting between two or more discretely delayed received code signals the correction of the phase error being performed by a feed forward loop
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Synchronisation In Digital Transmission Systems (AREA)
- Dc Digital Transmission (AREA)
Description
提唱され、実用に供されているが、高速化・大容量化の傾向は今後ますます強まるものと
思われる。それらのインタフェース規格の多くは、シリアル転送方式が採用されており、予め定められた周波数を基にデータが伝送される。伝送されるデータにはその周波数のクロックが重畳され(エンベデッドクロック)、データ受信部では、受信したデータからこのクロックを抽出し、抽出されたクロック信号に基づいて受信データを復元している。これらの復元動作を行う回路をクロックデータリカバリ(「Clock Data Recovery」、以下CDRと略称する。)回路と呼んでいる。
従来のCDR回路では、一般にPLL(Phase Locked Loop)回路が用いられ、PLLに含まれるVCO(Voltage Controlled Oscillator)の発振信号(クロック)が受信デー
タの位相に同期するよう制御され、再生クロックとして抽出される。そしてこの再生クロ
ックを基準として受信データをラッチすることにより正確に受信データが復元される。
しかしながら、年々データ転送速度が高速化し、例えばGbpsを超えるオーダーになると、VCOの発振周波数はGHzオーダーを超えるので、そのようなVCOを組み込んだCDR回路は、チップサイズの増大化、消費電力の増大化、コストアップなどといったマイナス要因が増大する。また、高速化により配線遅延が無視できなくなるので、素子配置や配線レイアウトなどへの充分な配慮が必要となり、設計が益々困難になっている。また配線遅延は、使用するデバイス特性に大きく依存するので、プロセス毎にレイアウトの再設計を行う必要が生じ(あるいは回路の再設計まで必要となり)、回路の再利用性が低下し、開発期間の増大化を招く。
このような問題を解決するものとして、オーバーサンプリング型のクロックデータリカバ
リ回路が提案されている(非特許文献1参照)。
図1は、従来から用いられているCDR回路の構成図である。
図1に示すように、CDR回路は、多相クロック生成部200がPLLやDLL(Delayed Locked Loop)などにより構成され、基準クロック(RefCLK)から所定位相ずつシフトした、等間隔の位相差を有する多相クロックを生成する。
フリップフロップ回路(以下「FFあるいはF/F」回路と略称する。)201は、入力データ(Data)をデータ端子に共通入力し、多相クロック生成部200から供給される多相クロックの各クロック(CLK1〜CLKN)をそれぞれクロック端子に入力して、各クロックの立ち上がりで(あるいは立下りで)入力データを取り込む。すなわちFF回路201から出力されるデータは、入力データを少しずつ位相のずれたクロックでサンプリングされたものとなる。ディジタルPLL(DPLL)202は、FF回路201から供給されるビット列から、論理が反転する反転タイミングを検出し、そのタイミングに同期する位相のクロックを多相クロックの中から選択し、再生クロック(RecCLK)として復元する。また、再生クロック(RecCLK)と所定の位相差(例えば逆位相)を持つクロックで取り込んだデータを再生データ(RecData)として選択し、出力する。このとき再生クロック(RecCLK)の選択には、データの反転タイミングをフィルタで平滑化して検出している。そして後段の信号処理部(未図示)で、この再生クロック(RecCLK)をクロックとして動作を行なう。このような構成にすれば、多相クロック生成部以外はディジタル回路で構成できるので実現が比較的容易になる。
しかしながら、この回路構成に用いる多相クロックは、相互の位相差が問題となり、位相差が等間隔でない場合には誤動作を生じる恐れがある。
図2は、等間隔でない場合の問題点の一例を示す図である。
図2において、多相クロック生成部200から出力される多相クロックは4位相であるものとして説明する。図示するように、CLK2の位相が理想状態よりΔだけ遅れているものとし、再生クロック(RecCLK)としてはCLK2が選択され、信号処理部内の各データは、この再生クロックに同期して動作しているものとする。今、Tswのタイミングで再生クロック(RecCLK)がCLK1の位相に切り替わったとすると、元々の位相差に加えてさらにΔだけ再生クロックの周期が短くなり(T’)、信号処理部内でフリップフロップをセットアップする時間(Tsu’)が十分確保できない。このため、最悪の場合には誤動作の恐れがある。これは、たとえ多相クロック生成部200の出力端で等位相間隔になるように設計されていても、再生クロック(RecCLK)出力端までの各クロックのスキュー(例えば配線や負荷などによる)による影響を受け、このスキューは、高速になるほど顕著になる。従って、各部で多相クロックの遅延量の合せ込みを行う必要が生じ、その実現は容易ではなく、上述の問題点を解決するには至っていない。
周波数がf1のクロックに同期してシリアル転送されたデータを、周波数がf2のクロックを所定位相ずつずらして生成された多相クロックによりオーバーサンプリングしてサンプリングデータを取得するサンプリング工程と、
前記サンプリング工程で取得された前記サンプリングデータから平均的にf1/f2ビットを抽出し、受信された前記データを復元するデータ復元工程と、を備えたことを特徴とする。
周波数がf1のクロックに同期してシリアル転送されたデータを、周波数がf2のクロックを所定位相ずつずらして生成された多相クロックによりオーバーサンプリングしてサンプリングデータを取得するサンプリング部と、
取得された前記サンプリングデータから平均的にf1/f2ビットを抽出し、受信された前記データを復元するデータ復元部と、を備えたことを特徴とする。
とは独立のクロックによりオーバーサンプリングする上、受信データに含まれるクロックと同じ周期のクロックパターンを、位相をずらしながら受信データの復元を行っているので、周波数差による影響や、ジッタによる影響がほとんど問題にならない。また、多相クロックの周波数は、受信データのクロック周波数の数分の1に設定することができるので、データ転送レートの高速化に対しても容易に対応できる。
(第1の実施形態)
図3は、本発明のデータリカバリ回路の第1の実施形態を適用したシリアル転送部の物理層部を示す概略構成図である。
図3に示す物理層部100は、データの送信を行う送信部101と、データの受信を行う受信部102とを有する。このシリアル転送部を用いてデータの送受信を行なうときは、伝送路106、107を介して、同等機能を有し、1組の送信部122と受信部121とを有する物理層部120を対向させて配置する。
物理層部100は、基準クロックRefCLK1から周波数f2のクロックを生成するPLL113を、物理層部120は、基準クロックRefCLK2から周波数f1のクロックを生成するPLL123を備え、物理層部100、120それぞれは、それぞれのPLL113、123により生成される、周波数がそれぞれf1、f2のクロックにより動作する。物理層部100、120それぞれの送信部と受信部からなる組をポートと呼び、データのシリアル転送は、ポート相互間で、ポイント・ツー・ポイントで行なわれる。
本実施形態における伝送路106、107は、送信と受信とは別個の伝送路により同時に行なうことが可能な全2重回線を構成しているが、必ずしも全2重回線である必要はなく、片2重回線により構成されている場合でも、本発明のデータリカバリ回路が適用される。なお、伝送路106、107は、それぞれ2本の線路により構成されているが、無線により構成されていてもよい。
伝送線路106上のデータの伝送は、差動信号で行なわれる。また、エンコーダ部103における符号化には、8B/10B変換が適用される。これは、8ビットのデータから10ビットのデータ(以下、「シンボルデータ」と称する。)に変換するものであり、8ビットのデータに、Kコード(あるいはKキャラクタ)と呼ばれる制御用の1ビット(DtxK)を用いデータ以外の制御のための特殊符号を加える。この8B/10B変換は、公知の技術であり、詳細は省略する。
より、周波数差を吸収することができる。また、本実施形態においては、デコーダ112の前段に設けられているが、後段に設けることにしてもよい。なお、この周波数差の許容値はインタフェース規格毎に定められる。
なお、多相クロックの周波数f2は、転送クロックの1/2である必要はなく、例えば1/4にすることにより24個のクロックを生成してもよいし、転送クロックと同一にしてもよい。さらに、多相クロックの位相差は、転送クロックの周期UIの1/6UIに限定する必要はない。また、本実施形態のデータリカバリ回路は、多相クロック生成部2を含んで構成されているが、多相クロック生成部2をデータリカバリ回路とは別個に構成してもよい。
このように、データリカバリ回路に、転送クロックの周波数f1よりも低い周波数f2に設定された多相クロックを用いれば、多相クロック生成部の発振周波数を下げることができるので、高速化に対応しやすい。
次に、各部の詳細について説明する。
と、入力されたデータを1つのクロック(例えばCK0)に同期させて出力する並列化部
5と、を備えている。
に入力し、多相クロックCK0〜CK11が立ち上がるタイミングで受信データDataを取り込み、Q0〜Q11を出力する。
一度にQ0〜Q11を取り込むと、Q11やQ10に対するセットアップ時間が不足し、
それらのデータが正常に取り込まれなくなるためである。
に設定しているが、より安定してデータが取り込めるよう段数をさらに増やしてもよい。
生する。このため、データが遷移するタイミング付近のサンプリングデータは、図の白丸のように変動し、データの正確な復元の妨げになることがある。しかし、本実施形態によれば、このような問題も解決することができる。
8と、コンマ検出部9とを備え、オーバーサンプルデータOVSDから10ビットのシンボルデータSYMを復元するとともに、位相状態を遷移させたシンボルクロックSYMCLKを生成する。
信号Selと、データ有効数(1〜3)を示す状態信号S0、S1とを生成する。
ここで、S0が1のときは、データ数が1個有効であり、S1が1のときは、データ数
が3個有効であり、S0とS1とが共に0のときは、データ数が2個有効であることを示
し、S0とS1双方が1となることがないように設定されている。
、S1に従って、並列化部5から出力されるオーバーサンプルデータOVSDから1〜3個の復元データ(d0、d1、d2)を選択的に出力する。また、状態信号S0、S1を所定量遅延させた状態信号S0’、S1’も出力する。
22と、状態制御部23と、CKP変換部24と、エッジ検出部25と、選択信号変換部
26とを備え、多相クロック生成部2から供給されるクロックCK0(a)を基準にして
動作するように構成されている。
00」であるときは、dOVSD[0:11]は、「001111110000」となり、RxEdge[0:11]は、「010000010000」となる。
F設定信号により設定された所定値Nに達するとSUP信号又はSDN信号(h−1、h
−2)を出力する。
これは、先に示した状態信号S0、S1の「H」期間に対応して、状態信号S0、S1は、選択信号Selの「1」の数(つまりクロック立ち上がり数)を表わし、S0=1のときは「1」の数は1個、S1=1のときは「1」の数は3個、その他のときは「1」の数は2個をそれぞれ表わすものである。
これはクロックパターン信号CKPと、クロックパターン信号CKPを1位相分遅らせたデータdCKP[0:11]と、により各ビットごとに(〜CKP&dCKP)なる演算を行えばよい。
(1) f1>f2の場合
位相差ΔΦは、徐々に増加していくが、受信データは、離散的なオーバーサンプリングデータOVSDであり、それとクロックパターンとの位相比較であるから、ΔΦが0〜π/3の間は一致していると見なすことができる。そして、位相差がπ/3を越えた時点ta1から位相進み信号UPが「H」となり、カウンタ61のカウント値Countが増加する。時刻ta2で、カウント値Countが所定値(+N)に達すると、SUP信号を「H」にして位相状態を進める。その結果、クロックパターンCKPの位相は、π/3だけ進み、位相差ΔΦは、π/3だけ減少する。
(2) f1<f2の場合
位相差ΔΦは、徐々に減少していき、ΔΦ<0のときは位相遅れ信号DNが検知されるので、カウント値Countが減少していく。そして時刻tb1で、所定値(−N)に達すると、SDN信号を「H」にして位相状態を遅らせる。その結果、位相差ΔΦは、π/3だけ増加する。
PData[0]は、最後に受信されたビット(LRB)である。そして、(a)は、クロック(CK0)、(b)は、PData[11:0]、(c)は、検出信号Det、(d)は、検出位置信号DetPos、(e)は、状態信号S0’、S1’、(g)は、パラレルデータPDataを1クロック遅延させたdPData、(h)は、シンボルクロックSYMCLK(ラッチイネーブル信号LEと同一信号)、(i)は、パラレルデータPDataのシンボル有効位置を示すシンボル位置信号LEPos、(j)は、10ビットのシンボルSYM信号を表している。
図の下線部)、コンマ検出部9から(c)検出信号Detと(d)検出位置信号DetP
osとが出力される。シンボル同期制御部38は、カウンタを内蔵しており、この検出信号Detをスタート信号、検出位置信号DetPosをカウント初期値とし、カウントが開始される。このカウンタは、デシリアライザ8に入力される1〜3個の復元データの個数分だけ進む。すなわち、状態信号S0’、S1’に基づいてカウントを行い、カウント値が10ビット(1シンボル分)貯まる毎に、(h)ラッチイネーブル信号LEを出力(LEを「H」に)し、カウント値を−10にする。同時に、パラレルデータPDataの有効位置を示す(i)シンボル位置信号LEPosとしてカウント値を出力する。なお、状態信号は、各ブロックでの処理時間分遅延(本例では2クロック分)させた(e−1、e−2)S0”、S1”を用いてカウントを行う。S0”が「H」のときは、カウントを1進め、S1”が「H」のときは、カウントを3進め、その他のときは、カウントを2進める。
PDataから、ラッチイネーブル信号LEが「H」のときにシンボル位置信号LEPo
sにしたがって(j)10ビットのシンボルSYM[0:9]が取り出される。したがっ
て、シンボル位置信号LEPosが、0、1、2であればそれぞれ、dPData[9:
0][10:1][11:2]が取り出される。なお、シンボル位置信号LEPosが3以上であれば、それ以前のクロックで取り出されるので存在しない。また、ラッチイネーブル信号LEと同一の信号がシンボルクロックSYMCLKとして出力される。
このようにすればシンボルクロックSYMCLKに同期させて10ビットのシンボルSYMが復元できる。なお、シンボルクロックSYMCLKの周期は、通常、クロック(C
K0)の5クロック分(転送用クロックの10クロック分)であるが、送信側と受信側の
周波数差により、4クロック分または6クロック分になることがある。この差分は、図3
で説明したエラスティックバッファEBで吸収することができる。
比較を行い、この位相差情報に基づき内在するチャージポンプを駆動する。
化し、位相同期制御が行われる。例えば基準クロックRefCLKとして250MHzの
クロックを供給すると、2.5GHzの転送クロックBCLKを生成する。
分周器58は、転送クロックBCLKを10分周してクロックPCLKを生成する。
分周器55は、クロックc0〜c5が入力する6つの2分周器(トグルフリップフロッ
プなどにより構成)56a〜56fを備え、正転及び反転出力が出力される。また、これ
ら2分周器56a〜56fは、リセット回路57の出力RSTBによりリセットされ、位
相が、図5に示す(c−0)CK0から(c−11)CK11となるように調整される。すなわち、6位相クロックc0〜c5が2分周されることにより、転送クロックBCLKの1/2の周波数で、12位相のクロックCK0〜CK11が生成される。
本実施形態のデータリカバリ回路は、以上の説明からわかるように、受信データに含まれるクロック(エンベデットクロック)を復元することなく、独立の基準クロックにより多相クロックを生成し、その多相クロックでオーバーサンプリングしたオーバーサンプルデータOVSDからデータを復元している。つまり、選択信号生成部7では、オーバーサンプルデータOVSDから受信データに含まれるクロックをクロックパターンCKPとして仮想的に復元し、データ選択部6において、クロックパターンCKPを徐々に変化させながらオーバーサンプルデータOVSDと対比し、データを取り込む位置を表す選択信号Selを出力することによりデータを復元する。さらに、オーバーサンプリング部を除く大部分は、単一周波数のクロックCK0で動作し、多相クロック相互間やデータ間のスキューはほとんど気にする必要がないので、高速化も容易に対応できる。また、近年発展の著しい回路・レイアウト設計検証ツールも容易に適用可能であり、設計の簡易化が図れる上、回路の再利用性も向上し、開発期間の短縮化が実現できる。さらに、パラレル処理化して、さらに動作周波数を低減することも容易であり、転送レートの高速化を容易に実現できる。
(第2の実施形態)
第2の実施形態は、第1の実施形態と較べて、図4で説明したシンボルデータ復元部にうちの選択信号生成部およびデータ選択部が相違するが、それ以外は共通する。従って、相違する選択信号生成部およびデータ選択部について説明し、それ以外の重複する説明は省略する。
ここで、選択信号SelRは、第1の実施形態における選択信号Selと同様、クロックパターン信号CKPの立ち上がり時に「1」となる信号である。また、選択信号SelFは、選択信号SelRよりも1サンプル分前の信号(1/6周期位相が進んだ信号)である。
選択信号変換部63は、state信号を、変換規則に従い選択信号SelFとSelRとに変換する。
図19は、state信号を、選択信号SelFとSelRとに変換する変換規則の一例を示す図である。
図19において、state信号は、第1の実施形態と同様に、SUP信号によりSt0からSt5の方向に遷移し、SDN信号によりSt5からSt0の方向に遷移する。また、選択信号SelF[0:11]及び選択信号SelR[0:11]における白四角□で囲んだビットは通常時は「1」であるが、状態がSDN方向に遷移した際に「0」となるビット、つまりSt4からSt3に遷移した直後は、SelR[0:11]=000000100000になり、St3からSt2に遷移する直前は、SelF[0:11]=000001000000となる。
また白丸○で囲んだビットは、通常時は「0」であるが、状態がSUP方向に遷移した際に「1」となるビット、つまりSt3からSt4に遷移した直後は、SelR[0:11]=100001000001となり、St2からSt3に遷移する直前は、SelF[0:11]=100000100001となる。
ここでデータd0R、d0F、d1R、d1F、d2R、d2Fは次式により変換する。
S0=「H」のときは、d0R、d0F、d1R、d1Fともに無視する。
S1=「H」のときは、d0R=OVSD[0]、d0F=dOVSD11、d1R=OVSD[5]、d1F=OVSD[4]に変換する。
S0=S1=「L」のときは、d0Rを、kが0〜5まで変化させたときの(OVSD[k]&SelR[k])の論理和に変換し、d1Rは無視する。
またS3=「L」のときはd0Fを、jが0〜4まで変化させたときの(OVSD[j]&SelF[j])の論理和に変換する。
S3=「H」のときは、d0FをdOVSD11に変換し、d1Fは無視する。
2 多相クロック生成部
3 シンボルデータ復元部
4、75 FF(フリップフロップ)
5 並列化部
6 データ選択部
7 選択信号生成部
8 デシリアライザ
9 コンマ検出部
21 比較部
22、61 カウンタ
23、62 状態制御部
24 CKP変換部
25 エッジ検出部
26、63 選択信号変換部
30 第1選択部
31 第2選択部
36 シフトレジスタ
37 シンボル変換部
38 シンボル同期制御部
40、201 フリップフロップ
41 マルチプレクサ
50、55、58 分周器
51 位相周波比較器PFD
52 ローパスフィルタ
53 電圧制御発振回路VCO
54 差動バッファ
56 2分周器
57 リセット回路
71〜74、76 選択部
81 アイパターン
82、83 データが正確に復元される範囲
100、120 物理層部
101、122 送信部
102、121 受信部
103 エンコーダ部
104 シリアライザ部
105 送信出力部
106、107 伝送路
108 受信入力部
109 データリカバリ部
110 デシリアライザ部
111 エラスティックバッファ部
112 デコーダ部
113、150 PLL
151 第1レーン物理層部
152 第2レーン物理層部
Claims (23)
- シリアル転送されたデータをオーバーサンプリングすることにより復元するデータリカバリ方法であって、
周波数がf1のクロックに同期してシリアル転送されたデータを、周波数がf2のクロックを所定位相ずつシフトして生成された多相クロックでオーバーサンプリングすることにより、該多相クロックの周期を単位とするサンプリングデータを取得するサンプリング工程と、
前記サンプリング工程で取得された前記サンプリングデータそれぞれから平均的にf1/f2ビットを抽出し、前記データを復元するデータ復元工程と、を備えたことを特徴とするデータリカバリ方法。 - シリアル転送されたデータをオーバーサンプリングすることにより復元するデータリカバリ方法であって、
周波数がf1のクロックに同期してシリアル転送されたデータを、周波数がf2のクロックを所定位相ずつシフトして生成された多相クロックでオーバーサンプリングすることにより、該多相クロックの周期を単位とするサンプリングデータを取得するサンプリング工程と、
前記サンプリング工程で取得された前記サンプリングデータそれぞれから平均的にf1/f2ビットを抽出し、抽出された該ビットを所定数毎にパラレル変換することにより前記データを復元するデータ復元工程と、を備えたことを特徴とするデータリカバリ方法。 - 前記サンプリング工程においてオーバーサンプリングされた前記サンプリングデータそれぞれは、複数の位相状態を有する前記多相クロックの、該複数の位相状態それぞれと対応した複数のビットで構成され、
前記データ復元工程は、前記サンプリングデータそれぞれの、前記複数の位相状態それぞれと対応した複数のビットの中から、所定の位相状態と対応したビットを、少なくとも1つ抽出することにより前記データを復元することを特徴とする請求項1又は2記載のデータリカバリ方法。 - 前記多相クロックは、前記データに含まれる、周波数がf1のクロックとは独立に生成されることを特徴とする請求項1又は2記載のデータリカバリ方法。
- 前記多相クロックは、前記データに含まれるクロックの周波数f1を、1を含む自然数で除することにより周波数がf2のクロックを生成し、生成された該クロックを所定位相ずつシフトして生成されることを特徴とする請求項1又は2記載のデータリカバリ方法。
- 前記データ復元工程は、
前記サンプリングデータそれぞれを構成する前記複数のビットの中から、前記所定の位相状態と対応したビットが選択される選択信号を生成する選択信号生成工程と、
前記選択信号生成工程で生成された前記選択信号に基づいて、前記サンプリングデータそれぞれから平均的にf1/f2ビットを抽出するデータ選択工程と、を含むことを特徴とする請求項3記載のデータリカバリ方法。 - 前記選択信号生成工程は、前記データに含まれる、周波数がf1のクロックと等価な周波数を有する、該クロックとは独立の仮想クロックを生成し、該仮想クロックをオーバーサンプリングすることにより、ビット数が前記多相クロックの位相数と等しいビット列を取得し、取得された該ビット列をシフトさせることにより、互いに位相状態が異なる該ビット列により構成されたクロックパターンを生成し、生成された該クロックパターンそれぞれの該ビット列における論理の反転位置と前記サンプリングデータそれぞれの前記複数のビットにおける論理の反転位置とを対比し、該反転位置相互の関係に応じて前記選択信号を生成することを特徴とする請求項6記載のデータリカバリ方法。
- 前記選択信号生成工程は、前記所定の位相状態に対応して前記サンプリングデータそれぞれの前記複数のビットから選択されるビットの有効数及び取り込み位相を含む選択信号を生成し、
前記データ選択工程は、生成された前記選択信号に含まれる、所定の取り込み位相に基づいて固定的に所定ビットを選択し、前記有効数及び所定の取り込み位相に基づいて選択的に所定ビットを選択することを特徴とする請求項7記載のデータリカバリ方法。 - 前記選択信号生成工程は、前記サンプリングデータそれぞれの前記複数のビットにおける前記反転位置の対比により判定された、該サンプリングデータそれぞれの位相進み及び位相遅れをカウントし、カウント結果を表わす信号を含む前記選択信号を生成することを特徴とする請求項7記載のデータリカバリ方法。
- 前記データ選択工程は、前記選択信号生成工程において、前記反転位置相互が一致したときの前記クロックパターンを構成する前記ビット列の位相状態に応じて生成された前記選択信号に基づいて、前記サンプリングデータそれぞれから少なくとも1ビットを抽出することを特徴とする請求項7記載のデータリカバリ方法。
- 前記データ選択工程は、前記選択信号生成工程において生成された前記選択信号に基づいて、前記サンプリングデータそれぞれから抽出するビット数及び抽出位置を決定することを特徴とする請求項8記載のデータリカバリ方法。
- シリアル転送されたデータをオーバーサンプリングすることにより復元するデータリカバリ回路であって、
周波数がf1のクロックに同期してシリアル転送されたデータを、周波数がf2のクロックを所定位相ずつシフトして生成された多相クロックでオーバーサンプリングすることにより、該多相クロックの周期を単位とするサンプリングデータを取得するオーバーサンプリング部と、
前記オーバーサンプリング部で取得された前記サンプリングデータそれぞれから平均的にf1/f2ビットを抽出し、前記データを復元するデータ復元部と、を備えたことを特徴とするデータリカバリ回路。 - 前記オーバーサンプリング部は、前記データを複数段階にわたって前記多相クロックでオーバーサンプリングする並列化部を有することを特徴とする請求項12記載のデータリカバリ回路。
- 前記データに含まれる、周波数がf1のクロックとは独立に前記多相クロックを生成する多相クロック生成部を備えたことを特徴とする請求項12記載のデータリカバリ回路。
- 前記多相クロック生成部は、前記データに含まれるクロックの周波数f1を、1を含む自然数で除することにより周波数がf2のクロックを生成し、生成された該クロックを所定位相ずつシフトして前記多相クロックを生成することを特徴とする請求項14記載のデータリカバリ回路。
- 前記オーバーサンプリング部は、前記データをオーバーサンプリングすることにより、複数の位相状態を有する前記多相クロックの、該複数の位相状態それぞれと対応した複数のビットで構成された前記サンプリングデータそれぞれを取得し、
前記データ復元部は、前記サンプリングデータそれぞれの、前記複数の位相状態それぞれと対応した複数のビットの中から、所定の位相状態と対応したビットを、少なくとも1つ抽出するデータ選択部を有することを特徴とする請求項12記載のデータリカバリ回路。 - 前記データ復元部は、
前記サンプリングデータそれぞれの、前記複数のビットの中から、前記所定の位相状態と対応したビットを選択する選択信号を生成する選択信号生成部を有し、
前記データ選択部は、前記選択信号に基づいて、前記所定の位相状態と対応したビットを、少なくとも1つ抽出することを特徴とする請求項16記載のデータリカバリ回路。 - 前記選択信号生成部は、前記データに含まれる、周波数がf1のクロックと等価な周波数を有する、該クロックとは独立の仮想クロックを生成し、生成された該仮想クロックをオーバーサンプリングすることにより、ビット数が前記多相クロックの位相数と等しいビット列を取得し、取得された該ビット列をシフトさせることにより、互いに位相状態が異なる該ビット列により構成されたクロックパターンを生成し、生成された該クロックパターンそれぞれの該ビット列における論理の反転位置と前記サンプリングデータそれぞれの前記複数のビットに置ける論理の反転位置とを対比し、該反転位置相互の関係に応じて前記選択信号を生成することを特徴とする請求項17記載のデータリカバリ回路。
- 前記選択信号生成部は、
前記データに含まれる、周波数がf1のクロックと等価な周波数を有する、該クロックとは独立の仮想クロックを生成し、生成された該仮想クロックをオーバーサンプリングすることにより、ビット数が前記多相クロックの位相数と等しいビット列を取得し、取得された該ビット列をシフトさせることにより、互いに位相状態が異なる該ビット列により構成されたクロックパターンを生成するクロックパターン生成部と、
前記クロックパターン生成部で生成された前記クロックパターンそれぞれの前記ビット列における論理の反転位置と前記サンプリングデータそれぞれの前記複数のビットにおける論理の反転位置とを対比する比較部と、
前記比較部による比較結果に応じて前記サンプリングデータそれぞれから選択されるビットの有効数及び取り込み位相を含む前記選択信号を生成する位相状態制御部と、を有することを特徴とする請求項18記載のデータリカバリ回路。 - 前記選択信号生成部は、
前記比較部による前記反転位置の対比により判定された、前記サンプリングデータそれぞれの位相進み及び位相遅れをカウントし、カウント結果に基づく信号を出力するカウンタを、更に有することを特徴とする請求項19記載のデータリカバリ回路。 - 前記データ選択部は、前記位相状態制御部により生成された前記選択信号に含まれる、所定の取り込み位相に基づいて固定的に所定ビットを選択し、前記有効数および所定の取り込み位相に基づいて選択的に所定ビットを選択することを特徴とする請求項19記載のデータリカバリ回路。
- 前記カウンタは、位相進み及び位相遅れ何れかのカウント値がしきい値を超えたときに、位相進み及び位相遅れ何れか一方を表す信号を出力し、
前記位相状態制御部は、前記カウンタから出力された前記信号に基づいて、前記クロックパターンの位相状態を順次遷移させ、前記比較部による前記複数のビットの前記反転位置との対比の結果、該クロックパターンのビット列の前記反転位置と一致したときの該位相状態に応じて前記選択信号を生成することを特徴とする請求項20記載のデータリカバリ回路。 - 前記データ復元部は、
前記データ選択部により抽出されたビットを、所定数毎にパラレル変換するパラレル変換部を備えたことを特徴とする請求項16又は17記載のデータリカバリ回路。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004292809A JP4480536B2 (ja) | 2003-12-05 | 2004-10-05 | データリカバリ方法およびデータリカバリ回路 |
US11/002,885 US7684531B2 (en) | 2003-12-05 | 2004-12-03 | Data recovery method and data recovery circuit |
DE602004005291T DE602004005291T2 (de) | 2003-12-05 | 2004-12-03 | Verfahren und Schaltungsanordnung zur Datenrückgewinnung |
EP04028728A EP1538775B1 (en) | 2003-12-05 | 2004-12-03 | Data recovery method and data recovery circuit |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003407613 | 2003-12-05 | ||
JP2004292809A JP4480536B2 (ja) | 2003-12-05 | 2004-10-05 | データリカバリ方法およびデータリカバリ回路 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005192192A JP2005192192A (ja) | 2005-07-14 |
JP4480536B2 true JP4480536B2 (ja) | 2010-06-16 |
Family
ID=34467862
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004292809A Active JP4480536B2 (ja) | 2003-12-05 | 2004-10-05 | データリカバリ方法およびデータリカバリ回路 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US7684531B2 (ja) |
EP (1) | EP1538775B1 (ja) |
JP (1) | JP4480536B2 (ja) |
DE (1) | DE602004005291T2 (ja) |
Families Citing this family (56)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CA2389969A1 (en) * | 2002-06-25 | 2003-12-25 | John W. Bogdan | Digital signal processing of multi-sampled phase |
JP4676792B2 (ja) * | 2005-03-17 | 2011-04-27 | 株式会社リコー | データリカバリ方法、データリカバリ回路、データ送受信装置及び情報処理装置 |
JP2007036869A (ja) * | 2005-07-28 | 2007-02-08 | Nec Electronics Corp | シリアルパラレル変換、パラレルシリアル変換、fifo一体回路 |
US7279950B2 (en) * | 2005-09-27 | 2007-10-09 | International Business Machines Corporation | Method and system for high frequency clock signal gating |
JP2007096903A (ja) * | 2005-09-29 | 2007-04-12 | Rohm Co Ltd | パラレルシリアル変換回路およびそれを用いた電子機器 |
US7379382B2 (en) | 2005-10-28 | 2008-05-27 | Micron Technology, Inc. | System and method for controlling timing of output signals |
JP4740746B2 (ja) * | 2006-01-16 | 2011-08-03 | 株式会社リコー | デジタルpll回路及びそれを備えた光ディスク装置 |
JP5194390B2 (ja) | 2006-06-21 | 2013-05-08 | 株式会社リコー | データ処理装置 |
KR20080007897A (ko) * | 2006-07-18 | 2008-01-23 | 삼성전자주식회사 | 이미지 센서의 구동신호 공급장치 및 방법 |
JP2008066879A (ja) * | 2006-09-05 | 2008-03-21 | Ricoh Co Ltd | オーバーサンプリング回路及びオーバーサンプリング方法 |
JP4792354B2 (ja) * | 2006-09-08 | 2011-10-12 | 大崎電気工業株式会社 | 位相調整機能付きシングルビット乗算回路 |
US7782990B1 (en) * | 2006-09-27 | 2010-08-24 | Xilinx, Inc. | Method of and circuit for oversampling a signal in an integrated circuit |
JP2008235985A (ja) * | 2007-03-16 | 2008-10-02 | Ricoh Co Ltd | クロックデータリカバリー回路及び通信装置 |
US8325704B1 (en) * | 2007-05-16 | 2012-12-04 | Dust Networks, Inc. | Time correction and distance measurement in wireless mesh networks |
US8352772B2 (en) * | 2007-05-25 | 2013-01-08 | Rambus Inc. | Reference clock and command word alignment |
US7929654B2 (en) | 2007-08-30 | 2011-04-19 | Zenko Technologies, Inc. | Data sampling circuit and method for clock and data recovery |
US7869544B2 (en) * | 2008-01-03 | 2011-01-11 | International Business Machines Corporation | System for measuring an eyewidth of a data signal in an asynchronous system |
JP5286845B2 (ja) * | 2008-03-12 | 2013-09-11 | 株式会社リコー | データリカバリ回路 |
JP5243877B2 (ja) * | 2008-08-04 | 2013-07-24 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | 通信装置 |
US8923465B2 (en) * | 2008-05-19 | 2014-12-30 | Freescale Semiconductor, Inc. | Method for sampling data and apparatus therefor |
JP5188287B2 (ja) * | 2008-06-25 | 2013-04-24 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | 通信装置 |
JP2010147558A (ja) * | 2008-12-16 | 2010-07-01 | Renesas Electronics Corp | クロックデータリカバリ回路 |
US8355478B1 (en) * | 2009-05-29 | 2013-01-15 | Honeywell International Inc. | Circuit for aligning clock to parallel data |
JP5478950B2 (ja) | 2009-06-15 | 2014-04-23 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | 半導体装置及びデータ処理システム |
JP5560646B2 (ja) * | 2009-10-19 | 2014-07-30 | 株式会社リコー | オーバーサンプリング回路、及びそれを用いたシリアル通信システム |
US9041452B2 (en) * | 2010-01-27 | 2015-05-26 | Silicon Laboratories Inc. | Circuit and method of clocking multiple digital circuits in multiple phases |
US8832336B2 (en) * | 2010-01-30 | 2014-09-09 | Mosys, Inc. | Reducing latency in serializer-deserializer links |
CN102918794A (zh) * | 2010-06-04 | 2013-02-06 | 三菱电机株式会社 | 接收装置、数据识别再生装置、pon系统以及数据识别再生方法 |
US20120033772A1 (en) * | 2010-08-08 | 2012-02-09 | Freescale Semiconductor, Inc | Synchroniser circuit and method |
JP2012109931A (ja) | 2010-10-25 | 2012-06-07 | Ricoh Co Ltd | オーバーサンプリング回路及びそれを用いたシリアル通信装置及びシリアル通信方法 |
TWI423588B (zh) * | 2010-12-23 | 2014-01-11 | Ind Tech Res Inst | 位準變遷判斷電路及其方法 |
US8458546B2 (en) * | 2011-05-12 | 2013-06-04 | Lsi Corporation | Oversampled clock and data recovery with extended rate acquisition |
CN102931969B (zh) * | 2011-08-12 | 2015-03-04 | 智原科技股份有限公司 | 数据提取的方法与装置 |
US8687752B2 (en) * | 2011-11-01 | 2014-04-01 | Qualcomm Incorporated | Method and apparatus for receiver adaptive phase clocked low power serial link |
WO2013074065A1 (en) | 2011-11-14 | 2013-05-23 | Intel Corporation | Methods and arrangements for frequency shift communications by undersampling |
JP6221274B2 (ja) | 2012-05-14 | 2017-11-01 | 株式会社リコー | データ受信装置及びデータ通信システム |
US9148250B2 (en) | 2012-06-30 | 2015-09-29 | Intel Corporation | Methods and arrangements for error correction in decoding data from an electromagnetic radiator |
JP5459421B2 (ja) | 2012-07-12 | 2014-04-02 | 株式会社デンソー | データ受信装置及びデータ通信システム |
US9014564B2 (en) | 2012-09-24 | 2015-04-21 | Intel Corporation | Light receiver position determination |
US9178615B2 (en) | 2012-09-28 | 2015-11-03 | Intel Corporation | Multiphase sampling of modulated light with phase synchronization field |
US9203541B2 (en) * | 2012-09-28 | 2015-12-01 | Intel Corporation | Methods and apparatus for multiphase sampling of modulated light |
US9218532B2 (en) | 2012-09-28 | 2015-12-22 | Intel Corporation | Light ID error detection and correction for light receiver position determination |
US9590728B2 (en) | 2012-09-29 | 2017-03-07 | Intel Corporation | Integrated photogrammetric light communications positioning and inertial navigation system positioning |
JP5751290B2 (ja) | 2013-07-11 | 2015-07-22 | 株式会社デンソー | データ受信装置及び受信ビット列の同一値ビット長判定方法 |
US9721627B2 (en) * | 2013-10-04 | 2017-08-01 | Cavium, Inc. | Method and apparatus for aligning signals |
US20150207617A1 (en) * | 2014-01-22 | 2015-07-23 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Reception circuit and communication system |
JP2016092445A (ja) * | 2014-10-29 | 2016-05-23 | 株式会社リコー | シリアル通信システム |
US9832338B2 (en) | 2015-03-06 | 2017-11-28 | Intel Corporation | Conveyance of hidden image data between output panel and digital camera |
JP6819219B2 (ja) * | 2016-10-28 | 2021-01-27 | 富士通株式会社 | クロック再生回路,半導体集積回路装置およびrfタグ |
US10911052B2 (en) | 2018-05-23 | 2021-02-02 | Macom Technology Solutions Holdings, Inc. | Multi-level signal clock and data recovery |
US11005573B2 (en) | 2018-11-20 | 2021-05-11 | Macom Technology Solutions Holdings, Inc. | Optic signal receiver with dynamic control |
JP7393079B2 (ja) * | 2019-03-26 | 2023-12-06 | ラピスセミコンダクタ株式会社 | 半導体装置 |
US12013423B2 (en) | 2020-09-30 | 2024-06-18 | Macom Technology Solutions Holdings, Inc. | TIA bandwidth testing system and method |
US11658630B2 (en) | 2020-12-04 | 2023-05-23 | Macom Technology Solutions Holdings, Inc. | Single servo loop controlling an automatic gain control and current sourcing mechanism |
CN113886315B (zh) * | 2021-09-23 | 2024-05-03 | 珠海一微半导体股份有限公司 | 一种时钟数据恢复系统、芯片及时钟数据恢复方法 |
US11962677B2 (en) | 2022-04-13 | 2024-04-16 | Stmicroelectronics S.R.L. | System and method for clock resynchronization |
Family Cites Families (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TW297965B (ja) * | 1995-06-26 | 1997-02-11 | Hitachi Ltd | |
US6266799B1 (en) * | 1997-10-02 | 2001-07-24 | Xaqti, Corporation | Multi-phase data/clock recovery circuitry and methods for implementing same |
KR100261295B1 (ko) * | 1997-12-03 | 2000-07-01 | 이계철 | 준안정이 고려된 디지털 위상 정렬장치 |
JP2000174736A (ja) * | 1998-12-08 | 2000-06-23 | Sharp Corp | ビット同期回路 |
JP3294566B2 (ja) * | 1999-05-28 | 2002-06-24 | 沖電気工業株式会社 | ビット位相同期装置 |
JP4158296B2 (ja) * | 1999-10-15 | 2008-10-01 | 沖電気工業株式会社 | ビット位相同期回路 |
US20020097682A1 (en) * | 2000-06-02 | 2002-07-25 | Enam Syed K. | Low frequency loop-back in a high speed optical transceiver |
JP3636657B2 (ja) * | 2000-12-21 | 2005-04-06 | Necエレクトロニクス株式会社 | クロックアンドデータリカバリ回路とそのクロック制御方法 |
US7054374B1 (en) * | 2000-12-29 | 2006-05-30 | Intel Corporation | Differential simultaneous bi-directional receiver |
US7167533B2 (en) * | 2001-06-30 | 2007-01-23 | Intel Corporation | Apparatus and method for communication link receiver having adaptive clock phase shifting |
JP3813151B2 (ja) * | 2001-10-26 | 2006-08-23 | インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーション | 遷移検出、妥当正確認および記憶回路 |
JP3802447B2 (ja) * | 2002-05-17 | 2006-07-26 | Necエレクトロニクス株式会社 | クロックアンドデータリカバリ回路とそのクロック制御方法 |
US7113560B1 (en) * | 2002-09-24 | 2006-09-26 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | Serial link scheme based on delay lock loop |
-
2004
- 2004-10-05 JP JP2004292809A patent/JP4480536B2/ja active Active
- 2004-12-03 US US11/002,885 patent/US7684531B2/en active Active
- 2004-12-03 DE DE602004005291T patent/DE602004005291T2/de active Active
- 2004-12-03 EP EP04028728A patent/EP1538775B1/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US7684531B2 (en) | 2010-03-23 |
US20050135527A1 (en) | 2005-06-23 |
DE602004005291D1 (de) | 2007-04-26 |
DE602004005291T2 (de) | 2007-12-20 |
JP2005192192A (ja) | 2005-07-14 |
EP1538775B1 (en) | 2007-03-14 |
EP1538775A1 (en) | 2005-06-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4480536B2 (ja) | データリカバリ方法およびデータリカバリ回路 | |
JP4676792B2 (ja) | データリカバリ方法、データリカバリ回路、データ送受信装置及び情報処理装置 | |
US5850422A (en) | Apparatus and method for recovering a clock signal which is embedded in an incoming data stream | |
JP5286845B2 (ja) | データリカバリ回路 | |
US7913104B1 (en) | Method and apparatus for receive channel data alignment with minimized latency variation | |
JP5086014B2 (ja) | データリカバリ方法およびデータリカバリ回路 | |
US8831140B2 (en) | Protocol-agnostic automatic rate negotiation for high-speed serial interface in a programmable logic device | |
JP5321864B2 (ja) | デジタル位相比較器 | |
JP2015073313A (ja) | プログラマブルロジックデバイス回路に結合されるクロックデータリカバリ回路 | |
JP2008066879A (ja) | オーバーサンプリング回路及びオーバーサンプリング方法 | |
JP2012109931A (ja) | オーバーサンプリング回路及びそれを用いたシリアル通信装置及びシリアル通信方法 | |
JP4220320B2 (ja) | 半導体集積回路装置 | |
US7254205B2 (en) | Signal processing method and apparatus for ensuring a desired relationship between signals | |
CN113300799B (zh) | 适用于jesd204b协议的时钟同步方法、电路及逻辑设备 | |
JP5610540B2 (ja) | シリアル通信用インターフェース回路及びパラレルシリアル変換回路 | |
JP2000261296A (ja) | 非同期パルス信号を同期パルス信号に変換する同期素子 | |
CN111049516A (zh) | 集成电路以及包括该集成电路的时钟和数据恢复电路 | |
JP2006109082A (ja) | データ送受信方法、及びデータ送受信装置 | |
JP2006166229A (ja) | データリカバリ方法及びデータリカバリ回路及びこれを用いたデータ受信装置 | |
JP3299906B2 (ja) | デジタルデータ転送クロック変換回路 | |
JP4014501B2 (ja) | クロック復元回路およびデータ受信回路 | |
JP2010016545A (ja) | 多相クロック生成回路、オーバーサンプリング回路及び位相シフト回路 | |
JP2001345791A (ja) | クロック生成回路および通信用半導体集積回路 | |
KR100398326B1 (ko) | 엔알젯 형태의 데이터를 복원하기 위한 클럭/데이터 복원회로 | |
TW201711397A (zh) | 相位偵測器、時脈與資料回復電路、以及相關之控制方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20070220 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20090410 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090414 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090527 |
|
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: 20100309 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20100316 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130326 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4480536 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140326 Year of fee payment: 4 |