JPH08255152A - 移動平均回路及び分周比均一化回路 - Google Patents
移動平均回路及び分周比均一化回路Info
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- JPH08255152A JPH08255152A JP7058889A JP5888995A JPH08255152A JP H08255152 A JPH08255152 A JP H08255152A JP 7058889 A JP7058889 A JP 7058889A JP 5888995 A JP5888995 A JP 5888995A JP H08255152 A JPH08255152 A JP H08255152A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 少ない数の加算器で済み、かつ、外乱の影響
が持続しないで自然復旧することのできる移動平均回路
を提供し、与えられた制御値からデュアルモジュラス分
周回路を均一に制御するための制御信号を生成する分周
比均一化回路を提供する。 【構成】 移動平均回路にあっては、ラッチ回路80,
82,84及び86の更新時はセレクタ88において入
力データを選択し、累算時にはラッチ回路86の出力を
選択する。累算時にラッチ回路86から順次出力される
値を加算器90及びラッチ回路92により累算する。分
周比均一化回路にあっては、計算回路において、制御値
を1/(a0 +1/(a1 +…+1/am )と表わした
ときの商a 0 ,a1 …am を計算し、それらが分周比と
して設定されるプログラマブル分周器のカスケード接続
により基準クロックを分周して制御信号とする。
が持続しないで自然復旧することのできる移動平均回路
を提供し、与えられた制御値からデュアルモジュラス分
周回路を均一に制御するための制御信号を生成する分周
比均一化回路を提供する。 【構成】 移動平均回路にあっては、ラッチ回路80,
82,84及び86の更新時はセレクタ88において入
力データを選択し、累算時にはラッチ回路86の出力を
選択する。累算時にラッチ回路86から順次出力される
値を加算器90及びラッチ回路92により累算する。分
周比均一化回路にあっては、計算回路において、制御値
を1/(a0 +1/(a1 +…+1/am )と表わした
ときの商a 0 ,a1 …am を計算し、それらが分周比と
して設定されるプログラマブル分周器のカスケード接続
により基準クロックを分周して制御信号とする。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、連続して入力される数
値の移動平均を算出する移動平均回路及び2つの分周比
の中から選択された分周比で動作するデュアルモジュラ
ス型の分周器を均一に制御するための分周比均一化回
路、特に、高性能で小型の位相同期発振器を提供するに
適した移動平均回路及び分周比均一化回路に関する。
値の移動平均を算出する移動平均回路及び2つの分周比
の中から選択された分周比で動作するデュアルモジュラ
ス型の分周器を均一に制御するための分周比均一化回
路、特に、高性能で小型の位相同期発振器を提供するに
適した移動平均回路及び分周比均一化回路に関する。
【0002】
【従来の技術】SDH(同期ディジタルハイアラー
キ)、SONET(Synchronous Opti
cal NETwork)等の同期多重伝送システムに
おいては、網同期の基準となる高安定クロックが主局か
ら従属局、そこからさらに次の従属局へと伝送される。
各従属局は、主局あるいは主局側にある他の従属局より
クロック信号を受信して、それに位相同期したクロック
信号を生成し次の従属局へと伝搬する。
キ)、SONET(Synchronous Opti
cal NETwork)等の同期多重伝送システムに
おいては、網同期の基準となる高安定クロックが主局か
ら従属局、そこからさらに次の従属局へと伝送される。
各従属局は、主局あるいは主局側にある他の従属局より
クロック信号を受信して、それに位相同期したクロック
信号を生成し次の従属局へと伝搬する。
【0003】ここで、各従属局の位相同期発振器が有し
なければならない位相同期特性は、伝送路から入力され
たクロックが持つジッタ、ワンダを抑圧し次の従属局に
対して十分安定したクロックを供給するものでなければ
ならない。なお、一般には、位相変動のうちその周波数
が10Hz以上のものをワンダ、10Hz以下のものをジッ
タと定義される。
なければならない位相同期特性は、伝送路から入力され
たクロックが持つジッタ、ワンダを抑圧し次の従属局に
対して十分安定したクロックを供給するものでなければ
ならない。なお、一般には、位相変動のうちその周波数
が10Hz以上のものをワンダ、10Hz以下のものをジッ
タと定義される。
【0004】一例としてNTTの同期網の場合、長高精
度な網同期装置を用いて狭い周波数範囲の信号に同期す
ればよいようにネットワークが構成されているため、マ
イクロプロセッサ等を用いたループ帯域幅の狭い位相同
期発振器を用いている。一方、北米等では、必ずしも高
精度なクロック供給源からクロックが供給されるわけで
はないため、引き込み周波数範囲を広くとりながら、し
かも規格上高安定な出力クロックを供給する必要があ
り、なおかつ、特別なクロック供給装置をもたないた
め、伝送装置内に実装できる小型な位相同期発振器が要
求されている。
度な網同期装置を用いて狭い周波数範囲の信号に同期す
ればよいようにネットワークが構成されているため、マ
イクロプロセッサ等を用いたループ帯域幅の狭い位相同
期発振器を用いている。一方、北米等では、必ずしも高
精度なクロック供給源からクロックが供給されるわけで
はないため、引き込み周波数範囲を広くとりながら、し
かも規格上高安定な出力クロックを供給する必要があ
り、なおかつ、特別なクロック供給装置をもたないた
め、伝送装置内に実装できる小型な位相同期発振器が要
求されている。
【0005】本願発明者が目標としている位相同期発振
器は後者に適用可能な位相同期発振器である。具体的に
は、周波数引き込み範囲が±20ppm であり、短期安定
度が5×10-9、すなわち入力クロックのワンダ振幅に
対する出力クロックのワンダ振幅の比が5×10-9以下
であること、ジッタ耐力が1.5UI,10〜150Hz、
すなわち周波数が10〜150Hzの範囲で振幅がクロッ
ク周期の1.5倍のジッタが入力したとき出力クロック
の位相変動が所要値以下であること、及び小型であるこ
と、である。
器は後者に適用可能な位相同期発振器である。具体的に
は、周波数引き込み範囲が±20ppm であり、短期安定
度が5×10-9、すなわち入力クロックのワンダ振幅に
対する出力クロックのワンダ振幅の比が5×10-9以下
であること、ジッタ耐力が1.5UI,10〜150Hz、
すなわち周波数が10〜150Hzの範囲で振幅がクロッ
ク周期の1.5倍のジッタが入力したとき出力クロック
の位相変動が所要値以下であること、及び小型であるこ
と、である。
【0006】本願発明者の1人は既に特願平6−343
24号において、上記の要求を満足しうる位相同期発振
器を提案した。提案された位相同期発振器では、出力ク
ロック信号を制御する制御値を得るために、入力クロッ
クの周波数の移動平均値と、入力クロックと出力クロッ
クの位相差の移動平均値が算出されるので、2つの移動
平均回路が必要である。また制御値は、2つの分周比の
1つを選択できるデュアルモジュラス型の分周回路につ
いて、所定の制御回数において一方の分周比を選択すべ
き回数として、すなわち、、定数を分母とする分数の形
で与えられるので、これに基いてデュアルモジュラス分
周回路からジッタ/ワンダのないクロック信号を出力さ
せるため、分周比の時間軸上の分布が均一になるように
制御するための分周比均一化回路が必要である。
24号において、上記の要求を満足しうる位相同期発振
器を提案した。提案された位相同期発振器では、出力ク
ロック信号を制御する制御値を得るために、入力クロッ
クの周波数の移動平均値と、入力クロックと出力クロッ
クの位相差の移動平均値が算出されるので、2つの移動
平均回路が必要である。また制御値は、2つの分周比の
1つを選択できるデュアルモジュラス型の分周回路につ
いて、所定の制御回数において一方の分周比を選択すべ
き回数として、すなわち、、定数を分母とする分数の形
で与えられるので、これに基いてデュアルモジュラス分
周回路からジッタ/ワンダのないクロック信号を出力さ
せるため、分周比の時間軸上の分布が均一になるように
制御するための分周比均一化回路が必要である。
【0007】移動平均回路としては、ラッチ回路を所要
個数だけ直列に接続し、各ラッチ回路にラッチされた値
を加算器で加算する構成がまず考えられる(なお、所要
個数を2n にすれば除算器の必要はない。)。しかしな
がらこの構成では、ラッチ回路の段数が多くなると必要
な加算回路の数も多くなる。例えば、ラッチ回路がn段
でビット数を20ビットとすると、20ビットの並列加
算器が(n−1)回路必要となる。
個数だけ直列に接続し、各ラッチ回路にラッチされた値
を加算器で加算する構成がまず考えられる(なお、所要
個数を2n にすれば除算器の必要はない。)。しかしな
がらこの構成では、ラッチ回路の段数が多くなると必要
な加算回路の数も多くなる。例えば、ラッチ回路がn段
でビット数を20ビットとすると、20ビットの並列加
算器が(n−1)回路必要となる。
【0008】特公昭57−169874号公報には、入
力した値をエンドレスに累算し、シフトレジスタで所定
サンプル数だけ遅延された入力値を累算値から差し引く
ことにより、加算器1個と減算器1個で所定個数の加算
を達成する構成が提案されている。
力した値をエンドレスに累算し、シフトレジスタで所定
サンプル数だけ遅延された入力値を累算値から差し引く
ことにより、加算器1個と減算器1個で所定個数の加算
を達成する構成が提案されている。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この構
成によれば、ノイズ等の何らかの影響で累算値が書き替
えられると、その影響が持続するという問題がある。し
たがって本発明の第1の目的は、少ない数の加算器で済
み、かつ、外乱の影響が持続しないで自然復旧すること
のできる移動平均回路を提供することにある。
成によれば、ノイズ等の何らかの影響で累算値が書き替
えられると、その影響が持続するという問題がある。し
たがって本発明の第1の目的は、少ない数の加算器で済
み、かつ、外乱の影響が持続しないで自然復旧すること
のできる移動平均回路を提供することにある。
【0010】本発明の第2の目的は、与えられた制御値
からデュアルモジュラス分周回路を均一に制御するため
の制御信号を生成する分周比均一化回路を提供すること
にある。
からデュアルモジュラス分周回路を均一に制御するため
の制御信号を生成する分周比均一化回路を提供すること
にある。
【0011】
【課題を解決するための手段並びに作用】本発明によれ
ば、連続する所定個数の数値を記憶し、新たな1つの数
値が入力されてその記憶が更新される毎に記憶されてい
る数値のすべてを順次出力する記憶回路と、該記憶回路
における記憶の更新に関連してクリアされ、該記憶回路
から順次出力される数値を累算する累算回路とを具備す
る移動平均回路が提供される。
ば、連続する所定個数の数値を記憶し、新たな1つの数
値が入力されてその記憶が更新される毎に記憶されてい
る数値のすべてを順次出力する記憶回路と、該記憶回路
における記憶の更新に関連してクリアされ、該記憶回路
から順次出力される数値を累算する累算回路とを具備す
る移動平均回路が提供される。
【0012】本発明によれば制御信号に従って2つの分
周比の1つを選択して動作するデュアルモジュラス分周
器を、与えられた制御値に応じて分周比の時間軸上の分
布が均一になるように制御するための制御信号を生成す
る分周比均一化回路であって、入力された制御値から該
制御値を1/(a0 +1/(a1 +1/(a2 ……+1
/am ))……)で表わしたときの商a0 ,a1 ,a2
……am を連続的に算出して出力する計算回路と、該計
算回路が出力する該複数の商a0 ,a1 ,a2……am
がそれぞれ分周比として設定される複数のプログラマブ
ル分周器のカスケード接続を含み、基準信号を該複数の
プログラマブル分周器のカスケード接続により分周して
得られる分周出力を前記制御信号として出力する制御信
号生成回路とを具備する分周比均一化回路もまた提供さ
れる。
周比の1つを選択して動作するデュアルモジュラス分周
器を、与えられた制御値に応じて分周比の時間軸上の分
布が均一になるように制御するための制御信号を生成す
る分周比均一化回路であって、入力された制御値から該
制御値を1/(a0 +1/(a1 +1/(a2 ……+1
/am ))……)で表わしたときの商a0 ,a1 ,a2
……am を連続的に算出して出力する計算回路と、該計
算回路が出力する該複数の商a0 ,a1 ,a2……am
がそれぞれ分周比として設定される複数のプログラマブ
ル分周器のカスケード接続を含み、基準信号を該複数の
プログラマブル分周器のカスケード接続により分周して
得られる分周出力を前記制御信号として出力する制御信
号生成回路とを具備する分周比均一化回路もまた提供さ
れる。
【0013】
【実施例】図1に本発明の移動平均回路及び分周比均一
化回路が使用される位相同期発振器の一例の概略を示
す。基準発振器(図示せず)からの基準クロック(例え
ば51.84MHz )は制御信号に従って分周比がN又は
N+1(Nは整数、例えば33)に設定されるデュアル
モジュラス分周器10により分周される。分周器10の
出力は位相比較器12において入力クロック(例えば
1.544MHz )と位相比較され、位相が遅れていると
きは分周器10の分周比はNに(進み制御)、進んでい
るときはN+1に設定される(遅れ制御)。一方、カウ
ント回路14において、一定時間(例えば0.5秒)に
おける進み制御の回数(又は遅れ制御の回数)がカウン
トされる。位相比較器12の動作クロック(例えば分周
器10の出力が使用される)を時間の基準にとれば、一
定時間内の進み制御の回数と遅れ制御の回数の合計は一
定であるから、一方のみ(ここでは進み制御数)をカウ
ントすれば良い。カウント回路14においてカウントさ
れた進み制御数は移動平均回路16において移動平均さ
れる。ここで、進み制御数は入力クロックの周波数に対
応するので、進み制御数の移動平均は入力クロックの平
均周波数に対応する。移動平均回路16が出力する進み
制御数の移動平均値から、中心制御値演算部18におい
て進み制御数の中心制御値が計算される。中心制御値の
演算については特願平6−34324号に詳細が記載さ
れており、本願の対象とは直接関係がないので省略す
る。
化回路が使用される位相同期発振器の一例の概略を示
す。基準発振器(図示せず)からの基準クロック(例え
ば51.84MHz )は制御信号に従って分周比がN又は
N+1(Nは整数、例えば33)に設定されるデュアル
モジュラス分周器10により分周される。分周器10の
出力は位相比較器12において入力クロック(例えば
1.544MHz )と位相比較され、位相が遅れていると
きは分周器10の分周比はNに(進み制御)、進んでい
るときはN+1に設定される(遅れ制御)。一方、カウ
ント回路14において、一定時間(例えば0.5秒)に
おける進み制御の回数(又は遅れ制御の回数)がカウン
トされる。位相比較器12の動作クロック(例えば分周
器10の出力が使用される)を時間の基準にとれば、一
定時間内の進み制御の回数と遅れ制御の回数の合計は一
定であるから、一方のみ(ここでは進み制御数)をカウ
ントすれば良い。カウント回路14においてカウントさ
れた進み制御数は移動平均回路16において移動平均さ
れる。ここで、進み制御数は入力クロックの周波数に対
応するので、進み制御数の移動平均は入力クロックの平
均周波数に対応する。移動平均回路16が出力する進み
制御数の移動平均値から、中心制御値演算部18におい
て進み制御数の中心制御値が計算される。中心制御値の
演算については特願平6−34324号に詳細が記載さ
れており、本願の対象とは直接関係がないので省略す
る。
【0014】一方、分周器10と同一の構成を有する分
周器20においても同じ基準クロックが分周され、その
出力と入力クロックの位相が位相比較器22において比
較される。位相差測定回路24において、位相比較器2
2が出力する進み期間及び遅れ期間を表わすパルスをゲ
ート信号としてマスタクロックをカウントすることによ
り位相差を示すディジタル値が得られる。位相差測定回
路24が出力する位相差の値は移動平均回路26におい
て移動平均され、乗算器28において "位相ゲイン" が
乗算され、加算器30において中心制御値演算部18が
出力する中心制御値に加算されて最終的な進み制御数の
制御値が得られる。制御を滑らかにするため、最終制御
値に定数Δ(例えば3)を加えたものと定数Δを差し引
いたものそれぞれについて分周比均一化回路32,34
においてそれぞれ制御信号が生成される。そしてセレク
タ36において平均位相差が正であれば−Δ側が負であ
れば+Δ側が選択されて分周器20に与えられる。
周器20においても同じ基準クロックが分周され、その
出力と入力クロックの位相が位相比較器22において比
較される。位相差測定回路24において、位相比較器2
2が出力する進み期間及び遅れ期間を表わすパルスをゲ
ート信号としてマスタクロックをカウントすることによ
り位相差を示すディジタル値が得られる。位相差測定回
路24が出力する位相差の値は移動平均回路26におい
て移動平均され、乗算器28において "位相ゲイン" が
乗算され、加算器30において中心制御値演算部18が
出力する中心制御値に加算されて最終的な進み制御数の
制御値が得られる。制御を滑らかにするため、最終制御
値に定数Δ(例えば3)を加えたものと定数Δを差し引
いたものそれぞれについて分周比均一化回路32,34
においてそれぞれ制御信号が生成される。そしてセレク
タ36において平均位相差が正であれば−Δ側が負であ
れば+Δ側が選択されて分周器20に与えられる。
【0015】図2は本発明に係る移動平均回路16又は
26の詳細な構成を示す。説明を簡単にするため、連続
する4つのサンプルについて移動平均を演算する回路が
示されている。4つのnビットラッチ回路80,82,
84及び86が直列に接続されており、初段80の入力
はセレクタ88の出力に、最終段86の出力はセレクタ
88の一方の入力(A入力)に接続される。セレクタ8
8の他方の入力(B入力)には入力データを供給するラ
インに接続される。また、最終段86の出力は加算器9
0の一方の入力にも接続される。加算器90の出力はn
ビットラッチ回路92の入力に接続され、その出力は加
算器90の他方の入力に接続される。加算器90の出力
はもう1つのnビットラッチ回路94の入力に接続さ
れ、その出力は除算回路96の入力に接続される。セレ
クタ88のセレクト入力にはループイネーブル信号ライ
ンが接続される。ORゲート98の入力にはループイネ
ーブル信号ライン及びメモリ更新信号ラインが接続さ
れ、その出力はnビットラッチ回路80,82,84及
び86のイネーブル入力に接続される。nビットラッチ
回路92のリセット入力及びイネーブル入力にはそれぞ
れリセット信号ライン及びシフトイネーブル信号ライン
が接続される。nビットラッチ回路94のイネーブル入
力にはラッチ信号ラインが接続される。nビットラッチ
回路80,82,84,86,92及び94のクロック
入力にはクロック信号ラインが接続される。
26の詳細な構成を示す。説明を簡単にするため、連続
する4つのサンプルについて移動平均を演算する回路が
示されている。4つのnビットラッチ回路80,82,
84及び86が直列に接続されており、初段80の入力
はセレクタ88の出力に、最終段86の出力はセレクタ
88の一方の入力(A入力)に接続される。セレクタ8
8の他方の入力(B入力)には入力データを供給するラ
インに接続される。また、最終段86の出力は加算器9
0の一方の入力にも接続される。加算器90の出力はn
ビットラッチ回路92の入力に接続され、その出力は加
算器90の他方の入力に接続される。加算器90の出力
はもう1つのnビットラッチ回路94の入力に接続さ
れ、その出力は除算回路96の入力に接続される。セレ
クタ88のセレクト入力にはループイネーブル信号ライ
ンが接続される。ORゲート98の入力にはループイネ
ーブル信号ライン及びメモリ更新信号ラインが接続さ
れ、その出力はnビットラッチ回路80,82,84及
び86のイネーブル入力に接続される。nビットラッチ
回路92のリセット入力及びイネーブル入力にはそれぞ
れリセット信号ライン及びシフトイネーブル信号ライン
が接続される。nビットラッチ回路94のイネーブル入
力にはラッチ信号ラインが接続される。nビットラッチ
回路80,82,84,86,92及び94のクロック
入力にはクロック信号ラインが接続される。
【0016】図3は図2の移動平均回路の動作を説明す
るためのタイミングチャートであり、図2中で参照記号
(i)〜 (xiv)で示した個所の信号の状態をそれぞれ
(i)〜 (xiv)に示す。図2及び図3を参照しつつ本発
明の移動平均回路の動作を説明する。最初に、nビット
ラッチ回路80,82,84にはそれぞれデータ "C",
"B", "A" が保持されており、入力データは "D" で
あるとする。また、nビットラッチ回路92はリセット
されてデータ "0" を保持しているものとする。図3に
おいて、クロック信号(i)が最初に立ち上がるとき、
ループイネーブル信号 (iii)はLレベルであるので、セ
レクタ88はB入力から入力される入力データを選択し
ている。メモリ更新信号(ii)はHレベルであるのでO
Rゲート98の出力(v)もHレベルになり、nビット
ラッチ回路80,82,84,86はイネーブル状態で
ある。従って、クロック信号(i)の立ち上がりに同期
して初段のnビットラッチ回路80には入力データ
"D" が保持され、データ "C","B", "A" はそれぞれ
nビットラッチ回路82,84,86へ移動する。メモ
リ更新信号(ii)はクロックの立ち上がりに同期してそ
の直後にLレベルになる。nビットラッチ回路92には
"0" が保持されているので (xii)加算回路90の出力
は "A" になる(xiii)。ここまでがメモリ更新動作で
ある。
るためのタイミングチャートであり、図2中で参照記号
(i)〜 (xiv)で示した個所の信号の状態をそれぞれ
(i)〜 (xiv)に示す。図2及び図3を参照しつつ本発
明の移動平均回路の動作を説明する。最初に、nビット
ラッチ回路80,82,84にはそれぞれデータ "C",
"B", "A" が保持されており、入力データは "D" で
あるとする。また、nビットラッチ回路92はリセット
されてデータ "0" を保持しているものとする。図3に
おいて、クロック信号(i)が最初に立ち上がるとき、
ループイネーブル信号 (iii)はLレベルであるので、セ
レクタ88はB入力から入力される入力データを選択し
ている。メモリ更新信号(ii)はHレベルであるのでO
Rゲート98の出力(v)もHレベルになり、nビット
ラッチ回路80,82,84,86はイネーブル状態で
ある。従って、クロック信号(i)の立ち上がりに同期
して初段のnビットラッチ回路80には入力データ
"D" が保持され、データ "C","B", "A" はそれぞれ
nビットラッチ回路82,84,86へ移動する。メモ
リ更新信号(ii)はクロックの立ち上がりに同期してそ
の直後にLレベルになる。nビットラッチ回路92には
"0" が保持されているので (xii)加算回路90の出力
は "A" になる(xiii)。ここまでがメモリ更新動作で
ある。
【0017】次のクロックの立ち上がりからループ動作
が初まり、その直後にループイネーブル信号 (iii)及び
シフトイネーブル信号(iv)がHレベルになり、ORゲ
ート98の出力(v)も再びHレベルに戻る。セレクタ
88はA入力から入力される最終段のnビットラッチ回
路86の出力を選択する。nビットラッチ回路92もイ
ネーブル状態になる。従って、次のクロックの立ち上が
りとともにラッチ回路80,82,84,86の内容は
セレクタ88を介して回転し、最終段のnビットラッチ
回路86からはデータ "B" が出力される。一方、nビ
ットラッチ回路92には加算回路90の以前の出力
"A" が保持される (xii)。従って加算回路90の出力
(xiii)は "A+B" になる。この状態でクロック
(i)があと2回立ち上がると、ラッチ回路80,8
2,84,86の内容がセレクタ88を介してさらに回
転して最終段のnビットラッチ回路92からデータ
"C", "D" が順次出力され、加算回路90の出力(xii
i)は "A+B+C+D" になる。これとほぼ同時にシ
フトイネーブル信号(iv)はLレベルに戻るのでnビッ
トラッチ回路92はディセーブル状態になり、一方では
ラッチ信号(vi)がHレベルになるのでnビットラッチ
回路94はイネーブル状態になる。また、リセット信号
(vii)はLレベル(有効)になる。従って、次のクロッ
クの立ち上がりにより、加算回路90の出力 "A+B+
C+D" はnビットラッチ回路94に移り (xiv)、nビ
ットラッチ回路92は "0" にリセットされる (xii)。
その後メモリ更新信号(ii)がHレベルになると次のク
ロックの立ち上がりで新しい入力データ "E"が初段の
nビットラッチ回路80に取り込まれる。その後、前述
したようなループ動作を実行することによりnビットラ
ッチ回路94からは "B+C+D+E"が出力される。
nビットラッチ回路94の出力を除算回路96において
4で割ることにより、連続する4サンプルの移動平均値
が得られる。なお、前述したように、サンプル数が2n
であるときは除算回路96は不要である。
が初まり、その直後にループイネーブル信号 (iii)及び
シフトイネーブル信号(iv)がHレベルになり、ORゲ
ート98の出力(v)も再びHレベルに戻る。セレクタ
88はA入力から入力される最終段のnビットラッチ回
路86の出力を選択する。nビットラッチ回路92もイ
ネーブル状態になる。従って、次のクロックの立ち上が
りとともにラッチ回路80,82,84,86の内容は
セレクタ88を介して回転し、最終段のnビットラッチ
回路86からはデータ "B" が出力される。一方、nビ
ットラッチ回路92には加算回路90の以前の出力
"A" が保持される (xii)。従って加算回路90の出力
(xiii)は "A+B" になる。この状態でクロック
(i)があと2回立ち上がると、ラッチ回路80,8
2,84,86の内容がセレクタ88を介してさらに回
転して最終段のnビットラッチ回路92からデータ
"C", "D" が順次出力され、加算回路90の出力(xii
i)は "A+B+C+D" になる。これとほぼ同時にシ
フトイネーブル信号(iv)はLレベルに戻るのでnビッ
トラッチ回路92はディセーブル状態になり、一方では
ラッチ信号(vi)がHレベルになるのでnビットラッチ
回路94はイネーブル状態になる。また、リセット信号
(vii)はLレベル(有効)になる。従って、次のクロッ
クの立ち上がりにより、加算回路90の出力 "A+B+
C+D" はnビットラッチ回路94に移り (xiv)、nビ
ットラッチ回路92は "0" にリセットされる (xii)。
その後メモリ更新信号(ii)がHレベルになると次のク
ロックの立ち上がりで新しい入力データ "E"が初段の
nビットラッチ回路80に取り込まれる。その後、前述
したようなループ動作を実行することによりnビットラ
ッチ回路94からは "B+C+D+E"が出力される。
nビットラッチ回路94の出力を除算回路96において
4で割ることにより、連続する4サンプルの移動平均値
が得られる。なお、前述したように、サンプル数が2n
であるときは除算回路96は不要である。
【0018】図4は図1の分周比均一化回路32又は3
4の構成を示す。計算回路100は入力された進み制御
回数について、 (進み制御回数)/(総制御回数(固定)) =1/(a0 +1/(a1 +1/(a2 +……+1/am ))……) と表わすときの商a0 ,a1 ,a2 …am を計算して出
力する。制御信号生成回路102は入力された商a0 ,
a1 ,a2 …am をカスケード接続されたプログラマブ
ル分周器に設定し、それから出力される分周出力を分周
比制御信号として出力する。
4の構成を示す。計算回路100は入力された進み制御
回数について、 (進み制御回数)/(総制御回数(固定)) =1/(a0 +1/(a1 +1/(a2 +……+1/am ))……) と表わすときの商a0 ,a1 ,a2 …am を計算して出
力する。制御信号生成回路102は入力された商a0 ,
a1 ,a2 …am をカスケード接続されたプログラマブ
ル分周器に設定し、それから出力される分周出力を分周
比制御信号として出力する。
【0019】図5は計算回路100の構成を表わす図で
ある。除算回路104の被除数入力はラッチ回路106
の出力に接続され、除数入力はラッチ回路108の出力
に接続される。ラッチ回路106の入力はセレクタ11
0の出力に接続され、ラッチ回路108の入力はセレク
タ112の出力に接続される。セレクタ110は総制御
回数(固定)及びラッチ回路108の出力のいずれか1
方を選択して出力する。セレクタ112は入力された進
み制御回数の制御値及び除算回路104の余り出力のい
ずれか一方を選択する。除算回路104の商出力はラッ
チ回路114,116,118の入力に接続される。
ある。除算回路104の被除数入力はラッチ回路106
の出力に接続され、除数入力はラッチ回路108の出力
に接続される。ラッチ回路106の入力はセレクタ11
0の出力に接続され、ラッチ回路108の入力はセレク
タ112の出力に接続される。セレクタ110は総制御
回数(固定)及びラッチ回路108の出力のいずれか1
方を選択して出力する。セレクタ112は入力された進
み制御回数の制御値及び除算回路104の余り出力のい
ずれか一方を選択する。除算回路104の商出力はラッ
チ回路114,116,118の入力に接続される。
【0020】図5の計算回路の動作を説明する。最初
に、セレクタ110及び112はいずれもA入力を選択
しており、ラッチ回路106及び108にはそれぞれ総
制御回数及び進み制御回数制御値がラッチされる。除算
回路104はラッチ回路106から入力される総制御回
数を被除数、ラッチ回路108から入力される進み制御
回数を除数として除算を実行し、商a0 と余りを出力す
る。商a0 はラッチ回路114にラッチされる。次に、
セレクタ110及び112はいずれもB入力を選択し、
選択された前回の割り算における除数及び余りがそれぞ
れラッチ回路106及び108に被除数及び除数として
ラッチされる。除算回路104は入力された被除数及び
除数について除算を実行し、その商a1 及び余りを出力
する。商a 1 はラッチ回路116にラッチされる。この
処理を除算回路104から出力される余りが0になるま
で繰り返すことによって商a0 ,a1 ,a2 …am がラ
ッチされて出力される。なお除算回路104は、入力さ
れた被除数から除数を結果が負の数になって減算できな
くなるまで繰り返し減算し、減算できた回数を商、減算
の残りを余りとして出力するように構成することができ
る。
に、セレクタ110及び112はいずれもA入力を選択
しており、ラッチ回路106及び108にはそれぞれ総
制御回数及び進み制御回数制御値がラッチされる。除算
回路104はラッチ回路106から入力される総制御回
数を被除数、ラッチ回路108から入力される進み制御
回数を除数として除算を実行し、商a0 と余りを出力す
る。商a0 はラッチ回路114にラッチされる。次に、
セレクタ110及び112はいずれもB入力を選択し、
選択された前回の割り算における除数及び余りがそれぞ
れラッチ回路106及び108に被除数及び除数として
ラッチされる。除算回路104は入力された被除数及び
除数について除算を実行し、その商a1 及び余りを出力
する。商a 1 はラッチ回路116にラッチされる。この
処理を除算回路104から出力される余りが0になるま
で繰り返すことによって商a0 ,a1 ,a2 …am がラ
ッチされて出力される。なお除算回路104は、入力さ
れた被除数から除数を結果が負の数になって減算できな
くなるまで繰り返し減算し、減算できた回数を商、減算
の残りを余りとして出力するように構成することができ
る。
【0021】図6は図4の制御信号生成回路102の構
成を示す。プログラマブル分周器D 0 ,D1 ,D2 …D
n には計算回路100からの商a0 ,a1 ,a2 …am
がそれぞれ分周比として設定される。なお、総制御回数
が与えられればmの最大値を決定することができるの
で、プログラマブル分周器を必要な数だけ用意すること
ができる。
成を示す。プログラマブル分周器D 0 ,D1 ,D2 …D
n には計算回路100からの商a0 ,a1 ,a2 …am
がそれぞれ分周比として設定される。なお、総制御回数
が与えられればmの最大値を決定することができるの
で、プログラマブル分周器を必要な数だけ用意すること
ができる。
【0022】商a0 が設定される分周器D0 には基準信
号が入力され、その分周出力d0 が分周比制御信号とし
て出力される。分周出力d0 は商a1 が分周比として設
定される分周器D1 にも入力され、その分周出力d1 に
より分周器D0 の分周比が周期的にa0 からa0 +1に
変更される。より詳細には、分周器D1 が分周数a
1(又はa1 +1)をカウントし終ってキャリーが出力
されている間は分周器D0の分周比をa0 +1に変更す
る。また、分周出力d1 は分周器D2 にも被分周入力と
して与えられる。同様に、分周器Di (2≦i≦m−
1)には分周器Di-1の分周出力di-1 が入力され、そ
の分周出力di によって分周器Di-1 の分周比を周期的
にai-1 からai-1 +1に変更する。分周出力di は分
周器Di+1 にも被分周入力として与えられる。分周器D
m についても同様に分周器Dm-1 からの分周出力di-1
が入力されるが、その分周比am はam の値が更新され
るまで変更されない。
号が入力され、その分周出力d0 が分周比制御信号とし
て出力される。分周出力d0 は商a1 が分周比として設
定される分周器D1 にも入力され、その分周出力d1 に
より分周器D0 の分周比が周期的にa0 からa0 +1に
変更される。より詳細には、分周器D1 が分周数a
1(又はa1 +1)をカウントし終ってキャリーが出力
されている間は分周器D0の分周比をa0 +1に変更す
る。また、分周出力d1 は分周器D2 にも被分周入力と
して与えられる。同様に、分周器Di (2≦i≦m−
1)には分周器Di-1の分周出力di-1 が入力され、そ
の分周出力di によって分周器Di-1 の分周比を周期的
にai-1 からai-1 +1に変更する。分周出力di は分
周器Di+1 にも被分周入力として与えられる。分周器D
m についても同様に分周器Dm-1 からの分周出力di-1
が入力されるが、その分周比am はam の値が更新され
るまで変更されない。
【0023】説明を簡単にするために総制御回数が16
で進み制御回数の制御値が7の場合について本発明の分
周比均一化回路の動作を説明する。 7/16=1/(2+1/(3+1/2)) であるので計算回路100においてa0 =2,a1 =
3,a2 =2と決定される。この場合の制御信号生成回
路の動作を図7に示す。図7は分周器D0 及びD1の分
周比がそれぞれa0 +1(=3)及びa1 +1(=4)
に変更された直後からの各分周器D0 ,D1 ,D2 の内
部のカウント値の推移を示す。下向きの矢印はキャリー
が出たことにより1段下位の分周器のカウントが増加す
ることを示し、上向きの矢印はキャリーが出たことによ
り進み制御が行なわれること(分周器D0 )又は一段上
位の分周器の分周数を1増加させることを示す。図には
16クロック分のみが示されているが、このパターンが
繰り返される。図に明らかなように、16回の制御回数
の中に進み制御が均一に分布していることが分かる。
で進み制御回数の制御値が7の場合について本発明の分
周比均一化回路の動作を説明する。 7/16=1/(2+1/(3+1/2)) であるので計算回路100においてa0 =2,a1 =
3,a2 =2と決定される。この場合の制御信号生成回
路の動作を図7に示す。図7は分周器D0 及びD1の分
周比がそれぞれa0 +1(=3)及びa1 +1(=4)
に変更された直後からの各分周器D0 ,D1 ,D2 の内
部のカウント値の推移を示す。下向きの矢印はキャリー
が出たことにより1段下位の分周器のカウントが増加す
ることを示し、上向きの矢印はキャリーが出たことによ
り進み制御が行なわれること(分周器D0 )又は一段上
位の分周器の分周数を1増加させることを示す。図には
16クロック分のみが示されているが、このパターンが
繰り返される。図に明らかなように、16回の制御回数
の中に進み制御が均一に分布していることが分かる。
【0024】
【発明の効果】以上述べてきたように本発明によれば、
1つの加算回路を用いて移動平均回路を構成することが
でき、しかも、そのための累算値はその都度クリアされ
るので外乱により累算値が変更されてもその影響は持続
しない。また、デュアルモジュラス分周回路の制御を均
一に行なうことができる。
1つの加算回路を用いて移動平均回路を構成することが
でき、しかも、そのための累算値はその都度クリアされ
るので外乱により累算値が変更されてもその影響は持続
しない。また、デュアルモジュラス分周回路の制御を均
一に行なうことができる。
【図1】本発明の移動平均回路及び分周比均一化回路が
使用される位相同期発振器の構成を示すブロック図であ
る。
使用される位相同期発振器の構成を示すブロック図であ
る。
【図2】本発明の移動平均回路の構成を示す回路図であ
る。
る。
【図3】図2の回路の動作を示すタイミングチャートで
ある。
ある。
【図4】本発明の分周比均一化回路の構成を示すブロッ
ク図である。
ク図である。
【図5】図4の計算回路の構成を示す回路ブロック図で
ある。
ある。
【図6】図4の制御信号生成回路の構成を示す回路ブロ
ック図である。
ック図である。
【図7】本発明の分周比均一化回路の動作を説明するタ
ンミングチャートである。
ンミングチャートである。
10,20…デュアルモジュラス分周回路 12,22…位相比較器 16,26…移動平均回路 32,34…分周比均一化回路
Claims (7)
- 【請求項1】 連続する所定個数の数値を記憶し、新た
な1つの数値が入力されてその記憶が更新される毎に記
憶されている数値のすべてを順次出力する記憶回路と、 該記憶回路における記憶の更新に関連してクリアされ、
該記憶回路から順次出力される数値を累算する累算回路
とを具備する移動平均回路。 - 【請求項2】 前記記憶回路は、入力された数値をラッ
チして出力するデータラッチ回路の前記所定個数の直列
接続を有するデータ保持回路と、 該記憶回路の記憶が更新されるときは新たな数値を選択
して該データ保持回路の入力へ与え、該記憶回路に記憶
されている数値を順次出力するときは該データ保持回路
の出力を選択して該データ保持回路の入力へ与える選択
回路とを含む請求項1記載の移動平均回路。 - 【請求項3】 前記累算回路は、前記記憶回路における
記憶の更新に関連してクリアされ、入力される数値をラ
ッチして出力するデータラッチ回路と、 前記記憶回路から出力される数値と該データラッチ回路
が出力する数値とを加算して該データラッチ回路の入力
に与える加算回路とを含む請求項1記載の移動平均回
路。 - 【請求項4】 制御信号に従って2つの分周比の1つを
選択して動作するデュアルモジュラス分周器を、与えら
れた制御値に応じて分周比の時間軸上の分布が均一にな
るように制御するための制御信号を生成する分周比均一
化回路であって、 入力された制御値から該制御値を1/(a0 +1/(a
1 +1/(a2 +……+1/am ))……)で表わした
ときの商a0 ,a1 ,a2 ……am を連続的に算出して
出力する計算回路と、 該計算回路が出力する該複数の商a0 ,a1 ,a2 ……
am がそれぞれ分周比として設定される複数のプログラ
マブル分周器のカスケード接続を含み、基準信号を該複
数のプログラマブル分周器のカスケード接続により分周
して得られる分周出力を前記制御信号として出力する制
御信号生成回路とを具備する分周比均一化回路。 - 【請求項5】 前記計算回路は、前記制御値に対応する
分数の分母を分子で除算したときの商a0 、及び余りが
0になるまで前回の除数を前回の余りで除算することを
繰り返すことによって順次得られる商a1 ,a2 …am
を計算する請求項4記載の分周比均一化回路。 - 【請求項6】 前記制御信号生成回路は、前記計算回路
が出力する商a0 ,a1 …am がそれぞれ分周比として
設定される複数のプログラマブル分周器D0,D1 …D
m を含み、分周器D0 にあっては基準信号を分周して得
られる分周出力d0 を前記制御信号として出力し、iを
1からm−1までのいずれかとするときの分周器Di に
あっては分周器Di-1 の分周出力di-1 を分周しその分
周出力di を分周器Di+1 へ入力するとともに該分周出
力di により分周器Di-1 の分周比を周期的にai-1 +
1に変更し、そして、分周器Dm にあっては分周器Dm-
1 の分周出力dm-1 を分周しその分周出力dm により分
周器Dm-1 の分周比を周期的にam-1 +1に変更する請
求項4記載の分周比均一化制御回路。 - 【請求項7】 前記計算回路は、被除数を除数で除算し
て商と余りを出力する除算回路と、 入力された数値をラッチして該除算回路へ被除数として
出力する第1のラッチ回路と、 入力された数値をラッチして該除算回路へ除数として出
力する第2のラッチ回路と、 前記分母の値及び該第2のラッチ回路の出力のいずれか
一方を選択して該第1のラッチ回路へ入力する第1の選
択回路と、 前記分子の値及び該除算回路の余り出力のいずれか一方
を選択して該第2のラッチ回路へ入力する第2の選択回
路とを含む請求項5記載の分周比均一化制御回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7058889A JPH08255152A (ja) | 1995-03-17 | 1995-03-17 | 移動平均回路及び分周比均一化回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7058889A JPH08255152A (ja) | 1995-03-17 | 1995-03-17 | 移動平均回路及び分周比均一化回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08255152A true JPH08255152A (ja) | 1996-10-01 |
Family
ID=13097361
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7058889A Pending JPH08255152A (ja) | 1995-03-17 | 1995-03-17 | 移動平均回路及び分周比均一化回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08255152A (ja) |
-
1995
- 1995-03-17 JP JP7058889A patent/JPH08255152A/ja active Pending
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050704 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050712 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20060110 |