JP5000635B2 - 多ピン非同期シリアル・インタフェース全体に転送されるデータをビット同期する方法および装置 - Google Patents

Description

本発明は一般にビット同期に関し、より詳細には、多ピン非同期シリアル・インタフェース全体に受信されるビットストリームをビット同期する方法および装置に関する。

電気および電子通信手段は、現代生活のあらゆる面に普及し続けている。たとえば、コンピュータ・システムはますます移動性が向上し、かつ相互にネットワーク化されるようになり、携帯電話はより広く普及し、消費者はストリーミング映像、ストリーミング音声、ストリーミング・データ、および他のサービスへの常時アクセスを求め続けている。このようなサービスに対する需要が高まり続けると、空間効率がよく、しかも高速データ処理能力を実現する通信方式の必要性が生じる。

デジタル・データに使用されるほとんどの従来のデータ信号方式は一般に、「シリアル」（すなわち、単一の信号チャネルに１つの順次データ・ビットストリームを供給する）、または「パラレル」（すなわち、２つ以上のデータ・チャネルに別々のデータ・ビットのストリームを並列に供給する）として分類される。諸シリアル方式は、より簡単であるという共通の利点を有し、また単一のデータ・チャネルに対してパラレル方式よりも空間効率がよい。特に、単一シリアル・データ・チャネルは通常、マイクロチップ上、または同様なモジュール上で使用する「ピン」の数が最も少なくなる。パラレル・データ・チャネルに存在する複数のデータ経路は、追加のピンおよび他のチップ資源を消費するがあるが、一般に、対応するシリアル・チャネルよりも多くのデータを所与の転送速度で供給することができる。別の言い方をすれば、シリアル・チャネルは一般に、空間および物理的オーバヘッドの点で効率的であるが、同等のデータ量をシリアル方式が転送するには、シリアル・チャネルのデータ転送速度は通常、複数のパラレル・チャネルのそれぞれに適用されるデータ転送速度よりも速くなければならない。したがって、多くの用途では（たとえば空間が限定されている、あるいはピン数が問題になる場合）、シリアル転送方式が有益であるが、容認できる処理能力をシリアル・チャネルによって得るために使用されるビット転送速度が重要になることがある。

さらに、実際のシリアル転送速度は、高速クロック発生源の限定された可用性、送信デバイスおよび受信デバイスの速度限界、および／または他の要因によって阻害されることがある。その結果、多くのデータ信号方式では現在、データ・メッセージを、複数のシリアル・データ・チャネル全体に同時伝送できる別個の「ワード」に細分している。このような混成方式は、全体の処理能力を犠牲にすることなく、従来のシリアル方式に通常伴う低いビットレートと共に、従来のパラレル方式と比べてピン数が削減されるという利点を提供する。

しかし、別個に回復されたシリアル・データ・ワードの収集から元のメッセージを復元する際に困難が生じ得る。これらの困難は、複数のシリアル・チャネルによって示される変動経路遅延（スキュー）に起因し、このスキューは電源電圧の変動、温度および他の環境の影響の変化、ならびに他の要因により生じる。

したがって、多ピン非同期データ・インタフェースに転送された複数のシリアル・ビットストリームを再同期させるための技法を考案することが望ましい。加えて、シリアル・ビットストリームを再同期させるデバイスおよびシステムを作り出すことが望ましい。それに加えて、本発明の他の望ましい機能および特徴は、以下の詳細な説明および添付の特許請求の範囲を添付の図面ならびに上述の技術分野および背景技術と併せ読めば明らかになるであろう。

本発明を添付の図面と併せて以下に説明する。図面では、同じ数字は同じ要素を示す。

以下の詳細な説明は例示的な性質のものにすぎず、本発明、または本発明の適用および用途を限定するものではない。さらに、前出の技術分野、背景技術、概要、または以下の詳細な説明に提示の、表現または暗示されたいかなる理論にも束縛されるべきものではない。

多ピン非同期シリアル・インタフェースで受信されたそれぞれ異なるシリアル・ビットストリームは、回復シリアル・データを生成するために、各シリアル・チャネルのうちの１つとそれぞれが関連付けられた個別のビット同期モジュール内で適宜にビット同期される。様々な実施形態において、ビット同期機能は、受信されたビットストリームをビットストリーム・データ転送速度の整数の倍数（Ｎ）でオーバサンプリングして、各ビット周期と関連付けられた多数のフェーズを生成することによって実現される。各フェーズ中に起こるビット遷移が検出されて、最後のビット周期中に比較的少数のフェーズ・ビット遷移を有するフェーズの１つが選択される。次いでビットストリームが選択されたフェーズは、シリアル出力信号として抽出される。選択されたフェーズが動作全体を通して監視され更新されて、正確な出力データ・ストリームを継続して供給する。さらに、ある遅延を出力に与えて、選択されたフェーズの変化により生じるタイミング変化を補償することができる。その結果、多ピン・シリアル・インタフェースで受信されたそれぞれ異なるシリアル・ビットストリームは、共通クロック信号に基づき固定データ転送速度で同期データ・ストリームに変換することができる。

様々な他の実施形態によれば、ビット同期シリアル・データ・ストリームは、ワード同期ユニットによってさらに処理されてワード整合パラレル出力データを生成する。このような実施形態では、ビット同期ユニットから受信された同期出力ストリームの固定データ転送速度により、ワード同期機能を大幅に簡略化することができる。最初に多ピン・シリアル・インタフェース全体に伝送されたデータ・ワードは、その後再集合させ、あるいは他の任意の適切な方法で処理される。さらに、特定の実施形態は、堅牢なデジタル回路を用いて実施され、それによって、アナログ・チャージ・ポンプや電圧制御発信器（ＶＣＯ）など堅牢性が低いアナログ構成要素の必要性が減少し、あるいは解消する。本明細書に示した概念は、いかなる通信インタフェース応用例（たとえば、無線周波数（ＲＦ）トランシーバとベースバンド・トランシーバの間など、あらゆるインタフェース）にも有用であり、また相補型金属酸化膜半導体（ＣＭＯＳ）あるいは他の集積回路技術を用いて容易に実施することができるが、集積回路、個別論理回路、ソフトウェア、および／またはハードウェアとソフトウェアの構成要素の任意の組合せからなる他の形態を用いて別の実施形態を実施することもできる。

次に図面に移り、まず図１を参照すると、多ピン同期インタフェース１０６で受信された任意の数のシリアル・ビットストリーム１０６Ａ〜Ｚを同期させるシステム１００の例示的な１実施形態は、各シリアル・ビットストリーム１０６Ａ〜Ｚ用のビット同期モジュール１０２Ａ〜Ｚ、ならびにワード同期モジュール１０５を適宜に含んでいる。各ビット同期モジュール１０２Ａ〜Ｚは、インタフェース１０６で受信されたシリアル・ビットストリーム１０６Ａ〜Ｚのうちの１つを受け取り、ある固定データ転送速度でシリアル・データ・ストリーム１０４Ａ〜Ｚを回復する。ワード同期モジュール１０５は、各同期ビットストリーム１０４Ａ〜Ｚを受け取り、１つまたは複数の出力ストリーム１０８を適宜に生成する。出力ストリーム１０８は、任意の数のパラレル・データ・ストリーム１０８Ａ〜Ｚ、および／または同種のものを様々に含むことができる。

様々な実施形態では、各ビット同期モジュール１０２Ａ〜Ｚ、およびワード同期モジュール１０６は、入力シリアル・データ・ストリーム１０６Ａ〜Ｚのデータ転送速度の整数倍（Ｎ）に実質的に対応する周波数のクロック信号１１６を受け取る。この文脈での「実質的に」とは、製造、設計、および実施上の不完全性、ならびに環境変化および他の要因によりいくらかの変動が存在し得ることを認めるものである。その結果、信号１１６の周波数は、本明細書で表される概念を実質的に具体化するためにデータ転送速度の整数倍に正確に対応する必要がなくなる。クロック信号１１６は、任意のクリスタル、発振器、フェーズ・ロック・ループ（ＰＬＬ）または他のクロック発生源１１０を使用するなど都合のよい任意の方法で、任意のクロック発生回路または論理回路によって生成され、かつ／または、クロック発生源１１０から受け取った任意の信号１１４を適切な論理回路１１６を使用して増倍することにより、または別な方法で処理することにより生成される。

ビット同期モジュール１０２Ａ〜Ｚは、シリアル・データ・ストリーム１０４を所望のデータ転送速度で生成できる任意の集積回路、個別回路、ソフトウェア回路、ファームウェア回路、および／または他の論理回路を用いて実施される。様々な例示的実施形態によれば、各ビット同期モジュール１０２Ａ〜Ｚは、クロック信号１１６を使用して、関連した入力ビットストリーム１０６Ａ〜Ｚをオーバサンプリングする。入力ストリーム１０６Ａ〜Ｚのビットレートの整数倍にクロック信号１１６が適切に対応しているので、クロック信号１１６を使用してオーバサンプリングすると、各入力ビット期間が、アクティビティを検出できるＮ個の別個のフェーズに実際上分離する。各フェーズ内で起こるビット遷移（たとえば低から高、または高から低への状態変化）を識別することによって、各フェーズのうちの１つをそのフェーズ内で起こるアクティビティのレベルに基づき選択する。すなわち、（他のフェーズと比べて）正確なデータ値を有している可能性のあるフェーズを、各フェーズ内で起こるアクティビティを監視することによって容易に識別する。個々の選択アルゴリズムが実施形態ごとに異なり得るが、サンプリングするフェーズは、適切な数の先行ビット期間内にビット遷移が起こらないということに基づいて選択される。別法として、サンプリングするフェーズは、特定のフェーズ中に起こる最小アクティビティ、または他の適切な技法に基づき選択することができる。次いで、選択されたフェーズからデータを抽出して、入力データ・ストリームの正確な表現を生成することができる。選択されたフェーズは、たとえばＮ−タップ遅延線または他の同様な構造体の適切なタップから抽出することができる。さらに、選択されたフェーズに応答して追加の遅延を加えて、出力シリアル・データ・ストリーム１０４Ａ〜Ｚが一定のデータ転送速度でワード同期モジュール１０５に確実に供給されるようにすることができる。入力データ・ストリーム１０６Ａ〜Ｚの各フェーズを継続してオーバサンプリングし解析することにより、効率的で一貫性のある方法でシリアル・データを識別し抽出して、正確なフェーズ同期および比較的一定した出力データ転送速度を保証する。

ワード同期モジュール１０５は、ビット同期データ・ストリーム１０４Ａ〜Ｚを受け取り、かつそれに応答して出力ストリーム１０８Ａ〜Ｚを生成する任意の論理回路、回路、または他のモジュールである。様々な実施形態において、ワード同期モジュール１０５は、受け取ったシリアル・ストリーム１０４Ａ〜Ｚのそれぞれと、初期のトレーニング期間中に受け取った既知の同期ワード１０７との相関を取ることによって、ビット同期シリアル・ストリーム１０４Ａ〜Ｚからパラレル・ワード１０８Ａ〜Ｚを回復する。それに続く動作の間、同期ワード１０７と各ストリーム１０４Ａ〜Ｚとの既知の相関は、データ・ワード境界を識別するために使用される。様々な実施形態ではさらに、１つまたは複数のチャネル（たとえば図１のチャネル１０６Ａ）をフレーム指示情報の伝送専用とすることによって、インタフェース１０６全体に転送されるワードについてのフレーム指示情報を識別する。このような情報は、たとえば、その他のシリアル・ライン１０６Ｂ〜Ｚ上で伝送されるデータ・ワードの最上位ビットまたは最下位ビットの識別子を含むことができる。他の実施形態では、広範な種々のワード同期方式を使用するか、あるいはワード同期を全く省略する。

次に、動作の際、各シリアル・ビットストリーム１０６Ａ〜Ｚはビット同期モジュール１０２Ａ〜Ｚで受信され、このモジュールは、受信データをオーバサンプリングし、データを抽出するための適切なフェーズを選択し、抽出したシリアル・ビットストリームを共通データ転送速度でワード同期モジュール１０５に供給する。次にワード同期モジュール１０５は、ビット同期データ・ストリーム１０４Ａ〜Ｚから適宜にパラレル・データ・ワード１０８Ａ〜Ｚを組み立てる。

データおよびフレーム指示信号１０６Ａ〜Ｚは、任意の適切な方法でビット同期される。次に図２に移ると、例示的なビット同期モジュール１０２ｘ（図１のビット同期モジュール１０２Ａ〜Ｚのうちのいずれかを表す）は、アクティビティ検出モジュール２０２、フェーズ選択モジュール２０４、およびデータ抽出モジュール２０６を適宜に含んでいる。ビット同期モジュール１０２ｘはまた、遅延モジュール２０８を適宜に含む。各モジュール２０２、２０４、２０６は、本明細書に記載の機能を実行できる任意の集積化構造体、個別構造体、ソフトウェア構造体、および／またはファームウェア構造体を用いて実施される。図２には特に示されていないが、処理モジュール２０２、２０４、２０６、２０８の一部またはすべては、入力ストリーム１０６Ａ〜Ｚのオーバサンプリングを行い、かつ同期をとるために共通クロック信号１１６（図１）を受け取る。

アクティビティ検出モジュール２０２は、受信シリアル・データ１０６中のビット遷移を検出する任意の論理回路である。ビット遷移は、たとえば低から高および／または高から低への遷移を含み、任意の方法で検出される。図２に示されるように、アクティビティ検出モジュール２０２の例示的な１実施形態は、パルス発生器２１０と、オーバサンプリングされたビット期間の「Ｎ」個のフェーズのうちの１つにそれぞれ対応する任意の数のパラレル・チャネルとを適宜に含む。各チャネルは、遷移検出器２１４Ａ〜Ｚと、ビット期間の各フェーズ内で発生するパルスを識別するための適切な遅延２１２Ｂ〜Ｚとを適宜に含む。パルス発生器２１０は、信号データ１０６ｘ中に観察されるビット遷移に応答してパルスまたは他の適切な信号を生成する。パルス発生器２１０によって生成されたこの信号は次に、検出器モジュール２１４Ａ〜Ｚのうちの、その信号が生成されたフェーズに対応する１つの検出器モジュールによって観察される。他の実施形態では、検出器モジュール２１４Ａ〜Ｚは、適当な数（Ｐ）の先行ビット期間中にいくつかの遷移が起きたかどうか（たとえば、いくつかのパルス／信号が発生器２１０から受け取られたか）を検出する。ここでＰは任意の正の整数である。このような実施形態では、各検出器モジュール２１４Ａ〜Ｚは、先行のＰ個のビット期間中の、対象となっているフェーズ中にいくつかのアクティビティが起きたかどうかを効果的に判定する。検出器モジュール２１４Ａ〜Ｚは、各フェーズ内で検出されたアクティビティに応答して、適切なデジタル信号または他の標識をフェーズ選択モジュール２０４に供給する。

フェーズ選択モジュール２０４は、入力データ１０６ｘのオーバサンプリングされたＮ個のフェーズのうちの、同期シリアル・データの抽出に適した１つを識別する任意の回路、論理回路または他のモジュールである。様々な実施形態において、フェーズ選択モジュール２０４は論理回路２１６を含み、これは適切なフェーズを、そのフェーズ内で起こるアクティビティに基づいて選択する。この選択は、任意のアルゴリズムまたは基準に従って行われる。たとえば、適切な数の先行ビット期間と比較してビット遷移の数が最も少ないフェーズを選択する。あるいは、選択されるフェーズとして、１つまたは複数のビット遷移が起きた別のフェーズの前にくる、または後に続くフェーズを選ぶ。データを取り込むのに適した１つまたは複数のフェーズを識別するいかなる技法も、多様な代替実施形態に使用することができる。

選択モジュール２０４の様々な実施形態ではさらに、選択されたフェーズを、１つまたは複数のカウンタ２２０、２２２を調整することによって識別する。カウンタ２２０、２２２は、抽出モジュール２０６および／または遅延モジュール２０８内の切替えタップおよび／またはデータ抽出タップを制御するものである。たとえば、カウンタ調整論理回路２１８が、選択されたフェーズの識別子をフェーズ選択論理回路２１６から適宜に受け取る。様々な実施形態において、この識別子は、論理回路２１６と論理回路２１８を相互接続する１つまたは複数の信号ラインを介して与えられる。このような実施形態では、選択された状態を表すために使用されるパラレル信号ラインの数は適宜に、２を底とするクロック乗数の対数（すなわちｌｏｇ_２Ｎ）に等しくなり、あるいはそれを超えてもよい。別法として、選択されたフェーズは、メモリ、レジスタ、または同様な構造体内に記憶されたデジタル値として表わされ、かつ／または他の任意の方法で表わされる。カウンタ論理回路２１８は、選択された状態を入力ストリーム１０６ｘから抽出するようにカウンタ２２０、２２２を適宜に調整する。たとえば、論理回路２１８は、選択されたフェーズからデータを抽出するために、かつ／またはタイミングを補償するために、カウンタ２２０、２２２それぞれをインクリメントおよび／またはデクリメントして、抽出モジュール２０６および／または遅延モジュール２０８の適切なタップを特定する。カウンタ調整論理回路２１８、ならびにカウンタ２２０および２２２に関するさらなる詳細を以下に示す。

抽出モジュール２０６は、入力ストリーム１０６ｘの選択されたフェーズからデータ値を取り込む任意の回路、論理回路、または他のモジュールである。様々な実施形態において、抽出モジュール２０６は、データを抽出するための適切な数のデータ「タップ」を有する多段遅延線または同様な構造体である。様々な実施形態において、抽出モジュール２０６は、少なくともＮ個のデータ・タップを有し、フェーズ間の適切な時間領域分離を行うために、各タップがバッファまたは同様な遅延素子によって後続のタップから分離されている。入力ストリーム１０６ｘは抽出モジュール２０６に供給され、この抽出モジュールは、フェーズ選択モジュール２０４から受け取った制御信号を使用して、選択されたフェーズを取り込む。

様々な実施形態において、後続の遅延モジュール２０８は、抽出されたデータ信号を受け取り、適切な時間領域遅延を与えて、抽出モジュール２０４でのフェーズ選択を補償する。すなわち、フェーズ選択遅延が抽出モジュール２０６で低減されると、追加の遅延が遅延モジュール２０８によって与えられて、出力信号１０４のタイミングおよびフェーズ同期が確実に比較的一定したままになるようにする。遅延モジュール２０８は、抽出モジュール２０６内に使用されるものと類似の多段遅延線を用いて実施される。しかし、様々な実施形態では、遅延モジュール２０８は、フェーズ調整タイミングの正確な補償を行うために抽出モジュール２０６よりも多くのデータ・タップを有する。

したがって、ビット同期モジュール１０２から出力されることになるシリアル・ビットストリーム１０４ｘは、基準クロック信号１１６に対し適切にクロック制御され、入力ストリーム１０６ｘの信頼できるフェーズから抽出され、一定したフェーズ同時性が得られるように調整され得る。同期ビットストリーム１０４ｘは、ワード同期モジュール１０５（図１）に供給され、または別の方法で適宜に処理される。

次に図３を参照すると、１つのシリアル・ビットストリームを共通非同期インタフェースで受信された他のビットストリームと同期させる例示的な方法３００は、シリアル・ビットストリームの各フェーズ内で起こるアクティビティを検出すること（工程３０４）、検出されたアクティビティに基づき各フェーズのうちの１つを選択すること（工程３０８）、および選択されたフェーズからデータを抽出すること（工程３２２）からなる広範な工程を適宜に含む。図３は、フェーズ・カウンタおよび遅延カウンタ（図２の要素２２０、２２２）を使用するフェーズ選択およびフェーズ抽出の例示的方法３００を示すが、同等の実施形態が、広範な種々の構造体および方法が組み込まれる。したがって、図３の流れ図は、入力ビットストリームの選択されたフェーズからデータを抽出する１つの例示的方法を論理的に表現しようとしたものであり、これは補足することができ、さもなければ任意の方法で変更することができる。

上述のように、方法３００は、入力ビットストリーム１０６の各フェーズを、そのフェーズ内で起こるビット遷移または他のアクティビティを識別するために評価することから適宜に開始する（工程３０２）。各フェーズは、共通クロック信号１１６（図１）の周期に適切に対応し、それによって、信号１１６の周波数と入力ビットストリーム１０６のビットレートとの比によって決まる適切な数のフェーズを作り出す。

各フェーズ内で起こるアクティビティは、図２に示されたパルス発生および検出の方式など、任意の方法で検出される（工程３０４）。その場合、選択されるフェーズは、任意の適切な技法によって決定される。図３に示された例示的な実施形態では、各フェーズ内で起こる遷移は、適切な数（Ｐ）の先行ビット期間にわたって監視され（工程３０６）、その時間にビット遷移が識別されなかった場合にアクティブフェーズが選択される（工程３０８）。その先行ビット期間中に１つまたは複数の遷移が識別された場合には、後続のフェーズが評価される（工程３１０）。しかし、同等の実施形態においては、選択されるフェーズは、１つまたは複数の遷移を有するフェーズを識別し、次いで、遷移フェーズに先行するまたはその後に続くフェーズを選択することによって決定される。選択されるフェーズは別法として、先行するビット期間内に起こる遷移の数が最少であるフェーズとして決定され、かつ／または入力ビットストリーム１０６のそれぞれ異なるフェーズ内で起こる同程度のアクティビティに基づく他の任意の技法によっても決定される。

図３は、選択されたフェーズをさらに処理して、抽出モジュール２０６、および遅延モジュール２０６、２０８の適切なデータ・タップを選択できることを示す。図３に示された実施形態において、選択されたフェーズは、任意の適切な値（たとえば中間のフェーズ）に初期化され、それに続く工程３０２〜３１０の反復が、先に選択されたフェーズを更新するために用いられる。工程３１２〜３２０では、カウンタ２２０、２２２（図２）は、適宜にインクリメントおよび／またはデクリメントされて、選択されたフェーズからのデータが抽出モジュール２０６で得られ、また対応する遅延がモジュール２０８で与えられる。したがって、フェーズ数の増加は通常、遅延数の減少に対応し、逆も同様である。図３に示された例示的方法３００では、選択されたフェーズが、先に選択されたフェーズの１フェーズ「窓」の外側にある場合（工程３１２）、または選択されたフェーズが、先に選択されたフェーズより１フェーズだけ進んでいる場合に（工程３１４）、フェーズ数をインクリメントする（工程３１８）。代替実施形態ではその代わりに、選択されたフェーズが「窓」の外側にある場合にフェーズ数をデクリメントすることができ、あるいは、窓の概念を全く除去することもできる。方法３００は同様に、選択されたフェーズが先に選択されたフェーズよりも前である場合（工程３１６）、フェーズ数をデクリメントする（工程３２０）。次に、カウンタ２２０、２２２内に置かれた値を使用して、抽出モジュール２０６（工程３２２）および／または遅延モジュール２０８（工程３２４）の選択されたデータ・タップからデータを適宜に抽出することができる。再び、任意のフェーズ選択／決定方式を多様な代替実施形態に使用される。

したがって、多ピン非同期インタフェースとの使用に適したビット同期技法は、シリアル・ビットストリーム間のフェーズ同時性を適宜に実現しながら、各フェーズから正確にデータを抽出する。さらに、本明細書に記載された概念の様々な実施形態は、従来のデジタル回路を使用して容易に実施され、それによって、実施するのに扱いにくいことがあるアナログ・チャージ・ポンプ回路、または電圧制御発振器（ＶＣＯ）回路の必要性が低減し、あるいは解消する。さらに、フェーズ同期シリアル・ビットストリームは、ワード同期モジュール１０５の様々な実施形態に使用される回路を大幅に簡略化する。

様々な例示的実施形態は以下を含む。
１実施形態では、複数のシリアル・ビットストリームを共通クロック信号とビット同期させる方法は、各シリアル・ビットストリームの、共通クロック信号の周期に対応する複数のフェーズそれぞれの中で起こるアクティビティを検出する工程と、各シリアル・ビットストリームの複数のフェーズのうちの１つを、選択されるフェーズ内で検出されたアクティビティに基づき選択する工程と、各シリアル・ビットストリームについて選択されたフェーズからデータを抽出し、それによって複数のシリアル・ビットストリームのそれぞれをビット同期させる工程とを適宜に含む。様々な実施形態において、アクティビティはビット遷移である。さらに、検出工程は、複数のフェーズのうちの１つの中で起こるビット遷移に応答して標識信号を生成し、それに続いてその標識信号の発生を複数のフェーズそれぞれの中で検出すること、および／または同様なことを含む。選択工程は、複数のフェーズのうちのどれが最少のアクティビティを示すかを判定すること、および／または複数のフェーズのうちのどれが所定の数の先行ビット期間内にビット遷移を示したかを判定すること、および／またはフェーズ選択カウンタを調整すること、および／または他の任意の工程または下位工程を適宜に含む。

いくつかの方法は、選択されたフェーズの関数として決定される遅延時間だけ、抽出されたデータを遅延させる工程を含む。このような実施形態では、選択工程は、選択されたフェーズに応答して、遅延時間を変えるように構成された遅延カウンタを調整することを含む。

いくつかの方法はさらに、共通クロック信号を、複数のシリアル・ビットストリームのそれぞれと関連したビットレートの関数として発生する工程を含む。このような実施形態では、共通クロック信号は、ビットレートの整数倍に実質的に等しい。

他の実施形態では、複数のシリアル・ビットストリームのうちの１つを、共通クロック信号を有する多ピン非同期インタフェースで受信された他のビットストリームと同期させるデバイスを含む。このデバイスは、それぞれのフェーズが共通クロック信号の周期に対応している、ビットストリームの複数のフェーズそれぞれの中で起こるビット遷移を検出するように構成されたアクティビティ検出モジュールと、アクティビティ検出モジュールに結合され、複数のフェーズそれぞれの中で検出されたビット遷移に基づいて複数のフェーズのうちの１つを選択するように構成されたフェーズ選択モジュールと、フェーズ選択モジュールに結合されたデータ抽出モジュールとを適宜に含み、データ抽出モジュールは、ビットストリームの選択されたフェーズを抽出するように構成され、それによってそのビットストリームを他のシリアル・ビットストリームに同期させる。アクティビティ検出モジュールは、ビットストリーム内のビット遷移に応答してパルスを発生するように構成されたパルス発生器、および／または複数のフェーズそれぞれの遅延モジュールおよび遷移検出回路を含む。この遷移検出モジュールは、選択されるフェーズを所定の数の先行ビット期間内で起こるビット遷移の数に基づいて識別するように構成されたフェーズ選択論理回路を含む。データ抽出モジュールは、複数のフェーズのうちの１つにそれぞれが関連付けられた複数のタップを有する多段遅延線を備え、さらに、フェーズ選択カウンタと、このフェーズ選択カウンタをインクリメントおよび／またはデクリメントするように構成されたカウンタ調整論理回路とを有し、それにより複数のタップのうちの、選択されたフェーズに対応する１つをフェーズ選択カウンタを用いて選択することができる。

このデバイスはまた、ビットストリームの選択されたフェーズをフェーズ抽出モジュールから受け取るように、またこの選択されたフェーズに遅延を加えるように結合された遅延モジュールを含む。このような実施形態は、フェーズ選択モジュールはさらに、遅延カウンタと、この遅延カウンタをインクリメントおよび／またはデクリメントするように構成されたカウンタ調整論理回路を含み、それによって、選択されたフェーズに加える遅延を調整する。

他の実施形態は、多ピン非同期インタフェースでそれぞれが受信される、共通ビットレートを有する複数のシリアル・ビットストリームを同期させるシステムを含み、このシステムは、共通ビットレートの整数倍に実質的に等しい周波数を有する共通クロック信号を生成するように構成されたクロック発生器と、複数のシリアル・ビットストリームのうちの１つとそれぞれが関連付られ、共通クロック信号を受け取るように構成された複数のビット同期モジュールとを備え、この複数のビット同期モジュールそれぞれは、それぞれのフェーズが共通クロック信号の周期に対応している、関連付けられたビットストリームの複数のフェーズそれぞれの中で起こるビット遷移を検出するように構成されたアクティビティ検出モジュールと、アクティビティ検出モジュールに結合され、複数のフェーズそれぞれの中で検出されたビット遷移に基づいて複数のフェーズのうちの１つを選択するように構成されたフェーズ選択モジュールと、フェーズ選択モジュールに結合されたフェーズ抽出モジュールとを含み、このフェーズ抽出モジュールは、関連付けられたビットストリームの選択されたフェーズを抽出するように構成され、それによって、関連付けられたビットストリームを他のシリアル・ビットストリームとビット同期させ、このシステムは、抽出された各ビットストリームを複数のビット同期モジュールから受け取るように、またデータ・ワードを同期ビットストリームから抽出するように構成されたワード同期モジュールをさらに備える。このような実施形態では、複数のビットストリームのうちの１つは、フレーム指示信号として構成され、またワード同期モジュールは、このフレーム指示信号を使用してデータ・ワードを複数のビットストリームから抽出するように構成することができる。このシステムは、無線周波数トランシーバ、および／またはベースバンド・モデム、またはその他に使用される集積回路間、あるいは他の構成要素間のインタフェースを実施する。

上記およびその他の例示的な実施形態を上述の詳細な説明で提示してきたが、膨大な数の代替実施形態および同等の変形形態が存在することを理解されたい。１つまたは複数の例示的実施形態は例にすぎず、本発明の範囲、適用可能性、または構成を限定することを意図するものでは決してないことも理解されたい。むしろ、上述の詳細な説明は、例示的な実施形態を実施するのに都合のよいロードマップを当業者に提供するものである。添付の特許請求の範囲およびその法的等価物に示された本発明の範囲から逸脱することなく、要素の機能および構成に様々な変更を加えることができることを理解されたい。

複数のシリアル・ビットストリームを同期させるための例示的なシステムのブロック図。 例示的なビット同期モジュールのブロック論理回路図。 シリアル・ビットストリームをビット同期させる例示的な方法の流れ図。

Claims (5)

1. 複数のシリアル・ビットストリームを、共通クロック周波数を有する共通クロック信号にビット同期させる方法であって、
   逓倍の前記共通クロック周波数と略等しいサンプリング周波数で、前記複数のシリアル・ビットストリームの各々をオーバサンプリングして、前記複数のシリアル・ビットストリームの各々に関連付けられた複数のフェーズを生成する工程と、
   前記シリアル・ビットストリームそれぞれに対する前記複数のフェーズそれぞれの中で発生するアクティビティを検出する工程であって、該複数のフェーズそれぞれが該共通クロック信号の周期に対応する、アクティビティを検出する工程と、
   選択されるフェーズ内で検出されたアクティビティに基づいて、該シリアル・ビットストリームそれぞれの該複数のフェーズのうちの１つをフェーズ選択する工程であって、カウンタ調整論理回路によって、前記選択されたフェーズに応じてフェーズ選択カウンタおよび遅延カウンタをインクリメントまたはデクリメントを行うことを含む、前記選択する工程と、
   前記カウンタ調整論理回路によって、第１の多段遅延線内の複数のタップのうちの一つを前記フェーズ選択カウンタを用いて選択し、該シリアル・ビットストリームそれぞれに対して該選択されたフェーズからデータを抽出する工程と、
   前記カウンタ調整論理回路によって、第２の多段遅延線内の複数のタップのうちの一つを前記遅延カウンタを用いて選択し、前記選択されたフェーズの関数として決定される遅延時間だけ前記抽出されたデータを遅延させる工程とを備える方法。
2. 前記選択する工程が、前記複数のフェーズのうちどれが最少のアクティビティを示すかを判定する工程を含む、請求項１に記載の方法。
3. 複数のシリアル・ビットストリームの１つを、共通クロック信号を有する多ピン非同期インタフェースで受信された他のビットストリームと同期させるデバイスであって、
   それぞれのフェーズが前記共通クロック信号の周期に対応している、該ビットストリームの複数のフェーズそれぞれの中で起こるビット遷移を検出するように構成されたアクティビティ検出モジュールと、
   該アクティビティ検出モジュールに結合され、該複数のフェーズそれぞれの中で検出されたビット遷移に基づいて複数のフェーズのうちの１つを選択するように構成されたフェーズ選択モジュールであって、フェーズ選択カウンタと、遅延カウンタと、前記選択されたフェーズに応じて該フェーズ選択カウンタおよび該遅延カウンタをインクリメントまたはデクリメントを行うカウンタ調整論理回路とを含む、前記フェーズ選択モジュールと、
   該フェーズ選択モジュールに結合されたデータ抽出モジュールであって、前記複数のフェーズのうちの１つにそれぞれが関連付けられた複数のタップを有する第１の多段遅延線を含む前記データ抽出モジュールと、
   前記複数のフェーズのうちの１つにそれぞれが関連付けられた複数のタップを有する第２の多段遅延線を含む遅延モジュールとを備え、
   前記カウンタ調整論理回路は、前記第１の多段遅延線内の複数のタップのうちの、前記選択されたフェーズに対応する１つを前記フェーズ選択カウンタを用いて選択し、該ビットストリームの該選択されたフェーズからデータを抽出し、前記第２の多段遅延線内の複数のタップのうちの、前記選択されたフェーズに対応する１つを前記遅延カウンタを用いて選択して、前記抽出されたデータに遅延を付加する、デバイス。
4. 前記フェーズ選択モジュールが、所定の数の先行ビット期間内に起こるビット遷移の数に基づいて、前記選択されたフェーズを識別するように構成されたフェーズ選択論理回路を備える、請求項４に記載のデバイス。
5. 共通ビットレートを有し、多ピン非同期インタフェースでそれぞれ受信される複数のシリアル・ビットストリームを同期させるシステムであって、
   該共通ビットレートの整数倍に実質的に等しい周波数を有する共通クロック信号を生成するように構成されたクロック発生器と、
   該複数のシリアル・ビットストリームのうちの１つとそれぞれが関連付けされ、該共通クロック信号を受け取るように構成された複数のビット同期モジュールであって、
   それぞれのフェーズが該共通クロック信号の周期に応じてサンプリングされたフェーズのオーバサンプリングされたデータに対応している、該関連付けされたビットストリームの複数のフェーズそれぞれの中で起こるビット遷移を検出するように構成されたアクティビティ検出モジュールと、
   該アクティビティ検出モジュールに結合され、該複数のフェーズそれぞれの中で検出された該ビット遷移に基づいて該複数のフェーズのうちの１つを選択するように構成されたフェーズ選択モジュールであって、フェーズ選択カウンタと、遅延カウンタと、前記選択されたフェーズに応じて該フェーズ選択カウンタおよび該遅延カウンタをインクリメントまたはデクリメントを行うカウンタ調整論理回路とを含む、前記フェーズ選択モジュールと、
   該フェーズ選択モジュールに結合されたフェーズ抽出モジュールであって、前記複数のフェーズのうちの１つにそれぞれが関連付けられた複数のタップを有する第１の多段遅延線を含む前記フェーズ抽出モジュールと、
   前記複数のフェーズのうちの１つにそれぞれが関連付けられた複数のタップを有する第２の多段遅延線を含む遅延モジュールとを含み、
   前記カウンタ調整論理回路は、前記第１の多段遅延線内の複数のタップのうちの、前記選択されたフェーズに対応する１つを前記フェーズ選択カウンタを用いて選択し、該ビットストリームの該選択されたフェーズからデータを抽出し、前記第２の多段遅延線内の複数のタップのうちの、前記選択されたフェーズに対応する１つを前記遅延カウンタを用いて選択して、前記抽出されたデータに遅延を付加する、前記複数のビット同期モジュールと、
   該抽出された各ビットストリームを該複数のビット同期モジュールから受け取り、かつデータ・ワードを該同期ビットストリームから抽出するように構成されたワード同期モジュールとを備える、システム。

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