[發(fā)明專利]一種帶有時(shí)序校準(zhǔn)的發(fā)射機(jī)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611104171.4
• 申請(qǐng)日: 2016-12-05
• 公開（公告）號(hào): CN106776426B
• 公開（公告）日: 2020-10-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王自強(qiáng);周乃文;呂方旭;張春;王志華;李福樂
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 清華大學(xué)
• 主分類號(hào): G06F13/40
• 分類號(hào): G06F13/40;G06F13/42
• 代理公司: 西安智大知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 61215
• 代理人: 段俊濤

本發(fā)明涉及一種帶有時(shí)序校準(zhǔn)的發(fā)射機(jī)，用于高速串行接口，屬于模擬電路設(shè)計(jì)領(lǐng)域。該發(fā)射機(jī)從某一中間級(jí)合路器中獲取該級(jí)的輸出數(shù)據(jù)和時(shí)鐘信號(hào)，送入鑒相器；鑒相器對(duì)輸入的數(shù)據(jù)和時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行比較并輸出對(duì)應(yīng)的控制電壓；該控制電壓經(jīng)過電壓/電流變換器轉(zhuǎn)換成控制電流，控制位于時(shí)鐘鏈路中的相位插值器；相位插值器根據(jù)控制電流調(diào)整其輸入時(shí)鐘和輸出時(shí)鐘之間的相位關(guān)系，調(diào)整相位后的輸出時(shí)鐘用于對(duì)前面所述合路器的數(shù)據(jù)進(jìn)行采樣；由此構(gòu)成的反饋網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)調(diào)整采樣時(shí)鐘的相位，保證合路器中數(shù)據(jù)和時(shí)鐘的時(shí)序關(guān)系。

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，特別涉及一種帶有時(shí)序校準(zhǔn)的發(fā)射機(jī)，尤其適用于高速串行接口。

背景技術(shù)

高速串行接口技術(shù)在有線數(shù)據(jù)傳輸中具有重要的作用。高速串口中的發(fā)射機(jī)實(shí)現(xiàn)將多路并行輸入數(shù)據(jù)復(fù)接、形成1路串行輸出數(shù)據(jù)，然后發(fā)送到信道的功能。

發(fā)射機(jī)的典型結(jié)構(gòu)如圖1所示，主要包含數(shù)據(jù)通路和時(shí)鐘通路兩部分。圖1以16路并行數(shù)據(jù)輸入、1路串行數(shù)據(jù)輸出為例。在數(shù)據(jù)通路，16路并行數(shù)據(jù)依次經(jīng)過4級(jí)合路器，實(shí)現(xiàn)16:8，8:4，4:2，2:1的串化過程。D₁₆(16路)經(jīng)過合路器1輸出D₈(8路)；D₈(8路)經(jīng)過合路器2輸出D₄(4路)；D₄(4路)經(jīng)過合路器3輸出D₂(2路)；D₂(2路)經(jīng)過合路器4輸出D₁(1路)。在時(shí)鐘通路，輸入時(shí)鐘及經(jīng)過各級(jí)分頻器得到的分頻后的時(shí)鐘為對(duì)應(yīng)的合路器提供所需的時(shí)鐘信號(hào)。輸入時(shí)鐘CK₁為合路器4提供時(shí)鐘信號(hào)；CK₁經(jīng)過分頻器1實(shí)現(xiàn)2分頻后得到CK₂，CK₂為合路器3提供時(shí)鐘信號(hào)；CK₂經(jīng)過分頻器2實(shí)現(xiàn)2分頻后得到CK₃，CK₃為合路器2提供時(shí)鐘信號(hào)；CK₃經(jīng)過分頻器3實(shí)現(xiàn)2分頻后得到CK₄，CK₄為合路器1提供時(shí)鐘信號(hào)。理想情況下，時(shí)鐘的采樣沿應(yīng)該位于數(shù)據(jù)的中心，這樣能夠保證正確采樣。需要注意的是，在此結(jié)構(gòu)中數(shù)據(jù)鏈路的前進(jìn)變化方向和時(shí)鐘鏈路的前進(jìn)變化方向是相反的。

隨著發(fā)射機(jī)傳輸數(shù)據(jù)率的提高，其所需的時(shí)鐘頻率也對(duì)應(yīng)提高，合路器和分頻器電路自身帶來的信號(hào)延遲不能忽略。保證某一級(jí)合路器中時(shí)鐘采樣沿位于數(shù)據(jù)信號(hào)的中心是能夠做到的，但由于數(shù)據(jù)鏈路和時(shí)鐘鏈路的傳輸方向相反，保證每一級(jí)合路器中時(shí)鐘采樣沿都位于數(shù)據(jù)信號(hào)的中間區(qū)域非常困難。在極端情況下可能出現(xiàn)時(shí)鐘采樣沿位于被采樣數(shù)據(jù)信號(hào)邊沿的情況，這時(shí)容易出現(xiàn)采樣錯(cuò)誤。

一種解決方法如圖2所示，在圖1的基礎(chǔ)上增加了緩沖電路，CK₁經(jīng)過緩沖器1得到CK_1a，提供給合路器4使用；CK₂經(jīng)過緩沖器2得到CK_2a，提供給合路器3使用；CK₃經(jīng)過緩沖器1得到CK_3a，提供給合路器2使用；CK₄經(jīng)過緩沖器4得到CK_4a，提供給合路器1使用。每個(gè)緩沖器各自產(chǎn)生延時(shí)，調(diào)整每級(jí)合路器中時(shí)鐘和數(shù)據(jù)的時(shí)序關(guān)系，保證時(shí)鐘采樣沿位于被采樣數(shù)據(jù)信號(hào)的中心。這一方法存在的問題為：需要增加高速緩沖器，從而大大增加了電路的功耗；這一調(diào)節(jié)方法是開環(huán)的方式，其延時(shí)會(huì)隨著電源電壓、工作溫度、工藝參數(shù)的變化而變化，難以保證在所有的情況下都符合要求。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種帶有時(shí)序校準(zhǔn)的發(fā)射機(jī)，通過在數(shù)據(jù)鏈路和時(shí)鐘鏈路中插入反饋環(huán)路，自動(dòng)調(diào)整時(shí)鐘和數(shù)據(jù)之間的時(shí)序關(guān)系，從而保證時(shí)鐘信號(hào)能夠?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行正確的采樣。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：