數(shù)據(jù)及時鐘恢復裝置制造方法
【專利摘要】一種數(shù)據(jù)及時鐘恢復裝置,包含:時鐘恢復模塊以及數(shù)據(jù)恢復模塊。時鐘恢復模塊包含:可調(diào)延遲單元、第一及第二采樣單元、第一及第二延遲單元以及判斷單元。可調(diào)延遲單元與第一及第二延遲單元依序?qū)r鐘信號延遲產(chǎn)生第一、第二及第三延遲時鐘信號。第一及第二采樣單元分別根據(jù)第一及第三延遲時鐘信號對時鐘信號源采樣以提取第一及第二時鐘狀態(tài)。判斷單元判斷第一及第二時鐘狀態(tài)是否為反相,以于同相時對可調(diào)延遲單元的可調(diào)延遲時間進行調(diào)整。數(shù)據(jù)恢復模塊于第一及第二時鐘狀態(tài)為反相時根據(jù)第二延遲時鐘信號對數(shù)據(jù)信號進行恢復。
【專利說明】數(shù)據(jù)及時鐘恢復裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種信號恢復技術(shù),且特別涉及一種數(shù)據(jù)及時鐘恢復裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在各種計算機系統(tǒng)及網(wǎng)絡通信系統(tǒng)間,常需要進行大量的數(shù)據(jù)傳輸。數(shù)據(jù)傳輸?shù)募夹g(shù)隨著不同的設計而有所不同的傳輸規(guī)格與定義,但目的都是在使接收端能夠準確并快速地接收來自發(fā)送端的數(shù)據(jù)。
[0003]為了通過信號線將數(shù)據(jù)從發(fā)送端傳送到接收端,接收端必須知道何時采樣來自發(fā)送端的數(shù)據(jù)信號。舉例來說,低電壓差分信號(Low-voltagedifferential signaling,LVDS)的傳輸架構(gòu)規(guī)范中,一個時鐘周期中將對應數(shù)筆數(shù)據(jù),因此接收端需要依據(jù)數(shù)據(jù)的發(fā)送端所傳送來的時鐘信號據(jù)以正確地接收數(shù)據(jù)。然而在數(shù)據(jù)信號處于高頻的情形下,由于時鐘信號為差動式(differential),在接收端欲將差動式轉(zhuǎn)換回單端式(single)時,由于延遲效應所產(chǎn)生的誤差使時鐘信號容易與數(shù)據(jù)信號無法對齊。在時鐘信號不準確的情形下,接收端將因而無法正確的對數(shù)據(jù)信號進行恢復。
[0004]因此,如何設計一個新的數(shù)據(jù)及時鐘恢復裝置,以克服上述的問題,乃為此一業(yè)界亟待解決的問題。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]因此,本發(fā)明的一個方面是在提供一種數(shù)據(jù)及時鐘恢復(recovery)裝置,包含:時鐘恢復模塊以及數(shù)據(jù)恢復模塊。時鐘恢復模塊包含:可調(diào)延遲單元、第一采樣單元、第一延遲單元、第二延遲單元、第二采樣單元以及判斷單元??烧{(diào)延遲單元接收時鐘信號,以依據(jù)可調(diào)延遲時間對時鐘信號進行延遲以產(chǎn)生第一延遲時鐘信號,其中時鐘信號依據(jù)時鐘信號源產(chǎn)生,且時鐘信號源與時鐘信號間具有延遲時間。第一采樣單元根據(jù)第一延遲時鐘信號對時鐘信號源采樣以提取第一時鐘狀態(tài)。第一延遲單元對第一延遲時鐘信號進行延遲以產(chǎn)生第二延遲時鐘信號。第二延遲單元對第二延遲時鐘信號進行延遲以產(chǎn)生第三延遲時鐘信號。第二采樣單元用以根據(jù)第三延遲時鐘信號對時鐘信號源采樣以提取第二時鐘狀態(tài)。判斷單元判斷第一時鐘狀態(tài)以及第二時鐘狀態(tài)是否為反相,以于第一時鐘狀態(tài)以及第二時鐘狀態(tài)為同相時對可調(diào)延遲單元的可調(diào)延遲時間進行調(diào)整。數(shù)據(jù)恢復模塊于第一時鐘狀態(tài)以及第二時鐘狀態(tài)為反相時根據(jù)第二延遲時鐘信號對數(shù)據(jù)信號進行恢復。
[0006]依據(jù)本發(fā)明一實施例,其中當判斷單元判斷第一時鐘狀態(tài)為低態(tài)且第二時鐘狀態(tài)為低態(tài)時,調(diào)增可調(diào)延遲時間。當判斷單元判斷第一時鐘狀態(tài)為高態(tài)且第二時鐘狀態(tài)為高態(tài)時,調(diào)降可調(diào)延遲時間。當判斷單元判斷第一時鐘狀態(tài)為低態(tài)且第二時鐘狀態(tài)為高態(tài)時,數(shù)據(jù)恢復模塊根據(jù)第二延遲時鐘信號對數(shù)據(jù)信號進行恢復。
[0007]依據(jù)本發(fā)明另一實施例,當判斷單元判斷第一時鐘狀態(tài)為低態(tài)且第二時鐘狀態(tài)為低態(tài)時,調(diào)降可調(diào)延遲時間。其中當判斷單元判斷第一時鐘狀態(tài)為高態(tài)且第二時鐘狀態(tài)為高態(tài)時,調(diào)增可調(diào)延遲時間。當判斷單元判斷第一時鐘狀態(tài)為高態(tài)且第二時鐘狀態(tài)為低態(tài)時,數(shù)據(jù)恢復模塊根據(jù)第二延遲時鐘信號對數(shù)據(jù)信號進行恢復。
[0008]依據(jù)本發(fā)明又一實施例,其中數(shù)據(jù)及時鐘恢復裝置還包含延遲鎖相回路模塊(delay locked loop ;DLL),使得根據(jù)第二延遲時鐘信號產(chǎn)生多個相位偏移時鐘信號,數(shù)據(jù)恢復模塊實質(zhì)上根據(jù)相位偏移時鐘信號對數(shù)據(jù)信號進行恢復。
[0009]依據(jù)本發(fā)明再一實施例,數(shù)據(jù)及時鐘恢復裝置還包含差動轉(zhuǎn)單端(differentialto single)電路,時鐘信號源為差動形式,以經(jīng)由差動轉(zhuǎn)單端電路轉(zhuǎn)換為具有單端形式的時鐘信號。
[0010]應用本發(fā)明的優(yōu)點在于通過數(shù)據(jù)及時鐘恢復裝置中,時鐘恢復模塊對時鐘信號進行不同程度的延遲后,以延遲的信號對時鐘信號源采樣,并依據(jù)采樣所得到的時鐘信號狀態(tài),判斷時鐘信號源的邊沿,進一步判斷時鐘信號源的實際位置以對時鐘信號的偏移量進行校正,而輕易地達到上述的目的。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0011]為讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征、優(yōu)點與實施例能更明顯易懂,附圖的說明如下:
[0012]圖1為本發(fā)明一實施中,數(shù)據(jù)及時鐘恢復裝置的方塊圖;
[0013]圖2A至圖2D 分別為本發(fā)明一實施例中,時鐘信號源、時鐘信號、第一延遲時鐘信號、第二延遲時鐘信號以及第三延遲時鐘信號的波形圖;以及
[0014]圖3為本發(fā)明一實施例中,第二延遲時鐘信號以及據(jù)以產(chǎn)生的相位偏移時鐘信號的波形圖。
[0015]【主要元件符號說明】
[0016]1:數(shù)據(jù)及時鐘恢復裝置 10:時鐘恢復模塊
[0017]100:可調(diào)延遲單元102:第一采樣單元
[0018]104:第一延遲單元106:第二延遲單元
[0019]108:第二采樣單元110:判斷單元
[0020]112:差動轉(zhuǎn)單端電路 114:延遲鎖相回路模塊
[0021]12:數(shù)據(jù)恢復模塊
【具體實施方式】
[0022]請參照圖1。圖1為本發(fā)明一實施中,數(shù)據(jù)及時鐘恢復(recovery)裝置I的方塊圖。數(shù)據(jù)及時鐘恢復裝置I包含:時鐘恢復模塊10以及數(shù)據(jù)恢復模塊12。
[0023]時鐘恢復模塊10包含:可調(diào)延遲單元100、第一采樣單元102、第一延遲單元104、第二延遲單元106、第二采樣單元108以及判斷單元110。
[0024]可調(diào)延遲單元100接收時鐘信號CK。在本實施例中,時鐘信號CK是通過一個差動轉(zhuǎn)單端(differential to single)電路112,由原本為差動的時鐘信號源CKP/CKN轉(zhuǎn)換而來。在其他實施例中,時鐘信號CK也可自其他可能的電路接收其他形式的時鐘信號源,而不為差動形式所限。可調(diào)延遲單元100將依據(jù)一個預設的可調(diào)延遲時間ADT,對時鐘信號CK進行延遲以產(chǎn)生第一延遲時鐘信號CKDl。第一延遲單元104可對第一延遲時鐘信號CKDl再進行延遲以產(chǎn)生第二延遲時鐘信號CKD2。而第二延遲單元106可對第二延遲時鐘信號CKD2進行延遲以產(chǎn)生第三延遲時鐘信號CKD3。
[0025]請同時參照圖2A至圖2D。圖2A至圖2D分別為本發(fā)明一實施例中,時鐘信號源CKP/CKN、時鐘信號CK、第一延遲時鐘信號CKDl、第二延遲時鐘信號CKD2以及第三延遲時鐘信號CKD3的波形圖。
[0026]由于在本實施例中,時鐘信號CK是通過差動轉(zhuǎn)單端電路112轉(zhuǎn)換而來。因此,此差動轉(zhuǎn)單端電路112將造成如圖2A所示的延遲時間DT,使時鐘信號CK與時鐘信號源CKP/CKN的相位并不一致。原本應依據(jù)時鐘信號源CKP/CKN的時序?qū)λ邮盏臄?shù)據(jù)信號DATA進行恢復的數(shù)據(jù)恢復模塊12,無法依據(jù)轉(zhuǎn)換后而延遲的時鐘信號CK正確地對數(shù)據(jù)信號DATA進行恢復。由于此延遲時間DT為未知,因此,需要有效的方法予以檢測并校正。
[0027]通過本發(fā)明的設計,第一采樣單元102可根據(jù)第一延遲時鐘信號CKD1,對時鐘信號源CKP/CKN進行采樣,以提取第一時鐘狀態(tài)STATEl。而第二采樣單元104則用以根據(jù)第三延遲時鐘信號CKD3對時鐘信號源CKP/CKN采樣以提取第二時鐘狀態(tài)STATE2。
[0028]在不同實施例中,第一采樣單元102與第二采樣單元104可利用上升沿或下降沿對時鐘信號源CKP/CKN采樣。在本實施例中,第一采樣單元102與第二采樣單元104是利用上升沿對時鐘信號源CKP/CKN采樣。第一延遲單元104與第二延遲單元106在經(jīng)過適當?shù)脑O計下,可控制延遲時間,使第一延遲時鐘信號CKD1、第二延遲時鐘信號CKD2與第三延遲時鐘信號CKD3間僅具有極小的差距。因此,第一延遲時鐘信號CKDl與第三延遲時鐘信號CKD3的邊沿(edge),與第二延遲時鐘信號CKD2的邊沿將極為相近且位于第二延遲時鐘信號CKD2的邊沿兩側(cè)。
[0029]判斷單元110進一步判斷第一時鐘狀態(tài)STATEl以及第二時鐘狀態(tài)STATE2是否為反相。如圖2A所示,判斷單元110將判斷第一時鐘狀態(tài)STATEl以及第二時鐘狀態(tài)STATE2均為低態(tài)(0,0)而為同相。因此,判斷單元110將得知第一時鐘狀態(tài)STATEl以及第二時鐘狀態(tài)STATE2之間,并不具有時鐘信號源CKP/CKN的邊沿。
[0030]判斷單元110在判斷第一時鐘狀態(tài)STATEl以及第二時鐘狀態(tài)STATE2為同相時,將對可調(diào)延遲單元100的可調(diào)延遲時間ADT進行調(diào)整。在本實施例中,判斷單元110將增加可調(diào)延遲時間ADT,以使第一延遲時鐘信號CKDl相對時鐘信號CK進行更長時間的延遲。
[0031]當可調(diào)延遲單元100、第一延遲單元104及第二延遲單元106依據(jù)新調(diào)整后的可調(diào)延遲時間ADT再進行延遲后,第一采樣單元102與第二采樣單元104依第一延遲時鐘信號CKDl與第三延遲時鐘信號CKD3進行的采樣結(jié)果仍為同相時,可調(diào)延遲單元100將繼續(xù)對可調(diào)延遲時間ADT調(diào)整,直到如第2B圖所示,采樣結(jié)果達到反相(0,I)時為止。此時,時鐘相位位于第一延遲時鐘信號CKDl與第三延遲時鐘信號CKD3間的第二延遲時鐘信號CKD2,即與時鐘信號源CKP/CKN的邊沿位置實質(zhì)相等。更正確地說,依本實施例的方式進行調(diào)整所得的第二延遲時鐘信號CKD2,實際上是時鐘信號源CKP/CKN相差整整一個時鐘周期。
[0032]需注意的是,此處使用“實質(zhì)相等”一詞,是表示由于第一延遲單元104及第二延遲單元106的延遲時間的設定上,可能會影響采樣的精確度,而造成些許誤差,而使第二延遲時鐘信號CKD2與時鐘信號源CKP/CKN的相位間,有著些微但可以容許的誤差,而并非完全地相等。
[0033]因此,通過上述的方式,時鐘恢復模塊10將可以測知時鐘信號源CKP/CKN的相位,以使數(shù)據(jù)恢復模塊12可以依據(jù)第一延遲單元104所輸出的第二延遲時鐘信號CKD2,對數(shù)據(jù)信號DATA進行正確地的恢復程序。
[0034]類似地,在另一實施例中,第一采樣單元102與第二采樣單元104依第一延遲時鐘信號CKDl與第三延遲時鐘信號CKD3進行的采樣結(jié)果可能如圖2C所示,為均為高態(tài)(1,I)的同相。此時,可調(diào)延遲單元100可調(diào)降可調(diào)延遲時間ADT,以使第一延遲時鐘信號CKDl相對時鐘信號CK有較短時間的延遲,并逐步逼近時鐘信號源CKP/CKN的邊沿位置,直到采樣結(jié)果為反相(0,I)為止,以達到校正的功效。
[0035]需注意的是,在其他實施例中,第一采樣單元102與第二采樣單元104也可依第一延遲時鐘信號CKDl與第三延遲時鐘信號CKD3的下降沿對時鐘信號源CKP/CKN采樣,并由判斷單元110判斷后,據(jù)以控制可調(diào)延遲單元100的可調(diào)延遲時間ADT。以圖2D為例,第一采樣單元102與第二采樣單元104依第一延遲時鐘信號CKDl與第三延遲時鐘信號CKD3的下降沿對時鐘信號源CKP/CKN采樣的結(jié)果為同相(1,1)。此時,判斷單元110可調(diào)增可調(diào)延遲時間ADT,直到米樣結(jié)果為反相(I,O)為止。而如果米樣結(jié)果為問相(O,O),判斷單兀110可調(diào)降可調(diào)延遲時間ADT,直到采樣結(jié)果為反相(1,O)為止。在采樣的結(jié)果為反相時,數(shù)據(jù)恢復模塊12也可以依據(jù)此時第一延遲單元104所輸出的第二延遲時鐘信號CKD2,對數(shù)據(jù)信號DATA進行正確地的恢復程序。
[0036]請參照圖3,圖3為本發(fā)明一實施例中,第二延遲時鐘信號CKD2以及據(jù)以產(chǎn)生的相位偏移時鐘信號CKP1、CKP2、-XKPN的波形圖。在一實施例中,第一延遲單元104所輸出的第二延遲時鐘信號CKD2將可經(jīng)由如圖1所示的一個延遲鎖相回路模塊114產(chǎn)生多個相位偏移時鐘信號CKP1、CKP2、…、CKPN后,提供至數(shù)據(jù)恢復模塊12進行數(shù)據(jù)恢復。因此,在如低電壓差分信號(Low-voltage differential signaling, LVDS)的傳輸架構(gòu)規(guī)范中,一個時鐘周期中將對應數(shù)筆數(shù)據(jù),由于數(shù)據(jù)信號DATA的數(shù)據(jù)頻率為時鐘信號源CKP/CKN的時鐘頻率的N倍,數(shù)據(jù)恢復模塊12將可依據(jù)延遲鎖相回路模塊114所產(chǎn)生的相位偏移時鐘信號CKP1、CKP2、…、CKPN進行數(shù)據(jù)恢復。需注意的是,本發(fā)明的數(shù)據(jù)及時鐘恢復裝置I也可應用于其他的傳輸架構(gòu)中,不限于以上舉例的低電壓差分信號傳輸架構(gòu)。
[0037]因此,本發(fā)明可通過時鐘恢復模塊10對經(jīng)由差動轉(zhuǎn)單端電路112而產(chǎn)生延遲的時鐘信號CK進行校正,使成為單端輸出的第二延遲時鐘信號CKD2與差動形式的時鐘信號源CKP/CKN為同相。數(shù)據(jù)恢復模塊12將可據(jù)以正確地對數(shù)據(jù)信號DATA進行恢復程序。 [0038]雖然本發(fā)明已以實施方式公開如上,然其并非用以限定本發(fā)明,本領(lǐng)域技術(shù)人員,在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi),當可作各種的更動與潤飾,因此本發(fā)明的保護范圍當視所附權(quán)利要求書界定范圍為準。
【權(quán)利要求】
1.一種數(shù)據(jù)及時鐘恢復裝置,包含: 一時鐘恢復模塊,包含: 一可調(diào)延遲單元,用以接收一時鐘信號,以依據(jù)一可調(diào)延遲時間對該時鐘信號進行延遲以產(chǎn)生一第一延遲時鐘信號,其中該時鐘信號依據(jù)一時鐘信號源產(chǎn)生,且該時鐘信號源與該時鐘信號間具有一延遲時間; 一第一米樣單兀,用以根據(jù)該第一延遲時鐘信號對該時鐘信號源米樣以提取一第一時鐘狀態(tài); 一第一延遲單元,對該第一延遲時鐘信號進行延遲以產(chǎn)生一第二延遲時鐘信號; 一第二延遲單元,對該第二延遲時鐘信號進行延遲以產(chǎn)生一第三延遲時鐘信號; 一第二采樣單元,用以根據(jù)該第三延遲時鐘信號對該時鐘信號源采樣以提取一第二時鐘狀態(tài);以及 一判斷單元,判斷該第一時鐘狀態(tài)以及該第二時鐘狀態(tài)是否為反相,以于該第一時鐘狀態(tài)以及該第二時鐘狀態(tài)為同相時對該可調(diào)延遲單元的該可調(diào)延遲時間進行調(diào)整;以及 一數(shù)據(jù)恢復模塊,在該第一時鐘狀態(tài)以及該第二時鐘狀態(tài)為反相時根據(jù)該第二延遲時鐘信號對一數(shù)據(jù)信號進行恢復。
2.如權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)及時鐘恢復裝置,其中當該判斷單元判斷該第一時鐘狀態(tài)為低態(tài)且該第二時鐘狀態(tài)為低態(tài)時,調(diào)增該可調(diào)延遲時間。
3.如權(quán)利要求2所述的數(shù)據(jù)及時鐘恢復裝置,其中當該判斷單元判斷該第一時鐘狀態(tài)為高態(tài)且該第二時鐘狀態(tài)為高態(tài)時,調(diào)降該可調(diào)延遲時間。
4.如權(quán)利要求3所述的數(shù)據(jù)及時鐘恢復裝置,其中當該判斷單元判斷該第一時鐘狀態(tài)為低態(tài)且該第二時鐘狀態(tài)為高態(tài)時,該數(shù)據(jù)恢復模塊根據(jù)該第二延遲時鐘信號對該數(shù)據(jù)信號進行恢復。
5.如權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)及時鐘恢復裝置,其中當該判斷單元判斷該第一時鐘狀態(tài)為低態(tài)且該第二時鐘狀態(tài)為低態(tài)時,調(diào)降該可調(diào)延遲時間。
6.如權(quán)利要求5所述的數(shù)據(jù)及時鐘恢復裝置,其中當該判斷單元判斷該第一時鐘狀態(tài)為高態(tài)且該第二時鐘狀態(tài)為高態(tài)時,調(diào)增該可調(diào)延遲時間。
7.如權(quán)利要求6所述的數(shù)據(jù)及時鐘恢復裝置,其中當該判斷單元判斷該第一時鐘狀態(tài)為高態(tài)且該第二時鐘狀態(tài)為低態(tài)時,該數(shù)據(jù)恢復模塊根據(jù)該第二延遲時鐘信號對該數(shù)據(jù)信號進行恢復。
8.如權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)及時鐘恢復裝置,還包含一延遲鎖相回路模塊(delaylocked loop ;DLL),使得根據(jù)該第二延遲時鐘信號產(chǎn)生多個相位偏移時鐘信號,該數(shù)據(jù)恢復模塊實質(zhì)上根據(jù)所述相位偏移時鐘信號對該數(shù)據(jù)信號進行恢復。
9.如權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)及時鐘恢復裝置,還包含一差動轉(zhuǎn)單端(differentialtosingle)電路,該時鐘信號源為一差動形式,以經(jīng)由該差動轉(zhuǎn)單端電路轉(zhuǎn)換為具有一單端形式的該時鐘信號。
【文檔編號】H03L7/08GK103973299SQ201310033893
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2013年1月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年1月29日
【發(fā)明者】王惠民 申請人:奇景光電股份有限公司