使用电流控制振荡器的时钟与数据恢复设备和方法与流程

本申请要求2017年12月5日向韩国知识产权局递交的韩国专利申请no.10-2017-0165842的优先权和权益，其全部内容通过引用合并在此。

本发明构思的示例实施例涉及通信系统中的数据接收装置。例如，至少一些示例实施例涉及使用电流控制振荡器的时钟与数据恢复设备和/或方法。

背景技术：

在串行数据通信系统中，发送装置可以使用一个或少量数据总线高速地向接收装置发送串行数据。接收装置可以从接收到的串行数据恢复定时信息和所发送的数据，这称为时钟与数据恢复(cdr)过程。时钟与数据恢复过程可以包括根据接收到的串行数据产生参考时钟信号，并使用参考时钟信号恢复从发送装置发送的数据。

技术实现要素：

本发明构思的示例实施例提供了一种时钟与数据恢复设备，包括电流控制振荡器(cco)，其通过使用电流均衡来补偿从电流控制振荡器的电流源的输出端子延伸到振荡器的金属布线的大rc时间常数来立即响应输入数据中的改变。

本发明构思的其他示例实施例提供了一种时钟与数据恢复设备，包括具有高工作频率的电流控制振荡器。

根据本发明构思的示例实施例，一种时钟与数据恢复设备包括：振荡器，被配置为产生时钟信号；以及调节器，被配置为向所述振荡器提供电流，所述调节器包括：第一电流源，被配置为从第一时刻开始向所述振荡器提供第一电流，以及第二电流源，被配置为从第二时刻开始向所述振荡器提供第二电流，以对所述第一电流进行去加重，所述第二时刻比所述第一时刻晚一段时间，所述一段时间基于所述第一电流。

根据本发明构思的另一示例实施例，一种与数据接收装置相关联的时钟与数据恢复设备包括：振荡器，被配置为产生同步时钟信号，数据接收装置被配置为基于同步时钟信号来接收输入数据；可变电容器，被配置为当所述振荡器以高于设定频率的频率工作时，选择性地调节所述振荡器的频率；以及调节器，被配置为向所述振荡器提供电流，并且当所述振荡器以低于设定频率的频率工作时，通过调节提供给所述振荡器的电流来选择性地调节所述振荡器的频率。

根据本发明构思的另一示例实施例，一种时钟与数据恢复方法包括：通过驱动振荡器产生时钟信号；基于所述时钟信号和输入数据产生控制信号；以及基于所述控制信号向所述振荡器提供第一电流和第二电流，使得从第一时刻开始向所述振荡器提供所述第一电流，并且从第二时刻开始向所述振荡器提供所述第二电流，以对所述第一电流进行去加重，所述第二时刻比所述第一时刻晚一段时间，所述一段时间基于所述第一电流。

根据本发明构思的另一示例实施例，一种时钟与数据恢复方法包括：产生同步时钟信号以接收输入数据；以及通过以下操作来选择性地调节所述同步时钟信号的频率：当振荡器以高于设定频率的频率工作时，使用可变电容器来调节所述同步时钟信号的频率；以及当所述振荡器以低于所述设定频率的频率工作时，通过控制提供给所述振荡器的电流来调节所述同步时钟信号的频率。

附图说明

通过结合附图的以下详细描述，将更清楚地理解本发明构思的上述和其他方面、特征和优点，其中：

图1是示出了根据本发明构思的示例实施例的通信系统的框图；

图2是示出了根据本发明构思的示例实施例的锁相环(pll)型时钟与数据恢复设备的框图；

图3a是示出了图2中所示的时钟与数据恢复设备中使用的电流控制振荡器的示例实施例的电路图；

图3b是示出了图3a中所示的振荡器和可变电容器的实施方式的视图；

图4a是示出了图2中所示的时钟与数据恢复设备中使用的电流控制振荡器的另一示例实施例的电路图；

图4b是产生应用于图4a中所示的电流控制振荡器的upb信号/dn信号的电路的视图，并且图4c是产生应用于图4a中所示的电流控制振荡器的upb信号/dn信号的电路的另一视图；

图5是示出了在采用图4中所示的电流控制振荡器的情况下获得的电流波形的图；

图6是示出了根据本发明构思的另一示例实施例的时钟与数据恢复设备的框图；

图7a是示出了图6中所示的时钟与数据恢复设备中使用的电流控制振荡器的示例实施例的电路图；

图7b是产生应用于图7a中所示的电流控制振荡器的upb0信号/upb1信号/dn0信号/dn1信号的电路的视图；

图8a和图8b是示出了在采用图7中所示的电流控制振荡器的情况下获得的电流波形的图；

图9a是示出了图6中所示的时钟与数据恢复设备中使用的电流控制振荡器的另一示例实施例的电路图；

图9b是产生应用于图9a中所示的电流控制振荡器的upb0信号/upb1信号/upb2信号/dn0信号/dn1信号/dn2信号的电路的视图；

图10是示出了根据本发明构思的另一示例实施例的时钟与数据恢复设备的框图；

图11是示出了根据本发明构思的另一示例实施例的在图10中所示的时钟与数据恢复设备中使用的电流控制振荡器的电路图；

图12是示出了根据本发明构思的示例实施例的时钟与数据恢复方法的流程图；

图13是示出了根据本发明构思的示例实施例的去加重控制方法的流程图；

图14是示出了根据本发明构思的示例实施例的预加重控制方法的流程图；以及

图15是示出了根据本发明构思的示例实施例的选择性控制方法的流程图。

具体实施方式

在下文中，将参照附图描述本发明构思的示例实施例。然而，本发明构思的示例实施例可以以许多不同的形式来实施，并且不应当被解释为受到本文阐述的特定示例实施例的限制。更确切地说，提供这些示例实施例使得本公开将是全面的和完善的,并且将本公开的范围充分传达给本领域技术人员。在附图中，为了清楚起见，可以放大元件的形状和尺寸。

将理解，虽然本文中可以使用术语第一、第二、第三等来描述各元件、组件、区域、层和/或部，但是这些元件、组件、区域、层和/或部不应被这些术语限制。这些术语仅用于将一个元件、组件、区域、层或部与另一个区域、层或部加以区分。因此，在不脱离示例实施例的教导的前提下，以下提到的第一元件、组件、区域、层或部也可以称作第二元件、组件、区域、层或部。

本文使用的术语仅用于描述特定示例实施例，并且不旨在限制本发明构思。如本文中使用的，单数形式“一个”、“一”和“该”还意在包括复数形式，除非上下文明确地另外指示。还应理解，在本说明书中使用的术语“包括”和/或“包括了”表明存在所述特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或其群组，而不排除存在或添加一个或更多个其它特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或其群组。

在下文中，将参照附图描述本发明构思的示例实施例。根据本发明构思的示例实施例的时钟与数据恢复(cdr)设备可以具有各种结构。这里，可以仅示出时钟与数据恢复设备的必要结构，并且那些必要结构将不限制本发明构思的示例实施例的范围。

图1是示出了根据本发明构思的示例实施例的串行数据通信系统的框图。

参考图1，串行数据通信系统100可以使用一个或少量总线高速发送数据。串行数据通信系统100可以包括串行器110、发送器120、串行总线130、接收器140和解串器150。

串行器110可以将并行数据转换为串行数据，并且发送器120可以通过串行总线130发送经转换的串行数据。接收器140可以接收通过串行总线130发送的串行数据，并且解串器150可以将接收到的串行数据转换为并行数据。

串行数据通信系统100中的接收器140可以包括时钟与数据恢复设备，时钟与数据恢复设备被配置为根据接收到的串行数据恢复定时信息和输入数据。时钟与数据恢复设备可以根据接收到的串行数据产生参考时钟信号，并且恢复从发送装置发送的输入数据。

本发明构思的示例实施例可以应用于使用时钟与数据恢复设备的所有serdes接收器。例如，本发明构思的示例实施例可以应用于诸如外围组件互连快速(pcie)、通用串行总线(usb)、多phy层14(mphy)、高清多媒体接口(hdmi)、显示端口(displayport)和v-by-one接口之类的接收器。上面列出的接收器仅是示例，并且本发明构思的示例实施例也可以应用于其他类型的通信系统的接收器。

图2是示出了根据本发明构思的示例实施例的时钟与数据恢复设备的框图。

参考图2，根据本发明构思的示例实施例的时钟与数据恢复设备200可以是锁相环(pll)型时钟与数据恢复设备。时钟与数据恢复设备200可以包括相位检测器210、电荷泵220和电流控制振荡器230。

相位检测器210可以接收通过串行总线发送的输入数据和在电流控制振荡器230中产生的时钟信号，并且通过将接收到的数据的相位与时钟信号的相位进行比较来输出控制信号。例如，当接收到的数据的相位超前于时钟信号的相位时，相位检测器210可以输出up信号，并且当振荡器的时钟信号的相位超前于接收到的数据的相位时，相位检测器210可以输出down信号。此外，相位检测器210可以基于电流控制振荡器230中产生的时钟信号根据接收到的数据恢复输入数据。

电荷泵220可以接收从相位检测器210输出的控制信号，并且输出控制所述电流控制振荡器230的控制电压vci。例如，电荷泵220可以包括电流供应电路(未示出)和电流吸收(sink)电路(未示出)。当电荷泵220从相位检测器210接收到up信号时，控制电压vci可以通过电流供应电路(未示出)上升。当电荷泵220从相位检测器210接收到down信号时，控制电压vci可以通过电流吸收电路(未示出)下降。

电流控制振荡器230可以从电荷泵220接收控制电压vci并且从相位检测器210接收控制信号(up信号/down信号)，以产生时钟信号。

电流控制振荡器230可以包括调节器(未示出)和振荡器(未示出)。调节器可以包括一个或多个电流源或电流支路(在下文中，称为电流源)，并且所述一个或多个电流源可以连接，以并联地向振荡器提供电流。电流源可以包括一个或多个晶体管，并且可以由来自电荷泵220的控制电压vci和来自相位检测器210的控制信号(up信号/down信号)控制晶体管。振荡器可以从调节器接收电流以产生时钟信号。振荡器可以是环形振荡器。然而，环形振荡器仅是振荡器的示例，并且可以使用另一种类型的振荡器来实现本发明构思的示例实施例。

可以使用电流来控制包括电流控制振荡器230的锁相环(pll)型时钟与数据恢复设备，从而可以精细地控制频率的变化。然而，由于电流通过金属布线以从调节器的晶体管提供给电流控制振荡器230，所以在一定量的时间延迟之后可能出现上升时间和下降时间。与低数据率下的振荡器的频率相比，时间延迟量可能不大。然而，由于上升时间和下降时间，在高数据率下，相位检测器210中产生的up信号和down信号可能不会立即反映于电流控制振荡器230中。

图3a是示出了图2中所示的时钟与数据恢复设备中使用的电流控制振荡器300的示例实施例的电路图。

参考图3a，电流控制振荡器300可以包括调节器310和振荡器320。如下所述，在电流控制振荡器300中，从相位检测器210产生的up/down信号可以立即反映在振荡器320中。

调节器310可以包括并联连接的n个电流源，并且n个电流源可以向振荡器320提供电流。每个电流源可以包括晶体管，并且晶体管可以通过电荷泵220输出的控制电压(vci电压)进行偏置。振荡器320可以从调节器310接收电流以产生时钟信号。

根据本发明构思的示例实施例的电流控制振荡器300可以包括连接到振荡器320的输出端子的可变电容器330，使得相位检测器中产生的up/down信号立即反映在振荡器320中。可以将相位检测器的控制信号(up/down信号)应用于可变电容器330，以控制可变电容器330的电容，从而改变振荡器320的频率。在一些示例实施例中，可变电容器330可以是变容二极管(varactor)。变容二极管可以连接到振荡器320的输出端子。当输入up信号时，变容二极管的电容可减小，而当输入down信号时，变容二极管的电容可增大。由于相位检测器的up/down信号立即反映在变容二极管中，因此可以通过调节振荡器320的输出电容并改变振荡器320的振荡频率来容易地追踪输入数据的特性。

同时，由于可变电容器330直接连接到振荡器320，因此振荡器320的输出电容可能增大。因此，可能需要更多的电流来输出高频。然而，由于可能存在由振荡器320的可靠性导致的对振荡器320的工作电压的幅值的限制，因此振荡器320的最大工作频率可能减小并且功耗可能增加。

图3b是图3a中所示的振荡器320和可变电容器330的实施方式的视图。在示例实施例中，振荡器可以包括多个延迟单元，并且每个延迟单元可以包括多个反相器。振荡器可以在一个周期中产生8个时钟[0:7]，并且每个时钟可以顺序地延迟1/8周期。可变电容器330可以连接到产生每个时钟的输出端子，并且可以通过up信号/down信号控制可变电容器330。

图4a是示出了图2中所示的时钟与数据恢复设备中使用的电流控制振荡器的另一示例实施例的电路图。

参考图4a，根据本发明构思的示例实施例的电流控制振荡器400可以包括调节器和振荡器440。在电流控制振荡器400的结构中,没有将可变电容器连接到振荡器的输出端子。

调节器可以包括并联连接的n个主电流源410，并且主电流源410中的每一个可以包括由电荷泵输出的控制电压(vci电压)控制的晶体管。两个辅助电流源420和430可以并联连接到主电流源410中的每一个，并且辅助电流源420和430中的每一个可以包括由电荷泵输出的控制电压(vci电压)控制的晶体管以及由从相位检测器输出的控制信号(up/down信号)控制的晶体管。主电流源410以及辅助电流源420和430可以向振荡器440提供电流。

振荡器440可以从主电流源410以及辅助电流源420和430接收电流,以产生时钟信号。由于可变电容器未连接到振荡器440的输出端子，因此可以将相位检测器产生的控制信号应用于向振荡器440提供电流的辅助电流源420和430。当输入up信号时，辅助电流源420和430可以通过增大提供给振荡器440的电流来增大振荡器440的频率。当输入down信号时，辅助电流源420和430可以通过减小提供给振荡器440的电流来减小振荡器440的频率。

从主电流源410以及辅助电流源420和430提供的电流可以通过从主电流源410以及辅助电流源420和430的输出端子延伸到振荡器440的金属布线450。金属布线450可以具有电能网格(powermesh)的形式，并且在向振荡器440施加电压的情况下连接大电容器以抵抗噪声。因此，金属布线450可以具有大电容。指向振荡器440的电阻和金属布线450的大电容可以用作rc低通滤波器。因此，当输入up信号时，可能不会立即反映向振荡器440提供的电流，而是缓慢地反映该电流。

图4b是产生应用于图4a中所示的电流控制振荡器的upb信号/dn信号的电路的视图，并且图4c是产生应用于图4a中所示的电流控制振荡器的upb信号/dn信号的电路的另一视图。图4b中所示的产生upb信号/dn信号的电路可以应用于全速时钟与数据恢复的情况，并且图4c中所示的产生upb信号/dn信号的电路可以应用于半速时钟与数据恢复的情况。

图5是示出了在采用图4中所示的电流控制振荡器的情况下获得的电流波形的图。

参考图5，电流波形可以类似于在具有阶跃函数的输入电压通过低通滤波器之后输出的电压输出。上升时间或下降时间可以用特定量的时间延迟来近似，这可以防止振荡器立即追踪输入数据。因此，可以减小相位检测器的采样余量。

图6是示出了根据本发明构思的另一示例实施例的时钟与数据恢复设备的框图。

参考图6，根据本发明构思的示例实施例的时钟与数据恢复设备600可以是锁相环(pll)型时钟与数据恢复设备。

时钟与数据恢复设备600可以包括相位检测器610、电荷泵620、电流控制振荡器630和去加重/预加重控制器640。电流控制振荡器630可以包括产生时钟信号的振荡器634以及向振荡器634提供电流的调节器632。由于相位检测器610和电荷泵620类似于图2中所示的相位检测器210和电荷泵220，因此将省略其重复描述。

去加重/预加重控制器640可以从相位检测器610接收控制信号(up/down信号)，以输出去加重控制信号或预加重控制信号。

例如，去加重控制信号可以是up0/down0信号或者up1/down1信号。up0/down0信号可以与输入到去加重/预加重控制器640的up/down信号相同。up1/down1信号可以是通过将输入的up信号/down信号延迟期望的(或备选地，预定的)一段时间并对经延迟的up/down信号执行位反转而获得的信号。

预加重控制信号可以是up0/down0信号或者up2/down2信号。up0/down0信号可以与输入到去加重/预加重控制器640的up/down信号相同，并且up2/down2信号可以是通过将输入到去加重/预加重控制器640的up/down信号提前期望的(或备选地，预定的)一段时间并对经过提前的up/down信号执行位反转(bitinversion)而获得的信号。

电流控制振荡器630的调节器632可以从去加重/预加重控制器640接收去加重控制信号或预加重控制信号，并且基于去加重控制信号或预加重控制信号向振荡器634提供电流。通过基于去加重控制信号或预加重控制信号控制提供给振荡器634的电流，输入数据的改变可以立即反映在振荡器634中。

图7a是示出了图6中所示的时钟与数据恢复设备中使用的电流控制振荡器的示例实施例的电路图。

参考图7a，根据本发明构思的示例实施例的电流控制振荡器700可以包括调节器(例如，调节器632)和振荡器760。

调节器可以包括n个主电流源710和并联连接到主电流源710的辅助电流源720至750。主电流源710可以由电荷泵输出的控制电压(vci电压)控制，并且辅助电流源720至750可以由去加重/预加重控制器输出的控制信号控制。也就是说，辅助电流源720至750可以由up0/dn0信号或者up1/dn1信号控制。up0信号(这里，upb0信号是通过对up0信号进行反转而获得的信号)和dn0信号分别与相位检测器输出的up信号和down信号相同，并且up1信号(这里，upb1信号是通过对up1信号进行反转而获得的信号)和dn1信号分别通过将up信号和down信号延迟期望的(或备选地，预定的)一段时间然后对延迟信号进行位反转并接着将经过位反转的信号乘以恒定比例而获得的。

图7b是产生应用于图7a中所示的电流控制振荡器的upb0信号/upb1信号/dn0信号/dn1信号的电路的视图。由于upb0信号引起的电流极性与upb1信号引起的电流极性相反，因此up0信号的经延迟信号变为upb1信号。下面将参考图8更加详细地进行描述。

图8a和图8b是示出了在采用图7a中所示的电流控制振荡器的情况下获得的电流波形的图。

参见图8a和图8b，图8a示出了理想电流波形i(upb0)和i(upb1)，以及当应用作为去加重控制信号的upb0信号和upb1信号时获得的i(upb0)+i(upb1)的电流波形，并且图8b示出了当upb0信号和upb1信号输入到辅助电流源720和730时所获得的实际波形。

当输入up信号upb1时，提供给振荡器760的电流的增大可以等于通过使用阶跃函数执行去加重而获得的值。因此，由于在去加重电流中增强了高频分量，所以即使当去加重电流通过用作低通滤波器的金属布线时，上升时间和下降时间也可以减小。根据本发明构思的示例实施例的时钟与数据恢复设备可以立即响应输入数据中的变化。

图9a是示出了图6中所示的时钟与数据恢复设备中使用的电流控制振荡器的另一示例实施例的电路图。

参考图9a，根据本发明构思的示例实施例的电流控制振荡器900可以包括调节器和振荡器，并且可以应用去加重控制方法和预加重控制方法。

调节器(类似于图7a中所示的调节器)可以包括n个主电流源910以及并联连接到n个主电流源910的辅助电流源920至970。辅助电流源920至950可以由去加重控制信号控制，并且辅助电流源960和970可以由预加重控制信号控制。也就是说，辅助电流源920和940可以包括由up0/dn0信号控制的晶体管，辅助电流源930和950可以包括由up1/dn1信号控制的晶体管，并且辅助电流源960和970可以包括由up2/dn2信号控制的晶体管。

up0信号(这里，upb0信号是通过对up0信号进行反转而获得的信号)和dn0信号与相位检测器输出的up信号和down信号相同，并且up1信号(这里，upb1信号是通过对up1信号进行反转而获得的信号)和dn1信号可以通过将输入up信号/down信号延迟期望的(或备选地，预定的)一段时间并对经延迟的up/down信号执行位反转而获得。upb2信号和dn2信号可以是通过将up/down信号提前期望的(或备选地，预定的)一段时间并对经过提前的up/down信号执行位反转而获得的信号。图9b是产生应用于图9a中所示的电流控制振荡器的upb0信号/upb1信号/upb2信号/dn0信号/dn1信号/dn2信号的电路的视图。

由于根据本发明构思的示例实施例将去加重控制方法和预加重控制方法一起应用，所以即使通过金属布线将电流提供给振荡器，时钟与数据恢复设备也可以立即响应输入数据中的变化。此外，由于省略了连接到振荡器的输出端子的可变电容器，所以振荡器的工作频率可能增大。

图10是示出了根据本发明构思的另一示例实施例的时钟与数据恢复设备的框图。

参考图10，根据本发明构思的示例实施例的时钟与数据恢复设备1000可以包括相位检测器1010、电荷泵1020、电流控制振荡器1030、开关1040和去加重/预加重控制器1050。由于相位检测器1010和电荷泵1020与参考图2描述的相位检测器210和电荷泵220类似或相同，因此将省略其重复描述。

电流控制振荡器1030可以包括产生时钟信号的振荡器、向振荡器提供电流的调节器以及连接到振荡器的输出端子的可变电容器。

开关1040可以操作以选择相位检测器1010的控制和去加重/预加重控制器1050的控制之一。例如，控制器(未示出)可以确定时钟与数据恢复设备1000的工作频率是否低于期望的(或备选地，预定的)频率。

当时钟与数据恢复设备1000的工作频率低于期望的(或备选地，预定的)频率时，控制器(未示出)可以指示开关1040切换至去加重/预加重控制器1050，使得可以使用去加重/预加重控制器1050减少up/down信号的延迟周期数和附加电流源和电流分支的数量。因此，可以最小化电路面积的增大。

当时钟与数据恢复设备1000的工作频率大于或等于期望的(或备选地，预定的)频率时，控制器(未示出)可以指示开关1040切换至电流控制振荡器1030。因此，由于可变电容器仅用于高速操作以将up/down信号应用于振荡器，所以可以最小化连接到振荡器的输出端子的可变电容器的电容。

图11是示出了图10中所示的时钟与数据恢复设备中使用的电流控制振荡器的示例实施例的电路图。

参考图11，根据本发明构思的示例实施例的电流控制振荡器1100(类似于图10中所示的电流控制振荡器1030)可以包括电流源1110至1170和振荡器，并且还可以包括可变电容器1180。

电流源1110至1170(类似于图9中所示的电流源910至970)可以包括n个主电流源1110和并联连接到n个主电流源1110的辅助电流源1120至1170。辅助电流源1120至1170可以由去加重控制信号和预加重控制信号控制。

当由于时钟与数据恢复设备的工作频率低于期望的(或备选地，预定的)频率而选择去加重/预加重控制时，去加重控制信号和预加重控制信号可以应用于辅助电流源1120至1170。辅助电流源1120至1170可以接收去加重控制信号和预加重控制信号，以调节提供给振荡器的电流。当通过去加重控制信号和预加重控制信号控制辅助电流源1120至1170时，可变电容器1180可以不操作。

当时钟与数据恢复设备的工作频率高于期望的(或备选地，预定的)频率时，可以选择可变电容器1180而不是去加重/预加重控制信号。在这种情况下，相位检测器1010输出的控制信号可以应用于可变电容器1180，并且可以由可变电容器1180控制振荡器的频率。

图12是示出了根据本发明构思的示例实施例的时钟与数据恢复方法的流程图。

参考图12，在操作1210中，根据本发明构思的示例实施例的时钟与数据恢复设备的相位检测器(例如，时钟与数据恢复设备600的相位检测器610)可以接收所发送的数据以及振荡器中产生的时钟信号，以将接收到的数据与时钟信号进行比较。相位检测器可以基于比较结果产生控制信号，以使时钟信号与接收的数据同步。例如，相位检测器可以输出up信号以增大时钟信号的频率，并且输出down信号以减小时钟信号的频率。

在操作1220中，时钟与数据恢复设备的电流控制振荡器可以接收相位检测器输出的控制信号(up/down信号)，并基于控制信号控制振荡器的频率。

例如，当电流控制振荡器接收到up信号时，电流控制振荡器可以通过控制电流源增大提供给振荡器的电流量来增大振荡器的频率。备选地，当电流控制振荡器接收到down信号时，电流控制振荡器可以通过控制电流源减少提供给振荡器的电流量来减小振荡器的频率。具体地，电流控制振荡器可以通过使用预加重/去加重控制方法控制电流源来调节提供给振荡器的电流量。将分别参考图13和图14描述去加重控制方法和预加重控制方法。

图13是示出了根据本发明构思的示例实施例的去加重控制方法的流程图。

在操作1310中，根据本发明构思的示例实施例的时钟与数据恢复设备可以基于相位检测器输出的控制信号产生用于去加重控制的去加重控制信号。

例如，当相位检测器输出如上参考图8a描述的up信号时，可以基于up信号产生用作去加重控制信号的up0信号和up1信号。(这里，图8a中所示的upb0信号和upb1信号是通过对up0信号和up1信号进行反转而获得的信号。可以根据电流控制振荡器的电路结构选择性地使用未反转的信号up0、up1和经反转的信号upb0、upb1。)up0信号可以与up信号相同，并且up1信号可以通过将up信号延迟期望的(或备选地，预定的)一段时间并且对经延迟的up信号进行反转而获得。

在操作1320中，根据本发明构思的示例实施例的时钟与数据恢复设备可以基于去加重控制信号控制提供给振荡器的电流。

例如，提供给振荡器的电流可以在一段时间之后理想地减小，但是由于金属布线的影响而实际上逐渐增大，如图8所示。这里，提供给振荡器的电流的增大速率可以比没有产生up1信号的情况下提供给振荡器的电流的增大速率快。也就是说，由于去加重控制，输入数据的变化可以立即反映在提供给振荡器的电流中。

图14是示出了根据本发明构思的示例实施例的预加重控制方法的流程图。

参考图14，根据本发明构思的示例实施例的时钟与数据恢复设备可以基于相位检测器输出的控制信号产生用于预加重控制的预加重控制信号。

例如，当相位检测器输出up信号时，可以从up信号产生用作预加重控制信号的up0信号和up2信号。up0信号可以与up信号相同，并且可以通过将up信号提前期望的(或备选地，预定的)一段时间并对经过提前的up信号进行反转来获得up2信号。

在操作1420中，根据本发明构思的示例实施例的时钟与数据恢复设备可以基于预加重控制信号来控制提供给振荡器的电流。与去加重控制方法类似，由于预加重控制，输入数据的变化可以立即反映在提供给振荡器的电流中。

图15是示出了根据本发明构思的示例实施例的选择性控制方法的流程图。

参考图15，当使用电流控制振荡器时，振荡器的工作频率范围可能变宽，然而，在这种情况下，振荡器可能需要执行几个周期的经延迟的预加重/去加重以在宽频率范围中具有相同的带宽。当电流源的数量增加时，整个电路面积可能增大。此外，可能需要将up/down信号延迟几个周期，导致晶体管的栅极数量增加。当使用可变电容器控制振荡器时，振荡器可能具有窄频率范围和高功耗。此外，为了确保高速运行的时钟与数据恢复设备的低速运行，可能需要将多个电容器连接到振荡器的输出端子，这限制了频率范围并导致功耗过大。

为了解决上述问题，根据本发明构思的示例实施例的选择性控制方法可以允许使用电流或使用可变电容器来选择性地控制振荡器。

在操作1510中，控制器(未示出)可以确定时钟与数据恢复设备的工作频率。控制器可以根据振荡器的频率来确定时钟与数据恢复设备的工作频率。控制器可以将所确定的工作频率与期望的(或备选地，预定的)频率进行比较。

在操作1520中，当工作频率大于或等于期望的(或备选地，预定的)频率时，控制器可以将振荡器设置为由可变电容器进行控制。例如，控制器可以指示开关1040不选择去加重/预加重控制器1050的控制。

在操作1530中，当工作频率低于期望的(或备选地，预定的)频率时，控制器可以将振荡器设置为由电流进行控制。例如，控制器可以指示开关1040选择去加重/预加重控制器1050的控制。

使用电流控制振荡器的方法可以包括如上参考图13描述的去加重控制方法和如上参考图14描述的预加重控制方法。根据本发明构思的示例实施例的使用电流控制振荡器的方法可以使用预加重控制方法和去加重控制方法二者。

如上所述，与包括正常电流控制振荡器的时钟与数据恢复设备相比，根据本发明构思的示例实施例的时钟与数据恢复设备可用于移除直接连接到振荡器的可变电容器。此外，根据本发明构思的示例实施例的时钟与数据恢复设备可以立即反映输入数据的相位变化，同时增大电流控制振荡器的工作频率。

根据一个或多个示例实施例，上述单元和/或设备(例如，接收器140的组件，包括时钟与数据恢复设备的某些组件及其某些子组件(包括相位检测器、预加重/去加重控制器、开关和控制器))可以使用硬件、硬件和软件的组合、或者存储软件(可执行，以执行单元和/或设备的功能)的非暂时性存储介质来实现。这些组件可以体现在相同的硬件平台中或者体现在单独的硬件平台中。

可以使用处理电路来实现硬件，处理电路例如但不限于：一个或多个处理器、一个或多个中央处理单元(cpu)、一个或多个控制器、一个或多个算术逻辑单元(alu)、一个或多个数字信号处理器(dsp)、一个或多个微计算机、一个或多个现场可编程门阵列(fpga)、一个或多个片上系统(soc)、一个或多个可编程逻辑单元(plu)、一个或多个微处理器、一个或多个专用集成电路(asic)、或者能够以定义的方式响应和执行指令的任何其他设备或多个设备。

软件可以包括计算机程序、程序代码，指令或者其一些组合，为了独立地或者统一地指示或者配置硬件设备按照需要操作。计算机程序和/或程序代码可以包括程序或计算机可读指令、软件组件、软件模块、数据文件、数据结构等，能够由一个或多个硬件设备(例如，如上所述的一个或多个硬件设备)来实现。程序代码的示例包括由编译器产生的机器代码和由解释器执行的高级代码二者。

例如，当硬件设备是计算机处理设备(例如，一个或多个处理器、cpu、控制器、alu、dsp、微计算机、微处理器等)时，计算机处理设备可以被配置为通过根据程序代码执行算术、逻辑和输入/输出操作来执行程序代码。一旦程序代码被加载到计算机处理设备中，计算机处理设备可以被编程以执行程序代码，从而将计算机处理设备转换为专用计算机处理设备。在更具体的示例中，当程序代码被加载到处理器中时，处理器变得被编程以执行与其相对应的程序代码和操作，从而将处理器转换为专用处理器。在另一示例中，硬件设备可以是定制到专用处理电路(例如，asic)中的集成电路。

硬件设备(例如，计算机处理设备)可以运行操作系统(os)和在os上运行的一个或多个软件应用。计算机处理设备还可以响应于软件的执行而访问、存储、操纵、处理和创建数据。为了简单起见，可以将一个或多个示例实施例示例为一个计算机处理设备；然而，本领域技术人员将理解，硬件设备可以包括多个处理元件和多种类型的处理元件。例如，硬件设备可以包括多个处理器或者一个处理器和一个控制器。此外，其他处理结构也是可能的，例如并行处理器。

可以在能够向硬件设备提供指令或数据或者能够被硬件设备解释的任意类型的存储介质(包括但不限于任何机器、组件、物理或虚拟设备、或计算机存储介质和设备)中永久地或者临时地实现的软件和/或数据。软件可以分布在网络耦合的计算机系统上，使得以分布式的方式存储和执行软件。具体地，例如，软件和数据可以由一个或多个计算机可读记录介质(包括如本文所讨论的有形或非暂时性计算机可读存储介质)存储。

根据一个或多个示例实施例，存储介质还可以包括单元和/或设备处的一个或多个存储设备。一个或多个存储设备可以是有形或非暂时性计算机可读存储介质，诸如随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、永久大容量存储设备(例如，磁盘驱动器)，和/或能够存储和记录数据的任何其他类似的数据存储机制。一个或多个存储设备可以被配置为存储用于一个或多个操作系统和/或用于实现本文描述的示例实施例的计算机程序、程序代码、指令或其一些组合。计算机程序、程序代码、指令或其一些组合也可以使用驱动机制从单独的计算机可读存储介质加载到一个或多个存储设备和/或一个或多个计算机处理设备中。这种单独的计算机可读存储介质可以包括通用串行总线(usb)闪存驱动器、记忆棒、蓝光/dvd/cd-rom驱动器、存储卡和/或其他类似的计算机可读存储介质。

计算机程序、程序代码、指令或其一些组合可以经由网络接口而不是经由计算机存储存储介质从远程数据存储设备加载到一个或多个存储设备和/或一个或多个计算机处理设备中。附加地，计算机程序、程序代码、指令或其一些组合可以从远程计算系统加载到一个或多个存储设备和/或一个或多个处理器中，该远程计算系统被配置为通过网络传送和/或分发计算机程序、程序代码、指令或其一些组合。远程计算系统可以经由有线接口、空中接口和/或任何其他类似介质来传送和/或分发计算机程序、程序代码、指令或其一些组合。

可以为示例实施例的目的专门设计和构造一个或多个硬件设备、存储介质、计算机程序、程序代码、指令或其一些组合，或者它们可以是为示例实施例的目的而经改变和/或修改的已知设备。

虽然以上已经示出并描述了示例实施例，但是本领域技术人员将清楚的是，在不脱离由所附权利要求限定的本发明构思的示例实施例的范围的情况下，可以进行修改和改变。