具有基于数据码元转变的时钟控制的多导线漏极开路链路的制作方法_2

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数或流(比特)转变成m个码元转变数(mXT)。码元转变数至顺序码元号转换器204可以将码元转变数(T)转换成顺序码元号(Cs)。顺序码元号(Cs))可以被时钟控制通过输出寄存器206到控制多个线驱动器212的一组缓冲器210。在一个示例中,线驱动器212可以使用由电阻216上拉的漏极开路晶体管来实现。延迟寄存器208用于保持先前的顺序码元号(Ps)。码元转变数至顺序码元号转换器204使用当前码元转变数T和先前的顺序码元号(Ps))来选择下一当前顺序号(Cs)。
[0041]图3是具有CMOS接收机并且具有集成时钟恢复的接收机设备350的框图。接收机设备350可以包括从η条导线364接收信号的多个互补金属氧化物半导体(CMOS)接收缓冲器362。
[0042]接收机设备350可以包括解码器303,解码器303包括时钟控制的保持寄存器354、顺序码元号至码元转变数转换器356、以及码元转变数至比特转换器358。收到信号可以被提供给时钟和数据恢复(CDR)电路352,⑶R电路352从在导线364上接收的输入码元(SI)的转变恢复出接收时钟(RXCLK)。顺序码元号至码元转变数转换器356基于先前的码元Ps (其保持在保持寄存器处)来转换当前码元Cs以提供码元转变数T。保持寄存器354通过由⑶R电路352提供的接收时钟(RXCLK)来被时钟控制。由接收时钟(RXCLK)触发的码元转变数至比特转换器358随后将m个码元转变数(mXT)转换成二进制数。校准电路366可以用于生成用于⑶R电路352和CMOS接收缓冲器362的延迟校准控制信号。
[0043]比特与码元转变数之间的示例性转换
[0044]图4解说了在发射机402处从比特到码元转变数以及随后在接收机404处从码元转变数到比特的转换。发射机402将二进制信息(即,比特)馈送到“比特至mXT”转换器406以生成m个码元转变数TO到Tm-1。接收机404接收m个码元转变数TO到Tm-1,这些码元转变数被馈送到“mXT至比特”转换器408以取回二进制信息(S卩,比特)。如果每一个T (T0到Tm-1)存在r个可能的码元转变状态,则m个转变能发送rm个不同状态。
[0045]在一个示例中,可以假设每一个T的可能码元转变r为10。还假设一群中的码元数量m为3,以使得码元转变数为T2、Tl、T0,其中T1:0,1,2,…,9。由此,每一个T可具有
10个不同状态。由此,对于T2、Tl、T0,码元转变数可以是例如3位数,诸如T2 = 3、Tl =9、T0 = I (或者十进制数391)。以此方式,比特序列可被转换成多个码元转变数Τ,以及反过来。
[0046]顺序码元与码元转变数之间的示例性转换
[0047]图5解说了顺序码元与转变数之间的转换。该转换将从前一顺序码元号(Ps)至IJ当前顺序码元(Cs)的每一转变映射成转变数(T)。在发射机设备处,转变数被转换成顺序码元。由于正在使用相对转换方案,因此转变数保证了没有两个连贯的顺序码元504将会是相同的。
[0048]在针对2导线系统的一个示例中,存在被指派给4个顺序码元S0、S1、S2和S3的四(4)个原始码元。对于这四(4)个顺序码元,表502解说了可如何在前一顺序码元(Ps)和基于当前转变数⑴的临时转变数!'-的基础上来指派当前顺序码元(Cs)。
[0049]在该示例中,转变数Cs可根据下式来指派:
[0050]Cs = P s+Ttmp
[0051]其中Ttnip= T == O ? 3:Το换言之,如果T等于0,则Ttnip变成3,否则Ttni/变成等于Τ。并且一旦Ttnip被计算出,Cs就被设置成Ps加Ttnip。此外,在接收机端,逻辑被反相以恢复 T,Ttnp= C s+4 - Ps并且 T = T _= = 3 ? O: T
[0052]示例性漏极开路晶体管定时
[0053]如先前提及的,图2的发射机设备200和图3的接收机设备350将漏极开路晶体管用于它们的驱动器和接收机。
[0054]图6解说了与漏极开路晶体管相关联的信号的示例性定时。在一个示例中,集成电路间(I2C)中的串行时钟(SCL)驱动器608可以包括漏极开路晶体管。在进行传送时,主控设备602可以在高阻抗与接地(或电压轨)之间切换漏极开路晶体管608。电阻606可被提供以在漏极开路晶体管608处于高阻抗状态时将输出拉至期望的电压电平。在晶体管608处于高阻抗状态时,传输线上的对应于逻辑O和逻辑I的电压之间的信号的变化率由与电阻606和线电容610相关联的RC常数来管控。在这个示例中,可以领会,漏极开路晶体管608的上升时间~632显著长于其下降时间tf630。特性时序图620解说了低到高转变624(例如,上升沿)要比从逻辑I电压到逻辑O电压的高到低转变622(例如,下降沿)就转变而言显著更缓和(例如,更长)。高到低转变622 (下降时间)相对于低到高转变624(上升时间)的差异的结果为:检测逻辑可能在比查明高到低转变的时间显著更长的时间628处查明低到高转变。即,从低到高转换626的开始到查明高状态的时间628的时间延迟显著大于或长于用于查明高到低转变622中的低状态的时间延迟。这具有减慢传递率的趋势。
[0055]图7解说了在CDR电路中使用的时钟恢复电路700的示例以及相应的时序图750。时钟恢复电路700可以从一个或多个信号703中提取接收时钟(RXCLK)712。时钟恢复电路700可以检测由输入线703的状态表示的码元转变,并且生成相对于该转变对齐的脉冲以准许对当前收到码元进行采样。
[0056]时钟恢复电路700使用比较器702来检测码元转变,该比较器702将当前码元(Cs)与由保持寄存器714维持的前一码元(Ps)作比较并且产生指示是否检测到差异的输出(NE)。当该码元不等于该码元的所寄存副本时,生成NE信号。比较器702的输出设置置位-复位寄存器704以记录转变。置位-复位寄存器704的输出在门706处用自己的经反相延迟版本来选通以产生单稳脉冲(NE1SH0T)。NE1SH0T脉冲的宽度(P)由基于触发器的电路708来确定(其可以作为可编程或可配置延迟来操作)。NE1SH0T脉冲可以被进一步延迟达由第一延迟电路S 710确定的时间以提供结果得到的实现对当前码元的可靠采样的时钟IRXCLK 720。时钟IRXCLK 720可以被用于时钟控制诸码元进入保持寄存器714中并且清除记录转变的发生的置位-复位寄存器704。第二触发器电路713可以用于保持(延迟)时钟IRXCLK 720并且生成可以用于采样收到码元的第二时钟RXCLK 712。
[0057]时钟恢复电路700假定在每个码元转变处发生至少一个转变。然而,一个码元区间处的诸转变可以仅包括正转变或者仅包括负转变。这可能当在导线703上使用漏极开路晶体管驱动器时导致一些非对称定时。
[0058]在更详细的示例中,时钟恢复700包括比较器702、置位-复位寄存器704、第一模拟或数字延迟器件708 (例如,基于触发器的电路)、单稳逻辑706、第二模拟或数字延迟器件710、以及寄存器714。比较器702可将第一状态转变信号的第一实例(SI)与第一状态转变信号的电平锁存实例(S)进行比较并输出比较信号(NE)。置位-复位锁存器704可以从比较器702接收比较信号(NE)并输出比较信号的经滤波版本(NEFLT)。第一延迟器件708(例如,基于触发器的电路)可接收比较信号的经滤波版本(NEFLT)并输出比较信号的经滤波版本的延迟实例(NEDEL)。单稳逻辑706可接收经滤波比较信号(NEFLT)以及比较信号的经滤波版本的延迟实例(NEDEL)并输出比较信号的第二经滤波版本(NE1SH0T)。第二延迟器件710可以接收比较信号的第二经滤波版本(NE1SHOT)并且输出第一状态转变信号的延迟实例(RXCLK)720。置位-复位寄存器704可基于第一状态转变信号的延迟实例(IRXCLK) 720来被复位。寄存器714可接收第一状态转变信号(SI)并输出第一状态转变信号的经寄存实例(S),其中该寄存器714基于第一状态转变信号的延迟实例(IRXCLK)来被触发。
[0059]如可以从时序图750中领会的,所引入的小延迟P 708 (例如,由触发器电路引入)为码元之间的建立时间提供更多余裕。
[0060]以下定义在时序图750信号中使用:
[0061]tsyn1:—个码元循环周期,
[0062]tsu:寄存器714的以IRXCLK 720的上升(前)沿为参照的SI建立时间,
[0063]tHD:寄存器714的以IRXCLK 720的下降(后)沿为参照的SI保持时间,
[0064]tdNE:比较器702的传播延迟,
[0065]tdRST:置位-复位锁存器704的从IRXCLK 720的上升(前)沿起的复位时间。
[0066]tdls:单稳逻辑706的传播延迟。
[0067]最初,信号SI和S保持前一码元值SymO 752。信号NE、NEFLT和IRXCLK为零。当正在接收新码元值Syml756时,这导致信号SI开始改变其值。SI值由于接收到信号转变(从SymO到Syml)的中间或不确定状态754的可能性而可能不同于Syml 756 (有效数据),中间或不确定状态754可能例如由线间偏斜、过冲/下冲、串话等所导致。
[0068]只要比较器702检测到SI和S之间的不同值,NE信号就变为高,并且这异步地在td-后将置位-复位寄存器704输出NEFLT信号设为高,该置位-复位寄存器输出NEFLT信号保持其高状态直到它被IRXCLK
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