(57)【要約】【課題】伝送路の周波数特性を測定する装置及び方法を提供する。【解決手段】接続および周波数特性テスト回路は、任意の周波数の正弦波を発生する発振回路１と、発振回路１の出力を分周する分周回路２と、発振回路１の出力を逓倍する逓倍回路３と、テストモードを指定するテストモード信号５を受け、発振回路１、分周回路２、及び逓倍回路３のうちの一つの出力を、テストモード信号５に応じて選択し、選択した信号を出力するセレクタと、所望の基準電圧を生成する基準電圧生成回路６と、セレクタから出力された信号を、基準電圧と比較するコンパレータ７と、テストモード信号５を受け、テストモード信号５がテストモードを指定するときに、コンパレータ７が出力する比較結果を保持する比較結果保持回路８と、を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
任意の周波数の正弦波を発生する発振手段と、
前記発振手段の出力を分周する複数の分周手段と、
前記発振手段の出力を逓倍する複数の逓倍手段と、
テストモードを指定するテストモード信号を受け、前記発振手段、前記複数の分周手段、及び前記複数の逓倍手段のうちの一つの出力を、前記テストモード信号に応じて選択し、選択した信号を出力するセレクタと、
所望の基準電圧を生成する基準電圧生成手段と、
前記セレクタから出力された信号を、前記基準電圧と比較するコンパレータと、
前記テストモード信号を受け、前記テストモード信号がテストモードを指定するときに、前記コンパレータが出力する比較結果を保持する比較結果保持手段と、を有する接続および周波数特性テスト回路。
【請求項２】
前記テストモード信号は、テストモードを示すとともに、前記発振手段、前記複数の分周手段、及び前記複数の逓倍手段のうちの一つを選択する情報を含み、外部から設定可能に構成されていることを特徴とする請求項１記載の接続および周波数特性テスト回路。
【請求項３】
前記コンパレータは、前記セレクタから出力された信号が前記基準電圧より高い場合を検出し、
前記比較結果保持手段は、前記テストモード信号がテスト中を示す期間に、一度でも前記高い場合を検出すると、検出した結果を保持することを特徴とする請求項１または２記載の接続および周波数特性テスト回路。
【請求項４】
前記比較結果保持手段は、前記テストモード信号が示す値と、前記比較結果とを対応づけて保持することを特徴とする請求項３記載の接続および周波数特性テスト回路。
【請求項５】
前記比較結果保持手段は、保持する比較結果を外部から読み出し可能に構成されていることを特徴とする請求項４記載の接続および周波数特性テスト回路。
【請求項６】
前記テストモード信号は、少なくとも一つの周波数に対して、複数の基準電圧と比較するように設定されることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の接続および周波数特性テスト回路。
【請求項７】
前記テストモード信号は、前記発振手段、前記複数の分周手段、及び前記複数の逓倍手段が出力する周波数に対して、前記複数の基準電圧と比較するように設定されることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の接続および周波数特性テスト回路。
【請求項８】
発振回路、複数の分周回路、複数の逓倍回路、及びセレクタを有する送信側デバイスと、基準電圧生成回路、コンパレータ、及び比較結果保持回路とを有する受信側デバイスとを備える接続および周波数特性テスト回路のテスト方法であって、
前記送信側デバイスは、
任意の周波数の正弦波を前記発振回路によって発生させ、
前記発振回路の出力を、複数の分周回路を用いて分周し、
前記発振回路の出力を、前記複数の逓倍回路を用いて逓倍し、
テストモードを指定するテストモード信号を受け、前記発振回路、前記複数の分周回路、及び前記複数の逓倍回路のうちの一つの出力を、前記テストモード信号に応じて前記セレクタによって選択して前記送信側デバイスへ出力し、
前記受信側デバイスは、
所望の基準電圧を前記基準電圧生成回路によって生成し、
前記セレクタから出力された信号を、前記基準電圧とコンパレータによって比較し、
前記テストモード信号を受け、前記テストモード信号がテストモードを指定するときに、前記コンパレータが出力する比較結果を比較結果保持回路へ保持する接続および周波数特性テスト回路のテスト方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、接続および周波数特性テスト回路、及びそのテスト方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
デバイス間の接続テスト方法の代表的な例としてＤＣバウンダリスキャン（IEEE1149.1）がある。図４にＤＣバウンダリスキャンの概要を示す。ＤＣバウンダリスキャンはショートやオープン不良の検出を目的とし、出力側のバウンダリスキャンレジスタにシフト動作によって１または０をセットし、その後シフトモードを解除してクロックを叩いて入力側のバウンダリスキャンレジスタに値を取り込みシフトアウトして期待値と比較することによって、出力ピンと入力ピンが正常に接続されていることをテストする。この方法では送信側からレベル信号で０／１を出力し、受信側に正しくデータ転送できるか否かで接続をテストしているため、基板の配線パターンやケーブルの不具合で伝送路の周波数特性に異常があってもレベル信号は受信可能なため特性不良を検出できない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２３５７９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、今日の高速伝送では、レベル信号とは異なり、伝送路の周波数特性の悪化は障害の原因となるため見逃すことはできない。
他の接続テスト方法としてＡＣバウンダリスキャン（IEEE1149.6）が知られている。図５にＡＣバウンダリスキャンの概要を示す。ＡＣバウンダリスキャンはパルスを送信し、受信側でそのエッジを検出できるか否かで接続テストを行っているため、ＤＣバウンダリスキャンと同様に伝送路の周波数特性が悪化していても受信側でエッジを検出できるため、依然として伝送路の周波数特性の悪化を検出できないという問題点がある。また、基板単体やケーブル単体での周波数特性の測定は多数のネットを測定するとテストコストが膨大となるため現実的ではない。
【０００５】
また、イコライザ特性を設定する技術に関して、例えば特許文献１に開示されている。特許文献１では、イコライザ回路の特性を設定する際に、伝送された信号の特定の信号周波数を検出し、この周波数に対する信号レベルの減衰特性からイコライザ回路の特性を設定する技術が開示されている。特許文献１の技術は、イコライザ特性の調整を目的としているため、受信側では伝送路の特性を判定し、あらかじめ用意されたイコライザ設定を選択する構成となっている。受信側の判定した結果に応じて動作が制御されている構成をとっていることから、周波数特性をテストする回路する場合に、伝送路自体の周波数特性を測定できないという問題がある。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、伝送路の周波数特性を測定する装置及び方法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】
【０００７】
本発明に係る接続および周波数特性テスト回路の一態様は、任意の周波数の正弦波を発生する発振回路と、前記発振回路の出力を分周する複数の分周回路と、前記発振回路の出力を逓倍する複数の逓倍回路と、テストモードを指定するテストモード信号を受け、前記発振回路、前記複数の分周回路、及び前記複数の逓倍回路のうちの一つの出力を、前記テストモード信号に応じて選択し、選択した信号を出力するセレクタと、所望の基準電圧を生成する基準電圧生成回路と、前記セレクタから出力された信号を、前記基準電圧と比較するコンパレータと、前記テストモード信号を受け、前記テストモード信号がテストモードを指定するときに、前記コンパレータが出力する比較結果を保持する比較結果保持回路と、を有する。
【０００８】
本発明に係る接続および周波数特性テスト回路のテスト方法の一態様は、発振回路、複数の分周回路、複数の逓倍回路、及びセレクタを有する送信側デバイスと、基準電圧生成回路、コンパレータ、及び比較結果保持回路とを有する受信側デバイスとを備える接続および周波数特性テスト回路のテスト方法であって、次の工程を有する。
前記送信側デバイスは、任意の周波数の正弦波を前記発振回路によって発生させ、前記発振回路の出力を、複数の分周回路を用いて分周し、前記発振回路の出力を、前記複数の逓倍回路を用いて逓倍し、テストモードを指定するテストモード信号を受け、前記発振回路、前記複数の分周回路、及び前記複数の逓倍回路のうちの一つの出力を、前記テストモード信号に応じて前記セレクタによって選択して前記送信側デバイスへ出力する。
前記受信側デバイスは、所望の基準電圧を前記基準電圧生成回路によって生成し、前記セレクタから出力された信号を、前記基準電圧とコンパレータによって比較し、前記テストモード信号を受け、前記テストモード信号がテストモードを指定するときに、前記コンパレータが出力する比較結果を比較結果保持回路へ保持する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、伝送路の周波数特性を測定する装置及び方法を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施形態１の接続および周波数特性テスト回路の構成例を示す図である。
【図２】比較結果保持回路が保持するテスト結果の一例を示す図である。
【図３】実施形態２の接続および周波数特性テスト回路の構成例を示す図である。
【図４】関連するＤＣバウンダリスキャンの概要を示す図である。
【図５】関連するＡＣバウンダリスキャンの概要を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、実施形態について、図面を参照しながら説明する。説明の明確化のため、以下の記載及び図面は、適宜、省略、及び簡略化がなされている。各図面において同一の構成または機能を有する構成要素および相当部分には、同一の符号を付し、その説明は省略する。
【００１２】
実施形態１．
［実施形態１の構成］
図１は、実施形態１の接続および周波数特性テスト回路の構成例を示すブロック図である。接続および周波数特性テスト回路は、信号を送信する送信側デバイスＡと信号を受信する受信側デバイスＢとから構成される。送信側デバイスＡは、発振回路１、分周回路２、逓倍回路３、及びセレクタ４を有する。受信側デバイスＢは、基準電圧生成回路６、コンパレータ７、及び比較結果保持回路８を有する。
送信側デバイスＡにおいて、発振回路１は任意の周波数の正弦波を発生する。分周回路２および逓倍回路３は発振回路１の出力をそれぞれ分周、逓倍する。分周回路２はｎ個の分周回路を備える。逓倍回路３はｍ個の逓倍回路を備える。数値ｍ、ｎは、１以上の整数であり、数値ｍと数値ｎとは同じ値であってもよいし、異なる値であってもよい。セレクタ４はテストモード信号５に応じて、テスト時には発振回路１、分周回路２及び逓倍回路３のうちのいずれかの出力を選択する。セレクタ４はテストモード信号５を外部から受け取る。テストモード信号５はテストモードを示す信号であり、発振回路１、分周回路２が有する複数の分周回路（ｆ／Ｎ１〜ｆ／Ｎｎ）、及び逓倍回路３が有する複数の逓倍回路（ｆ＊Ｎ１〜ｆ＊Ｎｍ）のうちの一つを選択するための値を示す。テストモード信号５は、所望の信号が選択できるように外部から設定可能に構成される。
【００１３】
受信側デバイスＢにおいて、基準電圧生成回路６は受信した信号の振幅を測定するための基準電圧を生成する。基準電圧生成回路６は伝送路の検査に適切な所望の基準電圧を生成する。コンパレータ７は基準電圧と受信した信号の振幅を比較する。比較結果保持回路８はテストモード信号５がテスト中にコンパレータ７の出力が一時でも１となった場合は１を保持し、それ以外は０を保持するものとする。
【００１４】
［実施形態１の動作の説明］
図１において、送信側デバイスＡはテストモード信号５でセレクタ４の出力を発振回路１または分周回路２または逓倍回路３の出力に切り替えることで任意の周波数の正弦波を送信する。受信側デバイスＢに到達した信号の振幅は基準電圧生成回路６によって設定された基準電圧とコンパレータ７によって比較される。テストモード信号５がテスト中にコンパレータ７の出力が一時でも１となった場合（言い換えると受信側デバイスＢに到達した信号が基準電圧より高くなった場合）に比較結果保持回路８は１を保持し、それ以外は０を保持する。比較結果保持回路８は、テストモード信号５が示す値と、比較結果とを対応づけて保持する。比較結果保持回路８の値をスキャンパス等で外部に読み出し、図２のように送信側デバイスＡの出力周波数と受信側デバイスＢの基準電圧のグラフに値をプロットする。一つの周波数に対し基準電圧を低い方から上げるまたは高い方から下げて行き、コンパレータの出力が１となる最も高い基準電圧を見つける。セレクタ４により周波数を切り替えて同じように測定することにより、図２のように伝送路の周波数特性を得ることができる。テストモード信号５は、比較結果保持回路８が、発振回路１、分周回路２、及び逓倍回路３から出力される複数の周波数それぞれに対して、複数の基準電圧との比較結果を保持することができる。これにより、テストモード信号５を設定することによって精度の高いテスト結果を取得することができる。
図２において、数値０または１は、比較結果保持回路８が保持する値を示す。また、数値１を丸印で囲んだ箇所は、コンパレータ７の出力が１である場合のうち、最も高い基準電圧であるものを示す。
【００１５】
［実施形態１の効果］
以上説明したように、実施形態１においては、以下に記載するような効果を奏する。
第１の効果は、受信側デバイスで複数の周波数における振幅を観測できるので、デバイス間の接続テストだけでなく、伝送路の周波数特性を測定することができることである。
第２の効果は、発振回路、分周回路、逓倍回路とコンパレータなどの簡易な回路で実現することができるので、回路のオーバーヘッドを少なくできることである。
【００１６】
実施形態１では、簡易な回路で、デバイス間の接続だけでなく、基板やケーブルなどの伝送路の周波数特性を検査することを可能することができる。
上述したように、図１において、送信側デバイスＡは発振回路１および分周回路２または逓倍回路３または両方を備え、セレクタ４をテストモード信号５で切り替えることにより、任意の周波数の正弦波を送信する。受信側デバイスＢには基準電圧生成回路６、コンパレータ７、コンパレータの出力である比較結果保持回路８を備えている。比較結果保持回路８はテストモード信号５がテスト中にコンパレータ７の出力が一時でも１になった場合に１を保持し、それ以外は０を保持しているものとする。また比較結果保持回路８の保持している値はスキャンパスなどにより外部に読み出すことが出来るものとする。一つの周波数に対し基準電圧を低い方から上げるまたは高い方から下げて行き、コンパレータの出力が１となる最も高い基準電圧を見つける。セレクタ４により周波数を切り替えて同じように測定することにより、図２のように伝送路の周波数特性を得ることができる。
【００１７】
例えば、受信側デバイスＢは、基準電圧生成回路６が所望の基準電圧を生成するように構成されているため、一つのコンパレータ７によって、送信側デバイスＡからの信号と、複数の基準電圧とを比較した比較結果を比較結果保持回路８に保持させることができる。また、実施形態１の接続および周波数特性テスト回路は、基準電圧生成回路６によって任意に基準電圧を設定できるため、電圧測定の分解能に自由度を持たせることが可能になる。また、テストモード信号５によってセレクタ４が選択する信号を指定するため、受信側デバイスＢにおいてテストモード信号５において指定する信号に関する伝送路自体の周波数特性を測定（比較）し、測定結果であるコンパレータ７の比較結果を周波数と対応づけて保持することができる。言い換えると、送信側デバイスＡは、テストモード信号５によって指定する周波数の信号を伝送路へ出力し、受信側デバイスＢは、伝送路に伝送された信号を比較した比較結果を、周波数と対応づけて保持することができる。送信側デバイスＡにおいて、所望の周波数の信号を伝送路に出力し、受信側デバイスＢは、送信側デバイスＡからの信号の比較結果を保持する。したがって、接続および周波数特性テスト回路の利用者は所望の周波数の特性をテストすることが可能になる。
【００１８】
実施形態２．
分周回路２と逓倍回路３はどちらか一方のみを使用しても良く、分周回路２と逓倍回路３の数は問わない。また、図３に示すように発振回路１はデバイスに内蔵するのではなく、外部入力としても良い。このような構成を有する接続および周波数特定テスト回路であっても実施形態１と同様の効果を奏することができる。
【００１９】
なお、本発明は上記に示す実施形態に限定されるものではない。本発明の範囲において、上記実施形態の各要素を、当業者であれば容易に考えうる内容に変更、追加、変換することが可能である。
【符号の説明】
【００２０】
１  発振回路
２  分周回路
３  逓倍回路
４  セレクタ
６  基準電圧生成回路
７  コンパレータ
８  比較結果保持回路
Ａ  送信側デバイス
Ｂ  受信側デバイス
【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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