基于码元转变的眼图触发的制作方法_3

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8,该输出数据518可被缓冲在FIFO 510中以提供输出数据620。
[00811在操作中,导线状态解码器504可从在导线310a、310b和310c上接收的信号中提取 码元514的序列。基于可被表示为在导线310a、310b和310c上接收的信号的相位旋转和极性 或极性变化的组合的信令状态来解码码元514,如本文所公开的。导线状态解码器可包括 ⑶R 524,该⑶R 524提取可被用于可靠地从导线310a、310b和310c捕捉码元的时钟526。⑶R 524可被配置成基于在连贯码元区间之间的每个边界处发生导线310a、310b和/或310c中的 至少一条导线上的转变来生成时钟526。⑶R 524可延迟时钟526的边沿以允许所有导线 310a、310b和310c有时间稳定下来并由此确保当前码元可出于解码目的被可靠地捕捉到。 [0082]由⑶R 524使用的延迟可被配置成允许足以掩蔽在同一码元边界处的多重边效应 的时间段,其中多重边是由差分接收机502中的不同差分接收机在不同时间生成的。这些多 重边可能在某些状态转变使得不同的差分接收机502产生可在时间上相对于彼此分开的边 沿时产生。CDR 524可包括延迟元件,该延迟元件延迟对在码元边界处首个出现的边沿的响 应,直至所有可能边沿已发生的时间。CDR 524可对码元边界处首个出现的边沿作出响应, 在码元边界处发起延迟时段,并且忽略在码元边界之后发生的任何其它边沿直至该延迟时 段已逝去。
[0083] 可以预期⑶R 524的组件的性能变化会影响多重边之间的延迟。可以通过为⑶R 524配置计及最差情形状况的延迟来容适⑶R 524中的组件的这些性能变化。性能变化可能 例如由功率、电压和热(PVT)状况的变化引起。该延迟的历时可能影响通信链路的性能,并 且可能限制可用于通信链路的最大时钟频率。如果所配置的延迟太短,则可能为单个码元 创建多个时钟脉冲,这可能导致发射机与接收机之间的失步。如果延迟太长,则码元时间可 能交叠,由此导致时钟恢复电路发生故障或为两个码元区间生成单个脉冲。
[0084]图6包括解说3线、3相解码器中的时钟生成的某些方面的示意框图600。一组差分 接收机602a、602b和602c将三条信号导线310a、310b和310c中的每一条导线的信令状态与 这三条导线310a、310b和310c中的其他导线的信令状态进行比较。在所描绘的示例中,第一 差分接收机602a将导线310a和310b的信令状态进行比较,第二差分接收机602b将导线310b 和310c的状态进行比较,以及第三差分接收机602c将导线310a和310c的状态进行比较。如 本文所描述的,导线310a、310b和310c中的至少一条导线的信令状态在每个码元边界处改 变。相应地,当差分接收机602a、602b和602c中的至少一个差分接收机的输出在每个码元区 间结束处改变时,状态变化检测电路604可检测到信令状态变化的发生。
[0085]某些信令状态转变可以是可由单个差分接收机602a、602b或602c检测的,而其他 信令状态转变可由差分接收机602a、602b和/或602c中的两个或更多个差分接收机来检测。 在一个示例中,两条导线的信令状态可以在码元转变之后不改变,并且对应的差分接收机 602a、602b或602c的输出也可以在码元转变之后不改变。在另一示例中,导线对602a、602b 和/或602c中的两条导线可以在第一时间区间中处于相同的第一状态,并且这两条导线可 以在第二时间区间中处于相同的第二状态,以使得对应的差分接收机602a、602b或602c的 输出可以在相位转变之后不改变。相应地,时钟生成电路606可包括信令状态变化检测电路 和逻辑604,该信令状态变化检测电路和逻辑604监视所有差分接收机602a、602b和602c的 输出以确定信令状态转变何时已发生。该时钟生成电路可基于所检测到的信令状态转变来 生成接收时钟608。
[0086]不同导线310a、310b和/或310c上的信令状态变化可在不同时间发生或被检测到。 对信令状态变化的检测定时可根据已发生的信令状态变化的类型而变化。此可变性的结 果在图6中提供的简化时序图650中解说。仅为了解说清楚起见,表示信令状态变化检测电 路604和/或差分接收机602a、602b和602c的输出的标记622、624和626被指派不同的高度。 标记622、624和626的相对高度与用于时钟生成或数据解码的电压或电流电平、极性或者加 权值不具有特定关系。时序图650解说了与在三条导线310a、310b和310c上传送的码元相关 联的转变定时的影响。在时序图650中,一些码元之间的转变可导致其间可以可靠地捕捉码 元的可变捕捉窗口 63(^、63015、630(3、630(1、6306、63(^和/或63(^(统称为码元捕捉窗口 630)。所检测到的信令状态变化的数目和它们的相对定时可导致时钟信号608的抖动。 [0087] 码元捕捉窗口 630的大小可变性和相关联抖动可部分地由导线310a、310b和310c 的电气特性引起,如图7中描绘的简单示例700中所解说的。转变时间可能受信号上升或下 降时间可变性和/或由制造工艺容限、电压和电流源的变动和稳定性以及工作温度所引起 的检测电路可变性的影响。较大的转变时间可变性可归因于3相信令中存在不同的电压或 电流电平。图7中描绘了简化的"电压-电平"示例,其解说了单条导线310a、310b或310c中的 转变时间。第一码元(Sym n)702可在结束于时间722处的码元区间中传送,第二码元(Symn+1) 可在结束于时间724处的码元区间中传送,以及第三码元(Sym n+2)706可在结束于时间726处 的码元区间中传送,第四码元(Symn+3)708的传输在时间726开始。可在可归因于导线310a、 310b或310c中的电压达到阈值电压718和/或720所花费时间的第一延迟712之后检测从由 第一码元702所确定的状态到对应于第二码元704的状态的转变。该阈值电压可被用于确定 导线310a、310b或310c的状态。可在可归因于导线310a、310b或310c中的电压达到阈值电压 718和/或720之一所花费时间的第二延迟714之后检测从由第二码元704所确定的状态到第 三码元706的状态的转变。可在可归因于导线310a、310b或310c中的电压达到阈值电压718 和/或720所花费时间的第三延迟716之后检测从由第三码元706所确定的状态到第四码元 708的状态的转变。
[0088] 如所描绘的,第三延迟716可短于第一延迟712,并且第二延迟714可为最长延迟。 第二延迟714可为最长延迟是因为状态0是未驱动状态且导线310a、310b或310c中的电压可 缓慢地朝阈值720漂移,而第一延迟712和第二延迟716与其中导线310a、310b或310c分别 被有源地拉至-1和+1状态的转变相关联。
[0089]图8是解说3线、3相通信链路的一个示例中的6种可能相位-极性状态和30种可能 状态转变的状态图800。状态图800中的可能状态802、804、806、812、814和816包括图4的示 图450中所示的状态。如示例状态元素820中所示,状态图800中的每种状态802、804、806、 812、814和816包括示出分别在导线310a、310b和310c上传送的信号A、B和C的信令状态的字 段822,以及示出由差分接收机(诸如图6中描绘的差分接收机602a、602b、602c)扣除导线电 压之后的结果的字段824。例如,在状态802(+x)中,导线A =+l、导线B = -l以及导线C = 0,从 而产生差分接收机602a的输出(A-B)=+2,差分接收机602b的输出(B-C)=-l以及差分接收 机602c的输出(C-A)= + l。如该状态图所解说的,状态变化检测电路系统604所作出的转变 判定基于由差分接收机602a、602b和602c所产生的5种可能电平,其包括_2、_1、0、+1和+2电 压状态。
[0090] 眼图或眼示图是数字数据信号的时域显示,其中许多数据区间波形以交叠方式来 显示。触发用作被显示信号的起始点并且触发可在等于与数据的一个单位区间(UI)相关联 的频率的固定重复时间段处发生,UI可对应于码元传输时间。包括一个UI的每个交叠信号 部分的起始点通常被触发控制。眼图提供了用于评估信道噪声和码元间干扰(ISI)对将被 接收的基带信号的影响的有用工具。
[0091] 图9解说了作为多个码元区间的重叠生成的眼图900,该多个码元区间包括对应于 单个UI的码元区间902。信号转变区904表示在两个码元之间的边界处的不定性时间段,其 中可变的信号上升时间阻碍可靠的解码。状态信息可在"眼图开口"内的眼图掩模906所定 义的区域中可靠地确定,该"眼图开口"表示其中码元稳定且能被可靠地接收和解码的时间 段。眼图掩模906掩蔽掉不发生零交叉的区域并且眼图掩模被解码器用来防止因 UI边界处 在第一信号零交叉之后的后续零交叉的效应引起的多时钟。
[0092] 信号的周期性采样和显示的概念在使用时钟一数据恢复电路的系统的设计、适配 和配置期间是有用的,该时钟一数据恢复电路使用在收到数据中出现的频繁转变来重新 创建收到数据定时信号。基于串行器/解串行器(SERDES)技术的通信系统是其中眼图900可 被用作基于眼图900中"眼睛"的开口来评判可靠地恢复数据的能力的基础的系统的示例。 [0093]常规眼图900的触发点910可定义被捕捉和显示的每个波形的起始时间,从而所有 被捕捉的波形交叠以显示一视图,该视图示出所有低到高和高到低转变相对于理想码元边 界时间的相对时间偏移908。理想码元边界可被定义为用于具有零发射时钟抖动和零ISI的 收到信号的中间点908的交叉。理想码元边界点是"1UI"区间902的端点。
[0094] M线、N相编码系统(诸如3线、3相编码器)可对在每个码元边界处具有至少一个转 变的信号编码,并且接收机可使用那些确保的转变来恢复时钟。接收机可需要紧挨在码元 边界处的第一信号转变之前的可靠数据,并且还必须能够可靠地掩蔽与相同码元边界相关 的多个转变的任何发生。多个接收机转变可因以下原因发生:M线(例如,三线)上携带的信 号之间的上升和下降时间的微小差异、以及收到信号对的组合(例如,图6的差分接收机 602a、602b和602c的A-B、B-C和C-A输出)之间的信号传播时间的微小差异。
[0095] 图10和11提供了代表从第一状态到第二状态的转变以及可被应用以改善信令性 能的定时调整的简化示例的时序图1000和1100。时序图1000和1100涉及3线、3相通信链路 的示例,其中由于三线的三个信号之间的上升和下降时间的微小差异并且由于收到信号对 的组合(例如,A-B、B-C和C-A)之间的信号传播时间的微小差异,可在每个UI边界处发生多 个接收机输出转变。出于此说明的目的,图10和11中描绘的信号被假定不具有相位抖动或 ISI。导线的初始状态可以是被驱动状态,其有可能转变到另一种被驱动状态或转变到未驱 动状态。导线的初始状态可以是未驱动状态,具有到被驱动状态的可能转变。
[0096] 关于图10,时序图1002、1012和1022解说了在该组图表1050中所示的信号转变之 前和之后在差分接收机602a、602b和602c处可测量的信号导线310a、310b和310c(分别为信 号A、B和C)之间的差异。在图10和11所描绘的示例中,-1状态由0伏的电压电平表示,并且+1 状态由正电压(+V)表示,从而零交叉发生在+V/2伏处。在许多实例中,一组差分接收机 602a、602b和602c可被配置成通过比较两条信号导线310a、310b和310c的不同组合来捕捉 转变。在一个示例中,这些差分接收机602a、602b和602c可被配置成通过确定它们相应输入 电压的差异(例如,通过减法)来产生输出。时钟可基于差分接收机602a、602b和602c中的一 者或多者的输出的零交叉来生成。零交叉可在信号转变穿过0状态时发生,0状态由表示+1 状态的电压与表示-1状态的电压之间的电压范围中的中间点处的电压来表示。在一个示例 中,在-1状态由负电压(-V)表示并且+1状态由正电压(+V)表示时,零交叉在0伏处发生。
[0097] 参照图10,时序图1002和1052涉及从码元(+x)802到码元(_x)812(参见图8)的转 变,其中信号A从+1状态转变到-1状态,信号B从-1状态转变到+1状态,以及信号C保持在0状 态。相应地,差分接收机602a可在AB转变1006之前测得差值+2而在AB转变1006之后测得差 值-2,差分接收机602b和602c可各自在BC和CA转变1004之前测得差值-1而在BC和CA转变 1004之后测得差值+1。在此示例中,BC和CA转变1004和1006均具有零交叉。零交叉可在靠近 的时间邻近度1010中发生,因为两个转变都是朝向被驱动状态。
[0098] 时序图1012和1054涉及从码元(+x)802到码元(+y)804的转变,其中信号A从+1状 态转变到〇状态,信号B从-1状态转变到+1状态,以及信号C从0状态转变到-1状态。相应地, 差分接收机602a可在AB转变1016之前测得差值+2而在AB转变1016之后测得差值-1,差分接 收机602b可在BC转变1014之前测得差值-1而在BC转变1014之后测得差值+2,以及差分接收 机602c可贯穿CA "非转变"1018保持在差值-1。在此示例中,BC和AB转变1014和1016均具有 零交叉。这些零交叉可被分开显著的时间区间1020。发生该差异可能是由于BC转变1014涉 及具有最终被驱动状态的两个信号而AB转变1016涉及具有最终未驱动状态的一个信
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