DE10128474B4 - Method and circuit arrangement for compensation of runtime differences in the clock synchronization - Google Patents
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Abstract
Verfahren zur Kompensation von Laufzeitunterschieden bei der Taktsynchronisation mehrerer mit einem gemeinsamen Synchrontakt (T) versorgter ASIC's, die zum Teil als Datenquellen (Q1–Qn) und zum Teil als Datensenken (S) arbeiten, wobei von jeder Datenquelle (Q1–Qn) getaktete Informationen über Datenübertragungswege (D1–Dn) mit beliebiger Laufzeit an mindestens eine Datensenke (S) übertragen werden, dadurch gekennzeichnet, daß Laufzeitunterschiede der Datenübertragungswege (D1–Dn) an der Datensenke ermittelt und individuell durch Erzeugung von Verzögerungen ausgeglichen werden.method to compensate for runtime differences in the clock synchronization a plurality of ASICs supplied with a common synchronous clock (T), partly as data sources (Q1-Qn) and partly as data sinks (S) operate, wherein from each data source (Q1-Qn) clocked information via data transmission paths (D1-Dn) with any term to at least one data sink (S) transferred be characterized in that time differences of the Data transmission paths (D1-Dn) determined at the data sink and individually by generating delays be compensated.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfähren und eine Schaltungsanordnung zur Kompensation von Laufzeitunterschieden bei der Taktsynchronisation gemäß den Oberbegriffen des Patentanspruchs 1 bzw. des Patentanspruchs 7.The The invention relates to a method and a circuit arrangement for compensation of propagation time differences in the clock synchronization according to the generic terms of patent claim 1 or claim 7.
Bei der Zusammenschaltung mehrerer Datenquellen, die Daten an eine Datensenke übertragen, ist es notwendig diese digital übertragenen Daten, die mit bestimmten Taktfrequenzen gesendet werden, so zu synchronisieren, daß für die an einer Quelle ankommenden getakteten Daten eine sinnvolle Weiterverarbeitung möglich ist.at the interconnection of multiple data sources that transmit data to a data sink, is it necessary this digitally transmitted Data sent at certain clock frequencies, so too sync that for the a source incoming clocked data meaningful further processing possible is.
Es ist allgemein bekannt, diese Synchronisation dadurch zu erzeugen, daß ein gemeinsames Taktsignal sowohl für die Taktung der Datenquelle als auch die Taktung der Datensenke, also des Ziels der Daten, verwendet wird, wodurch sich normalerweise eine ausreichende Synchronisation der Datenquellen und der Datensenke ergibt.It it is well known to create this synchronization by the existence common clock signal for both the timing of the data source as well as the timing of the data sink, So the target of the data is used, which usually causes a adequate synchronization of the data sources and the data sink results.
Hierzu kann beispielsweise der Aufsatz von „Hyun Lee; Han Quang Nguyen; Dotter, D.W.: Design self-sychronized clock distribution networks in an SoC ASIC using DLL with remote clock feedback. In: Proceedings of the ASIC/SOC Conference. IEEE, 2000, S. 248–252" zitiert werden. Aus diesem Dokument ist eine Schaltungsanordnung beziehungsweise ein Verfahren zur Kompensation von Laufzeitunterschieden in ASIC's bekannt, bei dem eine Rückführung eines Synchronisierungstaktes vorgesehen ist, wobei die Laufzeitunterschiede dann in der Datenquelle ermittelt und dort durch entsprechende Verzögerungen ausgeglichen werden.For this For example, the article by "Hyun Lee; Han Quang Nguyen; Dotter, D.W .: Design self-synchronized clock distribution networks in SoC ASIC using DLL with remote clock feedback. In: Proceedings of the ASIC / SOC Conference. IEEE, 2000, pp. 248-252. "From this document is a circuit arrangement or a method for compensation term differences in ASIC's known in which a return of a Synchronization clock is provided, the transit time differences then determined in the data source and there by appropriate delays be compensated.
Ergänzend werden
die Dokumente
Es zeigt sich damit, daß mit zunehmender Verarbeitungsgeschwindigkeit der elektronischen Komponenten, insbesondere von ASICs, dieses bisher bekannte Prinzip der Taktsynchronisation nicht ausreichend ist und zunehmend Probleme bei der Datenübertragung auftreten, wobei sich diese Probleme insbesondere dann zeigen, wenn zwischen den einzelnen elektronischen Komponenten die Daten an eine bestimmte Zielkomponente übertragen werden und verschieden lange Datenübertragungswege und damit Laufzeitunterschiede aufweisen.It shows up with that increasing processing speed of electronic components, in particular of ASICs, this hitherto known principle of clock synchronization is not enough and increasingly data transfer problems occur, with these problems show up especially when between the individual electronic components the data to one certain target component are transmitted and different lengths of data transmission paths and thus have time differences.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung in Verfahren und eine Schaltungsanordnung der jeweils angegebenen Art darzustellen, die es ermöglichen, die auftretenden Laufzeitunterschiede auf einfache und sichere Weise zu kompensieren.It is therefore an object of the invention in the method and a circuit arrangement of the type indicated, which make it possible to the occurring time differences in a simple and safe way to compensate.
Die Aufgabe der Erfindung wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche 1 bzw. 7.The The object of the invention is achieved by the features of the independent claims 1 and 7th
Der Erfinder hat erkannt, daß bei den heute verwendeten, hohen Taktfrequenzen elektronischer ASICs bereits kurze Längenunterschiede von Datenübertragungsleitungen ausreichen, um Taktverschiebungen zu erzeugen, die in der Größenordnung einzelner Taktperioden der zu verarbeiteten Signale liegen. Eine unterschiedliche Länge zweier Datenübertragungsleitungen von zwei Datenquellen zu einem gemeinsamen Ziel von ca. 10 cm reichen bereits aus, um einen Laufzeitunterschied der beiden Signale von ca. 700 ps zu bewirken. Bei einer Taktfrequenz von ca. 622 MHz entspricht das fast einer halben Taktperiode, so daß eine Verarbeitung dieser beiden Signale mittels eines gemeinsamen Taktes kaum mehr möglich ist.Of the Inventor has recognized that at the high clock frequencies of electronic ASICs used today already short differences in length of data transmission lines sufficient to generate clock shifts of the order of magnitude individual clock periods of the signals to be processed. A different length two data transmission lines from two data sources to a common target of about 10 cm already off to a runtime difference of the two signals of approx. 700 ps. At a clock frequency of about 622 MHz corresponds almost half a clock period, so that processing this Both signals by means of a common clock is hardly possible.
Zur Lösung dieses Problems schlägt der Erfinder daher vor, die Laufzeitunterschiede der einzelnen Taktsignale verschiedener Datenquellen entweder direkt an der Datensenke oder in einem laufzeitäquivalenten Abstand von der Datensenke zu messen und aufgrund des gemessenen Laufzeitunterschiedes Verzögerungen im Bereich der ankommenden Daten individuell für jede Datenquelle durchzuführen, so daß die Laufzeitunterschiede am Ziel der Datenübertragung, also an der Datensenke, kompensiert werden.to solution this problem strikes the inventor therefore, the time differences of the individual clock signals different data sources either directly to the data sink or in a maturity-equivalent Distance from the data sink to measure and based on the measured Delay difference delays in the field of incoming data to perform individually for each data source, so that the Delay differences at the destination of the data transmission, ie at the data sink, be compensated.
Entsprechend dem grundlegenden Erfindungsgedanken schlägt der Erfinder vor, ein Verfahren zur Kompensation von Laufzeitunterschieden bei der Taktsynchronisation mehrerer mit Synchrontakten arbeitender Datenquellen, wobei von jeder Datenquelle getaktete Informationen über Datenübertragungswege mit beliebiger Laufzeit an eine Datensenke übertragen werden, dahingehend zu verbessern, daß die Laufzeitunterschiede der Datenübertragungswege an der Datensenke ermittelt und individuell durch Erzeugung von Verzögerungen ausgeglichen werden.Corresponding According to the basic concept of the invention, the inventor proposes a method to compensate for runtime differences in the clock synchronization multiple data sources operating on synchronous clocks, of each data source clocked information via data transmission paths with any Transfer duration to a data sink be to improve to the effect that the transit time differences the data transmission paths determined at the data sink and individually by generating delays be compensated.
Aufgrund der Erzeugung individueller Verzögerungen je Datenübertragungsweg ist es möglich, diese Verzögerungen so einzustellen, daß an der Datensenke selbst eine wesentlich genauere Synchronisation erreicht wird, die vollkommen unabhängig von der Länge der Datenübertragungswege von den Datenquellen zur Datensenke ist.by virtue of the generation of individual delays per data transmission path is it possible this delays to be adjusted so that the data sink itself reaches a much more accurate synchronization being completely independent of the length the data transmission paths from the data sources to the data sink.
Vorteilhaft kann diese Verzögerung so gestaltet werden, daß sie an der Taktzufuhr selbst zur Datenquelle stattfindet. Das heißt, es wird eine Taktverschiebung bezüglich der Taktung der Datenquelle durchgeführt.Advantageous can this delay be designed so that they takes place at the clock supply itself to the data source. That is, it will a clock shift with respect to the timing of the data source performed.
Eine andere Variante besteht darin, daß die individuelle Verzögerung auf dem Datenübertragungsweg zwischen der Datenquelle und der Datensenke stattfindet. Hierbei ist es möglich, das Taktverhalten der Datenquelle unbeeinflußt zu lassen und lediglich einen zeitlichen Puffer in der Datenübertragung zu erzeugen.A Another variant is that the individual delay on the data transmission path takes place between the data source and the data sink. in this connection Is it possible, to leave the clock behavior of the data source unaffected and only to generate a temporal buffer in the data transfer.
Erfindungsgemäß können zur Verwirklichung einer Taktverzögerung eine Vielzahl von wahlweise anwählbarer und in Serie geschalteter Verzögerungselemente verwendet werden. Hierdurch wird zwar keine kontinuierliche Anpassung der Verzögerung möglich, jedoch können die einzelnen Verzögerungsschritte so klein gewählt werden, daß diese wesentlich kleiner als die Taktbreite ausfallen, so daß eine ausreichende Synchronisation erreicht werden kann.According to the invention can Realization of a clock delay a variety of optional selectable and in series delay elements be used. Although this is not a continuous adjustment the delay possible, however, you can the individual delay steps chosen so small be that these be much smaller than the clock width, so that a sufficient Synchronization can be achieved.
Des weiteren kann zur Bestimmung der notwendigen Verzögerung ein unabhängiges Referenztaktsignal herangezogen werden, oder es wird der Takt einer bestimmten Datenquelle, auf die sich die restlichen anderen Datenquellen dann einsynchronisieren, verwendet.Of Another can be used to determine the necessary delay independent Reference clock signal are used, or it is the clock of a specific data source to which the remaining other data sources then sync, used.
Neben dem erfindungsgemäßen Verfahren schlägt der Erfinder auch eine Schaltungsanordnung mit mehreren taktgesteuerten Datenquellen vor, die über Datenübertragungswege beliebiger Länge getaktete Informationen an eine Datensenke übertragen, wobei diese Schaltungsanordnung dahingehend verbessert wird, daß mindestens ein individuell geregeltes Verzögerungsglied und ein Phasendetektor vorgesehen sind, wodurch eine durch unterschiedliche Laufzeiten bedingte Phasenverschiebung der eingehenden Datensignale an der Datensenke verringert werden kann.Next the inventive method proposes also a circuit arrangement with a plurality of clock-controlled data sources before that over Data transmission paths of any length transmitted clocked information to a data sink, said circuitry is improved so that at least an individually controlled delay element and a phase detector are provided, whereby one by different Run-time-related phase shift of the incoming data signals can be reduced at the data sink.
Vorteilhaft kann das mindestens eine Verzögerungsglied dem Takteingang der Datenquelle vorgeschaltet sein und/oder mindestens ein Verzögerungsglied im Übertragungsweg zwischen Datenquelle und Datensenke angeordnet werden.Advantageous this can be at least one delay element be upstream of the clock input of the data source and / or at least a delay element in the transmission path be arranged between data source and data sink.
Erfindungsgemäß kann weiterhin der Phasendetektor ein D-Flipflop sein. Dies ist ein Flipflop, bei dem die am Eingang D anstehenden Daten mit der nächsten positiven oder negativen Taktflanke übernommen werden und bis zur nächsten positiven oder negativen Taktflanke am Ausgang Q anstehen, der einen Auf wärts-/Abwärts-Zähler anspricht, welcher wiederum das Verzögerungsglied steuert. Mit der Möglichkeit die Phasendetektoren unmittelbar an der Phasensenke anzubringen und die Phasenverschiebung dort zu messen, besteht auch die Möglichkeit die Phasendetektoren in einem laufzeitäquivalenten Abstand im Datenübertragungsweg zur Datensenke anzuordnen. Hierdurch wird sichergestellt, daß die Phasenunterschiede die in den laufzeitäquivalenten Abständen zur Datensenke gemessen werden, sich bis zum Erreichen der Datensenke nicht verändern.According to the invention can continue the phase detector may be a D flip-flop. This is a flip flop, at the data pending at input D with the next positive or negative Accepted clock edge be and until the next positive or negative clock edge at the output Q pending, the one Respond to up / down counter, which in turn is the delay element controls. With the possibility attach the phase detectors directly to the phase sink and to measure the phase shift there, there is also the possibility the phase detectors in a time-equivalent distance in the data transmission path to arrange the data sink. This ensures that the phase differences in the term equivalents intervals be measured to the data sink, until reaching the data sink Don `t change.
Eine weitere Ausgestaltungsmöglichkeit besteht darin, daß mindestens einer Datenübertragung von einer Datenquelle zur Datensenke ein Begleittakt zugeordnet ist. Dies bedeutet, daß also parallel zu den Datenübertragungswegen ein Taktsignal übertragen wird, welches die gleichen Laufzeitsituationen erfährt wie die übertragenen Daten, so daß dieser Begleittakt als Referenz für mögliche Taktverschiebungen genutzt werden kann.A further configuration option is that at least a data transfer from a data source to the data sink is associated with an accompanying clock. This means that so parallel to the data transmission paths transmit a clock signal which experiences the same runtime situations as the transferred ones Data, so that this accompanying act as a reference for possible Clock shifts can be used.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele ersichtlich.Further advantageous embodiments are defined in the subclaims and the following description of preferred embodiments.
Die Figuren zeigen im Einzelnen:The Figures show in detail:
Die
Da die Datenübertragungswege D1 bis Dn zwischen den Datenquellen Q1 bis Qn und der Datensenke S unterschiedliche Längen aufweisen, können sich hier aufgrund der vorhandenen Laufzeitunterschiede Phasendifferenzenzwischen den Referenztakten RT1 bis RTn und dem gemeinsamen Takt T ergeben. Zusätzlich ist hier zu bemerken, daß auch alleine die Übertragung des gemeinsamen Taktes T über eine Leitung endlicher Länge bereits zu einer Taktverschiebung führen kann. Am Ziel der Datenübertragung, der Datensenke S, wird nun ermittelt welcher Laufzeitunterschied, genauer gesagt welche Phasenverschiebung, zwischen dem gemeinsamen Takt T und den individuellen Referenztakten RT1 bis RTn bezüglich der jeweiligen Datenquelle Q1 bis Qn vorliegt. Auf den gepunktet dargestellten Verbindungen wird dann individuell für jede Datenquelle Q1 bis Qn die Information über die Phasenverschiebung zwischen dem Takt T und dem Referenztakt RT1 bis RTn an ein der Datenquelle Q1 bis Qn vorgeschaltetes oder nachgeschaltetes Verzögerungsglied TV1 bis TVn mitgeteilt, welches entsprechend der erhaltenen Information eine Verzögerung in einer Größenordnung hervorruft, daß alle von den Datenquellen ankommenden Daten bezüglich ihres Taktes ohne Phasenverschiebung die Datensenke S erreichen.There the data transmission paths D1 to Dn between the data sources Q1 to Qn and the data sink S different lengths may have Here, due to the differences in transit time phase differences between the reference clocks RT1 to RTn and the common clock T. additionally It should be noted here that alone the transfer of the common clock T over a line of finite length already can lead to a clock shift. At the destination of data transmission, the data sink S, is now determined which runtime difference, more precisely which phase shift, between the common clock T and the individual reference clocks RT1 to RTn with respect to respective data source Q1 to Qn is present. On the dotted shown Connections are then individually for each data source Q1 to Qn the information about the phase shift between the clock T and the reference clock RT1 to RTn upstream of one of the data sources Q1 to Qn or downstream delay element TV1 to TVn communicated, which according to the information received a delay in an order of magnitude causes all incoming data from the data sources with respect to their clock without phase shift reach the data sink S
Ist das Verzögerungselement TV1 bis TVn der jeweiligen Datenquelle Q1 bis Qn nachgeschaltet, ist es allerdings notwendig neben dem Taktsignal auch gleichzeitig die Datensignale der Datenübertragungsleitungen D1 bis D2 entsprechend zu verzögern.is the delay element TV1 to TVn downstream of the respective data source Q1 to Qn, However, it is necessary in addition to the clock signal at the same time the data signals of the data transmission lines Delay D1 to D2 accordingly.
Ergänzend ist noch darauf hinzuweisen, daß es zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens nicht unbedingt notwendig ist, daß die Datensenke S direkt an dem allgemeinen Takt T angeschlossen ist. Es genügt auch, wenn ein beliebiger, von den Datenquellen stammender Takt ausgewählt wird und die restlichen Datenquellen auf diesen einsynchronisiert werden, wobei die Datensenke ebenfalls mit diesem Takt betrieben wird.Complementary nor to point out that it to carry out the method according to the invention is not absolutely necessary that the data sink S directly to the general clock T is connected. It is enough, if any, of is selected from the data source clock and the remaining Data sources are synchronized to these, with the data sink also operated with this clock.
Ein
konkretes Beispiel dieses oben beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahrens
und der grundsätzlichen
Schaltungsanordnung ist in der
Im Ziel-ASIC S sind n-1 D-Flipflops FF2 bis FFn vorgesehen, denen am Takteingang einerseits der Referenztakt RT1 des ersten Quell-ASICs Q1 zugeführt wird, wobei am D-Eingang der D-Flipflops FF2 bis FFn der jeweilige Referenztakt RT2 bis RTn der zugeordneten Quell-ASICs Q2 bis Qn anliegt. Je nach zeitlicher Lage des Referenztaktes RT1 zu den Referenztakten RT2 bis RTn werden an den Ausgängen FF2A bis FFnA der D-Flipflops FF2 bis FFn im Falle des Voreilens des Referenztaktes RT1 ein logisches "0-Signal" und im Falle des Nacheilens ein logisches "1-Signal" auftreten. Diese Information wird nun dafür verwendet, um bei den Quell-ASICs Q2 bis Qn deren Arbeitstakte TA2 bis TAn gegenüber dem Arbeitstakt TA1 des Quell-ASICs Q1 individuell zu verzögern oder die Verzögerung zu verringern.in the Target ASICs S are n-1 D flip-flops FF2 to FFn provided on the Clock input on the one hand, the reference clock RT1 of the first source ASICs Q1 supplied is at the D input of the D flip-flops FF2 to FFn the respective Reference clock RT2 to RTn of the associated source ASICs Q2 to Qn is applied. Depending on the timing of the reference clock RT1 to the reference clocks RT2 to RTn are at the outputs FF2A to FFnA of the D flip-flops FF2 to FFn in the case of the override of the reference clock RT1 a logic "0 signal" and in the case of lag a logical "1 signal" occur. These Information is now for that used to drive TA2 at the source ASICs Q2 to Qn to TAn opposite to delay the working clock TA1 of the source ASICs Q1 individually or the delay to reduce.
Um diese Beeinflussung in beide Richtungen vom Grundtakt aus einschlagen zu können, verfügt der erste ASIC Q1 über eine fest eingestellte Taktverzögerung TV1, die vorteilhaft auf eine etwa mittlere angenommene Taktverzögerung eingestellt ist. Die Taktverzögerungseinrichtungen TV2 bis TVn, die den Takteingang der Quell-ASICs Q2 bis Qn vorgeschaltet oder in den ASICs implementiert sind, werden mit Hilfe von Aufwärts-/Abwärts-Zählern in Abhängigkeit der anliegenden Information der zugeordneten D-Flipflops gesteuert.Around apply this influence in both directions from the basic clock to be able to has the first ASIC Q1 over a fixed clock delay TV1, which is advantageously set to an approximately average accepted clock delay is. The clock delay devices TV2 to TVn, which precedes the clock input of the source ASICs Q2 to Qn or implemented in the ASICs are used by up / down counters in Dependence of applied information of the associated D flip-flops controlled.
Ein
Beispiel des Taktverhaltens der einzelnen Referenztakte RT1 bis
RTn und deren Effekte auf die Ausgänge FFxA der zugehörigen D-Flipflops ist
in der
Ergänzend ist noch darauf hinzuweisen, daß die Frequenz des Taktes T aufgrund von Taktumwandlungen in den ASICs Q1 bis Qn unterschiedlich zu den Referenztakten RT1 bis RTn sein kann, wobei auch die Frequenz des Taktes T1 ungleich der Frequenz der Referenztakte RT1 bis RTn ist. Wesentlich ist jedoch, daß die Referenztakte RT1 bis RTn die gleiche Frequenz aufweisen. Durch diese Ausgestaltung ist es beispielsweise möglich, eine Taktsynchronisierung derart herzustellen, daß diese nicht nur Bit-Weise, sondern beispielsweise Byte-Weise, das heißt in achter Schritten, oder sogar einen Pulsrahmen mit mehreren Bytes umfassend, erfolgt.In addition, it should be pointed out that the frequency of the clock T due to clock conversions in the ASICs Q1 to Qn may be different from the reference clocks RT1 to RTn, wherein the frequency of the clock T1 is not equal to the frequency of the reference clocks RT1 to RTn. It is essential, however, that the reference clocks RT1 to RTn have the same frequency. By this configuration, it is possible, for example, to make a clock synchronization such that this not only bit-wise, but for example byte-way, the means in eighth steps, or even comprising a pulse frame with several bytes takes place.
Die
Auf diese Weise erfährt der Eingangstakt TE, je nach Adresse des Aufwärts-/Abwärts-Zählers Z, eine unterschiedliche Verzögerung bis zur Ausgabe des Arbeitstaktes TA und damit auch bis zur Ausgabe des Referenztaktes RT.On experiences this way the input clock TE, depending on the address of the up / down counter Z, a different one delay until the output of the working cycle TA and thus also until the output of the Reference clock RT.
Im Betrieb wird also im Aufwärts-/Abwärts-Zähler Z der Zeittakt ZT zugeführt und je nach anliegendem Steuersignal wird der Zähler auf Auf-/Abwärtszählen eingestellt. Ist das Steuersignal logisch "0", was einem Nacheilen des jeweiligen Referenztaktes RT2 bis RTn gegenüber dem Referenztakt RT1 entspricht, so wird der Zähler zum Abwärtszählen veranlaßt, so daß sich die Verzögerungszeit verringern wird. Ist das Steuersignal logisch "1" entspricht dies einem Voreilen und der Zähler wird zum Aufwärtszählen veranlaßt und damit eine größere Verzögerungszeit eingestellt. Im eingeschwungenen Zustand werden somit die Referenztakte RT2 bis RTn um maximal +/– der Verzögerungszeit eines Verzögerungselementes V gegenüber dem Referenztakt RT1 abweichen.in the Operation is thus in the up / down counter Z of Timing ZT supplied and depending on the applied control signal, the counter is set to count up / down. Is the control signal logic "0", which is a lag of the respective reference clock RT2 to RTn with respect to the reference clock RT1, so will the counter causes it to count down so that the Decrease delay time becomes. If the control signal is logical "1" corresponds this a lead and the counter is caused to count up and thus a greater delay time set. In the steady state, thus, the reference clocks RT2 to RTn by a maximum of +/- the Delay Time a delay element V opposite deviate from the reference clock RT1.
Da
die Datensignale in gleicher Weise wie die Referenztakte erzeugt
werden, ist damit auch gewährleistet,
daß die
Datensignale D1 bis Dn aller Quell-ASICs Q1 bis Qn untereinander
um ebenfalls nur maximal +/– der
Verzögerungszeit
eines Verzögerungselementes
abweichen können.
Hierdurch wird gewährleistet, daß die Datensignale
der n Quell-ASICs Q1 bis Qn in der nachfolgenden Verarbeitung im
Ziel-ASIC S, beispielsweise den hier dargestellten Flipflops FFD1
bis FFDn des Ziel-ASICs mittels des Taktes T1 korrekt übernommen
werden können.
Wird, wie in der
Werden als Referenztakte RT1 bis RTn Bytetakte beziehungsweise Pulsrahmentakte verwendet, können durch das Verfahren Laufzeitunterschiede von einem halben Byte, entsprechend +/–4 Taktperioden beziehungsweise einem halben Pulsrahmen ausgeglichen werden. Hierzu muß die Anzahl der Verzögerungen V natürlich entsprechend angepaßt werden.Become as reference clocks RT1 to RTn byte clocks or pulse frame clocks used, can through the process runtime differences of half a byte, according to +/- 4 Clock periods or half a pulse frame balanced become. For this the must Number of delays V of course be adapted accordingly.
Eine
weitere Variante einer Taktverzögerungseinrichtung
ist in der
Sie besteht aus einer Kettenschaltung von 2:1-Mulitplexern und Verzögerungsgliedern, deren Verzögerungswert binomisch ansteigt, so daß beispielsweise das erste Verzögerungselement VE1 eine Verzögerung von eins, das zweite Verzögerungselement VE2 von zwei, das dritte Verzögerungselement VE3 von vier und das Verzögerungselement VE4 eine Verzögerungszeit von 8 Einheiten aufweist.she consists of a chain of 2: 1 multiplexers and delay elements, their delay value increases binomially so that, for example the first delay element VE1 a delay one, the second delay element VE2 of two, the third delay element VE3 of four and the delay element VE4 a delay time of 8 units.
Entsprechend den auf den Aufwärts-/Abwärts-Zähler Z ausgehenden logischen Pegel auf den Adressleitungen A0 bis A3, ergibt sich dann durch ein entsprechendes Zusammenwirken der einzelnen Verzögerungselementen eine Gesamtverzögerungszeit für den ausgehenden Takt RT.Corresponding the outgoing on the up / down counter Z out logical level on the address lines A0 to A3, then results by a corresponding interaction of the individual delay elements a total delay time for the outgoing clock RT.
Der
Aufbau der 2:1-Multiplexer ist beispielhaft in der
Eine
andere Variante eines Ausführungsbeispiels
einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung
ist in der
Des
weiteren ist dem Ziel-ASIC S ein weiteres D-Flipflop FF1 vorgesehen,
das die zeitliche Lage des Referenztaktes RT1 gegenüber dem
Takt T vergleicht. Je nach zeitlicher Lage des Referenztaktes RT1
gegenüber
dem Takt T wird am Ausgang FF1A – wie in der
Werden
die Taktverzögerungseinrichtungen TVx
in den Quell-ASICs Qx integriert, so kann durch eine einfache Umschaltung
erreicht werden, daß das Quell-ASIC
Q1 identisch zu den Quell-ASICs Q2 bis Qn aufgebaut werden kann.
Entsprechend dem ersten Ausführungsbeispiel
der
Entsprechend
kann für
das zweite dargestellte Ausführungsbeispiel
der
Die
Insgesamt beschreibt also die Erfindung eine Schaltungsanordnung und ein Verfahren zur Kompensation von Laufzeitunterschieden bei der Taktsynchronisation mehrerer mit Synchrontakten arbeitenden Datenquellen, wobei von jeder Datenquelle getaktete Informationen über Datenübertragungswege mit beliebiger Laufzeit an eine Datensenke übertragen werden, wobei durch Messung von Phasendifferenzen beziehungsweise Laufzeitunterschieden und anschließender Kompensation der Phasendifferenzen durch Zwischenschaltung unterschiedlich großer Zeitverzögerungen diese ausgeglichen werden.All in all Thus, the invention describes a circuit arrangement and a method to compensate for runtime differences in the clock synchronization multiple data sources working with synchronous clocks, of each data source clocked information via data transmission paths with any Transfer duration to a data sink be, whereby by measurement of phase differences respectively Runtime differences and subsequent compensation of the phase differences by interposing different time delays these are compensated.
- AxAx
- Adressleitungaddress line
- DD
- Eingang Am D-FlipFlopentrance On the D flip flop
- Dxdx
- DatenübertragungswegeData transmission paths
- FFDxFFDx
- D-FlipFlop zur DatenverarbeitungD flip-flop for data processing
- FFxFFx
- D-FlipFlop/PhasendetektorD flip-flop / phase detector
- FFxAFFxA
- Ausgang des D-FlipFlopoutput of the D flip-flop
- MUXMUX
- Multiplexermultiplexer
- MUXxmuxx
- Multiplexermultiplexer
- Ausgang am D-FlipFlopoutput on the D flip flop
- QxQx
- DatenquelleData Source
- RTxRTx
- Referenztaktreference clock
- SS
- Datensenkedata sink
- SSSS
- Steuersignal (0/1)control signal (0/1)
- TT
- Taktclock
- TATA
- Arbeitstaktpower stroke
- TETE
- Eingangstaktinput clock
- TVfsary
- feste Taktverzögerungfirm clock delay
- TVxTVx
- Takverzögerung/ZeitverzögerungTakverzögerung / time delay
- VExVEx
- Verzögerungselementdelay element
- VV
- Verzögerung (1 Zeiteinheit)Delay (1 Unit of time)
- ZTZT
- Zeittakttiming
- Zxzx
- Aufwärts-/Abwärts-ZählerUp / down counter
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2001
- 2001-06-12 DE DE2001128474 patent/DE10128474B4/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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Non-Patent Citations (1)
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Also Published As
Publication number | Publication date |
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DE10128474A1 (en) | 2003-01-02 |
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