眼图测量装置及其时钟数据恢复系统、方法制造方法及图纸

本申请公开了一种眼图测量装置及其时钟数据恢复系统、方法。其中，所述眼图测量装置包括：眼图监测器，用于采用多个不同相位的扫描时钟信号依次对数据信号进行第一采样，得到多个扫描数据信号；数据对准器，与所述眼图监测器连接，用于接收所述眼图监测器输出的扫描数据信号，对所述第一时钟信号进行相移以产生同步时钟信号，将所述扫描数据信号与所述同步时钟信号进行同步，并输出经同步后的所述扫描数据信号。上述方案，能够实现眼图测量且避免眼图测量所得的扫描数据信号与时钟信号的同步出现数据错误。

【技术实现步骤摘要】
眼图测量装置及其时钟数据恢复系统、方法
本申请涉及信号处理领域，特别是涉及眼图测量装置及其时钟数据恢复系统、方法。
技术介绍
在如高速串行数据通信等数据通信中，为了节省开销，一般只传送数据信号而不传送与数据信号同步的时钟信号。如此，数据接收端为了保证数据处理的同步，需要从接收到的数据中提取所包含的时钟等时序信息，继而利用该时钟对数据进行“重定时”来消除传输过程中积累的抖动，这一时钟提取和数据重定时的过程称为“时钟数据恢复”(CDR,ClockandDataRecovery)。另外，对于传输得到的数据，通常需要测量该数据的眼图(eyediagram)的眼睛质量，以获得该数据传输系统的性能。目前，该眼图测量直接输出扫描数据，这些扫描数据是利用周期与上述提取的时钟信号的周期相同的多个不同时钟信号采样得到的，以获得该接收到的数据的眼睛质量。然而，该扫描数据实际上与上述提取的时钟信号并不同步，故可能导致后续利用提取的时钟信号采样该扫描数据不满足建立和保持时间(setup/holdtime)的要求，进而导致同步数据错误。
技术实现思路
本申请主要解决的技术问题是提供眼图测量装置及其时钟数据恢复系统、方法，避免眼图测量所得的扫描数据信号与时钟信号的同步出现数据错误。为了解决上述问题，本申请第一方面提供了一种眼图测量装置，包括：眼图监测器，用于采用多个不同相位的扫描时钟信号依次对一数据信号进行第一采样，得到多个扫描数据信号，其中，所述多个扫描时钟信号的周期均与同步于所述数据信号的第一时钟信号的周期相同；数据对准器，与所述眼图监测器连接，用于接收所述眼图监测器输出的扫描数据信号，对所述第一时钟信号进行相移以产生一与所述扫描数据信号之间的相位关系满足建立和保持时间要求的同步时钟信号，将所述扫描数据信号与所述同步时钟信号进行同步，并输出经同步后的所述扫描数据信号，其中，所述同步时钟信号的相位还满足：使经所述同步时钟信号同步后的所述扫描数据信号与所述第一时钟信号之间的相位关系仍满足建立和保持时间的要求。为了解决上述问题，本申请第二方面提供了一种时钟数据恢复系统，包括：时钟数据恢复装置，用于从接收的数据信号中提取同步于所述接收到的数据信号的第一时钟信号，并输出所述第一时钟信号和作为一数据信号的所述接收到的数据信号；上述的眼图测量装置，连接于所述时钟数据恢复装置。为了解决上述问题，本申请第二方面提供了一种数据信号处理方法，包括：采用多个不同相位的扫描时钟信号依次对一数据信号进行第一采样，得到多个扫描数据信号，其中，所述多个扫描时钟信号的周期均与同步于所述数据信号的一第一时钟信号的周期相同；对所述第一时钟信号进行相移以产生一同步时钟信号，其中所述同步时钟信号与所述扫描数据信号之间的相位关系满足建立和保持时间要求；将所述扫描数据信号与所述同步时钟信号进行同步，得到经同步后的所述扫描数据信号，其中，所述同步时钟信号的相位还满足：使经所述同步时钟信号同步后的所述扫描数据信号与所述第一时钟信号之间的相位关系仍满足建立和保持时间的要求。上述方案中，通过对数据信号进行扫描得到用于表示其眼睛质量的扫描数据信号，并对该第一时钟信号进行相移，得到一与第一时钟信号及扫描数据信号的相位关系均满足相应建立和保持时间要求的同步时钟信号，进而可采用该同步时钟信号对该扫描数据信号进行采样实现同步，故实现了对眼图的测量，且由于同步时钟信号不会采样到眼图测量所得的扫描数据信号的跳变区域，故此次同步不会导致数据出错。同时，由于经同步后的扫描数据信号与第一时钟信号也满足建立和保持时间的要求，因此后续将该同步后的扫描数据信号与第一时钟信号进行同步，也不会出现数据错误。附图说明图1是本申请时钟数据恢复系统一实施例的结构示意图；图2A和图2B是本申请一应用场景中采用的部分时钟信号的波形示意图；图3是本申请时钟数据恢复装置110一实施例的结构示意图；图4是本申请眼图测量装置一实施例中数据对准器422的结构示意图；图5是本申请一应用场景中采用的部分时钟信号和数据信号的波形示意图；图6是本申请另一应用场景中的第二时钟信号的获得占空比过程的波形示意图；图7是本申请再一应用场景中采用及获得的部分时钟信号和数据信号的波形示意图；图8是本申请时钟数据恢复系统另一实施例的结构示意图；图9是本申请数据信号处理方法一实施例的流程示意图。具体实施方式以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、接口、技术之类的具体细节，以便透彻理解本申请。本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。图1是本申请时钟数据恢复系统一实施例的结构示意图。例如，本实施例中，该系统100可以为任意具有信号处理能力的设备，如电视机、机顶盒、计算机等；或者为一有信号处理能力的电路，用于上述的设备中。该系统100作为接收端，通过串行通信接口(Serializer-Deserializer，SERDES)接口、高清数字显示接口如DisplayPort(DP)接口、高清晰度多媒体接口(HighDefinitionMultimediaInterface，HDMI)、或数字视频接口(DigitalVideoInterface，DVI)、USB3.0等接口从发送端接收到一数据信号Data。时钟数据恢复系统100包括时钟数据恢复装置110和眼图测量装置120。时钟数据恢复装置110接收一数据信号Data，并从所述数据信号Data中恢复出一第一时钟信号I-clk，并输出所述数据信号Data和所述第一时钟信号I-clk至眼图测量装置120。详细来说，该发送端只传输该数据信号，并未传输与该数据信号同步的时钟信号。故，接收端在接收到该数据信号Data，需要利用该时钟数据恢复装置110从该数据信号Data中提取与该数据信号Data同步的第一时钟信号I-clk。其中，第一时钟信号I-clk和数据信号Data具有保证对数据信号在最佳采样点进行采样的相位关系。图2A和图2B是本申请一应用场景中采用的部分时钟信号的波形示意图。如图2A所示，该数据信号Data的x标记部分210意味着数据跳变，而空白部分220即为眼图中眼睛张开窗口，对应于没有数据跳变的区域。时钟数据恢复装置110会将该第一时钟信号I-clk的触发沿230(本说明书全文以时钟信号的触发沿为上升沿为例进行说明，在其他实施例中也可为下降沿)与该数据信号Data的中心(也即眼睛张开窗口220的中心位置)对齐，使得后期在利用第一时钟信号I-clk对数据信号Data进行再采样时，触发沿的位置距离相邻的前、后数据跳变沿最远，相对于抖动和其他的时序不确定的问题而言提供了最大的裕度。时钟数据恢复装置110另对所述第一时钟信号I-clk进行多次相移得到第一组扫描时钟信号CLKS1，并输出该第一组扫描时钟信号CLKS1至眼图测量装置120，其中，第一组扫描时钟信号CLKS1的周期均与第一时钟信号I-clk的周期相同，第一组扫描时钟信号CLKS1中每个扫描时钟信号有不同的相位。眼图测量装置120包括眼图监测器121和一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种眼图测量装置，其特征在于，包括：眼图监测器，用于采用多个不同相位的扫描时钟信号依次对一数据信号进行第一采样，得到多个扫描数据信号，其中，所述多个扫描时钟信号的周期均与同步于所述数据信号的一第一时钟信号的周期相同；数据对准器，与所述眼图监测器连接，用于接收所述眼图监测器输出的扫描数据信号，对所述第一时钟信号进行相移以产生一与所述扫描数据信号之间的相位关系满足建立和保持时间要求的同步时钟信号，将所述扫描数据信号与所述同步时钟信号进行同步，并输出经同步后的所述扫描数据信号，其中，所述同步时钟信号的相位还满足：使经所述同步时钟信号同步后的所述扫描数据信号与所述第一时钟信号之间的相位关系仍满足建立和保持时间的要求。

【技术特征摘要】
2016.09.21 US 62/397,3481.一种眼图测量装置，其特征在于，包括：眼图监测器，用于采用多个不同相位的扫描时钟信号依次对一数据信号进行第一采样，得到多个扫描数据信号，其中，所述多个扫描时钟信号的周期均与同步于所述数据信号的一第一时钟信号的周期相同；数据对准器，与所述眼图监测器连接，用于接收所述眼图监测器输出的扫描数据信号，对所述第一时钟信号进行相移以产生一与所述扫描数据信号之间的相位关系满足建立和保持时间要求的同步时钟信号，将所述扫描数据信号与所述同步时钟信号进行同步，并输出经同步后的所述扫描数据信号，其中，所述同步时钟信号的相位还满足：使经所述同步时钟信号同步后的所述扫描数据信号与所述第一时钟信号之间的相位关系仍满足建立和保持时间的要求。2.如权利要求1所述的眼图测量装置，其特征在于，所述眼图监测器还用于输出与所述扫描数据信号同步的第二时钟信号；所述数据对准器包括：时钟分离器，用于将所述第一时钟信号进行不同相移得到m个不同相位的第三时钟信号，其中，所述m个第三时钟信号的相位均满足：经所述第三时钟信号同步的数据信号与所述第一时钟信号间的相位关系满足建立和保持时间的要求，所述m为大于1的正整数；相位选择器，连接于所述时钟分离器和所述眼图监测器，用于在所述m个第三时钟信号中，选择与输入的所述第二时钟信号的相位关系满足建立和保持时间要求的一所述第三时钟信号作为同步时钟信号；第一触发器，其数据输入端连接于所述眼图监测器、时钟输入端连接于所述相位选择器，用于利用所述同步时钟信号对所述数据输入端输入的扫描数据信号进行第二采样，得到与所述同步时钟信号同步的所述扫描数据信号。3.如权利要求2所述的眼图测量装置，其特征在于，所述数据对准器还包括与所述眼图监测器连接的解串器；所述解串器用于将所述眼图监测器输出的串行的扫描数据信号转换成n位并行的扫描数据信号，以及将所述眼图监测器输出的第二时钟信号的时钟频率降为原来的1/n，其中，所述并行的扫描数据信号的时钟频率为所述串行的扫描数据信号的1/n，所述n为大于1的正整数；所述时钟分离器具体用于将所述第一时钟信号的时钟频率降为原来的1/n，并对降频后的第一时钟信号进行不同相移得到m个不同相位的第三时钟信号；所述相位选择器通过所述解串器连接所述眼图监测器，且所述输入的第二时钟信号为所述降频后的第二时钟信号；所述第一触发器的数据输入端通过所述解串器连接所述眼图监测器，且所述数据输入端输入的扫描数据信号为经所述解串器转换后的扫描数据信号。4.如权利要求2所述的眼图测量装置，其特征在于，所述时钟分离器生成相位依序变化的m个所述第三时钟信号PH(1)-PH(m)；所述相位选择器包括：m-1级第二触发器，其数据输入端均用于输入第二时钟信号，第i级第二触发器的时钟输入端用于输入所述第三时钟信号PH(i)，所述第i级所述第二触发器用于利用所述第三时钟信号PH(i)对所述输入的第二时钟信号进行采样，输出采样结果，其中，当所述第三时钟信号的触发沿对应于所述输入的第二时钟信号的脉冲部分时，输出第一采样信号，否则输出第二采样信号；m-1级选择器，第i级选择器的控制端连接第i级第二触发器的输出端、第一输入端用于输入第三时钟信号PH[(i+j)％m]、第二输入端连接第i+1级的输出端，且所述第1级选择器的输出端连接所述第一触发器的时钟输入端，所述第m-1级选择器的第二输入端用于输入第三时钟信号PH(j)，所述选择器在其控制端输入第一采样信号时，输出所述第一输入端输入的信号，在其控制端输入第二采样信号时，输出所述第二输入端输入的信号；其中，所述i为1至m-1之间的正整数，所述j为1至m-2之间的一正整数。5.如权利要求4所述的眼图测量装置，其特征在于，所述相位选择器输入的第二时钟信号的脉冲宽度大于任相邻所述第三时钟信号之间的相位差；第三时钟信号PH[(i+j)％m]与第三时钟信号PH(i)之间的最大相位差与所述输入的第二时钟信号的脉冲宽度的和小于所述扫描数据信号...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢文才，肖虎，
申请(专利权)人：晨星半导体股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71