特許ウォッチ

公開番号2024122007
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-09-09
出願番号2023029303
出願日2023-02-28
発明の名称データ転送装置
出願人三菱電機株式会社
代理人弁理士法人深見特許事務所
主分類G06F 13/42 20060101AFI20240902BHJP(計算;計数)
要約【課題】3以上の複数個のクロックを用いて動作するデータ転送において、クロック間の位相の差に起因するデータ転送時間の変動を抑制する。
【解決手段】転送制御部4は、入力許可信号16が生成されると第1クロックCLK1に同期してデータ3を入力されるとともに、出力許可信号17が生成されると第2クロックCLK2に同期してデータ5を出力する。転送制御部8は、入力許可信号18が生成されると第2クロックCLK2に同期してデータ7を入力されるとともに、出力許可信号19が生成されると第3クロックCLK3に同期してデータ9を出力する。転送制御部15は、第1クロックCLK1、第2クロックCLK2CLK2、及び、第3クロックCLK3のサイクル数のカウントに基づいて、入力許可信号16,18及び出力許可信号17,19の生成タイミングを制御する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
第１のクロック、第２のクロック、及び、第３のクロックを用いて動作するデータ転送装置であって、
前記第１のクロック及び前記第２のクロックに応じて動作する第１の転送処理部と、
前記第２のクロック及び前記第３のクロックに応じて動作する第２の転送処理部と、
前記第１の転送処理部及び前記第２の転送処理部の間に接続された中継部と、
前記第１のクロック、前記第２のクロック、及び、前記第３のクロックを入力として、前記第１の転送処理部及び前記第２の転送処理部のそれぞれの入力許可信号及び出力許可信号を生成する転送制御部とを備え、
前記第１の転送処理部は、前記入力許可信号が生成されていると前記第１のクロックに同期してデータを入力されるとともに、前記出力許可信号が生成されていると前記第２のクロックに同期してデータを出力する様に構成され、
前記中継部は、前記第２のクロックに同期して、前記第１の転送処理部からのデータを処理して、前記第２の転送処理部に対して出力する様に構成され、
前記第２の転送処理部は、前記入力許可信号が生成されていると前記第２のクロックに同期して前記中継部からのデータを入力されるとともに、前記出力許可信号が生成されていると前記第３のクロックに同期してデータを出力する様に構成され、
前記転送制御部は、前記第１のクロック、前記第２のクロック、及び、前記第３のクロックのそれぞれのサイクル数のカウントに基づいて、前記第１の転送処理部及び前記第２の転送処理部のそれぞれの前記入力許可信号及び前記出力許可信号を生成するタイミングを制御する、データ転送装置。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記転送制御部は、前記第１の転送処理部に対して、前記第１のクロックのサイクル数に基づいて前記入力許可信号を生成し、かつ、前記第２のクロックのサイクル数のカウント値に基づいて前記出力許可信号を生成し、
前記第２の転送処理部に対して、前記第２のクロックのサイクル数に基づいて前記入力許可信号を生成し、かつ、前記第３のクロックのサイクル数のカウント値に基づいて前記出力許可信号を生成する、請求項１記載のデータ転送装置。
【請求項３】
前記転送制御部は、前記第１の転送処理部の前記出力許可信号を、前記第１の転送処理部の前記入力許可信号よりも後に生成し、前記第２の転送処理部の前記入力許可信号を、前記第１の転送処理部の前記出力許可信号よりも後に生成し、かつ、前記第２の転送処理部の前記出力許可信号を、前記第２の転送処理部の前記入力許可信号よりも後に生成する、請求項１又は２に記載のデータ転送装置。
【請求項４】
前記第１の転送処理部は、前記入力許可信号が生成されている間は前記第１のクロックに応じてデータを順次入力して保持するとともに、前記出力許可信号が生成されている間は前記第２のクロックに応じて保持したデータを古いものから順次出力し、
前記第２の転送処理部は、前記入力許可信号が生成されている間は前記第２のクロックに応じてデータを順次入力して保持するとともに、前記出力許可信号が生成されている間は前記第３のクロックに応じて保持したデータを古いものから順次出力する、請求項１又は２に記載のデータ転送装置。
【請求項５】
前記転送制御部は、前記第１の転送処理部の前記出力許可信号を、前記第１の転送処理部の前記入力許可信号よりも後に生成し、
前記第１の転送処理部において前記入力許可信号が生成されてから前記出力許可信号が生成されるまでの間の時間差に相当する前記第１のクロックのサイクル数は、前記第１の転送処理部が保持可能なデータ数の最大値以下である、請求項４記載のデータ転送装置。
【請求項６】
前記転送制御部は、前記第２の転送処理部の前記出力許可信号を、前記第２の転送処理部の前記入力許可信号よりも後に生成し、
前記第２の転送処理部において前記入力許可信号が生成されてから前記出力許可信号が生成されるまでの間の時間差に相当する前記第２のクロックのサイクル数は、前記第２の転送処理部が保持可能なデータ数の最大値以下である、請求項４記載のデータ転送装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、データ転送装置に関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
異なるクロックを用いた半導体装置間のデータ転送においては、送信側のクロックに同期したデータを受信側のクロックでラッチする際に、メタステーブル状態でのラッチを回避するために、シンクロナイザを用いることが一般的である。
【０００３】
この様なシンクロナイザを用いた半導体装置について、特許第６０２６００１号公報（特許文献１）には、制御用デバイスと制御対象デバイスとの間にデータ転送装置を設けて、３種類のクロックを使用することで転送速度を向上させる構成が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特許第６０２６００１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、複数のクロックドメインを含む半導体装置においては、各クロックを生成するＰＬＬ（Phase Locked Loop）等のクロック源の動作タイミングの違いによって、クロック間の位相に差が生じる。一方で、各クロックドメインのクロック源の間で動作タイミングを揃える機構を設けることは、高コスト化が懸念される。
【０００６】
このため、特許文献１の様に、３個のクロックドメインを用いてデータ転送を行う場合には、２個のクロックドメインを用いる場合と比較すると、クロック間の位相の差に起因するデータ入出力タイミングの変化により、データ転送時間の変動幅が大きくなることが懸念される。これにより、例えば、入力から出力までのデータ転送時間に精度が求められる用途では、問題が生じる虞がある。
【０００７】
本開示は、このような問題点を解決するためになされたものであって、本開示の目的は、３以上の複数個のクロックを用いて動作するデータ転送において、クロック間の位相の差に起因するデータ転送時間の変動を抑制することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のある局面では、第１のクロック、第２のクロック、及び、第３のクロックを用いて動作するデータ転送装置が提供される。データ転送装置は、第１の転送処理部と、第２の転送処理部と、第１の転送処理部及び第２の転送処理部の間に接続された中継部と、転送制御部とを備える。第１の転送処理部は、第１のクロック及び第２のクロックに応じて動作する。第２の転送処理部は、第２のクロック及び第３のクロックに応じて動作する。転送制御部は、第１のクロック、第２のクロック、及び、第３のクロックを入力として、第１の転送処理部及び第２の転送処理部のそれぞれの入力許可信号及び出力許可信号を生成する。第１の転送処理部は、入力許可信号が生成されていると第１のクロックに同期してデータを入力されるとともに、出力許可信号が生成されていると第２のクロックに同期してデータを出力する様に構成される。中継部は、第２のクロックに同期して、第１の転送処理部からのデータを処理して、第２の転送処理部に対して出力する様に構成される。第２の転送処理部は、入力許可信号が生成されていると第２のクロックに同期して中継部からのデータを入力されるとともに、出力許可信号が生成されていると第３のクロックに同期してデータを出力する様に構成される。転送制御部は、第１のクロック、第２のクロック、及び、第３のクロックのそれぞれのサイクル数のカウントに基づいて、第１の転送処理部及び第２の転送処理部のそれぞれの入力許可信号及び出力許可信号を生成するタイミングを制御する。
【発明の効果】
【０００９】
本開示によれば、３以上の複数個のクロックを用いて動作するデータ転送において、クロックサイクル数のカウントに基づいて各転送処理部の入力許可信号及び出力許可信号が生成されるタイミングを制御することで、複数個のクロック間の位相の差に起因するデータ転送時間の変動を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
実施の形態１に係るデータ転送装置の構成例を説明するブロック図である。
図１に示されたデータ転送装置に対する入出力構成例を説明するブロック図である。
図１に示された転送制御部の構成例を説明するブロック図である。
実施の形態１に係るデータ転送装置の第１の動作波形例である。
実施の形態１に係るデータ転送装置の第２の動作波形例である。
実施の形態２に係るデータ転送装置の第１の動作波形例である。
実施の形態２に係るデータ転送装置の第１の動作波形例である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許