JP2007158783A - Input clock phase compensation device - Google Patents
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Abstract
【課題】入力クロックの位相の遅延を補償する。
【解決手段】2つのクロック信号の位相差を検出する位相比較部120および130と,位相比較部120および130の後段と発振器150との前段との間に設けられ,位相比較部120および130からの出力信号の中から1つを切り換えて出力する信号切換部140と,信号切換部140の後段に設けられ,位相比較部120および130の出力電圧に応じた周波数を出力する発振器150と,を含み,位相比較部120および130は,外部からのクロック信号と,発振器150から出力されたクロック信号との位相を比較して差分信号を出力し,発振器150は,信号切換部140から出力されたクロック信号を入力し,位相比較部120および130にクロック信号を与えることを特徴とする,入力クロックの位相補償装置100が提供される。
【選択図】図1
A phase delay of an input clock is compensated.
SOLUTION: The phase comparators 120 and 130 for detecting a phase difference between two clock signals, and the stage after the phase comparators 120 and 130 and the stage before the oscillator 150 are provided. A signal switching unit 140 that switches and outputs one of the output signals, and an oscillator 150 that is provided in a subsequent stage of the signal switching unit 140 and outputs a frequency according to the output voltage of the phase comparison units 120 and 130. The phase comparators 120 and 130 compare the phases of the external clock signal and the clock signal output from the oscillator 150 and output a differential signal. The oscillator 150 is output from the signal switching unit 140. A phase compensation device 10 for an input clock, wherein the clock signal is inputted and the clock signal is given to the phase comparators 120 and There is provided.
[Selection] Figure 1
Description
本発明は,入力クロックの位相補償装置に関する。 The present invention relates to an input clock phase compensation device.
映像機器のように,高速のクロックを取り扱う信号処理回路では,外部から入力するクロックと信号の位相管理が重要になる。特に,HDTV(High Definition TeleVision:高精細テレビ)のように高精細な映像を扱うシステムでは,信号処理回路に入力するクロックの周波数が高くなり,また,LSI(Large Scale Integration)の大規模化に伴い,LSI内部のクロック遅延が無視できなくなってしまう。 In signal processing circuits that handle high-speed clocks, such as video equipment, it is important to manage the phases of clocks and signals input from outside. In particular, in a system that handles high-definition video such as HDTV (High Definition TeleVision), the frequency of the clock input to the signal processing circuit increases, and the LSI (Large Scale Integration) increases in scale. As a result, the clock delay inside the LSI cannot be ignored.
図9および図10は,LSI内部でクロック遅延が発生する場合の説明図である。図9に示したように,LSIを用いた信号処理装置10のD型フリップフロップ(以下,DFFと称する)17の数が増加すると,それに伴って多くのクロックツリー16を使用して,内部のクロックを分配する必要がある。この場合,クロックツリー16による遅延やスキューが発生し,映像信号入力とクロック入力との位相が揃っていたものが,内部のDFF17に入力する際には位相がずれてしまうという現象が生じてしまう。
9 and 10 are explanatory diagrams when a clock delay occurs inside the LSI. As shown in FIG. 9, when the number of D-type flip-flops (hereinafter referred to as “DFF”) 17 of the
図10では,(a)に映像信号入力とクロック入力との位相が一致している場合のタイミングチャートを示し,(b)に映像信号入力とクロック入力との位相がずれた場合のタイミングチャートを示している。図10の(a)に示したように,映像信号入力とクロック入力との位相が一致している場合は,DFFにおいてセットアップ/ホールド条件を満たしている。しかし,図10の(b)に示したように,映像信号入力とクロック入力との位相がずれて一致していない場合は,入力段におけるDFFでホールド違反が発生してしまう。DFFでホールド違反が生じると,データが正常に受け取れない問題が生じしてしまう。 In FIG. 10, (a) shows a timing chart when the video signal input and the clock input are in phase, and (b) shows a timing chart when the video signal input and the clock input are out of phase. Show. As shown in FIG. 10A, when the video signal input and the clock input are in phase, the setup / hold condition is satisfied in the DFF. However, as shown in FIG. 10B, when the video signal input and the clock input are out of phase and do not match, a hold violation occurs in the DFF in the input stage. When a hold violation occurs in the DFF, a problem that data cannot be received normally occurs.
この問題を解決するために,通常は図11に示したように,クロック入力にPLL(Phase Locked Loop:位相同期回路)を設け,外部から入力するクロックとDFFに入力するクロックとの位相を一致させることで位相のずれを補償する方法が知られている。図11に示した信号処理装置10は,PLL11と,複数のフリップフロップにクロックを分配するクロックツリー16とを含む。PLL11は,位相比較器12と,発振器15とを含む。図11では,複数のフリップフロップの1つとして,DFF17を示している。
In order to solve this problem, as shown in FIG. 11, a PLL (Phase Locked Loop) is usually provided at the clock input so that the phase of the clock input from the outside matches the phase of the clock input to the DFF. There is known a method of compensating for a phase shift by performing the above. The
図11のPLL11では,DFF17のスキューが合うように位相の調整を行う。その結果,クロックツリー16の遅延による位相のずれを補償することができる。図12は,位相の調整を行った結果,入力クロックとDFF17に入力するクロックの位相が一致し,映像信号がDFFの入力クロックに対してセットアップ/ホールド条件を満たす関係になっていることを示したタイミングチャートである。図12の(a)に,映像信号入力とクロック入力との位相が一致している場合のタイミングチャートを示し,図12の(b)に位相の調整を行った結果,入力クロックとDFF17に入力するクロックの位相が一致し,映像信号がDFFの入力クロックに対してセットアップ/ホールド条件を満たす関係になっている場合のタイミングチャートを示している。
In the
しかし,この方法ではクロック入力が1つである場合の位相のずれを補償することはできるが,クロック入力が複数であった場合は,複数のクロック入力を切り換える信号切換部で遅延が生じてしまう。クロック切換手段でクロックの遅延が生じる結果,クロック入力が複数であった場合の位相のずれを補償することができない問題が生じてしまう。そこで,特許文献1および特許文献2において,複数のクロック入力を切り換えた際の位相補償方法が記載されている。
However, this method can compensate for a phase shift when there is only one clock input, but if there are multiple clock inputs, a delay occurs in the signal switching unit that switches between multiple clock inputs. . As a result of the clock delay occurring in the clock switching means, there arises a problem that it is not possible to compensate for the phase shift when there are a plurality of clock inputs. Therefore,
図13は,クロック入力が2つであった場合の信号処理装置の例である。図13に示した信号処理装置10は,クロック切換器14と,PLL11と,クロックツリー16と,DFF17とを含む。クロック切換器14はクロック切換手段の一例である。PLL11は,図11同様に位相比較器12と発振器15とを含む。図13のPLL11では,クロックツリー16による位相のずれを補償することはできても,クロック切換器14で生じた位相の遅延によるずれは補償することはできない。そのため,DFF17でホールド違反が発生し,DFF17からの出力確定が遅延する。信号の周波数が高い回路においては,わずかな出力確定の遅延でも大きな影響を及ぼしてしまうことになる。
FIG. 13 shows an example of a signal processing apparatus when there are two clock inputs. The
ここで,クロック切換器で生じる遅延による位相のずれを補償する方法として,図14のように映像信号入力に遅延用のバッファを設け,DFFに入力して,位相のずれを補償する方法がある。 Here, as a method of compensating for the phase shift due to the delay caused by the clock switch, there is a method of providing a delay buffer for the video signal input and inputting it to the DFF as shown in FIG. 14 to compensate for the phase shift. .
図14に示した信号処理装置10は,クロック切換器14と,PLL11と,クロックツリー16と,DFF17と,遅延バッファ18を含む。PLL11は,図13同様に位相比較器12と発振器15とを含む。遅延バッファ18は,映像信号入力とクロック入力との位相を一致させるように,クロック切換器14で生じる位相の遅延に合わせて,DFF17でホールド違反が生じないように映像信号入力から入力される映像信号を遅延させる。こうすることによってDFF17でホールド違反が生じないように,入力クロック信号と映像信号との位相を合わせることができる。
The
しかし,遅延バッファ18には温度依存性があるため,温度によって遅延する量が異なるという問題がある。従って,完全な位相のずれの補償が困難であるといった問題があった。クロックの高速化に伴ってフリップフロップでのタイミング調整が厳しく要求されるため,クロック切換手段で生じる位相のずれを完全に吸収し,位相を補償する必要がある。
However, since the
そこで,本発明は,このような問題に鑑みてなされたもので,その目的とするところは,入力クロックが複数であった場合において,動作環境に関係なく,正確にクロックの位相を補償することができる,入力クロックの位相補償装置を提供することにある。 Therefore, the present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to accurately compensate the clock phase regardless of the operating environment when there are a plurality of input clocks. An object of the present invention is to provide an input clock phase compensation device capable of
上記課題を解決するために,本発明のある観点によれば,入力クロックの位相補償装置であって,2つのクロック信号の位相差を検出する少なくとも2つの位相比較部と,少なくとも2つの位相比較部の後段と発振器との前段との間に設けられ,位相比較部からの出力信号の中から1つを切り換えて出力する信号切換部と,信号切換部の後段に設けられ,位相比較部の出力電圧に応じた周波数を出力する発振器と,を含み,位相比較部は,外部から入力されたクロック信号と,発振器から出力されたクロック信号との位相を比較して差分信号を出力し,発振器は,信号切換部から出力されたクロック信号を入力し,位相比較部にクロック信号を与えることを特徴とする,入力クロックの位相補償装置が提供される。 In order to solve the above-described problems, according to an aspect of the present invention, there is provided an input clock phase compensation device, comprising at least two phase comparison units for detecting a phase difference between two clock signals, and at least two phase comparisons. A signal switching unit for switching and outputting one of the output signals from the phase comparison unit, and a signal switching unit for the output of the phase comparison unit. An oscillator for outputting a frequency corresponding to the output voltage, and the phase comparator compares the phase of the clock signal input from the outside with the clock signal output from the oscillator and outputs a differential signal. Provides a phase compensation device for an input clock, wherein the clock signal output from the signal switching unit is input and the clock signal is supplied to the phase comparison unit.
かかる構成によれば,少なくとも2つの位相比較部は,外部からのクロック信号と電圧制御発信機からのクロック信号との位相を比較して差分信号を出力し,信号切換部は位相比較部から出力された複数のクロック信号の中から1つのクロック信号を切り換えて出力し,発振器は,位相比較部からの出力電圧に応じた適切な位相のクロック信号を出力する。その結果,本発明の第1の観点における入力クロックの位相補償装置によれば,信号切換部で発生するクロック信号の遅延を補償することができ,入力クロックが複数であった場合において正確にクロックの位相を補償することができる。 According to such a configuration, the at least two phase comparison units compare the phases of the clock signal from the outside and the clock signal from the voltage control transmitter and output a differential signal, and the signal switching unit outputs from the phase comparison unit. One clock signal is switched and output from among the plurality of clock signals, and the oscillator outputs a clock signal having an appropriate phase corresponding to the output voltage from the phase comparison unit. As a result, according to the phase compensation device for the input clock in the first aspect of the present invention, the delay of the clock signal generated in the signal switching unit can be compensated, and when there are a plurality of input clocks, the clock accurately Can be compensated for.
上記課題を解決するために,本発明の別の観点によれば,入力クロックの位相補償装置であって,2つのクロック信号の位相差を比較して,その位相が等しくなるように動作する少なくとも2つのPLLと,少なくとも2つのPLLの後段に設けられ,PLLから出力されたクロック信号の中から1つを切り換えて出力する信号切換部と,を含み,PLLは,外部からのクロック信号と,信号切換部から出力されたクロック信号との位相を比較してクロック信号を出力することを特徴とする,入力クロックの位相補償装置が提供される。 In order to solve the above-described problem, according to another aspect of the present invention, an input clock phase compensation device compares at least phase differences between two clock signals and operates so that the phases are equal. Including two PLLs and a signal switching unit provided at a subsequent stage of at least two PLLs and switching one of the clock signals output from the PLL. The PLL includes an external clock signal, A phase compensation device for an input clock, characterized in that the clock signal is output by comparing the phase with the clock signal output from the signal switching unit.
かかる構成によれば,少なくとも2つのPLLは,外部からのクロック信号と電圧制御発信機からのクロック信号との位相を比較してクロック信号を出力し,信号切換部はPLLから出力された複数のクロック信号の中から1つのクロック信号を切り換えて出力する。その結果,本発明の第2の観点における入力クロックの位相補償装置によっても,信号切換部で発生するクロック信号の遅延を補償することができ,入力クロックが複数であった場合において正確にクロックの位相を補償することができる。 According to such a configuration, the at least two PLLs compare the phases of the clock signal from the outside and the clock signal from the voltage control transmitter to output the clock signal, and the signal switching unit outputs a plurality of signals output from the PLL. One clock signal is switched and output from the clock signals. As a result, the input clock phase compensation device according to the second aspect of the present invention can also compensate for the delay of the clock signal generated in the signal switching unit, and can accurately detect the clock when there are a plurality of input clocks. The phase can be compensated.
上記課題を解決するために,本発明の別の観点によれば,入力クロックの位相補償装置であって,2つのクロック信号の位相差を検出する少なくとも2つの位相比較部と,少なくとも2つの位相比較部の後段と発振器との前段との間に設けられ,位相比較部からの出力信号の中から1つを切り換えて出力する信号切換部と,信号切換部の後段に設けられ,位相比較部の出力に応じた周波数を出力する発振器と,クロック信号を分配するクロックツリーと,を含み,位相比較部は,外部から入力されたクロック信号と,クロックツリーから分配されるクロック信号と同位相のクロック信号との位相を比較して位相差情報を出力し,発振器は,信号切換部から出力された位相差情報に基づいてクロック信号を出力することを特徴とする,入力クロックの位相補償装置が提供される。 In order to solve the above-described problem, according to another aspect of the present invention, there is provided an input clock phase compensation device, comprising at least two phase comparison units for detecting a phase difference between two clock signals, and at least two phases. Provided between the subsequent stage of the comparison unit and the previous stage of the oscillator, and is provided at the subsequent stage of the signal switching unit and the signal switching unit that switches and outputs one of the output signals from the phase comparison unit. And a clock tree that distributes the clock signal, and the phase comparator has the same phase as the clock signal that is input from the outside and the clock signal that is distributed from the clock tree. The phase difference information is output by comparing the phase with the clock signal, and the oscillator outputs the clock signal based on the phase difference information output from the signal switching unit. Click of the phase compensation device is provided.
かかる構成によれば,少なくとも2つの位相比較部は,外部からのクロック信号とクロックツリーからの遅延クロック信号との位相を比較し,信号切換部は位相比較部から出力された複数のクロック信号の中から1つのクロック信号を切り換えて出力し,発振器は,位相比較部からの出力電圧に応じた適切な位相のクロック信号を出力し,クロックツリーを経由して,フリップフロップにクロック信号を入力する。その結果,本発明の第3の観点における入力クロックの信号処理装置によっても,信号切換部およびクロックツリーで発生するクロック信号の遅延を補償することができ,入力クロックが複数であった場合において正確にクロックの位相を補償することができる。 According to such a configuration, the at least two phase comparison units compare the phases of the clock signal from the outside and the delayed clock signal from the clock tree, and the signal switching unit compares the plurality of clock signals output from the phase comparison unit. One clock signal is switched and output, and the oscillator outputs a clock signal having an appropriate phase corresponding to the output voltage from the phase comparator, and inputs the clock signal to the flip-flop via the clock tree. . As a result, the signal processing apparatus for the input clock according to the third aspect of the present invention can also compensate for the delay of the clock signal generated in the signal switching unit and the clock tree, and can accurately correct when there are a plurality of input clocks. The clock phase can be compensated for.
上記課題を解決するために,本発明の別の観点によれば,入力クロックの位相補償装置であって,2つのクロック信号の位相差を検出する少なくとも2つのPLLと,少なくとも2つのPLLの後段に設けられ,PLLから出力されたクロック信号の中から1つを切り換えて出力する信号切換部と,クロック信号を分配するクロックツリーと,を含み,PLLは,外部からのクロック信号と,クロックツリーから分配さるクロック信号と同位相のクロック信号との位相を比較して,クロック信号を出力することを特徴とする,入力クロックの位相補償装置が提供される。 In order to solve the above-described problem, according to another aspect of the present invention, there is provided an input clock phase compensation device, which includes at least two PLLs for detecting a phase difference between two clock signals, and subsequent stages of at least two PLLs. And a signal switching unit that switches and outputs one of the clock signals output from the PLL, and a clock tree that distributes the clock signal. The PLL includes an external clock signal and a clock tree. A phase compensation device for an input clock is provided, which compares the phase of a clock signal distributed from and a clock signal of the same phase and outputs the clock signal.
かかる構成によれば,少なくとも2つのPLLは,外部からのクロック信号とクロックツリーからの遅延クロック信号との位相を比較してクロック信号を出力し,信号切換部はPLLから出力された複数のクロック信号の中から1つのクロック信号を切り換えて出力し,発振器は,位相比較部からの出力電圧に応じた適切な位相のクロック信号を出力し,クロックツリーを経由して,フリップフロップにクロック信号を入力する。その結果,本発明の第4の観点における入力クロックの信号処理装置によっても,信号切換部およびクロックツリーで発生するクロック信号の遅延を補償することができ,入力クロックが複数であった場合において正確にクロックの位相を補償することができる。 According to such a configuration, the at least two PLLs compare the phases of the clock signal from the outside and the delayed clock signal from the clock tree and output the clock signal, and the signal switching unit has a plurality of clocks output from the PLL. One clock signal is switched and output from the signal, and the oscillator outputs a clock signal having an appropriate phase corresponding to the output voltage from the phase comparator, and the clock signal is sent to the flip-flop via the clock tree. input. As a result, the signal processing apparatus for the input clock according to the fourth aspect of the present invention can also compensate for the delay of the clock signal generated in the signal switching unit and the clock tree, and is accurate when there are a plurality of input clocks. The clock phase can be compensated for.
以上説明したように本発明によれば,入力クロックが複数であった場合において,動作条件に関係なく,正確にクロックの位相を補償することができる,入力クロックの位相補償装置を提供できるものである。 As described above, according to the present invention, when there are a plurality of input clocks, it is possible to provide an input clock phase compensation device that can accurately compensate the clock phase regardless of the operating conditions. is there.
以下に添付図面を参照しながら,本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお,本明細書及び図面において,実質的に同一の機能構成を有する構成要素については,同一の符号を付することにより重複説明を省略する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the present specification and drawings, components having substantially the same functional configuration are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
(第1の実施形態)
図1は,本発明の第1の実施形態に係る入力クロックの位相補償装置を示した説明図である。図1に示したように,本発明の第1の実施形態に係る入力クロックの位相補償装置110は,第1の位相比較器120と,第2の位相比較器130と,切換器140と,発振器150とを含む。
(First embodiment)
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a phase compensation device for an input clock according to the first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the input clock
本実施形態において入力クロックは2つであるが,本発明を実施する上ではこれに限定されず,入力クロックは3つ以上であってもよい。 In this embodiment, there are two input clocks. However, the present invention is not limited to this, and the number of input clocks may be three or more.
第1の位相比較器120は,位相比較部の一例であり,第1のクロック入力からのクロック信号の位相とクロック出力信号との差を比較して,位相差情報を出力する。つまり,第1のクロック入力からのクロック信号の位相と,発振器150から出力されるクロック出力信号との差を比較して,位相差情報を出力する。同様に,第2の位相比較器130は,位相比較部の一例であり。第2のクロック入力からのクロック信号の位相とクロック出力信号,つまり,発振器150から出力され,クロック出力信号の位相との差を比較して,位相差情報を出力する。ここで,位相差情報はデジタル波形であってもよく,アナログ電圧であってもよい。
The
切換器140は,信号切換部の一例であり,第1の位相比較器120および第2の位相比較器130から出力される位相差情報のうちのどちらか一方に切り換えるものである。すなわち,切換器140は,システムが使用しようとするクロック入力を用いて生成したものに切り換えるものである。切換器140で,第1の位相比較器120と第2の位相比較器130のどちらか一方からの位相差情報を発振器150に入力する。ここで発振器150は,例えば位相差情報を電圧に変換するループフィルタと,ループフィルタから出力される電圧によって周波数を可変するVCOとで構成してもよい。この他にも,位相比較器がアナログ電圧を出力する形態も可能である。位相比較器がアナログ電圧を出力する場合には,切換器140はアナログスイッチを用い,発振器150はVCOのみの構成となる。
The
発振器150は,切換器140からの位相差情報によりクロック信号を変更して出力するものである。切換器140からの出力がデジタル信号の場合には,発振器150は位相差情報を電圧に変換するループフィルタと,ループフィルタから出力される電圧によって周波数を可変するVCOとで構成される。クロック切換器からの出力がアナログ電圧の場合には,発振器150はVCOのみの構成となる。
The
図2は,本発明の第1の実施形態に係る入力クロックの位相補償装置を用いた信号処理装置を示した説明図である。図2に示したように,本発明の第1の実施形態に係る入力クロックの位相補償装置を用いた信号処理装置100は,入力クロックの位相補償装置110と,DFF170を含む複数のフリップフロップにクロックを分配するクロックツリー160とを含む。入力クロックの位相補償装置110は,第1の位相比較器120と,第2の位相比較器130と,切換器140と,発振器150とを含む。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a signal processing apparatus using the phase compensation apparatus for an input clock according to the first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 2, the
第1の位相比較器120は,第1のクロック入力から入力されたクロック信号と,発振器150から出力され,クロックツリー160で遅延したクロック信号とを入力し,2つのクロック信号の位相を比較して,位相差情報を切換器140に入力する。
The
第2の位相比較器130は,第2のクロック入力から入力されたクロック信号と,発振器150から出力され,クロックツリー160で遅延したクロック信号とを入力し,2つのクロック信号の位相を比較して,位相差情報を切換器140に入力する。
The
切換器140は,第1の位相比較器120と第2の位相比較器130から出力された位相差情報のうち,使用しようとする入力クロックとの位相差情報を選択し,発振器150に入力する。
The
発振器150は,切換器140からの位相差情報を入力し,入力した情報に応じて発振周波数を制御し,制御された周波数のクロック信号を出力し,クロックツリー160に入力する。クロックツリー160は,DFF170にクロック信号を入力するために,発振器150から出力されたクロック信号を分配するためのものである。DFF170は,フリップフロップの一例である。本実施形態ではD型のフリップフロップを用いているが,本発明はかかる例に限定されず,他の形態のフリップフロップであってもよい。
The
発振器150から出力されたクロック信号は,クロックツリー160を通過する事で,発振器150からの出力クロック信号と,クロックツリー160を通過した後の出力クロック信号では位相差が生じる。そのため,DFFにクロックツリーを通過した後の出力クロック信号を印加すると,映像信号入力のクロック信号と位相差が生じてしまい,DFFにおいてホールド違反が生じる。
When the clock signal output from the
そこで,クロックツリー160を通過した後のクロック信号を第1の位相比較器120および第2の位相比較器130に入力する。クロックツリー160を通過した後のクロック信号と第1のクロック入力のクロック信号との位相を第1の位相比較器120において比較する。また,クロックツリー160を通過した後のクロック信号と第2のクロック入力のクロック信号との位相を第2の位相比較器130において比較する。第1の位相比較器120と第2の位相比較器130は,それぞれ位相差情報を出力する。切換器140は,2つのクロック入力のうち,現在使用しようとするクロックが入力されている位相比較器側の位相差信号を選択し,発振器150に入力する。例えばシステムとして使用するクロックが第1のクロック入力からのクロック信号であれば第1の位相比較器120の出力を選択し,システムとして使用するクロックが第2のクロック入力からのクロック信号であれば第2の位相比較器130の出力を選択する。
Therefore, the clock signal after passing through the
その結果,発振器150から出力され,クロックツリー160を通過したクロック信号と,映像信号入力のクロック信号との位相が一致するようになる。従って,DFF170においてセットアップ/ホールド条件を満たすようになり,正常に映像信号のデータを受け渡すことができる。
As a result, the phase of the clock signal output from the
上記のように,本発明の第1の実施形態に係る入力クロックの位相補償装置によれば,クロック切換器による位相の遅延を補償することが出来,外部からの信号を正常に受け渡すことが出来る。 As described above, according to the phase compensation device for the input clock according to the first embodiment of the present invention, it is possible to compensate for the phase delay caused by the clock switcher and to normally transfer the signal from the outside. I can do it.
(第2の実施形態)
図3は,本発明の第2の実施形態に係る入力クロックの位相補償装置を示した説明図である。図3に示したように,本発明の第2の実施形態に係る入力クロックの位相補償装置210は,第1のPLL220と,第2のPLL230と,切換器240とを含む。
(Second Embodiment)
FIG. 3 is an explanatory diagram showing an input clock phase compensation device according to the second embodiment of the present invention. As shown in FIG. 3, the input
第1のPLL220は,第1のクロック入力からのクロック信号と切換器240から出力されたクロック信号との位相差に従って出力クロックが制御される。
The
図4は,第1のPLL220の内部構造を示した説明図である。図4に示したように,第1のPLL220は,位相比較器222と,発振器224とを含んで構成される。位相比較器222は,クロック入力のクロック信号と,発振器224から出力され,その後遅延したクロック信号とを比較して,位相差情報を出力する。発振器224は,位相差情報によって制御された周波数のクロック信号を出力する。ここで,位相差情報はデジタル波形であってもよく,アナログ電圧であってもよい。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing the internal structure of the
同様に,第2のPLL230は,第2のクロック入力からのクロック信号と切換器240から出力されたクロック信号との位相差に従って出力クロックが制御される。第2のPLLの内部構造は第1のPLLの内部構造と実質的に同一であるため,ここでは説明を省略する。
Similarly, the output clock of
切換器240は,信号切換部の一例であり,第1のPLL220および第2のPLL230の出力クロックから,使用しようとしているクロックを選択する。例えばシステムとして使用するクロックが第1のクロック入力からのクロック信号である場合には,第1のPLL220からの出力を選択して出力し,システムとして使用するクロックが第2のクロック入力からのクロック信号である場合には,第2のPLL230からの出力を選択して出力する。
The
図5は,本発明の第2の実施形態に係る入力クロックの位相補償装置を用いた信号処理装置200を示した説明図である。図5に示したように,本発明の第2の実施形態に係る信号処理装置200は,入力クロックの位相補償装置210と,複数のフリップフロップに対してクロックを分配するクロックツリーとを含む。図5では,複数のフリップフロップの1つとしてDFF270を示している。入力クロックの位相補償装置210は,第1のPLL220と,第2のPLL230と,切換器240とを含む。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing a
第1のPLL220は,第1のクロック入力から入力されたクロック信号と,切換器240から出力され,クロックツリー260で遅延したクロック信号とを入力し,両者の位相差に従ってクロック信号を出力し,切換器240に入力する。
The
第2のPLL230は,第2のクロック入力から入力されたクロック信号と,切換器240から出力され,クロックツリー260で遅延したクロック信号とを入力し,両者の位相差に従ってクロック信号を出力し,切換器240に入力する。
The
切換器240は,第1のPLL220および第2のPLL230の出力クロックから,使用しようとしているクロックを選択し,クロック信号を出力する。
The
クロックツリー260は,DFF270にクロック信号を入力するために,クロック切換器240から出力されたクロック信号を分配するためのものである。DFF270は,フリップフロップの一例である。本実施形態ではD型のフリップフロップを用いているが,本発明はかかる例に限定されず,他の形態のフリップフロップであってもよい。
The
クロック切換器240で出力されたクロック信号は,クロックツリー260を通過する事で,位相補償装置210からの出力クロック信号と,クロックツリー260を通過した後の出力クロック信号では位相差が生じる。そのため,DFF270にクロックツリー260を通過した後の出力クロック信号を印加すると,映像信号入力のクロック信号との間に位相差が生じてしまい,DFF270においてホールド違反が生じる。
When the clock signal output from the
そこで,クロックツリー260を通過した後の出力クロック信号を第1のPLL220および第2のPLL230に入力する。クロックツリー260を通過した後の出力クロック信号と各入力のクロック信号の位相を比較し,その位相差に基づいてクロック信号を生成するフィードバックの結果,選択されているPLLに入力された2つのクロック信号の位相差は0に収束する。この結果,選択されている入力クロック信号とクロックツリーの出力クロック信号との位相が0に収束する。
Therefore, the output clock signal after passing through the
以上,本発明の第2の実施形態に係る入力クロックの位相補償装置によっても,クロック切換器による位相の遅延を補償することが出来,外部からの信号を正常に受け渡すことが出来る。 As described above, the phase compensation apparatus for the input clock according to the second embodiment of the present invention can also compensate for the phase delay caused by the clock switcher, and can normally pass the signal from the outside.
以上,添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが,本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば,特許請求の範囲に記載された範疇内において,各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり,それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。 As mentioned above, although preferred embodiment of this invention was described referring an accompanying drawing, it cannot be overemphasized that this invention is not limited to the example which concerns. It will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made within the scope of the claims, and these are naturally within the technical scope of the present invention. Understood.
例えば,本発明に係る位相補償装置は,入力クロック信号の位相補償のみならず出力クロック信号の位相補償にも適用可能である。図6は,従来のクロック出力の説明図である。図6に示したように,従来のクロック出力を行う信号処理装置30は,PLL31と,クロックツリー36と,DFF37とを含む。PLL31は,位相比較器32と,発振器35とを含む。
For example, the phase compensation device according to the present invention can be applied not only to the phase compensation of the input clock signal but also to the phase compensation of the output clock signal. FIG. 6 is an explanatory diagram of a conventional clock output. As shown in FIG. 6, the
位相比較器32は,クロック入力からの入力クロック信号と,クロックツリー36からの出力信号とを比較し,位相差情報を発振器35に入力する。
The
発振器35は,位相比較器32から出力された位相差情報を入力し,入力した位相差情報に応じて発振周波数を制御し,内部で制御した周波数のクロック信号を出力する。クロックツリー36は,発振器35から出力されたクロック信号を分配するためのものである。DFF37は,クロックツリー36からのクロック信号と外部からの映像信号入力(図示せず)からの映像信号とを入力し,入力された信号に応じた映像信号を,映像信号出力へ出力する。
The
図7は,クロック入力と映像信号との位相関係を示したタイミングチャートである。図7の(a)に示したように,クロック入力の時点では入力クロックと映像信号との間でセットアップ/ホールド条件を満たすように入力クロックの位相が制御されているが,クロックツリー36を通過する事でクロックが遅延し,その結果,図7の(b)に示したようにクロックツリー36を通過した後のクロック信号と,映像信号との間でセットアップ/ホールド条件が満たされなくなり,DFF37においてホールド違反が発生する。
FIG. 7 is a timing chart showing the phase relationship between the clock input and the video signal. As shown in FIG. 7A, the phase of the input clock is controlled so as to satisfy the setup / hold condition between the input clock and the video signal at the time of clock input, but it passes through the
図8は,本発明の第1の実施形態の変更例である。本発明の第1の実施形態の変更例に係る入力クロックの位相補償装置を用いた信号処理装置300は,位相補償装置310と,複数のフリップフロップに対してクロックを分配するクロックツリー360とを含む。図8では,複数のフリップフロップの1つとしてDFF370を示している。
FIG. 8 shows a modification of the first embodiment of the present invention. A
位相補償装置310は,第1のクロック入力と第2のクロック入力とのどちらかを選択し,クロックツリー360からの出力クロックとの位相差を求め,この位相差に応じてクロック信号を生成する。位相補償装置310は,第1の位相比較器320と,第2の位相比較器330と,切換器340と,発振器350とを含む。第1の位相比較器320,第2の位相比較器330,切換器340,発振器350,クロックツリー360の役割については第1の実施形態と実質的に同一であるため,ここでは詳細な説明は割愛する。DFF370は,フリップフロップの一例である。本実施形態ではD型のフリップフロップを用いているが,本発明はかかる例に限定されず,他の形態のフリップフロップであってもよい。
The
クロックツリー360で遅延された入力クロック信号を,再度,位相補償装置310に入力することで,入力クロック信号における位相と,DFF370に入力するクロック信号との位相が一致する。従って,本発明の第1の実施形態の変更例によれば,クロック入力における位相と映像信号出力における位相が一致するため,情報を正確に伝送することが可能となる。
By inputting the input clock signal delayed by the
本発明は,入力クロックの位相補償装置および信号処理装置に適用可能である。 The present invention is applicable to an input clock phase compensation device and a signal processing device.
100,200,300 信号処理装置
110,210,310 位相補償装置
120,320 第1の位相比較器
130,330 第2の位相比較器
140,240,340 切換器
150,350 発振器
160,260,360 クロックツリー
170,270,370 DFF
220 第1のPLL
222 位相比較器
224 発振器
230 第2のPLL
100, 200, 300
220 First PLL
222
Claims (4)
2つのクロック信号の位相差を検出する少なくとも2つの位相比較部と;
前記少なくとも2つの位相比較部の後段と発振器との前段との間に設けられ,前記位相比較部からの出力信号の中から1つを切り換えて出力する信号切換部と;
前記信号切換部の後段に設けられ,前記位相比較部の出力電圧に応じた周波数を出力する前記発振器と;
を含み,
前記位相比較部は,外部から入力されたクロック信号と,前記発振器から出力されたクロック信号との位相を比較して差分信号を出力し,
前記発振器は,前記信号切換部から出力されたクロック信号を入力し,前記位相比較部にクロック信号を与えることを特徴とする,入力クロックの位相補償装置。 An input clock phase compensator:
At least two phase comparators for detecting a phase difference between the two clock signals;
A signal switching unit provided between the subsequent stage of the at least two phase comparison units and the previous stage of the oscillator, and switching and outputting one of the output signals from the phase comparison unit;
The oscillator provided at a subsequent stage of the signal switching unit and outputting a frequency according to an output voltage of the phase comparison unit;
Including
The phase comparison unit compares a phase of a clock signal input from the outside with a clock signal output from the oscillator and outputs a differential signal;
A phase compensation device for an input clock, wherein the oscillator receives the clock signal output from the signal switching unit and supplies the clock signal to the phase comparison unit.
2つのクロック信号の位相差を比較して,その位相が等しくなるように動作する少なくとも2つのPLLと;
前記少なくとも2つのPLLの後段に設けられ,前記PLLから出力されたクロック信号の中から1つを切り換えて出力する信号切換部と;
を含み,
前記PLLは,外部からのクロック信号と,前記信号切換部から出力されたクロック信号との位相を比較してクロック信号を出力することを特徴とする,入力クロックの位相補償装置。 An input clock phase compensator:
At least two PLLs that compare the phase differences of the two clock signals and operate so that their phases are equal;
A signal switching unit provided at a subsequent stage of the at least two PLLs and switching one of the clock signals output from the PLL;
Including
The phase compensation device for an input clock, wherein the PLL compares the phases of an external clock signal and the clock signal output from the signal switching unit and outputs a clock signal.
2つのクロック信号の位相差を検出する少なくとも2つの位相比較部と;
前記少なくとも2つの位相比較部の後段と発振器との前段との間に設けられ,前記位相比較部からの出力信号の中から1つを切り換えて出力する信号切換部と;
前記信号切換部の後段に設けられ,前記位相比較部の出力に応じた周波数を出力する前記発振器と;
クロック信号を分配するクロックツリーと;
を含み,
前記位相比較部は,外部から入力されたクロック信号と,前記クロックツリーから分配されるクロック信号と同位相のクロック信号との位相を比較して位相差情報を出力し,
前記発振器は,前記信号切換部から出力された前記位相差情報に基づいてクロック信号を出力することを特徴とする,入力クロックの位相補償装置。 An input clock phase compensator:
At least two phase comparators for detecting a phase difference between the two clock signals;
A signal switching unit provided between the subsequent stage of the at least two phase comparison units and the previous stage of the oscillator, and switching and outputting one of the output signals from the phase comparison unit;
The oscillator provided at a subsequent stage of the signal switching unit and outputting a frequency according to the output of the phase comparison unit;
A clock tree for distributing clock signals;
Including
The phase comparison unit compares the phases of an externally input clock signal and a clock signal having the same phase as the clock signal distributed from the clock tree, and outputs phase difference information.
The input clock phase compensation apparatus, wherein the oscillator outputs a clock signal based on the phase difference information output from the signal switching unit.
2つのクロック信号の位相差を検出する少なくとも2つのPLLと;
前記少なくとも2つのPLLの後段に設けられ,前記PLLから出力されたクロック信号の中から1つを切り換えて出力する信号切換部と;
クロック信号を分配するクロックツリーと;
を含み,
前記PLLは,外部からのクロック信号と,前記クロックツリーから分配さるクロック信号と同位相のクロック信号との位相を比較して,クロック信号を出力することを特徴とする,入力クロックの位相補償装置。
An input clock phase compensator:
At least two PLLs for detecting the phase difference between the two clock signals;
A signal switching unit provided at a subsequent stage of the at least two PLLs and switching one of the clock signals output from the PLL;
A clock tree for distributing clock signals;
Including
The PLL compares the phases of an external clock signal and a clock signal having the same phase as that of the clock signal distributed from the clock tree, and outputs a clock signal. .
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