自適應(yīng)總線端接設(shè)備及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本文中所描述的結(jié)構(gòu)及方法涉及例如計算機及微處理器總線的數(shù)字信號發(fā)射總線，包含此類總線的阻抗端接以減少由總線信號從所述總線的一或多個端往回朝向總線驅(qū)動器及接收器的反射導(dǎo)致的干擾。
【背景技術(shù)】
[0002]在當(dāng)今世界，主動地追求便攜式電子裝置計算、數(shù)字通信及大服務(wù)器群的不斷增加的計算速度及經(jīng)減小電力消耗。復(fù)雜計算應(yīng)用、極其復(fù)雜的通信算法及大服務(wù)器存取負載驅(qū)動對計算速度的需求。電池再充電循環(huán)之間的經(jīng)增加時間的用戶需求及服務(wù)器群的大能量要求驅(qū)動對經(jīng)減小電力消耗的追求。使計算速度的現(xiàn)有技術(shù)水平進步同時減小電力消耗是困難的，這是因為這兩個問題直接相關(guān)。一般來說，增加給定硬件配置的時鐘速度引起更高電力消耗。
[0003]當(dāng)前計算裝置的主要數(shù)據(jù)帶寬瓶頸及電力消耗部分為用于存取可尋址裝置的存儲器信道及其它并聯(lián)總線。此類信道及總線(例如，與例如雙倍數(shù)據(jù)速率(“DDR”)同步動態(tài)隨機存取存儲器(“SDRAM”)的當(dāng)前技術(shù)水平的存儲器技術(shù)相關(guān)聯(lián)的通信信道)在與每一地址、控制及時鐘信號路徑相關(guān)聯(lián)的端接負載中消耗大量電力。較后端接負載通常由在每一總線信號路徑的接收器端處電連接的一或多個固定端接電阻器組成。端接電阻器在接收器端處使總線加負載以吸收可以其它方式往回反射到總線上的接收裝置的高速總線信號。此些反射可干擾總線信號在接收裝置處的相干接收。
[0004]圖1是計算機存儲器總線105的現(xiàn)有技術(shù)示意圖。計算機存儲器總線105是本文中所描述的實施例可適用的并聯(lián)數(shù)字信號總線的實例。在實例性存儲器總線105的情形中，由存儲器控制器115將地址及控制(“ADD/CTRL”)信號強加于總線導(dǎo)體110上。存儲器控制器115還在總線導(dǎo)體120上發(fā)射一或多個時鐘信號。所述時鐘信號用于對進入動態(tài)隨機存取(“DRAM”)裝置125的地址及控制字進行計時。在數(shù)據(jù)(“DQ”)總線130上將所尋址數(shù)據(jù)字發(fā)射到DRAM裝置125或從DRAM裝置125檢索所尋址數(shù)據(jù)字。
[0005]地址、控制及時鐘總線導(dǎo)體通常各自個別地端接于總線105的距存儲器控制器115最遠的端135處，在越過最后一個總線裝置(例如，DRAM裝置140)的點處。總線105的端135在本文中稱為總線的“接收器端”?？偩€導(dǎo)體110、120中的每一者通常與固定值電阻器R_TERM(例如，電阻器R_TERM 145)端接。每一端接電阻器R_TERM連接于對應(yīng)總線導(dǎo)體的接收器端與稱為“電壓端接端子”(“VTT”)的共用經(jīng)調(diào)節(jié)電壓節(jié)點150之間。由稱為“VTT發(fā)電機” 160的電壓調(diào)節(jié)器維持經(jīng)調(diào)節(jié)電壓節(jié)點150處的電壓電平。
[0006]所描述的總線端接提供對總線導(dǎo)體110、120中的每一者的阻尼以減少從如先前所描述的總線導(dǎo)體的接收器端135的總線信號反射。與特定總線導(dǎo)體相關(guān)聯(lián)的端接電阻器的較低電阻值因較高總線計時頻率而提供如可能需要的較大阻尼。然而，較低電阻值還增加穿過所述總線導(dǎo)體的電流流量及總體電力消耗，即使當(dāng)沒有信號在總線導(dǎo)體上發(fā)射時。因此，端接電阻值通常選擇為電力消耗與以最高預(yù)期總線計時速率進行的可靠總線操作之間的折中。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本文中所揭示的設(shè)備及方法根據(jù)數(shù)字信號總線的目前或預(yù)期狀態(tài)自適應(yīng)地選擇總線端接阻抗。如本文中所使用，術(shù)語“數(shù)字信號總線的狀態(tài)”、“總線的狀態(tài)”及“總線狀態(tài)”應(yīng)意指用于對進入或離開連接到總線的裝置的總線信號進行計時的時鐘信號的頻率及/或一或多個總線導(dǎo)體(在本文中還稱為“總線線路”)上的總線信號活動?？偩€信號活動的狀態(tài)可與總線睡眠狀態(tài)或電源關(guān)閉狀態(tài)相關(guān)聯(lián)?？偩€信號狀態(tài)還可與由總線控制器(例如，在如本文中所描述的計算機存儲器總線的實例性情形中的存儲器控制器)選擇的總線的一或多個部分或整個總線相關(guān)聯(lián)。術(shù)語“總線狀態(tài)信息”應(yīng)意指與總線狀態(tài)相關(guān)的信息?？偩€狀態(tài)信息可跨越通信信道從控制器發(fā)送到本文中所揭示的設(shè)備的一些實施例。在一些實施例中，總線狀態(tài)信息可由所揭示的設(shè)備的一或多個組件導(dǎo)出且發(fā)送到所揭示的設(shè)備的其它部分。
[0008]可變端接電阻器在每一總線導(dǎo)體的端接端處串聯(lián)布置于端接開關(guān)與共用電壓節(jié)點之間。應(yīng)注意，如本文中所使用的術(shù)語“可變端接電阻器”應(yīng)意指其值可變化的單個電阻元件或以一或多個元件可選自其的串聯(lián)及/或并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)布置以使端接電阻器的電阻值變化的電阻元件群組。本文中的實施例選擇與對應(yīng)總線導(dǎo)體相關(guān)聯(lián)的端接開關(guān)的電阻值及斷開或閉合狀態(tài)以控制所述總線導(dǎo)體的端接阻抗?？赏ㄟ^斷開相關(guān)聯(lián)端接開關(guān)而使總線導(dǎo)體端接達到高阻抗?fàn)顟B(tài)。在端接開關(guān)處于閉合狀態(tài)中的情況下，可通過選擇較低值端接電阻器而增加特定總線導(dǎo)體的端接負載。如此操作可實現(xiàn)總線信號在所述導(dǎo)體上以較高速度的成功發(fā)射及接收,而且增加穿過所述導(dǎo)體的電流流量且增加電力消耗。因此,本文中的實施例實現(xiàn)數(shù)字信號總線的調(diào)諧以用于與可靠總線操作一致的最低電力消耗。
[0009]一些實施例處理當(dāng)前或預(yù)期總線狀態(tài)信息以做出總線導(dǎo)體端接阻抗決策?？捎稍谒沂驹O(shè)備外部的裝置(例如總線控制器)將所述總線狀態(tài)信息發(fā)送到所揭示設(shè)備。可跨越將端接的總線的一或多個線路或跨越將控制器鏈接到所揭示設(shè)備的特殊用途端接總線發(fā)送所述總線狀態(tài)信息?；蛘呋蛄硗?，一些實施例可作用于由所揭示設(shè)備從數(shù)字信號總線直接感測的總線狀態(tài)信息。舉例來說，一些實施例可包含耦合到總線的時鐘線路的時鐘頻率檢測邏輯。所述時鐘頻率檢測邏輯可感測總線的當(dāng)前操作速度且將此總線狀態(tài)信息發(fā)送到所揭示設(shè)備內(nèi)的其它邏輯以用于做出總線端接阻抗決策?；蛘呋蛄硗?，一些實施例可僅作用于命令以設(shè)置一或多個總線導(dǎo)體的特定端接電阻。此些命令可從在所揭示設(shè)備外部的裝置(例如，總線控制器)接收或可由總線狀態(tài)感測裝置(例如前面所提及的時鐘頻率檢測邏輯)在內(nèi)部產(chǎn)生。
【附圖說明】
[0010]圖1是計算機存儲器總線的現(xiàn)有技術(shù)示意圖。
[0011]圖2是根據(jù)本發(fā)明的各種實例性實施例的自適應(yīng)數(shù)字總線端接設(shè)備的示意圖，關(guān)于實例性數(shù)字存儲器總線展示所述總線端接設(shè)備。
[0012]圖3是根據(jù)各種實例性活動圖解說明由電子電路進行的數(shù)字信號總線的自適應(yīng)阻抗端接的實例性方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0013]圖2是根據(jù)本發(fā)明的各種實例性實施例的自適應(yīng)數(shù)字總線端接設(shè)備200的示意圖。關(guān)于如先前所描述的實例性數(shù)字存儲器(DRAM)總線105展示總線端接設(shè)備200。然而，應(yīng)注意，本文中所描述的結(jié)構(gòu)及方法適用于許多類型的數(shù)字信號總線且DRAM總線僅為數(shù)字信號總線的實例。因此，術(shù)語“DRAM總線105”、“數(shù)字存儲器總線105”及“數(shù)字信號總線105”在本文中互換地使用。
[0014]自適應(yīng)總線端接設(shè)備200包含多個端接開關(guān)210 (例如，開關(guān)210A、210B、210C及210D)。每一端接開關(guān)210將與總線信號導(dǎo)體(例如，與ADD/CTRL信號導(dǎo)體110中的每一者及與總線時鐘信號導(dǎo)體120中的每一者)單個地串聯(lián)耦合。每一端接開關(guān)210在距數(shù)字信號總線105的驅(qū)動器端最遠的接收器端135處耦合到對應(yīng)總線導(dǎo)體。每一端接開關(guān)210經(jīng)配置以在端接開關(guān)210斷開時使對應(yīng)總線信號導(dǎo)體在總線105的接收器端135處電斷開。
[0015]自適應(yīng)總線端接設(shè)備200還包含多個可變端接電阻器215 (例如，可變端接電阻器215A、215B、215C及21?)。每一可變端接電阻器215串聯(lián)耦合于對應(yīng)端接開關(guān)210的端接端子220(例如，端接端子220A、220B、220C及220D)與共用電壓節(jié)點150之間。端接開關(guān)210的端接端子220僅在端接開關(guān)210閉合時電連接到總線105的接收器端135。應(yīng)注意，每一可變端接電阻器215可由多個固定值電阻器的切換式串聯(lián)及/或并聯(lián)組合組成。
[0016]自適應(yīng)總線端接設(shè)備200進一步包含耦合到多個端接開關(guān)210及多個可變端接電阻器215的端接邏輯模塊225。端接邏輯模塊225接收如下文所描述的總線狀態(tài)信息及/或一或多個總線端接命令。端接邏輯模塊225使用總線狀態(tài)信息及/或總線端接命令來選擇每一總線信號導(dǎo)體110、120的端接電阻。模塊225針對由總線狀態(tài)信息或總線端接命令所指示的總線狀態(tài)選擇每一總線信號導(dǎo)體110、120的預(yù)定為與數(shù)字信號總線105的可靠操作一致的最高端接電阻。通過設(shè)置每一端接開關(guān)210的狀態(tài)及每一可變端接電阻器215的值而選擇總線導(dǎo)體端接電阻。
[0017]在一些實施例中，自適應(yīng)總線端接設(shè)備200還包含耦合到共用電壓節(jié)點150的VTT發(fā)電機160。VTT發(fā)電機160為電壓調(diào)節(jié)器且在共用電壓節(jié)點150處維持恒定電壓電平。
[0018]自適應(yīng)數(shù)字信號總線端接設(shè)備200還包含耦合到端接邏輯模塊225的時鐘頻率檢測邏輯235。時鐘頻率檢測邏輯23