用于高速LVDS通信的同步的方法和设备技术

一种通过多个低压差分信令(LVDS)信道(50)传送有用负荷数据的方 法和系统。第一设备(100)通过N个LVDS信道(50)，将有用负荷数据和同 步信息、连同被同步到有用负荷数据的字时钟一起发送到第二设备(150)。 第二设备从字时钟生成M个LVDS接收时钟，每个接收时钟具有相同的 频率，该频率是字时钟的频率的P倍，并且每个接收时钟具有不同的相位。 第二设备(150)的N个LVDS接收机(160)中的每个接收机：通过使用M个 LVDS接收时钟中的每个接收时钟来把同步数据与参考字相关，以便为M 个LVDS接收时钟中的每个接收时钟产生相关值；选择产生最大相关值的 所选的LVDS接收时钟；以及通过使用所选择的LVDS接收时钟来接收用 于对应的LVDS信道(50)的有用负荷数据。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于高速LVDS通信的同步的方法和设备本专利技术涉及高速数据通信，具体地涉及用于高速、低压差分信令 (LVDS)通信的方法和设备，更具体地，涉及这样的用于把视频数据传送到 显示设备的方法。低压差分信令(LVDS)信道广泛地使用于具有低电磁干扰(EMI)的高带 宽数据通信。LVDS标准需要接收机恢复发送时钟，并把它的频率乘以串 行化因子(serialization factor)，，。芯片级噪声、抖动和固有的延迟限制了 恢复的时钟分布网络(clock distribution network)的物理长度，所以限制 了可以由相同时钟驱动的LVDS接收机的数目。大量的各种各样的时钟恢复和时钟偏差控制方法被使用于高带 宽/高时钟速率数据流播。例子包括本地锁相环(PLL)、具有可编程反馈的 延迟锁定环(DLL)、从数据流的时钟恢复(例如，曼彻斯特译码)和可调谐的 延迟线。然而，对于某些应用，这些时钟恢复解决方案是不切实际的。 例如，考虑这样的情形把视频数据传送到高分辨率UXGA-W-—种 具有可编程的色深度、可编程的基色数目和低功率要求的硅基液晶(LCOS) 设备。假设LVDS信道可以以l.OGbps运行，对于高数据速率(25 Gbps数 据输入，对于每种颜色12比特，5种基色，和180Hz帧速率)，需要总共 25个LVDS数据输入。为每个LVDS接收机都包括PLL/DLL将汲取极大 量的功率。同时，在这样的情形下，时钟频率可能超过500 MHz (2 ns周 期)。数据建立和保持时间需要被控制在非常严格的容限内。所以，静态 LVDS时钟线分布是不够的，因为由于沿时钟分布线到LVDS接收机的传 播延迟而引起的时钟偏差将导致不正确的数据配准(data registering )。所 以，在这样的应用中，固定的LVDS时钟恢复技术不是合适的解决方案。 而且，在某些应用中，要被传送的总的数据速率可能是高度可变的。 更具体地，在某些条件下，可能需要LVDS数据接收机的全部定额装备(full complement)来支持总的数据速率要求，而在其它条件下，总的数据速率 可能被减小，使得少于LVDS数据接收机的全部定额装备便可以支持它。 在那种情形下，在较低的数据速率条件下，比所需要的要多的LVDS数据接收机被使用。这进而又导致比所需的更大的功耗。另夕卜，有时可以预料到或许一个或多个LVDS接收机可变为不工作的 或有故障的。在那种情形下，即使在剩余的LVDS信道上可能存在足够的 数据容量来传送所有的有用负荷数据，整个有用负荷数据也不能成功地传递。因此，希望提供一种用于在多个LVDS信道上传送数据的系统和方 法，其利用改进的时钟恢复和摆动(slew)控制技术。还希望提供带有多 个LVDS接收机的设备，其在总的数据速率被减小到不需要利用所有的可 用LVDS接收机的水平时减小或消除了功率浪费。又希望提供带有多个 LVDS接收机的设备，其即使在一个或多个LVDS接收机变为不工作或有 故障时，也可以在某些条件下连续成功地接收有用负荷数据。在本专利技术的一方面， 一种通过多个低压差分信令(LVDS)信道把有用负 荷数据从第一设备传送到第二设备的方法，包括通过N个LVDS信道把 有用负荷数据和同步信息从第一设备发送到第二设备；把字时钟从第一设 备发送到第二设备，其中字时钟与有用负荷数据同步；N个LVDS信道中 的每个信道的有用负荷数据和同步信息在第二设备的N个LVDS接收机的 相应接收机处接收；在第二设备处接收字时钟；从字时钟生成M个LVDS率是字时钟的频率的P倍，并且M个接收时钟中的每个接收时钟 具有互相不同的相位；以及在N个LVDS接收机中的每个接收机处使用以便为M个LVDS接收时钟中的每个接收时钟产生相关值，选择产生最 大相关值的所选择的LVDS接收时钟，并且使用所选择的LVDS接收时钟 接收用于相应的LVDS信道的有用负荷数据。在本专利技术的另 一方面， 一种用于通过多个低压差分信令(LVDS)信道接 收有用负荷数据的设备，包括字时钟接收机，其适于接收字时钟并由此 从字时钟生成M个LVDS接收时钟，所述M个LVDS接收时钟中的每个 接收时钟具有相同的频率，该频率是字时钟的频率的P倍，M个LVDS接 收时钟中的每个接收时钟具有相互不同的相位；以及N个LVDS接收机， 每个接收机适于从N个LVDS信道中的对应信道接收数据和同步信息。所 述N个LVDS接收机中的每个接收机包括差分线(differential line )接收 机，其适于接收数据和同步信息；M个样本移位寄存器，每个寄存器适于8接收M个LVDS接收时钟中的对应接收时钟并与之同步，以便在其中存 储来自差分线接收机的同步信息；M个相关器，每个相关器适于把参考字 与存储在M个样本移位寄存器的对应移位寄存器中的同步信息进行相关， 以便为M个LVDS接收时钟的每个接收时钟产生相关值；时钟选择器， 其适于接收来自所述M个相关器的每个相关器的相关值并选择产生最大 相关值的、M个LVDS接收时钟中的一个接收时钟；以及数据寄存器，其 适于接收所选的LVDS接收时钟并与之同步，以便在其中存储来自差分线 接收机的有用负荷数据。在本专利技术的又一方面， 一种用于通过多个低压差分信令(LVDS)信道传 送有用负荷数据的系统，包括数据发送设备，所述数据发送设备包括N 个LVDS接收机，其适于通过N个LVDS信道发送有用负荷数据和同步信 息；字时钟发射机，其适于发送字时钟，其中字时钟与有用负荷数据同步； 以及数据接收设备，所述数据接收设备包括字时钟接收机，其适于接收 字时钟并且由此从字时钟生成M个LVDS接收时钟，所述M个LVDS接 收时钟中的每个接收时钟具有相同的频率，该频率是字时钟的频率的P倍， 并且所述M个LVDS接收时钟中的每个接收时钟具有相互不同的相位； 以及N个LVDS接收机，每个接收机适于从N个LVDS信道中的对应LVDS 信道接收数据和同步信息。所述N个LVDS接收机中的每个接收机包括 差分线接收机，其适于接收数据和同步信息；M个样本移位寄存器，每个 移位寄存器适于接收M个LVDS接收时钟中的对应接收时钟并与之同步， 以便在其中存储来自差分线接收机的同步信息；M个相关器，每个相关器 适于把参考字与被存储在M个移位寄存器的对应移位寄存器中的同步信 息进行相关，以便为M个LVDS接收时钟中的每个接收时钟产生相关值； 时钟选择器，其适于接收来自所述M个相关器的每个相关器的相关值并选 择产生最大相关值的、M个LVDS接收时钟中的一个接收时钟；以及数据 寄存器，其适于接收所选的LVDS时钟并与之同步，以便在其中存储来自 差分线接收机的有用负荷数据。附图说明图1是显示在利用多个LVDS通信信道的系统的一个实施例中的各种 部件的简化功能框图2是显示在LVDS接收机的一个实施例中的各种部件的简化功能框图3是显示在字时钟接收机的 一 个实施例中的各种部件的简化功能框图；以及图4显示在利用多个LVDS接收机的设备中的数据处理结构。 现在将在下文中参照附图更全面地描述本专利技术，在图上示出本专利技术的 优选实施例。然而，本专利技术可以以不同的形式体现，并且不应当^皮解释为 限于这里所阐述的实施例。相反地，这些实施例作为本本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种把有用负荷数据通过多个低压差分信令（ＬＶＤＳ）信道（５０）从第一设备（１００）传送到第二设备（１５０）的方法，所述方法包括：　把有用负荷数据和同步信息通过Ｎ个ＬＶＤＳ信道（５０）从第一设备（１００）发送到第二设备（１５０）；　 　把字时钟从第一设备（１００）发送到第二设备（１５０），其中字时钟与有用负荷数据同步；　使Ｎ个ＬＶＤＳ信道（５０）中的每个信道的有用负荷数据和同步信息在第二设备（１５０）的Ｎ个ＬＶＤＳ接收机（１６０）中的对应接收机处接收；在第二设备（ １５０）处接收字时钟；　从字时钟生成Ｍ个ＬＶＤＳ接收时钟，Ｍ个ＬＶＤＳ接收时钟中的每个接收时钟具有相同的频率，该频率是字时钟的频率的Ｐ倍，并且Ｍ个ＬＶＤＳ接收时钟中的每个接收时钟具有相互不同的相位；以及　在Ｍ个ＬＶＤＳ接收机（１ ６０）中的每个接收机处：　使用Ｍ个ＬＶＤＳ接收时钟中的每个接收时钟来把同步数据与参考字进行相关，以便为Ｍ个ＬＶＤＳ接收时钟中的每个接收时钟产生相关值，选择产生最大相关值的所选择的ＬＶＤＳ接收时钟，以及　使用所选择的ＬＶＤＳ接收时 钟来接收用于对应的ＬＶＤＳ信道（１６０）的有用负荷数据。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2006.8.29 US 60/823,7791. 一种把有用负荷数据通过多个低压差分信令(LVDS)信道(50)从第一设备(100)传送到第二设备(150)的方法，所述方法包括把有用负荷数据和同步信息通过N个LVDS信道(50)从第一设备(100)发送到第二设备(150)；把字时钟从第一设备(100)发送到第二设备(150)，其中字时钟与有用负荷数据同步；使N个LVDS信道(50)中的每个信道的有用负荷数据和同步信息在第二设备(150)的N个LVDS接收机(160)中的对应接收机处接收；在第二设备(150)处接收字时钟；从字时钟生成M个LVDS接收时钟，M个LVDS接收时钟中的每个接收时钟具有相同的频率，该频率是字时钟的频率的P倍，并且M个LVDS接收时钟中的每个接收时钟具有相互不同的相位；以及在M个LVDS接收机(160)中的每个接收机处使用M个LVDS接收时钟中的每个接收时钟来把同步数据与参考字进行相关，以便为M个LVDS接收时钟中的每个接收时钟产生相关值，选择产生最大相关值的所选择的LVDS接收时钟，以及使用所选择的LVDS接收时钟来接收用于对应的LVDS信道(160)的有用负荷数据。2. 权利要求1的方法，其中M个LVDS接收时钟的相位是相互等距的。3. 权利要求1的方法，其中N个LVDS接收机(160)中的每个接收机 还接收用于由LVDS接收机(150)接收的有用负荷数据的块的奇偶校验字， 并使用所述奇偶校验字对接收到的有用负荷数据的块执行奇偶校验。4. 权利要求1的方法，其中当对LVDS接收机(160)的奇偶校验失败 时，作出该LVDS接收机(160)是有故障的指示。5. 权利要求4的方法，还包括把关于有故障的LVDS接收机(160)的 指示存储在LVDS接收机状态寄存器中。6. 权利要求1的方法，还包括确定何时LVDS接收机(160)之一是有故障的； 停用有故障的LVDS接收机(160); 激活第(N+1)个LVDS接收机(160);以及通过对应于第(N+1)个LVDS接收机(160)的第(N+1)个LVDS信道 (50)，发送与有故障的接收机(160)相关联的LVDS信道(50)的有用负荷数 据和同步信息。7. 权利要求1的方法，还包括确定何时LVDS接收机(160)之一是有故障的； 停用有故障的LVDS接收机(160);以及通过对应于没有故障的其余(N-1)个LVDS接收机(160)的所述(N-1)个 LVDS信道(50)中的一个或多个，发送与有故障的LVDS接收机(160)相关 联的LVDS信道(50)的有用负荷数据和同步信息。8. 权利要求7的方法，还包括提高所述M个LVDS接收时钟的频率。9. 权利要求8的方法，还包括提高所述字时钟的频率。10. 权利要求l的方法，其中第二设备(150)是显示设备，以及其中通 过N个LVDS信道(50)把有用负荷数据和同步信息从第 一设备(100)发送到 第二设备(150)包括通过所述N个LVDS信道(50)中的每个LVDS信道发 送同步字、用于显示设备的列块号、用于有用负荷数据的开始地址、用于 有用负荷数据的终止地址、奇偶校验字和数目为X的有用负荷数据字。11. 一种用于通过多个低压差分信令(LVDS)信道(50)接收有用负荷 数据的设备(150),该设备包括字时钟接收机(170),其适于接收字时钟并由此从字时钟生成M个 LVDS接收时钟，所述M个LVDS接收时钟中的每个接收时钟具有相同的 频率，该频率是字时钟的频率的P倍，并且所述M个LVDS接收时钟中 的每个接收时钟具有相互不同的相位；以及N个LVDS接收机(160)，每个接收机适于从N个LVDS信道(50)中的 对应LVDS信道接收数据和同步信息，其中所述N个LVDS接收机(160) 中的每个接收机包括，差分线接收机(210)，其适于接收数据和同步信息；M个样本移位寄存器(220)，每个寄存器适于接收M个LVDS接收时钟中的对应接收时钟并与之同步，以便在其中存储来自差分线接收机(210)的同步信息；M个相关器(230)，每个相关器适于把参考字与被存储在M个样本移位寄存器(220)的对应移位寄存器中的同步信息进行相关...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·阿尔布，P·J·M·詹森，J·E·迪安，G·特克尼克，A·戈维尔，
申请(专利权)人：皇家飞利浦电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：NL