JP2002208917A - オーバーサンプリングクロックリカバリ方法及び回路 - Google Patents

オーバーサンプリングクロックリカバリ方法及び回路

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JP2002208917A JP2001003667A JP2001003667A JP2002208917A JP 2002208917 A JP2002208917 A JP 2002208917A JP 2001003667 A JP2001003667 A JP 2001003667A JP 2001003667 A JP2001003667 A JP 2001003667A JP 2002208917 A JP2002208917 A JP 2002208917A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】データの速度変化に十分に追従する高い追従性
を、比較的少ない相数のクロックで実現すること。バッ
ファ又はインバータの伝搬遅延時間の最小限界の如何に
拘わらず、クロックの相間隔をさらに狭く生成するこ
と。多相クロックを、その相間隔を精度良く保持したま
ま全体として高分解能かつサイクリックにシフトを有
し、かつ、良質なクロックを生成すること。 【解決手段】入力データiの1ビットに対して3相の間
隔が不均等なクロックCLKa,CLKb,CLKcを
生成し、そのうち比較的狭い57psの間隔を有する2
相のクロックCLKa,CLKbのエッジ間のいずれか
の位相が入力データiの変化点の位相に同期するように
クロックの位相を制御することとした。また、3つのD
LL間において同期させるクロックを切り換えて、57
psの相間隔を形成した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、オーバーサンプリ
ングクロックリカバリに関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、データ伝送は高速なプロトコルが
提案されており、そのために高速な伝送において送られ
てきたデータからクロックの抽出を行うクロックリカバ
リ回路、又は送られたクロックに対して回路内部で使用
されるクロックの周波数同期をとる位相ロックループ
(Phase Locked Loop:PLL)においても高速化が要
請されている。従来のアナログ方式のクロックリカバリ
回路に、1相のクロックを用い、クロックの1本の立ち
上がりを1ビットのデータに対応させて位相比較を行う
ものがあった。この方式では、データレートとクロック
周波数を等しくする必要があるので、データレートがG
bpsレベルになるとクロック周波数をGHzレベルの
高周波にしなければならず、クロックリカバリ回路や位
相ロックループ(PLL)への高速化の要請に応えるこ
とが難しかった。例えば、位相ロックループ(PLL)
に含まれる電圧制御発振器(Voltage Controlled Oscil
lator:VCO)の発振周波数をGHzレベルの高周波
にすることは簡単ではない。このような要請に応えるた
めに、伝送されたデータを位相の異なる複数のクロック
(多相クロック)でサンプリングするオーバーサンプリ
ング型のクロックリカバリ方法及び回路が提案されてい
る。オーバーサンプリング型クロックリカバリでは、ク
ロックの複数本の立ち上がりを1ビットのデータに対応
させて位相比較を行っている。オーバーサンプリング型
クロックリカバリ回路によれば、データレートより低い
周波数のクロックを用いることができるため、データ伝
送の高速化の要請に応えることができる。クロックのn
本の立ち上がりエッジを1ビットのデータに対応させて
位相比較を行うクロックリカバリを、n倍のオーバーサ
ンプリングと呼ぶ。以下に、8倍のオーバーサンプリン
グ及び2倍のオーバーサンプリングの従来例につき説明
する。なお、8倍のオーバーサンプリングは特開平9−
233061号公報においても採用されている。2倍の
オーバーサンプリングは特開平10−13397号公報
においても採用されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従来のオーバーサンプ
リング法は、以下に説明するようにさらなるデータ伝送
の高速化への対応を困難とする問題点があった。
【0004】まず、8倍のオーバーサンプリングにつき
図13(a)を参照して説明する。図13(a)は、従
来の8倍のオーバーサンプリングにおけるデータ波形と
クロックエッジの模式的波形図である。
【0005】8倍のオーバーサンプリングでは、シリア
ル入力データiの1ビットの中を8本のクロックエッジ
1が打ち抜く。シリアル入力データiの変化点がその8
本のクロックエッジ1のうちどのクロックエッジの間に
位置するかを判断することにより、シリアル入力データ
iの位相とクロックの位相の位置関係すなわちクロック
に対する入力データiの進み又は遅れの程度を検出す
る。その検出結果に基づきクロックの位相をシフトし、
シリアル入力データiとクロックとの間で位相同期を行
い、クロックリカバリを行う。なお、特開平9−233
061公報に開示された8倍のオーバーサンプリング法
では、位相をシフトせずに、データの変化点の位相とほ
ぼ180°の位相差を有するクロックを選択することに
よりシリアル入力データiとクロックとの間で位相同期
を行い、クロックリカバリを行う。したがって、入力デ
ータiの1ビット内に8本ものクロックエッジ1を通す
には、2つのクロックの位相差、すなわち、クロックの
相間隔を1ビットの長さの8分の1に狭める必要があ
る。例えば、データレートが622Mbpsの場合は、
1ビット長が1600psであるので、1600ps/
8=200psに相間隔を狭める必要がある。データレ
ートが2.5Gbpsの場合は、1ビット長が400p
sであるので、400ps/8=50psに相間隔を狭
める必要がある。
【0006】このように、データ伝送の高速化が進むに
連れて1ビットの長さが短くなるので、データ伝送の高
速化に従って8倍のオーバーサンプリングの適用は困難
になる。現在の技術では、8倍のオーバーサンプリング
は、数百Mbpsのデータレートであれば、適用可能で
あるが、データレートが数Gbps程度以上になると困
難となる。すなわち、データレートが数Gbps程度以
上になると、相間隔が1ビットの長さの8分の1にされ
た多相クロックを生成することは困難となる。具体的に
は、データレートが2.5Gbpsの場合にあっては、
50psで応答するバッファ又はインバータ、すなわ
ち、20GHz(1/50ps)の動作周波数を持つバ
ッファ又はインバータが必要になるが、そのようなバッ
ファ又はインバータを現在のCMOSプロセスで実現す
ることは不可能である。また、多相クロックを生成する
ことができたとしても、8相もの多相クロックの位相を
相間隔や波形を保ったままシフトすることは困難であ
る。さらに、入力データiの1ビット内に8本のクロッ
クエッジ1を通すために、DLL(Delay Locked Loo
p:遅延ロックループ)によって8相のクロックを生成
する場合、DLLに8段の遅延バッファ(単相の場合)
を構成する必要がある。データレートより低い周波数の
クロックを用いて入力データの連続する数ビットをオー
バーサンプリングする場合、さらに、多数の遅延バッフ
ァが必要となる。例えば、データレートの8分の1の周
波数のクロックを用いて入力データの連続する8ビット
をオーバーサンプリングする場合、8×8=64個の遅
延バッファが必要となり回路が大規模となる。Yongsam
Moon and Deog-Kyoon Jeong(Seoul National Universit
y,Seoul 151-742,Korea)による論文「A 1Gbps Transcei
ver with Receiver-End Deskewing Capability using N
on-Uniform Tracked Oversampling and a 250-750MHz F
our-Phase DLL(1999 Symposium on VLSI Circuite Dige
st of Technical Papers)」には、不均等な4相のクロ
ックによってオーバーサンプリングする技術(従来技術
イとする。)が開示されている(当該文献のFig4参
照)。従来技術イによれば、データ1ビットに対して8
本ものクロックエッジを通す必要はない。しかし、従来
技術イによれば、不均等な4相のクロックを生成するた
めに、10段の遅延バッファを連接したDLLを用いて
いる(当該文献のFig5(a)参照)。すなわち、不
均等な4相のクロックを生成するために、均等な10相
のクロックを生成する能力を有するDLLを用いてい
る。そのうち、中央の2段の遅延バッファによって不均
等な4相のクロックの中央の狭められた2相の相間隔を
形成している。したがって、従来技術イによっても、D
LLを構成する遅延バッファの伝搬遅延時間よりも小さ
い相間隔のクロックを生成することができない。また、
従来技術イによれば、例えば、データレート2.5Gb
psの10ビットの入力データを250MHzのクロッ
クでオーバーサンプリングする場合、10×10=10
0個の遅延バッファが必要となる。したがって、従来技
術イによっても、多数の遅延バッファが必要となり、回
路の大規模化という問題を解決することができない。上
述のように、データレートが2.5Gbpsの場合にあ
っては、50psで応答するバッファ又はインバータが
必要になり、そのようなバッファ又はインバータを現在
のCMOSプロセスで実現することは不可能であるた
め、実際には、従来技術イによって、データレート2.
5Gbpsの10ビットの入力データを250MHzの
クロックでオーバーサンプリングすることはできない。
【0007】次に、2倍のオーバーサンプリングにつき
図13(b)を参照して説明する。図13(b)は、従
来の2倍のオーバーサンプリングにおけるデータ波形と
クロックエッジの模式的波形図である。
【0008】2倍のオーバーサンプリングでは、シリア
ル入力データiの1ビットの中を2本のクロックエッジ
2で打ち抜く。すなわち2倍のオーバーサンプリングで
は、クロックの相間隔を1ビットの長さの2分の1に設
定すればよい。例えば、データレートが2.5Gbps
の場合は、1ビット長が400psであるので、400
ps/2=200psに相間隔を設定する。200ps
の相間隔でれば、十分実現可能である。2倍のオーバー
サンプリングであれば、数百Mbpsはもちろん数Gb
ps程度のデータレートの入力データiに対しても現在
の技術水準で実施可能である。しかし、2倍のオーバー
サンプリングは、8倍のオーバーサンプリングとは異な
り、データ1ビットの範囲内にクロックエッジが2本し
か存在しないので、データの変化点はこの2本のクロッ
クエッジ2の間に位置する。したがって、8倍のオーバ
ーサンプリングとは異なり、入力データiの変化点がど
のクロックエッジの間に位置するかを判断しても、入力
データiの位相とクロックの位相の位置関係すなわちク
ロックに対する入力データiの進み又は遅れの程度を検
出することはできない。そこで、2倍のオーバーサンプ
リングでは、8倍のオーバーサンプリングとは全く異な
った次のような機構によりデータの位相とクロックの位
相の位置関係を検出する。
【0009】2倍のオーバーサンプリングでは、入力デ
ータiの変化点がクロックより進む又は遅れる方向にク
ロックエッジを通過することにより、位相の進み始め又
は遅れ始めのタイミングを検出することができるが、ど
の程度進んでいるか又は遅れているかを検出することは
できない。 そのため、2倍のオーバーサンプリングで
は、入力データiの変化点がクロックより進む方向に動
いてクロックエッジを通過し、その後、入力データiの
変化点がクロックより進んだ位置に存在する状態でサン
プリングされた回数をカウントすることにより入力デー
タiの進みの程度を推測的に検知している。同様に、入
力データiの変化点がクロックより遅れる方向に動いて
クロックエッジを通過し、その後、入力データiの変化
点がクロックより遅れた位置に存在する状態でサンプリ
ングされた回数をカウントすることにより入力データi
の遅れの程度を推測的に検知している。
【0010】入力データiの変化点がクロックより進ん
だ位置に存在する状態でサンプリングされた回数が連続
して予め設定された回数カウントされるとクロックの位
相を進め、反対に、入力データiの変化点がクロックよ
り遅れた位置に存在する状態でサンプリングされた回数
が連続して予め設定された回数カウントされるとクロッ
クの位相を遅らせるように位相制御し入力データiとク
ロックの位相同期を図る。
【0011】しかし、以上のような2倍のオーバーサン
プリングでは、単位時間にクロックエッジを通過する入
力データiの変化点の数が少ない場合(000・・や1
11・・など、データ列に長い同符号連続がある場
合)、設定回数に達するまでに通過するデータ数が多く
なる(=応答時間が長くなる)ので、設定回数に達する
前にクロックに対して入力データiが進み又は遅れ過ぎ
てしまい、設定回数に達して初めて位相をシフトしても
入力データiにクロックを十分追従させることができな
いおそれがある。また、単位時間にクロックエッジを通
過する入力データiの変化点の数が多い場合(0101
01・・・のようにデータ列に異符号が交互に配列する
場合等)であっても、入力データiの変化点のクロック
に対する進み又は遅れの動きが速い(=入力データiの
変化速度が大きい)場合には、設定回数に達するまでの
入力データiの変化量が大きいので、設定回数に達する
前にクロックに対して入力データiが進み又は遅れ過ぎ
てしまい、設定回数に達して初めて位相をシフトしても
入力データiにクロックを十分追従させることができな
いおそれがある。以上のように入力データiにクロック
を十分追従させることができない、すなわち、クロック
リカバリが優れない結果、クロックが所望の位相に同期
せずデータの読み取りエラー等を発生させる。
【0012】本発明は以上の従来技術における問題に鑑
みてなされたものであって、高速データ通信に対応する
オーバーサンプリングクロックリカバリの分野におい
て、さらなるデータ伝送の高速化への対応を可能にする
ことを課題とする。具体的には、データの速度変化に十
分に追従する高い追従性を、比較的少ない相数のクロッ
クで実現することのできるオーバーサンプリングクロッ
クリカバリ方法及びその回路を提供することを課題とす
る。また、バッファ又はインバータの伝搬遅延時間の最
小限界の如何に拘わらず、クロックの相間隔をさらに狭
く生成することのできるオーバーサンプリングクロック
リカバリ方法及びその回路を提供することを課題とす
る。さらに、サンプリングに用いる多相クロックを、そ
の相間隔を精度良く保持したまま全体として高分解能か
つサイクリックにシフトし、かつ、良質なクロックを生
成することができるオーバーサンプリングクロックリカ
バリ回路を提供することを課題とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決する本出
願第1の発明は、入力データの1ビットに対して3相以
上の間隔が不均等な多相クロックを生成し、そのうち比
較的狭い間隔を有する2相のクロックのエッジ間のいず
れかの位相が前記入力データの変化点の位相に同期する
ように前記不均等な多相クロックの位相を制御するオー
バーサンプリングクロックリカバリ方法において、遅延
ロックループ及び選択回路を用いて2組以上の均等な多
相クロックの位相を前記遅延ロックループを構成する1
の遅延バッファの伝搬遅延時間より小さい分解能でそれ
ぞれデジタル制御し、前記デジタル制御によって、一組
の均等な多相クロックと他の一組の均等な多相クロック
との位相差を、前記伝搬遅延時間より短い位相差に保持
し、前記2組以上の均等な多相クロックを併せて前記不
均等な多相クロックとして用いることを特徴とするオー
バーサンプリングクロックリカバリ方法である。
【0014】遅延ロックループ及び選択回路を用いて均
等な多相クロックの位相を前記遅延ロックループを構成
する1の遅延バッファの伝搬遅延時間より小さい分解能
でデジタル制御するデジタル位相制御回路は、いくつか
提案されており、本出願の出願人によっても、先に出願
されている(特願2000−237458,特願200
0−95604)。特願2000−237458に係る
発明のデジタル位相制御回路は、本出願発明者による発
明であり、特願2000−237458には、228.
6psの遅延時間を奏する遅延バッファが連接されたD
LLと200psの遅延時間を奏する遅延バッファが連
接されたDLLと選択回路とを用いて、16相の多相ク
ロックをその相間隔を200psに保持したまま全体と
して28.6psの分解能で、進み方向にも遅れ方向に
も無限に(サイクリックに)位相シフト(位相制御)す
る技術が開示される。特願2000−95604には、
200psの遅延時間を奏する遅延バッファが連接され
たDLLと160psの遅延時間を奏する遅延バッファ
が連接されたDLLと選択回路とを用いて、16相の多
相クロックをその相間隔を200psに保持したまま全
体として40psの分解能で、進み方向にも遅れ方向に
も無限に(サイクリックに)位相シフト(位相制御)す
る技術が開示される(特願2000−95604の図
2、図3参照)。
【0015】本出願第1の発明のオーバーサンプリング
クロックリカバリ方法によれば、入力データの1ビット
に対して3相以上の間隔が不均等な多相クロックを生成
する。すなわち、1ビット長の範囲内に、少なくとも第
1のクロック、第2のクロック及び第3のクロックが生
成され、第1のクロックと、第2のクロックとが比較的
狭い相間隔を形成し、第3のクロックが第1のクロック
及び第2のクロックから第1のクロックと第2のクロッ
クとの間隔より長い距離(位相)離れて位置する。その
上で、比較的狭い間隔を有する2相のクロックのエッジ
間のいずれかの位相が入力データの変化点の位相に同期
するように前記多相クロックの位相を制御する。すなわ
ち、第1のクロックのエッジと第2のクロックのエッジ
との間に入力データの変化点が位置するように第1、第
2、第3のクロックを含めた前記多相クロックの位相を
制御する。したがって、第1、第2のクロックのエッジ
がビット端部に同期し、第3のクロックのエッジをビッ
ト中央部に同期させることができる。第1のクロックと
第2のクロックとの間隔を狭くするほど入力データの位
相変化を検出する能力、すなわち、検出能が向上し、入
力データの変化速度に追従する能力、すなわち、追従性
が向上する。追従性が向上する結果、第3のクロックが
ビット中央に確実に同期するので、第3のクロックによ
り正確なデータの読み取りを行わせることができる。
【0016】また、本出願第1の発明のオーバーサンプ
リングクロックリカバリ方法によれば、遅延ロックルー
プ及び選択回路を用いて2組以上の均等な多相クロック
の位相を前記遅延ロックループを構成する1の遅延バッ
ファの伝搬遅延時間より小さい分解能でそれぞれデジタ
ル制御し、前記デジタル制御によって、一組の均等な多
相クロックと他の一組の均等な多相クロックとの位相差
を、前記伝搬遅延時間より短い位相差に保持し、前記2
組以上の均等な多相クロックを併せて前記不均等な多相
クロックとして用いるので、比較的狭い間隔を有する2
相のクロックの間隔が、遅延バッファの伝搬遅延時間よ
り短い間隔に保持され、遅延ロックループを構成する遅
延バッファの伝搬遅延時間よりも小さい相間隔のクロッ
クを生成することができるという利点がある。また、例
えば、均等な多相クロックを2組用い、データレート
2.5Gbpsの10ビットの入力データを250MH
zのクロックでオーバーサンプリングする場合、40個
の遅延バッファ(単相の場合)があれば足りる。したが
って、比較的少ない遅延バッファにより実現できるた
め、回路の小規模化という利点がある。これは、上述の
従来技術イが、不均等な4相のクロックを生成するため
に、均等な10相のクロックを生成する能力を有するD
LLを用いているのに対し、本発明が不均等な4相のク
ロックを生成するために、均等な2相のクロックを生成
する能力を有するDLLを2組(計4相のクロックを生
成する能力を有するDLL構成)用いて実施可能だから
である。したがって本出願第1の発明のオーバーサンプ
リングクロックリカバリ方法によれば、バッファ又はイ
ンバータの伝搬遅延時間の最小限界の如何に拘わらず、
クロックの相間隔をさらに狭く生成し、データの速度変
化に十分に追従する高い追従性を、比較的少ない相数の
クロックで、かつ、小回路規模で実現することができ、
その結果、さらなるデータ伝送の高速化への対応を可能
にするという利点がある。データの読み取りに使用する
第3のクロックは、次のような位相に設定することが望
ましい。クロックは第1−1、第2−1、第3−1、第
1−2、第2−2、第3−2、第1−3、・・・という
ように周期的に現れる。第3−1のクロックは第1−2
のクロックからも、第2−1のクロックからも第1のク
ロックと第2のクロックとの間隔より長い距離(位相)
離れて位置するような位相に設定する。さらに、好まし
くは第3−1のクロックは第1−2のクロックからも、
第2−1のクロックからも等しい距離(位相)離れて位
置するような位相に設定する。そのように設定すること
で、第1、第2のクロックのエッジがビット端部に同期
する場合に、第3のクロックのエッジがビット中央に同
期するからである。
【0017】また本出願第2の発明は、入力データの1
ビットに対して3相以上のクロックからなり、配列に粗
密を有し、その粗密の周期が前記入力データの1ビット
長に等しい粗密多相クロックを生成し、密な部分のクロ
ックエッジ間のいずれかの位相が前記入力データの変化
点の位相に同期するように前記粗密多相クロックの位相
を制御するオーバーサンプリングクロックリカバリ方法
において、遅延ロックループ及び選択回路を用いて2組
以上の均等な多相クロックの位相を前記遅延ロックルー
プを構成する1の遅延バッファの伝搬遅延時間より小さ
い分解能でそれぞれデジタル制御し、前記デジタル制御
によって、一組の均等な多相クロックと他の一組の均等
な多相クロックとの位相差を、前記伝搬遅延時間より短
い位相差に保持し、前記2組以上の均等な多相クロック
を併せて前記粗密多相クロックとして用いることを特徴
とするオーバーサンプリングクロックリカバリ方法であ
る。
【0018】本出願第2の発明のオーバーサンプリング
クロックリカバリ方法によれば、入力データの1ビット
に対して3相以上のクロックからなり、配列に粗密を有
し、その粗密の周期が前記入力データの1ビット長に等
しい粗密多相クロックを生成する。したがって、1ビッ
ト長の範囲内に、少なくとも第1のクロック、第2のク
ロック及び第3のクロックが生成される。第1のクロッ
クと、第2のクロックとが密な部分を構成し、第3のク
ロックが祖な部分を構成するとする。その上で、密な部
分のクロックエッジ間のいずれかの位相が入力データの
変化点の位相に同期するように前記粗密多相クロックの
位相を制御する。すなわち、第1のクロックのエッジと
第2のクロックのエッジとの間に入力データの変化点が
位置するように第1、第2、第3のクロックを含めた粗
密多相クロックの位相を制御する。したがって、第1、
第2のクロックのエッジがビット端部に同期し、第3の
クロックのエッジをビット中央部に同期させることがで
きる。第1のクロックと第2のクロックとの間隔を狭く
するほど入力データの位相変化を検出する能力、すなわ
ち、検出能が向上し、入力データの変化速度に追従する
能力、すなわち、追従性が向上する。追従性が向上する
結果、第3のクロックがビット中央に確実に同期するの
で、第3のクロックにより正確なデータの読み取りを行
わせることができる。
【0019】また、本出願第2の発明のオーバーサンプ
リングクロックリカバリ方法によれば、遅延ロックルー
プ及び選択回路を用いて2組以上の均等な多相クロック
の位相を前記遅延ロックループを構成する1の遅延バッ
ファの伝搬遅延時間より小さい分解能でそれぞれデジタ
ル制御し、前記デジタル制御によって、一組の均等な多
相クロックと他の一組の均等な多相クロックとの位相差
を、前記伝搬遅延時間より短い位相差に保持し、前記2
組以上の均等な多相クロックを併せて前記粗密多相クロ
ックとして用いるので、本出願第1の発明と同様に、比
較的狭い間隔を有する2相のクロックの間隔が、遅延バ
ッファの伝搬遅延時間より短い間隔に保持され、遅延ロ
ックループを構成する遅延バッファの伝搬遅延時間より
も小さい相間隔のクロックを生成することができるとい
う利点がある。したがって本出願第2の発明のオーバー
サンプリングクロックリカバリ方法によれば、本出願第
1の発明と同様に、バッファ又はインバータの伝搬遅延
時間の最小限界の如何に拘わらず、クロックの相間隔を
さらに狭く生成し、データの速度変化に十分に追従する
高い追従性を、比較的少ない相数のクロックで、かつ、
小回路規模で実現することができ、その結果、さらなる
データ伝送の高速化への対応を可能にするという利点が
ある。第1、第2のクロックは最も密な部分に、第3の
クロックは最も粗な部分に設定することが好ましい。そ
のように設定することで、第1、第2のクロックのエッ
ジがビット端部に同期する場合に、第3のクロックのエ
ッジがビット中央に同期するからである。
【0020】また本出願第3の発明は、本出願第1の発
明又は本出願第2の発明のオーバーサンプリングクロッ
クリカバリ方法において、前記クロックを前記入力デー
タの1ビットに対して3相とすることを特徴とする。
【0021】したがって本出願第3の発明のオーバーサ
ンプリングクロックリカバリ方法によれば、データ1ビ
ットに対して3相という少ない相数で高い追従性を実現
することができるという利点がある。
【0022】また本出願第4の発明は、入力データの1
ビットに対して4相以上の間隔が不均等な多相クロック
を生成し、そのうち比較的狭い間隔を有する1組のクロ
ックのエッジ間のいずれかの位相が前記入力データの変
化点の位相に同期するように前記不均等な多相クロック
の位相を制御するとともに、前記1組のクロックから比
較的広い相間隔を介してほぼ2分の1ビット長離れた他
の1組の比較的狭い間隔を有するクロックのエッジ間の
いずれかの位相が前記入力データの変化点の位相に同期
することを回避するように前記不均等な多相クロックの
位相を制御することを特徴とするオーバーサンプリング
クロックリカバリ方法である。
【0023】本出願第4の発明のオーバーサンプリング
クロックリカバリ方法によれば、1ビット長の範囲内
に、少なくとも第1のクロック、第2のクロック、第3
のクロック及び第4のクロックが生成される。第1のク
ロックと、第2のクロックとが比較的狭い間隔を有する
1組のクロックを構成し、第3のクロックと第4のクロ
ックが前記1組のクロックから比較的広い相間隔を介し
てほぼ2分の1ビット長離れた他の1組の比較的狭い間
隔を有するクロックを構成するとする。その上で、比較
的狭い間隔を有する1組のクロックのエッジ間のいずれ
かの位相が入力データの変化点の位相に同期するように
多相クロックの位相を制御する。ここでは、第1のクロ
ックのエッジと第2のクロックのエッジとの間に入力デ
ータの変化点が位置するように第1、第2、第3のクロ
ックを含めた多相クロックの位相を制御するとする。そ
の場合、第1、第2のクロックのエッジがビット端部に
同期し、第3、第4のクロックのエッジをビット中央部
に同期させることができる。第1のクロックと第2のク
ロックとの間隔を狭くするほど入力データの位相変化を
検出する能力、すなわち、検出能が向上し、入力データ
の変化速度に追従する能力、すなわち、追従性が向上す
る。追従性が向上する結果、第3のクロック及び第4の
クロックがビット中央に確実に同期するので、第3のク
ロック又は第4のクロックにより正確なデータの読み取
りを行わせることができる。
【0024】一方、前記1組のクロックから比較的広い
相間隔を介してほぼ2分の1ビット長離れた他の1組の
比較的狭い間隔を有するクロックのエッジ間のいずれか
の位相が入力データの変化点の位相に同期することを回
避するように多相クロックの位相を制御する。すなわ
ち、第3のクロックのエッジと第4のクロックのエッジ
との間に入力データの変化点が位置すると検出された場
合には、第1、第2、第3、第4のクロックを含めた多
相クロックの位相をシフトして、その状態を回避する。
したがって、データの読み取りに使用する第3のクロッ
ク又は第4のクロックがビット端部に同期する不都合な
状態を積極的に回避することができるという利点があ
る。したがって本出願第4の発明のオーバーサンプリン
グクロックリカバリ方法によれば、データの速度変化に
十分に追従する高い追従性を、比較的少ない相数のクロ
ックで実現することができ、その結果、さらなるデータ
伝送の高速化への対応を可能にするという利点があり、
データ読み取りエラーを発生させるようなクロックエッ
ジとビット中央とがずれた不都合な状態を積極的に回避
することができるという利点がある。
【0025】また本出願第5の発明は、入力データの1
ビットに対して4相以上のクロックからなり、配列に粗
密を有し、その粗密の周期が前記入力データの1ビット
長の2分の1に等しい粗密多相クロックを生成し、密な
部分のクロックエッジ間のいずれかの位相が前記入力デ
ータの変化点の位相に同期するように前記粗密多相クロ
ックの位相を制御するとともに、前記密な部分に粗な部
分を介して隣接する他の密な部分のクロックエッジ間の
いずれかの位相が前記入力データの変化点の位相に同期
することを回避するように前記粗密多相クロックの位相
を制御することを特徴とするオーバーサンプリングクロ
ックリカバリ方法である。
【0026】本出願第5の発明のオーバーサンプリング
クロックリカバリ方法によれば、1ビット長の範囲内
に、少なくとも第1のクロック、第2のクロック、第3
のクロック及び第4のクロックが生成される。第1のク
ロックと、第2のクロックとが密な部分を構成し、第3
のクロックと第4のクロックが他の密な部分を構成する
とする。その上で、密な部分のクロックエッジ間のいず
れかの位相が入力データの変化点の位相に同期するよう
に前記粗密多相クロックの位相を制御する。ここでは、
第1のクロックのエッジと第2のクロックのエッジとの
間に入力データの変化点が位置するように第1、第2、
第3のクロックを含めた前記粗密多相クロックの位相を
制御するとする。その場合、第1、第2のクロックのエ
ッジがビット端部に同期し、第3、第4のクロックのエ
ッジをビット中央部に同期させることができる。第1の
クロックと第2のクロックとの間隔を狭くするほど入力
データの位相変化を検出する能力、すなわち、検出能が
向上し、入力データの変化速度に追従する能力、すなわ
ち、追従性が向上する。追従性が向上する結果、第3の
クロック及び第4のクロックがビット中央に確実に同期
するので、第3のクロック又は第4のクロックにより正
確なデータの読み取りを行わせることができる。
【0027】一方、前記密な部分に粗な部分を介して隣
接する他の密な部分のクロックエッジ間のいずれかの位
相が入力データの変化点の位相に同期することを回避す
るように多相クロックの位相を制御する。すなわち、第
3のクロックのエッジと第4のクロックのエッジとの間
に入力データの変化点が位置すると検出された場合に
は、第1、第2、第3、第4のクロックを含めた多相ク
ロックの位相をシフトして、その状態を回避する。した
がって、データの読み取りに使用する第3のクロック又
は第4のクロックがビット端部に同期する不都合な状態
を積極的に回避することができるという利点がある。し
たがって本出願第5の発明のオーバーサンプリングクロ
ックリカバリ方法によれば、データの速度変化に十分に
追従する高い追従性を、比較的少ない相数のクロックで
実現することができ、その結果、さらなるデータ伝送の
高速化への対応を可能にするという利点があり、データ
読み取りエラーを発生させるようなクロックエッジとビ
ット中央とがずれた不都合な状態を積極的に回避するこ
とができるという利点がある。
【0028】また本出願第6の発明は、本出願第4の発
明のオーバーサンプリングクロックリカバリ方法におい
て、遅延ロックループ及び選択回路を用いて2組以上の
均等な多相クロックの位相を前記遅延ロックループを構
成する1の遅延バッファの伝搬遅延時間より小さい分解
能でそれぞれデジタル制御し、前記デジタル制御によっ
て、一組の均等な多相クロックと他の一組の均等な多相
クロックとの位相差を、前記伝搬遅延時間より短い位相
差に保持し、前記2組以上の均等な多相クロックを併せ
て前記不均等な多相クロックとして用いることを特徴と
する。また本出願第7の発明は、本出願第5の発明のオ
ーバーサンプリングクロックリカバリ方法において、遅
延ロックループ及び選択回路を用いて2組以上の均等な
多相クロックの位相を前記遅延ロックループを構成する
1の遅延バッファの伝搬遅延時間より小さい分解能でそ
れぞれデジタル制御し、前記デジタル制御によって、一
組の均等な多相クロックと他の一組の均等な多相クロッ
クとの位相差を、前記伝搬遅延時間より短い位相差に保
持し、前記2組以上の均等な多相クロックを併せて前記
粗密多相クロックとして用いることを特徴とする。
【0029】したがって本出願第6の発明又は本出願第
7の発明のオーバーサンプリングクロックリカバリ方法
によれば、本出願第4の発明又は本出願第5の発明と同
様の利点があるとともに、本出願第1の発明又は本出願
第2の発明と同様に、バッファ又はインバータの伝搬遅
延時間の最小限界の如何に拘わらず、クロックの相間隔
をさらに狭く生成し、データの速度変化に十分に追従す
る高い追従性を、比較的少ない相数のクロックで、か
つ、小回路規模で実現することができ、その結果、さら
なるデータ伝送の高速化への対応を可能にするという利
点がある。また本出願第6の発明又は本出願第7の発明
は、本出願第1の発明又は本出願第2の発明とは異な
り、前記他の1組の比較的狭い間隔を有するクロックの
エッジ間のいずれかの位相が前記入力データの変化点の
位相に同期することを回避するように前記不均等な多相
クロック(前記粗密多相クロック)の位相を制御するの
で、同一間隔の2組以上の均等な多相クロック組み合わ
せる場合に、それらすべてクロックを有効に利用するこ
とができるという利点がある。
【0030】また本出願第8の発明は、本出願第4の発
明から本出願第7の発明のうちいずれか一の発明のオー
バーサンプリングクロックリカバリ方法において、前記
クロックを前記入力データの1ビットに対して4相とす
ることを特徴とする。
【0031】したがって本出願第8の発明のオーバーサ
ンプリングクロックリカバリ方法によれば、データ1ビ
ットに対して4相という少ない相数で高い追従性を実現
し、データ読み取りエラーを発生させるようなクロック
エッジとビット中央とがずれた不都合な状態を積極的に
回避することができるという利点がある。
【0032】また本出願第9の発明は、本出願第1の発
明から本出願第8の発明のうちいずれか一の発明のオー
バーサンプリングクロックリカバリ方法において、位相
が固定され均等な相間隔を有する第一の多相クロック
と、前記第一の多相クロックの相間隔と異なる均等な相
間隔を有する第二の多相クロックとを用い、前記第一の
多相クロックを構成する一のクロックと、前記第二の多
相クロックを構成する一のクロックとを位相同期させ、
その位相同期させるクロックの組み合わせを切り換える
ことにより、前記第二の多相クロックの位相をシフトす
るデジタル位相制御方法を用いて、多相クロックの位相
を制御することを特徴とする。
【0033】したがって本出願第9の発明のオーバーサ
ンプリングクロックリカバリ方法によれば、第一の多相
クロックを構成する一のクロック信号(クロック1−1
とする。)と、第二の多相クロックを構成する一のクロ
ック信号(クロック2−1とする。)とを位相同期させ
た場合に、第一の多相クロックと第二の多相クロックの
相間隔が異なるので、第一の多相クロックを構成する他
のクロック1−2と、第二の多相クロックを構成する他
のクロック2−2とは、第一の多相クロックの相間隔と
第二の多相クロックの相間隔との差分又は差分よりさら
に短い長さ(位相)だけ、位相が異なることになる。か
かる状態から、クロック1−2とクロック2−2とを位
相同期させれば、第二の多相クロックが全体として前記
差分又は差分よりさらに短い長さ(位相)だけ位相シフ
トする。したがって、位相同期させるクロックの組み合
わせを切り換えることにより、第一の多相クロックの相
間隔と第二の多相クロックの相間隔との差分又は差分よ
りさらに短い長さ(位相)を分解能として第二の多相ク
ロックの位相をシフトすることができる。かかる差分又
は差分よりさらに短い長さ(位相)が分解能となるので
高分解能に位相制御することができる。「相間隔」と
は、一の多相クロックを構成する一のクロック信号と隣
接する他のクロック信号すなわち位相が近接する他のク
ロック信号との位相差をいう。均等な相間隔を有する多
相クロックは、例えば、アナログDLL(Delay Locked
Loop:遅延ロックループ)により生成することができ
る。また、「多相クロック」とは、同一周波数で位相の
異なる所定数のクロック信号をいう。なお、上述の差分
又は差分よりさらに短い長さ(位相)が、第一の多相ク
ロックの相間隔と第二の多相クロックの相間隔の双方よ
り小さくなるような、第一の多相クロックと第二の多相
クロックを組み合わせることが好ましい。高分解能を実
現するためである。
【0034】また本出願第10の発明は、本出願第1の
発明から本出願第8の発明のうちいずれか一の発明のオ
ーバーサンプリングクロックリカバリ方法において、位
相が固定され均等な相間隔を有する第一の多相クロック
と、前記第一の多相クロックの相間隔と異なる均等な相
間隔を有する第二の多相クロック及び第三の多相クロッ
クとを用い、前記第一の多相クロックを構成する一のク
ロックと、前記第二の多相クロックを構成する一のクロ
ック信号、前記第一の多相クロックを構成する一のクロ
ックと、前記第三の多相クロックを構成する一のクロッ
ク信号、とをそれぞれ位相同期させ、その位相同期させ
るクロックの組み合わせを切り換えることにより、前記
第二の多相クロックと前記第三の多相クロックとの位相
差を保持しつつ、前記入力データのサンプリングに用い
る第二及び第三の多相クロックの位相を制御することを
特徴とする。
【0035】したがって本出願第10の発明のオーバー
サンプリングクロックリカバリ方法によれば、第二の多
相クロックと第三の多相クロックとを位相差を保持して
高分解能に位相制御し、これらのクロックを前記入力デ
ータのサンプリングに用いるので、本出願第1の発明に
いう入力データの1ビットに対して3相以上の間隔が不
均等な多相クロック、又は、本出願第2の発明にいう入
力データの1ビットに対して3相以上のクロックからな
り、配列に粗密を有し、その粗密の周期が前記入力デー
タの1ビット長に等しい粗密多相クロック、又は、本出
願第4の発明にいう入力データの1ビットに対して4相
以上の間隔が不均等な多相クロック、又は、本出願第5
の発明にいう入力データの1ビットに対して4相以上の
クロックからなり、配列に粗密を有し、その粗密の周期
が前記入力データの1ビット長の2分の1に等しい粗密
多相クロックを生成することができる。また、多相クロ
ックを遅延ロックループにより生成する場合に、バッフ
ァ又はインバータの伝搬遅延時間よりも小さい相間隔の
クロック配列を実現することができるという利点があ
り、高い追従性を実現することができるという利点があ
る。
【0036】また本出願第11の発明は、本出願第10
の発明のオーバーサンプリングクロックリカバリ方法に
おいて、前記第二及び第三の多相クロックの位相を制御
する分解能と、前記第二の多相クロックと前記第三の多
相クロックとの位相差とを等しくすることを特徴とす
る。
【0037】したがって本出願第11の発明のオーバー
サンプリングクロックリカバリ方法によれば、位相制御
の分解能と前記第二の多相クロックと前記第三の多相ク
ロックとの位相差とを等しくするので、極めて狭い相間
隔のクロックを生成することができるという利点があ
り、高い追従性を実現することができるという利点があ
る。
【0038】また本出願第12の発明は、m段の遅延バ
ッファが構成された第一の遅延ロックループと、n段
(n≠m)の遅延バッファが構成された第二の遅延ロッ
クループと、前記m段の遅延バッファから一の遅延バッ
ファを選択してクロックを取り出す第一の選択回路と、
前記第二の遅延ロックループのn段の遅延バッファから
一の遅延バッファを選択してその遅延バッファに前記第
一の選択回路が取り出したクロックを入力する第二の選
択回路と、n段の遅延バッファが構成された第三の遅延
ロックループと、前記m段の遅延バッファから一の遅延
バッファを選択してクロックを取り出す第三の選択回路
と、前記第三の遅延ロックループのn段の遅延バッファ
から一の遅延バッファを選択してその遅延バッファに前
記第三の選択回路が取り出したクロックを入力する第四
の選択回路と、前記第二の遅延ロックループから出力さ
れるクロック及び前記第三の遅延ロックループから出力
されるクロックの双方により入力データをサンプリング
して、前記入力データに対するクロックの遅れ・進みを
検出する位相比較部と、前記位相比較部の検出結果に基
づき前記第一、第二、第三、及び第四の選択回路を制御
する制御回路とを備えることを特徴とするオーバーサン
プリングクロックリカバリ回路である。但し、n,mは
正の整数である。
【0039】本出願第12の発明のオーバーサンプリン
グクロックリカバリ回路によれば、m段の遅延バッファ
が構成された第一の遅延ロックループにより、位相が固
定され均等な相間隔を有する第一の多相クロックが生成
され、n段の遅延バッファが構成された第二の遅延ロッ
クループにより前記第一の多相クロックの相間隔と異な
る均等な相間隔を有する第二の多相クロックが生成さ
れ、n段の遅延バッファが構成された第三の遅延ロック
ループにより前記第一の多相クロックの相間隔と異なる
均等な相間隔を有する第三の多相クロックが生成され、
第一の選択回路及び第二の選択回路により前記第一の多
相クロックを構成する一のクロックと、前記第二の多相
クロックを構成する一のクロック信号とを位相同期させ
その位相同期させるクロックの組み合わせを切り換える
ことができ、第三の選択回路及び第四の選択回路により
前記第一の多相クロックを構成する一のクロックと、前
記第三の多相クロックを構成する一のクロック信号とを
位相同期させその位相同期させるクロックの組み合わせ
を切り換えることができ、制御回路により、前記第二の
多相クロックと前記第三の多相クロックとの位相差を保
持しつつ、位相比較部の検出結果に基づきクロックリカ
バリを行うことができる。
【0040】また本出願第13の発明は、本出願第12
の発明のオーバーサンプリングクロックリカバリ回路に
おいて、位相制御の分解能が前記遅延バッファの伝搬遅
延時間より小さく設定され、前記制御回路は、前記第一
及び第二の選択回路と、前記第三及び第四の選択回路と
で1分解能異なる位相制御を行うことを特徴とする。
【0041】したがって本出願第13の発明のオーバー
サンプリングクロックリカバリ回路によれば、高分解能
で多相クロックを位相制御することができるとともに、
前記制御回路は、前記第一及び第二の選択回路と、前記
第三及び第四の選択回路とで1分解能異なる位相制御を
行うので、その分解能に等しい相間隔のクロックが生成
され、そのような狭い相間隔を有するクロックにより入
力データをサンプリングしクロックリカバリすることに
より、高い追従性を実現することができる。
【0042】また本出願第14の発明は、本出願第12
の発明又は本出願第13の発明のオーバーサンプリング
クロックリカバリ回路において、前記第二及び第三の遅
延ロックループは、環状に連接されたn段の遅延バッフ
ァをそれぞれ有し、前記第二の遅延ロックループにあっ
ては前記第二の選択回路により、前記第三の遅延ロック
ループにあっては第四の選択回路により入力された遅延
バッファを初段をするn段の遅延線の入出力信号の位相
を比較するように切り換わることを特徴とする。
【0043】したがって本出願第14の発明のオーバー
サンプリングクロックリカバリ回路によれば、環状に連
接されたn段の遅延バッファにより配置が変動するn段
の遅延線を構成するので回路規模を小規模に押さえるこ
とができるとともに、第二、第四の選択回路の選択状態
により配置が変動する(=初段及び最終段の遅延バッフ
ァが変更される。)遅延線の入出力信号の位相を比較す
るように切り換わるので、サンプリングに用いる多相ク
ロックを、その相間隔を精度良く保持したまま全体とし
て高分解能かつサイクリックにシフトし、かつ、DLL
により良質なクロックを位相比較部に供給することがで
きるという利点がある。
【0044】
【発明の実施の形態】以下に本発明の一実施の形態につ
き図面を参照して説明する。以下は本発明の一実施形態
であって本発明を限定するものではない。
【0045】実施の形態1 まず、本発明の実施の形態1のオーバーサンプリングク
ロックリカバリ方法につき、図1を参照して説明する。
図1は本発明の実施の形態1のオーバーサンプリングク
ロックリカバリ法を説明するための模式的波形図であ
る。
【0046】本実施形態の方法では入力データiの1ビ
ットに対して3相の間隔が不均等なクロックCLKa,
CLKb,CLKcを生成する。また、クロックCLK
b,CLKc,CLKdも入力データiの1ビットに対
して3相の間隔が不均等なクロックである。4相のクロ
ックCLKa,CLKb,CLKc,CLKdによって
入力データをサンプリングし、そのサンプリング結果に
よって入力データiとの位相差を検出し、比較的狭い間
隔を有する2相のクロックCLKb,CLKcのエッジ
間のいずれかの位相が入力データiの変化点の位相に同
期するようにクロックCLKa,CLKb,CLKc,
CLKdの位相を制御する。図1に示すように本方法に
おいては、入力データiの1ビットに対し3本の立ち上
がりクロックエッジが対応する4相のクロックCLK
a,CLKb,CLKc,CLKdによりサンプリング
を行い、入力データiに対するクロックのおくれ・進み
を検出する。クロックCLKaとクロックCLKdとの
間隔は入力データiの1ビットの長さに等しい。クロッ
クCLKbとクロックCLKcとの間隔は、クロックC
LKaとクロックCLKbとの間隔及びクロックCLK
cとクロックCLKdとの間隔より狭くする。クロック
CLKaとクロックCLKbとの間隔と、クロックCL
KcとクロックCLKdとの間隔は、ほぼ等しくする。
言い換えると、クロックCLKb及びクロックCLKc
をクロックCLKaとクロックCLKdとの間のほぼ中
央に配置し、その相間隔を比較的狭くする。クロックC
LKbとクロックCLKcとの間隔は、ビット長の4分
の1よりも狭される。ここでは、ビット長の8分の1程
度にされているとする。実際のデータの取り込みに用い
るクロックはクロックCLKa及びクロックCLKdで
ある。
【0047】以上のような間隔で4相クロックCLKa
〜CLKdを配置した上で入力データiのサンプリング
を行う。そのサンプルデータに基づきクロックのデータ
に対する遅れ・進みを検出(判定)し、クロックがデー
タに追従するように制御することによりクロックリカバ
リを行う。本方法においては、クロックCLKbの立ち
上がりエッジとクロックCLKcの立ち上がりエッジと
の間に入力データiの変化点が位置するようにクロック
CLKa〜CLKdを制御すれば、自ずとクロックCL
Ka及びクロックCLKdの立ち上がりエッジが入力デ
ータiのビットの中央に同期する。クロックCLKa〜
CLKdの位相を制御する際には、クロックCLKa〜
CLKdの位相をその相間隔を保持したままクロックC
LKbとクロックCLKcとの間隔に等しい長さを1分
解能(1単位)としてシフトする。
【0048】図1(a1),(a2)に示すように、ク
ロックCLKa〜CLKdによって抽出したサンプルデ
ータが〈0111〉,〈1000〉である場合には、ク
ロックCLKa〜CLKdの位相を「進ませるべきであ
る(UP)」と判定する。この場合、入力データiの変
化点がクロックCLKaとクロックCLKbの間にあ
り、入力データiに対しクロックCLKa〜CLKdが
遅れているためである。その判定に基づきクロックCL
Ka〜CLKdの位相を1分解能進ませる。
【0049】図1(b1),(b2)に示すように、ク
ロックCLKa〜CLKdによって抽出したサンプルデ
ータが〈0011〉,〈1100〉である場合には、ク
ロックCLKa〜CLKdと入力データiの位相は「同
期している(同期)」と判定する。この場合、入力デー
タiの変化点がクロックCLKbとクロックCLKcの
間にあり、クロックCLKa及びクロックCLKdの立
ち上がりエッジが入力データiのビットの中央に同期し
ているためである。
【0050】図1(c1),(c2)に示すように、ク
ロックCLKa〜CLKdによって抽出したサンプルデ
ータが〈0001〉,〈1110〉である場合には、ク
ロックCLKa〜CLKdの位相を「遅らせるべきであ
る(DOWN)」と判定する。この場合、入力データi
の変化点がクロックCLKcとクロックCLKdの間に
あり、入力データiに対しクロックCLKa〜CLKd
が進んでいるためである。その判定に基づきクロックC
LKa〜CLKd位相を1分解能遅らせる。
【0051】
【表1】
【0052】表1は、サンプルデータ列と判定の対応表
である。上述のように〈0111〉,〈1000〉はU
P,〈0011〉,〈1100〉は同期、〈000
1〉,〈1110〉はDOWNと判定し、それ以外は無
効として取り扱う。
【0053】以上のようにクロックCLKa〜CLKd
を制御することにより、実際のデータの取り込みに用い
るクロックCLKa及びクロックCLKdを入力データ
iの値の安定したビットの中央に同期させることができ
る。本方法によれば、8倍のオーバーサンプリングのよ
うに入力データの1ビット内に8本ものクロックエッジ
を通す必要はなく3本でよい。それにもかかわらず、ク
ロックCLKbとクロックCLKcとの間隔は比較的狭
くされているので、高い追従性を実現することができ
る。クロックCLKbとクロックCLKcとの間隔を1
ビットの長さの8分の1に狭めれば、8倍のオーバーサ
ンプリングと同等の追従性を得ることができる。同様に
16分の1に狭めれば、16倍のオーバーサンプリング
と同等の追従性を得ることができる。8倍、16倍等の
高倍率オーバーサンプリングの追従性が1ビット当たり
3相のクロックで得られる。そのような高倍率のオーバ
ーサンプリングの追従性を実現しつつも、位相制御する
クロックの相数が1ビット当たり3相と少ないため、比
較的容易にクロックを位相制御することができる。
【0054】実施の形態2 次ぎに本発明の実施の形態2のオーバーサンプリングク
ロックデータリカバリ回路につき図2〜9を参照して説
明する。図2は本発明の実施の形態2のオーバーサンプ
リングクロックデータリカバリ回路の全体構成を示すブ
ロック回路図である。
【0055】実施の形態1においては、どのような回路
構成により実現するのかについて説明しなかった。本実
施形態のオーバーサンプリングクロックデータリカバリ
回路(以下、「CDR」と略す。)は実施の形態1のオ
ーバーサンプリングクロックリカバリ方法を実施する回
路の一実施形態である。なお、本実施形態においてはデ
ータレート2.5Gbpsの8ビットのシリアル入力デ
ータと、周波数312.5MHz(周期3200ps)
の差動クロックを扱う場合を例にして説明する。実施の
形態2においては、第一の多相クロックとして14相の
多相クロックCK1〜CK14を、第二の多相クロック
として16相の多相クロックCLK1〜CLK16を、
第三の多相クロックとして16相の多相クロックCLK
1D〜CLK16Dを生成する。また、第一の遅延ロッ
クループとして7段DLL20を、第二の遅延ロックル
ープとして8段DLL40aを、第三の遅延ロックルー
プとして8段DLL40bを、第一の選択回路としてセ
レクタ31aを、第二の選択回路としてセレクタ41
a,42a,43a,44aを、第三の選択回路として
セレクタ31bを、第四の選択回路としてセレクタ41
b,42b,43b,44bを用いる。
【0056】〔1.全体的構成〕図2に示すように本実
施形態のCDR8は、位相制御部9と、位相比較部50
と、多数決回路51と、累積カウンタ52と、セレクタ
制御回路53とからなり、外部のPLL(位相ロックル
ープ(Phase Locked Loop))10からクロックの供給
を受ける。位相制御部9は、7段DLL(遅延ロックル
ープ(Delay Locked Loop))20と、セレクタ31
と、反転切換回路32と、8段DLL40とからなる。
セレクタ31、反転切換回路32及び8段DLL40は
面A、面Bに同一の回路を構成した二面構成になってお
り、面Aにはセレクタ31a、反転切換回路32a、8
段DLL40aが構成され、面Bにはセレクタ31b、
反転切換回路32b、8段DLL40bが構成される。
【0057】〔2.全体的処理の流れ〕次に、PLL1
0及びCDR8の処理の概要について説明する。PLL
10は周波数312.5MHzの差動クロックCKa−
CKbを生成し、7段DLLに供給する。クロックCK
a及びクロックCKbはそれぞれ3200psの周期を
有し、互いに半周期、すなわち1600ps位相が異な
る。すなわち反転した関係にある。7段DLL20は差
動クロックCKa−CKbを均等な相間隔(3200p
s/14≒228.6ps)の14相の多相クロック
(7対の差動クロック)CK1〜CK14に展開し、そ
の14相の多相クロックCK1〜CK14を面A及び面
Bに構成されたセレクタ31a,31bへそれぞれ出力
する。セレクタ31a,31bはそれぞれ制御信号S1
−6,S2−6に基づきクロックCK1〜CK14の中
からいずれか一対の差動クロックを選択し、反転切換回
路32a,32bへ出力する。反転切換回路32a,3
2bはそれぞれ制御信号S1−5,S2−5に基づきそ
の受信した一対の差動クロックの反転と非反転とを切り
換えて8段DLL40a,40bへ出力する。すなわ
ち、反転の場合はその一対の差動クロックを反転して通
過させ、非反転の場合はその一対の差動クロックをその
まま通過させる。8段DLL40a,40bはそれぞれ
受信したその一対の差動クロックを均等な相間隔(32
000ps/16=200ps)の16相の多相クロッ
ク(8対の差動クロック)CLK1〜CLK16,CL
K1D〜CLK16Dに展開し、位相比較部50へ出力
する。その際、8段DLL40a,40bはそれぞれ制
御信号S1−1〜S1−4,S2−1〜S2−4に基づ
き、受信したその一対の差動クロックと位相同期させる
クロックを切り換える。
【0058】以上のような制御信号S1−1〜S1−6
に基づくセレクタ31a、反転切換回路32a及び8段
DLL40aの動作により14相の多相クロックCK1
〜CK14を構成する一対の差動クロックと、16相の
多相クロックCLK1〜CLK16を構成する一対の差
動クロックとを位相同期させ、その位相同期させるクロ
ックの組合せを切り換える。同様に制御信号S2−1〜
S2−6に基づくセレクタ31b、反転切換回路32b
及び8段DLL40bの動作により14相の多相クロッ
クCK1〜CK14を構成する一対の差動クロックと1
6相の多相クロックCLK1D〜CLK16Dを構成す
る一対の差動クロックとを位相同期させ、その位相同期
させるクロックの組合せを切り換える。この切換動作に
より位相制御部9は、16相の多相クロックCLK1〜
CLK16,CLK1D〜CLK16Dをそれぞれ相間
隔を保持したまま全体としてシフトする。本実施形態に
おいては、57PSの分解能で位相シフトを行う。言い
換えれば、3200psの周期を57PSの分解能で5
6分割した位相制御を行う。また、多相クロックCLK
1D〜CLK16Dが多相クロックCLK1〜CLK1
6に対し、1分解能57ps進んだ状態になるように制
御する。すなわち、面Bの回路は面Aの回路に対して常
に1分解能57ps進んだ状態の制御を行う。
【0059】計32相のクロックCLK1〜CLK1
6,CLK1D〜CLK16Dを受けた位相比較部50
は、データレート2.5Gbpsの8ビットのシリアル
入力データiをサンプリングし、入力データiとクロッ
クとの位相比較を行い、各ビット毎にクロックの入力デ
ータiに対する遅れ・進みを判定し、UP信号,同期信
号又はDOWN信号(UP1,SY1,DN1〜UP
8,SY8,DN8)を多数決回路51へ出力する。す
なわち、位相比較部50は8つの位相比較器(図示せ
ず)をパラレルに配列した構成を有し、各位相比較器が
それぞれUP信号,同期信号及びDOWN信号のうちい
ずれか一を出力する。但し、データの変化点が無い場合
などは、クロックの入力データiに対する遅れ・進みを
判定できないので、その場合はUP信号,同期信号及び
DOWN信号のいずれも出力しない。ここで、UP信号
は、入力データiに対してクロックが遅れていると判定
しクロックCLK1〜CLK16,CLK1D〜CLK
16Dの位相を進ませる(アップさせる)べきことを指
示する信号である。同期信号は、入力データiとクロッ
クが同期していると判定した結果を指示する信号であ
る。DOWN信号は、入力データiに対してクロックが
進んでいると判定しクロックCLK1〜CLK16,C
LK1D〜CLK16Dの位相を遅らせる(ダウンさせ
る)べきことを指示する信号である。
【0060】多数決回路51は、位相比較部が出力した
8つのUP/同期/DOWN信号の多数決をとり、その
多数決の結果としてUP信号UP20又はDOWN信号
DN20を累積カウンタ52へ出力する。但し、その多
数決の結果が同期である場合にUP信号UP20及びD
OWN信号DN20のいずれも出力しない。すなわち、
UP20=0,DN20=0とする。
【0061】累積カウンタ52は、多数決回路51が出
力したUP信号UP20及びDOWN信号DN20を次
のようにカウントし、UP信号UP30又はDOWN信
号DN30をセレクタ制御回路53へ出力する。すなわ
ち、累積カウンタ52は、初期累積値を0とし、UP信
号UP20を1回受ける度に累積値に1加算(カウント
アップ)し、DOWN信号DN20を1回受ける度に累
積値から1減算(カウントダウン)する。また、累積カ
ウンタ52は、累積値が4になる場合には累積値をリセ
ットして0に戻すとともにUP信号UP30をセレクタ
制御回路53へ出力する。一方、累積値が−4になる場
合には、累積カウンタ52は累積値をリセットして0に
戻すとともにDOWN信号DN30をセレクタ制御回路
53へ出力する。このように累積カウンタ52は、UP
信号UP20、DOWN信号DN20に0.25の重み
付けをした処理を行う。これは、クロックを追従させる
必要のない高周波数の入力データiの小さい揺れには反
応させず、低周波数の入力データiの大きい揺れに反応
させるためである。1回の重みの値を0.25にするの
は最適なクロックリカバリを行うための一例であり、最
適な重みの値はデータレートやジッタ周波数により異な
る。
【0062】セレクタ制御回路53はUP信号UP30
を受けると、計32相のクロックCLK1〜CLK1
6,CLK1D〜CLK16Dを1分解能57ps進ま
せるための制御信号S1−1〜S1−4,S2−1〜S
2−4を選択し位相制御部9へ出力する。セレクタ制御
回路53はDOWN信号DN30を受けると、計32相
のクロックCLK1〜CLK16,CLK1D〜CLK
16Dを1分解能57ps遅らせるための制御信号S1
−1〜S1−4,S2−1〜S2−4を選択し位相制御
部9へ出力する。
【0063】上述のように位相制御部9は、制御信号S
1−1〜S1−6,S2−1〜S2−6に基づき位相同
期させる14相の多相クロックCK1〜CK14を構成
する一対の差動クロックと、16相の多相クロックCL
K1〜CLK16(CLK1D〜CLK16D)を構成
する一対の差動クロックとの組合せを切り換える。それ
により、クロックCLK1〜CLK16,CLK1D〜
CLK16Dを1分解能シフトする。
【0064】〔3.波形図及び位相チャートからみたデ
ジタル位相制御〕次に図3及び表2を参照して説明す
る。図3は本発明の実施の形態2におけるクロックエッ
ジの位置関係を示す模式的波形図であり、(a)は31
2.5MHzのクロックの波形図、(b)は14相の多
相クロックCK1〜CK14の立ち上がりエッジを描い
た波形図、(c)は16相の多相クロックCLK1〜C
LK16の立ち上がりエッジを描いた波形図である。上
述のように図3(b)に示す14相の多相クロックCK
1〜CK14は、7段DLL20によって生成されるク
ロックであり、その相間隔は3200ps/14≒22
8.6psである。図3(c)に示す16相の多相クロ
ックCLK1〜CLK16は、8段DLL40によって
生成されるクロックであり、その相間隔は3200ps
/16=200psである。例えば、クロックCK1と
クロックCK8とは半周期1600psの位相差があ
る。すなわちクロックCK1とクロックCK8とで1対
の差動クロックを構成する。この差動クロックを差動ク
ロックCK1−CK8と記述する。同様に、7段DLL
20により差動クロックCK2−CK9,CK3−CK
10,CK4−CK11,CK5−CK12,CK6−
CK13,CK7−CK14が生成される。また8段D
LL40により差動クロックCLK1−CLK9,CL
K2−CLK10,CLK3−CLK11,CLK4−
CLK12,CLK5−CLK13,CLK6−CLK
14,CLK7−CLK15,CLK8−CLK16が
生成される。なお表記上、差動クロックA−Bと、差動
クロックB−Aとは反転した関係にあるとする。
【0065】位相制御部9は、14相の多相クロックC
K1〜CK14については差動クロックCK1−CK8
→CK3−CK10→CK5−CK12→CK7−CK
14→CK9−CK2→CK11−CK4→CK13−
CK6のサイクルで、16相の多相クロックCLK1〜
CLK16については差動クロックCLK1−CLK9
→CLK3−CLK11→CLK5−CLK13→CL
K7−CLK15→CLK9−CLK1→CLK11−
CLK3→CLK13−CLK5→CLK15−CLK
7のサイクルで位相同期させるクロック信号の組み合わ
せを切り換える。このように切り換えることにより、5
7psずつ連続的に16相の多相クロックCLK1〜C
LK16の位相を相間隔を200psに保持したままシ
フトすることができる。このようなサイクルにより組み
合わされる56通りの同期状態に、順に〈1〉から〈5
6〉の番号を付与して説明する。同期状態番号とクロッ
クの組み合わせの一覧を表2に示した。
【0066】
【表2】
【0067】表2において、項目Aは同期状態番号、項
目Bは14相の多相クロックCK1〜CK14のうち同
期させる差動クロックの参照符号、項目Cはその差動ク
ロックのうち先(左)に記述されるクロックの位相であ
る。項目Dは16相の多相クロックCLK1〜CLK1
6のうち同期させるクロックの参照符号、項目Eはその
差動クロックのうち先(左)に記述されるクロックとク
ロックCLK1との位相差、項目FはクロックCLK1
の位相である。基準クロックはクロックCK1とする。
【0068】次に、各同期状態における16相の多相ク
ロックCLK1〜CLK16の位相を調べる。16相の
多相クロックCLK1〜CLK16は200psの相間
隔を持っているのでクロックCLK1を代表としてその
位相を調べる。クロックCLK1の位相が特定された場
合、クロックCLK2〜CLK16の位相は順に200
psずつ加えた値である。14相の多相クロックCK1
〜CK14は228.6の相間隔を持って位相が固定さ
れている。クロックCK1の位相を基準とすると、表2
にも示すように各クロックの位相は、CK1:0ps、
CK3:457.2ps、CK5:914.4ps、C
K7:1371.6ps、CK9:1828.8ps、
CK11:2286ps、CK13:2743.2p
s、である。同期状態〈1〉においては、クロックCK
1とクロックCLK1が同期しているのでクロックCL
K1の位相は0psである。同期状態〈002〉におい
ては、クロックCK3とクロックCLK3が同期してい
るので、クロックCK3の位相457.2psからクロ
ックCLK3とクロックCLK1との位相差400ps
を差し引いて、クロックCLK1の位相は57.2ps
である。同様にして、表2項目Fに示すように同期状態
〈3〉〜〈56〉までクロックCLK1の位相が求ま
る。なお、例えば同期状態〈8〉においては、クロック
CK1とクロックCLK15が同期しているので、クロ
ックCK1の位相0psからクロックCLK15とクロ
ックCLK1との位相差2800psを差し引いて、−
2800psとなる。このように一周期内の数値範囲外
の場合は、一周期内の数値範囲(0≦x<3200)に
換算し、クロックCLK1の位相は400psである。
表2項目Fを参照するとわかるようにクロックCLK1
が57psの分解能で位相シフトされている。このこと
は、16相の多相クロックCLK1〜CLK16が相間
隔を200psに保持したまま57psの分解能で位相
シフトされることを示す。同期状態を〈1〉→〈2〉→
・・→〈55〉→〈56〉→〈1〉→・・の方向で順次
切り換えることにより16相のクロックCLK1〜CL
K16の位相を57psの分解能で遅らせることができ
る。反対に、同期状態を〈1〉→〈56〉→〈55〉→
・・・→〈2〉→〈1〉→・・の方向で順次切り換える
ことにより16相のクロックCLK1〜CLK16の位
相を57psの分解能で進ませることができる。
【0069】図3(c)には、同期状態〈56〉及び
〈1〉から〈10〉までを描いた。図3(c)の各同期
状態において同期しているクロックの符号に枠囲みを付
した。図3に示すように同期状態〈1〉においては、差
動クロックCK1−CK8と差動クロックCLK1−C
LK9とが位相同期している。すなわち、クロックCK
1とクロックCLK1、クロックCK8とクロックCL
K9がそれぞれ位相同期している。この同期状態〈1〉
において、差動クロックCLK3−CLK11に着目す
る。差動クロックCLK3−CLK11の位相は、差動
クロックCK3−CK10の位相より57PS進んでい
る。したがって、差動クロックCK3−CK10と差動
クロックCLK3−CLK11を同期させる(同期状態
〈2〉にする)ことにより、同期状態〈1〉に対して1
6相の多相クロックCLK1〜CLK16の位相を57
ps遅らせることができる。また、同期状態〈1〉にお
いて、差動クロックCLK7−CLK15の位相は、差
動クロックCK6−CK13の位相より57PS遅れて
いる。したがって、差動クロックCK6−CK13と差
動クロックCLK7−CLK15を同期させる(同期状
態〈56〉にする)ことにより、同期状態〈1〉に対し
て16相の多相クロックCLK1〜CLK16の位相を
57ps進ませることができる。その他のすべての同期
状態においても以上のような位相シフトの原理が成り立
つ。
【0070】以上のようなデジタル位相制御方法によれ
ば、16相の多相クロックCLK1〜CLK16をその
相間隔を200psに保持したまま全体として57ps
の分解能で、進み方向にも遅れ方向にも無限に(サイク
リックに)位相シフト(位相制御)することができる。
【0071】〔4.PLL10及び位相制御部9の詳細
な説明〕次にPLL10及び位相制御部9の詳細につき
図面を参照して説明する。まず、PLL10及び7段D
LL20につき図4を参照して説明する。図4は、本発
明の実施の形態2におけるPLL10及び7段DLL2
0を示す回路図である。
【0072】〔4−1.PLL10〕本実施形態におい
ては、差動クロックCKa−CKbをPLL10により
生成し供給している。PLL10は、電圧制御発振器
(VCO)15と、これに接続される周波数分周器(D
IV)11と、位相周波数比較器(PFD)12と、チ
ャージポンプ(CP)13と、ローパスフィルタ(LP
F)14とにより構成される。電圧制御発振器15は、
4段の差動遅延バッファa1〜a4を連接してなる電圧
制御遅延線を含んで構成される。このPLL10におい
て、位相周波数比較器12は、周波数分周器11により
分周されたクロックを受けるとともに、リファレンスク
ロックref.CLKを受け、これらを位相比較し、UP/D
OWN信号をチャージポンプ13に出力する。チャージ
ポンプ13、ローパスフィルター14により制御電圧V
1を生成し、これを各差動バッファa1〜a4に帰還さ
せて制御し、電圧制御発振器15に312.5MHzの
周波数(周期3200ps)のクロックを補償してい
る。電圧制御発振器15から上述の差動クロックCKa
−CKbが取り出され、これをオーバーサンプリング型
CDR8内の7段DLL20へ供給する。PLL10を
使用することにより安定した周波数のクロックを供給す
ることができる。
【0073】次に、位相制御部9につき説明する。位相
制御部9は、7段DLL20と、面Aと、面Bとに分け
られ、面A及び面Bにはそれぞれセレクタ31と、反転
切換回路32と、8段DLL40とが構成される。 〔4−2.7段DLL20〕図4に示すように7段DL
L20は、7段の特性の等しい差動遅延バッファb1〜
b7を連接してなる電圧制御遅延線と、位相比較器21
と、チャージポンプ+ローパスフィルタ22とを有す
る。位相比較器21は、遅延バッファb1へ入力される
クロックCKaと遅延バッファb7から出力されるクロ
ックCK7とを位相比較して位相差を検出する。また位
相比較器21は、遅延バッファb1へ入力されるクロッ
クCKbと遅延バッファb7から出力されるクロックC
K14とを位相比較して位相差を検出する。チャージポ
ンプ+ローパスフィルタ22は、それらの位相差に基づ
き制御電圧V2を生成し、それを各遅延バッファb1〜
b7に印加して遅延バッファb1〜b7からなる遅延線
の総合遅延時間がクロックの半周期(1600ps)に
なるように帰還制御する。これにより、各遅延バッファ
b1〜b7の伝搬遅延時間が1600/7(ps)≒2
28.6psに保たれ、14相の多相クロックCK1〜
CK14の相間隔が1600/7(ps)≒228.6
psに保たれる。
【0074】〔4−3.面A及び面Bの回路〕次に、面
A及び面Bにそれぞれ構成されるセレクタ31、反転切
換回路32及び8段DLL40につき図5及び図6を参
照して説明する。図5は、図2における面Aに構成され
るセレクタ31a、反転切換回路32a及び8段DLL
40aを示す回路図であり、図6は、図2における面B
に構成されるセレクタ31b、反転切換回路32b及び
8段DLL40bを示す回路図である。上述のように面
Aの回路と面Bの回路は、異なる制御信号に基づき多相
クロックCLK1D〜CLK16Dの位相が多相クロッ
クCLK1〜CLK16の位相に対し、全体として1分
解能57ps進んだ状態になるように制御される点で異
なるが、その回路構成は同一である。
【0075】〔4−3−1.セレクタ31、反転切換回
路32〕上述のように、セレクタ31a,31bはそれ
ぞれ制御信号S1−6,S2−6に基づき、差動クロッ
クCK1−CK8、CK2−CK9、CK3−CK1
0、CK4−CK11、CK5−CK12、CK6−C
K13、CK7−CK14の中からいずれか一対の差動
クロックを選択し、反転切換回路32a,32bへ出力
する。反転切換回路32a,32bはそれぞれ制御信号
S1−5,S2−5に基づきセレクタ31によって選択
された一対の差動クロックの反転と非反転とを切り換え
て8段DLL40a,40bへ出力する。すなわち、反
転の場合はその一対の差動クロックを反転して通過さ
せ、非反転の場合はその一対の差動クロックをそのまま
通過させる。
【0076】〔4−3−2.8段DLL40〕図5及び
図6に示すように8段DLL40は、遅延バッファ列4
7と、セレクタ41,42,43,44と、位相比較器
45と、チャージポンプ+ローパスフィルタ46とから
構成される。遅延バッファ列47は、8段の特性の等し
い差動遅延バッファc1(d1)〜c8(d8)を環状
に連接してなる。図示するように遅延バッファc8(d
8)の図上上段の出力は遅延バッファc1(d1)の図
上下段の入力へ、遅延バッファc8(d8)の図上下段
の出力は遅延バッファc1(d1)の図上上段の入力へ
接続される。
【0077】セレクタ41は、遅延バッファc1(d
1)−c2(d2)間に挿入配置される。セレクタ4
2,43,44もそれぞれ順に、遅延バッファc3(d
3)−c4(d4)間、遅延バッファc5(d5)−c
6(d6)間、遅延バッファc7(d7)−c8(d
8)間に挿入配置される。セレクタ41は、制御信号S
1−1(S2−1)の指示により動作し、反転切換回路
32を通過した差動クロックを遅延バッファc2(d
2)に入力するとともに、遅延バッファc1(d1)か
ら遅延バッファc2(d2)へのクロックの伝搬を遮断
する。これにより遅延バッファc2(d2)を初段とし
遅延バッファc1(d1)を最終段とする遅延線が(電
気的に)構成される。この遅延線の入出力信号を位相比
較器45が位相比較する。図示するように位相比較器4
5は制御信号S1−1(S2−1),S1−2(S2−
2),S1−3(S2−3),S1−4(S2−4)を
受けている。位相比較器45は制御信号S1−1(S2
−1)に基づきセレクタ41の動作と同時に、初段の遅
延バッファc2(d2)の図上上段側に入力されるクロ
ックと、最終段の遅延バッファC1(d1)図上上段側
から出力されるクロックとの位相を比較して位相差を検
出する。
【0078】同様にして、制御信号S1−2(S2−
2),S1−3(S2−3),S1−4(S2−4)に
基づき、セレクタ42,43,44はクロックの入力と
クロックの伝搬の遮断を行う(但し、セレクタ41,4
2,43,44のうち同時に動作するのは1つだけであ
る。)。それにより遅延バッファc4(d4)を初段と
し遅延バッファc3(d3)を最終段とする遅延線、遅
延バッファc6(d6)を初段とし遅延バッファc5
(d5)を最終段とする遅延線、又は遅延バッファc8
(d8)を初段とし遅延バッファc7(d7)を最終段
とする遅延線が構成される。それらの遅延線の入出力信
号を位相比較器45が位相比較し位相差を検出する。
【0079】チャージポンプ+ローパスフィルタ46
は、位相比較器45の検出した位相差に基づき制御電圧
V3(V4)を生成し、それを各遅延バッファc1(d
1)〜c8(d8)に印加して遅延線の総合遅延時間が
クロックの半周期(1600ps)になるように帰還制
御する。これにより、各遅延バッファc1(d1)〜c
8(d8)の伝搬遅延時間が1600/8(ps)=2
00psに保たれ、16相の多相クロックCLK1〜C
LK16の相間隔が1600/7(ps)=200ps
に保たれる。
【0080】〔5.セレクタ制御〕次に、セレクタ制御
回路53による制御につき表3、表4及び表5を参照し
て説明する。 〔5−1.セレクタ制御規約〕セレクタ制御回路53は
上述した同期状態〈1〉〜〈56〉を表3、表4及び表
5に示す規約により切り換える。
【0081】
【表3】
【0082】表3は制御信号S1−6,S2−6による
選択状態と選択名称Aの対応表である。制御信号S1−
6,S2−6はそれぞれ3ビットのデジタル信号で構成
され、差動クロックCK1−CK8,CK3−CK1
0,CK5−CK12,CK7−CK14,CK9−C
K2,CK11−CK4,CK13−CK6の選択を指
示する。表3に示すように各選択状態に選択名称Aとし
て1〜7の名称を付与する。
【0083】
【表4】
【0084】表4は制御信号S1−1〜S1−5,S2
−1〜S2−5による選択状態と選択名称Bの対応表で
ある。制御信号S1−1〜S1−5,S2−1〜S2−
5はそれぞれ1ビットのデジタル信号で構成され、制御
信号S1−1〜S1−4,S2−1〜S2−4はそれぞ
れセレクタ41,42,43,44のON/OFFの選
択を、制御信号S1−5,S2−5は反転切換回路32
の反転/非反転の選択を指示する。表4に示すように各
選択状態に選択名称Bとして1〜8の名称を付与する。
【0085】
【表5】
【0086】表5は選択名称A、Bの組合せと総合選択
名称の対応表である。表5に示すように選択名称Aと選
択名称Bの各組合せに総合選択名称1〜56を付与す
る。この総合選択名称は上述の同期状態〈1〉〜〈5
6〉に対応させて付けられている。すなわち、総合選択
がnの時に同期状態〈n〉が確立する(この文において
n=1〜56の整数である。)。
【0087】さらに、制御信号S1−1〜S1−6によ
る面Aの回路の総合選択が1の時は、制御信号S2−1
〜S2−6による面Bの回路の総合選択を56とし、制
御信号S1−1〜S1−6による面Aの回路の総合選択
がnの時は、制御信号S2−1〜S2−6による面Bの
回路の総合選択を(n−1)とする(この文においてb
=2〜56の整数である。)。
【0088】〔5−2.セレクタ制御例〕次に、表2〜
表5、図3及び図5(図6)を参照してセレクタ制御回
路53による制御につき確認する。なお、図5のセレク
タ41a,42a,43a,44a,及び図6のセレク
タ41b,42b,43b,44bの遅延時間は無視で
きるものとして扱った。総合選択名称=1の場合は、選
択名称A=1、選択名称B=1である。表3を参照する
と選択名称A=1のときは、制御信号S1−6(S2−
6)によって差動クロックCK1−CK8を選択するよ
うにセレクタ31が制御され、セレクタ32により差動
クロックCK1−CK8が選択される。表4を参照する
と選択名称B=1のときは、制御信号S1−5(S2−
5)によって差動クロックCK1−CK8を非反転で通
過させるように反転切換回路32が制御され、差動クロ
ックCK1−CK8がそのまま反転せずに反転切換回路
32を通過する。また、制御信号S1−1(S2−1)
によりセレクタ41がONにされ動作する。制御信号S
1−2,S1−3,S1−4(S2−2,S2−3,S
2−4)によりセレクタ42,43,44がOFFにさ
れる。この場合セレクタ42,43,44はクロックの
入力とクロックの伝搬の遮断は行わない。一方、セレク
タ41は動作し、差動クロックCK1−CK8を遅延バ
ッファc2(d2)に入力する。この場合、遅延バッフ
ァc2(d2)の図上下段側にクロックCK1が入力さ
れ、図上上段側にクロックCK8が入力される。したが
って、クロックCK1とクロックCLK1とが位相同期
し、クロックCK8とクロックCLK9とが同期する。
すなわち、差動クロックCK1−CK8と差動クロック
CLK1−CLK9とが位相同期する。したがって、表
2又は図3を参照すれば分かるように、総合選択が1の
時に同期状態〈1〉が確立する。位相比較器45はクロ
ックCK8とクロックCLK9との位相差を検出する。
チャージポンプ+ローパスフィルタ46は、その位相差
に基づき制御電圧V3(V4)を生成し、各遅延バッフ
ァc1(d1)〜c8(d8)に印加する。これにより
遅延バッファc2(d2)を初段とし遅延バッファc1
(d1)を最終段とする遅延線が帰還制御され、各遅延
バッファc1(d1)〜c8(d8)が均等な伝搬遅延
時間に保たれる。
【0089】総合選択名称=2の場合は、選択名称A=
2、選択名称B=2である。表3を参照すると選択名称
A=2のときは、制御信号S1−6(S2−6)によっ
て差動クロックCK3−CK10を選択するようにセレ
クタ31が制御され、セレクタ32により差動クロック
CK3−CK10が選択される。表4を参照すると選択
名称B=2のときは、制御信号S1−5(S2−5)に
よって差動クロックCK3−CK10を非反転で通過さ
せるように反転切換回路32が制御され、差動クロック
CK3−CK10がそのまま反転せずに反転切換回路3
2を通過する。また、制御信号S1−2(S2−2)に
よりセレクタ42がONにされ動作する。制御信号S1
−1,S1−3,S1−4(S2−1,S2−3,S2
−4)によりセレクタ41,43,44がOFFにされ
る。この場合セレクタ41,43,44はクロックの入
力とクロックの伝搬の遮断は行わない。一方、セレクタ
42は動作し、差動クロックCK3−CK10を遅延バ
ッファc4(d4)に入力する。この場合、遅延バッフ
ァc4(d4)の図上下段側にクロックCK3が入力さ
れ、図上上段側にクロックCK10が入力される。した
がって、クロックCK3とクロックCLK3とが位相同
期し、クロックCK10とクロックCLK11とが同期
する。すなわち、差動クロックCK3−CK10と差動
クロックCLK3−CLK11とが位相同期する。した
がって、表2又は図3を参照すれば分かるように、総合
選択が2の時に同期状態〈2〉が確立する。位相比較器
45はクロックCK10とクロックCLK11との位相
差を検出する。チャージポンプ+ローパスフィルタ46
は、その位相差に基づき制御電圧V3(V4)を生成
し、各遅延バッファc1(d1)〜c8(d8)に印加
する。これにより遅延バッファc4(d4)を初段とし
遅延バッファc3(d3)を最終段とする遅延線が帰還
制御され、各遅延バッファc1(d1)〜c8(d8)
が均等な伝搬遅延時間に保たれる。
【0090】総合選択名称=3の場合は、選択名称A=
3、選択名称B=3である。表3を参照すると選択名称
A=3のときは、制御信号S1−6(S2−6)によっ
て差動クロックCK5−CK12を選択するようにセレ
クタ31が制御され、セレクタ32により差動クロック
CK5−CK12が選択される。表4を参照すると選択
名称B=3のときは、制御信号S1−5(S2−5)に
よって差動クロックCK5−CK12を非反転で通過さ
せるように反転切換回路32が制御され、差動クロック
CK5−CK12がそのまま反転せずに反転切換回路3
2を通過する。また、制御信号S1−3(S2−3)に
よりセレクタ43がONにされ動作する。制御信号S1
−1,S1−2,S1−4(S2−1,S1−2,S1
−4)によりセレクタ41,42,44がOFFにされ
る。この場合セレクタ41,42,44はクロックの入
力とクロックの伝搬の遮断は行わない。一方、セレクタ
43は動作し、差動クロックCK5−CK12を遅延バ
ッファc6(d6)に入力する。この場合、遅延バッフ
ァc6(d6)の図上下段側にクロックCK5が入力さ
れ、図上上段側にクロックCK12が入力される。した
がって、クロックCK5とクロックCLK5とが位相同
期し、クロックCK12とクロックCLK13とが同期
する。すなわち、差動クロックCK5−CK12と差動
クロックCLK5−CLK13とが位相同期する。した
がって、表2又は図3を参照すれば分かるように、総合
選択が3の時に同期状態〈3〉が確立する。位相比較器
45はクロックCK12とクロックCLK13との位相
差を検出する。チャージポンプ+ローパスフィルタ46
は、その位相差に基づき制御電圧V3(V4)を生成
し、各遅延バッファc1(d1)〜c8(d8)に印加
する。これにより遅延バッファc6(d6)を初段とし
遅延バッファc5(d5)を最終段とする遅延線が帰還
制御され、各遅延バッファc1(d1)〜c8(d8)
が均等な伝搬遅延時間に保たれる。
【0091】総合選択名称=4の場合は、選択名称A=
4、選択名称B=4である。表3を参照すると選択名称
A=4のときは、制御信号S1−6(S2−6)によっ
て差動クロックCK7−CK14を選択するようにセレ
クタ31が制御され、セレクタ32により差動クロック
CK7−CK14が選択される。表4を参照すると選択
名称B=4のときは、制御信号S1−5(S2−5)に
よって差動クロックCK7−CK14を非反転で通過さ
せるように反転切換回路32が制御され、差動クロック
CK7−CK14がそのまま反転せずに反転切換回路3
2を通過する。また、制御信号S1−4(S2−4)に
よりセレクタ44がONにされ動作する。制御信号S1
−1,S1−2,S1−3(S2−1,S1−2,S1
−3)によりセレクタ41,42,43がOFFにされ
る。この場合セレクタ41,42,43はクロックの入
力とクロックの伝搬の遮断は行わない。一方、セレクタ
44は動作し、差動クロックCK7−CK14を遅延バ
ッファc8(d8)に入力する。この場合、遅延バッフ
ァc8(d8)の図上下段側にクロックCK7が入力さ
れ、図上上段側にクロックCK14が入力される。した
がって、クロックCK7とクロックCLK7とが位相同
期し、クロックCK14とクロックCLK15とが同期
する。すなわち、差動クロックCK7−CK14と差動
クロックCLK7−CLK15とが位相同期する。した
がって、表2又は図3を参照すれば分かるように、総合
選択が4の時に同期状態〈4〉が確立する。位相比較器
45はクロックCK14とクロックCLK15との位相
差を検出する。チャージポンプ+ローパスフィルタ46
は、その位相差に基づき制御電圧V3(V4)を生成
し、各遅延バッファc1(d1)〜c8(d8)に印加
する。これにより遅延バッファc8(d8)を初段とし
遅延バッファc7(d7)を最終段とする遅延線が帰還
制御され、各遅延バッファc1(d1)〜c8(d8)
が均等な伝搬遅延時間に保たれる。
【0092】総合選択名称=5の場合は、選択名称A=
5、選択名称B=5である。表3を参照すると選択名称
A=5のときは、制御信号S1−6(S2−6)によっ
て差動クロックCK9−CK2を選択するようにセレク
タ31が制御され、セレクタ32により差動クロックC
K9−CK2が選択される。表4を参照すると選択名称
B=5のときは、制御信号S1−5(S2−5)によっ
て差動クロックCK9−CK2を反転で通過させるよう
に反転切換回路32が制御され、差動クロックCK9−
CK2が反転切換回路32により反転され、差動クロッ
クCK2−CK9となって通過する。また、制御信号S
1−1(S2−1)によりセレクタ41がONにされ動
作する。制御信号S1−2,S1−3,S1−4(S2
−2,S1−3,S1−4)によりセレクタ42,4
3,44がOFFにされる。この場合セレクタ42,4
3,44はクロックの入力とクロックの伝搬の遮断は行
わない。一方、セレクタ41は動作し、差動クロックC
K2−CK9を遅延バッファc2(d2)に入力する。
この場合、遅延バッファc2(d2)の図上下段側にク
ロックCK2が入力され、図上上段側にクロックCK9
が入力される。したがって、クロックCK2とクロック
CLK1とが位相同期し、クロックCK9とクロックC
LK9とが同期する。すなわち、差動クロックCK9−
CK2と差動クロックCLK9−CLK1とが位相同期
する。したがって、表2又は図3を参照すれば分かるよ
うに、総合選択が5の時に同期状態〈5〉が確立する。
位相比較器45はクロックCK9とクロックCLK9と
の位相差を検出する。チャージポンプ+ローパスフィル
タ46は、その位相差に基づき制御電圧V3(V4)を
生成し、各遅延バッファc1(d1)〜c8(d8)に
印加する。これにより遅延バッファc2(d2)を初段
とし遅延バッファc1(d1)を最終段とする遅延線が
帰還制御され、各遅延バッファc1(d1)〜c8(d
8)が均等な伝搬遅延時間に保たれる。
【0093】総合選択名称=6の場合は、選択名称A=
6、選択名称B=6である。表3を参照すると選択名称
A=6のときは、制御信号S1−6(S2−6)によっ
て差動クロックCK11−CK4を選択するようにセレ
クタ31が制御され、セレクタ32により差動クロック
CK11−CK4が選択される。表4を参照すると選択
名称B=6のときは、制御信号S1−5(S2−5)に
よって差動クロックCK11−CK4を反転で通過させ
るように反転切換回路32が制御され、差動クロックC
K11−CK4が反転切換回路32により反転され、差
動クロックCK4−CK11となって通過する。また、
制御信号S1−2(S2−2)によりセレクタ42がO
Nにされ動作する。制御信号S1−1,S1−3,S1
−4(S2−1,S1−3,S1−4)によりセレクタ
41,43,44がOFFにされる。この場合セレクタ
41,43,44はクロックの入力とクロックの伝搬の
遮断は行わない。一方、セレクタ42は動作し、差動ク
ロックCK4−CK11を遅延バッファc4(d4)に
入力する。この場合、遅延バッファc4(d4)の図上
下段側にクロックCK4が入力され、図上上段側にクロ
ックCK11が入力される。したがって、クロックCK
4とクロックCLK3とが位相同期し、クロックCK1
1とクロックCLK11とが同期する。すなわち、差動
クロックCK11−CK4と差動クロックCLK11−
CLK3とが位相同期する。したがって、表2又は図3
を参照すれば分かるように、総合選択が6の時に同期状
態〈6〉が確立する。位相比較器45はクロックCK1
1とクロックCLK11との位相差を検出する。チャー
ジポンプ+ローパスフィルタ46は、その位相差に基づ
き制御電圧V3(V4)を生成し、各遅延バッファc1
(d1)〜c8(d8)に印加する。これにより遅延バ
ッファc4(d4)を初段とし遅延バッファc3(d
3)を最終段とする遅延線が帰還制御され、各遅延バッ
ファc1(d1)〜c8(d8)が均等な伝搬遅延時間
に保たれる。
【0094】同様にして、表2〜表5、図3及び図5
(図6)を参照することにより総合選択7〜10及び5
6によりそれぞれ同期状態〈7〉〜〈10〉及び〈5
6〉が確立することを確認することができる。また、図
3に波形図を描いていないが、表2〜表5及び図5(図
6)を参照することにより総合選択11〜55によりそ
れぞれ同期状態〈11〉〜〈55〉が確立することを確
認することができる。なお、表2において、位相比較器
45により位相比較されるクロックをアンダーラインに
より示した。図5を参照して回路の接続を確認すれば分
かるように、クロックCLK9、CLK11,CLK1
3,CLK15は位相比較されるクロックとして固定さ
れている。
【0095】〔6.オーバーサンプリングと位相比較〕
次に、本発明の実施の形態2のオーバーサンプリングと
位相比較につき図7,図8,図9及び表6を参照して説
明する。
【0096】〔6−1.オーバーサンプリング〕図7
は、入力データiと立ち上がりクロックエッジの位置関
係を示す模式的波形図である。入力データiはシリアル
データであり、データレートは2.5Gbpsである。
したがって、1ビットの長さは400psである。16
相の多相クロックCLK1〜CLK16及びCLK1D
〜CLK16Dの周波数は312.5MHzである。し
たがって、そのそれぞれの相間隔は200psである。
そのため、図7(a)又は(b)に示すようにデータの
1ビットに対して、立ち上がりクロックエッジが2本ず
つ重なるイメージとなる。図7(a)に示すように16
相の多相クロックCLK1〜CLK16が入力データi
に対し図7(a)に示すような位置である場合、16相
の多相クロックCLK1D〜CLK16Dは1分解能5
7ps進んだ位相であるから、図7(b)に示すような
位置になる。これら図7(a)と(b)とを重ねたイメ
ージが図7(c)である。図7(c)には計32相のク
ロックの立ち上がりエッジが示される。図7(c)に示
すようにクロックCLKjとクロックCLKjDとの相
間隔は非常に狭まった57psとなる(但し、j=1〜
16の整数)。
【0097】本実施形態では、実施の形態1のオーバー
サンプリングクロックリカバリ方法を実施するため、こ
れら32相のクロックCLK1〜CLK16、CLK1
D〜CLK16Dすべてを用いない。クロックCLK1
D,CLK3D,CLK5D,CLK7D,CLK9
D,CLK11D,CLK13D,CLK15Dは用い
ず、図7(d)に示すクロックCLK2D,CLK4
D,CLK6D,CLK8D,CLK10D,CLK1
2D,CLK14D,CLK16D及び16相の多相ク
ロックCLK1〜CLK16を用いる。したがって、8
+16=24相のクロックを用いる。すなわち、入力デ
ータiの1ビットに対して3相のクロックからなり、配
列に粗密を有し、その粗密の周期が入力データiの1ビ
ット長に等しい多相クロックを用いる。クロックCLK
1を図1を参照して説明した実施の形態1のCLKa
に、クロックCLK2Dを同じくCLKbに、クロック
CLK2を同じくCLKcに、クロックCLK3を同じ
くCLKdに対応させる。このように、連続する4相の
クロックCLK1−CLK2D・CLK2−CLK3が
図1を参照して説明した実施の形態1のCLKa−CL
Kb・CLKc−CLKdに相当する態様で、同様に連
続する各4相のクロックCLK3−CLK4D・CLK
4−CLK5,CLK5−CLK6D・CLK6−CL
K7,CLK7−CLK8D・CLK8−CLK9,C
LK9−CLK10D・CLK10−CLK11,CL
K11−CLK12D・CLK12−CLK13,CL
K13−CLK14D・CLK14−CLK15,CL
K15−CLK16D・CLK16−CLK1がそれぞ
れ実施の形態1のCLKa−CLKb・CLKc−CL
Kdに相当する態様で用いて、実施の形態1のオーバー
サンプリングクロックリカバリ方法を実施する。
【0098】次に、位相比較部50につき図8及び図9
を参照して説明する。図8は位相比較部50の内部構成
を示すブロック図であり、図9は位相比較器内部の回路
を示す回路図である。図8に示すように位相比較部50
は、入力ラッチ回路501と、8つの位相比較器e1〜
e8とからなる。入力ラッチ回路501に24相のクロ
ックが入力する。入力ラッチ回路501はそれら24相
のクロックにより入力データiをサンプリングし、4つ
ずつのサンプルデータをパラレルに配置された各位相比
較器e1〜e8それぞれを出力する。図9を参照する。
クロックCLK1によりサンプリングしたサンプルデー
タsp1、クロックCLK2Dによりサンプリングした
サンプルデータsp2D、クロックCLK2によりサン
プリングしたサンプルデータsp2、クロックCLK3
よりサンプリングしたサンプルデータsp3が位相比較
器e1に入力する。このように、連続する4相のクロッ
クCLK1−CLK2D・CLK2−CLK3によりサ
ンプリングしたサンプルデータsp1−sp2D・sp
2−sp3が位相比較器e1に入力する。同様に、同様
に連続する各4相のクロックCLK3−CLK4D・C
LK4−CLK5/CLK5−CLK6D・CLK6−
CLK7/CLK7−CLK8D・CLK8−CLK9
/CLK9−CLK10D・CLK10−CLK11/
CLK11−CLK12D・CLK12−CLK13/
CLK13−CLK14D・CLK14−CLK15/
CLK15−CLK16D・CLK16−CLK1によ
りサンプリングしたサンプリングしたサンプルデータs
p3−sp4D・sp4−sp5/sp5−sp6D・
sp6−sp7/sp7−sp8D・sp8−sp9/
sp9−sp10D・sp10−sp11/sp11−
sp12D・sp12−sp13/sp13−sp14
D・sp14−sp15/sp15−sp16D・sp
16−sp1がそれぞれ位相比較器e2〜e8に入力す
る。
【0099】〔6−2.位相比較の論理〕各位相比較器
e1〜e8は、それぞれこれら4つのサンプルデータを
入力とし、UP信号UP1〜8/同期信号SY1〜8/
DOWN信号DN1〜8を出力とする。
【0100】位相比較器e1〜e8は同一の構成である
ため、位相比較器e1を代表として説明する。図9に示
すように、位相比較器e1の回路構成は、5つのEx−
ORゲートe1−x1,e1−y1,e1−z1,e1
−x2,e1−y2と、それらの出力を受ける4つのA
NDゲートe1−m1,e1−n1,e1−m2,e1
−n2と、さらにそれらの出力を受ける3つのANDゲ
ートe1−p,e1−q,e1−rとからなり、その接
続は図9に開示するとおりとなる。最終段のANDゲー
トe1−pがUP信号UP1を、ANDゲートe1−q
が同期信号SY1を、ANDゲートe1−rがDOWN
信号DN1をそれぞれ出力する。
【0101】
【表6】
【0102】実施の形態1のオーバーサンプリングクロ
ックリカバリ方法を実施するには、位相比較器e1が表
6に示す真理表に従った論理演算を行えばよい。表6の
真理表に対応する論理式は以下の通りである。
【0103】
【式1】
【0104】一方、図9に示す位相比較回路e1の回路
構成から以下に示すように論理式が導かれる。
【0105】
【式2】
【0106】
【式3】
【0107】
【式4】
【0108】したがって、図9に示す位相比較器e1〜
e8により、実施の形態1のオーバーサンプリングクロ
ックリカバリ方法に基づいたUP信号UP1〜8/同期
信号SY1〜8/DOWN信号DN1〜8を出力するこ
とができ、入力データiに対するクロックの遅れ・進み
を判定することができる。この8つのUP信号UP1/
同期信号SY1/DOWN信号DN1〜UP信号UP8
/同期信号SY8/DOWN信号DN8は、上述のよう
に多数決回路51により多数決をとられ、UP信号UP
20又はDOWN信号DN20として出力される。続い
て上述のように累積カウンタ52、セレクタ制御回路5
3による処理が成される。
【0109】〔7.CDR8の動作例〕次に、以上説明
した本発明の実施の形態2のオーバーサンプリングクロ
ックデータリカバリ回路(CDR8)の動作例につき表
7、表8を参照して説明する。
【0110】
【表7】
【0111】表7は、連続する4回のサンプリングにお
ける処理の一例を示したもので、各回にサンプリング番
号を付した。表7において、縦項目1は位相比較器の参
照符号であり、縦項目2は各位相比較器の出力の種類で
あり、縦項目3は多数決回路51の出力の種類であり、
項目4は累積カウンタ52が保持する累積値であり、縦
項目5は制御信号S1−1〜S1−6による面Aの回路
の総合選択の総合選択名称であり、縦項目6は制御信号
S2−1〜S2−6による面Bの回路の総合選択の総合
選択名称である。項目2に「UP」と記載されているの
は、該当する位相比較器の出力が「UP信号=1,同期
信号=0,DOWN信号=0」であることを、「同」と
記載されているのは、該当する位相比較器の出力が「U
P信号=0,同期信号=1,DOWN信号=0」である
ことを、「DN」と記載されているのは、該当する位相
比較器の出力が「UP信号=0,同期信号=0,DOW
N信号=1」であることを、「無」と記載されているの
は、該当する位相比較器の出力が「UP信号=0,同期
信号=0,DOWN信号=0」であることを示す。項目
3に「UP」と記載されているのは、該当するサンプリ
ング番号において多数決回路51の出力が「UP信号U
P20=1,DOWN信号DN=0」であることを、
「同期」と記載されているのは、該当するサンプリング
番号において多数決回路51の出力が「UP信号UP2
0=0,DOWN信号DN=0」であることを、「D
N」と記載されているのは、該当するサンプリング番号
において多数決回路51の出力が「UP信号UP20=
0,DOWN信号DN=1」であることを示す。
【0112】表7に示すようにサンプリング番号1の処
理が行われた時点で、累積値は1、面Aの回路の総合選
択は3、面Bの回路の総合選択は2とされている。この
場合、面Aにおける同期状態は〈3〉、面Bにおける同
期状態は〈2〉である。サンプリング番号2において
は、位相比較器e1〜e8の出力として「UP」が3
つ、「同」が0、「DN」が1つ、「無」が4つである
ため、多数決回路51は「UP信号UP20=1,DO
WN信号DN=0」を出力する。これを受け累積カウン
タ52は累積値を1から2へとカウントアップする。次
に、サンプリング番号3においては、位相比較器e1〜
e8の出力として「UP」が1つ、「同」が3つ、「D
N」が1つ、「無」が3つであるため、多数決回路51
は「UP信号UP20=0,DOWN信号DN=0」を
出力する。累積カウンタ52は累積値2を維持する。次
に、サンプリング番号4においては、位相比較器e1〜
e8の出力として「UP」が3つ、「同」が0、「D
N」が1つ、「無」が4つであるため、多数決回路51
は「UP信号UP20=1,DOWN信号DN=0」を
出力する。これを受け累積カウンタ52は累積値を2か
ら3へとカウントアップする。次に、サンプリング番号
5においては、位相比較器e1〜e8の出力として「U
P」が2つ、「同」が1つ、「DN」が1つ、「無」が
4つであるため、多数決回路51は「UP信号UP20
=1,DOWN信号DN=0」を出力する。これを受け
累積カウンタ52は累積値を3から4へとカウントアッ
プし0にリセットするとともに、UP信号UP30をセ
レクタ制御回路53へ出力する。セレクタ制御回路53
は、面Aの回路の総合選択を3から2、面Bの回路の総
合選択を2から1として、該当する制御信号S1−1〜
S1−6,S2−1〜S2−6をセレクタ31、反転切
換回路32及び8段DLLへ出力する。これにより面A
における同期状態が〈3〉から〈2〉へ、面Bにおける
同期状態が〈2〉から〈1〉へ切り換わり、計32相の
クロックCLK1〜CLK16,CLK1D〜CLK1
6Dの位相が全体として1分解能57ps進み方向にシ
フトされる。
【0113】同様にして表7に示されるようにサンプリ
ング番号6〜8まで処理が成される。位相比較器e1〜
e8の出力を省略してサンプリング番号1〜25までの
処理を表8に示す。表8において縦項目3〜6は表7の
縦項目3〜6に対応するものである。
【0114】
【表8】
【0115】表8に示すように、サンプリング番号6〜
11にかけて累積値は1,0,1,2,2,3と変動
し、サンプリング番号12において4までカウントアッ
プされて0にリセットされ、UP信号UP30がセレク
タ制御回路53へ出力され、面Aの回路の総合選択が2
から1、面Bの回路の総合選択が1から56とされる。
これにより面Aにおける同期状態が〈2〉から〈1〉
へ、面Bにおける同期状態が〈1〉から〈56〉へ切り
換わり、計32相のクロックCLK1〜CLK16,C
LK1D〜CLK16Dの位相が全体として1分解能5
7ps進み方向にシフトされる。さらに、サンプリング
番号13〜19にかけて累積値は0,−1,−2,−
1,−1,−2,−3と変動し、サンプリング番号20
において−4までカウントダウンされて0にリセットさ
れ、UP信号UP30がセレクタ制御回路53へ出力さ
れ、面Aの回路の総合選択が1から2、面Bの回路の総
合選択が56から1とされる。これにより面Aにおける
同期状態が〈2〉から〈1〉へ、面Bにおける同期状態
が〈1〉から〈56〉へ切り換わり、計32相のクロッ
クCLK1〜CLK16,CLK1D〜CLK16Dの
位相が全体として1分解能57ps遅れ方向にシフトさ
れる。同期の場合にS1,S2の値を変えず、累積値を
「0」に戻し、状態をリセットするなど、処理の仕方は
他にもあり、これに限定されるものではない。
【0116】〔8.CDR8の効果〕以上説明した本発
明の実施の形態2のオーバーサンプリングクロックデー
タリカバリ回路(CDR8)によれば、57psの相間
隔の隣接する2相のクロックCLKsDとクロックCL
Ks(ここでsは2〜16の偶数)のクロックエッジに
より入力データの変化点を挟み込む態様でクロックの位
相の遅れ・進みを検出する。そのため、8倍のオーバー
サンプリングクロックリカバリと同等の追従特性を実現
することができ、それにより入力データiの変化速度に
よらず優れた追従性を有するクロックリカバリを実現す
ることができる。また、8倍のオーバーサンプリングク
ロックリカバリがデータ1ビットに対して8本のクロッ
クエッジを用いるのに対し、データ1ビットに対し3本
のクロックエッジを用いて、8倍のオーバーサンプリン
グクロックリカバリと同等の追従特性を実現することが
できる。さらに、伝搬遅延時間が57psのバッファ又
はインバータを現在のCMOSプロセスで実現すること
は不可能であるため、従来のCDRの回路構成では57
psという狭い相間隔を有する多相クロックを生成する
ことは不可能であったが、本実施形態によれば、57p
sという狭い相間隔を有する多相クロックCLK1〜C
LK16,CLK1D〜CLK16Dを、伝搬遅延時間
が200psのバッファc1〜c8,d1〜d8を用い
て生成することができる。また、上述のように多相クロ
ックの相間隔を精度良く保持したまま全体として高分解
能かつサイクリックにシフトし、波形の歪み等の劣化を
生じさせることなくDLLにより等間隔で良質なクロッ
クを生成することができる。
【0117】実施の形態2のオーバーサンプリングクロ
ックデータリカバリ回路は、本出願発明の一実施形態に
過ぎない。例えば、バッファ(a1〜a4,b1〜b
7,c1〜c8,d1〜d8)を単相構成としても良
い。
【0118】実施の形態3 次に、本発明の実施の形態3のオーバーサンプリングク
ロックリカバリ方法につき、図10を参照して説明す
る。図10は本発明の実施の形態3のオーバーサンプリ
ングクロックリカバリ方法を説明するための模式的波形
図である。
【0119】本実施形態のオーバーサンプリングクロッ
クリカバリ方法は、実施の形態1のオーバーサンプリン
グクロックリカバリ方法とは異なり、入力データiの1
ビットに対し4本の立ち上がりクロックエッジが対応す
る6相のクロックCLKe,CLKf,CLKg,CL
Kh,CLKi,CLKjによりサンプリングを行い、
入力データiに対するクロックのおくれ・進みを検出す
る。クロックCLKeとクロックCLKiとの間隔は入
力データiの1ビットの長さに等しい。クロックCLK
e、クロックCLKg、クロックCLKiはほぼ等間隔
に配列する。同じくクロックCLKf、クロックCLK
h、クロックCLKjはほぼ等間隔に配列する。クロッ
クCLKeとクロックCLKfとの間隔、クロックCL
KgとクロックCLKhの間隔及びクロックCLKiと
クロックCLKjとの間隔は、クロックCLKfとクロ
ックCLKgとの間隔及びクロックCLKhとクロック
CLKiとの間隔より狭くする。したがって、言い換え
ると、図示するように比較的狭間隔の2相クロックCL
Ke,CLKf、クロックCLKg,CLKh及びクロ
ックCLKi,CLKjを1組として、それら3組の2
相クロックをほぼ等間隔、かつ、比較的広間隔に配列す
る。クロックCLKeとクロックCLKfとの間隔、ク
ロックCLKgとクロックCLKhの間隔及びクロック
CLKiとクロックCLKjとの間隔は、ビット長の4
分の1よりも狭される。ここでは、ビット長の8分の1
程度にされているとする。実際のデータの取り込みに用
いるクロックはクロックCLKe及びクロックCLKi
又はクロックCLKf及びクロックCLKjである。
【0120】以上のような間隔で6相のクロックCLK
e〜CLKjを配置した上で入力データiのサンプリン
グを行う。そのサンプルデータに基づきクロックのデー
タに対する遅れ・進みを検出(判定)し、クロックがデ
ータに追従するように制御することによりクロックリカ
バリを行う。本方法においては、クロックCLKgの立
ち上がりエッジとクロックCLKhの立ち上がりエッジ
との間に入力データiの変化点が位置するようにクロッ
クCLKe〜CLKjを制御すれば、自ずとクロックC
LKe、クロックCLKf、クロックCLKi及びクロ
ックCLKjの立ち上がりエッジが入力データiのビッ
トの中央付近に同期する。クロックCLKe〜CLKj
の位相を制御する際には、クロックCLKe〜CLKj
の位相をその相間隔を保持したままクロックCLKgと
クロックCLKhとの間隔に等しい長さを1分解能(1
単位)としてシフトする。
【0121】図10(a1),(a2)に示すように、
クロックCLKe〜CLKjによって抽出したサンプル
データが〈001111〉,〈110000〉である場
合には、クロックCLKe〜CLKjの位相を「進ませ
るべきである(UP)」と判定する。この場合、入力デ
ータiの変化点がクロックCLKfとクロックCLKg
の間にあり、入力データiに対しクロックCLKe〜C
LKjが遅れているためである。その判定に基づきクロ
ックCLKe〜CLKjの位相を1分解能進ませる。
【0122】図10(b1),(b2)に示すように、
クロックCLKe〜CLKjによって抽出したサンプル
データが〈000111〉,〈111000〉である場
合には、クロックCLKe〜CLKjと入力データiの
位相は「同期している(同期)」と判定する。この場
合、入力データiの変化点がクロックCLKgとクロッ
クCLKhの間にあり、クロックCLKe、クロックC
LKf、クロックCLKi及びクロックCLKjの立ち
上がりエッジが入力データiのビットの中央に同期して
いるためである。
【0123】図10(c1),(c2)に示すように、
クロックCLKe〜CLKjによって抽出したサンプル
データが〈000011〉,〈111100〉である場
合には、クロックCLKe〜CLKjの位相を「遅らせ
るべきである(DOWN)」と判定する。この場合、入
力データiの変化点がクロックCLKhとクロックCL
Kiの間にあり、入力データiに対しクロックCLKe
〜CLKjが進んでいるためである。その判定に基づき
クロックCLKe〜CLKjの位相を1分解能遅らせ
る。
【0124】図10(d1),(d2)に示すように、
クロックCLKe〜CLKjによって抽出したサンプル
データが〈100001〉,〈011110〉である場
合には、クロックCLKe〜CLKjの位相を「進ませ
るべきである(UP)」と判定する。この場合、入力デ
ータiの変化点がクロックCLKeとクロックCLKf
の間、及びクロックCLKiとクロックCLKjの間に
ある。すなわち、データの取り込みに用いるクロックC
LKe及びクロックCLKi又はクロックCLKf及び
クロックCLKjがビット端部の値の不安定な位置にあ
り、クロックの位相をシフトしてこの最も不都合な状態
を早急に回避する必要があるからである。その判定に基
づきクロックCLKe〜CLKjの位相を1分解能進ま
せる。ここでは、「進ませるべきである(UP)」と判
定しクロックCLKe〜CLKjの位相を1分解能進ま
せることとしたが、同期状態を回復するための位相シフ
ト量は進み方向でも遅れ方向でも変わらないので、「遅
らせるべきである(DOWN)」と判定しクロックCL
Ke〜CLKjの位相を1分解能遅らせることとしても
よい。いずれにしてもUPとするか、DOWNとする
か、予め設定しておくことが好ましい。
【0125】以上のようにクロックCLKe〜CLKj
を制御することにより、実際のデータの取り込みに用い
るクロックCLKe及びクロックCLKi又はクロック
CLKf及びクロックCLKjを入力データiの値の安
定したビットの中央付近に同期させることができる。本
方法によれば、8倍のオーバーサンプリングのように入
力データの1ビット内に8本ものクロックエッジを通す
必要はなく4本でよい。それにもかかわらず、クロック
CLKgとクロックCLKhとの間隔は比較的狭くされ
ているので、高い追従性を実現することができる。クロ
ックCLKgとクロックCLKhとの間隔を1ビットの
長さの8分の1に狭めれば、8倍のオーバーサンプリン
グと同等の追従性を得ることができる。同様に16分の
1に狭めれば、16倍のオーバーサンプリングと同等の
追従性を得ることができる。8倍、16倍等の高倍率オ
ーバーサンプリングの追従性が1ビット当たり4相のク
ロックで得られる。そのような高倍率のオーバーサンプ
リングの追従性を実現しつつも、位相制御するクロック
の相数が1ビット当たり4相と少ないため、比較的容易
にクロックを位相制御することができる。さらに、本実
施形態の方法は、実施の形態1の方法とは異なり、図1
0(d1)及び(d2)に示したようなデータに対する
遅れとも進みともとれない中間的な不都合な状態を検出
することができ、かかる不都合な状態を迅速に回避する
ことができる。例えば、この図10(d1)及び(d
2)示す検出結果を他の図10(a1)〜(c2)に示
す検出結果に対して偏重した重み付け処理を行うことに
より、かかる不都合な状態を迅速に回避することができ
る。
【0126】実施の形態4 次に、本発明の実施の形態4のオーバーサンプリングク
ロックデータリカバリ回路(CDR)につき、図2、図
7、図11、図12及び表9を参照して説明する。
【0127】実施の形態3においては、どのような回路
構成により実現するのかについて説明しなかった。本実
施形態のオーバーサンプリングクロックデータリカバリ
回路(CDR)は実施の形態3のオーバーサンプリング
クロックリカバリ方法を実施する回路の一実施形態であ
る。また、本実施形態は上述の実施の形態2と同様の条
件下での実施形態として説明する。
【0128】本実施形態のCDRは、実施の形態2のC
DRと同様に図2に示す位相制御部9と、多数決回路5
1と、累積カウンタ52と、セレクタ制御回路53とか
らなり、外部のPLL10からクロックの供給を受け
る。また、位相制御部9は、7段DLL20と、セレク
タ31と、反転切換回路32と、8段DLL40とから
なる。セレクタ31、反転切換回路32及び8段DLL
40は面A、面Bに同一の回路を構成した二面構成にな
っており、面Aにはセレクタ31a、反転切換回路32
a、8段DLL40aが構成され、面Bにはセレクタ3
1b、反転切換回路32b、8段DLL40bが構成さ
れる。しかし、本実施形態のCDRは実施の形態2のC
DRとは位相比較部が異なり、図11に示す位相比較部
54を用いる。また、本実施形態における全体的処理の
流れ、デジタル位相制御、セレクタ制御規約は実施の形
態2におけるそれらと同様であが、本実施形態は実施の
形態2とは異なり、32相のクロックCLK1〜CLK
16、CLK1D〜CLK16Dのすべてを用いてサン
プリングする。また、本実施形態は実施の形態2とは位
相比較の論理が異なり、実施の形態3のオーバーサンプ
リングクロックリカバリ方法に基づく論理演算が実行さ
れる。
【0129】図7(c)等に示すクロックCLK1Dを
図10を参照して説明した実施の形態3のCLKeに、
同じくクロックCLK1をCLKfに、同じくクロック
CLK2DをCLKgに、同じくクロックCLK2をC
LKhに、同じくクロックCLK3DをCLKiに、同
じくクロックCLK3をCLKjに対応させる。このよ
うに、連続する6相のクロックCLK1D・CLK1−
CLK2D・CLK2−CLK3D・CLK3が図10
を参照して説明した実施の形態3のCLKe・CLKf
−CLKg・CLKh−CLKi・CLKjに相当する
態様で、同様に連続する各6相のクロッククロックCL
K3D・CLK3−CLK4D・CLK4−CLK5D
・CLK5/CLK5D・CLK5−CLK6D・CL
K6−CLK7D・CLK7/CLK7D・CLK7−
CLK8D・CLK8−CLK9D・CLK9/CLK
9D・CLK9−CLK10D・CLK10−CLK1
1D・CLK11/CLK11D・CLK11−CLK
12D・CLK12−CLK13D・CLK13/CL
K13D・CLK13−CLK14D・CLK14−C
LK15D・CLK15/CLK15D・CLK15−
CLK16D・CLK16−CLK1D・CLK1がそ
れぞれ実施の形態3のCLKe・CLKf−CLKg・
CLKh−CLKi・CLKjに相当する態様で用い
て、実施の形態3のオーバーサンプリングクロックリカ
バリ方法を実施する。すなわち、入力データの1ビット
に対して4相のクロックからなり、配列に粗密を有し、
その粗密の周期が入力データiの1ビット長の2分の1
に等しい多相クロックを用いる。
【0130】〔位相比較部54〕図11は位相比較部5
4の内部構成を示すブロック図である。図11に示すよ
うに位相比較部54は、入力ラッチ回路541と、8つ
の位相比較器f1〜f8とからなる。入力ラッチ回路5
41に32相のクロックCLK1〜CLK16,CLK
1D〜CLK16Dが入力する。入力ラッチ回路541
はそれら32相のクロックにより入力データiをサンプ
リングし、6つずつのサンプルデータをパラレルの配置
された各位相比較器f1〜f8それぞれ出力する。図1
2は位相比較器内部の回路を示す回路図である。図12
に示すようにクロックCLK1Dによりサンプリングし
たサンプルデータsp1D、クロックCLK1によりサ
ンプリングしたサンプルデータsp1、クロックCLK
2Dによりサンプリングしたサンプルデータsp2D、
クロックCLK2によりサンプリングしたサンプルデー
タsp2、クロックCLK3Dよりサンプリングしたサ
ンプルデータsp3Dが、クロックCLK3よりサンプ
リングしたサンプルデータsp3が位相比較器f1に入
力する。このように、連続する6相のクロックCLK1
D・CLK1−CLK2D・CLK2−CLK3D・C
LK3によりサンプリングしたサンプルデータsp1D
・sp1−sp2D・sp2−sp3D・sp3が位相
比較器f1に入力する。同様に、同様に連続する各6相
のクロックCLK3D・CLK3−CLK4D・CLK
4−CLK5D・CLK5/CLK5D・CLK5−C
LK6D・CLK6−CLK7D・CLK7/CLK7
D・CLK7−CLK8D・CLK8−CLK9D・C
LK9/CLK9D・CLK9−CLK10D・CLK
10−CLK11D・CLK11/CLK11D・CL
K11−CLK12D・CLK12−CLK13D・C
LK13/CLK13D・CLK13−CLK14D・
CLK14−CLK15D・CLK15/CLK15D
・CLK15−CLK16D・CLK16−CLK1D
・CLK1によりサンプリングしたサンプリングしたサ
ンプルデータsp3D・sp3−sp4D・sp4−s
p5D・sp5/sp5D・sp5−sp6D・sp6
−sp7D・sp7/sp7D・sp7−sp8D・s
p8−sp9D・sp9/sp9D・sp9−sp10
D・sp10−sp11D・sp11/sp11D・s
p11−sp12D・sp12−sp13D・sp13
/sp13D・sp13−sp14D・sp14−sp
15D・sp15/sp15D・sp15−sp16D
・sp16−sp1D・sp1がそれぞれ位相比較器f
2〜f8に入力する。
【0131】〔位相比較の論理〕各位相比較器f1〜f
8は、それぞれこれら4つのサンプルデータを入力と
し、UP信号UP1〜8/同期信号SY1〜8/DOW
N信号DN1〜8を出力とする。
【0132】位相比較器f1〜f8は同一の構成である
ため、位相比較器f1を代表として説明する。図9に示
すように、位相比較器f1の回路構成は、6つのEx−
ORゲートf1−x1,f1−y1,f1−z1,f1
−x2,f1−y2,f1−z2と、それらの出力を受
ける4つのANDゲートf1−m1,f1−n1,f1
−m2,f1−n2と、さらにそれらの出力を受ける4
つのANDゲートf1−p,f1−q,f1−r,f1
−sと、ORゲートf1−tとからなり、その接続は図
12に開示するとおりとなる。最終段のORゲートf1
−tがUP信号UP1を、3段目のANDゲートf1−
qが同期信号SY1を、ANDゲートf1−rがDOW
N信号DN1をそれぞれ出力する。
【0133】
【表9】
【0134】実施の形態3のオーバーサンプリングクロ
ックリカバリ方法を実施するには、図10を参照して説
明したことからも分かるように位相比較器f1が表9に
示す真理表に従った論理演算を行えばよい。表9の真理
表に対応する論理式は以下の通りである。
【0135】
【式5】
【00136】一方、図9に示す位相比較器f1の回路
構成から以下に示すように論理式が導かれる。
【0137】
【式6】
【0138】
【式7】
【0139】
【式8】
【0140】式6、式7、式8の解のうち式5と共通し
ない項のような入力信号パターンは、データ信号の性質
上生じ得ないので、工学的には問題とならない。したが
って、図12に示す位相比較器f1〜f8により、実施
の形態3のオーバーサンプリングクロックリカバリ方法
に基づいたUP信号UP1〜8/同期信号SY1〜8/
DOWN信号DN1〜8を出力することができ、入力デ
ータiに対するクロックの遅れ・進みを判定することが
できる。この8つのUP信号UP1/同期信号SY1/
DOWN信号DN1〜UP信号UP8/同期信号SY8
/DOWN信号DN8は、上述のように多数決回路51
により多数決をとられ、UP信号UP20又はDOWN
信号DN20として出力される。続いて上述のように累
積カウンタ52、セレクタ制御回路53による処理が成
される。
【0141】以上の実施の形態に対して、入力データの
1ビットに対して4相以上又は5相以上のクロックとす
るには、以上の実施の形態における面A、面B以外に、
それらと同一の回路構成を増設し、1分解能ずつずらし
た制御を行う必要がある。
【0142】
【発明の効果】上述のように本発明は、データの速度変
化に十分に追従する高い追従性を、比較的少ない相数の
クロックで実現することができ、その結果、さらなるデ
ータ伝送の高速化への対応を可能にするという効果があ
る。また本発明は、入力データの1ビットに対して4相
以上のクロックを用いて、データ読み取りエラーを発生
させるようなクロックエッジとビット中央とがずれた不
都合な状態を積極的に回避することができるという効果
がある。また本発明は、3つのDLLにより多相クロッ
クを生成し位相制御することとしたので、DLLを構成
するバッファ(又はインバータ)の伝搬遅延時間よりも
狭い相間隔を一部に有する不均等の多相クロックを生成
することができるという利点がある。さらに本発明は、
サンプリングに用いる多相クロックを、その相間隔を精
度良く保持したまま全体として高分解能かつサイクリッ
クにシフトし、かつ、DLLにより良質なクロックを位
相比較部に供給することができるという効果がある。
【0143】以下に従来の方法及び本発明の方法につい
て、入力データの変化速度と追従速度とを比較し、その
結果に沿って従来技術に比較した本発明の有利な効果に
つき説明する。
【0144】〔1.変化速度及び追従速度の算出〕以下
は、ジッタののった入力データの最大の変化速度と、2
倍、3倍、4倍、8倍の従来のオーバーサンプリングク
ロックリカバリ、及び本発明のオーバーサンプリングク
ロックリカバリの追従速度とを比較することにより各方
法の追従性を見積もろうとするものである。対象とする
入力データのデータ速度は2.5〔Gbps〕とする。 〔1−1.入力データの変化速度〕まず、入力データの
変化速度を求める。データ速度の周波数が200〔pp
m〕のオフセットを持ってずれており、さらに、以下の
ように入力データにジッタによる周波数変調がかかった
場合につき考察する。
【0145】入力データとして「01010101・・
・」とデータ列に異符号が交互に配列する変化点の最密
なパターンを想定する。その場合、入力データは正弦波
に近似でき、入力データの周波数をfcとすると、入力
データの時刻tにおける位相θ1(t)は、 θ1(t)=2π・fc・t〔rad〕・・・・・・・・・・・・・・・(1) と表される。一方、ジッタののった入力データは周波数
変調波として取り扱うことができる。そこで、ジッタ周
波数fs、変調指数mdiの周波数変調がかかった入力
データの時刻tにおける位相θ2(t)は、 θ2(t)=2π・fc・t+mdi・sin(2π・fs・t)〔rad〕・ ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・(2) と表される。このとき、 θ3(t)=mdi・sin(2π・fs・t)〔rad〕・・・・・・(3) は、ジッタに原因する変調成分である。
【0146】
【表10】
【0147】表10に、式(1)、式(2)、式(3)
のグラフを示した。縦軸が位相の回転角度(rad)、
横軸が時間tである。ジッタののった入力データ(式
(2))の、本来のジッタののっていない入力データ
(式(1))に対する位相の遅れ・進みは、同一位相に
到達する時間の差によって評価することができる。ジッ
タののった入力データ(式(2))とジッタののってい
ない入力データ(式(1))との同一位相に到達する時
間の差は、表10のグラフに示すように振動し、この時
間差の最大値と最小値との差は、ジッタの大きさ、すな
わち、ジッタによるデータ到達時間(データ速度)の振
幅に相当する。このジッタによるデータ到達時間の振幅
をαとすると、データ到達時間の時間差の最大及び最小
の絶対値はα/2となる。表10にこれを書き加えた。
データ到達時間の時間差が最大、すなわち、α/2とな
る位相におけるジッタののっていない入力データ(式
(1))の時間をt1、ジッタののった入力データ(式
(2))の時間をt2とすると、次式が成り立つ。 2(t1ーt2)=α・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・(4) また、表10のグラフを参照して、時間t2における曲
線θ2(t)の傾きは、直線θ1(t)の傾き、すなわ
ち、2π・fcに等しい。なぜなら、表10に示すよう
な直角三角形61の斜辺が最大であるときその高さは最
大であり、その高さとは曲線θ2(t)上の点と直線θ
1(t)との距離にほかならない。曲線θ2(t)上の
点と直線θ1(t)との距離が最大となるとき、その点
における曲線θ2(t)の接線62と、直線θ1(t)
とは平行になるからである。したがって、時間t2にお
けるθ2(t)の変化率と、時間t1におけるθ1
(t)の変化率は等しいから、式(1)(2)より、 2π・fc+mdi・2π・fs・sin(2π・fs・t2)=2π・fc・ ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・(5) 式(5)を解いて、 t2=1/4fs・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・(6) データ到達時間の時間差が最大となる位相は式(2)に式(6)を代入して、 θ2(t2)=(πfc/2fs)+mdi・・・・・・・・・・・・・(7) となる。θ1(t1)=θ2(t2)であるから、式(1)、式(7)より、 2π・fc・t1=(πfc/2fs)+mdi・・・・・・・・・・・(8) 式(8)を解いて、 t1=(1/4fs)+(mdi/2πfc)・・・・・・・・・・・・(9) となる。 式(4)に式(6)、式(9)を代入すると、 (mdi/πfc)=α・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・(10)
【0148】ここで、単位を導入する。時間tの単位は
〔sec〕、αの単位は〔UI〕とする。〔UI(Unit
Interval)〕は、データ1ビットの長さ(時間)を一
単位とするものである。データ1ビットの長さ(時間)
は周期1/fcの2分の1すなわち、半周期に等しいの
で、 1〔UI〕=1/2fc〔sec〕・・・・・・・・・・・・・・・・(11) 式(10)に単位を与えると、 (mdi/πfc)〔sec〕=α〔UI〕・・・・・・・・・・・・(12) 式(11)より、 (mdi/πfc)〔sec〕=α/2fc〔sec〕・・・・・・・(13) となる。式(13)を変調指数mdiについて解くと、 mdi=απ/2〔rad〕・・・・・・・・・・・・・・・・・・・(14) となる。 式(14)を式(2)に代入すると、 θ2(t)=2π・fc・t+(απ/2)・sin(2π・fs・t)〔ra d〕・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・(15) ここで、1〔UI〕=T〔sec〕・・・・・・・・・・・・・・・(16) とすると、π〔rad〕=T〔sec〕・・・・・・・・・・・・・・(17) ここで、Tはデータ1ビットの長さ(時間)であり、1/2fcに等しい。 式(15)、式(17)より、 θ2(t)=2fc・t・T+(αT/2)・sin(2π・fs・t)〔se c〕・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・(18) 同様にして式(1)、式(17)より、 θ1(t)=2T・fc・t〔sec〕・・・・・・・・・・・・・・(19) 式(18)、式(19)より θ2(t)−θ1(t)=(αT/2)・sin(2π・fs・t)〔sec〕 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・(20) 式(20)をtで微分して、 d{θ2(t)−θ1(t)}/dt=(αT/2)・2π・fs・cos(2 π・fs・t)〔sec/sec〕・・・・・・・・・・・・・・・・(21) となる。式(21)はジッタののった入力データθ2
(t)のジッタののっていない入力データθ1(t)に
対する相対速度を表す。この相対速度はジッタによる入
力データの変化速度を表す。表10のグラフを参照する
と、t=0のとき、ジッタによる入力データのエッジ変
化速度は最大であり、この最大値をr1とすると、式
(21)にt=0を代入して、 r1=αTπfs〔sec/sec〕・・・・・・・・・・・・・・・(22) となる。
【0149】次に、データ速度2.5〔Gbps〕、ジ
ッタ周波数fs=100〔kHz〕、ジッタによる振幅
α=1.5〔UI〕の条件における、ジッタによる入力
データの変化速度の最大値r1を求める。データ速度が
2.5〔Gbps〕の場合、fc=1.25〔GHz〕
であり、式(11)、式(16)よりT=1/2fc
〔sec〕であるから、 T=1/2.5=400〔psec〕 したがって、式(22)にα=1.5〔UI〕、T=4
00〔psec〕、fs=100〔kHz〕を代入して
計算すると、ジッタによる入力データの変化速度の最大
値r1は、 r1=1.5×400×10−12×100×10×3.141592 ∴r1=0.00019〔sec/sec〕・・・・・・・・・・・・(23) 次に、データ速度の周波数オフセットによる入力データ
の変化速度値r2を求める。入力データが、+200
〔ppm〕のオフセットを持っているとすると、 r2=1×200×10−6=0.0002〔sec/sec〕・・・・(24 ) となる。入力データの変化速度(の最大値)rmax
は、式(23)、式(24)より、 rmax=r1+r2=0.00039〔sec/sec〕・・・・・(25) となる。同様にして、α=5〔UI〕、α=10〔U
I〕、α=50〔UI〕、α=100〔UI〕とする場
合の入力データの変化速度rmaxを求め、これをまと
めた表を表11(a)に示す。
【0150】
【表11】
【0151】〔1−2.オーバーサンプリングクロック
リカバリの追従速度〕オーバーサンプリングクロックリ
カバリの追従速度は、位相制御の分解能を、応答時間で
除した値である。すなわち、 (追従速度)=(分解能)/(応答時間)・・・・・・・・・・・・・(26) である。ここで、分解能はクロックを1回にシフトする
量であり、応答時間は、1回シフトされた直後から入力
データに対する遅れ(UP信号)又は進み(DOWN信
号)のいずれか一方が連続して検出される場合にクロッ
クをシフトすべきと判定するまでにかかる時間である。
【0152】〔1−3.2倍のデジタル型オーバーサン
プリングクロックリカバリの追従速度〕次に、2倍のデ
ジタル型オーバーサンプリングクロックリカバリの追従
速度を求める。2倍のデジタル型オーバーサンプリング
クロックリカバリの場合、分解能を25〔psec〕、
50〔psec〕のそれぞれにつき、ACRフィルタの
応答時間を20〔nsec〕、40〔nsec〕とする
4パターンについて、式(26)より計算し、計算結果
を表11(c)にまとめた。
【0153】〔1−4.8倍のオーバーサンプリングク
ロックリカバリの追従速度〕次に8倍のオーバーサンプ
リングクロックリカバリの追従速度を求める。8倍のオ
ーバーサンプリングクロックリカバリの場合、データ1
ビット(400〔psec〕)の範囲内に8相のクロッ
クエッジが配列するので、その分解能は、 400〔psec〕/8=50〔psec〕・・・・・・・・・・(27−1) である。一方、1回の遅れ(UP信号)又は進み(DO
WN信号)の検出に対する重み付けを0.25とする。
したがって、4回の遅れ(UP信号)又は進み(DOW
N信号)の検出で応答することとなり、時間にして、 400〔psec〕×4=1600〔psec〕・・・・・・・・(28−1) となる。また、遅れ(UP信号)又は進み(DOWN信
号)が検出し始める前に、入力データが遅れ方向に又は
進み方向に移動し、その変化点が、あるクロックエッジ
を通過してから、さらに隣のクロックエッジを通過する
までに時間がかかる。この時間はジッタによる入力デー
タの変化速度によって1相間隔(T/8=50〔pse
c〕)を移動するのにかかる時間に相当する。したがっ
て、この1相間隔の移動時間をt3とすると、式(2
0)より、 T/8=(αT/2)・sin(2π・fs・t3)・・・・・・(29−1) となる。式(29−1)にT=400〔psec〕を代入して変形すると、 t3={sin−1(1/4α)}/2πfs・・・・・・・・・・(30−1 ) となる。式(30−1)にfs=100〔kHz〕、α=1.5〔UI〕を代入 して、 t3=0.267〔μsec〕・・・・・・・・・・・・・・・・(31−1) となる。 8倍のオーバーサンプリングクロックリカバリの応答時間は、値(28−1) 、値(31−1)より、 1600〔psec〕+0.267〔μsec〕=0.2686〔μsec〕・ ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・(32−1) となる。したがって、式(26)、値(27−1)、値
(32−1)より、8倍のオーバーサンプリングクロッ
クリカバリの追従速度は、50〔psec〕/0.26
86〔μsec〕=0.000186〔sec/se
c〕となる。同様にして、α=5〔UI〕,α=10
〔UI〕,α=50〔UI〕,α=100〔UI〕の各
場合について応答時間を求め、さらに、追従速度を、式
(26)より求め、計算結果を表11(b1)にまとめ
た。
【0154】〔1−5.4倍のオーバーサンプリングク
ロックリカバリの追従速度〕次に、4倍のオーバーサン
プリングクロックリカバリの追従速度を求める。4倍の
オーバーサンプリングクロックリカバリについても分解
能を、 50〔psec〕・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・(27−2) とする。一方、1回の遅れ(UP信号)又は進み(DO
WN信号)の検出に対する重み付けを0.25とする。
したがって、4回の遅れ(UP信号)又は進み(DOW
N信号)の検出で応答することとなり、時間にして、 400〔psec〕×4=1600〔psec〕・・・・・・・・(28−2) となる。また、遅れ(UP信号)又は進み(DOWN信
号)が検出し始める前に、入力データが遅れ方向に又は
進み方向に移動し、その変化点が、あるクロックエッジ
を通過してから、さらに隣のクロックエッジを通過する
までに時間がかかる。この時間はジッタによる入力デー
タの変化速度によって1相間隔(T/4=100〔ps
ec〕)を移動するのにかかる時間に相当する。したが
って、この1相間隔の移動時間をt4とすると、式(2
0)より、 T/4=(αT/2)・sin(2π・fs・t4)・・・・・・(29−2) となる。式(29−2)にT=400〔psec〕を代入して変形すると、 t4={sin−1(1/2α)}/2πfs・・・・・・・・・・(30−2 ) となる。式(30−2)にfs=100〔kHz〕、α=1.5〔UI〕を代入 して、 t4=0.541〔μsec〕・・・・・・・・・・・・・・・・(31−2) となる。 4倍のオーバーサンプリングクロックリカバリの応答時間は、値(28−2) 、値(31−2)より、 1600〔psec〕+0.541〔μsec〕=0.5426〔μsec〕・ ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・(32−2) となる。したがって、式(26)、値(27−2)、値
(32−2)より、4倍のオーバーサンプリングクロッ
クリカバリの追従速度は、50〔psec〕/0.54
26〔μsec〕=0.000092〔sec/se
c〕となる。同様にして、α=5〔UI〕,α=10
〔UI〕,α=50〔UI〕,α=100〔UI〕の各
場合について応答時間を求め、さらに、追従速度を、式
(26)より求め、計算結果を表11(b2)にまとめ
た。
【0155】〔1−6.3倍のオーバーサンプリングク
ロックリカバリの追従速度〕次に、3倍のオーバーサン
プリングクロックリカバリの追従速度を求める。 3倍のオーバーサンプリングクロックリカバリについても分解能を、 50〔psec〕・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・(27−3) とする。一方、1回の遅れ(UP信号)又は進み(DO
WN信号)の検出に対する重み付けを0.25とする。
したがって、4回の遅れ(UP信号)又は進み(DOW
N信号)の検出で応答することとなり、時間にして、 400〔psec〕×4=1600〔psec〕・・・・・・・・(28−3) となる。また、遅れ(UP信号)又は進み(DOWN信
号)が検出し始める前に、入力データが遅れ方向に又は
進み方向に移動し、その変化点が、あるクロックエッジ
を通過してから、さらに隣のクロックエッジを通過する
までに時間がかかる。この時間はジッタによる入力デー
タの変化速度によって1相間隔(T/3≒133.33
〔psec〕)を移動するのにかかる時間に相当する。
したがって、この1相間隔の移動時間をt5とすると、
式(20)より、 T/3=(αT/2)・sin(2π・fs・t5)・・・・・・(29−3) となる。式(29−3)にT=400〔psec〕を代入して変形すると、 t5={sin−1(2/3α)}/2πfs・・・・・・・・・・(30−3 ) となる。式(30−3)にfs=100〔kHz〕、α=1.5〔UI〕を代入 して、 t5=0.73〔μsec〕・・・・・・・・・・・・・・・・・(31−3) となる。 3倍のオーバーサンプリングクロックリカバリの応答時間は、値(28−3) 、値(31−3)より、 1600〔psec〕+0.73〔μsec〕=0.7316〔μsec〕・・ ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・(32−3) となる。したがって、式(26)、値(27−3)、値
(32−3)より、3倍のオーバーサンプリングクロッ
クリカバリの追従速度は、50〔psec〕/0.73
16〔μsec〕=0.000068〔sec/se
c〕となる。同様にして、α=5〔UI〕,α=10
〔UI〕,α=50〔UI〕,α=100〔UI〕の各
場合について応答時間を求め、さらに、追従速度を、式
(26)より求め、計算結果を表11(b3)にまとめ
た。
【0156】〔1−7.本発明の実施の形態のオーバー
サンプリングクロックリカバリの追従速度〕次に、本発
明の実施の形態のオーバーサンプリングクロックリカバ
リの追従速度を求める。本発明上記実施形態のオーバー
サンプリングクロックリカバリの場合、データ1ビット
(400〔psec〕)の範囲内に3相又は4相のクロ
ックエッジが配列し、少なくともそのうち2相が狭まっ
た相間隔を形成する。分解能(1相間隔)は以下のよう
に計算できる。 (400〔psec〕×8/7)−(400〔psec〕×8/7)=400/ 7≒57.1〔psec〕・・・・・・・・・・・・・・・・・・(27−4) 一方、1回の遅れ(UP信号)又は進み(DOWN信
号)の検出に対する重み付けを0.25とする。したが
って、4回の遅れ(UP信号)又は進み(DOWN信
号)の検出で応答することとなり、時間にして、 400〔psec〕×4=1600〔psec〕・・・・・・・・(28−4) となる。また、遅れ(UP信号)又は進み(DOWN信
号)が検出し始める前に、入力データが遅れ方向に又は
進み方向に移動し、その変化点が、あるクロックエッジ
を通過してから、さらに隣のクロックエッジを通過する
までに時間がかかる。この時間はジッタによる入力デー
タの変化速度によって1相間隔(400/7〔pse
c〕)を移動するのにかかる時間に相当する。したがっ
て、この1相間隔の移動時間をt6とすると、式(2
0)より、 T/7=(αT/2)・sin(2π・fs・t6)・・・・・・(29−4) となる。式(29−4)にT=400〔psec〕を代入して変形すると、 t6={sin−1(2/7α)}/2πfs・・・・・・・・・・(30−4 ) となる。式(30−4)にfs=100〔kHz〕、α=1.5〔UI〕を代入 して、 t6=0.303〔μsec〕・・・・・・・・・・・・・・・・(31−4) となる。本発明上記実施形態のオーバーサンプリングク
ロックリカバリの応答時間は、値(28−4)、値(3
1−4)より、 1600〔psec〕+0.303〔μsec〕=0.3046〔μsec〕・ ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・(32−4 ) となる。したがって、式(26)、値(27−4)、値
(32−4)より、本発明上記実施形態のオーバーサン
プリングクロックリカバリの追従速度は、57.1〔p
sec〕/0.3046〔μsec〕=0.00019
〔sec/sec〕となる。同様にして、α=5〔U
I〕,α=10〔UI〕,α=50〔UI〕,α=10
0〔UI〕の各場合について応答時間を求め、さらに、
追従速度を、式(26)より求め、計算結果を表11
(b4)にまとめた。
【0157】
【表12】
【0158】
【表13】
【0159】〔2.従来技術に比較した有利な効果〕表
11に示したジッタの大きさαと、入力データの変化速
度又は各クロックリカバリの追従速度との関係を示すグ
ラフを表12に示した。また、表11に示したジッタの
大きさαと、各クロックリカバリの応答時間との関係を
示すグラフを表13に示した。
【0160】表12のグラフに示すように、ジッタの大
きさαのが大きくなるほど、入力データの変化速度は速
くなる。表12のグラフにおいて、入力データの変化速
度にクロックの追従速度が下回る場合には、その落差が
大きくなるほどクロックは入力データに追従できない傾
向となり、追従性が低下する。一方、入力データの変化
速度にクロックの追従速度が上回る場合には、その落差
が大きくなるほどクロックは入力データの変化に対して
過剰にシフトされ、却って入力データに追従することは
できない傾向が強まり、追従性が低下する。すなわち、
常に入力データの変化速度と同等の追従速度で追従する
ことが最も追従性が良いこととなる。グラフで言えば、
入力データの変化速度のグラフに近接して沿うような追
従速度のグラフを呈するオーバーサンプリングクロック
リカバリが最適である。
【0161】2倍のデジタル型オーバーサンプリングク
ロックリカバリでは、クロックの追従速度は、ジッタの
大小、入力データの変化速度の大小によらず一定であ
る。したがって、表12のグラフに示すようにジッタの
比較的大きい領域(10〜100〔UI〕程度)若しく
は比較的小さい領域(1.5〜10〔UI〕程度)又は
その双方において、追従性が著しく低下するおそれがあ
る。3倍、4倍のオーバーサンプリングクロックリカバ
リでは、クロックの追従速度は、ジッタの大小、入力デ
ータの変化速度の大小によって変化するが、表12のグ
ラフに示すようにジッタの比較的大きい領域(10〜1
00〔UI〕程度)において、十分な追従速度が得られ
ず追従性が著しく低下するおそれがある。8倍及び本発
明上記実施形態のオーバーサンプリングクロックリカバ
リでは、クロックの追従速度は、ジッタの大小、入力デ
ータの変化速度の大小によって変化し、最も入力データ
の変化速度のグラフに近接して沿うような追従速度のグ
ラフを呈する。したがって、ジッタの大小によらず必要
十分な追従速度が得られ高い追従性を有する。なお、3
倍、4倍、8倍及び本発明上記実施形態のオーバーサン
プリングクロックリカバリがジッタが大きくなるに従っ
て追従速度が速くなるのは、表13のグラフに示すよう
にジッタが大きくなるに従って応答時間が短くなるから
である。
【0162】したがって、本発明上記実施形態のオーバ
ーサンプリングクロックリカバリによれば、データ1ビ
ット当たり8相のクロックによってサンプリングする8
倍のオーバーサンプリングクロックリカバリと同等の高
い追従性を、データ1ビット当たり3相又は4相という
少ない相数で実現することができるという従来技術に比
較した有利な効果を有する。すなわち本発明は、データ
の速度変化に十分に追従する高い追従性を、比較的少な
い相数のクロックで実現することができるという従来技
術に比較した有利な効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施の形態1のオーバーサンプリン
グクロックリカバリ法を説明するための模式的波形図で
ある。
【図2】 本発明の実施の形態2のオーバーサンプリン
グクロックリカバリ回路の全体構成を示すブロック回路
図である。
【図3】 本発明の実施の形態2におけるクロックエッ
ジの位置関係を示す模式的波形図であり、(a)は31
2.5MHzのクロックの波形図、(b)は14相の多
相クロックCK1〜CK14の立ち上がりエッジを描い
た波形図、(c)は16相の多相クロックCLK1〜C
LK16の立ち上がりエッジを描いた波形図である。
【図4】 本発明の実施の形態2におけるPLL10及
び7段DLL20を示す回路図である。
【図5】 図2における面Aに構成されるセレクタ31
a、反転切換回路32a及び8段DLL40aを示す回
路図である。
【図6】 図2における面Bに構成されるセレクタ31
b、反転切換回路32b及び8段DLL40bを示す回
路図である。
【図7】 本発明の実施形態における入力データiと立
ち上がりクロックエッジの位置関係を示す模式的波形図
である。
【図8】 本発明の実施の形態2における位相比較部5
0の内部構成を示すブロック図である。
【図9】 本発明の実施の形態2における位相比較器内
部の回路を示す回路図である。
【図10】本発明の実施の形態3のオーバーサンプリン
グクロックリカバリ方法を説明するための模式的波形図
である。
【図11】本発明の実施の形態4における位相比較部5
4の内部構成を示すブロック図である。
【図12】本発明の実施の形態4における位相比較器内
部の回路を示す回路図である。
【図13】(a)は、従来の8倍のオーバーサンプリン
グにおけるデータ波形とクロックエッジの模式的波形図
である。(b)は、従来の2倍のオーバーサンプリング
におけるデータ波形とクロックエッジの模式的波形図で
ある。

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 入力データの1ビットに対して3相以上
    の間隔が不均等な多相クロックを生成し、そのうち比較
    的狭い間隔を有する2相のクロックのエッジ間のいずれ
    かの位相が前記入力データの変化点の位相に同期するよ
    うに前記不均等な多相クロックの位相を制御するオーバ
    ーサンプリングクロックリカバリ方法において、遅延ロ
    ックループ及び選択回路を用いて2組以上の均等な多相
    クロックの位相を前記遅延ロックループを構成する1の
    遅延バッファの伝搬遅延時間より小さい分解能でそれぞ
    れデジタル制御し、前記デジタル制御によって、一組の
    均等な多相クロックと他の一組の均等な多相クロックと
    の位相差を、前記伝搬遅延時間より短い位相差に保持
    し、前記2組以上の均等な多相クロックを併せて前記不
    均等な多相クロックとして用いることを特徴とするオー
    バーサンプリングクロックリカバリ方法。
  2. 【請求項2】 入力データの1ビットに対して3相以上
    のクロックからなり、配列に粗密を有し、その粗密の周
    期が前記入力データの1ビット長に等しい粗密多相クロ
    ックを生成し、密な部分のクロックエッジ間のいずれか
    の位相が前記入力データの変化点の位相に同期するよう
    に前記粗密多相クロックの位相を制御するオーバーサン
    プリングクロックリカバリ方法において、遅延ロックル
    ープ及び選択回路を用いて2組以上の均等な多相クロッ
    クの位相を前記遅延ロックループを構成する1の遅延バ
    ッファの伝搬遅延時間より小さい分解能でそれぞれデジ
    タル制御し、前記デジタル制御によって、一組の均等な
    多相クロックと他の一組の均等な多相クロックとの位相
    差を、前記伝搬遅延時間より短い位相差に保持し、前記
    2組以上の均等な多相クロックを併せて前記粗密多相ク
    ロックとして用いることを特徴とするオーバーサンプリ
    ングクロックリカバリ方法。
  3. 【請求項3】 前記クロックを前記入力データの1ビッ
    トに対して3相とすることを特徴とする請求項1又は請
    求項2に記載のオーバーサンプリングクロックリカバリ
    方法。
  4. 【請求項4】 入力データの1ビットに対して4相以上
    の間隔が不均等な多相クロックを生成し、そのうち比較
    的狭い間隔を有する1組のクロックのエッジ間のいずれ
    かの位相が前記入力データの変化点の位相に同期するよ
    うに前記不均等な多相クロックの位相を制御するととも
    に、前記1組のクロックから比較的広い相間隔を介して
    ほぼ2分の1ビット長離れた他の1組の比較的狭い間隔
    を有するクロックのエッジ間のいずれかの位相が前記入
    力データの変化点の位相に同期することを回避するよう
    に前記不均等な多相クロックの位相を制御することを特
    徴とするオーバーサンプリングクロックリカバリ方法。
  5. 【請求項5】 入力データの1ビットに対して4相以上
    のクロックからなり、配列に粗密を有し、その粗密の周
    期が前記入力データの1ビット長の2分の1に等しい粗
    密多相クロックを生成し、密な部分のクロックエッジ間
    のいずれかの位相が前記入力データの変化点の位相に同
    期するように前記粗密多相クロックの位相を制御すると
    ともに、前記密な部分に粗な部分を介して隣接する他の
    密な部分のクロックエッジ間のいずれかの位相が前記入
    力データの変化点の位相に同期することを回避するよう
    に前記粗密多相クロックの位相を制御することを特徴と
    するオーバーサンプリングクロックリカバリ方法。
  6. 【請求項6】遅延ロックループ及び選択回路を用いて2
    組以上の均等な多相クロックの位相を前記遅延ロックル
    ープを構成する1の遅延バッファの伝搬遅延時間より小
    さい分解能でそれぞれデジタル制御し、前記デジタル制
    御によって、一組の均等な多相クロックと他の一組の均
    等な多相クロックとの位相差を、前記伝搬遅延時間より
    短い位相差に保持し、前記2組以上の均等な多相クロッ
    クを併せて前記不均等な多相クロックとして用いること
    を特徴とする請求項4に記載のオーバーサンプリングク
    ロックリカバリ方法。
  7. 【請求項7】遅延ロックループ及び選択回路を用いて2
    組以上の均等な多相クロックの位相を前記遅延ロックル
    ープを構成する1の遅延バッファの伝搬遅延時間より小
    さい分解能でそれぞれデジタル制御し、前記デジタル制
    御によって、一組の均等な多相クロックと他の一組の均
    等な多相クロックとの位相差を、前記伝搬遅延時間より
    短い位相差に保持し、前記2組以上の均等な多相クロッ
    クを併せて前記粗密多相クロックとして用いることを特
    徴とする請求項5に記載のオーバーサンプリングクロッ
    クリカバリ方法。
  8. 【請求項8】 前記クロックを前記入力データの1ビッ
    トに対して4相とすることを特徴とする請求項4から請
    求項7のうちいずれか一に記載のオーバーサンプリング
    クロックリカバリ方法。
  9. 【請求項9】 位相が固定され均等な相間隔を有する第
    一の多相クロックと、前記第一の多相クロックの相間隔
    と異なる均等な相間隔を有する第二の多相クロックとを
    用い、前記第一の多相クロックを構成する一のクロック
    と、前記第二の多相クロックを構成する一のクロックと
    を位相同期させ、その位相同期させるクロックの組み合
    わせを切り換えることにより、前記第二の多相クロック
    の位相をシフトするデジタル位相制御方法を用いて、多
    相クロックの位相を制御することを特徴とする請求項1
    から請求項8のうちいずれか一に記載のオーバーサンプ
    リングクロックリカバリ方法。
  10. 【請求項10】 位相が固定され均等な相間隔を有する
    第一の多相クロックと、前記第一の多相クロックの相間
    隔と異なる均等な相間隔を有する第二の多相クロック及
    び第三の多相クロックとを用い、前記第一の多相クロッ
    クを構成する一のクロックと、前記第二の多相クロック
    を構成する一のクロック信号、前記第一の多相クロック
    を構成する一のクロックと、前記第三の多相クロックを
    構成する一のクロック信号、とをそれぞれ位相同期さ
    せ、その位相同期させるクロックの組み合わせを切り換
    えることにより、前記第二の多相クロックと前記第三の
    多相クロックとの位相差を保持しつつ、前記入力データ
    のサンプリングに用いる第二及び第三の多相クロックの
    位相を制御することを特徴とする請求項1から請求項8
    のうちいずれか一に記載のオーバーサンプリングクロッ
    クリカバリ方法。
  11. 【請求項11】 前記第二及び第三の多相クロックの位
    相を制御する分解能と、前記第二の多相クロックと前記
    第三の多相クロックとの位相差とを等しくすることを特
    徴とする請求項10に記載のオーバーサンプリングクロ
    ックリカバリ方法。
  12. 【請求項12】 m段の遅延バッファが構成された第一
    の遅延ロックループと、n段(n≠m)の遅延バッファ
    が構成された第二の遅延ロックループと、前記m段の遅
    延バッファから一の遅延バッファを選択してクロックを
    取り出す第一の選択回路と、前記第二の遅延ロックルー
    プのn段の遅延バッファから一の遅延バッファを選択し
    てその遅延バッファに前記第一の選択回路が取り出した
    クロックを入力する第二の選択回路と、n段の遅延バッ
    ファが構成された第三の遅延ロックループと、前記m段
    の遅延バッファから一の遅延バッファを選択してクロッ
    クを取り出す第三の選択回路と、前記第三の遅延ロック
    ループのn段の遅延バッファから一の遅延バッファを選
    択してその遅延バッファに前記第三の選択回路が取り出
    したクロックを入力する第四の選択回路と、前記第二の
    遅延ロックループから出力されるクロック及び前記第三
    の遅延ロックループから出力されるクロックの双方によ
    り入力データをサンプリングして、前記入力データに対
    するクロックの遅れ・進みを検出する位相比較部と、前
    記位相比較部の検出結果に基づき前記第一、第二、第
    三、及び第四の選択回路を制御する制御回路とを備える
    ことを特徴とするオーバーサンプリングクロックリカバ
    リ回路。
  13. 【請求項13】 位相制御の分解能が前記遅延バッファ
    の伝搬遅延時間より小さく設定され、前記制御回路は、
    前記第一及び第二の選択回路と、前記第三及び第四の選
    択回路とで1分解能異なる位相制御を行うことを特徴と
    する請求項12に記載のオーバーサンプリングクロック
    リカバリ回路。
  14. 【請求項14】 前記第二及び第三の遅延ロックループ
    は、環状に連接されたn段の遅延バッファをそれぞれ有
    し、前記第二の遅延ロックループにあっては前記第二の
    選択回路により、前記第三の遅延ロックループにあって
    は第四の選択回路により入力された遅延バッファを初段
    をするn段の遅延線の入出力信号の位相を比較するよう
    に切り換わることを特徴とする請求項12又は請求項1
    3に記載のオーバーサンプリングクロックリカバリ回
    路。
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