本发明专利技术公开低功率多电平驱动装置及方法，该装置包括多个多电平驱动器用于接收输入比特组且生成信号集，每个多电平驱动器与多线路总线中的相应线路连接且包括：数据缓冲器，用于接收对应于该相应线路的子信道的分输入比特组，且通过对每一个输入比特施加符号来生成带符号的输入比特组，该符号由线路特定子信道权重值确定；多个子信道驱动元件组，其中的每一个子信道驱动元件组用于接收相应的带符号的输入比特，并生成相应的加权模拟信号分量，该加权模拟信号分量的大小由子信道驱动元件组中并联连接的有效驱动元件数决定；以及加和节点，与该相应线路连接且用于通过形成多个加权模拟信号分量的加和结果来生成用于在相应线路上发送的信号。线路上发送的信号。线路上发送的信号。
【技术实现步骤摘要】
低功率多电平驱动装置及方法
[0001]本申请是申请号为201880057429.0，申请日为2018年9月6日，专利技术名称为“低功率多电平驱动器”的专利申请的分案申请。
[0002]相关申请的交叉引用
[0003]本申请要求申请号为15/698,567，申请递交国为美国，申请日为2017年9月7日，专利技术人为Omid Talebi Amiri和Armin Tajalli，名称为《低功率多电平驱动器》的美国专利申请的优先权，并通过引用将其内容整体并入本文，以供所有目的之用。
[0004]本专利技术实施方式总体涉及通信系统，尤其涉及在用于芯片间通信的高速多线路接口中生成多电平输出信号。
技术介绍
[0005]在通信系统中，信息可从一个物理位置传输至另一物理位置。对于该信息的传输，人们一般希望其可靠，快速，且消耗最少的资源。串行通信链路为最为常用的信息传输介质之一，此类链路可为基于相对于地面或其他常用基准的单个有线电路，或者为基于相对于地面或其他常用基准的多个此类电路，或者为相互关联使用的多个电路。
[0006]一般情况下，串行通信链路用于在多个时间周期内操作。在每一此类时间周期内，该链路内的一个或多个信号表示(并因此传达)一定量的信息，而且这些信息一般以比特为单位。因此，在高电平下，串行通信链路将发送器连接于接收器，以令发送器在每一时间周期内发送一个或多个信号，接收器接收与发送信号近似(原因在于链路内的信号退化、噪声及其他失真)的一个或多个信号。待传送的信息被发送器“消耗”后生成代表信号，而接收器用于从其接收的信号中确定出所传送的信息。在总体不发生误差的情况下，接收器可确切地输出发送器所消耗的比特。
[0007]串行通信链路的一例为差分信令(Differential Signaling，DS)链路。差分信令的工作原理为：在一条线路上发送信号，并在该线路的配对线路上发送所述信号的反信号；此两信号的信息由两条线路之间的差值，而非其相对于地面或其他固定参考的绝对值表示。与单端信令(Single
‑
Ended Signaling，SES)相比，差分信令可抵消串扰及其他共模噪声，从而提高接收器对原始信号的恢复能力。此外，还有多种信令方法可在保留差分信令的所需特性的同时，实现比差分信令更高的引脚利用率。多种此类方法均同时使用两条以上线路，而且每条线路均使用二进制信号，但是以比特组的形式进行信息映射。
[0008]向量信令为一种信令方法。通过向量信令，多条线路中的多个信号在保持每个信号的独立性的同时可视为一个整体。该整体信号中的每一信号均称为分量，所述多条线路的数量称为向量的“维数”。在一些实施方式中，与差分信令中的成对线路的情形一样，一条线路中的信号完全取决于另一线路中的信号。因此，在某些情况下，上述向量维数可指多条线路的信号自由度数，而并非指该多条线路中的线路数目。
[0009]在二进制向量信令中，每一分量均具有坐标值(或简称“坐标”)，该坐标值为两个
可能取值中的一个。举例而言，可将八条单端信令线路视为一个整体，其中，每个分量/线路的取值为信号周期两值中的一值。如此，该二进制向量信令的一个“码字”即对应所述整体分量/线路组的其中一个可能状态。对于给定的向量信令编码方案，有效可取码字的集合称为“向量信令码”或“向量信令向量集”。“二进制向量信令码”即指将信息比特映射至二进制向量的一种映射方法和/或一组映射规则。在8条单端信令线路的上例中，由于每个分量的自由度允许其取值为上述两个可取坐标中的任何一个，因此该码字集合中码字的数量为2^8个，即256个。在单端信令或差分信令链路中，二进制向量信令码所使用的输出驱动器仅需发送两个不同的电压或电流电平，对应于每个向量元素的两个可能坐标值。
[0010]在非二进制向量信令中，每个分量的坐标值选自由多于两个的可能取值组成的组。“非二进制向量信令码”指将信息比特映射至非二进制向量的一种映射方法和/或一组映射规则。非二进制向量信令码的对应输出驱动器必须能够发送与每个向量输出的所选坐标值对应的多个电压或电流电平。
[0011]向量信令方法例如见《Cronie 1》和《Shokrollahi 1》的描述内容。此两文中描述的其中一类向量信令码由“正交”矩阵定义，因此也称正交差分向量信令(ODVS)码，该正交矩阵的所有行均彼此正交，而且该矩阵与其转置矩阵的乘积为仅对角线上具有非零值的矩阵。ODVS码传输的编码信号为多个子信道信号的加和结果，而每一所述子信道信号均由正在被传输的数据的一个独立元素调制。
技术实现思路
[0012]一种可通过串行通信链路通信的发送器和接收器，其中所述串行通信链路使用基于平衡向量信令码的信号。所述向量信令码在每一发送单位间隔内，均通过所述通信链路的多条线路发送一个符号向量。该向量的分量数可以为二、三、四或大于四。分量的坐标值数可以为二、三、四或大于四。例如，链路可使用四个分量，每一分量均可从高值、低值、高值反数、低值反数这四个可能坐标值中取值，而且这些取值使得具有所述高值的信号抵消三个具有所述低值反数的信号，而且具有所述低值的信号抵消三个具有所述高值反数的信号。如此，通过以所述四个分量将三个比特的八种可能组合形式映射于由一个高值和三个低值反数的四种排列组合形式以及一个高值反数和三个低值的四种排列组合形式表示的八个向量码字，所述链路能够在信号周期内传输三个比特。在更具体的实施方式中，所述高值和低值均为相对于参考电平的电压值，所述高值及其反数大小相同但符号相反，所述低值及其反数大小相同但符号相反，所述高值的大小为所述低值的三倍。又如，另一链路可使用三个分量，每一分量均可从正值、更小正值、最小正值或零这三个可能坐标值中取值，而且这些取值使得所有向量分量值为常数。这一代码也是平衡码，但是与依赖单端电源的实施方式中的常见情形一致，该代码的所有可能坐标值上叠加有额外偏移量或直流分量。
[0013]在本文所述的方法和系统中：由多个驱动器接收一输入比特组，并响应地生成信号总集，该信号总集内的每一信号均分别通过由与多线路总线的相应线路连接的相应驱动器接收分输入比特组的方式生成，所接收的分比特组与所述相应线路的关联子信道相对应；生成多个加权模拟信号分量，每一加权模拟信号分量均(i)具有从与所述相应线路相关联的一组线路特定子信道权重值中选出的相应权重值和符号以及(ii)由所接收的分输入比特组中的相应比特调制；以及通过由与所述相应线路连接的公共节点形成所述多个加权
模拟信号分量的加和结果的方式生成相应信号，以供经所述多线路总线的相应线路传输。
[0014]根据至少一种实施方式的方法和装置通过经物理信道发送数据而提供一种以低功率实现高的总带宽的高速低延迟接口，以用于将多芯片系统内的集成电路芯片彼此连接。在一些实施方式中，信号的发送采用电压、电流等不同电平形式，而且可以采用两个以上的此类电平。例如，四元信令系统中的每一线路信号均取四值当中的一值。
[0015]此《
技术实现思路
》部分为详述于以下《具体实施方式本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种装置，其特征在于，包括：多个多电平驱动器，用于接收输入比特组，且响应地生成对应于向量信令码的码字的各个信号符的信号集，所述多个多电平驱动器中的每一个多电平驱动器与多线路总线中的相应线路连接，并用于生成所述信号集中的相应信号，每一个所述多电平驱动器包括：数据缓冲器，用于接收所述输入比特组中的分输入比特组，所接收的分输入比特组对应于与所述相应线路相关联的子信道，所述数据缓冲器用于通过对所述分输入比特组中的每一个输入比特施加相应的符号来生成相应的带符号的输入比特组，其中，所述相应的符号由相应的线路特定子信道权重值确定；多个子信道驱动元件组，用于生成多个加权模拟信号分量，每一子信道驱动元件组用于接收所述带符号的输入比特组中相应的带符号的输入比特，并生成相应的加权模拟信号分量，所述加权模拟信号分量的大小由子信道驱动元件组中并联连接的有效驱动元件数决定；以及加和节点，与所述相应线路连接，所述加和节点用于通过形成所述多个加权模拟信号分量的加和结果来生成用于在所述相应线路上发送的信号组中的相应信号。2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述数据缓冲器包括逻辑反向器，用于对所接收的分输入比特组中的一个或多个输入比特执行反向操作以生成所述带符号的输入比特。3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述多个子信道驱动元件组中的每一个子信道驱动元件组包括相同的有效驱动元件数。4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述多个子信道驱动元件组中的至少一个子信道驱动元件组包括至少一个无效驱动元件。5.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述多个子信道驱动元件组中的至少两个子信道驱动元件组包括不同的有效驱动元件数。6.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述有效驱动元件包括推挽驱动器，所述推挽驱动器用于向所述加和节点汲入电流或从所述加和节点汲取电流。7.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述向量信令码是正交差分向量信令码。8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述正交差分向量信令码是等眼正交差分向量信令码。9.如权利要求1所述的装置，其特征在于，至少一个所述多电平驱动器接收的分输入比特组对应于所述输入比特组的所有输入比特。10.如权利要求1所述的装置...
【专利技术属性】
技术研发人员：奥米德，
申请(专利权)人：康杜实验室公司，
类型：发明
国别省市：
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