保证电压余量最大的电平输出装置及其方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种保证电压余量最大的电平输出装置，包括信号输入模块、参考电压输出模块以及门限电平判决模块，其中：所述信号输入模块，用于向所述参考电压输出模块以及门限电平判决模块传送输入信号；所述参考电压输出模块，用于输出参考电压至所述门限电平判决模块，并根据所述信号输入模块的当前输入信号调整下一次参考电压的输出值；所述门限电平判决模块，用于根据当前输入信号以及当前参考电压确定当前输出信号。同时本发明专利技术还提出一种保证电压余量最大的电平输出方法。本发明专利技术的参考电压不是固定值，能根据实际输入信号变化进行参考电压的自适应调整，变化灵活，可以保证输出电平具有最大电压余量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电压调节技术，尤其是指一种保证电压余量最大的电平输 出装置及其方法。
技术介绍
在通信系统、计算机系统以及其他电子系统中，通常都釆用总线在IC芯 片之间进行互连，总线通常一端连接发送芯片，另一端连接接收芯片。当IC芯片之间需要通信时，发送芯片发送通信数据，数据通过总线传输到接收芯片。 通常，接收芯片接收到数据后，接收芯片都会采用输入比较的方法，判定接受 数据的高低电平特性。输入比较的方法一般是借助门限电平判决器来实现的， 门限电平判决器实质上就是电压比较器，门限电平判决器有两路输入， 一路是 接收电路信号，另一路输入是参考电压。门限电平判决器通过比较输入信号电 平和参考电压的幅度，来判定输入信号是高电平，还是低电平。当输入信号电平高于参考电压，门限电平判决器输出为高电平，反之，判决器输出为低电平。 其中的参考电压通常需要靠接收电路自身产生，参考电压幅度通常介于高电平 和低电平电压摆幅的中间。这样做的目的是给高电平和低电平都提供相近的电 压余量。有关参考电压的幅度可参考图l所示的'内容，这种参考电压值的模式一般 是预先设定的范围值，在使用中，由于可能受到芯片电压、噪声和温度等因素 的影响，参考电压会在一定范围内上下浮动，这个范围就是图中所示的参考电 压上限和参考电压下限所组成的范围。参考电压在这个范围内变化浮动，但是 在某时刻该电压是固定值。经过总线传输的信号通常会被通道衰减，发生畸变，并引入噪声，接收端的电压摆幅特征通常会受衰減、过冲、振铃、码间千扰、串扰、NMOS/PMOS 驱动特性不一致，以及加工误差等因素影响。图2说明了发送端电压和接收端电压在幅度和脉宽方面的区别，图例考虑通道衰减和码间干扰对接收信号的影 响，接收端电压幅度从1衰减到0.2,并且接收端的码宽已经达到了原脉冲宽度 的5倍多。所谓的码间干扰就是在接收端，当前接收的比特信号幅度值不仅和 该比特信息传输波形相关，还和前面传输的比特信息的传输波形也有关系，也 就是前面传输比特信息对当前传输比特的接收波形产生了干扰。码间干扰可能 会严重影响接收信号的质量，对门限电平判决器正确判决接收信号的电平是个 严重挑战。存在严重通道码间干扰的情况下，实际接收端波形是和前面的比特位存在 很大的关系。如图3所示，高电平和低电平的摆幅已经非常小了，如果考虑参 考电压是个范围值，几乎可以说已经没有余量可言了。现有技术方案通常是将参考电压设为预期设计的输入高电平和低电平摆 幅的中间值。通常，接收芯片接收到数据后，接收芯片都会采用输入比较的方 法，判定接受数据的高低电平特性。输入比较的方法一般是借助门限电平判决 器来实现，如图4所示。参考电压通常需要靠接收电路自身产生，参考电压幅 度通常介于高电平和低电平电压摆幅的中间。接收器件产生的参考电压电路通 常釆用电阻分压电路，通过设置合适电阻值大小，得到设计所需的参考电压。 电阻分压电路由于受到芯片电压Vterm、噪声和温度等因素的影响，参考电压 会在一定范围内上下浮动。综上所述，现有技术中对参考电压的调节存在以下缺点1、 由于参考电压受到芯片电压、噪声和温度等因素的影响，是在一定范 围内上下浮动，门限电平判决器是根据预先规定的参考电压，来判定输入信号 是高电平，或低电平，并不能保证电压余量的最大化；2、 采用电阻分压电路产生参考电压，参考电压是固定范围值，根据预先 设计确定的参考电压范围，不能根据实际的输入信号的电压变化实时调整自己 的参考电压；3、在高速数据传输场合，通道存在严重的衰减、码间串扰和干扰的情况 下，电阻分压电路产生的参考电压是固定的，可能会产生大量的误码判决。
技术实现思路
本专利技术提供一种，用以解决现 有技术中存在参考电压调整不灵活，并且容易受到其他因素影响产生误码率的问题。本专利技术提供一种保证电压余量最大的电平输出装置，包括信号输入模块、参考电压输出模块以及门限电平判决模块，其中所述信号输入模块，用于向所述参考电压输出模块以及门限电平判决模块 传送输入信号；所述参考电压输出模块，用于输出参考电压至所述门限电平判决模块，并 根据所述信号输入模块的当前输入信号调整下一次参考电压的输出值；所述门限电平判决模块，用于根据当前输入信号以及当前参考电压确定当 前输出信号。所述参考电压输出模块为FIR滤波器，所述滤波器至少包括 移位寄存器组，用于存储所述信号输入模块传送的当前输入信号； 系数组，用于存储输出参考电压所需的系数；乘法器，用于对存储在所述移位寄存器组中的输入信号与所述系数组中的 系数求积；加法器，用于对乘法器得到的相乘结果求和，输出下一次参考电压。 所述的装置还包括系数自适应调整模块，用于接收所述信号输入模块当前 传送的输入信号、所述参考电压输出模块当前输出的参考电压以及所述门限电 平判决模块当前的输出信号，并根据所述三个信号调整所述滤波器的系数组中 的系数。所述系数自适应调整模块包括和差电路，用于根据所述当前输入信号、所述当前参考电压以及当前输出信号获得误差信号；系数运算单元，用于根据所述和差电路获得的误差信号运算得到所述滤波 器系数；系数更新单元，用于根据所述系数运算单元得到的滤波器系数更新所述滤 波器的系数组中的系数。所述参考电压输出模块也可为IIR滤波器，所述滤波器至少包括第 一作差电路，用于获得当前输入信号与当前输出的参考电压之间的差值；移位寄存器组，用于存储所述第一作差电路产生的差值； 系数组，用于存储输出参考电压所需的系数；乘法器，用于对存储在所述移位寄存器组中存储的差值与所述系数组中的 系数求积；加法器，用于对乘法器得到的相乘结果求和，输出下一次参考电压。 所述的装置包括系数自适应调整模块，用于接收所述第一作差电路产生的差值以及所述门限电平判决模块当前的输出信号，并根据所述两个信号调整所述滤波器的系数组中的系数。所述系数自适应调整模块包括第二作差电路，用于根据所述当前输出信号以及所述第 一作差电路获得误 差信号；系数运算单元，用于根据所述第二作差电路获得的误差信号运算得到所述 滤波器系数；系数更新单元，用于根据所述系数运算单元得到的滤波器系数更新所述滤 波器的系数组中的系数。本专利技术还提出一种保证电压余量最大的电平输出方法，包括以下步骤 对当前产生的输入信号以及参考电压进行门限电平判决，确定输出信号； 根据当前产生的输入信号调整下一次参考电压的输出值。本方法中，确定输出信号的方式为如当前输入信号大于当前参考电压，进行门限电平判决后输出高电平； 如当前输入信号小于当前参考电压，进行门限电平判决后输出低电平。 本方法中，根据当前产生的输入信号调整下一次参考电压输出值包括以下 步骤存储当前产生的输入信号；才艮据当前产生的输入信号、当前的参考电压以及当前的输出信号调整输出 参考电压所需的系数；对所述输入信号以及所述系数相乘，再对相乘结果求和，获得下一次输出 的参考电压。本方法中，调整输出参考电压所需系数至少包括按照公式误差值=当前输出信号-(当前输入信号-当前参考电压)来 获得误差值；根据获得的误差值采用自适应算法得到输出参考电压所需的系数。 本方法中，根据当前产生的输入信号调整下一次参考电压输出值包括以下 步骤获得并存储当前输入信号与当前参考电压的差值； 才艮据存储的所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种保证电压余量最大的电平输出装置，其特征在于，包括信号输入模块、参考电压输出模块以及门限电平判决模块，其中：所述信号输入模块，用于向所述参考电压输出模块以及门限电平判决模块传送输入信号；所述参考电压输出模块，用于输出参考电 压至所述门限电平判决模块，并根据所述信号输入模块的当前输入信号调整下一次参考电压的输出值；所述门限电平判决模块，用于根据当前输入信号以及当前参考电压确定当前输出信号。

【技术特征摘要】
1、一种保证电压余量最大的电平输出装置，其特征在于，包括信号输入模块、参考电压输出模块以及门限电平判决模块，其中所述信号输入模块，用于向所述参考电压输出模块以及门限电平判决模块传送输入信号；所述参考电压输出模块，用于输出参考电压至所述门限电平判决模块，并根据所述信号输入模块的当前输入信号调整下一次参考电压的输出值；所述门限电平判决模块，用于根据当前输入信号以及当前参考电压确定当前输出信号。2、 根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述参考电压输出模块为 FIR滤波器，所述滤波器至少包括移位寄存器组，用于存储所述信号输入模块传送的当前输入信号； 系数组，用于存储输出参考电压所需的系数；乘法器，用于对存储在所述移位寄存器组中的输入信号与所述系数组中的 系数求积；加法器，用于对乘法器得到的相乘结果求和，输出下一次参考电压。3、 根据权利要求2所述的装置，其特征在于，还包括系数自适应调整模 块，用于接收所述信号输入模块当前传送的输入信号、所述参考电压输出模块 当前输出的参考电压以及所述门限电平判决模块当前的输出信号，并根据所述 三个信号调整所述滤波器的系数组中的系数。4、 根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述系数自适应调整模块 包括和差电路，用于根据所述当前输入信号、所述当前参考电压以及当前输出 信号获得误差信号；系数运算单元，用于根据所述和差电路获得的误差信号运算得到所述滤波 器系数； 系数更新单元，用于根据所述系数运算单元得到的滤波器系数更新所述滤 波器的系数组中的系数。5、 根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述参考电压输出模块为 IIR滤波器，所述滤波器至少包括第 一作差电路，用于获得当前输入信号与当前输出的参考电压之间的差值；移位寄存器组，用于存储所述第一作差电路产生的差值； 系数组，用于存储输出参考电压所需的系数；乘法器，用于对存储在所述移位寄存器组中存储的差值与所述系数组中的 系数求积；加法器，用于对乘法器得到的相乘结果求和，输出下一次参考电压。6、 根据权利要求5所述的装置，其特征在于，还包括系数自适应调整模 块，用于接收所述第一作差电路产生的差值...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄春行，贾功贤，汪伦，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]