JP6154419B2 - Phase adjusting device and phase adjusting method - Google Patents
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Description
本発明は、例えば数GHzの超高周波帯において、データ信号とクロック信号との相対的な位相を調整する位相調整装置及び位相調整方法に関する。 The present invention relates to a phase adjustment device and a phase adjustment method for adjusting the relative phases of a data signal and a clock signal, for example, in an ultrahigh frequency band of several GHz.
従来、符号誤り測定装置やロジックアナライザ等のデジタル信号解析装置は、外部から入力されたデータ信号をコンパレータで波形整形して振幅のゆらぎ成分を取り除き、波形整形されたデジタル信号を識別器でクロック信号に基づいて識別(すなわち2値レベルの符号判定)して位相のゆらぎ成分を取り除いた後に、そのデータ信号の符号誤り測定、ロジック解析等の解析を行うようにしている。 Conventionally, a digital signal analyzer such as a code error measuring device or a logic analyzer removes a fluctuation component of an amplitude by shaping a waveform of a data signal input from the outside with a comparator, and the digital signal thus shaped is clocked with a discriminator. Are identified (that is, binary level code determination) and the phase fluctuation component is removed, and then analysis of the data signal, such as code error measurement and logic analysis, is performed.
上記のように、データ信号をクロック信号に基づいて識別する場合には、データ信号の2値レベルが最も安定しているタイミングで識別されるよう、識別器に入力されるデータ信号とクロック信号との相対的な位相(タイミング)を調整する必要がある。 As described above, when the data signal is identified based on the clock signal, the data signal and the clock signal input to the identifier are identified so that the binary level of the data signal is identified at the most stable timing. It is necessary to adjust the relative phase (timing).
この種の調整を行う回路としては、特許文献1に記載の位相調整回路が知られている。特許文献1に記載の従来のものは、データ信号の出力電圧に基づいてクロック信号を遅延させることにより、データ信号とクロック信号との相対的な位置を調整するようになっている。
As a circuit for performing this type of adjustment, a phase adjustment circuit described in
具体的には、従来のものは、図6(a)に示すように、データ信号の出力電圧のピーク位置に基づいてアイパターンのクロス点aの位置を求め、このクロス点aからクロス点cまでの1周期Tの中間位置b(位相余裕が最も大きい点)にクロック信号の立ち上がりタイミングが位置するよう調整するものである。 Specifically, as shown in FIG. 6 (a), the conventional one obtains the position of the cross point a of the eye pattern based on the peak position of the output voltage of the data signal, and from this cross point a to the cross point c. The rising timing of the clock signal is adjusted so as to be positioned at the intermediate position b (the point where the phase margin is the largest) in one cycle T.
しかしながら、従来のものでは、例えば被試験装置のビット誤り率を測定するためにデータ信号にジッタ成分を付加した場合には、図6(b)に示すように、データ信号の出力電圧のピーク位置が検出できないので、図6(a)に示した中間位置b相当の位置が求められず、最適なクロック位相を設定することができないという課題があった。 However, in the prior art, for example, when a jitter component is added to the data signal in order to measure the bit error rate of the device under test, the peak position of the output voltage of the data signal as shown in FIG. Cannot be detected, the position corresponding to the intermediate position b shown in FIG. 6A cannot be obtained, and the optimum clock phase cannot be set.
本発明は、従来の課題を解決するためになされたものであり、データ信号にジッタ成分が付加された場合でも、最適なクロック位相を設定することができる位相調整装置及び位相調整方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the conventional problems, and provides a phase adjustment apparatus and a phase adjustment method capable of setting an optimum clock phase even when a jitter component is added to a data signal. For the purpose.
本発明の請求項1に係る位相調整装置は、データ信号とクロック信号との位相を調整する位相調整装置であって、設定された遅延量に基づいて入力クロック信号を遅延させる遅延手段と、入力データ信号を前記遅延手段から出力されるクロック信号のタイミングで符号判定して出力する符号判定手段と、前記符号判定手段から出力される出力信号の平均直流電圧を検出する出力電圧検出手段と、前記データ信号の1周期時間以上2周期時間未満の時間範囲を示す所定時間範囲内において前記出力信号の平均直流電圧を時間軸と対応付けて順次記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶された各電圧値に基づいて前記データ信号のアイパターンのクロス点の時間的位置を推定するクロス点位置推定手段と、推定された前記クロス点の時間的位置を基準として前記入力クロック信号の遅延量を前記遅延手段に設定する遅延量設定手段と、前記記憶手段に記憶された前記各電圧値のうち所定電圧以上の電圧値を一定の電圧値に正規化する電圧値正規化手段と、を備え、前記クロス点位置推定手段は、前記一定電圧値に正規化された電圧値のうち、前記記憶手段に所定数以上時間的に連続して記憶された領域を示す電圧値連続領域が前記所定時間範囲内にあることを条件に、前記電圧値連続領域に基づいて前記クロス点の時間的位置を推定するものである、構成を有している。
A phase adjustment device according to
この構成により、本発明の請求項1に係る位相調整装置は、クロス点位置推定手段が、記憶手段に記憶された各電圧値に基づいてデータ信号のアイパターンのクロス点の時間的位置を推定し、遅延量設定手段が、推定されたクロス点の時間的位置を基準として入力クロック信号の遅延量を遅延手段に設定するので、データ信号にジッタ成分が付加された場合でも、最適なクロック位相を設定することができる。
With this configuration, in the phase adjusting apparatus according to
また、この構成により、本発明の請求項1に係る位相調整装置は、電圧値正規化手段が所定電圧以上の電圧値を一定の電圧値に正規化するので、アイパターンのクロス点の時間的位置を容易に推定することができる。
Further, this configuration, the phase adjustment device according to
本発明の請求項2に係る位相調整装置は、前記クロス点位置推定手段は、前記電圧値連続領域を1つ含む電圧値の分布が前記所定時間範囲内に1つあることを条件に、前記クロス点の時間的位置が前記電圧値連続領域内にあると推定するものである、構成を有している。
In the phase adjusting device according to
この構成により、本発明の請求項2に係る位相調整装置は、電圧値連続領域を1つ含む電圧値の分布が所定時間範囲内に1つある場合に、アイパターンのクロス点の時間的位置を容易に推定することができる。
With this configuration, the phase adjustment device according to
本発明の請求項3に係る位相調整装置は、前記クロス点位置推定手段は、前記電圧値連続領域を複数含む電圧値の分布が前記所定時間範囲内に1つあることを条件に、前記各電圧値連続領域に基づいて前記クロス点の時間的位置を推定するものである、構成を有している。 In the phase adjustment device according to claim 3 of the present invention, the cross point position estimation means is preferably configured so that each of the voltage value distributions including a plurality of the voltage value continuous regions has one distribution within the predetermined time range. It has a configuration for estimating the temporal position of the cross point based on the voltage value continuous region.
この構成により、本発明の請求項3に係る位相調整装置は、電圧値連続領域を複数含む電圧値の分布が前記所定時間範囲内に1つある場合に、アイパターンのクロス点の時間的位置を容易に推定することができる。 With this configuration, the phase adjustment device according to claim 3 of the present invention is such that when there is one voltage value distribution including a plurality of voltage value continuous regions within the predetermined time range, the temporal position of the cross point of the eye pattern Can be easily estimated.
本発明の請求項4に係る位相調整装置は、前記クロス点位置推定手段は、前記電圧値連続領域を有する互いに独立した電圧値の分布が前記所定時間範囲内に第1及び第2の電圧値の分布として2つあることを条件として、前記第1及び前記第2の電圧値の分布においてそれぞれ第1及び第2のクロス点の時間的位置を推定し、前記第1のクロス点の時間的位置と前記第2のクロス点の時間的位置との間に前記クロス点の時間的位置を推定するものである、構成を有している。 In the phase adjustment device according to claim 4 of the present invention, the cross point position estimating means includes a first voltage value and a second voltage value within which the distribution of the independent voltage values having the voltage value continuous region is within the predetermined time range. On the condition that there are two distributions, the temporal positions of the first and second cross points are estimated in the distributions of the first and second voltage values, respectively, and the temporal positions of the first cross points are estimated. It has the structure which estimates the time position of the said cross point between a position and the time position of the said 2nd cross point.
この構成により、本発明の請求項4に係る位相調整装置は、電圧値連続領域を有する互いに独立した電圧値の分布が所定時間範囲内に第1及び第2の電圧値の分布として2つある場合でも、アイパターンのクロス点の時間的位置を容易に推定することができる。 With this configuration, the phase adjustment device according to claim 4 of the present invention has two independent voltage value distributions having voltage value continuous regions as the first and second voltage value distributions within a predetermined time range. Even in this case, the temporal position of the cross point of the eye pattern can be easily estimated.
本発明の請求項5に係る位相調整装置は、前記第1及び前記第2の電圧値の分布の少なくとも一方が有する前記電圧値連続領域は、前記一定電圧値に正規化された電圧値のうち、前記記憶手段に1以上時間的に連続して記憶された領域である、構成を有している。 In the phase adjusting device according to claim 5 of the present invention, the voltage value continuous region included in at least one of the distributions of the first and second voltage values is a voltage value normalized to the constant voltage value. The storage means is a region that is continuously stored in the storage means one or more times.
この構成により、本発明の請求項5に係る位相調整装置は、電圧値連続領域を有する互いに独立した電圧値の分布が所定時間範囲内に第1及び第2の電圧値の分布として2つある場合でも、アイパターンのクロス点の時間的位置を容易に推定することができる。
本発明の請求項6に係る位相調整装置は、前記クロス点位置推定手段は、前記電圧値連続領域を有する互いに独立した電圧値の分布が前記所定時間範囲内に第1及び第2の電圧値の分布として2つあって前記第1の電圧値の分布と前記第2の電圧値の分布との間にある電圧値の連続個数が所定個数の場合には、前記第1の電圧値の分布と前記第2の電圧値の分布とが連続していて前記電圧値連続領域が1つであるとして前記クロス点の時間的位置を推定するものである、構成を有している。
With this configuration, the phase adjustment device according to claim 5 of the present invention has two independent voltage value distributions having voltage value continuous regions as the first and second voltage value distributions within a predetermined time range. Even in this case, the temporal position of the cross point of the eye pattern can be easily estimated.
In the phase adjusting apparatus according to claim 6 of the present invention, the cross point position estimating means includes a first voltage value and a second voltage value within which the distribution of the independent voltage values having the voltage value continuous region is within the predetermined time range. If the number of continuous voltage values between the distribution of the first voltage value and the distribution of the second voltage value is a predetermined number, the distribution of the first voltage value And the distribution of the second voltage value are continuous, and the temporal position of the cross point is estimated on the assumption that there is one voltage value continuous region.
本発明の請求項7に係る位相調整方法は、請求項1に記載の位相調整装置(10)を用いてデータ信号とクロック信号との位相を調整する位相調整方法であって、設定された遅延量に基づいて入力クロック信号を遅延させる遅延ステップ(S12)と、入力データ信号を前記遅延ステップおいて遅延されたクロック信号のタイミングで符号判定して出力する符号判定ステップ(S13)と、前記符号判定ステップにおいて出力される出力信号の平均直流電圧を検出する出力電圧検出ステップ(S14)と、前記データ信号の1周期時間以上2周期時間未満の時間範囲を示す所定時間範囲内において前記出力信号の平均直流電圧を時間軸と対応付けて順次記憶する記憶ステップ(S15)と、前記記憶ステップにおいて記憶された各電圧値に基づいて前記データ信号のアイパターンのクロス点の時間的位置を推定するクロス点位置推定ステップ(S20)と、推定された前記クロス点の時間的位置を基準として前記入力クロック信号の遅延量を設定する遅延量設定ステップ(S17)と、前記記憶ステップにおいて記憶された前記各電圧値のうち所定電圧以上の電圧値を一定の電圧値に正規化する電圧値正規化ステップ(S16)と、を含み、前記クロス点位置推定ステップにおいて、前記一定電圧値に正規化された電圧値のうち、前記記憶ステップで所定数以上時間的に連続して記憶された領域を示す電圧値連続領域が前記所定時間範囲内にあることを条件に、前記電圧値連続領域に基づいて前記クロス点の時間的位置を推定する構成を有している。 According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a phase adjustment method for adjusting a phase between a data signal and a clock signal using the phase adjustment device (10) according to the first aspect, wherein a set delay is set. A delay step (S12) for delaying the input clock signal based on the amount; a code determination step (S13) for determining and outputting the input data signal at the timing of the clock signal delayed in the delay step; An output voltage detection step (S14) for detecting an average DC voltage of the output signal output in the determination step; and a predetermined time range indicating a time range of one cycle time to less than two cycle times of the data signal. group a storage step of sequentially storing in association with the average DC voltage time axis (S15), the voltage values stored in said storing step And a cross point position estimating step (S20) for estimating a temporal position of the cross point of the eye pattern of the data signal, and setting a delay amount of the input clock signal based on the estimated temporal position of the cross point. A delay amount setting step (S17), and a voltage value normalizing step (S16) for normalizing a voltage value equal to or higher than a predetermined voltage among the voltage values stored in the storing step to a constant voltage value, In the cross point position estimating step, among the voltage values normalized to the constant voltage value, a voltage value continuous region indicating a region continuously stored in time for a predetermined number or more in the storing step is the predetermined time range. The temporal position of the crossing point is estimated based on the voltage value continuous region on the condition that it is within the range .
この構成により、本発明の請求項7に係る位相調整方法は、クロス点位置推定ステップにおいて、各電圧値に基づいてデータ信号のアイパターンのクロス点の時間的位置を推定し、遅延量設定ステップにおいて、推定されたクロス点の時間的位置を基準として入力クロック信号の遅延量を設定するので、データ信号にジッタ成分が付加された場合でも、最適なクロック位相を設定することができる。 With this configuration, in the phase adjustment method according to claim 7 of the present invention, in the cross point position estimation step, the time position of the cross point of the eye pattern of the data signal is estimated based on each voltage value, and the delay amount setting step Since the delay amount of the input clock signal is set based on the estimated time position of the cross point, the optimum clock phase can be set even when a jitter component is added to the data signal.
本発明は、データ信号にジッタ成分が付加された場合でも、最適なクロック位相を設定することができるという効果を有する位相調整装置及び位相調整方法を提供することができるものである。 The present invention can provide a phase adjustment device and a phase adjustment method having an effect that an optimum clock phase can be set even when a jitter component is added to a data signal.
以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
まず、本発明に係る位相調整装置の一実施形態における構成について説明する。本実施形態における位相調整装置は、データ通信等の分野において、クロック信号とそれに同期して入力されるデータ信号を解析する符号誤り測定装置やロジックアナライザ等のデジタル信号解析装置、またデータ信号とクロック信号とを同期して出力しなければならないパターン発生器等に用いられる。 First, the configuration of an embodiment of the phase adjustment device according to the present invention will be described. In the field of data communication and the like, the phase adjustment device according to the present embodiment is a digital signal analysis device such as a code error measurement device or a logic analyzer that analyzes a clock signal and a data signal input in synchronization therewith, or a data signal and a clock. It is used for a pattern generator or the like that must output a signal in synchronization.
図1に示すように、本実施形態における位相調整装置10は、可変遅延器11、識別器12、直流平均値検出器13、制御装置20を備えている。
As shown in FIG. 1, the
可変遅延器11は、制御装置20からの制御信号に応じて、入力クロック信号を遅延し、入力データ信号に対する入力クロック信号の位相を相対的に可変するようになっている。なお、超高周波用の可変遅延器11としては、信号線路長をスラグ可変することによって、その遅延量(遅延時間)を可変する可変長スラブライン構造のものが用いられる。信号線路長は、サーボモータ等の駆動装置で摺動される。なお、可変遅延器11は、遅延手段の一例である。
The
識別器12は、例えばDタイプのフリップフロップで構成されており、入力データ信号を入力するD端子、可変遅延器11から遅延されたクロック信号を入力するCP端子、出力信号を出力するQ端子を有する。この識別器12は、D端子に入力されるデータ信号のレベルを、可変遅延器11から出力されてCP端子に入力されるクロック信号の立ち上がり(又は立ち下がり)のタイミングで符号判定し、その識別出力をQ端子から直流平均値検出器13に出力するようになっている。なお、識別器12は、符号判定手段の一例である。
The
直流平均値検出器13は、例えば抵抗R1及びコンデンサC1によって構成された積分回路を備え、識別器12の出力信号の平均直流電圧(直流平均値)を検出して制御装置20に出力するようになっている。この直流平均値検出器13は、出力電圧検出手段の一例である。
The DC
制御装置20は、ADコンバータ(ADC)21、第1メモリ22、正規化部23、第2メモリ24、クロス点位置推定部25、遅延量設定部26、DAコンバータ(DAC)27を備えている。この制御装置20は、例えばCPU、ROM、RAM等を備え、ROMに予め記憶されたプログラムに従って動作するようになっている。
The
ADC21は、直流平均値検出器13の出力信号をアナログ値からデジタル値の信号に変換して、第1メモリ22に出力するようになっている。
The
第1メモリ22は、ADC21の出力電圧の電圧値を時間軸と対応付けて順次記憶するようになっている。この第1メモリ22は、記憶手段の一例である。
The
正規化部23は、第1メモリ22に記憶された各電圧値のうち所定電圧以上の電圧値を一定の電圧値に正規化するようになっている。この正規化部23は、電圧値正規化手段の一例である。
The normalizing
第2メモリ24は、正規化部23によって正規化された各電圧値のデータを時間軸と対応付けて記憶するようになっている。
The
クロス点位置推定部25は、第2メモリ24に記憶された各電圧値に基づいてデータ信号のアイパターンのクロス点の時間的位置を推定するようになっている。このクロス点位置推定部25は、クロス点位置推定手段の一例である。
The cross point
遅延量設定部26は、可変遅延器11の遅延量を設定するようになっている。この遅延量設定部26は、遅延量設定手段の一例である。具体的には、遅延量設定部26は、以下に示す第1及び第2の処理を行うものである。
The delay
第1の処理は、可変遅延器11の遅延量を入力クロック信号の一周期分の時間範囲にわたって所定時間間隔、例えば一周期分の時間(T)を20分割した時間(T/20)間隔で順次設定するための信号を出力するとともに、その順次設定される遅延量に対応するよう第1メモリ22のアドレス値を発生させて出力する処理である。第1メモリ22は、このアドレス値を受けて、前述のように、ADC21の出力電圧の電圧値を順次記憶するようになっている。
In the first processing, the delay amount of the
第2の処理は、クロス点位置推定部25が推定したアイパターンのクロス点に対応するアドレス値の情報を受けて、このアドレス値の情報からアイパターンのクロス点に対応する可変遅延器11の遅延量を特定するとともに、その遅延量に入力クロック信号のほぼ半周期分の時間(T/2)を加減した遅延量を求めて、可変遅延器11をその遅延量に設定するための信号を出力する処理である。なお、遅延量設定部26は、前述の遅延量が特定できるよう、第1メモリ22のアドレス値と可変遅延器11の遅延量との関係を把握し記憶している。
The second process receives information on the address value corresponding to the cross point of the eye pattern estimated by the cross point
DAC27は、遅延量設定部26から出力された可変遅延器11の遅延量を設定するための信号を入力し、アナログ値からデジタル値に変換するようになっている。変換後の信号は、可変遅延器11の駆動装置であるサーボモータ等に制御信号として供給される。
The
次に、制御装置20の機能について、図2、図3を用いて具体的に説明する。
Next, the function of the
図2(a)は、アイパターンのデータ信号を示している。信号の1周期時間は、1UI(Unit Interval、ユニットインターバル)で示される。 FIG. 2A shows an eye pattern data signal. One cycle time of the signal is indicated by 1 UI (Unit Interval).
図2(b)は、第1メモリ22に記憶される各電圧値を黒点で示している。各電圧値は、予め定められた測定範囲±AmUI(ミリUI)において、ステップBmUIで測定され順次記憶されたものである。この測定範囲は、0で示した所定の測定基準点を基準とした範囲である。すなわち、第1メモリ22は、予め定められた測定範囲内(所定時間範囲内)において、直流平均値検出器13の出力電圧の電圧値を時間軸と対応付けて順次記憶するものである。なお、測定基準点としては、例えば、ジッタ成分が付加されていないデータ信号でアイパターンのクロス点の位置を予め求めておいて、そのクロス点を基準とすることができる。
FIG. 2B shows each voltage value stored in the
正規化部23は、第1メモリ22に記憶された±AmUI範囲内の各電圧値に対し、最小の出電圧値を0、最大の電圧値を100とする、電圧値の正規化を行うものである。そして、正規化部23は、図2(c)に示すように、例えば、80以上の電圧値を80とし、20以下の電圧値を20とする処理を行う。正規化処理後の電圧値は、第2メモリ24に記憶される。
The normalizing
クロス点位置推定部25は、第2メモリ24に記憶された電圧値に基づいて、電圧値が80の領域の幅Wの中心位置をクロス点と推定する。なお、幅Wの完全に中心位置をクロス点とするものでなくてもよく、幅Wの中心位置から所望量ずらした点をクロス点と推定する構成としてもよい。
Based on the voltage value stored in the
遅延量設定部26は、図2(c)に示すように、クロス点位置推定部25が推定したクロス点を基準として、1/2周期の位置、すなわち、±500mUI離れた位置(図示の例では+側)にクロック信号の立ち上がりタイミングが位置するよう遅延量を可変遅延器11に設定する。
As shown in FIG. 2 (c), the delay
次に、クロス点位置推定部25による推定処理の具体例を図3に基づき説明する。
Next, a specific example of estimation processing by the cross point
図3は、正規化部23によって正規化された各電圧値の各種パターンを示しており、横軸はUIすなわち時間を示し、縦軸は電圧を表している。このうち、図3(a)〜(c)は、測定範囲内に電圧値の分布が1つある例を示している。測定条件によっては、測定範囲内に電圧値の分布が2つ現れることがあるので、その場合の例を図3(d)〜(f)に示す。
FIG. 3 shows various patterns of voltage values normalized by the
図3(a)は、正規化部23によって80の値に正規化された電圧値が所定数以上時間的に連続して記憶された領域(以下、「電圧値連続領域」という)が1つある場合の例を示している。すなわち、図3(a)に示された電圧値の分布31は、1つの電圧値連続領域31aを有する。この場合には、クロス点位置推定部25は、クロス点の時間的位置が電圧値連続領域31a内にあると推定するものであって、電圧値連続領域31aの時間的に中央となる位置P1をアイパターンのクロス点と推定する。なお、電圧値連続領域31aが1点のピーク電圧値からなる場合には、クロス点位置推定部25は、そのピーク電圧値の位置P1をアイパターンのクロス点と推定する。
FIG. 3A shows one area (hereinafter referred to as a “voltage value continuous area”) in which the voltage value normalized to 80 by the normalizing
図3(b)は、2つの電圧値連続領域32a及び32bを有する電圧値の分布32を示している。この場合には、クロス点位置推定部25は、電圧値連続領域32aの時間的に中央となる位置P1と、電圧値連続領域32bの時間的に中央となる位置P2との中央位置をアイパターンのクロス点と推定する。なお、電圧値連続領域32aと32bとの間にある電圧値32cの連続個数が所定数以下の場合には、電圧値連続領域32aと32bとが連続していて電圧値連続領域が1つであるとして処理を行うこととしてもよい。
FIG. 3B shows a
図3(c)は、1点のピーク電圧値33aと1つの電圧値連続領域33bを有する電圧値の分布33を示している。この場合には、クロス点位置推定部25は、ピーク電圧値33aの位置P1と、電圧値連続領域33bの時間的に中央となる位置P2との中央位置をアイパターンのクロス点と推定する。
FIG. 3C shows a
図3(d)は、測定範囲内に、互いに独立した電圧値の分布34及び35がある場合を示している。この場合には、クロス点位置推定部25は、ピーク電圧値34aの位置P1と、ピーク電圧値35aの位置P2との中央位置をアイパターンのクロス点と推定する。
FIG. 3D shows a case where there are
図3(e)は、測定範囲内に、互いに独立した電圧値の分布36及び37がある場合を示している。この場合には、クロス点位置推定部25は、ピーク電圧値36aの位置P1と、電圧値連続領域37aの時間的に中央となる位置P2との中央位置をアイパターンのクロス点と推定する。
FIG. 3E shows a case where there are independent
図3(f)は、測定範囲内に、互いに独立した電圧値の分布38及び39がある場合を示している。この場合には、クロス点位置推定部25は、電圧値連続領域38aの時間的に中央となる位置P1と、電圧値連続領域39aの時間的に中央となる位置P2との中央位置をアイパターンのクロス点と推定する。
FIG. 3F shows a case where there are
次に、本実施形態における位相調整装置10の動作について図4、図5を用いて説明する。図4は、位相調整装置10の動作を示すフローチャートである。図5は、クロス点推定処理を示すフローチャートである。
Next, the operation of the
識別器12は、入力データ信号をD端子から入力する(ステップS11)。可変遅延器11は、制御装置20からの制御信号に応じて、入力クロック信号の遅延量を順次変更し、識別器12のCP端子に出力する(ステップS12)。
The
識別器12は、入力データ信号をクロック信号の立ち上がり(又は立ち下がり)のタイミングで符号判定し、その識別出力をQ端子から直流平均値検出器13に出力する(ステップS13)。
The
直流平均値検出器13は、識別器12からのデータ信号の出力電圧を検出し(ステップS14)、制御装置20に出力する。
The DC
制御装置20において、ADC21は、直流平均値検出器13の出力信号をアナログ値からデジタル値の信号に変換して、第1メモリ22に出力する。
In the
第1メモリ22は、ADC21によってアナログ値からデジタル値の信号に変換された直流平均値検出器13の出力信号の電圧値を時間軸と対応付けて順次記憶する(ステップS15)。
The
正規化部23は、第1メモリ22から直流平均値検出器13の出力信号の電圧値を読み出し、読み出したデータを正規化する(ステップS16)。例えば、正規化部23は、図2(c)に示したように、80以上の電圧値を80とし、20以下の電圧値を20とする処理を行う。正規化処理後の電圧値は、第2メモリ24に記憶される。
The normalizing
クロス点位置推定部25は、図5に示すクロス点推定処理を行う(ステップS20)。
The cross point
図5に示すように、クロス点位置推定部25は、80の電圧値が0個か否かを判断する(ステップS21)。ここで、クロス点位置推定部25は、80の電圧値が0個と判断した場合には処理を終了し、80の電圧値が0個と判断しなかった場合には80の電圧値が1個か否かを判断する(ステップS22)。
As shown in FIG. 5, the cross point
ステップS22において、クロス点位置推定部25は、80の電圧値が1個と判断した場合には、80の電圧値の位置をP1とし(ステップS23)、P1の位置をアイパターンのクロス点と推定し(ステップS24)、メインルーチン(図4)に戻る。
In step S22, when the cross point
一方、ステップS22において、クロス点位置推定部25は、80の電圧値が1個と判断しなかった場合には、80の電圧値の領域が1つか否かを判断する(ステップS25)。
On the other hand, when the cross point
ステップS25において、クロス点位置推定部25は、80の電圧値の領域が1つと判断した場合には、その電圧値の領域の幅の時間的に中心となる中心位置をP1とし(ステップS26)、前述のステップS24に進む。
In step S25, when the cross point
一方、ステップS25において、クロス点位置推定部25は、80の電圧値の領域が1つと判断しなかった場合には、80の電圧値の領域が2つか否かを判断する(ステップS27)。
On the other hand, when the cross point
ステップS27において、クロス点位置推定部25は、80の電圧値の領域が2つと判断した場合には、80の電圧値の領域が連続しているか否かを判断する(ステップS28)。なお、ステップS27において、クロス点位置推定部25は、80の電圧値の領域が2つと判断しなかった場合、すなわち80の電圧値の領域が3つ以上の場合には処理を終了する。
In step S27, when the cross point
ステップS28において、クロス点位置推定部25は、80の電圧値の領域が連続していると判断しなかった場合には、各80の電圧値の位置をそれぞれP1、P2とし(ステップS29)、P1とP2との中央をアイパターンのクロス点と推定し(ステップS30)、メインルーチン(図4)に戻る。
In step S28, when the cross point
ステップS28において、クロス点位置推定部25は、80の電圧値の領域が連続していると判断した場合には、80の電圧値の位置又は領域の中央をP1、P2とし(ステップS31)、前述のステップS30に進む。
In step S28, when the cross point
なお、ステップS21(Yes)又はステップS27(No)の後に処理を終了した場合には、例えば、正規化部23が正規化する電圧値の基準を変更して各処理をやり直すこともできる。
In addition, when a process is complete | finished after step S21 (Yes) or step S27 (No), for example, the reference | standard of the voltage value which the
図4に戻り、遅延量設定部26は、クロス点推定処理のステップS24において求めたP1、又はステップS30において求めたP1とP2との中央を基準として、例えば500mUI離れた位置にクロック信号の立ち上がり(又は立ち下がり)のタイミングを合わせるための遅延量を設定する(ステップS17)。この遅延量は、DAC27によって、デジタル値からアナログ値に変換され、可変遅延器11に設定される。
Returning to FIG. 4, the delay
以上のように、本実施形態における位相調整装置10は、クロス点位置推定部25が、データ信号のアイパターンのクロス点の時間的位置を推定し、遅延量設定部26が、推定されたクロス点の時間的位置を基準として入力クロック信号の遅延量を可変遅延器11に設定するので、データ信号にジッタ成分が付加された場合でも、最適なクロック位相を設定することができる。
As described above, in the
以上のように、本発明に係る位相調整装置は、データ信号にジッタ成分が付加された場合でも、最適なクロック位相を設定することができるという効果を有し、例えば数GHzの超高周波帯において、データ信号とクロック信号との相対的な位相を調整する位相調整装置及び位相調整方法として有用である。 As described above, the phase adjustment device according to the present invention has an effect that an optimum clock phase can be set even when a jitter component is added to a data signal. For example, in a very high frequency band of several GHz. It is useful as a phase adjustment device and a phase adjustment method for adjusting the relative phases of a data signal and a clock signal.
10 位相調整装置
11 可変遅延器(遅延手段)
12 識別器(符号判定手段)
13 直流平均値検出器(出力電圧検出手段)
20 制御装置
22 第1メモリ(記憶手段)
23 正規化部(電圧値正規化手段)
24 第2メモリ
25 クロス点位置推定部(クロス点位置推定手段)
26 遅延量設定部(遅延量設定手段)
10
12 Discriminator (code determination means)
13 DC average value detector (output voltage detection means)
20
23 normalization unit (voltage value normalization means)
24
26 Delay amount setting unit (delay amount setting means)
Claims (7)
設定された遅延量に基づいて入力クロック信号を遅延させる遅延手段(11)と、
入力データ信号を前記遅延手段から出力されるクロック信号のタイミングで符号判定して出力する符号判定手段(12)と、
前記符号判定手段から出力される出力信号の平均直流電圧を検出する出力電圧検出手段(13)と、
前記データ信号の1周期時間以上2周期時間未満の時間範囲を示す所定時間範囲内において前記出力信号の平均直流電圧を時間軸と対応付けて順次記憶する記憶手段(22)と、
前記記憶手段に記憶された各電圧値に基づいて前記データ信号のアイパターンのクロス点の時間的位置を推定するクロス点位置推定手段(25)と、
推定された前記クロス点の時間的位置を基準として前記入力クロック信号の遅延量を前記遅延手段に設定する遅延量設定手段(26)と、
前記記憶手段に記憶された前記各電圧値のうち所定電圧以上の電圧値を一定の電圧値に正規化する電圧値正規化手段(23)と、
を備え、
前記クロス点位置推定手段は、前記一定電圧値に正規化された電圧値のうち、前記記憶手段に所定数以上時間的に連続して記憶された領域を示す電圧値連続領域が前記所定時間範囲内にあることを条件に、前記電圧値連続領域に基づいて前記クロス点の時間的位置を推定するものである、
ことを特徴とする位相調整装置。 A phase adjustment device (10) for adjusting a phase between a data signal and a clock signal,
Delay means (11) for delaying the input clock signal based on the set delay amount;
A code determination means (12) for determining the sign of the input data signal at the timing of the clock signal output from the delay means and outputting it;
Output voltage detection means (13) for detecting an average DC voltage of the output signal output from the sign determination means;
Storage means (22) for sequentially storing an average DC voltage of the output signal in association with a time axis within a predetermined time range indicating a time range of one cycle time or more and less than two cycle times of the data signal ;
Cross point position estimating means (25) for estimating a temporal position of a cross point of an eye pattern of the data signal based on each voltage value stored in the storage means;
A delay amount setting means (26) for setting the delay amount of the input clock signal in the delay means on the basis of the estimated temporal position of the cross point;
Voltage value normalizing means (23) for normalizing a voltage value equal to or higher than a predetermined voltage among the voltage values stored in the storage means to a constant voltage value;
With
The cross-point position estimating unit includes a voltage value continuous region indicating a region that is continuously stored in the storage unit for a predetermined number of times among the voltage values normalized to the constant voltage value. The time position of the cross point is estimated based on the voltage value continuous region on the condition that
A phase adjustment device characterized by the above.
ことを特徴とする請求項1に記載の位相調整装置。 The cross point position estimation means is configured such that the temporal position of the cross point is within the voltage value continuous region on condition that there is one voltage value distribution including one voltage value continuous region within the predetermined time range. Is presumed to be in
The phase adjusting apparatus according to claim 1, wherein:
ことを特徴とする請求項1に記載の位相調整装置。 The cross point position estimation means is configured to obtain a temporal distribution of the cross points based on each voltage value continuous region on condition that there is one voltage value distribution including a plurality of voltage value continuous regions within the predetermined time range. To estimate the position,
The phase adjusting apparatus according to claim 1 , wherein:
ことを特徴とする請求項1に記載の位相調整装置。 The cross-point position estimating means is provided on the condition that there are two distributions of voltage values independent of each other having the voltage value continuous region as distributions of the first and second voltage values within the predetermined time range. Estimating the temporal positions of the first and second cross points in the distribution of the first and second voltage values, respectively, and determining the temporal position of the first cross point and the temporal position of the second cross point; The time position of the cross point is estimated during
The phase adjusting apparatus according to claim 1 , wherein:
ことを特徴とする請求項4に記載の位相調整装置。 The voltage value continuous region included in at least one of the first voltage value distribution and the second voltage value distribution may be one or more than a predetermined number of time values in the storage unit among the voltage values normalized to the constant voltage value. Is an area continuously stored in
The phase adjusting apparatus according to claim 4 , wherein
ことを特徴とする請求項1に記載の位相調整装置。 The cross-point position estimating means includes two distributions of voltage values independent of each other having the voltage value continuous region as distributions of the first voltage value and the second voltage value within the predetermined time range. When the number of continuous voltage values between the distribution of the first voltage value and the distribution of the second voltage value is a predetermined number, the distribution of the first voltage value and the distribution of the second voltage value are continuous. And the temporal position of the cross point is estimated as one voltage value continuous region.
The phase adjusting apparatus according to claim 1 , wherein:
設定された遅延量に基づいて入力クロック信号を遅延させる遅延ステップ(S12)と、
入力データ信号を前記遅延ステップおいて遅延されたクロック信号のタイミングで符号判定して出力する符号判定ステップ(S13)と、
前記符号判定ステップにおいて出力される出力信号の平均直流電圧を検出する出力電圧検出ステップ(S14)と、
前記データ信号の1周期時間以上2周期時間未満の時間範囲を示す所定時間範囲内において前記出力信号の平均直流電圧を時間軸と対応付けて順次記憶する記憶ステップ(S15)と、
前記記憶ステップにおいて記憶された各電圧値に基づいて前記データ信号のアイパターンのクロス点の時間的位置を推定するクロス点位置推定ステップ(S20)と、
推定された前記クロス点の時間的位置を基準として前記入力クロック信号の遅延量を設定する遅延量設定ステップ(S17)と、
前記記憶ステップにおいて記憶された前記各電圧値のうち所定電圧以上の電圧値を一定の電圧値に正規化する電圧値正規化ステップ(S16)と、
を含み、
前記クロス点位置推定ステップにおいて、前記一定電圧値に正規化された電圧値のうち、前記記憶ステップで所定数以上時間的に連続して記憶された領域を示す電圧値連続領域が前記所定時間範囲内にあることを条件に、前記電圧値連続領域に基づいて前記クロス点の時間的位置を推定することを特徴とする位相調整方法。 A phase adjustment method for adjusting the phases of a data signal and a clock signal using the phase adjustment device (10) according to claim 1,
A delay step (S12) for delaying the input clock signal based on the set delay amount;
A sign determination step (S13) for determining the sign of the input data signal at the timing of the clock signal delayed in the delay step and outputting it;
An output voltage detection step (S14) for detecting an average DC voltage of the output signal output in the sign determination step;
A storage step (S15) for sequentially storing the average DC voltage of the output signal in association with a time axis within a predetermined time range indicating a time range of one cycle time or more and less than two cycle times of the data signal ;
A cross point position estimating step (S20) for estimating a temporal position of a cross point of the eye pattern of the data signal based on each voltage value stored in the storing step;
A delay amount setting step (S17) for setting a delay amount of the input clock signal on the basis of the estimated temporal position of the cross point;
A voltage value normalizing step (S16) for normalizing a voltage value equal to or higher than a predetermined voltage among the voltage values stored in the storing step to a constant voltage value;
Including
In the cross point position estimating step, among the voltage values normalized to the constant voltage value, a voltage value continuous region indicating a region continuously stored in time for a predetermined number or more in the storing step is the predetermined time range. The phase adjustment method is characterized in that the temporal position of the crossing point is estimated based on the voltage value continuous region on the condition that it is within the range .
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