JP5314755B2 - 受信装置、試験装置、受信方法および試験方法 - Google Patents

Description

本発明は、受信装置、試験装置、受信方法および試験方法に関する。

データ信号および当該データ信号の取得タイミングを表すクロック信号を並走して出力するデバイス（ＤＤＲ−ＳＤＲＡＭ等）が知られている。これらのデバイスを試験する試験装置として、マルチストローブ機能を用いる試験装置がある。また、データ信号にクロック成分が重畳された信号を出力するデバイス（シリアルＡＴＡのＩＦ規格を採用するデバイス等）も知られている。

特開２００３−３１５４２８号公報 特開２００４−１２７４５５号公報

ところで、データ信号およびクロック信号を並走して出力するデバイスを試験する場合、試験装置は、適切なタイミングでマルチストローブを発生させるように、試験に先立って調整することが望ましい。

また、データ信号にクロック成分が重畳された信号を出力するデバイスを試験する試験装置は、デバイスから出力されたデータ信号からクロックを再生してストローブ信号に応じて取得しなければならない。しかしながら、試験装置は、このようなデバイスに試験装置のマルチストローブ機能を用いたとすると、データ信号からマルチストローブ機能によってクロックを再生することが難しかった。

さらに、デバイスの出力信号から再生したクロックを調整したとしても、試験装置内部で発生するデータストローブ信号を再生クロックに応じてさらに調整する必要が生じ、再生したクロックとストローブ信号との間に位相誤差が生じうる。

上記課題を解決するために、本発明の第１の態様においては、受信信号のエッジから再生した再生クロックを用いて前記受信信号を取り込む受信装置であって、前記再生クロックを生成する再生クロック生成部と、前記再生クロックのパルスに応じて、互いに位相が異なる複数のストローブを発生するマルチストローブ発生部と、前記複数のストローブのそれぞれのタイミングにおける前記受信信号の値に基づいて、前記複数のストローブに対する前記受信信号のエッジ位置を検出する検出部と、前記受信信号のエッジ位置に応じて前記再生クロックの位相を調整する調整する調整部と、前記再生クロックに対して予め設定された設定位相差分ずれたタイミングにおいて、前記受信信号を取り込む取込部と、を備える受信装置を提供する。

なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではなく、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。

図１は、本実施形態に係る試験装置１０の構成を被試験デバイス３００とともに示す。 図２は、本実施形態に係る受信装置２０の構成を示す。 図３は、本実施形態に係る調整部３４による処理および取込部３６による取り込みタイミングの一例を示す。 図４は、本実施形態に係る受信装置２０の処理フローを示す。 図５は、本実施形態の変形例に係る受信装置２０の構成を示す。

以下、発明の実施の形態を通じて本発明のを説明するが、以下の実施形態は請求の範囲にかかる発明を限定するものではなく、また実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。

図１は、本実施形態に係る試験装置１０の構成を被試験デバイス３００とともに示す。試験装置１０は、被試験デバイス３００を試験する。被試験デバイス３００は、例えばＤＤＲ−ＳＤＲＡＭ（Double-Data-Rate Synchronous Dynamic Random Access Memory）等の、データ信号と当該データ信号の取得タイミングを示すクロック信号とを併走して出力するデバイスであってよい。

これに代えて被試験デバイス３００は、データ信号およびデータ信号を取り込む基準タイミングを、１本のクロックエンベデッド信号として送信してもよい。この場合、試験装置１０は、１本のクロックエンベデッド信号を２本の信号に分岐する。そして、試験装置１０は、分岐した一方の信号をデータ信号として受信するとともに他方の信号をクロック信号として受信する。また、被試験デバイス３００は、別個の２本のクロックエンベデッド信号を送信してもよい。この場合、試験装置１０は、一方のクロックエンベデッド信号をデータ信号として受信するとともに、他方のクロックエンベデッド信号をクロック信号として受信する。

試験装置１０は、受信装置２０と、判定部２２と、制御部２４とを備える。受信装置２０は、被試験デバイス３００から出力されたデータ信号およびクロック信号を受信する。

受信装置２０は、被試験デバイス３００から送信されるクロックエンベデッド信号を受信する。受信装置２０は、被試験デバイス３００から受信した受信信号のエッジから再生した再生クロックを用いて受信信号を取り込む。

判定部２２は、受信装置２０によりデータ信号を取り込んだ結果に基づいて、被試験デバイス３００の良否を判定する。制御部２４は、受信装置２０および判定部２２の動作を制御する。

図２は、本実施形態に係る受信装置２０内の構成を示す。受信装置２０は、再生クロック生成部２６と、マルチストローブ発生部２８と、第１コンパレータ３０と、検出部３２と、調整部３４と、取込部３６と、クロック信号生成部３８と、位相差設定部４０と、測定部４２とを含む。

再生クロック生成部２６は、受信信号の再生クロックを生成する。再生クロック生成部２６は、調整部３４から与えられる制御量に応じて、再生クロックの位相を変化させる。

マルチストローブ発生部２８は、再生クロックのパルスに応じて、互いにわずかずつ位相が異なる複数のストローブを発生する。マルチストローブ発生部２８は、一例として、再生クロックにおける基準位相から、所定間隔毎に遅延された複数のストローブを発生する。

第１コンパレータ３０は、外部から受け取った受信信号をしきい値とレベル比較して、論理値を表す信号を出力する。検出部３２は、マルチストローブ発生部２８により発生された複数のストローブのそれぞれのタイミングにおいて、第１コンパレータ３０から出力された受信信号の値を取得する。

検出部３２は、複数のストローブのそれぞれのタイミングにおける受信信号の値に基づいて、複数のストローブに対する受信信号のエッジ位置を検出する。すなわち、検出部３２は、時系列に並んだ受信信号の値における変化点から、複数のストローブのうちの何れのストローブにより受信信号のエッジ位置が検出されたかを判断する。受信信号の値における変化点は、例えば、値が０から１へと変化した立ち上がりエッジでもよく、あるいは１から０に変化した立ち下がりエッジでもよい。そして、検出部３２は、受信信号のエッジ位置を検出したストローブの位置を調整部３４に出力する。

調整部３４は、受信信号のエッジ位置に応じて再生クロックの位相を調整する。より詳しくは、調整部３４は、再生クロック生成部２６に制御量を与えることにより再生クロックの位相を調整して、複数のストローブのうち予め定められた境界ストローブの位置を、クロック信号のエッジ位置に一致させるように調整する。

なお、境界ストローブの位置は、複数のストローブのうちの一のストローブ位置であってもよく、複数のストローブのうちの隣接する２つのストローブ間の位置であってもよい。また、境界ストローブの位置は、例えば外部から変更可能であってもよい。

調整部３４は、受信信号のエッジ位置に応じて再生クロックの位相を調整する。一例として、調整部３４は、差分算出部４４と、演算部４６と、積分部４８とを有する。差分算出部４４は、境界ストローブの位置と受信信号のエッジ位置を検出したストローブの位置との差分を示す差分データ、および、受信信号のエッジ位置および境界ストローブの位置の前後関係を表す符号を検出する。

差分算出部４４は、境界ストローブの位置が受信信号のエッジ位置よりも前である場合には、ＥＡＲＬＹを表す符号を出力する。また、差分算出部４４は、第１境界ストローブの位置がクロック信号のエッジ位置よりも後である場合には、ＬＡＴＥを表す符号を出力する。

演算部４６は、差分算出部４４により検出された第１差分データおよび符号に基づき、再生クロックの位相を調整するための制御量をサイクル毎に生成する。積分部４８は、制御量を積分して再生クロック生成部２６に与える。積分部４８は、一例として、サイクル毎に出力される制御量をローパスフィルタリングして再生クロック生成部２６に与えてよい。

以上のように調整部３４は、再生クロックの周期または再生クロックの所定数倍周期のサイクル毎に、再生クロックの位相の調整を実行する。これにより、再生クロック生成部２６は、受信信号に対して位相ロックされた、すなわち例えば受信信号のエッジ位置の位相に同期した再生クロックを生成することができる。

取込部３６は、再生クロックに対して予め設定された設定位相差分ずれたタイミングにおいて、受信信号を取り込む。取込部３６は、再生クロックが受信信号のエッジ位置の位相に同期しているので、受信信号のエッジ位置から意図した位相差分ずれたタイミングの信号成分を取り込むことができる。

クロック信号生成部３８は、再生クロックに対して設定位相差分ずれたクロック信号を生成する。取込部３６は、クロック信号生成部３８が生成したクロックに応じて受信信号を取り込む。

位相差設定部４０は、複数の位相差のそれぞれを設定位相差として設定する。取込部３６は、位相差設定部４０が設定した複数の位相差を再生クロックからずらしたタイミングで受信信号を取り込む。

測定部４２は、複数の位相差のそれぞれを設定位相差として設定した場合において取込部が取り込んだ受信信号の値を測定する。すなわち、測定部４２は、位相差設定部４０が設定した複数の位相差のそれぞれ分を再生クロックからずらしたタイミングで受信信号の値を取り込む。このとき、再生クロック生成部２６は、受信信号のエッジ位置の位相に同期した再生クロックを生成しているので、測定部４２は、受信信号のエッジ位置から複数の位相差のそれぞれ分ずらしたタイミングで受信信号の値を測定できる。測定部４２は、それぞれの位相差に対応した測定データを得ることにより、各位相に応じたデータ信号のシュムー波形を取得することができる。

図３は、本実施形態に係る調整部３４による処理および取込部３６による取り込みタイミングの一例を示す。調整部３４は、受信信号のエッジ位置を検出したストローブの位置と境界ストローブの位置との位置の差に応じて、再生クロックの位相をずらす。この場合において、調整部３４は、境界ストローブの位置を、受信信号のエッジ位置に近付ける方向に、再生クロックの位相をずらす。

調整部３４は、一例として、境界ストローブの位置が受信信号のエッジ位置よりも前である場合（ＥＡＲＬＹを表す符号が検出された場合）、再生クロックの位相を、受信信号のエッジ位置を検出したストローブの位置と境界ストローブの位置との位置の差に応じた時間分遅らせる方向にずらす。また、調整部３４は、境界ストローブの位置が受信信号のエッジ位置よりも後である場合（ＬＡＴＥを表す符号が検出された場合）、再生クロックの位相を、受信信号のエッジ位置を検出したストローブの位置と境界ストローブの位置との位置の差に応じた時間分進ませる方向にずらす。

このような処理をサイクル毎に実行することにより、調整部３４は、複数のストローブのうちの境界ストローブの位置を、クロック信号のエッジ位置の近傍に移動させるように、再生クロックの位相を調整することができる。これにより、調整部３４によれば、境界ストローブの位置を受信信号のエッジ位置に同期させることができる。

図中において、複数のストローブは、１６のストロ−ブによって形成され、再生クロックに同期して生成される。境界ストローブの位置は、８番目のストローブとしている。調整部３４は、受信信号のエッジ位置と８番目のストローブの位置とを一致させる。取込部３６は、再生クロックに対して予め設定された設定位相分ずれたタイミングにおいて、受信信号を取り込む。ここで設定位相差は、受信信号の２つのクロック間の時間１ＵＩ（ユニット・インターバル）の半分である０．５ＵＩとなる位置を設定している。

受信信号の位相は、ジッタ、ワンダおよびドリフト等によりずれる。取込部３６は、エッジから０．５ＵＩ離れた位置すなわち変化点同士の中間点のデータを取得するので、受信信号の受信中にエッジ位置がずれても正しくデータを取得しうる。

図４は、本実施形態に係る受信装置２０の処理フローを示す。受信装置２０は、データの取得に用いる初期設定をする（Ｓ４００）。初期設定には、境界ストローブの位置および／または取込部３６が取り込むタイミングである設定位相差等が含まれてもよい。

受信装置２０は、信号を受信する（Ｓ４１０）。第１コンパレータ３０は、受信信号をしきい値とレベル比較して、論理値を表す信号を出力する。

再生クロック生成部２６は、受信信号の再生クロックを生成する（Ｓ４２０）。信号の受信を開始した段階では、再生クロックを発生するタイミングは信号の受信タイミングと同時でもよく、あるいは予め設定したタイミングでもよい。

マルチストローブ発生部２８は、再生クロックのパルスに応じて、互いに位相が異なる複数のストローブを発生する（Ｓ４３０）。マルチストローブ発生部２８は、一例として、再生クロックにおける基準位相から、所定間隔毎に遅延された複数のストローブを発生する。検出部３２は、マルチストローブ発生部２８により発生された複数のストローブのそれぞれのタイミングにおいて、第１コンパレータ３０から出力された受信信号の値を取得する。

検出部３２は、複数のストローブのそれぞれのタイミングにおける受信信号の値に基づいて、複数のストローブに対する受信信号のエッジ位置を検出する（Ｓ４４０）。そして、検出部３２は、受信信号のエッジ位置を検出したストローブの位置を調整部３４に出力する。

調整部３４は、受信信号のエッジ位置に応じて再生クロックの位相を調整する（Ｓ４５０）。調整部３４は、境界ストローブの位置が受信信号のエッジ位置よりも前である場合には再生クロックの位相を遅らせ、境界ストローブの位置が受信信号のエッジ位置よりも後である場合には再生クロックの位相を進ませる。

マルチストローブ発生部２８は、調整された再生クロックに応じて複数のストローブを発生させる。検出部３２は、複数のストローブに対する受信信号のエッジ位置を検出して、エッジ位置と境界ストローブの位置とが合致もしくは意図した間隔であるかを確認する（Ｓ４６０）。確認した結果が、ＮｏであればＳ４５０に戻り、ＹｅｓならばＳ４７０に進む。

取込部３６は、再生クロックに対して予め設定された設定位相分ずれたタイミングにおいて、受信信号を取り込む（Ｓ４７０）。このとき、取込部３６は、位相差設定部４０に複数の位相差が設定位相差として設定されてあれば、対応する位相差に応じて受信信号を取り込む。測定部４２は、取り込んだ受信信号の値を測定する。

以上のような受信装置２０によれば、受信信号のエッジのタイミングに合わせて、受信信号のデータを測定することができる。また、判定部２２が、取り込んだデータ信号の結果に基づいて被試験デバイス３００の良否を判定することで、試験装置１０は、被試験デバイス３００を試験することができる。

図５は、本実施形態の変形例に係る受信装置２０の構成を示す。本変形例に係る受信装置２０は、図２に示された本実施形態に係る受信装置２０と略同一の構成および機能を採るので、図２に示された本実施形態に係る受信装置２０が備える部材と略同一の構成および機能の部材に同一の符号を付け、以下相違点を除き説明を省略する。

本変形例に係る受信装置２０は、受信信号の論理値を出力する第２コンパレータ５０と、しきい値設定部５２とを更に含む。しきい値設定部５２は、第２コンパレータ５０が受信信号の論理値を判定するために用いるしきい値を設定する。

検出部３２は、第１コンパレータ３０から受け取った受信信号の論理値から受信信号のエッジ位置を検出する。また、取込部３６は、第２コンパレータから受け取った受信信号の論理値を、再生クロックに対して設定位相差分ずれたタイミングにおいて取り込む。第１コンパレータ３０により、受信装置２０は、第２コンパレータのしきい値の設定によらず、受信信号のエッジを適切にとらえて適切な位相の再生クロックを生成できる。

また、測定部４２は、複数のしきい値のそれぞれを第２コンパレータ５０に設定した場合において取込部３６が取り込んだ受信信号の値を測定してもよい。測定部４２は、それぞれのしきい値およびそれぞれの位相差に対応した測定データを得ることにより、データ信号の各レベルおよび各位相に応じたデータ信号のシュムー波形を取得することができる。

以上の実施形態においては、受信信号のデータ取り込み方法の一例として、取込部３６が再生クロックに対して予め設定された設定位相分ずれたタイミングにおいて、受信信号を取り込む例を示した。ここで取込部３６は、複数のストローブのうち、予め定められた取込用ストローブのタイミングで、受信信号を取り込んでもよい。取込部３６は、受信信号のエッジから境界ストローブと取込用ストローブの位相差だけ離れたタイミングで、受信信号を取り込むことができる。

取込部３６は、境界ストローブの位置に対して受信信号の半周期ずれた位置に対応する取込用ストローブのタイミングで、受信信号を取り込んでもよい。これより、取込部３６は、境界ストローブより０．５ＵＩもしくは０．５ＵＩに近い値離れた位置のデータを取り込むことができる。

以上の実施形態においては、受信信号が、1本の伝送ラインを伝わる場合について説明したが、これに代えて受信信号がクロックエンベデット信号のクロック信号とデータ信号を分離して２本の伝送ラインにより伝送されてもよい。その場合、検出部３２は、第１コンパレータ３０を経てクロック信号を受信して、取込部３６は、第２コンパレータ５０を経てデータ信号を取り込むことが望ましい。

以上の実施形態において、データ信号および当該データ信号の取得タイミングを表すクロック信号を並走して出力するデバイス、もしくはデータ信号にクロック成分が重畳された信号を出力するデバイスを試験する試験装置について説明した。しかしながら本実施形態は、試験装置には限らず、マルチストローブを用いてこれらのデバイスの信号を受信する受信装置であってもよい。

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、請求の範囲の記載から明らかである。

請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。

１０ 試験装置、２０ 受信装置、２２ 判定部、２４ 制御部、２６ 再生クロック生成部、２８ マルチストローブ発生部、３０ 第１コンパレータ、３２ 検出部、３４ 調整部、３６ 取込部、３８ クロック信号生成部、４０ 位相差設定部、４２ 測定部、４４ 差分算出部、４６ 演算部、４８ 積分部、５０ 第２コンパレータ、５２ しきい値設定部、３００ 被試験デバイス

Claims (12)

1. 受信信号のエッジから再生した再生クロックを用いて前記受信信号を取り込む受信装置であって、
   前記再生クロックを生成する再生クロック生成部と、
   前記再生クロックのパルスに応じて、互いに位相が異なる複数のストローブを発生するマルチストローブ発生部と、
   前記複数のストローブのそれぞれのタイミングにおける前記受信信号の値に基づいて、前記複数のストローブに対する前記受信信号のエッジ位置を検出する検出部と、
   前記受信信号のエッジ位置に応じて前記再生クロックの位相を調整する調整する調整部と、
   前記再生クロックに対して予め設定された設定位相差分ずれたタイミングにおいて、前記受信信号を取り込む取込部と、
   を備える受信装置。
2. 前記再生クロックに対して前記設定位相差分ずれたクロック信号を生成するクロック信号生成部を更に備え、
   前記取込部は、前記クロック信号のタイミングにおいて前記受信信号を取り込む
   請求項１に記載の受信装置。
3. 複数の位相差のそれぞれを前記設定位相差として設定する位相差設定部と、
   前記複数の位相差のそれぞれを前記設定位相差として設定した場合において前記取込部が取り込んだ前記受信信号の値を測定する測定部と、
   を更に備える請求項１または２に記載の受信装置。
4. 前記受信信号を受け取って前記受信信号の論理値を出力する第１コンパレータおよび第２コンパレータを更に備え、
   前記検出部は、前記第１コンパレータから受け取った前記受信信号の論理値から前記受信信号のエッジ位置を検出し、
   前記取込部は、前記第２コンパレータから受け取った前記受信信号の論理値を、前記再生クロックに対して前記設定位相差分ずれたタイミングにおいて取り込む
   請求項３に記載の受信装置。
5. 前記第２コンパレータが前記受信信号の論理値を判定するために用いるしきい値を設定するしきい値設定部を更に備え、
   前記測定部は、複数のしきい値のそれぞれを前記第２コンパレータに設定した場合において前記取込部が取り込んだ前記受信信号の値を測定する
   請求項４に記載の受信装置。
6. 前記取込部は、前記複数のストローブのうち、予め定められた取込用ストローブのタイミングで、前記受信信号を取り込む請求項１から５のいずれか一項に記載の受信装置。
7. 前記調整部は、前記再生クロックの位相を調整して、前記複数のストローブのうち予め定められた境界ストローブの位置を、前記受信信号のエッジ位置に調整し、
   前記取込部は、前記境界ストローブの位置に対して前記受信信号の半周期ずれた位置に対応する前記取込用ストローブのタイミングで、前記受信信号を取り込む
   請求項６に記載の受信装置。
8. 前記調整部は、前記再生クロック生成部に接続され、前記複数のストローブのうち予め定められた一の境界ストローブの位置と前記受信信号のエッジ位置に応じて、前記再生クロックの位相を調節する制御量を再生クロック生成部に供給する請求項１から７のいずれか一項に記載の受信装置。
9. 前記調整部は、前記一の境界ストローブの位置と受信信号のエッジ位置との差分、および前記一の境界ストローブの位置と前記受信信号のエッジ位置の前後関係に応じて、前記再生クロックの位相を調節する制御量を再生クロックのサイクル毎に生成して前記再生クロック生成部に供給する請求項８に記載の受信装置。
10. 被試験デバイスを試験する試験装置であって、
    請求項１から９のいずれか一項に記載の受信装置と、
    前記受信装置により前記受信信号を取り込んだ結果に基づいて、前記被試験デバイスの良否を判定する判定部と、
    を備える試験装置。
11. 受信信号のエッジから再生した再生クロックを用いて前記受信信号を取り込む受信方法であって、
    前記再生クロックを生成する再生クロック生成ステップと、
    前記再生クロックのパルスに応じて、互いに位相が異なる複数のストローブを発生するマルチストローブ発生ステップと、
    前記複数のストローブのそれぞれのタイミングにおける前記受信信号の値に基づいて、前記複数のストローブに対する前記受信信号のエッジ位置を検出する検出ステップと、
    前記受信信号のエッジ位置に応じて前記再生クロックの位相を調整する調整する調整ステップと、
    前記再生クロックに対して予め設定された設定位相差分ずれたタイミングにおいて、前記受信信号を取り込む取込ステップと、
    を備える受信方法。
12. 試験装置により被試験デバイスを試験する試験方法であって、
    請求項１１に記載の受信方法により受信した前記受信信号を取り込んだ結果に基づいて、前記試験装置によって前記被試験デバイスの良否を判定する
    試験方法。

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