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精定时恢复电路.pdf

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  • 文档编号:992865
  • 上传时间:2018-03-24
  • 格式:PDF
  • 页数:31
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  • 摘要
    申请专利号:

    CN95117369.3

    申请日:

    1995.09.29

    公开号:

    CN1126331A

    公开日:

    1996.07.10

    当前法律状态:

    撤回

    有效性:

    无权

    法律详情:

    |||公开

    IPC分类号:

    G06F1/04

    主分类号:

    G06F1/04

    申请人:

    美国电报电话公司;

    发明人:

    格里高里·托马斯·布劳恩; 拉马苏布拉马尼亚姆·拉马昌德兰

    地址:

    美国纽约

    优先权:

    1994.09.30 US 315783

    专利代理机构:

    中国国际贸易促进委员会专利商标事务所

    代理人:

    郭晓梅

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    内容摘要

    本发明提出的对通过用频率为第一预定频率的数字时钟脉冲采样而从接收数据脉冲得出的已恢复数据信号进行重新定时的精定时恢复电路(200)包括一个与频率为比第一预定频率高的第二预定频率的过采样时钟连接的沿检测器(250),用来检测数字时钟脉冲的在时间上最接近所选接收数据脉冲沿的下一个时钟脉冲沿。按照所检测到的这时钟脉冲沿对已恢复数据信号进行重新定时就能减小已恢复数据信号的相位量化误差。

    权利要求书

    1: 一种集成电路,其特征是所述集成电路包括: 一个用来对从接收数据脉冲得出的已恢复数据信号进行重新 定时的精定时恢复电路(如200),所述精定时恢复电路包括: 一个数据脉冲沿检测器(如250),所述沿检测器(如250)与一 个具有预定频率的一个互定时的时钟脉冲序列的过采样时钟连 接, 所述沿检测器还用来检测在时间上最接近一个所选接收数据 脉冲沿的下一个时钟脉冲沿。
    2: 权利要求1所提出的精定时恢复电路(如200),其中所述 数据脉冲沿检测器(如250)包括一个数据脉冲下降沿检测器(如 250)。
    3: 权利要求2所提出的精定时恢复电路(如200),其特征是 其中所述数据脉冲下降沿检测器(如250)包括两个触发器(如10、 30); 所述两个触发器(如10、30)的每一个的数据口被连接,以便 接收所述接收数据脉冲; 所述两个触发器(如10、30)的每一个的时钟口被连接,以便 接收所述过采样时钟提供的数字时钟脉冲; 所述两个触发器(如10、30)连接起来,以便用所述两个触发 器(如10、30)中的至少一个触发器将一个接收数据脉冲的下降沿 锁定在过采样时钟的一个时钟脉冲的上升沿和下降沿中的一个沿 上。
    4: 权利要求3所提出的精定时恢复电路(如200),其特征是 所述精定时恢复电路还包括另外两个与前述两个触发器(如10、 30)连接的触发器(如20、40); 这另外两个触发器(如20、40)具有分别与前述两个触发器 (如10、30)的输出口相应连接的数据口和所连接以接收过采样时 钟提供的时钟脉冲的时钟口,所述这两个触发器(如20、40)与前 述那两个触发器(如10、30)连接起来,以便在采样时钟的时钟脉 冲的上升沿提供前述那两个触发器(如10、30)产生的输出信号。
    5: 一种通过用第一预定频率的数字时钟脉冲进行采样减小从 接收数据脉冲得出的已恢复数据信号的相位量化误差的方法,其 特征是所述方法包括以下各个步骤: 用第二预定频率的数字时钟脉冲对接收数据脉冲进行采样, 以便检测出数字时钟脉冲的在时间上最接近接收数据脉冲的一个 所选沿的下一个时钟脉冲沿,所述第二预定频率高于所述第一预 定频率;以及 按照所检测出的下一个时钟脉冲沿对已恢复数据信号进行重 新定时。
    6: 权利要求5所提出的方法,其特征是其中所述采样这个步 骤包括对接收数据脉冲采样,以便检测出时间上最接近接收数据 脉冲的一个所选沿的下一个时钟脉冲上升沿。
    7: 权利要求5所提出的方法,其特征是其中所述采样这个步 骤包括对接收数据脉冲采样,以便检测出时间上最接近接收数据 脉冲的一个所选沿的下一个时钟脉冲下降沿。
    8: 权利要求5所提出的方法,其特征是其中所述重新定时这 个步骤包括将已恢复数据信号的一个沿与第二预定频率的时钟脉 冲的沿对准,该沿对应于那个所检测到的时间上最接近接收数据 脉冲的所选沿的下一个时钟脉冲沿。
    9: 权利要求5所提出的方法,其特征是其中所述对接收数据 脉冲采样这个步骤包括在第二预定频率数字时钟脉冲的上升沿和 下降沿对接收数据脉冲进行采样。
    10: 权利要求5所提出的方法,其特征是其中所述第二预定频 率近似为所述第一预定频率的M倍,M为一个正整数。

    说明书


    精定时恢复电路

        本发明涉及时钟和数据的定时恢复,具体地说,涉及改善诸如可用于无线电通信的时钟和数据的定时恢复。

        数据和时钟信号的恢复操作通常用于异步收发系统。一般来说,在这种系统中从输入或接收数据脉冲得出接收机定时基准,然后对接收数据脉冲重新定时,使之与所得出的接收机定时基准对准或同步。时钟恢复例如可通过模拟锁相环(PLL)或采用过采样时钟(本文中标为XCLK)的数字数据、时钟恢复电路来实现。可谓过采样时钟是指时钟速率或采样速率比要接收的信号的标称载频高的基准时钟。由于种种原因,这种数字数据、时钟恢复电路往往要优于模拟RLL。例如,可以不要求调整电压或电流控制的振荡器(VCO/ICO),定时恢复基本不会出现误锁现象,也不会受硅处理、温度和电源等变化的影响,这些只是列举的几个原因而已。此外,与模拟PLL相比,这种数字数据、时钟恢复电路的方案实现起来更为容易一些。

        然而,这种数字数据、时钟恢复电路的相位量化误差或所产生地跳动在异步收发机中可能相当明显。通常,相位量化误差越小,则可达到的定时恢复越好。众所周知,过采样所引起的相位量化误差一般与过采样相比成反比。在本文中,过采样比定义为XCLK时钟脉冲频率(即过采样时钟频率)与输入或接收信号载频之比。因此,增加过采样频率就可减小相位量化误差。然而,高频率的基准时钟源设计困难,而且要消耗较大的功率,这可能对电源,特别是在低电压环境下的电源,负担太重。因此就需要有一种减小数字数据、时钟恢复系统的相位量化误差的方法或技术,而不是简单地只增加过采样频率。

        简要地说,按照本发明一个实施例所提出的集成电路的特征在于该集成电路包括一个用来对从接收数据脉冲得出的已恢复数据信号进行重新定时的精定时恢复电路。精定时恢复电路包括一个数据脉冲沿检测器,它与一个提供频率为预定频率的互计时时钟脉冲序列的过采样时钟连接,用来检测在所选的接收数据脉冲沿后时间上最接近所选接收数据脉冲沿的下一个时钟脉冲沿。

        按照本发明另一个实施例的减小通过用在第一预定频率的数字时钟脉冲进行采样而从接收数据脉冲得出的已恢复数据信号的相位量化误差的方法包括下列步骤:用在第二预定频率(高于第一预定频率)的数字时钟脉冲对接收数据脉冲进行采样,检测出时间上最接近所选接收数据脉冲沿的下一个数字时钟脉冲沿;以及按照所检侧到的该下一个时钟脉冲沿对已恢复数据信号进行重新定时。

        在本说明书的最终部分具体指出了本发明的精神实质和所要求的专利保护范围。然而参照以下结合附图所作的详细说明可以对本发明的构成和工作原理以及本发明的特点、目的和优越之处有更深刻的了解。在这些附图中:

        图1为含有本发明精定时恢复电路实施例的本发明定时恢复系统实施例的方框图;

        图2和11为说明本发明精定时恢复电路的两个可替代的实施例的工作情况的定时图;

        图3为示出图1中本发明精定时恢复电路实施例详细情况的方框图;

        图4为说明图7所示电路实施例工作情况的定时图;

        图5和6分别为说明可用于本发明精定时恢复电路的数据脉冲沿检测器实施例部分工作情况的流程图和状态图;

        图7为示出可用于本发明精定时恢复电路的数据脉冲沿检测器实施例部分电路图;

        是图8和9分别为说明可用于本发明精定时恢复电路的更新控制电路实施例的工作情况的流程图和状态图;

        图10为示出可用于本发明定时恢复系统的重新定时装置实施例部分电路图;以及

        图12为示出本发明定时恢复系统的接收数据脉冲和已恢复数据信号。

        图1所示的用于异步收发信机系统的本发明定时恢复系统包括一个第一(粗)定时恢复电路100、一个第二(精)定时恢复电路200和一个重新定时装置300。在本文中,所谓“精定时恢复电路”是指改善另一个定时恢复电路(如图1中的定时恢复电路100)所执行的定时恢复的电路。如图1所示,定时恢复电路100由在预定过采样比(本文中标为OSAMP)的过采样时钟XCLK驱动。此外,可以不用诸如XCLK那样的高频基准时钟来进行时钟和数据恢复。然而,如图1中的各信号所示,诸如图1中的电路100那样的定时恢复电路可以用XCLK时钟脉冲对所接收的正或负数据脉冲(在图1中分别标为SDP和SDN)进行采样。这些数据脉冲可以是一种具有一个上升沿和一个下降沿、且预定幅度的标准单极性信号脉冲。该电路还恢复定时基准(在图1中标为COUT),对所接收的正或负数据脉冲进行重新定时,使之与COUT基本同步。因此,这经重新定时的脉冲是从接收数据脉冲得出的,可以标为PDATA、NDATA,如图1中所示。当然,可以理解,定时恢复电路100的接收数据的输入口指示了SDP和SDN的极性。SDP和SDN信号可从AMI信号得出,如在“MOS传输集成电路数据手册”(“MOS Trans-mission IC’s Dadabook 1991”,AT&T Microelectronics,Inc.)中所描述的那样,该手册在此列为参考文件。在本文中,COUT、PDATA和NDATA统称为已恢复数据信号,而SDP和SDN称为接收数据脉冲。此外,COUT称为已恢复时钟信号,而PDATA和NOATA分别称为从正和负接收数据脉冲得出的已恢复数据信号的经重新定时的部分。诸如SDP和SDN的接收数据脉冲的实施例如图12所示,但本发明的范围并不局限于此,所示信号仅为示例性的。此外,图12还示出了包括已恢复时钟信号COUT以及分别与接收数据脉冲SDP、SDN相应的数据脉冲PDATA、NDATA的已恢复信号。

        如前面所指出的那样,减小已恢复数据信号相对于接收数据脉冲的相位量化误差的一种方法是增加XCLK提供的时钟脉冲的频率。这种方法的缺点是定时恢复电路100和配套的其余电路都要在加大了的频率上高速工作。这通常会导致功耗增加,而且还可能产生其他一些技术设计问题。然而,如果采用按照本发明所提出的具有诸如图1中所示的精定时恢复电路200的定时恢复系统,就能不用增加XCLK的频率而达到减小已恢复数据信号相位量化误差的目的。

        如图1所示,在这个实施例中,精定时恢复电路200由速度为XCLK的M倍的外驱动时钟YCLK驱动。在本文中M是一个正整数,但本发明并不局限于此。此外,虽然YCLY的频率通常高于XCLK的频率,但即使是M等于1,本发明的精定时恢复电路仍可以减小相位量化误差。正如下面将要详细说明的那样,YCLK时钟脉冲与XCLX时钟脉冲之间的相对频率关系可以用来改善精度以便及时判定接收数据脉冲沿甚至接收数据脉冲中心。

        图2示出了一种实现方法。具体地说,如图所示,用YCLK时钟脉冲的上升沿和下降沿对标为DATA的数据脉冲信号或数据脉冲进行采样,以确定数据脉冲下降沿是接近YCLK时钟脉冲的上升沿还是下降沿。当然,可以理解,虽然图2中仅示出了数据脉冲信号的一个下降沿,但这种方法也可以用于数据脉冲的上升沿,如图11所示。正如以下将要详细说明的那样,数据脉冲沿邻近信息一旦获得,形成信号,就可用来对从定时恢复电路100得到的已恢复数据信号重新定时。如图2所示,YCLK时钟脉冲的频率为XCLK时钟脉冲的四倍,当然本发明并不局限于此。图2中的DATAA为由XCLK时钟脉冲采样的接收数据脉冲。由YCLK时钟脉冲上升沿采样的接收数据脉冲标为DATAB,而由YCLK时钟脉冲下降沿采样的接收数据脉冲标为DATAC。由图2显然可见,在这三个所示出的采样中,由YCLK时钟脉冲上升沿对数据脉冲的采样所产生的对接收数据脉冲DATA的相位量化误差最小。因此,通过对接收数据信号重新定时,使之与一个YCLK时钟脉冲的上升沿同步,就可以减小该具体实施例中定时恢复电路100所产生的相位量化误差。此外,如果需要的话,还可以通过提高YCLK时钟频率进一步减小相位量化误差。图11示出了用这种方法处理一个接收数据脉冲的上升沿的情况。

        图2示出了接收数据脉冲和过采样时钟YCLK可以用于获得一个脉冲沿邻近信号以减小与由定时恢复电路100产生的恢复数据信号有关的相位量化误差。如以下将详细说明的那样,提出了一种产生这个邻近信号的电路,但本发明并不局限于这种具体的实施方式。

        图3更为详细地示出了图1中所示的本发明精定时恢复电路200的实施例。如图3所示,定时恢复电路200包括一个数据脉冲沿检测器250。在本文中,“数据脉冲沿检测器”是指一种用来检测在所选的接收数据脉冲沿后时间上最接近所选接收数据脉冲沿的过采样时钟所提供的数字时钟脉冲的下一个时钟脉冲沿的电路。同样,它可以包括一个专门检测下一个上升的时钟脉冲沿或下一个下降的时钟脉冲沿的电路。如图所示,数据脉冲沿检测器250与提供预定过采样频率的时钟脉冲的过采样时钟YCLK连接。因此,数据脉冲沿检测器250适合接到定时恢复系统的一个信号通路上,以便取得接收数据脉冲。此外由图3还可看到,精定时恢复电路200还包括更新控制电路350。正如下面将要详细说明的那样,在本发明精定时恢复电路的这个具体实施例中,更新控制电路350用来发出要求更新已恢复数据信号重新定时的信号。如果更新控制电路350发出信号要求更新,则已恢复数据信号按照数据脉冲沿检测器250提供的数据脉冲沿邻近信号重新定时。

        提供这种更新控制电路的一个原因是在得到接收数据脉冲和得到已恢复数据信号之间存在定时延迟。具体地说,定时恢复电路100执行的处理引起一定的时间延迟,而当接收数据脉冲提供给定时恢复电路100时,精定时恢复电路200同时也利用该接收数据脉冲在这种情况下,精定时恢复电路200因此还具有更新控制电路,用来发出信号,指示是否要对定时恢复电路100通过处理接收数据脉冲而得到的已恢复数据信号重新定时,因为在这个具体实施例中接收数据脉冲可能已经被提取邻近信号信息的数据脉冲沿检测器250处理过了。因此,如图1和3中所示,定时恢复电路100向精定时恢复电路200提供一个数据有效信号。如图3所示和下面详细说明的那样,这个数据有效信号被更新控制电路350用来发出信号,指示对已恢复数据信号的重新定时进行更新。图1还示出了可以将COUT加到精定时恢复电路200,但在图3中略去了这个细节。如图1所示,更新控制电路250可以利用已恢复时钟信号COUT来解决由于加到重新定时装置300上各信号受到不同延迟影响而可能引起的传播延迟问题。这个问题可以通过根据COUT信号对更新进行定时来避免,虽然这种方法对于本发明的精定时恢复电路或定时恢复系统来说不是必需的。采用这种方法,一直到用来对已恢复数据信号重新定时的这些信号根据已恢复时钟信号COUT提供的定时都加到重新定时装置300并且比较稳定后才进行一次更新。

        更新控制电路350对已恢复数据信号重新定时产生的作用示于图3。如图3中所示和以下详细说明的那样,数据脉冲沿检测器250产生一个提供有关一个数据脉冲下降沿时间上接近YCLK时钟信号的一个时钟脉冲的上升沿还是下降沿的信号信息的邻近信号OR。注意,不要将本文中的邻近信号OR与那种由常规数字逻辑门所执行的逻辑与功能混为一谈。邻近信号OR指出了在数据脉冲下降沿后出现的下一个时钟脉冲沿是一个上升沿还是一个下降沿。这下一个时钟脉冲沿是由一个过采样时钟产生的。此外,更新控制电路350提供一个更新控制信号RFEN。在本实施例中,邻近信号OR与更新控制信号RFEN组合成一个沿重新定时信号,在图3中标为RF。在这个具体实施例中,当RFEN为低电平时,保持提供给重新定时装置300的最近RF值。因此,不对已恢复数据信号的重新定时进行更新。然而,当RFEN为高电平时,沿重新定时信号RF就被更新为数据脉冲沿检测器250提供的邻近信号OR的值。如图1中所示,重新定时装置300利用RF信号选择YCLK时钟脉冲沿,如图10所示那样提供给重新定时装置300,用来对从定时恢复电路100得到的已恢复数据信号进行重新定时。在本文中,“重新定时装置”或“时钟、数据重新定时装置”指的是一种用来对已恢复数据信号进行重新定时的电路。在这个具体实施例中,重新定时装置300对已恢复数据信号进行重新定时,使之与由沿重新定时信号RF指示选择的YCLK时钟脉冲沿同步。

        图5为示出用于本发明精定时恢复电路的数据脉冲沿检测器实施例部分工作情况的流程图。同样,图6为示出用于本发明精定时恢复电路的数据脉冲沿检测器实施例部分工作情况的状态图,而图7为示出用于本发明精定时恢复电路的数据脉冲沿检测器实施例部分电路图。虽然这流程图和状态图是涉及数据脉冲下降沿检测器的,但在另一种方法中也可以采用数据脉冲上升沿检测器。此外,图7所示的这个电路实施例可以用作一个数据脉冲上升沿检测器或一个数据脉冲下降沿检测器的一部分,这在下面将要详细说明。

        如图5所示,一个诸如图7所示的电路实施例进行复位后等待接收一个数据脉冲。如果接收到的数据脉冲是一个低电平信号(在流程图中用零表示),则按照对最近已恢复数据信号进行的重新定时对现行已恢复数据信号重新定时。这在流程图上表示为保持邻近信号OR的先前值,如以下将要详细说明的那样。否则,如果接收到的数据脉冲不是低电平,则电路将要检测数据脉冲下降沿,至少对于这个具体实施例来说是这样。因此,电路就等待数据脉冲下降沿。一旦检测到数据脉冲的下降沿,电路便确定这个数据脉冲下降沿是被YCLK时钟脉冲的上升沿还是下降沿首先检测到的。如果是被一个YCLK时钟脉冲的上升沿着先检测到,则将邻近信号置成高电平。否则,如果是被一个YCLK时钟脉冲的下降沿首先检测到,则将邻近信号置成低电平。现在参看图7所示的电路实施例,接收数据脉冲DATA以及由一个诸如外部驱动过采样时钟那样的过采样时钟提供的YCLK时钟脉冲都加到数据脉冲沿检测器250的“前端”部。

        图4为示出四种类型输入数据脉冲或数据脉冲信号形式A、B、C、D和图7所示电路实施例产生的相应有关信号RS、FS、R、F时间关系的定时图。对于这个具体实施例,信号形式A和B称为下降沿在上升沿前(FBR)形式,这在本文中是指这两种信号形式的下降沿会被在一个YCLK时钟脉冲的上升沿前的一个YCLK时钟脉冲的下降沿“截获”或锁定的这种情况。因此,一个YCLK时钟脉冲的下降沿是在时间上最接近这数据脉冲下降沿的下一个时钟脉冲沿。类似,信号形式C和D称为上升沿在下降沿前(RBF)形式,这是指这两种信号形式的下降沿会被在一个YCLK时钟脉冲的下降沿前的一个YCLK时钟脉冲的上升沿“截获”锁定的这种情况。

        图4较为详细地示出了这四种信号形式以及相应一系列由包括在本发明精定时恢复电路的图7所示数据脉冲沿检测器电路实施例部分提供的信号。图7所示实施例包括用来提供指示时间上最接近数据脉冲下降沿的下一个时钟脉冲沿的信号的电路。如图3中所示,根据这个电路提供的信号而得出的邻近信号与从更新控制电路得到的RFEN信号组合后形成沿重新定时信号(RF),输给重新定时装置300。

        如以下详细说明的那样,图7所示实施例,电路提供的信号序列指出了在时间上最接近数据脉冲信号下降沿的下一个时钟脉冲沿。这是由所示的触发器电路完成的。接收数据脉冲加到触发器10和30的数据(D)端口。YCLK时钟信号加到触发器30的时钟(CK)端口,而反相YCLK时钟信号加到触发器10的时钟(CK)端口。采用这种技术,触发器10和30虽然单独是以YCLK时钟脉冲频率工作,但合在一起却是以实际两倍YCLK时钟脉冲频率工作,也就是说数据脉冲可在YCLK时钟脉冲的上升沿和下降沿分别由其中一个触发器锁存。因此,在触发器10和30的输出(Q)口提供的信号产生了提供有关时间上最接近接收数据脉冲下降沿的下一个时钟脉冲沿的信号信息的信号。然而可以预料,这些信号都是以两倍YCLK频率提供的。因此,可以将图7中标为RS和FS的信号加到定时恢复系统的其余电路,当然这些电路也要以两倍YCLK频率工作。一种改进的方法是象图中所示那样再加接触发器20和40。触发器20和40有效地将触发器10和30提供的邻近信号的频率降低一倍,从而在一个YCLK时钟脉冲的上升沿提供邻近信号,如图4所示。当然,本发明并不局限于这个具体实施例。

        图4中示出了分别与信号形式A、B、C、D相应的各信号转移序列RS、FS、R、F。图6这个状态图示出了如何利用图7所示电路实施例提供的这些信号来检测时间上最接近所选数据脉冲沿(在这个情况下是数据脉冲下降沿)的下一个时钟脉冲沿。现在可以理解,图7所示电路实施例也能用来实现数据脉冲上升沿检测器。虽然可以用相同的信号转移序列RS、FS、R和F,但是在用这个电路实施例作为数据脉冲上升沿检测器时,应该采用与图6所示状态图不同的状态图。例如,在这样一个实施例中,信号形式A、C可以构成FBR形式,而信号形式B、D可以构成RBF形式。

        如图6所示,状态图255包括四个状态,分别标为251、252、253和254。根据本发明精定时恢复电路包括数字脉冲沿检测器的实施例,具体地说,以图6所示状态图为基础的数据脉冲下降沿检测器,可以象前面结合图4所作的说明那样检测出是RBF条件还是FBR条件。如果检测到RBF条件,则沿检测器就诸如图3所示那样向逻辑电路450提供一个高电平的OR邻近信号。相反,如果检测到FBR条件,则提供一个低电平的OR邻近信号。当然,如前面所作的说明那样,本发明并不局限于诸如在这个具体实施例中所采用的规定那样的具体信号规定。此外,如前面所述,在这个实施例中,这些信号提供了有关在时间上最接近接收数据脉冲下降沿的下一个YCLK时钟脉冲沿的信号信息。

        对于用于本发明的精定时恢复电路的数据脉冲沿检测器这个具体实施例来说,按照图6这个状态图,输入信号是图7所示电路实施例提供的R、F信号。此外,还可加有一个高位信号RESET。输出信号如前面所述是邻近信号OR。对于图6所示状态图,沿各状态转移弧线用规定“R、F/OR”定义在相应状态转移的输入/输出信号的值。

        下面将较为详细地对图6中各状态的情况加以说明。

        状态254:这是这个实施例的初始状态。在状态254,邻近信号OR为高电平,指示是RBF的启动条件。当检测到一个数据脉冲的上升沿时,沿检测器转移到状态253。此外,只要RESET有效或数据脉冲还是低电平,沿检测器就保持在这个状态。

        状态253:这个状态表示已经接收到一个数据脉冲。只要这数据脉冲还是高电平,沿检测器就保持在这个状态。当检测到数据脉冲下降沿时,沿检测器根据检测到的是一个RBF条件还是FBR条件相应转移到状态254或252。

        状态252:这个状态除了是与RBF条件相应外与状态254相同。只要数据脉冲还是低电平,沿检测器就保持在这个状态。当检测到一个数据脉冲的上升沿时,沿检测器转移到状态251。

        状态251:这个状态表示已经检测到一个数据脉冲的上升沿。只要这数据脉冲还是高电平,沿检测器就保持在这个状态。当检测到数据脉冲下降沿时,沿检测器根据检测到的是一个RBF条件还是FBR条件相应转移到状态254或252。

        图8为示出诸如可用于本发明的精定时恢复电路的更新控制电路实施例的工作情况的流程图,图9为相应的状态图。可以理解,本发明并不局限于这些图的更新控制电路,甚至按照实施方式,本发明可以不用更新控制电路。对于这个实施例,如图8所示,只要数据脉冲是低电平,更新控制电路就“复位”,即更新控制信号RFEN保持低电平。其作用是保持沿重新定时信号RF的当前值。这是在这种情况下所希望的,因为定时恢复系统在数据脉冲还是低电平的情况下没有得到辅助定时信号信息。然而,当接收数据脉冲为高电平时,电路等待诸如定时恢复电路100提供有效数据信号,如前面所述。如果接收到数据有效信号,更新控制电路就发出更新控制信号RFEN,在这个实施例中是设置为高电平。然后,如图3所示,逻辑电路450根据更新控制信号RFEN将沿定时信号RF更新为邻近信号OR的值。经更新的沿重新定时信号RF加到重新定时装置300,如图1所示。如前面所提出的那样,本发明并不局限于在这个实施例中所采用的具体信号规约。

        如前面所指出的那样,图9是可用于本发明精定时恢复电路的更新控制电路实施例的状态图。如图3所示,更新控制电路的输入信号包括接收数据脉冲DATA、从定时恢复电路100得到的数据有效信号DAV、以及复位信号RESET,而所提供的输出信号为更新控制信号RFEN。对于图9所示的状态图,沿各状态转移弧利用“DATA,DAV/RFEN”规定定义在相应状态转移的输入/输出信号。

        下面将较为详细地对各状态的情况加以说明。

        状态351:对于这个实施例,这为初始状态或缺省状态。在这个状态,更新控制电路等待接收数据脉冲或等待对刚接收到的数据脉冲的数据有效信号。此外,如果RESET有效或数据脉冲为低电平,则电路保持在这个状态。RFEN的初始缺省值为低电平。当检测到一个数据脉冲的上升沿时,更新控制电路就转移到状态352。在状态351,如果数据有效信号为高电平,而且又是与数据脉冲的下降沿或下个数据脉冲的上升沿同时接收到的,则更新控制电路向逻辑电路450提供作为高电平的更新控制信号RFEN,以便更新沿重新定时信号RF,然后转移到状态355。

        状态352:这个状态表示数据脉冲已经开始,亦即已经检测到数据脉冲的一个上升沿。更新控制电路在这个状态等待一个有效数据脉冲。只要已经检测到一个数据脉冲上升沿而数据有效信号还是低电平,更新控制电路就保持在这个状态。如果在出现数据有效信号前检测到数据脉冲下降沿,则说明可能发生了一次“误操作(glitch)”因此,更新控制电路将转移到状态354,准备进一步处理。在数据脉冲是高电平情况下,如果接收到数据有效信号,更新控制电路就转移到状态353,表示已经接收到一个有效数据脉冲,在状态353等待数据脉冲结束。如果数据脉冲下降沿与数据有效信号一致,则更新控制电路转移到状态355,将更新控制信号RFEN设置为高电平,指示要将沿重新定时信号RF更新为邻近信号OR的值。

        状态353:这个状态指示已经接收到数据有效信号。只要数据脉冲还是高电平;更新控制电路就保持在这个状态。当检测到数据脉冲的下降沿时,更新控制电路便转移到状态355,将更新控制信号RFEN设置为高电平,指示要将沿重新定时信号RF更新为邻近信号OR的值。

        状态354:这个状态为更新控制电路提供了误操作拒绝或容忍的性能。如以上对状态252所作的说明那样,信号发生错误会使更新控制电路从状态352转移到这个状态。在这个状态,如果数据脉冲是低电平,而且在一个YCLK周期内接收到的数据有效信号还是低电平,更新控制电路就转移到状态351,确认是发生了一个信号错误。在本文中,这称为“误操作拒绝”。相反,如果数据脉冲是高电平而数据有效信号是低电平,则说明发来的数据脉冲只是短暂的闪烁一下后已恢复正常。在这种情况下,更新控制电路返回到状态352。在本文中,这称为“误操作容忍”。当处在状态354时,如果数据有效信号与当前数据脉冲的下降沿或下一个数据脉冲的上升沿一致,更新控制电路便将更新控制信号RFEN设置为高电平,指示要更新沿重新定时信号RF,然后转移到状态355。

        状态355:这个状态标示一个有效数据脉冲结束。当处在这个状态时,一个低电平数据脉冲将使更新控制电路转移到状态351,而一个高电平数据脉冲将使更新控制电路转移到状态352。

        图3所示的逻辑电路450例如可以是一个普通的触发器,邻近信号OR和更新控制信号RFEN分别加到这个触发器的数据(D)口和“使能”(ENABLE)口,而所产生的沿重新定时信号RF则由触发器的输出(Q)口输出。如前面所指出的那样,如果RFEN为低电平,沿重新定时信号RF就不更新到邻近信号OR的值。当然,本发明并不局限于此。

        图10为重新定时装置300实施例部分的电路图。如图1和更详细一些的图10所示,沿重新定时信号RF和YCLK时钟脉冲都加到重新定时装置300上。此外,前面所述的已恢复数据信号也加到重新定时装置300上。根据这些信号,重新定时装置300可以对已恢复数据信号重新定时,使之与一个YCLK时钟脉冲的沿对准。图10所示的重新定时装置300部分示出了对已恢复时钟信号COUT重新定时的部分。虽然图10中没有示出,但对于信号PDA-TA和NDATA情况是相同的。如图所示,触发器322和324将信号COUT重新定时,使之分别与YCLK时钟脉冲的上升沿和YCLK时钟脉冲的下降沿同步。此外,这些这样或那样经重新定时的COUT信号实际上还根据沿重新定时信号RF由方框326组合成信号CKRT。

        诸如图3所示的本发明精定时恢复电路可以用来检测时间上最接近所选接收数据脉冲沿(如数据脉冲的上升沿或数据脉冲的下降沿)的下一个时钟脉冲沿。然而,本发明并不局限于这样利用一个时钟脉冲的上升沿和下降沿。例如,本发明的精定时恢复电路可以只检测时间上最接近所选接收数据脉冲沿的下一个时钟脉冲上升沿或是下一个时钟脉冲下降沿。这种本发明的实施例与提高XCLK时钟频率相比仍然有一系列优点,但与例如图3所示利用一个时钟脉冲的上升沿和下降沿的方法相比分辨力是降低了。

        可以按以下方法来减小已恢复数据信号的相位量化误差。通过用在预定的第一频率的数字时钟脉冲(在本文中标为XCLK时钟脉冲)进行采样从接收数据脉冲得出已恢复数据信号。接收数据脉冲可以再用频率为第二预定频率的数字时钟脉冲(在本文中标为YCLK时钟脉冲)进行采样,便检测出第二预定频率数字时钟脉冲的在时间上最接近接收数据脉冲的一个所选沿的下一个时钟脉冲沿。这个所选沿可以包括数据脉冲的上升沿,也可以包括数据脉冲的下降沿。第二预定频率可以近似为第一预定频率的M倍,M是一个正整数,但本发明并不局限于此。如前面所述,这可以用一个可用于本发明精定时恢复电路的数据脉冲检测器来实现。例如,在图3所示实施例中,邻近信号OR指示了在时间上最接近接收数据脉冲的所选沿的下一个时钟脉冲沿。

        同样,可以对已恢复数据信号重新定时,使之与第二预定频率的数字时钟脉冲的一个时钟脉冲沿对准或同步。这个用来使接收数据信号对准或重新定时的时钟脉冲沿对应于那个所检测到的在时间上最接近接收数据脉冲的所选沿的下一个时钟脉冲沿。因此,按照作为在时间上最接近的下一个时钟脉冲沿检测的时钟脉冲沿对已恢复数据信号进行重新定时。这可以用诸如前面所述的实施例所采用的技术那样的多种方式来实现。在那个实施例中,重新定时装置300得到一个指示是根据一个YCLK时钟脉冲的上升沿还是根据一个YCLK时钟脉冲的下降沿对已恢复数据信号重新定时的沿重新定时信号RF。一旦接收到诸如信号RF和YCLK时钟频率的时钟脉冲这些信号,重新定时装置300就将已恢复数据信号与一个YCLK时钟脉冲的由沿重新定时信号RF指明的这个时钟脉冲沿对准或同步。因此,将图12中所示的信号COUT、PDATA、NDATA都与一个YCLK时钟脉冲沿对准或同步,提供了经重新定时和数据信号。此外,如前面所指出的那样,在这个实施例中精定时恢复电路200还包括更新控制电路350。在这个具体实施例中,更新控制电路350的作用是将重新定时处理步骤一直延迟到等数据脉冲有效(在这个具体实施例中由定时恢复电路100实施)后再执行。或者,例如在另一个实施例中,可以无论已恢复数据信是否有效就加以重新定时。

        以上只是例示和说明了本发明的一些特点,对于熟悉本技术领域的人们来说可以进行种种修改、替代、变化或等效。因此,可以理解所附各权利要求所提出的专利保护范围应包括所有根据本发明精神实质而进行的各种修改和变化。

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    定时 恢复 电路
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