JP4673426B2 - 受信回路 - Google Patents

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Description

本発明は、LSI内部における素子間や回路ブロック間のデータ送受信、LSI間のデータ送受信あるいはボード間や筐体間のデータ送受信などに用いられる受信回路の適応等化方式に関する。
一般に、伝送損失が大きい伝送線路などを介してデータ送受信を実施する場合、その伝送損失を補うために受信側で等化回路が用いられる。図11は、等化回路の一例を示している。図11(a)に示す等化回路EQは、トランジスタT1〜T8、抵抗素子R1〜R4および容量素子C1を備えて構成されている。トランジスタT1、T2(T3、T4)は、出力端子OUT(OUTX)と接地線との間に直列接続されている。トランジスタT1(T3)の制御端子は、入力端子INX(IN)に接続されている。トランジスタT2、T4の制御端子は、バイアス端子BIASに接続されている。抵抗素子R1および容量素子C1は、トランジスタT1、T2の接続ノードとトランジスタT3、T4の接続ノードとの間に並列接続されている。抵抗素子R1は、等化回路EQの等化係数値に対応して抵抗値が変化する可変抵抗素子である。
トランジスタT5、T6(T7、T8)は、トランジスタT1(T3)および出力端子OUT(OUTX)の接続ノードと接地線との間に直列接続されている。トランジスタT5(T7)の制御端子は、トランジスタT1(T3)および出力端子OUT(OUTX)の接続ノードに接続されている。トランジスタT6、T8の制御端子は、バイアス端子BIASに接続されている。抵抗R2は、トランジスタT5、T6の接続ノードとトランジスタT7、T8の接続ノードとの間に接続されている。抵抗R3(R4)は、トランジスタT1(T3)および出力端子OUT(OUTX)の接続ノードと電源線との間に接続されている。
このような構成の等化回路EQでは、等化係数値を介して抵抗素子R1の抵抗値を調整することにより、利得−周波数特性を変化させることができる。例えば、等化回路EQの等化係数値を8段階(c0=0x0、c1=0x1、・・・、c7=0x7)にて変化させた場合、等化回路EQの利得−周波数特性は、図11(b)に示すように変化する。図11(b)からも分かるように、等化回路は、入力信号の高周波数成分を増幅させる機能を有している。伝送線路を介して送信回路の出力信号を受信する受信回路において、受信回路の入力信号は高周波数成分が減衰しているため、この高周波数成分の減衰を補うために等化回路が用いられる。受信回路の入力信号の波形(アイパターン)は伝送線路の温度変化や経時変化に起因して変化するため、伝送線路の特性に合わせて等化回路の等化係数値を調整し、等化回路の後段に設けられるデータ判定回路の入力信号について十分に判定可能な振幅を確保する必要があり、これを実現する技術が適応等化である。
図12は、適応等化の概念を示している。送信回路510と受信回路520との間に設けられた伝送線路500の温度変化に伴って受信回路520の入力信号の波形が変化した場合、例えば、伝送線路500の損失が大きくなり、受信回路520の入力信号の振幅が小さくなった場合、データ判定回路522の入力信号について十分に判定可能な振幅を確保するために、適応等化により等化回路521の等化係数値が調整される。このように、適応等化は、伝送線路などの温度変化や経時変化が受信回路の入力信号に及ぼす影響を検出し、その影響の度合いに応じて等化回路の等化係数値を調整する技術である。伝送損失が大きい伝送線路などを介してデータ送受信を実施する場合、例えば、より安価な伝送線路を介してデータ送受信を実施する場合、適応等化は必須の技術である。
図13は、受信回路の従来例を示している。伝送線路10を介して送信回路11の出力信号を受信する受信回路12は、等化回路13、データ判定回路14、デマルチプレクサ(DEMUX)15、A/D変換器(ADC)16および適応等化制御回路17を備えて構成されている。適応等化制御回路17は、セレクタ(SEL)18、増幅器(AMP)19、減算器20、ステップサイズパラメータ回路(SSP)21および積分器22を備えて構成されている。なお、図13に示す受信回路は非特許文献1に開示されたものに相当するため、各回路の詳細については説明を省略する。
この種の受信回路では、適応等化制御回路は、最小二乗法を利用したアルゴリズムに基づいて等化回路の等化係数値を調整する方式を採用している。この方式では、等化回路の出力振幅yと期待振幅dとの差分が振幅誤差eとして求められ、振幅誤差eの二乗平均値が小さくなるように等化回路に対するフィードバック制御が実施される。また、適応等化制御回路のLSI化にあたって、LSIとの親和性が高いディジタル領域にて適応等化制御回路を実現するのが一般的である。従って、受信回路12では、等化回路13の出力振幅をディジタル値に変換するA/D変換器16が設けられている。また、A/D変換器16の出力値に対する期待値を求めるには、データ判定回路14の出力論理値(“+1”または“−1”)に期待振幅を掛ければよい。しかしながら、A/D変換器16には入出力レイテンシが存在するため、デマルチプレクサ15の出力データからA/D変換器16の出力データに対応する論理値を求める必要がある。このため、適応等化制御回路17では、セレクタ18により、デマルチプレクサ15から出力される複数ビットデータの中からA/D変換器16の出力データに対応する1ビットデータが選択される。但し、適応等化制御回路のLSI化にあたって、このようなタイミングの合わせ込みは、回路規模や消費電力の増大を招く。
図14は、受信回路の別の従来例を示している。図14に示す受信回路は、等化回路(EQ)30、データ判定回路32、バウンダリ判定回路33、デマルチプレクサ34、クロックリカバリユニット(CRU)36、等化パラメータ制御ユニット(EQパラメータ制御ユニット)38、クロック発生回路(PI)40、符号間干渉モニタユニット(ISIモニタユニット)52を備えて構成されている。なお、図14に示す受信回路は特許文献1に開示されたものに相当するため、各回路の詳細については説明を省略する。
図14に示す受信回路では、符号間干渉モニタユニット52および等化パラメータ制御ユニット38が適応等化機能の中心的な役割を担っている。等化回路30の等化パラメータEQPRの最適値を導出するにあたって、データ判定回路32の出力信号Dnおよびバウンダリ判定回路33の出力信号Dn(b)が使用されている。クロック発生回路40では、等化パラメータ制御ユニット38から供給される遅延量制御コードDELAYに応じて、バウンダリ判定回路33の判定タイミングを規定するクロック信号DBTの位相が動的に変化する。符号間干渉モニタユニット52では、データ判定回路32の出力信号Dnおよびバウンダリ判定回路33の出力信号Dn(b)の論理比較結果に基づいて等化回路30の出力信号Anの位相変動量が検出される。等化パラメータ制御ユニット38では、符号間干渉モニタユニット52により検出される位相変動量が小さくなるように、等化パラメータEQPRの値が調整される。図14に示す受信回路では、このような一連の動作により、適応等化機能が実現されている。
但し、ここで注意しなければならないのは、データ判定回路32の出力信号Dnおよびバウンダリ判定回路33の出力信号Dn(b)が適応等化機能だけでなくCDR(Clock and Data Recovery)機能にも使用されている点である。バウンダリ判定回路33に対するクロック信号DBTの位相を動的に変化させることは、内部的にノイズを発生させることに他ならないが、クロック信号DBTの位相をCDR機能の帯域以上に高速に変化させれば、このノイズはCDR機能により除去される。しかしながら、適応等化機能による等化パラメータEQPRの最適値への収束時間は十分に長くてもよく、そのような場合、クロック信号DBTの位相を高速に変化させることは受信回路の消費電力の増大に繋がる。このため、図14に示す受信回路は、実現性が高い構成であるとは言い難い。
特開2005−303607号公報 Jan W.M.Bergmans:Digital Baseband Transmission and Recording,Kluwer Academic Publishers,pp.373−450,1996.
適応等化の実現手段としては、図13に示した受信回路のように、等化回路の出力信号の振幅に関する情報に基づいて等化回路に対するフードバック制御を実施するものが一般的であるが、適応等化制御回路のLSI化にあたって回路規模や消費電力の増大などの問題が生じるため、より一層簡単な実現手段が求められている。この要求に応える実現手段としては、図14に示した受信回路のように、等化回路の出力信号の位相に関する情報に基づいて等化回路に対するフィードバック制御を実施するものが有効であるが、適応等化機能を実現するための回路構成がCDR機能を低下させるように作用するため、CDR機能と適応等化機能との両立が困難である。
本発明の目的は、受信回路においてCDR機能に影響を及ぼすことなく適応等化機能を実現することにある。
本発明の第1形態では、受信回路は、等化回路、データ判定回路、第1バウンダリ判定回路、第1位相調整回路、第2バウンダリ判定回路、第2位相調整回路および適応等化制御回路を備えて構成される。等化回路は、入力信号を等化する。データ判定回路は、等化回路の出力信号をデータ判定用クロック信号に同期して判定する。第1バウンダリ判定回路は、等化回路の出力信号を第1バウンダリ判定用クロック信号に同期して判定する。第1位相調整回路は、データ判定回路および第1バウンダリ判定回路の出力信号に基づく位相調整量に応じてデータ判定用クロック信号と第1バウンダリ判定用クロック信号との位相を調整する。第2バウンダリ判定回路は、等化回路の出力信号を第2バウンダリ判定用クロック信号に同期して判定する。第2位相調整回路は、位相調整量と位相調整量オフセットとの加算結果に応じて第2バウンダリ判定用クロック信号の位相を調整する。適応等化制御回路は、位相調整量オフセットを変化させた際のデータ判定回路および第2バウンダリ判定回路の出力信号の論理比較結果に基づく等化回路の出力信号のデータ幅に応じて等化回路の等化係数を調整する。
このような第1形態では、CDR機能に利用される第1バウンダリ判定回路および第1位相調整回路と適応等化機能に利用される第2バウンダリ判定回路および第2位相調整回路とが別々に設けられている。このため、適応等化機能を実現するための回路構成がCDR機能に影響を及ぼすことはない。従って、CDR機能と適応等化機能とを両立させることができ、より実現性の高い受信回路を提供することができる。
本発明の第2形態では、受信回路は、等化回路、第1データ判定回路、第2データ判定回路、第1バウンダリ判定回路、第2バウンダリ判定回路、選択回路、位相調整回路および適応等化制御回路を備えて構成される。等化回路は、入力信号を等化する。第1および第2データ判定回路は、等化回路の出力信号を第1および第2データ判定用クロック信号に同期して判定する。第1および第2バウンダリ判定回路は、等化回路の出力信号を第1および第2バウンダリ判定用クロック信号に同期して判定する。選択回路は、第1および第2バウンダリ判定回路に関して選択側と非選択側とを動的に切り替える。位相調整回路は、第1および第2データ判定回路の出力信号と第1および第2バウンダリ判定回路の出力信号の選択側とに基づく位相調整量に応じて第1および第2データ判定用クロック信号と第1および第2バウンダリ判定用クロック信号の選択側との位相を調整するとともに、位相調整量と位相調整量オフセットとの加算結果に応じて第1および第2バウンダリ判定用クロック信号の非選択側の位相を調整する。適応等化制御回路は、位相調整量オフセットを変化させた際の第1および第2データ判定回路の出力信号と第1および第2バウンダリ判定回路の出力信号の非選択側との論理比較結果に基づく等化回路の出力信号のデータ幅に応じて等化回路の等化係数を調整する。
このような第2形態では、ハーフレート構成の受信回路を想定しており、第1および第2バウンダリ判定回路と位相調整回路とがCDR機能と適応等化機能との間で共有されるため、回路規模を増大させることなく、第1形態と同様の効果を得ることができる。
本発明によれば、受信回路においてCDR機能に影響を及ぼすことなく適応等化機能を実現することができ、より実現性の高い受信回路を提供することができる。
本発明の第1実施形態を示す説明図である。 等化回路の出力アイパターンと等化係数値との関係を示す説明図である。 適応等化制御回路の第1等化係数導出方法の概要を示す説明図である。 適応等化制御回路の第2等化係数導出方法の概要を示す説明図である。 適応等化制御回路の構成を示す説明図である。 第2モード専用回路の構成を示す説明図である。 適応等化制御回路の動作例(第1モード)を示す説明図である。 適応等化制御回路の動作例(第2モード)を示す説明図である。 適応等化制御回路の等化係数導出方法のシミュレーション結果を示す説明図である。 本発明の第2実施形態を示す説明図である。 等化回路の一例を示す説明図である。 適応等化の概念を示す説明図である。 受信回路の従来例を示す説明図である。 受信回路の別の従来例を示す説明図である。
以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。図1は、本発明の第1実施形態を示している。第1実施形態の受信回路100は、等化回路(EQ)101、データ判定回路102、バウンダリ判定回路103、104、デマルチプレクサ(DEMUX)105、クロックリカバリユニット(CRU)106、クロック発生回路(PI)107、110、適応等化制御回路108および加算器109を備えて構成されている。
等化回路101は、等化係数信号EQ_COEFFの値に対応した等化特性で入力データ信号INを等化して出力信号INDTを生成する。データ判定回路102は、クロック信号DCKに同期して等化回路101の出力信号INDTを判定して受信データ信号RDTを生成する。バウンダリ判定回路103は、クロック信号BCK_CRUに同期して等化回路101の出力信号INDTを判定してバウンダリデータ信号BDT_CRUを生成する。バウンダリ判定回路104は、クロック信号BCK_AEQに同期して等化回路101の出力信号INDTを判定してバウンダリデータ信号BDT_AEQを生成する。
デマルチプレクサ105は、受信データ信号RDTをシリアル/パラレル変換して出力データ信号OUTを生成する。クロックリカバリユニット106は、受信データ信号RDTおよびバウンダリデータ信号BDT_CRUに基づいて等化回路101の出力信号INDTの位相を検出し、その検出結果に応じて位相調整量信号PI_CODEを生成する。クロック発生回路107は、位相調整量信号PI_CODEの値に基づいて、データ判定回路102の判定タイミングを規定するクロック信号DCKの位相とバウンダリ判定回路103の判定タイミングを規定するクロック信号BCK_CRUの位相とを調整する。
適応等化制御回路108は、位相調整量オフセット信号PI_OFFSET_CODEの値を変化させた際の受信データ信号RDTとバウンダリデータ信号BDT_AEQとの論理比較結果に基づいて等化回路101の出力信号INDTのデータ幅を予測し、等化回路101の出力信号INDTのデータ幅が1ビット幅に近くなるように等化係数信号EQ_COEFFの値を調整する。加算器109は、位相調整量信号PI_CODEの値に位相調整量オフセット信号PI_OFFSET_CODEの値を加算し、その加算結果を示す出力信号を生成する。クロック発生回路110は、加算器109の出力信号の値に基づいて、バウンダリ判定回路104の判定タイミングを規定するクロック信号BCK_AEQの位相を調整する。
図2は、等化回路101における出力信号INDTのアイパターンと等化係数信号EQ_COEFFの値との関係を示している。図2に示すように、等化回路101においては、等化係数信号EQ_COEFFの値に応じて、出力信号INDTのゼロクロスジッタ幅が小さくなるとともに、出力信号INDTの振幅が大きくなる。適応等化制御回路108では、このような等化回路101の特徴を利用して、等化回路101の出力信号INDTのゼロクロスジッタ幅が最小になる等化係数信号EQ_COEFFの値、即ち、等化回路101の出力信号INDTのデータ幅が1ビット幅に最も近くなる等化係数信号EQ_COEFFの値が最適値として導出される。なお、図2において、等化係数信号EQ_COEFFの値が“0x3”である場合(図2(d))、等化回路101の出力信号INDTのゼロクロスジッタ幅が最小になる。従って、等化係数信号EQ_COEFFの最適値は“0x3”である。
適応等化制御回路108には、第1等化係数導出方法に基づいて等化係数信号EQ_COEFFの最適値を導出する第1モードと第2等化係数導出方法に基づいて等化係数信号EQ_COEFFの最適値を導出する第2モードとが設けられている。以下、適応等化制御回路108の第1および第2等化係数導出方法について説明する。
図3は、適応等化制御回路108の第1等化係数導出方法の概要を示している。等化回路101の出力信号INDTについては、等化係数信号EQ_COEFFの値に応じてゼロクロスジッタ幅および振幅が変化する(図3(a))。第1等化係数導出方法では、等化係数信号EQ_COEFFの設定値毎に、位相調整量オフセット信号PI_OFFSET_CODEの設定値の各々について、受信データ信号RDTおよびバウンダリデータ信号BDT_AEQの論理比較処理(双方の論理値が一致する場合に論理比較結果を“+1”とし、双方の論理値が一致しない場合に論理比較結果を“−1”とする処理)を所定回数だけ実施して論理比較結果を累積加算し、その累積加算結果の絶対値を取得する。バウンダリデータ信号BDT_AEQが時間的に隣接する受信データ信号RDTの中間に位置する場合の位相調整量オフセット信号PI_OFFSET_CODEの値を“M”とすると、位相調整量オフセット信号PI_OFFSET_CODEの値が“M”に近い程、受信データ信号RDTの論理値とバウンダリデータ信号BDT_AEQの論理値との比較結果の累積加算結果の絶対値は小さくなる(図3(b))。これは、双方の論理値が一致しない場合が多くなるためである。更に、位相調整量オフセット信号PI_OFFSET_CODEの値が“M”に近い場合には、等化回路101の出力信号INDTのゼロクロスジッタ幅が小さい程、受信データ信号RDTの論理値とバウンダリデータ信号BDT_AEQの論理値との比較結果の累積加算結果の絶対値がその最大値に比べて小さくなる範囲は狭くなる(図3(b))。ここでの最大値とは、論理比較処理の実施回数(所定回数)に等しい値である。なお、図3(a)および図3(b)において、線種の相違は等化係数信号EQ_COEFFの値の相違を意味している。
して、第1等化係数導出方法では、位相調整量オフセット信号PI_OFFSET_CODEの設定範囲に関して累積加算結果の絶対値を積分して得られる積分値が最大になる等化係数信号EQ_COEFFの値(“N”)を最適値として決定する(図3(c))。これにより、等化回路101の出力信号INDTについて、ゼロクロスジッタ幅が最小であり、データ幅が1ビット幅に最も近い状態が得られる。
図4は、適応等化制御回路108の第2等化係数導出方法の概要を示している。第2等化係数導出方法では、等化係数信号EQ_COEFFの設定値毎に、位相調整量オフセット信号PI_OFFSET_CODEの設定値の各々について、受信データ信号RDTおよびバウンダリデータ信号BDT_AEQの論理比較処理を所定回数だけ実施して論理比較結果を累積加算し、その累積加算結果の絶対値を取得する。第1等化係数導出方法の説明でも述べたように、等化回路101の出力信号INDTについては、等化係数信号EQ_COEFFの値に応じてゼロクロスジッタ幅および振幅が変化する(図4(a))。また、位相調整量オフセット信号PI_OFFSET_CODEの値が“M”に近い程、受信データ信号RDTの論理値とバウンダリデータ信号BDT_AEQの論理値との比較結果の累積加算結果の絶対値は小さくなる(図4(b))。更に、位相調整量オフセット信号PI_OFFSET_CODEの値が“M”に近い場合には、等化回路101の出力信号INDTのゼロクロスジッタ幅が小さい程、受信データ信号RDTの論理値とバウンダリデータ信号BDT_AEQの論理値との比較結果の累積加算結果の絶対値がその最大値に比べて小さくなる範囲は狭くなる(図4(b))
して、第2等化係数導出方法では、受信データ信号RDTおよびバウンダリデータ信号BDT_AEQの論理比較結果の累積加算結果の絶対値がその最大値に比べて小さくなる位相調整量オフセット信号PI_OFFSET_CODEの範囲(より具体的には、累積加算結果の絶対値と論理比較処理の実施回数とが一致しない位相調整量オフセット信号PI_OFFSET_CODEの範囲)が最小になる等化係数信号EQ_COEFFの値を最適値として決定する(図4(c))。これにより、等化回路101の出力信号INDTについて、ゼロクロスジッタ幅が最小であり、データ幅が1ビット幅に最も近い状態が得られる。
図5は、適応等化制御回路108の構成を示している。適応等化制御回路108は、フリップフロップ(FF)151、154、156、159、162、163、165、173、ゲート回路152、167、比較器(CMP)155、157、166、171、加算器153、158、161、164、172、絶対値回路(ABS)160、第2モード専用回路168およびセレクタ169、170を備えて構成されている。
フリップフロップ151およびゲート回路152は、受信データ信号RDTの遷移を検出するための回路である。フリップフロップ151は、クロック信号CLK(図示せず)の立ち上がり遷移に同期して受信データ信号RDTを取り込んで受信データ信号RDT_DLYとして出力する。ゲート回路152は、受信データ信号RDTの値と受信データ信号RDT_DLYの値とが一致しない場合に遷移検出信号TRAN_DETの値を“1”に設定し、受信データ信号RDTの値と受信データ信号RDT_DLYの値とが一致する場合に遷移検出信号TRAN_DETの値を“0”に設定する。
加算器153およびフリップフロップ154は、受信データ信号RDTの遷移の検出回数をカウントするための回路である。加算器153は、遷移検出回数信号TRAN_CNTRの値に遷移検出信号TRAN_DETの値を加算し、その加算結果を示す出力信号を生成する。フリップフロップ154は、クロック信号CLKの立ち上がり遷移に同期して加算器153の出力信号を取り込んで遷移検出回数信号TRAN_CNTRとして出力する。また、フリップフロップ154は、クロック信号CLKの立ち上がり遷移に同期して、遷移検出リセット信号TRAN_RSTを取り込み、遷移検出リセット信号TRAN_RSTの値が“1”である場合に遷移検出回数信号TRAN_CNTRの値を“0”に初期化する。
比較器155は、位相調整量オフセット信号PI_OFFSET_CODEの値をインクリメントさせるタイミングを生成するための回路である。比較器155は、遷移検出回数信号TRAN_CNTRの値と論理比較回数信号COMP_NUMの値とが一致する場合に遷移検出リセット信号TRAN_RSTの値を“1”に設定し、遷移検出回数信号TRAN_CNTRの値と論理比較回数信号COMP_NUMの値とが一致しない場合に遷移検出リセット信号TRAN_RSTを“0”に設定する。なお、論理比較回数信号COMP_NUMは、受信データ信号RDTおよびバウンダリデータ信号BDTの論理比較の実施回数を指定するための外部設定信号である。等化係数信号EQ_COEFFの最適値への収束時間は受信データ信号RDTおよびバウンダリデータ信号BDTの論理比較の実施回数に依存する。従って、論理比較回数信号COMP_NUMを介して等化係数信号EQ_COEFFの最適値への収束時間を調整することができる。
フリップフロップ156は、クロック信号CLKの立ち上がり遷移に同期してバウンダリデータ信号BDT_AEQを取り込んでバウンダリデータ信号BDTとして出力する。バウンダリデータ信号BDT_AEQの位相は受信データ信号RDTの位相に対して0.5UI(UI:UnitInterval)だけずれているため、フリップフロップ156により、受信データ信号RDTの論理比較対象として、受信データ信号RDTと同一位相のバウンダリデータ信号BDTが生成される。
比較器157は、遷移検出信号TRAN_DETの立ち上がり遷移(受信データ信号RDTの遷移)に伴って受信データ信号RDTおよびバウンダリデータ信号BDTの論理比較を実施するための回路である。比較器157は、遷移検出信号TRAN_DETの値が“1”である場合(受信データ信号RDTの遷移が検出された場合)、受信データ信号RDTの値とバウンダリデータ信号BDTの値とが一致すれば論理比較結果信号COMP_SIGNの値を“+1”に設定し、受信データ信号RDTの値とバウンダリデータ信号BDTの値とが一致しなければ論理比較結果信号COMP_SIGNの値を“−1”に設定する。また、比較器157は、遷移検出信号TRAN_DETの値が“0”である場合(受信データ信号RDTの遷移が検出されなかった場合)、受信データ信号RDTおよびバウンダリデータ信号BDTに拘わらず論理比較結果信号COMP_SIGNの値を“0”に設定する。
加算器158およびフリップフロップ159は、論理比較結果信号COMP_SINGの値を累積加算するための回路である。加算器158は、フリップフロップ159の出力信号の値に論理比較結果信号COMP_SIGNの値を加算し、その加算結果を示す出力信号を生成する。フリップフロップ159は、クロック信号CLKの立ち上がり遷移に同期して加算器158の出力信号を取り込んで出力する。また、フリップフロップ159は、クロック信号CLKの立ち上がり遷移に同期して、遷移検出リセット信号TRAN_RSTを取り込み、遷移検出リセット信号TRAN_RSTの値が“1”である場合に出力信号の値を“0”に初期化する。絶対値回路160は、フリップフロップ159の出力信号の値について絶対値を取得し、その絶対値を示す加算結果信号HIST_CNTRを生成する。
加算器161およびフリップフロップ162は、位相調整量オフセット信号PI_OFFSET_CODEの値を変化させた場合における加算結果信号HIST_CNTRの値の積分値を導出するための回路である。加算器161は、積分結果信号CURT_CNTRの値に加算結果信号HIST_CNTRの値を加算し、その加算結果を示す出力信号を生成する。フリップフロップ162は、クロック信号CLKの立ち上がり遷移に同期して、遷移検出リセット信号TRAN_RSTを取り込み、遷移検出リセット信号TRAN_RSTの値が“1”である場合に加算器161の出力信号を取り込んで積分結果信号CURT_CNTRとして出力する。また、フリップフロップ162は、クロック信号CLKの立ち上がり遷移に同期して、位相調整リセット信号PI_RSTを取り込み、位相調整リセット信号PI_RSTの値が“1”である場合に積分結果信号CURT_CNTRの値を“0”に初期化する。フリップフロップ163は、積分結果信号CURT_CNTRの値を記憶するための回路である。フリップフロップ163は、クロック信号CLKの立ち上がり遷移に同期して、位相調整リセット信号PI_RSTを取り込み、位相調整リセット信号PI_RSTの値が“1”である場合に積分結果信号CURT_CNTRを取り込んで積分結果信号PAST_CNTRとして出力する。
加算器164およびフリップフリップ165は、遷移検出リセット信号TRAN_RSTの立ち上がり遷移(遷移検出回数信号TRAN_CNTRの値と論理比較回数信号COMP_NUMの値との一致)に伴って位相調整量オフセット信号PI_OFFSET_CODEの値をインクリメントするための回路である。加算器164は、位相調整量オフセット信号PI_OFFSET_CODEの値に遷移検出リセット信号TRAN_RSTの値を加算し、その加算結果を示す出力信号を生成する。フリップフロップ165は、クロック信号CLKの立ち上がり遷移に同期して加算器164の出力信号を取り込んで位相調整量オフセット信号PI_OFFSET_CODEとして出力する。また、フリップフロップ165は、クロック信号CLKの立ち上がり遷移に同期して、位相調整リセット信号PI_RSTを取り込み、位相調整リセット信号PI_RSTの値が“1”である場合に位相調整量オフセット信号PI_OFFSET_CODEの値を“0”に初期化する。
比較器166およびゲート回路167は、等化係数信号EQ_COEFFの値をインクリメント/デクリメントさせるタイミングを生成するための回路である。比較器166は、位相調整量オフセット信号PI_OFFSET_CODEの値と所定値(位相調整量オフセット信号PI_OFFSET_CODEの上限値)とが一致する場合に出力信号の値を“1”に設定し、位相調整量オフセット信号PI_OFFSET_CODEの値と所定値とが一致しない場合に出力信号の値を“0”に設定する。なお、比較器166における所定値はレジスタなどを介して変更可能である。即ち、位相調整量オフセット信号PI_OFFSET_CODEの設定範囲は調整可能である。ゲート回路167は、遷移検出リセット信号TRAN_RSTの値と比較器166の出力信号の値との双方が“1”である場合に位相調整リセット信号PI_RSTの値を“1”に設定し、それ以外の場合に位相調整リセット信号PI_RSTの値を“0”に設定する。
第2モード専用回路168は、論理比較回数信号COMP_NUM、遷移検出リセット信号TRAN_RST、加算結果信号HIST_CNTR、位相調整量オフセット信号PI_OFFSET_CODEおよび位相調整リセット信号PI_RSTに基づいて、ジッタ幅信号CURT_W、PAST_Wを生成する。ここでは、モードセレクト信号COMP_SELの値とは無関係に第2モード専用回路168を常に動作させるものとするが、消費電力の削減などを目的として、モードセレクト信号COMP_SELの値が“1”である場合にのみ第2モード専用回路168を動作させるようにしてもよい。なお、第2モード専用回路168の詳細については、図6を用いて後述する。
セレクタ169は、モードセレクト信号COMP_SELの値が“0”である場合に積分結果信号CURT_CNTRを選択して出力し、モードセレクト信号COMP_SELの値が“1”である場合にジッタ幅信号PAST_Wを選択して出力する。セレクタ170は、モードセレクト信号COMP_SELの値が“0”である場合に積分結果信号PAST_CNTRを選択して出力し、モードセレクト信号COMP_SELの値が“1”である場合にジッタ幅信号CURT_Wを選択して出力する。なお、モードセレクト信号COMP_SELは、適応等化制御回路108の動作モードを指定するための外部設定信号である。モードセレクト信号COMP_SELの値は、適応等化制御回路108の第1モードを指定する場合に“0”に設定され、適応等化制御回路108の第2モードを指定する場合に“1”に設定される。
比較器171、加算器172およびフリップフロップ173は、位相調整リセット信号PI_RSTの立ち上がり遷移(位相調整量オフセット信号PI_OFFSET_CODEの値と所定値との一致が検出された状態での遷移検出回数信号TRAN_CNTRの値と論理比較回数信号COMP_NUMの値との一致)に伴って等化係数信号EQ_COEFFの値をインクリメント/デクリメントするための回路である。比較器171は、位相調整リセット信号PI_RSTの値が“1”である場合、セレクタ169の出力信号の値がセレクタ170の出力信号の値以上であれば係数制御信号EQ_UPの値を“+1”に設定し、セレクタ169の出力信号の値がセレクタ170の出力信号の値未満であれば係数制御信号EQ_UPの値を“−1”に設定する。また、比較器171は、位相調整リセット信号PI_RSTの値が“0”である場合、セレクタ169、170の出力信号に拘わらず係数制御信号EQ_UPの値を“0”に設定する。加算器172は、等化係数信号EQ_COEFFの値に係数制御信号EQ_UPの値を加算し、その加算結果を示す出力信号を生成する。フリップフロップ173は、クロック信号CLKの立ち上がり遷移に同期して加算器172の出力信号を取り込んで等化係数信号EQ_COEFFとして出力する。
図6は、第2モード専用回路168の構成を示している。第2モード専用回路168は、比較器(CMP)181、187、フリップフロップ(FF)182、184、188、190、192、減算器185、ゲート回路183、186、189およびセレクタ191を備えて構成されている。比較器181は、受信データ信号RDTおよびバウンダリデータ信号BDTの論理比較結果の累積加算結果の絶対値がその最大値に比べて小さいことを検出するための回路である。比較器181は、遷移検出リセット信号TRAN_RSTの値が“1”である場合、加算結果信号HIST_CNTRの値と論理比較回数信号COMP_NUMの値とが一致しなければ出力信号ZCJ_EN_Aの値を“1”に設定し、加算値結果信号HIST_CNTRの値と論理比較回数信号COMP_NUMの値とが一致すれば出力信号ZCJ_EN_Aの値を“0”に設定する。また、比較器181は、遷移検出リセット信号TRAN_RSTの値が“0”である場合、加算結果信号HIST_CNTRおよび論理比較回数信号COMP_NUMに拘わらず出力信号ZCJ_EN_Aを“0”に設定する。
フリップフロップ182は、受信データ信号RDTおよびバウンダリデータ信号BDTの論理比較結果の累積加算結果の絶対値がその最大値に比べて小さいことが検出されたか否かを記憶するための回路である。フリップフロップ182は、クロック信号CLKの立ち上がり遷移に同期して、比較器181の出力信号ZCJ_EN_Aおよび位相調整リセット信号PI_RSTを取り込み、比較器181の出力信号ZCJ_EN_Aの値が“1”である場合に出力信号ZCJ_EN_Bの値を“1”に設定し、位相調整リセット信号PI_RSTの値が“1”である場合に出力信号ZCJ_EN_Bの値を“0”に初期化する。
ゲート回路183およびフリップフロップ184は、フリップフロップ182の出力信号ZCJ_EN_Bの値が“0”である状態で受信データ信号RDTおよびバウンダリデータ信号BDTの論理比較結果の累積加算結果の絶対値がその最大値に比べて小さいことが検出された際の位相調整量オフセット信号PI_OFFSET_CODEの値を記憶するための回路である。ゲート回路183は、比較器181の出力信号ZCJ_EN_Aの値が“1”であり、且つフリップフロップ182の出力信号ZCJ_EN_Bの値が“0”である場合に出力信号ZCJ_STARTの値を“1”に設定し、それ以外の場合に出力信号ZCJ_STARTの値を“0”に設定する。フリップフロップ184は、クロック信号CLKの立ち上がり遷移に同期して、ゲート回路183の出力信号ZCJ_STARTを取り込み、ゲート回路183の出力信号ZCJ_STARTの値が“1”である場合に位相調整量オフセット信号PI_OFFSET_CODEを取り込んで出力信号PI_STARTを生成する。また、フリップフロップ184は、クロック信号CLKの立ち上がり遷移に同期して、位相調整リセット信号PI_RSTを取り込み、位相調整リセット信号PI_RSTの値が“1”である場合に出力信号PI_STARTの値を“0”に初期化する。減算器185は、位相調整量オフセット信号PI_OFFSET_CODEの値からフリップフロップ184の出力信号PI_STARTの値を減算し、その減算結果を示す出力信号を生成する。
ゲート回路186および比較器187は、受信データ信号RDTおよびバウンダリデータ信号BDTの論理比較結果の累積加算結果の絶対値がその最大値に比べて小さいことが検出された後に位相調整量オフセット信号PI_OFFSET_CODEの値の変更に伴って受信データ信号RDTおよびバウンダリデータ信号BDTの論理比較結果の累積加算結果の絶対値がその最大値になったことを検出するための回路である。ゲート回路186は、遷移検出リセット信号TRAN_RSTの値とフリップフロップ182の出力信号ZCJ_EN_Bの値との双方が“1”である場合に出力信号の値を“1”に設定し、それ以外の場合に出力信号の値を“0”に設定する。比較器187は、ゲート回路186の出力信号の値が“1”である場合、加算結果信号HIST_CNTRの値と論理比較回数信号COMP_NUMの値とが一致すれば出力信号ZCJ_EN_Cを“1”に設定し、加算結果信号HIST_CNTRの値と論理比較回数信号COMP_NUMの値とが一致しなければ出力信号ZCJ_EN_Cを“0”に設定する。また、比較器187は、ゲート回路186の出力信号の値が“0”である場合、加算結果信号HIST_CNTRおよび論理比較回数信号COMP_NUMに拘わらず出力信号ZCJ_EN_Cの値を“0”に設定する。
フリップフロップ188およびゲート回路189は、受信データ信号RDTおよびバウンダリデータ信号BDTの論理比較結果の累積加算結果の絶対値がその最大値に比べて小さいことが検出された後に位相調整量オフセット信号PI_OFFSET_CODEの値が上限値まで到達しても受信データ信号RDTおよびバウンダリデータ信号BDTの論理比較結果の累積加算結果の絶対値がその最大値にならない場合に対処するための回路である。フリップフロップ188は、クロック信号CLKの立ち上がり遷移に同期して、比較器187の出力信号ZCJ_EN_Cおよび位相調整リセット信号PI_RSTを取り込み、比較器187の出力信号ZCJ_EN_Cの値が“1”である場合に出力信号ZCJ_EN_Dの値を“1”に設定し、位相調整リセット信号PI_RSTの値が“1”である場合に出力信号ZCJ_EN_Dの値を“0”に初期化する。ゲート回路189は、位相調整リセット信号PI_RSTの値が“1”であり、且つフリップフロップ188の出力信号ZCJ_EN_Dの値が“0”である場合に出力信号ZCJ_ENDの値を“1”に設定し、それ以外の場合に出力信号ZCJ_ENDの値を“0”に設定する。
フリップフロップ190は、受信データ信号RDTおよびバウンダリデータ信号BDTの論理比較結果の累積加算結果の絶対値がその最大値に比べて小さくなる位相調整量オフセット信号PI_OFFSET_CODEの範囲(等化回路101の出力信号INDTのゼロクロスジッタ幅に相当)を記憶するための回路である。フリップフロップ190は、クロック信号CLKの立ち上がり遷移に同期して、比較器187の出力信号ZCJ_EN_Cを取り込み、比較器187の出力信号ZCJ_EN_Cの値が“1”である場合に減算器185の出力信号を取り込んで出力する。
セレクタ191は、ジッタ幅信号CURT_Wの値を選択的に設定するための回路である。セレクタ191は、ゲート回路189の出力信号ZCJ_ENDの値が“0”である場合にフリップフロップ190の出力信号を選択してジッタ幅信号CURT_Wとして出力し、ゲート回路189の出力信号ZCJ_ENDの値が“1”である場合に減算器185の出力信号を選択してジッタ幅信号CURT_Wとして出力する。
フリップフロップ192は、ジッタ幅信号CURT_Wの値を記憶するための回路である。フリップフロップ192は、クロック信号CLKの立ち上がり遷移に同期して、位相調整リセット信号PI_RSTを取り込み、位相調整リセット信号PI_RSTの値が“1”である場合にジッタ幅信号CURT_Wを取り込んでジッタ幅信号PAST_Wとして出力する。
以上のような第2モード専用回路168では、比較器187の出力信号ZCJ_EN_Cの値が“1”に設定される度に、位相調整量オフセット信号PI_OFFSET_CODEの値とフリップフロップ184の出力信号PI_STARTの値(ゲート回路183の出力信号ZCJ_STARTの値が“1”に設定された際の位相調整量オフセット信号PI_OFFSET_CODEの値)との差分がフリップフリップ190により記憶される。従って、等化回路101の出力信号INDTのゼロクロスジッタにスリットが存在する場合でも、ゼロクロスジッタ幅に相当する位相調整量オフセット信号PI_OFFSET_CODEの範囲が確実に導出される。
また、ゲート回路183の出力信号ZCJ_STARTの値が“1”に設定された後に位相調整量オフセット信号PI_OFFSET_CODEの値が上限値まで到達しても加算結果信号HIST_CNTRの値と論理比較回数信号COMP_NUMの値との一致が検出されない場合には、位相調整リセット信号PI_RSTの値が“1”に設定されるのに伴ってゲート回路189の出力信号ZCJ_ENDの値が“1”に設定される。従って、そのような場合には、ジッタ幅信号CURT_Wの値が位相調整量オフセット信号PI_OFFSET_CODEの上限値とフリップフロップ184の出力信号PI_STARTの値との差分に設定される。
図7は、適応等化制御回路108の動作例(第1モード)を示している。図7に示す適応等化制御回路108の動作例では、モードセレクト信号CONP_SELの値は“0”に設定されているものとする。また、論理比較回数信号COMP_NUMの値は“1024”に設定されているものとする。更に、クロック発生回路110はクロック信号BCK_AEQの位相に関して0.03125UIの分解能を有しているものとする。即ち、クロック発生回路110はバウンダリ判定回路104における等化回路101の出力信号INDTの判定タイミングを1/32UI単位で調整可能であるものとする。従って、位相調整量オフセット信号PI_OFFSET_CODEの上限値(比較器166における所定値)は“31”に設定されているものとする。
論理比較回数信号COMP_NUMの値が“1024”に設定されているため、遷移検出回数信号TRAN_CNTRの値が“1024”に到達すると(図7(A))、遷移検出リセット信号TRAN_RSTの値が“1”に設定される(図7(B))。これにより、加算結果信号HIST_CNTRの値(“1000”)が積分結果信号CURT_CNTRの値(“0”)に加算され、積分結果信号CURT_CNTRの値が“0”から“1000”に更新される(図7(C))。また、遷移検出リセット信号TRAN_RSTの値(“1”)が位相調整量オフセット信号PI_OFFSET_CODEの値(“0”)に加算され、位相調整量オフセット信号PI_OFFSET_CODEの値が“0”から“1”に更新される(図7(D))。これらと同時に、遷移検出回数信号TRAN_CNTRの値が“0”に初期化されるとともに(図7(E))、加算結果信号HIST_CNTRの値が“0”に初期化される(図7(F))。
また、位相調整量オフセット信号PI_OFFSET_CODEの上限値が“31”に設定されているため、位相調整量オフセット信号PI_OFFSET_CODEの値が“31”に到達した状態で遷移検出リセット信号TRAN_RSTの値が“1”に設定されると(図7(G))、位相調整リセット信号PI_RSTの値が“1”に設定される(図7(H))。このとき、積分結果信号CURT_CNTRの値(“32000”)が積分結果信号PAST_CNTRの値(“0”)以上であるため、係数制御信号EQ_UPの値が“+1”に設定される(図7(I))。これにより、係数制御信号EQ_UPの値(“+1”)が等化係数信号EQ_COEFFの値(“0”)に加算され、等化係数信号EQ_COEFFの値が“0”から“1”に更新される(図7(J))。また、位相調整リセット信号PI_RSTの値が“1”に設定されると、積分結果信号PAST_CNTRの値が“0”から積分結果信号CURT_CNTRの値(“32000”)に更新される(図7(K))。そして、積分結果信号CURT_CNTRの値が“0”に初期化されるとともに(図7(L))、位相調整量オフセット信号PI_OFFSET_CODEの値が“0”に初期化される(図7(M))。
図8は、適応等化制御回路108の動作例(第2モード)を示している。図8に示す適応等化制御回路108の動作例では、モードセレクト信号CONP_SELの値は“1”に設定されているものとする。また、図7に示した適応等化制御回路108の動作例と同様に、論理比較回数信号COMP_NUMの値は“1024”に設定されているものとする。更に、クロック発生回路110はクロック信号BCK_AEQの位相に関して0.03125UIの分解能を有しているものとする。従って、位相調整量オフセット信号PI_OFFSET_CODEの上限値は“31”に設定されているものとする。なお、図8に示す適応等化制御回路108の動作例を説明するにあたり、図7に示した適応等化制御回路108の動作例で説明した動作と同様の動作については説明を省略する。
等化係数信号EQ_COEFFの値が“4”であり、且つ位相調整量オフセット信号PI_OFFSET_CODEの値が“15”である状態で遷移検出リセット信号TRAN_RSTの値が“1”に設定されると(図8(A))、加算結果信号HIST_CNTRの値(“1000”)と論理比較回数信号COMP_NUMの値(“1024”)とが一致しないため、比較器181の出力信号ZCJ_EN_Aの値が“1”に設定される(図8(B))。このとき、フリップフロップ182の出力信号ZCJ_EN_Bの値が“0”であるため、ゲート回路183の出力信号ZCJ_STARTの値が“1”に設定され(図8(C))、フリップフロップ184の出力信号PI_STARTの値が“0”から位相調整量オフセット信号PI_OFFSET_CODEの値(“15”)に更新される(図8(D))。また、遷移検出リセット信号TRAN_RSTの値が“1”に設定されると、位相調整量オフセット信号PI_OFFSET_CODEの値が“15”から“16”に更新される(図8(E))。これらと同時に、フリップフロップ182の出力信号ZCJ_EN_Bの値が“1”に設定される(図8(F))。
位相調整量オフセット信号PI_OFFSET_CODEが“31”に到達した状態で遷移検出リセット信号TRAN_RSTの値が“1”に設定されると、位相調整リセット信号PI_RSTの値が“1”に設定される(図8(G))。このとき、加算結果信号HIST_CNTRの値(“100”)と論理比較回数信号COMP_NUMの値(“1024”)とが一致しないため、ゲート回路189の出力信号ZCJ_ENDの値が“1”に設定され(図8(H))、その結果、ジッタ幅信号CURT_Wの値が減算器185の出力信号の値(“16”)に設定される(図8(1))。この場合、ジッタ幅信号PAST_Wの値(“9”)がジッタ幅信号CURT_Wの値(“16”)未満であるため、係数制御信号EQ_UPの値が“−1”に設定される(図8(J))。これにより、係数制御信号EQ_UPの値(“−1”)が等化係数信号EQ_COEFFの値(“4”)に加算され、等化係数信号EQ_COEFFの値が“4”から“3”に更新される(図8(K))。また、位相調整リセット信号PI_RSTの値が“1”に設定されると、ジッタ幅信号PAST_Wの値が“9”からジッタ幅信号CURT_Wの値(“16”)に更新される(図8(L))。そして、フリップフロップ184の出力信号PI_STARTの値が“0”に初期化されるとともに(図8(M))、フリップフロップ182の出力信号ZCJ_EN_Bの値が“0”に初期化される(図8(N))。
このように、位相調整量オフセット信号PI_OFFSET_CODEの値が“15”である状態でゲート回路183の出力信号ZCJ_STARTの値が“1”に設定された後に、位相調整量オフセット信号PI_OFFSET_CODEの値が上限値(“31”)まで到達しても加算結果信号HIST_CNTRの値と論理比較回数信号COMP_NUMの値との一致が検出されない場合には、位相調整リセット信号PI_RSTの値が“1”に設定されるのに伴ってゲート回路189の出力信号ZCJ_ENDの値が“1”に設定される。その結果、ジッタ幅信号CURT_Wの値が位相調整量オフセット信号PI_OFFSET_CODEの上限値(“31”)とフリップフロップ184の出力信号PI_STARTの値(15)との差分(16)に設定される。
図9は、適応等化制御回路108の等化係数導出方法のシミュレーション結果を示している。図9(a)、(b)、(c)、(d)は、等化係数信号EQ_COEFFの値が“0x2”、“0x3”、“0x4”、“0x7”である場合の受信データ信号RDTおよびバウンダリデータ信号BDTの論理比較結果の累積加算結果の絶対値(加算結果信号HIST_CNTRの値に相当)と位相調整量オフセット信号PI_OFFSET_CODEの値との関係(M1:第1等化係数導出方法のシミュレーション結果、M2:第2等化係数導出方法のシミュレーション結果)を示している。なお、図9において、第2等化係数導出方法のシミュレーション結果M2は、加算結果信号HIST_CNTRの値および論理比較回数信号COMP_NUMの値の不一致が検出された際の受信データ信号RDTおよびバウンダリデータ信号BDTの論理比較結果の累積加算結果の絶対値は最小であるものとして表現されている。図9に示す適応等化制御回路108の等化係数導出方法のシミュレーション結果から、等化係数信号EQ_COEFFの最適値として“0x3”が導出されることが分かり、本発明の有効性を確認することができる。
なお、適応等化制御回路108の第1等化係数導出方法は、等化回路101の出力信号INDTについてゼロクロスジッタのヒストグラムが正規分布で表現される場合に有効である。しかしながら、適応等化制御回路108の第1等化係数導出方法では、等化回路101の出力信号INDTのゼロクロスジッタにスリットが存在する場合、即ち、等化回路101の出力信号INDTについてゼロクロスジッタのヒストグラムが正規分布で表現されない場合、等化係数信号EQ_COEFFの値が最適値に収束しない可能性がある。これに対して、適応等化制御回路108の第2等化係数導出方法では、等化回路101の出力信号INDTについてゼロクロスジッタのヒストグラムが正規分布で表現されない場合でも、等化係数信号EQ_COEFFの値が最適値に確実に収束する。
以上のような第1実施形態では、CDR機能に利用されるバウンダリ回路103およびクロック発生回路107と適応等化機能に利用されるバウンダリ判定回路104およびクロック発生回路110とが別々に設けられている。このため、適応等化機能を実現するための回路構成がCDR機能に影響を及ぼすことはない。従って、CDR機能と適応等化機能とを両立させることができ、より実現性の高い受信回路を提供することができる。
図10は、本発明の第2実施形態を示している。第2実施形態の受信回路200は、等化回路(EQ)201、データ判定回路202、204、バウンダリ判定回路203、205、デマルチプレクサ(DEMUX)206、セレクタ207、209、クロックリカバリユニット(CRU)208、適応等化制御回路210およびクロック発生回路(PI)211を備えて構成されている。
等化回路201は、等化係数信号EQ_COEFFの値に対応した等化特性で入力データ信号INを等化して出力信号INDTを生成する。データ判定回路202は、クロック信号DCK0に同期して等化回路201の出力信号INDTを判定して受信データ信号RDT0を生成する。バウンダリ判定回路203は、クロック信号BCK0に同期して等化回路201の出力信号INDTを判定してバウンダリデータ信号BDT0を生成する。データ判定回路204は、クロック信号DCK1に同期して等化回路201の出力信号INDTを判定して受信データ信号RDT1を生成する。バウンダリ判定回路205は、クロック信号BCK1に同期して等化回路201の出力信号INDTを判定してバウンダリデータ信号BDT1を生成する。デマルチプレクサ206は、受信データ信号RDT0、RDT1をシリアル/パラレル変換して出力データ信号OUTを生成する。
セレクタ207は、データセレクト信号DTSの値が“0”である場合にバウンダリデータ信号BDT0を選択して出力し、データセレクト信号DTSの値が“1”である場合にバウンダリデータ信号BDT1を選択して出力する。クロックリカバリユニット208は、受信データ信号RDT0、RDT1とセレクタ207の出力信号(バウンダリデータ信号BDT0、BDT1のセレクタ207により選択されている方)とに基づいて等化回路201の出力信号INDTの位相を検出し、その検出結果に応じて位相調整量信号PI_CODEを生成する。
セレクタ209は、データセレクト信号DTSの値が“0”である場合にバウンダリデータ信号BDT1を選択して出力し、データセレクト信号DTSの値が“1”である場合にバウンダリデータ信号BDT0を選択して出力する。適応等化制御回路210は、位相調整量オフセット信号PI_OFFSET_CODEの値を変化させた際の受信データ信号RDT0、RDT1とセレクタ209の出力信号(バウンバウンダリデータ信号BDT0、BDT1のセレクタ209により選択されている方)との論理比較結果に基づいて等化回路201の出力信号INDTのデータ幅を予測し、等化回路201の出力信号INDTのデータ幅が1ビット幅に近くなるように等化係数信号EQ_COEFFの値を調整する。なお、適応等化制御回路210の等化係数導出方法(回路構成)は、第1実施形態における適応等化制御回路108の等化係数導出方法(回路構成)と同様である。また、適応等化制御回路210は、データセレクト信号DTSの値を動的に変化させる。適応等化制御回路210におけるデータセレクト信号DTSの遷移タイミングは調整可能である。即ち、セレクタ207、209における選択側と非選択側との切り替えタイミングは調整可能である。
クロック発生回路211は、データセレクト信号DTSの値が“0”である場合、位相調整量信号PI_CODEの値に基づいてクロック信号DCK0、DCK1、BCK0の位相を調整するとともに、位相調整量信号PI_CODEの値と位相調整量オフセット信号PI_OFFSET_CODEの値との加算結果に基づいてクロック信号BCK1の位相を調整する。また、クロック発生回路211は、データセレクト信号DTSの値が“1”である場合、位相調整量信号PI_CODEの値に基づいてクロック信号DCK0、DCK1、BCK1の位相を調整するとともに、位相調整量信号PI_CODEの値と位相調整量オフセット信号PI_OFFSET_CODEの値との加算結果に基づいてクロック信号BCK0の位相を調整する。
以上のような第2実施形態では、ハーフレート構成の受信回路を想定しており、バウンダリ回路203、205およびクロック発生回路211がCDR機能と適応等化機能との間で共有されるため、回路規模を増大させることなく(適応等化機能専用のバウンダリ回路およびクロック発生回路を設けることなく)、第1実施形態と同様の効果を得ることができる。
以上、本発明について詳細に説明してきたが、前述の実施形態およびその変形例は発明の一例に過ぎず、本発明はこれらに限定されるものではない。本発明を逸脱しない範囲で変形可能であることは明らかである。
本発明は、LSI内部における素子間や回路ブロック間のデータ送受信、LSI間のデータ送受信あるいはボード間や筐体間のデータ送受信などに用いられる受信回路に適用して有用なものである。

Claims (9)

  1. 入力信号を等化する等化回路と、
    前記等化回路の出力信号をデータ判定用クロック信号に同期して判定するデータ判定回路と、
    前記等化回路の出力信号を第1バウンダリ判定用クロック信号に同期して判定する第1バウンダリ判定回路と、
    前記データ判定回路および前記第1バウンダリ判定回路の出力信号に基づく位相調整量に応じて前記データ判定用クロック信号と前記第1バウンダリ判定用クロック信号との位相を調整する第1位相調整回路と、
    前記等化回路の出力信号を第2バウンダリ判定用クロック信号に同期して判定する第2バウンダリ判定回路と、
    前記位相調整量と位相調整量オフセットとの加算結果に応じて前記第2バウンダリ判定用クロック信号の位相を調整する第2位相調整回路と、
    前記位相調整量オフセットを変化させた際の前記データ判定回路および前記第2バウンダリ判定回路の出力信号の論理比較結果に基づく前記等化回路の出力信号のデータ幅に応じて前記等化回路の等化係数を調整する適応等化制御回路とを備えることを特徴とする受信回路。
  2. 請求項1に記載の受信回路において、
    前記適応等化制御回路は、
    前記等化係数の設定値毎に、前記位相調整量オフセットの設定値の各々について、前記データ判定回路および前記第2バウンダリ判定回路の出力信号の論理比較を所定回数実行して論理比較結果の累積加算値の絶対値を取得し、
    前記位相調整量オフセットの設定範囲に関して前記累積加算値の絶対値を積分して得られる積分値が最大になる前記等化係数の設定値を最適値として決定することを特徴とする受信回路。
  3. 請求項1に記載の受信回路において、
    前記適応等化制御回路は、
    前記等化係数の設定値毎に、前記位相調整量オフセットの設定値の各々について、前記データ判定回路および前記第2バウンダリ判定回路の出力信号の論理比較を所定回数実行して論理比較結果の累積加算値の絶対値を取得し、
    前記累積加算値の絶対値と前記所定回数とが一致しない前記位相調整量オフセットの範囲が最小になる前記等化係数の設定値を最適値として決定することを特徴とする受信回路。
  4. 入力信号を等化する等化回路と、
    前記等化回路の出力信号を第1および第2データ判定用クロック信号に同期して判定する第1および第2データ判定回路と、
    前記等化回路の出力信号を第1および第2バウンダリ判定用クロック信号に同期して判定する第1および第2バウンダリ判定回路と、
    前記第1および第2バウンダリ判定回路に関して選択側と非選択側とを動的に切り替える選択回路と、
    前記第1および第2データ判定回路の出力信号と前記第1および第2バウンダリ判定回路の出力信号の選択側とに基づく位相調整量に応じて前記第1および第2データ判定用クロック信号と前記第1および第2バウンダリ判定用クロック信号の選択側との位相を調整するとともに、前記位相調整量と位相調整量オフセットとの加算結果に応じて前記第1および第2バウンダリ判定用クロック信号の非選択側の位相を調整する位相調整回路と、
    前記位相調整量オフセットを変化させた際の前記第1および第2データ判定回路の出力信号と前記第1および第2バウンダリ判定回路の出力信号の非選択側との論理比較結果に基づく前記等化回路の出力信号のデータ幅に応じて前記等化回路の等化係数を調整する適応等化制御回路とを備えることを特徴とする受信回路。
  5. 請求項4に記載の受信回路において、
    前記選択回路における選択側と非選択側との切り替えタイミングは調整可能であることを特徴とする受信回路。
  6. 請求項4に記載の受信回路において、
    前記適応等化制御回路は、
    前記等化係数の設定値毎に、前記位相調整量オフセットの設定値の各々について、前記第1および第2データ判定回路の出力信号と前記第1および第2バウンダリ判定回路の出力信号の非選択側との論理比較を所定回数実行して論理比較結果の累積加算値の絶対値を取得し、
    前記位相調整量オフセットの設定範囲に関して前記累積加算値の絶対値を積分して得られる積分値が最大になる前記等化係数の設定値を最適値として決定することを特徴とする受信回路。
  7. 請求項4に記載の受信回路において、
    前記適応等化制御回路は、
    前記等化係数の設定値毎に、前記位相調整量オフセットの設定値の各々について、前記第1および第2データ判定回路の出力信号と前記第1および第2バウンダリ判定回路の出力信号の非選択側との論理比較を所定回数実行して論理比較結果の累積加算値の絶対値を取得し、
    前記累積加算値の絶対値と前記所定回数とが一致しない前記位相調整量オフセットの範囲が最小になる前記等化係数の設定値を最適値として決定することを特徴とする受信回路。
  8. 請求項2、請求項3、請求項6または請求項7のいずれかに記載の受信回路において、
    前記位相調整量オフセットの設定範囲は調整可能であることを特徴とする受信回路。
  9. 請求項2、請求項3、請求項6または請求項7のいずれかに記載の受信回路において、
    前記所定回数は調整可能であることを特徴とする受信回路。
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