JPH06177708A - ディジタルフィルタ回路 - Google Patents
ディジタルフィルタ回路Info
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- JPH06177708A JPH06177708A JP33173392A JP33173392A JPH06177708A JP H06177708 A JPH06177708 A JP H06177708A JP 33173392 A JP33173392 A JP 33173392A JP 33173392 A JP33173392 A JP 33173392A JP H06177708 A JPH06177708 A JP H06177708A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 乗算器の使用個数を従来に比べて半減させた
ディジタルフィルタ回路を提供する 【構成】 単位遅延回路、加算器、乗算器を有するディ
ジタルフィルタ回路において、基準クロックによりシリ
アルに入力されてくるデータの内、連続するデータ毎に
基準クロックの整数分の一の周期のレートのシリアルデ
ータに変換するデータセレクタと、ディジタルフィルタ
回路の伝達特性を得るための係数を基準クロックの該整
数分の一の周期のレートのシリアルデータに変換するた
めの係数セレクタと、基準クロックの該整数倍の速度で
動作をし、データセレクタからのデータと係数セレクタ
からの係数との乗算を行う乗算器と、前記乗算器から出
力された基準クロックの該整数分の一の周期のレートの
シリアルな連続する該整数個のデータを該基準クロック
で位相を合わせて該整数個のパラレルなデータに変換
し、その変換された該整数個のデータの加算器とを具備
する。
ディジタルフィルタ回路を提供する 【構成】 単位遅延回路、加算器、乗算器を有するディ
ジタルフィルタ回路において、基準クロックによりシリ
アルに入力されてくるデータの内、連続するデータ毎に
基準クロックの整数分の一の周期のレートのシリアルデ
ータに変換するデータセレクタと、ディジタルフィルタ
回路の伝達特性を得るための係数を基準クロックの該整
数分の一の周期のレートのシリアルデータに変換するた
めの係数セレクタと、基準クロックの該整数倍の速度で
動作をし、データセレクタからのデータと係数セレクタ
からの係数との乗算を行う乗算器と、前記乗算器から出
力された基準クロックの該整数分の一の周期のレートの
シリアルな連続する該整数個のデータを該基準クロック
で位相を合わせて該整数個のパラレルなデータに変換
し、その変換された該整数個のデータの加算器とを具備
する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、映像信号処理等に用い
るディジタルフィルタ回路に関する。
るディジタルフィルタ回路に関する。
【0002】
【従来の技術】映像信号処理等において、所望の伝達特
性を得るためには、一般的に図3に示すようなディジタ
ルフィルタ回路が用いられている。
性を得るためには、一般的に図3に示すようなディジタ
ルフィルタ回路が用いられている。
【0003】図3は、8タップのディジタルフィルタ回
路を例示したものである。このディジタルフィルタ回路
は、単位遅延回路を構成するフリップフロップ1〜8、
乗算器1〜27、加算器40〜45を有し、その他にラ
ッチ作用を営むフリップフロップ9〜16、30〜3
7、50、51、53を有している。これらのフリップ
フロップは全て基準クロックCK1により同期して動作
する。
路を例示したものである。このディジタルフィルタ回路
は、単位遅延回路を構成するフリップフロップ1〜8、
乗算器1〜27、加算器40〜45を有し、その他にラ
ッチ作用を営むフリップフロップ9〜16、30〜3
7、50、51、53を有している。これらのフリップ
フロップは全て基準クロックCK1により同期して動作
する。
【0004】このディジタルフィルタ回路の伝達関数H
(z)は、
(z)は、
【0005】
【数1】
【0006】で与えられ、式[1]の伝達関数のフィル
タ係数h1 〜h8 が図3のディジタルフィルタ回路の端
子C〜Jにそれぞれ入力される。
タ係数h1 〜h8 が図3のディジタルフィルタ回路の端
子C〜Jにそれぞれ入力される。
【0007】また、図3において端子Aはデータ入力D
ATAINの入力端子であり、端子Bは基準クロックC
K1の入力端子であり、端子Kはデータ出力OUTの出
力端子である。
ATAINの入力端子であり、端子Bは基準クロックC
K1の入力端子であり、端子Kはデータ出力OUTの出
力端子である。
【0008】図3において、端子Aには、基準クロック
CK1によりサンプリングされるべきNビットのデータ
が並列に入力され、基準クロックCK1のクロックパル
スが立ち上がるごとに、入力データはフリップフロップ
1〜8により順次取り込まれて行く。
CK1によりサンプリングされるべきNビットのデータ
が並列に入力され、基準クロックCK1のクロックパル
スが立ち上がるごとに、入力データはフリップフロップ
1〜8により順次取り込まれて行く。
【0009】今、ある時間でのフリップフロップ1〜8
に取り込まれたサンプリングデータをそれぞれY1〜Y
8とすると、これらのサンプリングデータは図示するよ
うに乗算器20〜27のデータ入力部へそれぞれ入力さ
れる。
に取り込まれたサンプリングデータをそれぞれY1〜Y
8とすると、これらのサンプリングデータは図示するよ
うに乗算器20〜27のデータ入力部へそれぞれ入力さ
れる。
【0010】また、端子C〜Jには、フリップフロップ
1〜8のデータのサンプリング点において、伝達特性が
所望となる特性に最適なmビットのフィルタ係数h1 〜
h8が供給され、基準クロックCK1で駆動するフリッ
プフロップ9〜16によってフィルタ係数h1 〜h8 が
それぞれ1度ラッチされた後、図示するように乗算器2
0〜27の係数入力端子にそれぞれ入力される。そし
て、乗算器20〜27の乗算出力データは、基準クロッ
クCK1で駆動するフリップフロップ30〜37により
それぞれ1度ラッチされる。
1〜8のデータのサンプリング点において、伝達特性が
所望となる特性に最適なmビットのフィルタ係数h1 〜
h8が供給され、基準クロックCK1で駆動するフリッ
プフロップ9〜16によってフィルタ係数h1 〜h8 が
それぞれ1度ラッチされた後、図示するように乗算器2
0〜27の係数入力端子にそれぞれ入力される。そし
て、乗算器20〜27の乗算出力データは、基準クロッ
クCK1で駆動するフリップフロップ30〜37により
それぞれ1度ラッチされる。
【0011】加算器40、41、44によりフリップフ
ロップ30〜33に取り込まれたデータの加算が行わ
れ、加算器42、43、45によりフリップフロップ3
4〜37に取り込まれたデータの加算が行われる。加算
器44の出力は基準クロックCK1で駆動するフリップ
フロップ50によって、加算器45の出力はCK1で駆
動するフリップフロップ51によってそれぞれ取り込ま
れ、タイミング調整が行われる。
ロップ30〜33に取り込まれたデータの加算が行わ
れ、加算器42、43、45によりフリップフロップ3
4〜37に取り込まれたデータの加算が行われる。加算
器44の出力は基準クロックCK1で駆動するフリップ
フロップ50によって、加算器45の出力はCK1で駆
動するフリップフロップ51によってそれぞれ取り込ま
れ、タイミング調整が行われる。
【0012】フリップフロップ50の出力とフリップフ
ロップ51の出力との加算が加算器52により行われた
後、CK1で駆動するフリップフロップ53によりラッ
チされ、出力端子KにOUT信号として、フィルタリン
グされた結果が出力される。
ロップ51の出力との加算が加算器52により行われた
後、CK1で駆動するフリップフロップ53によりラッ
チされ、出力端子KにOUT信号として、フィルタリン
グされた結果が出力される。
【0013】
【発明が解決しようとする問題点】上述した回路構成に
おいては、ディジタルフィルタ回路のタップ数が増加す
ることにより、論理ゲートが最も多く必要とされる乗算
器もタップ数と同じ数量必要になり、この乗算器の使用
個数の多さが、LSI化する際の大きな妨げとなってい
た。
おいては、ディジタルフィルタ回路のタップ数が増加す
ることにより、論理ゲートが最も多く必要とされる乗算
器もタップ数と同じ数量必要になり、この乗算器の使用
個数の多さが、LSI化する際の大きな妨げとなってい
た。
【0014】本発明の目的は、乗算器の使用個数を従来
に比べて減少させたディジタルフィルタ回路を提供する
ことにある。
に比べて減少させたディジタルフィルタ回路を提供する
ことにある。
【0015】
【発明を解決するための手段】本発明によれば、前記目
的は、単位遅延回路、加算器、乗算器を有するディジタ
ルフィルタ回路において、基準クロックによりシリアル
に入力されてくるデータの内、連続するデータ毎に基準
クロックの整数分の一の周期のレートのシリアルデータ
に変換するデータセレクタと、ディジタルフィルタ回路
の伝達特性を得るための係数を基準クロックの該整数分
の一の周期のレートのシリアルデータに変換するための
係数セレクタと、基準クロックの該整数倍の速度で動作
をし、データセレクタからのデータと係数セレクタから
の係数との乗算を行う乗算器と、前記乗算器から出力さ
れた基準クロックの該整数分の一の周期のレートのシリ
アルな連続する該整数個のデータを該基準クロックで位
相を合わせて該整数個のパラレルなデータに変換し、そ
の変換された該整数個のデータの加算器とを具備してな
るディジタルフィルタ回路によって達成される。
的は、単位遅延回路、加算器、乗算器を有するディジタ
ルフィルタ回路において、基準クロックによりシリアル
に入力されてくるデータの内、連続するデータ毎に基準
クロックの整数分の一の周期のレートのシリアルデータ
に変換するデータセレクタと、ディジタルフィルタ回路
の伝達特性を得るための係数を基準クロックの該整数分
の一の周期のレートのシリアルデータに変換するための
係数セレクタと、基準クロックの該整数倍の速度で動作
をし、データセレクタからのデータと係数セレクタから
の係数との乗算を行う乗算器と、前記乗算器から出力さ
れた基準クロックの該整数分の一の周期のレートのシリ
アルな連続する該整数個のデータを該基準クロックで位
相を合わせて該整数個のパラレルなデータに変換し、そ
の変換された該整数個のデータの加算器とを具備してな
るディジタルフィルタ回路によって達成される。
【0016】
【作用】本発明によれば、ディジタルフィルタ処理に使
用する乗算器をシステム基準クロックの例えば2倍のよ
うな高速で動作させて、乗算器の使用個数を半減させ
る。
用する乗算器をシステム基準クロックの例えば2倍のよ
うな高速で動作させて、乗算器の使用個数を半減させ
る。
【0017】
【実施例】以下、本発明の実施例を図1a及びbの回路
図、及び図2のタイミングチャートを用いて説明する。
図、及び図2のタイミングチャートを用いて説明する。
【0018】端子記号において、従来例と重複する所は
同じ記号を割り当てている。
同じ記号を割り当てている。
【0019】図1a及びbは、8タップのディジタルフ
ィルタ回路を示したものである。
ィルタ回路を示したものである。
【0020】この8タップのディジタルフィルタ回路は
図1a及び図1bに分割して示されている。
図1a及び図1bに分割して示されている。
【0021】このディジタルフィルタ回路は、単位遅延
回路を構成するフリップフロップ60〜67、乗算器7
8等、加算器83〜87を有し、その他にラッチ作用を
営むフリップフロップ72、73、76、77、84、
88等、データセレクタ68等、係数セレクタ74等、
排他的論理和回路75等、2段シフトレジスタ79等、
直列−並列変換回路を構成するフリップフロップ80、
81、インバータ82等を有している。これらのフリッ
プフロップのうち、72、73、80、84、88はC
K1により同期し、フリップフロップ81は、バーCK
1により、そしてフリップフロップ76、77、79は
CK2により同期している。
回路を構成するフリップフロップ60〜67、乗算器7
8等、加算器83〜87を有し、その他にラッチ作用を
営むフリップフロップ72、73、76、77、84、
88等、データセレクタ68等、係数セレクタ74等、
排他的論理和回路75等、2段シフトレジスタ79等、
直列−並列変換回路を構成するフリップフロップ80、
81、インバータ82等を有している。これらのフリッ
プフロップのうち、72、73、80、84、88はC
K1により同期し、フリップフロップ81は、バーCK
1により、そしてフリップフロップ76、77、79は
CK2により同期している。
【0022】図1a及びbにおいて、端子Aには基準ク
ロックCK1によってサンプリングされるべき一例とし
て10ビットのデータが並列に入力され、基準クロック
CK1のクロックパルスが立ち上がるごとに、入力デー
タがこのフリップフロップによって順次取り込まれてい
く。なお、フリップフロップ1〜8は、それぞれ入力デ
ータの符号ビット長に対応した10個のフリップフロッ
プによって構成され、各フリップフロップ1〜8はこの
例の入力データのビット長である10ビットを並列に取
り込み、そして取り込んだ内容を並列に出力するものと
する。
ロックCK1によってサンプリングされるべき一例とし
て10ビットのデータが並列に入力され、基準クロック
CK1のクロックパルスが立ち上がるごとに、入力デー
タがこのフリップフロップによって順次取り込まれてい
く。なお、フリップフロップ1〜8は、それぞれ入力デ
ータの符号ビット長に対応した10個のフリップフロッ
プによって構成され、各フリップフロップ1〜8はこの
例の入力データのビット長である10ビットを並列に取
り込み、そして取り込んだ内容を並列に出力するものと
する。
【0023】端子C〜Jには式[1]で与えられるフィ
ルタ係数h1 〜h8 が入力される。フィルタ係数h1 〜
h8 はそれぞれ一例として6ビットのビット長を有す
る。
ルタ係数h1 〜h8 が入力される。フィルタ係数h1 〜
h8 はそれぞれ一例として6ビットのビット長を有す
る。
【0024】68はデータセレクタであり、フリップフ
ロップ60に取り込まれた10ビットの入力データY1
がA入力端子に並列に入力され、フリップフロップ61
に取り込まれた10ビットの入力データY2がB入力端
子に並列に入力される。データセレクタ68のセレクト
信号入力端子Sには基準クロック信号が供給されてお
り、セレクト信号入力端子SがLレベルの時はA入力端
子の信号が、出力端子Yから並列に出力され、セレクト
信号入力端子SがHレベルの時はB入力端子の信号が、
出力端子Yから並列に出力される。これによりデータセ
レクタ68は、入力データY1及び入力データY2を交
互に選択して、シリアルデータに変換して出力する。
ロップ60に取り込まれた10ビットの入力データY1
がA入力端子に並列に入力され、フリップフロップ61
に取り込まれた10ビットの入力データY2がB入力端
子に並列に入力される。データセレクタ68のセレクト
信号入力端子Sには基準クロック信号が供給されてお
り、セレクト信号入力端子SがLレベルの時はA入力端
子の信号が、出力端子Yから並列に出力され、セレクト
信号入力端子SがHレベルの時はB入力端子の信号が、
出力端子Yから並列に出力される。これによりデータセ
レクタ68は、入力データY1及び入力データY2を交
互に選択して、シリアルデータに変換して出力する。
【0025】フリップフロップ62に取り込まれた入力
データY3とフリップフロップ63に取り込まれた入力
データY4、フリップフロップ64に取り込まれた入力
データY5とフリップフロップ65に取り込まれた入力
データY6、フリップフロップ66に取り込まれた入力
データY7とフリップフロップ67に取り込まれた入力
データY8に対してもそれぞれデータセレクタ69、7
0、71が割り当てられていて、これらも同様に動作す
る。
データY3とフリップフロップ63に取り込まれた入力
データY4、フリップフロップ64に取り込まれた入力
データY5とフリップフロップ65に取り込まれた入力
データY6、フリップフロップ66に取り込まれた入力
データY7とフリップフロップ67に取り込まれた入力
データY8に対してもそれぞれデータセレクタ69、7
0、71が割り当てられていて、これらも同様に動作す
る。
【0026】以下、フリップフロップ60に取り込まれ
た入力データY1とフリップフロップ61に取り込まれ
た入力データY2に関係するところについてのみ説明
し、入力データY3と入力データY4,入力データY5
と入力データY6、入力データY7と入力データY8の
処理については入力データY1と入力データY2の部分
と同様なので、説明を省略する。
た入力データY1とフリップフロップ61に取り込まれ
た入力データY2に関係するところについてのみ説明
し、入力データY3と入力データY4,入力データY5
と入力データY6、入力データY7と入力データY8の
処理については入力データY1と入力データY2の部分
と同様なので、説明を省略する。
【0027】77はフリップフロップであり、基準クロ
ックCK1の1/2の周期のクロック即ち2倍の速さの
クロックCK2で駆動されており、基準クロックの1周
期で2つの入力データを乗算器78に送るようになって
いる。なお、フリップフロップ77は、入力データの符
号ビット長に対応した10個のフリップフロップによっ
て構成されている。
ックCK1の1/2の周期のクロック即ち2倍の速さの
クロックCK2で駆動されており、基準クロックの1周
期で2つの入力データを乗算器78に送るようになって
いる。なお、フリップフロップ77は、入力データの符
号ビット長に対応した10個のフリップフロップによっ
て構成されている。
【0028】72、73はフィルタ係数h1 、フィルタ
係数h2 をラッチするためのフリップフロップである。
なお、フリップフロップ72、73は、フィルタ係数の
ビット長に対応した6個のフリップフロップによって構
成されている。
係数h2 をラッチするためのフリップフロップである。
なお、フリップフロップ72、73は、フィルタ係数の
ビット長に対応した6個のフリップフロップによって構
成されている。
【0029】74は係数セレクタであり、フリップフロ
ップ72に取り込まれたフィルタ係数h1 とフリップフ
ロップ73に取り込まれたフィルタ係数h2 とが並列に
入力され、これらを交互に選択して、各桁毎にビットを
シリアルデータに変換して出力する。
ップ72に取り込まれたフィルタ係数h1 とフリップフ
ロップ73に取り込まれたフィルタ係数h2 とが並列に
入力され、これらを交互に選択して、各桁毎にビットを
シリアルデータに変換して出力する。
【0030】76はフリップフロップであり、基準クロ
ックCK1の1/2の周期のクロックCK2で駆動され
ており、基準クロックCK1の1周期で2つのフィルタ
係数を乗算器78にシリアルに送るようになっている。
ックCK1の1/2の周期のクロックCK2で駆動され
ており、基準クロックCK1の1周期で2つのフィルタ
係数を乗算器78にシリアルに送るようになっている。
【0031】75は排他的論理和回路で、基準クロック
CK1と位相制御信号SSとの排他的論理和をとって、
後に述べる係数セレクタ74の位相制御を行う。一例と
して位相制御信号はローレベル即ち信号0であって、基
準クロックCK1を反転させることなくそのまま通過さ
せる。
CK1と位相制御信号SSとの排他的論理和をとって、
後に述べる係数セレクタ74の位相制御を行う。一例と
して位相制御信号はローレベル即ち信号0であって、基
準クロックCK1を反転させることなくそのまま通過さ
せる。
【0032】78は乗算器であって、基準クロックの2
倍の速度で動作し、フリップフロップ77から供給され
る入力デ−タMPIとフリップフロップ76から供給さ
れるフィルタ係数との乗算を行う。一例として、10ビ
ット長の入力データと6ビット長のフィルタ係数との乗
算を行い、乗算結果である16ビットの下位4ビットを
切り捨てた12ビットの乗算結果をシリアルに出力す
る。
倍の速度で動作し、フリップフロップ77から供給され
る入力デ−タMPIとフリップフロップ76から供給さ
れるフィルタ係数との乗算を行う。一例として、10ビ
ット長の入力データと6ビット長のフィルタ係数との乗
算を行い、乗算結果である16ビットの下位4ビットを
切り捨てた12ビットの乗算結果をシリアルに出力す
る。
【0033】79は2段シフトレジスタであり、乗算器
78から送られてくる乗算結果をシリアルに取り込む。
78から送られてくる乗算結果をシリアルに取り込む。
【0034】フリップフロップ80、フリップフロップ
81、インバータ82は基準クロックCK1で制御し
て、2段シフトレジスターから送られてくるシリアルデ
ータを各ビット毎にパラレルデータに変換する回路であ
る。
81、インバータ82は基準クロックCK1で制御し
て、2段シフトレジスターから送られてくるシリアルデ
ータを各ビット毎にパラレルデータに変換する回路であ
る。
【0035】加算器83はフリップフロップ80から送
られてくる12ビットのデータY1Aとフリップフロッ
プ81から送られてくる12ビットのデータY2Aとの
加算を以下で説明するタイミングで行う。
られてくる12ビットのデータY1Aとフリップフロッ
プ81から送られてくる12ビットのデータY2Aとの
加算を以下で説明するタイミングで行う。
【0036】フリップフロップ84は、加算器83の加
算結果を基準クロックCK1の立ち上がりのタイミング
で取り込む。
算結果を基準クロックCK1の立ち上がりのタイミング
で取り込む。
【0037】以下、本発明の実施例の動作について図2
を参照しながら説明する。
を参照しながら説明する。
【0038】図2において、DATAINは端子Aから
入力される入力データを表す。
入力される入力データを表す。
【0039】CK1は、端子Bから入力される基準クロ
ックの波形を表す。
ックの波形を表す。
【0040】CK2は、端子Yから入力される基準クロ
ックの波形の1/2の周期を有するクロックの波形を表
す。
ックの波形の1/2の周期を有するクロックの波形を表
す。
【0041】MPIは、フリップフロップ77から乗算
器78に入力されるデータである。Y10、Y11、Y
12、Y13、Y14などのY1i(iは整数)で表さ
れる記号は、フリップフロップ60から供給されるデー
タY1の個々のデータを示しY20、Y21、Y22、
Y23、Y24などのY2j(jは整数)で表される記
号は、フリップフロップ61から供給されるデータY2
の個々のデータを示す。 これらのデータは、基準クロ
ックCK1の1/2の周期のクロックCK2のクロック
の立ち上がりによって、交互に乗算器78に出力され
る。
器78に入力されるデータである。Y10、Y11、Y
12、Y13、Y14などのY1i(iは整数)で表さ
れる記号は、フリップフロップ60から供給されるデー
タY1の個々のデータを示しY20、Y21、Y22、
Y23、Y24などのY2j(jは整数)で表される記
号は、フリップフロップ61から供給されるデータY2
の個々のデータを示す。 これらのデータは、基準クロ
ックCK1の1/2の周期のクロックCK2のクロック
の立ち上がりによって、交互に乗算器78に出力され
る。
【0042】KIは、フリップフロップ76から乗算器
78に入力されるデータで、h1 は端子Cから入力され
る式[1]のフィルタ係数h1 であり、h2 は端子Dか
ら入力される式[1]のフィルタ係数h2 である。これ
らのデータも、基準クロックの1/2の周期のクロック
CK2のクロックの立ち上がりによって、交互に乗算器
78に出力される。
78に入力されるデータで、h1 は端子Cから入力され
る式[1]のフィルタ係数h1 であり、h2 は端子Dか
ら入力される式[1]のフィルタ係数h2 である。これ
らのデータも、基準クロックの1/2の周期のクロック
CK2のクロックの立ち上がりによって、交互に乗算器
78に出力される。
【0043】バーCK1は、基準クロックCK1の反転
波形であり、基準クロックCK1がインバータ82によ
って反転された後、フリップフロップ81に供給され
る。
波形であり、基準クロックCK1がインバータ82によ
って反転された後、フリップフロップ81に供給され
る。
【0044】Y1Aは、フリップフロップ80から出力
されるデータであり、Y1A0,Y1A1、Y1A2な
どの記号は、フリップフロップ60から供給される入力
データY1と端子Cから入力される式[1]のフィルタ
係数h1 との積を表しており加算器83に出力される。
されるデータであり、Y1A0,Y1A1、Y1A2な
どの記号は、フリップフロップ60から供給される入力
データY1と端子Cから入力される式[1]のフィルタ
係数h1 との積を表しており加算器83に出力される。
【0045】Y2Aは、フリップフロップ81から出力
されるデータであり、Y2A0,Y2A1、Y2A2な
どの記号は、フリップフロップ61から供給されるデー
タY2と端子Dから入力される式[1]のフィルタ係数
h2 との積を表しており、加算器83に出力される。
されるデータであり、Y2A0,Y2A1、Y2A2な
どの記号は、フリップフロップ61から供給されるデー
タY2と端子Dから入力される式[1]のフィルタ係数
h2 との積を表しており、加算器83に出力される。
【0046】FO1は、フリップフロップ84から出力
されるデータで、Y1AのデータとY2Aのデータの和
である。
されるデータで、Y1AのデータとY2Aのデータの和
である。
【0047】入力端子Aには、Nビット長のデータがシ
リアルに入力され、基準クロックCK1が立ち上がるご
とにこれらのデータは、フリップフロップ60〜67に
よりサンプリングされ、このディジタルフィルタ回路に
取り込まれる。
リアルに入力され、基準クロックCK1が立ち上がるご
とにこれらのデータは、フリップフロップ60〜67に
よりサンプリングされ、このディジタルフィルタ回路に
取り込まれる。
【0048】そして、入力端子Yには、基準クロックと
位相が合い、かつ周期がCK1の1/2であるクロック
CK2が供給されている。
位相が合い、かつ周期がCK1の1/2であるクロック
CK2が供給されている。
【0049】今、ある基準クロックCK1の立ち上がり
でのフリップフロップ60〜67のサンプリングデータ
Y1〜Y8のうちY1とY2のサンプリングデータにつ
いて説明すると、サンプリングされたデータY1はデー
タセレクタ68のB入力端子へ、Y2は同じデータセレ
クタ68のA入力端子へそれぞれ供給される。
でのフリップフロップ60〜67のサンプリングデータ
Y1〜Y8のうちY1とY2のサンプリングデータにつ
いて説明すると、サンプリングされたデータY1はデー
タセレクタ68のB入力端子へ、Y2は同じデータセレ
クタ68のA入力端子へそれぞれ供給される。
【0050】また、データセレクタ68のセレクト信号
入力端子Sには基準クロックCK1が供給されている。
入力端子Sには基準クロックCK1が供給されている。
【0051】CK1がHレベルの時、データセレクタの
機能により、データセレクタ68の出力には、Y1のデ
ータが出力され、CK2で駆動するフリップフロップ7
7のデータ入力端子へ供給される。CK1がLレベルの
時、データセレクタの機能により、データセレクタ68
の出力には、Y2のデータが出力され、CK2で駆動す
るフリップフロップ77のデータ入力端子へ供給され
る。
機能により、データセレクタ68の出力には、Y1のデ
ータが出力され、CK2で駆動するフリップフロップ7
7のデータ入力端子へ供給される。CK1がLレベルの
時、データセレクタの機能により、データセレクタ68
の出力には、Y2のデータが出力され、CK2で駆動す
るフリップフロップ77のデータ入力端子へ供給され
る。
【0052】CK1がHレベルの時、CK2の立ち上が
りにより、Y1のデータがラッチされ、フリップフロッ
プ77の出力MPIにはY1のデータY10が出力され
る。一方、フリップフロップ60〜67の各サンプリン
グ点において[1]式の伝達関数の伝達特性が最適なフ
ィルタ係数h1 〜h8 のうち、これもフィルタ係数
h1 、フィルタ係数h2 について説明すると、入力端子
C,Dより入力されるフィルタ係数h1 、フィルタ係数
h2 はそれぞれCK1で駆動するフリップフロップ7
2、フリップフロップ73に接続され、基準クロックC
K1が立ち上がる毎にディジタルフィルタ回路へ取り込
まれる。
りにより、Y1のデータがラッチされ、フリップフロッ
プ77の出力MPIにはY1のデータY10が出力され
る。一方、フリップフロップ60〜67の各サンプリン
グ点において[1]式の伝達関数の伝達特性が最適なフ
ィルタ係数h1 〜h8 のうち、これもフィルタ係数
h1 、フィルタ係数h2 について説明すると、入力端子
C,Dより入力されるフィルタ係数h1 、フィルタ係数
h2 はそれぞれCK1で駆動するフリップフロップ7
2、フリップフロップ73に接続され、基準クロックC
K1が立ち上がる毎にディジタルフィルタ回路へ取り込
まれる。
【0053】そして、フリップフロップ72の出力はデ
ータセレクタ74のB入力端子へ、フリップフロップ7
3の出力はデータセレクタ74のA入力端子へそれぞれ
供給される。
ータセレクタ74のB入力端子へ、フリップフロップ7
3の出力はデータセレクタ74のA入力端子へそれぞれ
供給される。
【0054】また、データセレクタ74のセレクト信号
入力端子Sには、入力端子Xより供給される位相制御信
号SSとCK1とで排他的論理和をとった出力(イクス
クルーシブOR75)が入力され、この信号により入力
データY1〜Y8とフィルタ係数h1 〜h8 の位相制御
を行う。
入力端子Sには、入力端子Xより供給される位相制御信
号SSとCK1とで排他的論理和をとった出力(イクス
クルーシブOR75)が入力され、この信号により入力
データY1〜Y8とフィルタ係数h1 〜h8 の位相制御
を行う。
【0055】この位相制御信号SSは、MPIの信号Y
10に対してはKIの信号h1 が掛け合わされ、MPI
の信号Y20に対してはKIの信号h2 が掛け合わされ
るようにするもので、フリップフロップ77から入力デ
ータY1が出力されるタイミングでは、フリップフロッ
プ76からフィルタ係数h1 が出力され、フリップフロ
ップ77から入力データY2が出力されるタイミングで
は、フリップフロップ76からフィルタ係数h2 が出力
されるように、あらかじめLレベル又はHレベルに固定
しておく。
10に対してはKIの信号h1 が掛け合わされ、MPI
の信号Y20に対してはKIの信号h2 が掛け合わされ
るようにするもので、フリップフロップ77から入力デ
ータY1が出力されるタイミングでは、フリップフロッ
プ76からフィルタ係数h1 が出力され、フリップフロ
ップ77から入力データY2が出力されるタイミングで
は、フリップフロップ76からフィルタ係数h2 が出力
されるように、あらかじめLレベル又はHレベルに固定
しておく。
【0056】図2のタイミングチャートに従うと、基準
クロックCK1がHレベルの時、データY1のフィルタ
係数h1 がデータセレクタ68の出力となり、基準クロ
ックの1/2の周期のクロックCK2で駆動するフリッ
プフロップ76のデータ入力端子に供給され、MPIに
Y10が出力されるのと同じ基準クロックの1/2の周
期のクロックCK2の立ち上がりにより、フリップフロ
ップ76の出力KIにはフィルタ係数h1 が出力され
る。
クロックCK1がHレベルの時、データY1のフィルタ
係数h1 がデータセレクタ68の出力となり、基準クロ
ックの1/2の周期のクロックCK2で駆動するフリッ
プフロップ76のデータ入力端子に供給され、MPIに
Y10が出力されるのと同じ基準クロックの1/2の周
期のクロックCK2の立ち上がりにより、フリップフロ
ップ76の出力KIにはフィルタ係数h1 が出力され
る。
【0057】そして、乗算器78によりY10とフィル
タ係数h1 の乗算が行われ、その出力結果がタイミング
調整のための基準クロックの1/2の周期のクロックC
K2で駆動する2段のシフトレジスタ79を通過して
後、基準クロックCK1の立ち上がりで駆動するフリッ
プフロップ80のデータ入力端子に供給され、基準クロ
ックCK1の立ち上がりによりフリップフロップ80の
出力Y1Aには、Y10とフィルタ係数h1 の乗算結果
であるY1A0が出力される。次に、基準クロックCK
1がLレベルの時、データセレクタ68の出力にはY2
のデータが出力され、次のCK2の立ち上がりにより、
フリップフロップ77の出力MPIにはY2のデータで
あるY20が出力される。(図2のMPI参照) 一方、フィルタ係数の方は、基準クロックCK1がLレ
ベルの時、データセレクタ74の出力にはフィルター係
数h2 が出力されMPIにY20が出力されるのと同じ
基準クロックの1/2の周期のクロックCK2の立ち上
がりにより、フリップフロップ76の出力KIにはフィ
ルタ係数h2 が出力される。(図2のKI参照) そして、乗算器78により、Y20とフィルタ係数h2
との乗算が行われ、その出力結果が2段のシフトレジス
タ79を通過して後、基準クロックCK1の立ち下がり
で駆動するフリップフロップ81のデータ入力端子に供
給され、基準クロックCK1の立ち下がりにより、フリ
ップフロップ81の出力Y2AにはY20とフィルタ係
数h2 の乗算結果であるY2A0が出力される。
タ係数h1 の乗算が行われ、その出力結果がタイミング
調整のための基準クロックの1/2の周期のクロックC
K2で駆動する2段のシフトレジスタ79を通過して
後、基準クロックCK1の立ち上がりで駆動するフリッ
プフロップ80のデータ入力端子に供給され、基準クロ
ックCK1の立ち上がりによりフリップフロップ80の
出力Y1Aには、Y10とフィルタ係数h1 の乗算結果
であるY1A0が出力される。次に、基準クロックCK
1がLレベルの時、データセレクタ68の出力にはY2
のデータが出力され、次のCK2の立ち上がりにより、
フリップフロップ77の出力MPIにはY2のデータで
あるY20が出力される。(図2のMPI参照) 一方、フィルタ係数の方は、基準クロックCK1がLレ
ベルの時、データセレクタ74の出力にはフィルター係
数h2 が出力されMPIにY20が出力されるのと同じ
基準クロックの1/2の周期のクロックCK2の立ち上
がりにより、フリップフロップ76の出力KIにはフィ
ルタ係数h2 が出力される。(図2のKI参照) そして、乗算器78により、Y20とフィルタ係数h2
との乗算が行われ、その出力結果が2段のシフトレジス
タ79を通過して後、基準クロックCK1の立ち下がり
で駆動するフリップフロップ81のデータ入力端子に供
給され、基準クロックCK1の立ち下がりにより、フリ
ップフロップ81の出力Y2AにはY20とフィルタ係
数h2 の乗算結果であるY2A0が出力される。
【0058】上記動作により加算器83には、Y1A0
+Y2A0の加算が行われ、この加算結果の出力は、基
準クロックCK1で駆動するフリップフロップ84のデ
ータ入力端子に接続され、フリップフロップ80にY1
A0が出力された次の基準クロックCK1の立ち上がり
によりフリップフロップ84の出力FO1にはY1A0
+Y2A0の加算結果が出力される。
+Y2A0の加算が行われ、この加算結果の出力は、基
準クロックCK1で駆動するフリップフロップ84のデ
ータ入力端子に接続され、フリップフロップ80にY1
A0が出力された次の基準クロックCK1の立ち上がり
によりフリップフロップ84の出力FO1にはY1A0
+Y2A0の加算結果が出力される。
【0059】また、同じタイミングで入力データY3と
入力データY4,入力データY5と入力データY6,入
力データY7と入力データY8についても同様の処理が
行われ、加算器85〜87によりこれらすべての結果の
加算を行い、FO1にY1A0+Y2A0が出力された
次の基準クロックCK1の立ち上がりで、フリップフロ
ップ88の出力端子Kには、OUT信号としてフィルタ
の最終加算結果が出力され、従来の回路と出力される遅
延量が若干異なるが、出力結果は同じとなる。ところ
で、加算器83の加算において、図2のタイミングチャ
ートでは、基準クロックCK1が立ち上がる時に、加算
器83によるY1A0+Y2A0の出力がフリップフロ
ップ84に取り込まれるとともに、加算器83からはY
1の次のデータであるY11とフィルタ係数h1 との乗
算出力であるY1A1とY2A0との加算が出力される
が、加算器83からこのY1A1+Y2A0が出力され
ているときは、基準クロックCK1が立ち上がることは
ない。
入力データY4,入力データY5と入力データY6,入
力データY7と入力データY8についても同様の処理が
行われ、加算器85〜87によりこれらすべての結果の
加算を行い、FO1にY1A0+Y2A0が出力された
次の基準クロックCK1の立ち上がりで、フリップフロ
ップ88の出力端子Kには、OUT信号としてフィルタ
の最終加算結果が出力され、従来の回路と出力される遅
延量が若干異なるが、出力結果は同じとなる。ところ
で、加算器83の加算において、図2のタイミングチャ
ートでは、基準クロックCK1が立ち上がる時に、加算
器83によるY1A0+Y2A0の出力がフリップフロ
ップ84に取り込まれるとともに、加算器83からはY
1の次のデータであるY11とフィルタ係数h1 との乗
算出力であるY1A1とY2A0との加算が出力される
が、加算器83からこのY1A1+Y2A0が出力され
ているときは、基準クロックCK1が立ち上がることは
ない。
【0060】従って、このY1A1+Y2A0の加算器
83からの出力はフリップフロップ84(基準クロック
CK1で駆動されている。)に取り込まれないので、F
O1にはY1A1+Y2A0の加算結果は出力されず、
誤動作が生じることはない。なお、例えば9タップを持
つディジタルフィルタ回路の場合には、基準クロックの
3倍のクロックで動作する乗算器を3個設け、9個の単
位遅延素子であるフリップフロップに取り込まれた入力
データを連続して3つづつ取り出して、シリアルデータ
に変換し、これまた3個づつのシリアルデータに変換さ
れたフィルタ係数と乗算を行い、乗算結果をパラレルデ
ータに変換した後に3入力加算器で加算して、所望の伝
達特性を有する出力を取り出すこともできる。
83からの出力はフリップフロップ84(基準クロック
CK1で駆動されている。)に取り込まれないので、F
O1にはY1A1+Y2A0の加算結果は出力されず、
誤動作が生じることはない。なお、例えば9タップを持
つディジタルフィルタ回路の場合には、基準クロックの
3倍のクロックで動作する乗算器を3個設け、9個の単
位遅延素子であるフリップフロップに取り込まれた入力
データを連続して3つづつ取り出して、シリアルデータ
に変換し、これまた3個づつのシリアルデータに変換さ
れたフィルタ係数と乗算を行い、乗算結果をパラレルデ
ータに変換した後に3入力加算器で加算して、所望の伝
達特性を有する出力を取り出すこともできる。
【0061】
【発明の効果】本発明によれば、フィルタ処理に使用す
る乗算器をシステム基準クロックの例えば2倍の速度で
動作させることにより、ディジタルフィルタ回路におい
て最も多くの論理ゲートを要していた乗算器の使用個数
を半減させることができるため規模が縮小化でき、LS
I化に際して高集積化が可能になり、フィルタのタップ
数が多くなればなるほど効果は絶大なものとなる。
る乗算器をシステム基準クロックの例えば2倍の速度で
動作させることにより、ディジタルフィルタ回路におい
て最も多くの論理ゲートを要していた乗算器の使用個数
を半減させることができるため規模が縮小化でき、LS
I化に際して高集積化が可能になり、フィルタのタップ
数が多くなればなるほど効果は絶大なものとなる。
【図1a】本発明に係るディジタルフィルタ回路の実施
例を示す回路図の部分図である。
例を示す回路図の部分図である。
【図1b】本発明に係るディジタルフィルタ回路の実施
例を示す回路図の部分図である。
例を示す回路図の部分図である。
【図2】図1の回路動作を示すタイミングチャート図で
ある。
ある。
【図3】従来のディジタルフィルタの回路図である。
1〜16、30〜37、50、51、53、60〜6
7、72、73、76、77、80、81、84、88
フリップフロップ 79 2段シフトレジスタ 20〜27、78 乗算器 40〜45、52、83、85、86、87 加算器 68〜71、74 データセレクタ 75 イクスクルーシブOR 82 インバータ
7、72、73、76、77、80、81、84、88
フリップフロップ 79 2段シフトレジスタ 20〜27、78 乗算器 40〜45、52、83、85、86、87 加算器 68〜71、74 データセレクタ 75 イクスクルーシブOR 82 インバータ
Claims (1)
- 【請求項1】 単位遅延回路、加算器、乗算器を有する
ディジタルフィルタ回路において、基準クロックにより
シリアルに入力されてくるデータの内、連続するデータ
毎に基準クロックの整数分の一の周期のレートのシリア
ルデータに変換するデータセレクタと、ディジタルフィ
ルタ回路の伝達特性を得るための係数を基準クロックの
該整数分の一の周期のレートのシリアルデータに変換す
るための係数セレクタと、基準クロックの該整数倍の速
度で動作をし、データセレクタからのデータと係数セレ
クタからの係数との乗算を行う乗算器と、前記乗算器か
ら出力された基準クロックの該整数分の一の周期のレー
トのシリアルな連続する該整数個のデータを該基準クロ
ックで位相を合わせて該整数個のパラレルなデータに変
換し、その変換された該整数個のデータの加算器とを具
備してなるディジタルフィルタ回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33173392A JPH06177708A (ja) | 1992-12-11 | 1992-12-11 | ディジタルフィルタ回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33173392A JPH06177708A (ja) | 1992-12-11 | 1992-12-11 | ディジタルフィルタ回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06177708A true JPH06177708A (ja) | 1994-06-24 |
Family
ID=18246998
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33173392A Pending JPH06177708A (ja) | 1992-12-11 | 1992-12-11 | ディジタルフィルタ回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06177708A (ja) |
-
1992
- 1992-12-11 JP JP33173392A patent/JPH06177708A/ja active Pending
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