[实用新型]中点拉升的单一传输接收汇流排架构

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种汇流排技术，特别是一种中点拉升的单一传输接收汇流排架构，能够提高传输信号的速率限制以及简化电路布局上所遭遇到的困难。

背景技术

由于市场对电子系统速度的要求日益加深，因此使得不同集成电路(Integrated Circuit，以下简称IC)之间的资料传输(data rate)速率也必须跟着提高。目前已有相当多的传输介面技术与电路相继被提出，主要是用来提升汇流排上实际资料传输的速度。其中，有些技术是利用反射波来加强接收端上的振幅(例如Open Scheme汇流排)，有些技术则是在传输端上串联电阻来降低PVT(其中P代表制程(process)、V代表电压(voltage)、T代表温度(temperature))所造成的偏移，有些技术则是在汇流排两端增加终端电阻(DC termination resistors)来消除反射波(例如GTL汇流排，亦即Gunning Transceiver Logic)。这些汇流排技术各有其优缺点，以下则以Open Scheme汇流排和GTL汇流排进行说明。

图1表示习知常见的单一传输接收架构的Open Scheme汇流排示意图。这种汇流排是使用于IC与IC之间的信号传输与接收，例如图中IC 12与IC 14之间是直接以传输线10连接(其中IC 12和IC 14均可以做为信号的传输端和接收端)，因此在印刷电路板(printed circuit board，PCB)上布局拉线非常容易。在此汇流排架构中，输出阻抗必须匹配于传输端的特性阻抗Z₀，由于接收端的反射系数为1，所以反射波会等于入射波。因此，在接收端上便可以得到相当好的数字波形。

图2表示图1中Open Scheme汇流排上传输端、接收端和中点10a上电压的波形图。在图2中，波形15表示在传输端上的电压波形，波形17表示在接收端上的电压波形，波形19表示在中点10a上的电压波形。如图所示，其中波形15(即传输端上的电压波形)上呈现以两倍飞行时间(flight time)才能达到稳态，而波形17(即接收端上的电压波形)则是相当好的信号波形。

习知Open Scheme汇流排架构由于相当简单，因此其最大优点便是容易布局。然而在实际应用上，此种汇流排则具有以下的缺点：第一、要在接收端上接收到较好波形，其先决条件是传输端的输出阻抗必须匹配于传输线10的特性阻抗Z₀。然而，输出阻抗实际上会受到操作条件和制造过程的影响。因此，在设计上，势必要在输出电路上增加补偿电路，借以对于来自PVT(制程、电压、温度)的偏移，进行输出阻抗的补偿。第二、由图2可知，传输端上的电压必须经过两倍的飞行时间，才能够达到稳态。换言之，此两倍飞行时间就会是此种汇流排资料传输速率的极限。如果资料传输速率超过此一极限，则会使得电路中的电源(power)和地线(ground)不稳定，并且汇流排的杂讯以及各资料传输线间资料传输时间的不对称性(skew)会更加严重。

接着，针对GTL汇流排进行说明。图3则表示习知多点传输接收的GTL汇流排示意图，其中电压VTT为1.2V；如果将电压VTT改为1.5V时，就是应用于Intel P6 CPU与晶片组(chipset)之间的GTL+汇流排。此汇流排可以应用于多点传输接收的架构上，如图所示，传输线20之中点拉出到不同的IC 22a、22b、…、22c的输出入端上，而传输线20的两端则分别连接一个拉升(Pull-up)电阻RT，此拉升电阻RT的电阻值等于传输线20的特性阻抗Z₀。因此，无论是哪一个IC做为传输端，在汇流排的两端上因为反射数皆为零，所以都不会有反射波，而汇流排上任何一点的波形都是一样，只有电压波形到达时间的差异而已。事实上，此汇流排除了可以做为多点传输接收的应用外，也可以使用于单一接收点的传输上。图4表示习知单一传输接收的GTL汇流排示意图。在图4中，传输线30、30a、30b具有相同的特性阻抗Z₀，在传输线30和30a之间则连接IC 32的输出入电路，在传输线30和30b之间则连接IC 34的输出入电路。与图3相同的是，传输线30、30a、30b的两端上具有终端电阻RT，其电阻值与特性阻抗Z₀相同。