KR100456464B1 - A Data Recovery and Retiming Unit for Multi-Link using Multi-Phase Clocks - Google Patents

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KR100456464B1 KR10-2002-0019167A KR20020019167A KR100456464B1 KR 100456464 B1 KR100456464 B1 KR 100456464B1 KR 20020019167 A KR20020019167 A KR 20020019167A KR 100456464 B1 KR100456464 B1 KR 100456464B1
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Abstract

본 발명은 데이터 복원 및 리타이밍에 관한 것으로서 특히, 입력되는 2진 데이터 비트를 다중 위상 클럭을 이용하여 복원하고 이를 다시 기준 비트 클럭으로 리타이밍하는 다중 위상 클럭을 이용한 다중 링크용 데이터 복원 및 리타이밍 장치에 관한 것이다. 이를 위하여 본 발명은, 다중 위상 클럭을 이용한 다중 링크용 데이터 복원 및 리타이밍 장치에 있어서, 입력 데이터와 상기 입력 데이터에 주파수 동기된 N(N은 2이상의 자연수)개의 다중 위상 클럭 신호를 입력 받아 N개의 위상 비교 결과 신호를 출력하는 위상비교수단; 상기 입력 데이터와 상기 N개의 다중 위상 클럭 신호를 입력 받아 상기 위상비교수단으로부터 출력되는 위상 비교 결과 신호와 일치되는 타이밍이 되도록 상기 입력 데이터를 리타이밍하여 N개의 다중 위상 클럭 신호에 정렬된 데이터를 출력하는 지연보상수단; 및 상기 N개의 다중 위상 클럭 신호, 상기 위상비교수단으로부터 출력되는 상기 N개의 위상 비교 결과 신호, 상기 지연보상수단으로부터 출력되는 상기 N개의 다중 위상 클럭 신호에 정렬된 데이터 및 소정의 기준 비트 클럭 신호를 입력 받아 상기 기준 비트 클럭 신호에 최적으로 리타이밍된 데이터를 선택 및 조합하여 상기 입력 데이터를 복구하고 상기 입력 데이터의 정렬 지터 및 완더를 흡수하는 완충버퍼수단을 포함한다.The present invention relates to data reconstruction and retiming, and more particularly, to data reconstruction and retiming using a multi-phase clock that reconstructs an input binary data bit using a multi-phase clock and retimes it back to a reference bit clock. Relates to a device. To this end, the present invention, in a multi-link data recovery and retiming apparatus using a multi-phase clock, N-N (N is a natural number of two or more) multi-phase clock signal frequency-synchronized to the input data and the input data received N Phase comparison means for outputting two phase comparison result signals; Receives the input data and the N multi-phase clock signals and retimes the input data so that the timing is consistent with a phase comparison result signal output from the phase comparing means, and outputs data aligned with the N multi-phase clock signals. Delay compensation means; And the N multi-phase clock signals, the N phase comparison result signals output from the phase comparing means, the data aligned with the N multi-phase clock signals output from the delay compensating means, and a predetermined reference bit clock signal. And buffer buffer means for recovering the input data and absorbing alignment jitter and wander of the input data by selecting and combining data optimally retimed with the reference bit clock signal.

Description

다중 위상 클럭을 이용한 다중 링크용 데이터 복원 및 리타이밍 장치{A Data Recovery and Retiming Unit for Multi-Link using Multi-Phase Clocks}A data recovery and retiming unit for multi-link using multi-phase clocks

본 발명은 데이터의 복원 및 리타이밍에 관한 것으로서 보다 상세하게는, 입력되는 2진 데이터 비트를 다중 위상 클럭을 이용하여 복원하고 이를 다시 기준 비트 클럭으로 리타이밍하는 다중 위상 클럭을 이용한 다중 링크용 데이터 복원 및 리타이밍 장치에 관한 것이다.The present invention relates to data reconstruction and retiming, and more particularly, multi-link data using a multi-phase clock for reconstructing input binary data bits using a multi-phase clock and retiming them back to a reference bit clock. A restoration and retiming apparatus.

일반적으로, 링크를 통해 전송되는 데이터는 케이블이나 인쇄회로 기판(PCB) 등과 같은 전송 선로를 경유하는 동안 온도 변화, 전원 잡음, 주위 신호들에 의한 간섭, 전송 선로에서의 임피던스(impedance) 불균일성 등과 같은 요인에 의해 지터(jitter) 성분을 포함하게 된다. 특히, 다중 링크를 통해 고속으로 전송되는 데이터들은 전송 선로 길이의 차이, 송수신부들 간의 특성 차이 등으로 인해 서로 다른 위상을 갖게 되어 단일 비트 클럭을 이용하여 데이터들을 처리하는데 곤란한 문제가 있다.In general, data transmitted over a link can be transmitted through a transmission line, such as a cable or printed circuit board (PCB), such as temperature variations, power supply noise, interference from ambient signals, or impedance irregularities in the transmission line. The factor includes the jitter component. In particular, data transmitted at high speed through multiple links may have different phases due to differences in transmission line lengths and characteristic differences between transmitting and receiving units, thereby making it difficult to process data using a single bit clock.

다중 링크에서의 데이터 복원 및 리타이밍 장치는, 각각의 링크를 통해 입력되는 지터를 포함하는 데이터로부터 정확한 데이터 값을 추출해 내는 데이터 복원 기능과 복원된 데이터들의 위상을 단일 비트 클럭의 위상에 맞도록 리타이밍하는 기능을 하는 장치이다.The data reconstruction and retiming device in multiple links reconstructs the phase of the reconstructed data to match the phase of the single-bit clock and the data reconstruction function that extracts the correct data values from the data including jitter input through each link. It is a device that performs the function of timing.

종래의 데이터 복원 및 리타이밍 장치는 크게 위상 동기 회로를 이용하는 아날로그 방식과 디지털 위상 정렬기를 이용하는 디지털 방식으로 나누어진다(참조문헌- R.R. Cordell et al., IEEE Journal of Solid-State Circuits, Vol.23, No.2, Apr. 1988.). 전자의 위상 동기 회로를 이용하는 방식은 링크 당 하나의 위상 동기 회로를 배치하여 입력되는 데이터에 동기된 비트 클럭을 생성하고 이를 이용하여 입력 데이터를 리타이밍하는 방식이다. 이 방식은 안정성이 우수하고 데이터 송신부와 수신부 간에 주파수 동기가 필요하지 않은 장점이 있지만, 위상 동기 회로가 차지하는 면적이 커서 다중 링크를 단일 칩에 구현하기가 어려우며, 링크마다 별도의 비트 클럭을 생성하여 데이터를 리타이밍하기 때문에 리타이밍된 데이터를 다시 단일 시스템 클럭으로 리타이밍하기 위한 완충 버퍼가 필요하다. 그러나 각 링크에서 생성되는 비트 클럭들 간의 위상 관계가 일정하지 않아서 완충 버퍼 설계가 매우 복잡해지는 단점이 있다. 이에 반해 후자의 디지털 위상 정렬기를 이용하는 방식은 데이터 송신부와 수신부 간에 주파수 동기가 되어 있어야 하는 단점이 있지만 디지털 회로만을 사용하므로 라이브러리화가 가능하고, 적은 면적으로 구현할 수 있기 때문에 다중 링크 설계 시 일반적으로 사용된다Conventional data recovery and retiming apparatuses are largely divided into analog methods using phase locked circuits and digital methods using digital phase aligners (Ref. RR Cordell et al., IEEE Journal of Solid-State Circuits, Vol. 23, No. 2, Apr. 1988.). The method of using the former phase synchronization circuit is a method of arranging one phase synchronization circuit per link to generate a bit clock synchronized with input data and retiming the input data using the same. This method has excellent stability and does not require frequency synchronization between the data transmitter and receiver, but the area occupied by the phase synchronization circuit makes it difficult to implement multiple links on a single chip, and generates a separate bit clock for each link. Because the data is retimed, a buffer buffer is needed to retime the retimed data back to a single system clock. However, since the phase relationship between the bit clocks generated in each link is not constant, the buffer buffer design becomes very complicated. On the other hand, the latter method of using a digital phase aligner has a disadvantage in that frequency synchronization is required between the data transmitter and receiver, but it is generally used in a multi-link design because only a digital circuit can be used and a small area can be realized.

종래의 디지털 위상 정렬기를 이용한 데이터 복원 및 리타이밍 장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 클럭 선택부(10), 클럭 합성부(11), 결정부(12), 그리고 완충버퍼부(13)로 구성된다(참조특허- H.Y. Jung et al., US Patent 5,887,040). 상기 클럭 선택부(10)는 입력 데이터와 다중 위상 클럭 신호의 위상을 비교하여 다중 위상 클럭 신호들 중에서 상승 천이 시점이 입력 데이터의 중앙에 인접한 클럭을 한 개 이상 선택한다. 한 개 이상의 클럭을 선택하는 이유는 상기 입력 데이터와 상기 다중 위상 클럭 신호 간의 위상을 비교하는 과정에서 발생할 수 있는 불안정성(metastability)에 의해 클럭 선택이 이루어지지 않을 경우를 대비하기 위한 것이다. 상기 클럭 합성부(11)는 상기 클럭 선택부(10)에서 출력되는 한 개 이상의 선택 신호와 n개의 다중 위상 클럭을 입력 받아 선택된 다중 위상 클럭 신호들을 조합 회로를 이용하여 합성된 비트 클럭을 생성한다. 상기 결정부(12)는 D-플립 플롭으로 구성되는데, 입력 데이터를 합성된 비트 클럭으로 리타이밍한다. 상기 완충버퍼부(13)는 상기 합성된 비트 클럭으로 리타이밍된 데이터를 다시 기준 비트 클럭으로 리타이밍하여 출력 데이터가 기준 비트 클럭에 정렬되도록 한다.As shown in FIG. 1, a data reconstruction and retiming apparatus using a conventional digital phase aligner includes a clock selector 10, a clock combiner 11, a determiner 12, and a buffer buffer 13. (HY Jung et al., US Patent 5,887,040). The clock selector 10 compares the phase of the input data and the multi-phase clock signal to select one or more clocks whose rising transition points are adjacent to the center of the input data among the multi-phase clock signals. The reason for selecting one or more clocks is to prepare for the case where the clock selection is not made due to instability that may occur during the phase comparison between the input data and the multi-phase clock signal. The clock synthesizing unit 11 receives one or more selection signals output from the clock selecting unit 10 and n multi-phase clocks to generate a synthesized bit clock using a combination circuit of the selected multi-phase clock signals. . The decision unit 12 is composed of a D-flip flop, which retimes the input data into a synthesized bit clock. The buffer buffer unit 13 retimes the data retimed with the synthesized bit clock back to the reference bit clock so that the output data is aligned with the reference bit clock.

그러나, 상기와 같은 종래의 데이터 복원 및 리타이밍 장치는 다음과 같은 문제점을 갖고 있었다.However, the conventional data restoration and retiming apparatus as described above has the following problems.

첫째, 종래의 장치는 1개 이상의 클럭 신호들을 합성한 클럭을 비트 클럭으로 사용하므로 데이터의 지터 성분이 비트 클럭으로 전달되어 비트 클럭의 듀티 사이클(duty cycle)이 왜곡되는 문제가 있었다. 이로 인해, 합성된 비트 클럭과 기준 비트 클럭 간의 위상 관계가 일정치 않아 합성된 비트 클럭에 동기된 데이터를 기준 비트 클럭에 재동기시키기 위한 완충 버퍼부의 설계가 복잡하고, 듀티 사이클왜곡으로 인해 타이밍 마진을 보다 크게 설계해야 하므로 데이터 전송 속도를 높이기가 어려웠다.First, since the conventional apparatus uses a clock obtained by synthesizing one or more clock signals as a bit clock, the jitter component of the data is transferred to the bit clock, which causes the duty cycle of the bit clock to be distorted. As a result, the phase relationship between the synthesized bit clock and the reference bit clock is not constant, and the design of the buffer buffer for resynchronizing the data synchronized with the synthesized bit clock to the reference bit clock is complicated, and the timing margin is caused by the duty cycle distortion. It was difficult to increase the data transfer rate because of the need to design larger.

둘째, 종래의 장치는 데이터 비트의 천이에 의해 비트 클럭이 선택되는 시점이 해당 데이터 비트가 결정부로 입력되는 시점과 일치하지 않는 문제가 있었다. 이는 지터 주파수가 높아지면 데이터에 포함된 지터 성분을 실시간으로 반영하여 데이터를 복원하지 못하므로 비트 에러를 유발하는 요인이 되었다.Second, the conventional apparatus has a problem in that the time point at which the bit clock is selected due to the transition of data bits does not coincide with the time point at which the corresponding data bit is input to the determining unit. This resulted in a bit error as the jitter frequency could not be restored because the jitter component included in the data was reflected in real time.

한편, 상기한 디지털 위상 정렬기를 이용한 종래의 방식의 또 다른 예로 비트 클럭 대신 입력 데이터로부터 다중 위상 입력 데이터를 생성하여 데이터를 기준 비트 클럭으로 리타이밍할 수 있는 방식이 제안되었다(미국특허 - C.J. Georgiou et al., US Patent 5,668,830 참조). 상기 방식은 다중 위상 클럭 생성부와 동일한 구조의 다중 위상 데이터 생성부를 사용하여 N개의 다중 위상 입력 데이터를 생성하고, 이들과 기준 비트 클럭 간의 위상을 비교하여 다중 위상 입력 데이터들 중에서 기준 비트 클럭의 상승 천이 시점과 가장 인접한 시점에 데이터의 중앙이 위치하는 신호를 선택하여 출력하는 방식이다. 이 방식은 비트 클럭을 지연 시키지 않으므로 완충 버퍼부를 사용하지 않고도 각 링크에서 출력되는 데이터가 기준 비트 클럭에 대해 정렬되는 장점이 있으나 후술하는 바와 같이 다중 위상 데이터 생성부의 설계에 어려움이 있었다. 일반적으로 다중 위상 데이터 생성부는 복수개의 지연 소자들을 직렬로 연결하여 구성되며 지연 소자는 비트 클럭을 생성하는데 사용되는 위상 동기 회로에 포함된 전압 제어 발진기의 지연 소자와 동일한 것을 사용한다.입력 신호의 주파수가 낮아서 신호의 상승 및 하강 천이 시간이 신호의 한 주기에 대해 상대적으로 작아서 펄스 형태로 나타나는 경우, 지연 소자의 지연 시간은 입력 신호의 주파수에 무관하게 동일한 특성을 갖는다. 그러나 입력 신호의 주파수가 높아져서 신호의 상승 및 하강 천이 시간이 신호의 한 주기에 대해 상대적으로 커져서 정현파 형태로 나타날 때에는 입력 신호의 주파수에 따라 지연 시간이 달라지는 특성을 갖게 된다. 따라서 Gbps급의 고속 데이터가 입력되는 경우, 다중 위상 데이터 생성부를 구성하는 지연 소자의 지연 시간은 입력 데이터의 천이 빈도에 따라 달라져서 데이터의 입력 패턴에 따라 서로 다른 특성을 보인다.Meanwhile, as another example of the conventional method using the digital phase aligner, a method of generating multi-phase input data from input data instead of the bit clock and retiming the data to the reference bit clock has been proposed (US Patent-CJ Georgiou). et al., US Pat. No. 5,668,830). The method generates N multi-phase input data by using the multi-phase data generator having the same structure as that of the multi-phase clock generator, and compares the phase between them and the reference bit clock to increase the reference bit clock among the multi-phase input data. This method selects and outputs the signal where the center of data is located at the point closest to the transition point. This method does not delay the bit clock, so that the data output from each link is aligned with respect to the reference bit clock without using the buffer buffer. However, as described below, the design of the multi-phase data generator is difficult. In general, the multi-phase data generator is formed by connecting a plurality of delay elements in series, and the delay elements use the same ones as the delay elements of the voltage controlled oscillator included in the phase locked circuit used to generate the bit clock. When the rising and falling transition time of the signal is small so as to be relatively small for one period of the signal, and thus appears in the form of a pulse, the delay time of the delay element has the same characteristic regardless of the frequency of the input signal. However, when the frequency of the input signal is increased and the rising and falling transition time of the signal becomes relatively large for one period of the signal and appears as a sine wave, the delay time varies depending on the frequency of the input signal. Therefore, when high-speed data of the Gbps level is input, the delay time of the delay element constituting the multi-phase data generator is different depending on the frequency of transition of the input data, thereby showing different characteristics according to the input pattern of the data.

이에 반해, 클럭 신호는 데이터 신호와 달리 천이 시점이 매 주기마다 발생하므로 지연 소자의 지연 특성이 일정한 장점이 있으므로 다중 위상 데이터를 생성하는 방식에 비해 다중 위상 클럭을 생성하는 방식이 설계상 유리하다.On the contrary, since the clock signal is generated every transition period, unlike the data signal, the delay characteristic of the delay element is constant. Therefore, the multi-phase clock generation method is advantageous in design, compared to the multi-phase data generation method.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로 그 목적은, 듀티 사이클 왜곡의 문제가 있는 클럭 합성 방식을 사용하는 대신 다중 위상 클럭 신호들을 그대로 사용함으로써 항상 일정한 타이밍 마진을 확보하여 항상 안정적인 동작이 가능하도록 하는 동시에, 완충 버퍼부의 설계를 용이하게 하고 입력 데이터의 상승 또는 하강 천이 시점마다 그 입력 데이터의 2진 값을 결정하기 위한 비트 클럭을 다중 위상 클럭들 중에서 선택함으로써, 최대 0.5 비트 주기 이하의 고주파 지터 성분을 포함하는 입력 데이터에 대해서도 복원 및 리타이밍이 가능한 다중 위상 클럭을 이용한 다중 링크용 데이터 복원 및 리타이밍 장치를 제공하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and its object is to use a multi-phase clock signal as it is, instead of using a clock synthesis method having a duty cycle distortion problem, so that a constant timing margin is always ensured so that stable operation is possible. At the same time, a high frequency jitter of up to 0.5 bit period or less can be made by facilitating the design of the buffer buffer section and selecting a bit clock from among the multi-phase clocks to determine the binary value of the input data at each rising or falling transition point of the input data. An apparatus for restoring and retiming data for multiple links using a multi-phase clock capable of restoring and retiming input data including a component is provided.

도 1은 종래의 데이터 복원 및 리타이밍 장치의 구성도이다.1 is a block diagram of a conventional data restoration and retiming apparatus.

도 2는 본 발명에 따른 데이터 복원 및 리타이밍 장치의 구성도이다.2 is a block diagram of a data recovery and retiming apparatus according to the present invention.

도 3은 본 발명에 따른 데이터 복원 및 리타이밍 장치의 일 실시예이다.3 is an embodiment of a data recovery and retiming apparatus according to the present invention.

도 4는 다중 위상 비교부의 일 실시예이다.4 is an embodiment of a multi-phase comparison unit.

도 5는 리타이밍 및 확장부의 일 실시예이다.5 is an embodiment of a retiming and extension portion.

도 6은 유효 구간 선택 제어부의 일 실시예이다.6 is an embodiment of a valid section selection controller.

도 7은 지연 보상 수단의 일 실시예이다.7 is an embodiment of delay compensation means.

도 8은 결정부의 일 실시예이다.8 is an embodiment of a determination unit.

도 9는 도 4, 도 5 및 도 6에 도시한 다중 위상 비교부, 리타이밍 및 확장부, 그리고 유효 구간 선택 제어부의 타이밍도이다.9 is a timing diagram of a multi-phase comparison unit, a retiming and expansion unit, and an effective section selection control unit shown in FIGS. 4, 5, and 6.

도 10은 도 7, 도 5 및 도 8에 도시한 지연 보상 수단, 리타이밍 및 확장부, 그리고 결정부의 타이밍도이다.10 is a timing diagram of the delay compensation means, the retiming and expansion unit, and the determination unit shown in FIGS. 7, 5, and 8.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

100 : 위상비교수단 101 : 다중위상비교부100: phase comparison means 101: multi-phase comparison unit

102 : 유효구간선택제어부 200 : 지연보상수단102: effective section selection control unit 200: delay compensation means

300 : 완충버퍼수단 301 : 결정부300: buffer buffer means 301: determination unit

30a : 제1 리타이밍 및 확장부 30b : 제2 리타이밍 및 확장부30a: first retiming and extension part 30b: second retiming and extension part

N : 다중 위상 클럭 신호의 개수 X : (N+1)/2보다 큰 최소 정수N: Number of multi-phase clock signals X: Minimum integer greater than (N + 1) / 2

Y : (N+1)/2 보다 작은 최대 정수 HV, LV : 유효 구간 선택 제어 신호Y: Maximum integer less than (N + 1) / 2 HV, LV: Effective section selection control signal

CP[1], CP[2], ..., CP[N] : 다중 위상 클럭CP [1], CP [2], ..., CP [N]: multi-phase clock

D[1], D[2], ..., D[N] : 샘플링된 데이터D [1], D [2], ..., D [N]: Sampled data

상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 다중 링크로 전달된 입력데이타를 다중 위상 클럭을 이용하여 복원하여 리타이밍하는 다중 링크용 데이터 복원 및 리타이밍 장치에 있어서,In order to achieve the above object, the present invention, in the multi-link data recovery and re-timing device for reconstructing the input data transferred to the multi-link using a multi-phase clock,

상기 입력 데이터를 각 비트별로 상기 입력 데이터에 주파수 동기된 N(N은 2이상의 자연수)개의 다중 위상 클럭 신호와 각각 비교하여, 각 비트의 중앙과 위상이 가장 근접한 클럭신호를 나타내는 위상비교신호를 출력하는 위상비교수단;Comparing the input data with N multi-phase clock signals (N is a natural number of 2 or more) frequency-synchronized to the input data for each bit, and outputting a phase comparison signal representing a clock signal closest to the center of each bit. Phase comparing means;

상기 입력 데이터를 상기 N개의 다중 위상 클럭 신호 각각의 위상과 일치하도록 리타이밍하여 N개의 위상이 다른 입력데이타를 출력하는 지연보상수단; 및Delay compensation means for retiming the input data to coincide with a phase of each of the N multi-phase clock signals to output input data having different N phases; And

상기 위상 비교 수단로부터 출력된 위상 비교 신호와 상기 지연보상수단으로부터 출력된 위상 지연 데이타를 각각 다중 위상 클럭신호중 하나로 설정된 기준 클럭에 의하여 리타이밍한 후 논리합함에 의하여, 상기 기준 비트 클럭 신호에 최적으로 리타이밍된 비트를 선택 및 조합하여 출력하는 완충버퍼수단을 포함한다.The phase comparison signal output from the phase comparing means and the phase delay data output from the delay compensating means are retimed by a reference clock set as one of the multi-phase clock signals, respectively, and then logically summed to reconstruct the reference bit clock signal. And buffer buffer means for selecting and combining the timing bits.

이하, 본 발명의 일실시예를 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings an embodiment of the present invention will be described in detail the present invention.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 데이터 복원 및 리타이밍 장치의 구성도이다. 도 2에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 장치는 위상비교수단(100), 지연보상수단(200), 완충버퍼수단(300)으로 구성된다. 상기 위상비교수단(100)은 입력 데이터(Din)와 이에 주파수 동기된 N(여기서, 상기 N 은 다중 위상 클럭 신호의 개수(2 이상의 자연수))개의 다중 위상 클럭(CP[n] 여기서, 1 ≤n ≤N)을 입력 받아 N 개의 위상 비교 결과 신호(S[n])를 출력한다. 상기 지연보상수단(200)은 상기 입력 데이터(Din)와 상기 N개의 다중 위상 클럭(CP[n])을 입력 받아, 상기 위상비교수단(100)의 위상 비교 결과 신호(S[n])와 일치되는 타이밍이 되도록 상기 N개의 다중 위상 클럭 신호(CP[n])들로 입력 데이터(Din)를 리타이밍하여 상기 N개의 다중 위상 클럭 신호(CP[n])들에 정렬된 데이터(D[n])를 제공한다. 또한, 상기 완충버퍼수단(300)은 상기 지연보상수단(200)의 출력인 상기 N개의 다중 위상 클럭 신호(CP[n])들에 정렬된 데이터(D[n])들과, 상기 위상비교수단(100)의 출력인 상기 N개의 위상 비교 결과 신호(S[n])들과, 상기 N개의 다중 위상 클럭 신호들(CP[n]), 그리고 상기 N개의 다중 위상 클럭 신호들(CP[n]) 중 하나인 임의의 기준 비트 클럭 신호(CPref)를 입력 받아 상기 기준 비트 클럭(CPref)에 최적으로 리타이밍된 데이터들을 선택 및 조합하여 상기 입력 데이터(Din)를 복구하여 출력 데이터(Dout)로 출력한다. 나아가, 상기 완충버퍼수단(300)은 상기 입력 데이터(Din)의 정렬 지터 및 완더를 흡수하는 기능을 수행한다.2 is a block diagram of a data restoration and retiming apparatus according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 2, the apparatus according to the present invention includes a phase comparing means 100, a delay compensating means 200, and a buffer buffer means 300. The phase comparing means 100 comprises N multi-phase clocks CP [n] where N is the number of multi-phase clock signals (N is a natural number of two or more) that is frequency-synchronized with the input data Din. N? N is inputted, and N phase comparison result signals S [n] are output. The delay compensation means 200 receives the input data Din and the N multi-phase clocks CP [n], and compares the phase comparison result signal S [n] of the phase comparison means 100 with the input data Din. The data D [aligned with the N multi-phase clock signals CP [n] by retiming the input data Din with the N multi-phase clock signals CP [n] so as to have a matching timing. n]). In addition, the buffer buffer means 300 compares the phase D with the data D [n] aligned with the N multi-phase clock signals CP [n] that are outputs of the delay compensation means 200. The N phase comparison result signals S [n], the N multiphase clock signals CP [n], and the N multiphase clock signals CP [which are outputs of the means 100. n]) receives any reference bit clock signal CPref, one of which is selected, and selects and combines data reoptimized optimally to the reference bit clock CPref to recover the input data Din to output data Dout. ) Furthermore, the buffer buffer means 300 absorbs alignment jitter and wander of the input data Din.

도 3은 본 발명의 다른 일실시예에 따른 데이터 복원 및 리타이밍 장치의 구성도이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 장치는 다중위상비교부(101) 및 유효구간선택제어부(102)를 포함하는 위상비교수단(100)과, 지연보상수단(200)과, 두 개의 리타이밍 및 확장부(30a,30b)와 결정부(301)를 포함하는 완충버퍼수단(300)으로 구성된다.3 is a block diagram of a data restoration and retiming apparatus according to another embodiment of the present invention. As shown in Fig. 3, the apparatus comprises a phase comparison means 100 comprising a multiphase comparator 101 and an effective section selection controller 102, a delay compensating means 200, two retiming and It is composed of a buffer buffer means 300 including the expansion portion (30a, 30b) and the determination portion 301.

상기 다중위상비교부(101)는 입력 데이터(Din)와 N개의 다중 위상 클럭 신호들(CP[n] 여기서, 1 ≤n ≤N)을 입력 받아 상기 입력 데이터(Din)와 각각의 다중 위상 클럭 신호들(CP[n]) 간의 위상을 비교하여 그 결과로써 N개의 위상 비교 결과 신호(S[n])를 출력하고, 상기 유효구간선택제어부(102)는 상기 N개의 위상 비교 결과 신호(S[n])를 입력 받아 상기 위상 비교 결과 신호들(S[n]) 중 유효한 신호들을 선택하기 위해 유효 구간 선택 제어 신호(HV, LV)를 출력한다.The multi-phase comparison unit 101 receives input data Din and N multi-phase clock signals CP [n] where 1 ≦ n ≦ N, and inputs the input data Din and each of the multi-phase clocks. The phases between the signals CP [n] are compared, and as a result, N phase comparison result signals S [n] are output, and the valid section selection control unit 102 performs the N phase comparison result signals S. [0] is input to output valid period selection control signals HV and LV to select valid ones of the phase comparison result signals S [n].

상기 지연보상수단(200)은 상기 입력 데이터(Din)와 상기 N개의 다중 위상 클럭(CP[n])을 입력 받아, 상기 위상비교수단(100)의 위상 비교 결과 신호(S[n])와 일치되는 타이밍이 되도록 상기 N개의 다중 위상 클럭 신호(CP[n])들로 입력 데이터(Din)를 리타이밍하여 상기 N개의 다중 위상 클럭 신호(CP[n])들에 정렬된 데이터(D[n])를 제공한다.The delay compensation means 200 receives the input data Din and the N multi-phase clocks CP [n], and compares the phase comparison result signal S [n] of the phase comparison means 100 with the input data Din. The data D [aligned with the N multi-phase clock signals CP [n] by retiming the input data Din with the N multi-phase clock signals CP [n] so as to have a matching timing. n]).

상기 완충버퍼수단(300)의 두 개의 리타이밍 및 확장부(30a,30b) 중 제1 리타이밍 및 확장부(30a)는 상기 지연보상수단(200)으로부터 N개의 샘플링된 데이터(D[n])와 상기 N개의 다중 위상 클럭 신호들(CP[n])을 입력 받아 기준 비트 클럭(CPref)으로 리타이밍 한 후, 2N(N은 짝수) 내지 2N-1(N은 홀수)개의 확장된 샘플링된 데이터(D-1[X], D-1[X+1], ..., D-1[N], D0[1], D0[2], ..., D0[N], D+1[1],D+1[2], ..., D+1[Y])(여기서, N은 다중 위상 클럭 신호의 개수, X는 (N+1)/2 보다 큰 최소 정수, Y는 (N+1)/2 보다 작은 최대 정수이다)로 출력한다. 또한, 제2 리타이밍 및 확장부(30b)는 상기 리타이밍 및 확장부(30b)와 동일한 구조로 구성되어 있으며, 상기 위상비교수단(100)으로부터 입력되는 상기 N개의 위상 비교 결과 신호(S[n])와 상기 N개의 다중 위상 클럭 신호(CP[n])를 입력 받아, 상기 N개의 위상 비교 결과 신호들(S[n])을 다중 위상 클럭 신호(CP[n])들 중 하나인 기준 비트 클럭(CPref)으로 리타이밍한 후, 이를 2N(N은 짝수) 내지 2N-1(N은 홀수)개의 확장된 위상 비교 결과 신호(S-1[X], S-1[X+1], ..., S-1[N], S0[1], S0[2], ..., S0[N], S+1[1], S+1[2], ..., S+1[Y])로 출력한다.The first retiming and extension part 30a of the two retiming and extension parts 30a and 30b of the buffer buffer means 300 includes N sampled data D [n] from the delay compensation means 200. ) And the N multi-phase clock signals CP [n] are input and retimed to a reference bit clock CPref, and then 2N (N is even) to 2N-1 (N is odd) extended sampling. Data (D -1 [X], D -1 [X + 1], ..., D -1 [N], D 0 [1], D 0 [2], ..., D 0 [N ], D +1 [1], D +1 [2], ..., D +1 [Y]), where N is the number of multiphase clock signals and X is greater than (N + 1) / 2 Minimum integer, Y is the maximum integer less than (N + 1) / 2). In addition, the second retiming and expansion unit 30b has the same structure as the retiming and expansion unit 30b, and includes the N phase comparison result signals S [which are input from the phase comparison unit 100. n]) and the N multi-phase clock signals CP [n], and the N phase comparison result signals S [n] are one of the multi-phase clock signals CP [n]. After retiming to a reference bit clock (CPref), these are 2N (N is even) to 2N-1 (N is odd) extended phase comparison result signals (S -1 [X], S -1 [X + 1). ], ..., S -1 [N], S 0 [1], S 0 [2], ..., S 0 [N], S +1 [1], S +1 [2] ,. .., S +1 [Y]).

상기 결정부(301)는 상기 제1,2 리타이밍 및 확장부(30a,30b)로부터 입력되는 상기 2N 내지 2N-1개의 확장된 샘플링된 데이터(D-1[X], D-1[X+1], ..., D-1[N], D0[1], D0[2], ..., D0[N], D+1[1], D+1[2], ..., D+1[Y])와 상기 2N 내지 2N-1개의 확장된 위상 비교 결과 신호(S-1[X], S-1[X+1], ..., S-1[N], S0[1], S0[2], ..., S0[N], S+1[1], S+1[2], ..., S+1[Y]), 상기 위상비교수단(100)으로부터 입력되는 유효 구간 선택 제어 신호(HV, LV), 그리고 기준 비트 클럭 신호(CPref)를 입력 받아 상기 입력 데이터(Din)의 2진 값을 결정하여 출력한다.The determination unit 301 is configured to input the 2N to 2N-1 extended sampled data D −1 [X] and D −1 [X received from the first and second retiming and expansion units 30a and 30b. +1], ..., D -1 [N], D 0 [1], D 0 [2], ..., D 0 [N], D +1 [1], D +1 [2] , ..., D +1 [Y] and the 2N to 2N-1 extended phase comparison result signals S -1 [X], S -1 [X + 1], ..., S -1 [N], S 0 [1], S 0 [2], ..., S 0 [N], S +1 [1], S +1 [2], ..., S +1 [Y] ), The valid period selection control signals HV and LV, and the reference bit clock signal CPref inputted from the phase comparison means 100 are determined and output as binary values of the input data Din.

이하에서는, 다중 위상 클럭 신호의 개수 N이 7인 경우에 대한 일실시예를통해 본 발명을 상세히 설명하도록 한다. 본 발명의 구성은 N이 짝수인 경우와 홀수인 경우에 달라지는 점이 있으나, 구성이 용이한 홀수의 경우를 예로 들고, 짝수인 경우에 대한 설명은 후술하도록 한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail through an embodiment of the case where the number N of the multi-phase clock signals is 7. Although the configuration of the present invention is different from the case where N is an even number and an odd number, the case of an odd number that is easy to configure is taken as an example, and the description of the even case will be described later.

먼저, 다음을 설정한다. N=7인 다중 위상 클럭 CP[1], CP[2], ..., CP[7]은 데이터 비트율과 동일한 주파수로 되어 있고, 1 ≤n ≤N인 정수 n에 대해 CP[n]과 CP[n+1]간의 지연 시간은 데이터 비트의 1 주기의 1/7이 된다. 또한, CP[n] 신호들 중에서 정 중앙에 위치하는 CP[4] 신호를 기준 비트 클럭으로 정의한다. 다중 위상 클럭은 다단의 신호 지연 수단을 사용하여 공지된 기술로 쉽게 생성될 수 있다.First, set the following: The multi-phase clocks CP [1], CP [2], ..., CP [7] with N = 7 have the same frequency as the data bit rate, and CP [n] for an integer n with 1 ≦ n ≦ N. The delay time between CP [n + 1] is 1/7 of one period of data bits. Also, the CP [4] signal located at the center of CP [n] signals is defined as a reference bit clock. Multi-phase clocks can be easily generated by known techniques using multi-stage signal delay means.

도 4는 도 3의 다중위상비교부(101)의 일실시예로서, N=7일 때의 다중위상비교부(101)를 도시한 것이다. 상기 다중위상비교부(101)는 도 4에 도시한 바와 같이 CP[n]을 데이터 입력으로 받고 입력 데이터(Din)를 클럭 입력으로 받는 듀얼-에지 트리거된(dual-edge triggered) D형 플립-플롭(11n)과, 2 ≤n ≤7 인 경우에는 플립-플롭(11(n-1))의 인버팅된 출력과 플립-플롭(11n)의 출력을 입력으로 받고, n=1인 경우에는 플립-플롭(117)의 인버팅된 출력과 플립-플롭(111)의 출력을 입력으로 받는 2입력 AND 게이트(12n)와, 상기 AND 게이트(12n)의 출력(T[n])을 데이터 입력으로 받고 CP[n]을 클럭 입력으로 받는 positive-edge triggered D형 플립-플롭(13n)과, 상기 플립-플롭(13n)의 출력을 데이터 입력으로 받고 CP[n]을 클럭 입력으로 받는 positive-edge triggered D형 플립-플롭(14n)과, 그리고 상기 플립-플롭(13n)의 출력과 상기 플립-플롭(14n)의 출력을 입력으로 받는 2입력 OR게이트(15n)로 구성된다.FIG. 4 shows the multiphase comparison unit 101 when N = 7 as an embodiment of the multiphase comparison unit 101 of FIG. As shown in FIG. 4, the multiphase comparator 101 receives a CP [n] as a data input and a dual-edge triggered D-type flip-to receive input data Din as a clock input. The flop 11n and the inverted output of the flip-flop 11 (n-1) and the output of the flip-flop 11n when 2 ≤n ≤ 7 are input, and when n = 1 Data input is a two-input AND gate 12n receiving the inverted output of the flip-flop 117 and the output of the flip-flop 111 as an input, and an output T [n] of the AND gate 12n. A positive-edge triggered D-type flip-flop 13n receiving a CP [n] as a clock input, and a positive-receiving output of the flip-flop 13n as a data input and a CP [n] as a clock input. An edge triggered D flip-flop 14n, and a two-input OR gate 15n that receives an output of the flip-flop 13n and an output of the flip-flop 14n as inputs.

상기 플립-플롭(11n)은 Din의 상승 또는 하강 천이 시점에서 CP[n]의 2진 값을 샘플링하여 출력한다. 상기 AND 게이트(12n)는 상기 플립-플롭(11(n-1))의 인버팅된 출력과 상기 플립-플롭(11n)의 출력을 입력 받아 Din의 상승 또는 하강 천이 시점에서 CP[n-1]이 '0'이면서 동시에 CP[n]이 '1'인 경우에만 T[n]을 '1'로 출력함으로써 CP[n]의 상승 천이가 입력 데이터 비트의 중앙에 가장 근접한 클럭임을 나타내게 된다. 데이터 비트의 중앙과 가장 근접한 위치에 상승 천이를 갖는 클럭은 0.5D(여기서, D는 데이터 비트 1주기의 1/N, N=7)의 최대 오차를 갖게 된다.The flip-flop 11n samples and outputs a binary value of CP [n] at the time of rising or falling of Din. The AND gate 12n receives the inverted output of the flip-flop 11 (n-1) and the output of the flip-flop 11n and receives CP [n-1 at a rising or falling transition time of Din. T [n] is outputted as '1' only when] is '0' and CP [n] is '1', indicating that the rising transition of CP [n] is the closest clock to the center of the input data bit. The clock with the rising transition at the position closest to the center of the data bits will have a maximum error of 0.5D (where D is 1 / N of one period of data bits, N = 7).

상기 플립-플롭(13n)은 T[n]신호를 CP[n]으로 리타이밍하고 상기 플립-플롭(14n)은 상기 플립-플롭(13n)의 출력을 CP[n]으로 한번 더 리타이밍하며, 상기 OR 게이트(15n)는 상기 플립-플롭(14n)의 출력과 상기 플립-플롭(15n)의 출력을 입력 받아 두 출력들 중 하나 이상이 '1'이면 S[n]을 '1'로 출력하여 S[n]에서 2진 값이 '1'인 구간이 T[n]에 비해 클럭의 한 주기만큼 연장되어 출력되도록 하여 Din과 CP[n] 간의 위상의 임의성으로 인해 상기 플립-플롭(11n)에서 불안정성(metastability) 문제가 발생하더라도 이전 출력이 유지될 수 있도록 한다.The flip-flop 13n retimes the T [n] signal to CP [n] and the flip-flop 14n retimes the output of the flip-flop 13n to CP [n] once more. The OR gate 15n receives an output of the flip-flop 14n and an output of the flip-flop 15n and sets S [n] to '1' when at least one of the two outputs is '1'. And the interval of binary value '1' in S [n] is extended by one period of the clock compared to T [n] so that the flip-flop ( 11n) ensures that the previous output is maintained even if there is a problem of instability.

도 5는 도 3의 완충버퍼수단(300)의 제1,2 리타이밍 및 확장부(30a,30b)의 일실시예이다. 상기 리타이밍 및 확장부(30)는 도 5에 도시된 바와 같이 다중 위상 비교부(10)로부터 출력되는 S[n] 신호를 데이터 입력으로 받고 CP[n]을 클럭 입력으로 받는 positive-edge triggered D형 플립-플롭(31n)과, 1 ≤n ≤4 인 경우에는 상기 플립-플롭(31n)의 출력을 데이터 입력으로 받고 CP[4]를 클럭 입력으로 받는 negative-edge triggered D형 플립-플롭(32n)과, 1 ≤n ≤4 인 경우에는 상기 플립-플롭(32n)의 출력을 데이터 입력으로 받고 5 ≤n ≤7 인 경우에는 상기 플립-플롭(31n)의 출력을 데이터 입력으로 받으며 CP[4]를 클럭 입력으로 받는 positive-edge triggered D형 플립-플롭(34n)과, 그리고 5 ≤n ≤7 인 경우에는 상기 플립-플롭(34n)의 출력을 데이터 입력으로 받고 CP[4]를 클럭 입력으로 받는 positive-edge triggered D형 플립-플롭(36n)으로 구성된다.FIG. 5 is an embodiment of the first and second retiming and extension portions 30a and 30b of the buffer buffer means 300 of FIG. 3. As shown in FIG. 5, the retiming and extension unit 30 receives a S [n] signal output from the multi-phase comparison unit 10 as a data input and receives a CP [n] as a clock input. D-type flip-flop 31n and negative-edge triggered D-type flip-flop that receives an output of the flip-flop 31n as a data input and receives CP [4] as a clock input when 1 ≦ n ≦ 4 32n and, when 1 ≦ n ≦ 4, receives the output of the flip-flop 32n as a data input, and when 5 ≦ n ≦ 7, receives the output of the flip-flop 31n as a data input and CP A positive-edge triggered D flip-flop (34n) receiving [4] as a clock input, and when 5 ≤n ≤7, receives the output of the flip-flop (34n) as a data input and receives CP [4]. It consists of a positive-edge triggered D-type flip-flop (36n) received from the clock input.

1 ≤n ≤4 인 경우에 S[n]은 상기 플립-플롭(31n)에 의해 CP[n]으로 리타이밍된 후, 상기 플립-플롭(32n)에 의해 CP[4]의 하강 천이 시점에서 리타이밍되고 다시 상기 플립-플롭(33n)에 의해 CP[4]의 상승 천이 시점에서 리타이밍되어 기준 비트 클럭에 의해 리타이밍된 위상 비교 결과 신호(S'[n])가 발생되고, 5 ≤n ≤7 인 경우에 S[n]은 상기 플립-플롭(31n)에 의해 CP[n]으로 리타이밍된 후, 상기 플립-플롭(33n)에 의해 CP[4]의 상승 천이 시점에서 리타이밍되어 기준 비트 클럭에 의해 리타이밍된 S'[n] 신호가 발생된다. 상기 플립-플롭(34n)은 상기 S'[n] 신호를 1주기 만큼 지연시켜서 S0[n]을 출력한다.In the case of 1 ≦ n ≦ 4, S [n] is retimed to CP [n] by the flip-flop 31n and then at the falling transition point of CP [4] by the flip-flop 32n. A phase comparison result signal S '[n] is generated which is retimed and then retimed by the flip-flop 33n at the rising transition point of CP [4] and retimed by a reference bit clock, where 5 < When n ≤ 7, S [n] is retimed to CP [n] by the flip-flop 31n, and then retimed at the time of the rising transition of CP [4] by the flip-flop 33n. The S '[n] signal is then retimed by the reference bit clock. The flip-flop 34n delays the S '[n] signal by one period to output S 0 [n].

5 ≤n ≤7 인 경우에 상기 플립-플롭(35n)은 S0[n]을 1주기 만큼 지연시킴으로써 S'[n]에 대해 총 2주기 만큼 지연된 신호 S-1[n]을 출력하며, 1 ≤n ≤3 인 경우에는 S'[n]을 그대로 S+1[n]으로 출력함으로써 S0[n]에 대해 1주기 만큼 앞선 신호가 출력되도록 한다. 상기와 같은 작용에 의해 7개의 위상 비교 결과 신호 S[n]은 (2 ×7 - 1)개의 확장된 위상 비교 결과 신호 S-1[5], S-1[6], S-1[7], S0[1], S0[2], ..., S0[7], S+1[1], S+1[2], S+1[3]으로 확장된다.When 5 ≦ n ≦ 7, the flip-flop 35n outputs a signal S −1 [n] delayed by 2 cycles in total for S ′ [n] by delaying S 0 [n] by 1 cycle, When 1 ≤ n ≤ 3, S '[n] is outputted as S +1 [n] so that a signal preceding the S 0 [n] by one cycle is output. As a result, the seven phase comparison result signals S [n] are (2 × 7-1) extended phase comparison result signals S −1 [5], S −1 [6], and S −1 [7]. ], S 0 [1], S 0 [2], ..., S 0 [7], S +1 [1], S +1 [2], S +1 [3].

한편, N이 짝수인 경우에는 CP[n] 신호들 중에서 정 중앙에 위치한 신호가 없으므로 CP[1] 또는 CP[N]으로 리타이밍할 수 있다. 일예로, N개의 다중 위상 클럭 신호(CP[n], 1 ≤n ≤N) 각각에 의해 리타이밍된 신호들은 N x N개의 플립-플롭을 사용하여 다음과 같이 플립-플롭의 클럭 입력을 변경함으로써 궁극적으로 CP[1]에 모두 리타이밍되도록 하는 것이 가능하다. 즉, CP[i]로 리타이밍된 신호를 CP[1]으로 리타이밍하기 위해 N개의 플립-플롭의 데이터 입출력을 직렬로 연결하고 1번째 플립-플롭부터 N-i+1번째 플립-플롭의 클럭 입력에 CP[i]를 입력하고, N-i+2번째 플립-플롭의 클럭 입력에는 CP[i-1]을, N-i+3번째 플립-플롭의 클럭 입력에는 CP[i-2]를, 그리고 마지막으로 N번째 플립-플롭의 클럭 입력에는 CP[1]을 연결함으로써 최대 D만큼 타이밍을 좁혀서 결국 기준 비트 클럭인 CP[1]에 리타이밍된 신호를 얻게 된다.On the other hand, when N is an even number, since there is no signal located in the center of CP [n] signals, it may be retimed to CP [1] or CP [N]. For example, the signals retimed by each of the N multi-phase clock signals CP [n], 1 ≦ n ≦ N, use N × N flip-flops to change the clock input of the flip-flop as follows. It is thus possible to eventually retime all of the CP [1]. That is, in order to retime the signal retimed with CP [i] to CP [1], data input / output of N flip-flops are connected in series, and the first flip-flop to the N-i + 1 flip-flop are connected. Input CP [i] to the clock input, CP [i-1] for the clock input of the N-i + 2th flip-flop, CP [i-2 for the clock input of the N-i + 3th flip-flop ] And finally the CP [1] is connected to the clock input of the Nth flip-flop to narrow the timing up to D, resulting in a retimed signal at CP [1], the reference bit clock.

또한, 도 5에 도시한 일실시예와 유사하게 N/2개의 플립-플롭(35n)을 사용하여 구성하는 경우, 상기와 같이 기준 비트 클럭에 의해 리타이밍된 N개의 신호는 2N개의 확장된 신호를 얻게 된다. 따라서, 임의의 N에 대해 본 발명의 리타이밍 및 확장부(30)는 구성이 가능하며 이 때 확장된 신호의 구성은 다음과 같다.In addition, in the case of using N / 2 flip-flops 35n similarly to the embodiment shown in FIG. 5, the N signals retimed by the reference bit clock as described above are 2N extended signals. You get Therefore, the retiming and expansion unit 30 of the present invention can be configured for any N, wherein the configuration of the extended signal is as follows.

S-1[X], S-1[X+1], ..., S-1[N], S0[1], S0[2], ..., S0[N], S+1[1], S+1[2], ..., S+1[Y] (여기서, X는 (N+1)/2보다 큰 최소 정수, Y는 (N+1)/2보다 작은 최소 정수이다)S -1 [X], S -1 [X + 1], ..., S -1 [N], S 0 [1], S 0 [2], ..., S 0 [N], S +1 [1], S +1 [2], ..., S +1 [Y] (where X is the smallest integer greater than (N + 1) / 2, Y is greater than (N + 1) / 2 Is the smallest minimum integer)

도 6은 도 3의 유효구간선택부(102)의 일실시예이다. 도 6에 도시된 바와 같이, 유효구간선택부(50)는 n ≠4 인 n에 대해 S[n]을 데이터 입력으로 받고 S[4]를 리셋 입력으로 받는 래치(51n)와, 상기 래치(51n)의 출력을 입력 받아 전류원(53n)을 온/오프하기 위한 스위치 수단(52n)과, 스위치(523)를 통해 부하수단(541)에 연결된 전류원(533)과, 스위치(522)를 통해 상기 부하수단(541)에 연결된 전류원(532)과, 스위치(521)를 통해 상기 부하수단(541)에 연결된 전류원(531)과, 스위치(525)를 통해 부하수단(542)에 연결된 전류원(535)과, 스위치(526)를 통해 상기 부하수단(542)에 연결된 전류원(536)과, 스위치(527)를 통해 상기 부하수단(542)에 연결된 전류원(537)과, 전원(VCC)과 A노드 사이에 연결되어 상기 스위치(521,522,523)를 통해 상기 전류원(531,532,533)에 부하를 제공하기 위한 상기 부하수단(541), 상기 전원(VCC)과 B노드 사이에 연결되어 상기 스위치(525,526,527)를 통해 상기 전류원(535,536,537)에 부하를 제공하기 위한 상기 부하수단(542)과, 상기 부하수단(541,542)에 의해 전압 강하된 신호 A와 B를 각각 양의 입력과 음의 입력으로 입력 받아 그 차이를 증폭하기 위한 차동 증폭 수단(550)과, 상기 차동 증폭 수단(550)의 출력과 S[4]를 입력으로 받아 S0[1]을 포함하는 구간이 유효 구간임으로 표시하는 유효 구간 선택 제어 신호(LV)를 출력하는 2입력 NOR 게이트(560)와, 그리고 상기 NOR 게이트(560)의 출력과 S[4]를 입력으로 받아 S0[7]을 포함하는 구간이 유효 구간임으로 표시하는 유효 구간 선택 제어 신호(LH)를 출력하는 2 입력 NOR 게이트(570)로 구성되며 상기 전류원들의 전류량은 다음과 같은 조건1을 만족한다.FIG. 6 is an embodiment of the effective section selection unit 102 of FIG. 3. As shown in FIG. 6, the effective section selecting unit 50 includes a latch 51n for receiving S [n] as a data input and a reset input for S [4] for n with n? A switch means 52n for turning on / off the current source 53n by receiving an output of 51n), a current source 533 connected to the load means 541 via a switch 523, and a switch 522 A current source 532 connected to the load means 541, a current source 531 connected to the load means 541 via a switch 521, and a current source 535 connected to the load means 542 via a switch 525. And a current source 536 connected to the load means 542 via a switch 526, a current source 537 connected to the load means 542 via a switch 527, between a power supply VCC and an A node. Connected between the load means 541, the power supply VCC, and a B node to provide a load to the current sources 531, 532, 533 through the switches 521, 522, 523 and a phase. The load means 542 for providing a load to the current sources 535, 536, 537 through switches 525, 526, 527 and the signals A and B voltage-dropped by the load means 541, 542 as positive and negative inputs, respectively. A differential amplification means 550 for receiving the input and amplifying the difference, and an output including the output of the differential amplifying means 550 and S [4] as an input and indicating that the section including S 0 [1] is a valid interval. A two-input NOR gate 560 for outputting a section selection control signal LV, a section including S 0 [7] by receiving the output of the NOR gate 560 and S [4] as an input is a valid section. It consists of a two-input NOR gate 570 that outputs an effective section selection control signal LH to be displayed, and the current amount of the current sources satisfies condition 1 as follows.

[조건1][Condition 1]

(전류원(531)=전류원(535))>(전류원(532)=전류원(536))>(전류원(533)=전류원(537))(Current source 531 = current source 535)> (current source 532 = current source 536)> (current source 533 = current source 537)

상기 래치(51n)는 리셋 입력인 S[4]가 '0'인 상태에서 S[n]이 1회 이상 '1'이 되면 '1'을 출력하고 이후로 S[n]이 '0'이 되더라도 출력을 계속 '1'로 유지하며, 리셋 입력인 S[4]가 1회 이상 '1'이 되면 '0'을 출력하고 이후로 S[4]가 '0'이 되더라도 출력을 계속 '0'으로 유지하는 기능을 한다.The latch 51n outputs '1' when S [n] becomes '1' one or more times while the reset input S [4] is '0', and then S [n] becomes '0'. If the reset input S [4] becomes '1' one or more times, the output will be '0' even if S [4] becomes '0'. Function to keep '.

S[4]가 '1'이 되는 경우에는 S0[1]과 S0[7]이 동시에 '1'이 되는 경우가 발생하지 않으므로 유효 구간 선택 신호 LV와 LH를 모두 '0'으로 리셋한다. S[4]가 '0'인 경우, S[1]이 1회 이상 '1'의 값을 가진 적이 있고 S[7]은 한번도 '1'의 값을 가진 적이 없으면 스위치(521)는 on되고 스위치(527)는 off상태를 유지하여 신호 A의 전압 레벨이 신호 B의 전압 레벨보다 작아져서 차동증폭수단(550)의 출력은 0이 되고 LV는 '1', LH는 '0'이 되어 S0[1]이 유효한 선택 신호임을 나타내게 된다. 마찬가지로 S[7]이 1회 이상 '1'의 값을 가진 적이 있고 S[1]은 한번도 '1'의 값을 가진 적이 없으면 LV는 '0', LH='1'이 되어 S0[7]이 유효한 선택 신호임을 나타내게 된다. S[1]과 S[7]이 모두 1회 이상 '1'의 값을 가진 적이 있는 경우에는 S[2]와 S[6]의 조건에 의해 유효 구간이 선택되어지며, 마찬가지로 S[2]와 S[6]의 조건이 동일하면 S[3]과 S[5]의 조건에 의해 유효 구간이 선택되어 진다. 한편, 전류원(53n)에서 전류량의 차이는 S[n]의 비교 조건에 가중치를 두기 위한 것으로 다양하게 설정해도 근본적인 동작 원리는 동일하다.When S [4] becomes '1', S 0 [1] and S 0 [7] do not become '1' at the same time. Therefore, the valid section selection signals LV and LH are both reset to '0'. . If S [4] is '0', switch 521 is on if S [1] has had a value of '1' more than once and S [7] has never had a value of '1' at all The switch 527 remains off so that the voltage level of the signal A becomes smaller than the voltage level of the signal B so that the output of the differential amplification means 550 becomes 0, LV is '1', and LH is '0'. 0 [1] indicates that it is a valid selection signal. Similarly, if S [7] has had a value of '1' more than once and S [1] has never had a value of '1', then LV becomes '0', LH = '1' and S 0 [7 ] Is a valid selection signal. If both S [1] and S [7] have a value of '1' more than once, the valid interval is selected by the conditions of S [2] and S [6], and S [2] If the conditions of S and S [6] are the same, the effective section is selected by the conditions of S [3] and S [5]. On the other hand, the difference in the amount of current in the current source 53n is to weight the comparison condition of S [n], and even if it is set variously, the fundamental principle of operation is the same.

도 7은 도 3의 지연보상수단(200)의 일실시예이다. 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 지연보상수단(200)은 Din을 데이터 입력으로 받고 CP[n]을 클럭 입력으로 받는 positive-edge triggered D형 플립-플롭(20n)으로 구성되어 Din의 2진 값을 CP[n]의 상승 천이 시점에서 판단하여 샘플링된 데이터 D[n]을 출력함으로써 도 4에 도시한 다중위상비교부(101) 내의 D-플립-플롭(13n)에 의한 지연 시간을 보상하는 기능을 한다. 이러한 지연보상수단(200)의 구성은 위상비교수단(100)의 구성에 따라 달라지며 보상하고자 하는 지연 시간은 입력 데이터의 비트 주기 단위이므로 도 7에 도시한 지연보상수단(200)을 한 개 내지 복수 개를 직렬로 연결함으로써 상기 위상비교수단(100)에서의 지연 시간을 적절하게 보상할 수 있다.7 is an embodiment of the delay compensation means 200 of FIG. As shown in FIG. 7, the delay compensating means 200 is composed of a positive-edge triggered D-type flip-flop 20n receiving Din as a data input and CP [n] as a clock input. Compensating the delay time by the D-flip-flop 13n in the multiphase comparison unit 101 shown in Fig. 4 by outputting the sampled data D [n] by judging the value at the rising transition point of CP [n]. Function. The configuration of the delay compensation means 200 depends on the configuration of the phase comparison means 100. The delay time to be compensated is a unit of bit periods of the input data, so that the delay compensation means 200 shown in FIG. By connecting a plurality in series, it is possible to appropriately compensate for the delay time in the phase comparing means 100.

상기 지연보상수단(200)으로부터 입력된 N개의 CP[n]에 정렬되어 샘플링된 데이터(D[n])는 완충버퍼수단(300)의 구성 요소들 중 하나로서 도 5에 도시한 리타이밍 및 확장부(30a 또는 30b)와 동일한 구조의 리타이밍 및 확장부에 입력되어 기준 비트 클럭인 CP[4]에 정렬된 확장된 샘플링된 데이터 D-1[5], D-1[6], D-1[7], D0[1], D0[2], ..., D0[7], D+1[1], D+1[2], D+1[3]로 변환되어 출력된다.The data D [n] aligned and sampled to N CP [n] input from the delay compensating means 200 is one of the components of the buffer buffer means 300, and is shown in FIG. Extended sampled data D -1 [5], D -1 [6], D, which are input to the retiming and extension part having the same structure as the extension part 30a or 30b and are aligned to the reference bit clock CP [4]. Convert to -1 [7], D 0 [1], D 0 [2], ..., D 0 [7], D +1 [1], D +1 [2], D +1 [3] And output.

도 8은 도 3의 완충버퍼수단(300)의 구성 요소들 중 하나인 결정부(40)의 일실시예이다. 결정부(301)는 도 8에 도시한 바와 같이, 리타이밍 및 확장부(30a)로부터 출력되는 확장된 샘플링된 데이터 D-1[5]와 리타이밍 및 확장부(30b)로부터 출력되는 확장된 위상 비교 결과 신호 S-1[5]와 후술될 SW-1[5] 신호를 입력으로 하는3입력 AND 게이트(401) 내지 리타이밍 및 확장부(30a)로부터 출력되는 확장된 샘플링된 데이터 D+1[3]과 리타이밍 및 확장부(30b)로부터 출력되는 확장된 위상 비교 결과 신호 S+1[3]과 후술될 SW+1[3] 신호를 입력으로 하는 3입력 AND 게이트(413), 상기 AND 게이트(401 내지 413)의 출력을 입력으로 하는 (2x7-1) 입력 OR 게이트(420), 그리고 상기 OR 게이트(420)의 출력을 데이터 입력으로 받고 기준 비트 클럭인 CP[4]를 클럭 입력으로 받는 positive-edge triggered D형 플립-플롭(430)으로 구성된다.8 is one embodiment of the determination unit 40 that is one of the components of the buffer buffer means 300 of FIG. As shown in FIG. 8, the determination unit 301 is extended with the sampled data D −1 [5] output from the retiming and expansion unit 30a and the output from the retiming and expansion unit 30b. Extended sampled data D + output from the three-input AND gate 401 to the retiming and expansion unit 30a, which takes in the phase comparison result signal S- 1 [5] and the SW- 1 [5] signal to be described later. 1 [3] and retiming, and 3-input aND gate 413 as a phase comparison result signal S +1 [3] and input the SW +1 [3] signal to be described later extension outputted from the extension unit (30b), A (2x7-1) input OR gate 420 that receives the outputs of the AND gates 401 to 413, and an output of the OR gate 420 as a data input and clock a CP [4] which is a reference bit clock. It consists of a positive-edge triggered D flip-flop 430 as an input.

유효 구간 선택 신호 SW-1[5] 내지 SW+1[3]은 위상 비교 결과 신호들 중 S0[1] 내지 S0[7]과 유효 구간 선택 제어 신호 LV와 LH를 입력 받아 S0[n]이 '1'이면 S0[n]을 중심으로 총 7개의 확장된 위상 비교 결과 신호들이 유효 구간이 되도록 하기와 같이 조합되어 생성된다.Validity period selection signal SW -1 [5] to SW +1 [3] is for receiving the phase comparison result signals of the S 0 [1] to S 0 [7] and the effective block selection control signals LV and LH S 0 [ When n] is '1', a total of seven extended phase comparison signals based on S 0 [n] are combined and generated as follows to make a valid period.

SW-1[5] = (LV AND S0[1])SW -1 [5] = (LV AND S 0 [1])

SW-1[6] = (LV AND S0[1]) OR S0[2]SW -1 [6] = (LV AND S 0 [1]) OR S 0 [2]

SW-1[7] = (LV AND S0[1]) OR S0[2] OR S0[3]SW -1 [7] = (LV AND S 0 [1]) OR S 0 [2] OR S 0 [3]

SW0[1] = (LV AND S0[1]) OR S0[2] OR S0[3] OR S0[4]SW 0 [1] = (LV AND S 0 [1]) OR S 0 [2] OR S 0 [3] OR S 0 [4]

SW0[2] = (LV AND S0[1]) OR S0[2] OR S0[3] OR S0[4] OR S0[5]SW 0 [2] = (LV AND S 0 [1]) OR S 0 [2] OR S 0 [3] OR S 0 [4] OR S 0 [5]

SW0[3] = (LV AND S0[1]) OR S0[2] OR S0[3] OR S0[4] OR S0[5] OR S0[6]SW 0 [3] = (LV AND S 0 [1]) OR S 0 [2] OR S 0 [3] OR S 0 [4] OR S 0 [5] OR S 0 [6]

SW0[4] = (LV AND S0[1]) OR S0[2] OR S0[3] OR S0[4] OR S0[5] OR S0[6] OR (LH AND S0[7])SW 0 [4] = (LV AND S 0 [1]) OR S 0 [2] OR S 0 [3] OR S 0 [4] OR S 0 [5] OR S 0 [6] OR (LH AND S 0 [7])

SW0[5] = S0[2] OR S0[3] OR S0[4] OR S0[5] OR S0[6] OR (LH AND S0[7])SW 0 [5] = S 0 [2] OR S 0 [3] OR S 0 [4] OR S 0 [5] OR S0 [6] OR (LH AND S 0 [7])

SW0[6] = S0[3] OR S0[4] OR S0[5] OR S0[6] OR (LH AND S0[7])SW 0 [6] = S 0 [3] OR S 0 [4] OR S 0 [5] OR S 0 [6] OR (LH AND S 0 [7])

SW0[7] = S0[4] OR S0[5] OR S0[6] OR (LH AND S0[7])SW 0 [7] = S 0 [4] OR S 0 [5] OR S 0 [6] OR (LH AND S 0 [7])

SW+1[1] = S0[5] OR S0[6] OR (LH AND S0[7])SW +1 [1] = S 0 [5] OR S 0 [6] OR (LH AND S 0 [7])

SW+1[2] = S0[6] OR (LH AND S0[7])SW +1 [2] = S 0 [6] OR (LH AND S 0 [7])

SW+1[3] = (LH AND S0[7])SW +1 [3] = (LH AND S 0 [7])

또한, 유효 구간 영역은 후술할 도 9 및 도 10에 도시 되어 있으며, 일례로 CP[4] 기준 시간 t2에서 D0[1]과 D0[2]는 비트 2의 2진 값을 갖고, S0[1]과 S0[2], 그리고 SW-1[5], SW-1[6], SW-1[7], SW0[1], SW0[2], SW0[3], SW0[4], 그리고 SW0[5]이 '1'이므로 AND 게이트(404, 405)의 출력이 '1'이 된다. 따라서, OR 게이트(420)의 출력은 비트 2가 되어 결국 결정부(40)의 출력 Dout은 CP[4]에 리타이밍된 비트 2의 2진 값을 나타내게 된다.In addition, the effective interval region is shown in FIGS. 9 and 10 to be described later. For example, at CP [4] reference time t 2 , D 0 [1] and D 0 [2] have a binary value of bit 2. S 0 [1] and S 0 [2], SW -1 [5], SW -1 [6], SW -1 [7], SW 0 [1], SW 0 [2], SW 0 [3 ], SW 0 [4], and SW 0 [5] are '1', so the outputs of the AND gates 404, 405 are '1'. Accordingly, the output of the OR gate 420 becomes bit 2, so that the output Dout of the decision unit 40 represents the binary value of bit 2 retimed to CP [4].

도 9는 도 4, 도 5 및 도 6에 도시한 다중위상비교부, 리타이밍 및 확장부및 유효구간선택제어부의 타이밍도이다. 도 9에 도시한 타이밍 도에서 Din은 다음과 같은 지터 성분을 갖는 것으로 가정한다.9 is a timing diagram of the multiphase comparison unit, the retiming and expansion unit, and the effective section selection control unit shown in FIGS. 4, 5, and 6; In the timing diagram shown in FIG. 9, it is assumed that Din has the following jitter component.

DinDin 비트0Bit0 비트1Bit1 비트2Bit2 비트3Bit3 비트4Bit 4 비트5Bit 5 비트6Bit6 비트7Bit7 비트8Bit8 비트9Bit9 지터Jitter 00 -1D-1D -1D-1D +1D+ 1D +1D+ 1D 00 -1D-1D 00 00 00

(여기서, D는 데이터 비트 1주기의 1/N, N=7)(Where D is 1 / N of 1 data bit cycle, N = 7)

도 9에 도시한 바와 같이, Din 비트 0의 천이 시점에서 CP[n]의 2진 값은 각각 0, 1, 1, 1, X, 0, 0(여기서, X는 2진 값을 알 수 없음을 의미)이 되며, 이 때 다중위상비교부(101) 내의 신호 T[n]은 각각 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0이 된다. 따라서, 상기 다중위상비교부(101)의 출력 S[n]은 도 9에 도시한 바와 같이 된다. S[n] 신호 파형에서 빗금 친 부분은 상기 다중위상비교부(101) 내의 플립-플롭(14n)과 OR 게이트(15n)에 의해 1비트 주기만큼 위상 비교 결과가 유지되는 구간을 나타낸다. 각각 CP[n]에 의해 리타이밍된 S[n] 신호들은 리타이밍 및 확장부(30a,30b)에 의해 기준 비트 클럭인 CP[4]에 의해 리타이밍된 신호(S'[n])로 변환되고, 다시 N=7개의 S'[n] 신호들은 2x7-1개의 확장된 위상 비교 결과 신호 S-1[5], S-1[6], S-1[7], S0[1], S0[2], ..., S0[7], S+1[1], S+1[2], S+1[3]로 변환되어 출력된다. 확장된 위상 비교 결과 신호는 2비트 주기의 시간 영역에 대한 위상 비교 결과를 나타내므로 도 9에 도시한 바와 같이 위상 비교 결과가 확장된 위상 비교 결과 신호들의 집합 내에서 중복되어 나타나게 된다. 즉, S0[n]은 1비트 주기의 시간 영역에 대한 위상 비교 결과이므로 Din의 상승 또는 하강 천이에 의해 S0[n]의 2진 값이 '1'이 되는 n은 한 개 이상 존재하게 된다. n의 값이 한 개 이상 존재하는 경우는 다중 위상 비교부(10)에서 위상 비교 결과를 1비트 주기만큼 유지하기 때문에 발생한다. 일례로 도 9에서 CP[4] 기준 시간 t6에서 S'[n] 신호 파형을 보면 S'[2]와 S'[3]이 동시에 '1'이 되고, 이에 대응하는 Din 기준 시간 t6에서 Din과 CP[n]의 위상 관계를 보면 CP[2]는 최대 0.5D의 오차 범위를 가지면서 Din 비트 6의 중앙에서 상승 천이가 발생하고, CP[3]은 최대 1.5D의 오차 범위를 가지면서 Din 비트 6의 중앙에서 상승 천이가 발생하여, CP[2]와 CP[3]이 Din 비트 6의 2진 값을 결정하기 위한 유효 클럭이 됨을 알 수 있다. 그러나, CP[2]와 CP[3]이 D의 시간 간격을 두고 상호 인접한 신호이듯이 CP[7]과 CP[1]도 D의 시간 간격을 두고 상호 인접한 신호이므로 도 9에서 CP[4] 기준 시간 t2에서 S'[n] 신호 파형을 보면 S'[1]과 S'[7]이 동시에 '1'이 되고, 이에 대응하는 Din 기준시간 t2에서 Din과 CP[n]의 위상관계를 보면 CP[1]은 최대 0.5D의 오차 범위를 가지면서 Din 비트 6의 중앙에서 상승 천이가 발생하고, CP[7]은 최대 1.5D의 오차 범위를 가지면서 Din 비트 6의 중앙에서 상승 천이가 발생하여, CP[1]과 CP[7]이 Din 비트 2의 2진 값을 결정하기 위한 유효 클럭이 되어야 하나 여기서의 CP[7]은 CP[1]에 비해 1비트 이전의 데이터 비트 구간에 상승 천이를 갖는 클럭 신호이므로 CP[7]은 유효하지 않은 클럭 신호가 된다. 따라서, 도 9에 도시한 바와 같이 2 ≤n ≤6인 n에 대해 S0[n]이 '1'이면 S0[n]을 중심으로 7개의 확장된 위상 비교 결과 영역을 유효 구간으로 선택하고, n=1 또는 n=7인 경우에는 유효 구간 선택부(50)에서 제공하는 유효 구간 선택 제어 신호에 의해 유효 구간을 결정하게 된다.As shown in FIG. 9, the binary values of CP [n] are 0, 1, 1, 1, X, 0, 0, respectively, where the transition time of Din bit 0 is 0, where X is a binary value. In this case, the signals T [n] in the multiphase comparator 101 become 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, respectively. Therefore, the output S [n] of the multiphase comparator 101 is as shown in FIG. The hatched portion of the S [n] signal waveform represents a section in which the phase comparison result is maintained for one bit period by the flip-flop 14n and the OR gate 15n in the multiphase comparator 101. The S [n] signals retimed by CP [n], respectively, are the signals S '[n] retimed by CP [4], which are the reference bit clocks by the retiming and extension sections 30a and 30b. N = 7 S '[n] signals are converted into 2x7-1 extended phase comparison signals S −1 [5], S −1 [6], S −1 [7], and S 0 [1] ], S 0 [2], ..., S 0 [7], S +1 [1], S +1 [2], S +1 [3]. Since the extended phase comparison result signal represents a phase comparison result for a time domain of a 2-bit period, the phase comparison result is overlapped in the set of extended phase comparison result signals as shown in FIG. 9. That is, since S 0 [n] is a result of phase comparison in the time domain of 1-bit period, there is at least one n where binary values of S 0 [n] become '1' due to the rising or falling transition of Din. do. When more than one value of n exists, the multi-phase comparator 10 maintains the phase comparison result by one bit period. For example, in the CP [4] reference time t 6 in FIG. 9, when the S '[n] signal waveform is viewed, S' [2] and S '[3] become' 1 'at the same time, and the corresponding Din reference time t 6 is shown. In the phase relationship between Din and CP [n], CP [2] has a maximum error range of 0.5D while rising transition occurs in the center of bit 6 of Din. CP [3] has a maximum error range of 1.5D. It can be seen that rising transition occurs in the center of bit 6 of Din, so that CP [2] and CP [3] are valid clocks for determining the binary value of bit Din. However, as CP [2] and CP [3] are signals adjacent to each other at a time interval of D, CP [7] and CP [1] are signals adjacent to each other at a time interval of D. If we look at the S '[n] signal waveform at time t 2 , S' [1] and S '[7] become' 1 'at the same time, and the phase relationship between Din and CP [n] at the corresponding Din reference time t 2 As a result, CP [1] has a maximum error range of 0.5D and a rising transition occurs at the center of bit Din 6, and CP [7] has a maximum error range of 1.5D and a rising transition at the center of bit Din 6 Is generated, CP [1] and CP [7] should be a valid clock for determining the binary value of Din bit 2. However, CP [7] here is a data bit section one bit earlier than CP [1]. CP [7] becomes an invalid clock signal because it is a clock signal having a rising transition at. Therefore, as shown in FIG. 9, when S 0 [n] is '1' for n having 2 ≦ n ≦ 6, seven extended phase comparison result regions are selected as valid intervals around S 0 [n]. , when n = 1 or n = 7, the valid section is determined by the valid section selection control signal provided by the valid section selector 50.

도 10은 도 7 및 도 5에 도시한 지연보상수단(200)과 리타이밍 및 확장부(30a)의 타이밍도이다. 도 10에 도시한 타이밍 도에서 Din은 도 9에 도시한 Din과 동일하다. 도 10에 도시한 바와 같이 상기 지연보상수단(200)은 Din 신호를 CP[n] 신호로 각각 샘플링하여 D[n] 신호를 출력하게 된다. 따라서 D[n] 신호는 각각 CP[n]에 리타이밍된 신호가 되며 일례로 CP[n] 신호 파형에서 box로 표시된 구간에서의 샘플링된 데이터 D[n]은 각각 비트 0, 비트 0, 비트 0, X, 비트 1, 그리고 비트 1이 된다. 여기서 X는 클럭의 상승 천이 시점에서 데이터의 천이가 발생하여 상기 지연보상수단(200) 내의 플립-플롭(20n)의 출력의 2진 값을 알 수 없음을 의미한다. 또한, 도 10에서 N=7개의 D[n] 신호는 리타이밍 및 확장부(30a)에 의해 기준 비트 클럭인 CP[4]에 의해 7개의 리타이밍된 신호(D'[n])로 변환되고 다시 2x7-1 개의 확장된 샘플링된 데이터로 변환된다. 도 9에 도시한 확장된 위상 비교 결과 신호의 경우와 마찬가지로 도 10에 도시한 확장된 샘플링된 데이터 신호에서도 샘플링 데이터가 중첩되어 나타난다. 여기에서 유효 샘플링 데이터는 확장된 위상 비교 결과 신호, 유효 구간 선택 제어 신호에 의해 상술한 결정부(301)에서 결정된다.FIG. 10 is a timing diagram of the delay compensation means 200 and the retiming and expansion unit 30a shown in FIGS. 7 and 5. In the timing diagram shown in FIG. 10, Din is the same as Din shown in FIG. As shown in FIG. 10, the delay compensation means 200 samples the Din signal into a CP [n] signal and outputs a D [n] signal. Therefore, the D [n] signal becomes a retimed signal at CP [n], respectively. For example, the sampled data D [n] in the section indicated by box in the CP [n] signal waveform is bit 0, bit 0, and bit, respectively. 0, X, bit 1, and bit 1. Here, X means that the data transition occurs at the time of the rising transition of the clock, so that the binary value of the output of the flip-flop 20n in the delay compensation means 200 is unknown. In addition, in FIG. 10, N = 7 D [n] signals are converted by the retiming and expansion unit 30a into seven retimed signals D '[n] by CP [4], which is a reference bit clock. And converted back to 2x7-1 extended sampled data. As in the case of the extended phase comparison result signal shown in FIG. 9, sampling data is also overlapped in the extended sampled data signal shown in FIG. 10. The valid sampling data is determined by the determination unit 301 described above by the extended phase comparison result signal and the valid section selection control signal.

본 발명은 상기와 같은 구성을 사용하여 하기와 같은 특유한 효과를 갖는다.The present invention has the following unique effects by using the above configuration.

첫째, 데이터 복원 및 리타이밍 과정에서 합성 클럭을 사용하지 않음으로써 듀티 사이클이 일정하게 유지되어 타이밍 마진 확보가 용이하므로 데이터 비트율을 높이는 것이 용이하다.First, it is easy to increase the data bit rate because the duty cycle is kept constant by not using a synthesized clock during data restoration and retiming, thereby ensuring timing margin.

둘째, 데이터 복원 및 리타이밍 과정에서 합성 클럭을 사용하는 대신 다중 위상 클럭을 그대로 사용하기 때문에 각 클럭 신호들 간의 위상 관계가 고정되어 완충 버퍼 수단의 구성이 용이하며 동작이 안정적이다.Second, since the multi-phase clock is used as it is during the data restoration and retiming process, the phase relationship between the clock signals is fixed, so that the buffer buffer means can be easily configured and the operation is stable.

셋째, 입력 데이터의 상승 또는 하강 천이 시점마다 그 입력 데이터의 2진 값을 결정하기 위한 비트 클럭을 다중 위상 클럭들 중에서 선택함으로써, 최대 0.5 비트 주기 이하의 고주파 지터 성분을 포함하는 입력 데이터에 대해서도 복원 및 리타이밍이 가능하고, 완충 버퍼 수단에 의해 최대 1 비트 주기의 완더(wander) 성분 내지 저주파 지터 성분에 대해서도 복원 및 리타이밍이 가능하다.Third, by selecting a bit clock from among the multi-phase clocks to determine the binary value of the input data at each rising or falling transition time of the input data, the input data including the high frequency jitter component up to 0.5 bit period or less is restored. And retiming, and the buffer buffer means can recover and retime the wander component to the low frequency jitter component of up to one bit period.

Claims (5)

다중 링크로 전달된 입력데이타를 다중 위상 클럭을 이용하여 복원하여 리타이밍하는 다중 링크용 데이터 복원 및 리타이밍 장치에 있어서,In the multi-link data recovery and retiming apparatus for recovering and retiming the input data transferred to the multi-link using a multi-phase clock, 상기 입력 데이터를 각 비트별로 상기 입력 데이터에 주파수 동기된 N(N은 2이상의 자연수)개의 다중 위상 클럭 신호와 각각 비교하여, 각 비트의 중앙과 위상이 가장 근접한 클럭신호를 나타내는 위상비교신호를 출력하는 위상비교수단;Comparing the input data with N multi-phase clock signals (N is a natural number of 2 or more) frequency-synchronized to the input data for each bit, and outputting a phase comparison signal representing a clock signal closest to the center of each bit. Phase comparing means; 상기 입력 데이터를 상기 N개의 다중 위상 클럭 신호 각각의 위상과 일치하도록 리타이밍하여 N개의 위상이 다른 입력데이타를 출력하는 지연보상수단; 및Delay compensation means for retiming the input data to coincide with a phase of each of the N multi-phase clock signals to output input data having different N phases; And 상기 위상 비교 수단로부터 출력된 위상 비교 신호와 상기 지연보상수단으로부터 출력된 위상 지연 데이타를 각각 다중 위상 클럭신호중 하나로 설정된 기준 클럭에 의하여 리타이밍한 후 논리합함에 의하여, 상기 기준 비트 클럭 신호에 최적으로 리타이밍된 비트를 선택 및 조합하여 출력하는 완충버퍼수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 위상 클럭을 이용한 다중 링크용 데이터 복원 및 리타이밍 장치.The phase comparison signal output from the phase comparing means and the phase delay data output from the delay compensating means are retimed by a reference clock set as one of the multi-phase clock signals, respectively, and then logically summed to reconstruct the reference bit clock signal. And a buffer buffer means for selecting and combining the timing bits for outputting the multi-link data recovery and retiming apparatus. 제 1항에 있어서, 상기 지연보상수단은The method of claim 1, wherein the delay compensation means 각각 N개의 다중 위상 클럭 신호를 클럭단으로 입력받아, 상기 클럭단으로 입력된 클럭신호에 따라서 위상 지연된 입력데이타를 출력하는 다수의 D 플립플롭으로 구현되는 것을 특징으로 하는 다중 위상 클럭을 이용한 다중 링크용 데이터 복원 및 리타이밍 장치.Multi-link using a multi-phase clock, characterized in that each of the N multi-phase clock signal input to the clock stage, and outputs the delayed input data according to the clock signal input to the clock stage Device for data restoration and retiming. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 완충버퍼수단의 기준 클럭 신호는 상기 N개의 다중 위상 클럭 신호들 중 위상이 정 중앙에 위치한 클럭 신호인 것을 특징으로 하는 다중 위상 클럭을 이용한 다중 링크용 데이터 복원 및 리타이밍 장치.And a reference clock signal of the buffer buffer means is a clock signal having a phase located at the center of the N multi-phase clock signals. 제 1항에 있어서, 상기 위상비교수단은,The method of claim 1, wherein the phase comparison means, 상기 입력 데이터를 각 비트별로 상기 입력 데이터에 주파수 동기된 N(N은 2이상의 자연수)개의 다중 위상 클럭 신호와 각각 비교하여, 각 비트의 중앙과 위상이 가장 근접한 클럭신호를 나타내는 위상비교신호를 출력하는 다중위상비교부; 및Comparing the input data with N multi-phase clock signals (N is a natural number of 2 or more) frequency-synchronized to the input data for each bit, and outputting a phase comparison signal representing a clock signal closest to the center of each bit. Multi-phase comparison unit; And 다중위상클럭을 기준클럭을 기준으로 하여 상부구간과 하부구간으로 구분하여, 상기 다중위상비교부로부터 출력되는 상기 N개의 위상 비교 결과 신호를 입력 받아, 입력데이타의 각 비트열별로 대응하는 클럭 신호가 상부구간에 해당하는지 하부구간에 해당하는지를 나타내는 유효 구간 선택 제어 신호를 출력하는 유효구간선택제어부를 구비하는 것을 특징으로 하는 다중 위상 클럭을 이용한 다중 링크용 데이터 복원 및 리타이밍 장치.A multiphase clock is divided into an upper section and a lower section on the basis of a reference clock, and the N phase comparison result signals output from the multiphase comparator are input to receive a clock signal corresponding to each bit string of the input data. And a valid section selection control unit for outputting a valid section selection control signal indicating whether the upper section corresponds to the upper section or the lower section. 제 1항에 있어서, 상기 완충버퍼수단은,The method of claim 1, wherein the buffer buffer means, 상기 지연보상수단으로부터 출력되는 상기 N개의 다중 위상 클럭 신호에 정렬된 데이터와 상기 N개의 다중 위상 클럭 신호를 입력 받아 상기 기준 비트 클럭신호에 의해 리타이밍된 2N(N은 짝수) 내지 2N-1(N은 홀수)개의 확장된 샘플링 데이터 신호를 출력하는 제1 리타이밍 및 확장부;2N (N is an even number) to 2N-1 (retimed by the reference bit clock signal after receiving the data aligned with the N multi-phase clock signals and the N multi-phase clock signals outputted from the delay compensating means). N is a first retiming and expansion unit for outputting an odd number of extended sampling data signals; 상기 위상비교부로부터 출력되는 상기 N개의 위상 비교 결과 신호와 상기 N개의 다중 위상 클럭 신호를 입력 받아 상기 기준 비트 클럭에 의해 리타이밍된 2N(N은 짝수) 내지 2N-1(N은 홀수)개의 확장된 위상 비교 결과 신호를 출력하는 제2 리타이밍 및 확장부; 및2N (N is even) to 2N-1 (N is odd) re-timed by the reference bit clock by receiving the N phase comparison result signals and the N multi-phase clock signals output from the phase comparator A second retiming and extension unit for outputting an extended phase comparison result signal; And 상기 기준 비트 클럭 신호와 상기 제1 및 제2 리타이밍 및 확장부로부터 각각 출력되는 상기 확장된 샘플링 데이터 신호 및 상기 확장된 위상 비교 결과 신호를 입력 받아 상기 입력 데이터의 2진 값을 결정하는 결정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 위상 클럭을 이용한 다중 링크용 데이터 복원 및 리타이밍 장치.A determination unit configured to receive the extended sampling data signal and the extended phase comparison result signal respectively output from the reference bit clock signal, the first and second retiming and expansion units, and determine a binary value of the input data; Data recovery and retiming device for multi-link using a multi-phase clock comprising a.
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