SE469203B - Foerfarande och anordning foer att restaurera en datasignal - Google Patents

Description

15 20 25 30 CT*- *JB I\.D (v, (__: En anordning för att restaurera en datasignal och fasa in datasignalen relativt en klocksignal beskrivs i “HIHG SPEED (140 MBIT/ S) SWITCHING TECHNIQUES FOR BROADBAND COMMUNICATION", av D.Boettle och M.Klein, Standard Electric Lorenz AG (SEL), Research Center, 7000 Stuttgart, Federal Republic of Germany.

Anordníngen innefattar en inställbar fördröjningsledning kopplad för att mottaga och fördröja datasignalen som skall restaureras.

Anordningen innefattar också en fasdetektor kopplad för att mottaga klocksignalen och den fördröjda datasignalen. Dessutom innefattar anordningen styrlogik kopplad till fasdetektorn och fördröjningsledningen. Fasdetektorn avkänner den fördröjda datasignalen vid tre eller fem avkânningstidpunkter bestämda av klocksignalen. Styrlogiken ändrar fördröjningsledningens fördröjning stegivs i beroende av resultaten av avkänningarna.

Varje steg är ungefär lnS och fördröjningsledningens maximala fördröjning är approximativt 7nS, vilket ungefär motsvarar en period av klocksignalen vid en frekvens av 140 Mbit/s.

Rnnosönsnss rön UPPFINNINGEN Ett problem vid vissa kända förfaranden och anordningar för restaurering eller regenerering av en datasignal är att de inte är adaptiva eller enkelt anpassningsbara till olika datahas- tigheter.

Ett annat problem vid vissa kända förfaranden och anordningar för regenerering eller restaurering av en datasignal är att de är känsliga för temperatur- och spänningsvariationer och spridning i parametrar vid tillverkning av erforderliga organ.

Ytterligare ett problem vid vissa kända förfaranden och anord- ningar för regenerering eller restaurering av en datasignal är att de har vissa svårigheter att följa dynamiska fasândringar i datasignalen utan att information går förlorad. Ännu ett problem vid vissa kända förfaranden och anordningar för att restaurera eller regenerera flera datasignaler med hjälp av samma klocksignal är att de har vissa svårigheter att samordna F) 10 15 20 25 30 w J* Cfx xf) I\ 'J C D C N vissa moment i restaureringen pà ett sådant sätt att restaure- ringen eller regenereringen rationaliseras med lägre kostnad per datasignal som följd.

Uppfinningen syftar till att lösa dessa problem och möjliggöra ett förarande och en anordning för att restaruera eller regene- rera åtminstone en första datasignal med hjälp av en klocksignal. vad som är utmärkande för ett förfarande och en anordning enligt uppfinningen och i synerhet föredragna utföringsformer därav framgår av de självständiga patentkraven respektive de osjälv- ständiga patentkraven.

Något förenklat skulle man kunna säga att vid ett förfarande enligt uppfinningen anordnas minst tvâ signalfördröjningsorgan med i tidssteg inställbar tidsfördröjning så att deras tidssteg får väsentligen samma.beroende av åtminstone en omgivningsfaktor, exempelvis temperaturen. Den första datasignalen fördröjs med hjälp av ett första av signalfördröjningsorganen. En första restaurerad datasginal skapas genom avkänning av den fördröjda första datasignalen. vid 'vissa första tidpunkter' bestämda av klocksignalen.

Resultaten av avkänningarna vid olika avkänningstidpunkter jämföres och.det första signalfördröjningsorganets fördröjning av den första datasignalen 'varieras stegvis genom 'variation av antalet tidssteg i beroende av jämförelsen. Det andra signal- fördröjningsorganet användes för att relatera ett antal tidssteg till klocksignalens periotid. Storleken hos både det första och det andra signalfördröjningsorganets tidssteg styrs synkront i beroende av relateringen så att storleken hos ett tidssteg står i ett bestämt förhållande till klocksignalens periodtid.

Företrädesvis skapas vid relateringen två relateríngssignaler ur klocksignalen så att de får en periodtid och ett inbördes fasläge som beror av klocksignalens periodtid. Den ena relateringssig- nalen fördröjs ett visst antal tidssteg i förhållande till den andra.relateringssignalen. De två relateringssignalernas faslägen 10 15 20 25 30 35 _ fä.

Cï\ V.) IN) CD LN efter fördröjningen jämföres och storleken.hos ett tidssteg styrs i beroende av deras inbördes fasläge. För den inbördes fördröj- ningen av relateringssignalerna kan eventuellt utöver det andra signalfördröjningsorganetävenetttredjesignalfördröjningsorgan utnyttjas. I så fall anordnas det tredje signalfördröjnings- organet så att dess tidssteg fâr väsentligen samma storlek och omgivningsberoende som det första och det andra signalfördröj- ningsorganets.

Ett förfarande enligt uppfinningen kan företrädesvis utnyttjas för att även restaurera en andra datasignal och fasa in även den andra datasignalen relativt den tillgängliga klocksignalen.

Därvid fördröjs den andra datasignalen med hjälp av ett tredje signalfördröjningsorgan. En andra restaurerad datasignal skapas genom avkänning av den fördröjda andra datasignalen vid vissa andra tidpunkter bestämda av klocksignalen. Resultaten av avkänningarna av den andra datasignalen vid olika andra avkänningstidpunkter jämföres med varandra. Slutligen varieras det tredje signal- fördröjningsorganets fördröjning av den andra datasignalen stegvis genom variation av antalet tidssteg i beroende av resultatet av jämförelsen.

Något förenklat skulle man kunna säga att en anordning enligt uppfinningen innefattar minst två signalfördröjningsorgan med en tidsfördröjning av signaler som är inställbar i lika stora tidssteg vars storlek är styrbar. Ett första av signalfördröj- ningsorganen är kopplat för mottagning och fördröjning av den första datasignalen. Ett första avkänningsorgan är kopplat för attzmottaga den av det första signalfördröjningsorganet fördröjda första datasignalen, vilket första avkänningsorgan avkänner den fördröjda första datasignalen vid vissa första avkänningstid- punkter bestämda den första klocksignalen. Ett första jämförelse- och styrorgan är kopplat för jämförelse av resultaten aV av avkänningarna av den fördröjda första datasignalen och för att styra antalet tidssteg i det första signalfördröjningsorganets fördröjning av den första datasignalen i beroende av resultatet av avkänningarna. 10 15 20 25 30 35 5 Å _ Od '29 Q \ \~< Ett andra signalfördröjningsorgan i anordningen är anordnat så att dess tidssteg får väsentligen samma beroende av en omgiv- ningsfaktor som det första signalfördröjningsorganets. Anord- ningen innefattar också ett andra jämförelse- och styrorgan kopplat till det första och det andra signalfördröjningsorganet.

Det andra jämförelse- och styrorganet relaterar en första storhet representerande storleken hos klocksignalens periodtid eller en del av denna till en annan storhet representerande storleken hos ett antal tidssteg i det andra signalfördröjningsorganet. Vidare styr det andra jämförelse- och styrorganet storleken hos tidsstegen i signalfördröjningsorganen synkront så att de står i ett bestämt förhållande till klocksignalens periodtid.

Företrädesvis utgör den första och den andra storheten fasskill- naden mellan två relateringssignaler.

Företrädesvis innefattar en anordning enligt uppfinningen organ för att ur klocksignalen skapa en första relateringssignal och en andra relateringssignal, vilka relateringssignaler har en periodtid och ett inbördes fasläge som beror av klocksignalens periodtid. Det andra signalfördröjningsorganet är då kopplat för att åstadkomma att den ena relateringssignalen blir fördröjd ett visst antal tidssteg i förhållande till den andra relateringssig- nalen. Vid relateringen jämför då det andra jämförelse- och styrorganet de två relateringsignalernas faslägen efter fördröj- ningen med varandra samt styr storleken hos tidsstegen i signalfördröjningsorganen i beroende av resultatet av fasjäm- förelsen.

Företrädesvis innefattar en anordning ytterligare ett signal- fördröjningsorgan av liknande typ som det första och det andra signalfördröjningsorganet anordnat så att dess tidssteg får väsentligen samma storlek och beroende av åtminstone en omgiv- ningsfaktor som det första och det andra signalfördröjnings- organets. Då innefattar anordningen organ för att ur klocksíg- nalen skapa en första relateringssignal och en andra relaterings- signal, vilka relateringssignaler har en periodtid och ett inbördes faslâge som beror av klocksignalens periodtid. Därvid är det andra och det tredje signalfördröjningsorganet kopplade för 10 15 20 25 30 v'v\ \O I\.'J CJ CN att fördröja var sin relateringssignal med olika fördröjningsti- der, vilka fördröjningstider skiljer sig ett visst antal tidssteg. Vid relateringen jämför då det andra jämförelse- och styrorganet de två relateringssignalernas faslägen efter fördröjningarna samt styr storleken hos tidsstegen i signalför- dröjningsorganen i beroende av resultatet av fasj ämförelsen.

Företrâdesvis är signalfördröjningsorganen tillverkade i form av en integrerad krets varvid signalfördröjningsorganen energiför- sörj es från en gemensam spânningskälla.

En anordning enligt uppfinningen är företrädesvis utformad för att även restaurera en andra datasignal och fasa in även den andra datasignalen relativt den tillgängliga klocksignalen. I anordningen är då ett tredje signalfördröjningsorgan kopplat för mottagning och fördröjning av den andra datasignalen. Vidare är ett tredje avkänningsorgan kopplat för att mottaga klocksignalen och den av det tredje signalfördröjningsorganet fördröjda andra datasignalen, vilket tredje avkänningsorgan avkänner den fördröjda andra datasignalen vid vissa andra avkänningstidpunkter bestämda av den tillgängliga klocksignalen. Ett tredje jämförelse och styrorgan är kopplat för jâmföresle av resultatet av avkänningarna och till det tredje signalfördröjningsorganet för att styra antalet tidssteg i det tredje signalfördröj nings- organets fördröjning av den andra datasignalen i beroende av resultatet av avkänningarna av den andra datassignalen. Slutligen är det andra jämförelse- och styrorganet kopplat för att styra även storleken hos tidsstegen i det tredje signalfördröj nings- organet synkront med tidsstegen i det första och det andra s ignal fördröj ningsorganet .

Ett förfarande och en anordning enligt uppfinningen och i synnerhet föredragna utföringsformer därav uppvisar först och främst följande fördelar, vilka accentueras vid de föredragna utföringsformerna.

Restaureringen fungerar väl vid och anpassar sig automatiskt till olika datahastigheter och klocksignalfrekvenser inom vissa 10 15 20 25 30 f u CF. kf.) ßfl CÖ (Jul gränser. Restaureringen blir inom vissa gränser mer eller mindre okânslig för' spridningsparametrar, temperatur' och spännings- variationer hos använda organ.

Det är möjligt att följa dynamiska fasändringar i datasignalen utan att data går förlorad.

Upplösningen mellan de olika avkänningstidpunkterna kan automa- tiskt blir konstant relativt klocksignalens periodtid.

Ytterligare fördelar torde inses av fackmannen efter att ha studerat den efterföljande beskrivningen av föredragna utförings- former.

FIGURBESKRIVNING Figur 1 illustrerar starkt förenklat en utföringsform av en anordning för att utföra restaurering av en datasignal enligt uppfinningen.

Figur 2-4 illustrerar utföringsformer av organ som kan ingå i en anordning enligt figur 1.

Figur 5-6 illustrerar avkânning av datasignaler med pulskvoten ett och som fördröjts olika mycket.

Figur 7-8 illustrerar avkânning av datasignaler med olika pulskvoter.

Figur 9-10 illustrerar avkânning av datasignaler med en pulskvot som starkt avviker från ett och som fördröjts olika mycket.

Figur 11 illustrerar en anordning för att utföra restaurering av flera datasignaler enligt uppfinningen. umrönnzesronuzn I figur 1 illustreras starkt förenklat en anordning enligt uppfinningen för att restaurera en datasignal och fasa in datasignalen relativt en periodisk klocksignal CL. Anordningen innefattar första signalfördröjningsorgan 1, första avkännings- och jämförelse- och styrorgan 2, andra signalfördröjningsorgan 3 samt andra jämförelse- och styrorgan 4. 10 15 20 25 30 ..,E'..~..

Qx xß NJ CD CN De första signalfördröjningsorganen l har i figur 1 en signal- ingång, en signalutgáng samt styringângar. De första signal- fördröjningsorganen är kopplade och utformade för att mottaga en datasignal, DATA IN, som skall restaureras och till organen 2 avge datasignalen med en viss signalfördröjning. Via en första styringàng kan signalfördröjningens storlek ändras stegvis med väsentligen lika stora tidssteg. Tidsstegens gemensamma storlek är styrbar via en andra styringàng.

Organen 2 är kopplade för mottagning av klocksignalen CL och innefattar avkänningsorgan kopplade och utformade för mottagning av den fördröjda datasignalen. Avkânningsorganen avkänner den fördröjda datasignalen 'vid. vissa första avkänningstidpunkter bestämda av klocksignalen.

Organen. 2 innefattar' också första. jämförelse- och. styrorgan och utformade för jämförelse av resultaten av avkän- av den fördröjda datasignalen vid vissa avkånningstid- Jämförelse- och styrorganen har en styrutgâng kopplad första styringången hos organen 1 och är utformade för av antalet tidssteg i det första signalfördröjnings- signalfördröjning i beroende av resultatet av avkän- kopplade ningarna punkter. till den styrning organets ningarna.

De andra signalfördröjningsorganen 3 har i figur 1 liksom de första signalfördröj ningsorganen en signalingång, en signalutgâng samt styringángar. Signalingángen och signalutgângen är kopplade till organen 4 för att från organen 4 mottaga signaler och till organen 4 avge mottagna signaler med en viss signalfördröjning.

Via en första styringång kan signalfördröjningens storlek ändras stora tidssteg. Tidsstegens stegvis med väsentligen lika gemensamma storlek är styrbar.

De andra signalfördröjningsorganen.är anordnade så att tidsstegen får väsentligen samma beroende av omgivningstemperatur, mat- ningsspânning och andra omgivningsfaktorer som de första signalfördröjningsorganens tidssteg. 10 15 20 25 30 CI) 5769 2 3 Jämförelse- och styrorganen 4 år kopplade för mottagning av klocksignalen CL och för mottagning av fördröjda signaler från de andra signalfördröjningsorganen 3. Organen 4 har dessutom styrutgångar kopplade dels till den första styringången hos det andra signalfördröjningsorganet.dels till de andra styringångarna för både de första och de andra signalfördröjningsorganen.

De andra jämförelse- och styrorganen 4 relaterar en första storhet representerande storleken hos klocksignalens períodtid eller en del därav till en andra storhet representerande storleken hos ett valt antal tidssteg i de andra signalfördröj- ningsorganen. I beroende av relateringen styr de andra jäm- förelse- och styrorganen storleken hos tidsstegen i båda signalfördröjningsorganen synkront så att de står i ett bestämt förhållande till klocksignalens períodtid.

En första utföringsform av andra signalfördröjningsorgan och tillhörande jämförelse- och styrorgan illustreras i figur 2.

Organen innefattar en pulsformare 10, en första seriekopplad grupp av fördröjningselement 11-18, en andra seriekopplad grupp av fördröjningselement 21-28, en fasdetektor 19 samt en styrsig- nalkrets 20.

Pulsformaren har en ingång kopplad för mottagning av klocksig- nalen CL, en första utgång kopplad till en signalingáng hos fördröjningselementet ll samt en andra utgång kopplad till en signalingáng hos fördröjningselementet 21.

Fördröjningselementen är sinsemellan lika. Varje fördröjnings- element har en signalingång, en signalutgång, en binär styringång för tidssteg samt en analog styringâng för stegstorlek. Varje fördröjningselement har en signalfördröjning som kan ändras med ett tidssteg genom ändring av en binär styrsignal på dess binâra styringång. Storleken hos detta tidssteg kan styras analogt med en analog styrsignal a på dess analoga styringång.

I figur 2 matas samtliga fördröjningselement i båda grupperna med samma analoga styrsignal a på sina analoga styringångar. Samtliga "Er-h (DW 10 15 20 25 30 V.) 10 I\') CJ-J fördröj ningselement har därför samma stegstorlek. De åtta fördröjningselementen 11-18 i den första gruppen matas med en binâr styrsignal med logiska värdet 0 på sina binära styringångar medan de åtta fördröj ningselementen 21-28 i den andra gruppen matas med en binâr signal med logiska värdet 1 på sina binâra styringångar. De åtta fördröjningselementen 11-18 åstadkommer därför tillsammans en fördröjning av signaler från pulsformaren till fasdetektorn som skiljer sig åtta tidssteg från den fördröjning som fördröj ningselementen 21-28 tillsammans åstadkom- mer av signaler från pulsformaren till fasdetektorn.

Pulsformaren alstrar på sin första utgång ett pulståg bestående av pulser med en ekvivalent bredd som motsvarar klocksignalens periodtid T och med ekvivalenta inbördes avstånd som motsvarar ett flertal periodtider nT hos klocksignalen, företrädesvis minst lika många periodtider som antalet fördröjningselement i en QTUPP - På sin andra utgång alstrar pulsformaren ett pulståg som är tidsförskjutet men i övrigt överensstämmer med pulståget på pulsformarens första utgång. Tidsförskjutningen mellan pulstågen på pulsformarens utgångar motsvarar en periodtid T hos klock- signalen.

Fasdetektorn 19 har en första ingång kopplad till signalutgàngen hos fördröjningselementet 18 och en andra ingång kopplad till signalutgàngen hos fördröj ningselementet 28. Fasdetektorn alstrar på sin utgång en utsignal representerande tidsförskjutningen mellan pulser mottagna på den första ingången och motsvarande pulser mottagna på den andra ingången.

Den grupp av fördröjningselement 21-28 som har en signalfördröj- ning som år åtta tidssteg kortare än den andra gruppens är kopplad till den utgång hos pulsformaren som avger det pulståg som är tidsförskjutet en klockpulsperiod efter pulståget på den andra utgången. Det första fördröjningselementet 11 i den grupp som har längre fördröjningstid mottager därför en puls från pulsformaren 10 en klccksignalperiod före det första fördröj- 10 15 20 25 30 11 - _ n 469 ningselementet 21 i den grupp som har kortare fördröjningstid mottager motsvarande puls från pulsformaren.

Med avseende på ankomsttiden till fasdetektorn motverkar därför tidsförskjutningen mellan pulstágen på pulsformarens utgångar skillnaden i tidsfördröjning mellan grupperna av fördröj- ningselement. Om tidsförskjutningen mellan pulstágen på pulsfor- marens utgångar överensstämmer med skillnaden mellan den första gruppens signalfördröjning och den andra gruppens signalfördröj- ning så ankommer motsvarande pulser samtidigt till fasdetektorns ingångar. styrsignalkretsen 20 mottager utsignalen från fasdetektorn och alstrar i beroende av denna signal en analog styrsignal a för styrning av stegstorleken hos samtliga fördröjningselement i de båda grupperna. Samma anloga styrsignal styr också stegstorleken hos det första signalfördröjningsorganet 1 i figur 1.

Av signalen från fasdetektorn framgår vilken av fasdetektorns ingångar som mottager pulser först och vilken av ingàngarna som mottager pulser sist. Styrsignalkretsen strävar attm med. den analoga styrsignalen a styra stegstorleken så att motsvarade pulser ankommer samtidigt till fasdetektorns ingångar, vilket blir fallet då klocksignalens periodtid överensstämmer med åtta tidssteg. Styrsignalkretsen fungerar därför i samverkan med fasdetektorn som en regulator som reglerar stegstorleken efter klocksignalens periodtid. Företrädesvis har styrsignalkretsen en proportionell och integrerande regleringsfunktion.

Hela den i figur 2 illustrerade kombinationen av signalfördröj- ningsorgan och jämförelse- och styrorgan har i. en anordning enligt figur 1 till uppgift att styra stegstorleken i det första signalfördröjningsorganet så att den står i ett bestämt förhål- lande till klocksignalens periodtid. Figur 3 illustrerar' en alternativ utföringsform av en kombination av signalfördröj- ningsorgan och jämförelse- och styrorgan med samma uppgift. 10 15 20 25 30 35 .En Ci*- \..0 '12 BJ CD ('14 Organen i figur 3 innefattar en pulsformare 10' av samma typ som i figur 2, en omkopplare 29, en grupp av åtta seriekopplade fördröjningselement 11-18 av samma typ som figur 2, fasdetektor 19' , en styrsignalkrets 20' med samma uppgift som styrsignalkretsen i figur 2 samt en räknare 30. i en Räknaren 30 har en utgång för en binär styrsignal kopplad till en styringång hos omkopplaren 29, en styringång hos fasdetektorn 19' samt de binâra styringångarna hos fördröjningselementen 11-18.

Räknaren 30 mottager klocksignalen och räknar dess perioder samt växlar regelbundet det logiska binâra värdet på sin binâra styrsignal efter ett visst antal klocksignalperioder.

Pulsformaren 10' alstrar'på sina utgångar inbördes tidsförskjutna pulståg med periodtider som motsvarar växlingarna i det logiska binâra värdet hos räknarens binâra styrsignal. Omkopplaren 29 överför pulser från. pulsformarens ena utgång till fördröj- ningselementet 11 då den binâra styrsignalen har ett visst logiskt värde och från pulsformarens andra utgång till fördröj- ningselementet 11 då den binâra styrsignalen har motsatt logiskt värde. Fördröjningselementet 11 kommer därför att mottaga var annan puls från pulsformarens ena utgång och var annan puls från pulsformarens andra utgång. Beroende på den binâra styrsignalens värde kommer varje fördröjningselement 11-18 att fördröja en puls med antingen en kortare eller en längre tidsfördröjning.

Skillnaden mellan den kortare och den längre tidsfördröjningen i ett fördröjningselement är ett tidssteg. Den binâra styrsignalens växlingar är så anpassade till pulstågen på pulsformarens utgångar att pulser' från ena utgången till fasdetektorn, av fördröjningselementen 11-18 fördröjs åtta tidssteg mer än pulser från den andra utgången till fasdetektorn. Tidsförskjutningen mellan pulser från olika utgångar'hos pulsformaren har därför när pulserna ankommer till fasdetektorn ökats eller'minskats med åtta tidssteg.

Fasdetektorn 19' alstrar på sin utgång en utsignal representativ för tidsförskjutningen mellan mottagna pulser, vilken tidsför- skjutning beror av dels tidsförskjutningen mellan motsvarande 10 15 20 25 30 13 »Ph CW vf) h? C23 L» J pulser på pulsformarens utgångar dels på storleken hos åtta tidssteg.

Styrsignalkretsen 20' mottager utsignalen från fasdetektorn och alstrar i beroende av denna utsignal en analog styrsignal a för styrning av stegstorleken hos samtliga fördröjningselement 11-18.

Samma analoga styrsignal a styr också stegstorleken hos det första signalfördröjningsorganet 1 i figur 1. Styrsignalkretsen strävar att med den analoga styrsignalen a styra stegstorleken så att åtta tidssteg motsvarar en klocksignalperiod. Företrädesvis har därvid styrsignalkretsen en proportionell och integrerande regleringsfunktion.

I figur 4 illustreras en utföringsform av första signalfördröj- ningsorgan och tillhörande avkânnings-, jämförelse- och styr- organ. Organen innefattar en grupp av nio seriekopplade fördröj- ningselement 31-39 av samma typ som fördröjningselementen 11-18 och 21-28 i figur 2-3, ett skiftregister 40, tre grupper med vardera tvâ seriekopplade fördröjningselement 41-46 av samma typ som fördröjningselementen 11-18 och 31-38, ett helperiodfördröj- ningselement 47, ett halvperiodfördröjningselement 48, första skiftlogik 49 för halvperiodskift, andra skiftlogik 50 för tidstegskift, en omkopplare 51, en första ELLER-grind 52 samt en andra ELLER-grind 53.

Samtliga fördröjningselement 31-39 och 40-46 tillförs samma analoga styrsignal a som fördröjningselementen 11-18 från styrsignalkretsen 20 i figur 2 eller 20' i figur 3 eller motsvarande jämförelse- och styrorgan 4 i figur 1. Fördröjnings- elementen 31-39 tillföres dessutom var sin binär styrsignal bl-b9 fràn var sin registerutgâng hos skiftregistret. Fördröj- ningselementen 41, 43 och 44 tillföres en binär styrsignal med logiska 'värdet J. medan fördröjningselementen 42, 45 och. 46 tillförs en binär styrsignal med logiska värdet 0. Hel- och halvperiodfördröjningselementen tillförs klocksignalen CL.

Skiftregistret 40 har två registeringângar av vilka den vänstra tillförs en binär signal med logiska värdet 0 och den högra Mys.

CD*- u.) 10 15 20 25 30 35 14 l\.') C13 (JJ tillförs en binâr signal med logiska värdet 1. Skiftregistret har en vânsterskiftingång kopplad till utgången hos ELLER-grinden 52 och en högerskiftingång kopplad till utgången hos ELLER-grinden 53. Dessutom har skiftregistret ytterligare en utgång för en binâr styrsignal kopplad till en styringång hos omkopplaren 51.

Skiftregistret har lika många registerpositioner för lagring av ett binârt tal som antalet fördröjningselement 31-39. För varje registerposition har skiftregistret en registerutgàng kopplad till den binära styringângen hos ett av fördröj ningselementen 31- 39. Den binära styrsignalen bx till ett visst fördröjningselement dvs 0 eller 1, som finns lagrat i motsvarande registerposition x. Den sammanlagda fördröj ningen hos fördröjningselelementen 31-39 beror därför av antalet nollor och ettor i skiftregistret. Genom att åt vänster skifta in fler ettor har samma logiska värde, från den högra registerutgången eller åt höger skifta in fler nollor från den vänstra registeringången kan den sammanlagda fördröjningen i fördröjningselementen 31-39 ändras stegvis i lika stora tidssteg.

Datasignaler som skall restaureras tillförs signalingången hos fördröjningselementet 31. Den andra skiftlogiken 50 har tre ingångar för fördröjda datasignaler kopplade till signalutgångar- na hos fördröjningselementen 42, 44 respektive 46. På grund av att de tre grupperna med vardera två seriekopplade fördröj nings- element tillförs olika kombinationer av binära styrsignaler kommer datasignalerna på skiftlogikens 50 tre ingångar att vara inbördes tidsförskjutna ett tidssteg. Datasignalerna på den ingång som är kopplad till signalutgàngen på fördröjningselemen- tet 42 kommer att ankomma ett tidssteg före motsvarande datasig- naler ankommer på en av de övriga ingângarna men ett tidssteg efter motsvarande datasignaler ankommer på den andra av de övriga ingângarna hos stegskiftslogiken 50.

Stegskriftlogiken 50 har en första utgång kopplad till en ingång hos ELLER-grinden 52 och en andra utgång kopplad till en ingång hos ELLER-grinden 53. Stegskiftslogiken avkänner datasignalerna på sina tre ingångar vid första avkânningstidpunkter ts bestämda 10 15 20 25 30 35 15 .fb Crx V) NJ av klocksignalen och jämför resultaten av motsvarande avkän- ningar. Nâr motsvarande avkânningar av alla tre datasignalerna ger samma binâra resultat alstrar stegskiftslogiken inte någon skiftpuls på någon av sina utgångar. När däremot resultatet av avkänningen av en av datasignalerna mottagen från fördröj- ningselementet 44 eller 46 skiljer sig från resultaten av avkänningarna av motsvarande datasignaler på de båda övriga ingångarna alstrar stegskiftslogiken en skiftpuls på endera av sina utgångar. Vilken utgång en puls alstras på beror i så fall på vilken av avkänningarna som ger ett annat binärt resultaat än de båda övriga.

Stegskiftslogiken avkänning illustreras i figur 5. Avkânning av samtliga tre binâra datasignaler sker samtidigt vid avkän- ningstidpunkterna ts. Datasignalerna uppträder' på respektive ingång från höger till vänster, dvs den översta datasignalen i figur 5 är tidsförskjuten ett tidssteg efter den mittre data- signalen medan den understa datasignalen är tidsförskjuten ett tidssteg före den mittre datasignalen. För att få en tydlig figur har tidsstegens storlek överdrivits i förhållande till klocksig- nalens periodtid.

Avkânningstidpunkterna ts är inte centrerade i förhållande till övergångarna mellan olika binâra värden hos den mittre datasig- nalen. Detta i kombination. med att den övre och den undre datasignalen är tidsförskjutna i förhållande till den mittre datasignalen medför att resultatet av avkänningen av den undre datasignalen i vissa fall avviker från resultatet av motsvarande avkänning av den mittre datasignalen. Däremot överensstämmer resultatet av avkänningen av den övre datasignalen hela tiden med resultatet av motsvarande avkänning av den mittre datasignalen.

Genom att betrakta figur 5 inses omedelbart att om samtliga datasignaler kunde förskjutas något åt vänster i figur 5 relativt dvs om samtliga datasignaler kunder så skulle även resultatet av avkänningstidpunkterna, fördröjas ytterligare något, avkänningarna av den understa datasignalen alltid överensstämma med resultatet av avkänningen av den mittre datasignalen. En sådan ytterligare fördröjning av just vad den andra skiftlogiken 10 15 20 25 30 35 Jin.

O*- 16 vi) ND CD fw! åstadkommer. Denna ytterligare fördröjning innebär att de av klocksignalen bestämda avkänningstidpunkterna ts åtminstone i viss utsträckning centreras i förhållande till Övergångarna mellan olika binâra vården i den mittre datasignalen. Detta kan också uttryckas så att den mittre datasignalen fasas in mot de av klocksignalen bestämda avkänningstidpunkterna.

Figur 6 illustrerar avkânning av tre datasignaler vilka âr fördröjda jämfört med datasignalerna i figur 5. Avkânningstid- punkterna ts är inte heller här centrerade i förhållande till Övergångarna mellan olika binära värden hos den mittre datasig- nalen. Detta i kombination med att den övre och den undre datasignalen är tidsförskjutna i förhållande till den mittre datasignalen medför att resultatet av avkänningen av den övre datasignalen i vissa fall avviker från resultatet av motsvarande av den mittre datasignalen. Däremot överensstämmer resultatet av avkånningen av den undre datasignalen hela tiden med resultatet av motsvarande avkänning av den mittre datasignalen. Genom att betrakta figur 6 inses omedelbart att om samtliga datasignaler kunde förskjutas något åt höger i figuren relativt avkänningstid- punkterna ts, dvs om fördröjningen av samtliga datasignaler kunde minskas något, så skulle även resultatet av avkänningarna av den översta datasignalen alltid överensstämma med resultatet av avkänningen av den mittre datasignalen. En sådan minskning av fördröj ningen av datasignalerna är just av den andra skiftlogiken åstadkommer. Denna minskning innebär att de av klocksignalen bestämda avkänningstidpunkterna t s åtminstone i viss utsträckning centreras i förhållande till Övergångarna mellan olika binära värden i den mittre datasignalen. Detta kan också uttryckas så att den mittre datasignalen fasas in mot de av klocksignalen bestämda avkânningstidpukterna.

Den ovan beskrivna infasningen av datasignalen fungerar bra för datasignaler som har en pulskvot som är ungefär ett. Om datasig- nalens pulskvot däremot starkt avviker från ett kan problem uppkomma. För att avhjälpa dessa problem har organen i figur 4 en första skiftlogik 49 för att öka eller minska fördröjningen i 10 15 20 25 30 35 17 253 me Qx QÖ elementen 31-39 lika många tidssteg som motsvarar en halv klocksignalperiod.

Den första skiftlogiken 49 har tre ingångar för fördröjda datasignaler kopplade till signalutgàngarna hos fördröjnings- fördröjningselementet 47 respektive fördröj- 48. Fördröjningarna i fördröjningselementen 47 elementet 42, ningselementet och 48 uppgår till en hel respektive en halv klocksignalperiod.

Datasignalerna på ingångarna till skiftlogiken 49 kommer därför att vara inbördes tidsförskjutna med en halv respektive en hel klocksignalperiod. Skiftlogiken avkänner datasignalerna på sina tre ingångar vid avkänningstidpunkter bestämda av klocksignalen och jämför de binära resultaten av motsvarande avkänningar med varandra. När motsvarande avkänningar av alla tre datasignalerna ger samma binära resultat alstrar skiftlogiken 49 inte någon skiftpuls på sin utgång kopplad till omkopplaren 51. När resultatet av avkänningen av datasignalen från fördröjnings- elementet 48 överensstämmer med resultatet av motsvarande avkänning av antingen datasignalen från fördröjningselementet 42 eller fördröjningselementet 47 alstrar skiftlogiken 49 inte heller någon skiftpuls. Om däremot resultatet av avkänningen av datasignalen från fördröjningselementet 47 överensstämmer med resultatet av avkänningen av datasignalen fràn fördröjnings- elementet 42 men resultatet av avkänningen av datasignalen från fördröjningselementet 48 skiljer sig från båda de övriga alstrar skiftlogiken ett antal skiftpulser pà sin utgång. Antalet skiftpulser som då alstras överensstämmer med antalet tidssteg som motsvarar en halv klocksignalperiod. Om således åtta tidssteg motsvarar en hel klocksignalperiod så alstrar skiftlogiken 49 i förekommande fall fyra skiftpulser.

I beroende av en binär styrsignal från skiftregistret vidarebe- fordrar omkopplaren 51 eventuella skiftpulser antingen via en första utgång till ELLER-grinden 52 eller via en andra utgång till ELLER-grinden 53. Den binära styrsignalen från skiftregist- ret har ett binärt värde om mer än hälften av skiftregister- positionerna har lagrat en etta och motsatt binärt värde om mindre än hälften av skiftregisterpositionerna har lagrat en 10 15 20 25 30 35 ..!2:=.

Ch 18 VÄ) F.) (lf) etta. Om mer än hälften av skiftregister positionerna har lagrat en etta kommer därför pulserna från skiftlogiken 49 att medföra att skiftregistret skiftas åt höger så många steg att fördröj- ningen i fördröjningselementen 31-39 ökar med en halv klocksig- nalperiod. Om mindre än hälften av skiftregisterpositionerna har lagrat en etta kommer däremot pulserna från skiftlogiken 49 att medföra att skiftregistret skiftas åt vänster så många steg att sammanlagda fördröjningen i fördröjningselementen 31-38 minskar med en halv klocksignalperiod.

I figur 7 illustreras avkänning av tre datasignaler vid avkän- ningstidpunkter ts. Den översta datasignalen har pulskvoten ett och dess övergångar mellan logiska nivåer är centrerade i för- hållande till avkänningstidpunkterna. Den mittersta datasignalen motsvarar den översta men är distorderad så att den har kortare varaktighet för den högre nivån och längre varaktighet för den lägre nivån. Dess pulskvot avviker därför väsentligt från ett.

Den understa datasignalen motsvarar också den översta men är distorderad så att den.har längre varaktighet för den högre nivån och kortare varaktighet för den lägre nivån. Dess pulskvot avviker därför också väsentligt från ett.

Av figur 7 framgår att avkänningen av de distorderade datasig- nalerna ger samma resultat som den odistorderade datasignalen när avkänningstidpunkterna ts är centrerade i förhållande till övergångarna mellan olika logiska nivåer hos datasignalerna.

I figur 8 illustreras avkânning av tre datasignaler motsvarande de i figur 7 men tidsförskjutna så att avkänningstidpunkterna ts inte är centrerade i förhållande till övergångarna mellan olika logiska nivåer hos datasignalerna. För datasignalen med pulskvo- ten ett erhålles samma avkânningsresultat som i figur 7. För de distorderade datasignalerna erhålles däremot felaktigt resultat vid vissa avkänningstidpunkter. Om däremot samtliga datasignaler i figur 8 kunde tidsförskjutasen halv klocksignalsperiod skulle avkânningsresultatet bli rätt för samtliga tre datasignaler. En sådan tidsförskjutning med en halv klocksignalperiod är just vad den första skiftlogiken 49 åstadkommer. 10 15 20 25 30 35 19 47:e Ch \.O NJ CD CN Den första skiftlogikens avkänning av datasignaler illustreras i figur 9 och 10. Datasígnalerna i figur 9 motsvarar alla den mittersta datasignalen i figur 7 eller 8 och är inbördes tidsförskjutna en halv klocksignalperiod. Datasignalerna i figur 10 motsvarar alla den understa datasignalen i figur 7 eller 8 och är inbördes tidsförskjutna en halv klocksignalperiod. Vid avkänningstidpunkterna t*S erhålles ett annat resultat vid avkänningen av den mittersta datasignalen än vid den samtidiga avkänningen av den översta och den understa datasignalen. Detta utnyttjar den första skiftlogiken 49 som ett kriterium på behov av att ändra på fördröjningen en halv klocksignalperiod.

I figur 11 illustreras en anordning för att även restaurera en andra datasignal och fasa in även den andra datasignalen relativt klocksignalen CL. Anordningen enligt figur 8 skiljer sig från anordningen enligt figur 1 genom ett tredje signalfördröjningsor- gan 5 och genom tredje avkännings- och jämförelse- och styrorgan 6. Organen 5 och 6 fungerar var för sig och tillsammans på samma sätt som organ 1 och 2 men regenererar en andra datasignal mottagen på ingången IN2. Det tredje signalfördröjningsorganet 5 mottager på sin andra styringång samma analoga styrsignal a från organet 4 som det första och det andra signalfördröjningsorganet.

Företrädesvis är organen 1-6 konstruerade som en del av en VLSI- krets.

Uppfinningen är inte begränsad till de ovan beskrivna utförings- formerna eller vad som illustrerats i figurerna. Det är exempel- vis tänkbart att relatera tidsstegens storlek till klocksignalens periodtid.med något annorlunda organ och på något annorlunda sätt än i enlighet med figur 2 eller 3. Antalet fördröjningselement behöver inte vara lika i första och andra signalfördröjnings- organen och antalet kan vara fler än nio eller färre än åtta. Den första skiftlogiken kan innefatta logiska kretsar med en filtrerande funktion. Skiftlogiken.alstrar då inte omedelbart ett antal skiftpunkter så snart som resultatet av avkänningen av datasignalen från fördröjningselementet 48 skiljer sig från resultaten av avkänningarna av de båda övriga datasignalerna.

Skiftlogiken alstrar då i stället skiftpulserna först efter att iš-f-'É 2° Cx resultaten av avkânningarna skilt sig åt fler än en gång på förutbestâmt sätt, exempelvis vid tre på varandra följande avkânningar.

Det är i och för sig tänkbart att även i den andra skiftlogiken ha logiska kretsar med liknande filtrerande funktion som i den första skiftlogiken. Ytterligare modifikationer är tänkbara inom ramen för uppfinningen.

Claims (11)

10 15 20 25 30 35 21 Ch \.O |\.D CD CA P A T E N T K R A V

1. Förfarande för att restaurera åtminstone en första datasignal och fasa in den första datasignalen relativt en tillgänglig periodisk klocksignal (CL), varvid den första datasignalen fördröjs med hjälp av ett första signalfördröjningsorgan (1), vilket signal fördröj ningsorgan har en signal- fördröjningstid som kan ändras stegvis med ett antal väsentligen lika stora tidssteg, vilka tidsstags storlek är styrbar, varvid en första restaurerad datasignal skapas genom avkänning av den fördröjda första datasignalen vid vissa första avkänningstid- punkter (ts) bestämda av klocksignalen, varvid resultaten av avkänningarna vid olika avkänningstidpunkter jâmföres, samt det första fördröjningsorganets fördröjningstid varieras stegvis genom variation av antalet tidssteg i beroende av resultaten av av att ett andra första jämförelserna, k ä n n e t e c k n a t signalfördröjningsorgan (3) , med en signalfördröjningstid som kan ändras stegvis med ett antal väsentligen lika stora tidssteg vars storlek är styrbar, anordnas så att dess tidssteg får väsentligen samma storlek och beroende av åtminstone en omgivningsfaktor som det första signalfördröjningsorganets, att storleken av ett antal tidssteg hos det andra signalfördröjningsorganet relateras till klocksignalens periodtid (T), samt att storleken hos både det första och det andra signalfördröjningsorganets tidssteg styrs synkront så att storleken av ett tidssteg står i ett bestämt förhållande till klocksignalens periodtid.

2. Förfarande enligt patentkrav 1 k ä n n e t e c k n a t av att vid relateringen skapas två relateringssignaler (P1,P2) ur klocksignalen med hjälp av det andra signalfördröjningsorganet, varvid den ena relateringssignalen fördröjs ett visst antal tidssteg i förhållande till den andra relateringssignalen, att de två relateringssignalernas faslägen efter fördröj ningen jämföres, samt att ett visst inbördes fasläge råder mellan de båda relateringssignalerna efter fördröjningen.

3. Förförande enligt patentkrav 1 k ä n n e t e c k n a t av att vid relateringen skapas en första relateringssignal (P1) och en .ps Ch 10 15 20 25 30 35 xí) 22 PO CL) CN andra relateringssignal (P2) ur'klocksignalen, vilka relaterings- signaler ges en periodtid (nT) och ett inbördes faslâge som beror av klocksignalens periodtid, att den ena relateringssignalen med hjälp av det andra signalfördröjningsorganet fördröjs ett visst antal tidssteg i förhållande till den andra relateringssignalen, att de två relateringssignalernas faslägen efter fördröjningen jämföres, samt att storleken hos ett tidssteg styrs så att ett 'visst.inbördes faslâge råder mellan de båda relateringssignalerna efter fördröjningen.

4. Förfarande enligt patentkrav 1 k ä n n e t e c k n a t av att vid relateringen skapas en första relateringssignal (Pl) och en andra relateringssignal (P2) ur klocksignalen, vilka rela- teringssignaler ges en periodtid (nT) och ett inbördes faslâge som beror av klocksignalens periodtid, att fördröjningstiden hos en första grupp av seriekopplade fördröjningselement (11-18) i det andra signalfördröjningsorganet och fördröjningstiden hos en andra grupp av seriekopplade fördröjningselement (21-28) i det andra signalfördröjningsorganet instâlles så att den första gruppens fördröjningstid skiljer sig ett visst antal tidssteg från.den andra.gruppens fördröjningstid, att relaterinssignalerna fördröjs med var sin av den första och den andra gruppen av fördröjningselement, att relateringssignalernas faslägen efter fördröjningarna jämföres, samt att storleken hos ett tidssteg styrs i beroende av resultatet av fasjämförelsen.

5. Förfarande enligt patentkrav 2 för att även restaurera en andra datasignal och fasa in även den andra datasignalen relativt den tillgängliga klocksignalen, k ä n n e t e c k n a t av att den andra datasignalen fördröjs med hjälp av ett tredje signal- fördröjningsorgan (5) , att en andra restaurerad datasignal skapas genom avkânning av den fördröjda andra datasignalen vid vissa att resultaten av avkänningarna av den andra datasignalen vid andra avkänningstidpunkter bestämda av klocksignalen, avkänningstidpunkter jämföres med varandra, samt att det tredje signalfördröjningsorganets fördröjning av den andra datasignalen varieras stegvis genom variation av antalet tidssteg i beroende av resultatet av jämförelserna. 10 15 20 25 30 35 23 ¿. çh \O RJ C23 04

6. Anordning för att restaurera åtminstone en första datasignal och fasa in den första datasignalen relativt en tillgänglig periodisk klocksignal (CL), vilken anordning innefattar ett första signalfördröjningsorgan (1) kopplat för mottagning och fördröjning av den första datasignalen, vilket första signal- fördröjningsorgan har en tidsfördröjning av signaler som kan ändras stegvis med väsentligen lika stora tidssteg, vilka tidssteg har en storlek som är styrbar, vilken anordning innefattar avkänningsorgan kopplade för mottagning av den fördröjda datasignalen, vilka avkänningsorgan avkänner den fördröjda första datasignalen vid vissa första avkänningstid- bestämda av klocksignalen, vilken anordning styrorgan kopplade för punkter (ts) första jämförelse- och innefattar jämförelse av resultaten av avkänningarna av den fördröjda första datasignalen och för styrning av antalet tidssteg i det första signalfördröj ningsorganets fördröjning i beroende av resultaten av avkänningarna, k ä n n e t e c k n a d av ett andra signal- fördröjningsorgan (3) med en tidsfördröjning av signaler som kan ändras stegvis med väsentligen lika stora tidssteg vars storlek är styrbar, vilket andra signalfördröjningsorgan är anordnat så att dess tidssteg får väsentligen samma storlek och beroende av åtminstone en omgivningsfaktor som det första signalfördröj- ningsorganets, vilket andra signalfördröjningsorgan är kopplat för mottagning och fördröjning av minst en signal, av andra jämförelse- och styrorgan (4) kopplade till det första och det andra signalfördröj ningsorganet för synkron styrning av storleken hos tidsstegen i signalfördröjningsorganen, att det andra jämförelse- och styrorganet âr kopplat för mottagning av minst en signal fördröjd av det andra signalfördröjningsorganet och med hjälp av denna mottagna fördröjda signal relaterar en första storhet representerande storleken hos klocksignalens periodtid (T) eller en del av klocksignalens periodtid till en andra storhet representerande storleken hos ett antal tidssteg i det andra signalfördröjningsorganet, samt att det andra jämförelse- och styrorganet utgående från relateringen synkront styr storleken hos tidsstegen i signalfördröj ningsorganen så att de stâr i ett bestämt förhållande till klocksignalens periodtid. 10 15 20 25 30 Ch MD 24 I\.É) CI) CN

7. Anordning enligt patentkrav 6 k ä n n e t e c k n a d av att den första storheten och den andra storheten utgör fasskillnader mellan två relateringssignaler (Pl,P2), vilka härletts ur klocksignalen och fördröjts olika mycket med hjälp av det andra signalfördröj ningsorganet .

8. Anordning enligt patentkrav 6, k ä n n e t e c k n a d av organ (10,10') för att ur klocksignalen skapa en första relate- ringssignal (P1) och en andra relateringssignal (P2) , vilka (nT) och ett inbördes fasläge som beror av klocksignalens periodtid, att det andra signalfördröjningsorganet ( 11-18) är kopplat för att åstadkomma relateringssignaler har en periodtid att den ena relateringssígnalen blir fördröjd ett viss antal tidssteg i förhållande till den andra relateringssignalen, att (l9,19',20,20') vid relateringen jämför de två relateringssignalernas faslägen efter det andra jämförelse- och styrorganet fördröjningen med varandra, samt att det andra jämförelse- och styrorganet styr storleken hos tidsstegen i signalfördröjnings- organen i beroende av resultatet av fasj âmförelsen.

9. Anordning enligt patentkrav 6, k ä n n e t e c k n a d av att det andra signalfördröj ningsorganet innefattar en första grupp av seriekopplade fördröjningselement ( 11-18) och en andra grupp av seriekopplade fördröjningselement ( 21-28) anordnade så att deras tidssteg får väsentligen samma storlek och beroende av åtminstone en omgivningsfaktor som det första signalfördröjningsorganets, av organ (10) för att ur klocksignalen skapa en första relaterings- signal (Pl) och en andra relateringssignal (P2), vilka relate- ringssignaler har en periodtid (nT) och ett inbördes faslâge som beror av klocksignalens periodtid, att den första och den andra gruppen av fördröj ningselement är kopplade för att fördröja var olika fördröjningstider skiljer sig ett visst antal tidssteg, att det (19,2o) jämför de tvâ relateringssignalernas faslâgen efter fördröj- sin relateringssignal med fördröjningstider, vilka andra jämförelse- och styrorganet vid relateringen ningarna, samt att det andra jämförelse- och styrorganet styr 10 15 20 25 25 m. <}'\ O PO 'D 'N storleken hos tidsstegen i signalfördröjningsorganen i beroende av resultatet av fasjämförelsen. '

10. Anordning enligt patentkræv 6 för att även restaurera en andra datasignal och fasa in även den andra datasignalen relativt den tillgängliga klocksignalen k ä n n e t e c k n a d av att ett tredje signalfördröjningsorgan (5) är kopplat för mottagning och fördröjning av den andra datasignalen, att ett tredje avkânningsorgan är kopplad för att mottaga klocksignalen och den av det tredje signalfördröjningsorganet fördröjda andra datasig- nalen, vilket tredje avkänningsorgan avkânner den fördröjda andra datasignalen vid vissa andra avkänningstidpunkter bestämda av den tillgängliga klocksignalen, av ett tredje jämförelse- och styrorgan kopplat för jämförelse av resultatet av avkänningarna och för att styra antalet tidssteg i det tredje signalfördröj- ningsorganets fördröjning av den andra datasignalen i beroende av resultaten av avkänningarna av den andra datasignalen, samt av att det andra jämförelse- och styrorganet är kopplat för att styra även storleken hos tidsstegen i det tredje signalfördröj- ningsorganet synkront med tidsstegen i det första och det andra signalfördröjningsorganet.

11. ll. Anordning enligt något av' patentkraven 6-10 k ä n n e - t e c k n a d av att signalfördröjningsorganen är tillverkade i form av en integrerad krets och att signalfördröjningsorganen energiförsöjres från en gemensam spänningskälla.