PatentDe  


Dokumentenidentifikation DE102004013115B4 02.03.2006
Titel Schaltung zum Formen eines Kommunikationssignals und damit versehene Speichereinheit
Anmelder Hitachi, Ltd., Tokio/Tokyo, JP
Erfinder Matsushige, Hiromi, Tokio/Tokyo, JP;
Suzuki, Hiroshi, Tokio/Tokyo, JP;
Ogawa, Masato, Tokio/Tokyo, JP;
Yokoyama, Tomokazu, Tokio/Tokyo, JP;
Sakakibara, Yasuhiro, Tokio/Tokyo, JP
Vertreter Strehl, Schübel-Hopf & Partner, 80538 München
DE-Anmeldedatum 17.03.2004
DE-Aktenzeichen 102004013115
Offenlegungstag 23.12.2004
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 02.03.2006
Veröffentlichungstag im Patentblatt 02.03.2006
IPC-Hauptklasse G06F 13/42(2006.01)A, F, I, ,  ,  ,   
IPC-Nebenklasse G06F 3/06(2006.01)A, L, I, ,  ,  ,      G06F 12/16(2006.01)A, L, I, ,  ,  ,      H04L 7/033(2006.01)A, L, I, ,  ,  ,      

Beschreibung[de]
HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Einhergehend mit Fortschritten bei Informationstechnologien in den letzten Jahren nahm die Kommunikationsgeschwindigkeit zu, mit der Daten von einem Plattenlaufwerk einer Speichereinheit ein/ausgegeben werden. Z.B. werden im Fall einer Daten-Ein/Ausgabe, die z.B. den Faserkanalstandards genügt, Kommunikationsgeschwindigkeiten von 1 Gbps (Gigabits pro Sekunde) und 2 Gbps derzeit für Kommunikationszwecke in der Praxis in Gebrauch genommen. Ferner befinden sich Technologien für Kommunikation mit einer Kommunikationsgeschwindigkeit von 4 Gbps zur praktischen Nutzung in Entwicklung.

Demgemäß existieren auf dem Markt weit verbreitet verwendete Plattenlaufwerke mit unterschiedlichen Kommunikationsgeschwindigkeiten. Der Bedarf, Plattenlaufwerke mit unterschiedlichen Kommunikationsgeschwindigkeiten innerhalb derselben Speichereinheit zu verwenden, ergibt sich auch dann, wenn z.B. ein zusätzliches Plattenlaufwerk zu einer bereits in Betrieb befindlichen Speichereinheit hinzugefügt wird.

Aus EP 0 862 272 A2 ist eine Schaltung zum Gewinnen eines Taktsignals aus einem Datensignal mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen bekannt.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltung zum Formen eines Kommunikationssignals zu schaffen, um Plattenlaufwerke mit unterschiedlichen Kommunikationsgeschwindigkeiten bei der Daten-Ein/Ausgabe in derselben Speichereinheit verwenden zu können.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist in Anspruch 1 angegeben. Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Schaltung und einer mit dieser arbeitenden Speichereinheit ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Speichereinheit verfügt dabei über mehrere Kommunikationspfade, um mindestens zwei der Plattenlaufwerke auf solche Weise zu verbinden, dass eine durch die FC-AL-Faserkanalstandards definierte Schleife gebildet ist, so dass die Kommunikationsgeschwindigkeiten für die verschiedenen Kommunikationspfade unterschiedlich eingestellt werden können.

Bei der Speichereinheit handelt es sich insbesondere um einen mit einem Plattenlaufwerk versehenen Speicher. Es kann sich auch um eine Vorrichtung mit einem Aufzeichnungsträger zum Aufzeichnen von Daten, also z.B. um ein Festplatten-Laufwerk oder einen Halbleiterspeicher handeln.

Die Faserkanalstandards sind vom American National Standards Institute (ANSI) als offene Standards standardisiert. Die FC-AL(Fiber Channel Arbitrated Loop)-Standards sorgen für Spezifikationen, wie sie dann angewandt werden, wenn durch die Faserkanalstandards definierte Kommunikationspfade als Schleife konfiguriert sind.

Gemäß der Erfindung ist es möglich, die Kommunikationsgeschwindigkeiten von Plattenlaufwerken automatisch zu erkennen und auch eine Speichereinheit und eine Schaltung zum Formen eines Kommunikationssignals zu schaffen, die den erkannten Kommunikationsgeschwindigkeiten genügen können.

Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen erläutert.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

1 ist eine Außenansicht der Gesamtkonfiguration einer Speichereinheit gemäß einer ersten Ausführungsform;

2 ist eine Außenansicht einer Konfiguration einer Plattenlaufwerks-Vorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform;

3 ist ein Blockdiagramm der Gesamtkonfiguration der Speichereinheit gemäß der vorliegenden Ausführungsform;

4 ist ein Blockdiagramm, wie eine CDR- Schaltung gemäß der vorliegenden Ausführungsform in eine FC- AL-Schleife gemäß der vorliegenden Ausführungsform eingesetzt ist;

5 ist ein Blockdiagramm der CDR-Schaltung;

6 ist ein Blockdiagramm zum Darstellen der CDR-Schaltung gemäß der vorliegenden Ausführungsform;

7 ist ein Blockdiagramm zum Darstellen einer Signalperiode-Überwachungsschaltung gemäß der vorliegenden Ausführungsform;

8 ist ein Blockdiagramm zum Darstellen einer CDR-Übertragungseinstellschaltung gemäß der vorliegenden Ausführungsform;

9 ist ein zeitbezogenes Diagramm zum Darstellen, wie die Frequenz eines Impulssignals mit einer Kommunikationsgeschwindigkeit von 1 Gbps durch die Signalperiode-Überwachungsschaltung gemäß der vorliegenden Ausführungsform identifiziert wird;

10 ist ein zeitbezogenes Diagramm zum Darstellen, wie die Frequenz eines Impulssignals mit einer Kommunikationsgeschwindigkeit von 2 Gbps durch die Signalperiode-Überwachungsschaltung gemäß der vorliegenden Ausführungsform identifiziert wird;

11 ist ein Blockdiagram zum Darstellen einer CDR-Schaltung gemäß einer zweiten Ausführungsform;

12 ist ein Flussdiagramm zum Darstellen des Ablaufs einer Verarbeitung in der CDR-Schaltung gemäß der vorliegenden Ausführungsform;

13 ist ein Blockdiagramm zum Darstellen, wie ein Fehler gemäß der vorliegenden Ausführungsform erkannt wird; und

14 ist ein Flussdiagramm zum Darstellen, wie ein Fehler gemäß der vorliegenden Ausführungsform erkannt wird.

BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN

Nachfolgend werden Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen im Einzelnen beschrieben.

Äußere Konfiguration

Als Erstes ist in der 1 eine Außenansicht der Gesamtkonfiguration einer Speichereinheit 1000 gemäß der vorliegenden Ausführungsform dargestellt.

Die in der 1 dargestellte Speichereinheit 1000 verfügt über eine Platten-Steuerungsvorrichtung 1100 und Plattenlaufwerks-Vorrichtungen 1200 mit solcher Konfiguration, dass die Plattenlaufwerks-Vorrichtung 1100 im Zentrum angeordnet ist und an ihrer rechten und linken Seite die Plattenlaufwerks-Vorrichtungen 1200 angeordnet sind. Die Plattenlaufwerks-Vorrichtung 1100 sorgt für eine Gesamtsteuerung der Speichereinheit 1000. Die Plattenlaufwerks-Vorrichtungen 1200 enthalten jeweils ein Plattenlaufwerk 1210. Als Plattenlaufwerk 1210 können unter verschiedenen Vorrichtungen beliebige verwendet werden, wie Festplattenvorrichtungen oder Halbleiterspeicher.

Die Plattenlaufwerks-Vorrichtung 1100 verfügt über ein Verwaltungsterminal 1110, einen Steuerschaltungsabschnitt 1120, einen Kühllüfter 1130, einen Spannungsversorgungsabschnitt 1140 usw. Das Verwaltungsterminal 1110 ist im Zentrum der Vorderseite der Plattenlaufwerks-Vorrichtung 1100 angeordnet. In der 1 hat das Verwaltungsterminal 1110 die Form eines Notebookcomputers, und es verfügt über ein Display und eine Tastatur, die zusammengeklappt werden können. Unter Verwendung des Verwaltungsterminäls 1110 kann ein Bediener die Speichereinheit 1000 warten und verwalten. Der Steuerschaltungsabschnitt 1120 ist mit verschiedenen Vorrichtungen versehen, die dazu dienen, für eine Gesamtsteuerung der Speichereinheit 1000 zu sorgen. Zu den anbringbaren Vorrichtungen gehören z.B. ein Kanaladapter (Kanal-Steuerungsabschnitt) 1121, ein Plattenadapter (Platten-Steuerungsabschnitt) 1124, ein Cachespeicher 1122 und ein gemeinsamer Speicher 1123, die später beschrieben werden. Der Kühllüfter 1130 wird dazu verwendet, die Plattenlaufwerks-Vorrichtung 1100 zu kühlen. Der Spannungsversorgungsabschnitt 1140 liefert Spannung, wie sie erforderlich ist, die Speichereinheit 1000 zu betreiben.

Die Plattenlaufwerks-Vorrichtung 1200 verfügt über viele in ihr angeordnete Plattenlaufwerke 1210. Die Anordnung ist in der 2 dargestellt. Die Plattenlaufwerke (die in Form einer HDD dargestellt sind) 1210 sind herausnehmbar in jedem der Rahmen 1220 der Plattenlaufwerks-Vorrichtung 1200 untergebracht. Ein Plattenlaufwerk 1210 ist nicht nur an der Vorderseite der Speichereinheit 1000, d.h. auf derselben Seite wie das Verwaltungsterminal 1110, angebracht, sondern auch auf deren Rückseite. Ferner ist ein LED(Light-Emitting Diode)-Anzeigeabschnitt 1240 so vorhanden, dass der Betriebszustand jedes der Plattenlaufwerke 1210 durch Aufleuchten, Blinken usw. des LED angezeigt werden kann.

Es ist darauf hinzuweisen, dass für die Konfiguration und die Anordnung der Speichereinheit 1000 keine Beschränkung auf das oben Beschriebene besteht. Z.B. muss das Verwaltungsterminal 1110 nicht in die Speichereinheit 1000 eingebaut sein, sondern es kann sich um einen Ferncomputer handeln, der über ein Kommunikationsnetzwerk angeschlossen ist. Ferner besteht für dasselbe keine Beschränkung auf die Form eines Notebookcomputers, sondern es kann in Form eines Desktopcomputers vorliegen. Ferner können die Plattenlaufwerks-Vorrichtung 1100 und die Plattenlaufwerks-Vorrichtung 1200 hinsichtlich der Konfiguration miteinander integriert sein.

Ferner kann das Plattenlaufwerk 1210 in Form eines SES(SCSI Enclosure Services)-Laufwerks vorhanden sein. Ein SES-Laufwerk ist ein Plattenlaufwerk 1210 mit der Funktion, den Plattenadapter 1124 und einen Spannungsversorgungscontroller, der die Spannungsversorgung für das Plattenlaufwerk 1210 steuert, so zu verbinden, dass sie im Betrieb miteinander kommunizieren können. Ein SES-Laufwerk verfügt über die Funktionen SCSI Enclosure Services (SES) und Enclosure Service I/F (ESI), die durch die SCSI 3(Small Computer System Interface 3)-Standards definiert sind, so dass sie als SES oder ESI fungieren können, wenn vorbestimmte Signalstifte eines Schnittstellenverbinders des SES-Laufwerks angeschlossen sind.

Gesamtkonfiguration

In der 3 ist ein Blockdiagramm der Gesamtkonfiguration der Speichereinheit 1000 gemäß der vorliegenden Ausführungsform dargestellt.

Die Plattenlaufwerks-Vorrichtung 1100 empfängt von einem Informationsprozessor 100 eine Daten-Eingabe/Ausgabe-Anforderung, um Daten von den Plattenlaufwerken 1210 der Plattenlaufwerks-Vorrichtung 1200 ein- oder auszugeben.

Der Informationsprozessor 100 ist ein Computer mit einer zentralen Verarbeitungseinheit (CPU) und einem Speicher. Die CPU des Informationsprozessors 100 führt eine Anzahl von Programmen zum Implementieren einer Anzahl von Funktionen aus. Der Informationsprozessor 100 kann z.B. als Zentralcomputer einer automatischen Kassenstelle einer Bank oder eines Flugreservierungssystems sein.

Die Plattenlaufwerks-Vorrichtung 1100 verfügt über den Kanaladapter (Kanal-Steuerungsabschnitt) 1121, den Cachespeicher 1122, den gemeinsamen Speicher 1123, den Plattenadapter (Platten-Steuerungsabschnitt) 1124 und das Verwaltungsterminal (das als SVP dargestellt ist) 1110.

Der Kanaladapter 1121 ist mit einer Kommunikationsschnittstelle zum Informationsprozessor 100 versehen, um eine Daten-Eingabe/Ausgabe-Anforderung an diesen auszugeben bzw. von ihm zu empfangen. Der Kanaladapter 1121 kann so ausgebildet sein, dass er eine Daten-Eingabe/Ausgabe-Anforderung an die mehreren Informationsprozessoren 100 ausgibt und von diesen empfängt. In diesem Fall kann die Plattenlaufwerks-Vorrichtung 1100 mit mehreren Kanaladaptern 1121 versehen sein. Ferner können der Kanaladapter 1121 und der Informationsprozessor 100 über ein Netzwerk miteinander verbunden sein.

Der Cachespeicher 1122 und der gemeinsame Speicher 1123 sind vorhanden, um Daten und Befehle zu speichern, wie sie zwischen dem Kanaladapter 1121 und dem Plattenadapter 1124 übertragen werden. Wenn z.B. eine durch den Kanaladapter 1121 vom Informationsprozessor 100 empfangene Daten-Eingabe/Ausgabe-Anforderung eine Schreibanforderung ist, schreibt der Kanaladapter 1121 diese Schreibanforderung in den gemeinsamen Speicher 1123, und er schreibt auch die vom Informationsprozessor 100 empfangenen Daten in den Cachespeicher 1122. Dann liest der Plattenadapter 1124 die eingeschriebenen Daten entsprechend der in den gemeinsamen Speicher 1123 eingeschriebenen Schreibanforderung aus dem Cachespeicher 1122 aus, und er schreibt die Daten in das Plattenlaufwerk 1210.

Der Plattenadapter 1124 kommuniziert mit dem Plattenlaufwerk 1210, um dadurch in dieses Daten einzugeben und Daten aus ihm auszugeben. Die Daten werden über einen Kommunikationspfad 1211 ein-/ausgegeben, der eine durch die FC-AL-Faserkanalstandards definierte Schleife (nachfolgend auch als FC-AL-Schleife bezeichnet) bildet, wie es in der 3 dargestellt ist. Die benutzte Kommunikationsgeschwindigkeit ist 1 Gbps oder 2 Gbps, wie durch die Faserkanalstandards definiert. Es können andere Kommunikationsgeschwindigkeiten verwendet werden.

Es wird darauf hingewiesen, dass der Kanaladapter 1121, der Plattenadapter 1124, der Cachespeicher 1122 und der gemeinsame Speicher 1123 nicht getrennt voneinander vorhanden sein müssen, wie bei der vorliegenden Ausführungsform, sondern dass sie hinsichtlich der Konfiguration z.B. miteinander integriert sein können. Ferner kann mindestens einer derselben kombiniert und integral konfiguriert sein.

Ferner können der Kanaladapter 1121, der Plattenadapter 1124, der Cachespeicher 1122 und der gemeinsame Speicher 1123 über einen Bus, wie in der 3 dargestellt, oder über eine Vermittlungseinheit verbunden sein. Ferner können sie über ein Netzwerk verbunden sein. In diesem Fall kann das verwendete Netzwerk ein Local Area Network (LAN) sein.

Nun ist in der 4 dargestellt, wie der Plattenadapter 1124 über den die FC-AL-Schleife bildenden Kommunikationspfad 1211 mit dem Plattenlaufwerk 1210 verbunden ist.

Wie es in der 4 dargestellt ist, kann die FC-AL-Schleife dadurch gebildet werden, dass der Plattenadapter 1124, das Plattenlaufwerk 1210 und eine CDR(Clock Data Recovery)-Schaltung 1250 mit den jeweiligen Multiplexern 1231 verbunden werden, wie sie in einer PBC(Port Bypass Circuit)-Schaltung 1230 vorhanden sind. Die CDR-Schaltung 1250 ist vorhanden, um Störungen zu unterdrücken, z.B. Jitter in Daten, wie sie über den Kommunikationspfad 1211 übertragen werden. Ein in der 4 dargestelltes Beispiel zeigt, wie eine FC-AL-Schleife über zwei PBC-Schaltungen 1230 aufgebaut ist.

An jeden der Multiplexer 1231 wird ein Signal AUSWÄHLEN geliefert, um an diesem entweder einen mit "1" oder einen mit "0" gekennzeichneten Eingang auszuwählen. Wenn der Plattenadapter 1124, das Plattenlaufwerk 1210, die CDR-Schaltung 1250 usw. mit den jeweiligen Multiplexern 1231 verbunden sind, wird das Signal AUSWÄHLEN in jeden der Multiplexer eingegeben, damit ihre mit "1" gekennzeichneten Eingänge ausgewählt werden können. Wenn sie nicht mit den Multiplexern 1231 verbunden sind, wird das Signal AUSWÄHLEN in jeden der Multiplexer so eingegeben, dass ihre mit "0" gekennzeichneten Eingänge ausgewählt werden können. Ferner wird, wenn ein Fehler z.B. in einem der Plattenlaufwerke 1210 erkannt wird, das Signal AUSWÄHLEN so eingegeben, dass vom-Multiplexer 1231, mit dem das Plattenlaufwerk 1210 verbunden ist, der mit "0" gekennzeichnete Eingang ausgewählt werden kann. Das Signal AUSWÄHLEN kann durch den Plattenadapter 1124, das Plattenlaufwerk 1210 und die CDR-Schaltung 1250 in die mit ihnen verbundenen Multiplexer 1231 jeweils eingegeben werden, oder es kann alleine z.B. durch den Plattenadapter 1124 eingegeben werden.

Es wird darauf hingewiesen, dass für die Anzahl der für die PBC-Schaltung 1230 vorhandenen Multiplexer 1231 keine Beschränkung auf die in der 4 angegebene Anzahl besteht. Z.B. müssen im Fall der in der 2 dargestellten Plattenlaufwerks-Vorrichtung 1200, um eine PBC-Schaltung 1230 für jedes von 16 Plattenlaufwerken 1210, die horizontal in einer Reihe angeordnet sind, bereitzustellen, mindestens 17 Multiplexer 1231 für jede PBC-Schaltung 1230 vorhanden sein, damit die FC-AL-Schleife dadurch gebildet werden kann, dass ein Plattenadapter 1124 und bis zu 16 Plattenlaufwerke 1210 miteinander verbunden werden. Zusätzlich zu diesen können ein Multiplexer 1231 zum Bilden einer FC-AL-Schleife über die anderen PBC-Schaltungen 1230 oder ein anderer Multiplexer 1231 zum Anbringen der CDR-Schaltung 1250 vorhanden sein.

Es ist zu beachten, dass die CDR-Schaltung 1250 auch mit der PBC-Schaltung 1230 konfigurationsmäßig integriert sein kann. Z.B. kann bei der in der 4 dargestellten PBC-Schaltung 1230 die CDR-Schaltung 1250 gemeinsam mit dem ganz rechten und ganz linken Multiplexer 1231 auf der Leiterplatte, auf der die PBC-Schaltung 1230 ausgebildet ist, ausgebildet sein.

CDR-Schaltung

Die CDR-Schaltung 1250 ist vorhanden, um ein Impulssignal zu formen, das über den die FC-AL-Schleife bildenden Kommunikationspfad 1211 übertragen wird. Ein Blockdiagramm der CDR-Schaltung 1250 ist in der 5 dargestellt.

Die CDR-Schaltung 1250 verfügt über eine FC-ENV-P-Gültigkeitsprüfschaltung 1278, einen Multiplexer 1251, eine Phase/Frequenz-Vergleichsschaltung 1252, eine Ladungspumpenschaltung 1253, einen spannungsgesteuerten Oszillator 1254, ein Flipflop 1255 und eine Filterschaltung 1256. Es wird darauf hingewiesen, dass in der 5 ein als "Fasersignal" gekennzeichnetes Signal dem Impulssignal entspricht, das über den Kommunikationspfad 1211 übertragen wird, der die oben beschriebene FC-AL-Schleife bildet. Die anderen Teile sind dieselben wie sie oben beschrieben sind. Ferner entspricht eine aus der Phase/Frequenz-Vergleichsschaltung 1252, der Ladungspumpenschaltung 1253, dem spannungsgesteuerten Oszillator 1254 und der Filterschaltung 1256 gebildete Schaltung einem Erzeugungsabschnitt zum Erzeugen eines Taktsignals aus dem zur Kommunikation übertragenen Impulssignal.

Die FC-ENV-P-Gültigkeitsprüfschaltung 1278 vergleicht die Spannung (den Signalpegel) des Fasersignals mit einer FC-Signalamplitudenerfassungs-Schwellenspannung, und dann, wenn das Fasersignal nicht kleiner als diese ist, gibt sie an den Multiplexer 1251 ein Signal aus, das bewirkt, dass dessen Eingangssignalseite "1" ausgewählt wird. Die FC-Signalamplitudenerfassungs-Schwellenspannung wird als Schwellenwert zum Erfassen, dass das Fasersignal in die CDR-Schaltung 1250 eingegeben wird, eingestellt. Dann ist es möglich, zu erkennen, dass ein Fasersignal in die CDR-Schaltung 1250 eingegeben wird.

Ein Anlauf-CLK ist ein Taktsignal, das von einer Oszillatorschaltung wie einer Quarzoszillatorschaltung erzeugt wird. Wenn das Fasersignal nicht in die CDR-Schaltung 1250 eingegeben wird, wird die Eingangssignalseite "0" des Multiplexers 1251 ausgewählt, damit der Anlauf-CLK in die CDR-Schaltung 1250 eingegeben werden kann.

Die Phase/Frequenz-Vergleichsschaltung 1252 erfasst die Vorderkante oder die Hinterkante zweier Impulssignale, wie sie an Anschlüssen EIN1 bzw. EIN2 eingegeben werden, um die Phasen dieser Impulssignale zu vergleichen, um so entsprechend der durch den Vergleich erhaltenen Phasendifferenz ein Signal an einem AUF-Anschluss oder einem AB-Anschluss auszugeben.

Die Ladungspumpenschaltung 1253 steuert ein Signal, wie es an einem Anschluss AUS entsprechend einem Signal auszugeben ist, das vom AUF-Anschluss oder vom AB-Anschluss eingegeben wird. Wenn z.B. die Phase des vom Anschluss EIN2 eingegebenen Impulssignals zeitlich derjenigen des Impulssignal voraneilt, das vom Anschluss EIN1 der Phase/Frequenz-Vergleichsschaltung 1252 eingegeben wird, wird die Spannung des Signals abgesenkt, das vom AUS-Anschluss der Ladungspumpenschaltung 1253 auszugeben ist. Wenn dagegen die Phase des am Anschluss EIN2 eingegebenen Impulssignals derjenigen des am Anschluss EIN1 der Phase/Frequenz-Vergleichsschaltung eingegebenen Impulssignals nacheilt, wird die Spannung des am Anschluss AUS der Ladungspumpenschaltung 1253 ausgegebenen Signals erhöht.

Die Filterschaltung 1256 fungiert als Tiefpassfilter für das am Anschluss AUS der Ladungspumpenschaltung 1253 ausgegebene Signal.

Der spannungsgesteuerte Oszillator 1254 gibt an einem Anschluss AUS ein Taktsignal mit einer Frequenz aus, die einer an einem Anschluss REF eingegebenen Referenzspannung und derjenigen eines an einem Anschluss CONT eingegebenen Signals entspricht. Wenn die Spannung des am Anschluss CONT eingegebenen Signals in Bezug auf das am Anschluss AUS mit einer der Referenzspannung entsprechenden Frequenz ausgegebenen Taktsignal erhöht ist, wird die Frequenz des Taktsignals erhöht. Wenn die Spannung des am Anschluss CONT eingegebenen Signals in Bezug auf das am Anschluss AUS mit einer Frequenz, die der Bezugsspannung entspricht, ausgegebenen Taktsignal abgesenkt ist, wird andererseits die Frequenz des Taktsignals abgesenkt.

Das so erzeugte Taktsignal wird am Anschluss EIN2 der Phase/Frequenz-Vergleichsschaltung 1252 eingegeben. So ist es möglich, die Vorder- oder die Hinterflanke des vom spannungsgesteuerten Oszillator 1254 ausgegebenen Taktsignals und diejenige des am Anschluss EIN1 der Phase/Frequenz-Vergleichsschaltung 1252 eingegebenen Impulssignals auf solche Weise einzustellen, dass sie phasenmäßig übereinstimmen.

Die Flipflopschaltung 1255 ist dazu vorhanden, das am Anschluss EIN1 der Phase/Frequenz-Vergleichsschaltung 1252 eingegebene Impulssignal in einem Zustand auszugeben, in dem es mit dem vom spannungsgesteuerten Oszillator 1254 ausgegebenen Taktsignal synchronisiert ist.

Wie oben beschrieben, ist es durch Anbringen der CDR-Schaltung 1250 am die FC-AL-Schleife bildenden Kommunikationspfad 1211 möglich, Störungen zu unterdrücken, z.B. Jitter im Impulssignal, wenn dieses gesendet oder empfangen wird.

Wenn jedoch bei der CDR-Schaltung 1250 die Frequenz des Impulssignals ein ganzzahliges Vielfaches des Taktsignals ist, oder umgekehrt, wird durch die Phase/Frequenz-Vergleichsschaltung 1252 keine Phasendifferenz erfasst. Um dies zu verhindern, ist es erforderlich, den Wert der Referenzspannung so einzustellen, dass vom spannungsgesteuerten Oszillator 1254 ein Taktsignal mit einer Frequenz ausgegeben werden kann, die nahe bei der des Impulssignals liegt. Diese Einstellaufgabe muss von einem Bediener usw. ausgeführt werden, der mit der Verwaltung der Speichereinheit 1000 betraut ist.

In der 6 ist ein Blockdiagramm zum Darstellen der CDR-Schaltung 1250 gemäß der ersten Ausführungsform dargestellt.

Wie es in der 6 dargestellt ist, verfügt die CDR-Schaltung 1250 gemäß der vorliegenden Ausführungsform über die FC-ENV-P-Gültigkeitsprüfschaltung 1278, den Multiplexer 1251, die Phase/Frequenz-Vergleichsschaltung 1252, die Ladungspumpenschaltung 1253, den spannungsgesteuerten Oszillator 1254, das Flipflop (Synchronisierabschnitt zum Synchronisieren des Impulssignals mit dem Taktsignal mit Teilfrequenz) 1255 und der Filterschaltung 1256 sowie, zusätzlich, einer Signalperiode-Überwachungsschaltung (Erkennungsabschnitt zum Identifizieren der Frequenz des Impulssignals) 1257, einer CDR-Übertragungseinstellschaltung (Erkennungsabschnitt zum Identifizieren der Frequenz des Impulssignals) 1258, einer Frequenzteilerschaltung (Frequenzteilerabschnitt zum Teilen der Frequenz des Taktsignals mit einem Frequenzteilerverhältnis, das der Frequenz des Impulssignals entspricht) 1259 und einem Multiplexer 1277.

Hinsichtlich der FC-ENV-P-Gültigkeitsprüfschaltung 1278, des Multiplexers 1251, der Phase/Frequenz-Vergleichsschaltung 1252 Phase/Frequenz-Vergleichsschaltung 1252, der Ladungspumpenschaltung 1253, des spannungsgesteuerten Oszillators 1254, des Flipflops 1255 und der Filterschaltung 1256 wird auf die Beschreibung unter Bezugnahme auf die 5 verwiesen.

Die Signalperiode-Überwachungsschaltung 1257 und die CDR-Übertragungseinstellschaltung 1258 geben in Kombination ein Signal aus, das dazu verwendet wird, die Frequenz des Taktsignals entsprechend der Frequenz des Impulssignals zu teilen. In der 7 ist ein Blockdiagramm zum Darstellen der Signalperiode-Überwachungsschaltung 1257 dargestellt. In der 8 ist ein Blockdiagramm zum Darstellen der CDR-Übertragungseinstellschaltung 1258 dargestellt. Ferner sind in den 9 und 10 zeitbezogene Diagramme dargestellt, um zu zeigen, wie das zum Teilen der Frequenz des Taktsignals verwendete Signal ausgegeben wird. Die 9 zeigt einen Fall, bei dem die Kommunikationsgeschwindigkeit des Fasersignals 1 Gbps ist, und die 10 zeigt einen Fall, bei dem die Kommunikationsgeschwindigkeit des Fasersignals 2 Gbps ist. Es wird darauf hingewiesen, dass Zahlen in Klammern in den Blockdiagrammen der 7 und 8 solchen entsprechen, wie sie zu verschiedenen Signalen hinzugefügt sind, die in den zeitbezogenen Diagrammen der 9 und 10 dargestellt ist.

Die Signal/Frequenz-Überwachungsschaltung 1257 verfügt über eine ENV-Schaltung 1260, einem Komparator 1261, eine UND-Schaltung 1262, eine Verzögerungsschaltung 1263, eine EOR-(Exklusiv-ODER)-Schaltung 1264, Stromquellen 1265 und 1266, einen Kondensator 1279, eine Ladungspumpenspannung-Erzeugungsschaltung 1267 sowie einen Komparator 1268.

Es wird darauf hingewiesen, dass der Kondensator 1279 einem Ladungssammelabschnitt zum Ausgeben einer Spannung entspricht, die einer angesammelten Ladungsmenge entspricht. Die Stromquelle 1265 und die Ladungspumpenspannungs-Erzeugungsschaltung 127 entsprechen, in Kombination, einem Ladungsmenge-Variierabschnitt zum Variieren der im Ladungssammelabschnitt angesammelten Ladungsmenge mit einer bestimmten Variationsrate. Die Verzögerungsschaltung 1263, die EOR-Schaltung 1264 und die Stromquelle 1266 entsprechen, in Kombination, einem Ladungsmengenvariations-Unterdrückungsabschnitt zum Verhindern einer Variation nur während einer bestimmten verstrichenen Zeit jedesmal dann, wenn der Signalpegel des Impulssignals geschaltet wird. Davon entspricht die Verzögerungsschaltung 1253 auch einem Impulsabweichungssignal-Erzeugungsabschnitt zum Erzeugen eines Impulsabweichungssignals, dessen Phase in Bezug auf diejenige des Impulssignals um eine bestimmte Zeit verschoben ist. Ferner entsprechen die EOR-Schaltung 1264 und die Stromquelle 1266, in Kombination, auch einem Entladungsabschnitt zum Entladen des Ladungssammelabschnitts nur während einer bestimmten verstrichenen Zeit, wenn zwischen dem Impulssignal und dem Impulsabweichungssignal eine Potenzialdifferenz besteht. Der Komparator 1268 entspricht einem Signalausgabeabschnitt zum Ausgeben eines Signals abhängig davon, ob eine vom Ladungssammelabschnitt ausgegebene Spannung einem Kriterium genügt.

Die ENV-Schaltung 1260 ist vorhanden, um zu erkennen, dass ein Fasersignal (1) eingegeben wird. Z.B. erkennt sie, dass das Fasersignal (1) eine FC-Signalamplitudenerfassungs-Schwellenspannung (siehe die 9 und 10) oder höher erreicht hat, um die Ausgangsspannung eines Fc-Signals ENV (3) zu erhöhen, das das Ausgangssignal der ENV-Schaltung 1260 ist.

Der Komparator 1261 gibt ein FCENV-P-Erkennungssignal (4) aus, wenn die Spannung des Fc-Signals ENV (3) eine FC-Amplitudenreferenzspannung (2) oder höher erreicht hat.

So ist es möglich, zu erkennen, dass das Fasersignal (1) eingegeben wird. Ferner wird so das FCENV-P-Erkennungssignal (4) ausgegeben, damit ein konstanter Strom durch die Stromquelle 1265 fließt. Spannung, wie sie dazu erforderlich ist, dass ein konstanter Strom durch die Stromquelle 1265 fließt, wird von der Ladungspumpenspannung-Erzeugungsschaltung 1267 geliefert. So fließt ein Konstantstrom durch die Stromquelle 1265, um dadurch die Ladungsmenge zu erhöhen, die sich im Kondensator 1279 ansammelt. Ferner sorgt dies für eine Anhebung der Spannung des Ladungspumpen-Ausgangssignals (9).

Die UND-Schaltung 1262 gibt ein Fc-Signal A (5) aus. Das Fc-Signal A (5) betrifft dem von der UND-Schaltung 1262 ausgegebenen Fasersignal (1) nur in der Periode, in der das FCENV-P-Erkennungssignal (4) ausgegeben wird.

Das von der UND-Schaltung 1262 ausgegebene Fc-Signal A (5) wird gemeinsam mit dem DLFc-Signal A (6) das mit einer Phasenverschiebung um eine bestimmte Zeit durch die Verzögerungsschaltung 1263 erzeugt wird, in die EOR-Schaltung 1264 eingegeben. Dann gibt die EOR-Schaltung 1264 ein Impulssignal (EOR-Ausgangssignal (7)) mit einer bestimmten zeitlichen Breite bei jeder Vorder- oder Hinterkante des Fc-Signals A (5) aus (jedesmal dann, wenn der Signalpegel des Impulssignals geschaltet wird).

Das von der EOR-Schaltung 1264 ausgegebene EOR-Ausgangssignal (7) sorgt dafür, dass ein konstanter Strom durch die Stromquelle 1266 fließt. In einer Periode, in der der Konstantstrom durch die Stromquelle 1266 fließt, gibt der Kondensator 1279 in ihm angesammelte Ladung frei. D.h., dass verhindert wird, dass die Ladungsmenge, die sich im Kondensator 1279 angesammelt hat, zunimmt. Im Ergebnis sinkt die Spannung des Ladungspumpen-Ausgangssignals (9).

Der Komparator 1278 gibt das ENVETCT-P-Signal (10) abhängig davon aus, ob die Spannung des Ladungspumpen-Ausgangssignals (9) nicht kleiner als die Schwellenspannung ist oder nicht. Er gibt das Signal ENVETCT-P-Signal (10) aus, wenn die Spannung des Ladungspumpen-Ausgangssignals (9) nicht kleiner als die Schwellenspannung ist, d.h. dann, wenn die Bedingung erfüllt ist.

Dank der oben beschriebenen Signal/Frequenz-Überwachungsschaltung 1257 wird der Kondensator 1279 durch die Konstantstromquelle 1265 mit konstanter Rate elektrisch geladen, und er wird jedesmal dann entladen, wenn der Signalpegel des Fasersignals (1) geschaltet wird. Demgemäß nimmt z.B. dann, wenn die Frequenz des Fasersignals (1) zunimmt, die innerhalb der Einheitszeit freigesetzte Ladungsmenge zu. Daher wird eine verstrichene Zeit ab dem Zeitpunkt, zu dem der Kondensator 1279 den Ladevorgang beginnt, bis zum Zeitpunkt, zu dem die Spannung des Ladungspumpen-Ausgangssignals (9) die Schwellenspannung oder höher wird, länger. Wenn z.B. die Frequenz des Fasersignals (1) fällt, nimmt andererseits die pro Zeiteinheit freigesetzte Ladungsmenge ab. Daher wird die verstrichene Zeit ab dem Zeitpunkt, zu dem der Ladevorgang des Kondensators 1279 beginnt, bis zum Zeitpunkt, zu dem die Spannung des Ladungspumpen-Ausgangssignals (9) die Schwellenspannung oder höher wird, kürzer.

So ist es möglich, die Frequenz des Fasersignals (1) auf Grundlage der verstrichenen Zeit ab dem Zeitpunkt, zu dem der Ladevorgang des Kondensators 1279 beginnt, bis zum Zeitpunkt, zu dem die Spannung des Ladungspumpen-Ausgangssignals (9) die Schwellenspannung oder höher wird, zu erkennen. Zu diesem Zweck ist die in der 8 dargestellte CDR-Übertragungseinstellschaltung 1258 vorhanden.

Die CDR-Übertragungseinstellschaltung 1258 verfügt über eine UND-Schaltung 1270, eine Zählerschaltung 1271, EOR-Schaltungen 1272 und Flipflops 1273.

Von diesen entsprechen die UND-Schaltung 1270 und die Zählerschaltung 1271, in Kombination, einem Zeitenmessabschnitt zum Messen der verstrichenen Zeit, wie sie verstrichen ist, seit eine Variation der Ladungsmenge begann, die sich im Ladungssammelabschnitt angesammelt hat. Ferner entsprechen die EOR-Schaltung 1272 und das Flipflop 1273, in Kombination, dem Frequenzerkennungsabschnitt zum Identifizieren der Frequenz auf Grundlage der verstrichenen Zeit ab dem Zeitpunkt, zu dem die Variation der Ladungsmenge begann, bis zum Zeitpunkt, zu dem ein Signal ausgegeben wird, das anzeigt, dass die Spannung des Ladungssammelabschnitts die Bedingung erfüllt.

Die UND-Schaltung 1270 gibt ein GET-Clock-N-Signal (11) nur in einer Periode aus, in der das FCENV-P-Erkennungssignal (4) ausgegeben wird. Das FCENV-P-Erkennungssignal (4) wird vom in der 7 dargestellten Komparator 1261 ausgegeben. Das GET-Clock-N-Signal (11) ist ein Taktsignal, das z.B. durch eine Quarzoszillatorschaltung erzeugt wird.

Der Zähler 1271 zählt Impulse des von der UND-Schaltung 1270 ausgegebenen GET-Clock-N-Signals (11). Wenn die Anzahl der Impulse des GET-Clock-N-Signals (11) vier oder mehr wird, wird an einem mit "4" gekennzeichneten Ausgangsanschluss ein Signal ausgegeben. In ähnlicher Weise wird dann, wenn die Anzahl der Impulse des GET-Clock-N-Signals (11) acht oder mehr, zehn oder mehr oder 14 oder mehr wird, an einem mit in "8", "A" bzw. "E" gekennzeichneten Ausgangsanschluss ein Signal ausgegeben.

Die EOR-Schaltung 1272 berechnet mittels Operationen die exklusive logische Summe der von der Zählerschaltung 1271 ausgegebenen Signale, und sie gibt das Operationsergebnis aus. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform werden zwei EOR-Schaltungen 1272 verwendet, damit sie ein Signal ausgeben können, wenn die Anzahl der Impulse des GET-Clock-N-Signals (11) vier bis acht ist bzw. wenn sie 10(A) bis 14(E) ist. In diesem Fall wird das Signal, wie es im Fall von vier bis acht ausgegeben wird, dazu verwendet, zu entscheiden, ob die Frequenz des Fasersignals 1 Gbps ist. Ferner wird das Signal, wie es ausgegeben wird, wenn 10(A) bis 14(E) vorliegt, dazu verwendet, zu entscheiden, ob die Frequenz des Fasersignals 2 Gbps beträgt.

Die von den zwei EOR-Schaltungen 1272 ausgegebenen Ausgangssignalewerden in die jeweiligen Flipflops 1273 eingegeben. Zunächst werden diese durch das GET-Clock-N-Signal (11) und dann durch das ENVETCT-P-Signal (10) synchronisiert. Das ENVETCT-P-Signal (10) ist das Ausgangssignal des Komparators 1268, der oben unter Bezugnahme auf die 7 beschrieben wurde.

Durch die CDR-Übertragungseinstellschaltung 1258 wird ein 1-Gb/s-DET-Signal (15-A) ausgegeben, wenn das ENVETCT-P-Signal (10) vom Komparator 1268 ausgegeben wird, wenn die Anzahl der Impulse des GET-Clock-N-Signals (11) z.B. vier bis acht beträgt. Wenn das ENVETCT-P-Signal (10) vom Komparator 1268 ausgegeben wird, wenn die Anzahl der Impulse des GET-Clock-N-Signals (11) 10(A) bis 14(E) beträgt, wird ein 2-Gb/s-DET-Signal (15-B) ausgegeben. D.h., dass dann, wenn das 1-Gb/s-DET-Signal (15-A) ausgegeben wird, die Frequenz des Fasersignals (1) als 1 Gbps erkannt werden kann, während sie als 2 Gbps erkannt werden kann, wenn das 2-Gb/s-DET-Signal (15-B) ausgegeben wird. Selbstverständlich kann die CDR-Übertragungseinstellschaltung 1258 so ausgebildet sein, dass sie andere Frequenzen erkennen kann.

Wenn z.B. die Frequenz des Fasersignals (1) durch die Signalfrequenz-Überwachungsschaltung 1257 und die CDR-Übertragungseinstellschaltung 1258 zu 1 Gbps erkannt wird, während die in den spannungsgesteuerten Oszillator 1254 eingegebene Referenzspannung so eingestellt ist, dass sie z.B. 2 Gbps entspricht, wird das 1-Gb/s-DET-Signal (15-A) in die Frequenzteilerschaltung 1259 eingegeben, um dadurch die Frequenz des Taktsignals durch zwei zu teilen. Auf diese Weise können die Frequenz des Fasersignals (1) und diejenige des Taktsignals so eingestellt werden, dass sie übereinstimmen. Selbstverständlich kann, wie es in der 6 dargestellt ist, der Multiplexer 1277 ebenfalls dazu verwendet werden, entweder dem Fall des Durchleitens des Taktsignals durch die Frequenzteilerschaltung 1279 oder den Fall, dies nicht vorzunehmen, auszuwählen, um dadurch die Frequenz des Fasersignals (1) und diejenige des Taktsignals so einzustellen, dass sie übereinstimmen. Es wird darauf hingewiesen, dass für das Frequenzteilerverhältnis der Frequenzteilerschaltung 1259 keine Beschränkung auf zwei besteht, sondern dass es drei, vier oder ein beliebiger anderer Wert sein kann. Ferner kann sie über mehrere Frequenzteilerverhältnisse verfügen. Ferner kann eine Frequenzmultiplizierschaltung vorhanden sein, um die Frequenz des Taktsignals zu multiplizieren.

Es wird darauf hingewiesen, dass zwar ein Beispiel für ein Verfahren beschrieben wurde, bei dem die Signal/Frequenz-Überwachungsschaltung 1257 und die CDR-Übertragungseinstellschaltung 1258, wie sie in den 7 bzw. 8 dargestellt sind, die Stromquellen 1265 und 1266 verwenden, um dadurch die im Kondensator 1279 angesammelte Ladungsmenge zu erhöhen oder zu verringern, um die Frequenz des Fasersignals (1) zu erkennen, jedoch kann jedes beliebige andere Verfahren zum Erkennen der Frequenz des Fasersignals (1) verwendet werden. Z.B. kann ein Verfahren verwendet werden, bei dem z.B. eine typische Zählerschaltung dazu verwendet wird, ein Hochzählen mit jeder konstanten verstrichenen Zeit zum selben Zeitpunkt zu starten, zu dem mit der Eingabe des Fasersignals (1) begonnen wird, während ein Herunterzählen jedesmal dann ausgeführt wird, wenn die Vorder- oder Hinterflanke des Fasersignals (1) erkannt wird, damit die Frequenz des Fasersignals (1) auf Grundlage der verstrichenen Zeit erkannt werden kann, wie sie verstrichen ist, bis der Ausgangswert der Zählerschaltung einen bestimmten Wert erreicht hat. Alternativ kann die Frequenz des Fasersignals (1) auch dadurch erkannt werden, dass z.B. die Anzahl der vom Quarzoszillator gelieferten Impulse in einer Periode ab dem Zeitpunkt, zu dem eine Vorderflanke des Fasersignals (1) erkannt wird, bis zum Zeitpunkt, zu dem die nächste Vorderflanke erkannt wird, gemessen wird.

Es wird darauf hingewiesen, dass zwar ein Beispiel beschrieben wurde, bei dem die Signal/Frequenz-Überwachungsschaltung 1257 und die CDR-Übertragungseinstellschaltung 1258, wie sie in den 7 bzw. 8 dargestellt sind, mit dem Laden des Kondensators 1279 zum selben Zeitpunkt beginnen, zu dem damit begonnen wird, das Fasersignal (1) einzugeben, jedoch kann mit der Entladung des Kondensators 1279 zum selben Zeitpunkt begonnen werden, zu dem mit der Eingabe des Fasersignals (1) begonnen wird. In diesem Fall wird der Kondensator 1279 nur während einer konstanten verstrichenen Zeit jedesmal dann geladen, wenn die Vorder- oder Hinterflanke des Fasersignals (1) erkannt wird. Dadurch wird die Frequenz des Fasersignals (1) auf Grundlage der verstrichenen Zeit erkannt, die verstrichen ist, bis die Spannung des Ladungspumpen-Ausgangssignals (9) auf einen Wert gefallen ist, der nicht höher als die Schwellenspannung ist.

Wie oben beschrieben ist es mit der CDR-Schaltung 1250 gemäß der vorliegenden Ausführungsform möglich, die Frequenz des über den Kommunikationspfad 1211 übertragenen Impulssignals zu erkennen, um dadurch die Frequenz des Taktsignals so zu teilen, dass sie zur Frequenz des Impulssignals passt, um so das Erfordernis zu beseitigen, dass die in den spannungsgesteuerten Oszillator 1254 eingegebene Referenzspannung auf solche Weise einzustellen wäre, dass sie zur Frequenz des Impulssignals passt. Dies ermöglicht eine Linderung von Belastungen bei der Wartung und Verwaltung der Speichereinheit 1000. Ferner ist es möglich, die Speichereinheit 1000 vermischt mit Plattenlaufwerken 1210 mit verschiedenen Frequenzen zu versehen. So ist es für einen Benutzer, der z.B. über ein Plattenlaufwerk 1210 mit niedriger Frequenz und ein Plattenlaufwerk 1210 mit hoher Frequenz verfügt, möglich, das Erfordernis zu beseitigen, für jede der verschiedenen Frequenzen der Plattenlaufwerke 1210 eine Speichereinheit 1000 bereitzustellen.

Ferner kann die CDR-Schaltung 1250 gemäß der vorliegenden Ausführungsform nicht nur bei einer Speichereinheit 1000 sondern auch bei einer Anzahl digitaler Kommunikationsvorrichtungen verwendet werden. Z.B. kann sie bei Kommunikationssignal-Formungsschaltungen verwendet werden, wie sie in Kommunikationsvorrichtungen verwendet werden. Ferner können Halbleitervorrichtungen wie PLL (Phase Locked Loop), SerDes (Serializer/Deserializer), CDR (Clock Data Recovery) mit einer Signalformungsfunktion für mehrere Kommunikationssignale bei digitalen Signalmessvorrichtungen zum Ausführen einer Signalverlaufsmessung, wie EYE-Muster, Jitter oder bei einem Intervallanalysator usw. angewandt werden.

In der 11 ist ein Blockdiagramm einer CDR-Schaltung 1250 gemäß einer zweiten Ausführungsform dargestellt.

Wie es in der 11 dargestellt ist, verfügt die CDR-Schaltung 1250 gemäß der vorliegenden Ausführungsform über eine FC-ENV-P-Gültigkeitserkennungsschaltung 1278, einen Multiplexer 1251, eine Phase/Frequenz-Vergleichsschaltung 1252, einen spannungsgesteuerten Oszillator 1254, ein Flipflop (Synchronisierungsabschnitt zum Synchronisieren eines Impulssignals mit einem frequenzgeteilten Taktsignal) 1255 sowie eine Filterschaltung 1256, und zusätzlich über eine Codewortfehler-Erkennungsschaltung (Kommunikationsspezifikationen-Entscheidungsabschnitt zum Entscheiden, ob das Impulssignal Kommunikationsspezifikationen genügt) 1254, wenn das Impulssignal in einer Periode des Taktsignals gelesen wird, eine CDR-Übertragungsrate-Schaltstufe (Kommunikationsspezifikationen-Entscheidungsabschnitt zum Entscheiden, ob das Impulssignal den Kommunikationsspezifikationen genügt) 1275, wenn das Impulssignal in einer Periode des Taktsignals gelesen wird, eine Frequenzteilerschaltung (Frequenzteilerabschnitt zum Teilen der Frequenz des Taktsignals mit einem Frequenzteilerverhältnis, das der Frequenz des Impulssignals entspricht) 1259 und einen Multiplexer 1277.

Zur FC-ENV-P-Gültigkeitserkennungsschaltung 1278, zum Multiplexer 1251, zur Phase/Frequenz-Vergleichsschaltung 1252, zur Ladungspumpenschaltung 1253, zum spannungsgesteuerten Oszillator 1254, zum Flipflop 1255, zur Filterschaltung 1256, zur Frequenzteilerschaltung 1259 und zum Multiplexer 1277 wird auf die Beschreibung zur ersten Ausführungsform verwiesen.

Die Codewortfehler-Erkennungsschaltung 1274 und die CDR-Übertragungsrate-Schaltstufe 1275 entscheiden, in Kombination, ob im Impulssignal ein Fehler erkannt wird, wenn es in einer Periode des Taktsignals gelesen wird.

Zu den durch die Codewortfehler-Erkennungsschaltung 1274 erkannten Fehlern gehören diejenigen, die durch Faserkanalstandards definiert sind, wie ein 10B/8B-Wandlungsfehler (Codewort-Zeichenfehler), ein Synchronisierverlustfehler sowie ein Lauflängenverletzungs-Erkennungsfehler. Wie der 10B/8B-Wandlungsfehler, der Lauflängenverletzungs-Erkennungsfehler und der Synchronisierverlustfehler in einer Daten-Eingabe-/Ausgabe-Schaltung eines Plattenlaufwerks, das Faserkanalstandards genügt, erkannt werden, ist in den 13 und 14 dargestellt.

Wie es in der 14 dargestellt ist, verfügt jeder einzelne Empfangsdatenwert über ein Rahmenstart(SOF)-Bit, einen Kopf, Nutzdaten, einen Cyclic Redundancy Check (CRC) und ein Rahmenende (EOF) innerhalb der Konfiguration.

Wenn Empfangsdaten durch eine in der 13 dargestellte Empfangsschaltung empfangen werden, wird in einer 10B/8B-Wandlerschaltung geprüft, ob ein Codewortfehler oder ein Lauflängenverletzungs-Erkennungsfehler vorliegt. Wenn keiner dieser Fehler erkannt wird, werden die Empfangsdaten über eine FC-Empfangs-FIFO(First In First Out)-Schaltung an einen Puffer im Plattenlaufwerk 1210 übertragen.

Wenn einer der Fehler in der 10B/8B-Wandlerschaltung erkannt wird, wird andererseits der Fehler an eine Synchronisierverlustschaltung versandt. Die Synchronisierverlustschaltung sendet, wenn sie erkennt, dass die Anzahl der während des Empfangs der Nutzdaten innerhalb der empfangenen Daten erkannten Fehler vier oder mehr geworden ist, an den FC-Empfangs-FIFO und ein aktuelles Füllwort (CFW) ein Signal, das sie über das Auftreten des Synchronisierverlustfehlers informiert. Wenn sie von der Synchronisierverlustschaltung das Signal empfangen haben, das sie über das Auftreten des Synchronisierverlustfehlers informiert, ersetzt das CFW die Nutzdaten durch ein Signal LEERLAUF oder ARBx (was für ARBitrate (Vergabe)-Signal steht, wobei "x" eine vergebene physikalische Schleifenadresse (AL-PA) anzeigt), und es sendet dies an eine MUX-Sendeschaltung. Dann werden Daten, die durch dieses Ersetzen eines Teils der Nutzdaten durch Leerlauf oder ARBx erhalten wurden, über eine 8B/10B-Wandlerschaltung von einer Sendeschaltung gesendet. Wenn die Daten durch das nächste Plattenlaufwerk 1210 in einer FC-AL-Schleife empfangen werden, wird eine LED eines LED-Anzeigeabschnitts 1240 zum Leuchten gebracht, um einer Bedienperson usw. das Auftreten eines Fehlers anzuzeigen.

Es wird erneut auf die 11 Bezug genommen, aus der es erkennbar ist, dass auf diese Weise in der Codewortfehler-Erkennungsschaltung 1274 ein Fehler im Fasersignal erkannt wurde. Z.B. wird eine Referenzspannung vorab so eingestellt, dass ein Taktsignal mit einer Frequenz von 4 Gbps vom spannungsgesteuerten Oszillator 1254 ausgegeben werden kann, so dass dann, wenn das Fasersignal mit dieser Frequenz gelesen wird, die Codewortfehler-Erkennungsschaltung 1274 entscheidet, ob ein 10B/8B-Wandlungsfehler (Codewort-Zeichenfehler) ein Synchronisierverlustfehler oder ein Lauflängenverletzungs-Erkennungsfehler erkannt wurde. Es ist hierbei zu beachten, dass der Fehler dann erkannt wird, wenn von der Phase/Frequenz-Vergleichsschaltung 1252 ein CDR-Synchronisier-Signal empfangen wird. Das CDR-Synchronisier-Signal wird ausgegeben, wenn die Vorder- oder Hinterflanke des an einem Anschluss EIN1 eingegebenen Impulssignals und diejenige des an einem Anschluss EIN2 eingegebenen Taktsignal phasenmäßig übereinstimmen.

Wenn vom 10B/8B-Wandlungsfehler (Codewort-Zeichenfehler), Synchronisierverlustfehler und Lauflängenverletzungs-Erkennungsfehler von der Codewortfehler-Erkennungsschaltung 1274 mindestens einer erkannt wird, wird an die CDR-Übertragungsrate-Schaltstufe 1275 ein Signal gesendet, das die Erkennung des Fehlers mitteilt. Wenn die CDR-Übertragungsrate-Schaltstufe 1275 dieses Signal von der Codewortfehler-Erkennungsschaltung 1274 empfangen hat, schaltet sie das Frequenzteilerverhältnis der Frequenzteilerschaltung (Frequenzteilerabschnitt zum Teilen der Frequenz des Taktsignals entsprechend einem Entscheidungsergebnis) 1279 um, um die Frequenz des Taktsignals zu teilen. Z.B. wird die Frequenz des Taktsignals durch zwei geteilt. In diesem Fall wird, wenn das Taktsignal eine Ursprungsfrequenz von 4 Gbps aufweist, die Frequenz durch zwei geteilt, um für eine Frequenz von 2 Gbps zu sorgen. Das Frequenzteilerverhältnis wird z.B., wie es in der 11 dargestellt ist, unter Verwendung des Multiplexers 1277 geschaltet, um entweder den Fall des Durchlassens des vom spannungsgesteuerten Oszillator 1254 ausgegebenen Taktsignals über die Frequenzteilerschaltung 1259 oder den Fall, dass nicht so vorgegangen wird, auszuwählen. Es wird darauf hingewiesen, dass das Frequenzteilerverhältnis der Frequenzteilerschaltung 1259 nicht auf zwei beschränkt ist, sondern dass es drei, vier oder eine beliebige andere Zahl sein kann. Ferner können mehrere Frequenzteilerverhältnisse vorliegen. Ferner kann eine Frequenzmultiplizierschaltung vorhanden sein, um die Frequenz des Taktsignals zu multiplizieren.

Das Taktsignal mit der so geteilten Frequenz wird erneut in die Phase/Frequenz-Vergleichsschaltung 1252 und die Codewortfehler-Erkennungsschaltung 1274 eingegeben. Dann wird, wenn das Fasersignal in einer Periode des Taktsignals gelesen wird, entschieden, ob die Kommunikationsspezifikationen erfüllt sind oder nicht. Wenn erneut ein Fehler erkannt wird, wird das Frequenzteilerverhältnis weiter geschaltet. Z.B. wird die Frequenz durch vier geteilt. Auf diese Weise kann die Frequenz des Taktsignals auf 1 Gbps eingestellt werden.

In der 12 ist ein Flussdiagramm dargestellt, das einen Ablauf bei der Verarbeitung in der CDR-Schaltung 1250 gemäß der zweiten Ausführungsform zeigt.

Als Erstes beginnt, wenn damit begonnen wird, dem Plattenlaufwerk 1210 Spannung zuzuführen, um es mit einem die FC-AL-Schleife bildenden Übertragungspfad 1211 zu verbinden, das Plattenlaufwerk 1210 in der FC-AL-Schleife mit dem Senden eines LEERLAUF-Signals (Impulssignals) (S1000). Das LEERLAUF-Signal ist durch die Faserkanalstandards definiert. Wenn das Plattenlaufwerk 1210 mit mehr als einem in der FC-AL-Schleife verbunden ist, startet ein vorbestimmtes Plattenlaufwerk 1210 derselben, wie es durch die Faserkanalstandards definiert wird, mit dem Senden des LEERLAUF-Signals. Wenn die CDR-Schaltung 1250 die Eingabe des LEERLAUF-Signals erkennt (S1001), synchronisiert sie dieses und das Taktsignal miteinander (S1002). Wenn sie phasenmäßig miteinander synchronisiert sind, prüft der Prozess auf einen 10B/8B-Wandlungsfehler (Codewort-Zeichenfehler), einen Synchronisierverlustfehler und einen Lauflängenverletzungs-Erkennungsfehler (S1003). Wenn einer dieser Fehler erkannt wird, wählt der Prozess "N" aus. Dann schaltet der Prozess das Frequenzteilerverhältnis der Frequenzteilerschaltung 1259 auf die oben beschriebene Weise, um die Frequenz des Taktsignals zu teilen (S1004). Wenn in S1003 kein Fehler erkannt wird, wählt der Prozess "J" aus. Auf diese Weise wird die Aushandlung zwischen dem LEERLAUF-Signal und dem Taktsignal dahingehend erfolgreich, dass für Kommunikation in der FC-AL-Schleife gesorgt wird (S1005). Dann erkennt der Plattenadapter 1124, dass das Plattenlaufwerk 1210 mit der FC-AL-Schleife verbunden wurde (S1006), und er führt eine Initialisierungsverarbeitung usw. für die FC-AL aus (1007), um eine AL-PA zu erfassen.

Auf diese Weise kann die CDR-Schaltung 1250 gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Geschwindigkeit von Kommunikationsvorgängen erfassen, wie sie über die FC-AL-Schleife ausgeführt werden, um so die Frequenz des Taktsignals auf solche Weise zu teilen, dass Anpassung an die Kommunikationsgeschwindigkeit erzielt ist. Demgemäß ist es möglich, das Erfordernis zu beseitigen, eine in den spannungsgesteuerten Oszillator 1254 eingegebene Referenzspannung individuell so einzustellen, dass Anpassung an die Frequenz des Impulssignals erzielt ist. Dies ermöglicht eine Linderung von Belastungen bei der Wartung und Verwaltung der Speichereinheit 1000. Ferner ist es möglich, die Speichereinheit 1000 mit Plattenlaufwerken 1210 mit verschiedenen Frequenzen in gemischter Weise zu versehen. So ist es möglich, für einen Benutzer, der z.B. über ein Plattenlaufwerk 1210 mit niedriger Frequenz und ein Plattenlaufwerk 1210 mit hoher Frequenz verfügt, das Erfordernis zu beseitigen, für jede der verschiedenen Frequenzen von Plattenlaufwerken 1210 eine Speichereinheit 1000 bereitzustellen.

Ferner kann die CDR-Schaltung 1250 gemäß der vorliegenden Ausführungsform nicht nur bei einer Speichereinheit 1000 sondern auch bei einer Anzahl digitaler Kommunikationsvorrichtungen verwendet werden. Z.B. kann sie bei einer in einer Kommunikationsvorrichtung verwendeten Kommunikationssignal-Formungsschaltung angewandt werden. Ferner kann sie auch bei einer Signal-Eingangsschaltung in einer digitalen Signalmessvorrichtung usw. angewandt werden, die mit einer PBC mit einer Funktion zum automatischen Synchronisieren mit mehreren Signalen, einem SerDes, einem PLL, einem CDR, einem Halbleiter usw. versehen ist, wenn die Schaltung bei der Messung usw. eines EYE-Musters oder von Jitter oder bei der Messung unter Verwendung eines Intervallanalysators usw. verwendet wird.

Obwohl die Erfindung unter Bezugnahme auf eine Speichereinheit beschrieben wurde, die die Frequenz von Impulssignalen mit Kommunikationsgeschwindigkeiten von z.B. 1 Gbps und 2 Gbps erkennen kann, ist die Erfindung nicht hierauf beschränkt; tatsächlich kann die Speichereinheit vorzugsweise die Frequenz eines Impulssignals mit einer Kommunikationsgeschwindigkeit mit anderen Werten erkennen und eine Anpassung an die so erkannte Frequenz erzielen.


Anspruch[de]
  1. Schaltung (1250) zum Formen eines Kommunikationssignals, mit

    einem Takterzeuger (1252, 1253, 1254, 1256) zum Erzeugen eines Taktsignals unter Verwendung eines für Kommunikationszwecke übertragenen Impulssignals,

    einer Erkennungsstufe (1257, 1258) zum Erkennen der Frequenz des Impulssignals,

    einem Frequenzteiler (1259) zum Teilen der Frequenz des Taktsignals mit einem Frequenzteilerverhältnis entsprechend der erfaßten Frequenz des Impulssignals, und

    einer Synchronisierstufe (1255) zum Synchronisieren des frequenz-geteilten Taktsignals mit dem Impulssignal,

    dadurch gekennzeichnet, dass die Erkennungsstufe (1257, 1258) einen Ladungsänderungs-Unterdrückungskreis (1263, 1264, 1266) aufweist, der eine Änderung der in einer Ladungssammelstufe (1279) gesammelte Ladungsmenge jedesmal dann, wenn der Signalpegel des Impulssignals geschaltet wird, während einer vorgegebenen Zeitspanne unterdrückt.
  2. Schaltung (1250) nach Anspruch 1, wobei die Erkennungsstufe (1257, 1258) ferner aufweist:

    einen Ladungsänderungskreis (1265, 1267) zum Ändern der in der Ladungssammelstufe (1279) angesammelten Ladungsmenge mit vorgegebener Änderungsrate,

    einen Signalausgabekreis (1268) zum Ausgeben eines Signals, das angibt, ob die von der Ladungssammelstufe (1279) ausgegebene Spannung einem Kriterium genügt,

    eine Zeitmessstufe (1270, 1271) zum Messen der seit Beginn der Ladungsänderung verstrichenen Zeitspanne, und

    eine Frequenzerkennungsstufe (1272, 1273) zum Erkennen der Frequenz aufgrund der Zeitspanne vom Beginn Ladungsänderung bis zu dem Zeitpunkt, zu dem das Signal anzeigt, dass die Spannung dem Kriterium genügt.
  3. Schaltung (1250) nach Anspruch 1 oder 2, wobei

    der Ladungsänderungskreis (1265, 1267) eine Ladestufe zum Laden der Ladungssammelstufe (1279) aufweist und

    der Ladungsänderungs-Unterdrückungskreis (1263, 1264, 1266) aufweist:

    eine Impulsabweichsignal-Erzeugungsstufe (1253) zum Erzeugen eines Impulsabweichsignals, das gegenüber dem Impulssignal um eine bestimmte Zeitspanne phasenverschoben ist, und

    eine Entladestufe (1264, 1266) zum Entladen der Ladungssammelstufe (1279) in der Zeitspanne, in der zwischen dem Impulssignal und dem Impulsabweichsignal eine Potenzialdifferenz besteht.
  4. Speichereinheit mit

    einem Plattenlaufwerk (1210) zum Speichern von Daten,

    einer Plattensteuerung (1100) zur Ein/Ausgabe von Daten in das bzw. aus dem Plattenlaufwerk (1210) und

    einer Schaltung (1250) nach einem der vorhergehenden Ansprüche zum Formen eines bei der Daten-Ein/Ausgabe übertragenen Impulssignals.
  5. Speichereinheit nach Anspruch 4, mit mehreren Kommunikationspfaden (1211) zum Anschließen mindestens eines der Plattenlaufwerke (1210) in einer durch Faserkanalstandards definierten Schleife, wobei die Kommunikationsgeschwindigkeiten auf den Kommunikationspfaden (1211) unterschiedlich sind.
  6. Speichereinheit nach Anspruch 4, wobei die Kommunikation über einen Kommunikationspfad (1211) erfolgt, der die Plattensteuerung (1100) mit mindestens einem der Plattenlaufwerke (1210) in einer durch die FC-AL-Faserkanalstandards definierten Schleife verbindet.
Es folgen 14 Blatt Zeichnungen






IPC
A Täglicher Lebensbedarf
B Arbeitsverfahren; Transportieren
C Chemie; Hüttenwesen
D Textilien; Papier
E Bauwesen; Erdbohren; Bergbau
F Maschinenbau; Beleuchtung; Heizung; Waffen; Sprengen
G Physik
H Elektrotechnik

Anmelder
Datum

Patentrecherche

Patent Zeichnungen (PDF)

Copyright © 2008 Patent-De Alle Rechte vorbehalten. eMail: info@patent-de.com