使用双极脉冲振幅调制的数据链路功率降低技术的制作方法

领域

本公开的各方面一般涉及高速数据通信接口，尤其涉及脉冲振幅调制编码的数据通信链路。

背景

移动设备(诸如蜂窝电话)的制造商可以在一个或多个集成电路(IC)设备和/或一个或多个电路板中部署各种电子组件。这些电子组件可包括处理设备、存储设备、通信收发机、显示器驱动器以及类似组件。在一个示例中，可以在印刷电路板(PCB)上提供处理设备，并且该处理设备可以与在同一PCB上和/或在不同PCB上的一个或多个存储器通信。处理器可以使用支持数据和控制信号的单向和双向信道的高速通信链路与存储器设备通信。

在多线接口中，与通信链路相关联的功耗相对于移动无线设备中可用的功率预算而言可能是很大的。在某种程度上，通信链路所消耗的功率可通过总线宽度、用于在传输线上传送数据的驱动器类型、传输线的几何形状和结构、编码格式、切换频率、逻辑状态(这可由编码方案的电压和电流电平来定义)等等中的一者或多者来确定。

脉冲振幅调制(PAM)是线编码技术的一种特定实现。PAM信令可用在高速数据传输方案中以实现数据传递。PAM线编码将消息码元(数据码元)编码成具有与经编码数据码元相对应的振幅的脉冲。例如，每一数据码元可以被编码成具有唯一振幅的脉冲。数据码元在映射关系中可具有与脉冲振幅或传输码元一对一的对应关系。信道上的PAM信令涉及单个物理线上具有各种振幅的脉冲到接收机的传输。

在PAM接收机中，端接电阻器可以耦合在传输线与接地(Gnd)之间以接收PAM信令。端接电阻器值一般被选择为匹配传输线的特征阻抗并且可以被实现为固定值电阻器。在一些实施例中，端接电阻器可以用有源器件(例如电阻器)来实现。由于PAM信令跨端接电阻器被应用，所以跨端接电阻器的电压电平被测量以确定特定PAM脉冲的振幅。引起跨端接电阻器的脉冲的正值和负值的PAM信令是线编码的又一方面并且可以被称为双极编码。PAM脉冲的振幅被用作查找表中的索引以对与传输码元相对应的数据码元进行解码。

在PAM-4信令中，四个离散的脉冲振幅构成了经编码的传输码元。由于PAM-4信令被应用于接收机，因此在端接电阻器中丢失了大量的功率。当前，使用PAM-4的高速数据链路使用具有单向电流流动方案的固定电阻器端接方案。每一PAM-4脉冲在接收机中产生与跨端接电阻器的脉冲振幅成比例的电流量。

概述

以下给出对一个或多个实施例的简化概述以提供对此类实施例的基本理解。此概述不是所有构想到的实施例的详尽综览，并且既非旨在标识所有实施例的关键性或决定性要素亦非试图界定任何或所有实施例的范围。其唯一的目的是要以简化形式给出一个或多个实施例的一些概念以作为稍后给出的更加具体的说明之序。

根据一方面，提供了一种装置，该装置包括接收机，该接收机包括通过第一端接电阻器节点通信耦合至数据链路端并且通过第二端接电阻器节点通信耦合至偏置端的端接电阻器，该端接电阻器被配置成接收多电平信令并且根据收到多电平信令的振幅来生成对应的极化电压和电流。该接收机还包括偏置源，该偏置源通过第一偏置源节点通信耦合至偏置端并且通过第二偏置源节点通信耦合至接地并且被配置成在偏置端上选择性地生成偏置电压电平，该接收机还包括多电平解码器，该多电平解码器跨端接电阻器被通信耦合并且通信耦合至索引端口，该多电平解码器被配置成接收极化电压和电流并且根据多电平信令来确定一组复合索引条目之一。该装置还可包括查找表，该查找表通信耦合至索引端口并且包括数据码元阵列和对应索引，该查找表被配置成接收该组复合索引条目中的一者并且从数据码元阵列中检索与该组复合索引条目中的相应条目相对应的相关联的数据码元。在一些情形中，该查找表可以被简单组合性逻辑电路系统替换。

根据另一方面，一种方法通过选择性地调节施加到端接电阻器的偏置电压电平来开始，该端接电阻器通信耦合至接收机的数据链路端以及通信耦合至偏置端。该方法通过经由数据链路端和经由偏置端接收跨端接电阻器的脉冲振幅调制信号来继续，并且根据脉冲振幅调制信号来测量跨端接电阻器的电压电平以及通过端接电阻器的电流。该方法通过聚集复合索引并且根据该复合索引选择性地访问查找表内消息码元阵列中的消息码元来继续，该复合索引包括测得电压电平和测得电流。该方法通过根据该复合索引访问从查找表检索消息码元来结束。

又一方面是一种装置，该装置包括接收机，该接收机包括通过第一端接电阻器节点通信耦合至数据链路端并且通过第二端接电阻器节点通信耦合至偏置端的端接电阻器，该端接电阻器被配置成接收多电平信令并且生成对应的极化电压和电流。该接收机还包括偏置源，该偏置源通过第一偏置源节点通信耦合至偏置端并且通过第二偏置源节点通信耦合至接地，并且被配置成在偏置端上选择性生成偏置电压电平。附加地，该接收机包括多电平解码器，该多电平解码器跨端接电阻器被通信耦合并且被配置成根据跨端接电阻器的极化电压和电流来从一组复合索引条目中确定相应的条目。该多电平解码器包括电平解码器和电流传感器，其中每一者通过输入节点跨端接电阻器被通信耦合。电平解码器被配置成确定一组复合索引条目中相应条目的第一部分而电流传感器被配置成确定一组复合索引条目中相应条目的第二部分。该接收机还包括电平解码逻辑，该电平解码逻辑通信耦合至电平解码器和电流传感器，该电平解码逻辑根据对应索引来解码传输码元阵列，该电平解码逻辑被配置成接收来自一组复合索引条目的相应条目并且将该条目应用于索引以从传输码元阵列检索相关联的消息码元。该装置附加地包括通过指示端耦合至反相数据解码器的反相指示符节点、以及耦合至查找表和反相指示符节点的反相数据解码器并且被配置成将反相数据码元解码成数据码元。

本公开的又一方面是一种系统，该系统包括发射机存储器和多电平编码器，该发射机存储器被配置成存储和检索与消息相对应的数据码元，该多电平编码器通信耦合至该发射机存储器并且被配置成将收到数据码元编码成多电平传输码元。该系统包括发射机和通信链路，该发射机通信耦合至该多电平编码器和数据链路端，并且被配置成根据多电平信令协议来传送经编码的多电平传输码元，该通信链路通过数据链路端通信耦合至该发射机并且被配置成传播多电平信令。该系统还包括接收机和接收机存储器，该接收机通过通信链路通信耦合至发射机并且被配置成根据多电平信令协议来接收多电平传输码元，该接收机存储器通信耦合至接收机并且被配置成存储与消息相对应的数据码元。

为能达成前述及相关目的，这一个或多个实施例包括在下文中充分描述并在权利要求中特别指出的特征。以下说明和所附插图详细阐述了这一个或多个实施例的某些解说性方面。但是，这些方面仅仅是指示了可采用各个实施例的原理的各种方式中的若干种，并且所描述的实施例旨在涵盖所有此类方面及其等效方案。

附图简要说明

本发明的细节(就其结构和操作两者而言)可通过研究所附的附图来部分搜集，其中类似的附图标记指代类似的部分，并且其中：

图1描绘了根据某些示例实施例的在SoC设备之间采用脉冲振幅调制数据链路的装置；

图2解说了如可在一些示例实施例中使用的在SoC设备之间采用数据链路的装置的简化系统架构；

图3是PAM信令系统内PAM-4接收机的框级示意图；

图4解说了如在跨通信链路的通信中使用的多电平信令；

图5是如可在某些示例性实施例中使用的包括PAM 4抬升本底偏置的抬升本底系统的框级示意图；

图6A是根据某些示例性实施例的具有抬升本底偏置的PAM-4接收机信令电平的图形600；

图6B是根据某些示例性实施例的理论上相对于模拟的功率节省的表；

图7是如可在一些示例性实施例中使用的归一化功率加总相对于本底高度的图形；

图8是根据一些示例性实施例的功率节省相对于本底高度的百分比的图形；

图9是如可在某些示例性实施例中使用的由预编码提供的功率节省益处的表格形表示；

图10是解说数据总线反相编码/解码系统的框级示意绘制；

图11是纳入抬升本底偏置和具有数据反相预编码的多电平信令的抬升本底系统的框级示意图；

图12是根据本文公开的某些方面的多电平数据反相指示符的图形表示；

图13是根据一些公开的示例性实施例的解码经预编码的多电平反相数据流的时序图；

图14是解说根据本文公开的一方面的解码经预编码的多电平数据码元的方法的流程图；

图15A是解说如在某些示例性实施例中实践的解码经预编码的多电平反相数据码元的方法的流程图；

图15B是解说根据进一步公开的示例性实施例的解码经预编码的多电平反相数据码元的方法的流程图；以及

图16是根据本文公开的各实施例的将根据预编码算法按总线宽度的功率降低与数据链路功率降低作比较的图表。

详细描述

以下结合附图阐述的详细描述旨在作为各种配置的描述，而无意表示可实践本文中所描述的概念的仅有的配置。本详细描述包括具体细节以便提供对各种概念的透彻理解。然而，对于本领域技术人员将显而易见的是，没有这些具体细节也可实践这些概念。在一些实例中，以框图形式示出众所周知的结构和组件以避免湮没此类概念。

图1描绘了根据某些示例实施例的在SoC设备之间采用脉冲振幅调制(PAM)数据链路的装置。本发明的某些方面可适用于被部署在电子设备之间的通信链路，这些电子设备可包括装置(诸如电话、移动计算设备、电器、汽车电子设备、航空电子系统等)的子组件。在一个示例中，装置100可包括无线通信设备，该无线通信设备通过RF收发机与无线电接入网(RAN)、核心接入网、因特网和/或另一网络通信。装置100可包括可操作地耦合至处理电路102的通信收发机106。处理电路102可包括一个或多个IC设备，诸如专用集成电路(ASIC)108。ASIC 108可包括一个或多个处理设备、逻辑电路等等。处理电路102可包括和/或耦合至处理器可读存储(诸如存储器112)，该处理器可读存储可维护可由处理电路102执行的指令和数据。处理电路102可由操作系统以及应用编程接口(API)层110中的一者或多者来控制，该API层110支持并实现驻留在存储介质(诸如无线设备的存储器112)中的软件模块的执行。存储器112可包括只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)、闪存卡、或可以在处理系统和计算平台中使用的任何存储器。处理电路102可包括或访问本地数据库114，该本地数据库114可维护用于配置和操作该装置100的操作参数和其它信息。可使用数据库模块、闪存、磁介质、EEPROM、光学介质、磁带、软盘或硬盘等中的一者或多者来实现本地数据库114。处理电路也可以可操作地耦合至外部设备，诸如显示器124、操作者控件(诸如按钮128和/或按键板126)、以及其他组件。

装置100内的各设备可使用包括数个导体的通信链路来互连。高速数据链路可以在片上系统(SoC)环境中被用作管芯上传输线连接。这些高速数据链路可以被配置成实现处理器(诸如中央处理单元(CPU))与存储器(诸如动态随机存取存储器(DRAM))之间的数据传递连接。通信链路可包括电缆、半导体封装内的导线、IC上的金属化、以及PCB或芯片载体上的迹线中的一者或多者。

在一些实例中，可使用多电平信令在通信链路上编码数据，使得数据或控制信息的多个位可以在单个脉冲或通信时钟循环中传送。可以在要求固定电阻端接(例如，与高速数据传递相关联的传输线的特征阻抗处的电阻)的高速数据链路中使用脉冲振幅调制(PAM)信令。例如，PAM信令可被用来连接存储器，诸如双数据率同步动态随机存取存储器(DDR SDRAM)以及其他设备或电路。其他基于DRAM标准的应用包括双数据率3(DDR3)和低功率双数据率4(LPDDR4)。PAM的示例包括2电平PAM(PAM-2)、4电平PAM(PAM-4)以及8电平PAM(PAM-8)，其中电平数指示可供用于编码数据或控制信息的电压或电流电平的数量。

PAM信令为相同带宽和相同脉冲率提供数据率的增大。例如，PAM-4信令提供了每脉冲4个电压电平，并且这4个电压电平可以将两个二进制数据位编码成单个脉冲。通过将数据传输编码成PAM-4信令，与2电平脉冲相比，相同带宽和相同脉冲率可以使数据率翻倍。与大多数设备间通信的每通信信道办法每位一引脚相比，这还提供了减少的引脚计数。

图2解说了如可以在一些示例实施例中使用的在SoC设备之间采用数据链路200的装置的简化系统架构。移动设备(诸如智能电话)可能需要以受约束的资源量操作以限制成本、容适在尺寸和形状因子约束内、并且在市场上具有竞争力。例如，智能电话可包括SoC 205，SoC 205包括中央处理单元(CPU)210、图形处理单元(GPU)215、数字信号处理单元(DSP)220、片上存储器(MEMORY)225、输入/输出连接(I/O)230、以及片下动态随机存取存储器(DRAM)235。SoC 205还可连接到显示器(DISPLAY)240、传感器(SENSORS)245、高清晰度多媒体接口(HDMI)250、以及通用串行总线连接(USB)255。CPU 210、GPU 215和DSP 220可以被制造在单个管芯上并且DRAM 235可以被制造在分开的管芯上。数据总线宽度和控制信号可以确定处理器管芯和存储器管芯之间的互连路径的数目。由于设备本身的受限资源和尺寸限制，将数据信号路由通过互连基板(诸如印刷电路板(PCB))可能对制造、设计和经济竞争性施加压力。作为结果，存在对如由脉冲振幅调制(PAM)实现的多电平信令的动机。PAM信令(利用多电平信令来编码数据)可以缓解对资源的一些压力。对于通过高速数据链路260的处理器管芯和存储器管芯的互连中所涉及的资源，情况的确如此。

图3是PAM信令系统300内PAM-4接收机的框级示意图。PAM-信令系统300包括存储和检索与消息相对应的数据码元的发射机存储器(TX MEMORY)305。PAM-信令系统300包括连接到发射机存储器305和发射机侧数据链路端315的发射机310。发射机310包括连接到发射机存储器305的多电平编码器(LEVEL ENCODER)320。多电平编码器320从发射机存储器305检索数据码元并且将检索到的数据码元编码成多电平传输码元。发射机310根据多电平信令协议来传送经编码的多电平传输码元。发射机310包括连接在发射机侧数据链路端315与接地之间的多电平源325。多电平源325产生与由多电平编码器320确定的多电平信令相对应的多电平源电压(V_TX)。数据链路335(或者‘通信链路’)通过发射机侧数据链路端315连接到发射机310并且传播多电平信令。

PAM-信令系统300包括通过数据链路335连接到发射机310的多电平接收机330，并且根据多电平信令协议来接收多电平传输码元。接收机存储器(RX MEMORY)340连接到多电平接收机330并且存储与消息相对应的数据码元。多电平接收机330包括通过第一端接电阻器节点365连接到接收机侧数据链路端350并且通过第二端接电阻器节点370连接到接地的端接电阻器345。端接电阻器345接收多电平信令并且根据收到多电平信令的振幅来生成跨端接电阻器345的第一端接电阻器节点365和第二端接电阻器节点370的对应电压和电流。更具体地，端接电阻器345接收多个电压电平，并且根据由多电平信令跨端接电阻器345形成的相应输入电压电平来生成对应的电压和电流。多电平信令包括传输码元。

端接电阻器345是多电平信号电流375的阱。多电平信号电流(I_VTX)375通过数据链路335从发射机侧数据链路端315传播到接收机侧数据链路端350以获得具有大于0V的电压幅度的多电平信号脉冲。多电平信号电流375从发射机310流向多电平接收机330以获得>0V的VTX。

多电平解码器355由输入节点跨端接电阻器345连接并且通过输出节点连接到接收机存储器340。多电平解码器355可包括电平解码器385。电平解码器385由输入节点跨端接电阻器345连接并且通过输出节点连接到索引端口387。电平解码器385根据跨端接电阻器345的电压来确定相应的索引条目。电平解码器385在接收到多电平信令期间确定跨端接电阻器345的电压幅度。每一电压幅度确定索引条目。

查找表(Lookup Table)360连接到索引端口387并且包括数据码元阵列和对应的索引(未示出)。查找表360接收索引条目并且从数据码元阵列检索与该索引条目相对应的数据码元。查找表索引被配置成将该索引条目与来自数据码元阵列的数据码元唯一地相关联。多电平接收机330可以耦合至接收机存储器340。接收机存储器340可以通信耦合至查找表360并且存储与多电平信令相对应的数据码元。

图4解说了如在跨数据链路335的通信中使用的多电平信令。模型电路400包括多电平线驱动器402以及解说了在一个对应的多电平数据编码方案中可用于将编码数据的4个电压状态422、424、426和428的编码过程454。根据本文公开的某些方面，编码方案可以与多电平数据编码一起使用。发射机侧线驱动器402可被适配成驱动端接多电平PAM-4通信链路中的传输线410。驱动器电路402可由编码器(例如，图3的多电平编码器320)控制以通过配置一对开关408来产生四个电压状态422、424、426及428中的每一者。

数据可被编码成两个位，每一位控制两个开关404、406中的一者的状态。在一个示例中，每一开关404、406在其控制位被设置成逻辑“1”时可以处于打开状态，且在其控制位被设置成逻辑“0”时处于闭合状态。在另一示例中，每一开关404、406在其控制位被设置成逻辑“1”时可以处于闭合状态，且在其控制位被设置成逻辑“0”时处于打开状态。在闭合状态中，每一开关404、406允许电流从相关联的电流源414、416流过传输线410和端接电阻器(R_TERM)412。第一电流源414产生比第二电流源416更小的电流。一个开关406可由主位或最高有效位(MSB)控制，因为在闭合时它使得比在另一次位或最低有效位(LSB)开关404闭合时所造成的电流电平更大的电流电平(从第二电流源416)流过传输线410。传输线410和端接电阻器412中的电流确定接收机处的收到信号418的电压电平。

在所描绘的示例中，第一电流源414在连接到负载阻抗时可以提供或接收一个单位的电流，而第二电流源416在连接到负载阻抗时可以提供或接收两个单位的电流。与单位电流相对应的安培数可由应用来确定。开关408可以在四个电流电平(包括0单位、1单位、2单位以及3单位)之间进行选择。出于本说明书的目的，第一电流源414可被用来编码多位数据码元的次位，而第二电流源416可被用来编码多位数据码元的主位。在一些实例中，多电平信号中的电压差或电流电平可能不是均匀的。换言之，电流源可能不是被二进制加权的或是彼此的确切倍数。

负载阻抗可包括传输线410与端接电阻器412的组合电阻，其中端接电阻器412可包括连接在可传导由第一电流源414和第二电流源416提供的电流的线缆的接收端处的电阻器。接收机处的输出信号的电压(V_out)可被确定为端接电阻器中流过的电流(I_state)与该端接电阻器的电阻(R_TERM)的乘积。尽管使用非相等幅度的两个电流源被预期是基于电流的PAM-4信令的最常见实施例，但用3个相异的电流源及其对应的打开/闭合开关来生成和传送4个相异的电流幅度也是可能的。通过禁用所有三个电流，跨端接电阻器412的所得的电压电平将会是0。接着，一次仅启用一个电流源，通过传送三个相异的电流幅度可以跨端接电阻器412生成三个附加的电压电平。

将明白，在PAM-4配置中，通信链路在每一信号电平422、424、426以及428处消耗不同功率量。在其中端接电阻器412耗散由驱动器电路402所生成的电流的全部或基本上全部的简单情形中，每一状态的功率可被计算为(I_state)²x(R_term)。名义上，对于0状态2位数据码元而言没有消耗功率，且由通信链路消耗的功率随电流增加，因为与2位数据码元的主位和次位相关联的电流被跨端接电阻器412求和以产生适当的信号电平。相应地，与2位数据码元的次位相比，可从将2位数据码元的主位反相中获得显著更大的功率降低。

可以从发射机存储器305将数据码元提供到多电平编码器320。数据码元可以被编码成具有若干可能振幅或电压电平之一的传输码元。这一编码过程454可以被称为脉冲振幅调制(PAM)信令。数据码元可包括两位或更多位信息。当数据码元包括两位时，编码过程可以将传输码元产生为四个振幅之一，其中振幅中的每一者与数据码元的二位组合的四个可能状态之一相对应。例如，第一脉冲可以处于0伏(V)振幅(例如，0x电压)并且对应于对应的数据码元的“0,0”状态。其余的脉冲振幅可以被生成为信令过程的最大脉冲振幅的一百分比。第二脉冲可以是最大脉冲振幅的三分之一(例如，1x电压)并且对应于数据码元的“0,1”状态，第三脉冲可以是最大脉冲振幅的三分之二(例如，2x电压)并且对应于数据码元的“1,0”状态。第四脉冲可以被生成为信令过程的最大脉冲振幅(例如，3x电压)并且对应于数据码元的“1,1”状态。每一数据码元在编码过程中映射到一个传输码元。相应地，编码是数据码元到传输码元的映射，其中传输码元可以通过脉冲振幅、电压电平、或信令电平中的任一者被等效地标识。

解码传输码元是编码过程的补。对应于传输码元的每一脉冲具有所确定并且用于索引特定数据码元的对应脉冲振幅。例如，对应于正被解码的传输码元的脉冲振幅的索引可以被用于访问查找表中的条目。给定脉冲振幅具有将对应于一个索引条目的信令电平，并且允许对查找表内的数据码元阵列中包含的一个数据码元的访问。给定传输码元的脉冲振幅可以对应于电压电平，该电压电平在被应用于确定设备时产生对应的电特性(诸如电压和/或电流，其中该电压可具有极性并且该电流具有通过端接设备的电流流动方向)。

然而，多电平接收机330中的端接电阻器345根据正被解码的传输码元振幅(电压电平)消耗功率。多电平接收机330中解码PAM信令中耗散的功率量是显著的，并且对典型的SoC设计中的资源预算造成影响。需要一种方式来根据标准发射机和传输线规范执行PAM信令，同时能够将接收机配置成接受具有减少的通过端接电阻器345每脉冲汲取的电流量的标准PAM信令电平。

图5是如可在某些示例性实施例中使用的包括PAM-4抬升本底偏置的抬升本底系统500的框级示意图。按照类似于上文关于图3描述的方式，抬升本底系统500包括发射机存储器305、连接到发射机存储器305的发射机310和发射机侧数据链路端315。类似地，发射机310包括多电平源325和多电平编码器320，多电平编码器320从发射机存储器305检索数据码元并且将检索到的数据码元编码成多电平传输码元，如上所述。数据码元的特定集合可构成消息。在消息的上下文中，数据码元和消息码元可以可互换地被使用和引用。发射机310根据多电平信令协议来传送相同的多电平传输码元。数据链路335如上所述地被连接和操作。

抬升本底系统500可包括通过数据链路335连接到发射机310的抬升本底接收机530，并且根据多电平信令协议来接收多电平传输码元。多电平端接电阻器545可以通过第一端接电阻器节点565通信耦合至接收机侧数据链路端350并且通过第二端接电阻器节点570通信耦合至偏置端597。多电平端接电阻器545被配置成接收多电平信令并且根据收到多电平信令的振幅来生成跨多电平端接电阻器545的第一端接电阻器节点565和第二端接电阻器节点570的对应的极化电压和电流。根据一些示例实施例，多电平端接电阻器545被配置成接收多个电压电平，并且根据由多电平信令和偏置电压电平(V_RX)的组合跨多电平端接电阻器545形成的相应输入电压电平来生成对应的极化电压和电流。多电平信令包括从数据码元编码的传输码元。偏置源595通过第一偏置源节点594通信耦合至偏置端597并且通过第二偏置源节点596通信耦合至接地，并且被配置成在偏置端597上选择性地生成偏置电压电平V_RX。

多电平解码器555可以由输入节点跨多电平端接电阻器545被耦合并且由输入节点耦合至接收机存储器340。多电平解码器555被配置成根据跨端接电阻器的极化电压以及通过端接电阻器的电流方向来确定一组复合索引条目的相应条目。多电平解码器555可包括电平解码器585，电平解码器585由输入节点跨多电平端接电阻器545被通信耦合并且由输出节点通信耦合到第一索引端口587。电平解码器585被配置成确定一组复合索引条目的相应条目的第一部分。电平解码器585被配置成在多电平信令接收期间确定跨多电平端接电阻器545的电压幅度。每一电压幅度确定该组复合索引条目中的相应条目的第一部分。

多电平解码器555还可包括电流传感器590，电流传感器590由输入节点跨多电平端接电阻器545被通信耦合并且由输出节点通信耦合到第二索引端口589。电流传感器590被配置成确定该组复合索引条目的相应条目的第二部分。电流传感器590被配置成通过测量在多电平信令接收期间跨端接电阻器的电压极性来确定流过多电平端接电阻器545的电流方向。跨多电平端接电阻器545的给定电压极性(由于多电平信令脉冲)将引发具有对应于电压极性的方向的电流。

在抬升本底系统500中，多电平源325和偏置源595在多电平信令的过程期间可以是电流的源和阱。由偏置源595在偏置端597上生成的偏置电压电平V_RX在传输会话期间保持恒定，并且对应于查找表索引和查找表360的特定组合(以下讨论)。多电平源电压V_TX根据在多电平信令期间由多电平源325生成的传输码元而改变。多电平源325在0电平信号传输期间是电流的阱。0电平信号传输使得通过多电平端接电阻器545的电流反向，并且取决于跨多电平端接电阻器545的电压极性以及通过多电平端接电阻器545的电流方向，电流传感器590产生电流感测指示(I_Sense)作为逻辑“1”或“0”的输出信号。

高多电平信号电流(I_VTXH)575通过数据链路335从发射机侧数据链路端315传播到接收机侧数据链路端350以获得具有大于0V的电压幅度的多电平信号脉冲。高多电平信号电流575从发射机310流向抬升本底接收机530以获得<V_TX的V_RX。按照类似方式但在本质上为补，低多电平信号电流(I_VTXL)580通过数据链路335从接收机侧数据链路端350传播到发射机侧数据链路端315以获得具有小于0V的电压幅度的多电平信号脉冲。低多电平信号电流580从抬升本底接收机530流向发射机310以获得>V_TX的V_RX。

查找表(Lookup Table)560可以通信耦合到第一索引端口587和第二索引端口589，并且包括数据码元阵列和对应的查找表索引(未示出)。查找表560被配置成接收该组复合索引条目中的一个条目，并且从数据码元阵列检索与该组复合索引条目中的相应条目相对应的数据码元。查找表索引被配置成将该组复合索引条目中的一个条目的第一部分和第二部分与来自消息码元阵列的消息码元唯一地相关联。在当前示例性实施例中，消息码元和数据码元可以是等效的。然而，如下所讨论的，消息码元可以被进一步编码并且在某些编码方案中被认为是反相数据码元。关于抬升本底系统500，数据码元和消息码元可以被认为是相同的。

抬升本底系统500的查找表索引不同于PAM-信令系统300(图3)的多电平接收机330的查找表360中的查找表索引。在多电平接收机330中，多电平解码器355连接到端接电阻器345，并且根据由传播通过数据链路335的多电平信令产生的电压电平，多电平解码器355解码4个索引条目之一。4个索引条目中的每一者对应于根据多电平信号的对应信号出现在端接电阻器345上的电压电平之一。多电平信令产生最大振幅信号电平处的4个信令电平之一。4个信令电平中的其余三者可以被称为最大振幅信号电平的相应分数。多电平信令电平中的每一者产生跨端接电阻器345的对应电压电平，并且多电平解码器355产生4个索引条目中的对应一个。在多电平接收机330中，跨端接电阻器345的电压电平中的每一者是正电压或0V并且参照接地。4个索引条目由多电平解码器355通过索引端口387提供给查找表360。查找表360的查找表索引根据来自多电平解码器355的4个索引条目来访问查找表360内的消息码元阵列中的4个消息码元之一。

在抬升本底接收机530的多电平解码器555中，电平解码器585和电流传感器590协同工作以测量由如上关于多电平接收机330描述的相同的多电平信令产生的电压电平。由于抬升本底接收机530的多电平端接电阻器545在第二端接电阻器节点570处具有与接地偏移达偏置端597上的偏置电压电平V_RX的电压，上文在PAM-信令系统300中描述的相同的多电平信令为每一相应的多电平信令产生比多电平接收机330中的端接电阻器345所经历的不同的电压电平和电流方向集。

在抬升本底系统500中，复合索引条目被用于访问消息码元，并且电平解码器585确定一组复合索引条目(如上所述)中的相应条目的第一部分，并且电流传感器590确定该组复合索引条目中的相应条目的第二部分。电平解码器585按照与以上关于多电平接收机330的多电平解码器355描述的类似方式确定与多电平信令电平中的每一者相对应的电压幅度。然而，由于施加到多电平端接电阻器545的偏置电压电平V_RX，电平解码器585所确定的某些电压幅度可以在幅度上彼此复制，但是在极性上有所不同，并且相应地在通过多电平端接电阻器545产生的电流方向上有所不同。施加到多电平端接电阻器545的偏置电压电平V_RX的各个电平可以产生来自多电平信令的相同电压振幅的组合。只要偏置电压电平V_RX保持恒定并且固定到与抬升本底系统500的整个通信会话期间的一组特定复合索引条目有关的幅度，就发生对消息码元的正确访问和检索。

由多电平信令跨多电平端接电阻器545产生的电压电平和电流方向的组合对于数据链路335上提供的4个传输码元而言是唯一的。由电流传感器590确定的复合索引条目的第二部分允许由电平解码器585确定的两个相等幅度电压电平被唯一地解码为一组复合索引条目中的相应条目。因此，PAM-信令系统300的多电平接收机330中使用的相同的多电平信令可以被应用于抬升本底系统500的抬升本底接收机530，并且根据多电平解码器555，将一组复合索引条目中的相应条目应用于抬升本底接收机530的查找表560的查找表索引，并且访问与原本在PAM-信令系统300中检索到的相同的消息码元。

抬升本底系统500还可包括接收机存储器340，接收机存储器340通信耦合到查找表560并且被配置成存储与多电平信令相对应的数据码元。可以从抬升本底接收机530的查找表560检索消息码元或数据码元，并且在类似于多电平接收机330中的情景(图3)被提供给接收机存储器340。

通过纳入最大振幅信令电平的约33％的PAM-4抬升本底偏置，抬升本底系统500可以在解码传输码元以及从数据码元阵列检索对应数据码元时利用比在用0V的偏置电压电平V_RX从数据码元阵列检索其他数据码元时利用的功率量少约57％的功率量。

图6A是根据某些示例性实施例的具有抬升本底偏置的PAM-4接收机信令电平的图形600。如上关于多电平解码器555的操作以及由偏置源595提供给偏置端597的偏置所讨论的，偏置电压电平V_RX的各个电平可以被应用于多电平端接电阻器545。跨多电平端接电阻器545产生的电压幅度和电流方向的范围相应地改变。数据链路335上产生的电压电平的范围可以被称为“摆动”，并且偏置电压电平V_RX的电平或幅度可以被称为摆动的一部分或分数。例如，摆动/2可以是用于描述被设置为数据链路335上的多电平信令的电压范围的一半的偏置电压电平V_RX的术语。偏置电压电平V_RX的设置可以被称为“本底高度调节”。

接地参考图形605解说了在具有被设置为0V的偏置电压电平V_RX的多电平信令期间通过多电平端接电阻器545的电流或者可以被称为接地参考偏置。随着多电平信令范围从电平-0(例如，对应于经编码传输码元0,0)到电平-3(例如，对应于经编码传输码元1,1)，通过多电平端接电阻器545的电流的幅度范围从0.000到+0.020A。摆动/3图形610解说了在具有被设置为多电平信令的电压范围的三分之一或摆动/3的偏置电压电平V_RX的多电平信令期间通过多电平端接电阻器545的电流。随着多电平信令范围从电平-0到电平-3，通过多电平端接电阻器545的电流幅度范围从-0.006到+0.014A。摆动/2图形615解说了在具有被设置为多电平信令的电压范围的一半或摆动/2的偏置电压电平V_RX的多电平信令期间通过多电平端接电阻器545的电流。随着多电平信令范围从电平-0到电平-3，通过多电平端接电阻器545的电流幅度范围从-0.010到+0.010A。

图6B是根据某些示例性实施例的理论上相对于仿真功率节省的表。在表620中，以上描述的本底高度调节(端接级)(例如，接地参考，摆动/3)及其对应的理论上(Theoretical)和仿真(Simulated)相关值被比较。接地参考本底高度被归一化为值“1”。具有摆动/3的本底高度调节的抬升本底系统500的功耗是归一化功率(接地参考)的0.429并且摆动/2本底高度调节的功耗是归一化功率的0.357。仿真值指示预期理论值的验证。

图7是如可以在一些示例性实施例中使用的归一化功率相对于本底高度的图形700。归一化功率710在纵轴上被图形化并且归一化本底高度705在水平轴上。归一化本底高度705的范围从0到1。归一化功率710的范围从0到1.8。例如，以上讨论的摆动/2示例发生在归一化功率715达成最小功率720处。最小功率720在0.5的归一化本底高度处发生(即，在摆动/2处)。

归一化功率710曲线提供了将所消耗的总信令功率相比于抬升本底接收机530中的本底高度进行比较的方式。归一化功率710曲线的每一值根据对应本底高度处的4个信号电平中的每一者处消耗的功率总和来计算。例如，在0本底高度(即，接地参考)处，归一化功率值是从电平-0到电平-3的4个信号电平中的每一者处的归一化功率的总和，其中偏置电压电平V_RX等于0V。为了归一化功率，具有V_RX等于0V的电平-3处的功率被设置为单位或1，并且每一信号电平处发生的通信的时间量被认为是相等的。给定信号电平处的功率由表达式I²R给出，其中I是通过多电平端接电阻器545的电流575，R是以欧姆计算的多电平端接电阻器545的值。

电平-3功率是归一化的基础，并且因此具有等于1的归一化功率。4个连续功率电平中的每一者分开达摆动的1/3。摆动是在数据链路335上产生的电压电平的范围，该电压电平范围跨多电平端接电阻器545被应用并且产生I电流575。电平-2功率在摆动电压(即，IR)的2/3处发生并且因此在I的2/3的电流575处发生。由于每一电平处的功率基于多电平端接电阻器545的相同值R，所以给定信号电平的相对功率是所考虑的信号电平处的电流相对于电平-3电流之比的平方。电平-2电流与电平-3电流之比的平方将给出电平-2归一化功率加数。电平-2电流是电平-3电流(接地参考)的2/3。电平-2功率加数因此是(2/3)²或0.444…按照类似的方式，电平-1功率加数是(1/3)²或0.111…，并且电平-0功率加数是0。因此，等于0V的V_RX的本底高度处的归一化功率是1+0.444…+0.111…+0或1.555…摆动/2归一化功率是电平-3到电平-0处(摆动/2本底高度处)的4个归一化功率电平的总和。对应的摆动/2电流比是+1/2I、+1/6I、-1/6I以及-1/2I。摆动/2的本底高度处的归一化功率因此是2*(1/2)²+2*(1/6)²或0.555…这是以上讨论的最小功率720的值。与接地参考本底相比的摆动/2本底高度的功率节省是摆动/2归一化功率除以接地参考归一化功率，或0.555…/1.555…，等于0.357。这确认了图6B中示出的摆动/2理论上相对于仿真的功率节省。

图8是根据一些示例性实施例的功率节省相对于本底高度的百分比的图形800。百分比805在纵轴上被图形化并且归一化本底高度810在水平轴上。归一化本底高度810的范围从0到1。以上的摆动/3示例具有0.333…的归一化本底高度，并且百分比功率节省的标绘815示出摆动/3节省820约为57％。类似地，以上的摆动/2示例具有0.5的归一化本底高度，并且百分比功率节省的标绘815示出摆动/2节省825约为64％。参考具有图6B的抬升本底偏置600的PAM-4接收机信令电平，相比于归一化功率为1，摆动/2功率节省为0.357。因此，所节省的功率是归一化功率减去所使用的功率，或者1-0.357或0.643；这验证了相对于本底高度800图形的以功率节省百分比图形化的64％功率节省。

图9是如可以在某些示例性实施例中使用的可以由预编码提供的功率节省益处的表格表示900。通过抬升本底系统500的示例性实施例传播的传输码元的理想字节的最高有效位(MSB)和最低有效位(LSB)905的值在图形的左手部分中被图表化。MSB和LSB 905对应于值范围从0,0到1,1的4个经编码状态915。一组相对电流电平910将多电平端接电阻器电流(I)图表化为通过多电平端接电阻器545(R_TERM)的归一化电流电平的分数(例如，I/2、I/6)。对于本底高度偏置被设置为摆动/2的情形，在此处假设该情形，相对功率电平920关于中点是对称的，其中0,0和1,1的MSB/LSB情形的功率电平相等并且以及0,1和1,0的MSB/LSB情形的功率电平也相等。最小功率分组925指示了简单传输中使用的最小功率，并且因此最大功率节省在MSB和LSB彼此不同时发生。最小功率分组925指示了通过预编码算法可以获得的益处，该预编码算法可以使要作为包括经反相位的传输码元被传送并且在抬升本底接收机530的多电平解码器555中被解码的给定数据码元的特定分区内的部分位移位。

预编码可以是指代一种类型的数据总线反相(DBI)的术语，它可以通过应用算法以在传输之前将消息码元中的某些数据位反相来降低信令转变中的功耗。然而，这种类型的预编码利用附加通信信道在编码器与解码器之间传递反相信息以在传输的每一端处同步反相过程，从而原始数据码元可以在接收机处被重构。

图10是解说数据总线反相(DBI)编码/解码系统的框级示意图。数据总线反相编码/解码系统可以结合各种功率降低算法以及通信系统内的其他硬件来使用以选择性地使字节或部分字节内的位反相以降低传送消息码元所消耗的功率。传输功率的降低可以通过修改原本出现在所传送的消息码元中的数字“1”或“0”来实现。

编码器1004可以被配置成监视n位并行输入数据1002a-1002n。当要被传送的字节的某一部分具有带有不期望值的数据位(1002a-1002n)时，编码器1004可以在传输之前将并行输入数据1002a-1002n或某些部分反相。不合需要的值可以是比其他值造成更大电流的值。例如，如果逻辑‘0’造成电流流动而逻辑‘1’不造成电流流动的话，并行输入数据的每一数据位1002a-1002n中的不合需要的值可以是逻辑‘0’。如果逻辑‘1’造成电流流动而逻辑‘0’不造成电流流动的话，并行输入数据的每一被考虑的数据位1002a-1002n中的不合需要的值可以是该位位置中的逻辑‘1’。

反相指示符节点1014可以使用线驱动器1008驱动总线1010的一个连接器来将反相指示符或“数据反相指示符”传送给解码器1012。反相指示符节点1014所传送的反相指示符可指示通过线驱动器1006a-1006n和总线1010传送到解码器1012的并行数据何时包括已被编码器1004反相的一个或多个数据元素。解码器1012可通过将从总线1010接收到的任何被反相的数据元素进行再反相来对反相指示符作出响应。在一个示例中，反相指示符节点1014可以与具有8位宽度的并行输入数据1002a-1002n相关联，并且在传输数据的最高有效部分或最低有效部分(4位字节)(例如，位_8-位_5)根据预编码算法已经被反相时，反相指示符节点1014被设置。注意到，术语字节常常与8位群相关联。在这一上下文中并且贯穿本文档和相关联的权利要求书，术语被更一般地应用以指代预定数目位的群。按照类似的方式，术语字被应用于一般在数量上大于字节的位群，但不一定等于通常相关联的数量16。

编码器1004可以被配置成将并行输入数据1002e-1002n(其中n＝8)反相，并且解码器1012可以被配置成在反相指示符节点1014被断言时(例如，设置＝“1”)将从总线1010接收到的数据1016的最高有效(4位)字节反相。解码器1012反转由编码器1004执行的任何反相，并由此产生作为编码器1004的并行输入数据1002a-1002n的真实副本和/或表示的输出1018a-1018n。在一些示例中，确定编码器1004是否应当将并行输入数据1002a-1002n或其一部分反相可包括考虑与编码器1004的并行输入数据1002a-1002n并行地传送的16、32、或64位字中的一个或多个其他字节或那些字节的部分。在一些实例中，总线宽度可以窄至两个并行位或信号线。

图11是根据某些示例性实施例的纳入抬升本底偏置和具有数据反相预编码的多电平信令的抬升本底系统1100的框级示意图。抬升本底系统1100包括发射机存储器305(图3)，发射机存储器305在一些示例性实施例中可以被配置成存储和检索对应于消息的数据码元。抬升本底系统1100可包括多个发射机1110，每一发射机具有耦合至发射机侧数据链路端1115的相应多电平编码器(LEVEL ENCODER)1120。多电平编码器1120和发射机侧数据链路端1115可以一般地对应于以上关于图3描述的多电平编码器320和发射机侧数据链路端315。多电平编码器1120和发射机侧数据链路端1115可以在一些示例性实施例中被配置成并行地伴随有这些元件的实例。例如，多电平编码器1120可以被实现在电路板上，并且被配置成与实现在其他并行电路板上的其他多电平编码器1120并行操作。

多个发射机1110中发射机的数目以及发射机侧数据链路端1115的宽度与通过抬升本底系统1100实现的总线结构中的位数(即，字宽度)相对应。多电平编码器1120中的每一者可以通信耦合到发射机存储器305，并且被配置成与其余的多电平编码器1120共同地从发射机存储器305检索数据码元并且将数据码元编码成多电平传输码元。根据一些示例性实施例，反相数据编码器(ENCODER)1102可以通信耦合在发射机存储器305与多个发射机1110以及多电平编码器1120中的相应多电平编码器之间。反相数据编码器1102被配置成按照上文关于图10的数据总线反相编码/解码系统描述的类似方式将数据码元预编码成反相数据码元。

多个发射机1110可以被配置成根据多电平信令协议来传送经编码的多电平传输码元。通信链路或数据链路1135可以通过发射机侧数据链路端1115通信耦合到多个发射机1110并且被配置成传播多电平信令。数据链路1135可包括与抬升本底系统1100的总线宽度相对应的数字“n”位线。抬升本底系统1100包括多个抬升本底接收机1130，这多个抬升本底接收机1130可以通过数据链路1135通信耦合至多个发射机1110，并且可以被配置成根据多电平信令协议来接收多电平传输码元。接收机存储器340可以通信耦合至抬升本底接收机1130，并且被配置成存储对应于消息的数据码元。根据一些示例性实施例，抬升本底接收机1130可以被配置成在耦合至接收机存储器340时并行且相组合地操作。抬升本底接收机1130可以一般地对应于以上关于图5描述的抬升本底接收机530。反相数据解码器(DECODER)1104可以通信耦合在抬升本底接收机1130与接收机存储器340之间，并且被配置成将反相数据码元(从以下描述的电平解码逻辑1160的相应实例检索到的)解码成数据码元。

相应的抬升本底接收机1130各自包括通过第一端接电阻器节点565通信耦合到接收机侧数据链路端1150并且通过第二端接电阻器节点570通信耦合到偏置端597的多电平端接电阻器545。接收机侧数据链路端1150可包括与抬升本底系统1100的总线宽度相对应并且与数据链路1135的宽度相对应的数字“n”位位置。每一多电平端接电阻器545被配置成接收多电平信令并且生成跨多电平端接电阻器545的第一端接电阻器节点565和第二端接电阻器节点570的对应的极化电压和电流。多电平信令包括传输码元，传输码元的至少一部分是从数据码元编码的反相数据码元。偏置源595通过第一偏置源节点594通信耦合至偏置端597并且通过第二偏置源节点596通信耦合至接地，并且被配置成在偏置端597上选择性地生成偏置电压电平V_RX。

电平解码器585和电流传感器590各自通过输入节点跨多电平端接电阻器545被通信耦合，并且通过输出节点分别通信耦合至第一索引端口587和第二索引端口589。电平解码器585被配置成确定一组复合索引条目的相应条目的第一部分，而电流传感器被配置成确定一组复合索引条目的相应条目的第二部分。电平解码逻辑1160通信耦合到第一索引端口587、第二索引端口589、以及反相数据解码器1104，并且在一些示例性实施例中可包括组合性逻辑和对应的数据码元索引的阵列(未示出)。电平解码逻辑1160可以被配置成在接收到一组复合索引条目中的对应条目之际从数据码元阵列解码数据码元。电平解码逻辑1160在一些实施例中可以被实现为组合性逻辑阵列，并且被配置成从一组复合索引条目接收相应条目的第一部分和第二部分，并且将每一条目应用于索引以从传输码元阵列检索相关联的消息码元。

抬升本底系统1100还包括反相指示符节点1106，该反相指示符节点1106通过指示端1108通信耦合到反相数据解码器1104。反相指示符节点1106将也可被称为反相标志的反相指示符(未示出)传播到反相数据解码器1104。反相数据解码器1104可以通信耦合至电平解码逻辑1160和反相指示符节点1106。反相数据解码器1104被配置成将反相数据码元解码成数据码元。接收机存储器340可以通信耦合至反相数据解码器1104并且被配置成存储与多电平信令相对应的数据码元。

通过结合偏置源595来使用抬升本底接收机1130，解码传输码元并且从数据码元阵列检索数据码元中使用的功率量(在使用最大振幅信令电平的约一半或50％的来自偏置源595的偏置电压电平V_RX时)，约比用0V偏置电压电平从数据码元阵列检索其他数据码元中利用的功率量少64％。通过纳入反相数据编码器1102和反相数据解码器1104来在传输之前将数据码元预编码成反相数据码元，从解码器产生经解码的预编码数据码元中利用的功率量(根据最大振幅信令电平的约50％的偏置电压电平V_RX)比用0V的其他偏置电压电平V_RX从数据码元阵列检索其他数据码元中利用的功率量少71％。

图12是根据本文公开的某些方面的多电平数据反相指示符的图形表示。数据反相指示符或“反相指示”可以是多电平经编码指示符信号。例如，反相指示可以被编码成4个电压状态1200、1202、1204和1206，如图12所解说的。数据反相指示符或反相指示可以作为信号被传送，诸如反相指示符信号。根据一些数据预编码算法，4个电压状态1200、1202、1204和1206可以编码分区选择符和反相指派符，它们各自具有两个状态，其中分区选择符指示两个可能分区之一的选择(“偶”或“奇”)，而反相指派符指示所选分区被反相还是被维持(即，不被反相)。当偶分区被维持时，所传送的反相指示符信号可以是“00”电压状态1200，而当偶分区被反相时，所传送的反相指示符信号可以是“01”电压状态1202，当奇分区被维持时，所传送的反相指示符信号可以是“10”电压状态1204，而奇分区被反相时，所传送的反相指示符信号可以是“11”电压状态1206。当所传送的反相指示符信号通过反相指示符节点1106被传送到指示端1108(图11)时，用对应于四个电压状态1200、1202、1204和1206之一的电压电平提供反相数据解码器1104。反相数据解码器1104内的逻辑能够解码四个电压状态1200、1202、1204和1206之一，并且确定哪个分区(奇或偶)被选择以及要被反相还是被维持。

图13是根据一些示例性实施例的解码经预编码的多电平反相数据流的时序图1300。该图形涉及其中八个字的序列(编号为n到n+7)在时钟循环序列中被传送的示例。八个字被解码器1012接收为在通过数据链路1135作为经编码传输码元的传输之后从电平解码逻辑1160检索到的有条件反相数据码元(INVERTED DATA)1302。每一字节包括跨解码经预编码的多电平反相数据流的时序图1300中的I/O线(I/O LINE)的八位，编号0-7。编码器1004可以检查每一字节以确定是否应当针对序列中的每一字的最高有效字节(MSB)执行反相。

在该示例中，与反相数据码元1302中的每一者相关联的反相指示(INVERSION INDICATION)序列1300根据时钟循环n-n+7在序列中进展。例如，在反相指示1310的序列中的时钟循环n+1中，第二反相指示1324与反相数据码元1302中的第二反相数据码元1304相关联。反相指示1310可以例如表示如上关于图12讨论的经解码的反相指示信号的反相指派符部分。在其他示例性实施例中，反相指示1310表示以未经编码形式直接可用并且与反相数据码元直接关联的反相指示。在这些示例性情形中的任一者中，反相指示1310可能已经通过反相指示符节点1106和指示端1108从反相数据编码器1102被传播到反相数据解码器1104(图11)。

第二反相指示1324是逻辑“0”或非断言指示，这意味着相关联的第二反相数据码元1304不要被反相。这可以是相关联的预编码算法已经确定如果在传输之前使其MSB反相则原始数据码元原本不会提供功率节省益处的情景。相应地，在数据码元(DATA SYMBOLS)1312的序列中的时钟循环n+1处，第二数据码元1314不使其MSB反相并且等效于第二反相数据码元1304。

在又一示例中，在反相指示1310的序列中的时钟循环n+3处，第四反相指示1326与反相数据码元1302中的第四反相数据码元1306相关联。第四反相指示1326是逻辑“1”或断言指示，从而意味着相关联的第四反相数据码元1306要被反相以重构原始的第四数据码元。这可以是相关联的预编码算法已经确定如果在传输之前使其MSB反相则原始数据码元原本会提供功率节省益处的情景。相应地，在数据码元(DATA SYMBOLS)1312的序列中的时钟循环n+3处，第四数据码元1316使其MSB反相。第四反相数据码元1306的位4-7被反相以变成第四数据码元1316的位4-7。

根据此处给出的两个示例情景所例示的某些类型的预编码，如功率节约益处的表格表示900(图9)提及的类似的功率节约可以被实现。纳入抬升本底偏置和具有数据反相预编码(图11)的多电平信令的抬升本底系统1100的反相数据编码器1102和反相数据解码器1104可以被用于实现如以上两个示例中呈现的MSB的反相。

PAM数据链路中使用的总线结构可以被划分成相异的部分，例如，最高有效字节(MSB)和最低有效字节(LSB)。在第一算法(算法1)中，预编码可包括在给定传输周期中彼此不同的MSB与LSB内的对应位位置处的位对数目的分析。例如，最小功率分组925(图9)指示最高有效位和最低有效位如何彼此不同以在码元传输期间产生低功率电平。这一不同可以通过MSB/LSB位对的逻辑异或运算来计算。相应位对中考虑的位的范围跨每一相应分区从最高有效位位置到最低有效位位置(MSB中最高有效位与LSB中最高有效位的比较向下求和至MSB中最低有效位与LSB中的最低有效位的比较)。如果不同位对的数目的总和小于分区宽度中位计数的一半数目，则各算法翻转MSB中所有位，并且发送指示该翻转的单独标志(即，图13的反相指示1310)。这一算法逼近将传输的特定循环中的位的一部分翻转为中参考平均功率区域(即，最小功率分组925)。

在又一算法(算法2)中，在MSB和LSB内的对应位位置处的位对数目的类似分析可以被发起。然而，给定数据码元可以被划分成4个部分，其中数据码元的最低有效一半(即，最低阶两个部分)被称为偶字节并且被进一步划分成MSB和LSB。类似地，数据码元的最高有效一半(即，最高阶的两个部分)被称为奇字节并且被进一步划分为MSB和LSB。在算法2中，如上在算法1中描述的相同算法被应用于数据码元的最高有效一半和最低有效一半，其中作出比较以确定不同位的数目是否少于总线宽度(W_BUS)/4。如果这种不均等性为真，则数据码元的最高有效一半被反相并且经编码反相指示被设置为“0”。如果这种不均等性不为真，下一步是确定不同位的数目是否<(W_BUS)*3/4。下一步是确定偶字节的MSB和LSB中的不同位的数目是否大于奇字节的MSB和LSB中不同位的数目。如果这种不均等性为真，则奇字节的MSB被反相并且经编码反相指示被设置为“1”。如果这种不均等性不为真，则偶字节的MSB被反相并且经编码反相指示被设置为“2”。如果不均等性的最后组合不为真，则偶MSB分区被维持并且经编码反相指示被设置为“3”。

图14是解说根据本文公开的一方面的解码经预编码的多电平数据码元的方法的流程图。该方法开始于选择性地调节(1410)施加到多电平端接电阻器545的偏置电压电平V_RX。偏置电压电平可以在施加到数据链路1135的最大振幅信令电平的约50％(一半)与33％(三分之一)之间。多电平端接电阻器545通信耦合到抬升本底接收机530的接收机侧数据链路端350并且通信耦合到偏置端597。该方法继续通过数据链路端(例如，数据链路1135)跨多电平端接电阻器545以及通过偏置端597接收(1420)脉冲振幅调制信号。根据脉冲振幅调制信号，测量(1430)跨多电平端接电阻器545的电压电平以及通过多电平端接电阻器545的电流振幅。该方法还包括将测得电压电平映射(1440)到多电平信令振幅以及将通过多电平端接电阻器545的测得电流振幅映射(1450)到电流方向指示符的步骤。根据测得电压电平和通过多电平端接电阻器545的电流振幅的映射，根据其他示例性实施例，该方法继续聚集(1460)复合索引，该复合索引包括多电平信令振幅和测得电流方向指示符。

一旦复合索引被聚集，该方法通过根据复合索引来选择性地访问(1470)查找表560内的消息码元阵列中的消息码元来继续。该方法通过根据复合索引访问从查找表560检索(1480)消息码元来进展。该方法结束于将检索到的消息码元传送(1490)到接收机存储器。

图15A是解说根据进一步公开的示例性实施例的解码经预编码的多电平反相数据码元的方法的流程图1500。当消息码元是反相数据码元时，图14的方法进一步包括检测(1510)与反相数据码元相关联的反相指示，该反相指示与反相数据码元内的位分区相关联。反相指示是位于与数据指派分区分开的位位置处的反相数据码元内的二进制位。反相指示用信号表明反相数据码元的最高有效分区1399根据编码过程被反相并且经反相分区在编码过程内被指定。根据反相指示，该方法继续将反相数据码元内的位的分区选择性地反相(1520)以产生数据码元。该方法结束于将数据码元传送(1530)到接收机存储器340。

图15B是解说根据进一步公开的示例性实施例的解码经预编码的多电平反相数据码元的方法的流程图1505。当消息码元是反相数据码元时，图14的方法进一步包括检测(1540)与反相数据码元相关联的反相指示。反相指示是被编码以包括经排序的二进制位对的多电平反相码元，该经排序的对包括对应于分区选择符的第一位和对应于反相指派符的第二位。根据一些示例性实施例，反相指示是包括四个信号电平的多电平反相码元，每一信号电平对应于由经排序的对所确定的反相规范状态的编码。在其他示例性实施例中，反相指示是包括被编码成经排序对的四个信号电平的多电平反相码元。经排序对的第一位当被断言时(例如，“1”)确定所选分区是奇分区以及在其他情况下(例如，“0”)是偶分区。经排序对的第二位在被断言时(例如，“1”)确定所选分区被反相并且在其他情况下(例如，“0”)被维持。

该方法继续将反相指示解码(1550)成分区选择符和反相指派符。解码(1550)包括将反相指示解码成经排序的二进制位对，该二进制位对包括对应于分区选择符的第一位和对应于反相指派符的第二位。该方法包括根据分区选择符来确定(1560)所选分区，其中当分区选择符被断言时奇分区被选择，否则偶分区被确定为被选择。该方法的下一步是根据反相指派符选择性地反相所选分区内的位1570。当反相指派符被断言时，所选分区内的位被反相，否则所选分区内的位被维持。该方法结束于将数据码元传送(1580)到接收机存储器340。

图16是根据本文公开的各实施例的将根据被应用的预编码算法的总线宽度的功率降低与数据链路功率降低作比较的图表。

通过在传输之前应用数据的预编码以及如上所述地“抬升本底”来实现附加的功率节省。PAM数据链路中使用的总线结构可以被划分成相异的部分，例如，最高有效字节(MSB)和最低有效字节(LSB)。如上所述的算法1和算法2(图13)可以被应用于各种总线宽度情景中的数据码元。例如，来自2-64的总线宽度可以被考虑以应用这两个示例性算法(算法2可能对于总线宽度2没有特别意义)。功率降低图表(功率降低％)1605描绘根据算法1(Alg.1)和算法2(Alg.2)相对于总线宽度(Bus Width)的功率降低百分比。算法1在较小总线宽度处为最大，而算法2继续相同趋势，除了在8位的总线宽度处为相对峰值。

功率节省汇总1610将上文根据各示例性实施例描述的各种本底高度调节图表化。开始于标准PAM-4信令作为基线，下一功率节省条目指示本地高度＝摆动/3，从而提供57％的功率节省，之后是本底高度＝摆动/2，从而提供64％的功率节省。下一条目指示当与先前本底高度调节办法中的任一者串接时，MSB/LSB预编码提供了21％的附加功率节省。由MSB/LSB预编码以及本底高度＝摆动/2提供的总信号功率节省提供71％的功率节省。这一功率节省水平可以通过关于抬升本底系统1100应用以上描述的示例性实施例来实现，该抬升本底系统1100纳入抬升本底偏置和具有数据反相预编码(图11)的多电平信令，其中数据反相预编码根据算法2(图13)来实施，而解码经预编码的多电平反相数据流的图形表示1300(图13)如可以被应用于8位总线。

本领域技术人员将领会，结合本文公开的实施例所描述各种解说性框和模块能以各种形式实现。一些框和模块已经在上文以其功能性的形式作了一般化描述。此类功能性如何被实现取决于加诸于整体系统上设计约束。技术人员对于每种特定应用可用不同的方式来实现所描述的功能性，但这样的实现决策不应被解读成导致脱离了本发明的范围。另外，在一个模块、框或步骤内的功能的编群是为了便于描述。具体功能或步骤可以从一个模块或框中移除而不会脱离本发明。

提供以上对所公开的实施例的描述是为了使本领域任何技术人员皆能制作或使用本发明。对这些实施例的各种修改对本领域技术人员来说将是显而易见的，且本文所描述的一般原理可被应用于其它实施例而不背离本发明的精神或范围。因此，应理解本文给出的描述和附图表示当前优选实施例并且代表本发明所广泛地构想的主题。将进一步理解，本发明的范围完全涵盖可对本领域技术人员显而易见的其它实施例，并且本发明的范围相应地除了所附权利要求之外不受任何限制。