专利名称：时钟数据恢复装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及根据所输入的数字信号对时钟信号和数据进行恢复的装置。
背景技术：
由于从发送器输出的数字信号在从该发送器经由传输路径向接收器 传输的期间内波形产生恶化，因此需要在该接收器侧对时钟信号和数据 进行恢复。这种用于进行恢复的时钟数据恢复装置例如公幵在专利文献
1、 2中。
在这些文献所公开的装置中，考虑到在波形恶化的数字信号中数据 在转变的时刻发生变动，因此在3个定时检测各个比特的数据。此时， 检测各个比特的数据时的3个定时中的第1定时被设定在该比特的数据 稳定期间的初始时刻附近，第2定时被设定在该比特的数据稳定期间的 期满时刻附近，此外，第3定时被设定在第1定时和第2定时之间的中 间时刻。
而且，在专利文献1所公开的装置中，通过调整各个定时以使针对 各个比特在3个定时检测到的数据全部一致，来对时钟信号进行恢复。 此外，此时通过在中间的第3定时检测各个比特的数据，对数据进行恢 复。
另一方面，在专利文献2所公开的装置中，通过调整各个定时以使 第1定时和第2定时各自的误码率(即，在这些各个定时检测到的数据 不同于在中间的第3定时检测到的数据的比例)彼此相等且在初始设定 范围内，来对时钟信号进行恢复，此外，此时通过在中间的第3定时检 测各个比特的数据，来对数据进行恢复。
专利文献l:日本特开平7-221800号公报专利文献2:日本特表2004-507963号公报
但是，输入数字信号的数据转变时刻由于发送器时钟抖动 (transmitter clock jitter)而发生变动，所述发送器时钟抖动因送出数字 信号的发送器中的电源电压变动及其他噪声而产生；此外，输入数字信 号的数据转变时刻还由于码间干扰等而发生变动，所述码间干扰因数字 信号中的不规则的数据图样(datapattern)和传输路径中的衰减的混合而 产生。当这些发送器时钟抖动或码间干扰较大时，上述现有的装置有时 无法对时钟信号和数据进行恢复。
发明内容
本发明正是为了消除上述问题而完成的，其目的在于，提供一种即 使在发送器时钟抖动或码间干扰较大时也能够稳定地对时钟信号和数据 进行恢复的时钟数据恢复装置。
第1发明的时钟数据恢复装置是根据输入的数字信号恢复时钟信号 和数据的装置，具有采样部、检测部、定时确定部和时钟输出部。
第l发明中的采样部，输入具有相同周期T的时钟信号CKXA、时 钟信号CKXB和时钟信号CK，并且，输入数字信号，在该周期的各个 第n期间T(n)中，对时钟信号CKXA指示的时刻tXA的数字信号值DXA (n)、时钟信号CKXB指示的时刻txB的数字信号值DXB (n)、以及时 钟信号CK指示的时刻tc的数字信号值D (n)进行采样并保持，然后输 出。其中，tXA<tXB<tc， n是整数。
第l发明中的检测部，在各个期间T (n)中，(1)输入从采样部输 出的数字值DXA (n)、数字值DXB (n)和数字值D (n)， (2)在"D (n—2)印(n—l)"时，根据值D (n—1)、值DXA (n)和值D (n)， 检测由时钟信号CKXA指示的时刻和数字信号值的转变时刻之间的先后 关系(以下称作"第1先后关系")，(3)在"D (n—2) =D (n—l)"时， 根据值D (n—l)、值DXB (n)和值D (n)，检测由时钟信号CKXB指 示的时刻和数字信号值的转变时刻之间的先后关系(以下称作"第2先 后关系")，(4)根据第1先后关系和第2先后关系，检测时钟信号CK和数字信号之间的相位关系。第1发明中的定时确定部，根据由检测部检测到的第1先后关系和第2先后关系，确定时钟信号CKXA和时钟信号CKXB各自的定时之间 的间隔2t，使得"D (n—2) (n—l)"时由时钟信号CKXA指示的 时刻成为数字信号值的转变时刻分布的中心，并且，"D (n—2) =D (n 一l)"时由时钟信号CKXB指示的时刻成为数字信号值的转变时刻分布 的中心。第1发明中的时钟输出部，根据由检测部检测到的相位关系来调整 周期T或者相位，使得时钟信号CK和数字信号之间的相位差变小，按 照由定时确定部确定的定时，将满足"txA=tc—T/2 — t "和"tXB=tc—T/2+t " 这样的关系的时钟信号CKXA、时钟信号CKXB和时钟信号CK输出给 采样部。在这样构成的第1发明的时钟数据恢复装置中，通过包括采样部、 检测部、定时确定部和时钟输出部在内的环中的处理，时钟信号CKXA、 时钟信号CKXB和时钟信号CK各自的相位被调整成与输入数字信号的 相位一致。此外，通过该环处理，时钟信号CKXA指示的数字信号的采 样时刻被调整成与前两个比特的值D (n—2)和值D (n—l)彼此不同 时的数据转变时刻分布的峰值时刻一致，此外，时钟信号CKXB指示的 数字信号的采样时刻被调整成与前两个比特的值D (n—2)和值D (n— 1)彼此相等时的数据转变时刻分布的峰值时刻一致。并且，作为恢复后 的时钟信号，输出时钟信号CKXA、时钟信号CKXB和时钟信号CK中 的任意一个。此外，作为恢复后的数据，输出数字值D (n)的时间序列 数据。第1发明中的检测部优选的是，具有(1)第1先后关系检测电路，在"D (n—2) #D (n—1)"时，输出在"D (n—O #DXA (n) =D (n)" 时成为有效值的UPA信号、和在"D (n—l) =DXA (n) #D (n)"时成 为有效值的DNA信号，作为表示第1先后关系的信号；(2)第2先后关 系检测电路，在"D (n_2) -D (n—l)"时，输出在"D (n—l)印XB (n) =D (n)"时成为有效值的UPB信号、和在"D (n—l) =DXB (n)#D (n)"时成为有效值的DNB信号，作为表示第2先后关系的信号；以 及(3)相位关系检测电路，其输出表示UPA信号和UPB信号的逻辑和 的UP信号、以及表示DNA信号和DNB信号的逻辑和的DN信号，作 为表示相位关系的信号。第1发明中的定时确定部优选的是，确定时钟信号CKXA、时钟信 号CKXB和时钟信号CK各自的定时，使得"DNA+UPB"的累计相加值 cntINSIDE禾卩"UPA+UPB+DNA+DNB"的累计相加值cntEDGE之比 (cntlNSIDE/cntEDGE)与值0.5之间的差在预先确定的基准值以下。第l发明中的时钟输出部优选的是，具有(l)基准时钟产生电路， 其产生根据UP信号和DN信号调整了周期T或者相位后的基准时钟信 号；以及(2)延迟赋予电路，其按照由定时确定部确定的定时对基准时 钟信号赋予所需的延迟，生成时钟信号CKXA、时钟信号CKXB和时钟 信号CK，并输出这些信号。第2发明的时钟数据恢复装置是根据输入的数字信号恢复时钟信号 和数据的装置，具有采样部、检测部、偏移确定部和时钟输出部。第2发明中的采样部输入具有相同周期T的时钟信号CKX和时钟信 号CK，并且，输入数字信号，对数字信号赋予偏移(一Voff)而生成第 l信号，对数字信号赋予偏移(+Voff)而生成第2信号，在该周期的各 个第n期间T(n)中，对时钟信号CKX指示的时刻tx的第1信号值DXA (n)和第2信号值DXB (n)、以及时钟信号CK指示的时刻tc的数字信 号值D (n)进行采样并保持，然后输出。或者，采样部输入具有相同周 期T的时钟信号CKX和时钟信号CK，并且，输入数字信号，在该周期 的各个第n期间T (n)中，分别利用偏移+Voff和一Voff后的阈值，对 时钟信号CKX指示的时刻tx的数字信号值进行采样并保持后，分别作为 DXA (n)和DXB (n)输出，对时钟信号CK指示的时刻tc的数字信号 值D (n)进行采样并保持，然后输出。其中，tx<tc， n是整数。第2发明中的检测部，在各个期间T (n)中，(1)输入从采样部输 出的数字值DXA (n)、数字值DXB (n)和数字值D (n)， (2)在值D (n—2)是高电平时，根据值D (n—l)、值DXA (n)和值D (n)，检测由时钟信号CKX指示的时刻和第1信号值的转变时刻之间的先后关系(以下称作"第1先后关系")，(3)在值D (n—2)是低电平时，根据 值D (n—l)、值DXB (n)和值D (n)，检测由时钟信号CKX指示的 时刻和第2信号值的转变时刻之间的先后关系(以下称作"第2先后关 系")，(4)根据第1先后关系和第2先后关系，检测时钟信号CK和数 字信号之间的相位关系。第2发明中的偏移确定部根据由检测部检测到的第1先后关系和第 2先后关系，确定采样部的偏移赋予量，使得在值D (n—2)是高电平时 由时钟信号CKX指示的时刻成为第l信号值的转变时刻分布的中心，并 且，在值D (n—2)是低电平时由时钟信号CKX指示的时刻成为第2信 号值的转变时刻分布的中心。第2发明中的时钟输出部根据由检测部检测到的相位关系来调整周 期T或者相位，使得时钟信号CK和数字信号之间的相位差变小，将满 足"tc — tx=T/2"这样的关系的时钟信号CKX和时钟信号CK输出给采 样部。这样构成的第2发明的时钟数据恢复装置，具有包括采样部、检测 部和时钟输出部在内的第1环，并且，具有包括采样部、检测部和偏移 确定部在内的第2环。通过这两个环处理，时钟信号CKX和时钟信号 CK各自的相位被调整成与输入数字信号的相位一致，时钟信号CKX指 示的采样时刻被调整成与值D (n—2)是高电平时的第1信号的数据转 变时刻分布的峰值时刻一致，此外，时钟信号CKX指示的采样时刻被调 整成与值D (n—2)是低电平时的第2信号的数据转变时刻分布的峰值 时刻一致。并且，作为恢复后的时钟信号，输出时钟信号CKX和时钟信 号CK中的任意一个。此外，作为恢复后的数据，输出数字值D (n)的 时间序列数据。第2发明中的检测部优选的是，具有(1)第l先后关系检测电路， 在值D (n—2)是高电平时，输出在"D (n—l) ^DXA (n) =D (n)"时 成为有效值的UPA信号、和在"D (n—l) =DXA (n) #D (n)"时成为 有效值的DNA信号，作为表示第1先后关系的信号；(2)第2先后关系检测电路，在值D (n—2)是低电平时，输出在"D (n—l) ^DXB (n) =D (n)"时成为有效值的UPB信号、和在"D (n—1) =DXB (n) #D (n)" 时成为有效值的DNB信号，作为表示第2先后关系的信号；以及(3) 相位关系检测电路，其输出表示UPA信号和UPB信号的逻辑和的UP信 号、以及表示DNA信号和DNB信号的逻辑和的DN信号，作为表示相 位关系的信号。第2发明中的偏移确定部优选的是，确定采样部的偏移赋予量，使 得"D (n) (DNA+UPB) + D (n) (UPA+DNB)"的累计相加值cntINSIDE 和 "UPA+UPB+DNA+DNB " 的累计相力Q值cntEDGE之比 (cntlNSIDE/cntEDGE)与值0.5之间的差在预先确定的基准值以下。 第2发明中的时钟输出部优选的是，根据UP信号和DN信号调整周 期T或者相位，输出时钟信号CKX和时钟信号CK。第3发明的时钟数据恢复装置是根据输入的数字信号恢复时钟信号 和数据的装置，具有采样部、检测部、偏移确定部和时钟输出部。第3发明中的采样部输入具有相同周期T的时钟信号CKX和时钟信 号CK，并且，输入数字信号，对数字信号赋予偏移(一Voff)而生成第 1信号，对数字信号赋予偏移(+Voff)而生成第2信号，在该周期的各 个第n期间T(n)中，对时钟信号CKX指示的时刻tx的第1信号值DXA (n)和第2信号值DXB (n)、以及时钟信号CK指示的时刻tc的数字信 号值D (n)进行采样并保持，然后输出。或者，采样部输入具有相同周 期T的时钟信号CKX和时钟信号CK，并且，输入数字信号，在该周期 的各个第n期间T(n)中，分别利用偏移+Voff和一Voff后的阈值，对 时钟信号CKX指示的时刻tx的数字信号值进行釆样并保持后，分别作为 DXA (n)和DXB (n)输出，对时钟信号CK指示的时刻tc的数字信号 值D (n)进行采样并保持，然后输出。其中，tx<tc， n是整数。第3发明中的检测部，在各个期间T (n)中，(1)输入从采样部输 出的数字值DXA (n)、数字值DXB (n)和数字值D (n)， (2)在值D (n — 2)是高电平时设为"DX (n) =DXA (n)"， (3)在值D (n —2) 是低电平时设为"DX (n) =DXB (n)"， (4)根据值D (n—1)、值DX(n)和值D (n)，检测时钟信号CK和数字信号之间的相位关系。第3发明中的偏移确定部根据值DX (n)、值D (n—2)、值D (n 一l)和值D (n)，确定采样部的偏移赋予量，使得在值D (n—2)是高 电平时由时钟信号CKX指示的时刻成为第1信号值的转变时刻分布的中 心，并且，在值D (n—2)是低电平时由时钟信号CKX指示的时刻成为 第2信号值的转变时刻分布的中心。第3发明中的时钟输出部根据由检测部检测到的相位关系来调整周 期T或者相位，使得时钟信号CK和数字信号之间的相位差变小，将满 足"tc—tx=T/2"这样的关系的时钟信号CKX和时钟信号CK输出给采 样部。这样构成的第3发明的时钟数据恢复装置，具有包括采样部、检测 部和时钟输出部在内的第1环，并且，具有包括采样部、检测部和偏移 确定部在内的第2环。通过这两个环处理，时钟信号CKX和时钟信号 CK各自的相位被调整成与输入数字信号的相位一致，时钟信号CKX指 示的采样时刻被调整成与值D (n—2)是高电平时的第1信号的数据转 变时刻分布的峰值时刻一致，此外，时钟信号CKX指示的采样时刻被调 整成与值D (n—2)是低电平时的第2信号的数据转变时刻分布的峰值 时刻一致。并且，作为恢复后的时钟信号，输出时钟信号CKX和时钟信 号CK中的任意一个。此外，作为恢复后的数据，输出数字值D (ri)的 时间序列数据。第3发明中的检测部优选的是，具有(1)选择电路，在值D (n— 2)是高电平时将值DXA (n)作为值DX (n)输出，在值D (n—2)是 低电平时将值DXB (n)作为值DX (n)输出；以及(2)相位关系检测 电路，输出在"D (n—1) ^DX (n) =D (n)"时成为有效值的UP信号、 和在"D (n—l) =DX (n) #D (n)"时成为有效值的DN信号，作为表示 相位关系的信号。第3发明中的偏移确定部优选的是，确定采样部的偏移赋予量，使 得"(D(n) 'D(n—l) }*{D(n—2) 'DX (n) }"的累计相加值cntINSIDE 和"D (n)(n— 1)"的累计相加值cntEDGE之比(cntlNSIDE/cn伍DGE)与值0.5之间的差在预先确定的基准值以下。第3发明中的时钟输出部优选的是，根据UP信号和DN信号调整周 期T或者相位，输出时钟信号CKX和时钟信号CK。根据本发明，即使在发送器时钟抖动或码间干扰较大时也能够稳定 地对时钟信号和数据进行恢复。
图1是示意地表示波形恶化的数字信号的眼孔图样(eye pattern)的图。图2是说明对数据转变时刻的数据进行采样的定时的图。 图3是表示第1实施方式中对数字信号的数据进行采样的定时的图。 图4是说明第1实施方式的时钟数据恢复装置1中对数字信号的数 据进行采样的定时的图。图5是表示第1实施方式的时钟数据恢复装置1的整体概略结构的图。图6是第1实施方式的时钟数据恢复装置1中包含的检测部20的电 路图。图7是表示先后关系检测电路22、 23中包含的相位比较电路22a、23a的输入输出值的真值表的图表。图8是表示时钟信号CKXA、 CKXB所示的采样时刻和输入数字信号值的转变之间的关系的图。图9是说明第1实施方式的时钟数据恢复装置1中包含的定时确定部30的处理的流程图。图10是表示第1实施方式的时钟数据恢复装置1中包含的时钟输出部40的结构的图。图11是表示基准时钟产生电路41的第1方式的电路结构的图。 图12是表示基准时钟产生电路41的第2方式的电路结构的图。 图13是表示基准时钟产生电路41的第3方式的电路结构的图。 图14是表示第1实施方式的时钟数据恢复装置1中的时钟信号CKXA、时钟信号CKXB以及时钟信号CK各自指示的采样定时的图。图15是说明对数字信号的数据进行采样的定时和偏移之间的关系 的图。图16是说明第2实施方式的时钟数据恢复装置2中对数字信号的数 据进行釆样的定时的图。图17是表示第2实施方式的时钟数据恢复装置2的整体概略结构的图。图18是第2实施方式的时钟数据恢复装置2中包含的检测部60的 电路图。图19是表示时钟信号CKX所示的采样时刻和偏移量Voff之间的关 系的图。图20是说明第2实施方式的时钟数据恢复装置2中包含的偏移确定 部70的处理的流程图。图21是表示第3实施方式的时钟数据恢复装置3的整体概略结构的图。图22是第3实施方式的时钟数据恢复装置3中包含的检测部60A 的电路图。图23是表示检测部60A中包含的相位关系检测电路68的输入输出 值的真值表的图表。图24是说明第3实施方式的时钟数据恢复装置3中包含的偏移确定 部70A的处理的流程图。标号说明1、 2:时钟数据恢复装置；10:采样部；U 13:锁存电路；20: 检测部；21:寄存器电路；22A、 22B:先后关系检测电路；23:相位关 系检测电路；30:定时确定部；40:时钟输出部；41:基准时钟产生电 路；42:延迟赋予电路；50:采样部；51 53:锁存电路；54、 55:加法电路；60、 60A:检测部；61:寄存器电路；62A、 62B:先后关系检测电路；63:相位关系检测电路；66:寄存器电路；67:选择电路；68: 相位关系检测电路；70、 70A:偏移确定部；80:时钟输出部；90: DA转换部。
具体实施例方式
以下，参照附图详细说明用于实施本发明的优选实施方式。另外， 在附图的说明中对相同的要素标注相同的标号，省略重复的说明。
本发明是在考虑到在波形恶化的数字信号中产生的图样效应后而完 成的。在此，首先说明图样效应。图1是示意地表示波形恶化的数字信 号的眼孔图样的图。图1的横轴表示时间，纵轴表示电压电平。如该图 所示，在分析波形恶化的数字信号时，数据从某个比特向下一个比特转 变时的时刻取决于该时刻之前的数据的图样。即，在相同数据连续后的 数据转变时刻相对滞后(图中的实线)，与此对应地，数据变化后的数据 转变时刻相对超前(图中的虚线)。
某个比特的电平取决于前一比特的符号。即，即使是相同的高电平， 如果前一比特是高电平则该比特是较高的高电平，如果前一比特是低电 平则该比特是较低的高电平。对于低电平也同样。某个比特的下一转变 取决于该比特的电平。
与从较低的高电平(Hl)向低电平(L)转变时相比，从较高的高电
平(Hh)向低电平(L)转变时的转变幅度更大，所以转变时刻滞后。与 从较高的低电平(Lh)向高电平(H)转变时相比，从较低的低电平(LL) 向高电平(H)转变时的转变幅度更大，所以转变时刻滞后。当相同电平 在前两个比特连续时出现较高的高电平(HH)和较低的低电平(Ll)。因 此，可以说相同电平的比特连续后的转变时刻相对滞后。
从另一观点来看，与从较低的高电平(Hl)向低电平(L)转变时相 比，从较高的高电平(HH)向低电平(L)转变时低电平的波形变高。与 从较低的低电平(LL)向高电平(H)转变时相比，从较高的低电平(LH) 向高电平(H)转变时高电平的波形变低。
当前一比特是高电平时出现较高的高电平(HH)和较高的低电平 (LH)。因此，后一转变波形的偏移根据前一比特的电平而变化。将这样 的现象称作图样效应。数据转变时刻的变动取决于此前的各个比特的数
19据的图样，但特别显著地取决于前两个比特的各个数据的异同。此外， 数据转变波形取决于前一比特而具有偏移。
在本发明中，考虑到这样的图样效应，将前两个比特的各个数据彼 此不同时的数据转变时刻、和前两个比特的各个数据彼此相等时的数据 转变时刻彼此区分开来进行检测。图2是说明对数据转变时刻的数据进 行采样的定时的图。
图2- (a)示意地表示数字信号的眼孔图样。
图2- (c)表示前两个比特的各个数据彼此不同时的数据转变时刻的 分布(时钟信号CKXA)，图2- (b)表示前两个比特的各个数据彼此相 等时的数据转变时刻的分布(时钟信号CKXB)、以及本发明中对数据转 变时刻的数据进行采样的定时。此外，为了比较，图2- (d)示出不区别 前两个比特的各个数据的异同时的数据转变时刻的分布、以及专利文献2 所公开的发明中对数据转变时刻的数据进行采样的定时。
如图2-(d)所示，在专利文献2所公开的发明中，在不区别前两个 比特的各个数据的异同时的数据转变时刻的分布的两端附近的定时，对 数字信号的数据进行采样。与此相对地，如图2- (a)、 2- (b)、 2- (c) 所示，在本发明中，分别在前两个比特的各个数据彼此不同时的数据转 变时刻的分布的峰值的定时、以及前两个比特的各个数据彼此相等时的 数据转变时刻的分布的峰值的定时，对数字信号的数据进行采样。
以下，说明本发明的时钟数据恢复装置的第1实施方式和第2实施 方式。在第l实施方式中，时钟信号CKXA指示前两个比特的各个数据 彼此不同时的数据转变时刻的分布的峰值的定时，时钟信号CKXB指示 前两个比特的各个数据彼此相等时的数据转变时刻的分布的峰值的定 时。在第2实施方式中，利用定时调整和偏移量调整之间的等价关系， 分别针对将偏移电压值(一Voff)与输入数字信号相加而得到的第1信号、 以及将偏移电压值(+Voff)与输入数字信号相加而得到的第2信号，由 1个时钟信号CKX指示数据转变时刻的分布的峰值的定时，并且，调整 偏移量Voff。
(第1实施方式)首先，说明本发明的时钟数据恢复装置的第1实施方式。图3是表示第1实施方式中对数字信号的数据进行采样的定时
的图。如图3- (a)、图3- (b)所示，在前两个比特的各个数据彼此不同 时，在时钟信号CKXA指示的定时对数字信号值DXA进行采样。如图 3- (c)、图3- (d)所示，在前两个比特的各个数据彼此相等时，在时钟 信号CKXB指示的定时对数字信号值DXB进行采样。此外，在数据稳 定期间内，在时钟信号CK指示的定时对数字信号值D进行采样。
而且，如图3- (a)、图3- (b)所示，在前两个比特的各个数据彼此 不同时，根据值DXA和值D，取得表示数据转变时刻的分布的峰值的定 时、和时钟信号CKXA指示的定时之间的先后关系的UPA信号和DNA 信号，由此使得两个定时一致。此外，如图3- (c)、图3- (d)所示，在 前两个比特的各个数据彼此相等时，根据值DXB和值D，取得表示数据 转变时刻的分布的峰值的定时、和时钟信号CKXB指示的定时之间的先 后关系的UPB信号和DNB信号，由此使得两个定时一致。
第1实施方式的时钟数据恢复装置1如以上说明的那样，利用时钟 信号CKXA、时钟信号CKXB和时钟信号CK这三个信号来指示对数字 信号的数据进行采样的定时。图4是说明第1实施方式的时钟数据恢复 装置1中对数字信号的数据进行采样的定时的图。该图示意性示出数字 信号的眼孔图样，此外，用CKXA、 CKXB和CK表示数据采样的定时。
时钟信号CKXA、时钟信号CKXB和时钟信号CK这三个信号具有 相同的周期T。时钟信号CKXB指示的采样时刻txB相比于时钟信号 CKXA指示的采样时刻txA延迟时间2t，时钟信号CK指示的采样时刻tc 相比于时钟信号CKXA指示的采样时刻txA延迟时间(T/2+t)。艮口， tXA <tXB<tc、 tXA=tc_T/2—T、以及txB^tc—T/2+T的关系成立。其中，这些 周期T和时间t由时钟数据恢复装置1进行调整。'
此外，如图所示，在周期T的各个第n期间T (n)中，时钟信号 CKXA、时钟信号CKXB和时钟信号CK这三个信号各自指示的釆样时 刻按照此顺序依次排列。n是任意的整数。而且，在各个期间T (n)中 在时钟信号CKXA指示的时刻采样的数字信号值表示为DXA (n)，在各 个期间T (n)中在时钟信号CKXB指示的时刻采样的数字信号值表示为DXB (n)，此外，在各个期间T (n)中在时钟信号CK指示的时刻采样 的数字信号值表示为D (n)。
另外，时钟信号CKXA、时钟信号CKXB和时钟信号CK这三个信 号各自可以是单相的，也可以是多相的。例如，考虑到将时钟信号CK 设为4相的情况，使用各自的周期是4T、相位分别相差71/2的4个时钟 信号CK<1>、 CK<2>、 CK<3〉、 CK<4>，并且与这4个时钟信号CK<1〉 CK〈4〉对应地在采样部设置4个锁存电路。在设为多相时，虽然采样部 的电路规模变大，但对各电路模块要求的速度得到缓和。
此外，时钟信号CKXA、时钟信号CKXB和时钟信号CK这三个信 号可以是不同的，也可以任意两个时钟信号是共同的。在后者的情况下， 例如可以将共同时钟信号设为周期T、脉冲宽度为2t，用共同时钟信号 的上升沿表示时钟信号CKXA，用共同时钟信号的下降沿表示时钟信号 CKXB。
图5是表示第1实施方式的时钟数据恢复装置1的整体概略结构的 图。如该图所示，时钟数据恢复装置1具有采样部10、检测部20、定时 确定部30以及时钟输出部40。
采样部10包括3个锁存电路11 13，输入从时钟输出部40输出的 具有相同周期T的时钟信号CKXA、时钟信号CKXB和时钟信号CK， 并且还输入作为恢复对象的数字信号。锁存电路11在各个期间T (n)中 对时钟信号CKXA所指示的时刻下的数字信号值DXA (n)进行采样并 保持，然后输出给检测部20。锁存电路12在各个期间T (n)中对时钟 信号CKXB所指示的时刻下的数字信号值DXB (n)进行采样并保持， 然后输出给检测部20。此外，锁存电路13在各个期间T (n)中对时钟 信号CK所指示的时刻下的数字信号值D (n)进行采样并保持，然后输 出给检测部20。
检测部20在各个期间T (n)中输入从采样部10输出的数字值DXA (n)、数字值DXB (n)和数字值D (n)。然后，在"D (n—2) #D (n 一l)"时，检测部20根据值D (n—l)、值DXA (n)和值D (n)，检测 由时钟信号CKXA指示的时刻和数字信号值的转变时刻之间的先后关系(第1先后关系)，向定时确定部30输出表示该第1先后关系的UPA信
号和DNA信号。此外，在"D (n—2) =D (n—l)，，时，检测部20根据 值D (n—l)、值DXB (n)和值D (n)，检测由时钟信号CKXB指示的 时刻和数字信号值的转变时刻之间的先后关系(第2先后关系)，向定时 确定部30输出表示该第2先后关系的UPB信号和DNB信号。并且，检 测部20根据上述第1先后关系和第2先后关系，检测时钟信号CK和数 字信号之间的相位关系，向时钟输出部40输出表示该相位关系的UP信 号和DN信号。
定时确定部30输入表示由检测部20检测到的第1先后关系和第2 先后关系的UPA信号、DNA信号、UPB信号和DNB信号。然后，定时 确定部30确定时钟信号CKXA、时钟信号CKXB和时钟信号CK各自的 定时(即上述时间T)，使得在前两个比特的各个数据彼此不同时(在"D
(n—2) (n—l)"时)由时钟信号CKXA指示的时刻成为数字信号 值的转变时刻分布的中心，并且，在前两个比特的各个数据彼此相等时
(在"D (n — 2) =D (n—l)"时)由时钟信号CKXB指示的时刻成为数 字信号值的转变时刻分布的中心。
时钟输出部40根据表示由检测部20检测到的相位关系的UP信号 和DN信号来调整周期T或者相位，使得时钟信号CK和数字信号之间 的相位差变小，按照由定时确定部30确定的定时，向釆样部10输出时 钟信号CKXA、时钟信号CKXB和时钟信号CK。
图6是第1实施方式的时钟数据恢复装置1中包含的检测部20的电 路图。检测部20包括寄存器电路21、先后关系检测电路22、先后关系 检测电路23 、相位关系检测电路24以及异或电路25 。
寄存器电路21在各个期间T (n)中输入从采样部10输出的数字值 DXA (n)、数字值DXB (n)和数字值D (n)，在一定期间内保持它们 并在预定的定时输出。即，寄存器电路21在某个期间同时向异或电路25 输出值D (n—2)和值D (n—l)，向先后关系检测电路22输出值D (n
一l)、值D (n)和值DXA (n)，此外，向先后关系检测电路23输出值 D (n—1)、值D (n)和值DXB (n)。异或电路25输入从寄存器电路21输出的值D (n—2)和值D (n—l)，如果这2个值彼此不同则输出高电 平值，如果这2个值彼此相等则输出低电平值。
先后关系检测电路22包括相位比较电路22a，输入从寄存器电路21 输出的值D (n—l)、值D (n)和值DXA (n)，在从异或电路25输出的 值是高电平值时(即在"D (n—2)印(n—l)"时)，输出在"D (n—1) ^DXA (n) -D (n)"时成为有效值的UPA信号、和在"D (n—l) =DXA (n) #D (n)"时成为有效值的DNA信号，作为表示上述第1先后关系 的信号。
先后关系检测电路23包括相位比较电路23a，输入从寄存器电路21 输出的值D (n—l)、值D (n)和值DXB (n)，在从异或电路25输出的 值是低电平值时(即在D (n — 2) =D (n— 1)时)，输出在"D (n— 1) #DXB (n) =D (n)"时成为有效值的UPB信号、和在"D (n—l) =DXB (n) ^D(n)"时成为有效值的DNB信号，作为表示上述第2先后关系的信号。
相位关系检测电路24输出表示UPA信号和UPB信号的逻辑和的 UP信号、和表示DNA信号和DNB信号的逻辑和的DN信号，作为表示 上述相位关系的信号。
图7- (a)是表示先后关系检测电路22中包含的相位比较电路22a 的输入输出值的真值表的图表。此外，图7- (b)是表示先后关系检测电 路23中包含的相位比较电路23a的输入输出值的真值表的图表。这两个 真值表虽然在3个输入值中的1个是DXA (n)还是DXB (n)这一点上 不同，但除了这一点以外3个输入值和2个输出值之间的关系是共同的。
对图7- (a)进行说明，也如图3- (a)所示，在"D (n—l) #DXA (n) =D (n)"时成为有效值l的UPA信号，表示由时钟信号CKXA指 示的采样时刻是否比输入数字信号值的转变时刻滞后，因此，表示是否 需要提前该采样时刻。此外，也如图3- (b)所示，在"D (n—1) =DXA (n) #D (n)"时成为有效值l的DNA信号，表示由时钟信号CKXA指 示的采样时刻是否比输入数字信号值的转变时刻超前，因此，表示是否 需要延迟该采样时刻。
同样，对图7- (b)进行说明，也如图3- (c)所示，在"D (n—1)^DXB(n)-D(n)"时成为有效值1的UPB信号，表示由时钟信号CKXB 指示的采样时刻是否比输入数字信号值的转变时刻滞后，因此，表示是 否需要提前该采样时刻。此外，也如图3- (d)所示，在"D (n—l) =DXB (n) #D (n)"时成为有效值1的DNB信号，表示由时钟信号CKXB指 示的釆样时刻是否比输入数字信号值的转变时刻超前，因此，表示是否 需要延迟该采样时刻。
图8是表示时钟信号CKXA、 CKXB所示的采样时刻和输入数字信 号值的转变之间的关系的图。图8- (a)是示意地表示波形恶化的数字信 号的眼孔图样的图。
如图8- (c)所示，在"D (n—2) (n—l)"时由时钟信号CKXA 指示的采样时刻滞后于输入数字信号值的转变时刻分布的中心时刻，如 图8- (b)所示，在"D (n—2) =D (n—l)"时由时钟信号CKXB指示的 采样时刻早于输入数字信号值的转变时刻分布的中心时刻的情况下，需 要延长时钟信号CKXA、时钟信号CKXB各自指示的采样时刻之间的时 间差2x。
相反，如图8- (e)所示，在"D (n—2) (n—1)"时由时钟信号 CKXA指示的采样时刻早于输入数字信号值的转变时刻分布的中心时 刻，如图8- (d)所示，在"D (n—2) =D (n—l)"时由时钟信号CKXB 指示的采样时刻滞后于输入数字信号值的转变时刻分布的中心时刻的情 况下，需要縮短时钟信号CKXA、时钟信号CKXB各自指示的采样时刻
之间的时间差2T。
图5所示的定时确定部30进行在图8中说明的判定来调整时间t。 图9是说明第1实施方式的时钟数据恢复装置1中包含的定时确定部30 的处理的流程图。定时确定部30使用变量cntEDG、变量cntINSIDE、常 数cntEDGTH和常数width进行以下那样的处理。
在步骤Sll中，将变量cntEDG和变量cntINSIDE各自的值设定为 初始值0。在接下来的步骤S12中，将UPA信号、UPB信号、DNA信号 和DNB信号各自的值的和与变量cntEDG的值相加，将该相加后得到的 值设为变量cntEDG的新值，此外，将DNA信号和UPB信号各自的值的和与变量cntINSIDE的值相加，将该相加后得到的值设为变量 cntINSIDE的新值。另夕卜，步骤S12的运算符号"+^表示累积相加。在接 下来的步骤S13中，判定变量cntEDG的值是否等于常数cntEDGTH，如 果变量cntEDG的值达到常数cntEDGTH则进入步骤S14，如果变量 cntEDG的值没有达到常数cntEDGTH则返回步骤S12。
步骤S12和步骤S13各自的处理在各个期间T(n)内进行l次。即， 当在步骤S13中判定为变量cntEDG的值已达到常数cntEDGTH之前， 每隔一个周期T的期间进行1次步骤S12的处理。并且，当在步骤S13 中判定为变量cntEDG的值已达到常数cntEDGTH而进入步骤S14的时 刻，变量cntINSIDE的值与变量cntEDG的值之比，表示时钟信号CKXA、 CKXB各自指示的采样时刻之间的时间差2T、与"D (n—2) #D (n—1)" 时和"D (n — 2) =D (n—l)"时各自的输入数字信号值的转变时刻分布 的中心时刻之间的时间差的关系(即，是图8- (b)、图8- (c)、图8- (d)、 图8- (e)的哪一个)。
在步骤S14和步骤S15中，针对以变量cntEDG的值的0.5倍的值为 中心、宽度为2width的一定范围，判定变量cntINSIDE的值处于怎样的 关系。在判定为变量cntINSIDE的值小于变量cntEDG的值的0.5倍减去 正常数width而得到的值(0.5*cntEDG—width)的情况下，在步骤S16 中使值t增加，将新值t通知给时钟输出部40。在判定为变量cntINSIDE 的值大于变量cntEDG的值的0.5倍加上正常数width而得到的值 (0.5*cntEDG+width)的情况下，在步骤S17中使值t减小，将新值t 通知给时钟输出部40。此外，当判定为变量cntINSIDE的值存在于上述 一定范围内的情况下，在步骤S18中维持值t。并且，在步骤S16 S18 的任意一个处理结束时，返回步骤Sll，重复进行此前已说明的处理。
由定时确定部30进行以上那样的处理从而调整值t，使得变量 cntINSIDE的值存在于一定范围(0.5*cntEDG —width 0.5*cntEDG + width)内，艮P，使得"DNA+UPB"的累积相加值和"UPA+DNB"的累积 相加值的差在基准值以下。由此，调整成时钟信号CKXA、 CKXB各自 指示的采样时刻之间的时间差2T、与"D (n—2) (n—l)"时和"D (n一2) =D (n—l)"时各自的输入数字信号值的转变时刻分布的中心时刻 之间的时间差一致。
图5所示的时钟输出部40根据从检测部20输出的UP信号和DN 信号，调整周期T或者相位，使得时钟信号CK和数字信号之间的相位 差变小，根据由定时确定部30确定的值T，将时钟信号CKXA、时钟信 号CKXB和时钟信号CK发送给采样部10。图10是表示第1实施方式 的时钟数据恢复装置1中包含的时钟输出部40的结构的图。如该图所示， 时钟输出部40包括基准时钟产生电路41和延迟赋予电路42。
基准时钟产生电路41产生根据从检测部20输出的UP信号和DN 信号调整周期T或者相位后的基准时钟信号。作为基准时钟产生电路41 的电路结构，如图11 图13所示，可具有多种方式。延迟赋予电路42 按照由定时确定部30确定的定时，将所需的延迟赋予给从基准时钟产生 电路41输出的基准时钟信号，生成时钟信号CKXA、时钟信号CKXB 和时钟信号CK并输出这些信号。此时，生成并输出时钟信号CKXA、 CKXB和CK，使时钟信号CKXB指示的采样定时相对于时钟信号CKXA 指示的采样定时滞后时间2i:，使时钟信号CK指示的采样定时相对于时 钟信号CKXA指示的采样定时滞后时间(T/2+0。
图11是表示基准时钟产生电路41的第1方式的电路结构的图。该 图所示的基准时钟产生电路41A包括CP (Charge Pump:电荷泵)电路 411、 LPF (Low Pass Filter:低通滤波器)电路412禾Q VCO (Voltage-ControlledOscillator:压控振荡器)电路413。在该基准时钟产 生电路41A中，输入从检测部20输出的UP信号和DN信号的CP电路 411，根据UP信号和DN信号中的哪一个是有效值，将充电和放电中的 某一个电流脉冲输出给LPF电路412。 LPF电路412输入从CP电路411 输出的电流脉冲，根据该所输入的电流脉冲是充电和放电中的哪一个， 来增减输出电压值。并且，VCO电路413产生与来自LPF电路412的输 出电压值对应的周期的时钟信号，将该基准时钟信号输出给延迟赋予电 路42。根据UP信号和DN信号来调整从VCO电路413输出给延迟赋予 电路42的时钟信号的周期。图12是表示基准时钟产生电路41的第2方式的电路结构的图。该
图所示的基准时钟产生电路41B包括CP电路411、 LPF电路412、 PLL (Phase Lock Loop:锁相环)电路414和可变延迟电路415。在该基准时 钟产生电路41B中，输入从检测部20输出的UP信号和DN信号的CP 电路411，根据UP信号和DN信号中的哪一个是有效值，将充电和放电 中的某一个电流脉冲输出给LPF电路412。 LPF电路412输入从CP电路 411输出的电流脉冲，根据该所输入的电流脉冲是充电和放电中的哪一 个，来增减输出电压值。PLL电路414根据输入时钟REFCLK生成多相 时钟，将该多相时钟输出给可变延迟电路415。并且，可变延迟电路415 输入从PLL电路414输出的多相时钟，对多相时钟赋予与从LPF电路412 输出的电压值对应的延迟，将该己赋予延迟的时钟输出给延迟赋予电路 42。根据UP信号和DN信号来调整从可变延迟电路415输出给延迟赋予 电路42的时钟信号的相位。另外，也可以使用DLL (Delay Lock Loop: 延迟锁定环)电路来代替PLL电路。
图13是表示基准时钟产生电路41的第3方式的电路结构的图。该 图所示的基准时钟产生电路41C包括PLL电路414、相位控制电路416 和相位插值电路417。在该基准时钟产生电路41C中，输入从检测部20 输出的UP信号和DN信号的相位控制电路416根据UP信号和DN信号 中的哪一个是有效值，输出对相位插值电路417增减相位调整量进行指 示的控制信号。PLL电路414根据输入时钟REFCLK生成多相时钟，将 该多相时钟输出给相位插值电路417。并且，相位插值电路417输入从 PLL电路414输出的多相时钟，根据从相位控制电路416输出的控制信 号，通过插值对多相时钟的相位进行调整，将该已调整相位的时钟输出 给延迟赋予电路42。从相位插值电路417输出给延迟赋予电路42的时钟 信号根据UP信号和DN信号来调整相位。另外，也可以使用DLL电路 来代替PLL电路。
在以上那样构成的时钟数据恢复装置l中，通过包括采样部IO、检 测部20、定时确定部30和时钟输出部40在内的环中的处理，时钟信号 CKXA、时钟信号CKXB和时钟信号CK各自的相位被调整成与输入数字信号的相位一致。此外，通过该环处理，时钟信号CKXA指示的数字
信号的采样时刻被调整成与前两个比特的值D (n—2)和值D (n—l) 彼此不同时的数据转变时刻分布的峰值时刻一致，此外，时钟信号CKXB 指示的数字信号的采样时刻被调整成与前两个比特的值D (n—2)和值D (n—l)彼此相等时的数据转变时刻分布的峰值时刻一致。并且，作为 恢复后的时钟信号，输出时钟信号CKXA、时钟信号CKXB和时钟信号 CK中的任意一个。此外，作为恢复后的数据，输出数字值D (n)的时 间序列数据。
图14是表示第1实施方式的时钟数据恢复装置1中的时钟信号 CKXA、时钟信号CKXB以及时钟信号CK各自指示的釆样定时的图。 图14表示在时间序列中经过的时刻t,、 t2、 t3、 t4、 ts的输入数字信号的 眼孔图样、和在整个输入数字信号的长期间Ttotal内的眼孔图样。输入 数字信号的数据转变时刻的变动由于以下因素而产生即，送出该数字 信号的发送器中的电源电压变动及其他噪声引起的发送器时钟抖动 (transmitter clockjitter)、以及因数字信号中的不规则数据图样和传输路 径中的衰减之间的混频引起的码间干扰等。
在图14中，因为发送器时钟抖动，所以按照时间序列连接数据稳定 期间的中心时刻的点划线成为曲线。此外，数据转变时刻取决于前两个 比特的值D (n—2)和值D (n—l)的异同而不同的现象是因为码间干 扰。在发送器时钟抖动较大的情况下，如图14的期间Ttotal中的重叠图 样所示，在整个输入数字信号的长期间内的眼孔图样中眼孔关闭，如专 利文献2所公开的装置那样，当想要将数字信号的采样时刻对准数据转 变时刻分布的两端附近时(参照图2-(d))，无法确定其采样时刻，因此， 也无法确定数据稳定期间的中心时刻。
与此相对，在第1实施方式的时钟数据恢复装置1中，时钟信号 CKXA指示前两个比特的各个数据彼此不同时的数据转变时刻分布的峰 值的定时，此外，时钟信号CKXB指示前两个比特的各个数据彼此相等 时的数据转变时刻分布的峰值的定时(参照图2- (a)、图2- (b)、图2-(c))，因此，能够在短期间内确定时钟信号CKXA、 CKXB和CK分别指示的定时时刻。即，在第1实施方式的时钟数据恢复装置1中，即使 在发送器时钟抖动或码间干扰较大的情况下，也能够稳定地恢复时钟信 号和数据。
(第2实施方式)接着，说明本发明的时钟数据恢复装置的第2实
施方式。图15是说明对数字信号的数据进行采样的定时和偏移之间的关 系的图。在该图15- (a)中，虚线所示的信号是对实线所示的输入数字 信号赋予了偏移Voff的信号。当考虑在同一锁存电路中对赋予了偏移Voff 的信号和原来的输入数字信号进行釆样时，与原来的输入数字信号的采 样定时相比，赋予了偏移Voff的信号的采样定时与提前时间TOff (= Voff/SlewRate)等效。此外，利用锁存电路对该赋予了偏移Voff的输入 数字信号进行釆样的效果如图15- (b)所示，也能够通过利用阈值(一 Voff)对没有赋予偏移的输入数字信号进行采样、即对采样阈值赋予偏移 来取得。因此，作为第2实施方式，以下说明在上述赋予偏移的两个等 效的方法中，通过调整对输入数字信号赋予的偏移来进行与调整输入数 字信号的采样时刻的第1实施方式的情况等效的处理的结构。
在第2实施方式的时钟数据恢复装置2中，时钟信号CK指示对数 字信号的数据进行采样的定时，此外，时钟信号CKX指示对已对数字信 号赋予了偏移(士Voff)的信号的数据进行釆样的定时。图16是说明第 2实施方式的时钟数据恢复装置2中对数字信号的数据进行采样的定时的 图。该图示意地表示数字信号的眼孔图样，此外，用CKX和CK表示数 据采样定时。另外，为了简单起见，使数字信号的偏移一致地进行表示， 并按照对采样阈值赋予了偏移的方式进行表示，但如上述说明的那样作 为动作与对信号添加偏移的情况等效。
两个时钟信号CKX和时钟信号CK具有相同的周期T。时钟信号 CKX指示的采样时刻tx、时钟信号CK指示的采样时刻tc具有"tc—tx 二T/2"的关系。此夕卜，在周期T的每个第n期间T (n)中，两个时钟信 号CKX和时钟信号CK各自指示的采样时刻按照CKX—CK的顺序排列。 n是任意整数。
在各个期间T (n)中在时钟信号CKX指示的时刻进行采样的第1信号(=输入数字信号—Voff)的值表示为DXA (n),在各个期间T (n) 中在时钟信号CKX指示的时刻进行采样的第2信号(二输入数字信号十 Voff)的值表示为DXB (n)，此外，在各个期间T (n)中在时钟信号CK 指示的时刻进行采样的输入数字信号值表示为D (n)。其中，它们的周 期T和偏移量Voff由时钟数据恢复装置2进行调整。
另外，2个时钟信号CKX和时钟信号CK各自可以是单相的，也可 以是多相的。例如，考虑到将时钟信号CK设为4相的情况，使用各自 的周期是4T、相位分别相差兀/2的4个时钟信号CK<1〉、 CK<2>、 CK<3〉 和CKK4、并且与这4个时钟信号CKO CK〈4〉对应地，在采样部设 置4个锁存电路。在设为多相时，虽然采样部的电路规模变大，但对各 电路模块要求的速度得到缓解。
此外，2个时钟信号CKX和时钟信号CK可以是不同的，也可以是 共同的。在后者的情况下，可以将共同时钟信号设为周期为T、脉冲宽度 为T/2，用共同时钟信号的上升沿表示时钟信号CKX，用共同时钟信号 的下降沿表示时钟信号CK。
图17是表示第2实施方式的时钟数据恢复装置2的整体概略结构的 图。如该图所示，时钟数据恢复装置2具有采样部50、检测部60、偏移 确定部70、时钟输出部80以及DA转换部90。
采样部50包括3个锁存电路51 53和2个加法电路54、 55，输入 从时钟输出部80输出的具有相同周期T的时钟信号CKX和时钟信号 CK，输入从DA转换部90输出的电压值(士Voff)，并且还输入作为恢 复对象的数字信号。加法电路54将偏移电压值(一Voff)与所输入的数 字信号相加，将作为其相加结果的第1信号输出给锁存电路51。加法电 路55将偏移电压值(+Voff)与所输入的数字信号相加，将作为其相加 结果的第2信号输出给锁存电路52。锁存电路51在各个期间T (n)中 对时钟信号CKX指示的时刻的第1信号的值DXA(n)进行采样并保持， 然后输出给检测部60。锁存电路52在各个期间T(n)中对时钟信号CKX 指示的时刻的第2信号的值DXB (n)进行采样并保持，然后输出给检测 部60。此外，锁存电路53在各个期间T (n)中对时钟信号CK指示的时刻的数字信号值D (n)进行采样并保持，然后输出给检测部60和偏 移确定部70。
另外，在取代对输入数字信号赋予偏移而采用使锁存电路中的采样
阈值偏移的结构的情况下，可省略加法电路54和加法电路55。在该情况 下，对锁存电路51和锁存电路52分别输入从DA转换部90输出的电压 值Voff和-Voff。并且，锁存电路51和锁存电路52在时钟信号CKX指 示的时刻，利用偏移Voff和一Voff而得到的阈值对输入数字信号进行采 样并保持后分别输出给检测部60。在此，假定DA转换部90输出锁存电 路51和锁存电路52中的偏移电压Voff和一Voff本身，但在锁存电路51 和锁存电路52中，只要是使采样阈值偏移Voff和一Voff的信号，也可以 不是偏移电压Voff和一Voff本身。
检测部60在各个期间T (n)中输入从采样部50输出的数字值DXA (n)、数字值DXB (n)和数字值D (n)。然后，在值D (n—2)是高电 平时，检测部60根据值D (n—l)、值DXA (n)和值D (n)，检测由时 钟信号CKX指示的时刻和数字信号值的转变时刻之间的先后关系(第1 先后关系)，向偏移确定部70输出表示该第1先后关系的UPA信号和 DNA信号。此外，在值D (n—2)是低电平时，检测部20根据值D (n 一l)、值DXB (n)和值D (n)，检测由时钟信号CKX指示的时刻和数 字信号值的转变时刻之间的先后关系(第2先后关系)，向偏移确定部70 输出表示该第2先后关系的UPB信号和DNB信号。并且，检测部20根 据上述第1先后关系和第2先后关系，检测时钟信号CK和数字信号之 间的相位关系，向时钟输出部80输出表示该相位关系的UP信号和DN 信号。
另夕卜，在第1实施方式的检测部20中，根据"D(n—2)^D(n—l)" 的情况和"D (n—2) =D (n—l)"中的任意一个的情况，从先后关系检 测电路22和先后关系检测电路23的任意一个中有选择地输出信号。与 此相对，在第2实施方式的检测部60中，根据值D (n — 2)是高电平和 低电平中的哪一个，从先后关系检测电路62和先后关系检测电路63的 任意一个中有选择地输出信号。其根据是考虑到使用图15说明的定时调整和偏移量调整之间的等效关系的结果。
偏移确定部70输入表示由检测部60检测到的第1先后关系和第2 先后关系的UPA信号、DNA信号、UPB信号和DNB信号，此外，输入 从采样部50输出的数字值D (n)。然后，偏移确定部70确定采样部50 中的偏移赋予量Voff，使得在值D (n—2)是高电平时由时钟信号CKX 指示的时刻成为第l信号值的转变时刻分布的中心，并且，在值D(n— 2)是低电平时由时钟信号CKX指示的时刻成为第2信号值的转变时刻 分布的中心。偏移确定部70将该所确定的偏移赋予量Voff通知给DA转 换部90。
时钟输出部80根据表示由检测部60检测到的相位关系的UP信号 和DN信号来调整周期T或者相位，使得时钟信号CK和数字信号之间 的相位差变小，将时钟信号CKX和时钟信号CK输出给釆样部50。 DA 转换部90将从偏移确定部70通知的偏移赋予量作为模拟电压值输出给 采样部50。
图18是第2实施方式的时钟数据恢复装置2中包含的检测部60的 电路图。检测部60包括寄存器电路61、先后关系检测电路62、先后关 系检测电路63以及相位关系检测电路64。
寄存器电路61在各个期间T (n)中输入从采样部50输出的数字值 DXA (n)、数字值DXB (n)和数字值D (n)，在一定期间内保持它们 并在预定的定时输出。即，寄存器电路61在某个期间同时向先后关系检 测电路62输出值D (n—2)、值D (n—l)、值D (n)和值DXA (n)， 以及向先后关系检测电路63输出值D (n—2)、值D (n—l)、值D (n) 和值DXB (n)。
先后关系检测电路62包括相位比较电路62a，输入从寄存器电路61 输出的值D (n—2)、值D (n—l)、值D (n)和值DXA (n)，在值D (n—2)是高电平值时，输出在"D (n—l) ^DXA (n) =D (n)"时成为 有效值的UPA信号、和在"D (n—l) =DXA (n) #D (n)"时成为有效 值的DNA信号，作为表示上述第l先后关系的信号。该先后关系检测电 路62中包含的相位比较电路62a的输入输出值的真值表与图7 (a)所示的相同。
先后关系检测电路63包括相位比较电路63a，输入从寄存器电路61 输出的值D (n—2)、值D (n—1)、值D (n)和值DXB (n)，在值D (n—2)是高电平值时，输出在"D (n—1) ^DXB (n) =D (n)"时成为 有效值的UPB信号、和在"D (n—l) =DXB (n) #D (n)"时成为有效 值的DNB信号，作为表示上述第2先后关系的信号。该先后关系检测电 路63中包含的相位比较电路63a的输入输出值的真值表与图7 (b)所示 的相同。
相位关系检测电路64输出表示UPA信号和UPB信号的逻辑和的 UP信号、和表示DNA信号和DNB信号的逻辑和的DN信号，作为表示 上述相位关系的信号。
图19是表示时钟信号CKX所示的采样时刻和偏移量Voff之间的关 系的图。如图19- (a)所示，在值D (n—2)是高电平时由时钟信号CKX 指示的采样时刻滞后于第l信号值的转变时刻分布的中心时刻、值D (n 一2)是低电平时由时钟信号CKX指示的采样时刻早于第2信号值的转 变时刻分布的中心时刻的情况下，需要增大偏移量Voff。相反，如图19-(b)所示，在值D (n —2)是高电平时由时钟信号CKX指示的采样时 刻早于第1信号值的转变时刻分布的中心时刻，值D (n—2)是低电平 时由时钟信号CKX指示的采样时刻滞后于第2信号值的转变时刻分布的 中心时刻的情况下，需要减小偏移量Voff。另外，该图表示数字信号值 从低电平转变成高电平的情况，但从高电平转变成低电平的情况也相同。
偏移确定部70进行在图19中说明的判定来调整偏移量Voff。图20 是说明第2实施方式的时钟数据恢复装置2中包含的偏移确定部70的处 理的流程图。偏移确定部70使用变量cntEDG、变量cntINSIDE、常数 cntEDGTH、常数width和值D (n)进行以下那样的处理。
在步骤S21中，将变量cntEDG和变量cntINSIDE各自的值设定为 初始值0。在接下来的步骤S22中，将UPA信号、UPB信号、DNA信号 和DNB信号各自的值的和与变量cntEDG的值相加，将该相加值设为变 量cntEDG的新值。此外，在步骤S22中，在值D (n)是高电平时将DNA信号和UPB信号各自的值的和与变量cntINSIDE的值相加，在值D (n) 是低电平时将UPA信号和DNB信号各自的值的和与变量cntINSIDE的 值相加，将该相加值设为变量cntINSIDE的新值。另外，步骤S22的符 号" "表示信号电平的反转。在接下来的步骤S23中，判定变量cntEDG 的值是否与常数cntEDGTH相等，如果变量cntEDG的值达到常数 cntEDGTH则进入步骤S24，如果变量cntEDG的值没有达到常数 cntEDGTH则返回步骤S22。
步骤S22和步骤S23各自的处理在各个期间T (n)进行1次。艮口 ， 在步骤S23中判定为变量cntEDG的值已达到常数cntEDGTH之前，在 每个周期T的期间中进行1次步骤S22的处理。并且，在步骤S23中判 定为变量cntEDG的值已达到常数cntEDGTH而进入步骤S24的时刻， 变量cntINSIDE的值与变量cntEDG的值之比，表示是图19- (a)和图 19- (b)中的哪一个。
在步骤S24和步骤S25中，针对以变量cntEDG的值的0.5倍的值为 中心且宽度为2width的一定范围，判定变量cntINSIDE的值处于怎样的 关系。在判定为变量cntINSIDE的值小于变量cntEDG的值的0.5倍减去 正常数width而得到的值(0.5*cntEDG—width)的情况下，在步骤S26 中使偏移量Voff增加，将新偏移量Voff通知给DA转换部90。在判定为 变量cntINSIDE的值大于变量cntEDG的值的0.5倍加上正常数width而 得到的值(0.5*cnffiDG+width)的情况下，在步骤S27中使偏移量Voff 减小，将新偏移量Voff通知给DA转换部90。此外，当判定为变量 cntINSIDE的值存在于上述一定范围内的情况下，在步骤S28中维持偏移 量Voff。并且，在步骤S26 S28的任意一个处理结束时，返回步骤S21， 重复进行此前已说明的处理。
以上那样构成的时钟数据恢复装置2具有包括采样部50、检测部60 和时钟输出部80在内的第1环，并且，具有包括采样部50、检测部60、 偏移确定部70和DA转换部90在内的第2环。通过这2个环处理，时 钟信号CKX和时钟信号CK各自的相位被调整成与输入数字信号的相位 一致，时钟信号CKX指示的采样时刻被调整成与值D (n—2)是高电平时的第1信号的数据转变时刻分布的峰值时刻一致，此外，时钟信号CKX
指示的采样时刻被调整成与值D (n—2)是低电平时的第2信号的数据 转变时刻分布的峰值时刻一致。并且，作为恢复后的时钟信号，输出时 钟信号CKX和时钟信号CK中的任意一个。此外，作为恢复后的数据， 输出数字值D (n)的时间序列数据。
该第2实施方式的时钟数据恢复装置2与前面第1实施方式的时钟 数据恢复装置1相同，即使在发送器时钟抖动或码间干扰较大的情况下， 也能够稳定地恢复时钟信号和数据。除此之外，第2实施方式的时钟数 据恢复装置2还能够起到以下那样的效果。即，必要的时钟信号的个数 在第1实施方式中是3个，而在第2实施方式中是2个。此外，在第1 实施方式中调整各个时钟的定时，而在第2实施方式中调整赋予给输入 数字信号的偏移量。通常，与调整定时相比，调整偏移量能够容易且高 精度地进行。因此，与第l实施方式相比，在第2实施方式中，能够更 稳定地恢复时钟信号和数据。
(第3实施方式)接着，说明本发明的时钟数据恢复装置的第3实 施方式。以下说明的第3实施方式的时钟数据恢复装置3进行与上述第2 实施方式的时钟数据恢复装置2等效的处理。
图21是表示第3实施方式的时钟数据恢复装置3的整体概略结构的 图。如该图所示，时钟数据恢复装置3具有采样部50、检测部60A、偏 移确定部70A、时钟输出部80以及DA转换部90。其中，采样部50、 时钟输出部80以及DA转换部90分别与上述第2实施方式的时钟数据 恢复装置2中包含的相同。
检测部60A在各个期间T(n)中输入从采样部50输出的数字值DXA (n)、数字值DXB (n)和数字值D (n)。然后，检测部60A在值D (n —2)是高电平时设为"DX (n) =DXA (n)"，在值D (n—2)是低电平 时设为"DX (n) =DXB (n)"，根据值D (n—l)、值DX (n)和值D (n)，检测时钟信号CK和数字信号之间的相位关系，向时钟输出部80 输出表示该相位关系的UP信号和DN信号。
偏移确定部70A根据值DX (n)、值D (n—2)、值D (n—l)和值D (n)，确定采样部50的偏移赋予量Voff，使得值D (n—2)是高电平 时由时钟信号CKX指示的时刻成为第1信号值的转变时刻分布的中心， 并且，值D (n—2)是低电平时由时钟信号CKX指示的时刻成为第2信 号值的转变时刻分布的中心。偏移确定部70A将该确定后的偏移赋予量 Voff通知给DA转换部90。
图22是第3实施方式的时钟数据恢复装置3中包含的检测部60A 的电路图。检测部60A包括寄存器电路66、选择电路67以及相位关系 检测电路68。
寄存器电路66在各个期间T (n)中输入从采样部50输出的数字值 DXA (n)、数字值DXB (n)和数字值D (n)，在一定期间内保持它们 并在预定的定时输出。即，寄存器电路66在某个期间同时输出值D (n —2)、值D (n—1)、值D (n)、值DXA (n)和值DXB (n)。
选择电路67输入从寄存器电路66输出的值D (n—2)、值DXA (n) 和值DXB (n)，在值D (n—2)是高电平时将值DXA (n)作为值DX (n)输出，在值D (n—2)是低电平时将值DXB (n)作为值DX (n) 输出。
相位关系检测电路68输入从寄存器电路66输出的值D (n)和值D (n—l)，并且，输入从选择电路67输出的值DX (n)，进行根据图23 所示的真值表的逻辑运算，输出UP信号和DN信号。g卩，相位关系检测 电路68输出在"D (n—1) ^DX (n) =D (n)"时成为有效值的UP信号、 和在"D (n_l) =DX (n) #D (n)"时成为有效值的DN信号，作为表示 相位关系的信号。
与上述第2实施方式的检测部60 (图18)相比，在该第3实施方式 的检测部60A(图22)中，关于UP信号和DN信号的生成，仅进行选 择值DXA (n)和值DXB (n)中的哪一个的处理、和检测相位关系的处 理的顺序不同。因此，关于UP信号和DN信号的生成，两者进行彼此等 效的处理。
图24是说明第3实施方式的时钟数据恢复装置3中包含的偏移确定 部70A的处理的流程图。与上述第2实施方式的偏移确定部70相比，在该第3实施方式的偏移确定部70A中，在代替步骤S22而设置的步骤 S22A这一点上不同。
即，在步骤S22A中，将"D (n) ~D (n—l)"的值与变量cntEDG 的值相加，将该相加得到的值设为变量cntEDG的新值。此外，在步骤 S22A中，将"{D (n) 'D (n—1) }*{D (n—2) 'DX (n) }"的值与变 量cntINSIDE的值相加，将该相加得到的值设为变量cntINSIDE的新值。 在此，运算符号""'表示异或。该第3实施方式中的步骤S22A的处理 和上述第2实施方式中的步骤S22的处理彼此等效。以下对此进行说明。
在第2实施方式中，UPA信号、DNA信号、UPB信号和DNB信号 分别用下述(1)式定义。此外，UP信号和DN信号分别用下述(2)式 定义。并且，在将(1)式代入(2)式并整理后，得到下述(3)式。(3c) 式的DX (n)是从第3实施方式的检测部60A中包含的选择电路67输 出的值。此外，(3a)式的UP和(3b)式的DN是从第3实施方式的检 测部60A中包含的相位关系检测电路68输出的值。即，关于UP信号和 DN信号的生成，第3实施方式的检测部60A和上述第2实施方式的检 测部60进行彼此等效的处理。
UPA=D(n—2)*{D(n)AD(n—l)}* {D(n)ADXA(n) } (la) DNA三D (n—2) *{D (n) AD (n—1) }*{D (n) ADXA (n) } (lb) UPB三 D (n—2) *{D (n) AD (n—l) }* {D (n) ADXB (n) } (lc) DNB三 D (n—2) *{D (n) AD (n— 1 ) }*{D (n) 'DXB (n) } (Id) [式2]
UP=UPA+UPB (2a) DN=DNA+DNB (2b) [式3]
UP={D (n) ~D (n—l) }*{D (n) —DX (n) } (3a) DN={D (n) 'D (n—1) }* {D (n) 'DX (n) } (3b) 其中，
DX (n) =D (n—2) *DXA (n) + D (n—2) *DXB (n) (3c)在第2实施方式的偏移确定部70的步骤S22的处理中，将第1式的 右边换成AcntEDGE，将第2式的右边换成AcntINSIDE。使用上述(1) 式进行整理，AcntEDGE用下述(4)式表示，AcntINSIDE用下述(5) 式表示。这些(4)式和(5)式与第3实施方式中的偏移确定部70A的 步骤S22A的处理的第1式和第2式各自的右边一致。即，第3实施方式 中的偏移确定部70A和上述第2实施方式中的偏移确定部70进行彼此等 效的处理。
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<formula>formula see original document page 39</formula> (5)
因此，该第3实施方式的时钟数据恢复装置3能够与上述第2实施 方式的时钟数据恢复装置2同样地动作，并能够同样地取得效果。除此 之外，与第2实施方式中的检测部60相比，该第3实施方式中的检测部 60A的电路规模较小，因此可实现小型化。
产业上的可利用性
本发明能够用于时钟数据恢复装置。
权利要求
1. 一种时钟数据恢复装置，其根据输入的数字信号恢复时钟信号和数据，其特征在于，上述时钟数据恢复装置具有采样部，其输入具有相同周期T的时钟信号CKXA、时钟信号CKXB和时钟信号CK，并且，输入上述数字信号，在该周期的各个第n期间T(n)中，对上述时钟信号CKXA指示的时刻tXA的上述数字信号值DXA(n)、上述时钟信号CKXB指示的时刻tXB的上述数字信号值DXB(n)、以及上述时钟信号CK指示的时刻tC的上述数字信号值D(n)进行采样并保持，然后输出(其中，tXA＜tXB＜tC，n是整数)；检测部，其在各期间T(n)中，输入从上述采样部输出的数字值DXA(n)、数字值DXB(n)和数字值D(n)，在“D(n-2)≠D(n-1)”时，根据值D(n-1)、值DXA(n)和值D(n)，检测由上述时钟信号CKXA指示的时刻和上述数字信号值的转变时刻之间的先后关系(以下称作“第1先后关系”)，在“D(n-2)＝D(n-1)”时，根据值D(n-1)、值DXB(n)和值D(n)，检测由上述时钟信号CKXB指示的时刻和上述数字信号值的转变时刻之间的先后关系(以下称作“第2先后关系”)，根据上述第1先后关系和上述第2先后关系，检测上述时钟信号CK和上述数字信号之间的相位关系；定时确定部，其根据由上述检测部检测到的上述第1先后关系和上述第2先后关系，确定上述时钟信号CKXA和上述时钟信号CKXB各自的定时之间的间隔2τ，使得在“D(n-2)≠D(n-1)”时由上述时钟信号CKXA指示的时刻成为上述数字信号值的转变时刻分布的中心，并且，在“D(n-2)＝D(n-1)”时由上述时钟信号CKXB指示的时刻成为上述数字信号值的转变时刻分布的中心；以及时钟输出部，其根据由上述检测部检测到的上述相位关系来调整周期T或者相位，使得上述时钟信号CK和上述数字信号之间的相位差变小，按照由上述定时确定部确定的定时，将满足“tXA＝tC-T/2-τ”和“tXB＝tC-T/2+τ”这样的关系的上述时钟信号CKXA、上述时钟信号CKXB和上述时钟信号CK输出给上述采样部。
2. 根据权利要求l所述的时钟数据恢复装置，其特征在于，上述检测部具有第1先后关系检测电路，其在"D (n—2) (n—l)"时，输出在 "D (n—l) #DXA (n) =D (n)"时成为有效值的UPA信号、和在"D (n _1) =DXA (n) #D (n)"时成为有效值的DNA信号，作为表示上述第 l先后关系的信号；第2先后关系检测电路，其在"D (n—2) =D (n—l)"时，输出在 "D (n—l) ^DXB (n) =D (n)"时成为有效值的UPB信号、和在"D (n 一l) =DXB (n) #D (n)"时成为有效值的DNB信号，作为表示上述第 2先后关系的信号；以及相位关系检测电路，其输出表示上述UPA信号和上述UPB信号的 逻辑和的UP信号、以及表示上述DNA信号和上述DNB信号的逻辑和 的DN信号，作为表示上述相位关系的信号。
3. 根据权利要求2所述的时钟数据恢复装置，其特征在于， 上述定时确定部确定上述时钟信号CKXA、上述时钟信号CKXB和上述时钟信号CK各自的定时，使得"DNA+UPB"的累计相加值 cntINSIDE和"UPA+UPB+DNA+DNB"的累计相加值cntEDGE之比 (cntlNSIDE/cntEDGE)与值0.5之间的差在预先确定的基准值以下。
4. 根据权利要求3所述的时钟数据恢复装置，其特征在于， 上述时钟输出部具有基准时钟产生电路，其产生根据上述UP信号和上述DN信号调整了 周期T或者相位后的基准时钟信号；以及延迟赋予电路，其按照由上述定时确定部确定的定时对上述基准时 钟信号赋予所需的延迟，生成上述时钟信号CKXA、上述时钟信号CKXB 和上述时钟信号CK，并输出这些信号。
5. —种时钟数据恢复装置，其根据输入的数字信号恢复时钟信号和 数据，其特征在于，上述时钟数据恢复装置具有采样部，其输入具有相同周期T的时钟信号CKX和时钟信号CK，并且，输入上述数字信号，对上述数字信号赋予偏移(一Voff)而生成第 1信号，对上述数字信号赋予偏移(+Voff)而生成第2信号，在该周期的各个第n期间T (n)中，对上述时钟信号CKX指示的时刻tx的上述 第1信号值DXA (n)和上述第2信号值DXB (n)、以及上述时钟信号 CK指示的时刻tc的上述数字信号值D (n)进行采样并保持，然后输出 (其中，tx<tc， n是整数);检测部，其在各个期间T (n)中，输入从上述采样部输出的数字值 DXA (n)、数字值DXB (n)和数字值D (n)，在值D (n—2)是高电 平时，根据值D (n—l)、值DXA (n)和值D (n)，检测由上述时钟信 号CKX指示的时刻和上述第1信号值的转变时刻之间的先后关系(以下 称作"第1先后关系")，在值D (n—2)是低电平时，根据值D (n—l)、 值DXB (n)和值D (n)，检测由上述时钟信号CKX指示的时刻和上述 第2信号值的转变时刻之间的先后关系(以下称作"第2先后关系")， 根据上述第1先后关系和上述第2先后关系，检测上述时钟信号CK和 上述数字信号之间的相位关系；偏移确定部，其根据由上述检测部检测到的上述第1先后关系和上 述第2先后关系，确定上述采样部的偏移赋予量，使得值D (n—2)是 高电平时由上述时钟信号CKX指示的时刻成为上述第1信号值的转变时 刻分布的中心，并且，值D (n—2)是低电平时由上述时钟信号CKX指 示的时刻成为上述第2信号值的转变时刻分布的中心；以及时钟输出部，其根据由上述检测部检测到的上述相位关系来调整周 期T或者相位，使得上述时钟信号CK和上述数字信号之间的相位差变 小，将满足"tc—tx=T/2"这样的关系的上述时钟信号CKX和上述时钟 信号CK输出给上述采样部。
6. —种时钟数据恢复装置，其根据输入的数字信号恢复时钟信号和 数据，其特征在于，上述时钟数据恢复装置具有采样部，其输入具有相同周期T的时钟信号CKX和时钟信号CK， 并且，输入上述数字信号，在该周期的各个第n期间T (n)中，分别利 用偏移+Voff和一Voff后的阈值，对上述时钟信号CKX指示的时刻tx的上述数字信号值进行采样并保持后，分别作为DXA (n)和DXB (n)输 出，对上述时钟信号CK指示的时刻tc的上述数字信号值D (n)进行采 样并保持，然后输出(其中，tx<tc， n是整数)；检测部，其在各个期间T(n)中，输入从上述采样部输出的数字值 DXA (n)、数字值DXB (n)和数字值D (n)，在值D (n—2)是高电 平时，根据值D (n—l)、值DXA (n)和值D (n)，检测由上述时钟信 号CKX指示的时刻和第1信号(对上述数字信号赋予偏移(一Voff)后 的信号)值的转变时刻之间的先后关系(以下称作"第1先后关系")， 在值D (n—2)是低电平时，根据值D (n—l)、值DXB (n)和值D (n)， 检测由上述时钟信号CKX指示的时刻和第2信号(对上述数字信号赋予 偏移(+Voff)后的信号)值的转变时刻之间的先后关系(以下称作"第 2先后关系")，根据上述第1先后关系和上述第2先后关系，检测上述时 钟信号CK和上述数字信号之间的相位关系；偏移确定部，其根据由上述检测部检测到的上述第1先后关系和上 述第2先后关系，确定上述采样部的偏移赋予量，使得值D (n—2)是 高电平时由上述时钟信号CKX指示的时刻成为上述第1信号值的转变时 刻分布的中心，并且，值D (n—2)是低电平时由上述时钟信号CKX指 示的时刻成为上述第2信号值的转变时刻分布的中心；以及时钟输出部，其根据由上述检测部检测到的上述相位关系来调整周 期T或者相位，使得上述时钟信号CK和上述数字信号之间的相位差变 小，将满足"tc — tx=T/2"这样的关系的上述时钟信号CKX和上述时钟 信号CK输出给上述采样部。
7.根据权利要求5所述的时钟数据恢复装置，其特征在于，上述检测部具有第l先后关系检测电路，其在值D (n—2)是高电平时，输出在"D (n—l) ^DXA (n) =D (n)"时成为有效值的UPA信号、和在"D (n— 1) -DXA (n) (n)"时成为有效值的DNA信号，作为表示上述第1 先后关系的信号；第2先后关系检测电路，其在值D (n—2)是低电平时，输出在"D(n—l) ^DXB (n) =D (n)"时成为有效值的UPB信号、和在"D (n— 1) -DXB (n) #D (n)"时成为有效值的DNB信号，作为表示上述第2 先后关系的信号；以及相位关系检测电路，其输出表示上述UPA信号和上述UPB信号的 逻辑和的UP信号、以及表示上述DNA信号和上述DNB信号的逻辑和 的DN信号，作为表示上述相位关系的信号。
8. 根据权利要求6所述的时钟数据恢复装置，其特征在于， 上述检测部具有第1先后关系检测电路，其在值D (n — 2)是高电平时，输出在"D (n—l) ^DXA (n) =D (n)"时成为有效值的UPA信号、和在"D (n — 1) =DXA (n) #D (n)"时成为有效值的DNA信号，作为表示上述第1 先后关系的信号；第2先后关系检测电路，其在值D (n—2)是低电平时，输出在"D (n—l) #DXB (n) =D (n)"时成为有效值的UPB信号、和在"D (n— 1) =DXB (n) #D (n)"时成为有效值的DNB信号，作为表示上述第2 先后关系的信号；以及相位关系检测电路，其输出表示上述UPA信号和上述UPB信号的 逻辑和的UP信号、以及表示上述DNA信号和上述DNB信号的逻辑和 的DN信号，作为表示上述相位关系的信号。
9. 根据权利要求7所述的时钟数据恢复装置，其特征在于， 上述偏移确定部确定上述采样部的偏移赋予量，使得"D (n)(DNA+UPB) + D (n) (UPA+DNB)"的累计相加值cntINSIDE和 "UPA+UPB+DNA+DNB " 的累计相力卩值 cntEDGE 之比 (cntlNSIDE/cntEDGE)与值0.5之间的差在预先确定的基准值以下。
10. 根据权利要求8所述的时钟数据恢复装置，其特征在于， 上述偏移确定部确定上述采样部的偏移赋予量，使得"D (n)(DNA+UPB) + D (n) (UPA+DNB)"的累计相加值cntINSIDE和 "UPA+UPB+DNA+DNB " 的累计相力口值 cntEDGE 之比 (cntlNSIDE/cntEDGE)与值0.5之间的差在预先确定的基准值以下。
11.一种时钟数据恢复装置，其根据输入的数字信号恢复时钟信号和 数据，其特征在于，上述时钟数据恢复装置具有采样部，其输入具有相同周期T的时钟信号CKX和时钟信号CK， 并且，输入上述数字信号，对上述数字信号赋予偏移(一Voff)而生成第 1信号，对上述数字信号赋予偏移(+Voff)而生成第2信号，在该周期 的各个第n期间T(n)中，对上述时钟信号CKX指示的时刻tx的上述 第1信号值DXA (n)和上述第2信号值DXB (n)、以及上述时钟信号 CK指示的时刻tc的上述数字信号值D (n)进行采样并保持，然后输出 (其中，tx<tc， n是整数)；检测部，其在各个期间T (n)中，输入从上述采样部输出的数字值 DXA (n)、数字值DXB (n)和数字值D (n)，在值D (n—2)是高电 平时设为"DX (n) =DXA (n)"，在值D (n—2)是低电平时设为"DX (n) =DXB (n)"，根据值D (n—l)、值DX (n)和值D (n)，检测上 述时钟信号CK和上述数字信号之间的相位关系；偏移确定部，其根据值DX (n)、值D (n—2)、值D (n—l)和值 D (n)，确定上述采样部的偏移赋予量，使得在值D (n—2)是高电平时 由上述时钟信号CKX指示的时刻成为上述第1信号值的转变时刻分布的 中心，并且，在值D (n—2)是低电平时由上述时钟信号CKX指示的时 刻成为上述第2信号值的转变时刻分布的中心；以及时钟输出部，其根据由上述检测部检测到的上述相位关系来调整周 期T或者相位，使得上述时钟信号CK和上述数字信号之间的相位差变 小，将满足"tc—tx=T/2"这样的关系的上述时钟信号CKX和上述时钟 信号CK输出给上述采样部。
12.—种时钟数据恢复装置，其根据输入的数字信号恢复时钟信号和 数据，其特征在于，上述时钟数据恢复装置具有采样部，其输入具有相同周期T的时钟信号CKX和时钟信号CK， 并且，输入上述数字信号，在该周期的各个第n期间T (n)中，分别利 用偏移+Voff和一Voff后的阈值，对上述时钟信号CKX指示的时刻tx的 上述数字信号值进行釆样并保持后，分别作为DXA (n)和DXB (n)输出，对上述时钟信号CK指示的时刻tc的上述数字信号值D (n)进行采 样并保持，然后输出(其中，tx<tc， n是整数)；检测部，其在各个期间T (n)中，输入从上述采样部输出的数字值 DXA (n)、数字值DXB (n)和数字值D (n)，在值D (n—2)是高电 平时设为"DX (n) =DXA (n)"，在值D (n—2)是低电平时设为"DX (n) =DXB (n)"，根据值D (n—l)、值DX (n)和值D (n)，检测上 述时钟信号CK和上述数字信号之间的相位关系；偏移确定部，其根据值DX (n)、值D (n—2)、值D (n—l)和值D (n)，确定上述采样部的偏移赋予量，使得在值D (n—2)是高电平时由 上述时钟信号CKX指示的时刻成为上述第1信号(对上述数字信号赋予 偏移(—Voff)后的信号)值的转变时刻分布的中心，并且，在值D (n—2) 是低电平时由上述时钟信号CKX指示的时刻成为上述第2信号(对上述 数字信号赋予偏移(+Voff)后的信号)值的转变时刻分布的中心；以及时钟输出部，其根据由上述检测部检测到的上述相位关系来调整周 期T或者相位，使得上述时钟信号CK和上述数字信号之间的相位差变 小，将满足"tc_tx=T/2"这样的关系的上述时钟信号CKX和上述时钟 信号CK输出给上述采样部。
13. 根据权利要求11所述的时钟数据恢复装置，其特征在于， 上述检测部具有选择电路，其在值D (n — 2)是高电平时将值DXA (n)作为值DX (n)输出，在值D (n—2)是低电平时将值DXB (n)作为值DX (n) 输出；以及相位关系检测电路，其输出在"D (n—l) ^DX (n) =D (n)"时成 为有效值的UP信号、和在"D (n—l) =DX (n) #D (n)"时成为有效值 的DN信号，作为表示上述相位关系的信号。
14. 根据权利要求12所述的时钟数据恢复装置，其特征在于， 上述检测部具有选择电路，其在值D (n—2)是高电平时将值DXA (n)作为值DX (n)输出，在值D (n—2)是低电平时将值DXB (n)作为值DX (n)输出；以及相位关系检测电路，其输出在"D (n —1) #DX (n) =D (n)"时成 为有效值的UP信号、和在"D (n—l) =DX (n) #D (n)"时成为有效值 的DN信号，作为表示上述相位关系的信号。
15. 根据权利要求5所述的时钟数据恢复装置，其特征在于， 上述偏移确定部确定上述采样部的偏移赋予量，使得"{D (n) 一D(n—1) }*{D (n—2) 'DX (n) }"的累计相加值cntINSIDE和"D (n) 一D (n—l)"的累计相加值cntEDGE之比(cntlNSIDE/cntEDGE)与值 0.5之间的差在预先确定的基准值以下。
16. 根据权利要求6所述的时钟数据恢复装置，其特征在于， 上述偏移确定部确定上述采样部的偏移赋予量，使得"{D (n) "D(n—l) }*{D (n—2) 'DX (n) }"的累计相加值cntINSIDE和"D (n) 一D (n—l)"的累计相加值cntEDGE之比(cntlNSIDE/cntEDGE)与值 0.5之间的差在预先确定的基准值以下。
17. 根据权利要求ll所述的时钟数据恢复装置，其特征在于， 上述偏移确定部确定上述采样部的偏移赋予量，使得"{D (n) —D(n—1) }*{D (n — 2) 'DX (n) }"的累计相加值cntINSIDE和"D (n) 一D (n—l)"的累计相加值cntEDGE之比(cntlNSIDE/cntEDGE)与值 0.5之间的差在预先确定的基准值以下。
18. 根据权利要求12所述的时钟数据恢复装置，其特征在于， 上述偏移确定部确定上述采样部的偏移赋予量，使得"{D (n) 一D(n—1) }*{D (n—2) "DX (n) }"的累计相加值cntINSIDE和"D (n) ~D (n—l)"的累计相加值cntEDGE之比(cntlNSIDE/cntEDGE)与值 0.5之间的差在预先确定的基准值以下。
19. 根据权利要求7所述的时钟数据恢复装置，其特征在于， 上述时钟输出部根据上述UP信号和上述DN信号调整周期T或者相位，输出上述时钟信号CKX和上述时钟信号CK。
20. 根据权利要求13所述的时钟数据恢复装置，其特征在于， 上述时钟输出部根据上述UP信号和上述DN信号调整周期T或者相位，输出上述时钟信号CKX和上述时钟信号CK。
全文摘要
在时钟数据恢复装置(1)中，通过包括采样部(10)、检测部(20)、定时确定部(30)和时钟输出部(40)在内的环中的处理，时钟信号CKXA、CKXB和CK各自的相位被调整成与输入数字信号的相位一致，时钟信号CKXA指示的数字信号的采样时刻被调整成与前两个比特的值D(n-2)和值D(n-1)彼此不同时的数据转变时刻分布的峰值时刻一致，时钟信号CKXB指示的数字信号的采样时刻被调整成与前两个比特的值D(n-2)和值D(n-1)彼此相等时的数据转变时刻分布的峰值时刻一致。
文档编号H04L7/033GK101288259SQ20068003833
公开日2008年10月15日 申请日期2006年11月16日 优先权日2005年11月17日
发明者小沢诚一 申请人:哉英电子股份有限公司