乙太网络物理层电路与其时钟恢复方法技术

一种乙太网络物理层电路与其时钟恢复方法。模拟数字转换器利用取样时脉取样模拟输入信号而产生数字输入信号。时脉产生器耦接模拟数字转换器，输出取样时脉至模拟数字转换器，并依据相位控制信号调整取样时脉的相位。时钟恢复电路耦接模拟数字转换器与时脉产生器，于低功耗闲置模式的多个刷新阶段检测数字输入信号的时序误差而获取相位调整信息，并于低功耗闲置模式的多个静默阶段依据相位调整信息产生相位控制信号，致使时脉产生器响应于在静默阶段中接收相位控制信号而调整取样时脉的相位。

Physical Layer Circuit and Clock Recovery Method in Ethernet Network

A physical layer circuit of Ethernet network and its clock recovery method. The analog-to-digital converter generates digital input signals by sampling analog input signals. The time pulse generator couples the analog-to-digital converter, outputs the sampling time pulse to the analog-to-digital converter, and adjusts the phase of the sampling time pulse according to the phase control signal. Clock recovery circuit couples analog-to-digital converter and pulse generator, detects timing error of digital input signal in several refresh stages of low-power idle mode to obtain phase adjustment information, and generates phase control signal according to phase adjustment information in many silent stages of low-power idle mode, resulting in time pulse generation. The phase of the sampling pulse is adjusted by the sampler in response to receiving the phase control signal in the silent phase.

【技术实现步骤摘要】
乙太网络物理层电路与其时钟恢复方法
本专利技术是有关于一种时脉同步电路，且特别是有关于一种乙太网络物理层电路与其时钟恢复方法。
技术介绍
由于乙太网络(Ethernet)具有取得容易、架设方便及传输速度快等特性，使得乙太网络有关之设备蓬勃发展。可预料的，资料传输速度越来越快，对于发送端与接收端之时钟同步以及时脉精度的要求也越来越高。进一步来说，在乙太网络实体层(PHY)中，为确保接收端电路所回复的资料之准确性，发送端的取样时脉与接收端的取样时脉理想上应为同频，致使接收端能够正确恢复发送端所传送的资料。但无论是发送端或接收端，其用以产生取样时脉的本地振荡都可能存在频率偏差，从而导致接收端与发送端的取样时脉不同步。一般而言，要使发送端与接收端的取样时脉同步，通常由接收端从接收到的数据信号中提取时脉讯息，使得接收端的取样时脉可以跟踪并锁定于发送端的取样时脉。另一方面，随着省电节能的目的日趋重要，一种根据网络流量动态节能的节能方案被提出。于上述节能方案中，乙太网络物理层电路将于主动模式中尽快完成数据的传输，并于数据传输完毕后进入低功耗闲置模式。乙太网络物理层电路于低功耗闲置模式中的静默阶段停止收发数据，以降低功耗。乙太网络物理层电路于低功耗闲置模式中的刷新阶段收发闲置信号，以保持网络链结的可用性。然而，由于刷新阶段的时间非常短，接收端的取样时脉可能无法于刷新阶段内利用闲置信号顺利地锁定于传送端的取样时脉，将导致接收端与发送端的取样时脉逐渐失去同步状态。一旦接收端与发送端的取样时脉失去同步状态，接收端与发送端之间的网络链接将于低功耗闲置模式中发生断开的现象。专利技术内容有鉴于此，本专利技术提供一种乙太网络物理层电路与其时钟恢复方法，其可于低功耗闲置模式中更准确的同步接收端与发送端的取样时脉，以提升乙太网络实体层的性能。本专利技术提供一种乙太网络物理层电路，所述乙太网络物理层电路包括模拟数字转换器、时脉产生器，以及时钟恢复电路。模拟数字转换器利用取样时脉取样模拟输入信号而产生数字输入信号。时脉产生器耦接模拟数字转换器，输出取样时脉至模拟数字转换器，并依据相位控制信号调整取样时脉的相位。时钟恢复电路耦接模拟数字转换器与时脉产生器，于低功耗闲置模式的多个刷新阶段检测数字输入信号的时序误差而获取相位调整信息，并于低功耗闲置模式的多个静默阶段依据相位调整信息产生相位控制信号，致使时脉产生器响应于在静默阶段中接收相位控制信号而调整取样时脉的相位。从另一观点来看，本专利技术提出一种时钟恢复方法，适用于乙太网络物理层电路。所述方法包括下列步骤。进入一低功耗闲置模式。于低功耗闲置模式的多个刷新阶段，利用取样时脉取样模拟输入信号而产生数字输入信号。于低功耗闲置模式的刷新阶段，检测数字输入信号的时序误差而获取相位调整信息。于低功耗闲置模式的多个静默阶段，则依据相位调整信息产生相位控制信号，致使时脉产生器响应于在所述静默阶段中接收相位控制信号而调整取样时脉的相位。基于上述，本专利技术可于刷新阶段检测数字输入信号的时序误差而获取相位调整信息，并于静默阶段依据上述相位调整信息调整取样时脉的相位。如此一来，低功耗闲置模式中因频率抖动而产生的频偏可以更佳地被补偿。为让本专利技术的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附图式作详细说明如下。附图说明图1是根据本专利技术的一实施例所绘示的乙太网络物理层电路的示意图。图2绘示节能乙太网络标准中多种操作阶段的示意图。图3是根据本专利技术的一实施例所绘示的时钟恢复方法的流程图。图4是根据本专利技术的一实施例所绘示的乙太网络物理层电路的示意图。图5是依据本专利技术一实施例所绘示的于低功耗闲置模式中补偿频偏的时序示意图。图6是根据本专利技术的一实施例所绘示的时钟恢复电路的示意图。图7是根据本专利技术的一实施例所绘示的时钟恢复电路的信号时序示意图。图8是根据本专利技术的一实施例所绘示的时钟恢复方法的流程图。附图标记说明10：乙太网络物理层电路110：模拟数字转换120：时脉产生器130：时钟恢复电路131：定时误差检测器132：频偏抖动补偿电路133：相位调整电路134：固定频偏补偿电路A1：模拟输入信号D1：数字输入信号CLK：取样时脉P1：相位控制信号PL1：第一脉冲信号PL2：第二脉冲信号PL3：第三脉冲信号具体实施方式现将详细参考本示范性实施例，在附图中说明所述示范性实施例之实例。另外，凡可能之处，在图式及实施方式中使用相同标号的元件/构件代表相同或类似部分。图1是根据本专利技术的一实施例所绘示的乙太网络物理层电路的示意图。请参照图1，乙太网络物理层电路10是用以连接至网络缆线的实体连接介面。在本实施例中，乙太网络物理层电路10可实做为乙太网络晶片，其包括模拟数字转换器110、时脉产生器120，以及时钟恢复电路130。然而，虽然未绘示于图中，本领域技术人员可知乙太网络物理层电路10更可包括其他电路模块，例如是数字模拟转换器、解码电路、去延迟电路等等，本专利技术对此并不限制。于本实施例中，模拟数字转换器110利用取样时脉CLK取样模拟输入信号A1而产生数字输入信号D1。具体来说，模拟数字转换器110可透过乙太网络接口接收经由双绞线所传输的模拟输入信号A1，模拟数字转换器110对模拟输入信号A1进行数字模拟转换而输出数字输入信号D1。时脉产生器120耦接至模拟数字转换器110，输出取样时脉CLK至模拟数字转换器110，并依据相位控制信号P1调整取样时脉CLK的相位。在一实施例中，时脉产生器120例如是多相位时脉产生器，其可响应于相位控制信号P1的脉冲而将其输出的取样时脉CLK的相位提前或后退。时钟恢复电路130耦接模拟数字转换器110与时脉产生器120，接收数字输入信号D1。时钟恢复电路130从数字输入信号D1提取有关于发送端之取样时脉的讯息而产生相位控制信号P1，以依据相位控制信号P1调整取样时脉CLK的相位。于本实施例中，时钟恢复电路130于低功耗闲置模式(LowPowerIdlemode)的多个刷新(Refresh)阶段检测数字输入信号D1的时序误差而获取相位调整信息。另外，时钟恢复电路130于低功耗闲置模式的多个静默(Quiet)阶段依据相位调整信息产生相位控制信号P1，致使时脉产生器120响应于在静默阶段中接收相位控制信号P1而调整取样时脉CLK的相位。于此，乙太网络层电路10于静默阶段停止收发数据，但时钟恢复电路130还是可依据刷新阶段产生的相位调整信息在静默阶段调整时脉产生器120所输出之取样时脉CLK的相位，以补偿乙太网络收发两端因为频率抖动而产生的频偏。图2绘示节能乙太网络标准中多种操作阶段的示意图。请参照图2，假设乙太网络实体层电路10采用节能乙太网络(Energy-EfficientEthernet，EEE)标准，而此节能乙太网络标准例如是IEEE802.3az标准。当乙太网络实体层电路10采用节能乙太网络标准，可于主动模式(Activemode)收发数据。当媒体存取(MAC)层确认没有数据需要传输时，乙太网络物理层电路10可进入低功耗闲置模式。乙太网络物理层电路10在节能乙太网络标准的低功耗闲置模式内交替运作于多个刷新阶段(例如刷新阶段Re1、Re2)与多个静默阶段(例如静默阶段Qu1)。于各个静默阶段中，乙太网本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种乙太网络物理层电路，其特征在于，所述乙太网络物理层电路包括：一模拟数字转换器，利用一取样时脉取样一模拟输入信号而产生一数字输入信号；一时脉产生器，耦接该模拟数字转换器，输出该取样时脉至该模拟数字转换器，并依据一相位控制信号调整该取样时脉的相位；以及一时钟恢复电路，耦接该模拟数字转换器与该时脉产生器，于一低功耗闲置模式的多个刷新阶段检测该数字输入信号的时序误差而获取一相位调整信息，并于该低功耗闲置模式的多个静默阶段依据该相位调整信息产生该相位控制信号，致使该时脉产生器响应于在所述静默阶段中接收该相位控制信号而调整该取样时脉的相位。

【技术特征摘要】
1.一种乙太网络物理层电路，其特征在于，所述乙太网络物理层电路包括：一模拟数字转换器，利用一取样时脉取样一模拟输入信号而产生一数字输入信号；一时脉产生器，耦接该模拟数字转换器，输出该取样时脉至该模拟数字转换器，并依据一相位控制信号调整该取样时脉的相位；以及一时钟恢复电路，耦接该模拟数字转换器与该时脉产生器，于一低功耗闲置模式的多个刷新阶段检测该数字输入信号的时序误差而获取一相位调整信息，并于该低功耗闲置模式的多个静默阶段依据该相位调整信息产生该相位控制信号，致使该时脉产生器响应于在所述静默阶段中接收该相位控制信号而调整该取样时脉的相位。2.如权利要求1所述的乙太网络物理层电路，其特征在于，其中该乙太网络物理层电路采用一节能乙太网络标准，且该乙太网络物理层电路在该节能乙太网络标准的该低功耗闲置模式内交替运作于所述刷新阶段与所述静默阶段，而该模拟输入信号为所述刷新阶段内的一闲置信号。3.如权利要求1所述的乙太网络物理层电路，其特征在于，其中该时钟恢复电路包括：一定时误差检测器，接收该数字输入信号，并于所述刷新阶段检测该数字输入信号的该时序误差而输出一第一脉冲信号；一频偏抖动补偿电路，接收该第一脉冲信号，并依据该第一脉冲信号的脉冲数量来决定该相位调整信息，并于所述静默阶段依据该相位调整信息产生一第二脉冲信号；以及一相位调整电路，耦接该定时误差检测器与该频偏抖动补偿电路，依据该第二脉冲信号产生该相位控制信号，其中该第一脉冲信号包括一第一前调脉冲、一第一后调脉冲或其组合，而该第二脉冲信号包括一第二前调脉冲或一第二后调脉冲。4.如权利要求3所述的乙太网络物理层电路，其特征在于，其中该时钟恢复电路更包括：一固定频偏补偿电路，耦接该相位调整电路，获取一固定频偏值，并于该低功耗闲置模式依据该固定频偏值产生一第三脉冲信号，致使该相位调整电路依据该第三脉冲信号产生该相位控制信号，其中该第三脉冲信号包括周期性的第三前调脉冲或周期性的第三后调脉冲。5.如权利要求3所述的乙太网络物理层电路，其特征在于，其中该相位调整电路于所述刷新阶段依据该第一脉冲信号产生该相位控制信号。6.如权利要求5所述的乙太网络物理层电路，其特征在于，其中该相位调整电路于所述刷新阶段依据该第一前调脉冲、该第一后调脉冲或其组合产生该相位控制信号，且该相位调整电路于所述静默阶段依据该第二前调脉冲或该第二后调脉冲产生该相位控制信号，其中该相位控制信号包括一相位前调脉冲、一相位后调脉冲或其组合。7.如权利要求3所述的乙太网络物理层电路，其特征在于，其中该频偏抖动补偿电路响应于该乙太网络物理层电路进入所述低功耗闲置模式而累计所述刷新阶段的历经次数，并判断所述刷新阶段的该历经次数是否等于一目标次数，其中该目标次数等于P且为n的倍数，而n为大于1的整数，该频偏抖动补偿电路统计第i个刷新阶段内该第一前调脉冲的数量与该第一后调脉冲的数量之间的差值，以获取第i个刷新阶段的单阶调整信息，其中i为该历经次数且为整数，当该历经次数等于该目标次数，该频偏抖动补偿电路统计第(i-n+1)个刷新阶段的该单阶调整信息至第i个刷新阶段的该单阶调整信息而获取一周期信息，并于第i个刷新阶段依据该周期信息决定该相位调整信息。8.如权利要求7所述的乙太网络物理层电路，其特征在于，其中该频偏抖动补偿电路更统计第(i-2n+1)个刷新阶段的该单阶调整信息至第(i-n)个刷新阶段的该单阶调整信息而获取另一周期信息，且该频偏抖动补偿电路于第i个刷新阶段依据该周期信息与该另一周期信息决定该相位调整信息。9.如权利要求8所述的乙太网络物理层电路，其特征在于，其中该频偏抖动补偿电路于第(i+1)个静默阶段至第(i+n)个静默阶段利用于第i个刷新阶段所...

【专利技术属性】
技术研发人员：李荣芸，
申请(专利权)人：扬智科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71