一種相位插值器控制電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種相位插值器控制電路，特別涉及到一種用于高速數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)中 時(shí)鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)的相位插值器控制電路。
【背景技術(shù)】
[0002] 高速串行數(shù)據(jù)收發(fā)器在高速雙向數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，如千兆W太網(wǎng)、光纖傳輸網(wǎng)絡(luò)、高 速網(wǎng)絡(luò)路由和無線基站等中有著廣泛應(yīng)用，具體表現(xiàn)在為電路板之間、電路板和處理器之 間、板上的處理器和外設(shè)之間W及芯片和背板之間的通信提供高速接口，電信業(yè)務(wù)和互聯(lián) 網(wǎng)業(yè)務(wù)的迅猛發(fā)展進(jìn)一步加大了對高速高性能收發(fā)器芯片的需求。
[0003] 然而，在收發(fā)器的接收端接收并放大的數(shù)據(jù)不同步且含有噪聲。為了保證對數(shù)據(jù) 后續(xù)處理的同步，時(shí)鐘等時(shí)序信息必須從數(shù)據(jù)中提取出來，而且必須對數(shù)據(jù)進(jìn)行"重定時(shí)" W消除傳輸過程中積累的抖動（噪聲）。該一時(shí)鐘提取和數(shù)據(jù)重定時(shí)的過程就稱為"時(shí)鐘 數(shù)據(jù)恢復(fù)"（CDR,ClockandDataRecovery)。
[0004] 為了進(jìn)行同步操作，比如對隨機(jī)數(shù)據(jù)進(jìn)行解復(fù)用和重定時(shí)，接收器必須產(chǎn)生時(shí)鐘。 時(shí)鐘恢復(fù)電路通過對數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測產(chǎn)生周期性的時(shí)鐘，并由該時(shí)鐘對數(shù)據(jù)進(jìn)行重定時(shí)。時(shí) 鐘恢復(fù)電路產(chǎn)生的時(shí)鐘必須滿足H個(gè)重要條件；（1)時(shí)鐘的頻率必須與數(shù)據(jù)速率一致、或 者與解復(fù)用后的數(shù)據(jù)速率一致；（2)時(shí)鐘必須與數(shù)據(jù)有一個(gè)確定的相位關(guān)系，從而保證對 數(shù)據(jù)的采樣在最佳采樣點(diǎn)進(jìn)行，確切地說，時(shí)鐘沿應(yīng)與每個(gè)數(shù)據(jù)脈沖的中也對齊，該樣采樣 的位置距離相鄰的前一個(gè)和后一個(gè)數(shù)據(jù)跳變沿都最遠(yuǎn)，于是相對于抖動和其他的時(shí)序不確 定性而言就提供了最大的裕度；（3)因?yàn)闀r(shí)鐘的抖動是數(shù)據(jù)抖動的主要"貢獻(xiàn)者"，因此時(shí) 鐘的抖動必須足夠小。
[0005]隨著數(shù)據(jù)傳輸速度的不斷提高，時(shí)鐘與數(shù)據(jù)并行傳輸?shù)哪Ｊ接捎跁r(shí)鐘通道和數(shù)據(jù) 通道的偏斜已不能被接受，而在接收端從高速串行數(shù)據(jù)中恢復(fù)出時(shí)鐘和數(shù)據(jù)成為有效的方 法，并節(jié)約了傳輸通道。
[0006] 相位插值算法是高速的時(shí)鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)算法中常用的一種算法，在兩個(gè)或多個(gè)時(shí)鐘 中進(jìn)行相位插值，通過數(shù)字控制改變權(quán)重電流來調(diào)節(jié)相位變化。傳統(tǒng)的控制電路，控制插值 相位在相鄰兩個(gè)相位區(qū)間中變化時(shí)，在區(qū)間的邊沿會出現(xiàn)不連續(xù)的跳變，從而會帶來大的 時(shí)鐘抖動及數(shù)據(jù)抖動。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種相位插值器控制電路，該電路 使得采樣時(shí)鐘的相位調(diào)節(jié)在相位區(qū)間內(nèi)及相鄰相位區(qū)間之間連續(xù)變化，在采樣時(shí)鐘跨越相 位區(qū)間時(shí)不會出現(xiàn)相位突變，能夠有效降低時(shí)鐘和數(shù)據(jù)的抖動。
[0008] 本發(fā)明的目的是通過W下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的；一種相位插值器控制電路，對輸入 的串行數(shù)據(jù)進(jìn)行采樣及相位檢測后，通過同時(shí)對相位的粗調(diào)整和細(xì)調(diào)整控制來實(shí)現(xiàn)相位插 值，它包括W下電路模塊：
[0009] 輸入采樣器；用采樣時(shí)鐘對輸入的串行數(shù)據(jù)位及邊沿進(jìn)行采樣；
[0010] 相位檢測器；通過檢測多位串行數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)位和邊沿判斷采樣時(shí)鐘和數(shù)據(jù)的相位 關(guān)系，并產(chǎn)生表征時(shí)鐘與數(shù)據(jù)相位偏斜情況的信號；
[0011] 相位粗調(diào)整控制器；根據(jù)相位檢測器輸出的相位關(guān)系信息及UP_DN計(jì)數(shù)器輸出的 控制字的MSB位和LSB位來控制采樣時(shí)鐘所處的相位區(qū)間；
[0012]UP_DN計(jì)數(shù)器：根據(jù)相位檢測器輸出的相位關(guān)系信息及相位粗調(diào)整控制器的輸出 R來精確控制采樣時(shí)鐘的相位調(diào)節(jié)方向，給出插值器權(quán)重系數(shù)的控制字，對采樣時(shí)鐘的相位 進(jìn)行細(xì)調(diào)整控制；
[0013] 相位區(qū)間選擇器；根據(jù)相位粗調(diào)整控制器的輸出選擇采樣時(shí)鐘所處的相位區(qū)間， 每次選擇只是將相位區(qū)間順時(shí)針方向或逆時(shí)針方向調(diào)整到相鄰的相位區(qū)間；
[0014] 相位插值器；對輸入的一對時(shí)鐘信號進(jìn)行相位插值，根據(jù)UP_DN計(jì)數(shù)器給出的插 值器權(quán)重系數(shù)的控制字決定相位插值的權(quán)重系數(shù)。
[0015] 所述的相位插值器通過相位插值算法進(jìn)行時(shí)鐘相位調(diào)節(jié)，從而實(shí)現(xiàn)串行數(shù)據(jù)的時(shí) 鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)。
[0016] 所述的相位檢測器的檢測結(jié)果包括超前或滯后，相位檢測器對超前的時(shí)鐘逐步增 加相位，對滯后的時(shí)鐘逐步減少相位。
[0017] 所述的相位差值器在相鄰相位區(qū)間變化時(shí)只改變插值器輸入的一端，而另一端保 持不變，同時(shí)通過反方向增加權(quán)重系數(shù)的方式進(jìn)行相位插值。
[0018] 本發(fā)明的有益效果是；提供了一種相位插值器的控制電路，使得采樣時(shí)鐘的相位 調(diào)節(jié)在相位區(qū)間內(nèi)及相鄰相位區(qū)間之間連續(xù)變化，在采樣時(shí)鐘跨越相位區(qū)間時(shí)不會出現(xiàn)相 位突變，能夠有效降低時(shí)鐘和數(shù)據(jù)的抖動。
【附圖說明】
[0019] 圖1為本發(fā)明的電路模塊框圖；
[0020] 圖2為本發(fā)明的相位區(qū)間分布圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021] 下面結(jié)合附圖進(jìn)一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案，但本發(fā)明所保護(hù)的內(nèi)容不局限于W 下所述。
[002引如圖1所示，一種相位插值器控制電路，對輸入的串行數(shù)據(jù)進(jìn)行采樣及相位檢測 后，通過同時(shí)對相位的粗調(diào)整和細(xì)調(diào)整控制來實(shí)現(xiàn)相位插值，它包括W下電路模塊：
[0023] 輸入采樣器；用采樣時(shí)鐘對輸入的串行數(shù)據(jù)位及邊沿進(jìn)行采樣，例如利用2組正 交的時(shí)鐘信號對輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行采樣，1組時(shí)鐘采樣數(shù)據(jù)位，1組時(shí)鐘采樣數(shù)據(jù)邊沿，將采樣 結(jié)果輸入到相位檢測器；
[0024] 相位檢測器；通過檢測多位串行數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)位和邊沿判斷采樣時(shí)鐘和數(shù)據(jù)的相位 關(guān)系(包括超前或是滯后)，并產(chǎn)生表征時(shí)鐘與數(shù)據(jù)相位偏斜情況的信號，得出的代表相位 出現(xiàn)偏斜的脈沖信號（Deskew_pulse)及超前（lead)或滯后（lag)信息化eatlag_flag) 并同時(shí)輸入到相位粗調(diào)整控制器和UP_DN計(jì)數(shù)器；
[0025] 相位粗調(diào)整控制器；根據(jù)相位檢測器輸出的相位關(guān)系信息及UP_DN計(jì)數(shù)器輸出的 控制字的MSB位和LSB位來控制采樣時(shí)鐘所處的相位區(qū)間；
[0026]UP_DN計(jì)數(shù)器：根據(jù)相位檢測器輸出的相位關(guān)系信息及相位粗調(diào)整控制器的輸出 R來精確控制采樣時(shí)鐘的相位調(diào)節(jié)方向，給出插值器權(quán)重系數(shù)的控制字，對采樣時(shí)鐘的相位 進(jìn)行細(xì)調(diào)整控制；
[0027] 相位區(qū)間選擇器；根據(jù)相位粗調(diào)整控制器的輸出選擇采樣時(shí)鐘所處的相位區(qū)間， 每次選擇只是將相位區(qū)間順時(shí)針方向或逆時(shí)針方向調(diào)整到相鄰的相位區(qū)間；
[0028] 相位插值器；對輸入的一對時(shí)鐘信號進(jìn)行