JPH07245593A - Fifo付きデータ変換器 - Google Patents

Fifo付きデータ変換器

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JPH07245593A
JPH07245593A JP6312271A JP31227194A JPH07245593A JP H07245593 A JPH07245593 A JP H07245593A JP 6312271 A JP6312271 A JP 6312271A JP 31227194 A JP31227194 A JP 31227194A JP H07245593 A JPH07245593 A JP H07245593A
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JP
Japan
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digital
digital data
processor
sample
data samples
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Withdrawn
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JP6312271A
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Laurence Edward Bays
エドワード ベイズ ローレンス
Richard Muscavage
マスカベージ リチャード
Steven R Norsworthy
ロバート ノースワースィ スチーヴン
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AT&T Corp
Original Assignee
American Telephone and Telegraph Co Inc
AT&T Corp
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03MCODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M1/00Analogue/digital conversion; Digital/analogue conversion
    • H03M1/001Analogue/digital/analogue conversion
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F5/00Methods or arrangements for data conversion without changing the order or content of the data handled
    • G06F5/06Methods or arrangements for data conversion without changing the order or content of the data handled for changing the speed of data flow, i.e. speed regularising or timing, e.g. delay lines, FIFO buffers; over- or underrun control therefor
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03MCODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M13/00Coding, decoding or code conversion, for error detection or error correction; Coding theory basic assumptions; Coding bounds; Error probability evaluation methods; Channel models; Simulation or testing of codes
    • H03M13/65Purpose and implementation aspects
    • H03M13/6502Reduction of hardware complexity or efficient processing
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03MCODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M3/00Conversion of analogue values to or from differential modulation
    • H03M3/30Delta-sigma modulation
    • H03M3/458Analogue/digital converters using delta-sigma modulation as an intermediate step
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03MCODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M3/00Conversion of analogue values to or from differential modulation
    • H03M3/30Delta-sigma modulation
    • H03M3/50Digital/analogue converters using delta-sigma modulation as an intermediate step

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  • Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)
  • Transmission Systems Not Characterized By The Medium Used For Transmission (AREA)

Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】 信号をアナログ形式からディジタル形式へ、
又は逆にディジタル形式からアナログ形式に変換するデ
ータ変換器において、関連するディジタル信号プロセッ
サへの割込回数を減らす。 【構成】 データ変換器90,92はFIFO44,6
4を含む。FIFOはディジタルデータサンプルを受け
取って一時的に格納する。ディジタルデータサンプルは
受け取られたと同じ順にFIFOから転出可能である。
FIFOに結合されたディジタル信号プロセッサ50
は、FIFOへ、あるいはFIFOからディジタルデー
タサンプルを転送するために割り込み可能である。この
様にして、ディジタル信号プロセッサ、割り込みごとに
単一のデータサンプルを転送するのではなく、複数のデ
ィジタルデータサンプルを各割り込み中にFIFOへ、
あるいはFIFOから転送する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本出願は、一般に信号をアナログ
形式からディジタル形式へ、あるいは逆にディジタル形
式からアナログ形式に変換するためのエンコーダまたは
デコーダ等のデータ変換器に関し、特に変換器の使用要
求に応えるためにその動作に対し割り込みをかけられる
ディジタル信号プロセッサ(DSP)を含む変換器に関
する。
【0002】
【技術の技術】データ変換器は、電話交換装置、音声帯
域データ通信、通話符号化システム、オーディオ及びビ
デオ信号処理装置など多くの用途に用いられている。オ
ーバサンプルされたアナログ−ディジタル(A/D)変
換器は、周期的ディジタルサンプルのサンプリング率を
オーバサンプリングA/D変換器の高い率から引き下げ
る1つまたは複数のデシメーション段階を含む。オーバ
サンプリングA/D変換器がディジタルサンプルを生成
するたびに、ディジタルサンプルを獲得し、そのサンプ
ルをDSPメモリに書き込むためにDSPは割り込みを
かけられる。あるいは、A/D出力レジスタの状態をポ
ーリングすることにより、ディジタルサンプルをDSP
により獲得することが可能である。DSPにより十分な
数のサンプルが獲得されると、DSPはそれらのサンプ
ルをろ波・デシメートするルーチンに分岐することがで
き、単一のデシメートされたサンプルとなる。オーバサ
ンプルされたディジタル−アナログ(D/A)変換器
は、周期的入力ディジタルサンプルのサンプリング率を
D/A変換器の高い率に引き上げる1つまたは複数の補
間段階を含む。オーバサンプルされたD/A変換器がデ
ィジタル入力後を要求するたびに、DSPは、オーバサ
ンプルされたD/A変換器入力を提供するその出力レジ
スタの一つにディジタルサンプルを書き込むために、割
り込みをかけられる。あるいは、D/A変換器の入力と
結合されたA/D出力レジスタの状態をポーリングする
ことによって、ディジタルサンプルをDSPにより獲得
することが可能である。
【0003】データ変換器は、上記用途の一つにおける
DSPが割り込みを受け取ることのできる多くのソース
の内の2つにすぎない。DSPが割り込みを受信するた
びに、DSPは割り込みサービスルーチンに入る。各割
り込みに関連するオーバヘッドがある。DSPは割り込
みが発生したときに実行していた命令セットの実行を中
止し、RAMおよびROMポインタのアドレスを保存す
るための割り込みサービスルーチン命令を実行し、割り
込み処理後、割り込み前の状態を再構築し、割り込み発
生時実行していた命令セットの実行を再開するために、
データを一時的に保存するのに使用可能なメモリの部分
のアドレスを知る必要がある。DSPの各割り込みは、
従って、命令の実行という点でのコスト(100万命令
/秒(MIPS)の単位で計測)を有する。各割り込み
はDSPを有効に応用するためのより少ないMIPSに
変換される。コストは、また、電力消費や損失計算時間
にも変換できる。
【0004】同じ量のデータを処理するに当たり、関連
するDSPに対する割り込み回数がより少ないデータ変
換器を有することが望ましい。DSPの割り込み回数を
減らせば、計算に利用可能なMIPSが増加し、割り込
みサービスルーチン命令の不必要な実行を排除して電力
が節約される。
【0005】
【問題を解決するための手段】本発明の一実施例によれ
ば、信号をアナログ形式からディジタル形式へ、あるい
はディジタル形式からアナログ形式へ変換するためのデ
ータ変換器は記憶レジスタを含む。記憶レジスタはディ
ジタルデータサンプルを受け取り、一時的に格納する。
ディジタルデータサンプルは受け取られたと同じ順序で
記憶レジスタから転送される。記憶レジスタに結合され
たディジタルプロセッサは、ディジタルデータサンプル
を記憶レジスタへ、あるいは、記憶レジスタから転送す
るために割り込み可能である。この様にして、ディジタ
ルプロセッサは、割り込みごとに単一のデータサンプル
を転送するのではなく、各割り込み中に複数のディジタ
ルデータサンプルを記憶レジスタへ、あるいは、記憶レ
ジスタから転送する。これにより、与えられた数のディ
ジタルサンプルを転送するのに必要な割り込み数を減少
させている。
【0006】
【実施例】ゲインディザおよび丸めを含む説明用データ
変換器10を第1図に示す。データ変換器10は、A/
D型データ変換器であるコーダ90を含むアナログ−デ
ィジタル(A/D)変換信号パスを有するものとして示
されている。A/D変換信号パスはアナログシグマ−デ
ルタ変調装置716、デシメーションフィルタ720、
バレルシフトセレクタ34、飽和回路36を含む。ディ
ジタル−アナログ(D/A)変換信号パスはD/A型デ
ータ変換器である復調装置92を含む。ディジタル−ア
ナログ変換パスは補間フィルタ78、バレルシフトセレ
クタ80、飽和回路82、補間フィルタ84、ディジタ
ルシグマ−デルタ変調装置18、アナログ復調装置22
を含む。
【0007】データ変換器10は、プログラマブルCD
IV分割・クロック分周器14により分割されてオーバ
サンプリングクロック信号CKOSを生成する入力クロ
ック信号CCKにより同期をとられている。オーバサン
プリングクロック信号CKOSはアナログシグマ−デル
タ変調装置716、ディジタルシグマ−デルタ変調装置
18、デシメーションフィルタ720、補間フィルタ8
4、アナログ復調装置22に対する入力として提供さ
れ、そこで使用される。好ましい実施例においては、シ
グマ−デルタ変調装置は第2位である。オーバサンプリ
ングクロック信号CKOSは、また、プログラマブルM
1分割・カウンタ24とプログラマブルL1分割・カウ
ンタ74の入力としても結合されている。M1はデシメ
ーションフィルタ720のデシメーション係数である。
M1分割・カウンタ24の出力は、オーバサンプリング
クロック信号CKOSの周波数をデシメーション係数M
1で割った周波数に等しい周波数を有する第2クロック
信号、つまり、デシメーションクロック信号CKMを、
デシメーションフィルタ720に提供する。デシメーシ
ョンフィルタ720の上流部分はクロックCKOSの速
さで動作する。下流部分はそれよりも低いデシメートさ
れた速さであるクロックCKMの速さで動作する。例示
してある実施例では、デシメーションフィルタ720は
第3位くし型フィルタである。
【0008】A/D変換信号パス90へのアナログ入力
信号は1つの入力をマルチプレクサ8に直接提供する。
乗算器12においてプログラマブルゲインG1を掛けら
れたアナログ入力信号は、マルチプレクサ8へのもう一
つの入力として提供される。マルチプレクサ8は選択入
力40に応答してそのアナログ入力の内の一つをそのア
ナログ出力信号として選択的に提供する。
【0009】マルチプレクサ8により提供されたアナロ
グ出力信号は、アナログシグマ−デルタモジュレータ7
16によりその入力として受け取られる。ディザ発生器
26からのディザを受け取ることもあるアナログシグマ
−デルタモジュレータは、基準化アナログ入力信号を1
ビット/サンプルの第1ディジタルデータストリームに
変換する。技術上周知であるように、シグマ−デルタモ
ジュレータにより生成された1ビット/サンプルの第1
ディジタルデータストリームは、0と1(符号なしデー
タフォーマット)により表された信号から、2の補数ま
たは符号−絶対値形式と整合するマイナス1とプラス1
により表された2ビット/サンプルの信号に変換され
る。そのような表現は0で表された中点を有し、2の補
数語の形式を取ることができ、各値に関する符号を有す
る。アナログシグマ−デルタ変調装置716の出力はマ
ルチプレクサ28への入力を提供する。マルチプレクサ
28はユーザ定義の選択入力30に応答してその入力の
内の一つをその出力部において選択的に提供する。マル
チプレクサ28の出力はデシメーションフィルタ720
への入力として結合される。
【0010】デシメーションフィルタ720は、クロッ
クCKM1の周波数で1ビット/サンプルの第1ディジ
タルデータストリームを20ビット/サンプルの第2デ
ィジタルデータストリームにろ波・デシメートする。こ
のろ波により帯域外エネルギを削除する。例示実施例に
おいては、デシメーションフィルタ720は第3位くし
型フィルタである。
【0011】バレルシフトセレクタ34はデシメーショ
ンフィルタ720の出力部から第2ディジタルデータス
トリームを1サンプルあたり最大20ビット受け取り、
1サンプルあたり17ビットを有する第3ディジタルデ
ータストリームを出力として生成する。バレルシフトセ
レクタ34はプログラマブルで、4つの可能なビットフ
ィールドの内の一つ、つまり、0−16、1−17、2
−18、または3−19を選択するように変更できる。
【0012】バレルシフトセレクタ34から出力された
17ビット/サンプルの第3ディジタルデータストリー
ムは、マルチプレクサ38を介して飽和回路36へ入力
を提供する。バレルシフトセレクタ34からの出力は、
マルチプレクサ38への1つの入力として直接提供され
る。バレルシフトセレクタ34からの出力は、乗算器4
2においてゲイン1/G1を掛けられマルチプレクサ3
8へのもう一つの入力とされる。発生器26からのディ
ザがゲインスケーリングに追加されることもある。マル
チプレクサ38は選択入力40に応答してその入力の内
の一つをその出力部において選択的に提供する。
【0013】マルチプレクサ8と38は両方とも、ゲイ
ンG1を掛けられるマルチプレクサ8への入力が選択さ
れると、ゲイン1/G1を掛けられるマルチプレクサ3
8への入力が選択されるように、選択入力40に応答す
る。ゲインG1と1/G1を採用するゲインスケーリン
グは、アナログシグマ−デルタ変調装置716へのアナ
ログ入力信号がフルスケール未満の場合、フルスケール
つまり0dB基準であるマルチプレクサ38からのパル
ス符号変調された出力となる。ゲインG1は単位元のゲ
インを維持するために選択される。このように、アナロ
グ−ディジタル信号パス(マルチプレクサ8の入力から
マルチプレクサ38の出力まで)の絶対ゲインは、ゲイ
ンスケーリングが使用されているされてないに関わらず
同じである。
【0014】飽和回路36はマルチプレクサ38から出
力された17ビット/サンプルの第4ディジタルデータ
ストリームを取り、各データサンプルを16ビットサン
プルに減少する。飽和回路36の出力は16ビット/サ
ンプルの第5ディジタルデータストリームである。
【0015】飽和回路36から出力された16ビット/
サンプルの第5ディジタルデータストリームは、先入れ
先出し(FIFO)レジスタ44にロードされる。レジ
スタ44はいくつかのそのようなデータのサンプルを格
納する。FIFO44から、16ビットサンプルが、ラ
ンダムアクセスメモリ(RAM)48に書き込まれる前
に、一時的にレジスタ46に転送される。RAM48は
ディジタル信号プロセッサ(DSP)50の一部であ
る。DSPはリアルタイムのディジタルデータに対して
数学的演算を効率よく実行するために開発された専用マ
イクロプロセッサである。サンプルは深度フラグ54と
割り込みフラグ56により制御されたように内部データ
バス52を経由して転送される。
【0016】ディジタル−アナログ変換信号パスは、D
SP50のRAM48からのディジタルデータをアナロ
グ復調装置22の出力部においてアナログ形式に変換す
るものである。アナログ形式に変換するDSP50のR
AM48からのディジタルデータは、16ビットサンプ
ルとしてレジスタ58に一時的に書き込まれる。各16
ビットサンプルは、次に、深度フラグ60、状態フラグ
61、割り込みフラグ62により制御されたようにFI
FO64に転送される。FIFO64からの出力は16
ビット/サンプルの第6ディジタルデータストリームで
ある。第6ディジタルデータストリームはマルチプレク
サ68を介して補間フィルタ78に入力される。FIF
O64から出力された第6ディジタルストリームは、マ
ルチプレクサへの入力の内の一つとして直接提供され
る。第6ディジタルデータストリームは乗算器72にお
いてゲインG2の逆数を掛けられマルチプレクサ68へ
のもう一つの入力となる。マルチプレクサ68は選択入
力72に応答してその入力の内の一つをその出力として
選択的に提供する。マルチプレクサ68の出力はは第7
ディジタルデータストリームである。
【0017】第7ディジタルデータストリームは補間フ
ィルタ78への入力として提供されている。補間フィル
タ78はクロックCKL1とCKL2を受け取る。クロ
ックCKL1は補間係数L1でクロックCKOSを割っ
たものである。クロックCLK2は補間係数L2でクロ
ックCLK1を割ったものである。補間フィルタ78か
らの出力は27ビット/サンプルの第8ディジタルデー
タストリームである。補間フィルタ78は、例示実施例
においては、帯域外エネルギを削除し、オーバサンプリ
ング周波数をL1で割った周波数で第8ディジタルデー
タストリームを生成する第3位くし型フィルタである。
補間フィルタ78の上流部は低クロック速度のCLK2
で動作する。上流部は高クロック速度のCLK1で動作
する。
【0018】第8ディジタルデータストリームはバレル
シフトセレクタ80への入力を提供する。バレルシフト
セレクタ80は補間フィルタ78の出力部から27ビッ
ト/サンプルの第8ディジタルデータストリームを受け
取り、1サンプルあたり17ビットのフィールドを選択
してその出力として第9ディジタルデータストリームを
提供する。バレルシフトセレクタ80のフィールドはプ
ログラマブルである。例示実施例においては、17ビッ
トフィールドが11個ある。例示実施例においては、バ
レルシフトセレクタ80のフィールドは最初の7個のビ
ットフィールドである4−20、5−21、6−22、
7−23〜10−26の内の一つを選択するようプログ
ラムされている。
【0019】飽和回路82はバレルシフトセレクタ80
から出力された17ビット/サンプルの第9ディジタル
データストリームを受け取り、各サンプルを16ビット
に減少して飽和回路36と略同じように第10ディジタ
ルデータストリームを提供する。
【0020】補間フィルタ84は第10ディジタルデー
タストリームを受け取り、プログラマブルL1分割によ
り分割されたオーバサンプリングクロック速度で動作す
る。補間フィルタ84の上流部は低クロック速度CKL
1で動作する。下流部は高クロック速度CKOSで動作
する。補間フィルタ84は、例示実施例においては、帯
域外エネルギを削除し、第11ディジタルデータストリ
ームを出力として生成する第1位くし型フィルタであ
る。
【0021】補間フィルタ84の第11ディジタルデー
タストリーム出力はディジタルシグマ−デルタ変調装置
18への入力として結合される。例示実施例におけるデ
ィジタルシグマ−デルタ変調装置18は第2位である。
変調装置18はディザ発生器26からのディザを受け取
ることもあり、16ビット/サンプルのデータを1ビッ
ト/サンプルの第12ディジタルデータストリームに変
換する。
【0022】ディジタルシグマデルタ変調装置18の出
力はマルチプレクサ86への入力を提供する。マルチプ
レクサ86は選択入力88に応答して入力の内の一つを
その出力部において選択的に提供する。マルチプレクサ
の出力は1ビット/サンプルの第13ディジタルデータ
ストリームである。
【0023】アナログ復調装置22は1ビットサンプル
で、マルチプレクサ86から受け取った1ビット/サン
プルの第13ディジタルデータストリームを階段状連続
アナログ出力信号に変換する変換器を保持している。ア
ナログ復調装置22はアナログ出力信号を平滑にする技
術的に周知の1つまたは複数のアナログフィルタを含
む。アナログ復調装置22からのアナログ出力信号はマ
ルチプレクサ96への入力の一つとして直接提供され、
乗算器94においてゲインG2を掛けられマルチプレク
サ96へのもう一つの入力を提供する。ゲインG2は任
意の周知の方法で得られる。マルチプレクサ96は選択
入力70に応答してその入力の内の一つをその出力とし
て選択的に提供する。マルチプレクサ96の出力はアナ
ログ信号である。マルチプレクサ68と96は両方と
も、ゲイン1/G1を掛けられるマルチプレクサ68へ
の入力が選択されると、ゲインG2を掛けられるマルチ
プレクサ96への入力が選択されるように、選択入力7
0に応答する。ゲインG2は単位元のゲインを維持する
ために選択される。このように、ディジタル−アナログ
信号パス(マルチプレクサ68の入力からマルチプレク
サ96の出力まで)の絶対ゲインは、ゲインスケーリン
グが使用されているされてないに関わらず同じである。
【0024】DSPにより発生させられる割り込み数を
減少するために、DSPで使用可能なディジタルデータ
ストリームサンプルを一時的に格納するためのレジスタ
が提供されている。データはレジスタを非同期に脈動し
て通過することもできるし、また、クロックで同期を取
ってレジスタを通過することもできる。好ましい実施例
においては、レジスタは同期先入れ先出しレジスタ44
となっている。FIFOにおいては、データは順次ロー
ドされ、同じ順序でアンロードされる。デシメータ20
からのデシメートされたディジタルデータストリーム
は、バレルシフトセレクタ34と飽和ブロック36を通
過し16ビット/サンプルのディジタルデータストリー
ムとなる。各16ビット/サンプルの語はFIFO44
において次に使用可能なレジスタに格納される。例とし
て、代表的なFIFOは8個のレジスタといった複数の
レジスタを有し、各レジスタは16ビットの語を格納す
る。プログラマブルFIFO深度ポインタ54は、DS
Pに割り込みをかける目的でFIFOがいつ「フル」に
なるかを定義するために、あらかじめ選択されたレジス
タ数にユーザにより設定され、標準的には、FIFOの
全深度未満とする。FIFO44の深度ポインタ54は
1からFIFOの全深度までの任意の整数にプログラム
できる。FIFO状態フラグ55はFIFO44に格納
された瞬間サンプル数を示す。深度フラグにより示され
たレジスタ数がフルの場合、割り込みフラグ56が遷移
してDSPに割り込みをかける。DSPは割り込みサー
ビスルーチンに入り、FIFO44の割り込みを処理す
ると、FIFO44に格納されている各語は、DSP5
0 RAM48に転送される前に、FIFO44内のそ
の位置から一時的にレジスタ46に転送される。深度フ
ラグがFIFO44の総深度未満の値に設定されている
場合、飽和回路からの次のディジタルデータサンプルを
受け取る前にFIFO44に格納されているディジタル
データサンプル全てをDSP RAMに転送する必要は
ない。このようにして、割り込みの処理のタイミングに
柔軟性を持たせている。FIFO44の容量と深度フラ
グ設定値間の差により表されるレジスタは、DSPの割
り込みのタイミングにクッションを与えるのに使用でき
る。FIFO44のレジスタが全てフルになると、FI
FOが飽和ブロック36から次のディジタルデータサン
プルを受け取る前にデータがFIFOからDSP RA
Mへ転送されることを、あるいは、次のデータを受け取
るとオーバフロー状態となるであろうことを、DSPは
保証する必要がある。
【0025】サンプリング率変換は、第2図に示すよう
に、デシメーションの他の段階においてDSP50内で
実現することもできる。DSP50に転送されたデジタ
ルデータサンプルは、ローパスフィルタにかけられ、次
いで、デシメーションフィルタ352においてデシメー
ション率M2によりデシメートされる。ハードウエアデ
シメータにより処理されたデータは一般には同期させて
処理されるが、DSP50内のデシメータにより処理さ
れたデータは同期させてもあるいはバーストでも処理で
きる。DSP50内のデシメーションの場合、デシメー
ションフィルタ352の動作に適したクロック信号CP
Dはクロック発生器360により生成される。第2クロ
ック信号CPDM2は、M2分割・カウンタ351にお
いてデシメーション率M2によりクロック信号を分割す
ることで、そこから得られる。
【0026】オーバサンプリング率はデシメーションの
段階全てのデシメーション率の積である。ここでの2つ
の段階のデシメーションは、総オーバサンプリング率M
1xM2となる。FIFO44から受け取った各M2デ
ィジタルデータサンプルの場合、1つのデシメートされ
たディジタルデータサンプルがデシメーションフィルタ
352により作成される。一般には、深度ポインタ54
はデシメーション率M2の約数または倍数に等しい値に
設定されるであろう。たとえば、M2が4であるとすれ
ば、深度ポインタは1、2、4、8、12、...最大
FIFOの深度に設定できる。単一の割り込み中、DS
PはRAMに転送可能なディジタルデータサンプルを読
み込み、割り込みサービスルーチンから抜ける。深度ポ
インタが1を越える場合、ディジタルデータサンプルを
受け取るDSPが経験する割り込み数は、ディジタルデ
ータサンプルが使用可能になるごとにDSPに割り込み
をかける場合に比べ減少する。深度ポインタを4に設定
すると、1つの割り込みごとに1つのディジタルデータ
のサンプルを転送する場合に比べ、同じ量のディジタル
サンプルを転送するのに1/4の割り込み数に減少す
る。各割り込み時に、DSPは一般に深度ポインタによ
り設定されたディジタルデータサンプル数、この例では
4を転送する。FIFO深度ポインタがデシメーション
率M2の大きさよりも低く設定されている場合、DSP
50においてデシメーション機能を実行するためにM2
データサンプルをデシメーションフィルタ352に提供
するのに1つの割り込みより多くの割り込みが必要とな
るであろう。これに相応して、深度ポインタがM2より
大きい場合、各割り込み中にM2ディジタルデータサン
プル数を越えるディジタルデータサンプルが転送され
る。いくつかのあるいは全ての割り込み間で、複数のデ
シメーション動作がDSP50により実行されることが
ある。FIFO深度ポインタがFIFOの総深度未満で
あれば、追加サンプルはFIFOがオーバフローしない
うちにFIFOに書き込める。従って、データをそう失
せずに割り込みに対する割り込み処理をする必要がな
い。
【0027】ディジタルデータがDSP50により一旦
デシメートされると、デシメートされたディジタルデー
タサンプルはDSP50により更に処理されるか、ある
いは、RAM48に格納されることになるで。あるい
は、デシメートされたディジタルデータはシリアルまた
はパラレル入出力ポート354に提供されてDSPチッ
プから取り出されることも可能である。
【0028】FIFOがない場合、処理のための最小数
の語がDSPに転送されるまで、DSPは一度に1個の
ディジタルデータサンプルまたは語ずつ取り込むであろ
う。FIFO44を使用することで、各割り込み発生時
に転送されるとして選択された語の数を、DSP処理の
ための少なくとも最小数、あるいは、その最小数の倍数
として選択可能になる。
【0029】割り込み数もまたD/Aパスにおいて減少
される。DSPにより発生された割り込み数を減らすた
めに、DSPから受け取るディジタルデータストリーム
を一時的に格納するレジスタが提供される。好ましい実
施例においては、本レジスタは同期先入れ先出しデータ
レジスタ(FIFO)64である。DSP50から受け
取ったディジタルデータストリームは、FIFO64に
転送される前にレジスタ58に一時的に格納される。各
16ビット/語のディジタルデータサンプルはFIFO
64における次に使用可能なレジスタに格納される。プ
ログラマブルFIFO深度ポインタ60はあらかじめ選
択されたレジスタ数、一般に0、に設定される。FIF
O深度ポインタ60は、DSPに割り込みをかける目的
でFIFOが「空」であるとみなされたときのデータを
保持する最小レジスタ数を定義する。深度ポインタ60
がこのFIFOの最小深さより大きく設定されている場
合、たとえFIFO深度ポインタ60がFIFOは空で
あると示したとしても、FIFO64において使用可能
な追加ディジタルデータサンプルがあるようにバッファ
が内蔵されている。深度ポインタ設定値により表された
数のレジスタは、DSPの割り込みにクッションを与え
るのに利用される。FIFO64のレジスタ全てが空の
場合、補間フィルタ78が次のディジタルデータサンプ
ルを要求する前にデータがDSP RAMからFIFO
64に転送されることを,DSPは保証する必要があ
る。FIFO状態フラグ61はFIFO64に格納され
ている瞬間サンプル数を示す。深度フラグにより示され
るレジスタ数が空の場合、割り込みフラグ62は遷移し
てDSPに割り込みをかける。FIFOが空で、デコー
ダ92が次のサンプルを読み込もうとするとアンダーフ
ロー状態が発生するであろう。
【0030】サンプリング率変換は、また、補間の他の
段階においてDSP50内で実現できる。RAM48か
ら取得された,DSP50内で生成された、あるいは、
シリアル入力ポート354またはパラレル入力ポート3
58を介して受け取られたディジタルデータサンプル
は、補間フィルタ356により補間される。補間フィル
タ356はそれが受け取るディジタルデータサンプルを
補間率L3で補間し、補間されたサンプルにローパスフ
ィルタをかける。補間フィルタ78と84に関する上記
ハードウエア補間は一般にリアルタイムで行われるが、
DSP50内の補間は同期してもあるいはバーストでも
行える。DSP50内の補間の場合、補間フィルタ35
6の動作モードに適したクロック信号CPIはクロック
発生器360により発生される。第2クロック信号CP
IL3は、L3分割・カウンタ357において補間率L
3によりクロック信号を分割することで、そこから得ら
れる。
【0031】補間フィルタ356は率Fsでディジタル
データサンプルを補間し、受け取った各ディジタルデー
タサンプルについてL3サンプル生成する。例として、
深度ポインタはゼロに設定でき、FIFO空フラグがゼ
ロになったときFIFO64が空であることを示す。D
SP割り込みが次に生成され、DSPはL3データサン
プルをFIFOに書き込む。次の割り込みは、オーバサ
ンプリングデコーダ92がL3サンプルを全て読み込ん
だとき発生するであろう。そして、FIFO空ポインタ
はまたゼロになる。この例では、結果として割り込み数
は係数L3により減少される。別の例では、L3がFI
FOの最大深さより大きい場合、(L3)/2のような
データサンプルのL3数の約数を割り込み時にFIFO
に書き込める。更に別の例では、2(L3)のようにL
3の倍数であるデータサンプル数を割り込み時にFIF
Oに書き込める。これらの例のいずれの場合も、FIF
O深度ポインタは0ではなく1またはそれ以上の値に設
定でき、DSPが割り込みの処理をしなければならなく
なる前の時間的クッションを可能にする。FIFOポイ
ンタが(L3)−1に設定されていると、このクッショ
ン時間間隔は、DSPからの補間されたデータサンプル
の完全な1セットからなる。これは、DSPのシステム
レベルの割り込みが補間フィルタ356に入るベースバ
ンドデータ率の約数で発生するアプリケーションにおい
て有用である。この様な例は、記号率が一般には少なく
ともベースバンドデータ率より2少ない係数であるモデ
ムにおいて発生する。
【0032】本発明は、本機能を単一チップの信号プロ
セッサとして製造できる集積回路を使用する通信システ
ムや装置において特に有用である。この様な通信システ
ムや装置は、与えられた量のデータを処理する場合、デ
ィジタル信号プロセッサへの割り込み回数が少ないとい
う利点があり、割り込みサービスルーチン命令の不必要
な実行を削除することによって電力を節約している。
【0033】例示実施例はデシメーションまたは補間フ
ィルタリングを行うオーバサンプリング変換器を含むも
のとして説明されたが、反転を非オーバサンプリング変
換器に適用することも可能である。他の応用例は、ディ
ジタルプロセッサはブロック全体のデータを更に処理す
る前に大きなブロックのデータを取得する必要があるオ
ーディオ及びビデオ変換符号化や通話符号化を含む。
【0034】本発明は例示実施例を開示するのに使用さ
れた数値に制限されるものではない。例示実施例におい
て、各種要素からのビット幅出力、各種フィルタの順
序、補間及びデシメーション係数の範囲、バレルシフト
セレクタの出力フィールドや範囲、飽和のビット数等は
具体例としてあげたものである。
【0035】本発明の例示実施例は待ち時間を減らすた
めのパイプライン方式または並行方式を組み込んだもの
として説明されなかったが、そのような技術を利用する
ことによって計算効率を向上できることは当業者には理
解できることであろう。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例に係るデータ変換器のブロック
図。
【図2】図1のデータ変換器の一部についてのブロック
図。
【符号の説明】
10 データ変換器 50 ディジタルプロセッサ 90 アナログディジタル変換器 92 復調装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 リチャード マスカベージ アメリカ合衆国 19525 ペンシルヴァニ ア,ギルバーツヴィル,トーマス サーク ル 2345 (72)発明者 スチーヴン ロバート ノースワースィ アメリカ合衆国 18049 ペンシルヴァニ ア,エマウス,ウッドファーン ドライヴ 6365

Claims (22)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 信号形式を一形式から別形式に変換する
    装置において、 第一形式を有する信号から第二形式を有する信号へ変換
    する変換器(例えば90または92)であって、該形式
    の一つはアナログで、該形式の他方はディジタルである
    変換器と、 ディジタルデータサンプルを受け取り一時的に格納する
    記憶レジスタ(例えば44または64)であって、該デ
    ィジタルデータサンプルは該記憶レジスタ(例えば44
    または64)から該ディジタルデータサンプルが受け取
    られたと同じ順序で転出可能である記憶レジスタと、 該記憶レジスタ(例えば44または64)に結合された
    ディジタルプロセッサ(例えば50)であって、ディジ
    タルデータサンプルを該記憶レジスタ(例えば44また
    は64)へあるいは該記憶レジスタ(例えば44または
    64)から転送するために割り込み可能であるディジタ
    ルプロセッサ(例えば50)とから成る装置。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の装置において、該記憶
    レジスタ(例えば44または46)は先入れ先出しレジ
    スタであることを特徴とする装置。
  3. 【請求項3】 請求項2に記載の装置において、該記憶
    レジスタ(例えば44または64)は更に深度フラグ
    (例えば54または60)と、該深度フラグ(例えば5
    4または60)はあらかじめ選択された深度値に設定さ
    れており、該先入れ先出しレジスタ(例えば44または
    46)に格納されたディジタルデータサンプル数があら
    かじめ選択された深度フラグ値に等しくなったとき発生
    されるディジタルプロセッサ割り込みとから成り、これ
    により、与えられた数のディジタルデータサンプルを転
    送するためのディジタルプロセッサ割り込み数が減少さ
    れることを特徴とする装置。
  4. 【請求項4】 請求項2に記載の装置において、該記憶
    レジスタ(例えば44または46)は更に割り込みフラ
    グ(例えば56または62)で構成されることを特徴と
    する装置。
  5. 【請求項5】 請求項2に記載の装置において、該記憶
    レジスタ(例えば44または46)は更に状態フラグ
    (例えば55または61)から成り、該状態フラグはデ
    ータを格納するレジスタ位置数を示すことを特徴とする
    装置。
  6. 【請求項6】 請求項1に記載の装置において、該ディ
    ジタルプロセッサ(例えば50)はサンプリング率変換
    を提供する事を特徴とする装置。
  7. 【請求項7】 請求項6に記載の装置において、該サン
    プリング率変換はデシメーションであることを特徴とす
    る装置。
  8. 【請求項8】 請求項6に記載の装置において、ディジ
    タルプロセッサ(例えば50)は深度フラグを有し、該
    サンプリング率変換は係数を定義し、該係数は該深度フ
    ラグの約数であることを特徴とする装置。
  9. 【請求項9】 請求項6に記載の装置において、ディジ
    タルプロセッサ(例えば50)は深度フラグを有し、該
    サンプリング率変換は係数を定義し、該係数は該深度フ
    ラグの倍数であることを特徴とする装置。
  10. 【請求項10】 一つの信号形式を別形式に変換する装
    置において、 アナログ信号をディジタルデータストリームに変化する
    変換器(例えば90)と、 ディジタルデータストリームを該変換器から受け取り、
    該ディジタルデータストリームを格納する記憶手段(例
    えば44)であって、該データが該変換器(例えば9
    0)により生成されると一データサンプルずつ該ディジ
    タルデータストリームを受け取り、受け取られた順に該
    データを一時的に格納する記憶手段(例えば44)と、 該格納されたディジタルデータを該記憶手段(例えば4
    4)から格納された順に削除するディジタル信号プロセ
    ッサ(例えば50)であって、各割り込み時に複数のデ
    ィジタルデータサンプルを削除するディジタル信号プロ
    セッサ(例えば50)とから成る装置。
  11. 【請求項11】 請求項10に記載の装置において、該
    記憶手段(例えば44)は先入れ先出しレジスタである
    ことを特徴とする装置。
  12. 【請求項12】 請求項11に記載の装置において、先
    入れ先出しレジスタ(例えば44)は更に深度フラグ
    (例えば54)と、該深度フラグ(例えば54)はあら
    かじめ選択された深度値に設定されており、該先入れ先
    出しレジスタ(例えば44)に格納されたディジタルデ
    ータサンプル数があらかじめ選択された深度フラグ値に
    等しくなったとき発生されるディジタル信号プロセッサ
    割り込みとから成り、これにより、与えられた数のディ
    ジタルデータサンプルを転送するためのディジタル信号
    プロセッサ割り込み数が減少されることを特徴とする装
    置。
  13. 【請求項13】 請求項10に記載の装置において、該
    ディジタルプロセッサはサンプリング率変換を提供する
    事を特徴とする装置。
  14. 【請求項14】 請求項13に記載の装置において、該
    サンプリング率変換はデシメーションであることを特徴
    とする装置。
  15. 【請求項15】 請求項13に記載の装置において、デ
    ィジタルプロセッサ(例えば50)は深度フラグを有
    し、該サンプリング率変換は係数を定義し、該係数は該
    深度フラグの約数であることを特徴とする装置。
  16. 【請求項16】 請求項13に記載の装置において、デ
    ィジタルプロセッサ(例えば50)は深度フラグを有
    し、該サンプリング率変換は係数を定義し、該係数は該
    深度フラグの倍数であることを特徴とする装置。
  17. 【請求項17】 一つの信号形式を別形式に変換する装
    置において、 一連のディジタルデータサンプルを提供するディジタル
    信号プロセッサ(例えば50)であって、各割り込み時
    に複数のディジタルデータサンプルを提供するディジタ
    ル信号プロセッサ(例えば50)と、 ディジタルデータサンプルを該ディジタル信号プロセッ
    サ(例えば50)から受け取る記憶手段(例えば64)
    であって、該ディジタルデータサンプルを受け取られた
    順に一時的に格納し、一サンプルずつディジタルデータ
    サンプルを出力として提供する記憶手段(例えば64)
    と、 該記憶手段(例えば64)からディジタルデータサンプ
    ルを受け取り、該ディジタルデータサンプルをアナログ
    信号に変換する変換器(例えば92)とから成る装置。
  18. 【請求項18】 請求項17に記載の装置において、該
    記憶手段(例えば64)は先入れ先出しレジスタである
    ことを特徴とする装置。
  19. 【請求項19】 請求項18に記載の装置において、先
    入れ先出しレジスタ(例えば64)は更に深度フラグ
    と、該深度フラグ(例えば60)はあらかじめ選択され
    た値に設定されており、該先入れ先出しレジスタ(例え
    ば64)に格納されたディジタルデータサンプル数があ
    らかじめ選択された深度フラグ値に等しくなったとき発
    生されるディジタル信号プロセッサ割り込みとから成
    り、これにより、与えられた数のディジタルデータサン
    プルを転送するためのディジタル信号プロセッサ割り込
    み数が減少されることを特徴とする装置。
  20. 【請求項20】 請求項17に記載の装置において、デ
    ィジタル信号プロセッサ(例えば50)は深度フラグを
    有し、該サンプリング率変換は係数を定義し、該係数は
    該深度フラグの約数であることを特徴とする装置。
  21. 【請求項21】 請求項17に記載の装置において、デ
    ィジタル信号プロセッサ(例えば50)は深度フラグを
    有し、該サンプリング率変換は係数を定義し、該係数は
    該深度フラグの倍数であることを特徴とする装置。
  22. 【請求項22】 アナログ信号を第一ディジタルデータ
    ストリームに変換するアナログ−ディジタル変換器(例
    えば90)と、 該第一データストリームを該アナログ−ディジタル変換
    器から受け取る第一記憶手段(例えば44)であって、
    該ディジタルデータが該アナログ−ディジタル変換器に
    より生成されると一サンプルずつ該ディジタルデータス
    トリームを受け取り、受け取られた順に該ディジタルデ
    ータを一時的に格納する第一記憶手段(例えば44)
    と、 該ディジタルデータを該第一記憶手段(例えば44)か
    ら格納された順に削除するディジタルプロセッサ(例え
    ば50)であって、各書き込み割り込み時に複数のサン
    プルを削除し、書き込み割り込み時に第2ディジタルデ
    ータストリームの複数のサンプルを提供するディジタル
    プロセッサ(例えば50)と、 該ディジタルプロセッサ(例えば50)から該第2ディ
    ジタルデータストリームを受け取る第二記憶手段(例え
    ば64)であって、受け取られた順に該第二ディジタル
    データストリームのディジタルデータサンプルを一時的
    に格納し、該第二ディジタルデータストリームの該ディ
    ジタルデータサンプルを一サンプルずつ出力として提供
    する第二記憶手段(例えば64)と該第二ディジタルデ
    ータストリームのディジタルデータサンプルをアナログ
    信号に変換するディジタル−アナログ変換器(例えば9
    2)とから成る装置。
JP6312271A 1993-12-16 1994-12-16 Fifo付きデータ変換器 Withdrawn JPH07245593A (ja)

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US08/168,447 US5648777A (en) 1993-12-16 1993-12-16 Data converter with FIFO
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TW (1) TW225066B (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6901368B1 (en) 1998-05-26 2005-05-31 Nec Corporation Voice transceiver which eliminates underflow and overflow from the speaker output buffer
JP2008306514A (ja) * 2007-06-08 2008-12-18 Fujitsu Microelectronics Ltd A/d変換装置

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2733649B1 (fr) * 1995-04-25 1997-07-04 Le Tourneur Gregoire Dispositif de retard programmable d'un signal analogique et antenne acoustique programmable correspondante
US5721830A (en) * 1995-09-12 1998-02-24 Pc-Tel, Inc. Host signal processing communication system that compensates for missed execution of signal maintenance procedures
US5768311A (en) * 1995-12-22 1998-06-16 Paradyne Corporation Interpolation system for fixed sample rate signal processing
US6112268A (en) * 1997-06-16 2000-08-29 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. System for indicating status of a buffer based on a write address of the buffer and generating an abort signal before buffer overflows
US6100828A (en) * 1997-12-12 2000-08-08 Texas Instruments Incorporated Analog-to-digital converter test system and method
US6198417B1 (en) 1998-01-29 2001-03-06 Massachusetts Institute Of Technology Pipelined oversampling A/D converter
US6301596B1 (en) * 1999-04-01 2001-10-09 Ati International Srl Partial sum filter and method therefore
US6535942B1 (en) * 2000-02-09 2003-03-18 Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) Method for reducing processor interrupt load
AT5317U1 (de) * 2000-03-21 2002-05-27 Austria Mikrosysteme Int Verfahren und vorrichtung zum auswerten von messdaten
US20020126029A1 (en) * 2001-03-08 2002-09-12 Grale Trenton John Programmable test modulator for selectively generating test signals of delta-sigma order N
US6983299B1 (en) * 2001-08-28 2006-01-03 Lsi Logic Corporation Programmable digital filter implementation for loss-of-signal detection for serial communications applications
US7031401B2 (en) 2002-02-12 2006-04-18 Broadcom Corporation Digital to analog converter with time dithering to remove audio tones
US20060061349A1 (en) * 2004-09-22 2006-03-23 Guidry David W Versatile system for time-independent signal sampling
TWI355807B (en) * 2008-06-26 2012-01-01 Realtek Semiconductor Corp Digital-to-analog converter for converting 1-bit s
JP5221446B2 (ja) * 2009-05-19 2013-06-26 株式会社東芝 干渉除去装置および通信装置
CN102158717B (zh) * 2010-02-11 2013-09-18 原相科技股份有限公司 数据转换方法及数据转换装置
TWI489237B (zh) * 2012-11-16 2015-06-21 Ind Tech Res Inst 即時取樣裝置及其方法

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4020332A (en) * 1975-09-24 1977-04-26 Bell Telephone Laboratories, Incorporated Interpolation-decimation circuit for increasing or decreasing digital sampling frequency
US4550425A (en) * 1982-09-20 1985-10-29 Sperry Corporation Speech sampling and companding device
US4833655A (en) * 1985-06-28 1989-05-23 Wang Laboratories, Inc. FIFO memory with decreased fall-through delay
US4825448A (en) * 1986-08-07 1989-04-25 International Mobile Machines Corporation Subscriber unit for wireless digital telephone system
US5051981A (en) * 1988-01-21 1991-09-24 Codex Corporation Digital filtering
US5255238A (en) * 1988-09-08 1993-10-19 Hitachi, Ltd. First-in first-out semiconductor memory device
JPH04137907A (ja) * 1990-09-28 1992-05-12 Yokogawa Electric Corp スムージングフィルタ
US5144308A (en) * 1991-05-21 1992-09-01 At&T Bell Laboratories Idle channel tone and periodic noise suppression for sigma-delta modulators using high-level dither

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6901368B1 (en) 1998-05-26 2005-05-31 Nec Corporation Voice transceiver which eliminates underflow and overflow from the speaker output buffer
JP2008306514A (ja) * 2007-06-08 2008-12-18 Fujitsu Microelectronics Ltd A/d変換装置

Also Published As

Publication number Publication date
US5648777A (en) 1997-07-15
KR950022165A (ko) 1995-07-28
EP0660222A1 (en) 1995-06-28
TW225066B (en) 1994-06-11

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