本發(fā)明一般性地涉及數(shù)據(jù)通信鏈路。更特別地,本發(fā)明涉及具有判決反饋均衡的時(shí)鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)電路中的相位檢測(cè)。
背景技術(shù):
高速串行接口可以被用于在系統(tǒng)中的設(shè)備之間傳遞數(shù)據(jù)。這種串行接口可以跨背板或者在芯片設(shè)備之間提供高數(shù)據(jù)帶寬。
然而,歸因于可能被這些串行接口使用的高速信令,所以面臨著挑戰(zhàn)和問(wèn)題。一種挑戰(zhàn)涉及獲得足夠的定時(shí)誤差信息以用于在具有推測(cè)性判決反饋均衡(DFE)的高速收發(fā)器中的定時(shí)恢復(fù)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例涉及一種在具有判決反饋均衡的接收器電路中的相位檢測(cè)的方法。部分均衡邊沿信號(hào)和完全均衡邊沿信號(hào)被生成。來(lái)自判決反饋均衡器的第一抽頭的反饋與剩余的多個(gè)抽頭的反饋分離。來(lái)自多個(gè)抽頭(不包括第一抽頭)的反饋被用于生成部分均衡邊沿信號(hào),而來(lái)自所有抽頭的反饋被用于生成完全均衡邊沿信號(hào)。部分均衡邊沿信號(hào)和完全均衡邊沿信號(hào)被相位檢測(cè)電路用來(lái)提供用于改進(jìn)的性能的高度準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)采樣位置。
還公開(kāi)了其他的實(shí)施例、方面和特征。
附圖說(shuō)明
圖1是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的具有推測(cè)性DFE的示例性接收器電路的高層級(jí)框圖。
圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的用于恢復(fù)數(shù)據(jù)信號(hào)和生成邊沿信號(hào)的示例性電路。
圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的用于使用在時(shí)鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)(CDR)電路中的使用數(shù)據(jù)信號(hào)和邊沿信號(hào)用于相位檢測(cè)的示例性的電路結(jié)構(gòu)。
圖4是描繪了輸入到根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的每個(gè)相位檢測(cè)器(PD)邏輯模塊的三個(gè)數(shù)據(jù)信號(hào)和兩個(gè)邊沿信號(hào)的示例時(shí)序圖。
圖5A和5B提供了針對(duì)根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的兩個(gè)相位檢測(cè)器(PD)邏輯模塊中的每個(gè)相位檢測(cè)器(PD)邏輯模塊的真值表。
圖6A描繪了使用具有推測(cè)性DFE和常規(guī)相位檢測(cè)的接收器電路的眼圖和數(shù)據(jù)采樣的位置。
圖6B描繪了使用根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的具有推測(cè)性DFE和優(yōu)化的相位檢測(cè)的接收器電路的眼圖和數(shù)據(jù)采樣位置。
圖7描繪了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的用于判決反饋均衡的多抽頭反饋濾波器。
具體實(shí)施方式
本公開(kāi)提供了用于在具有推測(cè)性判決反饋均衡的高速收發(fā)器中優(yōu)化定時(shí)恢復(fù)性能的電路和方法。使用本文所公開(kāi)的電路和方法實(shí)質(zhì)性地改進(jìn)了數(shù)據(jù)傳輸可靠性。
在具有利用基于模擬PLL的CDR的推測(cè)性判決反饋均衡的高速收發(fā)器中,先前不充足的定時(shí)誤差信息被使用用于定時(shí)恢復(fù)。對(duì)這種不充足的定時(shí)誤差信息的使用導(dǎo)致了數(shù)據(jù)傳輸性能的劣化。這是因?yàn)樵诨谀MPLL的CDR中存在用于調(diào)整采樣位置的較少選擇。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例,從不同的過(guò)零(zero-crossing)位置來(lái)使用信號(hào)中的定時(shí)誤差信息,以提供優(yōu)化的數(shù)據(jù)采樣定位。特定的數(shù)據(jù)型式(pattern)濾波被使用用于定時(shí)誤差信息處理。在多符號(hào)時(shí)段內(nèi)的判決復(fù)用(decision multiplexing)被用于生成針對(duì)基于模擬鎖相環(huán)(PLL)的時(shí)鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)(CDR)的適當(dāng)信號(hào)。
有利地,本文所公開(kāi)的電路和方法實(shí)質(zhì)性地改進(jìn)了具有所實(shí)施的推測(cè)性DFE的高速收發(fā)器的性能。歸因于更好的所恢復(fù)的信號(hào)質(zhì)量和優(yōu)化的數(shù)據(jù)采樣位置,數(shù)據(jù)傳輸可靠性被改進(jìn)。
圖1是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的具有推測(cè)性DFE的示例性接收器電路100的高層級(jí)框圖。該示例性接收器電路位于集成電路設(shè)備上并且通過(guò)串行鏈路從伙伴(partner)集成電路設(shè)備接收數(shù)據(jù)信號(hào)。如所描繪的,接收器電路100包括連續(xù)時(shí)間線性均衡器(CTLE)102、可變?cè)鲆娣糯笃?VGA)104、求和電路106、時(shí)鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)(CDR)環(huán)形電路108、解串行化器(Deser)電路110、以及判決反饋均衡器(DFE)電路112。
CTLE 102是接收從伙伴設(shè)備的傳輸器電路通過(guò)串行鏈路所傳輸?shù)哪M串行數(shù)據(jù)信號(hào)(所接收的數(shù)據(jù))的模擬均衡器電路。CTLE 102在模擬串行數(shù)據(jù)信號(hào)上執(zhí)行連續(xù)時(shí)間(即,模擬)線性均衡。
VGA 104對(duì)從CTLE 102輸出的模擬數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行放大。VGA 104的輸出通過(guò)求和電路106與來(lái)自DFE電路112的反饋信號(hào)進(jìn)行求和以生成模擬求和數(shù)據(jù)信號(hào),并且來(lái)自求和電路106的該模擬求和數(shù)據(jù)信號(hào)被提供給CDR電路108。
CDR電路108從該模擬求和數(shù)據(jù)信號(hào)恢復(fù)時(shí)鐘信號(hào)并且將所恢復(fù)的時(shí)鐘信號(hào)提供給CDR電路108內(nèi)的采樣器(截剪器(slicer))電路。采樣器電路響應(yīng)于所恢復(fù)的時(shí)鐘信號(hào)對(duì)該模擬數(shù)據(jù)信號(hào)(所接收的數(shù)據(jù))進(jìn)行采樣以獲得數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例,公開(kāi)了一種用于相位檢測(cè)和采樣的位于CDR電路108內(nèi)的電路結(jié)構(gòu),其有效地改進(jìn)了數(shù)據(jù)采樣位置的準(zhǔn)確性。所公開(kāi)的電路結(jié)構(gòu)在下文中關(guān)于圖2、3和4被詳細(xì)描述。
解串行化器電路110對(duì)來(lái)自CDR電路108的所恢復(fù)(采樣)的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行接收和解串行化。并行的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)可以被提供給集成電路中的另外的電路,以用于另外的處理和使用。
DFE電路112還接收由CDR電路108輸出的所恢復(fù)的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)。進(jìn)一步根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例,DFE電路112向CDR電路108提供第一抽頭信號(hào)(H1)用于由相位檢測(cè)和采樣電路結(jié)構(gòu)使用,并且將剩余的抽頭信號(hào)(H2、H3、…)作為反饋提供給求和節(jié)點(diǎn)106。在一種實(shí)施方式中,剩余的抽頭信號(hào)包括從抽頭2至11(即,H2、H3、H4、…、H10、H11)的十個(gè)抽頭信號(hào)。
圖2和3描繪了用于在根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的具有推測(cè)性DFE的時(shí)鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)(CDR)電路108中提供優(yōu)化的相位檢測(cè)的示例性電路。圖2示出了用于恢復(fù)數(shù)據(jù)信號(hào)和生成邊沿信號(hào)的電路,并且圖3示出了使用數(shù)據(jù)信號(hào)和邊沿信號(hào)用于為了使用在CDR電路中的相位檢測(cè)的電路。
參考圖2,在奇數(shù)求和器(summer)電路和偶數(shù)求和器電路(奇數(shù)_求和器和偶數(shù)_求和器)的正極輸入處,可以從VGA電路104接收模擬數(shù)據(jù)信號(hào)。這些奇數(shù)求和器電路和偶數(shù)求和器電路對(duì)應(yīng)于圖1中的求和電路106。
如圖2中進(jìn)一步示出的,來(lái)自DFE抽頭H2、H3等的針對(duì)奇數(shù)數(shù)據(jù)的DFE反饋信號(hào)(dfe_fb_to_奇數(shù))被提供給奇數(shù)求和器電路的負(fù)極輸入。類(lèi)似地,來(lái)自DFE抽頭H2、H3等的針對(duì)偶數(shù)數(shù)據(jù)的DFE反饋信號(hào)(dfe_fb_to_偶數(shù))被提供給偶數(shù)求和器電路的負(fù)極輸入。換句話說(shuō),來(lái)自除了第一DFE抽頭(H1)之外的DFE抽頭的DFE反饋信號(hào)被提供給奇數(shù)求和器電路和偶數(shù)求和器電路的負(fù)極輸入。奇數(shù)求和器電路從模擬數(shù)據(jù)信號(hào)中減去奇數(shù)數(shù)據(jù)的DFE反饋(針對(duì)H2、H3等),以便生成奇數(shù)反饋的經(jīng)部分均衡的數(shù)據(jù)信號(hào)。偶數(shù)求和器電路從模擬數(shù)據(jù)信號(hào)中減去偶數(shù)數(shù)據(jù)的DFE反饋信號(hào)(針對(duì)H2、H3等),以便生成偶數(shù)反饋的經(jīng)部分均衡的數(shù)據(jù)信號(hào)。
圖2中進(jìn)一步示出了六個(gè)采樣器電路(截剪器0、截剪器1、截剪器2、截剪器3、截剪器4、以及截剪器5)。這六個(gè)采樣器電路的這些布置和操作被描述如下。
一對(duì)數(shù)據(jù)采樣電路(截剪器2和截剪器3)生成偶數(shù)數(shù)據(jù)信號(hào)和奇數(shù)數(shù)據(jù)信號(hào)(分別是d0和d180)。截剪器2電路從奇數(shù)反饋的經(jīng)部分均衡的數(shù)據(jù)信號(hào)(從奇數(shù)_求和器輸出)中減去來(lái)自第一DFE抽頭(H1)的DFE反饋信號(hào),以生成結(jié)果的奇數(shù)反饋的經(jīng)完全均衡的數(shù)據(jù)信號(hào)。結(jié)果的奇數(shù)反饋的經(jīng)完全均衡的數(shù)據(jù)信號(hào)由截剪器2電路使用0度的所恢復(fù)的時(shí)鐘(cdr_clk_0)來(lái)進(jìn)行采樣,以獲得偶數(shù)數(shù)據(jù)信號(hào)(d0)。類(lèi)似地,截剪器3電路從偶數(shù)反饋的經(jīng)部分均衡的數(shù)據(jù)信號(hào)(從偶數(shù)_求和器輸出)減去來(lái)自第一DFE抽頭(H1)的DFE反饋信號(hào),以生成結(jié)果的偶數(shù)反饋的經(jīng)完全均衡的數(shù)據(jù)信號(hào)。結(jié)果的偶數(shù)反饋的經(jīng)完全均衡的數(shù)據(jù)信號(hào)由截剪器3電路使用180度的所恢復(fù)的時(shí)鐘(cdr_clk_180)來(lái)進(jìn)行采樣,以獲得奇數(shù)數(shù)據(jù)信號(hào)(d180)。這些偶數(shù)數(shù)據(jù)信號(hào)和奇數(shù)數(shù)據(jù)信號(hào)一起形成了在圖1中可以從CDR電路108輸出給解串行化器電路110的所恢復(fù)的信號(hào)。
一對(duì)部分均衡邊沿生成采樣電路(截剪器0和截剪器1)對(duì)奇數(shù)反饋的經(jīng)部分均衡的信號(hào)和偶數(shù)反饋的經(jīng)部分均衡的信號(hào)(分別從奇數(shù)_求和器和偶數(shù)_求和器輸出)進(jìn)行采樣,以生成一對(duì)部分均衡邊沿信號(hào)(分別是邊沿_B90和邊沿_B270)。截剪器0電路使用所恢復(fù)的90度時(shí)鐘信號(hào)(cdr_clk_90)來(lái)對(duì)奇數(shù)反饋的經(jīng)部分均衡的信號(hào)(從奇數(shù)_求和器輸出)進(jìn)行采樣,以獲得90度的經(jīng)部分均衡的邊沿信號(hào)(邊沿_B90)。類(lèi)似地,截剪器1電路使用所恢復(fù)的270度時(shí)鐘信號(hào)(cdr_clk_270)來(lái)對(duì)偶數(shù)反饋的經(jīng)部分均衡的信號(hào)(從偶數(shù)_求和器輸出)進(jìn)行采樣,以獲得270度的經(jīng)部分均衡的邊沿信號(hào)(邊沿_B270)。
一對(duì)完全均衡邊沿生成采樣電路(截剪器4和截剪器5)生成一對(duì)完全均衡邊沿信號(hào)(分別是邊沿_A90和邊沿_A270)。截剪器4電路從奇數(shù)反饋的經(jīng)部分均衡的數(shù)據(jù)信號(hào)(從奇數(shù)_求和器輸出)中減去來(lái)自第一DFE抽頭(H1)的DFE反饋信號(hào),以生成結(jié)果的奇數(shù)反饋的經(jīng)完全均衡的數(shù)據(jù)信號(hào)。結(jié)果的奇數(shù)反饋的經(jīng)完全均衡的數(shù)據(jù)信號(hào)由截剪器4電路使用90度的所恢復(fù)的時(shí)鐘(cdr_clk_90)來(lái)進(jìn)行采樣,以獲得90度的完全均衡邊沿信號(hào)(邊沿_A90)。類(lèi)似地,截剪器5電路從偶數(shù)反饋的經(jīng)部分均衡的數(shù)據(jù)信號(hào)(從偶數(shù)_求和器輸出)中減去來(lái)自第一DFE抽頭(H1)的DFE反饋信號(hào),以生成結(jié)果的偶數(shù)反饋的經(jīng)完全均衡的數(shù)據(jù)信號(hào)。結(jié)果的偶數(shù)反饋的經(jīng)完全均衡的數(shù)據(jù)信號(hào)由截剪器5電路使用270度的所恢復(fù)的時(shí)鐘(cdr_clk_270)來(lái)進(jìn)行采樣,以獲得270度的完全均衡邊沿信號(hào)(邊沿_A270)。
參考圖3,圖2的輸出信號(hào)如下地對(duì)應(yīng)于圖3中的輸入信號(hào)(圖2中的標(biāo)記→圖3中的標(biāo)記):d0→d0、d180→d180、邊沿_A90→a90、邊沿_A270→a270、邊沿_B90→b90、以及邊沿_B270→b270。圖3中所描繪的電路結(jié)構(gòu)包括:邊沿選擇電路模塊、4T數(shù)據(jù)模塊、兩個(gè)相位檢測(cè)器(PD)邏輯模塊、輸出復(fù)用器(mux)、電荷泵(CP)電路、以及壓控振蕩器(VCO)。
邊沿選擇電路模塊接收數(shù)據(jù)信號(hào)(d0和d180)以及邊沿信號(hào)(a90、a270、b90和b270)。在示例性實(shí)施方式中,按照由邊沿模式控制信號(hào)所控制的,邊沿選擇電路模塊可以處于兩種模式中的一種模式中。
當(dāng)邊沿模式控制信號(hào)為邏輯一時(shí),那么邊沿選擇控制模塊輸出邊沿信號(hào)b90和b270。換句話說(shuō),在這種模式中,輸出X包括兩個(gè)部分均衡邊沿信號(hào)。在這種模式中,所使用的功率可以通過(guò)關(guān)閉未使用的采樣器(圖2中的截剪器4和截剪器5)而被減少,代價(jià)是較不準(zhǔn)確的定時(shí)誤差信息(并且所以降低的性能)。因此,這種模式可以被稱(chēng)為低功率模式。
當(dāng)邊沿模式控制信號(hào)為邏輯零時(shí),那么取決于由數(shù)據(jù)信號(hào)d0和d180指示的前一比特、當(dāng)前比特和下一比特的值,邊沿選擇控制模塊輸出兩個(gè)部分均衡邊沿信號(hào)b90和b270或者兩個(gè)完全均衡邊沿信號(hào)a90和a270。如果前一比特、當(dāng)前比特和下一比特分別是1、0和1,或者如果它們分別是0、1和0,那么輸出X包括兩個(gè)部分均衡邊沿信號(hào)b90和b270。另一方面,如果前一比特、當(dāng)前比特和下一比特分別是0、0和1,或者如果它們分別是1、1和0,那么輸出X包括兩個(gè)完全均衡信號(hào)a90和a270。在這種模式中,歸因于對(duì)附加的采樣器(圖2中截剪器4和截剪器5)的使用,定時(shí)誤差信息可能更加準(zhǔn)確(導(dǎo)致改進(jìn)的性能),代價(jià)是增加的功率消耗。因此,這種模式可以被稱(chēng)為高性能模式。
4T數(shù)據(jù)模塊接收數(shù)據(jù)輸入信號(hào)(D)和邊沿輸入信號(hào)(X)。數(shù)據(jù)輸入信號(hào)(D)包括分別是d0和d180的偶數(shù)數(shù)據(jù)信號(hào)和奇數(shù)數(shù)據(jù)信號(hào)。如上文所描述的,邊沿輸入信號(hào)(X)是由邊沿選擇模塊輸出的信號(hào),并且包括部分均衡邊沿信號(hào)b90和b270、或者完全均衡邊沿信號(hào)a90和a270。每?jī)蓚€(gè)時(shí)鐘周期(即,數(shù)據(jù)流的每四個(gè)比特),4T數(shù)據(jù)模塊加載四個(gè)新的數(shù)據(jù)比特[d(k-3)、d(k-2)、d(k-1)和d(k)]和四個(gè)新的邊沿比特[x(k-4)、x(k-3)、x(k-2)和x(k-1)]?;谶@些輸入(加上之前輸入的數(shù)據(jù)比特d(k-4)),4D數(shù)據(jù)模塊將五個(gè)二進(jìn)制信號(hào)(三個(gè)數(shù)據(jù)比特和兩個(gè)邊沿比特)輸出給每個(gè)相位檢測(cè)器(PD)邏輯模塊。
被提供給圖3中的下方PD邏輯模塊的五個(gè)二進(jìn)制信號(hào)是:C=d(k)、T2=x(k-1)、B=d(k-1)、T1=x(k-2)、以及A=d(k-2)。三個(gè)數(shù)據(jù)比特如下:d(k)是第k個(gè)(當(dāng)前的)數(shù)據(jù)比特;d(k-1)是第k個(gè)數(shù)據(jù)比特之前的數(shù)據(jù)比特;并且d(k-2)是在第k個(gè)數(shù)據(jù)比特之前兩個(gè)比特的數(shù)據(jù)比特。兩個(gè)邊沿比特如下:x(k-1)是在d(k)與d(k-1)之間的邊沿處采樣的邊沿比特;并且x(k-2)是在d(k-1)與d(k-2)之間的邊沿處采樣的邊沿比特。
例如,假定在周期k時(shí),d(k)是來(lái)自d0的偶數(shù)數(shù)據(jù)比特。在這種情況下,d(k-1)是來(lái)自d180的在數(shù)據(jù)比特流中在d(k)之前的奇數(shù)數(shù)據(jù)比特,并且d(k-2)是來(lái)自d0的在數(shù)據(jù)比特流中在d(k-1)之前的偶數(shù)數(shù)據(jù)比特。在這種情況下,x(k-1)是來(lái)自a270或b270的在d(k-1)與d(k)之間的邊沿處采樣的邊沿比特,并且x(k-2)是來(lái)自a90或b90的在d(k-2)與d(k-1)之間的邊沿處采樣的邊沿比特。
作為另一示例,假定在周期k時(shí),d(k)是來(lái)自d180的奇數(shù)數(shù)據(jù)比特。在這種情況下,d(k-1)是來(lái)自d0的在數(shù)據(jù)比特流中在d(k)之前的偶數(shù)數(shù)據(jù)比特,并且d(k-2)是來(lái)自d180的在數(shù)據(jù)比特流中在d(k-1)之前的奇數(shù)數(shù)據(jù)比特。在這種情況下,x(k-1)是來(lái)自a90或b90的在d(k-1)與d(k)之間的邊沿處采樣的邊沿比特,并且x(k-2)是來(lái)自a270或b270的在d(k-2)與d(k-1)之間的邊沿處采樣的邊沿比特。
類(lèi)似地,被提供給圖3中的上方PD邏輯模塊的五個(gè)二進(jìn)制信號(hào)是:C=d(k-2)、T2=x(k-3)、B=d(k-3)、T1=x(k-4)、以及A=d(k-4)。三個(gè)數(shù)據(jù)比特如下:d(k-2)是在第k個(gè)數(shù)據(jù)比特之前兩個(gè)比特的數(shù)據(jù)比特;d(k-3)是在第k個(gè)數(shù)據(jù)比特之前三個(gè)比特的數(shù)據(jù)比特;并且d(k-4)是在第k個(gè)數(shù)據(jù)比特之前四個(gè)比特的數(shù)據(jù)比特。兩個(gè)邊沿比特如下:x(k-3)是在d(k-2)與d(k-3)之間的邊沿處采樣的邊沿比特;并且x(k-4)是在d(k-3)與d(k-4)之間的邊沿處采樣的邊沿比特。
圖4是描繪了輸入到根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的每個(gè)相位檢測(cè)器邏輯模塊的三個(gè)數(shù)據(jù)比特信號(hào)(A、B和C)以及兩個(gè)邊沿比特信號(hào)(T1和T2)的示例時(shí)序圖。在這個(gè)示例中,第一數(shù)據(jù)比特(A或比特(n))和第三數(shù)據(jù)比特(C或比特(n+2))是(來(lái)自d0的)偶數(shù)數(shù)據(jù)比特,并且第二數(shù)據(jù)比特(B或比特(n+1))是(來(lái)自d180的)奇數(shù)數(shù)據(jù)比特。進(jìn)一步在這個(gè)示例中,第一邊沿比特(T1)是第一數(shù)據(jù)比特與第二數(shù)據(jù)比特之間(來(lái)自a90或b90)的所采樣的邊沿,并且第二邊沿比特(T2)是第二數(shù)據(jù)比特與第三數(shù)據(jù)比特之間(來(lái)自a270或b270)的所采樣的邊沿。
圖5A和5B提供了針對(duì)根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的兩個(gè)相位檢測(cè)器(PD)邏輯模塊中的每個(gè)相位檢測(cè)器(PD)邏輯模塊的真值表。每個(gè)PD邏輯模塊使用五個(gè)二進(jìn)制輸入(A、T1、B、T2和C)來(lái)生成四個(gè)中間二進(jìn)制信號(hào)(UP1、DN1、UP2和DN2),并且使用這四個(gè)中間二進(jìn)制信號(hào)來(lái)生成兩個(gè)二進(jìn)制輸出(UP和DN)。
如由圖5A中的兩個(gè)真值表所示出的,第一對(duì)中間信號(hào)UP1和DN1取決于輸入信號(hào)A、T1和B,而第二對(duì)中間信號(hào)UP2和DN2取決于輸入信號(hào)B、T2和C。
如圖5A的頂部真值表中所示出的:
當(dāng)A=0、T1=0并且B=0時(shí),則UP1=0并且DN1=0;
當(dāng)A=0、T1=0并且B=0時(shí),則UP1=0并且DN1=0;
當(dāng)A=0、T1=0并且B=1時(shí),則UP1=0并且DN1=1;
當(dāng)A=0、T1=1并且B=0時(shí),則UP1=0并且DN1=1;
當(dāng)A=0、T1=1并且B=1時(shí),則UP1=1并且DN1=0;
當(dāng)A=1、T1=0并且B=0時(shí),則UP1=1并且DN1=0;
當(dāng)A=1、T1=0并且B=1時(shí),則UP1=0并且DN1=1;
當(dāng)A=1、T1=1并且B=0時(shí),則UP1=0并且DN1=1;以及
當(dāng)A=1、T1=1并且B=1時(shí),則UP1=0并且DN1=0。
如圖5A的底部真值表中所示出的:
當(dāng)B=0、T2=0并且C=0時(shí),則UP2=0并且DN2=0;
當(dāng)B=0、T2=0并且C=0時(shí),則UP2=0并且DN2=0;
當(dāng)B=0、T2=0并且C=1時(shí),則UP2=0并且DN2=1;
當(dāng)B=0、T2=1并且C=0時(shí),則UP2=0并且DN2=1;
當(dāng)B=0、T2=1并且C=1時(shí),則UP2=1并且DN2=0;
當(dāng)B=1、T2=0并且C=0時(shí),則UP2=1并且DN2=0;
當(dāng)B=1、T2=0并且C=1時(shí),則UP2=0并且DN2=1;
當(dāng)B=1、T2=1并且C=0時(shí),則UP2=0并且DN2=1;以及
當(dāng)B=1、T2=1并且C=1時(shí),則UP2=0并且DN2=0。
如由圖5B中的真值表所示出的,該對(duì)輸出信號(hào)(UP和DN)取決于四個(gè)中間信號(hào)(UP1、DN1、UP2和DN2)。特別地,如圖5B的真值表中所示出的:
當(dāng)UP1=0、DN1=0、UP2=0并且DN2=0時(shí),則UP=0并且DN=0;
當(dāng)UP1=0、DN1=0、UP2=0并且DN2=1時(shí),則UP=0并且DN=1;
當(dāng)UP1=0、DN1=0、UP2=1并且DN2=0時(shí),則UP=1并且DN=0;
當(dāng)UP1=0、DN1=1、UP2=0并且DN2=0時(shí),則UP=0并且DN=1;
當(dāng)UP1=0、DN1=1、UP2=0并且DN2=1時(shí),則UP=0并且DN=1;
當(dāng)UP1=0、DN1=1、UP2=1并且DN2=0時(shí),則UP=1并且DN=1;
當(dāng)UP1=1、DN1=0、UP2=0并且DN2=0時(shí),則UP=1并且DN=0;
當(dāng)UP1=1、DN1=0、UP2=0并且DN2=1時(shí),則UP=1并且DN=1;以及
當(dāng)UP1=1、DN1=0、UP2=1并且DN2=0時(shí),則UP=1并且DN=0。
返回參考圖3,輸出復(fù)用器(mux)從下方PD邏輯模塊接收第一對(duì)UP和DN信號(hào),并且從上方邏輯模塊接收第二對(duì)UP和DN信號(hào)。輸出復(fù)用器由4T_CLK驅(qū)動(dòng),4T_CLK具有與所恢復(fù)的時(shí)鐘信號(hào)的兩倍一樣長(zhǎng)的時(shí)鐘時(shí)段。
在4T_CLK的一個(gè)邊沿(例如,上升邊沿)期間,輸出復(fù)用器可以分別將來(lái)自下方PD邏輯模塊的UP信號(hào)和DN信號(hào)切換作為輸出信號(hào)up和dn。在4T_CLK的另一邊沿(例如,下降邊沿)期間,輸出復(fù)用器可以分別將來(lái)自上方PD邏輯模塊的UP信號(hào)和DN信號(hào)切換作為輸出信號(hào)up和dn。
如圖3中進(jìn)一步示出的,來(lái)自輸出復(fù)用器的up輸出信號(hào)和dn輸出信號(hào)可以被提供給電荷泵(CP)電路,并且來(lái)自該電荷泵的輸出可以被提供給壓控振蕩器(VCO)。該VCO可以生成所恢復(fù)的(0度)時(shí)鐘信號(hào)(cdr_clk_0)。注意,可以從所恢復(fù)的時(shí)鐘信號(hào)獲得90度時(shí)鐘信號(hào)、180度時(shí)鐘信號(hào)、以及270度時(shí)鐘信號(hào)(分別是cdr_clk_90、cdr_clk_180、以及cdr_clk_270)。例如,90度相位延遲、180度相位延遲、以及270度相位延遲可以被應(yīng)用到所恢復(fù)的時(shí)鐘信號(hào)。
圖6A描繪了使用具有推測(cè)性DFE和常規(guī)相位檢測(cè)的接收器電路的眼圖和數(shù)據(jù)采樣位置。特別地,該眼圖針對(duì)經(jīng)偶數(shù)DFE均衡的數(shù)據(jù)信號(hào)。示出了使用常規(guī)bang-bang相位檢測(cè)的數(shù)據(jù)采樣位置602,以及常規(guī)bang-bang CDR鎖定的位置604。
如所看到的,圖6A中的數(shù)據(jù)采樣位置被偏置到經(jīng)均衡的眼圖的右側(cè)。這不利地減少了誤差的余量并且可能導(dǎo)致實(shí)現(xiàn)非常低的誤比特率BER上的困難,諸如小于10-12的BER。
圖6B描繪了使用根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的具有推測(cè)性DFE和優(yōu)化的相位檢測(cè)的接收器電路的眼圖和數(shù)據(jù)采樣位置。如同在圖6A中,圖6B的眼圖針對(duì)經(jīng)偶數(shù)DFE均衡的數(shù)據(jù)信號(hào)。示出了使用本文所公開(kāi)的相位檢測(cè)電路的數(shù)據(jù)采樣的位置612,以及改進(jìn)的bang-bang CDR鎖定的位置614。
如所看到的,圖6B中的數(shù)據(jù)采樣位置612位于經(jīng)均衡的眼圖的中心處。這有利地增加了誤差的余量(水平的和垂直的二者)并且所以支持了更低BER的實(shí)現(xiàn),諸如小于10-12的BER。
圖7描繪了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的用于判決反饋均衡的多抽頭反饋濾波器。圖7的多抽頭反饋濾波器是可以作為圖1的DFE電路112的一部分的電路的一種示例。如所圖示的,所恢復(fù)的數(shù)據(jù)信號(hào)可以被反饋并且輸入到示例性濾波器結(jié)構(gòu)的多級(jí)抽頭的延遲線中。每個(gè)Z-1延遲是單位延遲電路。
在第一單位延遲之后,數(shù)據(jù)信號(hào)被抽頭權(quán)重w1加權(quán),并且該結(jié)果被提供作為第一抽頭輸出H1。在第二單位延遲之后,數(shù)據(jù)信號(hào)被抽頭權(quán)重w2加權(quán),并且該結(jié)果被提供作為第二抽頭輸出H2。在第三單位延遲之后,數(shù)據(jù)信號(hào)被抽頭權(quán)重w3加權(quán),并且將該結(jié)果被提供作為第三抽頭輸出H3。對(duì)于另外的抽頭輸出以此類(lèi)推。以這種方式,可以產(chǎn)生抽頭輸出的集合。
示例性的實(shí)施例
實(shí)施例1。一種用于相位檢測(cè)的電路,該電路包括:
第一求和器電路,其從模擬數(shù)據(jù)信號(hào)中減去來(lái)自判決反饋均衡器的多個(gè)抽頭的奇數(shù)數(shù)據(jù)反饋信號(hào),以獲得奇數(shù)反饋的經(jīng)部分均衡的數(shù)據(jù)信號(hào);
第一采樣電路,其使用第一正交(quadrature)時(shí)鐘信號(hào)來(lái)采樣奇數(shù)反饋的經(jīng)部分均衡的數(shù)據(jù)信號(hào),以生成第一部分均衡邊沿信號(hào);以及
第二采樣電路,其從奇數(shù)反饋的經(jīng)部分均衡的數(shù)據(jù)信號(hào)中減去來(lái)自判決反饋均衡器的第一抽頭的反饋信號(hào),以獲得奇數(shù)反饋的經(jīng)完全均衡的數(shù)據(jù)信號(hào),并且使用第一正交時(shí)鐘信號(hào)來(lái)采樣奇數(shù)反饋的經(jīng)完全均衡的數(shù)據(jù)信號(hào),以生成第一完全均衡邊沿信號(hào)。
實(shí)施例2。實(shí)施例1的電路,其中判決反饋均衡器的多個(gè)抽頭不包括判決反饋均衡器的第一抽頭。
實(shí)施例3。實(shí)施例1的電路,進(jìn)一步包括:
第二求和器電路,其從模擬數(shù)據(jù)信號(hào)中減去來(lái)自判決反饋均衡器的多個(gè)抽頭的偶數(shù)數(shù)據(jù)反饋信號(hào),以獲得偶數(shù)反饋的經(jīng)部分均衡的數(shù)據(jù)信號(hào);
第三采樣電路,其使用第二正交時(shí)鐘信號(hào)來(lái)采樣偶數(shù)反饋的經(jīng)部分均衡的數(shù)據(jù)信號(hào),以生成第二部分均衡邊沿信號(hào);以及
第四采樣電路,其從偶數(shù)反饋的經(jīng)部分均衡的數(shù)據(jù)信號(hào)中減去來(lái)自判決反饋均衡器的第一抽頭的反饋信號(hào),以獲得偶數(shù)反饋的經(jīng)完全均衡的數(shù)據(jù)信號(hào),并且使用第二正交時(shí)鐘信號(hào)來(lái)采樣偶數(shù)反饋的經(jīng)完全均衡的數(shù)據(jù)信號(hào),以生成第二完全均衡邊沿信號(hào)。
實(shí)施例4。實(shí)施例3的電路,其中判決反饋均衡器的多個(gè)抽頭不包括判決反饋均衡器的第一抽頭,并且其中第一正交時(shí)鐘信號(hào)與第二正交時(shí)鐘信號(hào)彼此被相移180度。
實(shí)施例5。實(shí)施例3的電路,進(jìn)一步包括:
第五采樣電路,其從奇數(shù)反饋的經(jīng)部分均衡的數(shù)據(jù)信號(hào)中減去來(lái)自判決反饋均衡器的第一抽頭的反饋信號(hào),以獲得奇數(shù)反饋的經(jīng)完全均衡的數(shù)據(jù)信號(hào),并且使用第三正交時(shí)鐘信號(hào)來(lái)采樣奇數(shù)反饋的經(jīng)完全均衡的數(shù)據(jù)信號(hào),以生成偶數(shù)數(shù)據(jù)信號(hào)。
實(shí)施例6。實(shí)施例5的電路,進(jìn)一步包括:
第六采樣電路,其從偶數(shù)反饋的經(jīng)部分均衡的數(shù)據(jù)信號(hào)中減去來(lái)自判決反饋均衡器的第一抽頭的反饋信號(hào),以獲得偶數(shù)反饋的經(jīng)完全均衡的數(shù)據(jù)信號(hào),并且使用第四正交時(shí)鐘信號(hào)來(lái)采樣偶數(shù)反饋的經(jīng)完全均衡的數(shù)據(jù)信號(hào),以生成奇數(shù)數(shù)據(jù)信號(hào)。
實(shí)施例7。實(shí)施例6的電路,其中第一正交時(shí)鐘信號(hào)與第二正交時(shí)鐘信號(hào)彼此被相移180度,并且其中第三正交時(shí)鐘信號(hào)與第四正交時(shí)鐘信號(hào)彼此被相移180度,并且其中第一正交時(shí)鐘從第三正交時(shí)鐘被相移90度。
實(shí)施例8。實(shí)施例6的電路,其中第一正交時(shí)鐘信號(hào)是被相移90度的所恢復(fù)的時(shí)鐘信號(hào),第二正交時(shí)鐘信號(hào)是被相移270度的所恢復(fù)的時(shí)鐘信號(hào),第三正交時(shí)鐘信號(hào)是所恢復(fù)的時(shí)鐘信號(hào),并且第四正交時(shí)鐘信號(hào)是被相移180度的所恢復(fù)的時(shí)鐘信號(hào)。
實(shí)施例9。實(shí)施例6的電路,進(jìn)一步包括:
邊沿選擇電路,其使用偶數(shù)數(shù)據(jù)信號(hào)和奇數(shù)數(shù)據(jù)信號(hào)來(lái)選擇一對(duì)邊沿信號(hào),該對(duì)邊沿信號(hào)包括第一部分均衡邊沿信號(hào)和第二部分均衡邊沿信號(hào)、或者包括第一完全均衡邊沿信號(hào)和第二完全均衡邊沿信號(hào)。
實(shí)施例10。實(shí)施例6的電路,進(jìn)一步包括:
數(shù)據(jù)模塊,其接收偶數(shù)數(shù)據(jù)信號(hào)和奇數(shù)數(shù)據(jù)信號(hào)以及該對(duì)邊沿信號(hào);
第一相位檢測(cè)邏輯電路,其從數(shù)據(jù)模塊接收二進(jìn)制數(shù)據(jù)和邊沿信號(hào)的第一集合并且輸出第一對(duì)上-下(up-down)信號(hào);以及
第二相位檢測(cè)邏輯電路,其從數(shù)據(jù)模塊接收二進(jìn)制數(shù)據(jù)和邊沿信號(hào)的第二集合并且輸出第二對(duì)上-下信號(hào)。
實(shí)施例11。實(shí)施例10的電路,進(jìn)一步包括:
復(fù)用器,其交替地選擇第一對(duì)上-下信號(hào)和第二對(duì)上-下信號(hào)。
實(shí)施例12。實(shí)施例1至11中任何實(shí)施例的電路,其中該電路位于集成電路設(shè)備上的接收器電路的時(shí)鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)電路中。
實(shí)施例13。一種在具有判決反饋均衡的接收器電路中的相位檢測(cè)的方法,該方法包括:
從模擬數(shù)據(jù)信號(hào)中減去來(lái)自判決反饋均衡器的多個(gè)抽頭的奇數(shù)數(shù)據(jù)判決反饋信號(hào),以獲得奇數(shù)反饋的經(jīng)部分均衡的數(shù)據(jù)信號(hào);
使用第一時(shí)鐘信號(hào)來(lái)采樣奇數(shù)反饋的經(jīng)部分均衡的數(shù)據(jù)信號(hào),以生成第一部分均衡邊沿信號(hào);
從奇數(shù)反饋的經(jīng)部分均衡的數(shù)據(jù)信號(hào)中減去判決反饋均衡器的第一抽頭的判決反饋信號(hào),以獲得奇數(shù)反饋的經(jīng)完全均衡的數(shù)據(jù)信號(hào);以及
使用第一時(shí)鐘信號(hào)來(lái)采樣奇數(shù)反饋的經(jīng)完全均衡的數(shù)據(jù)信號(hào),以生成第一完全均衡邊沿信號(hào),
其中判決反饋均衡器的多個(gè)抽頭不包括判決反饋均衡器的第一抽頭。
實(shí)施例14。實(shí)施例13的方法,進(jìn)一步包括:
從模擬數(shù)據(jù)信號(hào)中減去來(lái)自判決反饋均衡器的多個(gè)抽頭的偶數(shù)數(shù)據(jù)反饋信號(hào),以獲得偶數(shù)反饋的經(jīng)部分均衡的數(shù)據(jù)信號(hào);
使用第二時(shí)鐘信號(hào)來(lái)采樣偶數(shù)反饋的經(jīng)部分均衡的數(shù)據(jù)信號(hào),以生成第二部分均衡邊沿信號(hào);
從偶數(shù)反饋的經(jīng)部分均衡的數(shù)據(jù)信號(hào)中減去來(lái)自判決反饋均衡器的第一抽頭的反饋信號(hào),以獲得偶數(shù)反饋的經(jīng)完全均衡的數(shù)據(jù)信號(hào);以及
使用第二時(shí)鐘信號(hào)來(lái)采樣偶數(shù)反饋的經(jīng)完全均衡的數(shù)據(jù)信號(hào),以生成第二完全均衡邊沿信號(hào),
其中第一時(shí)鐘信號(hào)與第二時(shí)鐘信號(hào)彼此被相移180度。
實(shí)施例15。實(shí)施例14的方法,進(jìn)一步包括:
從奇數(shù)反饋的經(jīng)部分均衡的數(shù)據(jù)信號(hào)中減去來(lái)自判決反饋均衡器的第一抽頭的反饋信號(hào),以獲得奇數(shù)反饋的經(jīng)完全均衡的數(shù)據(jù)信號(hào);
使用第三時(shí)鐘信號(hào)來(lái)采樣奇數(shù)反饋的經(jīng)完全均衡的數(shù)據(jù)信號(hào),以生成偶數(shù)數(shù)據(jù)信號(hào);
從偶數(shù)反饋的經(jīng)部分均衡的數(shù)據(jù)信號(hào)中減去來(lái)自判決反饋均衡器的第一抽頭的反饋信號(hào),以獲得偶數(shù)反饋的經(jīng)完全均衡的數(shù)據(jù)信號(hào);以及
使用第四時(shí)鐘信號(hào)來(lái)采樣偶數(shù)反饋的經(jīng)完全均衡的數(shù)據(jù)信號(hào),以生成奇數(shù)數(shù)據(jù)信號(hào),
其中第三時(shí)鐘信號(hào)與第四時(shí)鐘信號(hào)彼此被相移180度。
實(shí)施例16。實(shí)施例15的方法,其中第一時(shí)鐘信號(hào)是被相移90度的所恢復(fù)的時(shí)鐘信號(hào),第二時(shí)鐘信號(hào)是被相移270度的所恢復(fù)的時(shí)鐘信號(hào),第三時(shí)鐘信號(hào)是被相移0度的所恢復(fù)的時(shí)鐘信號(hào),并且第四時(shí)鐘信號(hào)是被相移180度的所恢復(fù)的時(shí)鐘信號(hào)。
實(shí)施例17。實(shí)施例16的方法,進(jìn)一步包括:
使用偶數(shù)數(shù)據(jù)信號(hào)和奇數(shù)數(shù)據(jù)信號(hào)、第一部分均衡邊沿信號(hào)和第一完全均衡邊沿信號(hào)、第二部分均衡邊沿信號(hào)和第二完全均衡邊沿信號(hào)來(lái)生成被輸出給時(shí)鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)電路中的電荷泵電路的上-下信號(hào)。
實(shí)施例18。一種串行接口的接收器電路,該接收器電路包括:
奇數(shù)求和器電路,其從模擬數(shù)據(jù)信號(hào)中減去來(lái)自判決反饋均衡器的多個(gè)抽頭的奇數(shù)數(shù)據(jù)反饋信號(hào),以獲得奇數(shù)反饋的經(jīng)部分均衡的數(shù)據(jù)信號(hào),其中該多個(gè)抽頭不包括判決反饋均衡器的第一抽頭;
第一采樣電路,其使用第一正交時(shí)鐘信號(hào)來(lái)采樣奇數(shù)反饋的經(jīng)部分均衡的數(shù)據(jù)信號(hào),以生成第一部分均衡邊沿信號(hào),其中第一正交時(shí)鐘信號(hào)是被相移90度的所恢復(fù)的時(shí)鐘信號(hào);
第二采樣電路,其從奇數(shù)反饋的經(jīng)部分均衡的數(shù)據(jù)信號(hào)中減去判決反饋均衡器的第一抽頭的反饋信號(hào),以獲得奇數(shù)反饋的經(jīng)完全均衡的數(shù)據(jù)信號(hào),并且使用第一正交時(shí)鐘信號(hào)來(lái)采樣奇數(shù)反饋的經(jīng)完全均衡的數(shù)據(jù)信號(hào),以生成第一完全均衡邊沿信號(hào);
第二求和器電路,其從模擬數(shù)據(jù)信號(hào)中減去來(lái)自判決反饋均衡器的多個(gè)抽頭的偶數(shù)數(shù)據(jù)反饋信號(hào),以獲得偶數(shù)反饋的經(jīng)部分均衡的數(shù)據(jù)信號(hào);
第三采樣電路,其使用第二正交時(shí)鐘信號(hào)來(lái)采樣偶數(shù)反饋的經(jīng)部分均衡的數(shù)據(jù)信號(hào),以生成第二部分均衡邊沿信號(hào),其中第二正交時(shí)鐘信號(hào)是被相移270度的所恢復(fù)的時(shí)鐘信號(hào);以及
第四采樣電路,其從偶數(shù)反饋的經(jīng)部分均衡的數(shù)據(jù)信號(hào)中減去來(lái)自判決反饋均衡器的第一抽頭的反饋信號(hào),以獲得偶數(shù)反饋的經(jīng)完全均衡的數(shù)據(jù)信號(hào),并且使用第二正交時(shí)鐘信號(hào)來(lái)采樣偶數(shù)反饋的經(jīng)完全均衡的數(shù)據(jù)信號(hào),以生成第二完全均衡邊沿信號(hào)。
實(shí)施例19。實(shí)施例18的接收器電路,進(jìn)一步包括:
第五采樣電路,其從奇數(shù)反饋的經(jīng)部分均衡的數(shù)據(jù)信號(hào)中減去來(lái)自判決反饋均衡器的第一抽頭的反饋信號(hào),以獲得奇數(shù)反饋的經(jīng)完全均衡的數(shù)據(jù)信號(hào),并且使用第三正交時(shí)鐘信號(hào)來(lái)采樣奇數(shù)反饋的經(jīng)完全均衡的數(shù)據(jù)信號(hào),以生成偶數(shù)數(shù)據(jù)信號(hào),其中第三正交時(shí)鐘信號(hào)是所恢復(fù)的時(shí)鐘信號(hào);以及
第六采樣電路,其從偶數(shù)反饋的經(jīng)部分均衡的數(shù)據(jù)信號(hào)中減去來(lái)自判決反饋均衡器的第一抽頭的反饋信號(hào),以獲得偶數(shù)反饋的經(jīng)完全均衡的數(shù)據(jù)信號(hào),并且使用第四正交時(shí)鐘信號(hào)來(lái)采樣偶數(shù)反饋的經(jīng)完全均衡的數(shù)據(jù)信號(hào),以生成奇數(shù)數(shù)據(jù)信號(hào),第四正交時(shí)鐘信號(hào)是被相移180度的所恢復(fù)的時(shí)鐘信號(hào)。
實(shí)施例20。權(quán)利要求19的接收器電路,進(jìn)一步包括:
相位檢測(cè)電路,其使用偶數(shù)數(shù)據(jù)信號(hào)和奇數(shù)數(shù)據(jù)信號(hào)、第一部分均衡邊沿信號(hào)和第一完全均衡邊沿信號(hào)、第二部分均衡邊沿信號(hào)和第二完全均衡邊沿信號(hào)來(lái)生成被輸出給時(shí)鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)電路中的電荷泵電路的上-下信號(hào)。
結(jié)論
在上文的描述中,給出了許多具體的細(xì)節(jié)以提供對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例的透徹理解。然而,本發(fā)明的所說(shuō)明的實(shí)施例的上文描述不意圖為是詳盡的或者將本發(fā)明限制于所公開(kāi)的精確形式。相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到,本發(fā)明能夠在不具有這些具體細(xì)節(jié)中的一個(gè)或多個(gè)細(xì)節(jié)的情況下、或者利用其他的方法、組件等而被實(shí)行。
在其他實(shí)例中,沒(méi)有詳細(xì)地示出或描述公知的結(jié)構(gòu)或操作以避免使本發(fā)明的各方面模糊不清。盡管本發(fā)明的具體實(shí)施例和用于本發(fā)明的示例在本文中被描述用于說(shuō)明性目的,但是如相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到的,各種等價(jià)修改可能在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。鑒于上文的詳細(xì)描述,可以對(duì)本發(fā)明做出這些修改。