JPH09247116A - 直並列変換回路および並直列変換回路の同期回路 - Google Patents

直並列変換回路および並直列変換回路の同期回路

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JPH09247116A
JPH09247116A JP8051142A JP5114296A JPH09247116A JP H09247116 A JPH09247116 A JP H09247116A JP 8051142 A JP8051142 A JP 8051142A JP 5114296 A JP5114296 A JP 5114296A JP H09247116 A JPH09247116 A JP H09247116A
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signal
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JP8051142A
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Naoki Kuwata
直樹 桑田
Tetsuji Sato
哲司 佐藤
Noriaki Mizuguchi
紀明 水口
Tetsuya Kiyonaga
哲也 清永
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Fujitsu Ltd
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Fujitsu Ltd
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    • H04J3/02Details
    • H04J3/04Distributors combined with modulators or demodulators
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    • HELECTRICITY
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    • H04J3/02Details
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 直並列変換回路および並直列変換回路の同期
回路に関し、動作途中において非同期状態になった場合
でも短時間に確実に同期回復させることを課題とする。 【解決手段】 複数の直並列変換回路1,2は、別々の
ICチップで構成され、互いに同期して動作すべき回路
である。非同期検出手段3は、直並列変換回路1,2の
分周クロック信号の位相を比較して非同期状態を検出す
る。非同期状態であれば、回復手段4により、直並列変
換回路2の分周クロック信号の位相を変更して直並列変
換回路1,2を同期状態に回復させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、直並列変換回路お
よび並直列変換回路の同期回路に関し、特に、高速な通
信システムに使用され、並列に動作する複数の直並列変
換回路の互いの同期をとるための同期回路および並列に
動作する複数の並直列変換回路の互いの同期をとるため
の同期回路に関する。
【0002】近年、伝送容量の増大に伴い、光通信シス
テム等の装置間伝送速度も増大してきている。伝送速度
が1Gbpsを越えるような高速な光通信システムで
は、装置内の信号処理を伝送速度と同じ速度で処理する
ことが困難であるので、通常は直並列変換を行って信号
の速度をより低速に変換した上で、並列に信号処理を行
っている。また、並列に低速で信号処理を行った後、そ
れらを並直列変換を行って伝送速度と同じ速度に変換し
た上で伝送するようにしている。
【0003】
【従来の技術】直並列変換回路や並直列変換回路を1つ
のICチップで構成した場合、消費電力の集中に起因す
る多量な発熱、集積度が高いことによる開発期間や開発
費用の増大、並列信号側の信号数が多いことによる信号
間干渉等の不具合がある。そうしたことを避けるため
に、直並列変換回路や並直列変換回路を1つのICチッ
プで構成せずに複数のICチップに分割することが行わ
れている。ただし、直並列変換回路や並直列変換回路を
複数のICチップに分割した場合、各チップ間の動作を
同期させる必要がある。複数のICチップに分割された
直並列変換回路や並直列変換回路を同期させるために
は、各ICチップに設けられたクロック信号の分周回路
から出力される分周クロック信号の位相を互いに一致さ
せればよい。なお、各ICチップに同一のクロック信号
を入力しても、各ICチップ内の分周回路の初期状態に
より、分周クロック信号の位相は互いに一致するとは限
らない。
【0004】こうした各分周クロック信号の位相を一致
させる従来の方法として、下記のものがある。 1. 各ICチップの直並列変換回路または並直列変換
回路が、クロック分周回路を持たずに、クロック分周回
路だけのICチップを別に設け、そのICチップから分
周クロック信号を、各ICチップの直並列変換回路また
は並直列変換回路へ供給するようにする。 2. 直並列変換回路または並直列変換回路の複数のI
Cチップのうちの1つ(マスタ)から他のICチップ
(スレーブ)へ分周クロック信号を供給するようにす
る。 3. 各ICチップの直並列変換回路または並直列変換
回路が、クロック分周回路を持つようにし、各クロック
分周回路から出力される分周クロック信号の位相が一致
していないときに、クロック分周回路を一時的にリセッ
トし、同位相の分周クロック信号が得られるまで、その
リセットを繰り返すようにする。 4. 各ICチップの直並列変換回路または並直列変換
回路が、クロック分周回路を持つようにし、全クロック
分周回路に対してリセットの解除を同時に行って各分周
クロック信号の同期をとるようにする(1991年電子
情報通信学会秋季大会予稿集、B−660、「超高速多
重化回路モジュールの検討」宮川他)。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の方
法1では、クロック分周回路のICチップを設計しなけ
ればならず、ICチップの多品種化を招く。またICチ
ップ間の接続ラインが増えるという問題もある。
【0006】上記従来の方法2では、マスタ用のICチ
ップおよびスレーブ用のICチップを設計しなければな
らず、この方法もICチップの多品種化を招く。もし、
マスタ用およびスレーブ用を兼用したICチップを設計
すれば、こうした問題は解消するが、今度はマスタ用と
スレーブ用とを切替できるようにするために、回路が複
雑化するという問題がある。
【0007】上記の従来の方法3および方法4は、従来
の方法1および方法2の問題を解消するが、従来の方法
3では、所定の時間内に確実に同期させることができる
保証がない。
【0008】また、従来の方法4では、非同期の検出方
法が明らかでないので、動作途中で非同期が発生した場
合に同期状態に回復することができない。また、リセッ
トを全クロック分周回路に対して行うので、PLL回路
を内部に含む並直列変換回路の場合にはPLL回路の動
作に影響がでるという問題がある。
【0009】本発明はこのような点に鑑みてなされたも
のであり、動作途中において非同期状態になった場合で
も短時間に確実に同期回復させることができる直並列変
換回路および並直列変換回路の同期回路を提供すること
を目的とする。
【0010】また、並直列変換回路の場合には同期回復
を図ってもPLL回路の動作に影響を与えない並直列変
換回路の同期回路を提供することを他の目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明では上記目的を達
成するために、図1に示すように、並列に動作する複数
の直並列変換回路1,2の互いの同期をとるための同期
回路が提供される。この同期回路は、複数の直並列変換
回路1,2の非同期状態を検出する非同期検出手段3
と、非同期検出手段3が非同期状態を検出したときに、
複数の直並列変換回路1,2を同期状態に回復させる回
復手段4とを備える。
【0012】以上のような構成において、複数の直並列
変換回路1,2は、別々のICチップで構成され、互い
に同期して動作すべき回路である。非同期検出手段3
は、直並列変換回路1,2の分周クロック信号の位相を
比較して直ちに非同期状態を検出する。非同期状態であ
れば、回復手段4により、直並列変換回路2の分周クロ
ック信号の位相を変更して直並列変換回路1,2を同期
状態に回復させる。
【0013】このようにして、動作途中において非同期
状態になった場合でも短時間に確実に同期回復させるこ
とができる。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。まず、本発明の直並列変換回路の
同期回路に係る第1の実施の形態の原理構成を、図1を
参照して説明する。第1の実施の形態は、複数の直並列
変換回路1,2の非同期状態を検出する非同期検出手段
3と、非同期検出手段3が非同期状態を検出したとき
に、複数の直並列変換回路1,2を同期状態に回復させ
る回復手段4とを備える。
【0015】図2は第1の実施の形態の詳しい構成を示
すブロック図である。なお、この図2に示す構成と図1
の構成との対応関係については、図2に示す構成を説明
した後に記述する。
【0016】図中、直並列変換回路11〜13はそれぞ
れ、1:2の直並列変換を行う回路であり、入力された
シリアルデータを伝送速度1/2の2系統のパラレルデ
ータに変換する。直並列変換回路11〜13は個別のI
Cチップとして構成される。直並列変換回路12と直並
列変換回路13とは同期がとれている必要がある。直並
列変換回路12,13にはそれぞれ、入力したクロック
信号を1/2に分周して分周クロック信号を出力するク
ロック分周回路が備えられている。直並列変換回路13
のクロック分周回路から出力された分周クロック信号
は、所定時間D1の遅延を行う遅延回路14を経てD−
フリップフロップ15のD端子へ入力され、一方、直並
列変換回路12のクロック分周回路から出力された分周
クロック信号は、D−フリップフロップ15のクロック
端子へ入力される。D−フリップフロップ15は、D端
子へ入力された信号を、クロック端子へ入力された信号
によりラッチしてQ端子から遅延回路16へ出力する。
遅延回路16は所定時間D2の遅延を行い、その出力を
直並列変換回路13のクロック分周回路に送り、クロッ
ク分周回路をリセットする。こうした第1の実施の形態
の動作に関しては、図3を参照して後述する。
【0017】なお、図1に示す直並列変換回路1,2
は、図2の直並列変換回路12,13にそれぞれ対応
し、図1に示す非同期検出手段3は、図2の遅延回路1
4およびD−フリップフロップ15に対応し、図1に示
す回復手段4は、図2の遅延回路16に対応する。
【0018】図3は、図2に示す第1の実施の形態の各
部の信号波形を示すタイミングチャートである。図中の
信号(a)〜(g)は、図2に示す位置(a)〜(g)
での信号波形を示している。
【0019】すなわち、直並列変換回路12,13には
外部からクロック信号として信号(a),(b)が入力
される。ここで、信号(a),(b)の周期をTとす
る。直並列変換回路12,13の各クロック分周回路は
1/2の分周を行うので、直並列変換回路12,13の
各クロック分周回路からは周期2Tの信号(c),
(d)がそれぞれ出力される。遅延回路14が所定時間
D1(0<D1<T、例えばT/2)だけ信号(d)を
遅延させて信号(e)を出力するので、信号(c),
(d)の同期がとれている場合には、D−フリップフロ
ップ15は信号(e)の低レベルばかりをラッチし、Q
端子からの出力〔信号(f)〕は常時低レベルを呈す。
しかし、例えば直並列変換回路13のクロック分周回路
において、何らかの原因(ノイズ等)により正常に分周
が行われないことが発生すると、非同期な波形17a,
17b,17cが発生する。その結果、D−フリップフ
ロップ15のD端子に入力される信号は信号(e)のよ
うになり、これが信号(c)の立ち上がりエッジにより
ラッチされるので、D−フリップフロップ15のQ端子
からは信号(f)に示すような高レベル信号が出力され
る。この高レベル信号によって直並列変換回路12,1
3が非同期状態にあることが示されることになる。図3
の信号(e)には、ラッチされる位置を黒丸で示す。
【0020】遅延回路16はこの高レベル信号〔信号
(f)〕を所定時間D2だけ遅延させる。所定時間D2
は、下記式(1)を満足する値に設定される。
【0021】
【数1】 (2n−1)T<D2<2nT、(n=1,2,3・・・) ・・(1) 例えば、図3では所定時間D2が(3+1/2)Tに設
定されている。
【0022】遅延回路16は、信号(f)を所定時間D
2だけ遅延させて信号(g)を得、これを直並列変換回
路13のクロック分周回路に送り、信号(g)が高レベ
ルの間だけクロック分周回路をリセットさせている。そ
の結果、直並列変換回路13から出力される分周クロッ
ク信号〔信号(d)〕は、信号(g)が高レベルの間、
低レベルとなり、その後に外部から入力するクロック信
号(b)の立ち上がりエッジ18によって分周クロック
信号19が発生される。上記式(1)を満足するように
所定時間D2を設定することにより、リセット解除後、
最初に発生するクロック信号(b)の立ち上がりエッジ
18は、常に信号(c)の立ち上がりエッジと同じタイ
ミングとなる。すなわち、リセット解除後、最初に発生
するクロック信号(b)の立ち上がりエッジ18が、信
号(c)の立ち下がりエッジと同じタイミングになるこ
とはない。したがって、こうして発生した分周クロック
信号19は、直並列変換回路12から出力される分周ク
ロック信号〔信号(c)〕と同じ位相になり、同期が回
復されたことになる。
【0023】つぎに、第2の実施の形態を説明する。第
1の実施の形態では、直並列変換回路12,13が1:
2の直並列変換を行うが、第2の実施の形態では1:4
の直並列変換を行う点で異なっている。
【0024】図4は第2の実施の形態の構成図である。
図中、直並列変換回路21,22はそれぞれ、1:4の
直並列変換を行う回路であり、入力されたシリアルデー
タを伝送速度1/4の4系統のパラレルデータに変換す
る。直並列変換回路21,22は個別のICチップとし
て構成される。図4では図示を省略したが、直並列変換
回路21,22の前段には、第1の実施の形態の直並列
変換回路11と同じ回路が接続される。直並列変換回路
21と直並列変換回路22とは同期がとれている必要が
ある。直並列変換回路21,22にはそれぞれ、入力し
たクロック信号を1/4に分周して分周クロック信号を
出力するクロック分周回路が備えられている。
【0025】直並列変換回路22のクロック分周回路か
ら出力された分周クロック信号は、所定時間D4の遅延
を行う遅延回路23を経てOR論理回路24の一方の入
力端子に入力されるともに、直接OR論理回路24の他
方の入力端子にも入力される。OR論理回路24の出力
は所定時間D5の遅延を行う遅延回路25を経てD−フ
リップフロップ26のD端子へ入力され、一方、直並列
変換回路21のクロック分周回路から出力された分周ク
ロック信号は、D−フリップフロップ26のクロック端
子へ入力される。D−フリップフロップ26は、D端子
へ入力された信号を、クロック端子へ入力された信号に
よりラッチしてQ端子から遅延回路27へ出力する。遅
延回路27は所定時間D6の遅延を行い、その出力を直
並列変換回路22のクロック分周回路に送り、クロック
分周回路をリセットする。
【0026】図5〜図7は、図4に示す第2の実施の形
態の各部の信号波形を示すタイミングチャートであり、
図5〜図7の各々は同期の各種ずれ方に対応している。
図5〜図7の中の信号(a)〜(i)は、図4に示す位
置(a)〜(i)での信号波形を示している。
【0027】まず、図5を参照して説明する。すなわ
ち、直並列変換回路21,22には外部からクロック信
号として信号(a),(b)が入力される。ここで、信
号(a),(b)の周期をTとする。直並列変換回路2
1,22の各クロック分周回路は1/4の分周を行うの
で、直並列変換回路21,22の各クロック分周回路か
らは周期4Tの信号(c),(d)がそれぞれ出力され
る。遅延回路23が所定時間D4(例えばT)だけ信号
(d)を遅延させ、OR論理回路24がこの遅延前後の
信号の論理和をとって信号(f)として出力する。遅延
回路23およびOR論理回路24は、D−フリップフロ
ップ26で行われる非同期状態の検出が同期のずれの形
態に拘らず可能とするために設けられている。
【0028】つぎに、遅延回路25が所定時間D5〔例
えば(4+1/2)T〕だけ信号(f)を遅延させて信
号(g)を出力する。信号(c),(d)の同期がとれ
ている場合には、D−フリップフロップ26は信号
(g)の低レベルばかりをラッチし、Q端子からの出力
〔信号(h)〕は常時低レベルを呈す。しかし、例えば
直並列変換回路22のクロック分周回路において、何ら
かの原因(ノイズ等)により正常に分周が行われず、例
えば時間Tだけ遅れた波形28a,28b,28cが発
生したとする。その場合、D−フリップフロップ26の
D端子に入力される信号は信号(g)のようになり、こ
れが信号(c)の立ち上がりエッジによりラッチされる
ので、D−フリップフロップ26のQ端子からは信号
(h)に示すような高レベル信号が出力される。この高
レベル信号によって直並列変換回路21,22が非同期
状態にあることが示されることになる。図5の信号
(g)には、ラッチされる位置を黒丸で示す。
【0029】遅延回路27はこの高レベル信号〔信号
(h)〕を所定時間D6だけ遅延させる。所定時間D6
は、下記式(2)を満足する値に設定される。
【0030】
【数2】 (4n−1)T<D6<4nT、(n=1,2,3・・・) ・・(2) 例えば、図5では所定時間D6が(3+1/2)Tに設
定されている。
【0031】遅延回路27は、信号(h)を所定時間D
6だけ遅延させて信号(i)を得、これを直並列変換回
路22のクロック分周回路に送り、信号(i)が高レベ
ルの間だけクロック分周回路をリセットさせている。そ
の結果、直並列変換回路22から出力される分周クロッ
ク信号〔信号(d)〕は、信号(i)が高レベルの間、
低レベルとなり、その後に外部から入力するクロック信
号(b)の立ち上がりエッジ29によって分周クロック
信号30が発生される。上記式(2)を満足するように
所定時間D6を設定することにより、リセット解除後、
最初に発生するクロック信号(b)の立ち上がりエッジ
29は、常に信号(c)の立ち上がりエッジと同じタイ
ミングとなる。したがって、こうして発生した分周クロ
ック信号30は、直並列変換回路21から出力される分
周クロック信号〔信号(c)〕と同じ位相になり、同期
が回復されたことになる。
【0032】図6は、直並列変換回路22のクロック分
周回路において、何らかの原因(ノイズ等)により正常
に分周が行われず、信号(d)に示すように、時間2T
だけ遅れた波形31a,31b,31cが発生した場合
の動作を示す。この場合でも、直並列変換回路22のク
ロック分周回路から出力される分周クロック信号32
が、直並列変換回路21から出力される分周クロック信
号〔信号(c)〕と同じになり、同期が回復される。
【0033】図7は、直並列変換回路22のクロック分
周回路において、何らかの原因(ノイズ等)により正常
に分周が行われず、信号(d)に示すように、時間3T
だけ遅れた波形33a,33b,33cが発生した場合
の動作を示す。この場合でも、直並列変換回路22のク
ロック分周回路から出力される分周クロック信号34
が、直並列変換回路21から出力される分周クロック信
号〔信号(c)〕と同じになり、同期が回復される。な
お、信号(g)の形態によっては、信号(h)が波形3
5のようになる可能性があるが、この場合でも、直並列
変換回路22のクロック分周回路から出力される分周ク
ロック信号36の立ち上がりエッジは、信号(c)の立
ち上がりエッジと同じタイミングとなる。
【0034】なお、上記の第1の実施の形態では、直並
列変換回路12,13がそれぞれ、1:2の直並列変換
を行い、また第2の実施の形態では、直並列変換回路2
1,22がそれぞれ、1:4の直並列変換を行っている
が、本発明は、任意の直並列変換比の装置に対して適用
可能である。
【0035】つぎに、第3の実施の形態を説明する。図
8は第3の実施の形態の構成図である。第3の実施の形
態は、第1の実施の形態と基本的には同じ構成となって
いる。ただし、第3の実施の形態では、直並列変換回路
41が1:8の直並列変換を行い、そのうちの4系統を
直並列変換回路42へ、残りの4系統を直並列変換回路
43へ送る。直並列変換回路42,43はそれぞれ、
1:2の直並列変換を行う回路を4つ備えている。すな
わち、直並列変換回路42,43はそれぞれ、入力され
た4系統のデータを8系統に変換して出力する。そし
て、直並列変換回路42,43にはそれぞれ、入力した
クロック信号を1/2に分周して分周クロック信号を出
力するクロック分周回路が備えられ、それらを基に、直
並列変換回路42,43はそれぞれ、自己のICチップ
内の4つの回路の間で同期をとることができるが、他の
ICチップとの間では、このままでは必ずしも同期をと
ることができない。
【0036】第3の実施の形態の遅延回路44、D−フ
リップフロップ45、遅延回路46は、第1の実施の形
態の遅延回路14、D−フリップフロップ15、遅延回
路16とそれぞれ全く同じ構成であり、それらの動作も
第1の実施の形態と全く同じである。
【0037】つぎに、第4の実施の形態を説明する。図
9は第4の実施の形態の構成図である。図中、直並列変
換回路51,52はそれぞれ、1:2の直並列変換を行
う回路であり、入力されたシリアルデータを伝送速度1
/2の2系統のパラレルデータに変換する。直並列変換
回路51,52は個別のICチップとして構成される。
図9では図示を省略したが、直並列変換回路51,52
の前段には、第1の実施の形態の直並列変換回路11と
同じ回路が接続される。直並列変換回路51と直並列変
換回路52とは同期がとれている必要がある。直並列変
換回路51,52にはそれぞれ、入力したクロック信号
を1/2に分周して分周クロック信号を出力するクロッ
ク分周回路が備えられている。なお、直並列変換回路5
1には外部からクロック信号が入力されるが、直並列変
換回路52には図9で示される回路の外部からクロック
信号が入力されない。
【0038】直並列変換回路52のクロック分周回路か
ら出力された分周クロック信号は、所定時間D8の遅延
を行う遅延回路53を経て排他的論理和回路54の一方
の入力端子へ入力され、一方、直並列変換回路51のク
ロック分周回路から出力された分周クロック信号は直
接、排他的論理和回路54の他方の入力端子へ入力され
る。排他的論理和回路54は、両入力信号に対して排他
的論理和演算を行い、その結果を直並列変換回路52の
クロック分周回路に、クロック入力信号として送る。こ
のクロック入力信号が直並列変換回路52のクロック分
周回路において分周される。こうした第4の実施の形態
の動作を、図10〜図13を参照して説明する。
【0039】図10〜図13は、図9に示す第4の実施
の形態の各部の信号波形を示すタイミングチャートであ
り、図10〜図13の各々は同期の各種ずれ方に対応し
ている。図10〜図13の中の信号(a)〜(e)は、
図9に示す位置(a)〜(e)での信号波形を示してい
る。
【0040】まず、図10,図11は、直並列変換回路
51,52のクロック分周回路から出力される各分周ク
ロック信号の同期がとれている場合を示し、特に図10
は、直並列変換回路51,52のクロック分周回路から
出力される各分周クロック信号の初期状態がいずれも低
レベルであった場合を示している。すなわち、直並列変
換回路51には外部からクロック信号として信号(a)
が入力される。ここで、信号(a)の周期をTとする。
直並列変換回路51のクロック分周回路は1/2の分周
を行うので、直並列変換回路51のクロック分周回路か
らは周期2Tの信号(b)が出力される。直並列変換回
路51と直並列変換回路52との同期がとれているの
で、直並列変換回路52のクロック分周回路から出力さ
れる分周クロック信号が信号(c)のようになる。遅延
回路53が所定時間D8(例えばT/2)だけ信号
(c)を遅延させて信号(d)を排他的論理和回路54
へ出力するので、排他的論理和回路54の出力は信号
(e)のようになる。この信号(e)は信号(a)と同
一になる。
【0041】図11も、直並列変換回路51,52のク
ロック分周回路から出力される各分周クロック信号の同
期がとれている場合を示し、特に、直並列変換回路5
1,52のクロック分周回路から出力される各分周クロ
ック信号の初期状態がいずれも高レベルであった場合を
示している。
【0042】図12,図13は、直並列変換回路51,
52のクロック分周回路から出力される各分周クロック
信号の同期がとれていない場合を示し、特に図12は、
直並列変換回路51のクロック分周回路から出力される
分周クロック信号の初期状態が低レベルであり、直並列
変換回路52のクロック分周回路から出力される分周ク
ロック信号の初期状態が高レベルであった場合を示して
いる。すなわち、直並列変換回路51には外部からクロ
ック信号として信号(a)が入力され、直並列変換回路
51のクロック分周回路からは信号(b)が出力され
る。直並列変換回路52のクロック分周回路からは、信
号(c)に示すように、高レベル信号55が出力され
る。遅延回路53が所定時間D8だけ信号(c)を遅延
させて信号(d)を排他的論理和回路54へ出力する。
この結果、排他的論理和回路54の出力は信号(e)の
ようになる。この信号(e)に立ち上がりエッジ56が
発生しないため直並列変換回路52の分周動作が行われ
ず、信号(b)の立ち下がりエッジ57により発生した
信号(e)の立ち上がりエッジ58で直並列変換回路5
2の分周動作が行われ、信号(c)は信号(b)と同様
に高レベルから低レベルに変化する。信号(b) と信
号(c)が同じタイミングで立ち下がり、以降は同期の
とれた状態を示す図10と同様の動作を行うため、同期
が回復されたことになる。
【0043】図13も、直並列変換回路51,52のク
ロック分周回路から出力される各分周クロック信号の同
期がとれていない場合を示し、特に、直並列変換回路5
1のクロック分周回路から出力される分周クロック信号
の初期状態が高レベルであり、直並列変換回路52のク
ロック分周回路から出力される分周クロック信号の初期
状態が低レベルであった場合を示している。この場合
も、立ち上がりエッジ59以降は、信号(c)は信号
(b)と同一になるので、同期が回復されたことにな
る。
【0044】つぎに、第5の実施の形態を説明する。図
14は第5の実施の形態の構成図である。第5の実施の
形態は、第4の実施の形態と基本的には同じ構成となっ
ている。ただし、第5の実施の形態では、直並列変換回
路61が1:8の直並列変換を行い、そのうちの4系統
を直並列変換回路62へ、残りの4系統を直並列変換回
路63へ送る。直並列変換回路62,63はそれぞれ、
1:2の直並列変換を行う回路を4つ備えている。すな
わち、直並列変換回路62,63はそれぞれ、入力され
た4系統のデータを8系統に変換して出力する。そし
て、直並列変換回路62,63にはそれぞれ、入力した
クロック信号を1/2に分周して分周クロック信号を出
力するクロック分周回路が備えられ、それらを基に、直
並列変換回路62,63はそれぞれ、自己のICチップ
内の4つの回路の間で同期をとることができるが、他の
ICチップとの間ではこのままでは必ずしも同期をとる
ことができない。
【0045】第5の実施の形態の遅延回路64、排他的
論理和回路65は、第4の実施の形態の遅延回路53、
排他的論理和回路54とそれぞれ全く同じ構成であり、
それらの動作も第4の実施の形態と全く同じである。
【0046】つぎに、第6の実施の形態を説明する。第
6の実施の形態は並直列変換回路に関する。図15は第
6の実施の形態の構成図である。図中、並直列変換回路
71,72はそれぞれ、4:1の並直列変換を行う回路
であり、入力された4系統のパラレルデータを伝送速度
4倍の1系統のシリアルデータに変換し、並直列変換回
路73へ送る。並直列変換回路73は、2:1の並直列
変換を行う回路であり、入力された2系統のパラレルデ
ータを伝送速度2倍の1系統のシリアルデータに変換し
て出力する。並直列変換回路71〜73は個別のICチ
ップとして構成される。並直列変換回路71と並直列変
換回路72とは同期がとれている必要がある。並直列変
換回路71,72にはそれぞれ、入力したクロック信号
を1/4に分周して分周クロック信号を出力するクロッ
ク分周回路が備えられている。また、並直列変換回路7
1および73にはPLL回路74が設けられ、PLL回
路74には外部からのクロック信号(例えば600Mb
ps)が入力されるとともに、並直列変換回路71のク
ロック分周回路から出力された分周クロック信号(例え
ば600Mbps)が入力され、PLL回路74は両入
力の位相に応じた発振を行い、例えば5Gbpsのクロ
ック信号を並直列変換回路73のクロック分周回路へ送
る。並直列変換回路73のクロック分周回路は、5Gb
psのクロック信号を2.5Gbpsに分周して並直列
変換回路71,72に送る。
【0047】並直列変換回路72のクロック分周回路か
ら出力された分周クロック信号が、所定時間D11の遅
延を行う遅延回路75を経てD−フリップフロップ76
のD端子へ入力され、一方、並直列変換回路71のクロ
ック分周回路から出力された分周クロック信号が、D−
フリップフロップ76のクロック端子へ入力される。D
−フリップフロップ76は、D端子へ入力された信号
を、クロック端子へ入力された信号によりラッチしてQ
端子から遅延回路77へ出力する。遅延回路77は所定
時間D12の遅延を行い、その出力を並直列変換回路7
2のクロック分周回路に送り、クロック分周回路をリセ
ットする。
【0048】こうした第6の実施の形態の動作は、第1
の実施の形態と同じである。なお、第6の実施の形態で
は、非同期時に並直列変換回路72のクロック分周回路
がリセットされるが、このリセットは並直列変換回路7
2に対して行われるだけでよいので、並直列変換回路7
1および73に設けられたPLL回路74の動作に対し
て影響を与えないで済む。
【0049】つぎに、第7の実施の形態を説明する。第
7の実施の形態は並直列変換回路に関する。図16は第
7の実施の形態の構成図である。第7の実施の形態は、
第6の実施の形態と基本的には同じ構成となっている。
ただし、第7の実施の形態では、並直列変換回路81,
82がそれぞれ、2:1の並直列変換を行う回路を4つ
備え、入力された8系統のデータを4系統に変換して並
直列変換回路83へ出力する。並直列変換回路83は
8:1の並直列変換を行う。そして、並直列変換回路8
1,82にはそれぞれ、入力したクロック信号を1/2
に分周して分周クロック信号を出力するクロック分周回
路が備えられ、それらを基に、並直列変換回路81,8
2はそれぞれ、自己のICチップ内の4つの回路の間で
同期をとることができるが、他のICチップとの間では
このままでは必ずしも同期をとることができない。
【0050】第7の実施の形態の遅延回路85、D−フ
リップフロップ86、遅延回路87は、第6の実施の形
態の遅延回路75、D−フリップフロップ76、遅延回
路77とそれぞれ全く同じ構成であり、それらの動作も
第6の実施の形態と全く同じである。
【0051】なお、図17に示すように、第7の実施の
形態に第5の実施の形態を組み合わせるようにしてもよ
い。
【0052】
【発明の効果】以上説明したように本発明では、別々の
ICチップで構成された複数の直並列変換回路または複
数の並直列変換回路における非同期状態を検出して、一
方のクロック分周回路をリセットすることにより、また
は、排他的論理和からクロック信号を作成して一方のク
ロック分周回路に送ることにより、同期の回復を図って
いる。
【0053】これにより、動作途中において非同期状態
になった場合でも短時間に確実に同期を回復させること
ができる。また、本発明によれば並直列変換回路におい
て同期回復を図ってもPLL回路の動作に影響を与える
ことがない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の原理説明図である。
【図2】第1の実施の形態の詳しい構成を示すブロック
図である。
【図3】第1の実施の形態の各部の信号波形を示すタイ
ミングチャートである。
【図4】第2の実施の形態の構成図である。
【図5】第2の実施の形態の各部の信号波形を第1の同
期ずれに対応して示すタイミングチャートである。
【図6】第2の実施の形態の各部の信号波形を第2の同
期ずれに対応して示すタイミングチャートである。
【図7】第2の実施の形態の各部の信号波形を第3の同
期ずれに対応して示すタイミングチャートである。
【図8】第3の実施の形態の構成図である。
【図9】第4の実施の形態の構成図である。
【図10】第4の実施の形態の各部の信号波形を第1の
同期ずれに対応して示すタイミングチャートである。
【図11】第4の実施の形態の各部の信号波形を第2の
同期ずれに対応して示すタイミングチャートである。
【図12】第4の実施の形態の各部の信号波形を第3の
同期ずれに対応して示すタイミングチャートである。
【図13】第4の実施の形態の各部の信号波形を第4の
同期ずれに対応して示すタイミングチャートである。
【図14】第5の実施の形態の構成図である。
【図15】第6の実施の形態の構成図である。
【図16】第7の実施の形態の構成図である。
【図17】第7の実施の形態に第5の実施の形態を組み
合わせた構成図である。
【符号の説明】
1 直並列変換回路 2 直並列変換回路 3 非同期検出手段 4 回復手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 水口 紀明 北海道札幌市中央区北一条西2丁目1番地 富士通北海道ディジタル・テクノロジ株 式会社内 (72)発明者 清永 哲也 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 並列に動作する複数の直並列変換回路の
    互いの同期をとるための同期回路において、 複数の直並列変換回路の非同期状態を検出する非同期検
    出手段と、 前記非同期検出手段が非同期状態を検出したときに、前
    記複数の直並列変換回路を同期状態に回復させる回復手
    段と、 を有することを特徴とする直並列変換回路の同期回路。
  2. 【請求項2】 前記複数の直並列変換回路はそれぞれ、
    入力されたクロック信号を分周して分周クロック信号を
    発生するクロック分周手段を含み、 前記非同期検出手段は、 前記複数の直並列変換回路のうちの第1の直並列変換回
    路のクロック分周手段が出力した分周クロック信号を遅
    延させる第1の遅延手段と、 前記複数の直並列変換回路のうちの第2の直並列変換回
    路のクロック分周手段が出力した分周クロック信号で、
    前記第1の遅延手段の出力をラッチすることにより、前
    記第1の直並列変換回路と前記第2の直並列変換回路と
    の非同期状態を検出して非同期信号を出力するラッチ手
    段と、 を含み、 前記回復手段は、 前記ラッチ手段が出力する非同期信号を所定時間だけ遅
    延させ、当該遅延された非同期信号によって前記第1の
    直並列変換回路のクロック分周手段のリセットを行うリ
    セット手段を、 含むことを特徴とする請求項1記載の直並列変換回路の
    同期回路。
  3. 【請求項3】 前記ラッチ手段は、D−フリップフロッ
    プであることを特徴とする請求項2記載の直並列変換回
    路の同期回路。
  4. 【請求項4】 入力されたクロック信号を分周して分周
    クロック信号を発生するクロック分周手段を各々が備
    え、並列に動作する複数の直並列変換回路の互いの同期
    をとるための同期回路において、 前記複数の直並列変換回路のうちの第1の直並列変換回
    路のクロック分周手段が出力した分周クロック信号を遅
    延させる遅延手段と、 前記複数の直並列変換回路のうちの第2の直並列変換回
    路のクロック分周手段が出力した分周クロック信号と、
    前記遅延手段の出力との排他的論理和を算出し、当該算
    出値を前記第1の直並列変換回路へクロック入力信号と
    して送る排他的論理和手段とを有することを特徴とする
    直並列変換回路の同期回路。
  5. 【請求項5】 外部からのクロック信号は、前記第2の
    直並列変換回路へのみ送られ、前記第1の直並列変換回
    路へは送られないことを特徴とする請求項4記載の直並
    列変換回路の同期回路。
  6. 【請求項6】 並列に動作する複数の並直列変換回路の
    互いの同期をとるための同期回路において、 複数の並直列変換回路の非同期状態を検出する非同期検
    出手段と、 前記非同期検出手段が非同期状態を検出したときに、前
    記複数の並直列変換回路を同期状態に回復させる回復手
    段と、 を有することを特徴とする並直列変換回路の同期回路。
  7. 【請求項7】 前記複数の並直列変換回路はそれぞれ、
    入力されたクロック信号を分周して分周クロック信号を
    発生するクロック分周手段を含み、 前記非同期検出手段は、 前記複数の並直列変換回路のうちの第1の並直列変換回
    路のクロック分周手段が出力した分周クロック信号を遅
    延させる第1の遅延手段と、 前記複数の並直列変換回路のうちの第2の並直列変換回
    路のクロック分周手段が出力した分周クロック信号で、
    前記第1の遅延手段の出力をラッチすることにより、前
    記第1の並直列変換回路と前記第2の並直列変換回路と
    の非同期状態を検出して非同期信号を出力するラッチ手
    段と、 を含み、 前記回復手段は、 前記ラッチ手段が出力する非同期信号を所定時間だけ遅
    延させ、当該遅延された非同期信号によって前記第1の
    並直列変換回路のクロック分周手段のリセットを行うリ
    セット手段を、 含むことを特徴とする請求項6記載の並直列変換回路の
    同期回路。
  8. 【請求項8】 前記ラッチ手段は、D−フリップフロッ
    プであることを特徴とする請求項7記載の並直列変換回
    路の同期回路。
  9. 【請求項9】 前記第2の並直列変換回路のクロック分
    周手段が出力した分周クロック信号が入力され、前記第
    2の並直列変換回路へ分周前のクロック信号を供給する
    PLL回路を、さらに有することを特徴とする請求項7
    記載の並直列変換回路の同期回路。
  10. 【請求項10】 入力されたクロック信号を分周して分
    周クロック信号を発生するクロック分周手段を各々が備
    え、並列に動作する複数の並直列変換回路の互いの同期
    をとるための同期回路において、 前記複数の並直列変換回路のうちの第1の並直列変換回
    路のクロック分周手段が出力した分周クロック信号を遅
    延させる遅延手段と、 前記複数の並直列変換回路のうちの第2の並直列変換回
    路のクロック分周手段が出力した分周クロック信号と、
    前記遅延手段の出力との排他的論理和を算出し、当該算
    出値を前記第1の並直列変換回路へクロック入力信号と
    して送る排他的論理和手段とを有することを特徴とする
    並直列変換回路の同期回路。
  11. 【請求項11】 外部からのクロック信号は、前記第2
    の並直列変換回路へのみ送られ、前記第1の並直列変換
    回路へは送られないことを特徴とする請求項10記載の
    並直列変換回路の同期回路。
  12. 【請求項12】 前記第2の並直列変換回路のクロック
    分周手段が出力した分周クロック信号が入力され、前記
    第2の並直列変換回路へ分周前のクロック信号を供給す
    るPLL回路を、さらに有することを特徴とする請求項
    10記載の並直列変換回路の同期回路。
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