JP5203578B2 - Data transfer device - Google Patents
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Description
本発明は、データ転送装置に関し、特に複数の入出力回路の間でデータを誤りなく転送する技術に関する。 The present invention relates to a data transfer device, and more particularly to a technique for transferring data without error between a plurality of input / output circuits.
複数のプロセッサを有する電算機などにおいて、プロセッサ間のデータ転送を誤りなく行わねばならない。そのために、各プロセッサには、入出力するデータ信号を処理する入出力回路を備えている。このようなデータ転送装置では、複数のプロセッサは入出力回路を介して共通の伝送路に接続される。そして、1つのプロセッサから他のプロセッサに対してデータを転送するとき、転送元のプロセッサの入出力回路は出力回路となり、転送先のプロセッサの入出力回路は入力回路となる。転送元と転送先のプロセッサが入れ替わると、入出力回路はそれに合わせて出力回路あるいは入力回路に切り替わる。 In a computer having a plurality of processors, data transfer between processors must be performed without error. For this purpose, each processor includes an input / output circuit for processing data signals to be input / output. In such a data transfer apparatus, a plurality of processors are connected to a common transmission line via an input / output circuit. When data is transferred from one processor to another processor, the input / output circuit of the transfer source processor is an output circuit, and the input / output circuit of the transfer destination processor is an input circuit. When the transfer source and transfer destination processors are switched, the input / output circuit is switched to the output circuit or the input circuit accordingly.
各入力回路では、入力されたデータ信号のレベルを予め設定された参照電圧(しきい値)と比較し、波形整形してプロセッサ内部の回路に転送する。この時の参照電圧の設定が不適当であると、データを誤って識別し転送エラーが生じることになる。よって参照電圧の値は、伝送信号の状況を考慮してより広いマージンが得られるように設定されるべきである。 Each input circuit compares the level of the input data signal with a preset reference voltage (threshold), shapes the waveform, and transfers it to a circuit inside the processor. If the setting of the reference voltage at this time is inappropriate, data is erroneously identified and a transfer error occurs. Therefore, the value of the reference voltage should be set so as to obtain a wider margin in consideration of the state of the transmission signal.
例えば特許文献1には、入力信号に汎用性を持たせ、かつ識別判定のための最適点の設定を自動的に高精度に行うことを目的とする伝送装置が開示される。ここでは、入力信号に対して、電圧しきい値レベルとクロックの位相とを順次スイープさせ、アイパターンの有効領域内での最もエラー発生の低い識別点を自動測定し、その識別点を最適点に設定して再生制御するものである。
For example,
データ転送速度が小さくまた伝送信号の振幅が大きければ、動作マージンは広く、参照電圧の設定が最適値から少々ずれていても、転送エラーを増加させるほどの問題にはならない。しかしながら、近年のプロセッサはその動作周波数の高速化に伴い、データ転送速度が高速化しており、これに伴い信号振幅も小さくなる傾向にある。このように動作マージンが狭くなると、参照電圧の設定をより高精度に適切に設定しないと、データの識別を誤り、プロセッサ内部に誤ったデータが転送されることになる。 If the data transfer speed is low and the amplitude of the transmission signal is large, the operation margin is wide, and even if the setting of the reference voltage slightly deviates from the optimum value, it does not cause a problem that increases transfer errors. However, in recent processors, the data transfer speed has been increased with the increase in the operating frequency, and the signal amplitude tends to be reduced accordingly. When the operation margin is thus narrowed, unless the setting of the reference voltage is appropriately set with higher accuracy, data identification is erroneous and erroneous data is transferred to the processor.
また、データ転送装置では、複数の入出力回路において、それらの入出力特性は同一とは限らない。特に、入力回路として動作する際の参照電圧の最適値は同一であるとは限らない。なぜなら、各入出力回路の入力特性は、製造プロセスによるばらつき、電源電圧の変動及び温度変動等の影響を受け、それぞれの参照電圧の最適値が異なる場合が生じるからである。 In the data transfer apparatus, the input / output characteristics of the plurality of input / output circuits are not necessarily the same. In particular, the optimum value of the reference voltage when operating as an input circuit is not always the same. This is because the input characteristics of each input / output circuit are affected by variations due to manufacturing processes, power supply voltage fluctuations, temperature fluctuations, and the like, and the optimum values of the respective reference voltages may differ.
さらには、複数のプロセッサ(複数の入出力回路)間でデータの転送を行う訳であるから、転送元と転送先となる入出力回路の組み合わせは幾通りも存在し、それらの伝送路の距離は一定していない。よって、入出力回路の組み合わせにより伝送路での信号劣化の状況も一様ではなく、各入出力回路の参照電圧の最適値をそれに合わせて設定しなければならない。 Furthermore, since data is transferred between a plurality of processors (a plurality of input / output circuits), there are various combinations of transfer source and input / output circuits, and the distance between the transmission paths. Is not constant. Therefore, the state of signal degradation in the transmission path is not uniform depending on the combination of the input / output circuits, and the optimum value of the reference voltage of each input / output circuit must be set accordingly.
前記特許文献1では、1つの伝送系における再生制御の最適点の設定を行う技術が開示されるが、上記したような複数の入出力回路を含むデータ転送装置における問題については考慮されていない。
In
従来は、既に設定した参照電圧が適正であるか、また参照電圧の上限及び下限に対して余裕があるかを確認するために、動作マージン試験を行っていた。動作マージン試験の結果、参照電圧の設定が適切でないことが判明した場合、回路部品を交換するなどして参照電圧の補正を行っていた。このようなマージン試験や部品の交換は人手による作業となるため、効率が悪く改善が求められる。 Conventionally, an operation margin test has been performed in order to confirm whether the already set reference voltage is appropriate and whether there is a margin with respect to the upper and lower limits of the reference voltage. As a result of the operation margin test, when it is found that the reference voltage is not properly set, the reference voltage is corrected by replacing circuit components. Such margin testing and parts replacement are manual operations, which are inefficient and require improvement.
本発明の目的は、上記した従来の課題を解決し、複数の入出力回路の間で高速のデータ信号を転送するデータ転送装置において、転送エラーの発生を低減することにある。さらには、各入出力回路の参照電圧を自動的に最適に設定することである。 An object of the present invention is to solve the above-described conventional problems and reduce the occurrence of transfer errors in a data transfer apparatus that transfers high-speed data signals between a plurality of input / output circuits. Furthermore, the reference voltage of each input / output circuit is automatically set optimally.
本発明は、複数のデータ処理装置を入出力回路を介して共通の伝送路に接続し、各データ処理装置間でデータを転送するデータ転送装置であって、各データ処理装置は、他のデータ処理装置からテスト信号を受信し、入出力回路がこれを正しく受信できたかどうかを判定する比較器と、入出力回路に対し、信号入力時の基準となる参照電圧を与えるとともに、比較器の判定結果に応じて、正しく受信できるための最適な参照電圧を求めて記憶部に記憶する参照電圧制御回路とを備える。参照電圧制御回路は、データ送信元となるデータ処理装置毎に参照電圧の最適値を求めて記憶部に記憶する構成とする。 The present invention relates to a data transfer device that connects a plurality of data processing devices to a common transmission line via an input / output circuit and transfers data between the data processing devices. A comparator that receives a test signal from the processing unit and determines whether or not the input / output circuit has received it correctly, and a reference voltage that is used as a reference when the signal is input to the input / output circuit. And a reference voltage control circuit that obtains an optimal reference voltage for correctly receiving and stores the reference voltage in a storage unit according to the result. The reference voltage control circuit is configured to obtain an optimum value of the reference voltage for each data processing device as a data transmission source and store it in the storage unit.
ここに参照電圧制御回路は、各データ処理装置から送信されるテスト信号に対し、参照電圧を段階的に変化させ、テスト信号を正しく受信できる動作マージンが最大となるように参照電圧の最適値を設定する。 Here, the reference voltage control circuit changes the reference voltage stepwise with respect to the test signal transmitted from each data processing device, and sets the optimum value of the reference voltage so that the operation margin for correctly receiving the test signal is maximized. Set.
また各データ処理装置は、当該装置固有のフラグ信号を発生するフラグ発生器を備え、送信元のデータ処理装置は、フラグ発生器からのフラグ信号をデータに付加して転送する。受信側のデータ処理装置は、参照電圧制御回路により受信したフラグ信号から送信元のデータ処理装置を識別し、記憶部から該送信元のデータ処理装置に対する参照電圧最適値を読み取り設定する。 Each data processing device includes a flag generator that generates a flag signal unique to the device, and the data processing device of the transmission source adds the flag signal from the flag generator to the data and transfers it. The data processing device on the receiving side identifies the transmission source data processing device from the flag signal received by the reference voltage control circuit, and reads and sets the reference voltage optimum value for the transmission source data processing device from the storage unit.
本発明によれば、複数の入出力回路の間で高速のデータ信号を転送する場合、各入出力回路の参照電圧を自動的に最適に設定し、転送エラーの発生を低減することができる。 According to the present invention, when a high-speed data signal is transferred between a plurality of input / output circuits, the reference voltage of each input / output circuit can be automatically set optimally to reduce the occurrence of a transfer error.
以下、本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。
図1は、本発明によるデータ転送装置の一実施例を示す構成ブロック図である。本実施例のデータ転送装置1は、n個のデータ処理装置(プロセッサ)10−1,10−2,・・・,10−nを備え、これらをそれぞれの入出力回路101−1,101−2,・・・,101−nを介して共通の伝送路(配線)130に接続している。各入出力回路は、各データ処理装置で生成したデータを他のデータ処理装置へ転送する出力回路として動作するとともに、他のデータ処理装置から転送されたデータを入力する入力回路として動作する。以下、これらの動作モードを出力モード、入力モードと呼び、そのような動作状態の入出力回路を出力回路、入力回路と呼ぶ。なお、装置間のデータ転送時には、n個のデータ処理装置(入出力回路)のうち、1個のデータ処理装置(入出力回路)を出力モードに選択し、他のデータ処理装置(入出力回路)は入力モードとして動作させる。入力モードの場合には、入力信号のレベルを参照電圧Vrefと比較して波形を整形する。その際、各参照電圧制御回路102は、各入出力回路(入力回路)101に対し参照電圧Vrefを設定する。システム制御回路120は、装置間の入出力切り替え制御を行うとともに、各データ処理装置10内の各回路の動作モードを切り替え制御する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a configuration block diagram showing an embodiment of a data transfer apparatus according to the present invention. The
各データ処理装置10は、以下の構成である(符号の説明では、装置毎の添字を省略する)。入出力制御回路103は、入出力回路101を出力モードにするか、あるいは入力モードにするかを切り替え制御する。 Each data processing device 10 has the following configuration (in the description of the reference numerals, the suffix for each device is omitted). The input / output control circuit 103 switches and controls whether the input / output circuit 101 is set to the output mode or the input mode.
出力モードであってテスト送信の場合には、テストパターン発生器106からテスト信号Vtestを発生する。テスト信号は、他の各データ処理装置10において入出力回路101の参照電圧Vrefの最適値を決定するために利用するもので、各データ処理装置10には共通の信号を発生するそれぞれのテストパターン発生器106を有している。また通常データ送信の場合には、通常のデータパス105からは、当該データ処理装置10にて演算し生成したデータVdataを出力する。さらに出力フラグ発生器104は、当該データ処理装置10を識別する固有のフラグ信号Vflagを発生する。選択器107,108は、テスト送信であるか通常データ送信であるかに応じて、上記の信号源を切り替え、入出力回路101へ送る。
In the case of the output mode and the test transmission, the test pattern generator 106 generates a test signal Vtest. The test signal is used to determine the optimum value of the reference voltage Vref of the input / output circuit 101 in each of the other data processing devices 10, and each test pattern that generates a common signal in each data processing device 10. A generator 106 is included. In the case of normal data transmission, data Vdata calculated and generated by the data processing apparatus 10 is output from the
入力モードであってテスト受信の場合には、他のデータ処理装置からのテスト信号Vtestを入出力回路101にて受信する。その時、参照電圧制御回路102にて参照電圧Vrefを変化させながら受信する。そして、入出力回路101を通過した信号と、当該データ処理装置のテストパターン発生器106で発生したテスト信号とを比較器110にて比較し、信号のパターンが一致するかどうか判定する。判定の結果、正しく受信できる参照電圧Vrefの動作マージンを求め、最適値を決定して記憶する。なお、比較判定する際、両者の信号には時間差が生じるので、遅延回路109にてタイミング合わせを行う。入力モードが通常データ受信であれば、受信するフラグ信号Vflagから送信元がいずれのデータ処理装置かを識別し、送信元に応じて参照電圧Vrefを最適に設定する。続いて、入出力回路101を通過したデータ信号Vdataを通常のデータパス111へ送る。
When the test mode is received in the input mode, the input / output circuit 101 receives a test signal Vtest from another data processing apparatus. At that time, the reference
本実施例では、1個のデータ処理装置のテストパターン発生器106からテスト信号Vtestを送信し、他のデータ処理装置でこれを正しく受信できたかどうかを比較器110で判定する。その際、入出力回路(入力回路)101の参照電圧Vrefを変化させて、テスト信号を正しく受信できる参照電圧の動作マージンを求め、これから受信側の各入力回路毎に参照電圧の最適値Vroptを決定する。次に、送信側のデータ処理装置を他の装置に切り替えてテスト信号を送信し、同様に受信側の各入力回路毎に参照電圧の最適値Vroptを決定する。このようにして、送信側のデータ処理装置(すなわち出力回路)毎に参照電圧の最適値Vroptを決定する。そして、実際のデータ受信の際は、送信されるフラグ信号から送信元のデータ処理装置(出力回路)を識別して、これに合わせて参照電圧を最適値Vroptに設定する。 In this embodiment, the test signal Vtest is transmitted from the test pattern generator 106 of one data processing device, and the comparator 110 determines whether or not the other data processing device has received it correctly. At that time, the reference voltage Vref of the input / output circuit (input circuit) 101 is changed to obtain the operation margin of the reference voltage that can correctly receive the test signal, and the optimum value Vropt of the reference voltage is determined for each input circuit on the receiving side. decide. Next, the test signal is transmitted by switching the data processing device on the transmission side to another device, and similarly, the optimum value Vropt of the reference voltage is determined for each input circuit on the reception side. In this manner, the optimum value Vropt of the reference voltage is determined for each data processing device (that is, output circuit) on the transmission side. In actual data reception, the transmission source data processing device (output circuit) is identified from the transmitted flag signal, and the reference voltage is set to the optimum value Vropt accordingly.
ここで一例として、データ処理装置10−1から他のデータ処理装置10−2,・・・,10−nへテスト信号Vtestを送信し、各入力回路の参照電圧最適値Vroptを決定する場合を説明する。 Here, as an example, a case where the test signal Vtest is transmitted from the data processing device 10-1 to the other data processing devices 10-2,..., 10-n and the reference voltage optimum value Vropt of each input circuit is determined. explain.
まず、入出力制御回路103−1は入出力回路101−1を出力回路に設定し、入出力制御回路103−2,・・・,103−nは入出力回路101−2,・・・,101−nを入力回路に設定する。データ処理装置10−1はテストパターン発生器106−1からテスト信号Vtestを出力し、選択器108−1はこれを選択する。テスト信号は入出力回路(出力回路)101−1を通過して、伝送路130に送信される。送信されたテスト信号は、各データ処理装置の入出力回路(入力回路)101−2,・・・,101−nにて受信される。
First, the input / output control circuit 103-1 sets the input / output circuit 101-1 as an output circuit, and the input / output control circuits 103-2,..., 103-n are input / output circuits 101-2,. 101-n is set as the input circuit. The data processing apparatus 10-1 outputs a test signal Vtest from the test pattern generator 106-1, and the selector 108-1 selects it. The test signal passes through the input / output circuit (output circuit) 101-1 and is transmitted to the
ここで、データ処理装置10−2に着目する。テスト信号Vtestは入力回路101−2で受信し、設定されている参照電圧Vrefを基準に波形整形を行い、テスト信号Vtest’を得る。テスト信号Vtest’は比較器110−2に送られる。比較器110−2では、受信したテスト信号Vtest’とテストパターン発生器106−2からのテスト信号Vtestを比較する。ここで、テストパターン発生器106−2は送信元のテストパターン発生器106−1と同一のテスト信号を出力するので、これを比較の基準として用いることができる。遅延回路109−2は、テストパターン発生器106−2からのテスト信号Vtestを遅延させ、入力回路101−2を通過したテスト信号Vtest’のタイミングと一致させる。比較器110−2により、両者のテスト信号Vtest’およびVtestのパターンが一致することが確認されれば、入力回路101−2はテスト信号を正しく取り込んだと判断し、現在の参照電圧Vrefの設定は問題なしと判定する。他の入力回路101−3、・・・、101−nにおいても、同様に参照電圧Vrefの設定に問題ないかどうかを判定する。 Here, attention is focused on the data processing apparatus 10-2. The test signal Vtest is received by the input circuit 101-2, waveform shaping is performed based on the set reference voltage Vref, and the test signal Vtest ′ is obtained. The test signal Vtest ′ is sent to the comparator 110-2. The comparator 110-2 compares the received test signal Vtest 'with the test signal Vtest from the test pattern generator 106-2. Here, since the test pattern generator 106-2 outputs the same test signal as the transmission source test pattern generator 106-1, it can be used as a reference for comparison. The delay circuit 109-2 delays the test signal Vtest from the test pattern generator 106-2 and matches the timing of the test signal Vtest 'that has passed through the input circuit 101-2. If the comparator 110-2 confirms that the patterns of the test signals Vtest ′ and Vtest match, the input circuit 101-2 determines that the test signal has been correctly received, and sets the current reference voltage Vref. Judge that there is no problem. Similarly, in the other input circuits 101-3,..., 101-n, it is determined whether there is no problem in setting the reference voltage Vref.
以後、各入力回路101において参照電圧Vrefを変化させて設定し、テスト信号を正しく取り込んだかどうかを判定する。このようにして、テスト信号を正しく受信できる参照電圧の動作マージンを求め、各入力回路の参照電圧最適値Vroptを決定する。さらに、テスト信号を送信するデータ処理装置を他の装置に切り替えて、送信側のデータ処理装置毎に参照電圧最適値Vroptを決定する。 Thereafter, the reference voltage Vref is changed and set in each input circuit 101 to determine whether or not the test signal is correctly taken. In this way, the operation margin of the reference voltage that can correctly receive the test signal is obtained, and the reference voltage optimum value Vropt of each input circuit is determined. Further, the data processing device that transmits the test signal is switched to another device, and the reference voltage optimum value Vropt is determined for each data processing device on the transmission side.
次に、参照電圧最適値Vroptを求めた後、通常のデータ転送が実行される。一例として、データ処理装置10−1から他のデータ処理装置10−2,・・・,10−nへデータを送信する場合を説明する。 Next, after obtaining the reference voltage optimum value Vropt, normal data transfer is executed. As an example, a case where data is transmitted from the data processing device 10-1 to the other data processing devices 10-2,..., 10-n will be described.
データ処理装置10−1において、出力フラグ発生器104−1は装置10−1に固有のフラグ信号Vflagを発生する。また、データパス105−1は装置10−1で生成したデータ信号Vdataを出力する。選択器107−1では、両者の信号を合成し(例えば、データ信号Vdataのヘッダ部にフラグ信号Vflagを付加する)、選択器108−1を経由して出力回路101−1へ送る。出力回路101−1では必要に応じて信号レベルの調整を行い、伝送路130へ送信する。
In the data processing device 10-1, the output flag generator 104-1 generates a flag signal Vflag specific to the device 10-1. The data path 105-1 outputs the data signal Vdata generated by the device 10-1. The selector 107-1 combines both signals (for example, adds a flag signal Vflag to the header portion of the data signal Vdata), and sends it to the output circuit 101-1 via the selector 108-1. The output circuit 101-1 adjusts the signal level as necessary and transmits it to the
伝送路130に送信されたデータ信号Vdataは、各データ処理装置10−2,・・・,10−nの入力回路101−2,・・・,101−nにて受信する。例えば入力回路101−2では、入力されたデータ信号からこれに付加されているフラグ信号Vflagを抽出し、参照電圧制御回路102−2へ送る。参照電圧制御回路102−2では、受け取ったフラグ信号Vflagから送信元がデータ処理装置10−1であることを識別し、データ処理装置10−1に適した参照電圧最適値Vroptを設定する。そして、入力回路101−2からデータ信号Vdataを受信し、通常のデータパス111−2へ送り、データ処理装置10−2はこれを処理する。他のデータ処理装置10−nにおいても同様に受信する。
The data signal Vdata transmitted to the
このようにして、各入力回路はその入力特性に応じて参照電圧の最適値を設定するだけでなく、データの送信元の装置(出力回路)に合わせて参照電圧の最適値に設定することができる。よって、データ転送装置内の各入力回路、各出力回路、及び伝送路の特性が異なっていても、常に最適な状態で信号を受信し、転送エラーを低減することができる。また、参照電圧の設定のための動作マージン試験と参照電圧の最適設定を自動化しているので、作業効率が大幅に向上できる。 In this way, each input circuit not only sets the optimum value of the reference voltage according to its input characteristics, but can also set the optimum value of the reference voltage according to the data transmission source device (output circuit). it can. Therefore, even if the characteristics of each input circuit, each output circuit, and the transmission path in the data transfer device are different, it is possible to always receive signals in an optimal state and reduce transfer errors. Further, since the operation margin test for setting the reference voltage and the optimum setting of the reference voltage are automated, the work efficiency can be greatly improved.
図2は、図1のデータ転送装置における入力回路と参照電圧制御回路の内部構成を示す図である。入力回路206の比較器207には入力データVin(テスト信号Vtestや通常のデータVdata)が入力し、参照電圧Vrefをしきい値としてレベル判定し、波形整形して出力データVoutを出力する。参照電圧Vrefは、直流電圧201を可変抵抗202,203にて分圧して与えるが、参照電圧制御回路205は、可変抵抗202,203の抵抗値を制御することで、参照電圧Vrefを変化させる。可変抵抗202,203としては、例えば複数の抵抗を並列接続し、各抵抗に直列に接続したスイッチで切り替えてもよい。記憶部208には参照電圧最適値Vroptを送信元の出力回路毎に記憶するが、可変抵抗202,203の抵抗値として記憶してもよい。
FIG. 2 is a diagram showing an internal configuration of the input circuit and the reference voltage control circuit in the data transfer apparatus of FIG. Input data Vin (test signal Vtest and normal data Vdata) is input to the
図2に示す回路を使用することにより、参照電圧のマージン試験を行い最適値に設定することができる。入力データVinとしてテスト信号Vtestを供給して、参照電圧制御回路205により可変抵抗202,203を制御して参照電圧Vrefを変化させて設定し、入力回路206を通過したテスト信号Vtest’を判定する。判定の結果、信号Vtest’が正しければ、設定された参照電圧は問題ない。このようにして、許容できる参照電圧の動作マージン(最大値と最小値)から最適値を決定し、記憶部208に記憶する。その後通常データ受信時には、参照電圧制御回路205は、フラグ信号Vflagから送信元である装置を識別し、記憶部208から送信元毎に記憶している最適値Vroptを読み出して、参照電圧Vrefとして設定する。
By using the circuit shown in FIG. 2, a margin test of the reference voltage can be performed and set to an optimum value. The test signal Vtest is supplied as the input data Vin, the
図3は、入力回路における波形整形動作を示す模式図である。入力電圧Vinを参照電圧Vrefと比較し、波形整形して出力電圧Voutとする。入力電圧Vinの振幅が大きければ(Vin1の場合)、出力電圧Vout1にはデータ周期のずれは生じない。しかし、入力電圧Vinのデータ転送速度が大きくなり、また信号振幅が小さくなると、入力電圧に対する参照電圧Vrefは適切値からずれてしまう(Vin2の場合)。その結果、出力電圧Vout2のデータ周期は変動し、転送データにエラーが発生する確率が高くなる。 FIG. 3 is a schematic diagram showing a waveform shaping operation in the input circuit. The input voltage Vin is compared with the reference voltage Vref, and the waveform is shaped to obtain the output voltage Vout. If the amplitude of the input voltage Vin is large (in the case of Vin1), the output voltage Vout1 does not shift in data period. However, when the data transfer rate of the input voltage Vin increases and the signal amplitude decreases, the reference voltage Vref for the input voltage deviates from an appropriate value (in the case of Vin2). As a result, the data cycle of the output voltage Vout2 varies, and the probability that an error will occur in the transfer data increases.
入力回路の入力特性は、製造プロセスによるばらつき、電源電圧の変動及び温度変動等の影響を受ける。よって、複数の入力回路を含む場合、それぞれに適した参照電圧の最適値を設定しなければならない。さらには入力信号の品質は、信号送信元の状況や伝送路の状況(距離)により劣化の程度が異なる。よって、複数の送信元からの信号を受信する場合には、送信元毎に参照電圧の最適値を設定しなければならない。 The input characteristics of the input circuit are affected by variations due to manufacturing processes, power supply voltage fluctuations, temperature fluctuations, and the like. Therefore, when a plurality of input circuits are included, an optimum value of the reference voltage suitable for each must be set. Furthermore, the degree of deterioration of the quality of the input signal varies depending on the signal transmission source condition and the transmission path condition (distance). Therefore, when receiving signals from a plurality of transmission sources, an optimum value of the reference voltage must be set for each transmission source.
図4は、各入力回路における最適な参照電圧を求める手順を示すフローチャート図である。入出力回路の総数をnとし、1個の入出力回路(出力回路)から他の入出力回路(入力回路)に対してテスト信号(テストパターン)を送信する。各入力回路は、参照電圧Vrefを段階的に変化させてテスト信号を正しく受信できる参照電圧の動作マージンを求め、これから参照電圧の最適値Vroptを決定するものである。mは入出力回路の番号で、m=1、2、・・・、nとする。参照電圧Vrefは、初期値をVroとし、これにV(k)(kは整数)を加算して変化させる。ここでV(0)=0,・・・<V(−2)<V(−1)<V(0)<V(1)<V(2)<・・・とする。 FIG. 4 is a flowchart showing a procedure for obtaining an optimum reference voltage in each input circuit. The total number of input / output circuits is n, and a test signal (test pattern) is transmitted from one input / output circuit (output circuit) to another input / output circuit (input circuit). Each input circuit changes the reference voltage Vref step by step to obtain an operation margin of the reference voltage that can correctly receive the test signal, and determines an optimum value Vropt of the reference voltage therefrom. m is the number of the input / output circuit, and m = 1, 2,..., n. The reference voltage Vref is changed by adding V (k) (k is an integer) to the initial value Vro. Here, V (0) = 0,... <V (−2) <V (−1) <V (0) <V (1) <V (2) <.
テスト開始指令により(S401)、初期値としてm=1,k=0とおく(S402)。入出力制御回路103は、m番目の入出力回路を出力回路とし、他の入出力回路を入力回路に設定する(S403)。各入力回路の参照電圧制御回路102(205)は、参照電圧VrefをVro+V(k)に設定する(S404)。次に、出力回路mからテストパターンを送信し、各入力回路で受信する(S405)。各入力回路では入力したテストパターンを参照電圧Vrefを基準に波形整形する。そして、比較器110にて、テストパターン発生器106からのテストパターンと比較して、これらが一致すれば正しく受信できたものと判定する(S406)。 In response to a test start command (S401), m = 1 and k = 0 are set as initial values (S402). The input / output control circuit 103 sets the mth input / output circuit as an output circuit, and sets other input / output circuits as input circuits (S403). The reference voltage control circuit 102 (205) of each input circuit sets the reference voltage Vref to Vro + V (k) (S404). Next, a test pattern is transmitted from the output circuit m and received by each input circuit (S405). Each input circuit shapes the waveform of the input test pattern based on the reference voltage Vref. Then, the comparator 110 compares it with the test pattern from the test pattern generator 106, and determines that it has been received correctly if they match (S406).
正しく受信できた入力回路があれば(S407でYes)、その入力回路の参照電圧の最大値Vrmaxを現在値Vro+V(k)で更新して記憶部208にて記憶する(S408)。その後kをk+1に更新し(S409)、S404に戻る。引き続き、参照電圧を次の値Vro+V(k+1)に増加して同様に正しく受信できるかどうかを調べ、正しく受信できた入力回路では参照電圧最大値Vrmaxを更新する。このように参照電圧を増加させながら、全ての入力回路で正しく受信できなくなるまで繰り返す。その結果、記憶部208には各入力回路の参照電圧最大値Vrmaxが記憶される。 If there is an input circuit that has been correctly received (Yes in S407), the maximum value Vrmax of the reference voltage of the input circuit is updated with the current value Vro + V (k) and stored in the storage unit 208 (S408). Thereafter, k is updated to k + 1 (S409), and the process returns to S404. Subsequently, the reference voltage is increased to the next value Vro + V (k + 1) to check whether it can be received correctly in the same manner, and the reference voltage maximum value Vrmax is updated in the input circuit that has been correctly received. In this way, while increasing the reference voltage, the process is repeated until all input circuits cannot receive signals correctly. As a result, the storage unit 208 stores the reference voltage maximum value Vrmax of each input circuit.
全入力回路で正しく受信できなくなったら(S407でNo)、k=−1とする(S410)。今度は、参照電圧を初期値Vroから減少させて設定し(S411)、出力回路mからのテストパターンを受信し(S412)、各入力回路で正しく受信できたかどうか調べる(S413)。 If all input circuits cannot receive correctly (No in S407), k = -1 is set (S410). This time, the reference voltage is set to be decreased from the initial value Vro (S411), a test pattern from the output circuit m is received (S412), and whether or not each input circuit has received correctly is checked (S413).
正しく受信できた入力回路があれば(S414でYes)、その入力回路の参照電圧の最小値Vrminを現在値Vro+V(k)に更新し記憶する(S415)。その後kをk−1に更新し(S416)、S411に戻る。引き続き、参照電圧を次の値Vro+V(k−1)に減少して同様に正しく受信できるかどうかを調べ、正しく受信できた入力回路では参照電圧最小値Vrminを更新する。このように参照電圧を減少させながら、全ての入力回路で正しく受信できなくなるまで繰り返す。その結果、記憶部208には各入力回路の参照電圧最小値Vrminが記憶される。 If there is an input circuit that has been correctly received (Yes in S414), the minimum value Vrmin of the reference voltage of the input circuit is updated to the current value Vro + V (k) and stored (S415). Thereafter, k is updated to k−1 (S416), and the process returns to S411. Subsequently, the reference voltage is decreased to the next value Vro + V (k−1) to check whether it can be received correctly in the same manner, and the reference voltage minimum value Vrmin is updated in the input circuit that has been correctly received. In this way, while decreasing the reference voltage, it is repeated until all input circuits cannot receive correctly. As a result, the storage unit 208 stores the reference voltage minimum value Vrmin of each input circuit.
全入力回路で正しく受信できなくなったら(S414でNo)、出力回路mからのテストパターンの受信を終了する。ここまでに参照電圧の最大値Vrmaxと最小値Vrminが求まらなかった入力回路があれば(S417でNo)、その入力回路は不良と判定する(S418)。各入力回路において、参照電圧の最大値Vrmaxと最小値Vrminの平均値を参照電圧最適値Vroptとし、この値を記憶部208に記憶する(S419)。 When all the input circuits cannot receive correctly (No in S414), the reception of the test pattern from the output circuit m is terminated. If there is an input circuit for which the maximum value Vrmax and minimum value Vrmin of the reference voltage have not been obtained so far (No in S417), the input circuit is determined to be defective (S418). In each input circuit, the average value of the maximum value Vrmax and the minimum value Vrmin of the reference voltage is set as the reference voltage optimum value Vropt, and this value is stored in the storage unit 208 (S419).
以上を完了後、m=m+1に更新して(S421)、S403に戻る。そして、次の入出力回路(m+1)を出力回路とし、これに対する各入出力回路の参照電圧最適値Vroptを求める。このようにして全ての入出力回路が出力回路となるまでテストを繰り返し、m=nとなったらテストを終了する(S420、S422)。 After completing the above, it is updated to m = m + 1 (S421), and the process returns to S403. Then, the next input / output circuit (m + 1) is used as an output circuit, and the reference voltage optimum value Vropt of each input / output circuit corresponding thereto is obtained. In this way, the test is repeated until all the input / output circuits are output circuits. When m = n, the test is terminated (S420, S422).
図5は、テスト信号受信の結果得られた各入力回路の参照電圧値を示す図である。各入力回路の記憶部208には、送信元の出力回路毎に、動作マージンである参照電圧最大値Vrmax、参照電圧最小値Vrmin、及びこれらの平均値として求めた参照電圧最適値Vroptを記憶する。そして、記憶部208に記憶されている参照電圧最適値Vroptは、通常データ受信の際に設定する参照電圧として用いられる。なお、参照電圧最適値Vroptは簡単のために参照電圧最大値Vrmaxと最小値Vrminの平均値としたが、これに限らず、重み付け平均など、適宜算出すればよい。 FIG. 5 is a diagram illustrating the reference voltage values of the input circuits obtained as a result of the test signal reception. The storage unit 208 of each input circuit stores a reference voltage maximum value Vrmax, a reference voltage minimum value Vrmin, which is an operation margin, and a reference voltage optimum value Vropt obtained as an average of these for each output circuit of the transmission source. . And the reference voltage optimal value Vropt memorize | stored in the memory | storage part 208 is used as a reference voltage set in the case of normal data reception. The reference voltage optimum value Vropt is an average value of the reference voltage maximum value Vrmax and the minimum value Vrmin for simplicity, but is not limited thereto, and may be calculated as appropriate, such as a weighted average.
図6は、通常データ転送時の手順を示すフローチャート図である。データ転送を開始する際(S601)、n個のデータ処理装置(入出力回路)のうち送信元の装置(出力回路)から他の装置(入力回路)に対し、フラグ信号Vflagを送信する(S602)。各入力回路は、受信したフラグ信号Vflagにより送信元の出力回路がどれであるかを識別する(S603)。そして、記憶部208に記憶している参照電圧値(図5に示す)から、識別した出力回路に対する参照電圧最適値Vroptを読み出して設定する(S604)。そして、出力回路から各入力回路へデータVdataが転送される(S605)。データ転送後、異なる出力回路からの次のデータ転送があれば(S606でYes)、S602に戻り上記動作を繰り返す。すなわち、次に出力回路となる1個から他の入力回路に対してフラグ信号Vflagを送信する。各入力回路は、新たな参照電圧最適値Vroptを設定して、データ受信を行う。この手順により、どの入出力回路が出力回路になっても、他の入力回路は自動的に最適な参照電圧を設定してデータの受信を可能にする。 FIG. 6 is a flowchart showing a procedure during normal data transfer. When data transfer is started (S601), a flag signal Vflag is transmitted from a transmission source device (output circuit) to another device (input circuit) among n data processing devices (input / output circuits) (S602). ). Each input circuit identifies which output circuit is the transmission source based on the received flag signal Vflag (S603). Then, the reference voltage optimum value Vropt for the identified output circuit is read and set from the reference voltage value (shown in FIG. 5) stored in the storage unit 208 (S604). Then, the data Vdata is transferred from the output circuit to each input circuit (S605). If there is a next data transfer from a different output circuit after the data transfer (Yes in S606), the process returns to S602 and the above operation is repeated. That is, the flag signal Vflag is transmitted from one of the next output circuits to another input circuit. Each input circuit sets a new reference voltage optimum value Vropt and receives data. According to this procedure, regardless of which input / output circuit becomes the output circuit, the other input circuits automatically set the optimum reference voltage to enable data reception.
上記実施例に加え、電源電圧可変回路、周波数可変回路及び温度可変装置を取り付けることにより、データ転送装置における参照電圧、電源電圧、周波数及び温度に対する動作マージン試験が同時に可能となる。そして、電源電圧、周波数及び温度をそれぞれ変更しながら行うことにより、精度の高いマージン試験を行うことができる。 In addition to the above embodiment, by attaching a power supply voltage variable circuit, a frequency variable circuit, and a temperature variable device, it is possible to simultaneously perform an operation margin test on the reference voltage, power supply voltage, frequency, and temperature in the data transfer device. Then, a margin test with high accuracy can be performed by changing the power supply voltage, frequency and temperature.
1…データ転送装置
10…データ処理装置
101…入出力回路
102,205…参照電圧制御回路
120…システム制御回路
103…入出力制御回路
106…テストパターン発生器
104…出力フラグ発生器
110…比較器
130…伝送路
206…入力回路
208…記憶部
Vref…参照電圧
Vropt…参照電圧最適値
Vtest…テスト信号
Vflag…フラグ信号。
DESCRIPTION OF
Claims (2)
各データ処理装置は、他のデータ処理装置からテスト信号を受信し、上記入出力回路がこれを正しく受信できたかどうかを判定する比較器と、
上記入出力回路に対し、信号入力時の基準となる参照電圧を与えるとともに、上記比較器の判定結果に応じて、正しく受信できるための最適な参照電圧を求めて記憶部に記憶する参照電圧制御回路と、
当該各データ処理装置固有のフラグ信号を発生するフラグ発生器を備え、
上記参照電圧制御回路は、データ送信元となるデータ処理装置毎に参照電圧の最適値を求めて上記記憶部に記憶し、
送信元のデータ処理装置は、上記フラグ発生器からのフラグ信号をデータに付加して転送し、
受信側のデータ処理装置は、上記参照電圧制御回路により受信したフラグ信号から送信元のデータ処理装置を識別し、上記記憶部から上記送信元のデータ処理装置に対する参照電圧最適値を読み取り設定することを特徴とするデータ転送装置。 In a data transfer device that connects a plurality of data processing devices to a common transmission line via an input / output circuit and transfers data between the data processing devices,
Each data processing device receives a test signal from another data processing device, and a comparator for determining whether or not the input / output circuit has correctly received it,
A reference voltage control that provides a reference voltage as a reference at the time of signal input to the input / output circuit, and obtains an optimum reference voltage that can be correctly received in accordance with a determination result of the comparator and stores the reference voltage in a storage unit Circuit ,
A flag generator for generating a flag signal specific to each data processing device ;
The reference voltage control circuit obtains an optimum value of the reference voltage for each data processing device as a data transmission source and stores it in the storage unit ,
The data processing device of the transmission source adds the flag signal from the flag generator to the data and transfers it,
The data processing device on the receiving side identifies the transmission source data processing device from the flag signal received by the reference voltage control circuit, and reads and sets the reference voltage optimum value for the transmission source data processing device from the storage unit. A data transfer device.
前記参照電圧制御回路は、前記各データ処理装置から送信される前記テスト信号に対し、参照電圧を段階的に変化させ、該テスト信号を正しく受信できる動作マージンが最大となるように参照電圧の最適値を設定することを特徴とするデータ転送装置。 The data transfer device according to claim 1, wherein
The reference voltage control circuit changes the reference voltage stepwise with respect to the test signal transmitted from each of the data processing devices, and optimizes the reference voltage so that the operation margin for correctly receiving the test signal is maximized. A data transfer device characterized by setting a value.
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