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JP3102829B2 - Digital PLL circuit - Google Patents
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JP3102829B2 - Digital PLL circuit - Google Patents

Digital PLL circuit

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JP3102829B2
JP3102829B2 JP06091327A JP9132794A JP3102829B2 JP 3102829 B2 JP3102829 B2 JP 3102829B2 JP 06091327 A JP06091327 A JP 06091327A JP 9132794 A JP9132794 A JP 9132794A JP 3102829 B2 JP3102829 B2 JP 3102829B2
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  • Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)
  • Synchronisation In Digital Transmission Systems (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はデジタルPLL(位相同
期ループ)回路に関し、例えば、信号伝送装置やLAN
(ローカルエリアネットワーク)等の受信回路内のタイ
ミング抽出回路に適用し得るものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a digital PLL (phase locked loop) circuit, for example, a signal transmission device and a LAN.
This is applicable to a timing extraction circuit in a receiving circuit such as a (local area network).

【0002】[0002]

【従来の技術】2装置間で授受する信号がデジタル信号
の場合、一般にはそれらは符号化されている。符号化デ
ジタル信号の再生には、符号化方式に応じて、キャリア
とそのタイミング情報を抽出する必要がある。このよう
な場合のタイミング抽出回路として、従来より、 (1)共振現象を利用したもの(例、タンク回路、フィル
タ素子) (2)PLL回路を応用したもの(例、アナログPLL回
路、デジタルPLL回路) があった。
2. Description of the Related Art When signals transmitted and received between two devices are digital signals, they are generally encoded. To reproduce an encoded digital signal, it is necessary to extract a carrier and its timing information according to the encoding method. Conventionally, as a timing extraction circuit in such a case, (1) a circuit utilizing a resonance phenomenon (eg, a tank circuit, a filter element) (2) a circuit applying a PLL circuit (eg, an analog PLL circuit, a digital PLL circuit) ) was there.

【0003】アナログPLL回路においては、VCO
や、ループフィルタにアナログ素子が用いられている。
これに対して、デジタルPLL回路においては、次のよ
うなデジタルVCO及びループフィルタの要素技術を中
心に構成されている(下記文献参照)。
In an analog PLL circuit, a VCO
Also, an analog element is used for a loop filter.
On the other hand, a digital PLL circuit is mainly configured with the following element technologies of a digital VCO and a loop filter (see the following document).

【0004】デジタルVCO:固定周期パルス出力に
パルスを付加したり除去したりした後に分周するもので
ある。あるいは、異なる2つの固定周期パルス出力を、
制御信号により選択し、その後分周するものである。
Digital VCO: A digital VCO that adds or removes a pulse from a fixed-period pulse output and then divides the frequency. Alternatively, two different fixed-period pulse outputs are
The frequency is selected by a control signal and then divided.

【0005】ループフィルタ:N−Before−M
フィルタ、あるいは、ランダム・ウォークフィルタであ
る。これらフィルタは、+1、−1の2値の位相比較出
力が最初にN回に達する方を出力した後リセットし、動
作を繰り返す形式のものである。
[0005] Loop filter: N-Before-M
A filter or a random walk filter. These filters are of the type in which the binary phase comparison output of +1 and -1 first outputs the one that reaches N times, then resets, and repeats the operation.

【0006】文献『「PLL制御回路事例集」、発行所
(株)トリケップス、第29〜34頁、第61〜67
頁、1987年12月』
Reference "PLL control circuit casebook", Published by Trikeps Co., Ltd., pp. 29-34, 61-67.
Page, December 1987 "

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかし、共振現象を利
用したものについては、特性、適用についてデータが豊
富であるが、調整をなくすのが難しい、部品が大型
になりやすい、無調整、小型化すると高価になる、と
いう欠点があった。
However, in the case of a device utilizing the resonance phenomenon, there is a wealth of data on characteristics and applications, but it is difficult to eliminate adjustment, components are likely to be large, no adjustment, and miniaturization. This has the disadvantage of being expensive.

【0008】また、アナログPLL回路については、目
的の特性を満足し、かつ安定で無調整化できる設計が難
しいという欠点があった。
In addition, the analog PLL circuit has a drawback that it is difficult to design a circuit that satisfies the desired characteristics, and that is stable and free from adjustment.

【0009】さらに、デジタルPLL回路では、無調整
化はできるが、特性や適用及び具体回路について情報が
限られていた。そのため、例えば、パケット転送のよう
な短時間引き込み特性や低レベル入力時での動作が実用
に耐えられるかという点が不明であった。
Further, in the digital PLL circuit, although no adjustment is possible, information on characteristics, applications and specific circuits is limited. For this reason, for example, it was unclear whether the short-time pull-in characteristic such as packet transfer or the operation at the time of low-level input can be put to practical use.

【0010】本発明は、短時間引き込み特性を持ち、低
レベル入力時も良好に動作し、かつ無調整なデジタルP
LL回路を提供しようとするものである。
The present invention has a digital P which has a short-time pull-in characteristic, operates well even at a low level input, and has no adjustment.
It is intended to provide an LL circuit.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】第1及び第2の本発明は
共に、位相比較手段が入力信号と、VCO手段から出力
された周期性信号又はその分周信号との位相差信号を得
てループフィルタ手段に与え、ループフィルタ手段がそ
の位相差信号及びその直前の制御状態に応じて新たな制
御状態に遷移させると共に、位相調整用の制御信号を形
成して上記VCO手段に与えて上記周期性信号の位相を
調整させるデジタルPLL回路を前提とする。
In both the first and second embodiments of the present invention, the phase comparison means obtains a phase difference signal between the input signal and the periodic signal output from the VCO means or its divided signal. The loop filter means makes a transition to a new control state in accordance with the phase difference signal and the immediately preceding control state, and forms a control signal for phase adjustment and gives the control signal to the VCO means to provide the VCO means. It is assumed that a digital PLL circuit that adjusts the phase of a sex signal is used.

【0012】第1の本発明は、その位相差信号が、「遅
れ」、「一致」又は「進み」を示すものであり、ループ
フィルタ手段が、制御状態として「同期状態」又は「非
同期状態」をとり、「非同期状態」から「同期状態」へ
は後方保護方法に従い移行させ、後方保護状態において
は、VCO手段に与える位相調整用の制御信号を「位相
調整なし」とすることを特徴とする。
According to a first aspect of the present invention, the phase difference signal indicates "lag", "coincidence" or "advance", and the loop filter means controls the "synchronous state" or "asynchronous state". Then, a transition is made from the "asynchronous state" to the "synchronous state" according to the backward protection method, and in the backward protection state, the control signal for phase adjustment given to the VCO means is "no phase adjustment". .

【0013】第2の本発明は、その位相差信号が、「遅
れ」、「一致」又は「進み」を示すものであり、ループ
フィルタ手段が、制御状態として「同期状態」又は「非
同期状態」をとり、「同期状態」から「非同期状態」へ
は前方保護機能に従い移行させ、前方保護状態において
は、VCO手段に与える位相調整用の制御信号を「位相
調整なし」とすることを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, the phase difference signal indicates "delay", "coincidence" or "advance", and the loop filter means controls the "synchronous state" or "asynchronous state". Then, a transition is made from the "synchronous state" to the "asynchronous state" according to the forward protection function, and in the forward protection state, the control signal for phase adjustment given to the VCO means is "no phase adjustment". .

【0014】[0014]

【作用】第1及び第2の本発明は、デジタルPLL回路
のループフィルタ手段が行なう位相制御用の状態遷移
に、伝送装置等のフレーム同期等で採用されていた後方
保護又は前方保護の手法を適用することにより、当該デ
ジタルPLL回路への入力信号の安定性が低くてもその
保護機能によって良好に動作し得るようにしたものであ
り、また、後方保護又は前方保護の段数選定によってP
LLの引込み時間を適切にし得るようにしたものであ
る。
According to the first and second aspects of the present invention, the state transition for phase control performed by the loop filter means of the digital PLL circuit uses the backward protection or forward protection technique employed for frame synchronization of a transmission device or the like. By applying this, even if the stability of the input signal to the digital PLL circuit is low, the digital PLL circuit can operate satisfactorily by its protection function.
The LL pull-in time can be made appropriate.

【0015】[0015]

【実施例】【Example】

(A)第1実施例 以下、本発明によるデジタルPLL回路の第1実施例を
図面を参照しながら詳述する。ここで、図2がその全体
構成を示すブロック図であり、図3はそのループフィル
タ部(同期探索形フィルタ部)6の構成を示すブロック
図である。
(A) First Embodiment Hereinafter, a digital PLL circuit according to a first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Here, FIG. 2 is a block diagram showing the overall configuration, and FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the loop filter unit (synchronous search type filter unit) 6.

【0016】この第1実施例のデジタルPLL回路は、
符号化された入力信号inputから、そのタイミング
情報信号timOを抽出するタイミング抽出回路として
適用されているものであり、入力信号inputがCM
I(Coded Mark Inversion)符号の場合である。
The digital PLL circuit of the first embodiment is
This is applied as a timing extraction circuit for extracting a timing information signal timO from an encoded input signal input, and the input signal input is a CM.
This is the case of an I (Coded Mark Inversion) code.

【0017】図2において、第1実施例のデジタルPL
L回路は、変化点抽出部1、VCOカウンタ部2、位相
比較部3、アクティブ周期検出部4、デコード/ラッチ
部5及びループフィルタ部6から構成されている。
In FIG. 2, the digital PL of the first embodiment is shown.
The L circuit includes a change point extraction unit 1, a VCO counter unit 2, a phase comparison unit 3, an active period detection unit 4, a decode / latch unit 5, and a loop filter unit 6.

【0018】この実施例の場合、入力信号inputが
CMI符号であるので、変化点の最小間隔時間をTとす
ると、符号中の変化点の間隔はT、2T、3Tのいずれ
かである。この変化点の最小間隔時間Tを1周期とした
位相を検出するために、このデジタルPLL回路が用い
られている。
In this embodiment, since the input signal input is a CMI code, if the minimum interval time between change points is T, the interval between change points in the code is one of T, 2T, and 3T. This digital PLL circuit is used to detect a phase in which the minimum interval time T between the transition points is one cycle.

【0019】変化点抽出部1には、入力信号input
に加えて、図4(A)に示す周期がΔT(=T/8)で
ある高周波クロックCLK1が与えられる。変化点抽出
部1は、T、2T、3Tのいずれかの間隔で現れる図4
(C)に示すような入力信号input(CMI符号)
における変化点を抽出するものである。なお、図4
(D)に示すように、抽出出力が有意となるタイミング
は、変化点に比較して、抽出処理にかかる時間(例えば
T/4)だけ遅れる。抽出出力は、位相比較部3及びア
クティブ周期検出部4に与えられる。
The change point extraction unit 1 has an input signal input
In addition, a high-frequency clock CLK1 whose period shown in FIG. 4A is ΔT (= T / 8) is provided. The change point extracting unit 1 generates the data at any of the intervals T, 2T, and 3T in FIG.
Input signal input (CMI code) as shown in (C)
Is to extract the change point in FIG.
As shown in (D), the timing at which the extraction output becomes significant is delayed by the time required for the extraction processing (for example, T / 4) as compared with the change point. The extracted output is provided to the phase comparison unit 3 and the active period detection unit 4.

【0020】VCOカウンタ部2には、カウント更新の
ためのクロックとして高周波クロックCLK1が与えら
れると共に、ループフィルタ部6から制御信号forc
eが与えられる。制御信号forceは、ループフィル
タ部6の入力信号、出力信号の状態を表す図5に示すよ
うに、3種類の状態f、n、bをとり、状態fは「位相
をΔT(例えばT/8)だけ進める」、状態nは「位相
を維持する(何もしない)」、状態bは「位相をΔT
(例えばT/8)だけ遅らせる」を意味する。VCOカ
ウンタ部2は、高周波クロックCLK1に基づいて、T
/8間隔でカウント値を巡回的に更新させるものであ
る。例えば、0〜15をとる16進カウンタを0〜7で
巡回させる8進カウンタとして用いるように基本的には
構成されており、カウント値7の次の値を制御信号fo
rceの状態f、n、bに応じて、図4(B)に示すよ
うに、選択するようになされている。
The VCO counter 2 is supplied with a high-frequency clock CLK1 as a clock for updating the count, and receives a control signal forc from the loop filter 6.
e is given. The control signal force takes three types of states f, n, and b, as shown in FIG. 5, which represents the states of the input signal and the output signal of the loop filter unit 6, and the state f is “phase is ΔT (for example, T / 8 ), State n is “maintain phase (do nothing)” and state b is “phase is ΔT
(Eg, T / 8). " The VCO counter unit 2 calculates T based on the high-frequency clock CLK1.
The count value is cyclically updated at / 8 intervals. For example, it is basically configured to use a hexadecimal counter that takes 0 to 15 as an octal counter that cycles through 0 to 7, and uses the next value of the count value 7 as the control signal fo.
As shown in FIG. 4B, selection is made according to the states f, n, and b of the rc.

【0021】制御信号forceが状態fのときにはカ
ウント値7の次のカウント値1とし、次にカウント値7
をとるまでの周期を高周波クロックCLK1の7個分と
して短くしている(T−ΔT)。また、制御信号for
ceが状態nのときにはカウント値7の次のカウント値
0とし、次にカウント値7をとるまでの周期を高周波ク
ロックCLK1の8個分として所定のものとしている
(T)。さらに、制御信号forceが状態bのときに
はカウント値7の次のカウント値15とし、次にカウン
ト値7をとるまでの周期を高周波クロックCLK1の9
個分として長くしている(T+ΔT)。
When the control signal force is in the state f, the count value is set to the count value 1 next to the count value 7, and then the count value 7
(T−ΔT). Also, the control signal for
When ce is in the state n, the count value is set to the next count value 0 after the count value 7, and the cycle until the next count value 7 is taken is set to eight predetermined times of the high frequency clock CLK1 (T). Further, when the control signal force is in the state b, the count value is set to the next count value 15 after the count value 7, and the cycle until the next count value 7 is taken is set to 9 of the high frequency clock CLK1.
It is lengthened as an individual (T + ΔT).

【0022】値が以上のように変化するVCOカウンタ
部2のカウント値は、位相比較部3、アクティブ周期検
出部4及びデコード/ラッチ部5に与えられる。
The count value of the VCO counter unit 2 whose value changes as described above is given to the phase comparison unit 3, the active period detection unit 4, and the decode / latch unit 5.

【0023】また、VCOカウンタ部2は、カウント値
の変化に基づいて、周期がT+ΔT〜T−ΔT間で変化
する図4(G)及び(H)に示す2個の低周波クロック
CLK21及びCLK22を形成しており、これらクロ
ックCLK21及びCLK22をループフィルタ部6に
与える。なお、クロックCLK21は、その各エッジが
クロックCLK22の各エッジよりT/4だけ遅れてい
る。
The VCO counter unit 2 also has two low-frequency clocks CLK21 and CLK22 shown in FIGS. 4G and 4H whose period changes between T + ΔT and T−ΔT based on the change in the count value. The clocks CLK21 and CLK22 are supplied to the loop filter unit 6. Note that each edge of the clock CLK21 is delayed by T / 4 from each edge of the clock CLK22.

【0024】位相比較部3は、入力信号inputの変
化点抽出出力の位相と、VCOカウンタ部2からのカウ
ント値(VCOカウント値と呼ぶ)の位相とを比較す
る。位相比較部3は、図6に示すように、変化点抽出出
力の有意タイミングでのVCOカウント値が「0,1,
7,15」のときに「一致状態c」、「2,3」のとき
に「遅れ状態b」、「4,5,6」のときに「進み状態
f」を表す比較結果phaseを作成してループフィル
タ部6に与える。
The phase comparing section 3 compares the phase of the change point extraction output of the input signal input with the phase of the count value (referred to as VCO count value) from the VCO counter section 2. As shown in FIG. 6, the phase comparison unit 3 sets the VCO count value at the significant timing of the change point extraction output to “0, 1,
A comparison result phase representing a "matching state c" at "7, 15", a "lagging state b" at "2, 3", and a "leading state f" at "4, 5, 6" is created. To the loop filter unit 6.

【0025】アクティブ周期検出部4は、VCOカウン
ト値及び入力信号inputの変化点抽出出力に基づい
て、図6に示すように、VCOカウンタ部2の1サイク
ル中に変化点があったか(状態a)否か(状態e)を示
す信号actを形成してループフィルタ部6に出力する
ものである。ここで、VCOカウンタ部2の1サイクル
とは、例えば、カウント値が大きい値(7や15)から
小さい値(0や1)に変化した時点から、次の同様な変
化時点までの期間である(図4範囲B、C、D参照)。
Based on the VCO count value and the change point extraction output of the input signal input, the active cycle detector 4 determines whether there is a change point in one cycle of the VCO counter 2 as shown in FIG. 6 (state a). A signal act indicating whether or not (state e) is formed and output to the loop filter unit 6. Here, one cycle of the VCO counter unit 2 is, for example, a period from the time when the count value changes from a large value (7 or 15) to a small value (0 or 1) to the next similar change time. (See ranges B, C, D in FIG. 4).

【0026】デコード/ラッチ部5には、上述のよう
に、高周波クロックCLK1及びVCOカウント値が与
えられる。デコード/ラッチ部5は、VCOカウント値
をデコードし、ラッチすることにより、入力信号inp
utの位相に応じて位相調整されたしかも高周波クロッ
クCLK1を分周したと等価な図4(I)に示すような
タイミング情報信号timOを形成して出力する。例え
ば、VCOカウント値が「2」のときの高周波クロック
CLK1の立下りエッジによって立上がり、VCOカウ
ント値が「6」のときの高周波クロックCLK1の立下
りエッジによって立下がるタイミング情報信号timO
を形成する。
As described above, the high frequency clock CLK1 and the VCO count value are given to the decode / latch unit 5. The decode / latch unit 5 decodes and latches the VCO count value, thereby obtaining the input signal inp.
A timing information signal timO as shown in FIG. 4I, which is adjusted in phase according to the phase of ut and equivalent to dividing the frequency of the high-frequency clock CLK1, is formed and output. For example, the timing information signal timO that rises at the falling edge of the high-frequency clock CLK1 when the VCO count value is “2” and falls at the falling edge of the high-frequency clock CLK1 when the VCO count value is “6”.
To form

【0027】このように形成されたタイミング情報信号
timOの立上がり位相(図4タイミングJ、K、L)
は、CMI符号でなる入力信号inputの最適な打抜
きタイミングになっている。
The rising phase of the timing information signal timO thus formed (timing J, K, L in FIG. 4)
Is the optimal punching timing of the input signal input consisting of the CMI code.

【0028】ループフィルタ部6は、位相比較部3から
の出力信号phaseと、アクティブ周期検出部4から
の出力信号actと、その直前の制御状態とから、VC
Oカウンタ部2に与える位相調整用制御信号force
を形成する。なお、VCOカウンタ部2から与えられる
低周波クロックCLK21及びCLK22は、ラッチ処
理等のタイミング規定に用いられ、位相調整用制御信号
forceの形成には直接的には無関係なものである。
The loop filter unit 6 determines the VC signal based on the output signal phase from the phase comparison unit 3, the output signal act from the active period detection unit 4, and the control state immediately before.
Control signal for phase adjustment given to O counter 2
To form The low-frequency clocks CLK21 and CLK22 supplied from the VCO counter unit 2 are used for timing definition such as a latch process and are not directly related to the formation of the phase adjustment control signal force.

【0029】ループフィルタ部6は、上述したように、
図3に示す詳細構成を有する。すなわち、4個のカウン
タ部7〜10と、状態遷移用論理回路11と、Dフリッ
プフロップ群12とから構成されている。なお、カウン
タ部9は、例えば1個のJKフリップフロップでなり、
この場合にはレジスタ回路と呼ぶべきものであるが、こ
の明細書においてはカウンタ部と呼ぶこととしている。
As described above, the loop filter unit 6
It has the detailed configuration shown in FIG. That is, it is composed of four counter units 7 to 10, a state transition logic circuit 11, and a D flip-flop group 12. The counter unit 9 is composed of, for example, one JK flip-flop.
In this case, it should be called a register circuit, but in this specification, it is called a counter section.

【0030】各カウンタ部7、8、9、10はそれぞ
れ、低周波クロックCLK21の有意エッジ(立上がり
エッジ)によって、カウント値(レジスタ値)Ct1、
Ct2、Ct3、Ct4を変更させるものである。この
変更は、ロード動作による場合とインクリメント動作と
による場合とがある。各カウンタ部7、8、9、10の
カウント値はそれぞれ、図7の図表に示すような意味を
有する。
Each of the counters 7, 8, 9, and 10 counts a count value (register value) Ct1, a register value by a significant edge (rising edge) of the low-frequency clock CLK21.
Ct2, Ct3, and Ct4 are changed. This change may be caused by a load operation or an increment operation. The count values of the respective counter units 7, 8, 9, 10 have the meanings as shown in the table of FIG.

【0031】カウンタ部7(以下、保護段数カウンタ部
と呼ぶ)のカウント値Ct1は、多段保護等に係る現在
の保護段数の値を意味しており、その最大値は、後述す
る値p又はqの大きい方の値である。なお、多段保護
(後方保護及び前方保護)については後述する。カウン
タ部8(以下、同期/非同期カウンタ部と呼ぶ)のカウ
ント値Ct2は、状態が同期状態であるか非同期状態で
あるかを意味している。カウンタ部9(以下、進み/遅
れ管理カウンタ部と呼ぶ)のカウント値Ct3は、状態
が進み傾向状態か遅れ傾向状態かを意味している。カウ
ンタ部10(以下、空き周期管理カウンタ部と呼ぶ)の
カウント値Ct4は、空き周期の連続数等を意味してい
る。ここで、入力信号inputの変化点なしのVCO
カウンタ部2のサイクルを「空き周期」と呼んでいる。
The count value Ct1 of the counter unit 7 (hereinafter, referred to as a protection stage number counter unit) means the value of the current protection stage number for multi-stage protection or the like, and its maximum value is a value p or q described later. Is the larger value of The multi-stage protection (backward protection and forward protection) will be described later. The count value Ct2 of the counter unit 8 (hereinafter, referred to as a synchronous / asynchronous counter unit) indicates whether the state is a synchronous state or an asynchronous state. The count value Ct3 of the counter unit 9 (hereinafter, referred to as a leading / lag managing counter unit) indicates whether the state is in the leading tendency state or the retarding state. The count value Ct4 of the counter unit 10 (hereinafter, referred to as an empty cycle management counter unit) means the number of consecutive empty cycles and the like. Here, the VCO without the change point of the input signal input
The cycle of the counter unit 2 is called an “empty cycle”.

【0032】状態遷移用論理回路11は、例えば、処理
の高速化のためにフリップフロップを持たない論理ゲー
トの組合せでなっている。すなわち、ハードウェア的に
構成されている。その機能は、VCOカウンタ部2への
直前の制御状態、位相比較部3からの出力信号phas
e及びアクティブ周期検出部4からの出力信号actに
基づいて、VCOカウンタ部2に対する次の制御状態を
形成することにあり、必ずしもハードウェア構成による
必要はない。状態遷移用論理回路11により、各カウン
タ部7、8、9、10は、所定順序に従いながら条件に
応じて状態を変えており、この意味ではループフィルタ
部6は順序回路を構成しているということができる。
The state transition logic circuit 11 is, for example, a combination of logic gates having no flip-flop for speeding up processing. That is, it is configured in hardware. Its functions are the control state immediately before the VCO counter unit 2 and the output signal phas from the phase comparison unit 3.
In order to form the next control state for the VCO counter unit 2 based on e and the output signal act from the active cycle detection unit 4, it is not always necessary to use a hardware configuration. The state transition logic circuit 11 causes the counter units 7, 8, 9, and 10 to change states according to conditions while following a predetermined order. In this sense, the loop filter unit 6 constitutes a sequential circuit. be able to.

【0033】状態遷移用論理回路11からは、上述した
カウンタ部7〜10に対する信号と、VCOカウンタ部
2に対する制御信号forceとが出力される。なお、
これら信号は、Dフリップフロップ群12の所定のDフ
リップフロップでラッチされた後、該当する処理部に与
えられる。Dフリップフロップ群12の各フリップフロ
ップは、クロックCLK22をラッチクロックとしてい
る。カウンタ部7、8、10に対する信号は、ロードさ
せるデータと、カウンタロード指令及びイネーブル信号
等のコントロール信号とである。カウンタ部(JKフリ
ップフロップ)9に対する信号は、そのプリセットのた
めの信号(J入力端子用信号及びK入力端子用信号)で
ある。
The state transition logic circuit 11 outputs a signal to the above-described counters 7 to 10 and a control signal force to the VCO counter 2. In addition,
These signals are latched by a predetermined D flip-flop of the D flip-flop group 12, and then applied to the corresponding processing unit. Each flip-flop of the D flip-flop group 12 uses the clock CLK22 as a latch clock. The signals to the counter units 7, 8, and 10 are data to be loaded and control signals such as a counter load command and an enable signal. The signal to the counter unit (JK flip-flop) 9 is a signal for presetting (a signal for the J input terminal and a signal for the K input terminal).

【0034】図8は、ループフィルタ部6におけるタイ
ミング条件を示したものである。図8(C)に示す位相
比較部3及びアクティブ周期検出部4からの出力信号p
hase及びactはそれぞれ、図8(A)に示す低周
波クロックCLK21に同期して与えられる。論理回路
11が、これら信号phase及びactに応じて形成
した信号、例えば図8(E)に示す制御信号force
は、図8(B)に示すクロックCLK22に従ってその
形成に要する時間が十分確保されたタイミングでDフリ
ップフロップ群12によってラッチされる。ラッチ信号
の内、カウンタ部7〜10に対する信号は、図8(A)
に示す低周波クロックCLK21に同期してカウンタ部
7〜10に取り込まれ、そのカウント値Ct1〜Ct4
はそのタイミングから低周波クロックCLK21の1周
期の間だけ論理回路11に継続して入力される。
FIG. 8 shows the timing conditions in the loop filter section 6. The output signal p from the phase comparison unit 3 and the active period detection unit 4 shown in FIG.
“hase” and “act” are given in synchronization with the low-frequency clock CLK21 shown in FIG. A signal formed by the logic circuit 11 in accordance with these signals phase and act, for example, a control signal force shown in FIG.
Are latched by the D flip-flop group 12 at the timing when the time required for the formation is sufficiently ensured in accordance with the clock CLK22 shown in FIG. Among the latch signals, the signals for the counter units 7 to 10 are shown in FIG.
Are taken into the counter units 7 to 10 in synchronization with the low frequency clock CLK21 shown in FIG.
Is continuously input to the logic circuit 11 for one cycle of the low-frequency clock CLK21 from that timing.

【0035】以上のように、ループフィルタ部6は、ほ
ぼ時間Tを周期として、周期がΔT(=T/8)のVC
Oカウンタ部2の位相状態を見直している。
As described above, the loop filter section 6 has a VC of a period ΔT (= T / 8) with a period substantially equal to time T.
The phase state of the O counter unit 2 is being reviewed.

【0036】次に、状態遷移用論理回路11の機能(制
御状態の遷移)、従ってループフィルタ部6の機能につ
いてより詳細に説明する。
Next, the function of the state transition logic circuit 11 (transition of the control state), that is, the function of the loop filter section 6, will be described in more detail.

【0037】ここで、図1は、アクティブ周期検出部4
からの出力信号actが、VCOカウンタ部2の1サイ
クル中に入力変化点ありを意味する内容「a」の場合の
状態遷移図であり、一方、図9は、出力信号actが、
VCOカウンタ部2の1サイクル中に入力変化点なしを
意味する内容「e」の場合の状態遷移図である。
Here, FIG. 1 shows the active period detecting section 4.
FIG. 9 is a state transition diagram in the case where the output signal act from the VCO counter 2 has the content “a” which means that there is an input change point in one cycle of the VCO counter unit 2. On the other hand, FIG.
FIG. 10 is a state transition diagram in the case of content “e” meaning that there is no input change point in one cycle of the VCO counter unit 2.

【0038】図1及び図9において、白丸は状態ノード
(以下、単にノードと呼ぶ)を表している。
In FIGS. 1 and 9, white circles represent state nodes (hereinafter, simply referred to as nodes).

【0039】ノードは、位相の進み/遅れ傾向に基づい
て二つに分類でき、また、同期/非同期に基づいて二つ
に分類できる。結局、ノードは、進み傾向の同期状態ノ
ードB0〜Bq及びC1〜Cqと、遅れ傾向の同期状態
ノードE0〜Eq及びF1〜Fqと、進み傾向の非同期
状態ノードA0〜Apと、遅れ傾向の非同期状態ノード
D0〜Dpの4種類に分類できる。各状態ノードA0、
…、Ap、B0、…、Bq、C1、…、Cq、D0、
…、Dp、E0、…、Eq、F1、…、Fqの状態で
は、保護段数カウンタ部7のカウント値Ct1、同期/
非同期カウンタ部8のカウント値Ct2、及び、進み/
遅れ管理カウンタ部9のカウント値Ct3は、図10に
示すような値となっている。なお、空き周期管理カウン
タ部10のカウント値Ct4は、アクティブ周期検出部
4からの出力信号actが入力変化点ありを意味する内
容「a」の場合において状態遷移後には「0」となる。
The nodes can be classified into two based on the phase leading / lagging tendency, and can be classified into two based on synchronous / asynchronous. Eventually, the nodes are advanced synchronization state nodes B0 to Bq and C1 to Cq, delayed synchronization state nodes E0 to Eq and F1 to Fq, advanced asynchronous state nodes A0 to Ap, and delayed asynchronous state. The state nodes D0 to Dp can be classified into four types. Each state node A0,
..., Ap, B0, ..., Bq, C1, ..., Cq, D0,
, Dp, E0, ..., Eq, F1, ..., Fq, the count value Ct1 of the protection stage counter 7 and the synchronization /
The count value Ct2 of the asynchronous counter unit 8 and the advance /
The count value Ct3 of the delay management counter 9 has a value as shown in FIG. Note that the count value Ct4 of the idle cycle management counter section 10 becomes “0” after the state transition when the output signal act from the active cycle detection section 4 has the content “a” indicating that there is an input change point.

【0040】なお、従来においては、状態を進み傾向状
態及び遅れ傾向状態に分類したものはなかったが、この
実施例においては、論理ゲートの組み合わせによるルー
プフィルタ部6をこのように分類した方が簡単に構成し
易いこと、後述する後方保護手順や前方保護手順を適用
し易いこと等を考慮して、このように分類することとし
た。
In the prior art, there has been no classification of the states into the leading tendency state and the lagging tendency state. However, in this embodiment, it is better to classify the loop filter section 6 by the combination of the logic gates in this way. In consideration of easy configuration, easy application of a rear protection procedure and a front protection procedure, which will be described later, the classification is made in this way.

【0041】図1及び図9において、ノード間を結ぶ矢
印付き曲線は状態遷移リンク(以下、単にリンクと呼
ぶ)を表している。
In FIGS. 1 and 9, curves with arrows connecting nodes represent state transition links (hereinafter, simply referred to as links).

【0042】図1において、リンクに関連して付与され
ている記号x/y中、「x」は位相比較部3の出力信号
phaseの内容であり、「y」は制御信号force
の内容である。
In FIG. 1, among the symbols x / y given in connection with the link, “x” is the content of the output signal phase of the phase comparator 3 and “y” is the control signal force.
It is the contents of.

【0043】一方、図9において、リンクに関連して付
与されている記号α、β又はγは、図11に示す条件及
び動作を表している。すなわち、記号αは、今回の周期
が空き周期(act=e)であって空き周期管理カウン
タ部10のカウント値Ct4が0〜2のいずれかの場合
には、次の周期でのカウント値Ct4を今より1インク
リメントすることを表しており、記号βは、今回の周期
が空き周期(act=e)であって空き周期管理カウン
タ部10のカウント値Ct4が3の場合には、次の周期
でのカウント値Ct4を0とすることを表しており、記
号γは、今回の周期が空き周期(act=e)であれば
空き周期管理カウンタ部10のカウント値Ct4の値に
関係なく、次の周期でのカウント値Ct4を0とするこ
とを表している。なお、カウント値Ct1〜Ct3の値
は、この場合(act=e)においても、図10に示す
ように、遷移先状態によって一意に定まる。また、この
場合(act=e)における遷移に伴う制御信号for
ceの内容は、どのような遷移であろうと、「何もしな
い(n)」である。
On the other hand, in FIG. 9, the symbols α, β or γ given in connection with the links represent the conditions and operations shown in FIG. That is, when the current cycle is an empty cycle (act = e) and the count value Ct4 of the empty cycle management counter unit 10 is one of 0 to 2, the symbol α indicates the count value Ct4 in the next cycle. Is incremented by one from now, and the symbol β represents the next cycle when the current cycle is an empty cycle (act = e) and the count value Ct4 of the empty cycle management counter unit 10 is 3. And the symbol γ indicates that the next cycle is a free cycle (act = e) regardless of the value of the count value Ct4 of the free cycle management counter unit 10 if the current cycle is a free cycle (act = e). Represents that the count value Ct4 in the cycle of is set to 0. Note that, even in this case (act = e), the values of the count values Ct1 to Ct3 are uniquely determined by the transition destination state as shown in FIG. Also, in this case (act = e), the control signal for
The content of ce is "do nothing (n)", whatever the transition.

【0044】次に、図1及び図9を中心的に参照しなが
ら、ループフィルタ部6の状態及び制御信号force
の内容がどのように遷移していくかを説明する。
Next, referring mainly to FIGS. 1 and 9, the state of the loop filter section 6 and the control signal force will be described.
The following describes how the content changes.

【0045】図1及び図9において、ループフィルタ部
6の初期状態(入力信号inputがない場合)は、非
同期状態A0又はD0にある。
In FIGS. 1 and 9, the initial state of the loop filter section 6 (when there is no input signal input) is in the asynchronous state A0 or D0.

【0046】この実施例においては、入力信号inpu
tをCMI符号としているので、入力信号inputが
到来している期間であっても、抽出された変化点の間隔
はT、2T又は3Tをとり、アクティブ周期検出部4か
らの出力信号actが変化点なし(e)を、言い換える
と空き周期を示すことがある。しかし、最大の変化点間
隔でも3Tであるので、入力信号inputの到来中の
空き周期については、図11の記号αに係る条件は成立
しても、記号β又はγに係る条件は成立しない。言い換
えると、入力信号inputの到来中における空き周期
においては、記号αに係る状態遷移だけが実行され、図
9から明らかなように、結局のところ状態は遷移後も遷
移前のものと同じである。
In this embodiment, the input signal inpu
Since t is a CMI code, the interval between the extracted change points takes T, 2T, or 3T even during the period in which the input signal input is arriving, and the output signal act from the active period detection unit 4 changes. Pointless (e), in other words, may indicate an empty cycle. However, since the maximum change point interval is also 3T, the condition relating to the symbol α or the condition relating to the symbol β or γ in FIG. 11 is not satisfied with respect to the idle cycle during the arrival of the input signal input. In other words, in the idle period during the arrival of the input signal input, only the state transition related to the symbol α is executed, and as is apparent from FIG. 9, the state is the same after transition and before transition. .

【0047】従って、以下では、入力信号inputが
到来中の状態遷移の説明は、変化点が抽出された周期に
対してのみ行なうこととする。
Therefore, hereinafter, the description of the state transition while the input signal input is arriving will be made only for the cycle in which the change point is extracted.

【0048】例えば、進み方向の初期状態A0におい
て、入力信号inputが入力され始め、ループフィル
タ部6に進みや遅れの位相不一致を内容とする位相比較
出力信号phase(=f又はb)が入力されれば、状
態はA0を維持するが、VCOカウンタ部2への制御信
号forceは位相を進める内容fとなる。同様に、遅
れ方向の初期状態D0において、入力信号inputが
入力され始め、ループフィルタ部6に進みや遅れの位相
不一致を内容とする位相比較出力信号phase(=f
又はb)が入力されれば、状態はD0を維持するが、V
COカウンタ部2への制御信号forceは位相を遅ら
せる内容bとなる。
For example, in the initial state A0 in the leading direction, the input signal input starts to be inputted, and the phase comparison output signal phase (= f or b) containing the phase mismatch of the leading and lag is inputted to the loop filter section 6. Then, the state is maintained at A0, but the control signal force to the VCO counter unit 2 has the content f to advance the phase. Similarly, in the initial state D0 in the delay direction, the input signal input starts to be input, and the phase comparison output signal phase (= f
Or, if b) is input, the state maintains D0, but V
The control signal force to the CO counter unit 2 has the content b for delaying the phase.

【0049】これにより、VCOカウンタ部2の周期は
TよりΔT(例えばΔT=T/8)だけ進み方向又は遅
れ方向に調整される。このような初期状態A0又はD0
を維持したままの調整単位ΔTずつの位相調整は、入力
信号inputとVCOカウンタ部2のカウント値との
位相が一致するまでなされ(phase=c)、一番多
い場合であっても、変化点がT/ΔT回(例えば8回)
生じるまでには入力信号inputとVCOカウンタ部
2のカウント値との位相が一致する。
Thus, the cycle of the VCO counter unit 2 is adjusted from T by ΔT (for example, ΔT = T / 8) in the leading direction or the lagging direction. Such an initial state A0 or D0
Is maintained until the phase of the input signal input matches the phase of the count value of the VCO counter unit 2 (phase = c). Is T / ΔT times (for example, 8 times)
Until this occurs, the phases of the input signal input and the count value of the VCO counter unit 2 match.

【0050】このようにして位相が一致するようになっ
た状況において変化点が抽出されると(phase=
c、act=a)、図1に示すように、状態はA0(又
はD0)からA1(又はD1)に移行すると共に、制御
信号forceは位相をずらせない内容(c)になり、
位相一致が継続する。従って、変化点が抽出される毎に
(phase=c、act=a)、状態はA1、A2、
…、Ap(又はD1、D2、…、Dp)のように変化し
ていき、制御信号forceは位相をずらせない内容
(c)を繰り返す。なお、状態A0からApへの変化中
(又はD1からDpへの変化中)において、位相比較出
力信号phaseが位相の進み(f)又は遅れ(b)を
表すものとなると、状態は非同期の初期状態A0又はD
0に戻り、その際の制御信号forceは位相調整を内
容(f又はb)とするものとなる。
When a change point is extracted in the situation where the phases match in this way (phase =
c, act = a), as shown in FIG. 1, the state shifts from A0 (or D0) to A1 (or D1), and the control signal force becomes the content (c) in which the phase is not shifted.
Phase matching continues. Therefore, every time a change point is extracted (phase = c, act = a), the states are A1, A2,
, Ap (or D1, D2,..., Dp), and the control signal force repeats the content (c) in which the phase is not shifted. During the change from the state A0 to Ap (or during the change from D1 to Dp), if the phase comparison output signal phase indicates the advance (f) or the delay (b) of the phase, the state becomes the asynchronous initial state. State A0 or D
Returning to 0, the control signal force at that time has the content (f or b) of the phase adjustment.

【0051】以上のような多段保護の方法によって、非
同期状態において、入力信号inputとVCOカウン
タ部2のカウント値との位相が、(p+1)回連続して
一致したときに、同期状態の基本状態B0(又はE0)
に移行する。すなわち、保護段数p+1の後方保護手順
によって同期状態に移行する。
According to the above-described multi-stage protection method, when the phase of the input signal input and the count value of the VCO counter unit 2 continuously (p + 1) times in the asynchronous state, the basic state of the synchronous state B0 (or E0)
Move to That is, the state shifts to the synchronous state by the backward protection procedure of the protection stage number p + 1.

【0052】なお、従来のデジタルPLL回路のループ
フィルタ部において、後方保護手順を用いたものはなか
ったが、この実施例では、入力信号inputの安定性
が低くてもその保護機能をによって良好に動作し得るこ
と、後方保護の段数選定によってPLLの引込み時間を
適切にし得ること等を考慮して、後方保護手順を採用し
ている。
In the conventional digital PLL circuit, there is no loop filter using a backward protection procedure. However, in this embodiment, even if the stability of the input signal input is low, the protection function can be effectively performed by the protection function. The rear protection procedure is adopted in consideration of operability, appropriate selection of the PLL pull-in time by selecting the number of stages of rear protection, and the like.

【0053】同期基準状態B0(又はE0)において
は、位相比較出力信号phaseが一致を内容(c)と
している限り、同じ状態B0(又はE0)に留まり、こ
の間、VCOカウンタ部2に対しては位相を変化させな
い制御信号force(=n)を出力する。
In the synchronization reference state B0 (or E0), the same state B0 (or E0) is maintained as long as the phase comparison output signal phase indicates the content (c). A control signal force (= n) that does not change the phase is output.

【0054】いずれの同期基準状態B0又はE0であろ
うと、位相比較出力信号phaseが入力信号inpu
tの進み位相を指示すると(f)、状態B1に移行さ
せ、同時に、位相を進める制御信号force(=f)
を出力する。同様に、位相比較出力信号phaseが入
力信号inputの遅れ位相を指示すると(b)、状態
E1に移行させ、同時に、位相を遅らせる制御信号fo
rce(=b)を出力する。
Regardless of the synchronization reference state B0 or E0, the phase comparison output signal phase is the input signal input.
When the leading phase of t is indicated (f), the state is shifted to the state B1, and at the same time, the control signal force (= f) for leading the phase is advanced.
Is output. Similarly, when the phase comparison output signal phase indicates the delay phase of the input signal input (b), the control signal fo shifts to the state E1 and at the same time delays the phase.
rc (= b) is output.

【0055】同期基準状態B0又はE0から状態B1
(又はE1)に移行しても、その後、同期状態が継続し
て、位相一致を内容(c)とする位相比較出力信号ph
aseがq回連続すると、状態はB2、B3、…、Bq
(又はE2、E3、…、Eq)を経て同期基準状態B0
又はE0に戻り、また、各回の状態遷移に係る制御信号
forceの値も位相を維持する内容(n)をとる。
From the synchronization reference state B0 or E0 to the state B1
(Or E1), the synchronization state continues thereafter, and the phase comparison output signal ph having the content (c) as the phase coincidence
If ase continues q times, the states are B2, B3,..., Bq
(Or E2, E3,..., Eq) and the synchronization reference state B0
Alternatively, the process returns to E0, and the value of the control signal force relating to each state transition also takes the content (n) for maintaining the phase.

【0056】このようにして進み傾向側の状態B1から
状態B2、B3、…、Bqを経て同期基準状態B0に戻
る最中において、すなわち状態B1から状態Bqのいず
れかの状態Biにあるときに、進み内容fの位相比較出
力信号phaseが入力されると、状態Ciに移行す
る。なお、制御信号forceはこの場合も位相調整な
し(n)内容とする。同様に、遅れ傾向側の状態E1か
ら状態E2、E3、…、Eqを経て同期基準状態E0に
戻る最中において、すなわち状態E1から状態Eqのい
ずれかの状態Eiにあるときに、遅れ内容bの位相比較
出力信号phaseが入力されると、状態Fiに移行す
る。なお、制御信号forceはこの場合も位相調整な
し(n)を内容とする。すなわち、同期基準状態B0又
はE0に復帰するまでに、さらに1回だけ、進み内容f
又は遅れ内容bの位相比較出力信号phaseのは発生
を許容している。
As described above, during the return from the state B1 on the advancing tendency side to the synchronization reference state B0 via the states B2, B3,..., Bq, that is, when the state B1 is in any state Bi from the state B1 to the state Bq When the phase comparison output signal phase having the advanced content f is input, the state shifts to the state Ci. In this case, the control signal force also has no phase adjustment (n). Similarly, during the return from the state E1 on the delay tendency side to the synchronization reference state E0 via the states E2, E3,..., Eq, that is, when the state is one of the states Ei from the state E1 to the state Ei, the delay contents b When the phase comparison output signal phase is input, the state shifts to state Fi. The control signal force also has no phase adjustment (n) in this case. That is, before returning to the synchronization reference state B0 or E0, the advance content f is performed once more.
Alternatively, generation of the phase comparison output signal phase of the delay content b is allowed.

【0057】このような同期状態に対する保護構造は、
許容内の位相差が発生してから、VCOカウンタ部2の
追従が完了するまでに、タイミング設計上止むを得ない
タイムラグがあることによる。つまり、ループフィルタ
部6に不一致入力が加わり(phase=f又はb)、
直ちに追従制御をしても、完了するまでに時間がかか
る。その間、不一致が再検出される場合があることによ
る。
The protection structure for such a synchronous state is as follows.
This is because there is an unavoidable time lag in the timing design from the occurrence of the allowable phase difference to the completion of the tracking of the VCO counter unit 2. That is, a mismatch input is added to the loop filter unit 6 (phase = f or b),
Even if the follow-up control is performed immediately, it takes time to complete. During that time, the mismatch may be re-detected.

【0058】また、進み傾向側の状態B1、…、Bq−
1において、遅れ内容bの位相比較出力信号phase
が入力されると、図1に示すように、遅れ傾向側の状態
E2、…、Eqに移り、その際には、遅らせることを
(b)を内容とする制御信号forceを出力する。遅
れ傾向側の状態E1、…、Eq−1において、進み内容
fの位相比較出力信号phaseが入力されると、図1
に示すように、進み傾向側の状態B2、…、Bqに移
り、その際には、進めることを(f)を内容とする制御
信号forceを出力する。
.., Bq−
1, the phase comparison output signal phase of the delay content b
Are input, as shown in FIG. 1, the state shifts to the state E2,..., Eq on the delay tendency side. At this time, the control signal force having the content of (b) to be delayed is output. When the phase comparison output signal phase of the advance content f is input in the states E1,.
.., Bq, the control signal force having the content of (f) to proceed is output.

【0059】同期基準状態B0又はE0から状態が離脱
した後における、位相一致(c)を内容とする位相比較
出力信号phaseが与えられた場合の状態遷移等を整
理すると、以下の通りである。
The state transition and the like when the phase comparison output signal phase having the content of the phase match (c) is given after the state has departed from the synchronization reference state B0 or E0 are as follows.

【0060】(1) 制御信号forceは位相調整なし
(n)を内容とする (2-1) 遷移前状態がXi(XはB、C、E又はFであっ
てiは1〜q−1のいずれか)のときは遷移後状態はX
i+1 (2-2) 遷移前状態がBq又はCqのときは遷移後状態は
B0 (2-3) 遷移前状態がEq又はFqのときは遷移後状態は
E0 従って、このような状態遷移構造は、誤って同期を外さ
ないような前方保護構造となっている。この実施例の前
方保護では、同期基準状態B0又はE0のときに入力さ
れる位相不一致内容(f又はb)の位相比較出力信号p
haseはエラーとは考えず、その後入力された位相不
一致に対して1回の保護を行なっていると見ることもで
きる。すなわち、同一方向への2回の位相不一致があっ
ても、q回の位相一致があると、元の同期基準状態B0
又はE0へと復帰される。同期状態の保護が計られてい
る。この実施例の前方保護に係る段数を、前方保護段数
2/qと呼ぶこととする。
(1) The control signal force has no phase adjustment (n). (2-1) The state before transition is Xi (X is B, C, E or F, and i is 1 to q-1). ), The state after the transition is X
i + 1 (2-2) If the pre-transition state is Bq or Cq, the post-transition state is B0. (2-3) If the pre-transition state is Eq or Fq, the post-transition state is E0. The front protection structure prevents accidental loss of synchronization. In the forward protection of this embodiment, the phase comparison output signal p of the phase mismatch content (f or b) input in the synchronization reference state B0 or E0
Hase is not considered to be an error, and it can be seen that protection is performed once for the phase mismatch that is input thereafter. In other words, even if there are two phase mismatches in the same direction, if there are q phase matches, the original synchronization reference state B0
Or it is returned to E0. Synchronization protection is in place. The number of stages related to front protection in this embodiment is referred to as front protection stage number 2 / q.

【0061】上述した後方保護及び前方保護はそれぞ
れ、デジタルPLL回路の特性としては、次の項目を決
定していることに相当する。
The above-described rear protection and front protection correspond to determining the following items as characteristics of the digital PLL circuit.

【0062】上述した後方保護では、同期状態になって
位相追従が行なわれるまで位相一致の判定が連続するこ
とを要求している。従って、その保護段数(p+1)は
同期引込み時間とプルインレンジを決定している。
The above-described rear protection requires that the determination of phase coincidence be continued until the state of synchronization is reached and phase tracking is performed. Therefore, the number of protection stages (p + 1) determines the synchronization pull-in time and the pull-in range.

【0063】前方保護では、同期中に発生した位相不一
致の状態をキャンセルするためには、位相一致の回数が
q回であることを要求している。但し、再び位相不一致
が発生しても状態により許容される範囲を持っている。
従って、保護段数2/qにおける値qはロックレンジを
決定している。
In the forward protection, the number of times of phase matching is required to be q in order to cancel the state of phase mismatch occurring during synchronization. However, even if the phase mismatch occurs again, it has an allowable range depending on the state.
Therefore, the value q in the protection stage number 2 / q determines the lock range.

【0064】以上、アクティブ周期検出部4からの出力
信号actが空き周期以外を指示しているとき(act
=a)の状態遷移を説明した。以下では、アクティブ周
期検出部4からの出力信号actが空き周期を指示して
いるとき(act=e)の状態遷移を説明する。
As described above, when the output signal act from the active cycle detecting section 4 indicates a cycle other than the idle cycle (act
= A) has been described. Hereinafter, a state transition when the output signal act from the active cycle detection unit 4 indicates an idle cycle (act = e) will be described.

【0065】上述のように、入力信号inputがCM
I符号の場合、正常入力でも変化点がない空き周期が存
在し、その周期では、出力信号actは空き周期を指示
する(e)。また、パケットが到来する以前やパケット
が終結した以降等の無信号状態においても、出力信号a
ctは空き周期を指示する(e)。そのため、これらの
場合を識別する必要があり、そこで、この実施例におい
ては、上述したように、空き周期の連続回数を管理して
いる(図7及び図11参照)。そして、空き周期におい
ては、図9及び図11に示すように、空き周期の連続回
数をも考慮して状態を遷移させるようにしている。
As described above, when the input signal input is CM
In the case of the I code, there is a vacant cycle in which there is no change point even with a normal input, and in that cycle, the output signal act indicates the vacant cycle (e). Further, even in a non-signal state such as before a packet arrives or after a packet ends, the output signal a
ct indicates an empty cycle (e). Therefore, it is necessary to identify these cases. Therefore, in this embodiment, as described above, the number of consecutive free cycles is managed (see FIGS. 7 and 11). Then, in the idle period, as shown in FIGS. 9 and 11, the state transition is made in consideration of the number of consecutive idle periods.

【0066】図9において、入力変化点のある周期(a
ct=a)である状態Xxに移った後、空き周期(ac
t=e)になったとする。ここで、この空き周期におけ
る遷移元状態Xxを、 (i)非同期基準状態A0あるいはD0 (ii)それ以外の状態A1 〜Ap、B0〜Bq、…、F
1 〜Fq の2つに分類して考える。
In FIG. 9, a cycle (a
ct = a), the idle period (ac
It is assumed that t = e). Here, the transition source state Xx in this idle cycle is represented by (i) the asynchronous reference state A0 or D0 (ii) other states A1 to Ap, B0 to Bq,.
1 to Fq.

【0067】遷移元状態Xxが(i)の場合は、図11
に示すように記号γで表され、図9に示すように同一状
態A0あるいはD0に遷移する。すなわち、非同期基準
状態(初期状態)において空き周期が生じた場合には、
その状態を維持する。この遷移によっては、カウント値
Ct1 、Ct2 及びCt4 は0となり、カウント値Ct
3 は前状態と同一となる。
When the transition source state Xx is (i), FIG.
, And transits to the same state A0 or D0 as shown in FIG. That is, when an idle cycle occurs in the asynchronous reference state (initial state),
Maintain that state. By this transition, the count values Ct1, Ct2 and Ct4 become 0, and the count value Ct
3 is the same as the previous state.

【0068】遷移元状態Xxが(ii)の場合は、さら
に、図11に記号α、βで示す2通りに分類できる。
When the transition source state Xx is (ii), it can be further classified into two types indicated by symbols α and β in FIG.

【0069】(イ)記号αで示した場合は、カウント値
Ct4 が0、1又は2のときに空き周期が生じた場合で
あって、図9に示すように、同一状態に遷移する。すな
わち、この場合は、変化点はないが、入力信号inpu
tが正常に続いていると判定できる場合であり、そのた
め、状態を維持させている。このときの遷移処理によっ
ては、カウント値Ct1 、Ct2 及びCt3 は前状態を
維持し、カウント値Ct4 は1インクリメントされる。
(A) The case indicated by the symbol α is a case where an empty period occurs when the count value Ct4 is 0, 1, or 2, and the state transits to the same state as shown in FIG. That is, in this case, there is no change point, but the input signal inpu
This is the case where it can be determined that t continues normally, and therefore the state is maintained. Depending on the transition process at this time, the count values Ct1, Ct2, and Ct3 maintain the previous state, and the count value Ct4 is incremented by one.

【0070】(ロ)記号βで示した場合は、カウント値
Ct4 が3のときに空き周期が生じた場合であって、図
9に示すように、非同期基準状態(初期状態)A0ある
いはD0に遷移する。カウント値Ct4 が3であること
は、空き周期(act=e)に対する保護状態を意味
し、このときに、入力変化点あり(a)を内容とする信
号actが生じれば上述した図1に従う遷移が実行さ
れ、空き周期(e)を内容とする信号actが生じれば
上述のように非同期基準状態(初期状態)A0あるいは
D0に遷移する。要するに、入力信号inputの変化
点の間隔が符号が正常なとき現れる間隔か又はその保護
範囲であれば(T、2T、3T)、初期状態以外の状態
を維持するが、それを越えると、初期状態A0又はD0
へ戻るのである。なお、初期状態A0又はD0に遷移し
たときには、カウント値Ct1 、Ct2 及びCt4 は0
となり、カウント値Ct3 は前状態と同一となる。
(B) The case indicated by the symbol β is a case where an idle period occurs when the count value Ct 4 is 3, and as shown in FIG. 9, the asynchronous reference state (initial state) A0 or D0 Transition. The fact that the count value Ct4 is 3 indicates a protection state with respect to an empty cycle (act = e). At this time, if a signal act having an input change point (a) is generated, it follows the above-described FIG. When the transition is executed and the signal act having the content of the idle period (e) is generated, the state transits to the asynchronous reference state (initial state) A0 or D0 as described above. In short, if the interval between the changing points of the input signal input is an interval that appears when the code is normal or is within its protection range (T, 2T, 3T), the state other than the initial state is maintained. State A0 or D0
It returns to. When the state transits to the initial state A0 or D0, the count values Ct1, Ct2 and Ct4 become 0.
And the count value Ct3 becomes the same as the previous state.

【0071】上述した図2においては、第1実施例のデ
ジタルPLL回路を適用したタイミング抽出回路を示し
ているが、このタイミング抽出回路に前段には、他のネ
ットワークノードからの伝送データを受信するバスレシ
ーバが設けられている。他のネットワークノードと当該
ネットワークノードとの間の伝送距離が長いと、ケーブ
ルによる減衰を多く受け、伝送データ波形の劣化によ
り、バスレシーバの出力も乱れる。そのため、デジタル
PLL回路からのタイミング情報信号timOにも乱れ
が生じ、受信データのエラーを起こす。これは主に、バ
スレシーバの入力に設けられた小レベルの直流バイアス
に原因している。直流バイアスは、無信号入力時に出力
レベルが不安定になるのを防止するために設けられてい
るが、この直流バイアスにより入力波形劣化時の立上り
と立下りの位相に乱れが生じ、デジタルPLL回路のタ
イミング再生を誤らせる。
FIG. 2 described above shows a timing extraction circuit to which the digital PLL circuit of the first embodiment is applied. In the preceding stage of this timing extraction circuit, transmission data from another network node is received. A bus receiver is provided. If the transmission distance between another network node and the network node is long, attenuation due to the cable is increased, and the output of the bus receiver is disturbed due to deterioration of the transmission data waveform. Therefore, the timing information signal timO from the digital PLL circuit is disturbed, and an error occurs in the received data. This is mainly due to the small DC bias provided at the input of the bus receiver. The DC bias is provided to prevent the output level from becoming unstable when there is no signal input, but this DC bias causes disturbance in the rising and falling phases when the input waveform is degraded, and the digital PLL circuit Erroneous timing playback.

【0072】そのため、タイミング抽出回路として適用
された第1実施例のデジタルPLL回路に対しては、バ
スレシーバの出力位相の乱れを少なくするための固定等
化器を介して入力信号inputを入力するようにして
いる。
Therefore, the input signal input is input to the digital PLL circuit of the first embodiment applied as a timing extraction circuit via a fixed equalizer for reducing disturbance of the output phase of the bus receiver. Like that.

【0073】上記第1実施例によれば、ループフィルタ
部6が後方保護方法及び前方保護方法に従って状態遷移
を行なっているので、低レベル入力時のような場合であ
っても、上述の保護機能によって、デジタルPLL回路
全体を良好に動作させることができる。
According to the first embodiment, since the loop filter section 6 performs the state transition according to the backward protection method and the forward protection method, the above-described protection function can be performed even at the time of low level input. Thereby, the entire digital PLL circuit can be favorably operated.

【0074】また、上記第1実施例によれば、ループフ
ィルタ部6が後方保護方法及び前方保護方法に従って状
態遷移を行なうと共に、その保護段数を適宜選定できる
ので、パケット転送のような短時間引き込み特性が要求
される場合であっても、保護段数を適宜選定することで
応じられ、短時間引き込み特性も実現できる。
Further, according to the first embodiment, the loop filter unit 6 performs state transition according to the backward protection method and the forward protection method, and the number of protection stages can be appropriately selected. Even in the case where characteristics are required, the characteristics can be satisfied by appropriately selecting the number of protection stages, and a short-time pull-in characteristic can be realized.

【0075】後方保護段数pを6、2/qの前方保護に
係る段数qを7に選定し、ネットワークノード(伝送装
置)間のケーブル長を仕様の約2倍とし、かつバスレシ
ーバの後段に固定等化器を設けて第1実施例に係るタイ
ミング抽出回路に受信信号を入力させる状態として、3
700パケットを伝送する実験を行なったが、エラーパ
ケット数0という結果を得ており、上述した効果を確認
できたことになる。
The number of backward protection stages p is 6, and the number of forward protection stages q of 2 / q is selected to be 7, the cable length between the network nodes (transmission devices) is about twice the specification, and the rear stage of the bus receiver. The state where a fixed equalizer is provided and a reception signal is input to the timing extraction circuit according to the first embodiment is set to 3
An experiment was conducted to transmit 700 packets, and the result was that the number of error packets was 0, thus confirming the effect described above.

【0076】さらに、上記第1実施例は、状態を適宜分
類して信号の種類やそのビット数を押さえている状況
で、しかもカウンタやフリップフロップや論理ゲートで
構成したので、LSI化が容易であり、これにより、高
密度実装化、無調整化を実現し、量産化、低価格化を導
くことができる。
Further, in the first embodiment, the state is appropriately classified to suppress the type of signal and the number of bits, and furthermore, since it is constituted by a counter, a flip-flop and a logic gate, it is easy to implement an LSI. Yes, this realizes high-density mounting and no adjustment, leading to mass production and low cost.

【0077】試作段階であるが、この第1実施例のデジ
タルPLL回路は、タイミング抽出回路の一部としてL
SI化され、デジタルPLL回路部分は、0.85Kゲ
ートで実現できた。このLSIは、CMIコーディクや
CPU周辺回路も含んだものであり、1.0μmゲート
アレイによって、132ピンの1個のPGAパッケージ
として実現できた。
At the stage of trial manufacture, the digital PLL circuit of the first embodiment has an L level as a part of the timing extraction circuit.
The digital PLL circuit part was realized by SI and could be realized by a 0.85K gate. This LSI includes a CMI codec and a CPU peripheral circuit, and was realized as a single 132-pin PGA package with a 1.0 μm gate array.

【0078】(B)他の実施例 (B-1) 上記第1実施例においては、入力信号input
がCMI符号化されたものであったが、マンチェスタ符
号化されたものや、AMI符号化されたものであっても
良い。
(B) Other Embodiments (B-1) In the first embodiment, the input signal input
Is CMI-coded, but may be Manchester-coded or AMI-coded.

【0079】マンチェスタ符号に従う入力信号inpu
tが入力されるデジタルPLL回路においては、そのル
ープフィルタ部は、空き周期(act=e)について、
第1実施例に係る図11ではなく、図12に示す条件等
に従って状態遷移等を実行すれば良い。マンチェスタ符
号に対する場合、図12における値sは2である。
Input signal inpu according to Manchester code
In the digital PLL circuit to which t is input, the loop filter unit determines the idle period (act = e)
The state transition and the like may be executed according to the conditions and the like shown in FIG. 12 instead of FIG. 11 according to the first embodiment. In the case of the Manchester code, the value s in FIG.

【0080】マンチェスタ符号自体の説明は割愛する
が、マンチェスタ符号は、先のCMI符号とよく似てお
り、タイミング抽出で問題となる変化点の間隔は、その
最小のものをTとして、T、2Tとなる点が異なってい
る。従って、空き周期に係る上述した図9の状態遷移図
における条件や動作を、実際上生じ得る変化点の間隔に
応じて、すなわち入力が有効な場合の最大空き周期の回
数に応じて、図12に示すようにすることにより、第1
実施例とほぼ同様に動作させることができる。
Although the description of the Manchester code itself is omitted, the Manchester code is very similar to the above-mentioned CMI code. Is different. Therefore, the conditions and operations in the above-described state transition diagram of FIG. 9 relating to the idle cycle are changed according to the intervals of the change points that can actually occur, that is, according to the number of times of the maximum idle cycle when the input is valid. As shown in FIG.
Operation can be performed almost in the same manner as in the embodiment.

【0081】AMI符号に従う入力信号inputが入
力されるデジタルPLL回路においては、変化点抽出部
(図2符号1参照)を第1実施例と異なる構成のものと
すると共に、そのループフィルタ部が、空き周期(ac
t=e)について、第1実施例に係る図11ではなく、
図12に示す条件等に従って状態遷移等を実行すること
を要する。AMI符号に対する場合、図12における値
sは、(許容される最大の0連続数)+1である。
In the digital PLL circuit to which the input signal input according to the AMI code is input, the change point extracting unit (see reference numeral 1 in FIG. 2) has a different configuration from that of the first embodiment, and its loop filter unit is Empty cycle (ac
Regarding t = e), not in FIG. 11 according to the first embodiment,
It is necessary to execute state transition and the like according to the conditions and the like shown in FIG. In the case of the AMI code, the value s in FIG. 12 is (the maximum allowable number of consecutive 0s) +1.

【0082】AMI符号は、図13に示すように、3個
のレベルのいずれかのレベルをとるものであり、2個の
レベルのいずれかをとるCMI符号とは異なっている。
CMI符号であれば2個のレベル間の変化点を直接検出
できるが、AMI符号は、このようにすることはできな
い。そこで、例えば図示しない極性別の半波整流回路に
よって+極性入力及び−極性入力を得た後、それぞれを
図14に示す前縁微分部13、14に入力して前縁(例
えば立上りエッジ)を取出し、これら取出した前縁をオ
アゲート15を介して抽出された変化点として出力させ
る。この図14に示した変化点抽出回路は、AMI符号
のマーク率が100%でも、50%程度(図13(b)
には60%の場合を示している)でも抽出することがで
きる。なお、後者の場合には、+極性入力及び−極性入
力をオアゲートを介した後、1個の前縁微分部に与える
ことで変化点を抽出することができ、この場合、前縁微
分部が1個で済むので構成が簡単となる。なお、マーク
率が100%でない場合には、タイミング情報信号(t
imO)の位相が変わるため、デコード/ラッチ部
(5)のデコード条件を調整する必要がある。
As shown in FIG. 13, the AMI code takes one of three levels, which is different from the CMI code that takes one of two levels.
A CMI code can directly detect a change point between two levels, but an AMI code cannot do so. Therefore, for example, after a positive polarity input and a negative polarity input are obtained by a half-wave rectifier circuit for each polarity (not shown), each is input to the leading edge differentiating units 13 and 14 shown in FIG. The leading edge thus extracted is output as a change point extracted through the OR gate 15. In the change point extraction circuit shown in FIG. 14, even if the mark ratio of the AMI code is 100%, about 50% (FIG. 13B)
Indicates the case of 60%). In the latter case, a change point can be extracted by applying a positive polarity input and a negative polarity input to one leading edge differentiator after passing through an OR gate. In this case, the leading edge differentiator is Since only one is required, the configuration is simplified. If the mark rate is not 100%, the timing information signal (t
imO), the decoding conditions of the decode / latch unit (5) need to be adjusted.

【0083】また、AMI符号では0が連続することが
あり、0が長い時間連続した場合には位相情報が欠落す
るため、許容される0の連続数が定められる。このよう
に決定されると、入力が正常状態での変化点の最大間隔
はその許容される最大の0連続期間である。従って、ル
ープフィルタ部は、上述したように、空き周期(act
=e)について、第1実施例に係る図11ではなく、図
12に示す条件等に従って状態遷移等を実行することを
要する。
In the AMI code, 0s may be continuous, and if 0s are continuous for a long time, phase information is lost. Therefore, the allowable number of consecutive 0s is determined. When determined in this way, the maximum interval between transition points when the input is normal is the maximum allowable zero continuous period. Therefore, as described above, the loop filter unit performs the idle cycle (act
= E), it is necessary to execute a state transition or the like according to the conditions and the like shown in FIG. 12 instead of FIG. 11 according to the first embodiment.

【0084】(B-2) 上記実施例の利用形態や用途は限定
されるものではないが、以下のように使用することもで
きる。第1実施例のデジタルPLL回路を用いたタイミ
ング抽出回路は、企業内LANのインタフェース用基板
に搭載されて用いられる。このような企業内LANは、
ACK(アクノリッジ)方式で前後にフラグのあるパケ
ットを扱っており、パケット到来時に、データを取り込
むためにタイミングを抽出するのに第1実施例のデジタ
ルPLL回路が用いられる。
(B-2) The use form and application of the above embodiment are not limited, but they can be used as follows. The timing extraction circuit using the digital PLL circuit according to the first embodiment is used by being mounted on an interface board of a company LAN. Such a corporate LAN is
The ACK (acknowledge) method handles packets with flags before and after, and when the packet arrives, the digital PLL circuit of the first embodiment is used to extract the timing for taking in data.

【0085】マンチェスタ符号やAMI符号に係るデジ
タルPLL回路を有するタイミング抽出回路は、データ
の連続伝送用のインタフェース用基板に搭載されて用い
られる。先の場合と同じく、データと取り込むためのタ
イミング摘出に用いられる。なお、この種の装置は、伝
送用端局装置と呼ばれている。これらのほかに、タイミ
ング抽出が必要な、磁気テープや磁気ディスクの読出し
回路や、人工衛星からなどのドップラー効果による周波
数変動が含まれる受信回路などにも応用が可能である。
A timing extraction circuit having a digital PLL circuit relating to Manchester codes and AMI codes is used by being mounted on an interface board for continuous transmission of data. As in the previous case, it is used for extracting timing for capturing data. Note that this type of device is called a transmission terminal device. In addition to the above, the present invention can be applied to a reading circuit of a magnetic tape or a magnetic disk, which needs to extract timing, or a receiving circuit including frequency fluctuation due to the Doppler effect from an artificial satellite.

【0086】(B-3) 本発明によるデジタルPLL回路
は、タイミング抽出以外の目的で使用されるものであっ
ても良い。例えば、ある信号に追従した異なる周波数の
信号を形成する場合等にも適用可能である。適用装置に
よっては、常に変化点位相が入力されるものもあり、こ
のような装置に適用されたデジタルPLL回路のループ
フィルタ部は、図9に示す状態遷移の実行機能を持たな
くても良い。そのため、変化点抽出部やアクティブ周期
検出部等は、デジタルPLL回路によってはなくても良
い。
(B-3) The digital PLL circuit according to the present invention may be used for purposes other than timing extraction. For example, the present invention can be applied to a case where signals of different frequencies following a certain signal are formed. Depending on the application device, a change point phase is always input, and the loop filter unit of the digital PLL circuit applied to such a device may not have the state transition execution function shown in FIG. Therefore, the change point extraction unit, the active period detection unit, and the like may not be provided by the digital PLL circuit.

【0087】(B-4) 上記実施例においては、前方保護が
2/qのものを示したが、r/q(rは3以上の任意)
の前方保護であっても良い。また、ループフィルタ部
が、前方保護又は後方保護のいずれかだけを採用してい
るものであっても良い。
(B-4) In the above embodiment, the case where the forward protection is 2 / q is shown, but r / q (r is arbitrary 3 or more)
May be forward protection. Further, the loop filter section may employ only one of the front protection and the rear protection.

【0088】[0088]

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、ループ
フィルタ手段が行なう位相制御用の状態遷移に、伝送装
置等のフレーム同期回路等で採用されていた後方保護又
は前方保護の手法を適用するようにしたので、当該デジ
タルPLL回路への入力信号の安定性が低くてもその保
護機能をによって良好に動作し得、また、後方保護又は
前方保護の段数選定によって引込み時間を適切にし得
る。
As described above, according to the present invention, in the state transition for phase control performed by the loop filter means, the backward protection or forward protection method employed in the frame synchronization circuit or the like of the transmission device or the like is used. Since the present invention is applied, even if the stability of the input signal to the digital PLL circuit is low, the protection function can be operated satisfactorily, and the pull-in time can be appropriately set by selecting the number of stages of the rear protection or the front protection. .

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】第1実施例のループフィルタ部による状態遷移
を示す図(その1)である。
FIG. 1 is a diagram (part 1) illustrating a state transition by a loop filter unit according to a first embodiment.

【図2】第1実施例のデジタルPLL回路の構成を示す
ブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of a digital PLL circuit according to the first embodiment.

【図3】第1実施例のループフィルタ部の構成を示すブ
ロック図である。
FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration of a loop filter unit according to the first embodiment.

【図4】第1実施例のデジタルPLL回路の各部タイミ
ングチャートである。
FIG. 4 is a timing chart of each part of the digital PLL circuit of the first embodiment.

【図5】第1実施例のループフィルタ部の入出力信号の
定義を示す図表である。
FIG. 5 is a table showing definitions of input / output signals of a loop filter unit according to the first embodiment.

【図6】第1実施例の位相比較部の入出力関係を示す図
表である。
FIG. 6 is a table showing an input / output relationship of the phase comparison unit of the first embodiment.

【図7】第1実施例のループフィルタ部内のカウンタの
意味を示す図表である。
FIG. 7 is a table showing the meaning of a counter in a loop filter unit according to the first embodiment.

【図8】第1実施例のループフィルタ部の各部タイミン
グチャートである。
FIG. 8 is a timing chart of each part of the loop filter unit of the first embodiment.

【図9】第1実施例のループフィルタ部による状態遷移
を示す図(その2)である。
FIG. 9 is a diagram (part 2) illustrating a state transition by the loop filter unit of the first embodiment.

【図10】第1実施例のループフィルタ部の制御状態と
カウント値との関係を示す図表である。
FIG. 10 is a table illustrating a relationship between a control state of a loop filter unit and a count value according to the first embodiment.

【図11】第1実施例のループフィルタ部の空き周期で
の条件等を示す図表である。
FIG. 11 is a table showing conditions and the like in an idle cycle of the loop filter unit of the first embodiment.

【図12】他の実施例のループフィルタ部の空き周期で
の条件等を示す図表である。
FIG. 12 is a table showing conditions and the like in an empty cycle of a loop filter unit according to another embodiment.

【図13】AMI符号を示す説明図である。FIG. 13 is an explanatory diagram showing an AMI code.

【図14】AMI符号用の変化点抽出部を示すブロック
図である。
FIG. 14 is a block diagram illustrating a change point extraction unit for an AMI code.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…変化点抽出部、 2…VCOカウンタ部(VCO手段)、 3…位相比較部(位相比較手段)、 4…アクティブ周期検出部(アクティブ周期検出手
段)、 5…デコード/ラッチ部、 6…ループフィルタ部(ループフィルタ手段)、 A0…進み傾向の状態の非同期状態における基準状態、 A1〜Ap…進み傾向の状態の非同期状態、 B0…進み傾向の状態の同期状態における基準状態、 B1〜Bq、C1〜Cq…進み傾向の状態の同期状態、 D0…遅れ傾向の状態の非同期状態における基準状態、 D1〜Dp…遅れ傾向の状態の非同期状態、 E0…遅れ傾向の状態の同期状態における基準状態、 E1〜Eq、F1〜Fq…遅れ傾向の状態の同期状態。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Change point extraction part, 2 ... VCO counter part (VCO means), 3 ... Phase comparison part (phase comparison means), 4 ... Active cycle detection part (active cycle detection means), 5 ... Decode / latch part, 6 ... Loop filter unit (loop filter means), A0: Reference state in the asynchronous state of the leading tendency state, A1 to Ap: Asynchronous state of the leading tendency state, B0: Reference state in the synchronized state of the leading tendency state, B1 to Bq , C1 to Cq: a synchronized state in a state of a tendency to advance, D0: a reference state in an asynchronous state of a state of a tendency to delay, D1 to Dp: an asynchronous state in a state of a tendency to delay, E0: a reference state in a synchronized state of a state of a tendency to delay , E1 to Eq, F1 to Fq: Synchronous states in a state of a tendency to delay.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−234420(JP,A) 特開 平2−170722(JP,A) 特開 平5−316383(JP,A) 特開 平2−149127(JP,A) 特開 昭63−280591(JP,A) 特開 平5−218858(JP,A) 特開 昭62−73819(JP,A) 特開 平2−174432(JP,A) 特開 平6−309406(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H03L 7/06 H04L 7/033 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-62-234420 (JP, A) JP-A-2-170722 (JP, A) JP-A-5-316383 (JP, A) JP-A-2- 149127 (JP, A) JP-A-63-280591 (JP, A) JP-A-5-218858 (JP, A) JP-A-62-73819 (JP, A) JP-A-2-174432 (JP, A) JP-A-6-309406 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) H03L 7/06 H04L 7/033

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 位相比較手段が入力信号と、VCO手段
から出力された周期性信号又はその分周信号との位相差
信号を得てループフィルタ手段に与え、ループフィルタ
手段がその位相差信号及びその直前の制御状態に応じて
新たな制御状態に遷移させると共に、位相調整用の制御
信号を形成して上記VCO手段に与えて上記周期性信号
の位相を調整させるデジタルPLL回路において、 上記位相差信号が、「遅れ」、「一致」又は「進み」を
示すものであり、 上記ループフィルタ手段が、制御状態として「同期状
態」又は「非同期状態」をとり、「非同期状態」から
「同期状態」へは後方保護方法に従い移行させ、後方保
護状態においては、上記VCO手段に与える位相調整用
の制御信号を「位相調整なし」とすることを特徴とする
デジタルPLL回路。
The phase comparison means obtains a phase difference signal between an input signal and a periodic signal output from the VCO means or a frequency-divided signal thereof, and provides the phase difference signal to a loop filter means. In a digital PLL circuit for making a transition to a new control state in accordance with the immediately preceding control state and forming a control signal for phase adjustment and giving the control signal to the VCO means to adjust the phase of the periodic signal, The signal indicates “delay”, “coincidence” or “advance”, and the loop filter means takes a “synchronous state” or “asynchronous state” as a control state, and changes from “asynchronous state” to “synchronous state”. The phase shift is performed according to the rearward protection method, and in the rearward protection state, the control signal for phase adjustment given to the VCO means is "no phase adjustment". LL circuit.
【請求項2】 位相比較手段が入力信号と、VCO手段
から出力された周期性信号又はその分周信号との位相差
信号を得てループフィルタ手段に与え、ループフィルタ
手段がその位相差信号及びその直前の制御状態に応じて
新たな制御状態に遷移させると共に、位相調整用の制御
信号を形成して上記VCO手段に与えて上記周期性信号
の位相を調整させるデジタルPLL回路において、 上記位相差信号が、「遅れ」、「一致」又は「進み」を
示すものであり、 上記ループフィルタ手段が、制御状態として「同期状
態」又は「非同期状態」をとり、「同期状態」から「非
同期状態」へは前方保護機能に従い移行させ、前方保護
状態においては、上記VCO手段に与える位相調整用の
制御信号を「位相調整なし」とすることを特徴とするデ
ジタルPLL回路。
2. The phase comparison means obtains a phase difference signal between an input signal and a periodic signal output from the VCO means or a frequency-divided signal thereof and supplies the phase difference signal to a loop filter means. In a digital PLL circuit for making a transition to a new control state in accordance with the immediately preceding control state and forming a control signal for phase adjustment and giving the control signal to the VCO means to adjust the phase of the periodic signal, The signal indicates “delay”, “coincidence” or “advance”, and the loop filter means takes a “synchronous state” or “asynchronous state” as a control state, and changes from a “synchronous state” to an “asynchronous state”. In the forward protection state, the control signal for phase adjustment given to the VCO means is "no phase adjustment". LL circuit.
【請求項3】 請求項2に記載のデジタルPLL回路に
おいて、 上記ループフィルタ手段は、 「同期状態」の基準状態にあるときに「遅れ」又は「進
み」の上記位相差信号が入力されると、「遅らせる」又
は「進ませる」の位相調整用の制御信号を上記VCO手
段に出力すると共に、前方保護機能を起動させ、下記
(i) 〜(iii) のいずれかの動作を実行することを特徴と
するデジタルPLL回路。 (i) 前方保護機能の起動後の上記位相差信号の連続q回
の入力のうち、「一致」の入力回数が(q−r)回(但
しr<q)あったときには、「同期状態」の基準状態に
戻すと共に、上記VCO手段に与える位相調整用の制御
信号を「位相調整なし」とする。 (ii)前方保護機能の起動後の上記位相差信号の連続q回
の入力を待たずに、まず、「遅れ」及び「進み」の上記
位相差信号の入力回数の差回数がr1 回(但しr1 ≦
r)となり、その後、「遅れ」又は「進み」の上記位相
差信号がr2 回(但しr2 ≦r)となったときには、
「非同期状態」に移行させると共に、上記VCO手段に
与える位相調整用の制御信号を「遅らせる」又は「進ま
せる」とする。 (iii) 「遅れ」及び「進み」の上記位相差信号の入力回
数の差回数がr1 回未満のまま、前方保護機能の起動後
の上記位相差信号の入力回数が(q−r)回に達したと
き、あるいは、上記差回数がr1 回に達して、その後
「遅れ」又は「進み」の上記位相差信号の入力回数がr
2 回未満で、前方保護機能の起動後の上記位相差信号の
入力回数がq回に達したときには、「同期状態」の基準
状態に戻すと共に、上記VCO手段に与える位相調整用
の制御信号を「位相調整なし」とする。
3. The digital PLL circuit according to claim 2, wherein the loop filter means receives the “lag” or “lead” phase difference signal in a reference state of “synchronization state”. , Output a control signal for phase adjustment of “delay” or “advance” to the VCO means and activate the forward protection function,
A digital PLL circuit that performs any one of the operations (i) to (iii). (i) When the number of times of “match” is (q−r) times (r <q) out of the q consecutive times of input of the phase difference signal after activation of the forward protection function, “synchronization state” And the control signal for phase adjustment given to the VCO means is "no phase adjustment". (ii) Without waiting for the q consecutive input of the phase difference signal after the activation of the forward protection function, first, the difference between the number of input of the phase difference signal of “delay” and “advance” is r1 (however, r1 ≤
r), and thereafter, when the “lag” or “advance” phase difference signal becomes r2 times (where r2 ≦ r),
The state is shifted to the “asynchronous state” and the control signal for phase adjustment given to the VCO means is “delayed” or “advanced”. (iii) The number of input of the phase difference signal after the activation of the forward protection function becomes (q−r) while the number of times of the input of the phase difference signal of “delay” and “advance” is less than r 1. Or the number of times the difference has reached r 1, and then the number of inputs of the “lag” or “advance” phase difference signal is r
If the number of times of input of the phase difference signal after activation of the forward protection function reaches q times in less than two times, the reference state of the “synchronous state” is returned and the control signal for phase adjustment given to the VCO means is returned. "No phase adjustment".
【請求項4】 請求項1〜3のいずれかに記載のデジタ
ルPLL回路において、 上記ループフィルタ手段による制御状態である「同期状
態」及び「非同期状態」のそれぞれを、位相傾向の面か
ら「進み傾向の状態」及び「遅れ傾向の状態」に分類
し、上記ループフィルタ手段は、「同期状態」及び「非
同期状態」間の移行時には、同じ位相傾向の他の状態に
移行させることを特徴とするデジタルPLL回路。
4. The digital PLL circuit according to claim 1, wherein each of the “synchronous state” and the “asynchronous state” controlled by the loop filter means is advanced from the aspect of phase tendency. The loop filter means shifts to another state of the same phase tendency when shifting between the "synchronous state" and the "asynchronous state". Digital PLL circuit.
【請求項5】 請求項1〜3のいずれかに記載のデジタ
ルPLL回路において、 上記ループフィルタ手段による制御状態である「同期状
態」及び「非同期状態」のそれぞれを、位相傾向の面か
ら「進み傾向の状態」及び「遅れ傾向の状態」に分類
し、 上記ループフィルタ手段は、 「進み傾向の状態」の「同期状態」又は「非同期状態」
にあるときに、「遅れ」の上記位相差信号が与えられた
ときに「遅れ傾向の状態」の「同期状態」又は「非同期
状態」に移行させ、 「遅れ傾向の状態」の「同期状態」又は「非同期状態」
にあるときに、「進み」の上記位相差信号が与えられた
ときに「進み傾向の状態」の「同期状態」又は「非同期
状態」に移行させることを特徴とするデジタルPLL回
路。
5. The digital PLL circuit according to claim 1, wherein each of the “synchronous state” and the “asynchronous state” controlled by the loop filter means is advanced from the phase tendency. The loop filter means is classified into “synchronous state” or “asynchronous state” in “leading state”.
When the above-mentioned phase difference signal of “delay” is given, the state is shifted to “synchronous state” or “asynchronous state” of “state of delay”, and “synchronous state” of “state of delay” Or "asynchronous state"
Wherein when the phase difference signal of “advance” is given, the phase shifts to a “synchronous state” or an “asynchronous state” of a “progressive state”.
【請求項6】 請求項1〜5のいずれかに記載のデジタ
ルPLL回路において、 上記位相比較手段に入力される入力信号が、今回の処理
周期において、比較に供する位相基準点を有するもので
あるか否かを検出するアクティブ周期検出手段を設け、 上記ループフィルタ手段は、 「位相基準点あり」の場合には、上記請求項1〜5のい
ずれかに記載の処理を行ない、 「位相基準点なし」の場合であってその連続回数がs回
未満の場合には、その直前の「同期状態」又は「非同期
状態」に留まり、 「位相基準点なし」の場合であってその連続回数がs回
以上の場合には、「非同期状態」の基準状態へ移行する
ことを特徴とするデジタルPLL回路。
6. The digital PLL circuit according to claim 1, wherein the input signal input to said phase comparison means has a phase reference point for comparison in a current processing cycle. An active period detecting means for detecting whether or not the phase reference point is detected, wherein the loop filter means performs the process according to any one of claims 1 to 5 when "there is a phase reference point"; In the case of "None" and the number of consecutive times is less than s, it stays in the "synchronous state" or "asynchronous state" immediately before, and in the case of "No phase reference point" and the number of consecutive times is s A digital PLL circuit which shifts to a reference state of "asynchronous state" when the number of times is equal to or more than one.
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