时钟数据恢复电路、自适应调整模块及方法技术

本发明专利技术提供一种时钟数据恢复电路、自适应调整模块及方法，包括：采样模块；获得边沿采样信号和数据采样信号相位信息的鉴相器；电荷泵；压控振荡器；分频器及自动调整阈值电压和时钟采样信号的自适应调整模块。根据参考采样点的误码率调整阈值边界，确定所述阈值边界的上边界及下边界和当前眼图的眼高；根据更新的眼高与前一眼高的比较，调整采样时钟移动方向，确定最优采样点对应的采样时钟。本发明专利技术实时监控输入数据的眼高信息，自适应的改变采样时钟的相位和阈值电压的大小，以得到信噪比最高的采样点和阈值电压，从而减小时钟数据恢复电路的误码率；同时，本发明专利技术利用眼图的单调平滑特性，采用单次比较的方法大大节省了算法的运行时间。

Clock Data Recovery Circuit, Adaptive Adjustment Module and Method

The invention provides a clock data recovery circuit, an adaptive adjustment module and a method, including: a sampling module; a phase detector for obtaining edge sampling signal and phase information of data sampling signal; a charge pump; a voltage controlled oscillator; a frequency divider and an adaptive adjustment module for automatically adjusting threshold voltage and clock sampling signal. The upper and lower boundaries of the threshold boundary and the eye height of the current eye diagram are determined by adjusting the threshold boundary according to the bit error rate of the reference sampling point. According to the comparison between the updated eye height and the previous eye height, the moving direction of the sampling clock is adjusted to determine the sampling clock corresponding to the optimal sampling point. The invention monitors the eye height information of input data in real time, adaptively changes the phase and threshold voltage of sampling clock to obtain the sampling point and threshold voltage with the highest signal-to-noise ratio, thereby reducing the bit error rate of the clock data recovery circuit; at the same time, the invention utilizes the monotonous smoothness of eye diagrams, and greatly saves the running time of the algorithm by using the method of single comparison.

【技术实现步骤摘要】
时钟数据恢复电路、自适应调整模块及方法
本专利技术涉及通讯领域，特别是涉及一种时钟数据恢复电路、自适应调整模块及方法。
技术介绍
时钟数据恢复电路(ClockandDataRecovery，CDR)可以应用在各种通信场景中，从接收到的数据中生成同步的时钟信号。时钟数据恢复电路允许高速数据流在没有同一时钟同步的情况下仍能在发送端和接收端之间传输。作为光纤通信和高速串行通信接收端最重要的部分，时钟数据恢复电路决定了整个系统接收端时钟的质量和恢复数据的抖动和误码率。目前，高速时钟数据恢复电路主要采用Bang-Bang结构，根据接收到的数据推断时钟信号时序(相位和频率)，直接对锁相环(PhaseLockedLoop，PLL)和延迟锁相环(Delay-lockedLoop，DLL)进行调整，使采样时钟能分别对齐数据的边沿和中心。如图1所示为非归零调制(NonReturntoZero，NRZ)理想状态下的阈值和采样时钟，如图2所示为四阶脉冲幅度调制(PAM4)理想状态下的阈值和采样时钟，时钟数据恢复电路锁定后，对数据做重采样的时钟将对齐T/2位置，即数据的正中心，同时比较阈值(Vh、Vm及Vl)本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自适应调整模块，其特征在于，所述自适应调整模块至少包括：数字控制单元，根据输入数据的参考采样信号及数据采样信号计算参考采样点的误码率，并基于所述误码率得到相位控制信号及阈值控制信号；采样时钟产生单元，连接于所述数字控制单元的输出端，并接收四相正交差分时钟信号，根据所述相位控制信号调整获得所述数据采样信号的采样时钟的相位；阈值电压产生单元，连接于所述数字控制单元的输出端，根据所述阈值控制信号产生参考阈值上限、参考阈值下限及眼图的阈值电压。

【技术特征摘要】
1.一种自适应调整模块，其特征在于，所述自适应调整模块至少包括：数字控制单元，根据输入数据的参考采样信号及数据采样信号计算参考采样点的误码率，并基于所述误码率得到相位控制信号及阈值控制信号；采样时钟产生单元，连接于所述数字控制单元的输出端，并接收四相正交差分时钟信号，根据所述相位控制信号调整获得所述数据采样信号的采样时钟的相位；阈值电压产生单元，连接于所述数字控制单元的输出端，根据所述阈值控制信号产生参考阈值上限、参考阈值下限及眼图的阈值电压。2.根据权利要求1所述的自适应调整模块，其特征在于：所述眼图的阈值电压包括上眼阈值电压、中间眼阈值电压及下眼阈值电压。3.一种时钟数据恢复电路，其特征在于，所述时钟数据恢复电路至少包括：采样模块，接收输入数据、采样时钟、眼图的阈值电压、参考阈值上限及参考阈值下限，对所述输入数据进行采样；鉴相器，连接于所述采样模块的输出端，用于获得所述输入数据的边沿采样信号和数据采样信号的相位信息；电荷泵，连接于所述鉴相器的输出端，根据所述鉴相器输出的相位信息得到控制电压；压控振荡器，连接于所述电荷泵的输出端，根据所述控制电压产生差分正弦时钟信号；分频器，连接于所述压控振荡器的输出端，将所述差分正弦时钟信号分频为四相正交差分时钟信号；如权利要求1～2任意一项所述的自适应调整模块，连接所述分频器及所述采样模块，根据所述参考采样信号及所述数据采样信号计算参考采样点的误码率，进而确定眼图的眼高；再基于所述误码率及所述眼高确定最优采样点的时钟信号，为所述采样模块提供采样时钟。4.根据权利要求3所述的时钟数据恢复电路，其特征在于：所述采样模块包括：边沿采样器，接收所述输入数据、第一采样时钟及所述眼图的阈值电压，对所述输入数据的边沿进行采样，得到边沿采样信号；数据采样器，接收所述输入数据、第二采样时钟及所述眼图的阈值电压，对所述输入数据中各数据的电平进行采样，得到数据采样信号；参考采样器，接收所述输入数据、第三采样时钟、所述参考阈值上限及所述参考阈值下限，将所述输入数据分别与所述参考阈值上限及所述参考阈值下限进行比较，得到对应的参考采样信号。5.根据权利要求3所述的时钟数据恢复电路，其特征在于：所述第二采样时钟与所述第三采样时钟的相位相同。6.根据权利要求3...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹柏植，胡上，赵磊，陈学峰，白睿，姜培，
申请(专利权)人：光梓信息科技上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31