[發(fā)明專利]高速時(shí)鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)電路中的時(shí)鐘相位判斷電路和判斷方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210478209.X
• 申請(qǐng)日: 2012-11-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102931982A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-02-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 胡世杰;王自強(qiáng);黃柯;鄭旭強(qiáng);李福樂(lè);馬軒;俞坤治;張春;王志華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 清華大學(xué)深圳研究生院
• 主分類號(hào): H03L7/085
• 分類號(hào): H03L7/085
• 代理公司: 深圳新創(chuàng)友知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44223
• 代理人: 江耀純

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電路設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種高速串行接口接收端的時(shí)鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)電路中的時(shí)鐘相位判斷電路和判斷方法。

背景技術(shù)

一個(gè)典型的高速串行接口包含三個(gè)部分：發(fā)送端、信道和接收端。發(fā)送端利用高速時(shí)鐘采樣原理將并行數(shù)據(jù)逐個(gè)送到傳輸介質(zhì)上，實(shí)現(xiàn)并串轉(zhuǎn)換。接收端需要從接收數(shù)據(jù)中提取時(shí)鐘及數(shù)據(jù)信號(hào)，并利用串并轉(zhuǎn)換電路再將數(shù)據(jù)從串行轉(zhuǎn)換為并行。完成恢復(fù)時(shí)鐘及數(shù)據(jù)功能的電路即為時(shí)鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)電路，它的目的是盡可能地減少信道干擾的影響使得接收端能夠準(zhǔn)確無(wú)誤地恢復(fù)出發(fā)送端發(fā)送過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)。因此，在高速串行接口的接收端中，時(shí)鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)電路必不可少。

一個(gè)閉環(huán)的時(shí)鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)電路需要?jiǎng)討B(tài)地調(diào)整采樣時(shí)鐘的相位，最終使得采樣時(shí)鐘接近接收數(shù)據(jù)的眼圖中心，這就需要實(shí)時(shí)地獲取當(dāng)前采樣時(shí)鐘的相位超前或滯后信息，以便提供給數(shù)字單元進(jìn)行處理。目前，通常獲取采樣時(shí)鐘超前或滯后信息的方法是利用鑒相器（PD：Phase?Detector）對(duì)接收數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)信息和邊沿信息分別采樣，之后經(jīng)過(guò)數(shù)字單元處理，得出所需超前或滯后信息。但是一方面，當(dāng)高速串口的工作頻率很高，尤其是工作在數(shù)GHz甚至更高的頻率時(shí)，數(shù)字單元的設(shè)計(jì)變得十分困難；另一方面，由于工作當(dāng)中，我們一般需要一個(gè)小帶寬的時(shí)鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)環(huán)路，而這種方法對(duì)減小環(huán)路帶寬沒(méi)有幫助。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于，提出一種高速時(shí)鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)電路中的時(shí)鐘相位判斷電路和判斷方法，判斷采樣時(shí)鐘需要前移還是后移，解決現(xiàn)有的獲取采樣時(shí)鐘相位信息電路設(shè)計(jì)難度高、時(shí)鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)電路帶寬大等問(wèn)題。

本發(fā)明先將n路高速信號(hào)解復(fù)用（Demux）成2n路相對(duì)低速的信號(hào)，之后輸入時(shí)鐘相位判斷電路。時(shí)鐘相位判斷電路的鑒相器分別對(duì)這2n路信號(hào)處理，判斷出相應(yīng)的early/late信息；時(shí)鐘相位判斷電路的投票單元將這2n組early/late信息進(jìn)行投票，得出綜合的early/late信息。當(dāng)2n組early/late信息中early比late多，則最終的輸出為early信號(hào)，early比late少，則最終的輸出為late信號(hào)，early和late一樣多，則最終的輸出為hold信號(hào)。輸出early信號(hào)表示采樣時(shí)鐘需要前移，輸出late信號(hào)表示采樣時(shí)鐘需要后移，輸出hold信號(hào)表示采樣時(shí)鐘不變。其中n為大于1的整數(shù)。優(yōu)選地，n=2，則2n=4。

優(yōu)選地：

時(shí)鐘相位判斷電路的工作原理如下：每個(gè)鑒相器會(huì)輸入時(shí)域上先后相鄰的兩個(gè)數(shù)據(jù)信息和它們之間的邊沿信息，通過(guò)這三者的關(guān)系判斷出超前/滯后關(guān)系，輸出early/late信號(hào)。當(dāng)兩個(gè)數(shù)據(jù)信息不同時(shí)，如果邊沿信息與它后面的數(shù)據(jù)信息相同，說(shuō)明采樣時(shí)鐘應(yīng)該前移，鑒相器輸出early信號(hào)；如果邊沿信息與它前面的數(shù)據(jù)信息相同，說(shuō)明采樣時(shí)鐘應(yīng)該后移，鑒相器輸出late信號(hào)；當(dāng)兩個(gè)數(shù)據(jù)信息相同時(shí)，無(wú)法判斷超前/滯后關(guān)系，鑒相器輸出hold信號(hào)。

投票單元進(jìn)而對(duì)輸入該電路的early和late信號(hào)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，輸出綜合的early/late信號(hào)。第一投票單元和第二投票單元分別對(duì)前兩個(gè)鑒相器和后兩個(gè)鑒相器進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，如果兩個(gè)鑒相器的輸出中early比late多，則輸出early信號(hào)；如果late比early多，則輸出late信號(hào)；如果early和late一樣多，則輸出hold信號(hào)，另外還產(chǎn)生一個(gè)進(jìn)位信號(hào)，當(dāng)兩個(gè)鑒相器的輸出均為early或均為late時(shí)，進(jìn)位信號(hào)為1；反之為0。第三投票單元對(duì)第一投票單元和第二投票單元進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，優(yōu)先判斷兩個(gè)投票單元的進(jìn)位信號(hào)，當(dāng)進(jìn)位信號(hào)不同時(shí)，直接將進(jìn)位信號(hào)為1的投票單元輸出作為最終的輸出結(jié)果；當(dāng)進(jìn)位信號(hào)相同時(shí)，第三投票單元與前兩個(gè)投票單元的功能類似，如果兩個(gè)投票單元的輸出中early比late多，則最終的輸出為early信號(hào)；如果late比early多，則輸出late信號(hào)；如果early和late一樣多，則輸出hold信號(hào)。

本發(fā)明最終達(dá)到的目的是統(tǒng)計(jì)連續(xù)四組數(shù)據(jù)信息和邊沿信息的超前/滯后關(guān)系，得出綜合的early/late信號(hào)。當(dāng)?shù)谝昏b相器、第二鑒相器、第三鑒相器、第四鑒相器的四組輸出中，early比late多，則最終的輸出為early信號(hào)，early比late少，則最終的輸出為late信號(hào)，early和late一樣多，則最終的輸出為hold信號(hào)。