JPS63211826A - 半導体集積回路装置 - Google Patents

半導体集積回路装置

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JPS63211826A
JPS63211826A JP4250387A JP4250387A JPS63211826A JP S63211826 A JPS63211826 A JP S63211826A JP 4250387 A JP4250387 A JP 4250387A JP 4250387 A JP4250387 A JP 4250387A JP S63211826 A JPS63211826 A JP S63211826A
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JP
Japan
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clock signal
circuit
signal
codec
digital
Prior art date
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Pending
Application number
JP4250387A
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English (en)
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Kazuo Daimon
一夫 大門
Fumiaki Fujii
文明 藤井
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は半導体集積回路装置に関するもので、例えば
PCM (Pulse  Code Modulati
on :パルス符号変調)方式のディジタル電話交換シ
ステムに用いられるコーデック(CODEC: Cod
er/ D ecoder)などに利用して有効な技術
に関するものである。
〔従来の技術〕
コーデックについては、例えば、1981年6月30日
、朝倉書店発行の「集積回路応用ハンドブック1593
頁〜600頁に記載されている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
PCM方式のディジタル電話交換システムに用いるため
のコーデックとして、本願発明者等は、本発明に先立っ
て、第2図に示すようなlチップ型のコーデックを開発
した。上記のコーデックでは、アナログ・ディジタル変
換用のA/D変換回路A/D、D/A変換回路D/りと
、ディジタルフィルタDFとして機能するディジタル・
シグナル・プロセッサDSP、PCM入出力回路PCM
110及びPI、L (フェイズ・ロックド・ループ)
回路PLLなどが同一の半導体基板(チップ)上に形成
される。
上記コーデックには、外部のディジタル電話交換装置か
ら、約2MHzの周波数とされる外部クロック信号EC
LK、!:PCM回線に対応したフレーム同期信号FS
YNが供給される。このうち外部クロック信号ECLK
は、A/D変換回路A/D及びD/A変換回路D/りに
オーバーサンプリングクロック信号として供給されると
ともに、PCM入出力回路P CM I 10の圧縮・
伸張回路CMP/EXPの動作クロック信号及び入出力
バッファBO,Blの同期信号として供給される。また
、この外部クロック信号ECLKはPLL回路PLLに
送られ、外部クロック信号ECLKに位相同期された基
本クロック信号φOが形成される。
基本クロック信号φ0は、さらにクロックパルス発生回
路CPGに送られ、内部クロック信号φ1に代表される
ディジタル・シグナル・プロセッサDSPの動作クロッ
ク信号が形成される。
ところで、コーデックが形成される半導体基板上の大半
のエリアを占めるディジタル・シグナル・プロセッサな
どは、PLL回路PLL及びクロックパルス発生回路C
PGによって形成される内部クロック信号に従って動作
される。これらの内部クロック信号は、外部クロック信
号ECLKや電源電圧等に重畳される雑音によって発生
するジッタを含む。一方、A/D変換回路A/Dやpc
M入出力回路P CM I 10等は、ジッタを含まな
い外部クロック信号ECLKに従って動作される。
このため、同一チップ上に形成されるコーデックの複数
の回路ブロックが、ジッタによる比較的小さな周波数差
を持つ二つのクロック信号に従って動作することとなり
、これらのクロック信号の周波数差に相当する音声帯域
内の周波数を持つ雑音が生じ、このことがコーデックを
含む通信系のS/N比を低下させる原因となっている。
この発明の目的は、S/N比の向上を図ったコーデック
などの半導体集積回路装置を提供することにある。
この発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、
本明細書の記述及び添付図面から明らかになるであろう
〔問題点を解決するための手段〕
本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
を簡単に説明すれば、下記の通りである。
すなわち、コーデックのA/D −D/A変換回路及び
PCM入出力回路の圧縮・伸張回路等をPLL回路によ
って形成される内部クロック信号に従って動作させ、P
CM入出力回路のバッファのみを外部クロック信号に従
って動作させるものである。
〔作 用〕
上記した手段によれば、一つの半導体基板上に形成され
るコーデックのほとんどの回路ブロックが同一系の内部
クロック信号によって動作されるため、ジッタを含む内
部クロック信号とジッタを含まない外部クロック信号と
の間の比較的小さな周波数差に従って発生する音声帯域
の雑音を抑制することができ、コーデックを含む通信系
のS/N比を向上できる。
〔実施例〕
第1図には、この発明が適用されたコーデックの一実施
例のブロック図が示されている。同図の各回路素子は、
公知の半導体集積回路の製造技術によって、単結晶シリ
コンのような1個の半導体基板上に形成される。
この実施例のコーデックは、特に制限されないが、PC
M方式のディジタル電話交換システムにおいて、アナロ
グ通信回線とディジタル電話交換装置との間に、アナロ
グ通信回線に対応して設けられる。それぞれのコーデッ
クには、ディジタル電話交換装置から、例えば2.04
8 M Hzの周波数とされる共通の外部クロック信号
ECLKが供給されるとともに、それぞれのコーデック
に割り当てられたPCM回線のチャンネル位置に対応し
たフレーム同期信号FSYNが供給される。それぞれの
コーデックには、PLL回路PLLが内蔵され、外部ク
ロック信号ECLKに位相同期された内部クロック信号
φl〜φ3が形成される。各コーデックは、これらの内
部クロック信号に従ってアナログ入出力Ainをオーバ
ーサンプリングして例えば16ビソトのディジタル信号
に変換し、さらに8ビツトのディジタル信号にレベル圧
縮した後、フレーム同期信号FSYNに従ってディジタ
ル電話交換装置に出力する。また、フレーム同期信号F
SYNに同期してディジタル電話交換装置から供給され
る8ビツトのディジタル信号をレベル伸張し、16ビツ
トのディジタル信号とした後、さらにアナログ出力信号
Aoutとしてアナログ回線に出力する。
コーデック内には、ストアドブログラム方式のディジタ
ル・シグナル・プロセッサが設けられる。
このディジタル・シグナル・プロセッサは、バンドパス
フィルタBPF及びロウパスフィルタLPF用のディジ
タルフィルタDPI及びDF2として機能するとともに
、例えばコーデックとしての周波数応答特性などを使用
される回線に適合させるためにも用いられる。
第1図において、アナログ通信回線を介して伝達され、
図示されないプレフィルタを経て入力されるアナログ入
力信号Ainは、A/D変換回路A/Dに供給される。
このA/D変換回路A/Dには、後述するクロックパル
ス発生回路CPGから、オーバーサンプリングクロック
信号φ2が供給される。このオーバーサンプリングクロ
ック信号φ2は、例えば外部クロック信号ECLKと同
じ2.048MHzの周波数とされる。
A/D変換回路A/Dは、オーバーサンプリングクロッ
ク信号φ2に従ってアナログ入力信号Ainをサンプリ
ングし、特に制限されないが、16ビツトのディジタル
信号に変換する。これらのディジタル信号は、バンドパ
スフィルタBPF用のディジタルフィルタDPIとされ
るディジタル・シグナル・プロセッサDSPにパラレル
に供給される。
ディジタル・シグナル・プロセッサDSPは、特に制限
されないが、ストアドブログラム制御方式の信号処理装
置であり、クロックパルス発生回路CPGから供給され
る内部クロック信号φlに従って動作する。この内部ク
ロック信号φ1は、実際には4相の動作クロック信号で
あり、その周波数は例えば4.096MH2とされる。
ディジタル・シグナル・プロセッサDSPは、A/D変
換回路A/Dから供給される16ビツトのディジタル信
号に所定の論理演算を加えることによって、バンドパス
フィルタBPFとして機能する。これにより、音声信号
のうち例えば約0.3〜3.4 K H2の周波数帯域
に対応するディジタル信号のみが、PCM入出力回路P
 CM I 10の圧縮・伸張回路C’MP/EXPに
伝達される。ディジタル・シグナル・プロセッサDSP
は、後述するロウバスフィルタLPF用のディジタルフ
ィルタDF2としても機能する。
圧縮・伸張回路CMP/EXPは、A/D変換回路A/
Dにおいてオーバーサンプリングクロック信号φ2に従
ってサンプリングされ16ビツトのディジタル信号とさ
れる音声信号を、レベル圧縮し、サンプリングレートを
8KHzとする8ピントのディジタル信号に変換する。
これらのディジタル信号は、ディジタル電話交換装置か
ら供給されるフレーム同期信号FSYNに従って、出力
バッファBOにシリアルに供給される。
出力バッファBOは、圧縮・伸張回路CMP/EXPか
ら出力されるディジタル信号を、PCM出力信号PSo
utとして、外部のディジタル電話交換装置に出力する
。このPCM出力信号PSou【の出力動作は、ディジ
タル電話交換装置から供給される外部クロック信号EC
LKに従って同期化される。
一方、ディジタル電話交換装置からフレーム同期信号F
SYNに同期してシリアルに供給されるPCM入力信号
PSinは、PCM入出力回路PCM I 10の入力
バッファBlに入力される。
入力バッファBTは、ディジタル電話交換装置から供給
されるフレーム同期信号FSYN及び外部クロック信号
ECLKに従って、上記PCM入力信号PSinを取り
込み、圧縮・伸張回路CMP/EXPに伝達する。この
PCM入力信号psinは、PCM出力信号PSout
と同様に、サンプリングレートを8KHzとする8ビツ
トのディジタル信号により構成される。
PCM入出力回路P CM I 10の圧縮・伸張回路
CMP/EXPは、入カバソファBlを介して入力され
る8ビツトのディジタル信号を、レベル伸張することに
よって、サンプリングレートを2゜048MHzとする
16ビツトのディジタル信号に変換し、ロウパスフィル
タLPF用のディジタルフィルタDF2とされるディジ
タル・シグナル・プロセッサDSPに供給する。これら
の圧縮・伸張回路CMP/EXPの動作は、クロックパ
ルス発生回路CPGから供給される内部クロック信号φ
3に従って行われる。この内部クロック信号φ3の周波
数は、内部クロック信号φ2と同様、例えば2.048
 M Hzとされる。
ディジタル・シグナル・プロセッサDSPは、l PCM入出力回路P CM I 10の圧縮・伸張回路
CMP/EXPから供給される16ビツトのディジタル
信号に所定の論理演算を加えることによって、ロウバス
フィルタLPFとして機能する。これにより、サンプリ
ングレートである8KHzを中心として、約0.3〜3
.4 K Hzの音声信号と対称的な周波数帯域に再製
される高周波成分が除去   ゛され、音声信号に対応
するディジタル信号のみが、D/A変換回路D/りに伝
達される。
D/A変換回路D/りは、ディジタルフィルタDF2と
されるディジタル・シグナル・プロセッサDSPを介し
て伝達される16ビツトのディジタル信号を、オーバー
サンプリングクロック信号φ2に従ってアナログ信号に
変換する。このアナログ信号は、アナログ出力信号Ao
utとして、アナログ通信回線に出力される。
ところで、上記の内部クロック信号φ1〜φ3は、PL
L回路PLLから供給される基本クロック信号φ0をク
ロックパルス発生回路CPGにおいて分周・編纂するこ
とによって形成される。ま1ま た、この基本クロック信号φ0は、外部のディジタル電
話交換装置から供給される外部クロック信号ECLKに
従って、PLL回路PLLにより形成される。したがっ
て、基本クロック信号φ0は、PLL回路PLLによっ
て外部クロック信号ECLKに位相同期される。
PLL回路PLLは、特に制限されないが、アナログ方
式のPLL回路であり、ディジタル電話交換装置から供
給される外部クロック信号ECLKに従って、それに位
相同期された基本クロック信号φOを形成する。この基
本クロック信号φ0の周波数は、例えば16.384M
Hzとされる。
また、この基本クロック信号φ0には、外部クロック信
号ECLKやPLL回路PLLの電源電圧に重畳される
雑音によって発生するジッタが含まれる。
クロックパルス発生回路CPGは、PLL回路PLLか
ら供給される基本クロック信号φ0を分周し、再編する
ことによって、上記内部クロック信号φ1〜φ3を形成
する。上述のように、内部り。ッ、信号φ1は、4相の
クロック信号であり、その周波数は例えば4.096M
Hzとされる。また、内部クロック信号φ2及びφ3は
、その周波数が外部クロック信号ECLKと同じ2.0
48M1(zとされるl相のクロック信号である。
以上のように、この実施例のコープ、2りでは、A/D
変換回路A/D、A/D変換回路A/D及びPCM入出
力回路P CM I 10の圧縮・伸張回路cMp/E
xpを含むほとんどの回路)゛ロックが・PLL回路P
LL&こよって形成される内部クロック信号φl〜φ3
に従って動1乍され、PCM入出力回vlIP CM 
I 10の入カノマ・ノファBl及び出カバソファBO
のみが外部クロック信号ECLKに従って動作される。
したがって、これらの内部クロック信号が雑音によって
発生するジッタを含み、またコーデックを構成する各回
路プロ゛ノクカ砦つの半導体基板上に形成されるにもか
かわらず・内部クロック信号と外部クロック(言号の比
較的小さな周波数差に従って音声帯域の周波数成分を含
む雑音が発生しない。このため、このコーデツクを含む
通信系のS/N比を改善することができるものである。
以上の本実施例に示されるように、この発明をディジタ
ル電話交換システムに用いられるコーデックに適用した
場合、次のような効果が得られる。
すなわち、 (11:I−デックのA/D −D/A変換回路及びP
CM入出力回路の圧縮・伸張回路等を、内蔵するPLL
回路において形成される内部クロック信号に従って動作
させ、PCM入出力回路のバッファのみを外部クロック
信号に従って動作させることで、一つの半導体基板上に
形成されるコーデックのほとんどの回路ブロックを同一
系の内部クロック信号によって動作させることができる
ため、これらの内部クロック信号が雑音によって発生す
るジッタを含み、またコーデックを構成する各回路ブロ
ックが一つの半導体基板上に形成されるにもかかわらず
、内部クロック信号と外部クロック信号の比較的小さな
周波数差に従って音声帯域の周波数成分を持つ雑音を抑
制することができるという効果が得られる。
(2)上記(11項により、コーデック及びコーデック
を含むディジタル通信系のS/N比を改善できるという
効果が得られる。
以上本発明者によってなされた発明を実施例にもとづき
具体的に説明したが、本発明は上記実施例に限定される
ものではなく、その要旨を進展しない範囲で種々変更可
能であることはいうまでもない。例えば、第1図の外部
クロック信号ECLK、基本クロック信号φ0及び内部
クロック信号φ1〜ψ3の周波数は、この実施例により
制限されないし、ディジタル信号のビット数は、16ビ
ソト及び8ビツト以外のビット数であってもよい。
また、PLL回路PLLは、ディジタル方式のPLL回
路を用いてもよい。さらに、コーデックのブロック構成
は、種々の実施形態を採りうるちのである。
以上の説明では主として本発明者によってなされた発明
をその背景となった利用分野であるディジタル電話交換
システムに用いられるコーデックに通用した場合につい
て説明したが、それに限定されるものではなく、例えば
モデ、A (MODEM)やその他のディジタル伝送シ
ステムに用いられるコーデックなどにも適用できる。本
発明は、少なくともクロック信号及びそのクロック信号
により形成される内部クロック信号に従って動作される
A/D −D/A変換回路及びディジタル信号処理回路
を併有する信号伝達回路及びこのような信号伝達回路を
含む半導体築積回路装置に広く通用できる。
〔発明の効果〕
本願において開示される発明のうち代表的なものによっ
て得られる効果を簡単に説明すれば、下記の通りである
。すなわち、コーデックのA/D・D/A変換回路及び
圧縮・伸張回路等を、内蔵するPLL回路によって形成
される内部クロック信号に従って動作させ、PCM入出
力回路のバッファのみを外部クロック信号に従って動作
させることで、一つの半導体基板上に形成されるコーデ
ックのほとんどの回路ブロックを同一系の内部クロック
信号によって動作させることができるため、これらの内
部クロック信号が雑音によって発生するジッタを含み、
またコーデックを構成する各回路ブロックが一つの半導
体基板上に形成されるにもかかわらず、内部クロック信
号と外部クロックffi号の比較的小さな周波数差に従
って音声帯域の周波数成分を持つ雑音を抑制することが
でき、コーデックを含むディジタル通信系のS/N比を
改善できるものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は、この発明が適用されたコーデックの一実施例
を示すブロック図、 第2図は、この発明に先立って本願発明者等が開発した
コーデックのブロック図である。 A/D・・・A/D変換回路、D/A・・・D/’A変
換回路、DSP・・・ディジタル・シグナル・プロセッ
サ、DFI、DF2、D F’・・・ディジタルフィル
タ、BPF・・・バンドパスフィルタ、LPF・・・ロ
ウパスフィルタ、PCMl10・・・PCM入出力回路
、BO・・・出力バソファ、BI・・・大カバソファ、
PLL−・・PLL回路、CPG・・・クロックパルス
発生回路。 第1図 第2図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、サンプリングクロック信号に従って入力アナログ信
    号をディジタル信号に変換するA/D変換回路及び/又
    はサンプリングクロック信号に従ってディジタル信号を
    アナログ信号に変換するD/A変換回路と、内部クロッ
    ク信号に従って上記ディジタル信号に対して所定の信号
    処理を施すディジタル信号処理回路と、外部から供給さ
    れる外部クロック信号に従って上記ディジタル信号を外
    部のディジタル装置に伝達するインターフェイス回路と
    、上記外部クロック信号に従って上記サンプリングクロ
    ック信号及び内部クロック信号を形成するPLL回路と
    を具備することを特徴とする半導体集積回路装置。 2、上記半導体集積回路装置は、ディジタル電話交換網
    に用いられるコーデックであり、上記インターフェイス
    回路は、上記内部クロック信号に従って動作する圧縮・
    伸張回路を含むものであることを特徴とする特許請求の
    範囲第1項記載の半導体集積回路装置。
JP4250387A 1987-02-27 1987-02-27 半導体集積回路装置 Pending JPS63211826A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03286331A (ja) * 1990-04-02 1991-12-17 Pioneer Electron Corp デイジタル信号処理装置
EP0559123A2 (en) * 1992-03-02 1993-09-08 Oki Electric Industry Co., Ltd. Codec

Cited By (2)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03286331A (ja) * 1990-04-02 1991-12-17 Pioneer Electron Corp デイジタル信号処理装置
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