相位比較器、相位比較裝置以及時鐘數據恢復系統的製作方法

2023-05-11 23:42:21

專利名稱：相位比較器、相位比較裝置以及時鐘數據恢復系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及在數據通信中使時鐘信號與接收數據同步的相位調 整技術。
背景技術：
在設備之間進行數據通信時，接收側設備的時鐘和發送側設備 的時鐘不同步，電源噪聲和溫度等工作環境不同，因此時鐘的頻率 也不相同，所以在接收側設備中，需要根據接收到的數據來再生時 鍾。該處理一般被稱為定時恢復、數據時鐘恢復等。在一般的定時
恢復中反覆進行如下工作在接收側產生時鐘，檢測該時鐘與接收 到的數據的相位差，根據檢測到的相位差來調整時鐘的頻率或相位。 圖24示出一般的相位差檢測裝置。數據檢測裝置161和時鐘檢 測裝置162分別為觸發器，數據引腳被以"H電平"固定，對時鐘 引腳分別輸入數據信號和時鐘信號，對復位引腳輸入從判斷裝置163 輸入的復位信號。當數據信號成為"H電平"時，數據檢測裝置161 的輸出成為"H電平"，作為UP信號被輸出。同樣，當時鐘信號成 為"H電平"時，時鐘檢測裝置162的輸出成為"H電平"，作為 DOWN信號被輸出。判斷裝置163監視數據檢測裝置161的輸出和 時鐘檢測裝置162的輸出，當兩方成為了 "H電平"時，輸出復位 信號。即在兩方成為了 "H電平"的時刻，數據檢測裝置161的輸 出和時鐘檢測裝置162的輸出分別被復位，返回"L電平"。因此， 在數據信號比時鐘信號早到達的情況下，在與相位差相同的期間輸 出"UP信號"，相反的情況下，在與相位差相同的期間輸出"DOWN 信號"。由此，能夠檢測時鐘信號的相位相對於數據信號是超前了 多少還是延遲了多少。基於這種方法的相位差檢測能以簡單的電路來實現，但當數據
速率變高時，UP信號、DOWN信號的脈衝寬度變短，變得無法全力 進行檢測(full swing),因此難以進行正確的相位差糹企測。為了解 決這樣的問題，美國專利第5905769號說明書(專利文獻1 )和日本 特開2004 - 180188號公報(專利文獻2)公開了使用對接收數據進 行過取樣(over sampling )後的結果來進行相位判斷的方法。
在專利文獻l中，公開了以12相的時鐘信號對4位的接收數據 進行鎖存的相位比較器。即為如下結構4位並行地進行相位比較處 理，其中，該相位比較處理是對1位的接收數據執行3倍過採樣。 所謂3倍過採樣意味著以"T/3"間隔來將1位寬度為"T"的接收 數據保持3次。這樣，能夠根據以不同定時多次鎖存1位的接收數 據而獲得的結果，來獲知接收數據與時鐘信號的相位關係。例如， 當在接收數據按"0—1 — 0……"變化的時刻附近(數據的變化點附 近)執行3倍過採樣時，在接收數據與時鐘信號的相位關係為所期 望的狀態(理想的相位關係)的情況下，成為"(000 ) ( 111 ) (000 )……"這樣的結果。但是，在鎖存的結果成為了 " (001) (110) (001)……，，的情況下，能夠判斷為時鐘信號的相位比接 收數據延遲。相反，在成為了 " ( 100) ( 011 ) ( 100 )……"的情 況下，能夠判斷為時鐘信號的相位比接收數據超前。
在專利文獻2中公開了如下的相位檢測電路代替使用多相的 時鐘，通過使接收數據延遲，從而獲得與過採樣同等的效果。圖25 示出專利文獻2所述的相位比較器結構。在此，使用2個延遲元件 171來使接收數據延遲2級，與來自分頻器172的時鐘信號同步來鎖 存由延遲元件171的各個輸出和未延遲的數據構成的三種數據。與 專利文獻l相同地，鎖存後的結果成為(001)那樣的3位信息，根 據該結果輸出相位延遲的信號、相位超前的信號。
在此，在延遲元件171的各個延遲量為"T/3"的情況下，進行與 專利文獻1公開的相位比較器相同的工作，但在延遲量為"不到T/3" 的情況下，產生不進行相位判斷的"靜區"。為了便於說明，將觸發器的SETUP/HOLD時間取為"0",將延遲元件171的延遲量取 為"D，，，則在從時鐘信號的上升沿到與延遲量2D相當的期間之前 的時刻為止的期間內，僅在發生了數據的變化點的情況下，輸出相 位延遲信號/相位超前信號。也就是，在從"1周期前的時鐘信號的 上升沿"到"距下一上升沿的與延遲量2D相當的期間之前的時刻" 為止的期間內，在發生了數據的變化點的情況下，不進行相位判斷。 也就是，該期間成為靜區。
專利文獻1和圖25 (專利文獻2)所述的相位比較器僅判斷接 收數據與時鐘信號的相位關係，因此即使在數據的通信速度高速化 後的情況下，也不會發生表示相位差的脈衝打亂等問題。而且，輸 出結果為數字形式，因此處理的流水線(pipeline)化、並行化變得 容易，成為適於高速通信的電路結構。
專利文獻l:美國專利5905769號說明書
專利文獻2:日本特開2004 - 180188號公報

發明內容
但是，在圖25所示的結構中，延遲元件的精度對工作的影響較 大。 一般，延遲元件由反相器等門延遲構成，容易受到電源電壓、 溫度的變動等帶來的影響，難以實現精度較高的延遲。雖然能夠補 償溫度變動等來實現一定延遲量，但需要規模比較大的模擬電路， 相位檢測電路的面積會變大。並且，在如HDMI那樣的數據速率變 化那樣的通信中，應當準備多個、多種用於實現與取得的數據速率 對應的優選延遲量的延遲元件，因此成為面積增大以及功耗增加的 原因。
另外，在專利文獻1公開的相位比較器中，與過採樣倍數的增 加和並行處理的位數的增加成比例，所需的時鐘信號的相數增大。 例如，為了對4位的數據信號實現4倍過採樣，需要16相時鐘信號， 為了對5位的數據信號實現5倍的過採樣，需要25相時鐘信號。這 樣，需要對進行1位的處理的相位檢測電路分配與過採樣倍數對應的相數的時鐘信號，因此布線面積增大，時鐘傳輸所需的功耗增加。
另外，會發生布線間的交叉耦合(cross coupling )等引起的時鐘歪斜 (skew)偏差、串擾(crosstalk)引起的信號劣化。
因此，本發明的目的在於實現一種對電源電壓、溫度的變動進 行了穩定的相位比較處理。另外，本發明的目的在於抑制相位比較 處理所需的時鐘信號的相數(時鐘信號個數)增大。
根據本發明的一個方式，相位比較器包括比較期間檢測部和相 位關係檢測部。比較期間檢測部接收數據信號、第一時鐘信號、第 二時鐘信號，將第 一 時鐘信號的上升沿與第二時鐘信號的上升沿之 間的期間規定為比較期間。比較期間檢測部在比較期間內檢測數據 信號變化的有無。數據信號其數據的1位長度為T。第一時鐘信號的 周期為nT(n為2以上的整數)。第二時鐘信號的周期為nT且相位 相對於第一時鐘信號延遲h(0〈h《T)。相位關係檢測部接收數據信 號和基準時鐘信號。相位關係檢領']部檢溯'J數據信號與基準時鐘信號
的變化時，輸出相位關係的檢測結果。基準時鐘信號的相位相對於 第一時鐘信號延遲i (0<i<h)。
在上述相位比較器中，與相位比較處理並行執行比較期間內的 數據信號變化有無的檢測，當檢測出數據信號的變化時，輸出相位 關係的檢測結果。根據該結構，可以不對相位比較器使用延遲元件， 因此能夠實現對電源電壓、溫度的變動穩定後的相位比較處理。另 外，在使用多個相位比較器來將多位的數據信號作為相位比較處理 的對象的情況下，與使用現有的4倍以上過採樣的例子相比，能夠 減少相位比較處理所需的時鐘信號的個數。而且，能夠共用被提供 給第p (p為整數，l<p<n)個相位比較器的第二時鐘信號和被提 供給第q ( q為整數，1《p《n-l時q-p+l， p-n時q-l)個相 位比較器的第 一時鐘信號，因此也能夠進一步減少所需的時鐘信號 的個數。這樣，僅分配有限的時鐘信號即可，因此能夠抑制布線面 積的增大、時鐘傳輸所需的功耗增加，能夠降低布線間的交叉耦合等引起的時鐘歪斜偏差、串擾引起的信號劣化。
優選的是，上述第二時鐘信號的相位相對於上述第一時鐘信號 延遲1T，並且為表示取得上述數據信號的定時的時鐘。上述相位關 系檢測部包括相位延遲檢測部和相位超前檢測部。相位延遲檢測部， 當時間上在上述數據信號的變化之後產生上述基準時鐘信號的上升
的變化時，其輸出相位延遲信號。相位超前檢測部，當時間上在上 述數據信號的變化之前產生上述基準時鐘信號的上升沿、且通過上 述比較期間檢測部在上述比較期間內檢測出數據信號的變化時，其 輸出相位超前信號。
在上述相位比較器中，當基準時鐘信號相對於數據信號延遲時， 輸出相位延遲信號，當基準時鐘信號相對於數據信號超前時，輸出 相位超前信號。這樣，輸出相位延遲信號和相位超前信號來作為相 位關係檢測結果。參照相位關係檢測結果，能夠使基準時鐘信號的 上升沿接近數據信號的變化點。由此，能夠將作為鎖存時鐘的第二 時鐘的上升沿配置在數據信號的變化,存、間的中央部分。
優選的是，上述相位延遲檢測部包括第一保持部，其與上述
數據信號的變化同步來保持上述基準時鐘信號的反相信號；相位延
出數據信號的變化時，其輸出上述第 一保持部的保持結果來作為相
位延遲信號。上述相位超前檢測部包括第二保持部，其與上述數
據信號的變化同步來保持上述基準時鐘信號；相位超前信號輸出部，
i匕時，'其輸出上述;二保持部的保持結果;作為相位超前信號。' 在上述相位比較器中，例如當時間上在數據信號的變化之後產
生基準時鐘信號的上升沿時，第一保持部的保持結果成為"H電平"， 時間上在數據信號的變化之前產生基準時鐘信號的上升沿時，第二 保持部的保持結果成為"H電平"。
優選的是，上述相位延遲檢測部包括變化點檢測部，其檢測
17上述數據信號的變化；第一輸出部，其按照通過變化點檢測部檢測
出數據信號的變化的定時來輸出第 一內部信號；以及相位延遲信號 輸出部，當通過第一輸出部輸出第一內部信號、且通過上述比較期 間檢測部在上述比較期間內檢測出數據信號的變化時，其輸出相位 延遲信號。上述相位超前一企測部包括基準點檢測部，其檢測上述 基準時鐘信號的上升沿；第二輸出部，其按照通過基準點檢測部檢 測出基準時鐘信號的上升沿的定時來輸出第二內部信號；以及相位 超前信號輸出部，當通過第二輸出部輸出第二內部信號、且通過上 述比較期間檢測部在上述比較期間內檢測出數據信號的變化時，其 輸出相位超前信號。第一輸出部，當時間上在由基準點檢測部檢測 出基準時鐘信號的上升沿之前由變化點檢測部檢測出數據信號的變 化時，其輸出第一內部信號。第二輸出部，當時間上在由基準點檢 測部檢測出基準時鐘信號的上升沿之後由上述變化點檢測部檢測出 數據信號的變化時，其輸出上述第二內部信號。
另外，上述第二時鐘信號的相位相對於上述第一時鐘信號延遲 1T，並且其為表示取得上述數據信號的定時的時鐘。上述相位關係 衝企測部包括相位延遲檢測部和相位超前檢測部。相位延遲鬥企測部， 當時間上在上述數據信號的變化之後產生上述基準時鐘信號的上升
的變化時，其輸出相位延遲信號。相位超前^r測部，當時間上在上 述數據信號的變化之前產生延遲基準時鐘信號的上升沿、且通過上
輸出相位超前信號。延遲基準時鐘信號的相位相位相對於上述基準 時鐘信號延遲D ( 0 < D < 1T - i)。
在上述相位比較器中，即使在從產生基準時鐘信號的上升沿開 始到產生延遲基準時鐘信號的上升沿為止的期間產生數據信號的變 化，也不輸出相位關係的檢測結果。即該期間為靜區。這樣，通過 形成靜區，能夠提高抗抖動等噪聲的強度。
優選的是，上述相位延遲檢測部包括第一保持部，其與上述出數據信號的變化時，其輸出第 一 保持部的保持結果來作為相位延 遲信號。上述相位超前檢測部包括第二保持部，其與上述數據信
號的變化同步來保持上述延遲基準時鐘信號；相位超前信號輸出部，
化時，其輸出第二保持部的保持結果來作為相位超前信號。
在上述相位比較器中，例如當時間上在數據信號的變化之後產
生基準時鐘信號的上升沿時，第一保持部的保持結果成為"H電平"，
時間上在數據信號的變化之前產生延遲基準時鐘信號的上升沿時，
第二保持部的保持結果成為"H電平"。
優選的是，上述相位延遲檢測部包括基準點;險測部，其一全測 上述基準時鐘信號的上升沿；變化點檢測部，其檢測上述數據信號 的變化；第一輸出部，當時間上在由基準點檢測部檢測出基準時鐘 信號的上升沿之前由變化點檢測部檢測出數據信號的變化時，其輸 出第一內部信號；相位延遲信號輸出部，當通過第一輸出部輸出第
信號的變化時，其輸出相位延遲信號。上述相位超前檢測部包括 延遲基準點檢測部，其檢測上述延遲基準時鐘信號的上升沿；第二 輸出部，當時間上在由變化點檢測部檢測出數據信號的變化之前由 延遲基準點檢測部檢測出延遲基準時鐘信號的上升沿時，其輸出第 二內部信號；相位超前信號輸出部，當通過第二輸出部輸出第二內
信號的變化時，其輸出相位超前信號。
另外，上述第二時鐘信號的相位相對於上述第一時鐘信號延遲 1T,並且其為表示取得上述數據信號的定時的時鐘。上述相位關係 檢測部包括相位延遲檢測部和相位超前檢測部。相位延遲檢測部， 當時間上在延遲數據信號的變化之後產生上述基準時鐘信號的上升的變化時，其輸出相位延遲信號。延遲數據信號相對於上述數據信
號延遲D(0〈D〈i)。相位超前檢測部，當時間上在上述數據信號 的變化之前產生上述基準時鐘信號的上升沿、且通過上述比較期間 檢測部在上述比較期間內檢測出數據信號的變化時，其輸出相位超
前信號。
在上述相位比較器中，即使在從數據信號的變化開始到延遲數 據信號的變化點為止的期間產生基準時鐘信號的上升沿，也不輸出 相位關係的檢測結果。即從基準時鐘信號的上升沿開始到與延遲數 據信號的延遲量相當的期間之前的時刻為止的期間成為靜區。
優選的是，上述相位延遲檢測部包括第一保持部，其與上述 數據信號的變化同步來保持上述基準時鐘信號的反相信號；延遲保 持部，其與上述延遲數據信號的變化同步來保持上述基準時鐘信號
的反相信號；第一輸出部，其輸出上述第一保持部以及延遲保持部 的各個保持結果的邏輯積；相位延遲信號輸出部，當通過上述比較 期間檢測部在上述比較期間內檢測出數據信號的變化時，其輸出第 一輸出部的輸出來作為相位延遲信號。上述相位超前檢測部包括 第二保持部，其與上述數據信號的變化同步來保持上述基準時鐘信 號；相位超前信號輸出部，當通過上述比較期間檢測部在上述比較 期間內檢測出數據信號的變化時，其輸出第二保持部的保持結果來 作為相位超前信號。
在上述相位比較器中，例如當時間上在延遲數據信號的變化之 後產生基準時鐘信號的上升沿時，第一保持部的保持結果成為"H 電平，，，時間上在數據信號的變化之前產生延遲基準時鐘信號的上 升沿時，第二保持部的保持結果成為"H電平"。
優選的是，上述相位延遲檢測部包括基準點檢測部，其檢測 上述基準時鐘信號的上升沿；變化點檢測部，其檢測上述數據信號 的變化；延遲變化點檢測部，其^r測上述延遲數據信號的變化；相 位延遲預測部，當時間上在由基準點檢測部檢測出基準時鐘信號的 上升沿之前由變化點檢測部檢測出數據信號的變化時，其輸出相位延遲預測信號；第一輸出部，當時間上在由基準點檢測部檢測出基 準時鍾信號的上升沿之前由延遲變化點檢測部檢測出延遲數據信號
的變化時，其輸出第一內部信號；相位延遲信號輸出部，當通過相 位延遲預測部輸出相位延遲預測信號、且通過第 一輸出部輸出上述
出數據信號的變化時，其輸出相位延遲信號。上述相位超前檢測部 包括第二輸出部，當時間上在由延遲變化點檢測部檢測出數據信 號的變化之前由基準點檢測部檢測出基準時鐘信號的上升沿時，其
輸出第二內部信號；相位超前信號輸出部，當通過第二輸出部輸出
出數據信號的變化時，其輸出相位超前信號。
另外，上述基準時鐘信號為表示取得上述數據信號的定時的時
鍾。上述相位關係檢測部包括相位延遲才全測部，當時間上在上述 數據信號的變化之前產生上述基準時鐘信號的上升沿、且通過上述
出相位延遲信號；相位超前檢測部，當時間上在上述數據信號的變 化之後產生上述基準時鐘信號的上升沿、且通過上迷比較期間檢測 部在上述比較期間內檢測出數據信號的變化時，其輸出相位超前信
在上述相位比較器中，當基準時鐘信號相對於數據信號超前時， 輸出相位延遲信號，當基準時鐘信號相對於數據信號延遲時，輸出 相位超前信號。這樣，輸出相位延遲信號和相位超前信號來作為相 位關係檢測結果。參照相位關係檢測結果，能夠使基準時鐘信號的 上升沿配置在從數據信號的變化點離開預定期間的位置上。即，能 夠將作為鎖存時鐘的基準時鐘的上升沿配置在數據信號的變化點間 的中央部分。
優選的是，上述相位延遲檢測部包括基準點檢測部，其檢測 上述基準時鐘信號的上升沿；第一輸出部，其按照通過基準點檢測 部檢測出基準時鐘信號的上升沿的定時來輸出第 一 內部信號；相位延遲信號輸出部，當通過第一輸出部輸出第一內部信號、且通過上輸出相位延遲信號。上述相位超前檢測部包括變化點檢測部，其
檢測上述數據信號的變化；第二輸出部，其按照通過變化點檢測部檢測出數據信號的變化的定時來其輸出第二內部信號；相位超前信號輸出部，當通過第二輸出部輸出第二內部信號、且通過上述比較期間檢測部在上述比較期間內檢測出數據信號的變化時，其輸出相位超前信號，上述第一輸出部，當時間上在由基準點檢測部檢測出基準時鐘信號的上升沿之後由變化,泉檢觀'J部檢須'J出數據信號的變化時，其輸出上述第一內部信號，上述第二輸出部，當時間上在由基準點檢測部檢測出基準時鐘信號的上升沿之前由變化點檢測部檢測出數據信號的變化時，其輸出上述第二內部信號。
根據本發明的另一方式，相位比較裝置對數據信號，使用m個第一時鐘信號、與上述m個第一時鐘信號對應的第二時鐘信號、與上述m個第一時鐘信號對應的m個基準時鐘信號來進行相位比較。數據信號其數據的1位長度為T (T2)。 m個第一時鐘信號中相鄰的信號間的相位差為IT的倍數。m (m為整數，2《m《n)個第二時鐘信號的每一個的相位相對於對應的第一時鐘信號延遲h (0<h《IT) 。 m個基準時鐘信號的每一個的相位相對於對應的第一時鐘信號延遲i(0〈i〈h)。相位比較裝置包括m個比較期間檢測部和m個相位關係檢測部。m個比較期間檢測部中，第p(p為整數，1《p《m)個比較期間檢測部接收數據信號，並且接收m個第一時鐘信號中的第p個第一時鐘信號和m個第二時鐘信號中的p個第二時鐘信號，將第p個第一時鐘信號的上升沿與第p個第二時鐘信號的上升沿之間的期間規定為第p比較期間，在第p比較期間內檢測數據信號變化的有無。m個相位關係^r測部中，第p個相位關係檢測部接收數據信號，並且接收m個基準時鐘信號中的第p個基準時鐘信號，檢測數據信號與第p個基準時鐘信號的相位關係，當通過m個比較期間檢測部中的第p個比較期間檢測部在第p比較期間內檢測出數據信號的變化時，輸出相位比較的檢測結果來作為第p相位檢
測結果。
在相位比較器中，與相位比較處理並行執行比較期間內的數據信號變化有無的檢測，當檢測出數據信號的變化時，輸出相位關係的檢測結果。在此，為了相位比較處理可以不使用延遲元件，因此能夠實現對電源電壓、溫度的變動穩定後的相位比較處理。另外，
與使用現有的4倍以上過採樣的例子相比，能夠減少相位比較處理所需的時鐘信號的個數。而且，能夠共用被提供給第p (p為整數，Kp《n)個比較期間檢測部的第二時鐘信號和被提供給第q (q為整數，1《p《n-l時q-p+l， p-n時q-l)個比較期間檢測部的第一時鐘信號，因此也能夠進一步減少所需的時鐘信號的個數。這樣，僅分配有限的時鐘信號即可，因此能夠抑制布線面積的增大、時鐘傳輸所需的功耗增加，能夠降低布線間的交叉耦合等引起的時鐘歪斜偏差、串擾引起的信號劣化。
根據本發明的又 一 方式，時鐘數據恢復系統包括時鐘生成部、多相時鐘選擇部、第一相位比較部、相位控制部。時鐘生成部對數據的1位長度為T(02)且彼此相位不同的多個主時鐘。多相時鐘選擇部從由時鐘生成部生成的多個主時鐘中，選擇相鄰信號間的相位差為1T的倍數的m (m為整數，2《m《n個)第一時鐘信號和、與上述m個第一時鐘信號對應且相位相對於對應的第一時鐘信號延遲i( 0<i<h， 0<h《IT)的m個基準時鐘信號。第一相位比較部，其接收來自外部的數據信號、由多相時鐘選擇部選擇的m個第一時鐘信號和m個基準時鐘信號、與m個第一時鐘信號對應且相位相對於對應的第一時鐘信號延遲h的m個第二時鐘信號，輸出m個相位檢測結果。相位控制部根據來自相位比較部的m個相位檢測結果來設定由多相時鐘選擇部選擇的時鐘信號的相位。上述第一相位比較部包括m個比較期
間檢測部和m個相位關係檢測部。m個比較期間檢測部中，第p個比較期間檢測部接收數據信號，並且接收m個第一時鐘信號中的第
p個第一時鐘信號和m個第二時鐘信號中的p個第二時鐘信號，將第p個第一時鐘信號的上升沿與第p個第二時鐘信號的上升沿之間的期間規定為第p比較期間，在第p比較期間內檢測數據信號變化的有無。m個相位關係檢測部中，第p個相位關係檢測部接收數據信號，並且接收m個基準時鐘信號中的第p個基準時鐘信號，檢測數據信號與第p個基準時鐘信號的相位關係，當通過m個比較期間檢測部中的第p個比較期間檢測部在第p比較期間內檢測出數據信號的變化時，輸出相位關係的檢測結果來作為第p相位檢測結果。
在上述時鐘數據恢復系統中，與相位比較處理並行執行比較期間內的數據信號變化有無的檢測，當檢測出數據信號的變化時，輸出相位關係的檢測結果。在此，可以不對相位比較器使用延遲元件，因此能夠實現對電源電壓、溫度的變動穩定後的相位比較處理，能夠正確實現時鐘。另外，與使用現有的4倍以上過採樣的例子相比，能夠減少相位比較處理所需的時鐘信號的個數。而且，能夠共用被提供給第p (p為整數，1《p《n)個相位比較器的第二時鐘信號和被提供給第q (q為整數，1《p《n-l時q-p+l， p-n時q-l)個相位比較器的第一時鐘信號，因此也能夠進一步減少所需的時鐘信號的個數。這樣，僅分配有限的時鐘信號即可，因此能夠抑制布線面積的增大、時鐘傳輸所需的功耗增加，能夠降低布線間的交叉耦合等引起的時鐘歪斜偏差、串擾引起的信號劣化。
優選的是，上述時鐘數據恢復系統還包括第二相位比較部。第二相位比較部包括上述m個比較期間檢測部中的k ( k為整數，2 < k《m)個比較期間檢測部和、上述m個相位關係檢測部中的與上述k個比較期間檢測部對應的k個相位關係檢測部。上述第一相位比較部所包括的m個比較期間檢測部和m個相位關係檢測部的每一個響應上述數據信號的上升沿和下降沿中的一方來工作。第二相位比較部所包括的k個比較期間檢測部和k個相位關係檢測部的每一個響應上述數據信號的上升沿和下降沿中的另 一 方來工作。上述相位控制部根據來自上述第一相位比較部的m個相位檢測結果和來自上述
第二相位比較部的k個相位檢測結果來設定由上述多相時鐘選擇部逸擇的時鐘信號的相位。
在上述時鐘數據恢復系統中，通過對在相位比較處理中不僅是使用接收數據的上升沿，還使用接收數據的下降沿，由此能夠提高時鐘數據恢復系統的響應特性。
如以上那樣，能夠不需要精度較高的延遲裝置而實現對電源電壓、溫度的變動穩定後的相位比較處理。另外，能夠抑制相位比較處理所需的時鐘信號相數的增大。


圖1是表示本發明第一實施方式的時鐘數據恢復系統結構的框圖。
圖2是表示圖1所示的相位調整部的內部結構的框圖。
圖3是表示圖2所示的相位比較器結構的電路圖。
圖4是表示用於生成使能信號的一個結構例的電路圖。
圖5是表示用於生成復位信號的一個結構例的電路圖。
圖6是用於說明圖3所示的相位比較器進行的工作的圖。
圖7是表示圖3所示的相位比較器的變形例的電路圖。
圖8是表示本發明第二實施方式的相位比較器結構的電路圖。
圖9是用於說明圖8所示的相位比較器進行的工作的圖。
圖IO是表示圖8所示的相位比較器的變形例的電路圖。
圖11是表示本發明第三實施方式的相位比較器結構的圖。
圖12是用於說明圖11所示的相位比較器進行的工作的圖。
圖13是表示圖11所示的相位比較器的變形例的電路圖。
圖14是表示本發明第四實施方式的相位調整部結構的框圖。
圖15是表示圖14所示的相位比較器結構的電路圖。
圖16是用於說明圖10所示的相位比較器進行的工作的圖。
圖17是用於說明圖15所示的相位比較器進行的工作的圖。圖18是用於說明在圖15所示的相位比較器中設定了靜區時的 各時鐘信號的相位關係的圖。
圖19是表示本發明第五實施方式的時鐘數據恢復系統結構的框圖。
圖20是表示圖2所示的相位調整器的變形例的框圖。
圖21是表示圖14所示的相位調整部的變形例的框圖。
圖22是用於說明圖3所示的相位比較器的變形例的電路圖。
圖23是用於說明圖7所示的相位比較器的變形例的電路圖。
圖24是表示現有的相位比較器結構的電路圖。
圖25是表示現有的相位比較器結構的電路圖。
符號說明
1:時鐘生成部 2:多相時鐘選擇部 3、 5:相位調整部 4:相位控制部 10:相位比4交器 11:比較期間^r測部 12:相位關係檢測部 12a:相位延遲#全測部 12b:相位超前鬥全 測部 13a:相位延遲信號保持部 13b:相位超前信號保持部 14:接收部 101、 102、 105a、 105b:觸發器 103、 113、 106a、 106b:邏輯電路 ENIO、 104:反相器 ENIOI、 EN102、 EN103、 RE101:邏輯電路 110: AND電路 111、 112:觸發器 114dd:變化點4全測部 114cc:基準點糹全測部 115a、 115b、 212a、 213a、 212b、 213b、 312a、 313a、 312b、 313b: NAND電路 116a、 116b: NOR電路 211:延遲基準點檢測部 301、 310: 延遲元件 302:觸發器 303: AND電路 311:延遲變化 點檢測部 133:比較信號保持部 133a:相位延遲檢測保持部 133b:相位超前檢測保持部
具體實施例方式
下面，參照附圖詳細說明本發明的實施方式。其中，對圖中相 同或作用相當的部分標記相同的符號，並省略其反覆說明。(第一實施方式)
圖1示出本發明第一實施方式的時鐘數據恢復系統的整體結構。
該系統在表示單位時間內的數據位數的數據速率為"1/T(02)，，且彼此相位差 為"IT"的n個時鐘信號來對數據的1位長度為T的接收數據執行
相位調整。
該系統具有時鐘生成部1、多相時鐘選#^部2、相位調整部3、 相位控制部4。在相位調整部3中，接收數據中的與n位相當的期間 "nT"被時分為每次與1位相當的期間"T"而執行相位比較處理(在 n個期間"T"的每一個中執行相位比較處理)。即當將與接收數據 的n位相當的期間"nT"取為1個周期時，1個周期中執行n次相位 比較處理。在此，為了便於說明而將相位調整處理中的相位的最小 變化量取為"T/x (x為1以上的正數)"。
時鐘生成部1例如為一般的鎖相環(PLL),其根據參考時鐘來 生成j個(j = nxx)主時鐘。在此，j個主時鐘的各個周期為"nT"， 相鄰的相位間的相位差為"T/x"。
多相時鐘選擇部2例如為選擇電路，根據來自相位控制部4的 相位選擇信號來從j個主時鐘中選擇n個主時鐘來作為"期間設定時 鍾信號"，並且從j個時鐘信號中選擇n個主時鐘來作為"基準時鐘 信號"，輸出所選擇的n個期間設定時鐘信號和n個基準時鐘信號。
在此，n個期間設定時鐘信號中的第p個期間設定時鐘信號(p 為整數，1《p《n)與第q個期間設定時鐘信號(q為整數，l<p《n -l時q-p+l， p-n時q-l)的相位差為"IT" 。 n個基準時鐘 信號中第p個基準時鐘信號的相位相對於第p個期間設定時鐘延遲 "i(0<i<lT)，，。即第p個基準時鐘信號的上升沿存在於第p個 期間設定時鐘信號的上升沿與第q個期間設定時鐘信號的上升沿之 間。
相位調整部3接收來自外部的接收數據、從多相時鐘選擇部2輸出的n個期間設定時鐘信號以及n個基準時鐘信號，檢測接收數
據與n個基準時鐘信號的每一個的相位關係，輸出n個相位檢測結 果。另外，相位調整部3與表示取得接收數據的定時的時鐘(鎖存 時鐘)同步來鎖存接收數據，由此輸出n位的同步後的數據。在此， 鎖存時鐘是相對於n個基準時鐘信號的每一個而使其相位延遲 "IT-i"的n個期間設定時鐘信號。
相位控制部4根據來自相位調整部3的相位檢測結果來使相位 選擇信號變化。相位選擇信號的形式可以為任何形式，但表示第一 期間設定時鐘信號與j個主時鐘中的哪個主時鐘一致的形式是最簡 單的形式。即相位選擇信號表示j個主時鐘中成為第一期間設定時鐘 信號的主時鐘的序號。例如，相位控制部4，在來自相位調整部3 的相位檢測結果表示"相位延遲，，的情況下減小相位選擇信號所表 示的序號，在相位檢測結果表示"相位超前"的情況下增大序號。 由此，在基準時鐘信號的相位相對於接收數據延遲的情況下，由多 相時鐘選擇部2選擇的期間設定時鐘信號和基準時鐘信號的各個相 位變早，在基準時鐘信號的相位相對於接收數據超前的情況下，期 間設定時鐘信號和基準時鐘信號的各個相位變遲。這樣，根據相位 選擇信號，由多相時鐘選擇部2選擇的期間設定時鐘信號和基準時 鍾信號的相位在後面進行描述。
通過反覆該工作，時鐘的相位對接收數據的相位進行追蹤。
在此，取為n=5、 x=8、 i=T/2。此時，時鐘生成部1生成各個周 期為"5T"且相鄰相位間的相位差為"T/8"的40相主時鐘(第一主 時鐘 第四十主時鐘)。在此，第一主時鐘的相位最超前，隨著序 號變大，相位變遲，第四十主時鐘的相位最遲。此時，取為由相位 選擇信號所表示的序號為"3",則期間設定時鐘信號和基準時鐘信 號如下所示。
第 一期間時鐘設定時鐘信號=第三主時鐘 第二期間時鐘設定時鐘信號=第十 一主時鐘第三期間時鐘設定時鐘信號-第十九主時鐘 第四期間時鐘設定時鐘信號=第二十七主時鐘 第五期間時鐘設定時鐘信號=第三十五主時鐘 [基準時鐘信號]
第 一基準時鐘信號=第七主時鐘
第二基準時鐘信號=第十五主時鐘
第三基準時鐘信號=第二十三主時鐘
第四基準時鐘信號=第三十一主時鐘
第五基準時鐘信號=第三十九主時鐘
首先，說明期間設定時鐘信號的選擇。最初，從40個主時鐘中
選擇"第三主時鐘"來作為第一期間設定時鐘信號。在此為"x=8"， 因此從第三主時鐘延遲8相的第十一主時鐘被選擇作為第二期間設 定時鐘信號，從第十一主時鐘延遲8相的第十九主時鐘被選擇作為 第三期間設定時鐘信號。同樣，第二十七主時鐘和第三十五主時鐘 分別被選擇作為第四期間設定時鐘信號和第五期間設定時鐘信號。 這樣，第一~第五期間設定時鐘信號的各個相位間的相位差成為"8 x ( T/8 ) =1T，，。
接著，說明基準時鐘信號的選擇。在此為"i=T/2",因此從第 三主時鐘延遲4相的第七主時鐘被選擇作為第一基準時鐘信號。同 樣，從第二 第五期間設定時鐘信號的每一個延遲4相的主時鐘被 分別選擇作為第二~第五基準時鐘信號。這樣，第一~第五基準時 鍾信號的每一個的相位成為相對於對應的期間設定時鐘信號相位延 遲了 "T/2"的相位。

圖2示出圖1所示的相位調整部3的結構。相位調整部3包括n 個(圖2中n=5)相位比較器10。第p個相位比較器10接收n個期 間設定時鐘信號中的第p個期間設定時鐘信號來作為第 一 時鐘信號， 並且接收相位相對於第一時鐘信號延遲IT的第二時鐘信號(在此為 笫q個期間設定時鐘信號)。另外，第p個相位比較器10接收n個基準時鐘信號中的第p個基準時鐘信號。在圖2中，第p個相位比 較器IO接收的第二時鐘信號和第q個相位比較器IO接收的第一時
鍾信號被共用。例如，第一個相位比較器io接收第二期間設定時鐘
信號來作為第二時鐘信號，第二個相位比較器IO接收第二期間設定
時鐘信號來作為第 一 時鐘信號。
5個相位比較器10的每一個將第一時鐘信號上升沿與第二時鐘 信號上升沿之間的期間規定為比較期間，在該期間內檢測基準時鐘 信號與接收數據的相位關係。這樣，對5個相位比較器的每一個提
供相位差為"1T"的2個期間設定時鐘信號，因此該相位調整器3 為如下結構將與5位的接收數據相當的期間(即5T)時間分割為 每次"1T"來執行相位比較處理。
5個相位比較器10的每一個包括比較期間檢測部11、相位關係 檢測部12、相位延遲信號保持部13a、相位超前信號保持部13b、接 收部14。
比較期間檢測部11接收2個期間設定時鐘信號和接收數據，將 2個期間設定時鐘信號的各個邊沿之間的期間規定為比較期間，在該 比較期間內檢測接收數據變化的有無。
相位關係檢測部12檢測基準時鐘信號與接收數據的相位關係， 當通過比較期間檢測部11在比較期間內檢測出接收數據的變化時， 輸出相位關係的檢測結果(相位延遲信號、相位超前信號)。
相位延遲信號保持部13a保持並輸出來自相位關係檢測部12的 相位延遲信號。相位超前信號保持部13b保持並輸出來自相位關係 檢測部12的相位超前信號。
接收部14與鎖存時鐘(在此為2個期間設定時鐘信號中相位延 遲的一方)同步來保持接收數據，並且輸出保持的接收數據來作為 同步後的數據。
<相位比較器的結構〉
圖3示出圖2所示的相位比較器10的詳細結構。在此，以第一 個相位比較器10為例子來進行說明。即第一時鐘信號為"第一期間設定時鐘信號"。第二時鐘信號為相位相對於第一時鐘信號延遲"1T" 的時鐘信號(第二期間設定時鐘信號)。基準時鐘信號為相位相對 於第一時鐘信號延遲"i"的時鐘信號(第一基準時鐘信號)。
比較期間檢測部11包括觸發器101、 102、邏輯電路103。觸發
器101與接收數據的上升沿同步來保持第一時鐘信號。觸發器102 與接收數據的上升沿同步來保持第二時鐘信號。邏輯電路103在觸 發器101的輸出為"H電平"且觸發器102的輸出為"L電平"的情 況下，使本身的輸出為"L電平"(即輸出比較信號)，在其以外的 情況下使本身的輸出為"H電平"(即停止比較信號的輸出)。
相位關係;險測部12包括相位延遲4企測部12a和相位超前才企測部
12b。
當時間上在接收數據上升沿之後產生基準時鐘信號的上升沿 時，相位延遲檢測部12a判斷為"相位延遲"，若從比較期間檢測 部11輸出了比較信號，則輸出相位延遲信號，若沒有輸出比較信號， 則不輸出相位延遲信號。詳細而言，相位延遲檢測部12a包括反相 器104、觸發器105a、邏輯電路106a。反相器104使基準時鐘信號 反相。觸發器105a與接收數據的上升沿同步來保持反相器104的輸 出(即基準時鐘信號的反相信號)。邏輯電路106a在觸發器105a 的輸出為"H電平"且來自比較期間檢測部11的比較信號為"L電 平"的情況下，使本身的輸出為"H電平"(即輸出相位延遲信號)， 在其以外的情況下，使本身的輸出為"L電平，，(即不輸出相位延遲 信號)。
當時間上在接收數據上升沿之前產生基準時鐘信號的上升沿 時，相位超前檢測部12b判斷為"相位超前，，，若從比較期間檢測 部ll輸出了比較信號，則輸出相位超前信號，若沒有輸出比較信號 時，則不輸出相位超前信號。詳細而言，相位超前檢測部12b包括 觸發器105b、邏輯電路106b。觸發器105b與接收數據上升沿同步 來保持基準時鐘信號。邏輯電路106b在觸發器105b的輸出為"H 電平"且來自比較期間檢測部11的比較信號為"L電平，，的情況下，使本身的輸出為"H電平"(即輸出相位超前信號)，在其以外的 情況下，使本身的輸出為"L電平，，(即不輸出相位超前信號)。
相位延遲信號保持部13 a例如為觸發器，與輸出時鐘同步來保持
相位延遲信號，並輸出保持的相位延遲信號。相位超前信號保持部
13b例如為觸發器，與輸出時鐘同步來保持相位超前信號，並輸出保 持的相位超前信號。即使是在比較期間的緊挨著終點之前(即緊挨 著第二時鐘信號的上升沿之前)產生了接收數據上升沿的情況下， 輸出時鐘也優選其相位比第二時鐘信號延遲，從而能夠可靠地保持 相位延遲信號和相位超前信號。在此，輸出時鐘使用相位相對於第 一時鐘信號延遲了 "3T"的"第四期間設定時鐘信號，，。
接收部14例如為觸發器，與鎖存時鐘(在此為第二時鐘信號) 同步來保持接收數據。被保持的接收數據被作為同步後的數據而輸 出。

另外，觸發器IOI、 102、 105a、 105b的每一個為具有裝載/保持 模式切換功能的觸發器，接收由反相器EN10所反相的使能信號，僅 在反相器EN10的輸出信號為"L電平"(即，使能信號為"H電平") 的期間與接收數據的上升沿同步來工作，在反相器EN10的輸出信號 為"H電平"(即，使能信號為"L電平")的期間內，不與接收數 據的上升沿同步而繼續保持值。即，使能信號是用於限制比較期間 檢測部11、相位延遲檢測部12a、以及相位超前檢測部12b的工作 期間的信號。
使比較期間檢測部11、相位延遲檢測部12a以及相位超前^r測 部12b能夠在比較期間內工作即可，因此使能信號理想上僅在與比 較期間相當的期間為"H電平"即可。假如能夠生成那樣的使能信 號，則在圖3所示的相位比較器10內不需要用於生成比較信號的結 構(比較期間檢測部11)。但是，實際上當數據速率變高時，使能 信號的H電平期間變得非常短，不容易受到基於負載電容和由負載 電容引起的門延遲所產生的影響。此時，難以僅通過使能信號來正確再現比較期間。而且，存在必須考慮切換觸發器的裝載模式和保
持模式的LH輸入的建立(setup)約束和保持約束等的安裝上的問 題。因此，使能信號優選其脈沖寬度儘可能長且與時鐘信號同步， 從而使得不受處理偏差帶來的影響、電源電壓以及溫度的變動帶來
的影響。
圖4示出用於生成使能信號的一個結構例。使能信號生成部例 如包括3個邏輯電路EN101、 EN102、 EN103。在此，第三時鐘信號 為相位相對於第一時鐘信號延遲了 "2T，，的時鐘信號(在此為第三 期間設定時鐘信號)，第四時鐘信號為相位相對於第一時鐘信號延 遲了 "3T"的時鐘信號(在此為第四期間設定時鐘信號)。由該結 構生成的使能信號與期間設定時鐘信號的某一個同步，其H電平期 間為"3T",其L電平期間為"2T"。

另外，觸發器IOI、 102、 105a、 105b的每一個接收復位信號， 在復位信號為"H電平"的期間根據接收數據和使能信號來工作， 在復位信號為"L電平"的期間使保持的值為"L"(清除保持內容)。 在此，到比較期間開始之前，清除在其比較期間之前獲得的相位檢 測結果即可，因此在從相位延遲信號保持部13a和相位超前信號保 持部13b完成了相位延遲信號和相位超前信號的保持的時刻開始到 下一比較期間開始為止的期間(即從輸出時鐘的上升沿開始到規定 下一比較期間的起點的第一時鐘信號的上升沿為止的期間)，復位 信號成為"L電平"即可。
圖5示出用於生成復位信號的一個結構例。在此，第五時鐘信 號為相位相對於第一時鐘信號延遲了 "4T，，的時鐘信號(在此為第 五期間設定時鐘信號)。由該結構生成的復位信號在從第四時鐘信 號的上升沿開始到第五時鐘信號的上升沿為止的期間成為"L電平"。 也就是，復位信號在從輸出時鐘的上升沿開始到第 一時鐘信號的上 升沿為止之間的任意期間內成為"L電平"。

33參照圖6說明圖3所示的相位比較器IO進行的工作。在此，基
準時鍾信號為相位相對於第 一 時鐘信號延遲了 " T/2"的信號。
首先，產生第一時鐘信號的上升沿Cll,在第一時鐘信號為"H 電平"且第二時鐘信號為"L電平"的期間產生接收數據的上升沿 El。與該上升沿El同步而比較信號成為"L電平，，。另一方面，時 間上在上升沿El之前產生基準時鐘信號的上升沿C01,因此相位延 遲信號成為"H電平"。
接著，當產生第二時鐘信號的上升沿C21且第二時鐘信號為"H 電平"時，與該上升沿C21同步而使能信號成為"L電平"。由此， 假設即使是數據邊沿E2、 E3為接收數據的上升沿，比較信號、相位 延遲信號以及相位超前信號也不變化而保持之前的狀態。
接著，產生第三時鐘信號的上升沿C31，第三時鐘信號成為"H 電平"，然後產生第四時鐘信號的上升C41。相位延遲信號保持部 13a和相位超前信號保持部13b與第四時鐘信號的上升沿C41同步而 保持相位延遲信號和相位超前信號。相位延遲信號和相位超前信號 在產生第四時鐘信號的下 一 上升沿為止的期間內被繼續保持。
另外，當產生第四時鐘信號的上升沿C41且第四時鐘信號成為 "H電平"時，與該上升沿C41同步而復位信號成為"L電平"。 由此，比較信號、相位延遲信號以及相位超前信號被清除為初始值。 另一方面，與第四時鐘信號的上升沿C41同步而使能信號成為"H 電平，，。即使使能信號為"H電平"，復位信號也為"L電平"，因 此假設即使是數據邊沿E4為接收數據的上升沿，比較期間檢測部 11、相位延遲一企測部12a以及相位超前才企測部12b的每一個也不工 作，不使比較信號、相位延遲信號、以及相位超前信號變化而保持 誶刀士臺^d。
接著，當產生第五時鐘信號的上升沿C51且第五時鐘信號為"H 電平"時，與該上升沿C51同步而復位信號成為"H電平"。在此， 假設數據邊沿E5為接收數據的上升沿時，使能信號為"H電平"， 因此相位延遲檢測部12b的觸發器105a與數據邊沿E5同步而保持基準時鐘信號的反相信號，觸發器105a的輸出為"H電平"。但是， 第一時鐘信號和第二時鐘信號這兩者都為"L電平"，因此來自比較 期間檢測部11的比較信號成為"H電平"，相位延遲信號保持"L 電平"不變。
這樣，在由第 一 時鐘信號和第二時鐘信號的各個上升沿所規定 的比較期間內，具有接收數據的變化時，輸出基準時鐘信號與接收 數據的相位關係的檢測結果。
另一方面，在比較期間內，當時間上在接收數據的上升沿El之 前產生了基準時鐘信號的上升沿CO時，相位延遲信號保持"L電 平"不變，相位超前信號成為"H電平"。此後的處理與上述處理 相同，最終相位超前信號保持部13b的輸出成為"H電平"。
另外，在同時產生了基準時鐘信號的上升沿C01和接收數據的 上升沿E1的情況下，由於反相器104的延遲，反相器104的輸出為 "H電平"，因此相位延遲檢測部12a的觸發器105a和相位超前檢 測部12b的觸發器105b的各個輸出都成為"H電平"。此時，能夠 判斷為基準時鐘的相位與接收數據的相位成為理想的關係，因此在 相位控制部4中，相位延遲信號和相位超前信號彼此抵消。
這樣，檢測出接收數據與基準時鐘信號的相位關係。在時鐘數 據恢復系統中，相位控制部4根據相位檢測結果來調整相位，由此 能夠使基準時鐘信號的上升沿接近接收數據的上升沿。由此，能夠 在接收數據的上升沿間的中央部分(數據眼(data eye)充分展開的 部分)配置第二時鐘信號的上升沿，能正確地取得同步後的數據。

如以上那樣，與相位比較處理並行而執行比較期間內的數據信 號變化有無的檢測，在檢測出數據信號的變化時，輸出相位關係的 檢測結果。由此，可以不使用延遲元件，因此能夠實現對電源電壓、 溫度的變動穩定後的相位比較處理。
另外，在本實施方式1中，對1個相位比較器提供3個時鐘信 號(第一時鐘信號、第二時鐘信號、基準時鐘信號)即可，因此提供給n個相位比較部的時鐘信號的總數為"3n，，。而且，通過共用 被提供給第p (p為整數，(l<p《n))個相位比較器的第二時鐘 信號和被提供給第q (q為整數，1《p《n-1時q=p+l， p=n時q=l ) 個相位比較器的第一時鐘信號，因此也能夠進一步減少所需的時鐘 信號的個數(此時，時鐘總數為"2n")。在現有的過採樣例子中， 相位比較處理所需的時鐘信號的個數為"cx xn" (a:過採樣倍數， n: l個周期中處理的位數)，因此也能夠減少相位比較處理所需的 時鐘信號的個數。這樣，分配有限的時鐘信號即可，因此能夠抑制 布線面積的增大、時鐘傳輸所需的功耗的增加，能夠降低由布線間 的交叉耦合等引起的時鐘歪斜偏差、串擾引起信號劣化。 (第一實施方式的相位比較器的變形例)
如圖6所示，在構成為使能信號信號在比較期間的起點以前成 為"H電平"的情況下，將觸發器lll、 112、 105a、 105b置換為一 般的延遲觸發器，即使為輸入作為接收數據與使能信號的邏輯積的 屏蔽數據(mask data )來作為各個延遲觸發器的時鐘信號的結構， 也能夠實現同樣的工作。

圖7示出圖3所示的相位比較器的變形例。在此，對比較期間 檢測部11、相位延遲糹企測部12a、相位超前4企測部12b的每一個使 用延遲觸發器。
比較期間檢測部11具有AND電路110、觸發器111、 112以及 邏輯電路113。 AND電路110接收使能信號和接收數據，輸出作為 使能信號與接收數據的邏輯積的屏蔽數據信號。觸發器111與來自 AND電路110的屏蔽數據信號的上升沿同步來保持第一時鐘信號。 觸發器112與屏蔽數據信號的上升沿同步來保持第二時鐘信號。邏 輯電路113在觸發器111的輸出為"H電平"且觸發器112的輸出 為"L電平"的情況下輸出比較信號(使比較信號為"L電平")。
相位延遲檢測部12a包括觸發器(變化點檢測部)114dd、 NAND 電路115a、 NOR電路116a。相位超前檢測部12b包括觸發器(基準點檢測部)114cc、 NAND電路115b、 NOR電路116b。變化點檢測 部iMdd接收電源電壓和接收數據，與接收數據的上升沿同步來保 持"H電平"。基準點檢測部114cc接收電源電壓和基準時鐘信號， 與基準時鐘信號的上升沿同步來保持"H電平"。NAND電路115a、 115b構成RS鎖存器，將變化點檢測部114dd的輸出和基準點檢測 部114cc的輸出中在先成為"H電平"的一方的輸出取為有效，屏蔽 另一方的輸出而不輸出。在初始狀態下，變化點4企測部114dd的輸 出和基準點檢測部114cc的輸出這兩方成為"L電平"，因此RS鎖 存器的兩個輸出(第一內部信號S115a、第二內部信號S115b)都成 為"H電平"。在此，當變化點檢測部114dd的輸出先成為"H電 平，，時，第一內部信號S115a從"H電平"變為"L電平"，第二內 部信號S115b固定為"H電平"不變。而基準點檢測部114cc的輸 出先成為"H電平"時，第二內部信號S115b成為"L電平"，第 一內部信號固定為"H電平"不變。
NOR電路116a在來自RS鎖存器的第一內部信號S115a和來自 比較期間檢測部11的比較信號這兩者為"L電平，，的情況下，使本 身的輸出為"H電平，，(即輸出相位延遲信號)，在其以外的情況 下，使本身的輸出為"L電平，，(即不輸出相位延遲信號)。NOR 電路116b在來自RS鎖存器的第二內部信號SU5b和來自比較期間 檢測部11的比較信號這兩者為"L電平"的情況下，使本身的輸出 為"H電平，，(即輸出相位超前信號)，在其以外的情況下，使本 身的輸出為"L電平"(即不輸出相位超前信號)。
<工作〉
如圖6所示，當時間上在接收數據的上升沿El之後產生了基準 時鐘信號的上升沿時，在相位關係檢測部12中，變化點檢測部114dd 一方先於基準點檢測部114cc的輸出而成為"H電平"，因此輸出相 位延遲信號。而當在接收數據的上升沿El之後產生了基準時鐘信號 的上升沿時，在相位關係檢測部12中，基準點檢測部114cc的輸出 一方先於變化點檢測部114dd的輸出而成為"H電平"，因此輸出相位超前信號。
比專交期間檢-測部11 、相位延遲才全測部12a、以,及相位,超前檢測部 12b的各個輸出被保持到復位信號成為"L電平"為止，在復位信號 成為"L電平"的時刻，其被清除(成為"L電平)。

根據該結構，作為變化點一企測部114dd和基準點糹企測部114cc 的延遲觸發器的D輸入被上拉至電源，因此能夠不考慮建立約束而 對接收數據和基準時鐘信號的上升沿定時進行評價。 (第二實施方式)

本發明第二實施方式的時鐘數據恢復系統的結構和相位調整部 的結構與圖l和圖2相同，但相位比較器10的結構不同。各個相位 比較器IO接收基準時鐘信號和與基準時鐘信號對應的延遲基準時鐘 信號，對接收數據和基準時鐘信號進行相位比較，由此檢測"相位 延遲"的有無，並且通過對接收數據和延遲基準時鐘信號進行相位 比較來檢測"相位超前，，的有無。例如，第一個相位比較器接收與 第 一 基準時鐘信號對應的第 一 延遲基準時鐘信號。延遲基準時鐘信 號為相位相對於基準時鐘信號延遲的信號，可以通過使用延遲元件 使基準時鐘信號延遲來生成，在多相時鐘選擇部2中，可以通過選 擇比基準時鐘信號延遲預定相數的主時鐘來實現。
<相位比較器的結構〉
圖8示出本發明第二實施方式的相位比較器的結構。在該相位 比較器10中，相位超前檢測部12b代替基準時鐘信號而接收延遲基 準時鍾信號。其他結構與圖3相同。相對於基準時鐘信號的延遲基 準時鍾信號的延遲量為"D (0<D<T-i)"。

參照圖9來說明圖8所示的相位比較器進行的工作。在圖9中， 關注由第 一 時鐘信號和第二時鐘信號的各個上升沿規定的比較期間。在從第一時鐘信號的上升沿開始到基準時鐘信號的上升沿為止
的期間P1中，當產生了接收數據的上升沿時，相位延遲檢測部12a 保持基準時鐘信號的反相信號，因此相位延遲檢測部12a的輸出成 為"H電平"(即輸出相位延遲信號)。
在從基準時鐘信號的上升沿開始到延遲基準時鐘信號的上.升沿 為止的期間P2中，當產生了接收數據的上升沿時，由於基準時鐘信 號的反相信號為"L電平"，因此相位延遲檢測部12a的觸發器105a 保持"L電平"。而由於延遲基準時鐘信號為"L電平"，因此相位 超前檢測部12b的觸發器105b保持"L電平"。結果，不輸出相位 延遲信號和相位超前信號。即比較期間內的期間P2成為即使產生接 收數據的上升沿也不輸出相位關係的檢測結構的"靜區"。
在從延遲基準時鐘信號的上升沿開始到第二時鐘信號的上升沿 為止的期間P3中，當產生了接收數據的上升沿時，相位超前檢測部 12b保持延遲基準時鐘信號，因此相位超前檢測部12b的輸出成為"H 電平"(即輸出相位超前信號)。

如根據圖9可知的那樣，延遲基準時鐘信號的上升沿應當在對 應的比較期間內產生。而且，為了實現相位檢測結果的對稱性，優 選期間Pl和期間P3彼此為相等的長度。在此，優選延遲基準時鐘 信號的相位相對於基準時鐘信號延遲"0.5T"(例如，基準時鐘信 號的相位相對於第一時鐘信號延遲"0.25T"，延遲基準時鐘信號的相 位相對於第一時鐘信號延遲"0.75T，，)的情況。

如以上那樣，通過使用基準時鐘信號和延遲基準時鐘信號來形 成靜區，由此提高對抖動(jitter)的耐久性。而且在從多相時鐘選 擇部提供延遲基準時鐘信號的結構中，不需要延遲元件，因此能夠 減輕電源電壓、溫度等的變動產生的影響。 (第二實施方式的相位比較器的變形例)
在構成為使能信號在比較期間的起點以前成為"H電平"的情況
39下，與第一實施方式同樣地，能夠將帶有裝載/保持切換功能的觸發 器替換為一般的延遲觸發器。
圖10示出圖8所示的相位比較器10的變形例。在此，對比較
期間檢測部11、相位延遲檢測部12a、相位超前4全測部12b的每一 個使用延遲觸發器。比較期間檢測部11與圖7相同。
相位延遲檢測部12a包括觸發器(基準點糹企測部)114cc、觸發 器(變化點檢測部)114dd、構成RS鎖存器的NAND電路212a、213a、 NOR電路116a。相位超前檢測部12b包括觸發器(變化點檢測部) 114dd、觸發器(延遲基準點檢測部)211、構成RS鎖存器的NAND 電路212b、 213b、 NOR電路116b。在此，相位延遲檢測部12a和相 位超前檢測部12b共用變化點4企測部114dd。
由NAND電路212a、 213a構成的RS鎖存器在基準點檢測部 U4cc的輸出和變化點檢測部114dd的輸出中、變化點檢測部114dd 的輸出先成為了 "H電平"的情況下，使與NOR電路116a對應的 輸出(第一內部信號S213a)為"L電平"，在其以外的情況下，使 第一內部信號S213a為"H電平，，。NOR電路116a在第一內部信號 S213a和比較信號這兩者為"L電平，，的情況下，使本身的輸出為"H 電平"(即輸出相位延遲信號)。
延遲基準點檢測部211與延遲基準時鐘信號的上升沿同步來保 持"H電平"。由NAND電路212b、 213b構成的RS鎖存器在變化 點檢測部114dd的輸出和延遲基準點檢測部211的輸出中、延遲基 準點檢測部211的輸出先成為了 "H電平"的情況下，使與NOR電 路116b對應的輸出(第二內部信號S213b)為"L電平，，，在其以 外的情況下，使第二內部信號S213b為"H電平，，。NOR電路116b 在第二內部信號S213b和比較信號這兩者為"L電平"的情況下， 使本身的輸出為"H電平"(即輸出相位超前信號)。
<工作〉
如圖9那樣，在期間P1內，在產生了接收數據的上升沿的情況下，在相位延遲檢測部12a中，變化點檢測部114dd的輸出先於基 準點檢測部114cc的輸出成為"H電平"，因此輸出相位延遲信號。
在期間P2內，在產生了接收數據的上升沿的情況下，在相位延 遲檢測部12a中，基準點檢測部114cc的輸出先於變化點檢測部 114dd的輸出成為"H電平"，因此不輸出相位延遲信號。而在相位 超前檢測部12b中，變化點檢測部114dd的輸出先於延遲基準點^r 測部211的輸出成為"H電平"，因此不輸出相位超前信號。
在期間P3內，在產生了接收數據的上升沿的情況下，在相位超 前^H則部12b中，延遲基準點4企測部211的輸出先於變化點才企測部 114dd的輸出成為"H電平"，因此輸出相位超前信號。
比較期間檢測部11、相位延遲檢測部12a以及相位超前檢測部 12b的各個輸出被保持到復位信號成為"L電平"為止，在復位信號 成為"L電平"的時刻，其被清除(成為"L電平")。

根據該結構，作為變化點檢測部114dd和基準點檢測部114cc 的延遲觸發器的D輸入被上拉至電源，因此能夠不考慮建立約束而 對接收數據和基準時鐘信號的上升沿定時進行評價。 (第三實施方式)
本發明第三實施方式的時鐘數據恢復系統的結構和相位調整部 3的結構與圖1和圖2相同，但相位比較器10的結構不同。在各個 相位比較器10中，通過對接收數據和基準時鐘信號進行相位比較來 檢測"相位延遲，，的有無，並且通過對使之延遲一定期間的接收數 據(延遲輸出)和基準時鐘信號進行相位比較來檢測"相位超前"
的有無。

圖11示出本發明第三實施方式的相位比較器10的結構。在該 相位比較器10中，相位延遲檢測部12b在圖3所示的相位延遲檢測 部12b的基礎上還具有延遲元件301、觸發器302、 AND電路303。其他結構與圖3相同。
延遲元件301使接收數據延遲一定期間並輸出延遲數據。延遲
元件301的延遲量為"D(0<D<i)'，。觸發器302接收基準時鐘 信號的反相信號和來自延遲元件301的延遲數據，與延遲數據的上 升沿同步來保持基準時鐘信號的反相信號。AND電路303在觸發器 105a的輸出和觸發器302的輸出這兩者為"H電平，，的情況下使本 身的輸出為"H電平"，在其以外的情況下，使本身的輸出為"L 電平"。邏輯電路106a在來自比較期間檢測部11的比較信號為"L 電平，，且AND電路303的輸出為"H電平"的情況下，使本身的輸 出為"H電平"(即輸出相位延遲信號)。
參照圖12來說明圖11所示的相位比較器IO進行的工作。在圖 12中，關注由第一時鐘信號和第二時鐘信號的各個上升沿規定的比 較期間。在此，基準時鐘信號的相位相對於第一時鐘信號延遲 "0.75T",延遲元件301中的延遲量D為"0.5T"。
在(A) 、 (B)的情況下，在基準時鐘信號的上升沿之前產生 接收數據的上升沿，因此相位延遲檢測部12a的觸發器105a的輸出 成為"H電平，，。另外，延遲數據的上升沿也在基準時鐘信號的上 升沿之前產生，因此相位延遲檢測部12a的觸發器302的輸出也成 為"H電平，，。由此，輸出相位延遲信號。如(A)那樣，當在比較 期間的起點之前產生接收數據的上升沿時，比較信號不成為"L電 平"，因此不輸出相位延遲信號。
在(C) 、 (D)的情況下，在基準時鐘信號的上升沿之前產生 接收數據的上升沿，因此相位延遲檢測部12a的觸發器105a的輸出 成為"H電平"。但是，延遲數據的上升沿在基準時鐘信號的上升 沿之後產生，因此相位延遲檢測部12a的觸發器302的輸出成為"L 電平"，不輸出相位延遲信號。而相位超前才企測部12b的輸出的觸 發器105b的輸出為"L電平"，因此不輸出相位超前信號，這樣， 也不輸出相位延遲信號和相位超前信號。在(E)、 (F)、 (G)的情況下，接收數據的上升沿在基準時 鍾信號的上升沿之後產生，因此相位延遲檢測部12a的觸發器105a 的輸出為"L電平"。而相位超前檢測部12b的觸發器105b的輸出 成為"H電平"，因此輸出相位超前信號。
如以上那樣，在從"比較期間的起點"開始到"距基準時鐘信 號的上升沿的相當於延遲量D的期間之前的時刻"為止的期間內， 輸出相位延遲信號，從"距基準時鐘信號的上升沿的相當於延遲量D 的期間之前的時刻"開始到"基準時鐘信號的上升沿"為止的期間 成為靜區，在從"基準時鐘的上升沿"到"比較期間的終點，，為止 的期間內，輸出相位超前信號。

延遲元件301的延遲量以及第一時鐘信號與基準時鐘信號的相 位差並不限於上述數值，但當考慮相位判斷處理的對稱性時，優選 延遲元件301的延遲量D為"T/2以下"、且基準時鐘信號的相位相 對於第一時鐘信號延遲"(T + D) /2"的情況。
<效果〉
如以上那樣，通過使用接收數據和延遲數據來形成靜區，由此 提高對抖動的耐久性。而且延遲元件的個數少於現有的相位比較器 的個數，因此能夠減輕電源電壓、溫度的變動產生的影響。
即使構成為如下方式也能夠實現同樣的效果，即不分別對n個 相位比較器10的每一個設置一個延遲元件301,而重新對時鐘數據 恢復系統設置用於生成延遲數據的一個延遲元件，對相位比較器10 的每 一 個提供接收數據和延遲數據這兩者。 (第三實施方式的相位比較器的變形例)
在構成為使能信號在比較期間的起點以前成為"H電平"的情況 下，與第一實施方式同樣地，能夠將帶有裝載/保持切換功能的觸發 器替換為一般的延遲觸發器。

圖13示出圖11所示的相位比較器的變形例。相位延遲檢測部12a包括觸發器(基準點檢測部)114cc、觸發器(變化點檢測部) U4dd、延遲元件310、觸發器(延遲變化點檢測部)311、 NAND電 路313b、 312a、 OR電路314、 N0R電路116a。相位超前4全測部12b 包括觸發器(基準點檢測部)114cc、觸發器(變化點檢測部)114dd、 NAND電路312b、 NOR電路116b。在此，相位延遲檢測部12a和相 位超前衝企測部12b共用基準點才全測部114cc和延遲點4全測部114dd。
由NAND電路312a、 313a構成的RS鎖存器在基準點檢測部 114cc的輸出和延遲變化點檢測部311的輸出中、延遲變化點檢測部 311的輸出先成為了 "H電平"的情況下，使與OR電路314對應的 輸出(第一內部信號S313a)為"L電平"，在其以外的情況下，使 第一內部信號S313a為"H電平"。由NAND電路312b、 313b構成 的RS鎖存器在基準點檢測部114cc的輸出和延遲點才企測部114dd 中、基準點檢測部114cc的輸出先成為了 "H電平"的情況下，使與 NOR電路116b對應的輸出(第二內部信號S312b)為"L電平"， 在變化點檢測部114dd的輸出先成為"H電平，，的情況下，使與OR 電路314對應的輸出(相位延遲預測信號S313b)為"L電平"。 OR電路314在第一內部信號S313a和相位延遲預測信號S313b這兩 者為"L電平，，的情況下，使本身的輸出為"L電平"，在其以外的 情況下，使本身的輸出為"H電平"。
NOR電路116a在比較信號和OR電路314的輸出這兩者為"L 電平"的情況下，使本身的輸出為"H電平"(即輸出相位延遲信 號)。NOR電路U6b在比較信號和第二內部信號S312a這兩者為"L 電平"的情況下，使本身的輸出為"H電平"(即輸出相位超前信號)。
<工作〉
如圖12的(A) 、 (B)那樣，在基準時鐘信號的上升沿之前產 生接收數據的上升沿的情況下，在相位關係檢測部12中，延遲變化 點檢測部311的輸出先於基準點檢測部114cc的輸出成為"H電平"， 因此第一內部信號S313a成為"L電平"。而延遲點檢測部114dd的輸出先於基準點檢測部114CC的輸出成為"H電平"，因此第二內
部信號S312b保持"H電平"不變，相位延遲預測信號S313b成為 "L電平"。由此，OR電路314的輸出成為"L電平"，因此輸出 相位延遲信號。
如圖12的(C) 、 (D)那樣，在基準時鐘信號的上升沿之前產 生接收數據的上升沿的情況下，基準點檢測部114cc的輸出先於延 遲變化點檢測部311的輸出成為"H電平"，因此第一內部信號S313a 保持"H電平"不變。而變化點檢測部114dd的輸出先於基準點檢 測部114cc的輸出成為"H電平"，因此相位延遲預測信號S313b 成為"L電平"。由此，OR電路314的輸出保持"H電平"不變， 不輸出相位延遲信號。另外，第二內部信號S312b保持"H電平" 不變，因此不輸出相位超前信號。這樣，不輸相位延遲信號和相位 超前信號。
如圖12的(E) 、 (F) 、 (G)那樣，在基準時鐘信號的上升 沿之後產生接收數據的上升沿的情況下，基準點檢測部114cc的輸 出先於變化點檢測部114dd的輸出成為"H電平"，因此第二內部 信號S312b成為"L電平"。由此輸出相位超前信號。
比較期間檢測部11、相位延遲檢測部12a以及相位超前檢測部 12b的各個輸出被保持到復位信號成為"L電平"為止，在復位信號 成為"L電平"的時刻，其被清除(成為"L電平")。
<效果〉
根據該結構，作為變化點檢測部114dd和基準點檢測部114cc 的延遲觸發器的D輸入被上拉至電源，因此能夠不考慮建立約束而 對接收數據和基準時鐘信號的上升沿定時進行評價。 (第四實施方式)
<時鐘數據恢復系統的結構〉
本發明第四實施方式的時鐘數據恢復系統的結構和相位調整部 的結構與圖1和圖2相同，但相位比較器IO的結構不同。
圖14示出本發明的相位調整部3的結構。第p個相位比較器10接收n個期間設定時鐘信號中的第p個期間設定時鐘信號來作為第
一時鐘信號，並且接收相位相對於第一時鐘信號延遲"h"的第二時
鍾信號(在圖14中，為相位相對於作為第一時鐘信號的第p個期間 設定時鐘信號延遲"IT"的第q個期間設定時鐘信號)。另外，第p 個相位比較器10接收n個基準時鐘信號中的相位相對於第 一時鐘信 號延遲"i"的基準時鐘信號(在圖14中，為與作為第一時鐘信號的 第p個期間設定時鐘信號對應的第p個基準時鐘信號)。例如第一 個相位比較器IO接收第一期間設定時鐘信號來作為第一時鐘信號， 接收第二期間設定時鐘信號來作為第二時鐘信號，接收與第 一期間 設定時鐘信號對應的第 一 基準時鐘信號。
另外，在相位比較器10的每一個中，當時間上在接收數據的上 升沿之前產生基準時鐘信號的上升沿時，相位關係檢測部12檢測"相 位延遲"。另外，當時間上在接收數據的上升沿之後產生基準時鐘 信號的上升沿時，相位關係檢測部12檢測"相位超前"。這樣，在 本實施方式的相位比較器中，相對於第一實施方式~第三實施方式 的相位比較器，相位關係的檢測結果相反。由此，在本實施方式的 時鐘數據恢復系統中，當接收數據的上升沿接近基準時鐘信號的上 升沿時，執行相位控制，使得基準時鐘信號的上升沿遠離接收數據 的上升沿。
在此，相位比較器10的各個接收部14接收基準時鐘信號作為 鎖存器時鐘，與基準時鐘信號同步來保持接收數據，並且，輸出保 持的接收數據來作為同步後的數據。
<相位比較器的結構〉
圖15示出本發明第四實施方式的相位比較器的結構。在該相位 比較器中，相位延遲檢測部12a代替變化點檢測部114dd而包括基 準點檢測部114cc。相位超前檢測部12b代替基準點檢測部114cc而 包括變化點檢測部114dd。在此，接收部14代替第二時鐘信號而接 收基準時鐘信號。其他結構與圖7相同。 比較圖16和圖17,說明圖15所示的相位比較器IO進行的工作。 圖16是圖10所示的相位比較器進行的工作的圖，圖17是圖15所 示的相位比較器進行的工作的圖。在圖17中示出如下例子第二時 鍾信號的相位相對於第一時鐘信號延遲1T，基準時鐘信號的相位相 對於第一時鐘信號延遲"T/2"。
在圖16的情況下，在比較期間內時間上在接收數據的上升沿之 前產生延遲基準時鐘信號的上升沿時，相位比較器IO輸出相位超前 信號。相位控制部4按照來自相位比較器10的相位超前信號來增大 相位延遲信號所示的序號。由此，從多相時鐘選擇部2輸出的時鐘 信號(n個期間設定時鐘信號和n個基準時鐘信號)的相位延遲。由 此，延遲基準時鐘信號的上升沿接近接收數據的上升沿，並且第二 時鐘信號(鎖存時鐘)的上升沿向接收數據的變化點間的中央部分 (數據眼充分展開的部分)移動。
在圖17的情況下，在比較期間內時間上在接收數據的上升沿之 前產生基準時鐘信號的上升沿時，基準點檢測部114cc的輸出先於 變化點檢測部114dd的輸出成為"H電平"，因此相位延遲檢測部 12a的輸出成為"H電平"(即輸出相位延遲信號)。相位控制部4 按照來自相位比較器IO的相位延遲信號來減小相位選擇信號所示的 序號。由此，從多相時鐘選擇部2輸出的時鐘信號的相位超前。相 反，當時間上在接收數據的上升沿之後產生基準時鐘信號的上升沿 時，從相位比較器IO輸出相位超前信號，從多相時鐘選擇部2輸出 的時鐘信號的相位延遲。這樣，調整基準時鐘信號的相位，使得基 準時鍾信號的上升沿被配置在從接收數據的上升沿離開 一 定期間的 時刻。即，基準時鐘信號的上升沿被配置在接收數據的變化點間的 中央部分，因此能夠與基準時鐘信號的上升沿同步來正確保持接收 數據。
<第二時鐘信號的延遲量〉
如圖n那樣，與i位的接收數據相當的期間(it)中，在整體 上執行相位比較處理的情況下，使用相位相對於第 一 時鐘信號延遲
47"T/2"的時鐘信號作為基準時鐘信號，並使用相位相對於第一時鐘 信號延遲"IT"的時鐘信號作為第二時鐘信號即可。此時，與第一 實施方式~第三實施方式相同地，使用第一期間設定時鐘信號(第 三主時鐘)作為第 一 時鐘信號,使用第 一 基準時鐘信號(第七主時鐘) 作為第一基準時鐘信號、使用第二期間設定時鐘信號(第十一主時 鍾)作為第二時鐘信號即可。
另外，如圖18那樣，在設定範圍U的靜區的情況下，基準時鐘 信號的相位相對於第一時鐘信號延遲"(T-U) /2",且第二時鐘 信號的相位相對於第一時鐘信號延遲"T-U"即可。此時，第二時 鍾信號可以通過使用延遲元件使作為第 一 時鐘信號的期間設定時鐘 信號延遲來生成，在多相時鐘選擇部2中，可以通過選擇比第一時 鍾信號(期間設定時鐘信號)延遲預定相數的主時鐘來實現。另外， 考慮相位判斷處理的對稱性時，優選為"U-0.5T"的情況。即優選 如下情況第二時鐘信號的相位相對於第一時鐘信號延遲"0.5T", 基準時鐘信號的相位相對於第一時鐘信號延遲"0.25T"。

如以上所述，在數據眼充分展開的部分進行相位調整使得基準 時鐘信號的上升沿移動，與其基準時鐘信號的上升沿同步來接收接 收數據，因此能夠正確保持接收數據。 (第五實施方式)
在以上的實施方式中，作為檢測基準時鐘信號的上升沿與接收 數據的上升沿的相位關係的例子進行了說明，但可以在相位比較處 理的對象中添加接收數據的下降沿。這樣，通過將接收數據的上升 沿、下降沿這兩者作為相位判斷的對象，相對於僅以一方為相位比 較處理的對象的情況下，能夠使時鐘數據恢復系統的響應特性為2 倍。將兩邊沿作為相位比較處理的對象，因此能夠通過構成觸發器 使得與接收數據的兩邊沿同步來實現，但與將一方的邊沿作為相位 比較處理對象的情況相比，觸發器的速度容限會成為"1/2"。

48圖19示出本發明第五實施方式的時鐘數據恢復系統的結構。該
系統在圖1所示的時鐘數據恢復系統的基礎上還包括相位調整部5。相位調整部5為與相位調整部3相同的結構。例如，當相位調整部3的相位比較器10為圖6所示的結構時，相位調整部5的相位比較器IO也為圖6所示的結構。圖6所示的結構以外當然也能夠使用第一實施方式~第四實施方式的相位比較器。其中，輸出同步後的數據的接收部14包括在相位調整部3、 5中任意一方中即可。相位調整部5接收反相後的接收數據、來自多相時鐘選擇部2的n個期間設定時鐘信號以及n個基準時鐘信號，輸出n個相位檢測結果。
在此，相位調整部3根據接收數據的上升沿和基準時鐘信號的上升沿來檢測相位關係，而相位調整部5根據接收數據的下降沿和基準時鐘信號的上升沿來檢測相位關係。
下面詳細說明相位調整部3、 5，在相位調整部3的相位比較器10的每一個中，比較期間檢測部11在由第一時鐘信號的上升沿和第二時鐘信號的上升沿規定的比較期間內，當接收數據從"L電平"變成"H電平"時，輸出比較信號。相位延遲檢測部12a在基準時鐘信號的上升沿先於接收數據的上升沿產生的情況下，判斷為"相位延遲"。相位超前檢測部12b在基準時鐘信號的上升沿在接收數據的上升沿之後產生的情況下，判斷為"相位超前"。
而在相位調整部3的相位比較器10的每一個中，比較期間檢測部ll在比較期間內，當接收數據從"H電平"變為"L電平"時，輸出比較信號。相位延遲檢測部12a在基準時鐘信號的上升沿先於接收數據的下降沿產生的情況下，判斷為"相位延遲"。相位超前檢測部12b在基準時鐘信號的上升沿在接收數據的下降沿之後產生的情況下，判斷為"相位超前"。
相位控制部4接收來自相位調整部3、 5的各個相位檢測結果，對各個相位檢測結果進行邏輯運算，由此反映在相位選擇信號的控制上。

49接著說明圖19所示的時鐘數據恢復系統進行的工作。 當產生接收數據的上升沿時，相位調整部3檢測接收數據與基
準時鍾信號的相位關係，向相位控制部4輸出相位;險測結果。相位 控制部4根據來自相位調整部3的相位檢測結果使相位選擇信號變化。
而當產生接收數據的下降沿時，相位調整部5檢測接收數據與 基準時鐘信號的相位關係，向相位控制部4輸出相位檢測結果。相 位控制部4根據來自相位調整部5的相位檢測結果使相位選擇信號變化。
這樣，相位控制部4接收相位調整部3、 5的各個相位檢測結果， 使相位選擇信號變化。也就是，與僅以接收數據的上升沿和下降沿 中的一方作為相位判斷的對象的情況相比，能夠實現基於具有2倍 解析度的相位信息的相位控制。
相位控制部4可以在從相位調整部3、 5的每一個接收相位檢測
結果時執行相位選擇信號的控制，也可以積蓄 一 定量的相位檢測結
果，根據積蓄的相位檢測結果以在數周期中1次的比例來執行相位 選擇信號的控制。
<效果〉
以上那樣，不僅是接收數據的上升沿，通過還在相位比較處理 中使用接收數據的下降沿，能夠使時鐘數據恢復系統的響應特性提高。
(相位調整部進行的相位比較處理) 在以上的各實施方式中，作為相位調整部3在1周期內執行n位 相位比較處理的例子來進行了說明，但在相位調整部3進行的1周 期的相位比較處理中所處理接收數據的位數可以少於"n位"。即， 相位比較器3在1周期中執行m位(m為整數，且2《m《n)相位 比較處理，因此包括m個相位比較器。在此，在"m〈n，，的情況下， 相位調整部3輸出n位的同步後的數據，因此還包括"n-m"個接 收部。
50如圖20那樣，在第一實施方式~第三實施方式中，在"m = 2" 的情況下，相位調整部3代替圖2所示的第二、第三以及第五個相 位比較器10而包括第二、第三以及第五個接收部14。第p個接收部 14接收第q個期間設定時鐘信號來作為鎖存時鐘，與接收到的鎖存 時鐘同步來鎖存接收數據，由此輸出同步後的數據。例如，第二個 接收部14與第三期間設定時鐘信號同步來鎖存接收數據，由此輸出 第二同步後的數據。如圖20那樣，相位調整部3輸出n位(在此， n-5)同步後的數據，因此接收相鄰的信號間相位差為1T的n個期 間設定時鐘信號來作為鎖存時鐘信號。另外，相位調整部3執行m 位(在此，m-2)相位比較處理，因此接收n個期間設定時鐘中的 m個期間設定時鐘信號來作為m個第一時鐘信號，並且接收與m個 第一時鐘信號對應、且相位相對於對應的第一時鐘信號延遲"IT" 的m個第二時鐘信號。在此，相位調整部3為了 m位相位比較處理 而接收與m個第一時鐘對應的m個基準時鐘信號即可。例如在圖20 中，相位調整部3接收第一和第四期間設定時鐘信號來作為2個第 一時鐘信號，接收第二和第五期間設定時鐘信號來作為2個第二時 鍾信號，接收第一和第四基準時鐘信號。
另外如圖21那樣，在第四實施方式中，在"m = 2，，的情況下， 相位調整部3代替圖14所示的第二、第三以及第五個相位比較器10 而包括第二、第三以及第五個接收部14。第p個接收部14接收第p 個基準時鐘信號來作為鎖存時鐘，與接收到的鎖存時鐘同步來鎖存 接收數據，由此輸出同步後的數據。例如，第二個接收部14與第二 基準時鐘信號同步來鎖存接收數據，由此輸出第二同步後的數據。 如圖21那樣，相位調整部3輸出n位(在此，n = 5)同步後的數據， 因此接收n個基準時鐘信號來作為鎖存時鐘信號。在n個基準時鐘 信號中，相鄰的基準時鐘信號間的相位差為"1T"。另外，相位調 整部3執行m位(在此，m-2)相位比較處理，因此接收n個期間 設定時鐘信號中的m個期間設定時鐘信號來作為m個第一時鐘信 號，並且接收與m個第一時鐘信號對應、且相位相對於對應的第一
51時鐘信號延遲"h"的m個第二時鐘信號(在圖21中，為相位相對 於作為第一時鐘信號的第p個期間設定時鐘信號延遲"IT"的第q 個期間設定時鐘信號)。在此，相位調整器3為了 m位相位比較處 理而接收與n個基準時鐘信號中的m個第一時鐘信號對應的m個基 準時鍾信號(在圖21中，為與作為第一時鐘信號的第p個期間設定 時鐘信號對應的第p個基準時鐘信號)即可。
而且在第五實施方式中，相位比較器5進行的1周期的相位比 較處理中所處理的接收數據的位數可以少於n位。即，相位調整部5 在1周期中執行k位(k為整數，2《k《n)的相位比較處理，因此 包括k個相位比較器。在此，在"k<n"的情況下，相位調整部5 輸出n位同步後的數據，因此還包括"n-k"個接收部14。
(相位延遲信號、相位超前信號的輸出)
在以上各實施方式說明的相位比較器中，相位延遲信號保持部 13a保持來自相位延遲檢測部12a的相位延遲信號，相位超前信號保 持部13b保持來自相位超前檢測部12b的相位超前信號，但如圖22、 圖23那樣，相位比較器10可以代替圖3、圖7所示的相位延遲信號 保持部13a和相位超前信號保持部13b而包括與輸出時鐘同步驅動 的比較信號保持部133、相位延遲檢測保持部133a、相位超前檢測 保持部133b。
比較信號保持部133保持來自比較期間檢測部11的比較信號 (在圖22中為邏輯電路103的輸出，在圖23中為邏輯電路113的 輸出)。相位延遲檢測保持部133a保持相位延遲檢測部12a的檢測 結果(在圖22中為觸發器105a的輸出，在圖23中為第一內部信號 S115a)。相位超前檢測保持部133b保持相位超前檢測部12b的檢 測結果(在圖22中為觸發器105b的輸出，在圖23中為第二內部信 號S115b)。不僅在圖3、圖7所示的相位比較器10中，在第二實 施方式(圖8、圖10)、第三實施方式(圖11、圖13)以及第四實 施方式(圖15)的相位比較器中，比較信號保持部133、相位延遲 檢測保持部133a、相位超前檢測保持部133b當然也可適用。(基準時鐘信號和延遲基準時鐘信號)
由至此的說明已經明確，但在第一實施方式中，進行相位控制 使得基準時鐘信號與數據的變化點成為相同的定時。另外，在第二 實施方式中，由基準時鐘信號規定相位比較器10的靜區的起點，而 由延遲基準時鐘信號規定靜區的終點，進行相位控制使得數據的變 化點落在靜區。而且在第三實施方式中，由基準時鐘規定相位比較 器IO的靜區的終點，而由接收數據的延遲量規定靜區的範圍。
另外，在第一-第三實施方式中，利用比較期間的終點(第二 時鐘信號的上升沿)來作為數據鎖存定時。理論上，優選從相位控 制的收斂點(第一實施方式中為基準時鐘信號的上升沿，第二和第 三實施方式中為靜區內部)到數據鎖存定時為止的期間為能夠滿足 作為接收部14的觸發器的建立約束、保持約束的長度。根據這樣的 結構，能夠正確保持接收數據，並且能夠作為正確的同步後的數據 輸出。
在第四實施方式中，由比較期間的終點(即第二時鐘信號的上
升沿)規定相位比較器10的靜區的起點，另一方面，能夠由下一比 較期間的起點(即下一第一時鐘信號的上升沿)規定靜區的終點，
進行相位控制使得數據的變化點成為從基準時鐘信號離開預定期間
的位置。
另外，在第四實施方式中，利用基準時鐘信號作為數據鎖存定 時。理論上，優選從比較期間的起點(即第一時鐘信號的上升沿)
到基準時鐘信號的上升沿為止的期間為能夠滿足作為接收部14的觸 發器的建立約束的長度，並且從基準時鐘信號的上升沿到比較期間 的終點(即第二時鐘信號的上升沿)為止的期間為能夠滿足保持約 束的長度。根據這樣的結構，能夠正確保持接收數據，並且能夠輸 出作為正確的同步後的數據。
另外，在時鐘數據恢復系統中，當相位控制量為離散值時，難 以使接收數據的變化點和相位控制的收斂點完全一致。另外，即使 在從因抖動等而相位控制收斂點與接收數據的變化點偏離後到相位
53控制發揮作用為止的期間內，也應當正確保持接收數據。考慮在實 際通信中產生的抖動強度等，優選設定基準時鐘信號、延遲基準時 鍾信號。例如，優選在容易產生高頻抖動的通信中，設定時鐘信號 的相位差使得相位比較器IO的靜區變寬，在容易產生低頻抖動的通 信中，設定時鐘信號的相位差使得靜區變窄。
另外，也具有包括用於降低通信錯誤的校準期間的通信協議。 作為這樣的通信協議， 一般為經由數據機的通信等。在這樣的 通信協議中，在校準期間發送特定的數據波形，根據其數據波形決 定接收側設備的工作模式，進行使電路工作收斂於穩定點的處理。 這樣，從發送側設備發送事先已知形式的數據，在接收側設備中設
定接收其數據的期間。此時，在其接收期間內監視由接收部14保持 的接收數據，在無法接收所期待的數據的情況下，在接收部14的裝 載、保持容限緩和的方向上移動基準時鐘信號的相位，由此能夠實 現抗抖動的時鐘數據恢復系統。
另外，顯然在校準期間以外的通常通信期間，也能通過監視通 信數據包含的誤校正代碼、定期發送的特定代碼來進行同樣的控制。 作為誤校正代碼，眾所周知具有IEEE1394a協議的CRC代碼。該代 碼為低位n位成為高位n位的反轉的形式。另外，在IEEE1394a協 議中，每一定期間發送被稱為逗點(comma)波形的特定位列。利 用這樣的通信協議的特性來自適應控制時鐘信號(期間設定時鐘信 號、基準時鐘信號等)的相位差，由此能夠實現抗抖動等噪聲的時 鍾數據恢復系統。
工業上的可利用性
本發明能夠適用於相位比較器、時鐘數據恢復系統等用途，作 為適用於高速數據通信的技術是有用的。
權利要求
1. 一種相位比較器，包括比較期間檢測部，其接收數據的1位長度為T的數據信號、周期為nT的第一時鐘信號、以及周期為nT且相位相對於上述第一時鐘信號延遲h的第二時鐘信號，並將上述第一時鐘信號的上升沿與第二時鐘信號的上升沿之間的期間規定為比較期間，在該比較期間內檢測上述數據信號變化的有無，其中，n為2以上的整數，0≤h≤1T；和相位關係檢測部，其接收上述數據信號和周期為nT且相位相對於上述第一時鐘信號延遲i的基準時鐘信號，並檢測上述數據信號與上述基準時鐘信號的相位關係，當通過上述比較期間檢測部在上述比較期間內檢測出數據信號的變化時，輸出相位關係的檢測結果，其中，0<i<h。
2. 根據權利要求1所述的相位比較器，其特徵在於， 上述第二時鐘信號的相位相對於上述第一時鐘信號延遲IT,並且上述第二時鐘信號為表示取得上述數據信號的定時的時鐘， 上述相位關係檢測部包括相位延遲檢測部，當時間上在上述數據信號的變化之後產生上 述基準時鐘信號的上升沿且通過上述比較期間檢測部在上述比較期 間內檢測出數據信號的變化時，其輸出相位延遲信號；和相位超前檢測部，當時間上在上述數據信號的變化之前產生上 述基準時鐘信號的上升沿且通過上述比較期間檢測部在上述比較期 間內檢測出數據信號的變化時，其輸出相位超前信號。
3. 根據權利要求2所述的相位比較器，其特徵在於， 上述相位延遲檢測部包括第 一保持部，其與上述數據信號的變化同步來保持上述基準時 鍾信號的反相信號；和相位延遲信號輸出部，當通過上述比較期間檢測部在上述比較期間內檢測出數據信號的變化時，其輸出上述第 一 保持部的保持結 果來作為相位延遲信號，上述相位超前檢測部包括第二保持部，其與上述數據信號的變化同步來保持上述基準時 鍾信號；和相位超前信號輸出部，當通過上述比較期間檢測部在上述比較 期間內檢測出數據信號的變化時，其輸出上述第二保持部的保持結 果來作為相位超前信號。
4.根據權利要求2所述的相位比較器，其特徵在於，上述相位延遲檢測部包括變化點檢測部，其檢測上述數據信號的變化；第 一輸出部，其按照通過上述變化點檢測部檢測出數據信號的 變化的定時來輸出第一內部信號；以及相位延遲信號輸出部，當通過上述第一輸出部輸出第一內部信變化時，其輸出相位延遲信號， 上述相位超前^r測部包括基準點檢測部，其檢測上述基準時鐘信號的上升沿；第二輸出部，其按照通過上述基準點檢測部檢測出基準時鐘信號的上升沿的定時來輸出第二內部信號；以及相位超前信號輸出部，當通過上述第二輸出部輸出第二內部信變化時，其輸出相位超前信號，當時間上在由上述基準點檢測部檢測出基準時鐘信號的上升沿 之前由上述變化點檢測部檢測出數據信號的變化時，上述第 一輸出 部輸出上述第一內部信號，當時間上在由上述基準點檢測部檢測出基準時鐘信號的上升沿 之後由上述變化點檢測部檢測出數據信號的變化時，上述第二輸出 部輸出上述第二內部信號。
5. 根據權利要求1所述的相位比較器，其特徵在於， 上迷第二時鐘信號的相位相對於上述第一時鐘信號延遲1T，並且上述第二時鐘信號為表示取得上述數據信號的定時的時鐘，上述相位關係#r測部包括相位延遲檢測部，當時間上在上述數據信號的變化之後產生上 述基準時鐘信號的上升沿且通過上述比較期間檢測部在上述比較期間內檢測出數據信號的變化時，其輸出相位延遲信號；和相位超前檢測部，當時間上在上述數據信號的變化之前產生相 位相對於上述基準時鐘信號延遲D的延遲基準時鐘信號的上升沿且時，其輸出相位超前信號，其中，l<D<lT-i。
6. 根據權利要求5所述的相位比較器，其特徵在於， 上述相位延遲糹全測部包括第 一保持部，其與上述數據信號的變化同步來保持上述基準時 鍾信號的反相信號；和相位延遲信號輸出部，當通過上述比較期間檢測部在上述比較 期間內檢測出數據信號的變化時，輸出上述第 一保持部的保持結果 來作為相位延遲信號，上述相位超前^r測部包括第二保持部，其與上述數據信號的變化同步來保持上述延遲基 準時鍾信號；和相位超前信號輸出部，當通過上述比較期間檢測部在上述比較 期間內檢測出數據信號的變化時，其輸出上述第二保持部的保持結 果來作為相位超前信號。
7. 根據權利要求5所述的相位比較器，其特徵在於， 上述相位延遲4企測部包4舌基準點檢測部，其檢測上述基準時鐘信號的上升沿；變化點檢測部，其檢測上述數據信號的變化；第 一輸出部，當時間上在由上述基準點檢測部檢測出基準時鐘信號的上升沿之前由上述變化點檢測部檢測出數據信號的變化時， 其輸出第一內部信號；以及相位延遲信號輸出部，當通過上述第一輸出部輸出上述第一內號的變化時，其輸出相位延遲信號，上述相位超前^r測部包括延遲基準點檢測部，其檢測上述延遲基準時鐘信號的上升沿； 第二輸出部，當時間上在由上述變化點檢測部檢測出數據信號的變化之前由上述延遲基準點檢測部檢測出延遲基準時鐘信號的上升沿時，其輸出第二內部信號；以及相位超前信號輸出部，當通過上述第二輸出部輸出第二內部信變化時，其輸出相位超前信號。
8. 根據權利要求1所述的相位比較器，其特徵在於， 上述第二時鐘信號的相位相對於上述第一時鐘信號延遲1T，並且上述第二時鐘信號為表示取得上述數據信號的定時的時鐘， 上述相位關係^r測部包括相位延遲檢測部，當時間上在相對於上述數據信號延遲D的延 遲數據信號的變化之後產生上述基準時鐘信號的上升沿且通過上述 比較期間檢測部在上述比較期間內檢測出數據信號的變化時，其輸 出相位延遲信號，其中，l<D<i;和相位超前檢測部，當時間上在上述數據信號的變化之前產生上 述基準時鐘信號的上升沿且通過上述比較期間檢測部在上述比較期 間內檢測出數據信號的變化時，其輸出相位超前信號。
9. 根據權利要求8所述的相位比較器，其特徵在於， 上述相位延遲4企測部包括第 一保持部，其與上述數據信號的變化同步來保持上述基準時 鍾信號的反相信號；延遲保持部，其與上述延遲數據信號的變化同步來保持上述基準時鐘信號的反相信號；第 一輸出部，其輸出上述第 一保持部和延遲保持部的各個保持結果的邏輯積；以及相位延遲信號輸出部，當通過上述比較期間檢測部在上述比較 期間內檢測出數據信號的變化時，其將上述第 一 輸出部的輸出作為 相位延遲信號來輸出，上述相位超前4企測部包括第二保持部，其與上述數據信號的變化同步來保持上述基準時 鍾信號；和相位超前信號輸出部，當通過上述比較期間檢測部在上述比較 期間內檢測出數據信號的變化時，其輸出上述第二保持部的保持結 果來作為相位超前信號。
10.根據權利要求8所述的相位比較器，其特徵在於，上述相位延遲4全測部包括基準點檢測部，其檢測上述基準時鐘信號的上升沿；變化點檢測部，其檢測上述數據信號的變化；延遲變化點檢測部，其檢測上述延遲數據信號的變化；相位延遲預測部，當時間上在由上述基準點檢測部檢測出基準 時鐘信號的上升沿之前由上述變化點檢測部檢測出數據信號的變化 時，其輸出相位延遲預測信號；第一輸出部，當時間上在由上述基準點檢測部檢測出基準時鐘 信號的上升沿之前由上述延遲變化點檢測部檢測出延遲數據信號的 變化時，其輸出第一內部信號；以及相位延遲信號輸出部，當通過上述相位延遲預測部輸出相位延 遲預測信號、由上述第一輸出部輸出第一內部信號、且通過上述比 較期間檢測部在上述比較期間內檢測出數據信號的變化時，其輸出 相位延遲信號，上述相位超前一全測部包括第二輸出部，當時間上在由上述變化點檢測部檢測出數據信號的變化之前由上述基準點;險測部檢測出基準時鐘信號的上升沿時，其輸出第二內部信號；和相位超前信號輸出部，當通過上述第二輸出部輸出第二內部信 號且通過上述比較期間檢測部在上述比較期間內檢溯'j出數據信號的 變化時，其輸出相位超前信號。
11. 根據權利要求1所述的相位比較器，其特徵在於，上述基準時鐘信號為表示取得上述數據信號的定時的時鐘， 上述相位關係;險測部包括相位延遲檢測部，當時間上在上述數據信號的變化之前產生上 述基準時鐘信號的上升沿且通過上述比較期間檢測部在上述比較期 間內檢測出數據信號的變化時，其輸出相位延遲信號；和相位超前檢測部，當時間上在上述數據信號的變化之後產生上 述基準時鐘信號的上升沿且通過上述比較期間檢測部在上述比較期 間內檢測出數據信號的變化時，其輸出相位超前信號。
12. 根據權利要求11所述的相位比較器，其特徵在於， 上述相位延遲4企測部包括基準點檢觀'j部，其檢測上述基準時鐘信號的上升沿； 第 一輸出部，其按照通過上述基準點檢測部檢測出基準時鐘信 號的上升沿的定時來輸出第一內部信號；和相位延遲信號輸出部，當通過上述第 一輸出部輸出第 一 內部信變化時，其輸出相位延遲信號，上述相位超前檢測部包括變化點檢測部，其檢測上述數據信號的變化；第二輸出部，其按照通過上述變化點檢測部檢測出數據信號的 變化的定時來輸出第二內部信號；以及相位超前信號輸出部，當通過上述第二輸出部輸出第二內部信變化時，其輸出相位超前信號，當時間上在由上述基準點檢測部檢測出基準時鐘信號的上升沿 之後由上述變化點檢測部檢測出數據信號的變化時，上述第 一輸出 部輸出上述第一內部信號，當時間上在由上迷基準點檢測部檢測出基準時鐘信號的上升沿 之前由上述變化點檢測部檢測出數據信號的變化時，上述第二輸出 部輸出上述第二內部信號。
13. 根據權利要求5、 6和7中任意一項所述的相位比較器，其 特徵在於上述基準時鐘信號的相位相對於上述第一時鐘信號延遲0.25T, 上述延遲基準時鐘信號的相位相對於上述基準時鐘信號延遲0.5T。
14. 根據權利要求8、 9和10中任意一項所述的相位比較器，其 特徵在於上述基準時鐘信號的相位相對於上述第一時鐘信號延遲0.75T， 上述延遲數據信號相對於上述數據信號延遲0.5T。
15. 根據權利要求11或12所述的相位比較器，其特徵在於 上述基準時鐘信號的相位相對於上述第一時鐘信號延遲0.25T， 上述第二時鐘信號的相位相對於上述第一時鐘信號延遲0.5T。
16. —種相位比較裝置，對數據的1位長度為T的數據信號使用 周期為nT且相鄰信號間的相位差為1T的倍數的m個第 一 時鐘信號、 與上述m個第一時鐘信號對應且相位相對於對應的第一時鐘信號延 遲h的m個第二時鐘信號、以及與上述m個第一時鐘信號對應且相 位相對於對應的第一時鐘信號延遲i的m個基準時鐘信號來進行相 位比較，其中，T<0, n為整數且n》2 , m為整數且2《m《n , 0 <h《1T， 0<i<h，該相位比較裝置包括m個比較期間檢測部，其接收上述數據信號，並且接收上述m 個第一時鐘信號中的第p個第一時鐘信號和上述m個第二時鐘信號 中的第p個第二時鐘信號，並將該第p個第一時鐘信號的上升沿與 該第p個第二時鐘信號的上升沿之間的期間規定為第p比較期間，且在該第p比較期間內檢測該數據信號變化的有無，其中，p為整數，1 < p < m; 和m個相位關係檢測部，其接收上述數據信號，並且接收上述m 個基準時鐘信號中的第p個基準時鐘信號，且檢測該數據信號與該 第p個基準時鐘信號的相位關係，當通過上述m個比較期間檢測部 中的第p個比較期間檢測部在第p比較期間內檢測出數據信號的變 化時，其輸出相位比較的檢測結果來作為第p相位檢測結果。
17. 根據權利要求16所述的相位比較裝置，其特徵在於， 上述m個比較期間檢測部的每一個所接收的第二時鐘信號為表示取得上述數據信號的定時的時鐘，上述m個相位關係檢測部中的第p個相位關係檢測部包括 相位延遲檢測部，當時間上在上述數據信號的變化之後產生上述基準時鐘信號的上升沿且通過上述第p個比較期間檢測部在上述第p比較期間內檢測出數據信號的變化時，其輸出相位延遲信號； 和相位超前檢測部，當時間上在上述數據信號的變化之前產生上 述第p個基準時鐘信號的上升沿且通過上述第p個比較期間檢測部 在上述第p個比較期間內檢測出數據信號的變化時，其輸出相位超前信號。
18. 根據權利要求16所述的相位比較裝置，其特徵在於， 上述m個比較期間檢測部的每一個所接收的第二時鐘信號為表示取得上述數據信號的定時的時鐘，上述m個相位關係檢測部中的第p個相位關係-險測部包括 相位延遲檢測部，當時間上在上述數據信號的變化之後產生上述第p個基準時鐘信號的上升沿且通過上述第p個比較期間檢測部在上述第p個比較期間內檢測出數據信號的變化時，其輸出相位延遲信號；和相位超前4企測部，當時間上在上述數據信號的變化之前產生相 位相對於上述第p個基準時鐘信號延遲D的第p延遲基準時鐘信號的上升沿且通過上述第p個比較期間檢測部在上述第p個比較期間 內檢測出數據信號的變化時，其輸出相位超前信號，其中，0<D<1T- 1。
19. 根據權利要求16所述的相位比較器，其特徵在於，上述m個比較期間檢測部的每一個接收的第二時鐘信號為表示 取得上述數據信號的定時的時鐘，上述m個相位關係檢測部中的第p個相位關係檢測部包括相位延遲檢測部，當時間上在相對於上述數據信號延遲D的延 遲數據信號的變化之後產生上述第p個基準時鐘信號的上升沿且通 過上述第p個比較期間檢測部在上述第p個比較期間內檢測出數據 信號的變化時，其輸出相位延遲信號，其中，l<D<i;和相位超前檢測部，當時間上在上述數據信號的變化之前產生上 述第p個基準時鐘信號的上升沿且通過上述第p個比較期間檢測部 在上述第p個比較期間內檢測出數據信號的變化時，其輸出相位超 前信號。
20. 根據權利要求16所述的相位比較器，其特徵在於，上述m個相位關係檢測部的每一個接收的基準時鐘信號為表示取得上述數據信號的定時的時鐘，上述m個相位關係4企測部中的第p個相位關係;險測部包: 相位延遲檢測部，當時間上在上述數據信號的變化之前產生上迷第p個基準時鐘信號的上升沿且通過上述第p個比較期間檢測部在上述第p個比較期間內檢測出數據信號的變化時，其輸出相位延遲信號；和述第p個基準時鐘信號的上升沿且通過上述第p個比較期間檢測部 在上述第p個比較期間內檢測出數據信號的變化時，其輸出相位超前信號。
21. —種時鐘數據恢復系統，包括時鐘生成部，其對數據的1位長度為T的數據信號，生成周期為nT且彼此相位不同的多個主時鐘，其中，0<T， n為整數且n 》2;多相時鐘選擇部，其從由上述時鐘生成部生成的多個主時鐘中 選擇相鄰信號間的相位差為it的倍數的m個第一時鐘信號和與上 述m個第一時鐘信號對應且相位相對於對應的第一時鐘信號延遲i 的m個基準時鐘信號，其中，m為整數，2<m《n ， 0<i<h, 0<h 《IT;第一相位比較部，其接收來自外部的數據信號、由上述多相時 鍾選擇部選擇的m個第一時鐘信號和m個基準時鐘信號、與m個第 一時鐘信號對應且相位相對於對應的第一時鐘信號延遲h的m個第 二時鐘信號，且輸出m個相位檢測結果；以及相位控制部，其根據來自上述相位比較部的m個相位檢測結果 來調整由上述多相時鐘選擇部選擇的時鐘信號的相位，上述第 一相位比較部包括m個比較期間檢測部，其接收上述數據信號，並且接收上述m 個第一時鐘信號中的第p個第一時鐘信號和上述m個第二時鐘信號 中的p個第二時鐘信號，並將該第p個第一時鐘信號的上升沿與該 第p個第二時鐘信號的上升沿之間的期間規定為第p比較期間，且 在該第p比較期間內檢測該數據信號變化的有無；和m個相位關係檢測部，其接收上述數據信號，並且接收上述m 個基準時鐘信號中的第p個基準時鐘信號，並檢測該數據信號與該 基準時鐘信號的相位關係，當通過上述m個比較期間檢觀'j部中的第 p個比較期間檢測部在上述第p個比較期間內檢測出數據信號的變 化時，其輸出相位比較的檢測結果來作為第p相位檢測結果。
22.根據權利要求21所述的時鐘數據恢復系統，其特徵在於還包括第二相位比較部，該第二相位比較部包括上述m個比較 期間檢測部中的k個比較期間檢測部和上述m個相位關係^r測部中 的與上述k個比較期間檢測部對應的k個相位關係檢測部，其中，k 為整數，2《k《m,上述第 一相位比專交部所包括的m個比較期間;險測部和m個相位 關係檢測部的每一個響應上述數據信號的上升沿和下降沿中的 一方 來工作，上述第二相位比較部所包括的k個比4交期間一企測部和k個相位 關係檢測部的每 一 個響應上述數據信號的上升沿和下降沿中的另一 方來工作，上述相位控制部根據來自上述第一相位比較部的m個相位檢測 結果和來自上述第二相位比較部的k個相位檢測結果來設定由上述 多相時鐘選擇部選擇的時鐘信號的相位。
全文摘要
本發明提供一種相位比較器，其中，比較期間檢測部(11)將第一時鐘信號的上升沿與第二時鐘信號的上升沿之間的期間規定為比較期間，在比較期間內檢測數據信號變化的有無。相位關係檢測部(12)檢測數據信號與基準時鐘信號的相位關係，當通過比較期間檢測部(11)在比較期間內檢測出數據信號的變化時，輸出相位關係的檢測結果。
文檔編號H03L7/085GK101501995SQ20068005547
公開日2009年8月5日 申請日期2006年11月15日 優先權日2006年7月28日
發明者巖田徹, 新名亮規, 有馬幸生 申請人:松下電器產業株式會社