JP2944536B2 - nビットメモリ回路 - Google Patents

nビットメモリ回路

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JP2944536B2
JP2944536B2 JP8263322A JP26332296A JP2944536B2 JP 2944536 B2 JP2944536 B2 JP 2944536B2 JP 8263322 A JP8263322 A JP 8263322A JP 26332296 A JP26332296 A JP 26332296A JP 2944536 B2 JP2944536 B2 JP 2944536B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はnビットメモリ回路
に関し、特にスタッフ(STUFF)同期に用いられる
nビットメモリ回路に関するものである。
【0002】
【従来の技術】互いに非同期の第1クロックと第2クロ
ックとの間でビット同期をとるためのスタッフ同期に用
いられるnビットメモリ回路において、第1クロックを
書き込みクロックとし、第2クロックを読み出しクロッ
クとしたときのスタッフ率α(0≦α≦100%)は、 第1クロック=第2クロック のときα=0%となり、 第1クロック={(X−1)/X}* 第2クロック (但し、X:スタッフビットの周期が第2クロックにお
いてXビットとする)のときα=100%とする。
【0003】図5に従来のこの種のnビットメモリ回路
を示す。この従来のnビットメモリ回路は、n分周部1
とnビットデータ部2とタイミングジェネレータ部3と
位相比較部4とセレクト部5とからなる。n分周部1
は、書き込みクロック入力端6から入力された第1クロ
ックをn分周する。書き込みデータ入力端7から入力さ
れる書き込みデータは、n分周部1より出力されるn分
周クロックと共にnビットデータ部2に入力され、ここ
でnビット長n列データに変換されて出力される。
【0004】一方、読み出しクロック入力端8から入力
された第2クロックはタイミングジェネレータ部3へそ
のまま入力される。このタイミングジェネレータ部3
は、位相比較信号とセレクト信号とを生成し、位相比較
信号は位相比較部4へ供給し、またセレクト信号はセレ
クト部5へ供給する。セレクト信号を受けたセレクト部
5では、nビットデータ部2より入力されたnビット長
n列データから1ビット幅のデータを順次抜き出し、読
み出しデータ出力端9から出力する。
【0005】位相比較部4は、n分周部1からのn分周
クロックと、タイミングジェネレータ部3からの位相比
較信号との位相差を比較し、その位相差の状態に応じて
スタッフ要求信号を出力する。タイミングジェネレータ
部3では、スタッフ要求信号をXビット周期クロックで
取り込み、スタッフ信号をスタッフ信号出力端10から
出力すると共に、Xビット周期クロックからYビット後
(Yは1≦Yの整数)に設定されているスタッフビット
タイミングでのセレクト信号の送出を制御し、1ビット
分データの読み出しを停止させることで、スタッフ動作
を行う。
【0006】図6に、図5の従来例におけるnビットデ
ータ部2から出力されるnビット長n列データの1列目
のデータとそのセレクトタイミングを示す。
【0007】nビット長データとセレクト信号との関係
において、セレクト信号の位相が進み(EMPTY方向
とする)、タイミングジェネレータ部3からスタッフ要
求信号が出力されるタイミングと、セレクト信号の位相
が遅れ(OVER−FLOW方向とする)、スタッフ要
求信号が阻止される境界点をS状態とする。
【0008】スタッフ要求信号が発生してからスタッフ
動作が完了するまでの時間が最大となるのは、Xビット
周期クロック発生直後に読み出しタイミングがS状態を
通過し、EMPTY方向へ進んだ場合で、スタッフ要求
信号が取り込まれるのはXビット経過後に発生するXビ
ット周期クロックであり、更にスタッフ動作まではYビ
ット経過後となるので、最大時間は(X+Y)ビットの
時間となる。また、Y≒Xであった場合には(X+Y)
≒2Xビットとなる。
【0009】S状態から2Xビット経過した場合の読み
出しタイミングは次のとおりである。α≒0の場合、 第1クロック≒第2クロック であるから、2Xビット後の位相は殆ど変わらず、S状
態のままである。
【0010】α≒1の場合、 第1クロック≒{(X−1)/X}* 第2クロック であるから、2Xビット後の位相はS状態より約2ビッ
トだけEMPTY側となる。
【0011】それぞれの位相状態でスタッフ動作が行わ
れると、読み出しタイミングは1ビットOVER−FL
OW側へ移るため、α≒0の場合、S状態であったの
が、S状態より1ビットOVER−FLOW側へ移り、
α≒1の場合、S状態より2ビットEMPTY側であっ
たのが、S状態より1ビットEMPTY側へと移る。
【0012】つまり、α≒0とα≒1の読み出しタイミ
ングの範囲としては、 α≒0の場合、S状態〜1ビットOVER−FLOW側 α≒1の場合、S状態〜2ビットEMPTY側 となる。
【0013】S状態でのタイミングがnビット長データ
の中央とすると、S状態でのタイミングは、EMPTY
側もOVER−FLOW側も(n−1)/2ビットであ
り、α≒0とα≒1の読み出しタイミングの範囲をあて
はめると、 α≒0の場合、EMPTY側が(n−1)/2ビット、
OVER−FLOW側が(n−1)/2−1ビット となり、 α≒1の場合、EMPTY側が(n−1)/2−2ビッ
ト、OVER−FLOW側が(n−1)/2ビット となる。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】従来例の第1の問題点
は、スタッフ率αの値によってビット読み出しのタイミ
ングが変わり、タイミングマージンが変化することによ
りジッター等の変動に対する耐力が減少することであ
る。
【0015】その理由は、ジッター等の変動に対する耐
力を最大にするためには、EMPTY側とOVER−F
LOW側のマージンを均等にする必要があるが、従来例
では上述のようにα≒0とα≒1とでは相反する方向へ
読み出し範囲が移行するため、互いに最適となるタイミ
ングがなく、スタッフ率αによって読み出しタイミング
が偏り、ジッター等の変動に対する耐力が減少すること
になる。
【0016】第2の問題点は、ジッター等の変動に対す
るマージンを増加させるためには、回路規模の伝送ビッ
ト遅延量も増大させてしまうことである。
【0017】その理由は、従来例では、スタッフ率によ
ってジッター等の変動に対する耐力への影響を抑えるに
は、メモリビット量の拡張が必要であるが、メモリ量を
拡張した場合、回路規模が増大するばかりでなく、タイ
ミングマージンを最適にするためにデータを読み出すセ
レクト信号の位相はメモリビットの中央付近となるが、
するとメモリビット量の増大に伴い伝送ビット遅延量が
固定的に増大することになってしまう。
【0018】本発明の目的は、スタッフ率に応じてnビ
ット長データから1ビットデータを抜き出すタイミング
を操作して読み出し範囲を変更することにより、EMP
TY側とOVER−FLOW側のマージンを均等にし、
ジッター等の変動に対する耐力を増大させることにあ
る。
【0019】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るため本発明のnビットメモリ回路は、第1クロックを
書き込み用として入力し、n分周してn分周クロックと
するn分周部と、書き込みデータとn分周クロックを入
力し、nビット長n列データを出力するnビットデータ
部と、第2クロックを読み出し用としてスタッフ要求信
号と共に入力し、位相比較信号とセレクト信号を出力す
るタイミングジェネレータ部と、n分周クロックと位相
比較信号との位相差を比較し、その位相差の状態に応じ
てスタッフ要求信号を出力する位相比較部と、セレクト
信号によりnビット長n列データからデータを順次抜き
出すセレクト部に加え、スタッフ率αに応じてnビット
長データから1ビットデータを抜き出すタイミングを操
作するためのシフト部を備えたもので、このシフト部と
して次の3つの形態がある。
【0020】第1の形態のシフト部は、セレクト部に入
力されるセレクト信号のタイミングをスタッフ率αによ
って変える。第2の形態のシフト部は、タイミングジェ
ネレータ部から位相比較部に入力される位相比較信号の
タイミングをスタッフ率αによって変える。第3の形態
のシフト部は、位相比較部に入力されるn分周クロック
をスタッフ率αによって変える。
【0021】このようなシフト部を備えると次のような
作用がある。α≒0の場合の読み出し範囲が、S状態〜
1ビットOVER−FLOW側である場合、例えばセレ
クト信号を0.5ビットEMPTY側へ変更すれば、読
み出し範囲は0.5ビットEMPTY側〜0.5ビット
OVER−FLOW側となり、またα≒1の場合の読み
出し範囲が、S状態〜2ビットEMPTY側である場
合、例えばセレクト信号を1ビットOVER−FLOW
側へ変更すれば、読み出し範囲は1ビットEMPTY側
〜1ビットOVER−FLOW側となるので、スタッフ
率に応じてセレクト信号の遅延量を操作し、EMPTY
側とOVER−FLOW側のタイミングマージンを均等
にしてジッター等の変動に対する耐力を増大させること
ができる。また、nビットのメモリ量の変更を行わない
ため、伝送ビット遅延量の増大や回路規模の増大を防ぐ
ことができる。
【0022】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。
【0023】図1は本発明の第1実施例を示す。このn
ビットメモリ回路は、書き込みクロック入力端6より第
1クロックを入力し、n分周してn分周クロックとする
n分周部1と、そのn分周クロックと共に書き込みデー
タ入力端7より書き込みデータを入力し、nビット長n
列データを出力するnビットデータ部2と、スタッフ要
求信号と読み出しクロック入力端8よりの第2クロック
とを入力し、位相比較信号とセレクト信号を出力するタ
イミングジェネレータ部3と、n分周部1からのn分周
クロックと位相比較信号との位相差を比較し、その位相
差の状態に応じてスタッフ要求信号を出力する位相比較
部4と、セレクト信号によりnビット長n列データから
データを順次抜き出すセレクト部5に加え、タイミング
ジェネレータ部3とセレクト部5との間にシフト部11
を設けたものである。n分周部1、nビットデータ部
2、タイミングジェネレータ部3、位相比較部4及びセ
レクト部5については、図5に示した従来例と同様であ
る。
【0024】このシフト部11は、シフト設定入力端1
2からシフト信号を入力されると、タイミングジェネレ
ータ部3からのセレクト信号をシフト信号に応ジッター
遅延量によりシフト、すなわちスタッフ率αに応じて変
えてセレクト部5へ入力する。
【0025】図2に、図1の実施例の書き込み・読み出
しタイミングとそのうちのnビット長n列データの1列
目のデータとセレクトタイミングを示す。
【0026】前述したように、nビット長データとセレ
クト信号との関係において、セレクト信号の位相が進む
方向をEMPTY、セレクト信号の位相が遅れる方向を
OVER−FLOW、スタッフ要求信号が阻止される境
界点をS状態とし、α≒0とα≒1の読み出しタイミン
グの範囲が、 α≒0の場合、S状態〜1ビットOVER−FLOW側 α≒1の場合、S状態〜2ビットEMPTY側 となっていると仮定する。
【0027】ここで、スタッフ率αに応じてセレクト信
号の遅延量を設定することにより、α≒0の場合の読み
出しタイミングを EMPTY側は(n−1)/2+0.5ビット OVER−FLOW側は(n−1)/2−0.5ビット とし、またα≒1場合の読み出しタイミングを、 EMPTY側は(n−1)/2−1ビット OVER−FLOW側は(n−1)/2−1ビット とすれば、EMPTY側とOVER−FLOW側の遅延
量を均等にして、ジッター等の変動に対するマージンを
増大することができる。
【0028】次に、図3に示す第2実施例は、シフト部
11をタイミングジェネレータ部3と位相比較部4との
間に設け、セレクト信号の遅延量を設定する代わりに、
タイミングジェネレータ部3から位相比較部4へ送出さ
れる位相比較信号の遅延量を設定することにより、スタ
ッフ要求信号が発生する境界点(S状態の位置)を変更
する。すると、S状態でのEMPTY側とOVER−F
LOW側のタイミングマージンを任意の方向に移動し
て、 α≒0の場合、S状態〜1ビットOVER−FLOW側 α≒1の場合、S状態〜2ビットEMPTY側 となっている読み出し範囲を最適な状態に設定すること
ができる。
【0029】また、図4に示す第3実施例は、シフト部
11をn分周部1と位相比較部4との間に設け、n分周
部1から位相比較部4へ送出されるn分周クロックの遅
延量を設定することにより、スタッフ要求信号が発生す
る境界点(S状態の位置)を変更するもので、第2実施
例と同様の効果を得ることができる。
【0030】
【発明の効果】本発明によれば次のような効果がある。 スタッフ率αによって読み出しタイミングを設定
し、EMPTY側とOVER−FLOW側のマージンを
均等にできるので、ジッター等の変動に対する耐力を増
大することができる。
【0031】 nビットのメモリ量は変更することが
なく、読み出しタイミングを最適な位置にすることによ
りジッター等の変動に対する耐力を増大させるできるの
で、ビット遅延量及びメモリ量を拡張するための回路規
模の増大を招くことなく、ジッター等の変動に対する耐
力を増大できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例のブロック図である。
【図2】第1実施例のタイミングチャートである。
【図3】第2実施例のブロック図である。
【図4】第3実施例のブロック図である。
【図5】従来例のブロック図である。
【図6】従来例のタイミングチャートである。
【符号の説明】
1 n分周部 2 nビットデータ部 3 タイミングジェネレータ部 4 位相比較部 5 セレクト部 11 シフト部

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 互いに非同期の第1クロックと第2クロ
    ックとの間でビット同期をとるためのスタッフ同期に用
    いられるnビットメモリ回路において、前記第1クロッ
    クを書き込み用として入力し、n分周してn分周クロッ
    クとするn分周部と、書き込みデータと前記n分周クロ
    ックを入力し、nビット長n列データを出力するnビッ
    トデータ部と、前記第2クロックを読み出し用としてス
    タッフ要求信号と共に入力し、位相比較信号とセレクト
    信号を出力するタイミングジェネレータ部と、前記n分
    周クロックと前記位相比較信号との位相差を比較し、そ
    の位相差の状態に応じて前記スタッフ要求信号を出力す
    る位相比較部と、前記セレクト信号により前記nビット
    長n列データからデータを順次抜き出すセレクト部と、
    このセレクト部に入力される前記セレクト信号のタイミ
    ングをスタッフ率αによって変えるシフト部とを有する
    ことを特徴とするnビットメモリ回路。
  2. 【請求項2】 互いに非同期の第1クロックと第2クロ
    ックとの間でビット同期をとるためのスタッフ同期に用
    いられるnビットメモリ回路において、前記第1クロッ
    クを書き込み用として入力し、n分周してn分周クロッ
    クとするn分周部と、書き込みデータと前記n分周クロ
    ックを入力し、nビット長n列データを出力するnビッ
    トデータ部と、前記第2クロックを読み出し用としてス
    タッフ要求信号と共に入力し、位相比較信号とセレクト
    信号を出力するタイミングジェネレータ部と、前記n分
    周クロックと前記位相比較信号との位相差を比較し、そ
    の位相差の状態に応じて前記スタッフ要求信号を出力す
    る位相比較部と、前記セレクト信号により前記nビット
    長n列データからデータを順次抜き出すセレクト部と、
    前記タイミングジェネレータ部から前記位相比較部に入
    力される前記位相比較信号のタイミングをスタッフ率α
    によって変えるシフト部とを有することを特徴とするn
    ビットメモリ回路。
  3. 【請求項3】 互いに非同期の第1クロックと第2クロ
    ックとの間でビット同期をとるためのスタッフ同期に用
    いられるnビットメモリ回路において、前記第1クロッ
    クを書き込み用として入力し、n分周してn分周クロッ
    クとするn分周部と、書き込みデータと前記n分周クロ
    ックを入力し、nビット長n列データを出力するnビッ
    トデータ部と、前記第2クロックを読み出し用としてス
    タッフ要求信号と共に入力し、位相比較信号とセレクト
    信号を出力するタイミングジェネレータ部と、前記n分
    周クロックと前記位相比較信号との位相差を比較し、そ
    の位相差の状態に応じて前記スタッフ要求信号を出力す
    る位相比較部と、前記セレクト信号により前記nビット
    長n列データからデータを順次抜き出すセレクト部と、
    前記位相比較部に入力される前記n分周クロックをスタ
    ッフ率αによって変えるシフト部とを有することを特徴
    とするnビットメモリ回路。
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