JP5661806B2 - デジタルクロック再生器 - Google Patents
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Description
したがって、劣化した信号を再生するための様々なソリューションが知られている。周期的信号の平均周期を決定するためのソリューションも知られている。それにもかかわらず、従来のPLL回路の置換えが可能な、従来の全デジタルソリューションはない。
Claims (28)
- 変動する周期時間を有する入力クロック信号(CLKin)を受信し、前記入力クロック信号(CLKin)の各周期に対するそれぞれの周期長値(PL)を生成するために、サンプリングクロック信号(CLKsmpl)を受信し、前記サンプリングクロック信号(CLKsmpl)に基づいて、前記入力クロック信号(CLKin)をサンプリングするように構成されたサンプリング装置(110)であって、前記サンプリングクロック信号(CLKsmpl)が前記入力クロック信号(CLKin)の平均周波数よりも実質的に高い周波数を有するサンプリング装置(110)を備える、安定した出力クロック信号(CLKout)を生成するためのクロック再生器であって、前記クロック再生器が、
いくつかの周期長値(PL)を前記サンプリング装置(110)から受信し、それに基づき、前記数の周期長値(PL)に等しい周期数を含む平均化期間に渡って、前記入力クロック信号(CLKin)に対する平均周期時間を表す平均周期長値(PLavg)を生成するように構成された平均化装置(120)と、
前記平均周期長値(PLavg)および前記サンプリングクロック信号(CLKsmpl)に基づいて、前記安定した出力クロック信号(CLKout)を生成するように構成された出力装置(150、151)と、を備え、
前記平均化装置(120)が、
前記平均周期長値(PLavg)が前記サンプリングクロック信号(CLKsmpl)の整数の数の周期の継続時間に等しくなるように、前記平均周期長値(PLavg)を生成し、
前記平均化期間に対して計算された平均周期長(PLcavg)と前記平均周期長値(PLavg)との間の差を表す丸め誤差値(REV)を決定し、
前記平均周期長値(PLavg)の長時間平均が、前記計算された平均周期長(PLcavg)の長時間平均と等しくなるように、将来の平均周期長値(PLavg)を生成する際に前記丸め誤差値(REV)を補正する、
ように構成されていることを特徴とする、クロック再生器。 - 前記平均化装置(120)が、前記平均化期間内の前記数の周期長値(PL)のうちの少なくとも2つの周期長値(PL)に対して異なる重みを割り当てる加重関数にさらに基づいて、前記平均周期長値(PLavg)を計算するように構成されている、請求項1に記載のクロック再生器。
- 前記平均化装置(120)が、非初期の各平均周期長値(PLavg)が先行の平均化期間に重なり合う平均間隔を表すように、前記平均周期長値(PLavg)をローリング方式で更新するように構成されている、請求項1または2に記載のクロック再生器。
- 前記平均化装置(120)が、非初期の各計算された平均周期長(PLcavg)が先行の平均化期間に重なり合う平均化期間を表すように、前記計算された平均周期長(PLcavg)をローリング方式で更新するように構成されている、請求項1乃至3のいずれか1つに記載のクロック再生器。
- 各平均周期長値(PLavg)がどの先行の平均化期間とも重なり合っていない平均化期間を表すように、前記平均化装置(120)が、前記入力クロック信号(CLKin)の少なくとも2つの周期と等しい所定の間隔で、前記平均周期長値(PLavg)を更新するように構成されている、請求項1または2に記載のクロック再生器。
- 各平均周期長値(PLavg)を受信し、それに基づいて、前記安定した出力クロック信号(CLKout)の所与のパルスが生成されるべきタイムポイントを示す各タイムポイント値(TPV)を生成するように構成されたアキュムレーター装置(130)を備える、請求項1乃至5のいずれか1つに記載のクロック再生器。
- 前記タイムポイント値(TPV)を前記アキュムレーター装置(130)から受信し、
前記タイムポイント値(TPV)の少なくとも1つを一時的に保存する、
ように構成されたバッファー装置(140)を備える、請求項6に記載のクロック再生器。 - 前記出力装置(150)が、
前記バッファー装置(140)に保存されている前記タイムポイント値(TPV)の最も古い値を読み出し、読み出した各タイムポイント値(TPV)に対して、
前記読み出したタイムポイント値(TPV)で示されるタイムポイントで、前記安定した出力クロック信号(CLKout)のパルスを生成する、
ように構成されている、請求項7に記載のクロック再生器。 - 基準タイムポイント以後に前記サンプリングクロック信号(CLKsmpl)によって完了した周期数を表すタイム値カウント(TVC)を繰返し生成するように構成されたカウンター装置(160)であって、前記出力装置(150)が、タイム値カウント(TVC)を受信し、前記タイム値カウント(TVC)を、前記バッファー装置(140)から読み出した前記タイムポイント値(TPV)と比較し、タイム値カウント(TVC)が現在のタイムポイント値(TPV)と一致する場合に、前記安定した出力クロック信号(CLKout)のパルスを生成し、その後、次のタイムポイント値(TPV)を前記バッファー装置(140)から読み出すように構成されている、カウンター装置(160)、
を備える、請求項8に記載のクロック再生器。 - 前記平均周期長値(PLavg)を前記平均化装置(120)から受信し、
受信した各平均周期長値(PLavg)を一時的に保存し、
前記保存している平均周期長値(PLavg)を要求メッセージ(Rq)に応じて、保存されている最も古い平均周期長値(PLavg)が各受信した要求メッセージ(Rq)に対して転送されるように、先入れ先出し方式で前記出力装置(151)に転送する、
ように構成されたバッファー装置(141)を備える、請求項1乃至5のいずれか1つに記載のクロック再生器。 - 前記出力装置(151)が、
前記平均周期長値(PLavg)を前記バッファー装置(141)から受信し、
前記安定した出力クロック信号(CLKout)を、その各周期が、最も最近受信した平均周期長値(PLavg)で示されるとおりの継続時間を有するように、生成し、
前記出力クロック信号(CLKout)の各周期の完了後に、要求メッセージ(Rq)を前記バッファー装置(141)に送信する、
ように構成されている、請求項10に記載のクロック再生器。 - 少なくとも1つの丸め誤差値(REV)を前記平均化装置(120)から受信し、前記受信した少なくとも1つの丸め誤差値(REV)の各々を遅延させ、したがって、各遅延された丸め誤差値(dREV)を生成するように構成された遅延化装置(195)と、
前記出力装置(150、151)で生成された前記安定した出力クロック信号(CLKout)を受信し、前記遅延された丸め誤差値(dREV)を前記遅延化装置(195)から受信し、それに応じて、前記出力装置(150、151)で生成された前記出力クロック信号(CLKout)に対して遅延されているジッター除去されたクロック信号(CLKdj)を生成ように構成された遅延調整装置(190)であって、前記遅延が前記遅延された丸め誤差値(dREV)の関数であり、前記遅延調整装置(190)で、前記各遅延された丸め誤差値(dREV)が、問題の丸め誤差値(REV)が関連する前記出力クロック信号(CLKout)の周期に影響を与えるように、前記遅延化装置(195)が、前記受信した少なくとも1つの丸め誤差値(REV)の各々を遅延させるように構成されている、遅延調整装置(190)と、
を備える、請求項1乃至11のいずれか1つに記載のクロック再生器。 - 前記サンプリングクロック信号(CLKsmpl)を受信し、それに基づいて、前記サンプリングクロック信号(CLKsmpl)よりも所定の倍数高いか、または前記サンプリングクロック信号(CLKsmpl)の所定の割合である周波数を有する変更されたサンプリングクロック信号(CLK’smpl)を生成するように構成された周波数変換装置(170)を備え、前記出力装置(150、151)が、前記変更されたサンプリングクロック信号(CLK’smpl)を受信し、それに基づいて、前記安定した出力クロック信号(CLKout)を生成する、請求項1乃至12のいずれか1つに記載のクロック再生器。
- 安定した出力クロック信号(CLK out )を生成する方法であって、前記方法が、
変動する周期時間を有する入力クロック信号(CLKin)を受信することと、
前記入力クロック信号(CLKin)の周期数に対して各周期長値(PL)を生成するために、サンプリングクロック(CLKsmpl)に基づいて、前記入力クロック信号(CLKin)をサンプリングすることであって、前記サンプリングクロック(CLKsmpl)が前記入力クロック信号(CLKin)の平均周波数よりも実質的に高い周波数を有する、前記入力クロック信号(CLKin)をサンプリングすることと、を含み、
前記方法が、
前記数の周期長値(PL)に等しい周期数を含む平均化期間に渡って、前記入力クロック信号(CLKin)に対する平均周期時間を表す平均周期長値(PLavg)を生成するために、前記数の周期長値(PL)に等しい周期数に渡って前記周期長値(PL)を平均化することと、
前記平均周期長値(PLavg)および前記サンプリングクロック(CLKsmpl)に基づいて、前記安定した出力クロック信号(CLKout)を生成することと、
前記平均周期長値(PLavg)が前記サンプリングクロック信号(CLKsmpl)の整数の数の周期の継続時間に等しくなるように、前記平均周期長値(PLavg)を生成することと、
前記平均化期間に対する計算された平均周期長(PLcavg)と前記平均周期長値(PLavg)との間の差を表す丸め誤差値(REV)を決定することと、
前記平均周期長値(PLavg)の長時間平均が、前記計算された平均周期長(PLcavg)の長時間平均と等しくなるように、将来の平均周期長値(PLavg)を生成する際に前記丸め誤差値(REV)を補正することと、
をさらに含むことを特徴とする、方法。 - 前記平均化期間内の前記数の周期長値(PL)のうちの少なくとも2つの周期長値(PL)に対して異なる重みを割り当てる加重関数にさらに基づいて、前記平均周期長値(PLavg)を計算することを含む、請求項14に記載の方法。
- 非初期の各平均周期長値(PLavg)が先行の平均化期間に重なり合う平均化期間を表すように、前記平均周期長値(PLavg)をローリング方式で更新することを含む、請求項14または15に記載の方法。
- 非初期の各計算された平均周期長(PLcavg)が先行の平均化期間に重なり合う平均間隔を表すように、前記計算された平均周期長(PLcavg)をローリング方式で更新することを含む、請求項14乃至16のいずれか1つに記載の方法。
- 各平均周期長値(PLavg)がどの先行の平均化期間とも重なり合っていない平均化期間を表すように、前記入力クロック信号(CLKin)の少なくとも2つの周期と等しい所定の間隔で、前記平均周期長値(PLavg)を更新することを含む、請求項14または15に記載の方法。
- 各平均周期長値(PLavg)を受信することと、それに基づいて、
前記出力クロック信号(CLKout)の所与のパルスが生成されるべきタイムポイントを示す各タイムポイント値(TPV)を生成することと、
を含む、請求項14乃至18のいずれか1つに記載の方法。 - 前記タイムポイント値(TPV)の少なくとも1つを一時的にバッファー装置(140)に保存することを含む、請求項19に記載の方法。
- 前記バッファー装置(140)に保存されている前記タイムポイント値(TPV)の最も古い値を読み出すことと、読み出した各タイムポイント値(TPV)に対して、
前記読み出したタイムポイント値(TPV)で示されるタイムポイントで、前記安定した出力クロック信号(CLKout)のパルスを生成することと、
を含む、請求項20に記載の方法。 - 基準タイムポイント以後に前記サンプリングクロック信号(CLKsmpl)によって完了した周期数を表すタイム値カウント(TVC)を繰返し生成することと、
前記タイム値カウント(TVC)を、前記バッファー装置(140)から読み出した前記タイムポイント値(TPV)と比較することと、タイム値カウント(TVC)が現在のタイムポイント値(TPV)と一致する場合に、
前記安定した出力クロック信号(CLKout)のパルスを生成することと、その後、
次のタイムポイント値(TPV)を前記バッファー装置(140)から読み出すことと、
を含む、請求項21に記載の方法。 - バッファー装置(141)で、前記平均周期長値(PLavg)を前記平均化装置(120)から受信することと、
受信した各平均周期長値(PLavg)を前記バッファー装置(141)に一時的に保存することと、
前記保存している平均周期長値(PLavg)を要求メッセージ(Rq)に応じて、保存されている最も古い平均周期長値(PLavg)が各受信した要求メッセージ(Rq)に対して転送されるように、先入れ先出し方式で前記バッファー装置(141)から転送することと、
を含む、請求項14乃至18のいずれか1つに記載の方法。 - 前記平均周期長値(PLavg)を前記バッファー装置(141)から受信することと、
前記安定した出力クロック信号(CLKout)を、その各周期が、最も最近受信した平均周期長値(PLavg)で示されるとおりの継続時間を有するように、生成することと、
前記出力クロック信号(CLKout)の各周期の完了後に、要求メッセージ(Rq)を前記バッファー装置(141)に送信することと、
を含む、請求項23に記載の方法。 - 少なくとも1つの丸め誤差値(REV)を遅延させることと、したがって、少なくとも1つのそれぞれ遅延された丸め誤差値(dREV)を生成することと、
前記安定した出力クロック信号(CLKout)を受信することと、
前記遅延された丸め誤差値(dREV)を受信することと、それに応じて、
前記出力クロック信号(CLKout)に対して遅延されているジッター除去されたクロック信号(CLKdj)を生成することであって、前記遅延が前記遅延された丸め誤差値(dREV)の関数であり、前記遅延させることが、前記受信した各遅延された丸め誤差値(dREV)が、問題の丸め誤差値(REV)が関連する前記出力クロック信号(CLKout)の周期に影響を与えるような継続時間を有することと、
を含む、請求項14乃至24のいずれか1つに記載の方法。 - 前記サンプリングクロック信号(CLKsmpl)に基づいて、前記サンプリングクロック信号(CLKsmpl)よりも所定の倍数高いか、または前記サンプリングクロック信号(CLKsmpl)の所定の割合である周波数を有する変更されたサンプリングクロック信号(CLK’smpl)を生成することと、
前記サンプリングクロック信号(CLKsmpl)の代わりに、前記変更されたサンプリングクロック信号(CLK’smpl)に基づいて、前記安定した出力クロック信号(CLKout)を生成することと、
を含む、請求項14乃至25のいずれか1つに記載の方法。 - コンピューターの前記メモリ(185)にロード可能なコンピュータープログラムであって、前記プログラムが前記コンピューター上で実行される場合に、請求項14乃至26の任意のステップを制御するためのソフトウェアを含む、コンピュータープログラム。
- コンピューター可読媒体(185)であって、その上に記録されたプログラムを有し、前記プログラムが、コンピューターにロードされると、前記コンピューターに、請求項14乃至26の任意のステップを制御させる、コンピューター可読媒体(185)。
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