[发明专利]一种自适应动态阻抗匹配方法

说明书

技术领域

本发明属于电路系统技术领域，具体涉及一种自适应动态阻抗匹 配方法。

背景技术

自适应动态阻抗匹配是为了解决电路系统中高速信号传输产生 的信号完整性问题。目前在电路系统中，随着系统复杂度和集成度的 提升，系统工作频率大幅提高。处理器工作频率从传统的几百兆赫兹 跃升至3～5GHz，系统工作频率的提升在带来了高带宽和高数据传输 速率的同时，也带来了诸如信号串扰、反射等一系列信号完整性问题， 严重影响了信号的质量，导致电路出现误翻转等一系列问题，对系统 的稳定性有着致命的影响。

在信号通路上添加匹配电阻能够有效地解决信号反射等信号完 整性问题。传统的方式是在电路设计的时候对信号的质量进行预估， 根据预估的信号质量选择相应的匹配电阻进行电路设计。这种方式的 缺点在于在电路设计中影响信号完整性的因素很多，信号工作频率、 信号走线长度、电源层与地层分布情况和生产加工质量等都会影响信 号的质量。因此，采用传统预估的方法往往达不到最优化的信号完整 性的效果。因此，需要利用一种灵活的、动态的阻抗匹配调整方法来 对系统中的高速信号在不同工作状态下的质量进行动态的调节，确保 信号质量的最优化，实现系统的稳定可靠。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是：如何提供一种灵活的自适应动态阻 抗匹配方法。利用该方法可以实现电路系统中高速信号质量的自适应 动态调整，能够有效的提高系统的信号完整性和系统的稳定性。

(二)技术方案

为解决上述技术问题，本发明提供一种自适应动态阻抗匹配方 法，该方法基于动态阻抗匹配模块来实现电路阻抗实时动态匹配；所 述该动态阻抗匹配模块，包括：采样反馈电路、可编程逻辑芯片和电 阻阵列模块；其中，采样反馈电路用于实时采样电路上的信号，通过 数模转换转换成数字量传送给可编程逻辑芯片；可编程逻辑芯片用于 将接收到的数字量通过动态阻抗匹配算法进行运算，确定是否需要进 行补偿以及补偿量的数值，产生相应的补偿码并发送给电阻阵列模 块；电阻阵列模块用于接收补偿码并进行译码，选择相应的电阻接入 电路，完成电路补偿；

其中，所述动态阻抗匹配算法为：首先确定一定数量的采样点数 目n，得到该电路的信号质量信息a₁、a₂……a_n，根据下述公式计算这 些信号质量信息与预设信号质量信息数据X的标准差s；

s=Σi=1n(ai-X)2n-1]]>

并将标准差s与预设信号质量阈值α相比较，如果s≤α，则该电 路不需要进行补偿；如果s＞α，则该电路需要补偿，并根据二者的 差值β＝(s-α)与预设补偿阶数γ的比值确定补偿量的数据，产生相应 的补偿码发送给电阻阵列模块；

所述电阻阵列模块包括：译码器、多个电阻元件和多路开关；所 述译码器的输入端与可编程逻辑芯片相连，接收可编程逻辑芯片发来 的补偿码，译码器的每一个输出端都接入一个不同阻值的电阻；电阻 的另一端接入多路开关中实现阻值的选择；多路开关输出端接入信号 通路，将选好的电阻接入信号通路中；即，所述电阻阵列模块接收到 可编程逻辑芯片发送过来的补偿码，通过内置的译码器进行译码，选 择将相应通道的电阻接入电路实现动态阻抗匹配。

(三)有益效果