專(zhuān)利名稱(chēng)：具有不耐歪斜的數(shù)據(jù)群及數(shù)據(jù)有效性指示符的并行數(shù)據(jù)通信的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及并全部包含下列美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)中所公開(kāi)的主題名稱(chēng)為“基于平衡數(shù)據(jù)位編碼的并行通信”的美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)?9/871,197(VISI.295PA)；名稱(chēng)為“低功耗并行數(shù)據(jù)通信”的09/871,160號(hào)(VLSI.299PA)；名稱(chēng)為“具有不耐歪斜的數(shù)據(jù)群的并行數(shù)據(jù)通信”的09/871,159號(hào)(VLSI.300PA)；以及名稱(chēng)為“具有多個(gè)同步碼的并行數(shù)據(jù)通信”的009/871,117號(hào)(VLSI.312PA)。
本發(fā)明一般涉及數(shù)據(jù)通信。更具體地，本發(fā)明涉及減少在并行數(shù)據(jù)總線(xiàn)上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信號(hào)中的歪斜誤差的方法與裝置。
電子工業(yè)不斷爭(zhēng)取大功率高功能電路。通過(guò)超大規(guī)模集成電路的開(kāi)發(fā)已在這一方面實(shí)現(xiàn)了顯著的進(jìn)展。通常將這些復(fù)雜的電路設(shè)置成對(duì)一組數(shù)據(jù)操作然后將這些數(shù)據(jù)傳遞下去以便進(jìn)一步處理的功能定義的模塊。來(lái)自這些功能定義的模塊的這種通信能在單個(gè)分立電路之間、同一芯片內(nèi)的集成電路之間、以及耦合到或位于系統(tǒng)或子系統(tǒng)的各部件內(nèi)的遠(yuǎn)程電路之間以小或大數(shù)據(jù)量傳遞。與配置無(wú)關(guān)，通信通常需要緊密控制的接口，這些接口在采用對(duì)于實(shí)現(xiàn)空間及可利用的操作功率的實(shí)際限制敏感的電路設(shè)計(jì)時(shí)是設(shè)計(jì)成確保維護(hù)數(shù)據(jù)完整性的。
對(duì)大功率高功能半導(dǎo)體器件的高需求導(dǎo)致了對(duì)數(shù)據(jù)在電路塊之間的傳遞速度的提高的不斷增加的需求。許多這些高速通信應(yīng)用能利用并行數(shù)據(jù)傳輸來(lái)實(shí)現(xiàn)，在其中多個(gè)數(shù)據(jù)位是跨并行通信路徑同時(shí)發(fā)送的。這種“并行總線(xiàn)”是達(dá)到高數(shù)據(jù)率數(shù)據(jù)傳輸廣為接受的方法。對(duì)于給定的數(shù)據(jù)傳輸率(有時(shí)是通過(guò)與數(shù)據(jù)一起傳送的時(shí)鐘建立的)，以每秒位數(shù)測(cè)定的帶寬等價(jià)于數(shù)據(jù)傳輸率乘構(gòu)成并行數(shù)據(jù)互連的數(shù)據(jù)信號(hào)數(shù)。
典型的系統(tǒng)可包含若干模塊，它們與并行數(shù)據(jù)通信線(xiàn)(有時(shí)稱(chēng)作數(shù)據(jù)信道)接口并在其上通信，例如以電纜、背板電路、芯片內(nèi)部總線(xiàn)結(jié)構(gòu)、其它互連的形式或這些通信媒體的任何組合。發(fā)送模塊與該發(fā)送模塊的時(shí)鐘同步地在總線(xiàn)上傳輸數(shù)據(jù)。以這一方式，并行信號(hào)線(xiàn)上的轉(zhuǎn)移以互相與/或?qū)Πl(fā)送模塊的時(shí)鐘同步的關(guān)系離開(kāi)發(fā)送模塊。在該并行數(shù)據(jù)互連的另一端，接收模塊接收并行數(shù)據(jù)總線(xiàn)上的數(shù)據(jù)；其中通信裝置傳遞時(shí)鐘信號(hào)，而接收時(shí)鐘通常是從發(fā)送模塊上的時(shí)鐘導(dǎo)出或與之同步的。數(shù)據(jù)在并行信號(hào)線(xiàn)上的傳遞的速率有時(shí)稱(chēng)作(并行)“總線(xiàn)速率”。
在這種系統(tǒng)中，保證所接收的信號(hào)(及可行時(shí)，接收時(shí)鐘)對(duì)傳輸時(shí)鐘具有特定的相位關(guān)系以便提供適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)復(fù)原是有利的。通常在傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信號(hào)本身之間及這些數(shù)據(jù)信號(hào)與在目的地處的接收時(shí)鐘之間具有預(yù)期的時(shí)間“歪斜”量。存在許多歪斜源，其中包含諸如由并行互連的信號(hào)線(xiàn)的電容性與電感性負(fù)載引發(fā)的傳輸延時(shí)、I/O(輸入/輸出)驅(qū)動(dòng)器源中的改變、符號(hào)間的干擾以及傳輸線(xiàn)的阻抗與長(zhǎng)度的改變。無(wú)論哪種現(xiàn)象導(dǎo)致了歪斜，對(duì)許多應(yīng)用而言，要達(dá)到具有適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)復(fù)原的通信，應(yīng)將這一問(wèn)題考慮進(jìn)去。
對(duì)于服務(wù)于較高速率應(yīng)用的并行互連，在此已發(fā)現(xiàn)“歪斜”是與“模式相關(guān)”的并且這一問(wèn)題的嚴(yán)重性能加以緩解并在許多實(shí)例中極大地加以克服。如上面參考的名為“基于平衡數(shù)據(jù)位編碼的并行通信”(VLSI.295PA)的專(zhuān)利文件中所述的，這一模式相關(guān)性源自并行總線(xiàn)中的數(shù)據(jù)位之間共用的不完善的電流源。共用的電流源在驅(qū)動(dòng)器上引發(fā)歪斜，后者在接收機(jī)上直接降低裕度，這又能導(dǎo)致數(shù)據(jù)傳輸錯(cuò)誤。
許多這些高速并行通信應(yīng)用需要并行傳輸許多位數(shù)據(jù)，因此需要使用對(duì)應(yīng)數(shù)量的并行總線(xiàn)數(shù)據(jù)線(xiàn)。通常，數(shù)據(jù)位(或并行總線(xiàn)數(shù)據(jù)線(xiàn))的數(shù)目越大，防止跨所有這些位的不能接受的歪斜程度越難。隨著傳輸率的提高，這一難點(diǎn)成為有用的并行總線(xiàn)數(shù)據(jù)線(xiàn)的數(shù)目的瓶頸。
從而，存在著改進(jìn)并行總線(xiàn)上的數(shù)據(jù)通信的需求，這將導(dǎo)向更切實(shí)可行與更高速的數(shù)據(jù)平行總線(xiàn)傳輸，這將進(jìn)一步容許保持?jǐn)?shù)據(jù)完整性及對(duì)諸如減小實(shí)現(xiàn)空間與功耗的需求敏感的更大功率、更高功能的電路。
本發(fā)明的各方面涉及致力于解決與克服上述問(wèn)題并能與上述專(zhuān)利文件中所公開(kāi)的實(shí)施例結(jié)合應(yīng)用的方式的并行通信線(xiàn)電路上的數(shù)據(jù)傳送。
與一個(gè)示例實(shí)施例相一致，本發(fā)明涉及通過(guò)以多個(gè)多位群并發(fā)傳輸數(shù)據(jù)，并在接收并發(fā)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)之后，重新對(duì)齊這些群之間歪斜導(dǎo)致的不對(duì)齊來(lái)克服數(shù)據(jù)歪斜問(wèn)題的高速并行數(shù)據(jù)通信方法。
在另一特定示例性實(shí)施例中，對(duì)于每個(gè)群，高速并行數(shù)據(jù)通信裝置把數(shù)據(jù)與用于同步數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的時(shí)鐘信號(hào)一起并行傳輸。所傳輸?shù)臄?shù)字?jǐn)?shù)據(jù)被通過(guò)用于每個(gè)群的時(shí)鐘信號(hào)同步地收集。在接收模塊，為每個(gè)群收集的數(shù)據(jù)是利用各群的專(zhuān)用時(shí)鐘信號(hào)對(duì)齊的。首先處理各時(shí)鐘域群內(nèi)的數(shù)據(jù)與歪斜，然后處理群之間的，來(lái)承受與克服跨時(shí)鐘域群的歪斜。
在涉及通過(guò)并行數(shù)據(jù)電路的高速數(shù)據(jù)傳送的應(yīng)用中，本發(fā)明的各示例性實(shí)施例涉及通過(guò)將總線(xiàn)線(xiàn)路組合成單個(gè)時(shí)鐘域并只容許各時(shí)鐘域內(nèi)的小的數(shù)據(jù)歪斜度來(lái)承受跨相對(duì)地大量并行總線(xiàn)線(xiàn)路的數(shù)據(jù)歪斜。采用FIFO緩沖器來(lái)收集從各群收集的數(shù)據(jù)，然后將所收集的FIFO數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在全局群FIFO緩沖器中，然后對(duì)齊各群來(lái)重新建立總線(xiàn)上原始發(fā)送的數(shù)據(jù)。這一方法克服了不同群中并發(fā)傳送的數(shù)據(jù)之間更明顯的歪斜導(dǎo)致的不對(duì)齊。
本發(fā)明的其它示例性實(shí)施例分別涉及這種通信的包含編碼與解碼及系統(tǒng)處理方面在內(nèi)的各種其它相關(guān)方面。
本發(fā)明的上述簡(jiǎn)述并不旨在描述本發(fā)明的各個(gè)示例實(shí)施例或每一種實(shí)現(xiàn)。下面的圖及詳細(xì)描述更具體地示范這些實(shí)施例。
結(jié)合附圖考慮本發(fā)明的各種實(shí)施例的以下詳細(xì)描述可以更完整地理解本發(fā)明，其中

圖1為示例性并行數(shù)據(jù)通信裝置的圖，其中數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)是按照本發(fā)明在包含多條并行數(shù)據(jù)傳輸線(xiàn)的通信信道上從第一模塊并行傳輸?shù)降诙K的；以及圖2為同樣按照本發(fā)明的另一示例性并行數(shù)據(jù)通信線(xiàn)裝置的圖。
雖然本發(fā)明適合于各種改型及替換形式，且其特征已在圖中以示例方式示出并將在下面詳細(xì)描述。然而，應(yīng)理解并不意在將本發(fā)明限制在所描述的特定實(shí)施例上。反之，意在覆蓋落入所附權(quán)利要求書(shū)所定義的發(fā)明精神與范圍內(nèi)的所有改型、等效物與替換品。
確信本發(fā)明總的方面適用于在用并行數(shù)據(jù)通信路徑互連的兩個(gè)模塊(功能塊)之間傳送數(shù)據(jù)的方法與裝置。已發(fā)現(xiàn)本發(fā)明對(duì)易產(chǎn)生數(shù)據(jù)歪斜錯(cuò)誤的高速數(shù)據(jù)傳送應(yīng)用特別有利。這些應(yīng)用的實(shí)例包括SSTL(短線(xiàn)聯(lián)接收發(fā)機(jī)/終端邏輯)；SRL(壓頭總線(xiàn)信令邏輯)接口；緊連接應(yīng)用，諸如互連單一芯片上的兩個(gè)模塊的并行數(shù)據(jù)通信路徑；通常在同一印刷電路板上互相緊密鄰接的芯片之間的板外高速通信以及其它應(yīng)用。現(xiàn)在為美國(guó)專(zhuān)利號(hào)6,347,395的1998年12月18日提交的美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)序號(hào)09/215,942中描述了芯片之間板外高速通信的特例，現(xiàn)通過(guò)引用將其結(jié)合在此。雖然本發(fā)明不一定局限于這些應(yīng)用，但通過(guò)這一環(huán)境中的實(shí)例的討論能最好地得出對(duì)本發(fā)明的各方面的理解。
按照本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施例，并行數(shù)據(jù)通信裝置在稱(chēng)作發(fā)送(或第一)模塊與接收(或第二)模塊的一對(duì)電路模塊之間的并行數(shù)據(jù)總線(xiàn)上傳遞數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)在具有對(duì)于使總線(xiàn)所承載的數(shù)據(jù)歪斜敏感的并行總線(xiàn)線(xiàn)路的并行總線(xiàn)上被從第一模塊發(fā)送到第二模塊。該通信裝置設(shè)計(jì)成使第一與第二模塊以多個(gè)群在并行總線(xiàn)線(xiàn)路上并發(fā)地傳送數(shù)據(jù)。各群包含多條數(shù)據(jù)承載線(xiàn)及適宜于承載用于同步從第一模塊輸送到第二模塊的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的時(shí)鐘信號(hào)的時(shí)鐘路徑。數(shù)據(jù)處理電路布置這些數(shù)據(jù)集以便將它們提供給以這些數(shù)據(jù)群在總線(xiàn)上傳輸。利用時(shí)鐘信號(hào)將數(shù)據(jù)發(fā)送到并行總線(xiàn)上供第二模塊接收。
第二模塊包含接收電路，該電路可以是寄存器或數(shù)據(jù)緩沖器、數(shù)據(jù)處理電路、及各群的FIFO緩沖器。起初，從各FIFO緩沖器清除任何與所有數(shù)據(jù)。利用該群的時(shí)鐘信號(hào)，在接收電路上同步接收各群內(nèi)的接收數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，然后加以處理并傳遞到FIFO緩沖器中。將數(shù)據(jù)分群規(guī)定使得一旦所接收的數(shù)據(jù)在FIFO緩沖器中，任何歪斜導(dǎo)致的不對(duì)齊都不超過(guò)半個(gè)時(shí)鐘周期。以這一方式，在單一時(shí)鐘周期內(nèi)已解決了數(shù)據(jù)與時(shí)鐘信號(hào)。
然而，不同的群之間歪斜導(dǎo)致的不對(duì)齊并不一定已在此刻解決。從FIFO緩沖器起進(jìn)一步處理為各群收集的數(shù)據(jù)，例如，利用寬到足以接納來(lái)自多個(gè)群(在一些應(yīng)用中是所有的群)的數(shù)據(jù)的另一FIFO緩沖器供在接收階段的這一點(diǎn)上對(duì)齊與克服任何歪斜。這樣，雖然此刻以前歪斜導(dǎo)致的不對(duì)齊不一定解決，該較大的FIFO緩沖器能用于解決超過(guò)半個(gè)時(shí)鐘周期的群間不對(duì)齊。依賴(lài)于后端對(duì)齊工作，在許多實(shí)現(xiàn)中較大的FIFO能用于解決多個(gè)時(shí)鐘周期的群間不對(duì)齊。在一個(gè)實(shí)施例中，一旦各較小的FIFO已經(jīng)使存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)有效，便立即將存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)輸出到較大的FIFO緩沖器。
這種后端對(duì)齊能包含使用各種糾錯(cuò)解碼技術(shù)，其中包含，例如，區(qū)別有效多位數(shù)據(jù)值與無(wú)效多位數(shù)據(jù)值。在上述名為“具有多個(gè)同步碼的并行數(shù)據(jù)通信”(VLSI.312PA)的對(duì)比專(zhuān)利文件中描述了其它方法。
在第二模塊的替代實(shí)施例中，類(lèi)似的方法作為各群的接收電路的一部分并在將數(shù)據(jù)發(fā)送到各群的上述FIFO緩沖器之前采用了附加的FIFO緩沖器(初始FIFO)。以這一方式，數(shù)據(jù)處理電路具有利用初始FIFO來(lái)協(xié)助重新對(duì)齊任何歪斜數(shù)據(jù)的選擇余地，從而使任何歪斜導(dǎo)致的不對(duì)齊可超過(guò)半個(gè)時(shí)鐘周期，而解決了各數(shù)據(jù)群超過(guò)單個(gè)時(shí)鐘周期的數(shù)據(jù)與時(shí)鐘信號(hào)。一旦將數(shù)據(jù)傳遞給各群的下一個(gè)FIFO(“第一次提到的FIFO緩沖器”)，處理便如上面討論的繼續(xù)進(jìn)行。
在本發(fā)明的另一示例性實(shí)施例中，傳輸數(shù)據(jù)有效指示符(如指示所接收的數(shù)據(jù)是否有效)并用于控制對(duì)各群中數(shù)據(jù)的接收。在一種實(shí)現(xiàn)中，對(duì)于所傳輸數(shù)據(jù)的每一群都傳輸數(shù)據(jù)有效指示符。在另一實(shí)現(xiàn)中，數(shù)據(jù)有效指示符是唯一的編碼數(shù)據(jù)值。在又另一實(shí)現(xiàn)中，對(duì)于每個(gè)群傳輸至少一個(gè)特殊的位，而數(shù)據(jù)有效指示符用該至少一個(gè)特殊位加以傳輸。
圖1示出按照本發(fā)明的另一示例性實(shí)施例的并行數(shù)據(jù)通信線(xiàn)路裝置100。裝置100包含用于定義從發(fā)送模塊112處的諸如CPU102與寄存器106等處理電路同步傳遞到接收模塊114的速率的差分時(shí)鐘。熟練技術(shù)人員會(huì)理解并非所有應(yīng)用都需要差分時(shí)鐘，并且雖然圖1示出數(shù)據(jù)是只在一個(gè)方向上傳遞的，但也能提供往復(fù)的通信，而各模塊112與114則是包含往復(fù)的傳輸與接收電路組的各自的通信節(jié)點(diǎn)的一部分。
裝置100采用數(shù)據(jù)值編碼-解碼方法，在其中數(shù)據(jù)值由電路111編碼，然后用并行數(shù)據(jù)線(xiàn)116與118以及用于提供發(fā)送與接收模塊112與114之間的通信速率與同步定時(shí)的時(shí)鐘線(xiàn)122將其從發(fā)送模塊112傳遞到接收模塊114。在接收模塊114，處理器或其它解碼電路130用逆向編碼算法、查找表或等效電路將數(shù)據(jù)值解碼回其未編碼的數(shù)據(jù)值。
裝置112涉及包含兩個(gè)時(shí)鐘域的示例性應(yīng)用，每一個(gè)域由用于同步一個(gè)12位數(shù)據(jù)時(shí)鐘(12bDC)群的通信的時(shí)鐘信號(hào)定義，該群對(duì)應(yīng)在總線(xiàn)線(xiàn)路116與118上編碼為一對(duì)8位碼(“8b”)群的一對(duì)6位碼(“6b”)群。第一與第二時(shí)鐘域是分別用相同的基參照數(shù)字標(biāo)記的，但第二時(shí)鐘域電路后面加上“’”號(hào)，例如，第一時(shí)鐘域的差分時(shí)鐘表示為122而第二時(shí)鐘域的差分時(shí)鐘表示為122’。12bDC群高效地編碼數(shù)據(jù)通信或12個(gè)信號(hào)的命令。在一些情況中，采用較小的群可能有利，從而，如所示出的，12bDC群包含一個(gè)差分時(shí)鐘對(duì)及兩個(gè)6b8b編碼器，發(fā)送模塊112與接收模塊114之間總共18針。對(duì)于各時(shí)鐘域，12bDC群的一半包含一個(gè)6b8b編碼器及一個(gè)差分時(shí)鐘對(duì)，總共10針。未編碼的差分對(duì)也能用來(lái)傳送信號(hào)。這些差分對(duì)能共用12bDC群的一半所用的時(shí)鐘信號(hào)，或者這些差分對(duì)可擁有它們自己的時(shí)鐘對(duì)。
在接收模塊114同步接收每個(gè)8b碼群中的數(shù)據(jù)，在其中數(shù)據(jù)處理電路，或在本例中的8b6b解碼器電路130，將同步接收的8位寬的數(shù)據(jù)的組轉(zhuǎn)換成6位寬的數(shù)據(jù)值的對(duì)應(yīng)的組，然后將這些6位寬的數(shù)據(jù)值存儲(chǔ)在專(zhuān)用于差分時(shí)鐘信號(hào)122所定義的時(shí)鐘域的FIFO緩沖器134中。這樣，對(duì)于每一時(shí)鐘域，有一個(gè)FIFO緩沖器緊跟在一對(duì)8b6b解碼器電路之后。
適當(dāng)?shù)囟x數(shù)據(jù)分群從而在單一時(shí)鐘周期內(nèi)解決數(shù)據(jù)與時(shí)鐘信號(hào)，各時(shí)鐘域在FIFO緩沖器中的數(shù)據(jù)將不會(huì)有任何歪斜導(dǎo)致的不對(duì)齊。當(dāng)FIFO 134與FIFO 134’都不空時(shí)，來(lái)自?xún)烧叩牡谝粋€(gè)數(shù)據(jù)是傳送給較大的FIFO 138的，它寬得足以接受來(lái)自?xún)蓚€(gè)時(shí)鐘域的數(shù)據(jù)。后處理器讀取這一數(shù)據(jù)并消除各群之間歪斜導(dǎo)致的不對(duì)齊。
雖然可以理解XbYb(如6b8b)編碼只是許多這種類(lèi)型的位編碼之一，可以用若干不同的XbYb編碼方法，但在上述名為“基于平衡數(shù)據(jù)位編碼的并行通信”(VLSI.295PA)的專(zhuān)利文件中提供了采用6b8b型位編碼的實(shí)例。上面引用的專(zhuān)利文件示出并描述了與這里討論的總線(xiàn)線(xiàn)路有關(guān)的有用的端接方法。
圖2示出本發(fā)明的另一實(shí)現(xiàn)，其中在各自的方向上通信的兩條通信路徑的每一條中使用6個(gè)與圖1相同類(lèi)型的編碼/解碼時(shí)鐘域電路。為了傳遞在第一終端210上始發(fā)的通信供第二終端212接收，用連接的電路216a與216b描繪了6個(gè)相同的時(shí)鐘域電路之一。為了在第一終端210接收第二終端212始發(fā)的通信，使用了6個(gè)附加的這一類(lèi)型的編碼/解碼時(shí)鐘域電路；用連接的電路236a與236b描繪這些電路之一。為了簡(jiǎn)明起見(jiàn)，下面的討論限于在第一終端210處始發(fā)供第二終端212接收的通信流。
第一終端210始發(fā)的通信起源于CPU240或另一源，它饋送目標(biāo)數(shù)據(jù)以及任何需要的狀態(tài)或控制數(shù)據(jù)給前端FIFO 242。從FIFO 242開(kāi)始，在流控制緩沖器244上為通信格式化數(shù)據(jù)以便提交給該6組編碼/解碼時(shí)鐘域電路(描繪為245)；從而，編碼/解碼時(shí)鐘域電路接收72位寬的數(shù)據(jù)(6個(gè)域電路中每個(gè)12位)。6b8b編碼之后，將數(shù)據(jù)傳輸給第二終端212并在那里解碼如前所述。解碼之后即將數(shù)據(jù)提交給寬FIFO 246，并在校正了歪斜導(dǎo)致的不對(duì)齊之后組裝進(jìn)FIFO 250供第二終端CPU 260處理。
圖2中還示出流控制通信路徑270與272。這些路徑270與272是用于返回狀態(tài)信息給始發(fā)終端210或212的?？筛鶕?jù)應(yīng)用提供各種類(lèi)型的通信狀態(tài)信號(hào)；實(shí)例包含F(xiàn)IFO的填充是否少于較低閾值水平，F(xiàn)IFO的填充是否多于較高閾值水平，F(xiàn)IFO是否是空的，F(xiàn)IFO是否是滿(mǎn)的，是否由于例如FIFO上溢或從FIFO抽取無(wú)效數(shù)據(jù)而出現(xiàn)錯(cuò)誤。這種流控制是慣用的并且用在許多通信方案中。
熟練的技術(shù)人員會(huì)進(jìn)一步理解流控制通信路徑270與272可以用各式各樣不同類(lèi)型的連接中的任何一種實(shí)現(xiàn)，其中包含諸如單端的、不計(jì)時(shí)信令等較慢速連接。
對(duì)于圖2的裝置，在并行總線(xiàn)上傳輸?shù)拇a與差分時(shí)鐘之間的定時(shí)關(guān)系是基于源同步定時(shí)的，帶有寄存器對(duì)寄存器傳送來(lái)簡(jiǎn)化定時(shí)過(guò)程。對(duì)于流控制，為數(shù)據(jù)復(fù)原、分組同步與最大行程時(shí)間規(guī)定歪斜也是有利的。
在通信信道中(如在傳輸與接收端之間)，代碼選通脈沖是定中在代碼窗口中的，它允許用時(shí)鐘的兩個(gè)邊沿脈沖輸入數(shù)據(jù)，單一TC差分時(shí)鐘對(duì)提供每一時(shí)鐘周期的上升與下降。然而，在數(shù)據(jù)通過(guò)差分接收機(jī)之前這些信號(hào)并不用于脈沖輸入數(shù)據(jù)。
對(duì)于圖2的裝置，在兩個(gè)選通脈沖的交點(diǎn)上可參照芯片的接收針上的定時(shí)。不利用兩個(gè)代碼脈沖來(lái)取樣代碼(從而為各代碼窗口提供上升沿)；而是在本實(shí)例中，代碼選通脈沖是由差分接收機(jī)接收并且所需時(shí)鐘是從單一差分基準(zhǔn)生成的。
這樣，各種實(shí)施例已作為本發(fā)明的示例性實(shí)現(xiàn)被描述，供致力于解決并行總線(xiàn)應(yīng)用中的歪斜問(wèn)題。在各個(gè)這種實(shí)現(xiàn)中，通過(guò)首先處理各時(shí)鐘域群內(nèi)的數(shù)據(jù)與歪斜，然后處理群之間的，而承受與克服跨時(shí)鐘域群的歪斜。
不應(yīng)將本發(fā)明考慮為局限于上述特例。適用本發(fā)明的各種改型、等效過(guò)程、以及無(wú)數(shù)結(jié)構(gòu)都落入本發(fā)明的范圍之中。例如，可以用供在芯片組裝置之間通信的類(lèi)似結(jié)構(gòu)的單向或雙向接口實(shí)現(xiàn)多芯片或單芯片裝置。這些變型可認(rèn)為是在所附權(quán)利要求書(shū)中清楚地提出的所要求的發(fā)明的一部分。
權(quán)利要求
1.一種對(duì)于使以多個(gè)多位群(122)并發(fā)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)歪斜敏感的并行數(shù)據(jù)通信裝置的方法，包括接收(114)以所述多個(gè)多位群并發(fā)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)；以及在接收所述并發(fā)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)之后，重新對(duì)齊(134，134’，138)所述群之間歪斜導(dǎo)致的不對(duì)齊。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中重新對(duì)齊所述群之間歪斜導(dǎo)致的不對(duì)齊發(fā)生在驗(yàn)證所接收的數(shù)據(jù)之后及進(jìn)一步解釋所接收的數(shù)據(jù)之前。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括控制每個(gè)群中數(shù)據(jù)的歪斜。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其中控制每個(gè)群中數(shù)據(jù)的歪斜獨(dú)立于每個(gè)其它群而發(fā)生。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括對(duì)于每個(gè)群都傳輸用于同步每個(gè)群內(nèi)并發(fā)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的時(shí)鐘信號(hào)。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括傳輸一個(gè)數(shù)據(jù)有效指示符，并利用該數(shù)據(jù)有效指示符控制對(duì)每個(gè)群中數(shù)據(jù)的接收。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其中傳輸數(shù)據(jù)有效指示符對(duì)于所傳輸數(shù)據(jù)的每個(gè)群都加以執(zhí)行。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，進(jìn)一步包括在以多個(gè)多位群并發(fā)傳輸數(shù)據(jù)之前，將數(shù)據(jù)編碼成編碼數(shù)據(jù)值，以及其中該數(shù)據(jù)有效指示符是唯一的編碼數(shù)據(jù)值。
9.如權(quán)利要求7所述的方法，進(jìn)一步包括對(duì)于每個(gè)群都傳輸至少一個(gè)特殊位，以及其中該數(shù)據(jù)有效指示符利用該至少一個(gè)特殊位加以傳輸。
10.如權(quán)利要求1所述的方法，對(duì)于每個(gè)群進(jìn)一步包括傳輸同步時(shí)鐘信號(hào)及數(shù)據(jù)有效指示符，通過(guò)按同步時(shí)鐘信號(hào)取樣數(shù)據(jù)來(lái)接收傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，以及利用該數(shù)據(jù)有效指示符來(lái)控制對(duì)群中數(shù)據(jù)的接收。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，對(duì)于每個(gè)群進(jìn)一步包括確定該數(shù)據(jù)有效指示符指示已接收有效數(shù)據(jù)，并作為響應(yīng)，在重新對(duì)齊群之間歪斜導(dǎo)致的不對(duì)齊之前，存儲(chǔ)所接收的數(shù)據(jù)。
12.如權(quán)利要求10所述的方法，其中對(duì)于每個(gè)群都存儲(chǔ)所接收的數(shù)據(jù)包括將所接收的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在專(zhuān)用于該群的單一群FIFO緩沖器中，以及其中重新對(duì)齊群之間歪斜導(dǎo)致的不對(duì)齊包括提供一個(gè)用于存儲(chǔ)從各個(gè)單一群FIFO輸出的數(shù)據(jù)的群全局FIFO。
13.如權(quán)利要求1所述的方法，其中對(duì)于每個(gè)群，數(shù)據(jù)由用差分時(shí)鐘信號(hào)同步的多條數(shù)據(jù)承載線(xiàn)加以承載，以承受在該群中并發(fā)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)之間任何歪斜導(dǎo)致的不對(duì)齊，這些歪斜導(dǎo)致的不對(duì)齊不超過(guò)半個(gè)時(shí)鐘周期。
14.如權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括在并發(fā)傳輸數(shù)據(jù)之前，對(duì)于每個(gè)群都將數(shù)據(jù)從8位值編碼成6位編碼的數(shù)據(jù)值。
15.一種對(duì)于使以多個(gè)多位群并發(fā)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)歪斜敏感的并行數(shù)據(jù)通信裝置，包括用于接收以多個(gè)多位群并發(fā)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的裝置；以及用于在接收并發(fā)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)之后，重新對(duì)齊群之間歪斜導(dǎo)致的不對(duì)齊的裝置。
16.一種對(duì)于使以多個(gè)多位群并發(fā)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)歪斜敏感的并行數(shù)據(jù)通信裝置，包括配置與設(shè)置成接收以多個(gè)多位群并發(fā)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的接收電路；以及配置與設(shè)置成在接收并發(fā)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)之后，重新對(duì)齊群之間歪斜導(dǎo)致的不對(duì)齊的重新對(duì)齊電路。
17.如權(quán)利要求16所述的并行數(shù)據(jù)通信裝置，進(jìn)一步包括配置與設(shè)置成以多個(gè)多位群并發(fā)傳輸數(shù)據(jù)的發(fā)送模塊。
18.如權(quán)利要求17所述的并行數(shù)據(jù)通信裝置，其中重新對(duì)齊群之間歪斜導(dǎo)致的不對(duì)齊發(fā)生在驗(yàn)證所接收的數(shù)據(jù)之后及在進(jìn)一步解釋所接收的數(shù)據(jù)之前。
19.如權(quán)利要求17所述的并行數(shù)據(jù)通信裝置，進(jìn)一步包括控制每個(gè)群中數(shù)據(jù)的歪斜。
20.如權(quán)利要求19所述的并行數(shù)據(jù)通信裝置，其中控制每個(gè)群中的數(shù)據(jù)的歪斜獨(dú)立于每個(gè)其它群而發(fā)生。
21.如權(quán)利要求17所述的并行數(shù)據(jù)通信裝置，進(jìn)一步包括對(duì)于每個(gè)群都傳輸用于同步每個(gè)群內(nèi)并發(fā)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的時(shí)鐘信號(hào)。
22.如權(quán)利要求17所述的并行數(shù)據(jù)通信裝置，進(jìn)一步包括傳輸數(shù)據(jù)有效指示符，并利用該數(shù)據(jù)有效指示符控制對(duì)每個(gè)群中數(shù)據(jù)的接收。
23.如權(quán)利要求22所述的并行數(shù)據(jù)通信裝置，其中傳輸數(shù)據(jù)有效指示符對(duì)于所傳輸數(shù)據(jù)的每個(gè)群都加以執(zhí)行。
24.如權(quán)利要求23所述的并行數(shù)據(jù)通信裝置，進(jìn)一步包括在以多個(gè)多位群并發(fā)傳輸數(shù)據(jù)之前，將數(shù)據(jù)編碼成編碼的數(shù)據(jù)值，以及其中該數(shù)據(jù)有效指示符是唯一編碼的數(shù)據(jù)值。
25.如權(quán)利要求23所述的并行數(shù)據(jù)通信裝置，進(jìn)一步包括對(duì)于每個(gè)群都傳輸至少一個(gè)特殊位，以及其中該數(shù)據(jù)有效指示符使用該至少一個(gè)特殊位加以傳輸。
26.如權(quán)利要求17所述的并行數(shù)據(jù)通信裝置，對(duì)于每個(gè)群進(jìn)一步包括傳輸同步時(shí)鐘信號(hào)及數(shù)據(jù)有效指示符，通過(guò)按同步時(shí)鐘信號(hào)取樣數(shù)據(jù)來(lái)接收所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，以及利用該數(shù)據(jù)有效指示符來(lái)控制對(duì)群中數(shù)據(jù)的接收。
27.如權(quán)利要求26所述的并行數(shù)據(jù)通信裝置，對(duì)于每個(gè)群進(jìn)一步包括確定該數(shù)據(jù)有效指示符指示已接收有效數(shù)據(jù)，以及作為響應(yīng)在重新對(duì)齊群之間歪斜導(dǎo)致的不對(duì)齊之前，存儲(chǔ)所接收的數(shù)據(jù)。
28.如權(quán)利要求26所述的并行數(shù)據(jù)通信裝置，其中對(duì)于每個(gè)群都存儲(chǔ)所接收的數(shù)據(jù)包括將所接收的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在專(zhuān)用于該群的單一群FIFO緩沖器中，以及其中重新對(duì)齊群之間歪斜導(dǎo)致的不對(duì)齊包括提供用于存儲(chǔ)從各個(gè)單一群FIFO輸出的數(shù)據(jù)的群全局FIFO。
29.如權(quán)利要求17所述的并行數(shù)據(jù)通信裝置，其中對(duì)于每個(gè)群，數(shù)據(jù)由用差分時(shí)鐘信號(hào)同步的多條數(shù)據(jù)承載線(xiàn)加以承載，以承受在該群中并發(fā)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)之間任何歪斜導(dǎo)致的不對(duì)齊，歪斜導(dǎo)致的不對(duì)齊不超過(guò)半個(gè)時(shí)鐘周期。
30.如權(quán)利要求17所述的并行數(shù)據(jù)通信裝置，進(jìn)一步包括在并發(fā)傳輸數(shù)據(jù)之前，對(duì)于每個(gè)群都把數(shù)據(jù)從8位值編碼成6位編碼的數(shù)據(jù)值。
31.一種對(duì)于使以多個(gè)多位群并發(fā)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)歪斜敏感的并行數(shù)據(jù)通信裝置的方法，包括在每個(gè)所述多個(gè)多位群中，把數(shù)據(jù)與同步時(shí)鐘信號(hào)和數(shù)據(jù)有效指示符一起并發(fā)傳輸；通過(guò)按同步時(shí)鐘信號(hào)取樣數(shù)據(jù)來(lái)接收并發(fā)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)；利用該數(shù)據(jù)有效指示符控制對(duì)群中數(shù)據(jù)的接收；以及在利用數(shù)據(jù)有效指示符控制對(duì)群中數(shù)據(jù)的接收之后，重新對(duì)齊群之間歪斜導(dǎo)致的不對(duì)齊。
32.一種對(duì)于使以多個(gè)多位群并發(fā)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)歪斜敏感的并行數(shù)據(jù)通信裝置，包括用于每個(gè)所述多個(gè)多位群的、將數(shù)據(jù)與同步時(shí)鐘信號(hào)和數(shù)據(jù)有效指示符一起并發(fā)傳輸?shù)难b置；用于通過(guò)按同步時(shí)鐘信號(hào)取樣數(shù)據(jù)來(lái)接收并發(fā)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的裝置；用于利用該數(shù)據(jù)有效指示符控制對(duì)群中數(shù)據(jù)的接收的裝置；以及用于在利用該數(shù)據(jù)有效指示符控制對(duì)群中數(shù)據(jù)的接收之后，重新對(duì)齊群裝置之間歪斜導(dǎo)致的不對(duì)齊的裝置。
33.一種對(duì)于使以多個(gè)多位群并發(fā)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)歪斜敏感的并行數(shù)據(jù)通信裝置，包括具有用于每個(gè)所述多個(gè)多位群的傳輸電路的第一模塊，每個(gè)傳輸電路用于把數(shù)據(jù)與同步時(shí)鐘信號(hào)和數(shù)據(jù)有效指示符一起并發(fā)傳輸；用于每個(gè)群的、通過(guò)按同步時(shí)鐘信號(hào)取樣數(shù)據(jù)來(lái)接收并發(fā)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的第二模塊，用于利用數(shù)據(jù)有效指示符控制對(duì)群中數(shù)據(jù)的接收，以及用于在利用該數(shù)據(jù)有效指示符控制對(duì)群中數(shù)據(jù)的接收之后，重新對(duì)齊群之間歪斜導(dǎo)致的不對(duì)齊。
34.一種對(duì)于使以多個(gè)多位群并發(fā)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)歪斜敏感的并行數(shù)據(jù)通信裝置的方法，包括在每個(gè)所述多個(gè)多位群中，把數(shù)據(jù)和同步時(shí)鐘信號(hào)與數(shù)據(jù)有效指示符一起并發(fā)傳輸；在每個(gè)所述多個(gè)多位群中，通過(guò)按同步時(shí)鐘信號(hào)取樣數(shù)據(jù)來(lái)接收并發(fā)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，利用數(shù)據(jù)有效指示符控制對(duì)群中數(shù)據(jù)的接收，及在利用數(shù)據(jù)指示符控制對(duì)群中數(shù)據(jù)的接收之后，將所接收的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在單一群的FIFO緩沖器中；以及重新對(duì)齊群之間歪斜導(dǎo)致的不對(duì)齊，包括使用用于存儲(chǔ)從各個(gè)單一群緩沖器輸出的數(shù)據(jù)的群全局FIFO緩沖器，然后解釋群全局FIFO緩沖器中的數(shù)據(jù)。
35.一種對(duì)于使以多個(gè)多位群并發(fā)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)歪斜敏感的并行數(shù)據(jù)通信裝置，包括用于在每個(gè)所述多個(gè)多位群中把數(shù)據(jù)與同步時(shí)鐘信號(hào)和數(shù)據(jù)有效指示符一起并發(fā)傳輸?shù)难b置；用于在每個(gè)所述多個(gè)多位群中進(jìn)行下述操作的裝置，通過(guò)按同步時(shí)鐘信號(hào)取樣數(shù)據(jù)來(lái)接收并發(fā)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，利用數(shù)據(jù)有效指示符控制對(duì)群中數(shù)據(jù)的接收，及在利用數(shù)據(jù)有效指示符控制對(duì)群中數(shù)據(jù)的接收之后，將所接收的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在單一群的FIFO緩沖器中；以及用于重新對(duì)齊群之間歪斜導(dǎo)致的不對(duì)齊的裝置，所述重新對(duì)齊包括使用用于存儲(chǔ)從各個(gè)單一群緩沖器輸出的數(shù)據(jù)的群全局FIFO緩沖器，然后解釋該群全局FIFO緩沖器中的數(shù)據(jù)。
全文摘要
一種高速并行數(shù)據(jù)通信方法通過(guò)以多個(gè)多位群并發(fā)傳輸數(shù)據(jù)并且在接收并發(fā)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)之后，重新對(duì)齊群之間歪斜導(dǎo)致的不對(duì)齊來(lái)克服數(shù)據(jù)歪斜問(wèn)題。在一個(gè)具體示例性實(shí)施例中，對(duì)于每個(gè)群，裝置并行傳輸數(shù)據(jù)和用于同步數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的時(shí)鐘信號(hào)。通過(guò)該群的時(shí)鐘信號(hào)同步地收集所傳輸?shù)臄?shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。在接收模塊，利用各群的專(zhuān)用時(shí)鐘信號(hào)對(duì)齊為各群收集的數(shù)據(jù)。通過(guò)首先在各時(shí)鐘域群內(nèi)處理數(shù)據(jù)與歪斜然后處理群之間的歪斜來(lái)承受與克服跨時(shí)鐘域群的歪斜。
文檔編號(hào)H04L25/14GK1561619SQ02819017
公開(kāi)日2005年1月5日 申請(qǐng)日期2002年9月16日 優(yōu)先權(quán)日2001年9月28日
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