快速外围组件互连装置的控制电路与控制方法
【专利摘要】一种快速外围组件互连装置的控制电路，包含有一功率侦测单元以及一参数调整单元。该功率侦测单元耦接于一无线通信发射器，并且用来侦测该无线通信发射器的一输出频谱上的一频谱强度值。该参数调整单元耦接于该功率侦测单元，并且用来根据该频谱强度值来产生至少一控制讯号，以及根据该至少一控制讯号来适应性地调整该快速外围组件互连装置的参数。
【专利说明】快速外围组件互连装置的控制电路与控制方法
【技术领域】
[0001]本发明有关一种快速外围组件互连装置的控制机制，尤指一种可以减小无线通信干扰的快速外围组件互连装置的控制电路与控制方法。
【背景技术】
[0002]快速外围组件互连(peripheralcomponent interconnect express,PC1-E)装置的主要操作频率位在1.25GHz上，并且会根据该主要操作频率的整数倍而产生不同频率的其他谐波(Harmonic)，例如出现在2.5GHz (亦即1.25x2GHz)上的第二谐波。
[0003]然而，由于无线保真(wireless fidelity, W1-Fi)的传输频带也位于2.5GHz附近，因此当频率2.5GHz的第二谐波经由不同路径辐射或耦合到W1-Fi电路的传输路径上时，在W1-Fi电路的输出频谱上会出现2.5GHz的突波(Spur)，请参考图1，图1为W1-Fi电路的输出频谱受到PC1-E装置干扰的一范例的示意图。在图1中，虚线101表示电磁干扰(Electromagnetic interference, EMI)所规范的上限。如图1所示，由于受到PC1-E装置干扰的关系，在2.5GHz的地方可以看到具有一个突波超过了虚线101，因而无法通过电磁干扰的测试。
[0004]因此，需要一种可以减小PC1-E装置所造成的位于2.5GHz的第二谐波，但同时又能够维持PC1-E装置的传输质量的机制。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提出一种应用于快速外围组件互连装置以减小/消除快速外围组件互连装置所造成的无线通信干扰的控制电路与控制方法，以解决上述的问题。
[0006]依据本发明的一实施例，其揭示一种快速外围组件互连装置的控制电路，包含有一功率侦测单元以及一参数调整单元。该功率侦测单元耦接于一无线通信发射器，并且用来侦测该无线通信发射器的一输出频谱上的一频谱强度值。该参数调整单元耦接于该功率侦测单元，并且用来根据该频谱强度值来产生至少一控制讯号，以及根据该至少一控制讯号来适应性地调整该快速外围组件互连装置的参数。
[0007]依据本发明的另一实施例，其揭示一种PC1-E装置的控制方法，包含有:侦测该无线通信发射器的一输出频谱上的一频谱强度值；以及根据该频谱强度值来产生至少一控制讯号，以及根据该至少一控制讯号来适应性地调整该快速外围组件互连装置的参数。
[0008]透过本发明所提出的PC1-E装置的控制电路与控制方法可以减小无线通信干扰，但同时又能够维持PC1-E装置的传输质量。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]图1为W1-Fi电路的输出频谱受到PC1-E装置干扰的一范例的示意图。
[0010]图2为本发明应用于PC1-E装置的控制电路的一实施例的示意图。
[0011]图3为图2所示的放大器231与参考电压产生器232的示意图。
[0012]图4为本发明应用于PC1-E装置的控制方法的一实施例的流程图。
[0013]其中，附图标记说明如下:
[0014]200控制电路
[0015]210功率侦测单元
[0016]220参数调整单元
[0017]212混频器
[0018]214功率侦测器
[0019]213可变增益放大器
[0020]215模拟至数字信号转换器
[0021]231放大器
[0022]232参考电压产生器
[0023]20无线通信发射器
[0024]21快速外围组件互连装置
【具体实施方式】
[0025]在说明书及权利要求书当中使用了某些词汇来指称特定的组件。本领域技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同的名词来称呼同样的组件。本说明书及权利要求书并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。在通篇说明书及权利要求书当中所提及的「包含」为一开放式的用语，故应解释成「包含但不限定于」。另外，「耦接」一词在此包含任何直接及间接的电气连接手段。因此，若文中描述一第一装置耦接于一第二装置，则代表该第一装置可直接电气连接于该第二装置，或透过其他装置或连接手段间接地电气连接至该第二装置。
[0026]本发明的构思在于透过一回路电路来侦测无线通信装置(例如W1-Fi电路)的输出频谱上的干扰讯号(例如，一突波)，当侦测到干扰讯号超过电磁干扰所规范的上限时，就动态地调整位于无线通信装置附近的PC1-E装置的芯片内部参数，以降低PC1-E装置的第二谐波的辐射量(讯号强度)，进而减少PC1-E装置的第二谐波对无线通信装置的传输讯号所产生的干扰。
[0027]请参考图2，图2为本发明应用于PC1-E装置的控制电路的一实施例的示意图。控制电路200耦接于PC1-E装置21，并且包含有一功率侦测单元210以及一参数调整单元220。功率侦测单元210稱接于一无线通信发射器(wireless communicat1ntransmitter) 20，举例来说，无线通信发射器20可以是蓝牙发射器、W-Fi发射器或是任何传输频带趋近或包含PC1-E装置的第二谐波的频率的发射器。功率侦测单元210用来侦测无线通信发射器20的输出频谱SPCTM上所受到的干扰，例如输出频谱SPCTM上的突波。功率侦测单元210将侦射到的干扰讯号INF转换为一特征值P，其中特征值P用以指示干扰讯号INF的强度。参数调整单元220则耦接于功率侦测单元210，用以根据特征值P来适应性地调整PC1-E装置21的参数。举例来说，参数调整单元220可将特征值P跟电磁干扰所规范的上限进行比较，如此可知道所侦射到的干扰讯号INF是否超过了电磁干扰的规范，如果超过电磁干扰的规范的话，则参数调整单元220便需要调整PC1-E装置21的内部参数(例如振幅及阻抗等参数)，以减小干扰讯号INF的强度，进而使得无线通信发射器20的传输讯号得以符合电磁干扰的规范。
[0028]详细来说，功率侦测单元210包含有一混频器(mixer) 212以及一功率侦测器214。混频器212用来将输出频谱SPCTM中想要侦测的干扰讯号INF进行降频，例如降到基频(baseband)，以便进行后续的特征值转换，举例来说，混频器212接收一本地振荡讯号L0，而本地振荡讯号LO的频率趋近或等于想要侦测的干扰讯号INF的频率(例如
2.5GHz)，因此，藉由本地振荡讯号LO与无线通信发射器20的输出讯号进行混频，便可于基频得到干扰讯号INF。功率侦测器214耦接于混频器212，并可包含有一可变增益放大器(variable gain amplifier, VGA) 213 以及一模拟至数字信号转换器(analog-to-digitalconverter, ADC) 215。可变增益放大器213根据一可适应性调整的增益G将降频后的讯号转换至模拟至数字信号转换器215可正常处理的讯号强度范围，以避免讯号太小产生分辨率太低而无法辨识的情况，或是讯号太大而被模拟至数字信号转换器215截断(clipping)而失真的情况。模拟至数字信号转换器215则进一步将可变增益放大器213所输出的讯号转换为特征值P。请注意，可变增益放大器213与模拟至数字信号转换器215的组合仅是本发明功率侦测器的一种实施方式，任何可以侦测降频后的干扰讯号以得到所要的频谱强度值(其可为模拟侦测结果或数字侦测结果)的架构均可被采用来实现功率侦测器214。这些设计上的变化均属本发明的范畴。
[0029]此外，于参数调整单元220将特征值P跟电磁干扰所规范的上限进行比较之后，会根据比较结果来产生至少一控制讯号，以调整PC1-E装置21内部的参数，举例来说，该至少一控制讯号可以包含有一第一控制讯号S_IMP及/或一第二控制讯号S_AMP，其中第一控制讯号S_IMP用来调整PC1-E装置21内部的阻抗参数N，以及第二控制讯号S_AMP用来调整PC1-E装置21内部的振幅参数K。举例来说，PC1-E装置21可包含有一放大器231 (例如，一差动放大器)以及一参考电压产生器232。请参阅图3，图3为图2所示的放大器231与参考电压产生器232的示意图。放大器231具有一可变负载R以及一可变偏压电流源C，并且参考电压产生器232提供一供应电压VDD给放大器231。放大器231的差动输出传输讯号TXP、TXN。本实施例中，第一控制讯号SJMP可以控制可变负载R来调整阻抗参数N ;第二控制讯号S_AMP可以控制可变偏压电流源C或是供应电压VDD来调整振幅参数K。请注意，此仅作为范例说明之用，并非用以作为本发明的一限制条件。
[0030]在调整PC1-E装置21内部的参数后，功率侦测单元210会再次取得调整后的特征值P’，参数调整单元220则再次将特征值P’跟电磁干扰所规范的上限进行比较，如此不断地重复，直到特征值P’小于电磁干扰所规范的上限或是达到最小值为止。
[0031]以参数调整单元220先调整阻抗参数N的操作为例，假设PC1-E装置21内部的阻抗参数N具有多个设定值n_min?n_max,其中n_min是阻抗参数N最小的设定值且n_max是阻抗参数N最大的设定值；并且PC1-E装置21内部的振幅参数K具有多个设定值k_min?k_max,其中k_min是振幅参数K最小的设定值,而k_max则是振幅参数K最大的设定值，为了快速找到有效的参数设定，在一开始的时候可以将阻抗参数N的初始值设为(n_min+n_max)/2，然而此仅作为一范例说明之用，并非作为本发明的一限制条件。P(n，k)代表在阻抗参数N=n与振幅参数K=k的情况下，功率侦测单元210所侦测到的干扰的特征值P的大小；并且η代表上一次阻抗参数N的设定值，η+1代表这一次阻抗参数N的设定值。当参数调整单元220对阻抗参数N调整，如果P (n, k) >P (n+1, k)，且P (n+1, k) >电磁干扰所规范的上限的话，代表调整阻抗参数N的方向是正确的，并且需要继续进行调整，因此下次的调整会继续维持同样方向进行(亦即，下一次调整阻抗参数N=n+2);反之，如果P (n, k)〈P (n+1, k)，且P (n+1, k) >电磁干扰所规范的上限的话，则代表调整阻抗参数N的方向是错误的，且需要继续进行调整，因此下次的调整必须改变参数调整的方向(亦即，将目前的参数调整方向反向，故下一次调整阻抗参数Ν=η) ο如此不断地重复,直到功率侦测单元210所侦测到的干扰讯号的特征值P小于电磁干扰所规范的上限或是达到最小值为止。
[0032]此外，当参数调整单元220已经改变了两次调整阻抗参数N的方向，或是N=n_min或是N=n_max时,表示在振幅参数K的设定值为k的情况下，阻抗参数N已经调整到最佳值η’，以使得功率侦测单元210所侦测到的干扰讯号的特征值P达到最小值，然而，若是此时的特征值P仍然大于电磁干扰所规范的上限的话，则参数调整单元220仍需要进一步继续对振幅参数K进行调整。
[0033]振幅参数K调整的方式与阻抗参数N相似，同样地，为了快速找到有效的参数设定，在一开始的时候可以将振幅参数K的初始值设为(k_min+k_max)/2，假设k代表上一次振幅参数K的设定值，k+Ι代表这一次振幅参数K的设定值，如果P (n’，k) >Ρ (η’，k+1)，且P(n’，k+1)>电磁干扰所规范的上限的话，代表调整振幅参数K的方向是正确的，并且需要继续进行调整，因此下次的调整会继续维持同样方向进行(亦即，下一次调振幅参数K=k+2);反之，如果P (n’，k)〈P (η’，k+1)，且P (η’，k+1) >电磁干扰所规范的上限的话，则代表调整振幅参数K的方向是错误的，并且需要继续进行调整，因此下次的调整必须改变参数调整的方向(亦即，将目前的参数调整方向反向，故下一次调整振幅参数K=k)。如此不断地重复，直到功率侦测单元210所侦测到的干扰讯号的特征值P小于电磁干扰所规范的上限或是达到最小值为止。当参数调整单元220已经改变了两次调整振幅参数K的方向，或是K=k_min或是K=k_max时,表示振幅参数K也已经调整到最佳值k’ ,以使得功率侦测单元210所侦测到的干扰讯号的特征值P小于电磁干扰所规范的上限或是达到最小值。请注意，在本实施例中，为了快速找到有效的参数设定，并没有将每一种振幅参数K与阻抗参数N的设定组合都加以测试，因此有可能找到的设定组合并不是使特征值P达到最小值最佳的设定组合，而仅是使特征值P小于电磁干扰所规范的上限的某一设定组合。然而，此仅作为范例说明之用，并非作为本发明的一限制条件，相似地，在另一实施例中，可以在一开始的时候将振幅参数K的初始值设为(k_min+k_max) /2，进行参数的调整，假设k代表上一次振幅参数K的设定值，η’代表k的最佳阻抗参数，k+Ι代表这一次振幅参数K的设定值，η’ ’代表k+Ι的最佳阻抗参数，如果P (n’，k) >Ρ (η’ ’，k+1)，且P (η’ ’，k+1) >电磁干扰所规范的上限的话，代表调整振幅参数K的方向是正确的，并且需要继续进行调整，因此下次的调整会继续维持同样方向进行(亦即，下一次调振幅参数K=k+2);反之，如果？(11’，10〈？(11’’沙+1)，且P (n’，k+1) >电磁干扰所规范的上限的话，则代表调整振幅参数K的方向是错误的，并且需要继续进行调整，因此下次的调整必须改变参数调整的方向(亦即，将目前的参数调整方向反向，故下一次调整振幅参数K=k)。如此不断地重复，直到功率侦测单元210所侦测到的干扰讯号的特征值P小于电磁干扰所规范的上限或是达到最小值为止。当参数调整单元220已经改变了两次调整振幅参数K的方向，或是K=k_min或是K=k_max时,表示振幅参数K也已经调整到最佳值k’，以使得功率侦测单元210所侦测到的干扰讯号的特征值P达到最小值。需要说明的是，随着参数K的调整，参数N也会随之改变，但本发明并不以此为限，当参数N不需要改变时，也可能仅改变参数K。
[0034]请注意，上述仅作为范例说明之用，并非作为本发明的一限制条件，本领域技术人员亦可改变阻抗参数N与振幅参数K调整的顺序，同样可以达到找出降低干扰讯号所需的阻抗参数N与振幅参数K的适当设定值，此一设计变化亦隶属于本发明的范畴。
[0035]请参考图4，图4为本发明应用于PC1-E装置的控制方法的一实施例的流程图。假若可获得实质上相同的结果，则这些步骤并不一定要遵照图4所示的执行次序来执行。本发明通道选取方法可简短归纳为下列步骤:
[0036]步骤400:开始。
[0037]步骤402:侦测一无线通信发射器的一输出频谱上的一频谱强度值。
[0038]步骤404:根据该频谱强度值来产生至少一控制讯号。
[0039]步骤405:根据该至少一控制讯号来适应性地调整一快速外围组件互连装置的参数。
[0040]步骤406:结束。
[0041]由于本领域技术人员当可于阅读以上针对PC1-E装置21的控制电路200的段落后轻易了解图4中各步骤的操作细节，为简洁起见，于此便不再赘述。
[0042]综上所述，本发明可以提供一种可以减小PC1-E装置所造成的无线通信干扰的控制电路与控制方法，但同时又能够维持PC1-E装置的传输质量。
【权利要求】
1.一种快速外围组件互连装置的控制电路，其特征在于，包含有: 一功率侦测单元，耦接于一无线通信发射器，用来侦测该无线通信发射器的一输出频谱上的一频谱强度值；以及 一参数调整单元，耦接于该功率侦测单元，用来根据该频谱强度值来产生至少一控制讯号，以及根据该至少一控制讯号来适应性地调整该快速外围组件互连装置的参数。
2.根据权利要求1的控制电路，其中，该功率侦测单元包含有: 一混频器，用来将该输出频谱中欲侦测的一干扰讯号进行降频；以及 一功率侦测器，耦接于该混频器，用来侦测降频后的该干扰讯号以产生该频谱强度值。
3.根据权利要求1的控制电路，其中，该至少一控制讯号包含有一阻抗调整讯号，用以输出该阻抗调整讯号至该快速外围组件互连装置来调整该快速外围组件互连装置的阻抗。
4.根据权利要求3的控制电路，其中，该快速外围组件互连装置包含有一放大器，其具有一可变负载；以及该阻抗调整讯号用以调整该可变负载。
5.根据权利要求1的控制电路，其中，该至少一控制讯号包含有一振幅调整讯号，用以输出该振幅调整讯号至该快速外围组件互连装置来调整该快速外围组件互连装置的传送讯号振幅。
6.根据权利要求5的控制电路，其中，该快速外围组件互连装置包含有一放大器，其具有一可变偏压电流源；以及该振幅调整讯号用以调整该可变偏压电流源。
7.根据权利要求5的控制电路，其中，该快速外围组件互连装置包含有一放大器以及一参考电压产生器，该参考电压产生器提供一供应电压予该放大器；以及该振幅调整讯号用以调整该供应电压。
8.根据权利要求1的控制电路，其中，该参数调整单元不断调整该快速外围组件互连装置的参数，直到侦测到该频谱强度值小于一预定临界值。
9.根据权利要求1的控制电路，其中，该无线通信发射器为一无线保真(wirelessfidelity, W1-Fi)发射器。
10.一种快速外围组件互连装置的控制方法，其特征在于，包含有: 侦测该无线通信发射器的一输出频谱上的一频谱强度值；以及， 根据该频谱强度值来产生至少一控制讯号，以及根据该至少一控制讯号来适应性地调整该快速外围组件互连装置的参数。
【文档编号】G05B19/04GK104516279SQ201310466116
【公开日】2015年4月15日 申请日期:2013年9月30日 优先权日:2013年9月30日
【发明者】王文山, 王世宏 申请人:瑞昱半导体股份有限公司