JP2737361B2

JP2737361B2 - データ処理装置およびデータ処理システム

Info

Publication number: JP2737361B2
Application number: JP2135010A
Authority: JP
Inventors: 哲男前田
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1990-05-24
Filing date: 1990-05-24
Publication date: 1998-04-08
Anticipated expiration: 2013-04-08
Also published as: JPH0433033A

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明はデータ処理装置に関する。さらに詳しくは、
ケーブルを使って相互に接続されてシステムを構成する
データ処理装置であって、データに含まれるジッタによ
って発生する、各データ処理装置内のデータ処理の障害
を軽減する構成に関する。

従来の技術近年、各種のデータ処理システムはそのネットワーク
化が進み、複数のデータ処理装置をネットワークで接続
して、１つのシステムを構成する頻度が高くなってきて
いる。それに伴って、ネットワーク上を伝送されるデー
タの信頼性を高めることが望まれている。

以下図面を参照しながら、上述したデータ処理システ
ムの一例について説明する。第９図は従来のデータ処理
システムの一例を示すブロック図である。

第９図において、901〜904はシステムを構成する第１
〜第４のデータ処理装置、905〜907は入力コネクタ、90
8〜911は出力コネクタ、912〜914は各データ処理装置間
を接続する光ファイバである。各データ処理装置は光フ
ァイバを介してデータのやり取りをしながら、データの
処理を進めてゆく。例えば、第１のデータ処理装置901
から第３のデータ処理装置903へ伝送されるデータは、
第１のデータ処理装置901の出力コネクタ908から出力さ
れ、第２のデータ処理装置902を経由して、第３のデー
タ処理装置903の入力コネクタ906から入力される。伝送
されるデータの基準となるクロックは第１のデータ処理
装置901が発生し、残りのデータ処理装置は入力される
データから抽出したクロックにしたがってデータのラッ
チなどの処理を行う。ここでは、クロックを発生するデ
ータ処理装置を親機、その他のデータ処理装置を子機と
呼ぶ。

第10図と第11図はそれぞれ、第９図のデータ処理シス
テムを構成する親機と子機のブロック図である。

第10図において、1001はデータ処理手段、1002はクロ
ック発生手段、1003は出力コネクタである。データ処理
手段1001は出力データをクロック発生手段1003が作る第
１のクロックを基準として作る。

第11図において、1101はデータ処理手段、1102はクロ
ック抽出手段、1103は入力コネクタ、1104は出力コネク
タである。データ処理手段1101はすべてのデータ処理を
クロック抽出手段1102が抽出した第２のクロックにした
がって実行する。

発明が解決しようとする課題しかしながら前記のような構成では、各データ処理装
置が入力されるデータからPLL等を使って第２のクロッ
クを抽出し、この第２のクロックを基準としてデータの
出力をするため、複数のデータ処理装置を順次伝播する
につれてデータに含まれるジッタが大きくなり、エラー
レートの悪化を招くという課題を有していた。

本発明は前記課題に鑑み、各データ処理装置間のジッ
タの伝播を軽減し、データに含まれるジッタによって発
生する、各データ処理装置内のデータ処理の障害を軽減
する構成を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段前記目的を達成するために本発明（請求項１）のデー
タ処理装置は、入力コネクタと、データ処理手段と、ク
ロック発生手段と、クロック抽出手段と、クロック切換
手段と、出力コネクタとを備え、前記入力コネクタには
外部のケーブルが接続され、入力データは前記データ処
理手段と前記クロック抽出手段に送られ、前記クロック
発生手段は、第１のクロックを発生し、前記クロック抽
出手段は、入力コネクタから入力されるデータに含まれ
る第２のクロックを抽出し、前記クロック切換手段は、
前記第１のクロックと第２のクロックとから第３のクロ
ックを選択し、前記データ処理装置は前記第３のクロッ
クを基準として出力データを生成し、前記出力コネクタ
は前記出力データを接続された外部のケーブルに送り出
す、という構成をとる。

また、本発明（請求項２）のデータ処理システムは、
上記のデータ処理装置を複数用いて、１つのデータ処理
装置の入力コネクタと他のデータ処理装置の出力コネク
タを順次ケーブルで接続し、前記ケーブルを通してデー
タを伝送する、という構成をとる。

また、本発明（請求項３）のデータ処理装置は、上記
のデータ処理装置に加えて、クロック要求発生手段とを
備え、前記クロック要求発生手段は、前記データ処理装
置に対して、クロック要求命令を発生させる、という構
成をとる。

また、本発明（請求項４）のデータ処理システムは、
上記のデータ処理装置を複数用いて、１つのデータ処理
装置の入力コネクタと他のデータ処置装置の出力コネク
タを順次ケーブルでループ状に接続し、前記ケーブルを
通してデータを伝送する、という構成をとる。

作用前記の構成により、本発明（請求項１）のデータ処理
装置は、内部で発生した第１のクロックと、入力データ
から抽出した第２のクロックの内から、送出するデータ
に適したほうを第３のクロックとして選択し、データの
送出時の基準とする。

また、本発明（請求項２）のデータ処理システムは、
システムを構成する１つのデータ処理装置から他のデー
タ処理装置へのデータ伝送で、クロックが保存される必
要がない場合は、データの送出の基準として内部で発生
した前記第１のクロックを使う。

また、本発明（請求項３）のデータ処理装置は、デー
タの伝送に先立って、伝送先に対してデータ伝送の基準
とするクロックの送出を要求する命令を発生する。

また、本発明（請求項４）のデータ処理システムは、
システムを構成する１つのデータ処理装置から他のデー
タ処理装置へのデータ伝送に際し、伝送元のデータ処理
装置はデータ伝送を開始する前に伝送先のデータ処理装
置に対してデータ伝送の基準とするクロックの送出を要
求し、ループを経由して伝送先のデータ処理装置から伝
送されてきた前記クロックを基準としてデータの送出を
行い、前記伝送先のデータ処理装置は自らが発生した前
記クロックを使ってデータの処理をする。

実施例以下、本発明の一実施例（第１の実施例）のデータ処
理装置について、図面を参照しながら説明する。第１図
は本発明（請求項１）の一実施例におけるデータ処理装
置の構成を示したブロック図であり、101はデータ処理
手段、102はクロック抽出手段、103はクロック発生手
段、104は入力コネクタ、105は出力コネクタ、106はク
ロック切換手段である。

第１図で、クロック発生手段103は第１のクロックを
発生し、クロック切換手段106に送る。入力コネクタ104
は、接続されたケーブルからの入力データを、データ処
理手段101とクロック抽出手段102に伝える。クロック抽
出手段102は、入力データから第２のクロックを抽出
し、データ処理手段101とクロック切換手段106に送る。
クロック切換手段106はデータ処理手段101からの指示に
したがって、第１のクロックと第２のクロックから何れ
か一方を選択して第３のクロックとして出力する。デー
タ処理手段101は第２のクロックを基準として入力デー
タを処理するとともに、第３のクロックを基準として出
力データを作成し、出力コネクタ105に送る。出力コネ
クタ105は出力データを接続されたケーブルに送り出
す。

第２図は本発明（請求項２）のデータ処理システムの
ブロック図であり、201〜204はデータ処理システムを構
成する第１〜第４のデータ処理装置、205〜208は入力コ
ネクタ、209〜212は出力コネクタ、213〜215は各データ
処理装置を接続する光ファイバである。各データ処理装
置は光ファイバを介してデータのやり取りをしながら、
データの処理を進めてゆく。例えば、第１のデータ処理
装置201から第３のデータ処理装置203へ伝送されるデー
タは、第１のデータ処理装置201の出力コネクタ209から
出力され、第２のデータ処理装置202を経由して、第３
のデータ処理装置203の入力コネクタ207から入力され
る。

第３図は第１図におけるクロック抽出手段102の１構
成例を示すブロック図であり、301は位相比較器、302は
VCO、303は分周器である。

第３図で、位相比較器301は入力データと分周器303の
出力の位相を比較し、その差を誤差電圧としてVCO302に
送る。VCO302は誤差電圧にしたがって発振する。分周器
303はVCO302の出力を分周して、位相比較器301に送る。
このクロック抽出手段はPLLとしてよく知られており、
例えば、分周器303の分周比を２とした場合、VCO302は
入力データの基本クロックの２倍の周波で同期発振す
る。

第４図は第１図におけるクロック切換手段106の１構
成例を示すブロック図であり、401は切換制御回路、402
〜405はクロックを切り換えるスイッチを構成するゲー
ト回路である。

第４図で、制御入力は第１図のデータ処理手段101か
ら与えられる。切換制御回路401は、制御入力にしたが
ってゲート404,405に切換信号を送る。クロック発生手
段103からの第１のクロックはゲート404に、クロック抽
出手段102からの第２のクロックはゲート403に入力され
る。この例において、制御信号は第１のクロックを選択
する為にゲート404を開く場合は「ハイレベル」、第２
のクロックを選択する場合は「ローレベル」になる。閉
じているゲートの出力は「ローレベル」に固定され、開
いているゲートの出力がゲート402を経由して第３のク
ロックとして出力される。

第5a図は第２図の伝送元のデータ処理装置（例では第
１のデータ処理装置201）の処理の流れを示すパッド図
であり、501〜508は各処理のステップを示す。

第5b図は第２図のデータが通過するデータ処理装置
（例えば第２のデータ処理装置202）と、伝送先のデー
タ処理装置（例では第３のデータ処理装置203）の処理
の流れを示すパッド図であり、521〜531は各処理のステ
ップを示す。

以上のように構成されたデータ処理装置とデータ処理
システムについて以下、第５図にしたがって、その動作
を説明する。ここでは、最近、一般的になってきた音声
の伝送を含むシステムを例に採る。

今、第２図の第１のデータ処理装置201が第３のデー
タ処理装置203に対して音声データを伝送する場合を考
える。音声データは再生するに際して、正確に記録時の
サンプリング周波数を再現する必要がある。言い換える
と、第１のデータ処理装置201のクロックがデータ伝送
に際して保存されなければならない（第５図のパッド図
に示すように、ここではこの種のデータをリアルタイム
データと呼ぶ。）。

まず、第１のデータ処理装置201の処理の流れを第5a
図で説明する。ステップ501は処理のスタートである。
ステップ502でデータがリアルタイムデータか否かを見
る。音声などのリアルタイムデータの場合、ステップ50
3で、データに付属させる付属情報（ここでは、ヘッダ
と呼ぶ）に伝送先（例えば第３のデータ処理装置203）
などに加えて、「リアルタイムデータ」である旨を記録
しておく。そうでない場合は、ステップ504で「ノンリ
アルタイムデータ」である旨を記録する。データの送出
元であるから、ステップ505でクロック切換手段106を第
１のクロック側に設定し、ステップ506,507でデータを
送出する。完了後ステップ508で処理を終了する。

次に、第２のデータ処理装置202の処理の流れを第5b
図で説明する。ステップ521は処理のスタートである。
ステップ522,523で入力データに必要な処理を加える。
続いて、ステップ525で出力するデータがリアルタイム
データか否かをみる。リアルタイムデータであれば、ク
ロックを保存するためにステップ526でクロック切換手
段106を第２のクロック側にセットし、ステップ527でヘ
ッダに伝送先（例では第３のデータ処理装置203）と、
「リアルタイムデータ」である旨を記録する。そうでな
い場合はステップ528でクロック切換手段106を第１のク
ロック側にセットし、ステップ529で「ノンリアルタイ
ムデータ」である旨を記録する。ステップ530はデータ
の送出を示す。以上の手順をステップ524で示すよう
に、必要なだけ繰り返した後、ステップ531で処理を終
了する。第３のデータ処理装置203の処理の流れも第5b
図で説明できるが、送出先のデータ処理装置であるた
め、送出するデータはなく、ステップ524〜530のデータ
送出に関するステップは実行されない。

以上のように、本実施例においては、リアルタイムデ
ータの場合は、データが通過するデータ処理装置では、
入力データから抽出した第２のクロックを使ってデータ
を送出するから、伝送元のクロックが保存され、正常な
データ処理ができる。一方、リアルタイムデータ以外の
伝送に際しては、各データ処理装置はヘッダからそのこ
とを検出し、データの送出には内部で発生する第１のク
ロックを使用する。その結果、クロックのジッタはデー
タ処理装置を越えては伝送されず、データが通過するデ
ータ処理装置数の増加によってエラーレートが悪化する
ことを防止することができる。

第６図は本発明（請求項３）の一実施例（第２の実施
例）におけるデータ処理装置の構成を示したブロック図
で、601はデータ処理手段、602はクロック抽出手段、60
3はクロック発生手段、604は入力コネクタ、605は出力
コネクタ、606はクロック切換手段、607はクロック発生
要求手段である。第６図におけるクロック抽出手段60
2、クロック切換手段606は第１図と同様のものであり、
第３図，第４図を引用する。

第６図では、第１図の実施例にクロック要求発生手段
607が追加されている。クロック要求発生手段607は、必
要に応じてデータ処理手段601からのデータの送出に先
立ち、送出先に対して送出の基準となるクロックの送出
を要求する命令を発生する。

第７図は本発明（請求項４）のデータ処理システムの
ブロック図であり、701〜704は装置を構成する第１〜第
４のデータ処理装置、705〜708は入力コネクタ、709〜7
12は出力コネクタ、713〜716は各データ処理装置を接続
する光ファイバである。各データ処理装置は光ファイバ
を介してデータのやり取りをしながら、データの処理を
進めてゆく。例えば、第１のデータ処理装置701から第
３のデータ処理装置703へ伝送されるデータは、第１の
データ処理装置701の出力コネクタ709から出力され、第
２のデータ処理装置702を経由して、第３のデータ処理
装置703の入力コネクタ707から入力される。

第8a図は第７図の伝送元のデータ処理装置（例では第
１のデータ処理装置）の処理の流れを示すパッド図であ
り、801〜815は各処理のステップを示す。

第8b図は第７図の伝送先のデータ処理装置（例では第
３のデータ処理装置）のクロック送出処理の流れを示す
パッド図であり、821〜826は各処理のステップを示す。

以上のように構成されたデータ処理装置とデータ処理
システムについて以下、第８図にしたがってその動作を
説明する。

第２の実施例の特徴は、各データ処理装置はループ状
に接続されていることと、クロック発生要求手段によっ
て、伝送先のデータ処理装置に伝送の基準とするクロッ
クの送出を要求することである。ここでも音声データの
伝送を例に採る。

今、第７図の第１のデータ処理装置701が第３のデー
タ処理装置703に対して、既にCD等の記録媒体に記録さ
れている音声データを伝送する場合を考える。この場
合、送出するデータはリアルタイム・データである。

まず、第１（伝送元）のデータ処理装置701の処理の
流れを第8a図にしたがって説明する。ステップ801がス
タートである。ステップ802で出力データがリアルタイ
ムデータか否かを見る。ステップ812〜815はノンリアル
タイムデータの場合であり、第１の実施例と同様の処理
であるため、説明を省略する。出力データがリアルタイ
ムデータの場合、ステップ804で第３（伝送先）のデー
タ処理装置703に向けて、クロック送出要求を送出す
る。ステップ805,806は要求したクロックが到着するま
での待ち時間である。ステップ807でヘッダに伝送先と
「リアルタイムデータ」である旨をセットする。ステッ
プ808でクロック切換手段106を第２のクロック側にセッ
トする。ステップ809,810はデータの送出を示す。本実
施例では、この第２のクロックを使ってCD等の記録媒体
に記録されている音声データを読み出して送出すること
になる。終了後、ステップ811で伝送先に向けてクロッ
クの停止を要求し、ステップ803で処理を終了する。デ
ータが通過する第２のデータ処理装置702の処理手順
は、第１の実施例の第２のデータ処理装置202と同様で
ある。

次に、第３（伝送先）のデータ処理装置703の処理の
流れを第8b図にしたがって説明する。入力データの処理
に関する手順は第5b図と同様であり、ここでは前記クロ
ック送出要求に対する処理について説明する。第8b図で
ステップ821は要求命令の割込処理のスタートである。
ステップ822でその要求がクロック送出要求か否かを判
断し、そうであればステップ823でクロック送出を開始
する。ステップ824ではその要求がクロック停止要求か
否かを判断し、そうであればステップ825でクロック送
出を停止する。その後、ステップ826で割り込み処理を
終了してリターンする。

以上の結果、第１（伝送元）のデータ処理装置701
は、第３（伝送先）のデータ処理装置703から伝送され
てきたクロックを基準としてデータの読出し、送出を行
うから、第３（伝送先）のデータ処理装置703では、第
１（伝送元）のデータ処理装置701と全く等しく、しか
もジッタの含まれないクロックを使ってデータ処理を行
うことになり、音声は正しく、歪みなく再生されること
になる。

発明の効果以上のように本発明によれば、ケーブルで接続された
各データ処理装置間を伝送されるデータに含まれるジッ
タが、データ処理装置数の増加による累積を抑えること
ができるから、ジッタによる障害を軽減したデータ処理
システムを提供することができる。また、伝送先のデー
タ処理装置から供給されるクロックを基準として、伝送
元のデータ処理装置のデータ送出を行うから、リアルタ
イムデータの伝送の場合にもジッタによる障害を軽減で
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例におけるデータ処理装置
を示すブロック図、第２図は第１図のデータ処理装置を
複数接続して構成したデータ処理システムのブロック
図、第３図は第１図におけるクロック抽出手段の構成例
を示すブロック図、第４図は第１図におけるクロック切
換手段の構成例を示すブロック図、第５図は第２図のデ
ータ処理システムの動作を説明するパッド図、第６図は
本発明の第２の実施例におけるデータ処理装置を示すブ
ロック図、第７図は第６図のデータ処理装置を複数接続
して構成したデータ処理システムのブロック図、第８図
は第７図のデータ処理システムの動作を説明するパッド
図、第９図は従来のデータ処理システムの構成を示すブ
ロック図、第10図および第11図は同従来例におけるデー
タ処理装置の構成を示すブロック図である。 101,601……データ処理手段、102,602……クロック抽出
手段、103,603……クロック発生手段、104,205〜208,70
5〜708……入力コネクタ、105,209〜212,605,709〜712
……出力コネクタ、106,606……クロック切換手段、21
0,701……第１のデータ処理装置、202,702……第２のデ
ータ処理装置、203,703……第３のデータ処理装置、20
4,704……第４のデータ処理装置、213〜215,713〜715…
…光ファイバ、301……位相比較器、302……VCO、303…
…分周器、401……切換制御回路、402〜405……ゲート
回路、607……クロック要求発生手段。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】外部の機器からのケーブルを接続する入力
コネクタと、第１のクロックを発生するクロック発生手段と、前記入力コネクタを介して入力される入力データのクロ
ック成分を抽出し、第２のクロックとして出力するクロ
ック抽出手段と、前記第１のクロックと前記第２のクロックから一方を選
択し第３のクロックとして出力するクロック切換手段
と、前記第２のクロックにしたがって前記入力データを処理
し前記第３のクロックにしたがって出力データを生成す
るデータ処理手段と、前記データ処理手段の出力データを外部から接続された
ケーブルに送り出す出力コネクタとを備え、前記クロック切換手段は、前記出力データがリアルタイ
ムデータの場合に第２のクロックを選択するデータ処理
装置。
【請求項２】請求項１記載のデータ処理装置を複数備
え、１つのデータ処理装置の入力コネクタと他のデータ
処理装置の出力コネクタを順次ケーブルで接続し、前記
ケーブルを通してデータを伝送するデータ処理システ
ム。
【請求項３】外部の機器からのケーブルを接続する入力
コネクタと、第１のクロックを発生するクロック発生手段と、前記入力コネクタを介して入力される入力データのクロ
ック成分を抽出し、第２のクロックとして出力するクロ
ック抽出手段と、前記第１のクロックと前記第２のクロックから一方を選
択し第３のクロックとして出力するクロック切換手段
と、前記第２のクロックにしたがって前記入力データを処理
し前記第３のクロックにしたがって出力データを生成す
るデータ処理手段と、前記データ処理手段の出力データを外部から接続された
ケーブルに送り出す出力コネクタと、出力データの送出に先立ち、前記出力データの送出先に
クロックの送出を要求するクロック要求命令を発生させ
るクロック要求発生手段とを備え、前記クロック切換手段は、前記出力データがリアルタイ
ムデータの場合に第２のクロックを選択し、前記データ処理手段は、前記クロック要求命令を必要に
応じて前記出力コネクタより出力するデータ処理装置。
【請求項４】請求項３記載のデータ処理装置を複数備
え、１つのデータ処理装置の入力コネクタと他のデータ
処理装置の出力コネクタを順次ケーブルでループ状に接
続し、前記ケーブルを通してデータを伝送するデータ処
理システム。