[发明专利]用于选择频段的控制方法及相关的时钟数据恢复装置

说明书

技术领域

本案涉及一种用于产生时钟的控制方法及其相关时钟数据恢复装置，尤涉及一种不需精准参考频率即可产生准确时钟的控制方法及其相关时钟数据恢复装置。

背景技术

在电子系统中，信号发送端与信号接收端间的时钟信号往往存在着时钟偏差。因此，电子系统需要使用时钟数据恢复（clock data recovery，CDR）电路来校准时钟偏差，以于信号接收端取得正确的传输数据。通常而言，时钟数据恢复装置需通过使用精准的参考频率，才可据以准确校准时钟偏差。

举例来说，请参考图1，图1为已知一时钟数据恢复装置10的示意图。时钟数据恢复装置10通过一输入数据流DATAIN以及一参考时钟REF，产生恢复时钟CLK以及时钟恢复数据（Rerimed data）RDATA。如图1所示，时钟数据恢复装置10包括一相位侦测器PDET、一频率侦测器FDET、一选择单元SEL、一状态机STA、一电荷泵CP、一低频滤波器LPF、一多频段压控震荡器VCO以及一除频单元DIV。相位侦测器PDET用来侦测输入数据流DATAIN的数据频率与多频段压控震荡器VCO输出的恢复时钟CLK间的相位差距，并据以输出一相位差距信号S_PD以及一相位锁定信号DLOCK。相位侦测器PDET另通过输入数据流DATAIN以及恢复时钟CLK，输出时钟恢复数据RDATA。举例来说，相位侦测器PDET可包括一D型触发器以及一串行/并列转换器（serial-to-parallel converter）。其中，D型触发器用来通过恢复时钟CLK校准输入数据流DATAIN的频率，校准过后的输入数据流DATAIN再经过串行/并列转换器转换后，即可得到时钟恢复数据RDATA。频率侦测器FDET用来侦测参考时钟REF与一除频时钟DIVCLK间的频率差距，并据以输出一频率差距信号S_FD以及一频率锁定信号FLOCK。其中，除频时钟信号DIVCLK是由恢复时钟CLK经过除频单元DIV除频后产生。选择单元SEL用来通过一选择控制信号CON，输出相位差距信号S_PD以及频率差距信号S_FD中其中一者至电荷泵CP。电荷泵CP用来通过选择单元SEL输出的信号，产生适当的一电流信号CC至低频滤波器LPF。低频滤波器LPF则通过电流信号CC，产生相对应的锁定电压VC。多频段压控震荡器VCO用来通过锁定电压VC，产生恢复时钟CLK。状态机STA用来通过相位锁定信号DLOCK以及频率锁定信号FLOCK，输出用于控制选择单元SEL的选择控制信号CON。

简单来说，当时钟数据恢复装置10开始工作时，时钟数据恢复装置10首先通过参考时钟REF来使多频段压控震荡器VCO输出的恢复时钟CLK接近参考时钟REF。因此，状态机STA通过调整选择控制信号CON，使选择单元SEL输出频率差距信号S_FD。接下来，当恢复时钟CLK接近参考时钟REF时，频率侦测器FDET会输出适当的频率锁定信号FLOCK，以使状态机STA控制选择单元SEL输出相位差距信号S_PD，从而通过输入数据流DATAIN进行进一步的锁定。如此一来，通过两阶段的锁定，时钟数据恢复装置10可通过准确的参考时钟REF避免误锁（mis-lock）现象，然后再通过输入数据流DATAIN进行更精准的锁定，以取得正确的时钟恢复数据RDATA以及恢复时钟CLK。

然而，时钟数据恢复装置10需要精准且低抖动的参考时钟REF，才可避免于通过输入数据流DATAIN进行进一步的锁定时发生误锁现象。另一方面，于时钟数据恢复装置10开始运作时，输入信号IN中必须包括一段训练图样（training pattern），时钟数据恢复装置10始能锁定至准确的恢复时钟CLK，以撷取正确的时钟恢复数据RDATA。

发明内容

因此，本发明提出一种不需精准参考时钟即可产生准确恢复时钟的控制方法及相关的时钟数据恢复装置。

通过一方面，本发明公开一种控制方法，用于支持多个频段的一时钟数据恢复装置，用来控制该时钟数据恢复装置于该多个频段中选择一工作频段，以使该时钟数据恢复装置产生一用来产生时钟恢复数据（retimed data）的恢复时钟，该控制方法包括接收具有一数据频率的一串行数据流；将该多个频段对应于多个频段群组，其中每一频段群组包括至少一频段且对应于不同频率范围；通过该数据频率以及一锁定电压范围，自该多个频段群组中，选择一频段群组作为一粗调频段群组；以及通过该数据频率、该锁定电压范围以及该粗调频段群组，选择一频段作为该工作频段，以产生该恢复时钟。