(57)【要約】【課題】比較的簡単な回路構成で受信部における信号の位相差を調整する同期通信の位相調整装置を提供する。【解決手段】信号を送信する送信部と、上記送信部からの信号を受信する受信部とで同期をとりながらデータ転送を行なう同期通信の位相調整装置において、送信部からの信号を入力する受信回路と、上記受信回路が受信した信号と予め設定された信号とを比較し上記予め設定された信号と受信回路が受信した信号との差を検出して位相調整信号を発信する制御装置と、上記位相調整信号を入力して位相差を調整し、受信回路に信号を送信する位相調整回路とであって、上記受信回路と制御装置と位相調整回路とを内部に備えた受信部からなる同期通信の位相調整装置。【選択図】図１
2007243639.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
信号を送信する送信部と、前記送信部からの信号を受信する受信部とで同期をとりながらデータ転送を行なう同期通信の位相調整装置において、
予め設定された信号を制御装置から受信して受信回路に送信する送信部と、
前記受信回路が受信した信号と前記予め設定された信号とを比較し、前記予め設定された信号と受信回路が受信した信号との差を検出して位相調整信号を発信する制御装置と、
前記位相調整信号を入力して位相差を調整し、受信回路に信号を送信する位相調整回路とであって、
前記受信回路と前記制御装置と前記位相調整回路とを内部に備えた受信部からなる同期通信の位相調整装置。
【請求項２】
請求項１に記載の位相調整装置による位相調整方法であって、
予め設定された信号を受信部に内蔵された制御装置から送信するステップと、
前記予め設定された信号を入力した送信部が信号を受信部に送信するステップと、
前記受信部に内蔵された制御装置が前記信号を受信した受信回路から受信信号を入力して、予め設定された信号と受信信号とを比較するステップと、
前記制御装置で予め設定された信号と受信信号との差を検出して位相調整回路に位相調整値を送信するステップと、
前記位相調整値を入力した位相調整回路を通じて受信部が正常な信号を受信するステップとからなる位相調整方法。
【請求項３】
請求項２に記載の位相調整方法であって、
制御装置で予め設定された信号と受信信号との差を繰り返し検出して、正常な信号を受信する範囲の中央値を位相調整値として認識し、位相調整回路に位相調整値を送信する位相調整方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、同期通信において信号のズレ（位相差）が生じた場合でもそのズレを補正するための位相調整装置及び方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体集積回路の集積度が高くなり、且つ、大型化（大規模化）するに伴って、半導体集積回路内での配線長、特に同期通信におけるクロック信号、データ信号等の各信号（以下、単に信号という）を各発信部から各受信部に供給するための配線が長くなり、信号の遅延が無視できなくなっている。すなわち、受信部に共通に供給される信号の位相が各受信部間で位相差となって現れ、半導体集積回路全体としての高速化に支障をきたすことになる。
【０００３】
半導体集積回路では、発振器等で発生する信号を発信部、例えばＡ／Ｄコンバータから各受信部、例えばＣＰＵ、メモリ等に送り、それぞれの処理を行なうため、信号が各受信部に同時に到達することが好ましい。しかしながら、実際には、信号が伝達される経路の配線長のバラツキ等により、信号が各受信部に到達する時間には僅かな差（位相差）が存在する。
【０００４】
このため、従来の半導体集積回路では、信号の伝達経路内に各信号を検出する検出器を設け、この検出器において検出した各信号を比較する比較器において位相差を求め、この求められた差を位相調整回路において調整して受信部に信号を送信することで信号の位相差を補正していた。
【特許文献１】特開平６−２７３４７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前述したような従来技術では位相調整後に温度変化、電圧電源等の変化によって、特性のバラツキが大きくなり、位相差が発生する。
また、位相調整回路から受信部までの間にも位相差が生じる場合がある。
さらに、位相調整回路、比較器等の回路を信号の送信部と受信部との間に設けることは回路規模が大きくなる。  
【０００６】
本発明は以上のような問題点を改善するべく比較的簡単な回路構成で受信部における信号の位相差を調整する同期通信の位相調整装置及び方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前述した目的を達成するために、第１の発明は、信号を送信する送信部と、上記送信部からの信号を受信する受信部とで同期をとりながらデータ転送を行なう同期通信の位相調整装置において、
予め設定された信号を制御装置から受信して受信回路に送信する送信部と、
上記受信回路が受信した信号と上記予め設定された信号とを比較し、上記予め設定された信号と受信回路が受信した信号との差を検出して位相調整信号を発信する制御装置と、
上記位相調整信号を入力して位相差を調整し、受信回路に信号を送信する位相調整回路とであって、
上記受信回路と制御装置と位相調整回路とを内部に備えた受信部からなる同期通信の位相調整装置。
【０００８】
上記目的を達成するために、第２の発明は、第１の発明の位相調整装置による位相調整方法であって、
予め設定された信号を受信部に内蔵された制御装置から送信するステップと、
上記予め設定された信号を入力した送信部が信号を受信部に送信するステップと、
受信部に内蔵された制御装置が上記信号を受信した受信回路から受信信号を入力して、予め設定された信号と受信信号とを比較するステップと、
上記制御装置で予め設定された信号と受信信号との差を検出して位相調整回路に位相調整値を送信するステップと、
上記位相調整値を入力した位相調整回路を通じて受信部が正常な信号を受信するステップとからなる位相調整装置による位相調整方法。
【０００９】
上記目的を達成するために、第３の発明は、第２の発明の位相調整装置による位相調整方法であって、
制御装置で予め設定された信号と受信信号との差を繰り返し検出して正常な信号を受信する範囲の中央値を位相調整値として認識し位相調整回路に位相調整値を送信する位相調整装置による位相調整方法。
【発明の効果】
【００１０】
本願発明は、比較的簡単な回路構成によって、受信部内で直接信号の位相差を調整するため、信号が伝達される経路の配線長のバラツキ、温度変化、電圧電源等の変化等の影響を受けることなく安定したデータ通信を行なうことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
［実施の形態１］
発明の実施の形態を実施例に基づき図面を参照して説明する。
図１は本発明の実施例を示す位相調整装置のブロック図である。
同図に示すように、送信部１からのデータ信号、スタート信号、クロック信号等の信号を受信する受信部２には、各々の信号を受信して信号処理を行なう受信回路２１が内蔵されている。制御装置２２は、この受信回路２１に入力された信号から各々の信号の位相差を検出して位相調整回路２３ａ、２３ｂに位相のズレを調整する信号を送信する。制御装置２２及び位相調整回路２３ａ、２３ｂは受信回路２１と同様に受信部２に内蔵されており、受信部２に入力される複数の信号の位相差を受信部内で調整することによって位相のズレを調整して、より正確な信号の受信を行なっている。
【００１２】
すなわち、制御装置２２は、予め設定したデータ信号を受信部２から送信部１に送信する。この信号を入力した送信部１は、このデータ信号とスタート信号及びクロック信号を同時に受信部２に送信する。この３つの信号は受信部２に内蔵された受信回路２１に入力される。ここで、受信回路２１は各々の信号のズレを検出する。この検出したズレ（位相差）を制御装置２２が入力して、予め設定されたデータ信号とスタート信号及びクロック信号とを比較する。データ信号に対してクロック信号がズレている場合は、制御装置２２から位相調整回路２３ａにズレを調整する信号を送信し、スタート信号がズレている場合は位相調整回路２３ｂにズレを調整する信号を送信する。
【００１３】
図２は本発明の実施例を示すタイミングチャートである。
図２を用いて本発明の位相調整方法の実施例を説明する。
図２（ａ）は理想的なデータ受信を表しており、クロック信号（ＣＬＫ）、スタート信号（ＳＴＡＲＴ）及びデータ信号（ＤＡＴＡ）が同期した状態を表している。
前述した図１で示したように、送信部１から受信部２に送信するデータ値は受信部２に内蔵された制御装置２２によって予め設定されており、送信部１から受信部２に予め設定されたデータ信号を送信するように、制御装置２２が送信部１に指令する。
本実施例では、例えばデータ値を８ビットの「１０００００００」とする。
図２（ａ）に示すように、予めクロック信号に対するデータ信号の読み取り位置を設定する。
同図では読み取り位置に対するデータの値が第７ビット（ｂｉｔ７）の「１」となるように設定されている。図２（ａ）では読み取り位置に対して、データの値が第７ビット（ｂｉｔ７）の「１」の略中央の位置に読み取り位置があるので位相差がなく各々の信号が同期した状態であると認識できる。（なお、本実施例における読み取り位置は、スタート信号が最初に立ち上がった後のクロック信号の最初の立ち上がり位置に読み取り位置を設定している。）
しかし、図２（ｂ）及び（ｃ）では、各々スタート信号及びクロック信号がズレた状態となっており、正確なデータの値を読み取ることができない。
【００１４】
図２（ｂ）はスタート信号がズレた場合であって、クロック信号の読み取り位置はデータ信号の第６ビット（ｂｉｔ６）の「０」を読み取っている。このとき、クロック信号がどのビット位置を読み取っているのかを判断するために、クロック信号を例えば８分の１周期（１ビット分に相当）ずつ移動させてデータの読み取りを行なう、同図２（ｂ）では紙面に対して右方向に１ビットずつ移動させてデータを読み取ると８分の７周期目にデータの値「１」を読み取ることができる。
したがって、スタート信号が８分の１周期遅れていることが判定できる。このズレを認識した制御装置２２が位相調整回路２３ｂに位相調整値を入力することで位相を調整することができ、各々の信号の位相を同期させることができる。
【００１５】
図２（ｃ）はクロック信号がズレた場合であって、クロック信号の読み取り位置がデータ信号の第６ビット（ｂｉｔ６）の「０」を読み取っているのか、又は第７ビット（ｂｉｔ７）の「１」の位置を読み取っているのかが不明確である。
このように、データ信号の位置が不明確な場合は、制御信号は不明確な位置であることを認識して、クロック信号をデータ信号に対して、微小な単位で進める又は遅らせることを繰り返し行ってビットの位置を確認する。（ここで、予め不明確な位置となる範囲を信号の周期に合わせて任意に設定しておき、この範囲となった場合、不明確な位置であると認識する。）このクロック信号を位相調整回路２３ｂによって移動させて、データ信号の読み取り位置を移動させる検出を繰り返し行なう。このように繰り返し検出を行なうことによって、データ信号を安定して認識できる位置（データ信号の略中央値の位置）を検出することができる。
ここで、信号のズレが大きく、微小な単位で繰り返して検出しても求めるデータ値が検出できない場合は、大きく（例えば８分の１単位で）信号値を変化させてデータ値を検出した後に、前述したように微小な単位で繰り返し検出することでデータ値の安定して認識できる位置（データ信号の略中央値の位置）を検出することができる。
図２（ｃ）の場合は、当初の読み取り位置である不明確な位置と安定してデータ信号を認識できる位置との差が例えば２分の１周期であると認識でき、このズレを認識した制御装置２２が位相調整回路２３ａに位相調整値を入力することで位相を調整することができ、位相を同期させることができる。
【００１６】
以上のように、本願発明の位相調整装置の調整方法は、受信部２内に、基準となる信号を設定して、その基準となる信号と受信した信号との差を検出して位相を調整することができる。したがって、比較的簡単な回路構成で受信部２における信号の位相差を調整することができる。
また、本願発明の位相調整装置を用いることで、検出した位相のズレ（位相差）は制御装置等の受信部２内に記憶させることができ、このズレを装置の立ち上げ時に一度検出して記憶させておくことで、装置を起動させる毎に繰り返し検出する必要がなく装置の起動時の高速化が図れる。
さらに、温度変化の周囲環境の変化等で信号のズレが生じるような場合は、本願発明の位相調整装置を定期的に作動させることで常に安定した信号の受信を行なうことができる。
【００１７】
なお、本願発明では予め設定させるデータの値を８ビットの「１０００００００」としたが、特にデータの値を限定する必要は無く、適宜、値を変更することができる。
また、データの値を設定して送信部に指令する機器は制御装置に限定するものではなく、受信部内に内蔵されたものであれば何れの装置、回路であっても同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施例を示す位相調整装置のブロック図である。
【図２】本発明の実施例を示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
【００１９】
１                送信部
２                受信部
２１              受信回路
２２              制御装置
２３ａ、２３ｂ    位相調整回路
【図１】
2007243639.tif 000003
【図２】
2007243639.tif 000004