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    • 专利摘要:
    DieErfindung betrifft eine Speichereinheit mit einem Kanal-Steuerungsabschnittzum Empfangen einer Daten-Eingabe/Ausgabe-Anforderung; einem Cachespeicherzum Speichern von Daten; einem Platten-Steuerungsabschnitt zum Ausführen einerEingabe/Ausgabe-Verarbeitung an Daten, entsprechend der Daten-Eingabe/Ausgabe-Anforderung;und mehreren Plattenlaufwerken zum Speichern von Daten; wobei mindestens zweider Plattenlaufwerke Daten mit verschiedenen Kommunikationsgeschwindigkeitenin den Platten-Steuerungsabschnitt eingeben und aus ihm ausgeben.Ferner verfügt dieSpeichereinheit übermehrere Kommunikationspfade, die so vorhanden sind, dass sie mindestenseines der Plattenlaufwerke auf solche Weise anschließen, dasseine durch die FC-AL-Faserkanalstandards definierte Schleife gebildetist, so dass Kommunikationsgeschwindigkeiten für diese verschiedenen Kommunikationspfadeverschieden eingestellt werden können.
    公开号:DE102004013115A1
    申请号:DE200410013115
    申请日:2004-03-17
    公开日:2004-12-23
    发明作者:Hiromi Matsushige；Masato Ogawa；Yasuhiro Sakakibara；Hiroshi Suzuki；Tomokazu Yokoyama
    申请人:Hitachi Ltd；
    IPC主号:G06F12-08
    专利说明:
    [0001] DieErfindung betrifft eine Speichereinheit und eine Schaltung zum Formeneines Kommunikationssignals.
    [0002] Einhergehendmit Fortschritten bei Informationstechnologien in den letzten Jahrennahm die Kommunikationsgeschwindigkeit zu, mit der Daten von einemPlattenlaufwerk einer Speichereinheit ein- und ausgegeben werden.Z.B. werden im Fall einer Daten-Eingabe/Ausgabe, die z.B. den Faserkanalstandards genügt, Kommunikationsgeschwindigkeitenvon 1 Gbps (Gigabits pro Sekunde) und 2 Gbps derzeit für Kommunikationszweckein der Praxis in Gebrauch genommen. Ferner befinden sich Technologienfür Kommunikationmit einer Kommunikationsgeschwindigkeit von 4 Gbps zur praktischenNutzung in Entwicklung.
    [0003] Demgemäß existierenauf dem Markt weit verbreitet verwendete Plattenlaufwerke mit verschiedenenKommunikationsgeschwindigkeiten.
    [0004] Übrigensexistieren einige Fälle,bei denen es erwünschtist, Plattenlaufwerke mit verschiedenen Kommunikationsgeschwindigkeiteninnerhalb derselben Speichereinheit zu verwenden, wie z.B. dann, wennein zusätzlichesPlattenlaufwerk zu einer Speichereinheit hinzugefügt wird,die bereits in Betrieb ist.
    [0005] Jedochverfügteine herkömmlicheSpeichereinheit überkeinen Mechanismus dafür,dass Plattenlaufwerke mit verschiedenen Kommunikationsgeschwindigkeiten,mit denen Daten ein-/ausgegeben werden, auf vermischte Weise verwendetwerden, und so könnensie den Anforderungen von Benutzern nicht genügen, die es wünschen,Plattenlaufwerke mit verschiedenen Kommunikationsgeschwindigkeitengemischt in derselben Speichereinheit zu verwenden.
    [0006] DieErfindung wurde angesichts des Vorstehenden entwickelt, und es isteine Aufgabe derselben, eine Speichereinheit und eine Schaltungzum Formen eines Kommunikationssignals zu schaffen.
    [0007] Umdie oben beschriebenen Probleme zu lösen, ist die Speichereinheitin Zusammenhang mit der Erfindung mit Folgendem versehen: – einemKanal-Steuerungsabschnitt zum Empfangen einer Daten-Eingabe/Ausgabe-Anforderung; – einemCachespeicher zum Speichern von Daten; – einemPlatten-Steuerungsabschnitt zum Ausführen einer Eingabe/Ausgabe-Verarbeitungan Daten entsprechend der Daten-Eingabe/Ausgabe-Anforderung;und – mehrerenPlattenlaufwerken zum Speichern von Daten; – wobeimindestens zwei der Plattenlaufwerke Daten mit verschiedenen Kommunikationsgeschwindigkeitenin den Platten-Steuerungsabschnitteingeben und aus ihm ausgeben.
    [0008] Beidieser Konfiguration verfügtdie Speichereinheit übermehrere Kommunikationspfade, die dazu erforderlich sind, mindestenszwei der Plattenlaufwerke auf solche Weise zu verbinden, dass eine durchdie FC-AL-Faserkanalstandards definierte Schleife gebildet ist,so dass die Kommunikationsgeschwindigkeiten für die verschiedenen Kommunikationspfadeverschieden eingestellt werden können.
    [0009] Beider Speichereinheit handelt es sich um einen mit einem Plattenlaufwerkversehenen Speicher. Ferner handelt es sich beim Plattenlaufwerkum eine Vorrichtung, die mit einem Aufzeichnungsträger zumAufzeichnen von Daten versehen ist, so dass es sich z.B. um einFestplatten-Laufwerk oder einen Halbleiterspeicher handelt.
    [0010] DieFaserkanalstandards sind vom American National Standards Institute(ANSI) als offene Standards standardisiert. Die FC-AL(Fiber ChannelArbitrated Loop)-Standards sorgen für Spezifikationen, wie siedann angewandt werden, wenn durch die Faserkanalstandards definierteKommunikationspfade als Schleife konfiguriert sind.
    [0011] AndereProbleme, wie sie durch die vorliegende Anmeldung offenbart werden,und ihre Lösungen,werden aus der Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindungund den Zeichnungen ersichtlich.
    [0012] Gemäß der Erfindungist es möglich,die Kommunikationsgeschwindigkeiten von Plattenlaufwerken automatischzu erkennen und auch eine Speichereinheit und eine Schaltung zumFormen eines Kommunikationssignals zu schaffen, die den erkanntenKommunikationsgeschwindigkeiten genügen können.
    [0013] AndereAufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der folgendenBeschreibung der Ausführungsformender Erfindung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen ersichtlich werden.
    [0014] 1 ist eine Außenansichtzum Darstellen der Gesamtkonfiguration einer Speichereinheit gemäß einerersten Ausführungsform;
    [0015] 2 ist eine Außenansichtzum Darstellen einer Konfiguration einer Plattenlaufwerks-Vorrichtunggemäß der vorliegendenAusführungsform;
    [0016] 3 ist ein Blockdiagrammzum Darstellen der Gesamtkonfiguration der Speichereinheit gemäß der vorliegendenAusführungsform;
    [0017] 4 ist ein Blockdiagrammzum Darstellen, wie eine CDR-Schaltunggemäß der vorliegenden Ausführungsformin eine FC-AL-Schleifegemäß der vorliegendenAusführungsformeingesetzt ist;
    [0018] 5 ist ein Blockdiagrammzum Darstellen der CDR-Schal tung;
    [0019] 6 ist ein Blockdiagrammzum Darstellen der CDR-Schaltung gemäß der vorliegenden Ausführungsform;
    [0020] 7 ist ein Blockdiagrammzum Darstellen einer Signalperiode-Überwachungsschaltung gemäß der vorliegendenAusführungsform;
    [0021] 8 ist ein Blockdiagrammzum Darstellen einer CDR-Übertragungseinstellschaltunggemäß der vorliegendenAusführungsform;
    [0022] 9 ist ein zeitbezogenesDiagramm zum Darstellen, wie die Frequenz eines Impulssignals mit einerKommunikationsgeschwindigkeit von 1 Gbps durch die Signalperiode-Überwachungsschaltung gemäß der vorliegendenAusführungsformidentifiziert wird;
    [0023] 10 ist ein zeitbezogenesDiagramm zum Darstellen, wie die Frequenz eines Impulssignals mit einerKommunikationsgeschwindigkeit von 2 Gbps durch die Signalperiode-Überwachungsschaltung gemäß der vorliegendenAusführungsformidentifiziert wird;
    [0024] 11 ist ein Blockdiagramzum Darstellen einer CDR-Schaltung gemäß einer zweiten Ausführungsform;
    [0025] 12 ist ein Flussdiagrammzum Darstellen des Ablaufs einer Verarbeitung in der CDR-Schaltunggemäß der vorliegendenAusführungsform;
    [0026] 13 ist ein Blockdiagrammzum Darstellen, wie ein Fehler gemäß der vorliegenden Ausführungsformerkannt wird; und
    [0027] 14 ist ein Flussdiagrammzum Darstellen, wie ein Fehler gemäß der vorliegenden Ausführungsformerkannt wird.
    [0028] Nachfolgendwerden Ausführungsformen derErfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen im Einzelnen beschrieben.
    [0029] AlsErstes ist in der 1 eineAußenansicht derGesamtkonfiguration einer Speichereinheit 1000 gemäß der vorliegendenAusführungsformdargestellt.
    [0030] Diein der 1 dargestellteSpeichereinheit 1000 verfügt über eine Platten-Steuerungsvorrichtung 1100 undPlattenlaufwerks-Vorrichtungen 1200 mit solcher Konfiguration,dass die Plattenlaufwerks-Vorrichtung 1100 im Zentrum angeordnetist und an ihrer rechten und linken Seite die Plattenlaufwerks-Vorrichtungen 1200 angeordnetsind. Die Plattenlaufwerks-Vorrichtung 1100 sorgt für eine Gesamtsteuerungder Speichereinheit 1000. Die Plattenlaufwerks-Vorrichtungen 1200 enthaltenjeweils ein Plattenlaufwerk 1210. Als Plattenlaufwerk 1210 können unterverschiedenen Vorrichtungen beliebige verwendet werden, wie Festplattenvorrichtungen oderHalbleiterspeicher.
    [0031] DiePlattenlaufwerks-Vorrichtung 1100 verfügt über ein Verwaltungsterminal 1110,einen Steuerschaltungsabschnitt 1120, einen Kühllüfter 1130, einenSpannungsversorgungsabschnitt 1140 usw. Das Verwaltungsterminal 1110 istim Zentrum der Vorderseite der Plattenlaufwerks-Vorrichtung 1100 angeordnet.In der 1 hat das Verwaltungsterminal 1110 dieForm eines Notebookcomputers, und es verfügt über ein Display und eine Tastatur,die zusammengeklappt werden können.Unter Verwendung des Verwaltungsterminals 1110 kann einBediener die Speichereinheit 1000 warten und verwalten. DerSteuerschaltungsabschnitt 1120 ist mit verschiedenen Vorrichtungenversehen, die dazu dienen, für eineGesamtsteuerung der Speichereinheit 1000 zu sorgen. Zuden anbringbaren Vorrichtungen gehören z.B. ein Kanaladapter (Kanal-Steuerungsabschnitt) 1121,ein Plattenadapter (Platten-Steuerungsabschnitt) 1124,ein Cachespeicher 1122 und ein gemeinsamer Speicher 1123,die späterbeschrieben werden. Der Kühllüfter 1130 wirddazu verwendet, die Plattenlaufwerks-Vorrichtung 1100 zukühlen.Der Spannungsversorgungsabschnitt 1140 liefert Spannung,wie sie erforderlich ist, die Speichereinheit 1000 zu betreiben.
    [0032] DiePlattenlaufwerks-Vorrichtung 1200 verfügt über viele in ihr angeordnetePlattenlaufwerke 1210. Die Anordnung ist in der 2 dargestellt. Die Plattenlaufwerke(die in Form einer HDD dargestellt sind) 1210 sind herausnehmbarin jedem der Rahmen 1220 der Plattenlaufwerks-Vorrichtung 1200 untergebracht.Ein Plattenlaufwerk 1210 ist nicht nur an der Vorderseiteder Speichereinheit 1000, d.h. auf derselben Seite wiedas Verwaltungsterminal 1110, angebracht, sondern auchauf deren Rückseite.Ferner ist ein LED(Light-Emitting Diode)-Anzeigeabschnitt 1240 sovorhanden, dass der Betriebszustand jedes der Plattenlaufwerke 1210 durchAufleuchten, Blinken usw. des LED angezeigt werden kann.
    [0033] Esist darauf hinzuweisen, dass fürdie Konfiguration und die Anordnung der Speichereinheit 1000 keineBeschränkungauf das oben Beschriebene besteht. Z.B. muss das Verwaltungsterminal 1110 nichtin die Speichereinheit 1000 eingebaut sein, sondern eskann sich um einen Ferncomputer handeln, der über ein Kommunikationsnetzwerkangeschlossen ist. Ferner besteht für dasselbe keine Beschränkung aufdie Form eines Notebookcomputers, sondern es kann in Form einesDesk topcomputers vorliegen. Ferner können die Plattenlaufwerks-Vorrichtung 1100 unddie Plattenlaufwerks-Vorrichtung 1200 hinsichtlich derKonfiguration miteinander integriert sein.
    [0034] Fernerkann das Plattenlaufwerk 1210 in Form eines SES(SCSI EnclosureServices)-Laufwerks vorhanden sein. Ein SES-Laufwerk ist ein Plattenlaufwerk 1210 mitder Funktion, den Plattenadapter 1124 und einen Spannungsversorgungscontroller, derdie Spannungsversorgung fürdas Plattenlaufwerk 1210 steuert, so zu verbinden, dasssie im Betrieb miteinander kommunizieren können. Ein SES-Laufwerk verfügt über dieFunktionen SCSI Enclosure Services (SES) und Enclosure Service I/F (ESI),die durch die SCSI 3(Small Computer System Interface 3)-Standardsdefiniert sind, so dass sie als SES oder ESI fungieren können, wennvorbestimmte Signalstifte eines Schnittstellenverbinders des SES-Laufwerksangeschlossen sind.
    [0035] Inder 3 ist ein Blockdiagrammder Gesamtkonfiguration der Speichereinheit 1000 gemäß der vorliegendenAusführungsformdargestellt.
    [0036] DiePlattenlaufwerks-Vorrichtung 1100 empfängt von einem Informationsprozessor 100 eineDaten-Eingabe/Ausgabe-Anforderung, um Daten von den Plattenlaufwerken 1210 derPlattenlaufwerks-Vorrichtung 1200 ein- oder auszugeben.
    [0037] DerInformationsprozessor 100 ist ein Computer mit einer zentralenVerarbeitungseinheit (CPU) und einem Speicher. Die CPU des Informationsprozessors 100 führt eineAnzahl von Programmen zum Implementieren einer Anzahl von Funktionenaus. Der Informationsprozessor 100 kann z.B. als Zentralcomputereiner automatischen Kassenstelle einer Bank oder eines Flugreservierungssystemssein.
    [0038] DiePlattenlaufwerks-Vorrichtung 1100 verfügt über den Kanaladapter (Kanal-Steuerungsabschnitt) 1121,den Cachespeicher 1122, den gemeinsamen Speicher 1123,den Plattenadapter (Platten-Steuerungsabschnitt) 1124 unddas Verwaltungsterminal (das als SVP dargestellt ist) 1110.
    [0039] DerKanaladapter 1121 ist mit einer Kommunikationsschnittstellezum Informationsprozessor 100 versehen, um eine Daten-Eingabe/Ausgabe-Anforderungan diesen auszugeben bzw. von ihm zu empfangen. Der Kanaladapter 1121 kannso ausgebildet sein, dass er eine Daten-Eingabe/Ausgabe-Anforderungan die mehreren Informationsprozessoren 100 ausgibt undvon diesen empfängt.In diesem Fall kann die Plattenlaufwerks-Vorrichtung 1100 mit mehrerenKanaladaptern 1121 versehen sein. Ferner können derKanaladapter 1121 und der Informationsprozessor 100 über einNetzwerk miteinander verbunden sein.
    [0040] DerCachespeicher 1122 und der gemeinsame Speicher 1123 sindvorhanden, um Daten und Befehle zu speichern, wie sie zwischen demKanaladapter 1121 und dem Plattenadapter 1124 übertragenwerden. Wenn z.B. eine durch den Kanaladapter 1121 vomInformationsprozessor 100 empfangene Daten-Eingabe/Ausgabe-Anforderungeine Schreibanforderung ist, schreibt der Kanaladapter 1121 dieseSchreibanforderung in den gemeinsamen Speicher 1123, under schreibt auch die vom Informationsprozessor 100 empfangenenDaten in den Cachespeicher 1122. Dann liest der Plattenadapter 1124 dieeingeschriebenen Daten entsprechend der in den gemeinsamen Speicher 1123 eingeschriebenenSchreibanforderung aus dem Cachespeicher 1122 aus, under schreibt die Daten in das Plattenlaufwerk 1210.
    [0041] DerPlattenadapter 1124 kommuniziert mit dem Plattenlaufwerk 1210,um dadurch in dieses Daten einzugeben und Daten aus ihm auszugeben.Die Daten werden übereinen Kommunikationspfad 1211 ein-/ausgegeben, der einedurch die FC-AL-Faserkanalstandards definierte Schleife (nachfolgendauch als FC-AL-Schleifebezeichnet) bildet, wie es in der 3 dargestelltist. Die benutzte Kommunikationsgeschwindigkeit ist 1 Gbps oder2 Gbps, wie durch die Faserkanalstandards definiert. Es können andere Kommunikationsgeschwindigkeitenverwendet werden.
    [0042] Eswird darauf hingewiesen, dass der Kanaladapter 1121, derPlattenadapter 1124, der Cachespeicher 1122 undder gemeinsame Speicher 1123 nicht getrennt voneinandervorhanden sein müssen,wie bei der vorliegenden Ausführungsform, sonderndass sie hinsichtlich der Konfiguration z.B. miteinander integriertsein können.Ferner kann mindestens einer derselben kombiniert und integral konfiguriertsein.
    [0043] Fernerkönnender Kanaladapter 1121, der Plattenadapter 1124,der Cachespeicher 1122 und der gemeinsame Speicher 1123 über einenBus, wie in der 3 dargestellt,oder übereine Vermittlungseinheit verbunden sein. Ferner können sie über ein Netzwerkverbunden sein. In diesem Fall kann das verwendete Netzwerk einLocal Area Network (LAN) sein.
    [0044] Nunist in der 4 dargestellt,wie der Plattenadapter 1124 über den die FC-AL-Schleifebildenden Kommunikationspfad 1211 mit dem Plattenlaufwerk 1210 verbundenist.
    [0045] Wiees in der 4 dargestelltist, kann die FC-AL-Schleife dadurch gebildet werden, dass der Plattenadapter 1124,das Plattenlaufwerk 1210 und eine CDR(Clock Data Recovery)-Schaltung 1250 mit denjeweiligen Multiplexern 1231 verbunden werden, wie siein einer PBC(Port Bypass Circuit)-Schal tung 1230 vorhandensind. Die CDR-Schaltung 1250 ist vorhanden, um Störungen zuunterdrücken,z.B. Jitter in Daten, wie sie überden Kommunikationspfad 1211 übertragen werden. Ein in der 4 dargestelltes Beispielzeigt, wie eine FC-AL-Schleife über zwei PBC-Schaltungen 1230 aufgebautist.
    [0046] Anjeden der Multiplexer 1231 wird ein Signal AUSWÄHLEN geliefert,um an diesem entweder einen mit "1" oder einen mit "0" gekennzeichneten Eingang auszuwählen. Wennder Plattenadapter 1124, das Plattenlaufwerk 1210,die CDR-Schaltung 1250 usw. mit den jeweiligen Multiplexern 1231 verbunden sind,wird das Signal AUSWÄHLENin jeden der Multiplexer eingegeben, damit ihre mit "1" gekennzeichneten Eingänge ausgewählt werdenkönnen.Wenn sie nicht mit den Multiplexern 1231 verbunden sind, wirddas Signal AUSWÄHLENin jeden der Multiplexer so eingegeben, dass ihre mit "0" gekennzeichneten Eingänge ausgewählt werdenkönnen.Ferner wird, wenn ein Fehler z.B. in einem der Plattenlaufwerke 1210 erkanntwird, das Signal AUSWÄHLEN soeingegeben, dass vom Multiplexer 1231, mit dem das Plattenlaufwerk 1210 verbundenist, der mit "0" gekennzeichneteEingang ausgewähltwerden kann. Das Signal AUSWÄHLENkann durch den Plattenadapter 1124, das Plattenlaufwerk 1210 unddie CDR-Schaltung 1250 in die mit ihnen verbundenen Multiplexer 1231 jeweilseingegeben werden, oder es kann alleine z.B. durch den Plattenadapter 1124 eingegebenwerden.
    [0047] Eswird darauf hingewiesen, dass fürdie Anzahl der fürdie PBC-Schaltung 1230 vorhandenen Multiplexer 1231 keineBeschränkungauf die in der 4 angegebeneAnzahl besteht. Z.B. müssenim Fall der in der 2 dargestelltenPlattenlaufwerks-Vorrichtung 1200, um eine PBC-Schaltung 1230 für jedesvon 16 Plattenlaufwerken 1210, die horizontal in einerReihe angeordnet sind, bereitzustellen, mindestens 17 Multiplexer 1231 für jede PBC-Schaltung 1230 vorhandensein, da mit die FC-AL-Schleife dadurch gebildet werden kann, dass einPlattenadapter 1124 und bis zu 16 Plattenlaufwerke 1210 miteinanderverbunden werden. Zusätzlich zudiesen könnenein Multiplexer 1231 zum Bilden einer FC-AL-Schleife über dieanderen PBC-Schaltungen 1230 oder ein anderer Multiplexer 1231 zumAnbringen der CDR-Schaltung 1250 vorhanden sein.
    [0048] Esist zu beachten, dass die CDR-Schaltung 1250 auch mit derPBC-Schaltung 1230 konfigurationsmäßig integriert sein kann. Z.B.kann bei der in der 4 dargestelltenPBC-Schaltung 1230 die CDR-Schaltung 1250 gemeinsammit dem ganz rechten und ganz linken Multiplexer 1231 aufder Leiterplatte, auf der die PBC-Schaltung 1230 ausgebildetist, ausgebildet sein.
    [0049] DieCDR-Schaltung 1250 ist vorhanden, um ein Impulssignal zuformen, das überden die FC-AL-Schleife bildenden Kommunikationspfad 1211 übertragenwird. Ein Blockdiagramm der CDR-Schaltung 1250 istin der 5 dargestellt.
    [0050] DieCDR-Schaltung 1250 verfügt über eine FC-ENV-P-Gültigkeitsprüfschaltung 1278,einen Multiplexer 1251, eine Phase/Frequenz-Vergleichsschaltung 1252,eine Ladungspumpenschaltung 1253, einen spannungsgesteuertenOszillator 1254, ein Flipflop 1255 und eine Filterschaltung 1256.Es wird darauf hingewiesen, dass in der 5 ein als "Fasersignal" gekennzeichnetes Signal dem Impulssignalentspricht, das überden Kommunikationspfad 1211 übertragen wird, der die obenbeschriebene FC-AL-Schleife bildet. Die anderen Teile sind dieselbenwie sie oben beschrieben sind. Ferner entspricht eine aus der Phase/Frequenz-Vergleichsschaltung 1252,der Ladungspumpenschaltung 1253, dem spannungsgesteu ertenOszillator 1254 und der Filterschaltung 1256 gebildeteSchaltung einem Erzeugungsabschnitt zum Erzeugen eines Taktsignalsaus dem zur Kommunikation übertragenenImpulssignal.
    [0051] DieFC-ENV-P-Gültigkeitsprüfschaltung 1278 vergleichtdie Spannung (den Signalpegel) des Fasersignals mit einer FC-Signalamplitudenerfassungs-Schwellenspannung,und dann, wenn das Fasersignal nicht kleiner als diese ist, gibtsie an den Multiplexer 1251 ein Signal aus, das bewirkt,dass dessen Eingangssignalseite "1" ausgewählt wird.Die FC-Signalamplitudenerfassungs-Schwellenspannung wird als Schwellenwertzum 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 eingegebenwird.
    [0052] EinAnlauf-CLK ist ein Taktsignal, das von einer Oszillatorschaltungwie einer Quarzoszillatorschaltung erzeugt wird. Wenn das Fasersignalnicht in die CDR-Schaltung 1250 eingegeben wird, wird die Eingangssignalseite "0" des Multiplexers 1251 ausgewählt, damitder Anlauf-CLK in die CDR-Schaltung 1250 eingegeben werdenkann.
    [0053] DiePhase/Frequenz-Vergleichsschaltung 1252 erfasst die Vorderkanteoder 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 Phasendifferenzein Signal an einem AUF-Anschluss oder einem AB-Anschluss auszugeben.
    [0054] DieLadungspumpenschaltung 1253 steuert ein Signal, wie esan einem Anschluss AUS entsprechend einem Signal auszugeben ist,das vom AUF-Anschluss oder vom AB-Anschluss eingegeben wird. Wennz.B. die Phase des vom Anschluss EIN2 eingegebe nen Impulssignalszeitlich derjenigen des Impulssignal voraneilt, das vom AnschlussEIN1 der Phase/Frequenz-Vergleichsschaltung 1252 eingegebenwird, wird die Spannung des Signals abgesenkt, das vom AUS-Anschlussder Ladungspumpenschaltung 1253 auszugeben ist. Wenn dagegendie Phase des am Anschluss EIN2 eingegebenen Impulssignals derjenigendes am Anschluss EIN1 der Phase/Frequenz-Vergleichsschaltung eingegebenenImpulssignals nacheilt, wird die Spannung des am Anschluss AUS derLadungspumpenschaltung 1253 ausgegebenen Signals erhöht.
    [0055] DieFilterschaltung 1256 fungiert als Tiefpassfilter für das amAnschluss AUS der Ladungspumpenschaltung 1253 ausgegebeneSignal.
    [0056] Derspannungsgesteuerte Oszillator 1254 gibt an einem AnschlussAUS ein Taktsignal mit einer Frequenz aus, die einer an einem AnschlussREF eingegebenen Referenzspannung und derjenigen eines an einemAnschluss CONT eingegebenen Signals entspricht. Wenn die Spannungdes am Anschluss CONT eingegebenen Signals in Bezug auf das am AnschlussAUS mit einer der Referenzspannung entsprechenden Frequenz ausgegebenenTaktsignal erhöhtwird, wird die Frequenz des Taktsignals erhöht. Wenn die Spannung des amAnschluss CONT eingegebenen Signals in Bezug auf das am AnschlussAUS mit einer Frequenz, die der Bezugsspannung entspricht, ausgegebenenTaktsignal abgesenkt ist, wird andererseits die Frequenz des Taktsignalsabgesenkt.
    [0057] Dasso 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 ausgegebenenTaktsignals und diejenige des am Anschluss EIN1 der Phase/Frequenz-Vergleichsschaltung 1252 eingegebenenImpulssignals auf solche Weise einzustellen, dass sie phasenmäßig übereinstimmen.
    [0058] DieFlipflopschaltung 1255 ist dazu vorhanden, das am AnschlussEIN1 der Phase/Frequenz-Vergleichsschaltung 1252 eingegebeneImpulssignal in einem Zustand auszugeben, in dem es mit dem vomspannungsgesteuerten Oszillator 1254 ausgegebenen Taktsignalsynchronisiert ist.
    [0059] Wieoben beschrieben, ist es durch Anbringen der CDR-Schaltung 1250 amdie FC-AL-Schleife bildenden Kommunikationspfad 1211 möglich, Störungen zuunterdrücken,z.B. Jitter im Impulssignal, wenn dieses gesendet oder empfangenwird.
    [0060] Wennjedoch bei der CDR-Schaltung 1250 die Frequenz des Impulssignalsein ganzzahliges Vielfaches des Taktsignals ist, oder umgekehrt,wird durch die Phase/Frequenz-Vergleichsschaltung 1252 keinePhasendifferenz erfasst. Um dies zu verhindern, ist es erforderlich,den Wert der Referenzspannung so einzustellen, dass vom spannungsgesteuertenOszillator 1254 ein Taktsignal mit einer Frequenz ausgegebenwerden kann, die nahe bei der des Impulssignals liegt. Diese Einstellaufgabemuss von einem Bediener usw. ausgeführt werden, der mit der Verwaltungder Speichereinheit 1000 betraut ist.
    [0061] Inder 6 ist ein Blockdiagrammzum Darstellen der CDR-Schaltung 1250 gemäß der ersten Ausführungsformdargestellt.
    [0062] Wiees in der 6 dargestelltist, verfügtdie CDR-Schaltung 1250 gemäß der vorliegenden Ausführungsform über dieFC-ENV-P-Gültigkeitsprüfschaltung 1278,den Multiplexer 1251, die Phase/Frequenz-Vergleichsschaltung 1252,die Ladungspumpenschaltung 1253, den spannungsgesteuertenOszillator 1254, das Flipflop (Synchronisierabschnitt zumSynchronisieren des Impulssignals mit dem Taktsignal mit Teilfrequenz) 1255 undder 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 derFrequenz des Taktsignals mit einem Frequenzteilerverhältnis, dasder Frequenz des Impulssignals entspricht) 1259 und einemMultiplexer 1277.
    [0063] Hinsichtlichder FC-ENV-P-Gültigkeitsprüfschaltung 1278,des Multiplexers 1251, der Phase/Frequenz-Vergleichsschaltung 1252 Phase/Frequenz-Vergleichsschaltung 1252,der Ladungspumpenschaltung 1253, des spannungsgesteuertenOszillators 1254, des Flipflops 1255 und der Filterschaltung 1256 wirdauf die Beschreibung unter Bezugnahme auf die 5 verwiesen.
    [0064] DieSignalperiode-Überwachungsschaltung 1257 unddie CDR-Übertragungseinstellschaltung 1258 gebenin Kombination ein Signal aus, das dazu verwendet wird, die Frequenzdes Taktsignals entsprechend der Frequenz des Impulssignals zu teilen. Inder 7 ist ein Blockdiagrammzum Darstellen der Signalperiode-Überwachungsschaltung 1257 dargestellt.In der 8 ist ein Blockdiagrammzum Darstellen der CDR-Übertragungseinstellschaltung 1258 dargestellt.Ferner sind in den 9 und 10 zeitbezogene Diagrammedargestellt, um zu zeigen, wie das zum Teilen der Frequenz des Taktsignalsverwendete Signal ausgegeben wird. Die 9 zeigt einen Fall, bei dem die Kommunikationsgeschwindigkeitdes Fasersignals 1 Gbps ist, und die 10 zeigt einenFall, bei dem die Kommunikationsgeschwindigkeit des Fasersignals2 Gbps ist. Es wird darauf hingewiesen, dass Zahlen in Klammernin den Blockdiagrammen der 7 und 8 solchen entsprechen, wie siezu verschiedenen Signalen hinzugefügt sind, die in den zeitbezogenenDiagrammen der 9 und 10 dargestellt ist.
    [0065] DieSignal/Frequenz-Überwachungsschaltung 1257 verfügt über eineENV-Schaltung 1260, einem Komparator 1261, eineUND-Schaltung 1262, eineVerzögerungsschaltung 1263,eine EOR(Exklusiv-ODER)-Schaltung 1264, Stromquellen 1265 und 1266,einen Kondensator 1279, eine Ladungspumpenspannung-Erzeugungsschaltung 1267 sowieeinen Komparator 1268.
    [0066] Eswird darauf hingewiesen, dass der Kondensator 1279 einemLadungssammelabschnitt zum Ausgeben einer Spannung entspricht, dieeiner angesammelten Ladungsmenge entspricht. Die Stromquelle 1265 unddie Ladungspumpenspannungs-Erzeugungsschaltung 1267 entsprechen,in Kombination, einem Ladungsmenge-Variierabschnitt zum Variierender im Ladungssammelabschnitt angesammelten Ladungsmenge mit einerbestimmten Variationsrate. Die Verzögerungsschaltung 1263,die EOR-Schaltung 1264 unddie Stromquelle 1266 entsprechen, in Kombination, einemLadungsmengenvariations-Unterdrückungsabschnittzum Verhindern einer Variation nur während einer bestimmten verstrichenenZeit jedesmal dann, wenn der Signalpegel des Impulssignals geschaltetwird. Davon entspricht die Verzögerungsschaltung 1253 aucheinem Impulsabweichungssignal-Erzeugungsabschnitt zum Erzeugen einesImpulsabweichungssignals, dessen Phase in Bezug auf diejenige desImpulssignals um eine bestimmte Zeit verschoben ist. Ferner entsprechendie EOR-Schaltung 1264 und die Stromquelle 1266,in Kombination, auch einem Entladungsabschnitt zum Entladen desLadungssammelabschnitts nur währendeiner bestimmten verstrichenen Zeit, wenn zwischen dem Impulssignalund dem Impulsabweichungssignal eine Potenzialdifferenz besteht. DerKomparator 1268 entspricht einem Signalausgabeabschnittzum Ausgeben eines Signals abhängig davon,ob eine vom Ladungssammelabschnitt ausgegebene Spannung einem Kriteriumgenügt.
    [0067] DieENV-Schaltung 1260 ist vorhanden, um zu erkennen, dass einFasersignal (1) eingegeben wird. Z.B. erkennt sie, dassdas 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, dasdas Ausgangssignal der ENV-Schaltung 1260 ist.
    [0068] DerKomparator 1261 gibt ein FCENV-P-Erkennungssignal (4)aus, wenn die Spannung des Fc-Signals ENV (3) eine FC-Amplitudenreferenzspannung(2) oder höhererreicht hat.
    [0069] Soist 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 dieStromquelle 1265 fließt,wird von der Ladungspumpenspannung-Erzeugungsschaltung 1267 geliefert.So fließtein Konstantstrom durch die Stromquelle 1265, um dadurch dieLadungsmenge zu erhöhen,die sich im Kondensator 1279 ansammelt. Ferner sorgt diesfür eineAnhebung der Spannung des Ladungspumpen-Ausgangssignals (9).
    [0070] DieUND-Schaltung 1262 gibt ein Fc-Signal A (5) aus.Das Fc-Signal A(5) betrifft dem von der UND-Schaltung 1262 ausgegebenenFasersignal (1) nur in der Periode, in der das FCENV-P-Erkennungssignal(4) ausgegeben wird.
    [0071] Dasvon der UND-Schaltung 1262 ausgegebene Fc-Signal A (5)wird gemeinsam mit dem DLFc-Signal A (6) das mit einerPhasenverschiebung um eine bestimmte Zeit durch die Verzögerungsschaltung 1263 erzeugtwird, in die EOR-Schaltung 1264 eingegeben. Dann gibt dieEOR-Schaltung 1264 ein Impulssignal (EOR-Ausgangssignal(7)) mit einer bestimmten zeitlichen Breite bei jeder Vorder- oderHinterkante des Fc-Signals A (5) aus (jedesmal dann, wennder Signalpegel des Impulssig nals geschaltet wird).
    [0072] Dasvon der EOR-Schaltung 1264 ausgegebene EOR-Ausgangssignal(7) sorgt dafür,dass ein konstanter Strom durch die Stromquelle 1266 fließt. In einerPeriode, in der der Konstantstrom durch die Stromquelle 1266 fließt, gibtder Kondensator 1279 in ihm angesammelte Ladung frei. D.h.,dass verhindert wird, dass die Ladungsmenge, die sich im Kondensator 1279 angesammelthat, zunimmt. Im Ergebnis sinkt die Spannung des Ladungspumpen-Ausgangssignals(9).
    [0073] DerKomparator 1278 gibt das ENVETCT-P-Signal (10)abhängigdavon aus, ob die Spannung des Ladungspumpen-Ausgangssignals (9)nicht kleiner als die Schwellenspannung ist oder nicht. Er gibtdas Signal ENVETCT-P-Signal (10) aus, wenn die Spannungdes Ladungspumpen-Ausgangssignals (9) nicht kleiner alsdie Schwellenspannung ist, d.h. dann, wenn die Bedingung erfüllt ist.
    [0074] Dankder oben beschriebenen Signal/Frequenz-Überwachungsschaltung 1257 wirdder Kondensator 1279 durch die Konstantstromquelle 1265 mitkonstanter 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, dieinnerhalb der Einheitszeit freigesetzte Ladungsmenge zu. Daher wirdeine verstrichene Zeit ab dem Zeitpunkt, zu dem der Kondensator 1279 den Ladevorgangbeginnt, bis zum Zeitpunkt, zu dem die Spannung des Ladungspumpen-Ausgangssignals (9)die Schwellenspannung oder höherwird, länger. Wennz.B. die Frequenz des Fasersignals (1) fällt, nimmtandererseits die pro Zeiteinheit freigesetzte Ladungsmenge ab. Daherwird die verstrichene Zeit ab dem Zeitpunkt, zu dem der Ladevorgangdes Kondensators 1279 beginnt, bis zum Zeitpunkt, zu dem dieSpannung des Ladungspumpen-Ausgangssignals (9) die Schwel lenspannungoder höherwird, kürzer.
    [0075] Soist es möglich,die Frequenz des Fasersignals (1) auf Grundlage der verstrichenenZeit 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 diesemZweck ist die in der 8 dargestellteCDR-Übertragungseinstellschaltung 1258 vorhanden.
    [0076] DieCDR-Übertragungseinstellschaltung 1258 verfügt über eineUND-Schaltung 1270, eine Zählerschaltung 1271,EOR-Schaltungen 1272 und Flipflops 1273.
    [0077] Vondiesen entsprechen die UND-Schaltung 1270 und die Zählerschaltung 1271,in Kombination, einem Zeitenmessabschnitt zum Messen der verstrichenenZeit, wie sie verstrichen ist, seit eine Variation der Ladungsmengebegann, die sich im Ladungssammelabschnitt angesammelt hat. Fernerentsprechen die EOR-Schaltung 1272 und das Flipflop 1273, inKombination, dem Frequenzerkennungsabschnitt zum Identifizierender 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 Spannungdes Ladungssammelabschnitts die Bedingung erfüllt.
    [0078] DieUND-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) wirdvom in der 7 dargestelltenKomparator 1261 ausgegeben. Das GET-Clock-N-Signal (11)ist ein Taktsignal, das z.B. durch eine Quarzoszillatorschaltungerzeugt wird.
    [0079] DerZähler 1271 zählt Impulsedes 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 Ausgangsanschlussein Signal ausgegeben. In ähnlicherWeise 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" gekennzeichnetenAusgangsanschluss ein Signal ausgegeben.
    [0080] DieEOR-Schaltung 1272 berechnet mittels Operationen die exklusivelogische Summe der von der Zählerschaltung 1271 ausgegebenenSignale, und sie gibt das Operationsergebnis aus. Gemäß der vorliegendenAusführungsformwerden 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 achtausgegeben wird, dazu verwendet, zu entscheiden, ob die Frequenzdes Fasersignals 1 Gbps ist. Ferner wird das Signal, wie es ausgegebenwird, wenn 10(A) bis 14(E) vorliegt, dazu verwendet,zu entscheiden, ob die Frequenz des Fasersignals 2 Gbps beträgt.
    [0081] Dievon den zwei EOR-Schaltungen 1272 ausgegebenen Ausgangssignalewerdenin die jeweiligen Flipflops 1273 eingegeben. Zunächst werden diesedurch 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 unterBezugnahme auf die 7 beschriebenwurde.
    [0082] Durchdie CDR-Übertragungseinstellschaltung 1258 wirdein 1-Gb/s-DET-Signal(15-A) ausgegeben, wenn das ENVETCT-P-Signal (10)vom Komparator 1268 ausgegeben wird, wenn die Anzahl der Impulsedes GET-Clock-N-Signals (11) z.B. vier bis acht beträgt. Wenndas ENVETCT-P-Signal (10) vom Komparator 1268 ausgegebenwird, wenn die Anzahl der Impulse des GET-Clock-N-Signals (11) 10(A) bis 14(E) beträgt, wirdein 2-Gb/s-DET-Signal(15-B) ausgegeben. D.h., dass dann, wenn das 1-Gb/s-DET-Signal (15-A) ausgegebenwird, die Frequenz des Fasersignals (1) als 1 Gbps erkanntwerden kann, währendsie als 2 Gbps erkannt werden kann, wenn das 2-Gb/s-DET-Signal (15-B) ausgegebenwird. Selbstverständlichkann die CDR-Übertragungseinstellschaltung 1258 soausgebildet, sein, dass sie andere Frequenzen erkennen kann.
    [0083] Wennz.B. die Frequenz des Fasersignals (1) durch die Signalfrequenz-Überwachungsschaltung 1257 unddie CDR-Übertragungseinstellschaltung 1258 zu1 Gbps erkannt wird, währenddie in den spannungsgesteuerten Oszillator 1254 eingegebene Referenzspannungso 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. Aufdiese Weise könnendie Frequenz des Fasersignals (1) und diejenige des Taktsignalsso eingestellt werden, dass sie übereinstimmen.Selbstverständlichkann, wie es in der 6 dargestelltist, der Multiplexer 1277 ebenfalls dazu verwendet werden, entwederdem Fall des Durchleitens des Taktsignals durch die Frequenzteilerschaltung 1279 oderden Fall, dies nicht vorzunehmen, auszuwählen, um dadurch die Frequenzdes Fasersignals (1) und diejenige des Taktsignals so einzustellen,dass sie übereinstimmen.Es wird darauf hingewiesen, dass für das Frequenzteilerverhältnis derFrequenzteilerschaltung 1259 keine Beschränkung aufzwei besteht, sondern dass es drei, vier oder ein beliebiger andererWert sein kann. Ferner kann sie übermehrere Frequenzteilerverhältnisseverfügen.Ferner kann eine Frequenzmultiplizierschaltung vorhanden sein, umdie Frequenz des Taktsignals zu multiplizieren.
    [0084] Eswird darauf hingewiesen, dass zwar ein Beispiel für ein Verfahrenbeschrieben wurde, bei dem die Signal/Frequenz-Überwachungsschaltung 1257 unddie 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 Ladungsmengezu erhöhenoder zu verringern, um die Frequenz des Fasersignals (1)zu erkennen, jedoch kann jedes beliebige andere Verfahren zum Erkennender Frequenz des Fasersignals (1) verwendet werden. Z.B.kann ein Verfahren verwendet werden, bei dem z.B. eine typischeZählerschaltungdazu verwendet wird, ein Hochzählenmit jeder konstanten verstrichenen Zeit zum selben Zeitpunkt zustarten, zu dem mit der Eingabe des Fasersignals (1) begonnenwird, währendein Herunterzählenjedesmal dann ausgeführtwird, wenn die Vorder- oder Hinterflanke des Fasersignals (1)erkannt wird, damit die Frequenz des Fasersignals (1) aufGrundlage der verstrichenen Zeit erkannt werden kann, wie sie verstrichenist, bis der Ausgangswert der Zählerschaltungeinen bestimmten Wert erreicht hat. Alternativ kann die Frequenzdes Fasersignals (1) auch dadurch erkannt werden, dassz.B. die Anzahl der vom Quarzoszillator gelieferten Impulse in einerPeriode ab dem Zeitpunkt, zu dem eine Vorderflanke des Fasersignals(1) erkannt wird, bis zum Zeitpunkt, zu dem die nächste Vorderflankeerkannt wird, gemessen wird.
    [0085] Eswird darauf hingewiesen, dass zwar ein Beispiel beschrieben wurde,bei dem die Signal/Frequenz-Überwachungsschaltung 1257 unddie CDR-Übertragungseinstellschaltung 1258,wie sie in den 7 bzw. 8 dargestellt sind, mit demLaden des Kondensators 1279 zum selben Zeitpunkt beginnen, zudem damit begonnen wird, das Fasersignal (1) einzugeben,jedoch kann mit der Entladung des Kondensators 1279 zumselben Zeitpunkt begonnen werden, zu dem mit der Eingabe des Fasersignals(1) begonnen wird. In diesem Fall wird der Kondensa tor 1279 nurwährendeiner konstanten verstrichenen Zeit jedesmal dann geladen, wenndie Vorder- oder Hinterflanke des Fasersignals (1) erkanntwird. Dadurch wird die Frequenz des Fasersignals (1) auf Grundlageder verstrichenen Zeit erkannt, die verstrichen ist, bis die Spannungdes Ladungspumpen-Ausgangssignals (9) auf einen Wert gefallenist, der nicht höherals die Schwellenspannung ist.
    [0086] Wieoben beschrieben ist es mit der CDR-Schaltung 1250 gemäß der vorliegendenAusführungsformmöglich,die Frequenz des überden Kommunikationspfad 1211 übertragenen Impulssignals zuerkennen, um dadurch die Frequenz des Taktsignals so zu teilen,dass sie zur Frequenz des Impulssignals passt, um so das Erforderniszu beseitigen, dass die in den spannungsgesteuerten Oszillator 1254 eingegebeneReferenzspannung auf solche Weise einzustellen wäre, dass sie zur Frequenz des Impulssignalspasst. Dies ermöglichteine Linderung von Belastungen bei der Wartung und Verwaltung der Speichereinheit 1000.Ferner ist es möglich,die Speichereinheit 1000 vermischt mit Plattenlaufwerken 1210 mitverschiedenen Frequenzen zu versehen. So ist es für einenBenutzer, der z.B. überein Plattenlaufwerk 1210 mit niedriger Frequenz und einPlattenlaufwerk 1210 mit hoher Frequenz verfügt, möglich, dasErfordernis zu beseitigen, fürjede der verschiedenen Frequenzen der Plattenlaufwerke 1210 eineSpeichereinheit 1000 bereitzustellen.
    [0087] Fernerkann die CDR-Schaltung 1250 gemäß der vorliegenden Ausführungsformnicht nur bei einer Speichereinheit 1000 sondern auch beieiner Anzahl digitaler Kommunikationsvorrichtungen verwendet werden.Z.B. kann sie bei Kommunikationssignal-Formungsschaltungen verwendetwerden, wie sie in Kommunikationsvorrichtungen verwendet werden.Ferner könnenHalbleitervorrichtungen wie PLL (Phase Locked Loop), SerDes (Serializer/Deserializer),CDR (Clock Data Recovery) mit einer Signalformungsfunktion für mehrereKommunikationssignale bei digitalen Signalmessvorrichtungen zumAusführeneiner Signalverlaufsmessung, wie EYE-Muster, Jitter oder bei einemIntervallanalysator usw. angewandt werden.
    [0088] Inder 11 ist ein Blockdiagrammeiner CDR-Schaltung 1250 gemäß einer zweiten Ausführungsformdargestellt.
    [0089] Wiees in der 11 dargestelltist, verfügt dieCDR-Schaltung 1250 gemäß der vorliegenden Ausführungsform über eineFC-ENV-P-Gültigkeitserkennungsschaltung 1278,einen Multiplexer 1251, eine Phase/Frequenz-Vergleichsschaltung 1252,einen spannungsgesteuerten Oszillator 1254, ein Flipflop(Synchronisierungsabschnitt zum Synchronisieren eines Impulssignalsmit einem frequenzgeteilten Taktsignal) 1255 sowie eineFilterschaltung 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 Teilender Frequenz des Taktsignals mit einem Frequenzteilerverhältnis, dasder Frequenz des Impulssignals entspricht) 1259 und einenMultiplexer 1277.
    [0090] ZurFC-ENV-P-Gültigkeitserkennungsschaltung 1278,zum Multiplexer 1251, zur Phase/Frequenz-Vergleichsschaltung 1252,zur Ladungspumpenschaltung 1253, zum spannungsgesteuertenOszillator 1254, zum Flipflop 1255, zur Filterschaltung 1256,zur Frequenzteilerschaltung 1259 und zum Multiplexer 1277 wirdauf die Beschreibung zur ersten Ausführungsform verwiesen.
    [0091] DieCodewortfehler-Erkennungsschaltung 1274 und die CDR-Übertragungsrate-Schaltstufe 1275 entscheiden,in Kombination, ob im Impulssignal ein Fehler erkannt wird, wennes in einer Periode des Taktsignals gelesen wird.
    [0092] Zuden durch die Codewortfehler-Erkennungsschaltung 1274 erkanntenFehlern gehören diejenigen,die durch Faserkanalstandards definiert sind, wie ein 10B/8B-Wandlungsfehler(Codewort-Zeichenfehler), ein Synchronisierverlustfehler sowie einLauflängenverletzungs-Erkennungsfehler. Wieder 10B/8B-Wandlungsfehler,der Lauflängenverletzungs-Erkennungsfehlerund der Synchronisierverlustfehler in einer Daten-Eingabe-/Ausgabe-Schaltungeines Plattenlaufwerks, das Faserkanalstandards genügt, erkanntwerden, ist in den 13 und 14 dargestellt.
    [0093] Wiees in der 14 dargestelltist, verfügt jedereinzelne Empfangsdatenwert überein Rahmenstart(SOF)-Bit, einen Kopf, Nutzdaten, einen Cyclic RedundancyCheck (CRC) und ein Rahmenende (EOF) innerhalb der Konfiguration.
    [0094] WennEmpfangsdaten durch eine in der 13 dargestellteEmpfangsschaltung empfangen werden, wird in einer 10B/8B-Wandlerschaltunggeprüft,ob ein Codewortfehler oder ein Lauflängenverletzungs-Erkennungsfehlervorliegt. Wenn keiner dieser Fehler erkannt wird, werden die Empfangsdaten über eineFC-Empfangs-FIFO(First In First Out)-Schaltung an einen Puffer imPlattenlaufwerk 1210 übertragen.
    [0095] Wenneiner der Fehler in der 10B/8B-Wandlerschaltung erkannt wird, wirdandererseits der Fehler an eine Synchronisierverlustschaltung versandt. DieSynchronisierverlustschaltung sendet, wenn sie erkennt, dass dieAnzahl der währenddes Empfangs der Nutzdaten innerhalb der empfangenen Daten erkanntenFehler vier oder mehr geworden ist, an den FC-Empfangs-FIFO undein aktuelles Füllwort(CFW) ein Signal, das sie überdas Auftreten des Synchronisierverlustfehlers informiert. Wenn sievon der Synchronisierverlustschaltung das Signal empfangen haben,das sie überdas Auftreten des Synchronisierverlustfehlers informiert, ersetztdas CFW die Nutzdaten durch ein Signal LEERLAUF oder ARBx (was für ARBitrate(Vergabe)-Signalsteht, wobei "x" eine vergebene physikalischeSchleifenadresse (AL-PA) anzeigt), und es sendet dies an eine MUX-Sendeschaltung.Dann werden Daten, die durch dieses Ersetzen eines Teils der Nutzdatendurch Leerlauf oder ARBx erhalten wurden, über eine 8B/10B-Wandlerschaltungvon einer Sendeschaltung gesendet. Wenn die Daten durch das nächste Plattenlaufwerk 1210 ineiner FC-AL-Schleifeempfangen werden, wird eine LED eines LED-Anzeigeabschnitts 1240 zumLeuchten gebracht, um einer Bedienperson usw. das Auftreten einesFehlers anzuzeigen.
    [0096] Eswird erneut auf die 11 Bezuggenommen, aus der es erkennbar ist, dass auf diese Weise in derCodewortfehler-Erkennungsschaltung 1274 einFehler im Fasersignal erkannt wurde. Z.B. wird eine Referenzspannungvorab so eingestellt, dass ein Taktsignal mit einer Frequenz von4 Gbps vom spannungsgesteuerten Oszillator 1254 ausgegeben werdenkann, so dass dann, wenn das Fasersignal mit dieser Frequenz gelesenwird, die Codewortfehler-Erkennungsschaltung 1274 entscheidet,ob ein 10B/8B-Wandlungsfehler (Codewort-Zeichenfehler) ein Synchronisierverlustfehleroder ein Lauflängenverletzungs-Erkennungsfehlererkannt wurde. Es ist hierbei zu beachten, dass der Fehler dannerkannt wird, wenn von der Phase/Frequenz-Vergleichsschaltung 1252 einCDR-Synchronisier-Signal empfangen wird. Das CDR-Synchronisier-Signalwird ausgegeben, wenn die Vorder- oder Hinterflanke des an einemAnschluss EIN1 eingegebenen Impulssignals und diejeni ge des an einemAnschluss EIN2 eingegebenen Taktsignal phasenmäßig übereinstimmen.
    [0097] Wennvom 10B/8B-Wandlungsfehler (Codewort-Zeichenfehler), Synchronisierverlustfehlerund Lauflängenverletzungs-Erkennungsfehlervon der Codewortfehler-Erkennungsschaltung 1274 mindestenseiner erkannt wird, wird an die CDR-Übertragungsrate-Schaltstufe 1275 einSignal gesendet, das die Erkennung des Fehlers mitteilt. Wenn die CDR-Übertragungsrate-Schaltstufe 1275 diesesSignal von der Codewortfehler-Erkennungsschaltung 1274 empfangenhat, schaltet sie das Frequenzteilerverhältnis der Frequenzteilerschaltung(Frequenzteilerabschnitt zum Teilen der Frequenz des Taktsignals entsprechendeinem Entscheidungsergebnis) 1279 um, um die Frequenz desTaktsignals zu teilen. Z.B. wird die Frequenz des Taktsignals durchzwei geteilt. In diesem Fall wird, wenn das Taktsignal eine Ursprungsfrequenzvon 4 Gbps aufweist, die Frequenz durch zwei geteilt, um für eine Frequenzvon 2 Gbps zu sorgen. Das Frequenzteilerverhältnis wird z.B., wie es inder 11 dargestellt ist,unter Verwendung des Multiplexers 1277 geschaltet, um entweder denFall des Durchlassens des vom spannungsgesteuerten Oszillator 1254 ausgegebenenTaktsignals überdie Frequenzteilerschaltung 1259 oder den Fall, dass nichtso vorgegangen wird, auszuwählen.Es wird darauf hingewiesen, dass das Frequenzteilerverhältnis derFrequenzteilerschaltung 1259 nicht auf zwei beschränkt ist,sondern dass es drei, vier oder eine beliebige andere Zahl seinkann. Ferner können mehrereFrequenzteilerverhältnissevorliegen. Ferner kann eine Frequenzmultiplizierschaltung vorhandensein, um die Frequenz des Taktsignals zu multiplizieren.
    [0098] DasTaktsignal mit der so geteilten Frequenz wird erneut in die Phase/Frequenz-Vergleichsschaltung 1252 unddie Codewortfehler-Erkennungsschaltung 1274 eingegeben.Dann wird, wenn das Fasersignal in einer Periode des Taktsignalsgelesen wird, entschieden, ob die Kommunikationsspezifikationen erfüllt sindoder nicht. Wenn erneut ein Fehler erkannt wird, wird das Frequenzteilerverhältnis weiter geschaltet.Z.B. wird die Frequenz durch vier geteilt. Auf diese Weise kanndie Frequenz des Taktsignals auf 1 Gbps eingestellt werden.
    [0099] Inder 12 ist ein Flussdiagrammdargestellt, das einen Ablauf bei der Verarbeitung in der CDR-Schaltung 1250 gemäß der zweitenAusführungsformzeigt.
    [0100] AlsErstes beginnt, wenn damit begonnen wird, dem Plattenlaufwerk 1210 Spannungzuzuführen,um es mit einem die FC-AL-Schleifebildenden Übertragungspfad 1211 zuverbinden, das Plattenlaufwerk 1210 in der FC-AL-Schleifemit dem Senden eines LEERLAUF-Signals (Impulssignals) (S1000). DasLEERLAUF-Signal ist durch die Faserkanalstandards definiert. Wenndas Plattenlaufwerk 1210 mit mehr als einem in der FC-AL-Schleife verbundenist, startet ein vorbestimmtes Plattenlaufwerk 1210 derselben,wie es durch die Faserkanalstandards definiert wird, mit dem Sendendes LEERLAUF-Signals. Wenn die CDR-Schaltung 1250 die Eingabedes LEERLAUF-Signals erkennt (S1001), synchronisiert sie diesesund das Taktsignal miteinander (S1002). Wenn sie phasenmäßig miteinandersynchronisiert sind, prüftder Prozess auf einen 10B/8B-Wandlungsfehler(Codewort-Zeichenfehler), einen Synchronisierverlustfehler und einenLauflängenverletzungs-Erkennungsfehler(S1003). Wenn einer dieser Fehler erkannt wird, wählt derProzess "N" aus. Dann schaltetder Prozess das Frequenzteilerverhältnis der Frequenzteilerschaltung 1259 aufdie oben beschriebene Weise, um die Frequenz des Taktsignals zuteilen (S1004). Wenn in S1003 kein Fehler erkannt wird, wählt derProzess "J" aus. Auf diese Weisewird die Aushandlung zwischen dem LEERLAUF-Signal und dem Taktsignal dahingehenderfolgreich, dass fürKommunikation in der FC-AL-Schleifegesorgt wird (S1005). Dann erkennt der Plattenadapter 1124, dassdas Plattenlaufwerk 1210 mit der FC-AL-Schleife verbunden wurde (S1006), under führteine Initialisierungsverarbeitung usw. für die FC-AL aus (1007), umeine AL-PA zu erfassen.
    [0101] Aufdiese Weise kann die CDR-Schaltung 1250 gemäß der vorliegendenAusführungsformdie Geschwindigkeit von Kommunikationsvorgängen erfassen, wie sie über dieFC-AL-Schleife ausgeführt werden,um so die Frequenz des Taktsignals auf solche Weise zu teilen, dassAnpassung an die Kommunikationsgeschwindigkeit erzielt ist. Demgemäß ist esmöglich,das Erfordernis zu beseitigen, eine in den spannungsgesteuertenOszillator 1254 eingegebene Referenzspannung individuellso einzustellen, dass Anpassung an die Frequenz des Impulssignalserzielt ist. Dies ermöglichteine Linderung von Belastungen bei der Wartung und Verwaltung derSpeichereinheit 1000. Ferner ist es möglich, die Speichereinheit 1000 mit-Plattenlaufwerken 1210 mitverschiedenen Frequenzen in gemischter Weise zu versehen. So istes möglich,für einenBenutzer, der z.B. über einPlattenlaufwerk 1210 mit niedriger Frequenz und ein Plattenlaufwerk 1210 mithoher Frequenz verfügt, dasErfordernis zu beseitigen, fürjede der verschiedenen Frequenzen von Plattenlaufwerken 1210 eine Speichereinheit 1000 bereitzustellen.
    [0102] Fernerkann die CDR-Schaltung 1250 gemäß der vorliegenden Ausführungsformnicht nur bei einer Speichereinheit 1000 sondern auch beieiner Anzahl digitaler Kommunikationsvorrichtungen verwendet werden.Z.B. kann sie bei einer in einer Kommunikationsvorrichtung verwendetenKommunikationssignal-Formungsschaltung angewandt werden. Fernerkann sie auch bei einer Signal-Eingangsschaltung in einer digitalenSignalmessvorrichtung usw. angewandt werden, die mit einer PBC miteiner Funktion zum automatischen Synchronisieren mit mehreren Signalen,einem SerDes, einem PLL, einem CDR, einem Halbleiter usw. versehenist, wenn die Schaltung bei der Messung usw. eines EYE-Musters odervon Jitter oder bei der Messung unter Verwendung eines Intervallanalysatorsusw. verwendet wird.
    [0103] Obwohldie Erfindung unter Bezugnahme auf eine Speichereinheit beschriebenwurde, die die Frequenz von Impulssignalen mit Kommunikationsgeschwindigkeitenvon z.B. 1 Gbps und 2 Gbps erkennen kann, ist die Erfindung nichthierauf beschränkt; tatsächlich kanndie Speichereinheit vorzugsweise die Frequenz eines Impulssignalsmit einer Kommunikationsgeschwindigkeit mit anderen Werten erkennenund eine Anpassung an die so erkannte Frequenz erzielen.
    [0104] Dieobigen Ausführungsformenwurden nur zum Erleichtern des Verständnisses der Erfindung beschrieben,und sie sind nicht als Beschränkungen zurErfindung auszulegen. Es können Änderungen undVerbesserungen vorgenommen werden, ohne vom Grundgedanken der Erfindungabzuweichen und ihre Äquivalentefallen ebenfalls in den Schutzumfang der Erfindung.
    权利要求:
    Claims (13)
    [1] Speichereinheit mit: – einem Kanal-Steuerungsabschnittzum Empfangen einer Daten-Eingabe/Ausgabe-Anforderung; – einemCachespeicher zum Speichern von Daten; – einem Platten-Steuerungsabschnittzum Ausführen einerEingabe/Ausgabe-Verarbeitung an Daten entsprechend der Daten-Eingabe/Ausgabe-Anforderung;und – mehrerenPlattenlaufwerken zum Speichern von Daten; – wobei mindestens zwei derPlattenlaufwerke Daten mit verschiedenen Kommunikationsgeschwindigkeitenin den Platten-Steuerungsabschnitteingeben und aus ihm ausgeben.
    [2] Speichereinheit nach Anspruch 1, bei der: – dieselbe über mehrereKommunikationspfade zum Anschließen mindestens eines der Plattenlaufwerke aufsolche Weise verfügt,dass eine durch die Faserkanalstandards definierte Schleife gebildetist; und – jededer Kommunikationsgeschwindigkeiten für jeden der Kommunikationspfadeverschieden ist.
    [3] Speichereinheit mit: – einem Kommunikation zum Speichernvon Daten; – einemPlatten-Steuerabschnitt fürKommunikation mit dem Plattenlaufwerk, um dadurch Daten in dieses einzugebenund aus ihm auszugeben; – einemErzeugungsabschnitt zum Erzeugen eines Taktsignals unter Verwendungeines fürdie genannte Kommunikation übertragenenImpulssignals; – einemErkennungsabschnitt zum Identifizieren der Frequenz des Impulssignals; – einemFrequenzteilerabschnitt zum Teilen der Frequenz des Taktsignalsmit einem Frequenzteilerverhältnis,das der Frequenz des Impulssignals entspricht; und – einemSynchronisierabschnitt zum Synchronisieren des Impulssignals mitdem Taktsignal mit der geteilten Frequenz.
    [4] Speichereinheit nach Anspruch 3, bei der die Kommunikation über einenKommunikationspfad ausgeführtwird, der vorhanden ist, um den Platten-Steuerabschnitt und mindestenseines der Plattenlaufwerke auf solche Weise zu verbinden, dass eineSchleife gebildet ist, die durch die FC-AL-Faserkanalstandards definiertist.
    [5] Speichereinheit nach Anspruch 3, bei der der ErkennungsabschnittFolgendes aufweist: – einenLadungssammelabschnitt zum Ausgeben einer Spannung, die der in ihmangesammelten Ladungsmenge entspricht; – einen Ladungsmenge-Variierabschnittzum Variieren der Menge der im Ladungssammelabschnitt angesammeltenLadung mit einer bestimmten Variationsrate; – einenLadungsmengevariations-Unterdrückungsabschnittzum Sperren der Variation nur währendeiner bestimmten verstrichenen Zeit jedesmal dann, wenn der Signalpegeldes Impulssignals geschaltet wird; – einen Signalausgabeabschnittzum Ausgeben eines Signals, das eine Entsprechung dahingehend zeigt,ob die vom Ladungssammelabschnitt ausgegebene Spannung einem Kriteriumgenügt; – einenZeitmessabschnitt zum Messen der verstrichenen Zeit, wie sie seitdem Start der Variation der Menge der im Ladungssammelabschnittangesammelten Ladung verstrichen ist; und – einen Frequenzerkennungsabschnittzum Identifizieren der Frequenz auf Grundlage der verstrichenen Zeitab dem Startzeitpunkt der Variation der genannten Ladungsmenge biszum Zeitpunkt, zu dem das Signal, das anzeigt, dass die Spannungdes Ladungssammelabschnitts dem Kriterium genügt, ausgegeben wird.
    [6] Speichereinheit nach Anspruch 5, bei der die Kommunikation über einenKommunikationspfad ausgeführtwird, der vorhanden ist, um den Platten-Steuerabschnitt und mindestenseines der Plattenlaufwerke auf solche Weise zu verbinden, dass eineSchleife gebildet ist, die durch die FC-AL-Faserkanalstandards definiertist.
    [7] Speichereinheit nach Anspruch 5, bei der: – der Ladungsmenge-Variierabschnitt über einenLadeabschnitt zum Laden des Ladungssammelabschnitts verfügt; und – der Ladungsmengevariations-UnterdrückungsabschnittFolgendes aufweist: – einenImpulsabweichungssignal-Erzeugungsabschnitt zum Erzeugen eines Impulsabweichungssignals,dessen Phase in Bezug auf die des Impulssignals um eine bestimmteZeit verschoben ist; und – einenEntladungsabschnitt zum Entladen des Ladungssammelabschnitts nurin einer Periode, in der zwischen dem Impulssignal und dem Impulsabweichungssignaleine Potenzialdifferenz besteht.
    [8] Speichereinheit mit: – einem Kommunikation zum Speichernvon Daten; – einemPlatten-Steuerabschnitt fürKommunikation mit dem Plattenlaufwerk, um dadurch Daten in dieses einzugebenund aus ihm auszugeben; – einemErzeugungsabschnitt zum Erzeugen eines Taktsignals unter Verwendungeines fürdie genannte Kommunikation übertragenenImpulssignals; – einemKommunikationsspezifikations-Entscheidungsabschnitt zum Entscheiden,ob das Impulssignal den Kommunikationsspezifikationen genügt, wennes in einer Periode des Taktsignals gelesen wird; – einemFrequenzteilerabschnitt zum Teilen der Frequenz des Taktsignalsentsprechend dem Entscheidungsergebnis; und – einemSynchronisierabschnitt zum Synchronisieren des Impulssignals mitdem Taktsignal mit der geteilten Frequenz.
    [9] Speichereinheit nach Anspruch 8, bei der die Kommunikation über einenKommunikationspfad ausgeführtwird, der vorhanden ist, um den Platten-Steuerabschnitt und mindestenseines der Plattenlaufwerke auf solche Weise zu verbinden, dass eineSchleife gebildet ist, die durch die FC-AL-Faserkanalstandards definiertist.
    [10] Schaltung zum Formen eines Kommunikationssignals,mit: – einemErzeugungsabschnitt zum Erzeugen eines Taktsignals unter Verwendungeines fürKommunikationszwecke übertragenenImpulssignals; – einemErkennungsabschnitt zum Identifizieren der Frequenz des Impulssignals; – einemFrequenzteilerabschnitt zum Teilen der Frequenz des Taktsignalsmit einem Frequenzteilerverhältnis,das der Frequenz des Impulssignals entspricht; und – einemSynchronisierabschnitt zum Synchronisieren des Impulssignals mitdem Taktsignal mit der geteilten Frequenz.
    [11] Schaltung nach Anspruch 10, bei der der ErkennungsabschnittFolgendes aufweist: – einenLadungssammelabschnitt zum Ausgeben einer Spannung, die der in ihmangesammelten Ladungsmenge entspricht; – einen Ladungsmenge-Variierabschnittzum Variieren der Menge der im Ladungssammelabschnitt angesammeltenLadung mit einer bestimmten Variationsrate; – einenLadungsmengevariations-Unterdrückungsabschnittzum Sperren der Variation nur währendeiner bestimmten verstrichenen Zeit jedesmal dann, wenn der Signalpegeldes Impulssignals geschaltet wird; – einen Signalausgabeabschnittzum Ausgeben eines Signals, das eine Entsprechung dahingehend zeigt,ob die vom Ladungssammelabschnitt ausgegebene Spannung einem Kriteriumgenügt; – einenZeitmessabschnitt zum Messen der verstrichenen Zeit, wie sie seitdem Start der Variation der Menge der im Ladungssammelabschnittangesammelten Ladung verstrichen ist; und – einen Frequenzerkennungsabschnittzum Identifizieren der Frequenz auf Grundlage der verstrichenen Zeitab dem Startzeitpunkt der Variation der genannten Ladungsmenge biszum Zeitpunkt, zu dem das Signal, das anzeigt, dass die Spannungdes Ladungssammelabschnitts dem Kriterium genügt, ausgegeben wird.
    [12] Schaltung nach Anspruch 11, bei der: – der Ladungsmenge-Variierabschnitt über einenLadeabschnitt zum Laden des Ladungssammelabschnitts verfügt; und – der Ladungsmengevariations-UnterdrückungsabschnittFolgendes aufweist: – einenImpulsabweichungssignal-Erzeugungsabschnitt zum Erzeugen eines Impulsabweichungssignals,dessen Phase in Bezug auf die des Impulssignals um eine bestimmteZeit verschoben ist; und – einenEntladungsabschnitt zum Entladen des Ladungssammelabschnitts nurin einer Periode, in der zwischen dem Impulssignal und dem Impulsabweichungssignaleine Potenzialdifferenz besteht.
    [13] Schaltung zum Formen eines Kommunikationssignals,mit: – einemErzeugungsabschnitt zum Erzeugen eines Taktsignals unter Verwendungeines fürKommunikationszwecke übertragenenImpulssignals; – einemKommunikationsspezifikationen-Entscheidungsabschnitt zum Entscheiden,ob das Impulssignal Spezifikationen für die Kommunikation genügt, wennes in einer Periode des Taktsignals gelesen wird; – einemFrequenzteilerabschnitt zum Teilen der Frequenz des Taktsignalsentsprechend dem Entscheidungsergebnis; und – einemSynchronisierabschnitt zum Synchronisieren des Impulssignals mitdem Taktsignal mit der geteilten Frequenz.
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    FR2855283B1|2009-09-04|
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