[實用新型]中點拉升的單一傳輸接收匯流排架構

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 01260984.6
• 申請日: 2001-09-27
• 公開（公告）號: CN2513319Y
• 公開（公告）日: 2002-09-25
• 發(fā)明（設計）人: 黃金城;莊景涪
• 申請（專利權）人: 威盛電子股份有限公司
• 主分類號: H05K1/02
• 分類號: H05K1/02
• 代理公司: 北京三友知識產(chǎn)權代理有限公司
• 代理人: 李強

技術領域

本實用新型涉及一種匯流排技術，特別是一種中點拉升的單一傳輸接收匯流排架構，能夠提高傳輸信號的速率限制以及簡化電路布局上所遭遇到的困難。

背景技術

由于市場對電子系統(tǒng)速度的要求日益加深，因此使得不同集成電路(Integrated?Circuit，以下簡稱IC)之間的資料傳輸(data?rate)速率也必須跟著提高。目前已有相當多的傳輸介面技術與電路相繼被提出，主要是用來提升匯流排上實際資料傳輸?shù)乃俣取Ｆ渲校行┘夹g是利用反射波來加強接收端上的振幅(例如Open?Scheme匯流排)，有些技術則是在傳輸端上串聯(lián)電阻來降低PVT(其中P代表制程(process)、V代表電壓(voltage)、T代表溫度(temperature))所造成的偏移，有些技術則是在匯流排兩端增加終端電阻(DC?termination?resistors)來消除反射波(例如GTL匯流排，亦即Gunning?Transceiver?Logic)。這些匯流排技術各有其優(yōu)缺點，以下則以Open?Scheme匯流排和GTL匯流排進行說明。

圖1表示習知常見的單一傳輸接收架構的Open?Scheme匯流排示意圖。這種匯流排是使用于IC與IC之間的信號傳輸與接收，例如圖中IC?12與IC?14之間是直接以傳輸線10連接(其中IC?12和IC?14均可以做為信號的傳輸端和接收端)，因此在印刷電路板(printed?circuit?board，PCB)上布局拉線非常容易。在此匯流排架構中，輸出阻抗必須匹配于傳輸端的特性阻抗Z₀，由于接收端的反射系數(shù)為1，所以反射波會等于入射波。因此，在接收端上便可以得到相當好的數(shù)字波形。

圖2表示圖1中Open?Scheme匯流排上傳輸端、接收端和中點10a上電壓的波形圖。在圖2中，波形15表示在傳輸端上的電壓波形，波形17表示在接收端上的電壓波形，波形19表示在中點10a上的電壓波形。如圖所示，其中波形15(即傳輸端上的電壓波形)上呈現(xiàn)以兩倍飛行時間(flight?time)才能達到穩(wěn)態(tài)，而波形17(即接收端上的電壓波形)則是相當好的信號波形。

習知Open?Scheme匯流排架構由于相當簡單，因此其最大優(yōu)點便是容易布局。然而在實際應用上，此種匯流排則具有以下的缺點：第一、要在接收端上接收到較好波形，其先決條件是傳輸端的輸出阻抗必須匹配于傳輸線10的特性阻抗Z₀。然而，輸出阻抗實際上會受到操作條件和制造過程的影響。因此，在設計上，勢必要在輸出電路上增加補償電路，借以對于來自PVT(制程、電壓、溫度)的偏移，進行輸出阻抗的補償。第二、由圖2可知，傳輸端上的電壓必須經(jīng)過兩倍的飛行時間，才能夠達到穩(wěn)態(tài)。換言之，此兩倍飛行時間就會是此種匯流排資料傳輸速率的極限。如果資料傳輸速率超過此一極限，則會使得電路中的電源(power)和地線(ground)不穩(wěn)定，并且匯流排的雜訊以及各資料傳輸線間資料傳輸時間的不對稱性(skew)會更加嚴重。

接著，針對GTL匯流排進行說明。圖3則表示習知多點傳輸接收的GTL匯流排示意圖，其中電壓VTT為1.2V；如果將電壓VTT改為1.5V時，就是應用于Intel?P6?CPU與晶片組(chipset)之間的GTL+匯流排。此匯流排可以應用于多點傳輸接收的架構上，如圖所示，傳輸線20之中點拉出到不同的IC?22a、22b、…、22c的輸出入端上，而傳輸線20的兩端則分別連接一個拉升(Pull-up)電阻RT，此拉升電阻RT的電阻值等于傳輸線20的特性阻抗Z₀。因此，無論是哪一個IC做為傳輸端，在匯流排的兩端上因為反射數(shù)皆為零，所以都不會有反射波，而匯流排上任何一點的波形都是一樣，只有電壓波形到達時間的差異而已。事實上，此匯流排除了可以做為多點傳輸接收的應用外，也可以使用于單一接收點的傳輸上。圖4表示習知單一傳輸接收的GTL匯流排示意圖。在圖4中，傳輸線30、30a、30b具有相同的特性阻抗Z₀，在傳輸線30和30a之間則連接IC?32的輸出入電路，在傳輸線30和30b之間則連接IC?34的輸出入電路。與圖3相同的是，傳輸線30、30a、30b的兩端上具有終端電阻RT，其電阻值與特性阻抗Z₀相同。