精定時恢復電路的制作方法

專利名稱：精定時恢復電路的制作方法
技術領域：
本發明涉及時鐘和數據的定時恢復，具體地說，涉及改善諸如可用于無線電通信的時鐘和數據的定時恢復。
數據和時鐘信號的恢復操作通常用于異步收發系統。一般來說，在這種系統中從輸入或接收數據脈沖得出接收機定時基準，然后對接收數據脈沖重新定時，使之與所得出的接收機定時基準對準或同步。時鐘恢復例如可通過模擬鎖相環(PLL)或采用過采樣時鐘(本文中標為XCLK)的數字數據、時鐘恢復電路來實現。可謂過采樣時鐘是指時鐘速率或采樣速率比要接收的信號的標稱載頻高的基準時鐘。由于種種原因，這種數字數據、時鐘恢復電路往往要優于模擬RLL。例如，可以不要求調整電壓或電流控制的振蕩器(VCO/ICO)，定時恢復基本不會出現誤鎖現象，也不會受硅處理、溫度和電源等變化的影響，這些只是列舉的幾個原因而已。此外，與模擬PLL相比，這種數字數據、時鐘恢復電路的方案實現起來更為容易一些。
然而，這種數字數據、時鐘恢復電路的相位量化誤差或所產生的跳動在異步收發機中可能相當明顯。通常，相位量化誤差越小，則可達到的定時恢復越好。眾所周知，過采樣所引起的相位量化誤差一般與過采樣相比成反比。在本文中，過采樣比定義為XCLK時鐘脈沖頻率(即過采樣時鐘頻率)與輸入或接收信號載頻之比。因此，增加過采樣頻率就可減小相位量化誤差。然而，高頻率的基準時鐘源設計困難，而且要消耗較大的功率，這可能對電源，特別是在低電壓環境下的電源，負擔太重。因此就需要有一種減小數字數據、時鐘恢復系統的相位量化誤差的方法或技術，而不是簡單地只增加過采樣頻率。
簡要地說，按照本發明一個實施例所提出的集成電路的特征在于該集成電路包括一個用來對從接收數據脈沖得出的已恢復數據信號進行重新定時的精定時恢復電路。精定時恢復電路包括一個數據脈沖沿檢測器，它與一個提供頻率為預定頻率的互計時時鐘脈沖序列的過采樣時鐘連接，用來檢測在所選的接收數據脈沖沿后時間上最接近所選接收數據脈沖沿的下一個時鐘脈沖沿。
按照本發明另一個實施例的減小通過用在第一預定頻率的數字時鐘脈沖進行采樣而從接收數據脈沖得出的已恢復數據信號的相位量化誤差的方法包括下列步驟用在第二預定頻率(高于第一預定頻率)的數字時鐘脈沖對接收數據脈沖進行采樣，檢測出時間上最接近所選接收數據脈沖沿的下一個數字時鐘脈沖沿；以及按照所檢側到的該下一個時鐘脈沖沿對已恢復數據信號進行重新定時。
在本說明書的最終部分具體指出了本發明的精神實質和所要求的專利保護范圍。然而參照以下結合附圖所作的詳細說明可以對本發明的構成和工作原理以及本發明的特點、目的和優越之處有更深刻的了解。在這些附圖中

圖1為含有本發明精定時恢復電路實施例的本發明定時恢復系統實施例的方框圖；圖2和11為說明本發明精定時恢復電路的兩個可替代的實施例的工作情況的定時圖；圖3為示出圖1中本發明精定時恢復電路實施例詳細情況的方框圖；圖4為說明圖7所示電路實施例工作情況的定時圖；圖5和6分別為說明可用于本發明精定時恢復電路的數據脈沖沿檢測器實施例部分工作情況的流程圖和狀態圖；圖7為示出可用于本發明精定時恢復電路的數據脈沖沿檢測器實施例部分電路圖；是圖8和9分別為說明可用于本發明精定時恢復電路的更新控制電路實施例的工作情況的流程圖和狀態圖；圖10為示出可用于本發明定時恢復系統的重新定時裝置實施例部分電路圖；以及圖12為示出本發明定時恢復系統的接收數據脈沖和已恢復數據信號。
圖1所示的用于異步收發信機系統的本發明定時恢復系統包括一個第一(粗)定時恢復電路100、一個第二(精)定時恢復電路200和一個重新定時裝置300。在本文中，所謂“精定時恢復電路”是指改善另一個定時恢復電路(如圖1中的定時恢復電路100)所執行的定時恢復的電路。如圖1所示，定時恢復電路100由在預定過采樣比(本文中標為OSAMP)的過采樣時鐘XCLK驅動。此外，可以不用諸如XCLK那樣的高頻基準時鐘來進行時鐘和數據恢復。然而，如圖1中的各信號所示，諸如圖1中的電路100那樣的定時恢復電路可以用XCLK時鐘脈沖對所接收的正或負數據脈沖(在圖1中分別標為SDP和SDN)進行采樣。這些數據脈沖可以是一種具有一個上升沿和一個下降沿、且預定幅度的標準單極性信號脈沖。該電路還恢復定時基準(在圖1中標為COUT)，對所接收的正或負數據脈沖進行重新定時，使之與COUT基本同步。因此，這經重新定時的脈沖是從接收數據脈沖得出的，可以標為PDATA、NDATA，如圖1中所示。當然，可以理解，定時恢復電路100的接收數據的輸入口指示了SDP和SDN的極性。SDP和SDN信號可從AMI信號得出，如在“MOS傳輸集成電路數據手冊”(“MOS Trans-mission IC’s Dadabook 1991”，AT&T Microelectronics，Inc.)中所描述的那樣，該手冊在此列為參考文件。在本文中，COUT、PDATA和NDATA統稱為已恢復數據信號，而SDP和SDN稱為接收數據脈沖。此外，COUT稱為已恢復時鐘信號，而PDATA和NOATA分別稱為從正和負接收數據脈沖得出的已恢復數據信號的經重新定時的部分。諸如SDP和SDN的接收數據脈沖的實施例如圖12所示，但本發明的范圍并不局限于此，所示信號僅為示例性的。此外，圖12還示出了包括已恢復時鐘信號COUT以及分別與接收數據脈沖SDP、SDN相應的數據脈沖PDATA、NDATA的已恢復信號。
如前面所指出的那樣，減小已恢復數據信號相對于接收數據脈沖的相位量化誤差的一種方法是增加XCLK提供的時鐘脈沖的頻率。這種方法的缺點是定時恢復電路100和配套的其余電路都要在加大了的頻率上高速工作。這通常會導致功耗增加，而且還可能產生其他一些技術設計問題。然而，如果采用按照本發明所提出的具有諸如圖1中所示的精定時恢復電路200的定時恢復系統，就能不用增加XCLK的頻率而達到減小已恢復數據信號相位量化誤差的目的。
如圖1所示，在這個實施例中，精定時恢復電路200由速度為XCLK的M倍的外驅動時鐘YCLK驅動。在本文中M是一個正整數，但本發明并不局限于此。此外，雖然YCLY的頻率通常高于XCLK的頻率，但即使是M等于1，本發明的精定時恢復電路仍可以減小相位量化誤差。正如下面將要詳細說明的那樣，YCLK時鐘脈沖與XCLX時鐘脈沖之間的相對頻率關系可以用來改善精度以便及時判定接收數據脈沖沿甚至接收數據脈沖中心。
圖2示出了一種實現方法。具體地說，如圖所示，用YCLK時鐘脈沖的上升沿和下降沿對標為DATA的數據脈沖信號或數據脈沖進行采樣，以確定數據脈沖下降沿是接近YCLK時鐘脈沖的上升沿還是下降沿。當然，可以理解，雖然圖2中僅示出了數據脈沖信號的一個下降沿，但這種方法也可以用于數據脈沖的上升沿，如圖11所示。正如以下將要詳細說明的那樣，數據脈沖沿鄰近信息一旦獲得，形成信號，就可用來對從定時恢復電路100得到的已恢復數據信號重新定時。如圖2所示，YCLK時鐘脈沖的頻率為XCLK時鐘脈沖的四倍，當然本發明并不局限于此。圖2中的DATAA為由XCLK時鐘脈沖采樣的接收數據脈沖。由YCLK時鐘脈沖上升沿采樣的接收數據脈沖標為DATAB，而由YCLK時鐘脈沖下降沿采樣的接收數據脈沖標為DATAC。由圖2顯然可見，在這三個所示出的采樣中，由YCLK時鐘脈沖上升沿對數據脈沖的采樣所產生的對接收數據脈沖DATA的相位量化誤差最小。因此，通過對接收數據信號重新定時，使之與一個YCLK時鐘脈沖的上升沿同步，就可以減小該具體實施例中定時恢復電路100所產生的相位量化誤差。此外，如果需要的話，還可以通過提高YCLK時鐘頻率進一步減小相位量化誤差。圖11示出了用這種方法處理一個接收數據脈沖的上升沿的情況。
圖2示出了接收數據脈沖和過采樣時鐘YCLK可以用于獲得一個脈沖沿鄰近信號以減小與由定時恢復電路100產生的恢復數據信號有關的相位量化誤差。如以下將詳細說明的那樣，提出了一種產生這個鄰近信號的電路，但本發明并不局限于這種具體的實施方式。
圖3更為詳細地示出了圖1中所示的本發明精定時恢復電路200的實施例。如圖3所示，定時恢復電路200包括一個數據脈沖沿檢測器250。在本文中，“數據脈沖沿檢測器”是指一種用來檢測在所選的接收數據脈沖沿后時間上最接近所選接收數據脈沖沿的過采樣時鐘所提供的數字時鐘脈沖的下一個時鐘脈沖沿的電路。同樣，它可以包括一個專門檢測下一個上升的時鐘脈沖沿或下一個下降的時鐘脈沖沿的電路。如圖所示，數據脈沖沿檢測器250與提供預定過采樣頻率的時鐘脈沖的過采樣時鐘YCLK連接。因此，數據脈沖沿檢測器250適合接到定時恢復系統的一個信號通路上，以便取得接收數據脈沖。此外由圖3還可看到，精定時恢復電路200還包括更新控制電路350。正如下面將要詳細說明的那樣，在本發明精定時恢復電路的這個具體實施例中，更新控制電路350用來發出要求更新已恢復數據信號重新定時的信號。如果更新控制電路350發出信號要求更新，則已恢復數據信號按照數據脈沖沿檢測器250提供的數據脈沖沿鄰近信號重新定時。
提供這種更新控制電路的一個原因是在得到接收數據脈沖和得到已恢復數據信號之間存在定時延遲。具體地說，定時恢復電路100執行的處理引起一定的時間延遲，而當接收數據脈沖提供給定時恢復電路100時，精定時恢復電路200同時也利用該接收數據脈沖在這種情況下，精定時恢復電路200因此還具有更新控制電路，用來發出信號，指示是否要對定時恢復電路100通過處理接收數據脈沖而得到的已恢復數據信號重新定時，因為在這個具體實施例中接收數據脈沖可能已經被提取鄰近信號信息的數據脈沖沿檢測器250處理過了。因此，如圖1和3中所示，定時恢復電路100向精定時恢復電路200提供一個數據有效信號。如圖3所示和下面詳細說明的那樣，這個數據有效信號被更新控制電路350用來發出信號，指示對已恢復數據信號的重新定時進行更新。圖1還示出了可以將COUT加到精定時恢復電路200，但在圖3中略去了這個細節。如圖1所示，更新控制電路250可以利用已恢復時鐘信號COUT來解決由于加到重新定時裝置300上各信號受到不同延遲影響而可能引起的傳播延遲問題。這個問題可以通過根據COUT信號對更新進行定時來避免，雖然這種方法對于本發明的精定時恢復電路或定時恢復系統來說不是必需的。采用這種方法，一直到用來對已恢復數據信號重新定時的這些信號根據已恢復時鐘信號COUT提供的定時都加到重新定時裝置300并且比較穩定后才進行一次更新。
更新控制電路350對已恢復數據信號重新定時產生的作用示于圖3。如圖3中所示和以下詳細說明的那樣，數據脈沖沿檢測器250產生一個提供有關一個數據脈沖下降沿時間上接近YCLK時鐘信號的一個時鐘脈沖的上升沿還是下降沿的信號信息的鄰近信號OR。注意，不要將本文中的鄰近信號OR與那種由常規數字邏輯門所執行的邏輯與功能混為一談。鄰近信號OR指出了在數據脈沖下降沿后出現的下一個時鐘脈沖沿是一個上升沿還是一個下降沿。這下一個時鐘脈沖沿是由一個過采樣時鐘產生的。此外，更新控制電路350提供一個更新控制信號RFEN。在本實施例中，鄰近信號OR與更新控制信號RFEN組合成一個沿重新定時信號，在圖3中標為RF。在這個具體實施例中，當RFEN為低電平時，保持提供給重新定時裝置300的最近RF值。因此，不對已恢復數據信號的重新定時進行更新。然而，當RFEN為高電平時，沿重新定時信號RF就被更新為數據脈沖沿檢測器250提供的鄰近信號OR的值。如圖1中所示，重新定時裝置300利用RF信號選擇YCLK時鐘脈沖沿，如圖10所示那樣提供給重新定時裝置300，用來對從定時恢復電路100得到的已恢復數據信號進行重新定時。在本文中，“重新定時裝置”或“時鐘、數據重新定時裝置”指的是一種用來對已恢復數據信號進行重新定時的電路。在這個具體實施例中，重新定時裝置300對已恢復數據信號進行重新定時，使之與由沿重新定時信號RF指示選擇的YCLK時鐘脈沖沿同步。
圖5為示出用于本發明精定時恢復電路的數據脈沖沿檢測器實施例部分工作情況的流程圖。同樣，圖6為示出用于本發明精定時恢復電路的數據脈沖沿檢測器實施例部分工作情況的狀態圖，而圖7為示出用于本發明精定時恢復電路的數據脈沖沿檢測器實施例部分電路圖。雖然這流程圖和狀態圖是涉及數據脈沖下降沿檢測器的，但在另一種方法中也可以采用數據脈沖上升沿檢測器。此外，圖7所示的這個電路實施例可以用作一個數據脈沖上升沿檢測器或一個數據脈沖下降沿檢測器的一部分，這在下面將要詳細說明。
如圖5所示，一個諸如圖7所示的電路實施例進行復位后等待接收一個數據脈沖。如果接收到的數據脈沖是一個低電平信號(在流程圖中用零表示)，則按照對最近已恢復數據信號進行的重新定時對現行已恢復數據信號重新定時。這在流程圖上表示為保持鄰近信號OR的先前值，如以下將要詳細說明的那樣。否則，如果接收到的數據脈沖不是低電平，則電路將要檢測數據脈沖下降沿，至少對于這個具體實施例來說是這樣。因此，電路就等待數據脈沖下降沿。一旦檢測到數據脈沖的下降沿，電路便確定這個數據脈沖下降沿是被YCLK時鐘脈沖的上升沿還是下降沿首先檢測到的。如果是被一個YCLK時鐘脈沖的上升沿著先檢測到，則將鄰近信號置成高電平。否則，如果是被一個YCLK時鐘脈沖的下降沿首先檢測到，則將鄰近信號置成低電平。現在參看圖7所示的電路實施例，接收數據脈沖DATA以及由一個諸如外部驅動過采樣時鐘那樣的過采樣時鐘提供的YCLK時鐘脈沖都加到數據脈沖沿檢測器250的“前端”部。
圖4為示出四種類型輸入數據脈沖或數據脈沖信號形式A、B、C、D和圖7所示電路實施例產生的相應有關信號RS、FS、R、F時間關系的定時圖。對于這個具體實施例，信號形式A和B稱為下降沿在上升沿前(FBR)形式，這在本文中是指這兩種信號形式的下降沿會被在一個YCLK時鐘脈沖的上升沿前的一個YCLK時鐘脈沖的下降沿“截獲”或鎖定的這種情況。因此，一個YCLK時鐘脈沖的下降沿是在時間上最接近這數據脈沖下降沿的下一個時鐘脈沖沿。類似，信號形式C和D稱為上升沿在下降沿前(RBF)形式，這是指這兩種信號形式的下降沿會被在一個YCLK時鐘脈沖的下降沿前的一個YCLK時鐘脈沖的上升沿“截獲”鎖定的這種情況。
圖4較為詳細地示出了這四種信號形式以及相應一系列由包括在本發明精定時恢復電路的圖7所示數據脈沖沿檢測器電路實施例部分提供的信號。圖7所示實施例包括用來提供指示時間上最接近數據脈沖下降沿的下一個時鐘脈沖沿的信號的電路。如圖3中所示，根據這個電路提供的信號而得出的鄰近信號與從更新控制電路得到的RFEN信號組合后形成沿重新定時信號(RF)，輸給重新定時裝置300。
如以下詳細說明的那樣，圖7所示實施例，電路提供的信號序列指出了在時間上最接近數據脈沖信號下降沿的下一個時鐘脈沖沿。這是由所示的觸發器電路完成的。接收數據脈沖加到觸發器10和30的數據(D)端口。YCLK時鐘信號加到觸發器30的時鐘(CK)端口，而反相YCLK時鐘信號加到觸發器10的時鐘(CK)端口。采用這種技術，觸發器10和30雖然單獨是以YCLK時鐘脈沖頻率工作，但合在一起卻是以實際兩倍YCLK時鐘脈沖頻率工作，也就是說數據脈沖可在YCLK時鐘脈沖的上升沿和下降沿分別由其中一個觸發器鎖存。因此，在觸發器10和30的輸出(Q)口提供的信號產生了提供有關時間上最接近接收數據脈沖下降沿的下一個時鐘脈沖沿的信號信息的信號。然而可以預料，這些信號都是以兩倍YCLK頻率提供的。因此，可以將圖7中標為RS和FS的信號加到定時恢復系統的其余電路，當然這些電路也要以兩倍YCLK頻率工作。一種改進的方法是象圖中所示那樣再加接觸發器20和40。觸發器20和40有效地將觸發器10和30提供的鄰近信號的頻率降低一倍，從而在一個YCLK時鐘脈沖的上升沿提供鄰近信號，如圖4所示。當然，本發明并不局限于這個具體實施例。
圖4中示出了分別與信號形式A、B、C、D相應的各信號轉移序列RS、FS、R、F。圖6這個狀態圖示出了如何利用圖7所示電路實施例提供的這些信號來檢測時間上最接近所選數據脈沖沿(在這個情況下是數據脈沖下降沿)的下一個時鐘脈沖沿。現在可以理解，圖7所示電路實施例也能用來實現數據脈沖上升沿檢測器。雖然可以用相同的信號轉移序列RS、FS、R和F，但是在用這個電路實施例作為數據脈沖上升沿檢測器時，應該采用與圖6所示狀態圖不同的狀態圖。例如，在這樣一個實施例中，信號形式A、C可以構成FBR形式，而信號形式B、D可以構成RBF形式。
如圖6所示，狀態圖255包括四個狀態，分別標為251、252、253和254。根據本發明精定時恢復電路包括數字脈沖沿檢測器的實施例，具體地說，以圖6所示狀態圖為基礎的數據脈沖下降沿檢測器，可以象前面結合圖4所作的說明那樣檢測出是RBF條件還是FBR條件。如果檢測到RBF條件，則沿檢測器就諸如圖3所示那樣向邏輯電路450提供一個高電平的OR鄰近信號。相反，如果檢測到FBR條件，則提供一個低電平的OR鄰近信號。當然，如前面所作的說明那樣，本發明并不局限于諸如在這個具體實施例中所采用的規定那樣的具體信號規定。此外，如前面所述，在這個實施例中，這些信號提供了有關在時間上最接近接收數據脈沖下降沿的下一個YCLK時鐘脈沖沿的信號信息。
對于用于本發明的精定時恢復電路的數據脈沖沿檢測器這個具體實施例來說，按照圖6這個狀態圖，輸入信號是圖7所示電路實施例提供的R、F信號。此外，還可加有一個高位信號RESET。輸出信號如前面所述是鄰近信號OR。對于圖6所示狀態圖，沿各狀態轉移弧線用規定“R、F/OR”定義在相應狀態轉移的輸入/輸出信號的值。
下面將較為詳細地對圖6中各狀態的情況加以說明。
狀態254這是這個實施例的初始狀態。在狀態254，鄰近信號OR為高電平，指示是RBF的啟動條件。當檢測到一個數據脈沖的上升沿時，沿檢測器轉移到狀態253。此外，只要RESET有效或數據脈沖還是低電平，沿檢測器就保持在這個狀態。
狀態253這個狀態表示已經接收到一個數據脈沖。只要這數據脈沖還是高電平，沿檢測器就保持在這個狀態。當檢測到數據脈沖下降沿時，沿檢測器根據檢測到的是一個RBF條件還是FBR條件相應轉移到狀態254或252。
狀態252這個狀態除了是與RBF條件相應外與狀態254相同。只要數據脈沖還是低電平，沿檢測器就保持在這個狀態。當檢測到一個數據脈沖的上升沿時，沿檢測器轉移到狀態251。
狀態251這個狀態表示已經檢測到一個數據脈沖的上升沿。只要這數據脈沖還是高電平，沿檢測器就保持在這個狀態。當檢測到數據脈沖下降沿時，沿檢測器根據檢測到的是一個RBF條件還是FBR條件相應轉移到狀態254或252。
圖8為示出諸如可用于本發明的精定時恢復電路的更新控制電路實施例的工作情況的流程圖，圖9為相應的狀態圖。可以理解，本發明并不局限于這些圖的更新控制電路，甚至按照實施方式，本發明可以不用更新控制電路。對于這個實施例，如圖8所示，只要數據脈沖是低電平，更新控制電路就“復位”，即更新控制信號RFEN保持低電平。其作用是保持沿重新定時信號RF的當前值。這是在這種情況下所希望的，因為定時恢復系統在數據脈沖還是低電平的情況下沒有得到輔助定時信號信息。然而，當接收數據脈沖為高電平時，電路等待諸如定時恢復電路100提供有效數據信號，如前面所述。如果接收到數據有效信號，更新控制電路就發出更新控制信號RFEN，在這個實施例中是設置為高電平。然后，如圖3所示，邏輯電路450根據更新控制信號RFEN將沿定時信號RF更新為鄰近信號OR的值。經更新的沿重新定時信號RF加到重新定時裝置300，如圖1所示。如前面所提出的那樣，本發明并不局限于在這個實施例中所采用的具體信號規約。
如前面所指出的那樣，圖9是可用于本發明精定時恢復電路的更新控制電路實施例的狀態圖。如圖3所示，更新控制電路的輸入信號包括接收數據脈沖DATA、從定時恢復電路100得到的數據有效信號DAV、以及復位信號RESET，而所提供的輸出信號為更新控制信號RFEN。對于圖9所示的狀態圖，沿各狀態轉移弧利用“DATA，DAV/RFEN”規定定義在相應狀態轉移的輸入/輸出信號。
下面將較為詳細地對各狀態的情況加以說明。
狀態351對于這個實施例，這為初始狀態或缺省狀態。在這個狀態，更新控制電路等待接收數據脈沖或等待對剛接收到的數據脈沖的數據有效信號。此外，如果RESET有效或數據脈沖為低電平，則電路保持在這個狀態。RFEN的初始缺省值為低電平。當檢測到一個數據脈沖的上升沿時，更新控制電路就轉移到狀態352。在狀態351，如果數據有效信號為高電平，而且又是與數據脈沖的下降沿或下個數據脈沖的上升沿同時接收到的，則更新控制電路向邏輯電路450提供作為高電平的更新控制信號RFEN，以便更新沿重新定時信號RF，然后轉移到狀態355。
狀態352這個狀態表示數據脈沖已經開始，亦即已經檢測到數據脈沖的一個上升沿。更新控制電路在這個狀態等待一個有效數據脈沖。只要已經檢測到一個數據脈沖上升沿而數據有效信號還是低電平，更新控制電路就保持在這個狀態。如果在出現數據有效信號前檢測到數據脈沖下降沿，則說明可能發生了一次“誤操作(glitch)”因此，更新控制電路將轉移到狀態354，準備進一步處理。在數據脈沖是高電平情況下，如果接收到數據有效信號，更新控制電路就轉移到狀態353，表示已經接收到一個有效數據脈沖，在狀態353等待數據脈沖結束。如果數據脈沖下降沿與數據有效信號一致，則更新控制電路轉移到狀態355，將更新控制信號RFEN設置為高電平，指示要將沿重新定時信號RF更新為鄰近信號OR的值。
狀態353這個狀態指示已經接收到數據有效信號。只要數據脈沖還是高電平；更新控制電路就保持在這個狀態。當檢測到數據脈沖的下降沿時，更新控制電路便轉移到狀態355，將更新控制信號RFEN設置為高電平，指示要將沿重新定時信號RF更新為鄰近信號OR的值。
狀態354這個狀態為更新控制電路提供了誤操作拒絕或容忍的性能。如以上對狀態252所作的說明那樣，信號發生錯誤會使更新控制電路從狀態352轉移到這個狀態。在這個狀態，如果數據脈沖是低電平，而且在一個YCLK周期內接收到的數據有效信號還是低電平，更新控制電路就轉移到狀態351，確認是發生了一個信號錯誤。在本文中，這稱為“誤操作拒絕”。相反，如果數據脈沖是高電平而數據有效信號是低電平，則說明發來的數據脈沖只是短暫的閃爍一下后已恢復正常。在這種情況下，更新控制電路返回到狀態352。在本文中，這稱為“誤操作容忍”。當處在狀態354時，如果數據有效信號與當前數據脈沖的下降沿或下一個數據脈沖的上升沿一致，更新控制電路便將更新控制信號RFEN設置為高電平，指示要更新沿重新定時信號RF，然后轉移到狀態355。
狀態355這個狀態標示一個有效數據脈沖結束。當處在這個狀態時，一個低電平數據脈沖將使更新控制電路轉移到狀態351，而一個高電平數據脈沖將使更新控制電路轉移到狀態352。
圖3所示的邏輯電路450例如可以是一個普通的觸發器，鄰近信號OR和更新控制信號RFEN分別加到這個觸發器的數據(D)口和“使能”(ENABLE)口，而所產生的沿重新定時信號RF則由觸發器的輸出(Q)口輸出。如前面所指出的那樣，如果RFEN為低電平，沿重新定時信號RF就不更新到鄰近信號OR的值。當然，本發明并不局限于此。
圖10為重新定時裝置300實施例部分的電路圖。如圖1和更詳細一些的圖10所示，沿重新定時信號RF和YCLK時鐘脈沖都加到重新定時裝置300上。此外，前面所述的已恢復數據信號也加到重新定時裝置300上。根據這些信號，重新定時裝置300可以對已恢復數據信號重新定時，使之與一個YCLK時鐘脈沖的沿對準。圖10所示的重新定時裝置300部分示出了對已恢復時鐘信號COUT重新定時的部分。雖然圖10中沒有示出，但對于信號PDA-TA和NDATA情況是相同的。如圖所示，觸發器322和324將信號COUT重新定時，使之分別與YCLK時鐘脈沖的上升沿和YCLK時鐘脈沖的下降沿同步。此外，這些這樣或那樣經重新定時的COUT信號實際上還根據沿重新定時信號RF由方框326組合成信號CKRT。
諸如圖3所示的本發明精定時恢復電路可以用來檢測時間上最接近所選接收數據脈沖沿(如數據脈沖的上升沿或數據脈沖的下降沿)的下一個時鐘脈沖沿。然而，本發明并不局限于這樣利用一個時鐘脈沖的上升沿和下降沿。例如，本發明的精定時恢復電路可以只檢測時間上最接近所選接收數據脈沖沿的下一個時鐘脈沖上升沿或是下一個時鐘脈沖下降沿。這種本發明的實施例與提高XCLK時鐘頻率相比仍然有一系列優點，但與例如圖3所示利用一個時鐘脈沖的上升沿和下降沿的方法相比分辨力是降低了。
可以按以下方法來減小已恢復數據信號的相位量化誤差。通過用在預定的第一頻率的數字時鐘脈沖(在本文中標為XCLK時鐘脈沖)進行采樣從接收數據脈沖得出已恢復數據信號。接收數據脈沖可以再用頻率為第二預定頻率的數字時鐘脈沖(在本文中標為YCLK時鐘脈沖)進行采樣，便檢測出第二預定頻率數字時鐘脈沖的在時間上最接近接收數據脈沖的一個所選沿的下一個時鐘脈沖沿。這個所選沿可以包括數據脈沖的上升沿，也可以包括數據脈沖的下降沿。第二預定頻率可以近似為第一預定頻率的M倍，M是一個正整數，但本發明并不局限于此。如前面所述，這可以用一個可用于本發明精定時恢復電路的數據脈沖檢測器來實現。例如，在圖3所示實施例中，鄰近信號OR指示了在時間上最接近接收數據脈沖的所選沿的下一個時鐘脈沖沿。
同樣，可以對已恢復數據信號重新定時，使之與第二預定頻率的數字時鐘脈沖的一個時鐘脈沖沿對準或同步。這個用來使接收數據信號對準或重新定時的時鐘脈沖沿對應于那個所檢測到的在時間上最接近接收數據脈沖的所選沿的下一個時鐘脈沖沿。因此，按照作為在時間上最接近的下一個時鐘脈沖沿檢測的時鐘脈沖沿對已恢復數據信號進行重新定時。這可以用諸如前面所述的實施例所采用的技術那樣的多種方式來實現。在那個實施例中，重新定時裝置300得到一個指示是根據一個YCLK時鐘脈沖的上升沿還是根據一個YCLK時鐘脈沖的下降沿對已恢復數據信號重新定時的沿重新定時信號RF。一旦接收到諸如信號RF和YCLK時鐘頻率的時鐘脈沖這些信號，重新定時裝置300就將已恢復數據信號與一個YCLK時鐘脈沖的由沿重新定時信號RF指明的這個時鐘脈沖沿對準或同步。因此，將圖12中所示的信號COUT、PDATA、NDATA都與一個YCLK時鐘脈沖沿對準或同步，提供了經重新定時和數據信號。此外，如前面所指出的那樣，在這個實施例中精定時恢復電路200還包括更新控制電路350。在這個具體實施例中，更新控制電路350的作用是將重新定時處理步驟一直延遲到等數據脈沖有效(在這個具體實施例中由定時恢復電路100實施)后再執行。或者，例如在另一個實施例中，可以無論已恢復數據信是否有效就加以重新定時。
以上只是例示和說明了本發明的一些特點，對于熟悉本技術領域的人們來說可以進行種種修改、替代、變化或等效。因此，可以理解所附各權利要求所提出的專利保護范圍應包括所有根據本發明精神實質而進行的各種修改和變化。
權利要求
1.一種集成電路，其特征是所述集成電路包括一個用來對從接收數據脈沖得出的已恢復數據信號進行重新定時的精定時恢復電路(如200)，所述精定時恢復電路包括一個數據脈沖沿檢測器(如250)，所述沿檢測器(如250)與一個具有預定頻率的一個互定時的時鐘脈沖序列的過采樣時鐘連接，所述沿檢測器還用來檢測在時間上最接近一個所選接收數據脈沖沿的下一個時鐘脈沖沿。
2.權利要求1所提出的精定時恢復電路(如200)，其中所述數據脈沖沿檢測器(如250)包括一個數據脈沖下降沿檢測器(如250)。
3.權利要求2所提出的精定時恢復電路(如200)，其特征是其中所述數據脈沖下降沿檢測器(如250)包括兩個觸發器(如10、30)；所述兩個觸發器(如10、30)的每一個的數據口被連接，以便接收所述接收數據脈沖；所述兩個觸發器(如10、30)的每一個的時鐘口被連接，以便接收所述過采樣時鐘提供的數字時鐘脈沖；所述兩個觸發器(如10、30)連接起來，以便用所述兩個觸發器(如10、30)中的至少一個觸發器將一個接收數據脈沖的下降沿鎖定在過采樣時鐘的一個時鐘脈沖的上升沿和下降沿中的一個沿上。
4.權利要求3所提出的精定時恢復電路(如200)，其特征是所述精定時恢復電路還包括另外兩個與前述兩個觸發器(如10、30)連接的觸發器(如20、40)；這另外兩個觸發器(如20、40)具有分別與前述兩個觸發器(如10、30)的輸出口相應連接的數據口和所連接以接收過采樣時鐘提供的時鐘脈沖的時鐘口，所述這兩個觸發器(如20、40)與前述那兩個觸發器(如10、30)連接起來，以便在采樣時鐘的時鐘脈沖的上升沿提供前述那兩個觸發器(如10、30)產生的輸出信號。
5.一種通過用第一預定頻率的數字時鐘脈沖進行采樣減小從接收數據脈沖得出的已恢復數據信號的相位量化誤差的方法，其特征是所述方法包括以下各個步驟用第二預定頻率的數字時鐘脈沖對接收數據脈沖進行采樣，以便檢測出數字時鐘脈沖的在時間上最接近接收數據脈沖的一個所選沿的下一個時鐘脈沖沿，所述第二預定頻率高于所述第一預定頻率；以及按照所檢測出的下一個時鐘脈沖沿對已恢復數據信號進行重新定時。
6.權利要求5所提出的方法，其特征是其中所述采樣這個步驟包括對接收數據脈沖采樣，以便檢測出時間上最接近接收數據脈沖的一個所選沿的下一個時鐘脈沖上升沿。
7.權利要求5所提出的方法，其特征是其中所述采樣這個步驟包括對接收數據脈沖采樣，以便檢測出時間上最接近接收數據脈沖的一個所選沿的下一個時鐘脈沖下降沿。
8.權利要求5所提出的方法，其特征是其中所述重新定時這個步驟包括將已恢復數據信號的一個沿與第二預定頻率的時鐘脈沖的沿對準，該沿對應于那個所檢測到的時間上最接近接收數據脈沖的所選沿的下一個時鐘脈沖沿。
9.權利要求5所提出的方法，其特征是其中所述對接收數據脈沖采樣這個步驟包括在第二預定頻率數字時鐘脈沖的上升沿和下降沿對接收數據脈沖進行采樣。
10.權利要求5所提出的方法，其特征是其中所述第二預定頻率近似為所述第一預定頻率的M倍，M為一個正整數。
全文摘要
本發明提出的對通過用頻率為第一預定頻率的數字時鐘脈沖采樣而從接收數據脈沖得出的已恢復數據信號進行重新定時的精定時恢復電路(200)包括一個與頻率為比第一預定頻率高的第二預定頻率的過采樣時鐘連接的沿檢測器(250)，用來檢測數字時鐘脈沖的在時間上最接近所選接收數據脈沖沿的下一個時鐘脈沖沿。按照所檢測到的這時鐘脈沖沿對已恢復數據信號進行重新定時就能減小已恢復數據信號的相位量化誤差。
文檔編號H04L7/027GK1126331SQ95117369
公開日1996年7月10日 申請日期1995年9月29日 優先權日1994年9月30日
發明者格里高里·托馬斯·布勞恩, 拉馬蘇布拉馬尼亞姆·拉馬昌德蘭 申請人:美國電報電話公司