JP3027037B2 - 位相同期回路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、あるクロックに同期
したデータを、任意のクロックに同期させて出力する位
相同期回路に関する。近年、端末装置の小型化、多機能
化にともなって端末装置の多チャンネル化が進んでお
り、別々のクロックに同期したデータを端末装置内の一
つのクロックに同期させて処理を行うことが必要となっ
ている。

【０００２】

【従来の技術】例えば、複数地点の端末を切り換えるテ
レビ会議システムのＭＣＵ(Multi-point Control Unit)
では、周波数は同一であっても位相の異なるクロックが
各端末から入ってくることになり、データを処理する場
合、クロックが同期している保証がなければデータを処
理することができない。そのため、クロック乗り換え回
路などが用いられている。

【０００３】クロック乗り換え回路が必要な理由は、デ
ータ信号の変化点近傍でクロックのタイミングをとる
と、データの保証ができないためであり、従来のクロッ
ク乗り換え回路では、データ信号の変化点近傍を検知し
て、その近傍内にクロックが位置した場合、例えばその
クロックの位相を反転させることによってクロックをず
らしている。また、図６は特開昭63−173434号公報に示
された従来のビット位相同期回路である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
たビット位相回路では、クロックの周波数と遅延線のデ
ィレイタイムを考慮しなければならず、その遅延線やデ
ィレイラインなどは周囲の温度変化により特性が変化す
るため、正確な遅延時間を求めることができないという
問題およびコストが高いという問題があった。

【０００５】この発明は以上の事情を考慮してなされた
もので、簡単な構成で確実にクロック乗り換えを行うこ
とができる位相同期回路を提供する。

【０００６】

【課題を解決するための手段】図１はこの発明の基本構
成を示す説明図である。同図においてこの発明は、受信
クロックに同期した受信データを受け、この受信データ
を受信クロックと同じ周波数の乗り換え用の第１クロッ
クまたは該クロックから位相をずらした第２クロックで
ラッチするクロック乗り換え部１と、クロック乗り換え
部１でラッチされたデータと受信データとが同一である
か否かの信号を得る比較回路と、その比較回路の信号の
内容を受信クロックのタイミングで判定し、その判定に
応じて第１の信号または第２の信号を出力する判定回路
からなるデータ比較部２と、データ比較部２から出力さ
れる第１の信号または第２の信号に対応した切換え信号
を生成する切換え信号生成部３と、切り換え信号を受け
て第１または第２のクロックのいずれか一方を選択し、
前記クロック乗り換え部１のクロック入力に与えるクロ
ック選択部４と、前記クロック乗り換え部１から出力さ
れるデータを第１クロックにより取り込み、再生データ
として出力するデータ識別部５とを備えてなる位相同期
回路である。

【０００７】データ比較部２では、クロック乗り換え部
１でラッチされたデータと受信データとが同一であるか
否かを判定し、同一である場合は判定信号（第１の信
号）としての“Ｌｏｗ”が出力される。しかしながら、
ラッチ時にデータの変化点を打ったり、マージン（デー
タ・セットアップ時間およびデータ・ホールド時間）不
足のためにラッチしたデータに誤りがある場合、または
判定信号が保証されないような場合は、判定信号（第２
の信号）としての“Ｈｉｇｈ”が出力される。

【０００８】判定信号が“Ｈｉｇｈ”の場合、第１クロ
ックと第２クロックを切換えることにより、マージンを
保証することができる。したがって、この判定信号を、
第１クロックと第２クロック（第１クロックから位相の
ずれたクロック）との切り換えパルスにすることによ
り、データを打つクロックのマージンを保証することが
できる。

【０００９】また、図２はデータ比較部２の判定回路と
切換え信号生成部３とをＪ−Ｋフリップフロップ６で構
成した回路を示している。この構成を用いた場合は図１
の構成に比べフリップフロップを１個削減することがで
きるため、さらに回路規模を縮小することができる。

【００１０】

【作用】この発明によれば、乗り換え用のクロックＭＣ
ＬＫ（または＊ＭＣＬＫ）で受信データＲＤをいったん
ラッチし、このラッチしたデータと受信データＲＤとを
比較し、その結果に応じて乗り換え用のクロックを切換
えて、ラッチが正確に行われるようにしたので、受信デ
ータＲＤの変化点を考慮することなく、入力されるデー
タをそのまま誤りなく任意の位相のクロックに同期させ
ることができる。

【００１１】

【実施例】以下図に示す実施例に基づいてこの発明を詳
述する。なお、これによってこの発明は限定されるもの
ではない。図３はこの発明の一実施例を示す構成図であ
る。同図において、端末装置は多地点ＴＶ会議センタ装
置で４チャンネル×４Ｐｔ構成であり、最大１６チャン
ネル接続が可能である。

【００１２】各チャンネルにおいて通信網のクロックの
周波数は同じであるが、伝送路の遅延のためにその位相
は非同期である。したがってこの端末装置では、それぞ
れの入力データを端末装置クロックであるマスタクロッ
ク(以下ＭＣＬＫと略称する)に同期させて処理を行って
いる。ＭＣＬＫは接続されている回線クロック中より抽
出するものであり、ここではチャンネル１をＭＣＬＫと
している。

【００１３】位相同期回路の構成は図１に示すとおりで
あり、図中１はＤフリップフロップから構成されるクロ
ック乗り換え部であり、受信クロックＲＴに同期した受
信データＲＤを端末装置クロックＭＣＬＫに同期させ
る。２はイクスクルーシブオア回路およびＤフリップフ
ロップから構成されるデータ比較部２であり、イクスク
ルーシブオア回路により、クロック乗り換え部１でラッ
チされたデータと受信データＲＤとが同一であるか否か
の信号を得、Ｄフリップフロップにより、その信号の内
容を受信クロックのタイミングで判定する。

【００１４】３は端末装置クロックまたは該クロックか
ら位相をずらしたクロックのいずれか一方を選択するた
めの切換え信号を生成するための切換え信号生成部であ
り、Ｄフリップフロップから構成される。４は切り換え
信号を受けてＭＣＬＫまたは該ＭＣＬＫから位相をずら
した反転ＭＣＬＫのいずれか一方を選択し、前記クロッ
ク乗り換え部１のクロック入力に与えるクロック選択部
であり、セレクタ回路から構成される。

【００１５】５はクロック乗り換え部１から出力される
受信データをＭＣＬＫにより取り込み、再生データとし
て出力するデータ識別部であり、Ｄフリップフロップか
ら構成される。

【００１６】図４および図５はこの実施例の動作を示す
タイムチャートである。図４はＭＣＬＫがデータ変化点
近傍に位置しない場合を示している。また、図５はＭＣ
ＬＫがデータ変化点近傍内に位置する場合である。な
お、説明に際しては図１に示す原理構成図を参照する。

【００１７】まず、図４において、クロック乗り換え部
１においてＭＣＬＫの立ち上がりによって受信データＲ
Ｄをラッチするため、ラッチしたデータが図４に示すよ
うに得られる。このラッチしたデータは、データ比較部
２に与えられる。データ比較部２では、エクスクルーシ
ブオアをとり、受信データＲＤと同じであれば“０”、
受信データＲＤと同じでなければ“１”の信号を出力す
る構成であり、この場合では受信データＲＤとラッチし
たデータとが同じため、信号“０”を出力する。

【００１８】次に、この出力結果を受信クロックＲＴに
てタイミングをとるが、受信クロックＲＴはデータＲＤ
の変化点より若干前方に位置するため、必ず(２)出力の
位置に現れ、それにより(ａ)出力は“Ｌｏｗ"になる。

【００１９】切換え信号生成部３では信号“Ｌｏｗ"を
ラッチし、ラッチした信号はセレクタ４の制御入力端子
に与えられる。この場合、セレクタ４の出力は変化せ
ず、したがってＭＳＣＫが出力され続け、ＭＣＬＫがク
ロック乗り換え部１のクロック信号入力として与えられ
る。そしてクロック乗り換え部１から出力されるデータ
は、フリップフロップ５においてＭＣＬＫの立ち上がり
で読み込まれ、再生データｒｄとして出力される。

【００２０】このように、ランダムに選択したＭＣＬＫ
であったとしても、そのＭＣＬＫがデータをラッチでき
る位置にあれば、そのＭＣＬＫを有効とみなし、この実
施例の位相同期回路を動作させる。また、この実施例の
構成によれば、４個のフリップフロップ、１個のＥＯＲ
回路、１個のＮＯＴ回路、１個のセレクタ程度から回路
を構成することができるため、回路規模が小さく構成も
簡単である。

【００２１】次に図５において、ＭＣＬＫがデータＲＤ
変化点近傍に位置する場合は、ＭＣＬＫでラッチしたデ
ータが図示したように現れる。信号Ａはデータ・セット
アップ時間およびデータホールド時間が十分であるた
め、正しくラッチされたとする。しかし信号Ｂはそれが
満足されず、ラッチしたデータは信号Ｂだとする。

【００２２】このようにして(２)出力に１回でも“Ｈｉ
ｇｈ"が現れると、切換え信号生成部３に信号“Ｈｉｇ
ｈ"が与えられるので、切換え信号生成部３の出力が反
転する。それによりセレクタ４のイネーブル信号が反転
するため、ＭＣＬＫが即座に反転ＭＣＬＫに切り換えら
れる。したがって次の周期からは、反転ＭＣＬＫにてデ
ータがラッチされることになる。

【００２３】このように、受信データＲＤにおける信号
Ｂをラッチしたときにデータが異常であると、セレクタ
４が切換わり、今度は反転ＭＣＬＫの立ち下がりで信号
Ｃがラッチされる(図５における記号Ｍ参照)。

【００２４】この状態でデータ比較部２にて受信データ
ＲＤの信号Ｃと一致がとられるため、（ａ）の出力は
“Ｌｏｗ”となり、以後、この位相同期回路は反転ＭＣ
ＬＫで動作することになる。反転ＭＣＬＫは通常、デー
タ周期の１／２に設定される。

【００２５】上記したように、この発明の回路と従来回
路との違いは、データのエッジを検出する必要がないこ
とである。なお、ＭＣＬＫは、接続されている回線クロ
ックの中から抽出する。回線の選択では、各チャンネル
のインターフェイス部に設けられている検出部において
クロックが正しく送られてきているかどうかを通知する
信号を検出し、有効または無効の情報をＭＣＵの制御盤
に通知し、制御盤がその情報を判断してチャンネルを選
択する処理が行われる。

【００２６】

【発明の効果】この発明によれば、乗り換え用のクロッ
クで受信データをいったんラッチし、このラッチしたデ
ータと受信データとを比較し、その結果に応じて乗り換
え用のクロックを切換えて、ラッチが正確に行われるよ
うにしたので、受信データの変化点を考慮することな
く、入力されるデータをそのまま誤りなく任意の位相の
クロックに同期させることができ、これにより、正確に
複数チャンネルの入力信号を端末装置の１つのクロック
で処理することができる。また、回路構成を簡単にする
ことができるため、回路規模が縮小でき、それにより端
末装置の小型化および装置のコストダウンが図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の基本原理を示す第１の構成説明図で
ある。

【図２】この発明の基本原理を示す第２の構成説明図で
ある。

【図３】実施例の構成を示すブロック図である。

【図４】実施例によるタイミングチャートである。

【図５】実施例によるタイミングチャートである。

【図６】従来例の構成を示すブロック図である。

【符号の説明】

１ クロック乗り換え部 ２ データ比較部 ３ 切換え信号生成部 ４ クロック選択部 ５ データ識別部

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 受信クロックに同期した受信データを受
   け、この受信データを受信クロックと同じ周波数の乗り
   換え用の第１クロックまたは該クロックから位相をずら
   した第２クロックでラッチするクロック乗り換え部と、クロック乗り換え部でラッチされたデータと受信データ
   とが同一であるか否かの信号を得る比較回路と、その比
   較回路の信号の内容を受信クロックのタイミングで判定
   し、その判定 に応じて第１の信号または第２の信号を出
   力する判定回路からなるデータ比較部と、データ比較部 から出力される第１の信号または第２の信
   号に対応した切換え信号を生成する切換え信号生成部
   と、 切り換え信号を受けて第１または第２のクロックのいず
   れか一方を選択し、前記クロック乗り換え部のクロック
   入力に与えるクロック選択部と、前記 クロック乗り換え部から出力されるデータを第１ク
   ロックにより取り込み、再生データとして出力するデー
   タ識別部とを備えてなる位相同期回路。
2. 【請求項２】 データ比較部の判定回路と切換え信号生
   成部とをＪ−Ｋフリップフロップ回路で構成したことを
   特徴とする請求項１記載の位相同期回路。