(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の設定値を保持する第１のレジスタ群と、
前記第１のレジスタ群に保持された前記複数の設定値を第2のオーバーサンプリング比、第２の分周比に変換する変換回路と、
前記第２のオーバーサンプリング比、前記第２の分周比を保持する第２のレジスタ群と、
前記第２のレジスタ群に保持された前記第２の分周比に基づいて原発振信号を分周してオーバーサンプリング周波数を生成する分周回路と、
アナログ信号を前記オーバーサンプリング周波数に基づいて第１の周波数のデジタル信号に変換するアナログ／デジタル変換回路と、
前記第１の周波数の前記デジタル信号を前記第２のレジスタ群に保持された第２のオーバーサンプリング比に基づいて第２の周波数に変換することを特徴とするオーバーサンプリングアナログ／デジタル変換装置。
【請求項２】
請求の範囲第１項記載のオーバーサンプリングアナログ／デジタル変換装置において、
前記変換回路は前記第１のレジスタ群の複数の設定値の積と、前記第２のオーバーサンプリング比、前記第２の分周比の積が等しくなるように変換することを特徴とするオーバーサンプリングアナログ／デジタル変換装置。
【請求項３】
請求の範囲第１項記載のオーバーサンプリングアナログ／デジタル変換装置において、
前記第１のレジスタ群は第１のオーバーサンプリング比、第１の分周比を保持することを特徴とするオーバーサンプリングアナログ／デジタル変換装置。
【請求項４】
請求の範囲第３項記載のオーバーサンプリングアナログ／デジタル変換装置において、
前記変換回路は、前記第１のオーバーサンプリング比、前記第１の分周比の積と、前記第２のオーバーサンプリング比、前記第２の分周比の積が等しくなるように変換することを特徴とするオーバーサンプリングアナログ／デジタル変換装置。
【請求項５】
請求の範囲第１項記載のオーバーサンプリングアナログ／デジタル変換装置において、
外部から入力されるモード切り替え信号が第１の状態の場合には、外部から入力されたオーバーサンプリング比及び分周比を前記第１のレジスタ群に保持し、
外部から入力されるモード切り替え信号が第2の状態の場合には、外部から入力されたオーバーサンプリング比及び分周比を前記第２のレジスタ群に保持することを特徴とするオーバーサンプリングアナログ／デジタル変換装置。
【請求項６】
請求の範囲第１項記載のオーバーサンプリングアナログ／デジタル変換装置であって、
モード切り替えレジスタを有し、
前記モード切り替えレジスタの設定値が第１の状態の場合には、前記モード切り替えレジスタ及び前記第1のグループの少なくとも１つのレジスタが同一のレジスタワードに存在し、
前記モード切り替えレジスタの設定値が第２の状態の場合には、前記モード切り替えレジスタ、前記第２のグループの少なくとも１つのレジスタが同一のレジスタワードに存在することを特徴とするオーバーサンプリングアナログ／デジタル変換装置。
【請求項７】
複数の設定値を保持する第1のレジスタ群と、
前記第１のレジスタ群に保持された前記複数の設定値を第２のオーバーサンプリング比、第２の分周比に変換する変換回路と、
前記第２のオーバーサンプリング比、前記第２の分周比を保持する第２のレジスタ群と、
第１の周波数のデジタル信号を前記第２のレジスタ群に保持された前記第２のオーバーサンプリング比に基づいて第２の周波数のデジタル信号に変換するインタポーレータと、
前記第２のレジスタ群の前記第２の分周比に基づいて原発振信号を分周してオーバーサンプリング周波数を生成する分周回路と、
前記第２の周波数のデジタル信号を前記オーバーサンプリング周波数に基づいてアナログ信号に変換するデジタル／アナログ変換回路とを有することを特徴とするオーバーサンプリングデジタル／アナログ変換装置。
【請求項８】
請求の範囲第７項記載のオーバーサンプリングデジタル／アナログ変換装置において、
前記変換回路は前記１のレジスタ群の複数の設定値の積と、前記第２のオーバーサンプリング比、前記第２の分周比の積が等しくなるように変換することを特徴とするオーバーサンプリングデジタル／アナログ変換装置。
【請求項９】
請求の範囲第７項記載のオーバーサンプリングデジタル／アナログ変換装置において、
前記第１のレジスタ群は第１のオーバーサンプリング比、第１の分周比を保持することを特徴とするオーバーサンプリングデジタル／アナログ変換装置。
【請求項１０】
請求の範囲第９項記載のオーバーサンプリングデジタル／アナログ変換装置において、
前記変換回路は、前記第１のオーバーサンプリング比、前記第１の分周比の積と、前記第２のオーバーサンプリング比、前記第２の分周比の積が等しくなるように変換することを特徴とするオーバーサンプリングデジタル／アナログ変換装置。
【請求項１１】
請求の範囲第７項記載のオーバーサンプリングデジタル／アナログ変換装置において、
外部から入力されるモード切り替え信号が第１の状態の場合には、外部から入力されたオーバーサンプリング比及び分周比を前記第１のレジスタ群に保持し、
外部から入力されるモード切り替え信号が第２の状態の場合には、外部から入力されたオーバーサンプリング比及び分周比を前記第２のレジスタ群に保持することを特徴とするオーバーサンプリングデジタル／アナログ変換装置。
【請求項１２】
請求の範囲第７項記載のオーバーサンプリングデジタル／アナログ変換装置であつて、
モード切り替えレジスタを有し、
前記モード切り替えレジスタの設定値が第１の状態の場合には、前記モード切り替えレジスタ及び前記第１のグループの少なくとも１つのレジスタが同一のレジスタワードに存在し、
前記モード切り替えレジスタの設定値が第２の状態の場合には、前記モード切り替えレジスタ、前記第２のグループの少なくとも１つのレジスタが同一のレジスタワードに存在することを特徴とするオーバーサンプリングデジタル／アナログ変換装置。
【請求項１３】
疑似分周比レジスタと、オーバーサンプリング比レジスタと、分周比レジスタと該疑似分周比レジスタの設定値を変換して該分周比レジスタ該オーバーサンプリング比レジスタの設定値を生成する変換回路とを有し、
該分周比レジスタの設定値に基づいて原発振周波数を分周してサンプリング周波数とし、該オーバーサンプリング比レジスタの設定値に基づき、デシメーターを動作させるオーバーサンプリングアナログ／デジタル変換装置。
【請求項１４】
請求の範囲第１３項記載のオーバーサンプリングアナログ／デジタル変換装置であって、
外部から入力されるモード切り替え信号が第１の状態の場合には、前記変換回路で変換された値を前記分周比レジスタおよび前記オーバーサンプリング比レジスタの設定値とし、
外部から入力されるモード切り替え信号が第２の状態の場合には、外部から入力された値を前記分周比レジスタおよび前記オーバーサンプリング比レジスタの設定値とすることを特徴とするオーバーサンプリングアナログ／デジタル変換装置。
【請求項１５】
請求の範囲第項１３記載のオーバーサンプリングアナログ／デジタル変換装置あって、
モード切り替えレジスタを有し、外部から入力される値を該モード切り替えレジスタの設定値とし、
該モード切り替えレジスタの設定値が第１の状態の場合には、前記変換回路で変換された値を前記分周比レジスタおよび前記オーバーサンプリング比レジスタの設定値とし、
該モード切り替えレジスタの設定値が第２の状態の場合には、外部から入力された値を前記分周比レジスタおよび前記オーバーサンプリング比レジスタの設定値とすることを特徴とするオーバーサンプリングアナログ／デジタル変換装置。
【請求項１６】
請求の範囲第１３項記載のオーバーサンプリングアナログ／デジタル変換装置であって、
前記モード切り替えレジスタの設定値が第１の状態の場合には、前記モード切り替えレジスタ及び前記疑似分周比レジスタが同一のレジスタワードに存在し、前記モード切り替えレジスタの設定値が第２の状態の場合には、前記モード切り替えレジスタ及び前記分周比レジスタまたは前記オーバーサンプリング比レジスタが同一のレジスタワードに存在することを特徴とするオーバーサンプリングアナログ／デジタル変換装置。
【請求項１７】
疑似分周比レジスタと、オーバーサンプリング比レジスタと、分周比レジスタと該疑似分周比レジスタの設定値を変換して該分周比レジスタ該オーバーサンプリング比レジスタの設定値を生成する変換回路とを有し、
該分周比レジスタの設定値に基づいて原発振周波数を分周してサンプリング周波数とし、該オーバーサンプリング比レジスタの設定値に基づきインタポーレーターを動作させることを特徴とするオーバーサンプリングデジタル／アナログ変換装置。
【請求項１８】
請求の範囲第１７項記載のオーバーサンプリングデジタル／アナログ変換装置であって、
外部から入力されるモード切り替え信号が第１の状態の場合には、前記変換回路で変換された値を前記分周比レジスタおよび前記オーバーサンプリング比レジスタの設定値とし、
外部から入力されるモード切り替え信号が第２の状態の場合には、外部から入力された値を前記分周比レジスタおよび前記オーバーサンプリング比レジスタの設定値とすることを特徴とするオーバーサンプリングデジタル／アナログ変換装置。
【請求項１９】
請求の範囲第１７項記載のオーバーサンプリングデジタル／アナログ変換装置あって、
モード切り替えレジスタを有し、外部から入力される値を該モード切り替えレジスタの設定値とし、
該モード切り替えレジスタの設定値が第１の状態の場合には、前記変換回路で変換された値を前記分周比レジスタおよび前記オーバーサンプリング比レジスタの設定値とし、
該モード切り替えレジスタの設定値が第２の状態の場合には、外部から入力された値を前記分周比レジスタおよび前記オーバーサンプリング比レジスタの設定値とすることを特徴とするオーバーサンプリングデジタル／アナログ変換装置。
【請求項２０】
請求の範囲第１７項記載のオーバーサンプリングデジタル／アナログ変換装置であって、
前記モード切り替えレジスタの設定値が第１の状態の場合には、前記モード切り替えレジスタ及び前記疑似分周比レジスタが同一のレジスタワードに存在し、前記モード切り替えレジスタの設定値が第２の状態の場合には、前記モード切り替えレジスタ及び前記分周比レジスタまたは前記オーバーサンプリング比レジスタが同一のレジスタワードに存在することを特徴とするオーバーサンプリングデジタル／アナログ変換装置。
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明はオーバーサンプリングＡ／Ｄ（アナログ／デジタル）、Ｄ／Ａ（デジタル／アナログ）変換器にかかり、特にサンプリング周波数，オーバーサンプリングレート設定機能に関する。
背景技術
所定のサンプリング周波数より高い周波数（前記所定の「サンプリング周波数」と区別するために以下「オーバーサンプリング周波数」と呼ぶことにする）でサンプリングし、サンプリングされたデータをデジタル的にフィルタリングして間引くことにより所定のサンプリング周波数のデータを得るオーバーサンプリングＡ／Ｄ変換技術あるいはその逆のオーバーサンプリングＤ／Ａ変換技術が従来から用いられている。
本技術によれば、Ａ／Ｄ，Ｄ／Ａ変換器の変換誤差に由来する量子化雑音を高い周波数領域においやることができるために、使用するＡ／Ｄ，Ｄ／Ａ変換器の変換精度以上の精度で信号を変換することができる。即ち、所定の変換精度を得るためのＡ／Ｄ，Ｄ／Ａ変換器の変換精度の要求を緩和することができる。
さらに本技術によれば、所定のサンプリング周波数より高い周波数でサンプリングするため、ナイキスト周波数即ち、サンプリングに際してエイリアシングが発生する折り返し周波数も高くなる。従ってＡ／Ｄ変換に際してナイキスト周波数以上の周波数の信号をカットするプレフィルタの要求特性も緩和される。
以上のようにオーバーサンプリングＡ／Ｄ，Ｄ／Ａ変換技術を用いれば、変換精度を高められるほかに、プレフィルタなどのアナログフィルタへの要求特性も大幅に緩和することができる。
上記従来技術によるオーバーサンプリングＡ／Ｄ，Ｄ／Ａ変換器を種々の用途に使用するために、種々の周波数でのサンプリングを可能としなければならない。特に電話回線を介してデータ通信を行うためのモデムは通信回線の状態、通信相手のサポートするプロトコルによって通信速度を可変としなければならず、種々の周波数でのサンプリングが求められる。そのために、サンプリング周波数等の動作パラメーターを設定可能としている場合が多い。これらの設定の方法は大きく分けて第１１図に示すようなオーバーサンプリング周波数可変、オーバーサンプリング比固定とする第１の方式（文献：“UCB1100 Data Shett,”Philips、“TLS320AD50C Data Manual，”Texsas Instrument等）、第１３図に示すようなオーバーサンプリング周波数，オーバーサンプリング比ともに可変とする第２の方法（文献：“STLC7550データシート，”ＳＧＳ−Thomson等）の２つの方式が従来技術としてあった。
発明の開示
これらのうち第１の方法は、オーバーサンプリング周波数とサンプリング周波数の比が一定である。従って、周波数特性が動作周波数によってスケーリングされるデジタルフィルタの特性を活かし、デシメーターをオーバーサンプリング周波数で動作させれば、サンプリング周波数の１／２以上の周波数を減衰させるデシメーターの周波数特性を１組のフィルタ係数のデジタルフィルタで実現できる利点がある。
一方、第２の方法によれば、オーバーサンプリング比可変とすることにより、任意のサンプリング周波数について最も特性の良いオーバーサンプリング周波数を選択することができ、最適な特性を引き出すことができる。しかしこの方法では、オーバーサンプリング周波数とサンプリング周波数の比が一定でなく、周波数特性が動作周波数によってスケーリングされるデジタルフィルタの特性を活かすことができず、オーバーサンプリング比ごとにデシメーターを構成するデジタルフィルタの係数を設計しなければならない。
これらの方法は設定すべき動作パラメーターの数が異なるため、動作パラメーターを設定するためのレジスタの構成も自ずと第１２図，第１４図，第１６図に示すように大きく異なってきている。従って、一方の方式のハードウェアのために開発されたソフトウェアで他方の方式のハードウェアを正しく制御して動作させることはできない。従って、一方の方式のハードウェアを方式のハードウェアに置き換えることは不可能であった。
そこで本発明では、何れの方法のハードウェアのために開発されたソフトウェアでも動作可能なオーバーサンプリングＡ／Ｄ，Ｄ／Ａ変換器のハードウェアを提供することを目的とする。本目的が達成できれば、何れの方法のハードウェアとも置き換えることが可能なハードウェアを実現することが可能となり、量産効果により大幅なコスト削減につながるであろう。
上記従来技術の課題を解決するために、本発明では以下の手段をとる。
（１）ハードウェアがオーバーサンプリング比固定となる構成の場合
（ａ）オーバーサンプリング比固定とする第１の方式に基づくソフトウェアで動作させる場合には、ソフトウェアによりレジスタに書き込まれた分周比に基づいて原発振周波数を分周する。
（ｂ）オーバーサンプリング比を可変とする第２の方式に基づくソフトウェアで動作させる場合には、ソフトウェアによりレジスタに書き込まれた分周比、オーバーサンプリング比を分周比に換算または変換し、変換された分周比に基づいて原発振周波数を分周する。
（２）ハードウェアがオーバーサンプリング比可変となる構成の場合
（ａ）オーバーサンプリング比固定とする第１の方式に基づくソフトウェアで動作させる場合には、ソフトウェアによりレジスタに書き込まれた分周比を分周比，オーバーサンプリング比に換算し、換算された分周比，オーバーサンプリング比に基づいて原発振周波数を分周し、デシメーターを換算されたオーバーサンプリング比に設定する。
（ｂ）オーバーサンプリング比を可変とする第２の方式に基づくソフトウェアで動作させる場合には、ソフトウェアによりレジスタに書き込まれた分周比，オーバーサンプリング比に基づいて原発振周波数を分周し、デシメーターを書き込まれたオーバーサンプリング比に設定する。
つまり、レジスタのパラメーターを換算、または変換することにより、オーバーサンプリング比が固定であるハードウェアでオーバーサンプリング比を固定とする第１の方式，オーバーサンプリング比を可変とする第２の方式の何れの方式に対応したソフトウェアでも動作させることができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は、オーバーサンプリング比可変のソフトウェアで動作させるための構成を示した図である。
第２図は、オーバーサンプリング比可変／固定両方のソフトウェアで動作させるための構成を示した図である。
第３図は、モード切り替え機能を付加した構成を示した図である。
第４図は、第３図のレジスタ構成を示した図である。
第５図は、モード切り替えレジスタを備えた構成を示した図である。
第６図は、第５図のレジスタ構成を示した図である。
第７図は、分周器が２段構成に対応したソフトウェアで動作させるための構成を示した図である。
第８図は、第７図のレジスタ構成を示した図である。
第９図は、オーバーサンプリング比可変のハードウェアによる構成を示した図である。
第１０図は、Ｄ／Ａ変換装置を示した図である。
第１１図は、従来技術（オーバーサンプリング比固定）を示した図である。
第１２図は、第１１図のレジスタ構成を示した図である。
第１３図は、従来技術（オーバーサンプリング比可変）を示した図である。
第１４図は、第１３図のレジスタ構成を示した図である。
第１５図は、従来技術（分周器が２段構成）を示した図である。
第１６図は、第１５図のレジスタ構成を示した図である。
発明を実施するための最良の形態
以下図に従い本発明の実施例について説明を加える。
第１図は本発明の基本的な実施例で、オーバーサンプリング比固定のハードウェアをオーバーサンプリング比可変の第２の方式に対応したソフトウェアで動作させるための実施例である。
ユーザーインタフェースを介して疑似分周比レジスタ１１に書き込まれた値Ｎ３と疑似オーバーサンプリング比レジスタ２１に書き込まれた値Ｎ４は変換回路１２で分周比Ｎ１に変換されて分周比レジスタ１０に書き込まれる。
なおここで、Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３，Ｎ４の間には以下の関係が成り立つ。
Ｎ１＝Ｎ３＊Ｎ４／Ｎ２
従って、Ｎ３，Ｎ４を変換してＮ１を生成するためには上記の演算を実行する方法と、Ｎ３，Ｎ４からＮ１への変換テーブルを用いて変換する方法の２つがある。変換テーブルを用いて変換する方法は設定されるＮ３，Ｎ４の組合せが限られている場合に、回路規模削減のために特に有効である。
発振器３０で生成された原発振周波数ｆclkは分周器３１で１／Ｎ１に分周されてオーバーサンプリング周波数ｆs1となる。さらに分周器３２で１／Ｎ２に分周されてサンプリング周波数ｆs2となる。
Ａ／Ｄ変換器３３は入力のアナログ信号をオーバーサンプリング周波数ｆs1でサンプリングしてデジタル信号にする。デシメーター３４ではオーバーサンプリング周波数ｆs1でサンプリングされた入力信号を１／Ｎ２に間引く操作をし、サンプリング周波数ｆs2の信号に変換する。この際１／Ｎ２に間引く際にエイリアシングの発生を防止するために、デシメーター３４はｆs2／２以上の周波数の成分を十分に減衰させる特性を有している。このような周波数特性はデジタル的な櫛形フィルタとローパスフィルタの組合せにより実現する場合が多い。また、一度に１／Ｎ２に間引くのではなく何段かに分けて間引く場合が多い。この場合、各段の間引き率の積がＮ２となる。
第１図の実施例で数多くのサンプリング周波数ｆs2を設定できるようにするためには、Ｎ１を大きく採らなければならない。従って発振器３０の出力の原発振周波数ｆclk即ちＮ１×Ｎ２×ｆs2は高い値となる。そこで、第２図に示すように逓倍器３５を付加して周波数をＮ５倍に逓倍することにより発振器３０の出力の原発振周波数ｆclkを１／Ｎ５と低く抑えることができ、発振器３０を安価にできる。逓倍器３５にはＰＬＬ（Phase Locked Loop）が幅広く使用されている。
なおここで、Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３，Ｎ４，Ｎ５の間には以下の関係が成り立つ。
Ｎ１＝Ｎ３＊Ｎ４＊Ｎ５／Ｎ２
第３図はオーバーサンプリング比固定のハードウェアをオーバーサンプリング比固定の第１の方式に対応したソフトウェアとオーバーサンプリング比可変の第２の方式に対応したソフトウェアの両方で動作させるための実施例である。
本実施例では、どちらの方式に対応したソフトウェアで動作するかをモード切り替え信号によって切り替えて両方の種類のソフトウェアで動作させるようにしている。まずソフトウェアがオーバーサンプリング比固定の第１の方式に対応している場合にはモード切り替え信号を１とし、ユーザーインタフェースを介して入力された値がそのまま分周比レジスタ１０に書き込まれる。続いてソフトウェアがオーバーサンプリング比可変の第２の方式に対応している場合にはモード切り替え信号を０とし、ユーザーインタフェースを介して疑似分周比レジスタ１０に書き込まれた値Ｎ３と疑似オーバーサンプリング比レジスタ２１に書き込まれた値Ｎ４は変換回路１２で分周比Ｎ１に変換されて分周比レジスタ１０に書き込まれる。この実施例ではモード切り替え信号は外部から独立した信号として入力されることを想定しており、本発明にかかるＡ／Ｄ変換器がＬＳＩ化されている場合には、モード切り替え信号入力用のピンを備える。
第４図は第３図の実施例によるレジスタの構成である。本実施例では疑似分周比レジスタ１１及び疑似オーバーサンプリング比レジスタ２１または分周比レジスタ１０を１つのレジスタワードの一部分のビットに割り当てている。
モード切り替え信号が０即ちモード０の時には、第４図（１）に示すように疑似分周比レジスタ１１及び疑似オーバーサンプリング比レジスタ２１が１つのレジスタワードの一部分のビットに割り当てられている。このモードにすれば、オーバーサンプリング比可変の第２の方式に対応したソフトウェアのレジスタ書き込みフォーマットに従って、ハードウェアの動作の設定が可能である。
モード切り替え信号が１即ちモード１の時には、第４図（２）に示すように分周比レジスタ１０のみがレジスタワードの一部分のビットに割り当てられている。このモードにすれば、オーバーサンプリング比固定の第１の方式に対応したソフトウェアのレジスタ書き込みフォーマットに従って、ハードウェアの動作の設定が可能である。
第５図は第３図の実施例のモード切り替え信号がユーザーインタフェースを介したモード切り替えレジスタ１３の設定値として与えられる実施例である。
本実施例では第３図の実施例と同様に、どちらの方式に対応したソフトウェアで動作するかをモード切り替えレジスタ１３の設定値によって切り替えて両方の種類のソフトウェアで動作させるようにしている。まずソフトウェアがオーバーサンプリング比固定の第１の方式に対応している場合にはモード切り替えレジスタ１３の設定値を１とし、ユーザーインタフェースを介して入力された値がそのまま分周比レジスタ１０に書き込まれる。続いてソフトウェアがオーバーサンプリング比可変の第２の方式に対応している場合にはモード切り替えレジスタ１３の設定値を０とし、ユーザーインタフェースを介して疑似分周比レジスタ１１に書き込まれた値Ｎ３と疑似オーバーサンプリング比レジスタ２１に書き込まれた値Ｎ４は変換回路１２で分周比Ｎ１に変換されて分周比レジスタ１０に書き込まれる。
第５図は第４図の実施例によるレジスタの構成である。また、モード切り替えレジスタ１３はレジスタワードのＬＳＢ（Least Significant Bit）に割り当てているが、他の任意のビットに割り当てることも可能であることは言うまでもないことである。なお、モード切り替えレジスタ１３の割り当ては従来の方法と両立性，整合性を持たせることを考慮して決定するとよい。多くの場合、第１，第２の方法ともレジスタワードの一部のビットを将来の拡張のために未使用（Reserved、予約済）としており、この未使用ビットをモード切り替えレジスタ１３として使用すればよい。
モード切り替えレジスタ１３の設定値が０即ちモード０の時には、第６図（１）に示すように疑似分周比レジスタ１１及び疑似オーバーサンプリング比レジスタ２１が１つのレジスタワードの一部分のビットに割り当てられている。このモードにすれば、オーバーサンプリング比可変の第２の方式に対応したソフトウェアのレジスタ書き込みフォーマットに従って、ハードウェアの動作の設定が可能である。
モード切り替えレジスタ１３の設定値が１即ちモード１の時には、第６図（２）に示すように分周比レジスタ１０のみがレジスタワードの一部分のビットに割り当てられている。このモードにすれば、オーバーサンプリング比固定の第１の方式に対応したソフトウェアのレジスタ書き込みフォーマットに従って、ハードウェアの動作の設定が可能である。
第７図はオーバーサンプリング比可変の第２の方式で、分周器が第１５図に示すように３１ａ，３１ｂと２段あり、夫れ夫れの分周比Ｎ1a，Ｎ１ｂを分周比レジスタ１０ａ，１０ｂに設定する方式に対応したソフトウェアでも動作する構成である。この方式では第１５図に示すように分周比レジスタ１０ａ，１０ｂ及びオーバーサンプリング比レジスタ２０が１つのレジスタワードの一部分のビットに割り当てられている。
本実施例でも第３図，第５図の実施例と同様に、どちらの方式に対応したソフトウェアで動作するかをモード切り替えレジスタ１３の設定値によって切り替えて両方の種類のソフトウェアで動作させるようにしている。まずソフトウェアがオーバーサンプリング比固定の第１の方式に対応している場合にはモード切り替えレジスタ１３の設定値を１とし、ユーザーインタフェースを介して入力された値がそのまま分周比レジスタ１０に書き込まれる。続いてソフトウェアがオーバーサンプリング比可変の第２の方式に対応している場合にはモード切り替えレジスタ１３の設定値を０とし、ユーザーインタフェースを介して疑似分周比レジスタ１１ａ，１１ｂに書き込まれた値Ｎ３ａ，Ｎ３ｂと疑似オーバーサンプリング比レジスタ２１に書き込まれた値Ｎ４は変換回路１２で分周比Ｎ１に変換されて分周比レジスタ１０に書き込まれる。
第８図は第７図の実施例によるレジスタの構成である。また、モード切り替えレジスタ１３はレジスタワードのＬＳＢ（Least Significant Bit）に割り当てているが、他の任意のビットに割り当てることも可能であることは言うまでもないことである。なお、モード切り替えレジスタ１３の割り当ては従来の方法と両立性，整合性を持たせることを考慮して決定するとよい。多くの場合、第１，第２の方法ともレジスタワードの一部のビットを将来の拡張のために未使用（Reserved、予約済）としており、この未使用ビットをモード切り替えレジスタ１３として使用すればよい。
モード切り替えレジスタ１３の設定値が０即ちモード０の時には、第８図（１）に示すように疑似分周比レジスタ１１ａ，１１ｂ及び疑似オーバーサンプリング比レジスタ２１が１つのレジスタワードの一部分のビットに割り当てられている。このモードにすれば、オーバーサンプリング比可変の第２の方式に対応したソフトウェアのレジスタ書き込みフォーマットに従って、ハードウェアの動作の設定が可能である。
モード切り替えレジスタ１３の設定値が１即ちモード１の時には、第８図（２）に示すように分周比レジスタ１０のみがレジスタワードの一部分のビットに割り当てられている。このモードにすれば、オーバーサンプリング比固定の第１の方式に対応したソフトウェアのレジスタ書き込みフォーマットに従って、ハードウェアの動作の設定が可能である。
以上、オーバーサンプリング比固定のハードウェアをオーバーサンプリング比固定の第１の方式に対応したソフトウェアとオーバーサンプリング比可変の第２の方式に対応したソフトウェアの両方で動作させるための実施例について述べた。これとは逆にオーバーサンプリング比可変のハードウェアをオーバーサンプリング比固定の第１の方式に対応したソフトウェアとオーバーサンプリング比可変の第２の方式に対応したソフトウェアの両方で動作させることも可能である。
第９図はオーバーサンプリング比可変のハードウェアをオーバーサンプリング比固定の第１の方式に対応したソフトウェアで動作させるための実施例である。ユーザーインタフェースを介して疑似分周比レジスタ１１に書き込まれた値は変換回路１２で分周比Ｎ１，オーバーサンプリング比Ｎ２に変換されて分周比レジスタ１０，オーバーサンプリング比レジスタ２０に書き込まれる。発振器３０，分周器３１，３２，Ａ／Ｄ変換器３３，デシメーター３４からなるＡ／Ｄ変換装置は分周比レジスタ１０，オーバーサンプリング比レジスタ２０の値にしたがって動作する。以上のように本実施例によれば、オーバーサンプリング比可変のハードウェアをオーバーサンプリング比固定の第１の方式に対応したソフトウェアで動作させることができる。また、第３図の実施例のようにモード切り替えレジスタ１３を付加すれば、モード設定によりオーバーサンプリング比固定の第１の方式に対応したソフトウェアとオーバーサンプリング比可変の第２の方式に対応したソフトウェアの両方で動作させることも可能となる。
また、以上Ａ／Ｄ変換装置について述べたが、上記した実施例はこれとは逆変換であるオーバーサンプリングＤ／Ａ変換にも適用することができる。第１０図はその実施例である。
ユーザーインタフェースを介して疑似分周比レジスタ１１に書き込まれた値Ｎ３と疑似オーバーサンプリング比レジスタ２１に書き込まれた値Ｎ４は変換回路１２で分周比Ｎ１に変換されて分周比レジスタ１０に書き込まれる。
発振器３０で生成された原発振周波数ｆclkは分周器３１で１／Ｎ１に分周されてオーバーサンプリング周波数ｆs1となる。さらに分周器２１で１／Ｎ２に分周されてサンプリング周波数ｆs2となる。
インタポーレーター３６はサンプリング周波数ｆs2の信号を時間的に補間して、オーバーサンプリング周波数ｆs1の信号に変換する。補間する際にイメージと呼ばれる不要な周波数成分が発生するため、インタポーレーター３６はデジタル的な櫛形フィルタとローパスフィルタの組合せにより実現する場合が多い。
また、一度にＮ２倍に補間するのではなく何段かに分けて補間する場合が多い。この場合、各段の補間倍率の積がＮ２となる。最後にインタポーレーター３６で補間された信号は、Ｄ／Ａ変換器３５でアナログ信号に変換される。Ｄ／Ａ変換器３５のあとには図示しないポストフィルタが後置され、Ｄ／Ａ変換の際に発生した量子化雑音などを除去する。
また、第３図の実施例のようにモード切り替えレジスタ１３を付加すれば、モード設定によりオーバーサンプリング比固定の第１の方式に対応したソフトウェアとオーバーサンプリング比可変の第２の方式に対応したソフトウェアの両方で動作させることも可能となる。
以上述べたように本発明によれば、単一の構成のオーバーサンプリングＡ／Ｄ変換またはＤ／Ａ変換のためのハードウェアでモード設定によりオーバーサンプリング比固定の第１の方式に対応したソフトウェアとオーバーサンプリング比可変の第２の方式に対応したソフトウェアの両方で動作させることができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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