JPH0851417A - ビット位相同期回路 - Google Patents

ビット位相同期回路

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JPH0851417A
JPH0851417A JP6202977A JP20297794A JPH0851417A JP H0851417 A JPH0851417 A JP H0851417A JP 6202977 A JP6202977 A JP 6202977A JP 20297794 A JP20297794 A JP 20297794A JP H0851417 A JPH0851417 A JP H0851417A
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JP
Japan
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dff
data signal
clock
signal
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JP6202977A
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Inventor
Ryusuke Kawano
龍介 川野
Michihiro Hirata
道広 平田
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L7/00Arrangements for synchronising receiver with transmitter
    • H04L7/02Speed or phase control by the received code signals, the signals containing no special synchronisation information
    • H04L7/033Speed or phase control by the received code signals, the signals containing no special synchronisation information using the transitions of the received signal to control the phase of the synchronising-signal-generating means, e.g. using a phase-locked loop
    • H04L7/0337Selecting between two or more discretely delayed clocks or selecting between two or more discretely delayed received code signals
    • H04L7/0338Selecting between two or more discretely delayed clocks or selecting between two or more discretely delayed received code signals the correction of the phase error being performed by a feed forward loop

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)
  • Dc Digital Transmission (AREA)
  • Synchronisation In Digital Transmission Systems (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 2相クロックを用い、瞬時に同期確立でき
るようにしたビット位相同期回路を提供する。 【構成】 データ信号の変化点に正相クロックのエッ
ジが当たっているか否かを検出する。当たっていない場
合は正相クロックで、当たっている場合は逆相クロック
でデータ信号の真中でそのデータ信号の取り込みを行な
い、出力データとする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ビット位相同期回路に
係るものであって、特にシステムクロック(以下、クロ
ックと呼ぶ。)と受信データ信号との周波数が一致し、
またはクロックの周波数が受信データ信号の周波数の整
数倍でビット位相が任意な入力データ信号を扱う、デジ
タル伝送装置およびデジタル信号処理装置のために、入
力データ信号をクロックの位相に瞬時に同期して出力す
るビット位相同期回路に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、この種のビット位相同期回路にお
いては、クロックまたはデータ信号を4相程度に多相化
し、これら多相のクロックまたはデータ信号を用いて、
D型フリップフロップ回路(以下、DFF回路と呼
ぶ。)による信号の取り込みを行ない、そのDFF回路
の出力の比較結果をクロックまたはデータ信号の制御回
路に戻すことによって、クロックとデータ信号との最適
位相を決定する方式を採用している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の従来の
ビット位相同期回路では、4相程度の信号を処理するた
めに回路規模が大きくなる、信号の周波数が高くなって
くると信号の遅延までも考慮して正確な4相の信号を得
ることが困難になる、この種の方式ではDFF回路の位
相余裕が最低でも180度以上あることが必要である、
4相の信号を用いて処理した比較結果を制御回路に戻し
てから位相調整をやり直すというフィードバックループ
を持つため同期確立に要する時間が長くなる、等の欠点
がある。
【0004】本発明はこのような点に鑑みてなされたも
のであって、その目的は、正相クロックおよび逆相クロ
ックの2相クロックで信号の処理を行ない、比較的小さ
な回路規模でDFF回路の位相余裕が180度以下であ
っても、瞬時に同期確立が可能となったビット位相同期
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】上記本発明の目的は、受
信データ信号を遅延させるための遅延回路と、前記受信
データ信号をクロックの正相で取り込む第1のDFF回
路と、前記遅延回路により遅延された前記受信データ信
号である遅延データ信号を前記クロックの正相で取り込
む第2のDFF回路と、前記受信データ信号を前記クロ
ックの逆相で取り込む第3のDFF回路と、前記第1の
DFF回路と前記第2のDFF回路の出力結果の一致、
不一致を検出し、一致の場合と不一致の場合とに対応し
て異なる信号を出力する第1の不一致検出回路と、前記
不一致検出回路からの一致、不一致の出力信号に対応し
て、前記第1のDFF回路と前記第3のDFF回路の出
力のうちどちらかを選択し、または前記第2のDFF回
路と前記第3のDFF回路の出力のうちどちらかを選択
して出力する選択回路と、前記選択回路の出力を前記ク
ロックに同期させるための第4のDFF回路と、を具備
することを特徴とするビット位相同期回路によって達成
される。
【0006】本発明では、前記ビット位相同期回路に対
して、前記遅延データ信号を前記クロックの逆相で取り
込む第5のDFF回路と、前記第3のDFF回路と前記
第5のDFF回路の出力結果の一致、不一致を検出し、
一致の場合と不一致の場合とに対応して異なる信号を出
力する第2の不一致検出回路と、前記第1の不一致検出
回路と前記第2の不一致検出回路との出力結果の論理積
をとり、その結果をリセット信号として前記第1の不一
致検出回路および前記第2の不一致検出回路に戻す2入
力アンド回路と、を付加することができる。
【0007】また本発明では、前記第3のDFF回路、
または前記第5のDFF回路をトライステージFF回路
に置き換えることができる。
【0008】
【作用】本発明のビット位相同期回路は、データ信号と
それを若干遅延させたデータ信号を第1、第2のDFF
回路において正相クロックで取り出して、そのデータ信
号の変化点が正相クロックのエッジに当たっているか否
かを検出する。その検出結果が正相クロックのエッジに
当たっていないときは正相クロックでデータ信号を取り
だし、当たっているときは逆相クロックでデータ信号を
取り出す。これにより比較的小さいな回路規模で使用す
るDFF回路の位相余裕が180度以下であっても、瞬
時に同期を確立することができる。
【0009】
【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。図
1は本発明のビット位相同期回路の第1の実施例を示す
ブロック図である。
【0010】入力データ信号端子1から入ったデータ信
号D0は、遅延回路3とDFF回路4(第1のDFF回
路)に入力する。遅延回路3を通った入力データ信号D
1はさらにDFF回路5(第2のDFF回路)に入力す
る。ここで、DFF回路4、5はクロック入力端子2か
ら入った正相クロックCKでデータの取り込みを行な
う。遅延回路3の遅延量には精度は要求されないが、目
安としてデータ周期の20%程度としておく。また、D
FF回路6(第3のDFF回路)にもデータ信号D0が
入力し、インバータ回路7で得られた逆相クロックCK
Bでデータの取り込みが行なわれる。
【0011】いま、DFF回路4の出力信号DF2とD
FF回路5の出力信号DF1とを排他的論理和回路8で
比較すると、データ信号D0の変化点に正相クロックC
Kのエッジが無い場合には出力信号DF1、DF2の論
理は同じであるため、排他的論理和回路8の出力信号E
X1は「0」(=一致)となる。
【0012】一方、データ信号D0の変化点に正相クロ
ックCKのエッジがある場合には、出力信号DF1、D
F2は異なった論理となっているため、排他的論理和回
路8の出力信号EX1は必ず「1」(=不一致)となる
場合がある。
【0013】ここで、排他的論理和回路8の後に続くホ
ールド回路9は、出力信号EX1に例えスパイク状の波
形であっても一瞬でも「1」が立てばそれを保持する。
その後段のセレクタ回路10にはDFF回路5の出力信
号DF1がデータ信号として入力し、セレクタ信号とし
てホールド回路9の出力信号S1が入力する。以上の排
他的論理和回路8とホールド回路9は、第1の不一致検
出回路を構成する。
【0014】このセレクタ回路10の出力信号SL1
は、セレクタ信号S1が「1」の場合は「1」固定の信
号を出力し、「0」の場合には信号DF1をそのまま通
過させる。
【0015】他方のセレクタ回路11のセレクタ信号S
2は、上記セレクタ信号S1をインバータ回路12を通
じてその「1」、「0」を逆転させたものであり、これ
によってセレクタ回路10と同様にセレクタ回路11の
出力信号SL2は、信号S2が「1」の場合に「1」固
定の信号を出力し、「0」の場合にDFF回路6の出力
信号DF3をそのまま通過させる。
【0016】以上により、セレクタ回路10の出力信号
SL1はデータ信号D0のエッジが正相クロックCKの
エッジに当たっている場合には「1」固定である。この
ときはセレクタ回路11の出力信号SL2は信号DF3
となっており、この信号DF3はデータ信号D0のほぼ
中央で逆相クロックCKBによって取り込まれた信号と
なっている。
【0017】上記と逆に、セレクタ回路11の出力信号
SL2はデータ信号D0の中央付近がクロックCKのエ
ッジに当たっている場合には「1」固定であり、このと
きはセレクタ回路10の出力信号SL1は信号DF1と
なっており、この信号DF1はデータ信号D0のほぼ中
央で正相クロックCKによって取り込まれた信号となっ
ている。
【0018】従って、アンド回路13によって信号SL
1および信号SL2の論理積をとれば、データD0の変
化点が正相クロックまたは逆相クロックのエッジに当た
っている場合のデータを除去して、常にデータ信号D0
のほぼ中央で正相クロックまたは逆相クロックによって
取り込まれた信号A1を出力させることができる。
【0019】以上のように、セレクタ回路10、11、
インバータ回路12、アンド回路13等からなる回路
は、ホールド回路9の出力に応じて、DFF回路5また
はDFF回路6の出力信号のうちの一方の信号を択一的
に選択して出力する選択回路を構成する。
【0020】そして、リタイミング用のDFF回路14
(第4のDFF回路)によって正相クロックCKに同期
させたデータ信号を出力端子17に取り出すことができ
る。このとき、正相クロックCKで取り込んだデータ信
号DF1と逆相クロックCKBで取り込んだDF3とで
半クロック周期分遅延が異なるため、アンド回路13に
入る前に信号DF1側に遅延回路15を設けて、DFF
回路14での処理と正相クロックCKとの位相関係を揃
えるようにしておくようにする。また、信号A1とリタ
イミングの正相クロックCKとの位相関係が良くない場
合には、アンド回路13とDFF回路14との間に遅延
回路16を設けて、両者の位相関係を最適化する。
【0021】図2、図3は図1のビット位相同期回路の
主要点における信号のタイミングチャートである。ま
ず、図2はケース1の場合、すなわち、正相クロックC
Kのエッジがデータ信号D0の変化点にかかっていない
場合を示す。このとき、排他的論理和回路8の出力信号
EX1は「0」であり、信号S1も「0」である。従っ
て、信号SL1として、正相クロックCKによって取り
込まれたデータがセレタク回路10から出力される。こ
のとき、信号SL2は「1」固定であるから、A1=S
L1である。
【0022】次に図3はケース2の場合、すなわち、正
相クロックCKのエッジがデータ信号D0のエッジ付近
である場合を示す。この場合は、必ず信号DF1とDF
2の出力波形には不一致が起こるため、信号S1は必ず
「1」になる。従って、信号SL1は「1」固定であ
る。一方、正相クロックCKのエッジがデータD0の変
化点にあるということは、逆相クロックCKBのエッジ
は、データ信号D0の真中付近にあることである。従っ
て、信号SL2として逆相クロックCKBによって取り
込まれたデータが出力される。このとき、信号SL1は
「1」固定であるから、A1=SL2である。
【0023】このように、データ信号と正相クロックと
の位相関係がいかなる場合であっても、最適位相のとこ
ろでデータ信号の取り込みを行なうことが可能であり、
見かけ上の位相余裕は360度とすることができる。
【0024】なお、この第1実施例において、ホールド
回路9の初期状態および動作中の状態を制御する必要が
ある場合には、ホールド回路9にリセット信号端子およ
び制御信号端子を設ける。
【0025】また、ここでは信号SL1とSL2につい
てアンド回路13を用いてその論理積をとっているが、
データ信号の変化点が正相クロックのエッジに当たって
いるときのセレクタ回路10、11の固定出力信号を
「0」としておけば、アンド回路13の代わりに、オア
回路を用いて論理和をとり、データ信号の変化点が正相
クロックのエッジに当たっている場合のデータを除去し
て、常にデータ信号のほぼ中央で正相または逆相のクロ
ックによって取り込まれた信号A1を出力することがで
きる。
【0026】また、上記の実施例では、セレクタ回路1
0のデータ端子DにはDFF回路5の出力DF1を入力
しているが、DFF回路4の出力DF2を入力しても、
以上説明した動作は同じである。
【0027】ところで、データ信号D0の変化点が正相
クロックCKのエッジに当たっている場合には逆相クロ
ックCKBのエッジは必ずそのデータ信号D0の真中付
近にきているので、上記第1実施例では、データ信号D
0の変化点と正相クロックCKのエッジの位相関係のみ
の検出を行なった。そして、入力データD0とクロック
との位相関係が時間的に変化しない場合は、これで同期
が確定する。しかしながら、時間と共にクロックとデー
タ信号D0との位相関係が変化する場合には、これでは
不十分である。
【0028】図4はこれに対処すべく構成した第2実施
例のビット位相同期回路を示すブロック図である。図1
に示したものと同一のものは同一の符号を付している。
ここでは、前述のDFF回路6、新たに設けたDFF回
路18(第5のDFF回路)、新たに設けた排他的論理
和回路19によって、逆相クッロクCKBのエッジがデ
ータ信号D0の変化点に当たっている場合を検出してい
る。また、この排他的論理和回路19の出力信号EX2
を保持するホールド回路20を新たに設ける。以上の排
他的論理和回路19とホールド回路20は第2の不一致
検出回路を構成する。
【0029】そして、ホールド回路20と前述のホール
ド回路9の出力信号S3、S1の論理積を新たに設けた
アンド回路21でとり、この結果をリセット信号RST
としてホールド回路9、20に戻して、両ホールド回路
9、20を初期状態に戻すようにしている。このホール
ド回路9、20は初期状態でその出力信号S1、S3が
「0」である。
【0030】正相クロックCK、逆相クロックCKBお
よびデータ信号D0の位相関係から、信号S1、S3が
ともに「1」になって両方のホールド回路9、20がリ
セットされたとき、必ず信号S1又はS3は「0」にな
る。従って、リセット信号RSTはパルス状となる。こ
れによって、時間とともにクロックとデータ信号との位
相関係が変化していった場合にも、ビット位相同期が可
能となる。
【0031】図5は図4に示したビット位相同期回路の
主要点における信号のタイミングチャートである。図5
ではA点までは、データ信号D0の変化点に正相クロッ
クCKのエッジが当たっており、そこまでは信号S1は
「1」であり、信号SL2が出力されている。そして、
A点からはデータ信号D0の変化点に逆相クロックCK
Bのエッジが当たっており、信号S3も信号S1も一瞬
「1」となる。そのときは、データ信号D0と正相クロ
ックCKとの位相関係はよくなっているはずなので、信
号S1は「0」になる。従って、リセット信号RSTは
パルス状の信号となる。これによって、リセット信号R
STが入った後は、信号SL1が出力されることにな
る。このように、データ信号D0とクロックとの位相関
係が時間とともに連続的に変化しても、瞬時のビット位
相同期が可能となる。
【0032】なお、図1に示した第1実施例のビット位
相同期回路のDFF回路6、あるいは図4に示した第2
実施例のビット位相同期回路のDFF回路6およびDF
F回路18は、これをトライステージFF回路に置換す
ることにより、逆相クロックCKBで取り出すデータ信
号を移相させることできるので、遅延回路15を省略す
ることができる。
【0033】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のビット位
相同期回路は、データ信号の変化点に正相クロックのエ
ッジが当たっているか否かを検出し、当たっていない場
合は正相クロックを用いてデータの真中でその取り込み
を行ない、エッジに当たっている場合には、位相が正相
クロックの半周期ずれた逆相クロックを用いてデータの
真中でその取り込みを行なうため、正相クロックで取り
込んだデータと逆相クロックで取り込んだデータとの二
者択一となり、DFF回路の位相余裕が180度以下で
あっても瞬時にビット位相同期を確立し、システムクロ
ックに同期させたデータ信号信号出力することが可能と
なり、多相のデータ信号またはクロックを取り扱わず、
同期確立のメカニズムが簡単で速いという利点を有す
る。
【0034】また、データ信号の変化点と正相クロック
および逆相クロック両方のエッジとの位相関係を検知す
ることによって、時間とともにデータ信号とクロックと
の位相関係が変化していった場合についても、瞬時のビ
ット位相同期が可能となるという利点も有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明のビット位相同期回路の第1実施例の
ブロック図である。
【図2】 図1に示したビット位相同期回路のケース1
のタイミングチャートである。
【図3】 図1に示したビット位相同期回路のケース2
のタイミングチャートである。
【図4】 本発明のビット位相同期回路の第2実施例の
ブロック図である。
【図5】 図4に示したビット位相同期回路のタイミン
グチャートである。
【符号の説明】
1:データ入力端子、2:クロック入力端子、3:遅延
回路、4〜6:DFF回路、7:インバータ回路、8:
排他的論理和回路、9:ホールド回路、10、11:セ
レクタ回路、12:インバータ回路、13:アンド回
路、14:DFF回路、15、16:遅延回路、17:
出力端子、18:DFF回路、19:排他的論理和回
路、20:ホールド回路、21:アンド回路。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】受信データ信号を遅延させるための遅延回
    路と、 前記受信データ信号をクロックの正相で取り込む第1の
    DFF回路と、 前記遅延回路により遅延された前記受信データ信号であ
    る遅延データ信号を前記クロックの正相で取り込む第2
    のDFF回路と、 前記受信データ信号を前記クロックの逆相で取り込む第
    3のDFF回路と、 前記第1のDFF回路と前記第2のDFF回路の出力結
    果の一致、不一致を検出し、一致の場合と不一致の場合
    とに対応して異なる信号を出力する第1の不一致検出回
    路と、 前記不一致検出回路からの一致、不一致の出力信号に対
    応して、前記第1のDFF回路と前記第3のDFF回路
    の出力のうちどちらかを選択し、または前記第2のDF
    F回路と前記第3のDFF回路の出力のうちどちらかを
    選択して出力する選択回路と、 前記選択回路の出力を前記クロックに同期させるための
    第4のDFF回路と、 を具備することを特徴とするビット位相同期回路。
  2. 【請求項2】前記請求項1のビット位相同期回路に対し
    て、 前記遅延データ信号を前記クロックの逆相で取り込む第
    5のDFF回路と、 前記第3のDFF回路と前記第5のDFF回路の出力結
    果の一致、不一致を検出し、一致の場合と不一致の場合
    とに対応して異なる信号を出力する第2の不一致検出回
    路と、 前記第1の不一致検出回路と前記第2の不一致検出回路
    との出力結果の論理積をとり、その結果をリセット信号
    として前記第1の不一致検出回路および前記第2の不一
    致検出回路に戻す2入力アンド回路と、 を付加したことを特徴とするビット位相同期回路。
  3. 【請求項3】前記請求項1における前記第3のDFF回
    路、または前記請求項2における前記第3のDFF回路
    および前記第5のDFF回路をトライステージFF回路
    に置き換えたことを特徴とするビット位相同期回路。
JP6202977A 1994-08-05 1994-08-05 ビット位相同期回路 Withdrawn JPH0851417A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100444797B1 (ko) * 1997-09-09 2004-10-14 삼성전자주식회사 액정 표시 장치의 포지티브/네가티브 동기 신호 검출 회로
WO2009110123A1 (ja) * 2008-03-07 2009-09-11 Kurita Masakatsu 非同期型における送受信装置間の同期方法及び送受信装置

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Effective date: 20011106