JPH06244739A - マルチプレクサ回路 - Google Patents

マルチプレクサ回路

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JPH06244739A
JPH06244739A JP2835593A JP2835593A JPH06244739A JP H06244739 A JPH06244739 A JP H06244739A JP 2835593 A JP2835593 A JP 2835593A JP 2835593 A JP2835593 A JP 2835593A JP H06244739 A JPH06244739 A JP H06244739A
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(57)【要約】 【目的】 より高い最高動作速度を有し、比較的簡単な
構造の同期機能付きのマルチプレクサ回路を提供する。 【構成】 位相比較回路2が、N分周回路4の発生する
低速のディジタル入力データ信号を取り込むためのタイ
ミング信号と、その入力データ信号の位相を示す入力タ
イミング信号との位相不一致を検出する。制御回路3
は、その位相不一致の検出毎にN分周回路4の動作を一
時停止させる。このように一時停止を繰り返すことで、
N分周回路4の動作位相を自動的に調整し、N分周回路
4が発生するタイミング信号を入力データ信号の取り込
みに最適な位相に調整する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、各種ディジタル回路に
おいてよく用いられる機能ブロック回路の一つであるマ
ルチプレクサ回路に関し、詳しくは入力データ信号を任
意の位相で入力できる同期機能付きのマルチプレクサ回
路に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来の同期機能付きマルチプレクサ回路
を図5のブロック図に示す。図において、1は入力取り
込み用の内部動作用タイミング信号によりN本の入力端
子からの低速なディジタルの入力データ信号を多重化し
てN倍の伝送速度を有する1本の出力端子に高速ディジ
タル信号を出力するマルチプレクサ本体部、5は電源投
入の信号に従い入力タイミングに合ったN分周回路のリ
セット信号を生じる回路、6は上記入力取り込み用の内
部動作用タイミング信号を発生するためのリセット付き
N分周回路である。このように、従来は低速な入力デー
タ信号の取り込みのためのタイミング信号を発生するN
分周回路6を、リセット入力付きとし、電源投入等の起
動時に上記の回路5からリセット信号を与えて、低速な
入力データ信号にその動作位相を合わせる構成とするの
が一般的であった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来の構成では、温度変動などに起因する位相の
変動が起こる場合には、動作中にN分周回路6の動作位
相を合わせ直す必要のある状態、いわゆる同期外れとな
ったとき、この状態を検出して再度リセット信号を発生
させる再起動手段を別途設ける必要があり、一般にその
ような機能を実現する制御回路は複雑で、しかもリセッ
ト信号を与えるタイミングは、出力端子側の高速側クロ
ックの1ビットより十分小さい位相誤差とする必要があ
るため、高速動作が必要な回路となる。このため、該制
御回路の性能によってマルチプレクサの最高動作速度が
制限されていた。
【0004】本発明の目的は、従来の同期機能付きマル
チプレクサにおけるN分周回路のリセット信号発生のた
めの制御回路が複雑かつ高速動作が必要な回路であると
いう問題点を解決し、より高い最高動作速度を有し、比
較的簡単な構造の同期機能付きのマルチプレクサ回路を
提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明では、N本の入力端子より入力する低速ディ
ジタル信号を多重化しN倍の伝送速度を有する1本の出
力端子に高速ディジタル信号を出力するいわゆるマルチ
プレクサ回路において、入力端子側の内部回路が入力信
号を取り込むためのタイミング信号を出力端子側の内部
回路の基本動作用のタイミング信号より発生するN分周
回路と、該N分周回路の発生するタイミング信号と外部
より与えられる前記低速ディジタル信号の位相を示すタ
イミング信号の位相不一致を検出する位相比較回路と、
該位相比較回路が位相不一致を検出する毎に前記N分周
回路の動作を一時停止させる制御回路と、を具備する構
成としている。
【0006】
【作用】本発明のマルチプレクサ回路では、位相比較回
路が、N分周回路の発生する低速ディジタル信号を取り
込むためのタイミング信号とその低速ディジタル信号の
位相を示すタイミング信号との位相不一致を検出する毎
に、N分周回路の一時停止を繰り返すという、高速動作
の必要のない比較的簡単な回路構成で、N分周回路の動
作位相を自動的に調整し、N分周回路が発生するタイミ
ング信号を前記低速ディジタル信号の取り込みに最適な
位相に調整することを可能にする。
【0007】
【実施例】以下、本発明の実施例を、図面を参照して詳
細に説明する。
【0008】図1は本発明の一実施例の基本構成を示す
ブロック図である。本実施例の基本構成は、タイミング
発生機能を除くマルチプレクサ本体回路1、位相比較回
路2、制御回路3、一時停止機能付きN分周回路4をも
って構成される。マルチプレクサ本体回路1には、N本
の入力端子からの低速なディジタルの入力データ信号が
入力される。また、この入力データ信号の位相を示す入
力タイミング信号が位相比較回路2に入力されている。
位相比較回路2は、N分周回路4の発生する内部回路動
作用タイミング信号と外部より与えられた上記入力タイ
ミング信号の位相不一致を検出し、位相ずれ検出信号を
制御回路3へ出力する。制御回路3はその位相ずれ検出
信号にしたがってN分周回路4へ停止制御信号を出力す
る。N分周回路4は、内部回路動作用タイミング信号を
含む、入力端子側の内部回路が入力信号を取り込むため
のタイミング信号を、出力端子側の基本動作用のタイミ
ング信号(高速側クロック)より発生するとともに、上
記停止制御信号によりその動作を一時停止する。マルチ
プレクサ本体回路1は、上記入力取込用のタイミング信
号によりN本の入力端子より入力された低速ディジタル
信号を多重化し、N倍の伝送速度を有する1本の出力端
子に高速ディジタル信号を出力する。
【0009】以上のように構成した実施例の動作および
作用を述べる。
【0010】図2は本実施例の動作を示す同期外れ時の
タイムチャートで、時間軸は左から右へ進む。入力デー
タは前記説明中では変化点のみに意味があるのでN本の
入力をまとめて一般化した表現になっている。本実施例
の同期機能付きマルチプレクサ回路は、電源投入直後あ
るいは入力データ信号の乱れによる同期はずれ状態の時
には入力データ信号の取り込みに適さない位相でタイミ
ング信号の発生が行われており、そのために位相比較回
路2が位相ずれを検出する毎に制御回路3より停止制御
信号が発生し、N分周回路4の動作位相が高速側クロッ
クにおける1クロック分ずつ遅らされて、自動的にその
動作位相が入力データ信号の取り込みに最適な位相に調
整される。なお、図2では位相比較回路出力として位相
比較出力を示し、このうち所定のタイミングにかかる幅
以上の位相比較出力のみが位相ずれ検出信号として制御
回路3に入力される。また、位相ずれ検出が連続する場
合には、制御回路3等が最初の位相ずれ検出信号で動作
している間に検出された位相ずれは最初の信号と一体の
ものとして扱われることがある。
【0011】図3は本実施例における同期確立時のタイ
ムチャートで、表現方法は図2と同じである。同期確立
時には、N分周回路4において入力データ信号の取り込
みに適する位相でタイミング信号の発生が行われ、位相
比較回路2と制御回路3は作用せず、N分周回路4は一
定の位相で動作を続ける。
【0012】図4に、上記実施例におけるNが4である
場合の、より具体的な回路構成例を示す。
【0013】本構成例において、図1のマルチプレクサ
本体回路1は、各入力データ信号にD(データ)端子を
接続した入力波形整形用Dフリップフロップ11,1
2,13,14、各Dフリップフロップの出力を2つの
グループに分けて入力に接続した二入力セレクタ15,
16、各二入力セレクタ15,16の出力を入力に接続
した二入力セレクタ17で構成されている。Dフリップ
フロップ11,12,13,14のクロック入力及び二
入力セレクタ15,16の切り替え入力は、4分周回路
を構成する2ビットカウンタ41からの4分周タイミン
グ信号で、二入力セレクタ17の切り替えは同じくカウ
ンタ41の2分周タイミング信号で駆動される。
【0014】また、図1の位相比較回路2は、エクスク
ルーシブORゲート21,Dフリップフロップ22で構
成されている。エクスクルーシブORゲート21の入力
の一方には、外部からの入力タイミング信号が接続さ
れ、その他方には、内部動作用タイミング信号である4
分周回路からの4分周信号が接続されている。エクスク
ルーシブORゲート21の出力は、Dフリップフロップ
22のD端子に接続され、Dフリップフロップ22のク
ロック入力は高速側クロックで駆動されている。ここ
で、4分周信号の位相が入力タイミング信号に対し1/
4周期以上ずれていると、エクスクルーシブORゲート
21の出力がハイレベルとなる期間が高速側クロックに
おける1クロック以上となり、Dフリップフロップ22
の出力にパルスが現れる。このパルスが位相ずれ検出信
号である。
【0015】また、図1の制御回路3は、SRフリップ
フロップ31とDフリップフロップ32,33とAND
ゲート34で構成される。位相比較回路からの検出パス
ルはSRフリップフロップ31に入力され、その出力は
2段シフト構成のDフリップフロップ32,33に入力
されている。各Dフリップフロップ32,33のクロッ
ク入力は高速側クロックで駆動される。ANDゲート3
4の各入力には、Dフリップフロップ32の正論理側出
力とDフリップフロップ33の反転側出力が接続されて
いて、変化検出を行う回路となっている。ANDゲート
34の出力(制御パルス)は、SRフリップフロップ3
1のリセット入力に接続されるとともに、停止制御信号
として4分周回路に接続される。このような構成によ
り、位相比較回路からの検出パルスは、SRフリップフ
ロップ31で停止制御信号発生終了まで保持され、この
間にDフリップフロップ32,33とANDゲート34
によって高速側クロックにおける1クロック周期分の制
御パルスが停止制御信号として発生される。この制御パ
ルスは長さが1クロック周期でよく、1クロックの数分
の1の長さを必要とした従来の同期機能付きマルチプレ
クサ回路のリセット信号に比べて発生が容易である。
【0016】さらに、図1のN分周回路(ここでは4分
周回路)4は、2ビットカウンタ41とインバータ42
とANDゲート43で構成されている。制御回路からの
制御パルスはインバータ42を介して反転されてAND
ゲート43の一方の入力に接続され、ANDゲート43
の他方の入力には高速側クロックが接続される。2ビッ
トカウンタ41は、このANDゲート43の出力で駆動
される。従って、制御パルス(停止制御信号)がハイレ
ベルの間、2ビットカウンタ41のクロック入力が停止
して、2ビットカウンタ41のカウント動作が停止す
る。
【0017】なお、上記実施例は本発明の一実施例を示
したものにすぎず、本発明はその主旨に沿って種々に応
用され、種々の実施態様を取り得るものである。
【0018】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明の
マルチプレクサ回路は、フレーム同期機能付きマルチプ
レクサの構造を簡単にし、かつ高速動作を可能にする効
果があり、ひいては通信システム等のコストパフォーマ
ンスを向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の基本構成を示すブロック図
【図2】上記実施例における同期外れ時のタイムチャー
【図3】上記実施例における同期確立時のタイムチャー
【図4】上記実施例の具体的な回路構成例を示す図
【図5】従来例を示す同期機能付マルチプレクサ回路の
ブロック図
【符号の説明】 1…マルチプレクサ本体部 2…位相比較回路 3…制御回路 4…一時停止機能付きN分周回路 11,12,13,14,22,32,33…Dフリッ
プフロップ 15,16,17…2入力セレクタ 21…エクスクルーシブORゲート 31…SRフリップフロップ 34,43…ANDゲート 41…2ビットカウンタ 42…インバータ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 N本の入力端子より入力する低速ディジ
    タル信号を多重化しN倍の伝送速度を有する1本の出力
    端子に高速ディジタル信号を出力するいわゆるマルチプ
    レクサ回路において、 入力端子側の内部回路が入力信号を取り込むためのタイ
    ミング信号を出力端子側の内部回路の基本動作用のタイ
    ミング信号より発生するN分周回路と、該N分周回路の
    発生するタイミング信号と外部より与えられる前記低速
    ディジタル信号の位相を示すタイミング信号の位相不一
    致を検出する位相比較回路と、該位相比較回路が位相不
    一致を検出する毎に前記N分周回路の動作を一時停止さ
    せる制御回路と、を具備することを特徴とするマルチプ
    レクサ回路。
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