專利名稱：用于突發(fā)模式串行信號(hào)的時(shí)鐘與數(shù)據(jù)恢復(fù)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明大體來(lái)說(shuō)涉及時(shí)鐘與數(shù)據(jù)恢復(fù)電路，且更特定來(lái)說(shuō)，涉及供與突發(fā)模式信號(hào)一起使用的時(shí)鐘與數(shù)據(jù)恢復(fù)電路。
背景技術(shù)：
一些通信系統(tǒng)在例如光纖電纜的信道上串行地發(fā)射數(shù)據(jù)。串行通信系統(tǒng)中的發(fā)射器在具有計(jì)時(shí)信息的數(shù)據(jù)信號(hào)中發(fā)射數(shù)據(jù)，所述計(jì)時(shí)信息隱式地在所述數(shù)據(jù)信號(hào)中的轉(zhuǎn)變定時(shí)中用信號(hào)傳遞。接收器從所述數(shù)據(jù)信號(hào)恢復(fù)時(shí)鐘及數(shù)據(jù)兩者。所述接收器可使用所接收數(shù)據(jù)的許多位時(shí)間來(lái)開始恢復(fù)所述時(shí)鐘及數(shù)據(jù)。另外，數(shù)據(jù)之前可為前同步碼或數(shù)據(jù)可包含前同步碼以輔助(舉例來(lái)說(shuō))時(shí)鐘信息的恢復(fù)。考慮到初始鎖定時(shí)間與數(shù)據(jù)通信的 總時(shí)間相比非常短，此初始鎖定時(shí)間在始終在線(always-on)通信系統(tǒng)中通常并無(wú)多大關(guān)系O在一些串行通信系統(tǒng)中，將數(shù)據(jù)分組成若干突發(fā)而在突發(fā)之間無(wú)信號(hào)傳遞，多個(gè)發(fā)射器可在不同時(shí)間將數(shù)據(jù)發(fā)射到信道中，且每一發(fā)射器可具有獨(dú)立的振幅及定時(shí)特性。由于每一數(shù)據(jù)突發(fā)可具有任意相位，因此來(lái)自前一突發(fā)的定時(shí)信息通常并不在鎖定到后續(xù)突發(fā)中使用。另外，由于每一突發(fā)可為相對(duì)短的，因此與始終在線通信系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)通信的總時(shí)間相比非常短的初始鎖定時(shí)間在突發(fā)模式通信系統(tǒng)中可能很長(zhǎng)而令人不悅。此外，由于突發(fā)的前同步碼為系統(tǒng)額外開銷且并不傳達(dá)有用數(shù)據(jù)，因此使用冗長(zhǎng)的前同步碼(舉例來(lái)說(shuō))以允許恢復(fù)時(shí)鐘信息可能過(guò)度地減小通信帶寬。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的一些方面提供用于具有近瞬時(shí)鎖定的時(shí)鐘與數(shù)據(jù)恢復(fù)的電路及方法。在一個(gè)方面中，本發(fā)明提供一種時(shí)鐘與數(shù)據(jù)恢復(fù)裝置，其包含取樣電路，其經(jīng)配置以接收串行輸入信號(hào)并通過(guò)對(duì)所述串行輸入信號(hào)進(jìn)行取樣來(lái)產(chǎn)生并行信號(hào)，其中針對(duì)所述串行輸入信號(hào)的每一位時(shí)間產(chǎn)生多個(gè)樣本；定相電路，其耦合到所述并行信號(hào)且經(jīng)配置以產(chǎn)生指示在所述并行信號(hào)當(dāng)中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變的位置的相位選擇信號(hào)；及選擇電路，其耦合到所述并行信號(hào)且經(jīng)配置以基于所述相位選擇信號(hào)而產(chǎn)生選自所述并行信號(hào)的至少一個(gè)信號(hào)。在另一方面中，本發(fā)明提供一種用于時(shí)鐘與數(shù)據(jù)恢復(fù)的方法，其包含在不同時(shí)間點(diǎn)對(duì)串行輸入信號(hào)進(jìn)行取樣以產(chǎn)生經(jīng)取樣信號(hào)，其中在所述串行輸入信號(hào)的每一位時(shí)間中發(fā)生多個(gè)時(shí)間點(diǎn)；確定供在提供輸出數(shù)據(jù)中使用的相位，所述確定相位包括找到所述經(jīng)取樣信號(hào)中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變；及通過(guò)利用所述相位在所述經(jīng)取樣信號(hào)當(dāng)中進(jìn)行選擇來(lái)提供輸出數(shù)據(jù)。在審閱本發(fā)明后可更全面地理解本發(fā)明的這些方面及其它方面。


圖I是根據(jù)本發(fā)明的方面的時(shí)鐘與數(shù)據(jù)恢復(fù)電路的框圖。圖2A、2B、2C及2D是圖解說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的方面的時(shí)鐘與數(shù)據(jù)恢復(fù)電路的操作的時(shí)序圖。圖3是根據(jù)本發(fā)明的方面的時(shí)鐘與數(shù)據(jù)恢復(fù)過(guò)程的流程圖。圖4是根據(jù)本發(fā)明的方面的另一時(shí)鐘與數(shù)據(jù)恢復(fù)電路的框圖。圖5是根據(jù)本發(fā)明的方面的另一時(shí)鐘與數(shù)據(jù)恢復(fù)電路的框圖。
具體實(shí)施例方式圖I是根據(jù)本發(fā)明的方面的接收器的時(shí)鐘與數(shù)據(jù)恢復(fù)電路(CDR)的框圖。所述CDR接收傳達(dá)串行數(shù)據(jù)位流的串行輸入信號(hào)DIN。所述CDR以已知的標(biāo)稱數(shù)據(jù)速率在串行輸入信號(hào)DIN上接收數(shù)據(jù)。舉例來(lái)說(shuō)，所述標(biāo)稱數(shù)據(jù)速率可為1244. 16Mbps，但實(shí)際數(shù)據(jù)速率可變化或具有百萬(wàn)分之32的容限。由所述CDR接收的順序數(shù)據(jù)流包含由數(shù)據(jù)中的間隙分開的數(shù)據(jù)突發(fā)。每一數(shù)據(jù)突發(fā)以可能與標(biāo)稱數(shù)據(jù)速率的偏差及可能不同的相位抵達(dá)。所述數(shù)據(jù)突發(fā)可以CDR可用來(lái)確定突發(fā)的定時(shí)的前同步碼開始。在一些實(shí)施例中，前同步碼包含交替的I與O的序列。所述⑶R的多路分用器107接收串行輸入信號(hào)DIN。多路分用器107還接收時(shí)鐘信號(hào)CLKREF。在一個(gè)實(shí)施例中，由多路分用器107接收的參考時(shí)鐘信號(hào)CLKREF以大約四倍于串行輸入信號(hào)DIN的標(biāo)稱數(shù)據(jù)速率的頻率振蕩。在另一實(shí)施例中，參考時(shí)鐘信號(hào)CLKREF 為各自以大約為串行輸入信號(hào)DIN的標(biāo)稱數(shù)據(jù)速率的頻率振蕩的多個(gè)信號(hào)，其中每一信號(hào)具有不同相位。多路分用器107利用參考時(shí)鐘信號(hào)CLKREF從串行輸入信號(hào)DIN產(chǎn)生經(jīng)取樣輸入信號(hào)Q。多路分用器107針對(duì)多個(gè)順序位時(shí)間中的每一者獲得所述串行輸入信號(hào)的多個(gè)樣本。如圖I的實(shí)施例中所圖解說(shuō)明，多路分用器107組合以4為因數(shù)的過(guò)取樣與以2為因數(shù)的解串行化以產(chǎn)生形成經(jīng)取樣輸入信號(hào)Q的8個(gè)并行信號(hào)。因此，經(jīng)取樣輸入信號(hào)Q的一個(gè)值集合或一個(gè)字跨越輸入數(shù)據(jù)的兩個(gè)順序位時(shí)間，其中每位時(shí)間4個(gè)樣本。然而，所述樣本可能不與串行輸入信號(hào)DIN中的位邊界對(duì)準(zhǔn)。在其它實(shí)施例中，多路分用器107可使用不同的過(guò)取樣因數(shù)(舉例來(lái)說(shuō)，16)或解串行化位寬度。邊緣檢測(cè)器127接收經(jīng)取樣輸入信號(hào)Q的子集并產(chǎn)生相位選擇信號(hào)PHASE。經(jīng)取樣輸入信號(hào)Q的所述子集跨越串行數(shù)據(jù)的大約一個(gè)位時(shí)間。在圖I的實(shí)施例中，經(jīng)取樣輸入信號(hào)的子集為五個(gè)信號(hào)。所述五個(gè)信號(hào)對(duì)應(yīng)于相連樣本時(shí)間點(diǎn)，其中所述子集中的第一個(gè)及最后一個(gè)信號(hào)對(duì)應(yīng)于分開大約一個(gè)位時(shí)間的樣本時(shí)間點(diǎn)。邊緣檢測(cè)器127在經(jīng)取樣輸入信號(hào)的子集中定位邊緣或數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變以識(shí)別串行輸入信號(hào)DIN中的數(shù)據(jù)位之間的邊界的定時(shí)。經(jīng)取樣輸入信號(hào)中的邊緣為相連信號(hào)的值改變的位置。在一些實(shí)施例中，“異或”邏輯門耦合到相連信號(hào)對(duì)以識(shí)別具有不同值的那些對(duì)?？蓪ⅰ爱惢颉边壿嬮T的輸出施加到額外邏輯門以將邊緣位置編碼為(舉例來(lái)說(shuō))二進(jìn)制數(shù)。邊緣通常對(duì)應(yīng)于位時(shí)間之間的近似邊界。由于在邊界之間居中的樣本可能較不易受信號(hào)噪聲的破壞或定時(shí)不確定性的影響，因此在一些實(shí)施例中，相位選擇信號(hào)PHASE經(jīng)設(shè)定而具有將致使選擇器117從經(jīng)取樣輸入信號(hào)Q中選擇位時(shí)間的中心周圍的樣本的特性。在其它實(shí)施例中，舉例來(lái)說(shuō)，如果預(yù)期除中心樣本以外的樣本位置將改進(jìn)取樣可靠性，那么相位選擇信號(hào)PHASE可經(jīng)設(shè)定使得選擇器117選擇接近但不在位時(shí)間的中心處的樣本。邊緣檢測(cè)器127還接收用信號(hào)傳遞每一數(shù)據(jù)突發(fā)的開始的突發(fā)開始信號(hào)BURST。可(舉例來(lái)說(shuō))基于 產(chǎn)生串行輸入信號(hào)DIN的放大器的穩(wěn)定化而從信號(hào)檢測(cè)器供應(yīng)突發(fā)開始信號(hào)。在許多實(shí)施例中，突發(fā)開始信號(hào)BURST具有關(guān)于經(jīng)取樣輸入信號(hào)何時(shí)被預(yù)期為可靠的已知定時(shí)。因此，邊緣檢測(cè)器127在由突發(fā)開始信號(hào)BURST用信號(hào)傳遞的時(shí)間設(shè)定相位選擇信號(hào)PHASE并將值供應(yīng)到選擇器117以供在整個(gè)突發(fā)中使用。在一些實(shí)施例中，鎖存器在由突發(fā)開始信號(hào)BURST觸發(fā)的時(shí)間存儲(chǔ)經(jīng)編碼邊緣位置以產(chǎn)生相位選擇信號(hào)PHASE。選擇器117從多路分用器107接收經(jīng)取樣輸入信號(hào)Q并利用來(lái)自邊緣檢測(cè)器127的相位選擇信號(hào)PHASE產(chǎn)生輸出數(shù)據(jù)信號(hào)D0UT。選擇器117以由相位選擇信號(hào)PHASE用信號(hào)傳遞的位位置開始而從經(jīng)取樣輸入信號(hào)Q中選擇輸出。供應(yīng)到輸出的經(jīng)取樣輸入信號(hào)Q的數(shù)目匹配多路分用器107的解串行化位寬度，且選定位分開過(guò)取樣因數(shù)。如圖I的實(shí)施例中所圖解說(shuō)明，當(dāng)過(guò)取樣因數(shù)為4時(shí)，選擇經(jīng)取樣輸入信號(hào)Q中的每第四個(gè)輸入信號(hào)。也就是說(shuō)，在將經(jīng)取樣輸入信號(hào)Q標(biāo)示為Q
到Q[7]的情況下，可選擇Q
及Q[4]、Q[1]及Q[5]、Q[2]及Q[6]或Q[3]及Q[7]。在一些實(shí)施例中，選擇器117在由并行時(shí)鐘信號(hào)CLKPAR用信號(hào)傳遞的時(shí)間鎖存并行輸出信號(hào)D0UT。因此，所述⑶R使用多路分用器107及邊緣檢測(cè)器127確定數(shù)據(jù)突發(fā)的定時(shí)相位。在選擇器117中使用來(lái)自邊緣檢測(cè)器127的相位信息來(lái)挑選來(lái)自多路分用器107的哪些信號(hào)將用于產(chǎn)生并行輸出信號(hào)D0UT。在突發(fā)的開始確定并在所述突發(fā)的持續(xù)時(shí)間內(nèi)保持來(lái)自多路分用器107的將用于產(chǎn)生并行輸出信號(hào)DOUT的信號(hào)。包含于一些實(shí)施例中且如圖I中所圖解說(shuō)明的時(shí)鐘產(chǎn)生電路106接收參考時(shí)鐘信號(hào)CLKREF并產(chǎn)生并行時(shí)鐘信號(hào)CLKPAR。時(shí)鐘產(chǎn)生電路106產(chǎn)生以匹配經(jīng)取樣輸入信號(hào)Q及并行輸出信號(hào)DOUT的數(shù)據(jù)速率的頻率振蕩的并行時(shí)鐘信號(hào)CLKPAR。因此，在圖I中所圖解說(shuō)明的實(shí)施例中，通過(guò)將參考時(shí)鐘信號(hào)CLKREF除以8來(lái)產(chǎn)生并行時(shí)鐘信號(hào)CLKPAR。在一些實(shí)施例中，可將時(shí)鐘產(chǎn)生電路106視為多路分用器107的一部分。圖2A、2B、2C及2D是圖解說(shuō)明圖I的⑶R的實(shí)施例的操作的時(shí)序圖。每一時(shí)序圖展示經(jīng)取樣輸入信號(hào)Q的一個(gè)字的信號(hào)。所有時(shí)序圖均包含在串行輸入信號(hào)DIN上的重復(fù)的0-1序列。然而，在每一時(shí)序圖中，串行輸入信號(hào)DIN與并行時(shí)鐘信號(hào)CLKPAR的相對(duì)定時(shí)不同。圖2A是展示針對(duì)第一示范性時(shí)鐘信號(hào)及串行輸入信號(hào)定時(shí)CDR的操作的時(shí)序圖。圖2A包含第一到第九時(shí)間211到219，其為在多路分用器107對(duì)串行輸入信號(hào)DIN進(jìn)行取樣時(shí)的時(shí)間。并行時(shí)鐘信號(hào)CLKPAR在第一時(shí)間211及第九時(shí)間219具有上升邊緣且在第五時(shí)間215具有下降邊緣。多路分用器107用于控制取樣定時(shí)的參考時(shí)鐘信號(hào)CLKREF以過(guò)取樣速率振蕩且在第一到第九時(shí)間211到219具有上升邊緣。定時(shí)關(guān)系可能比所圖解說(shuō)明的定時(shí)關(guān)系更復(fù)雜，舉例來(lái)說(shuō)，信號(hào)邊緣之間可存在相當(dāng)大的時(shí)間偏移。在圖2A的實(shí)例性時(shí)序中，串行輸入信號(hào)DIN在第一時(shí)間211之前開始0_1序列的O值并在第四時(shí)間214與第五時(shí)間215之間轉(zhuǎn)變到0-1序列的I值。在第一時(shí)間211，多路分用器107對(duì)串行輸入信號(hào)DIN上的值進(jìn)行取樣以產(chǎn)生第一經(jīng)取樣輸入信號(hào)Q[O]。在第二時(shí)間212，多路分用器107對(duì)串行輸入信號(hào)DIN上的值進(jìn)行取樣以產(chǎn)生第二經(jīng)取樣輸入信號(hào)Q[I]。多路分用器107繼續(xù)在參考時(shí)鐘信號(hào)CLKREF的每一上升邊緣處取樣，直到在第八時(shí)間218產(chǎn)生第八經(jīng)取樣輸入信號(hào)Q[7]為止。由于串行輸入信號(hào)DIN在第一到第四時(shí)間211到214為O且在第五到第八時(shí)間215到218為1，因此第一到第四經(jīng)取樣輸入信號(hào)Q
具有O值且第五到第八經(jīng)取樣輸入信號(hào)Q[4:7]具有I值。對(duì)于圖2A的實(shí)例，邊緣檢測(cè)器127接收具有值0、0、0、0、1的前五個(gè)經(jīng)取樣輸入信號(hào)Q
。因此，邊緣檢測(cè)器127識(shí)別位位置4處的數(shù)據(jù)邊緣并將相位選擇信號(hào)PHASE設(shè)定為2。圖2B是展示針對(duì)第二示范性時(shí)鐘 信號(hào)及串行輸入信號(hào)定時(shí)CDR的操作的時(shí)序圖。圖2B包含第一到第九時(shí)間221到229，其為在多路分用器107對(duì)串行輸入信號(hào)DIN進(jìn)行取樣時(shí)的時(shí)間。并行時(shí)鐘信號(hào)CLKPAR在第一時(shí)間221及第九時(shí)間229具有上升邊緣且在第五時(shí)間225具有下降邊緣。參考時(shí)鐘信號(hào)CLKREF在第一到第九時(shí)間221到229具有上升邊緣。串行輸入信號(hào)DIN在圖2B的實(shí)例性時(shí)序中與圖2A相比早參考時(shí)鐘信號(hào)CLKREF的一個(gè)循環(huán)。因此，串行輸入信號(hào)DIN在第一時(shí)間221之前開始0-1序列的O值、在第三時(shí)間223與第四時(shí)間224之間轉(zhuǎn)變到0-1序列的I值且在第七時(shí)間227與第八時(shí)間228之間轉(zhuǎn)換回到O值。多路分用器107在第一到第八時(shí)間221到228對(duì)串行輸入信號(hào)DIN上的值進(jìn)行取樣以分別產(chǎn)生第一到第八經(jīng)取樣輸入信號(hào)Q
。由于串行輸入信號(hào)DIN在第一到第三時(shí)間221到223為O且在第四到第五時(shí)間224到225為1，因此前五個(gè)經(jīng)取樣輸入信號(hào)Q
具有值0、0、0、1、1。因此，邊緣檢測(cè)器127識(shí)別位位置3處的數(shù)據(jù)邊緣并將相位選擇信號(hào)PHASE設(shè)定為I。圖2C是展示針對(duì)第三示范性時(shí)鐘信號(hào)及串行輸入信號(hào)定時(shí)CDR的操作的時(shí)序圖。圖2C包含第一到第九時(shí)間231到239，其為在多路分用器107對(duì)串行輸入信號(hào)DIN進(jìn)行取樣時(shí)的時(shí)間。并行時(shí)鐘信號(hào)CLKPAR在第一時(shí)間231及第九時(shí)間239具有上升邊緣且在第五時(shí)間235具有下降邊緣。參考時(shí)鐘信號(hào)CLKREF在第一到第九時(shí)間231到239具有上升邊緣。串行輸入信號(hào)DIN在圖2C的實(shí)例性時(shí)序中與圖2B相比早參考時(shí)鐘信號(hào)CLKREF的一個(gè)循環(huán)。因此，串行輸入信號(hào)DIN在第一時(shí)間231之前開始0-1序列的O值、在第二時(shí)間232與第三時(shí)間233之間轉(zhuǎn)變到0-1序列的I值且在第六時(shí)間236與第七時(shí)間237之間轉(zhuǎn)變回到O值。多路分用器107在第一到第八時(shí)間231到238對(duì)串行輸入信號(hào)DIN上的值進(jìn)行取樣以分別產(chǎn)生第一到第八經(jīng)取樣輸入信號(hào)Q
。由于串行輸入信號(hào)DIN在第一到第二時(shí)間231到232為O且在第三到第五時(shí)間233到235為1，因此前五個(gè)經(jīng)取樣輸入信號(hào)Q
具有值0、0、1、1、1。因此，邊緣檢測(cè)器127識(shí)別位位置2處的數(shù)據(jù)邊緣并將相位選擇信號(hào)PHASE設(shè)定為O。圖2D是展示針對(duì)第四示范性時(shí)鐘信號(hào)及串行輸入信號(hào)定時(shí)CDR的操作的時(shí)序圖。圖2D包含第一到第九時(shí)間241到249，其為在多路分用器107對(duì)串行輸入信號(hào)DIN進(jìn)行取樣時(shí)的時(shí)間。并行時(shí)鐘信號(hào)CLKPAR在第一時(shí)間241及第九時(shí)間249具有上升邊緣且在第五時(shí)間245具有下降邊緣。參考時(shí)鐘信號(hào)CLKREF在第一到第九時(shí)間241到249具有上升邊緣。串行輸入信號(hào)DIN在圖2D的實(shí)例性時(shí)序中與圖2C相比早參考時(shí)鐘信號(hào)CLKREF的一個(gè)循環(huán)。因此，串行輸入信號(hào)DIN在第一時(shí)間241之前開始0-1序列的O值、在第一時(shí)間241與第二時(shí)間242之間轉(zhuǎn)變到0-1序列的I值且在第五時(shí)間245與第六時(shí)間246之間轉(zhuǎn)變回到O值。多路分用器107在第一到第八時(shí)間241到248對(duì)串行輸入信號(hào)DIN上的值進(jìn)行取樣以分別產(chǎn)生第一到第八經(jīng)取樣輸入信號(hào)Q
。由于串行輸入信號(hào)DIN在第一時(shí)間241為O且在第二到第五時(shí)間242到245為1，因此前五個(gè)經(jīng)取樣輸入信號(hào)Q
具有值O、I、I、I、I。因此，邊緣檢測(cè)器127識(shí)別位位置I處的數(shù)據(jù)邊緣并將相位選擇信號(hào)PHASE設(shè)定為3。圖3是根據(jù)本發(fā)明的方面用于接收突發(fā)模式串行數(shù)據(jù)的過(guò)程的流程圖。所述過(guò)程可由CDR(舉例來(lái)說(shuō)，上文參考圖I所描述的CDR)執(zhí)行?？?舉例來(lái)說(shuō))通過(guò)激活將輸入信號(hào)供應(yīng)到所述過(guò)程的通信鏈路而起始所述過(guò)程。在框311中，所述過(guò)程對(duì)在輸入信號(hào)上接收的串行數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行取樣以產(chǎn)生經(jīng)取樣信號(hào)。所述過(guò)程利用過(guò)取樣，也就是說(shuō)，以比串行數(shù)據(jù)信號(hào)的數(shù)據(jù)速率高的速率對(duì)所述串行數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行取樣。因此，經(jīng)取樣信號(hào)的多個(gè)位對(duì)應(yīng)于串行數(shù)據(jù)的每一位。 在框313中，所述過(guò)程檢查以找出突發(fā)的開始。如果突發(fā)的開始存在，那么所述過(guò)程繼續(xù)到框315 ;否則，所述過(guò)程返回到框311。突發(fā)的開始是否存在可基于由所述過(guò)程接收的控制信號(hào)。舉例來(lái)說(shuō)，所述控制信號(hào)可能在突發(fā)的開始有效且在其它時(shí)間無(wú)效。在框315中，所述過(guò)程找到經(jīng)取樣信號(hào)中的邊緣。在一些實(shí)施例中，所述過(guò)程可通過(guò)比較經(jīng)取樣信號(hào)的值來(lái)找到邊緣?？蓪?duì)對(duì)應(yīng)于相連時(shí)間點(diǎn)的經(jīng)取樣信號(hào)對(duì)執(zhí)行所述比較，且可認(rèn)為在一對(duì)中的信號(hào)具有不同值時(shí)找到邊緣。所述過(guò)程接著繼續(xù)到框317。在框317中，所述過(guò)程選擇待在產(chǎn)生輸出數(shù)據(jù)信號(hào)時(shí)使用的相位。在一些實(shí)施例中，所述過(guò)程通過(guò)將串行數(shù)據(jù)的每位樣本的數(shù)目的二分之一與在框315中找到的邊緣的位置相加來(lái)選擇所述相位。所述過(guò)程接著繼續(xù)到框319。在框319中，所述過(guò)程從經(jīng)取樣信號(hào)中選擇將作為所述過(guò)程的輸出的信號(hào)。所述過(guò)程利用在框317中選擇的相位來(lái)選擇信號(hào)。在一些實(shí)施例中，所述過(guò)程通過(guò)選擇由相位選擇信號(hào)用信號(hào)傳遞的位位置及分開串行數(shù)據(jù)的每位樣本的數(shù)目的位位置處的樣本信號(hào)來(lái)選擇信號(hào)。在于框313中開始的整個(gè)突發(fā)中使用相同相位來(lái)執(zhí)行所述選擇。此后，所述過(guò)程返回。圖4是根據(jù)本發(fā)明的方面的⑶R的另一實(shí)施例的框圖。所述⑶R包含取樣器407，取樣器407接收串行輸入信號(hào)DIN并供應(yīng)經(jīng)取樣輸入信號(hào)Q。邊緣檢測(cè)器427接收經(jīng)取樣輸入信號(hào)Q并供應(yīng)相位選擇信號(hào)PHASE。選擇器417接收經(jīng)取樣輸入信號(hào)Q及相位選擇信號(hào)PHASE并產(chǎn)生選定信號(hào)。多路分用器437接收選定信號(hào)并產(chǎn)生并行輸出信號(hào)D0UT。時(shí)鐘產(chǎn)生器406接收參考時(shí)鐘信號(hào)CLKREF并產(chǎn)生供取樣器407使用的樣本時(shí)鐘信號(hào)CLKA到CLKD0所述⑶R以類似于上文參考圖I所描述的⑶R的方式操作。所述⑶R接收傳達(dá)串行數(shù)據(jù)位流的串行輸入信號(hào)DIN，所述CDR處理所述串行數(shù)據(jù)位流以產(chǎn)生并行輸出信號(hào)DOUT0所述⑶R通過(guò)以下方式來(lái)恢復(fù)數(shù)據(jù)操作以產(chǎn)生并行輸出信號(hào)D0UT，使得并行輸出信號(hào)DOUT的值實(shí)質(zhì)上匹配由發(fā)射器用于產(chǎn)生串行輸入信號(hào)DIN的值。取樣器407產(chǎn)生經(jīng)取樣輸入信號(hào)Q，使得經(jīng)取樣輸入信號(hào)Q傳達(dá)來(lái)自不同時(shí)間點(diǎn)的串行輸入信號(hào)DIN的值。所述不同時(shí)間點(diǎn)發(fā)生在串行輸入信號(hào)DIN的一個(gè)位時(shí)間內(nèi)。然而，樣本可能不與串行輸入信號(hào)DIN中的位邊界對(duì)準(zhǔn)。如圖4的實(shí)施例中所圖解說(shuō)明，取樣器407可以4為因數(shù)進(jìn)行過(guò)取樣以產(chǎn)生形成經(jīng)取樣輸入信號(hào)Q的四個(gè)并行信號(hào)。取樣器407包含用于從串行輸入信號(hào)DIN產(chǎn)生經(jīng)取樣輸入信號(hào)Q的樣本鎖存器408A到408D。樣本鎖存器408A到408D中的每一者接收串行輸入信號(hào)DIN及樣本時(shí)鐘信號(hào)CLKA到CLKD中的一者并在由樣本時(shí)鐘信號(hào)CLKA到CLKD中的對(duì)應(yīng)一者觸發(fā)的時(shí)間產(chǎn)生具有串行輸入信號(hào)DIN的值的輸出信號(hào)。取樣器407包含重定時(shí)鎖存器409A到409D以對(duì)來(lái)自樣本鎖存器408A到408D的輸出信號(hào)進(jìn)行時(shí)間對(duì)準(zhǔn)。重定時(shí)鎖存器409A到409D從樣本鎖存器408A到408D接收輸出信號(hào)并在由并行時(shí)鐘信號(hào)CLKPAR觸發(fā)的時(shí)間產(chǎn)生經(jīng)取樣輸入信號(hào)Q。在具有不同過(guò)取樣因數(shù)的實(shí)施例中，取樣器407具有對(duì)應(yīng)的不同數(shù)目個(gè)樣本時(shí)鐘信號(hào)及鎖存器。邊緣檢測(cè)器427產(chǎn)生相位選擇信號(hào)PHASE以指示選擇器417將選擇經(jīng)取樣輸入信號(hào)Q中的哪一者。邊緣檢測(cè)器427類似于圖I的實(shí)施例的邊緣檢測(cè)器127。然而，經(jīng)過(guò)取樣信號(hào)Q跨越稍少于串行數(shù)據(jù)的一個(gè)位時(shí)間，且在一些情形中在由邊緣檢測(cè)器427接收的信號(hào)中可能不存在邊緣。在此些情形中，邊緣檢測(cè)器427可產(chǎn)生具有中間值的相位選擇信號(hào)PHASE,舉例來(lái)說(shuō)，在具有每位四個(gè)樣本的實(shí)施例中為相位值2。選擇器417接收經(jīng)取樣輸入信號(hào)Q并將選定一者供應(yīng)到多路分用器437。選擇器417利用來(lái)自邊緣檢測(cè)器427的相位選擇信號(hào)PHASE來(lái)確定將經(jīng)取樣輸入信號(hào)Q中的哪一者供應(yīng)到輸出。所述⑶R使用取樣器407及邊緣檢測(cè)器427確定數(shù)據(jù)突發(fā)的定時(shí)相位。在選擇器417中使用來(lái)自邊緣檢測(cè)器427的相位信息來(lái)挑選來(lái)自取樣器407的哪一信號(hào)將用于產(chǎn)生并行輸出信號(hào)D0UT。在突發(fā)的開始并在所述突發(fā)的持續(xù)時(shí)間內(nèi)保持來(lái)自取樣器407的將用于產(chǎn)生并行輸出信號(hào)DOUT的信號(hào)。多路分用器437從選擇器417接收選定信號(hào)并執(zhí)行串行/并行轉(zhuǎn)換以產(chǎn)生并行輸出信號(hào)D0UT。除來(lái)自選擇器417的選定信號(hào)以外，多路分用器437還可接收并行時(shí)鐘信號(hào)CLKPAR以供在對(duì)信號(hào)轉(zhuǎn)變進(jìn)行定時(shí)中使用。多路分用器437可包含數(shù)據(jù)鎖存器及相關(guān)聯(lián)控制電路。時(shí)鐘信號(hào)產(chǎn)生器406產(chǎn)生供取樣器407使用的樣本時(shí)鐘信號(hào)CLKA到CLKD。通常，樣本時(shí)鐘信號(hào)CLKA到CLKD以相同頻率振蕩，具有均勻間隔的相位且對(duì)應(yīng)地具有在時(shí)間上均勻間隔的信號(hào)轉(zhuǎn)變。在一個(gè)實(shí)施例中，參考時(shí)鐘信號(hào)CLKREF以大約匹配串行輸入信號(hào)DIN的標(biāo)稱數(shù)據(jù)速率的頻率振蕩，且樣本時(shí)鐘信號(hào)CLKA到CLKD以與參考時(shí)鐘信號(hào)CLKREF相同的頻率振蕩。在一些實(shí)施例中，時(shí)鐘信號(hào)產(chǎn)生器406利用鎖相回路或延遲鎖定回路來(lái)產(chǎn)生樣本時(shí)鐘信號(hào)CLKA到CLKD。在一些實(shí)施例中，時(shí)鐘信號(hào)產(chǎn)生器406產(chǎn)生由取樣器407用于使經(jīng)取樣輸入信號(hào)Q同步的并行時(shí)鐘信號(hào)CLKPAR。在一個(gè)實(shí)施例中，通過(guò)緩沖參考時(shí)鐘信號(hào)CLKREF來(lái)產(chǎn)生并行時(shí)鐘信號(hào)CLKPAR。圖5是根據(jù)本發(fā)明的方面的⑶R的另一實(shí)施例的框圖。所述⑶R包含第一多個(gè)多路分用器507，多路分用器507接收串行輸入信號(hào)DIN并經(jīng)由重定時(shí)寄存器508供應(yīng)經(jīng)取樣輸入信號(hào)Q。邊緣檢測(cè)器527接收經(jīng)取樣輸入信號(hào)Q的子集并供應(yīng)相位選擇信號(hào)PHASE。選擇器517接收經(jīng)取樣輸入信號(hào)Q及相位選擇信號(hào)PHASE并產(chǎn)生選定信號(hào)。最終的多路分用器537接收選定信號(hào)并產(chǎn)生并行輸出信號(hào)D0UT。時(shí)鐘信號(hào)產(chǎn)生器506產(chǎn)生供第一多個(gè)多路分用器507使用的參考時(shí)鐘信號(hào)。所述⑶R以類似于上文參考圖I及4所描述的⑶R的方式操作。所述⑶R接收傳達(dá)串行數(shù)據(jù)位流的串行輸入信號(hào)DIN，所述CDR解串行化所述串行數(shù)據(jù)位流以產(chǎn)生并行輸出信號(hào)D0UT。所述CDR操作以產(chǎn)生并行輸出信號(hào)DOUT使得并行輸出信號(hào)DOUT的值實(shí)質(zhì)上匹配由發(fā)射器用于產(chǎn)生串行輸入信號(hào)DIN的值?？蓪⒌谝欢鄠€(gè)多路分用器507視為輸入多路分用器。所述輸入多路分用器中的每一者與圖I的實(shí)施例的多路分用器107類似或相同。然而，所述輸入多路分用器中的每一者以不同定時(shí)操作，此取決于所述輸入多路分用器接收參考時(shí)鐘信號(hào)中的哪一者。每一輸入多路分用器可針對(duì)多個(gè)順序位時(shí)間中的每一者獲得串行輸入信號(hào)的多個(gè)樣本。所述CDR具有為輸入多路分用器的數(shù)目與多路分用器中的每一者的過(guò)取樣速率的乘積的總體過(guò)取樣因數(shù)。在一些實(shí)施例中，輸入多路分用器中的每一者的過(guò)取樣速率為I。在一些實(shí)施例中，在輸入多路分用器之間共享某一電路。在一個(gè)實(shí)施例中，如圖5中所展示，所述⑶R包含第一到第四多路分用器507A到507D，第一到第四多路分用器507A到507D分別利用第一到第四參考時(shí)鐘信號(hào)CLKA到CLKD來(lái)分別產(chǎn)生第一到第四經(jīng)多路分用輸入信號(hào)QA到QD。第一到第四多路分用器組合以4為因數(shù)的過(guò)取樣與以5為因數(shù)的解串行化使得第一到第四經(jīng)多路分用輸入信號(hào)QA到QD總計(jì) 80個(gè)信號(hào)。因此，第一到第四經(jīng)多路分用輸入信號(hào)QA到QD的一個(gè)值集合或一個(gè)字跨越輸入數(shù)據(jù)的5個(gè)位時(shí)間，其中每位時(shí)間16個(gè)樣本。然而，所述樣本可能不與串行輸入信號(hào)DIN中的位邊界對(duì)準(zhǔn)。在其它實(shí)施例中，輸入多路分用器的數(shù)目可不同，且輸入多路分用器可使用不同過(guò)取樣因數(shù)或解串行化位寬度。重定時(shí)寄存器508鎖存來(lái)自第一多個(gè)多路分用器507的信號(hào)以產(chǎn)生經(jīng)取樣輸入信號(hào)Q。來(lái)自第一多個(gè)多路分用器507中的每一者的信號(hào)的值在相對(duì)于來(lái)自其它多路分用器的信號(hào)的轉(zhuǎn)變交錯(cuò)的時(shí)間轉(zhuǎn)變。來(lái)自第一多個(gè)多路分用器中的一者的信號(hào)的轉(zhuǎn)變的定時(shí)取決于所述多路分用器所使用的參考時(shí)鐘信號(hào)的定時(shí)。重定時(shí)寄存器508對(duì)經(jīng)取樣輸入信號(hào)Q進(jìn)行時(shí)間對(duì)準(zhǔn)。在如圖5中所展示的一個(gè)實(shí)施例中，所述CDR包含第一到第四重定時(shí)寄存器507A到507D。第一到第四重定時(shí)寄存器507A到507D分別接收第一到第四經(jīng)多路分用輸入信號(hào)QA到QD。重定時(shí)寄存器507可在由并行時(shí)鐘信號(hào)CLKPAR用信號(hào)傳遞的時(shí)間存儲(chǔ)所接收的數(shù)據(jù)。邊緣檢測(cè)器527產(chǎn)生相位選擇信號(hào)PHASE且與圖I的實(shí)施例的邊緣檢測(cè)器127或圖4的實(shí)施例的邊緣檢測(cè)器427類似或相同。因此，相位選擇信號(hào)用信號(hào)傳遞經(jīng)取樣輸入信號(hào)Q中的哪些信號(hào)將用于產(chǎn)生⑶R輸出，且在突發(fā)的開始確定相位選擇信號(hào)以供在整個(gè)所述突發(fā)中使用。選擇器517利用來(lái)自邊緣檢測(cè)器527的相位選擇信號(hào)PHASE確定從選擇器輸出經(jīng)取樣輸入信號(hào)Q中的哪些信號(hào)以將選定信號(hào)供應(yīng)到最終的多路分用器537。選擇器517與圖I的實(shí)施例的選擇器117類似或相同。供應(yīng)到輸出的經(jīng)取樣輸入信號(hào)Q的數(shù)目匹配多路分用器507的解串行化位寬度，且選定位分開總體過(guò)取樣因數(shù)。如圖5的實(shí)施例中所圖解說(shuō)明，當(dāng)總體過(guò)取樣因數(shù)為16時(shí)，選擇經(jīng)取樣輸入信號(hào)Q中的每第16個(gè)輸入信號(hào)。最終的多路分用器537從選擇器接收選定信號(hào)并進(jìn)一步多路分用所述選定信號(hào)以產(chǎn)生并行輸出信號(hào)D0UT。可將最終的多路分用器537視為并行多路分用器。所述并行多路分用器對(duì)來(lái)自選擇器的選定信號(hào)中的每一者執(zhí)行時(shí)分多路分用。在圖5的實(shí)施例中，最終的多路分用器537以4為因數(shù)進(jìn)行多路分用以從所接收的5個(gè)信號(hào)產(chǎn)生20個(gè)輸出信號(hào)。除來(lái)自選擇器517的選定信號(hào)以外，最終的多路分用器537還可接收并行時(shí)鐘信號(hào)CLKPAR以供在定時(shí)操作中使用。最終的多路分用器537可包含數(shù)據(jù)鎖存器及相關(guān)聯(lián)控制電路。
時(shí)鐘信號(hào)產(chǎn)生器506利用輸入時(shí)鐘信號(hào)CLKREF產(chǎn)生由第一多個(gè)多路分用器507使用的參考時(shí)鐘信號(hào)。在一個(gè)實(shí)施例中，輸入時(shí)鐘信號(hào)CLKREF以大約匹配輸入多路分用器的取樣速率的頻率振蕩，且參考時(shí)鐘信號(hào)CLKA到CLKD以相同頻率振蕩。然而，參考時(shí)鐘信號(hào)具有分開輸入多路分用器的數(shù)目的交錯(cuò)相位。舉例來(lái)說(shuō)，在圖5中所圖解說(shuō)明的實(shí)施例中，參考時(shí)鐘信號(hào)以標(biāo)稱數(shù)據(jù)速率的大約四倍振蕩且分開90度。在一些實(shí)施例中，時(shí)鐘信號(hào)產(chǎn)生器506利用延遲鎖定回路或鎖相回路來(lái)產(chǎn)生參考時(shí)鐘信號(hào)。時(shí)鐘信號(hào)產(chǎn)生器506還可產(chǎn)生并行時(shí)鐘信號(hào)CLKPAR。在一些實(shí)施例中,通過(guò)基于解串行化位寬度對(duì)輸入時(shí)鐘信號(hào) CLKREF進(jìn)行細(xì)分來(lái)產(chǎn)生并行時(shí)鐘信號(hào)CLKPAR。在一些實(shí)施例中，可在多路分用器507與時(shí)鐘信號(hào)產(chǎn)生器506之間共享某一電路。盡管已關(guān)于各種實(shí)施例論述了本發(fā)明，但應(yīng)理解，本發(fā)明包括本發(fā)明所支持的新穎及非顯而易見權(quán)利要求以及其非實(shí)質(zhì)性變化形式。
權(quán)利要求
1.一種時(shí)鐘與數(shù)據(jù)恢復(fù)裝置，其包括 取樣電路，其經(jīng)配置以接收串行輸入信號(hào)并通過(guò)對(duì)所述串行輸入信號(hào)進(jìn)行取樣來(lái)產(chǎn)生并行信號(hào)，其中針對(duì)所述串行輸入信號(hào)的每一位時(shí)間產(chǎn)生多個(gè)樣本； 定相電路，其耦合到所述并行信號(hào)且經(jīng)配置以產(chǎn)生指示在所述并行信號(hào)當(dāng)中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變的位置的相位選擇信號(hào)；及 選擇電路，其耦合到所述并行信號(hào)且經(jīng)配置以基于所述相位選擇信號(hào)而產(chǎn)生選自所述并行信號(hào)的至少一個(gè)信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的時(shí)鐘與數(shù)據(jù)恢復(fù)裝置，其中所述取樣電路進(jìn)一步經(jīng)配置以基于參考時(shí)鐘信號(hào)而產(chǎn)生所述并行信號(hào)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的時(shí)鐘與數(shù)據(jù)恢復(fù)裝置，其中所述定相電路進(jìn)一步經(jīng)配置以在突發(fā)信號(hào)有效時(shí)產(chǎn)生所述相位選擇信號(hào)且在所述突發(fā)信號(hào)無(wú)效時(shí)維持所述相位選擇信號(hào)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的時(shí)鐘與數(shù)據(jù)恢復(fù)裝置，其進(jìn)一步包括多路分用電路，所述多路分用電路耦合到由所述選擇電路選擇的所述至少一個(gè)信號(hào)且經(jīng)配置以通過(guò)對(duì)由所述選擇電路選擇的所述至少一個(gè)信號(hào)進(jìn)行多路分用來(lái)產(chǎn)生并行輸出信號(hào)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的時(shí)鐘與數(shù)據(jù)恢復(fù)裝置，其進(jìn)一步包括時(shí)鐘產(chǎn)生電路，所述時(shí)鐘產(chǎn)生電路經(jīng)配置以接收參考時(shí)鐘信號(hào)并以共用頻率及不同相位產(chǎn)生多個(gè)時(shí)鐘信號(hào)。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的時(shí)鐘與數(shù)據(jù)恢復(fù)裝置，其中所述取樣電路包括多個(gè)鎖存器，所述多個(gè)鎖存器經(jīng)配置以接收所述串行輸入信號(hào)并產(chǎn)生所述并行信號(hào)，所述多個(gè)鎖存器中的每一者經(jīng)配置以在不同時(shí)間對(duì)所述串行輸入信號(hào)進(jìn)行取樣。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的時(shí)鐘與數(shù)據(jù)恢復(fù)裝置，其中所述取樣電路包括多個(gè)解串行化器，其經(jīng)配置以接收所述串行輸入信號(hào)并產(chǎn)生所述并行信號(hào)，所述多個(gè)解串行化器中的每一者經(jīng)配置以在不同時(shí)間對(duì)所述串行輸入信號(hào)進(jìn)行取樣。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的時(shí)鐘與數(shù)據(jù)恢復(fù)裝置，其進(jìn)一步包括若干寄存器，所述寄存器經(jīng)配置以將所述多個(gè)解串行化器的輸出耦合到所述定相電路及所述選擇電路。
9.一種用于時(shí)鐘與數(shù)據(jù)恢復(fù)的方法，其包括 在不同時(shí)間點(diǎn)對(duì)串行輸入信號(hào)進(jìn)行取樣以產(chǎn)生經(jīng)取樣信號(hào)，其中在所述串行輸入信號(hào)的每一位時(shí)間中發(fā)生多個(gè)時(shí)間點(diǎn)； 確定供在提供輸出數(shù)據(jù)時(shí)使用的相位，所述確定相位包括找到所述經(jīng)取樣信號(hào)中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變；及 通過(guò)利用所述相位在所述經(jīng)取樣信號(hào)當(dāng)中進(jìn)行選擇來(lái)提供輸出數(shù)據(jù)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的時(shí)鐘與數(shù)據(jù)恢復(fù)裝置，其中通過(guò)未鎖定到所述串行輸入信號(hào)的定時(shí)的時(shí)鐘信號(hào)對(duì)所述取樣進(jìn)行定時(shí)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種時(shí)鐘與數(shù)據(jù)恢復(fù)裝置，其從包含由間隙分開的數(shù)據(jù)突發(fā)的順序數(shù)據(jù)流中恢復(fù)數(shù)據(jù)。每一數(shù)據(jù)突發(fā)以其自己的相位且以其自己的與標(biāo)稱頻率的偏差抵達(dá)。所述數(shù)據(jù)突發(fā)以用來(lái)確定所述突發(fā)的定時(shí)的前同步碼開始。所述時(shí)鐘與數(shù)據(jù)恢復(fù)裝置使用來(lái)自一個(gè)或一個(gè)以上多路分用器或取樣器的信號(hào)來(lái)確定數(shù)據(jù)突發(fā)的所述定時(shí)。在每一數(shù)據(jù)突發(fā)的開始，由邊緣檢測(cè)器分析經(jīng)取樣輸入信號(hào)以確定所述突發(fā)的樣本相位。選擇器利用由所述邊緣檢測(cè)器確定的所述樣本相位來(lái)挑選所述經(jīng)取樣輸入信號(hào)中的哪些信號(hào)將用于從所述時(shí)鐘與數(shù)據(jù)恢復(fù)裝置產(chǎn)生輸出數(shù)據(jù)信號(hào)。
文檔編號(hào)H03K7/00GK102714589SQ201180006119
公開日2012年10月3日 申請(qǐng)日期2011年1月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月14日
發(fā)明者伊恩·凱爾斯, 尤金·帕霍姆斯凱 申請(qǐng)人:維特賽半導(dǎo)體公司