JPWO2007097008A1 - データ受信装置及びデータ送信装置 - Google Patents
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Abstract
Description
図1において、送信側LSI100の内部クロック(CLK)は、クロックバッファ101を介した後に、IOバッファ102により受信側LSI200へ送信される。
送信側LSI100から送信された伝送データは、送信側LSI100における最終段のDラッチ113−1、…、113−mと同一サイクルの送信側内部クロックにおいて、受信側LSI200における初段のDラッチ212−1、…、212−mに取り込まれる。従って、ゲートストップ信号をHレベル信号にして伝送クロックを停止させても、送信側LSI100から送信された伝送データは全て受信側LSI200で受け取ることができる。また、送信側LSI100から送られてくる伝送クロックが受信側LSI200での伝送データの受信の完了と共に停止するので、それ以降はリングバッファ(FIFO回路213−1、…、213−m)に伝送データが上書きされてしまうことはない。
図2の各チャートと図1との対応関係は、括弧付きの番号によって示されている。但し、図2におけるチャート(0)は図1には不図示である。これは、ゲートストップ信号を無視したときの送信側LSI100のクロックチョッパ111の出力波形を示している。また、図2におけるチャート(11)は、リングバッファ213−1が有している複数(ここでは16個)のバッファ各々におけるデータの格納状況を示している。
この他、本発明に関係する技術として、例えば特許文献3には、異なる周波数のクロックを用いる装置間でのデータのシリアル伝送を可能とするために、基準クロックより生成した高周波クロックを各装置で用いるという技術が開示されている。
また、前述した本発明に係るデータ受信装置において、前記送信元が有しているカウンタであって特定のパターンであるデータを当該送信元が送り出すタイミングを決定する当該カウンタと同期してカウント動作を行う同期カウンタを更に有しており、前記遅延時間の設定は、前記送信元から送信された前記特定のパターンであるデータの前記格納先への格納を終えたときにおける前記同期カウンタのカウント値を基準にして行われるように構成してもよい。
また、前述した本発明に係るデータ受信装置において、前記格納先指示手段は、前記送信元から送られてくるクロックに基づいたタイミングで前記指示の切り替えを行い、前記遅延手段は、遅延させた前記停止信号の変化のタイミングを前記送信元から送られてくるクロックに同期させるように構成してもよい。
この構成によれば、送信元からのデータ伝送における遅延量がばらついても、送信元から送信されていたデータを格納先に確実に格納してから格納先指示手段を停止させることができる。
また、前述した本発明に係るデータ受信装置において、前記送信元において前記データに同期させた上で当該送信元から送られてくるクロックを遅延させるときの遅延量を前記データに基づいて制御して、当該クロックと当該データとの位相のずれを調整する位相調整手段を更に有しており、前記位相調整手段は、前記格納先指示手段が前記格納先の切り替えの指示を停止している期間に前記送信元から送られてきた特定のパターンであるデータに基づいて、前記位相のずれを調整するように構成してもよい。
また、前述した本発明に係るデータ受信装置において、前記送信元から送られてきた特定のパターンのビット列データであってビット毎に前記格納先の各々に格納された当該ビット列データを読み出して当該ビット列データの妥当性の検査を行う検査手段を更に有し、前記ビット列データの語長は前記格納先指示手段による指示の種類の数の少なくとも2倍であるように構成してもよい。
なお、このとき、前記ビット列データの語長は前記格納先指示手段による指示の種類の数の2倍であり、当該ビット列データにおける前半分の各ビットと後半分の各ビットとは、値が反転した関係を有しているように構成してもよい。
なお、このとき、パターンデータ期待値生成手段は、前記送信元が有しているカウンタであって特定のパターンであるデータを当該送信元が送り出すタイミングを決定する当該カウンタと同期してカウント動作を行う同期カウンタを有しているように構成してもよい。
なお、上述した本発明に係るデータ受信装置において実施されているデータ受信方法も、本発明に係るものである。
101 クロックバッファ
102、114−1、114−m、201、211−1、211−m IOバッファ
111、121、122、203、221、233−1、233−m、
241、251 クロックチョッパ
112−1、112−m、113−1、113−m、131、
212−1、212−m、214−1、214−m、252、
257−0、257−1、257−n Dラッチ
123 パターン生成回路
124、242、272 同期カウンタ
125−1、125−m、231 セレクタ
200 送信側LSI
202 位相調整部
204、234−1、234−m ライトポインタ生成部
213−1、213−m、253 FIFO回路
222 リードポインタ生成部
232−1、232−m DLL
243 クロックステップ用リングバッファ
244 伝送チェック部
254 クロックステップ用ライトポインタ生成部
255 クロックステップ用リードポインタ生成部
256−1 リセットパターン検出部
261 シフトレジスタ
262 チェックパターン検出回路
263、265、276、277 フラグ回路
264 伝送チェックカウンタ
271 ExOR回路
273 チェックパターン期待値生成回路
274 AND回路
275 OR回路
300 LSI−A
400 LSI−B
まず図4について説明する。同図は本発明を実施するデータ伝送システムの構成を示している。なお、同図において、図1と同様の構成要素には同一の符号を付している。
一方、送信側LSI100の内部クロックは、クロックチョッパ111、121、及び122にも入力されている。クロックチョッパ111の出力信号はDラッチ112−1、…、112−mの各クロック端子に入力されており、クロックチョッパ121の出力信号は113−1、…、113−mの各クロック端子に入力されている。また、クロックチョッパ122の出力信号はパターン生成回路123及び同期(SYNC)カウンタ124の各クロック端子に入力されている。
クロックチョッパ111は、ゲートストップ信号をHレベル信号にすると、チョッパ信号を停止しHレベル信号を継続して出力する。但し、図1の構成と異なり、図4の構成ではクロックバッファ101にゲートストップ信号が入力されていない。従って、クロックバッファ101は、ゲートストップ信号とは無関係に、送信側LSI100の内部クロックを、IOバッファ102を介して受信側LSI200へ継続して送信する。また、図4の構成では、ゲートストップ信号はクロックチョッパ121にも入力されていない。従って、Dラッチ113−1、…、113−mは、ゲートストップ信号とは無関係に、伝送データを、IOバッファ114−1、…、114−mを介して受信側LSI200へ継続して送信する。また、ゲートストップ信号はクロックチョッパ122にも入力されていないので、ゲートストップ信号は同期(SYNC)カウンタ124の動作にも影響を及ぼすことはない。
受信側LSI200では、送信側LSI100のIOバッファ102から送られてきた伝送クロックがIOバッファ201で受信され、セレクタ231を介してDLL232−1、…、232−mへと送られる。従って、セレクタ231でIOバッファ201の出力の選択がされている場合には、DLL232−1、…、232−mには伝送クロックが入力される。なお、セレクタ231を切り替えることにより、受信側LSI200の内部クロックをDLL232−1、…、232−mに入力させることもできる。
Dラッチ212−1、…、212−mから出力される伝送データは、FIFO回路213−1、…、213−mに送られる。FIFO回路213−1、…、213−mは、ライトポインタ生成部234−1、…、234−mとリードポインタ生成部222とで行われるポインタの生成によりリングバッファを構成している。このリングバッファは、DLL232−1、…、232−mにより伝送データのパラレルビット毎に位相の調整がされている伝送クロックから、受信側LSI200の内部クロックへと、伝送データを乗り換えさせるために使用されている。なお、以降の説明においては、このリングバッファを「データ用リングバッファ」と称することとする。
Dラッチ212−1、…、212−mから出力される伝送データは、FIFO回路213−1、…、213−mの有する複数のバッファのうち、ライトポインタ生成部234−1、…、234−mが生成するライトポインタで指し示されているものに格納され、リードポインタ生成部222が生成するリードポインタで指し示されているものより読み出される。こうして、送信側LSI100の内部クロックから受信側LSI200の内部クロックへと伝送データの乗り換えが行われる。
同期(SYNC)カウンタ242は、クロックチョッパ241から出力されるチョッパ信号を計数するインクリメントカウンタである。前述したように、同期カウンタ242は、送信側LSI100が備えている同期カウンタ124と巡回周期を同期させて動作させる。リードポインタ生成部222は、同期カウンタ242が所定のカウント値となったときに、生成するリードポインタを初期化(リセット)する。
次に図5について説明する。同図は、図4における送信側LSI100の構成の詳細を示している。なお、図4に示した構成要素のうち、Dラッチ112−1、…、112−m、セレクタ125−1、…、125−m、Dラッチ113−1、…、113−m、及びIOバッファ114−1、…、114−mについては、構成が同一であるので、図5においては、簡単のため、それぞれDラッチ112−1、セレクタ125−1、及びDラッチ113−1のみを表している。なお、以下の説明においても、この図5に示した構成に従って説明する。
なお、クロックステップ用ライトポインタ生成部254は、生成するライトポインタを、リードポインタ生成部222の初期化と同一のタイミングで初期化(リセット)する。また、クロックステップ用リードポインタ生成部255は、生成するリードポインタを、ライトポインタ生成部234−1の初期化と同一のタイミングで初期化(リセット)する。こうすることにより、送信側LSI100から受信側LSI200へのデータ伝送で生じるものに相当する遅延量の遅延をゲートストップ信号に与えることができる。
次に、図6のFIFO回路213−1内のリセットパターン検出部256−1について説明する。なお、FIFO回路213−1、…、213−mは、いずれも同様の内部構成を有している。
この初期化シーケンスは、チューニング処理、ポインタリセット処理、及び伝送チェック処理の3つの処理を逐次実行することによって行われる。ここで、チューニング処理は、DLL232−1、…、232−mによる伝送クロックの遅延量の調整を行うものである。ポインタリセット処理は、クロックステップ用ライトポインタ生成部254、クロックステップ用リードポインタ生成部255、データ用ライトポインタ生成部234−1、…、234−m、及びデータ用リードポインタ生成部222の初期化を行うものである。また、伝送チェック処理は、送信側LSI100から受信側LSI200へのデータ伝送の検査を行うものである。
次に、ポインタリセット処理を説明する。ポインタリセット処理の処理手順を図11にフローチャートで示す。また、LSI−A300とLSI−B400との間でのポインタリセット処理の実行によるパターンデータの授受の様子を図12に示す。
すなわち、まず、外部の制御装置より、LSI−B400に対してポインタリセット処理の開始指示が行われると、LSI−B400は、S411において、この開始指示を取得する処理を行う。
この結果、LSI−B400のクロックステップ用リングバッファ243は、LSI−A300のパターン生成回路123でリセットパターンが生成されてからLSI−B400のリセットパターン検出部256−1でリセットパターンが検出されるまでの時間に相当する時間だけ、ゲートストップ信号を遅延させるようになる。この遅延させたゲートストップ信号を、クロックステップ実行機能におけるデータ用リングバッファの動作を停止させるために使用するので、本実施形態によれば、LSI−A300からLSI−B400への伝送データが失われることなく確実にデータ用リングバッファへ格納することができるのである。
ここで図13及び図14について説明する。これらの図は、各ポインタ生成部のリセットタイミングのタイムチャート例を示したものである。なお、図13及び図14に示した各チャートと図5及び図6との対応関係は、括弧付きの番号(1)〜(17)によって示されている。また、これらのタイムチャート例では、クロックステップ用リングバッファ243及びデータ用リングバッファは16段のバッファより構成されており、従って、同期カウンタのカウント周期は32としている。また、パターン生成回路123で生成されるリセットパターンのビット長は8ビット(RST0〜RST7)としている。
まず、図13のチャート(1)からチャート(4)の各チャートに注目する。
チャート(6)はIOバッファ201の出力信号を示しており、チャート(8)はクロックチョッパ233−1から出力される出力信号を示している。図13においては、これらの信号の位相関係が反転しているように描かれているが、これは、DLL232−1により、チャート(8)の上段に示した伝送データに基づいた伝送クロックの位相調整がなされていることによるものである。従って、チャート(8)の波形は、送信側LSI100におけるクロックチョッパ121の出力信号波形(チャート(2))と位相が一致している。
チャート(7)は受信側LSI200のバッファ211−1の出力を示しており、これは、受信側LSI200で受信した送信側LSI100からの伝送データを示している。また、チャート(9)は、受信側LSI200の初段のDラッチ212−1の出力データを示している。更に、チャート(10)は、リセットパターン検出部256−1から出力される検出信号、すなわち、WT−PT−AとRD−PT−Bとで共通のリセット信号を示している。
図14において、チャート(16)はWT−PT−Bのリセット信号を示している。また、チャート(17)は、WT−PT−Bから出力されるクロックステップ用ライトポインタを示している。
すなわち、まず、外部の制御装置より、LSI−B400に対して伝送チェック処理の開始指示が行われる。LSI−B400は、S421において、この開始指示を取得する処理を行う。
S425では、検出されたチェックパターンと前述したチェックパターン期待値とを比較する伝送チェックが開始される。ここで、S426において、所定時間の経過を待つ処理が行われ、当該所定時間が経過したらS427に処理が進む。
外部の制御装置は、フラグ回路265、276、及び277にセットされている各種のフラグより伝送チェックの結果を認識する。フラグCOMPLETEがセットされている状態においてフラグERRORがセットされていない状態であれば、伝送チェックの結果は「良好」であり、フラグERRORがセットされていれば、伝送チェックの結果は「不良」である。
データ用リングバッファを構成するバッファの段数(Dラッチ257−0、…、257−m)が16段である場合には、
00011101 00011101 11100010 11100010
とする。また、データ用リングバッファを構成するバッファの段数が24段である場合には、
00011101 00011101 00011101 11100010 11100010 11100010
とする。これらのチェックパターンは、パターン長がリングバッファの周期(バッファの段数)の2倍であって、パターンを2分したときの後半部分が前半部分の各ビットにおける「0」若しくは「1」である2値の値を各々反転させたものになっている。
ところで、上述したポインタリセット処理及び伝送チェック処理は、どちらも同期カウンタ124、242、及び272により行われる同期カウントを前提としている。この同期カウントのために、外部で生成する基準信号を同期カウンタ124、242、及び272の各々に同時に印加することができれば、同期動作は可能である。しかし、同期カウンタ124、242、及び272のカウント動作を同時に開始させると電源の安定性に影響を及ぼすことが考えられる。従って、図17に示すように、同期カウンタ124、242、及び272のカウント動作を別々のタイミングで開始させるようにすると、電源の安定性への影響を軽減させる点において有効である。ここで、各カウンタの開始タイミングをカウンタの巡回周期(図17のタイミング例では8カウント)の整数倍の間隔を持たせることにより、各カウンタの巡回周期を同期させて動作させることができる。
図18及び図19は、クロックステップ実行機能時におけるタイムチャート例を示したものである。なお、図13及び図14に示した各チャートと図5及び図6との対応関係は、括弧付きの番号(1)〜(17)及び(21)〜(26)によって示されている。なお、図19におけるチャート(0)は、図5及び図6のどちらにも不図示である。このチャート(0)は、送信側LSI100の内部クロック(チャート(5))の反転信号を示しているが、以下の説明では参照しない。
Claims (15)
- 送信元から送られてきたデータを格納する格納先を順次切り替えて指示する格納先指示手段と、
動作の停止を指示する停止信号を遅延させる遅延手段と、
を有しており、
前記格納先指示手段は、前記遅延手段で遅延させた前記停止信号を受け取ると前記格納先の指示の切り替えを停止する、
ことを特徴とするデータ受信装置。 - 前記遅延手段が前記停止信号を遅延させる遅延時間は、前記データが前記送信元から送信されてから前記格納先に格納されるまでに要する時間であることを特徴とする請求項1に記載のデータ受信装置。
- 前記送信元が有しているカウンタであって特定のパターンであるデータを当該送信元が送り出すタイミングを決定する当該カウンタと同期してカウント動作を行う同期カウンタを更に有しており、
前記遅延時間の設定は、前記送信元から送信された前記特定のパターンであるデータの前記格納先への格納を終えたときの前記同期カウンタのカウント値を基準にして行われる、
ことを特徴とする請求項1に記載のデータ受信装置。 - 前記格納先指示手段は、前記送信元から送られてくるクロックに基づいたタイミングで前記指示の切り替えを行い、
前記遅延手段は、遅延させた前記停止信号の変化のタイミングを前記送信元から送られてくるクロックに同期させる、
ことを特徴とする請求項1に記載のデータ受信装置。 - 前記遅延手段は、リングバッファであることを特徴とする請求項4に記載のデータ受信装置。
- 前記格納先のうちから前記データを読み出す読み出し元とするものを、前記格納先指示手段による指示の切り替えと同一の順序で切り替えて指示する読み出し格納先指示手段と、
前記送信元が有しているカウンタであって前記データを当該送信元が送り出すタイミングに応じてカウント動作を行う当該カウンタと同期してカウント動作を行う同期カウンタと、
を更に有しており、
前記読み出し格納先指示手段は、前記同期カウンタによるカウント動作のタイミングで前記指示の切り替えを行う、
ことを特徴とする請求項4に記載のデータ受信装置。 - 前記送信元において前記データに同期させた上で当該送信元から送られてくるクロックを遅延させるときの遅延量を前記データに基づいて制御して、当該クロックと当該データとの位相のずれを調整する位相調整手段を更に有しており、
前記位相調整手段は、前記格納先指示手段が前記格納先の切り替えの指示を停止している期間に前記送信元から送られてきた特定のパターンであるデータに基づいて、前記位相のずれを調整する、
ことを特徴とする請求項1に記載のデータ受信装置。 - 前記送信元から送られてきた特定のパターンのビット列データであってビット毎に前記格納先の各々に格納された当該ビット列データを読み出して当該ビット列データの妥当性の検査を行う検査手段を更に有し、
前記ビット列データの語長は前記格納先指示手段による指示の種類の数の少なくとも2倍である、
ことを特徴とする請求項1に記載のデータ受信装置。 - 前記ビット列データの語長は前記格納先指示手段による指示の種類の数の2倍であり、当該ビット列データにおける前半分の各ビットと後半分の各ビットとは、値が反転した関係を有していることを特徴とする請求項8に記載のデータ受信装置。
- 前記検査手段は、
前記ビット列データが前記送信元から送信されてから当該検査手段で前記検査がされるまでに要すると推定される時間だけ遅らせて当該ビット列データを生成するパターンデータ期待値生成手段と、
前記送信元から送られてきたビット列データと、前記パターンデータ期待値生成手段によって生成された特定のパターンのビット列データとが一致するか否かを判定する判定手段と、
を有することを特徴とする請求項8に記載のデータ受信装置。 - パターンデータ期待値生成手段は、前記送信元が有しているカウンタであって特定のパターンであるデータを当該送信元が送り出すタイミングを決定する当該カウンタと同期してカウント動作を行う同期カウンタを有していることを特徴とする請求項10に記載のデータ受信装置。
- 動作の停止を指示する停止信号を遅延させ、
遅延させた前記停止信号を受け取ったときに、送信元から送られてきたデータを格納する格納先を順次切り替える指示を停止させる、
ことを特徴とするデータ受信方法。 - 前記停止信号を遅延させる遅延時間は、前記データが前記送信元から送信されてから前記格納先に格納されるまでに要する時間であることを特徴とする請求項12に記載のデータ受信方法。
- 前記送信元において前記データに同期させた上で当該送信元から送られてくるクロックを遅延させる際の遅延量を、前記格納先の切り替えの指示を停止している期間に当該送信元から送られてきた特定のパターンであるデータに基づいて制御して、当該クロックと当該データとの位相のずれを調整することを特徴とする請求項12に記載のデータ受信方法。
- 動作の停止を指示する停止信号を受け取ると送信対象データのデータ伝送路への出力を停止させる停止手段と、
前記停止信号を受け取ると特定のパターンのデータを前記送信対象データに代えて前記データ伝送路へ出力する切り替え手段と、
を有することを特徴とするデータ送信装置。
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