[发明专利]不带有外部参考时钟的时钟及数据恢复电路的频率及相位获取

说明书

技术领域

背景技术

虽然处理电路通常以并行方式处理数据，但数据通常在若干点之间串行地传送。串行数据可在没有明确时钟信号的情况下发射，举例来说，使用非返回到零格式发射。接收串行信号的接收器起作用以恢复所发射的数据及对应的时钟信号，其中执行此些操作的接收器的电路通常称为时钟及数据恢复电路或更通常地称为CDR。

许多时钟及数据恢复电路在其操作中使用参考时钟信号，(举例来说)以通过具有带有接近于数据速率的频率的参考时钟信号而辅助时钟恢复。所述参考时钟信号通常来自以晶体振荡器或类似精度源形式的参考时钟。提供参考时钟可为昂贵的、占据大空间或具有其它非所要的影响。

在一些应用中，可以变化速率接收串行数据。在此些应用中，CDR可具备源自多个参考时钟的多个参考时钟信号(一个参考时钟信号用于一个数据速率)。这可能大大增加使用参考时钟信号的时钟及数据恢复电路的花费或所需的空间。

发明内容

因此，本发明提供用于不具有参考时钟信号的时钟及数据恢复的电路及方法。

在一个方面中，本发明提供一种时钟及数据恢复装置，所述装置包括：振荡器，其经配置以响应于频率控制信号而产生第一时钟信号；时钟电路，其经配置以接收所述第一时钟信号，且基于相位控制信号而产生输出时钟信号；相位检测器，其经配置以接收数据输入信号及输出时钟信号，且产生数据输出信号及相位检测信号；环路滤波器，其经配置以通过对所述相位检测信号进行滤波而产生相位控制信号；及控制器，其经配置以基于第一时钟信号、输出时钟信号及数据输入信号的测量而使用频率控制信号来控制振荡器的频率。

在另一方面中，本发明提供一种时钟及数据恢复装置，所述装置包括：振荡器，其经配置以基于频率控制信号及范围控制信号而产生具有带有振荡频率的多个相位的第一时钟信号；控制器，其经配置以基于频率比较量度及数据转变密度量度而产生频率控制信号、范围控制信号及预定标器(prescaler)控制信号；相位内插器，其经配置以接收第一时钟信号，且基于相位控制信号而产生第二时钟信号，其中所述第二时钟信号从所述第一时钟信号的多个相位中的两个相位内插；预定标器，其经配置以接收所述第二时钟信号，且通过以预定标器控制信号的值来使所述第二时钟信号分频而产生输出时钟信号；相位检测器，其经配置以接收数据输入信号及输出时钟信号，且产生数据输出信号及相位检测信号；环路滤波器，其经配置以通过对相位检测信号进行滤波而产生相位控制信号；频率比较模块，其经配置以基于第一时钟信号与输出时钟信号的相对频率而产生频率比较量度；及转变密度检测器，其经配置以基于数据输入信号与输出时钟信号的相对频率而产生数据转变密度量度。

在另一方面中，本发明提供一种时钟及数据恢复装置，所述装置包括：振荡器，其经配置以响应于第一频率控制信号及第二频率控制信号而产生第一时钟信号；分频器，其经配置以接收所述第一时钟信号且产生输出时钟信号；相位检测器，其经配置以接收数据输入信号及输出时钟信号且产生数据输出信号及相位检测信号；环路滤波器，其经配置以通过对相位检测信号进行滤波而产生第二频率控制信号；及控制器，其经配置以基于第一时钟信号、输出时钟信号及数据输入信号的测量而使用频率控制信号来控制振荡器的频率。

在另一方面中，本发明提供一种用于时钟及数据恢复的方法，所述方法包括：测量指示第一时钟信号与输出时钟信号的相对频率的频率比较；测量指示数据输入信号相对于输出时钟信号的频率的转变密度的数据转变密度；搜索允许将数字时钟及数据恢复电路锁定到串行数据信号的电路设置，其中所述锁定是基于所测量的频率比较及所测量的数据转变密度。

根据本发明的概述更完整地理解本发明的这些方面及其它方面。

附图说明

图1为根据本发明的方面的时钟及数据恢复电路的框图。

图2为根据本发明的方面的时钟及数据恢复电路的框图。

图3为根据本发明的方面的时钟及数据恢复电路的框图。

图4为根据本发明的方面的用于时钟及数据恢复的过程的状态图。

图5为根据本发明的方面的用于时钟及数据恢复的过程的流程图。

图6为根据本发明的方面的用于时钟及数据恢复的过程的流程图。

图7为根据本发明的方面的用于时钟及数据恢复的过程的流程图。

具体实施方式