專利名稱：動態(tài)相位校準(zhǔn)方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于處理接收到的串行信號的方法和裝置，且尤其是用于確定該信號相位的方法和裝置，由此能夠可靠地對其進行采樣來恢復(fù)它的數(shù)據(jù)內(nèi)容。
背景技術(shù)：
接收電路能夠接收串行數(shù)據(jù)信號，沒有關(guān)于該信號中各個數(shù)據(jù)比特時間的附加信息。時間信息在一些情況下指的是信號的相位。接收電路必須從接收到的信號中恢復(fù)數(shù)據(jù)。 為了能恢復(fù)出數(shù)據(jù)，接收電路需要在該信號的每個數(shù)據(jù)比特間隔(單位間隔)期間內(nèi)對接收到的信號進行采樣，以確定該信號當(dāng)前表示二進制的I還是O。信號相位信息是必需的， 這樣在每個單位間隔期間的一個時刻對信號進行采樣才能得到可靠的結(jié)果。例如可能希望盡可能在靠近各個單位間隔的中心位置處對信號采樣。因為數(shù)據(jù)信號沒有和任何附加相位信息一起接收，接收電路本身必須從接收到的數(shù)據(jù)信號中提取出其所需的相位信息。確定接收到的數(shù)據(jù)信號相位的過程就稱作相位校準(zhǔn)(phase alignment);而且因為接收到的數(shù)據(jù)信號的相位可能隨時間變化，相位校準(zhǔn)也必須是動態(tài)的，從而保證結(jié)果在各個時間都可用。已知的動態(tài)相位校準(zhǔn)(“DPA”)技術(shù)包括產(chǎn)生幾個備選時鐘信號,所有備選時鐘信號頻率(相對于接收到的數(shù)據(jù)信號的頻率)相同，并分別有一個唯一的相位。例如有八個備選時鐘信號，各個時鐘信號的相位在一個時鐘信號周期內(nèi)等間隔分布。相位檢測電路把接收到的數(shù)據(jù)信號的跳變相位與其中一個備選時鐘信號的跳變相位作比較。假定相位檢測器沒有檢測到一個非常好的相位匹配(幾乎總能檢測到很好的匹配)，相位檢測電路從一個備選時鐘信號移動到另一個時鐘信號，嘗試尋找到具有最適用于數(shù)據(jù)信號采樣定時的相位的備選信號。一般來說，相位檢測電路快速找到它認為最適用于控制數(shù)據(jù)信號采樣的當(dāng)前最好的(至少是非常好的)備選時鐘信號。但是相位檢測電路的持續(xù)操作也經(jīng)常導(dǎo)致其切換到不同的備選時鐘信號，因為它一直尋找著最適合的信號。新選擇的信號實際上可能比舊的信號更好或更差。不管是哪種情況，只要仍存在著一定的相位失配，就繼續(xù)尋找最好的信號，而這使得相位檢測器很快就切換到它以前的選擇。換句話說，即使系統(tǒng)能有效地收斂， 持續(xù)尋找一個更好的備選時鐘信號能夠使得系統(tǒng)在兩個時鐘信號之間徒勞無益地來回切換，其中一個可能比另一個更好，但使用其中任一個都能得到較好的、可以接受的結(jié)果。盡管具有前述特性的系統(tǒng)運行效果較好，但上述信號跳動或振蕩是不希望出現(xiàn)的。例如它能增加系統(tǒng)內(nèi)的噪聲，而且它會引起數(shù)據(jù)信號解釋錯誤，如果沒有它就不會出現(xiàn)這種錯誤。下列文獻顯示了上述類型的相位檢測系統(tǒng)的實例，Aung等人2001年3月13日申請的美國專利申請No. 09/805,843，Lee等人2002年I月29日申請的美國專利申請 No. 10/059，014，2002年7月11日Lee等人申請的美國專利申請6，650，140，Venkata等人申請的美國專利申請No. 10/195, 229, Venkata等人2002年10月6日申請的美國專利申請10/273，899，Venkata等人2002年12月10日申請的美國專利申請No. 10/317，262，Lui 等人2003年6月3日申請的美國專利申請No. 10/454, 626，Venkata等人2003年I月21 日申請的美國專利申請10/349,541，Venkata等人2003年8月8日申請的美國專利申請 No. 10/637，982，Asaduzzaman 等人 2003 年 9 月 26 日申請的美國專利申請 No. 10/668, 900, 以及Asaduzzaman等人2003年9月22日申請的美國專利申請No. 10/672,901。這些文獻也介紹了可以根據(jù)本發(fā)明的原理進行修正的系統(tǒng)實例(例如，用本發(fā)明中的相位檢測電路替代以前的相位檢測電路)。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的動態(tài)相位檢測電路從多個相位分布的備選時鐘信號中選擇了兩個相位鄰近的時鐘信號。可以做不同的選擇直到發(fā)現(xiàn)所選取的兩個時鐘信號中的跳變主要在需要進行相位校準(zhǔn)的串行數(shù)據(jù)信號跳變的各個相對的邊上。兩個所選取的時鐘信號中的一個還被選用作串行數(shù)據(jù)信號采樣的定時控制，以便從信號中恢復(fù)數(shù)據(jù)。兩個所選取的時鐘信號繼續(xù)在串行數(shù)據(jù)信號中的跳變的各個相對邊上出現(xiàn)跳變，分別對兩個所選取的信號中的每一個監(jiān)控它們之間的一致性。最好對兩個所選取的信號分別使用不同的一致性測量閾值，其中被選取用于數(shù)據(jù)信號采樣的定時控制的信號最好具有較大的閾值。只要兩個所選取的信號在串行數(shù)據(jù)信號跳變的各個相對的邊上一直有跳變，并且只要在一個信號沒有達到一致性測量閾值之前，另一個被選取的信號沒有達到它的一致性測量門限，對任何時鐘信號選擇都不做改變。另外，可以在這些條件下生成一個鎖定輸出信號，來表明動態(tài)相位校準(zhǔn)是穩(wěn)定的。本發(fā)明的其他特征、性質(zhì)和不同的優(yōu)點根據(jù)附圖和下列詳細描述將更明顯。


圖I示出了用于闡釋本發(fā)明的示意性的信號波形(全部圖形沿著共用的水平時標(biāo)繪制)。圖2是一個根據(jù)本發(fā)明構(gòu)造的示意電路的簡化方框圖。圖3是根據(jù)本發(fā)明的圖2顯示的電路類型的示意性運行模式的表格。圖4a_4b是根據(jù)本發(fā)明的圖2中顯示的電路類型的操作方面的簡化流程圖。圖5顯示了用于闡釋本發(fā)明其他方面的更多的示意性信號波形(全部圖形沿著共用的水平時標(biāo)繪制)。
具體實施例方式圖I示出了根據(jù)本發(fā)明的說明書背景技術(shù)部分提到的現(xiàn)有系統(tǒng)或根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)中可能出現(xiàn)的典型的代表性的信號狀態(tài)。串行數(shù)據(jù)信號DATAIN表示連續(xù)的數(shù)據(jù)比特。 每個數(shù)據(jù)比特占用數(shù)據(jù)信號中的一個“單位間隔”或“Π”。數(shù)據(jù)信號不是必須在各個Π的開始和結(jié)束時出現(xiàn)跳變(電平翻轉(zhuǎn))，但數(shù)據(jù)信號電平的所有跳變都在UI之間的邊界上。圖I中每個UI都示出了 DATAIN的兩種可能的電平，且Π間的邊界用交叉線表示出跳變可能出現(xiàn)的位置。圖I中僅顯示了一個完整的UI，但應(yīng)該理解該Π是很長的Π系列中的一個，前面和后面都有很多其他UI，各個Π都直接與序列中的前面和后面的Π相鄰。圖I表示了圖中所示的代表性Π的“最佳采樣點”。圖I的特定實例中，最佳采樣位置是各個Π的中心。但應(yīng)該理解其他系統(tǒng)中的最佳采樣點可能比各個Π的中心位置稍早或稍晚。本發(fā)明能夠適應(yīng)任何所需的最佳采樣點。圖I也在同一水平時間軸上以DATAIN顯不了兩個代表性的備選時鐘信號。這兩個備選時鐘信號分別指示為“相位X”和“相位X+45° ”。相位X和相位X+45°是八個備選時鐘信號中兩個相鄰的時鐘信號。所有時鐘信號的頻率相同，本例中該頻率與DATAIN信號的比特率相同。八個備選時鐘信號的相位都各不相同。這八個不同的相位最好在任一個備選時鐘信號的一個周期內(nèi)均勻分布。因此本例中任意兩個相位相鄰的備選時鐘信號的相位差是45°。盡管本例中顯示并描述了其采用八個具有45°相位間隔的信號，應(yīng)能理解如果需要可以用任何具有適當(dāng)相位間隔的信號數(shù)量。在一些現(xiàn)有相位校準(zhǔn)系統(tǒng)中，相位檢測電路把DATAIN信號的相變與上述備選時鐘信號的相變進行比較，每次與一個備選信號進行比較。目的是找到一個備選時鐘信號，其相位最適用于DATAIN采樣定時，以從該信號中提取出數(shù)據(jù)信息。圖I的示例中，現(xiàn)有的相位檢測電路把備選時鐘信號下降沿的相位與DATAIN信號中UI邊界的相位進行比較。對于下降沿的相位最接近Π邊界的備選時鐘信號，它的上升沿最靠近Π的中心。圖I所示的特定情況下，相位X+45°信號的下降沿的相位最接近DATAIN中的Π邊界。因此相位X+45° 中的上升沿最接近Π的中心，且由此最適用于DATAIN采樣的定時控制。但是在選擇相位X+45°信號用于DATAIN的采樣控制之后，前述現(xiàn)有的相位檢測電路仍繼續(xù)檢測相位X+45°的下降沿，它實際上在時間或相位上比DATAIN信號中的UI邊界要稍晚一些。這最終將導(dǎo)致前述類型的現(xiàn)有的相位校準(zhǔn)電路切換到相位鄰近的、且其下降沿的時間或相位比DATAIN信號中的UI邊界要稍早一些的備選時鐘信號。這意味著從相位X+45°切換到相位X，選擇其作為DATAIN信號采樣的定時控制的信號可能仍存在可以接受的信號選擇，相位X不一定比相位X+45°要合適，這是因為相位X中的正向跳變與相位 X+45。中的正向跳變相比，相位X更遠離UI的中心。使用相位X進行定時控制了一段時間之后，相位X的反向跳變在DATAIN信號的UI 邊界之前，這又會導(dǎo)致前述現(xiàn)有的相位校準(zhǔn)電路又切換到相位X+45°，選擇其作為DATAIN 的采樣控制。前述現(xiàn)有的相位校準(zhǔn)電路將繼續(xù)在相位X+45°和相位X之間不定地來回切換(假定DATAIN的UI邊界一直保持在這兩個備選時鐘信號的下降沿之間)。這種來回切換不能起到任何作用，而且它還具有一定的缺點，如增加系統(tǒng)噪聲以及增加DATAIN中比特誤判的風(fēng)險。圖2中顯示了根據(jù)本發(fā)明的動態(tài)相位校準(zhǔn)(“DPA”)電路10。該電路包括兩個相位檢測電路20和30。每個相位檢測電路20和30通過它的一個輸入端接收DATAIN信號。 相位檢測電路20的另一個輸入端是當(dāng)前用于DATAIN采樣控制的備選時鐘信號。該備選時鐘信號有時簡稱為“當(dāng)前相位”信號。相位檢測電路30的另一個輸入端是與當(dāng)前相位信號相位鄰近的備選時鐘信號(有時簡稱為“鄰近相位”信號)，且當(dāng)前相位電路(元件20和22)指示出用于DATAIN采樣控制的一個可能的(盡管不是必需的)較好的選擇。(稍后本說明書將闡釋“指示”的含義)。例如在圖I所示的狀態(tài)下，當(dāng)前相位信號是相位X+45°， 鄰近相位信號是相位X。如果相位檢測器20檢測到DATAIN中的跳變時間比當(dāng)前相位信號的反向跳變稍晚，電路20在它的UPA輸出端輸出一個“up”信號脈沖，表明通過選擇比當(dāng)前選為當(dāng)前相位信號的備選時鐘信號的相位角更大的備選時鐘信號作為當(dāng)前相位信號，可能會得到更好的相位匹配。相反，如果相位檢測器20檢測到DATAIN中的跳變時間比當(dāng)前相位信號的反向跳變稍早，電路20在它的DNA輸出端輸出一個“down”信號脈沖,表不通過選擇一個比當(dāng)前選為當(dāng)前相位信號的備選時鐘信號的相位角更小的備選時鐘信號作為當(dāng)前相位信號，可能會得到更好的相位匹配。電路22可以是計數(shù)器和除法器電路。電路22響應(yīng)于電路20產(chǎn)生的每個UPA脈沖對“up”信號計數(shù)。電路22響應(yīng)于每個DNA脈沖對“down”信號計數(shù)。電路22在該電路計數(shù)工作期間的任意給定時刻得到的計數(shù)值就是從電路上次重啟之后所接收到的UPA和 DNA脈沖的凈值。一旦電路22的凈計數(shù)值是28個UPA脈沖，電路22就在F UPA輸出端產(chǎn)生一個輸出信號。一旦電路22的凈計數(shù)值是28個DNA脈沖，電路22就在F DNA輸出端產(chǎn)生一個輸出信號。每次產(chǎn)生了該F UPA或F DNA輸出信號時，電路22中的計數(shù)器就復(fù)位為一個中性起始計數(shù)值。一旦電路22中的計數(shù)器復(fù)位，電路32中的計數(shù)器(下面將詳細描述)也復(fù)位。元件30和32的構(gòu)造和操作方式與上述內(nèi)容相似。一旦DATAIN中的跳變比鄰近相位信號的反向跳變稍早或稍晚，電路30就分別產(chǎn)生一個UPB或DNB輸出脈沖。電路32 形成了一個UPB和DNB脈沖的凈計數(shù)值，并當(dāng)電路32的凈計數(shù)值分別是14個UPB或DNB 脈沖時，輸出一個F UPB或F DNB信號。每次產(chǎn)生了該F UPB或F DNB輸出信號時，電路32 中的計數(shù)器就復(fù)位為一個中性起始計數(shù)值。電路32中的計數(shù)器也可以在其它時刻進行復(fù)位，例如只要電路22中的計數(shù)器復(fù)位時。元件22和32所實現(xiàn)的積分運算(例如形成up和down脈沖的凈計數(shù)值，并在產(chǎn)生任何其他輸出信號之前，要求凈計數(shù)值分別達到28或14個脈沖的閾值)防止系統(tǒng)對 DATAIN信號和元件20和30使用的備選時鐘信號之間的相位差過于敏感。另外，元件22和 32使用不同的閾值(尤其是元件32的閾值(如14)比元件22的閾值(如28)小得多)使得系統(tǒng)更有可能鎖定在一個相位上，而不是如下所示的在兩個相位之間任意切換。這進一步增強了本發(fā)明中系統(tǒng)的穩(wěn)定性。(稍后本說明書將解釋上述提到的閾值變化實際上沒有 28和14之間的差那么大。)控制電路40接收所有的F UPA, F DNA, F UPB, F DNB信號?；谶@些信號，電路 40控制復(fù)用器電路50在由端口 52提供給復(fù)用電路50的八個備選時鐘信號中選擇當(dāng)前相位信號和鄰近相位信號。圖3和圖4a-4b中顯示了本發(fā)明中控制電路40所采用的示意性的選擇控制算法。圖3中的每一個水平欄表示當(dāng)電路22或32中的一個或另一個達到輸出F DNA7F UPB或F DNB等信號的閾值時，這兩個電路中計數(shù)值的不同狀態(tài)。通過電路22或32輸出信號的信道在圖3中的欄標(biāo)定為“Winner”。在左側(cè)的兩欄分別表示在電路22和32中凈計數(shù)值的“極性”。右側(cè)欄表示電路40響應(yīng)于前三欄狀態(tài)所采取或操作的當(dāng)前相位動作(如果有)。因此，下文中將描述圖4a_4b所示的電路40所采取或操作的隨后可能的鄰近相位動作。首先看圖3中的第一欄，如果電路22和32都記錄UP的凈計數(shù)值，當(dāng)其中一個電路達到閾值(分別是28或14)時輸出一個F UPA或F UPB信號，控制電路40就使得復(fù)用器 50選擇一個相位更高的備選時鐘信號作為當(dāng)前相位信號。例如，如果當(dāng)前相位信號是相位 X，鄰近相位信號是相位X+45°，新的當(dāng)前相位信號可能就是相位X+45°。很明顯，為了實現(xiàn)這一功能，控制電路40不僅要接收通知其電路22和32之一達到了閾值以及來自哪個電路的信號，而且還要接收電路22和32之中另一個電路的計數(shù)值的當(dāng)前狀態(tài)。例如F UPA， F DNA, F UPB,以及F DNB信號也包括表明相應(yīng)的電路22和32中的計數(shù)值當(dāng)前趨于up還是 down。圖3中的第二欄表示了與第一欄狀態(tài)相反時的情況。該狀態(tài)下，電路22和32都記錄DN的凈計數(shù)值，當(dāng)其中一個電路達到閾值時輸出一個F DNA或F DNB信號，控制電路 40使得復(fù)用器50選擇一個相位更低的備選時鐘信號作為當(dāng)前相位信號。例如，如果當(dāng)前相位 目號是相位X，鄰近相位/[目號是相位Χ+45°，新的當(dāng)如相位/[目號可能就是相位Χ-45°。 另一個實例中，如果當(dāng)前相位信號是相位Χ+45。，鄰近相位信號是相位X，新的當(dāng)前相位信號可能就是相位X。圖3中的第三欄表示如下的狀態(tài)在電路22達到輸出F UPA信號所需的閾值之前，電路32輸出了一個F DNB信號。但是電路22中的凈計數(shù)值是UP。這表示DATAIN的相位在當(dāng)前相位信號和鄰近相位信號之間。另外它還表明DATAIN的相位更接近當(dāng)前相位信號，而離鄰近相位信號較遠(因為電路32已經(jīng)接收了足夠多的DNB脈沖，達到了 14的計數(shù)閾值，而電路22沒有接收到足夠多的UPA脈沖(同時)能達到28的計數(shù)閾值)。這表明當(dāng)前相位信號已經(jīng)是用于DATAIN采樣的最優(yōu)選擇。因此控制電路40不通過復(fù)用器50改變信號選擇，而是另外產(chǎn)生了一個輸出“鎖定”信號，表明電路使用了 DPA電路10，DPA電路處在所期望的、穩(wěn)定的“鎖定”狀態(tài)。圖3中的第四欄表示的狀態(tài)類似于第三欄的狀態(tài)，區(qū)別在于在這種狀態(tài)下，電路 22達到了 UP閾值(28)，并在電路32達到DN閾值(14)之前輸出了 F UPA信號。這再次表示DATAIN的相位在當(dāng)前相位信號和鄰近相位信號之間。但是它還表明DATAIN的相位更接近鄰近相位信號，而離當(dāng)前相位信號較遠。因此控制電路40通過復(fù)用器50選擇相鄰的相位較高的備選時鐘信號作為當(dāng)前相位信號。例如，如果當(dāng)前相位信號是相位X，鄰近相位信號是相位X+45°，新的當(dāng)如相位/[目號可能就是相位X+45°。圖3中的第五欄與第三欄類似，區(qū)別在于在這種狀態(tài)下，當(dāng)前相位信號(例如相位X+45° )的相位角比鄰近相位信號(例如相位X)的相位角大。電路32達到了 UP閾值
(14)，并在電路22達到DN閾值(28)之前輸出一個F UPB信號。該狀態(tài)表明DATAIN的相位在當(dāng)前相位和鄰近相位信號之間。另外，該狀態(tài)表明DATAIN的相位更接近當(dāng)前相位信號， 而離鄰近相鄰信號較遠。因此控制電路40不改變當(dāng)前相位信號或鄰近相位信號，并且也輸出一個與圖3中第三欄的狀態(tài)類似的“鎖定”信號。圖3中的最后一欄和第四欄之間的關(guān)系與第五欄和第三欄之間的關(guān)系相同。當(dāng)前相位信號的相位角再次比鄰近相位信號的相位角大。DATAIN的相位在當(dāng)前相位和鄰近相位信號之間。但是電路22達到了 DN閾值(28)，并在電路32達到UP閾值(14)之前輸出一個F DNA信號。這表明鄰近相位信號比當(dāng)前相位信號更接近DATAIN的相位。因此控制電路40通過復(fù)用器50選擇一個新的當(dāng)前相位信號，它的相位角比原先選取的當(dāng)前相位信號要小。上述對圖3的討論僅包含了當(dāng)前相位信號的一些可能的變化。只要當(dāng)前相位信號發(fā)生了變化，則根據(jù)電路22的計數(shù)器內(nèi)的初始序列計數(shù)值的極性來確定新的鄰近相位信號。這可以用圖4a-4b中的方法來實現(xiàn)。例如，當(dāng)計數(shù)器在電路22和32中被復(fù)位后(步驟112)(如緊接著當(dāng)前相位信號變化之后)，電路32中的計數(shù)器被保持復(fù)位并且只有電路 22中的計數(shù)器被釋放(步驟114)。步驟120，122，124和130顯示了電路32中的計數(shù)器被保持復(fù)位直至電路22中的計數(shù)器達到+7或-7。如果達到了 +7，選取鄰近相位信號(通過圖2中的元件50)作為當(dāng)前相位+45° (步驟122)。如果達到了 _7，選取鄰近相位(通過圖2中的元件50)作為當(dāng)前相位-45° (步驟124)。當(dāng)以這種方式選取了鄰近相位后，電路32中的計數(shù)器從復(fù)位狀態(tài)釋放(步驟130)。使用類似+/-7的閾值來選取鄰近相位信號有助于防止鄰近相位過多切換。一旦鄰近相位被選取，電路22和32中的計數(shù)器分別計數(shù)達到28和14 (步驟140)。 步驟132在步驟130和140之間，監(jiān)控電路22內(nèi)的計數(shù)值跌到低于+7或高于-7的可能性。 如果出現(xiàn)該類情況，電路32內(nèi)的計數(shù)器復(fù)位(步驟134)，回到步驟120重復(fù)選擇鄰近相位信號的過程。因此電路22和32之間的閾值差并不象開始顯得那么大，因為在釋放電路32 內(nèi)的計數(shù)器并開始計數(shù)之前，電路22內(nèi)的計數(shù)器總是被賦給7的起始頭。因此電路22和 32之間的閾值差只有7，而不是表面上看起來的14。當(dāng)電路22和32之一的計數(shù)器超出了其閾值，控制過程從步驟140繼續(xù)到步驟 142。該步驟根據(jù)圖3確定所采取的動作。如果所采取的動作是改變當(dāng)前相位，就在步驟 152內(nèi)完成，隨后控制過程又返回到步驟112。另一方面，如果所采取的動作是“鎖定”，就在步驟150內(nèi)完成，之后控制過程又返回到步驟112。目前認為鄰近相位信號的閾值(例如14)比當(dāng)前相位信號的閾值(例如實際上是 21，如上所述電路32內(nèi)的計數(shù)器被釋放并開始計數(shù)之前，電路22內(nèi)的計數(shù)器給定了 7的起始頭)要小，因為這有助于系統(tǒng)穩(wěn)定性。鄰近相位信號應(yīng)該比當(dāng)前相位信號離DATAIN的相位遠。在這種情況時，電路32應(yīng)該在電路22達到其相對較高的閾值之前達到自身相對較低的閾值，在這種狀態(tài)下系統(tǒng)將“鎖定”(即不改變當(dāng)前相位信號和鄰近相位信號的選擇)。 反過來說，如果電路22在電路32達到其相對較低的閾值(14)之前達到自身相對較高的閾值(實際上是21)，就需要改變當(dāng)前相位和鄰近相位信號的選擇，因為當(dāng)前相位信號不是用于DATAIN信號采樣控制的最優(yōu)選擇。但是應(yīng)該理解電路22和32不是必須具有非常精密的閾值差。使用相差很大，相差不大，甚至是相等的閾值也能獲得很好的操作效果。應(yīng)該理解圖3和圖4a_4b僅示意性地表示了電路40如何對不同的狀態(tài)做出響應(yīng)。本發(fā)明中電路的另一個期望的特征是它的分辨率能夠隨著數(shù)據(jù)抖動的增加而增加。電路能夠根據(jù)數(shù)據(jù)抖動從兩個最優(yōu)的相位中選用更好的一個信號，這是因為抖動會使靠近最優(yōu)采樣點的計數(shù)器22/32計數(shù)慢下來。如圖5所示。圖5中鄰近相位信號更靠近最優(yōu)采樣點。鄰近相位檢測器30主要輸出DN脈沖， 因為鄰近相位信號在最優(yōu)采樣點之上。但是由于數(shù)據(jù)存在噪聲，鄰近相位檢測器也輸出了一些UP脈沖。鄰近相位信號越靠近采樣點，比起DN脈沖，就產(chǎn)生越多的UP脈沖。但是總的DN脈沖應(yīng)比UP脈沖多，假設(shè)抖動在最優(yōu)采樣點周圍服從高斯分布，且鄰近相位信號在最優(yōu)采樣點之上。UP脈沖使鄰近相位計數(shù)器32計數(shù)慢下來，并使得當(dāng)前相位路徑20/22更容易首先達到閾值，導(dǎo)致切換到鄰近相位，如果當(dāng)前相位信號更靠近最優(yōu)采樣點，當(dāng)前相位計數(shù)器會由于抖動而減慢，使得電路更易于鎖定。最終的結(jié)果是電路更傾向于解決下降沿更靠近抖動為中心的數(shù)據(jù)跳變點的相位。應(yīng)當(dāng)理解前述內(nèi)容僅是本發(fā)明的示意性原理，本領(lǐng)域技術(shù)人員對本發(fā)明作出不同的修正并沒有偏離本發(fā)明的主旨和范圍。例如，使用八個備選時鐘信號52只是指導(dǎo)性的， 如果需要也可以使用數(shù)量更多或更少的信號。備選時鐘信號的頻率不必與DATAIN信號的比特率相同。例如備選時鐘信號的頻率可能是比特率的倍數(shù)(如兩倍、三倍或四倍)。在這種情況下(或者實際上在任何情況下)，當(dāng)前相位信號可以不直接用于DATAIN信號的采樣控制，而改為作為一個指針，指向另一個最適用于DATAIN信號采樣的時鐘信號。例如，該時鐘信號可以是另一個與當(dāng)前相位信號具有預(yù)定相移的備選時鐘信號。
權(quán)利要求
1.一種動態(tài)相位校準(zhǔn)電路，包括用于監(jiān)控兩個采樣時鐘中的每一個采樣時鐘的采樣點在串行數(shù)據(jù)信號的最佳采樣點的相對每一邊上的一致性以及基于所述一致性選擇兩個采樣時鐘中的一個采樣時鐘的電路，其中，除非所述兩個采樣時鐘中的一個采樣時鐘達到了一致性測量閾值，否則所述電路不對該電路已經(jīng)作出的采樣時鐘選擇作任何改變。
2.如權(quán)利要求I中所述的電路，其中所述電路對所述兩個采樣時鐘中的每一個使用不同的一致性測量閾值。
3.如權(quán)利要求2中所述的電路，其中所述電路對所選取的采樣時鐘采用比所述兩個采樣時鐘中的另一個采樣時鐘更大的一致性測量閾值。
4.如權(quán)利要求I中所述的電路，其中只要所述電路檢測到所述兩個采樣時鐘的采樣點主要在串行數(shù)據(jù)信號的最佳采樣點的各個相對的邊上，則所述電路不對該電路所作出的采樣時鐘選擇作任何改變，除非在達到所述兩個采樣時鐘中的另一個采樣時鐘的一致性測量閾值之前達到了所選取的采樣時鐘的一致性測量閾值。
5.如權(quán)利要求I中所述的電路，其中只要所述電路檢測到所述兩個采樣時鐘的采樣點主要在串行數(shù)據(jù)信號的最佳采樣點的各個相對的邊上，當(dāng)在達到所選取的采樣時鐘的一致性測量閾值之前達到了所述兩個采樣時鐘中的另一個采樣時鐘的一致性測量閾值時，所述電路產(chǎn)生鎖定信號。
6.一種動態(tài)相位校準(zhǔn)電路，包括用于從多個分布的采樣時鐘選擇兩個鄰近的采樣時鐘直到所選取的兩個鄰近的采樣時鐘的相應(yīng)采樣點主要在串行數(shù)據(jù)信號的最佳采樣點的各個相對的邊上并且當(dāng)所選取的兩個鄰近的采樣時鐘中的第一個采樣時鐘變成比所選取的兩個鄰近的采樣時鐘中的第二個采樣時鐘更主要地在所述最佳采樣點的一邊上時重新開始所述選擇的電路。
7.如權(quán)利要求6中所述的電路，還包括用于選擇所選取的兩個鄰近的采樣時鐘中的第一個采樣時鐘作為串行數(shù)據(jù)信號采樣的定時控制的基礎(chǔ)以從中恢復(fù)數(shù)據(jù)的電路。
8.如權(quán)利要求6中所述的電路，其中所述電路包括第一和第二相位檢測器，用于分別將所選取的兩個鄰近的采樣時鐘與串行數(shù)據(jù)信號進行比較。
9.一種動態(tài)相位校準(zhǔn)電路，包括第一相位檢測器電路，用于將串行數(shù)據(jù)信號相位與多個相位分布備選時鐘信號中的當(dāng)前選擇的備選時鐘信號的相位進行比較，該第一相位檢測器電路(I)當(dāng)串行數(shù)據(jù)信號相位超前于當(dāng)前選擇的備選時鐘信號的相位時產(chǎn)生第一信號脈沖、以及(2)當(dāng)串行數(shù)據(jù)信號相位滯后于當(dāng)前選擇的備選時鐘信號的相位時產(chǎn)生第二信號脈沖；第二相位檢測器電路，用于將串行數(shù)據(jù)信號相位與備選時鐘信號中的下一選擇的備選時鐘信號的相位進行比較，該第二相位檢測器電路(I)當(dāng)串行數(shù)據(jù)信號相位超前于下一選擇的備選時鐘信號的相位時產(chǎn)生第三信號脈沖，以及(2)當(dāng)串行數(shù)據(jù)信號相位滯后于下一選擇的備選時鐘信號的相位時產(chǎn)生第四信號脈沖；第一除法器電路，用于(I)當(dāng)?shù)谝缓偷诙盘柮}沖的第一凈計數(shù)值達到第一信號脈沖的第一閾值數(shù)時產(chǎn)生第一輸出信號以及(2)當(dāng)?shù)谝粌粲嫈?shù)值達到第二信號脈沖的第一閾值數(shù)時產(chǎn)生第二輸出信號；第二除法器電路，用于(I)當(dāng)?shù)谌偷谒男盘柮}沖的第二凈計數(shù)值達到第三信號脈沖的第二閾值數(shù)時產(chǎn)生第三輸出信號以及(2)當(dāng)?shù)诙粲嫈?shù)值達到第四信號脈沖的第二閾值數(shù)時產(chǎn)生第四輸出信號；以及控制電路，用于通過確定串行數(shù)據(jù)信號的數(shù)據(jù)恢復(fù)采樣時間是否應(yīng)該繼續(xù)基于當(dāng)前選擇的備選時鐘信號來對第一至第四輸出信號中的任何一個做出響應(yīng)，所述確定至少部分地基于當(dāng)?shù)谝恢恋谒妮敵鲂盘栔械娜魏我粋€發(fā)生時的第一和第二凈計數(shù)值。
10.如權(quán)利要求9中所述的電路，其中第一閾值數(shù)大于第二閾值數(shù)。
11.如權(quán)利要求9中所述的電路，其中所述當(dāng)前選擇的備選時鐘信號和下一選擇的備選時鐘信號具有在所述多個相位分布的備選時鐘信號中彼此鄰近的相位。
12.如權(quán)利要求9中所述的電路，其中當(dāng)?shù)谌虻谒男盘栔械娜我粋€發(fā)生時，如果第一和第二凈計數(shù)值那時趨向于處在相反的方向，則控制電路繼續(xù)使數(shù)據(jù)恢復(fù)采樣時間基于當(dāng)前選擇的備選時鐘信號。
13.如權(quán)利要求9中所述的電路，其中當(dāng)?shù)谝缓偷诙盘栔械娜我粋€發(fā)生時，如果第一和第二凈計數(shù)值那時趨向于處在相反的方向，則控制電路將當(dāng)前選擇的備選時鐘信號改變?yōu)閭溥x時鐘信號中的不同的一個備選時鐘信號。
14.如權(quán)利要求9中所述的電路，其中當(dāng)控制電路改變當(dāng)前選擇的備選時鐘信號時，控制電路將所述改變基于第一和第二信號中發(fā)生的那個信號。
全文摘要
動態(tài)相位校準(zhǔn)電路，從多個相位分布的備選時鐘信號中選取一個當(dāng)前最適用于串行數(shù)據(jù)信號采樣的定時控制，以從中恢復(fù)數(shù)據(jù)。電路從備選時鐘信號中選取兩個相位鄰近的信號，這兩個信號是兩個用于最后選擇的最佳的備選信號。電路從這兩個最好的備選信號中最后選擇一個較好的，從而避免在這兩個最佳備選信號間徒勞無益地來回切換。
文檔編號H04L25/08GK102594339SQ20121002302
公開日2012年7月18日 申請日期2005年5月18日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月18日
發(fā)明者格里高里·斯塔, 理查德·張元祥 申請人:阿爾特拉公司