專利名稱：對利用電磁耦合器的高速總線模擬驗證的方法及設備的制作方法
技術領域：
本發明涉及電》茲探測領域，尤其涉及利用電-茲耦合器的高速總線 才莫擬-瞼證的方法及設備。
背景技術：
輸入/輸出(I/O)總線探測一直使用各種直連技術實現，示例直
連技術可包括連接到示波器或邏輯分析器的基于阻抗的探測器技術。 但是，當總線加速到更高級別的數據速率時，傳統直連探測可能產生
測試鏈接(LUT)的信號完整性問題。
發明內容
本發明的第一方面在于一種設備，包括電子元件，所述電子元 件用于接收來自電磁耦合器的采樣電磁信號、放大和恢復類微分輸出 信號，并通過單位傳遞函數提供恢復的采樣電磁信號給示波器。
本發明的另一方面在于一種設備，包括用于對來自測試線路的 信號進行采樣的部件；用于放大并恢復輸出信號的部件；用于通過單 位傳遞函數傳輸EM信號到示波器的部件。
本發明的又一方面在于一種系統，包括電磁耦合器，所述電磁 耦合器用于接收基于鏈路上數據的電磁信號；電子元件，所述電子元 件用于從所述電磁耦合器接收所述電磁信號并且放大和恢復類微分輸 出信號，所述電子元件包括自動增益控制器以通過單位傳遞函數4是供 信號給分析器件；以及所述分析器件，所述分析器件用于接收所述恢 復的電磁信號以使對應于所述恢復的電磁信號的數據信號能夠^皮驗 證。
當結合附圖閱讀時，根據本發明對器件的詳細描述、優選實施例 及權利要求，本發明的實施方式將更易理解。雖然之前及下面的文字 及圖示公開內容集中在本發明的公開器件及優選實施例，但可清楚地 理解它們僅是說明和示例并且本發明的實施方式也不局限于此。
下面;^對附圖的簡單描述，圖中類似的組件使用類似的附圖標記
進行表示，其中
圖l是根據本發明的示例實施例，對使用電》茲耦合器的高速總線
進行才莫擬驗證的示例系統的方框圖2是根據本發明的示例實施例，對使用電磁耦合器的高速總線
進行才莫擬驗證的示例電子元件解決方案的方框圖3是根據本發明的示例實施例，適于實現對使用電-茲耦合器的
高速總線模擬驗證的示例電子裝置的方框圖。
具體實施例方式
在下面的詳細描述中，將會參考本發明實施例給出示例尺寸"莫型 /取值/范圍，也會用到其他實施例。雖然為了描述本發明的示例實施 例而提到了特定細節，但對本領域技術人員顯而易見的是無需這些特 定細節，本發明也是可以實施的。
在下面的討論中，將會用到術語耦合器探測器及耦合器，上述術 語是可互換的。此外，不同器件將標記為第一、第二和/或第三器件。 術語第一、第二和/或第三的使用只是符號，不用于確定器件相對于其 它器件的特定位置。
本發明的實施例將給出用于直連電磁(EM)耦合器探測器(或耦 合器)的電子元件。EM耦合器探測器(例如直連耦合器探測器)利用 耦合自測試鏈路LUT上信號的串擾來采樣測試鏈路(LUT )。釆樣信號 用于恢復LUT中出現的模擬信號。在一個實施例中，利用電子接收元 件實現上述功能(下文中也稱為電子元件)。耦合器探測器輸出LUT 信號的類微分(derivative-like)信號。通過對所述信號積分，恢復LUT輸出信號。由于積分函數是微分函數的逆運算，所以基帶信號以 成比例的形式得到恢復。在一個實施例中，包括了放大及單位傳遞函 數(unity transfer function)以提供對LUT信號的精確近似。本發 明的實施例將利用分析器件提供對信令驗證或邏輯調試的探測。
圖l是根據本發明的一個示例實施例，對使用電》茲耦合器的高速 總線的模擬驗證的示例系統的結構圖。也可使用其他實施例及配置。 圖1顯示了通過LUT 106耦合的傳送器件102及接收器件104。術語 LUT是指傳送器件102及接收器件104之間的至少一個信號連接。雖 然下文使用術語LUT，但傳送器件102及接收器件104可以通過總線、 互聯、信號線、印刷電路板(pcb )跡線、撓性電纜、微同軸(micro-coax ) 和/或其他電子連接部件耦合。
傳送器件102可包括數據生成器件以生成例如在LUT 106上傳送 到接收器件104的數據模式。數據波形可以是差分DC編碼數據或可以 是差分非-DC編碼數據的數據波形。傳送器件102可在芯片上提供而 接收器件104可在另一芯片上提供，這樣至少要有LUT 106連接在兩 個芯片之間以使在兩個芯片之間能夠傳送數據波形。數據波形可以在 產品(至少包括兩個芯片中的一個)驗證過程期間、產品(至少包括 兩個芯片中的 一個)調試期間和/或產品(至少包括兩個芯片中的 一個) 實際應用期間4皮傳送和/或驗證。
圖1中示出的系統100可包括耦合到LUT106的EM耦合器108及 連接到EM耦合器108的電子元件110。它們之間可使用微同軸、印刷 電路板(pcb)跡線、撓性電纜和/或其他電子連接部件連接。EM耦合 器108可提供采樣電磁信號。電子元件110可基于LUT 106上傳送的 數據(或數據才莫式)從EM耦合器108接收采樣電磁信號。電子元件 110可提供恢復的釆樣電磁信號。
作為一個示例，EM耦合器108可包括為LUT 106的每個跡線差分 對提供的兩個并行信號跡線。EM耦合器108可耦合到LUT 106，例如 直接-耦合。此外，EM耦合器108可以是通過電感及電容耦合耦合到 LUT106的交流電(AC)。作為一個示例，耦合器探測器強度(LUT信號的耦合信號的度量)可以設置為0. l<Kc<0. 2，其中Kc定義為耦合系 數(即耦合器輸出電壓相對于在耦合器探測器輸入處的LUT電壓的比 率)以消減LUT信號能量的大約1%到4%。 EM耦合器108的其它示例 也在本發明的范圍之內。
系統100的電子元件110可執行信號處理以獲取恢復的電磁信號， 所述信號可用于驗證或無效LUT 106上傳送的基帶信號。LUT 106上 的信號可以是例如非歸零二進制(BNRZ)數據、8B10B數據或64B66B 數據。也可以使用其它類型的數據。
換而言之，電子元件IIO可提供恢復的電磁信號。電子元件IIO 的輸入及輸出可以是有差異的(differential)。電子元件110的輸 出信號可提供給分析器件112以對LUT上傳送的基帶信號進行驗證或 無效。分析器件112可以是示波器，或其它分析恢復的數據的設備。 相應地，電子元件IIO執行對接收電磁信號的信號處理以使與恢復的 采樣信號對應的模擬信號能夠得到驗證。
在一個實施例中，為提供沿LUT 106傳送信號的接近近似，電子 元件110可對EM耦合器108的輸出放大并積分，并通過單位傳遞函數 將恢復的信號提供給分析器件112。在一個實施例中，電子元件IIO 有足夠的帶寬傳輸基帶信號。
分析器件112可包括數字信號處理能力114。在一個實施例中， 分析器件112可具有度量及監視進入的EM恢復的信號并且還過濾電子 元件110所引起的抖動的能力。在一個實施例中，這里描述的電子元 件UO執行的功能可通過數字信號處理能力114的配置整體或部分地 實現。也就是說，數字信號處理能力114可通過類積分器傳遞函數及 均衡技術編程來實現EM耦合器108的輸出轉換。
圖2是根據本發明的一個示例實施例，對使用電磁耦合器的高速 總線進行才莫擬驗證的示例電子元件解決方案的結構圖。如圖所示，電 子元件110可包括輸入202、輸入端204、積分器206、偏移控制208、 有源反饋增益210、下調控制(droop control) 212、均:銜器214、輸 出驅動216以及輸出218。輸入202表示從EM耦合器108輸入到可提供阻抗匹配的輸入端204的采樣信號的傳輸。
在所述示例中，積分器206可看作電子元件110的第一級，有源 反饋增益210可看作電子元件110的第二級，均衡器214可看做電子 元件11G的第三級。也可使用其它數量的級及級組件。
EM耦合器108可通過類高通濾波器傳遞函數耦合來自LUT 106的 信息(即電磁信號)。換而言之，EM耦合器108可具有高通濾波器響 應。積分器206可執行對從EM耦合器108接收的數據信號的反向轉換。 積分器206將總傳遞函數變換成帶通濾波器，所述濾波器寬度足以匹 配LUT 106上數據的頻率容量。積分器206可設計或調整為提供特定 濾波器功能。作為一個示例，積分器206的單位增益頻率可等于LUT106 的數據率的頻率容量。相應地，積分器206可提供濾波器功能以轉換 接收的采樣電磁信號。
有源反饋增益210提供可調整的信號增益。在一個實施例中，有 源反饋增益210使電子元件110能夠補償總體電壓增益，以便于可在 分析器件112中實現單位增益傳遞函數。
偏移控制208及下調控制212的反饋環可分別執行偏移校正及下 調電壓校正。在一個實施例中，偏移控制208及下調控制212可通過 測試模式提供現場(in-situ )校準，由此傳遞函數可訓練并調整到已 知模式。在另一實施例中，EM耦合器108可放置在分析器件112的校 準點上，在所述位置，在EM耦合器1Q8再安裝到LUT1G6上之前校準 源發生器提供訓練模式。
均衡器214可提高高頻容量以補償LUT 106上的任一線路損失。 輸出驅動216可輸出沿輸出218的恢復的電磁信號到分析器件112, 所述輸出218可以是高性能同軸電纜。在一個實施例中，輸出驅動216 可包含對輸出信號前置補償的能力。
如前所述，所有或部分電子元件IIO可以實現為分析器件112的 數字信號處理能力114的配置。在一個實施例中，電子元件110包括 小增益的高:it^:大器，其余信號轉換由數字信號處理能力114實現。
圖3是根據本發明的示例實施例，適于實現使用電磁耦合器的高速總線才莫擬驗證的示例電子裝置的結構圖。電子裝置300用于表示多 種能夠從本發明教導獲益的傳統或非傳統的電子裝置、便攜電腦、蜂 窩電話、無線通信用戶單元、個人數字助理或其它電子裝置中的任意 一種。根據附圖的示例實施例，電子裝置300可以包括如圖3所示耦 合的一個或多個處理器302、存儲器控制器304、系統存儲器306、輸 入/輸出控制器308、網絡控制器310以及輸入/輸出器件312。電子裝 置300可包括可受益于本發明的教導的元件之間的高速連接。在一個 實施例中，EM耦合器(例如EM耦合器108)及EM接收器(例如電子 元件110)可合并到電子裝置300的元件(例如系統存儲器306的模 塊)中或在電子裝置300的元件之間。
處理器302可表示包括但不限于一個或多個微處理器、可編程邏 輯器件(PLD)、可編程邏輯陣列(PLA)、專用集成電3各(ASIC)、 微控制器等等的多種控制邏輯中的任一種，但本發明不限于這方面。 在一個實施例中，處理器302是Intel⑧兼容處理器。處理器302可具 有可被例如應用或操作系統調用的包括多條機器級指令的指令集。
存儲器控制器304可表示可將電子裝置300的系統存儲器306與 其它元件之間接口的任意類型的芯片集或控制邏輯。在一個實施例中， 處理器302及存儲器控制器304之間的連接可以是包括的高速/高頻串 行鏈路。在另一實施例中，存儲器控制器304可以合并到處理器302 中，而高速鏈路可以直接連接處理器302與系統存儲器306。
系統存儲器306可表示任意類型的存儲器器件，該存儲器器件用 于存儲已經或將被處理器302使用數據及指令。通常，盡管本發明不 在這方面作限定，但系統存儲器306可包括動態隨機訪問存儲器 (DRAM )。在一個實施例中，系統存儲器306可包括Rambus DRAM( RDRAM )。 在另一實施例中，系統存儲器306可包括雙數據率同步DRAM (DDRSDRAM)。
輸入/輸出(I/O)控制器308可表示將I/O器件312與電子裝置 300的其它元件之間接口的任意類型的芯片集或控制邏輯。在一個實 施例中，1/0控制器308可看作是南橋。在另一實施例中，1/0控制器308可符合Peripheral Component Interconnect (PCI) Express Base Specification, Revision 1.Oa， PCI Special Interrest Group, released April 15， 2003 (外設元件互聯(PCI) ExpressTM基本說明 書，修訂版1. Oa， PCI特別興趣組織(PCI Special Interest Group)， 2003年4月15日發布)。
網絡控制器310可表示允許電子裝置300與其它電子裝置或器件 通信的任一類型器件。在一個實施例中，網絡控制器310可符合The Institute of Electrical and Electronics Engineers,Inc. (IEEE) 802.lib standard (approved September 16， 1999， supplement to ANSI/IEEE Std 802. 11， 1999 Edition)(電氣和電子工程師協會(IEEE ) 802. lib標準(1999年9月16日通過，ANSI/IEEE 802. 11標準補充, 1999版本))。在另一實施例中，網絡控制器310可以是以太網絡接 口卡。
輸入/輸出(I/O)器件312可表示提供輸入到電子裝置300或處 理來自電子裝置300的輸出的任一類型的器件、外設或元件。
由于上文提到的積分器件可具有用于過濾輸入熱噪音的較低帶 寬，本發明的實施例可達到低噪音性能。此外，在放大器鏈前部處的 積分器件的高DC增益可高于任意輸入噪音。噪音性能可通過調整積分 器件的單位增益進一步達到更高頻率。
雖然本發明實施例是通過參考許多說明性實施例進行描述的，但 應該了解，本領域技術人員在本發明的精神及原則范圍內可設計出更 多其它的修改及實施例。更具體地i兌，在上述7>開內容、附圖及所附 權利要求未脫離本發明精神的范圍內對元件部分和/或主要結合設置 中的設置合理的變更及修改是可能的。除了對元件部分和/或設置的變 更及修改，備選用法對本領域技術人員也是顯而易見的。
權利要求
1. 一種設備，包括電子元件，所述電子元件用于接收來自電磁耦合器的采樣電磁信號、放大和恢復類微分輸出信號，并通過單位傳遞函數提供恢復的采樣電磁信號給示波器。
2. 根據權矛溪求1所述的設備，其中所述電子元件包括自動增益控制器， 所述自動增益控制器用于通過雞傳遞函數提側言號給所述示波器。
3. 才財居權矛虔求1所述的設備，其中所述電子元件包括用于傳輸所述信 號的足夠帶寬。
4. 才財居權矛虔求1所述的設備，其中所述電子元件包括帶有測試模式的 現場校準，通順必見場校準將所述絲函數訓練^I整到已何莫式。
5. 才財居權利要求1所述的設備，其中所述電子元件包括前置州嘗器，所 述前置州嘗器用于前置州嘗所述信號絲過高性能同軸電纜將所述信號傳送 給示波器。
6. 根據權禾'虔求1所述的設備，其中所述電子元件包括賴器才勢夾。
7. 根據權利要求1所述的設備，其中所述電子元件包括所述示波器的數 字信號處理能力的配置。
8. 根據權禾虔求7所述的設備，其中所述電子元件包括所述示波器夕陶 的離"^L件A^斤述示波器的數字信號處理能力的酉己置的組合。
9. 一種設備，包括用于對來自測試M的信號進行采樣的部件；用于放大并l^t輸出信號的部件；用于通it^立傳遞函數傳送EM信號到示波器的部件。
10. 根據權矛虔求9所述的設備，還包括用于通過已知模狄用于放大、 '隨及傳送的部件校準的部件。
11. 才財居權利要求9所述的設備，還包括馬封正來自所述LUT的所述信號的部件。
12. 4財居權矛虔求9所述的設備，其中用于恢復的所述部件^i舌用于對所 述輸出信號積分的部件。
13. 根據權禾'J^求9所述的設備，其中用于傳送的所述部件包括用于自動 控制信號增益的部件。
14. 才財居權禾'漆求9所述的設備，其中用于傳送的所述部件包括用于前置 4hi嘗所述EM信號的部件。
15. —種系統，包括電不辯^器，所迷電》對^器用于接41^于^f各上數據的電》對言號； 電子元件，所述電子元件用于/A^斤述電》對^a^妄^^斤述電^f言號并且放大和fel類微分輸出信號，所述電子元件包括自動增益控制器以通過^f立傳遞函數4C^f言號^^析器件；以及所述分析器件，所述分析器件用于接J^斤述'1^1的電》對言號以^^應于所述'fe復的電》劍言號的^i^f言號能夠^l^正。
16. 才財居權矛j^求15所述的系統，其中所述電子元件還^i舌帶有測試模 式的現場校準，通ii/斤i^見場校準所述傳遞函數得到訓練^I整到已知模式。
17. 才財居權矛j^求15所述的系統，其中所述電子元件還包括用于對所述 信號前置州嘗的前置州嘗器。
18. 根據權牙'虔求15所述的系統，其中所述電子元件包括所述分析器件 的數字4言號處理能力的配置。
19. 4財居權矛J^求15所述的系統，其中所述電子元件包括所述分析器件 夕陶的離"^L件與所述分析器件數字信號處理能力配置的組合。
20. 才財居權矛漆求15所述的系統，其中所述分析器件包括用于消除所述 電子元件所引^y牛動的濾波器。
全文摘要
本發明的名稱為對利用電磁耦合器的高速總線模擬驗證的方法及設備，在至少一個實施例中提供了一種設備，所述設備包括電磁耦合器，用于提供采樣電磁信號；電子元件，用于從電磁耦合器接收采樣電磁信號，放大及恢復類微分輸出信號，并通過單位傳遞函數提供恢復的采樣電磁信號給示波器。將描述其他實施例并提出權利要求。
文檔編號G06F11/22GK101424720SQ200810176908
公開日2009年5月6日 申請日期2008年9月26日 優先權日2007年9月27日
發明者J·克里特克洛, J·本哈姆, L·塔特, T·欣克 申請人:英特爾公司