交流耦合差分电路接收器连接状态的检测方法及系统技术方案

本发明专利技术提供了一种交流耦合差分电路接收器连接状态的检测方法，包括以下步骤：将同步反相的两个检测脉冲分别接入到一对的差分传输线；检测所述差分电路两线中的脉冲波形；根据所述检测到的脉冲波形确定所述接收器与发送器的连接状态。本发明专利技术还提供了一种交流耦合差分电路接收器连接状态的检测系统及接收器。本发明专利技术对于接收器输入端只存在并联差分低阻抗匹配电阻情况下，或差分电路接收器输入端提供单端对地低阻抗回路的情况下，可以准确检测到接收器与发送器有没有正确连接，并且在差分链路没有接收器连接的情况下实现将发送器驱动为待机状态以便实现节省功耗。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及通信
，尤其涉及一种差分电路接收器连接状态的检测方法及系统。
技术介绍
通信领域中存在大量的电子设备，而电子设备的能耗成本是运营的最大成本之一，因此，人们越来越关注电子设备运行过程中的功率损耗。同时，随着人们对环保的重视，也关注到能耗高的产品会消耗大量矿藏能源，且间接带来二氧化碳的排放增加，加剧对环境的破坏。虽然，目前业内对于数据通信产品还没有具体的能耗指标要求，根据目前各个标准组织如欧盟的Eup(Energy-using Products，能耗产品)指令、ETSI(European TelecommunicationsSdandards Institute，欧洲电信标准协会)、IEC(International ElectrotechnicalCommission，国际电工委员会)、CEC(中国电子)等活动内容可以看出，节能设计是一个大趋势，其中，一些家电产品和宽带通讯产品在业内已经有相应的标准可以依据。由于不同电子设备在不同工作状态下存在较大的功率损耗差异，因此，现有技术中节能设计一般通过调整电子设备的工作状态来实现。现在很多电子设备依靠SerDes(Serializer and Deserializer，串行器和解串器)链路实现设备之间、设备内部器件之间的互连。通过一种接收器检测电路可以在一条互连的SerDes链路上实现发送器设备对于接收器设备连接与否的检测，从而控制这条串行SerDes链路工作在正常状态还是电气待机状态，在待机状态可以实现链路的低功耗节能设计。现有技术中，有很多电子设备使用差分电路传输信号，差分电路包括差分电路接收器和差分电路发送器。其中，差分电路接收即差分电路的输入端，为两个互补信号的输入，这两个信号的差值为电路有效输入信号，差分电路发送器即差分电路的输出端，为两个互补信号的输出，这两个信号的差值为电路有效输出信号。一般的差分传输耦合电路如图1所示，包括发送器、接收器和传输回路。图1左侧虚线框内所示为发送器，右侧虚线框内所示为接收器。发送器和接收器通过数据总线连接，例如采用PCI Express(PCIE，PCI扩展)总线的链路连接，该链路是交流耦合线路，即在每条信号线上有串联的耦合电容C1和C2，容值一般为75～200nF；同时按照PCI Express总线的标准，要求这条SerDes链路的接收器输入端支持一个对地的50欧姆阻抗R3和R4的回路。其中为实现接收器检测的功能，在发送器中增加控制电路和检测电路，以便实现启动接收器检测功能。其中控制电路控制两个P沟道MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor，金属-氧化物-半导体场效应管)Q1和Q2的导通和截止，Q1连接到接收器检测电路的初始电压源V1，如1V，Q2连接到接收器检测电路的脉冲峰值电压源V2，如1.5V。在启动接收检测功能后，控制电路使能Q1和Q2以一定时间间隔导通，如1～10us的脉冲持续时间，12ms的脉冲周期。这样通过耦合电阻R1、R2，将一个同步同相的检测脉冲分别传送到发送器的输出差分线Vout+和Vout-上，其中R1＝R2＞＞R3＝R4，一般R3＝R4＝50欧姆，R1＝R2约在5K欧姆以上。因此，在接收器与发送器之间的链路连接或断开的情况下，检测脉冲在与交流耦合电容C1/C2、接收器50欧姆的低阻抗R4/R3回路产生的充放电电路时间常数会有较大的变化。在这个发送器内部再集成一个对于不同RC充放电时间常数的检测电路，从而达到实现接收器检测的功能。驱动到Vout+信号线上的检测脉冲波形和驱动到Vout-信号线上的检测脉冲波形如图2所示，电压幅值初始时为V1，峰值时为V2。如果在图1发送器和接收器传输回路中的连接点K1、K2断开的情况下，该同相检测脉冲没有通过R1/R2以及C1、C2和发送器形成回路，只能通过发送器自身的漏电容进行充放电，此时的充放电时间常数接近极小值。发送器的检测电路在上述控制启动接收检测之后也同时使能检测电路，对于发送器输出链路上的Vout+和Vout-信号线上的波形进行检测。如果K1、K2为断开状态，则Vout+和Vout-信号线上的波形为小时间常数充电波形，如图3所示。而如果在检测脉冲发送期间K1、K2为接通状态，即此时接收器已经正常耦合连接到发送器输出链路上，R1、C2、R3和地形成回路，R2、C1、R4和地形成回路，此时Vout+和Vout-信号线上的波形为大时间常数充电波形，如图4所示。图1中发送器内部检测电路通过在发送图2所示的检测脉冲期间，检测Vout+和Vout-信号线上的波形，依据上述脉冲有效期间，在预设时间达到的脉冲电压值或达到预设脉冲电压值所需要的时间判断接收器与发送器的连接状态。如果波形电压达到预设电压值，如V2，需要的时间超过一定时间长度，或预设时间内没有达到预设电压值，为大时间常数充电波形，即认为对应图4对应的电路状态，即接收器已经正确的连接到发送器上；如果波形电压达到预设电压值需要的时间没超过一定时间长度，或预设时间内达到预设电压值，为小时间常数充电波形，即认为是图3对应的电路状态，即接收器没有正确的连接到发送器上。上述检测接收器与发送器连接状态的方法只适用于存在回路的情况，而当差分电路接收器没有提供上述实现方法要求的输入端50欧姆直流对地阻抗，按照如下图5所示的结构，即只存在接收器Vin+和Vin-之间的R3和R4(100欧姆)并联差分阻抗匹配时，在发送器发出同相检测脉冲的情况下，即使接收器已经正常连接到发送器的交流耦合电容C1、C2之后，差分链路中的两个同相脉冲信号不能形成电流回路，仍然无法获得大时间常数充电波形，从而误判为差分电路接收器未连接正常。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种交流耦合差分电路接收器连接状态的检测方法及系统，以解决现有技术中交流耦合差分电路接收器的输入端为差分低阻抗并联阻抗匹配，而不存在直接对地低阻抗匹配的差分信号传输回路实现接收器检测的问题。本专利技术提供了一种交流耦合差分电路接收器连接状态的检测方法，包括以下步骤 将同步反相的两个检测脉冲分别接入到两条差分传输线；检测所述两条差分传输线上的脉冲波形；根据所述检测到的脉冲波形确定所述接收器与发送器的连接状态。所述根据检测到的脉冲波形确定接收器与发送器的连接状态具体为在脉冲有效期内，通过在预设时间检测到的脉冲电压值、或到达预设脉冲电压值的时间确定接收器与发送器的连接状态。所述通过到达预设脉冲电压值的时间确定接收器与发送器的连接状态具体为在脉冲有效期内，如果达到预设脉冲电压值的时间没超出预设时间，则接收器与发送器没有正确连接；在脉冲有效期内，如果达到预设脉冲电压值的时间超出预设时间，则接收器与发送器正确连接。所述通过在预设时间检测到的脉冲电压值确定接收器与发送器的连接状态具体包括在脉冲有效期内，如果脉冲波形在预设时间达到预设脉冲电压值，则接收器与发送器没有正确连接；在脉冲有效期内，如果脉冲波形在预设时间没达到预设脉冲电压值，则接收器与发送器正确连接。脉冲波形在预设时间达到预设脉冲电压值，则再判断达到预设脉冲电压值的持续时间；如果脉冲波形达到预设脉冲电压值的持续时间超出预设时间，则接收器与发送本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种交流耦合差分电路接收器连接状态的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：将同步反相的两个检测脉冲分别接入到两条差分传输线；检测所述两条差分传输线上的脉冲波形；根据所述检测到的脉冲波形确定所述接收器与发送器的连接状态。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王心远，田浩，
申请(专利权)人：杭州华三通信技术有限公司，
类型：发明
国别省市：86[中国|杭州]