用DFE进行偏移的CDR电路制造技术

在一个实施例中，一种用于接收器内的时钟数据恢复(CDR)的装置包括：判决反馈均衡器(DFE)，其具有提供数据采样的数据限幅器、提供误差采样的误差限幅器以及提供偏移误差采样的偏移误差限幅器，所述偏移误差限幅器可操作成基于偏移的第一后游标系数设定其阈值。所述装置还包括CDR电路，其可操作成基于所述数据采样和所述偏移误差采样，控制所述数据限幅器、所述误差限幅器和所述偏移误差限幅器的采样时钟。

【技术实现步骤摘要】

本申请公开的实施例大致涉及电子电路，更具体地说，涉及用判决反馈均衡器(DFE)进行偏移的时钟数据恢复(CDR)电路。
技术介绍
时钟数据恢复(CDR)是用于高速串行通信的接收器系统中的重要模块。CDR模块生成正确的采样时钟相位，以用于数据恢复。高速串行通讯链路的质量对采样时钟相位十分敏感，尤其是出现抖动和噪声的时候。现有的一种CDR是边缘采样CDR(edge-sampledCDR)，边缘采样CDR对模拟输入波形进行过采样，以生成正确的数据采样时钟并恢复传输的数据。边缘采样CDR假定在过零点之间的中心附近对数据进行采样。得到的过采样系统相较于以符号率(也被称作波特率)工作的系统消耗更多的时钟功率。
技术实现思路
在此描述的技术提供了用判决反馈均衡器(DFE)进行偏移的时钟数据恢复(CDR)电路。在一个实施例中，一种用于接收器内的时钟数据恢复(CDR)的装置包括判决反馈均衡器(DFE)，该DFE具有提供数据采样的数据限幅器、提供误差采样的误差限幅器以及提供偏移误差采样的偏移误差限幅器，所述偏移误差限幅器可操作成基于偏移的第一后游标(post-cursor)系数设定其阈值。所述装置还包括CDR电路，其可操作成基于所述数据采样和所述偏移误差采样，控制所述数据限幅器、所述误差限幅器和所述偏移误差限幅器的采样时钟。在另一实施例中，接收器包括模拟前端(AFE)，其可操作成从信道接收模拟信号。所述接收器还包括判决反馈均衡器(DFE)，其具有数据限幅器、误差限幅器和偏移误差限幅器，其中，所述数据限幅器可操作成由所述AFE的输出生成数据采样；所述误差限幅器可操作成由所述AFE的输出生成误差采样；所述偏移误差采样可操作成由所述AFE的输出生成偏移误差采样，所述偏移误差限幅器可操作成基于偏移的第一后游标系数设定其阈值。所述接收器还包括判决适应电路，判决适应电路可操作成基于所述数据采样、所述误差采样和所述偏移误差采样，生成所述DFE的脉冲响应系数。所述接收器还包括CDR电路，CDR电路可操作成基于所述数据采样和所述偏移误差采样，控制所述数据限幅器、所述误差限幅器和所述偏移误差限幅器的采样时钟。在另一实施例中，一种用于接收器的时钟数据恢复的方法包括：使用判决反馈均衡器(DFE)的数据限幅器，以一波特率由接收信号生成数据采样；使用所述DFE的误差限幅器，以所述波特率由所述接收信号生成误差采样；使用所述DFE的偏移误差限幅器，以所述波特率由所述接收信号生成偏移误差采样，所述偏移误差限幅器可操作成基于偏移的第一后游标系数设定自其阈值；以及基于所述数据采样和所述偏移误差采样，生成用于所述数据限幅器、所述误差限幅器和所述偏移误差限幅器的采样时钟。参考以下的详细描述，可以理解本申请的各个方面。附图说明为了方便上述特征的详细理解，通过参考示例性的实施方式可以获得在前文已被简要概括的更为详细的描述，附图中展示了一些示例性的实施方式。然而应当注意，附图仅展示了典型的示例性实施方式，因此不被视为限制范围。图1是描绘了示例性的通信系统的框图；图2是描绘了接收器的实施例的框图；图3是描绘了判决反馈均衡器和判决适应电路的实施例的框图；图4A是描绘了用于推测型DFE的数据限幅器的实施例的框图；图4B是描绘了用于推测型DFE的偏移误差限幅器的实施例的框图；图4C是描绘了用于推测型DFE的误差限幅器的实施例的框图；图4D是描绘了用于推测型DFE的附加的限幅器的实施例的框图；图5是根据实施例描绘了用于接收器的时钟数据恢复(CDR)方法的流程图；图6示出了可以在其中使用在此描述的实施例的现场可编程门阵列(FPGA)架构；图7A的图表描绘了不具有DFE的脉冲响应和Mueller-Muller时钟数据恢复(MM-CDR)锁定场景；图7B的图表描绘了在具有DFE但没有偏移的情况下的脉冲响应和MM-CDR锁定场景；图7C的图表根据实施例描绘了具有偏移DFE情况下的脉冲响应和MM-CDR锁定场景；图7D的图表根据实施例描绘了具有偏移DFE情况下的脉冲响应和MM-CDR锁定场景的更多的细节。为了便于理解，在可能的情况下，使用了相同的参考数字来标明附图共同的相同元件。可以预期，一个实施例的元件可以被有益地并入其它实施例。具体实施方式参考附图来描述各种特征。应当注意的是，附图可以是或者可以不是按比例绘制的，并且具有相似的结构或功能的元件在全部附图中由相似的参考数字表示。应当注意的是，附图仅意图促进对特征的描述。其并非意图作为请求保护的专利技术的详尽描述或者作为请求保护的专利技术的范围限制。此外，展示的实施例不需要具有显示的所有方面或优点。连同特定实施例进行描述的方面或优点不一定会限制该实施例，并且尽管在任何其他实施例中没有进行展示或者没有进行详细描述，可以在任何其他实施例中实施这些方面或优点。与过采样CDR电路相反，波特率时钟数据恢复(CDR)电路可以被用于串行链路系统。过采样CDR电路相较于波特率CDR电路，需要更多的时钟并且消耗更多的功率。Mueller-MullerCDR(MM-CDR)是一类波特率CDR电路。MM-CDR将级联信道的第一前游标(pre-cursor)的系数(h-1)锁定到第一后游标的系数(h1)，级联信道包括链路的无源部分和有源部分。判决反馈均衡器(DFE)可以被用于串行链路系统，尤其是当数据率高于5吉比特每秒(Gbps)时。在有DFE的情况下，第一后游标系数(h1)通过自适应算法被减小到接近零。作为响应，MM-CDR会将锁定点(lockingpoint)推进到接近h-1＝0，这在大部分情况下使得收敛锁定位置过早地出现，并且使得锁定位置对于信道和发送器去加重(de-emphasis)设定十分敏感。此外，在收敛过程中，第一后游标系数(h1)可以适应至更高的数值，以顾及到额外的符号间干扰(ISI)。在本申请描述的实施例中，通过对DFE的均衡进行偏移，可以修改MM-CDR使用的算法。因此，在有DFE的情况下，可以对锁定相位进行控制，而不是将锁定相位固定在h-1＝h0。在本申请描述的进一步的实施例中，所描述的技术能够通过检查采样相位周围的峰值幅度(peakingamplitude)而进行自动DFE偏移调整，从而使得CDR锁定在脉冲响应的中心附近。该技术获得了良好的误比特率(BER)性能和更好的抖动容限。结合以下的附图来描述有关的各个方面。图1是描绘了示例性的通信系统100的框图。通信系统100包括发送器108，其通过信道116耦接至接收器110。在一个实施例中，发送器108是串行器/解串器(串行/解串器)102的一部分，而接收器110是串行/解串器104的一部分。为了更为清晰，串行/解串器102省略了解串电路，串行/解串器104省略了串行电路。串行/解串器102包括并入串出(PISO)电路106，其将并行输入数据转换成串行输出数据，从而通过发送器108在信道116上进行传输。串行/解串器104包括串入并出(SIPO)电路114，后者将接收器110输出的串行数据转换成并行输出数据。串行/解串器102和串行/解串器104可以包括其它电路(未显示)，例如解码器、编码器等等。虽然示出了串行/解串器102和串行/解串器104，但是在其它实施例中，每本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于接收器内的时钟数据恢复(CDR)的装置，包括：判决反馈均衡器(DFE)，其具有提供数据采样的数据限幅器、提供误差采样的误差限幅器以及提供偏移误差采样的偏移误差限幅器，所述偏移误差限幅器可操作成基于偏移的第一后游标系数设定其阈值；以及CDR电路，其可操作成基于所述数据采样和所述偏移误差采样，控制所述数据限幅器、所述误差限幅器和所述偏移误差限幅器的采样时钟。

【技术特征摘要】
2015.08.18 US 14/829,3181.一种用于接收器内的时钟数据恢复(CDR)的装置，包括：判决反馈均衡器(DFE)，其具有提供数据采样的数据限幅器、提供误差采样的误差限幅器以及提供偏移误差采样的偏移误差限幅器，所述偏移误差限幅器可操作成基于偏移的第一后游标系数设定其阈值；以及CDR电路，其可操作成基于所述数据采样和所述偏移误差采样，控制所述数据限幅器、所述误差限幅器和所述偏移误差限幅器的采样时钟。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述CDR电路可操作成使代价函数最小化，其中所述代价函数由第一前游标系数和残余系数之间的差值定义，所述残余系数包括第一后游标系数和所述偏移的第一后游标系数之间的差值。3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述误差限幅器可操作成基于主游标系数与所述第一后游标系数的组合设定其阈值；并且所述偏移误差限幅器可操作成基于所述主游标系数和所述偏移的第一后游标的组合设定其阈值。4.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述DFE包括至少一个附加限幅器，所述至少一个附加限幅器中的每一个均可操作成基于相移时钟来输出采样，其中所述相移时钟具有相对于所述采样时钟的相位移动。5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述至少一个附加限幅器包括第一附加限幅器和第二附加限幅器，所述第一附加限幅器可操作成基于相对于所述采样时钟的提前时钟输出第一采样；而所述第二附加限幅器可操作成基于相对于所述采样时钟的延迟时钟输出第二采样。6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：判决适应电路，其可操作成基于所述第一采样生成提前的主游标系数，并且基于所述第二采样生成延迟的主游标系数；其中，所述判决适应电路还可操作成基于所述提前的主游标系数和所述延迟的主游标系数的比较，增大或减小所述偏移的第一后游标系数。7.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述至少一个附加限幅器包括第一附加限幅器，其可操作成基于相对于所述采样时钟的提前或延迟的时钟，输出第一采样；并且所述装置还包括：判决适应电路，其可操作成基于所述第一采样生成经移动的主游标系数；其中所述判决适应电路还可操作成基于所述主游标系数和所述经移动的主游标系数之间的比较，增大或减小所述偏移的第一后游标系数。8.一种接收器，包括：模拟前端(AFE)，其可操作成从信道接收模拟信号；判决反馈均衡器(DFE)，其具有数据限幅器、误差限幅器和偏移误差限幅器，所述数据限幅器可操作成由所述AFE的输出生成数据采样；所述误差限幅器可操作成由所述AFE的输出生成误差采样；所述偏移误差采样可操作成由所述AFE的输出生成偏移误差采样，所述偏移误差限幅器可操作成基于偏移的第一后游标系数设定其阈值；判决适应电路，其可操作成基于所述数据采样、所述误差采样和所述偏移误差采样，生成所述DFE的脉冲响应系数；以及CDR电路，其可操作成基于所述数据采样和所述偏移误差采样，控制所述数据限幅器、所述误差限幅器和所述偏移误差限幅器的采样时钟。9.根据权利要求8所述的接收器，其特征在于，所述接收器还包括：相位插值器，其可操作成基于所述CDR的输出，调整参考时钟信号的相位；以及时钟缓冲器电路，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：张洪涛，张稼丰，张琨永，
申请(专利权)人：赛灵思公司，
类型：发明
国别省市：美国;US