自适应均衡参数调整、传输性能测试的集成方法和电路的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种自适应均衡参数调整、传输性能测试的集成方法，包括：采样比较器采集串行数据的模拟电压信号，并与设定的模拟参考电压信号进行比较，得到传输性能参数信号；数字监控模块检测传输性能参数信号；当传输性能参数信号超出第一阈值时，数字监控模块向数字分时复用控制模块发送自适应均衡参数调整中断请求；数字分时复用控制模块检测当前传输性能测试的第一相位信号和第一电压信号；当第一相位信号和第一电压信号分别满足预设条件时，响应中断请求，进行自适应均衡参数调整，优化均衡器的系数。因此，本发明通过数字控制，分时段复用了链路中的多个实现单元，节约了整体的功耗，极大地减小了芯片的面积。
【专利说明】自适应均衡参数调整、传输性能测试的集成方法和电路
【技术领域】
[0001]本发明涉及高速数据传输或通信【技术领域】，尤其涉及一种自适应均衡参数调整、传输性能测试的集成方法和电路。
【背景技术】
[0002]在互联网通信、计算机主板芯片间的数据传输、光纤通信和高速背板数据传输等场合，串行通信技术都得到了广泛的应用。目前，单个通道的串行数据传输速率已经达到或甚至超过了 10G-20Gbps。随着传输速率的提高，由信号完整性所引起的问题越来越严重，如传输介质损耗、反射、阻抗失配、串扰等，使得接收端接收到的数据在进行高电平/低电平判决前，其轨迹叠加所形成的眼图已经部分或完全闭合。
[0003]为了提高通信质量，减少误码率和码间干扰，在接收端通常采用信道均衡技术来抵消信道上不利因素的影响，如信道损耗、频率响应不平坦等。由于信道的传输特性是随着时间、环境、温度等因素的变化而细微变化的，接收端往往需要采用自适应的均衡技术来自动跟踪信道的变化。自适应均衡技术本质上是一个能够对未知的时变信道作出调整或者补偿，经特定算法自动对均衡系数进行调节的滤波器。
[0004]目前对于每秒数十吉比特及以上的高速串行传输应用中，自适应均衡技术大多数采用了符号最小均方误差算法(Sign-sign Least Mean Square)来形成反馈回路,调整均衡器的系数。符号最小均方误差算法因其具有低的计算复杂度(不需要任何乘法)、较快的收敛速度和较低的功耗等特点，已经广泛的应用于针对高速传输的自适应均衡技术中。
[0005]同时，一般在高速的串行接口应用中，设计者为了方便的进行功能验证和传输性能测试，在接收端(Receiver)的芯片上集成有能够实现传输性能测试的电路，扫描传输的信号并叠加形成眼图，以便于直接监视信道数据传输的性能，即片上实现眼图浏览(eye-opening browser)。
[0006]但是，当需要在接收端芯片上同时实现自适应均衡参数调整和眼图浏览测试的功能时，往往需要增加多个独立的模块，会造成高速数据通路上的负载加重，同时需要占用很大的芯片面积，也会有很大的功率损耗。
[0007]在现代大容量数据通信中，单片芯片上往往集成多个信道，对功率损耗和芯片面积的要求也非常严格。因此，每个通道独立的最小均方误差均衡实现和独立的眼图浏览器实现，在整体功率损耗和占用芯片面积上是不可以接受的。
【发明内容】
[0008]本发明提供的自适应均衡参数调整、传输性能测试的集成方法和电路，能够在实现自适应均衡参数调整和传输性能测试两种功能的同时，降低整体功耗，减小芯片占用面积。
[0009]一方面，本发明提供了一种自适应均衡参数调整、传输性能测试的集成方法，所述集成方法包括:
[0010]在第一时钟频率下，采样比较器采集串行数据的模拟电压信号；
[0011]所述采样比较器将所述模拟电压信号与模拟参考电压信号进行比较，得到传输性能参数信号；
[0012]数字监控模块检测所述传输性能参数信号；
[0013]当所述传输性能参数信号超出第一阈值时，数字监控模块向数字分时复用控制模块发送自适应均衡参数调整中断请求；
[0014]所述数字分时复用控制模块根据所述自适应均衡参数调整中断请求，在所述第一时钟频率下，检测当前传输性能测试的第一相位信号和第一电压信号；
[0015]当所述第一相位信号和第一电压信号分别满足预设条件时，所述数字分时复用控制模块对自适应均衡参数进行调整；
[0016]所述数字分时复用控制模块根据调整后的所述自适应均衡参数，对均衡器的系数进行调整。
[0017]优选地，在采样比较器采集串行数据的模拟电压信号之前，所述方法还包括:
[0018]数字分时复用控制模块产生初始相位控制字和初始电压控制字；
[0019]相位插值器根据所述初始相位控制字，在设定的相位周期区间内进行插值移相，生成采样相位信号；
[0020]数模转换器根据所述初始电压控制字，将接收到的电压信号转换成所述模拟参考电压信号。
[0021]优选地，所述传输性能参数信号包括传输误码率、传输码元误差信号幅度。
[0022]优选地，所述预设条件具体为:所述第一相位信号的相位值等于预设的恢复时钟输出的相位，且所述第一电压信号的电压值等于预设的中间电压。
[0023]优选地，所述自适应均衡参数调整采用符号最小均方误差算法实现。
[0024]优选地，在所述调整均衡器的系数之后，所述方法还包括:
[0025]当所述调整后的自适应均衡参数在预设的参数阈值范围内时，所述数字分时复用控制模块取消自适应均衡参数调整中断请求，并继续进行传输性能测试。
[0026]优选地，所述传输性能测试具体为:
[0027]设定初始相位信号和初始电压信号；
[0028]根据初始电压信号和预设的第一步进电压增加电压信号的电压值，进行初始相位信号下的传输信号扫描；其中，所述电压信号的电压值不超过预设的电压阈值；
[0029]根据预设的第一步进相位增加相位信号的相位值，在每一相位值下进行一次传输信号扫描测试；其中，所述相位信号的相位值不超过预设的相位阈值。
[0030]优选地，所述方法还包括:
[0031]当所述第一相位信号和/或所述第一电压信号未满足所述预设条件时，所述数字分时复用控制模块保持所述自适应均衡参数调整中断请求；
[0032]所述数字分时复用控制模块根据所述自适应均衡参数调整中断请求，继续进行传输性能测试。
[0033]另一方面，本发明提供了一种自适应均衡参数调整、传输性能测试的电路，所述电路包括:
[0034]采样比较器，用于在第一时钟频率下，采集串行数据的模拟电压信号；
[0035]所述采样比较器还用于，将所述模拟电压信号与模拟参考电压信号进行比较，得到传输性能参数信号；
[0036]数字监控模块，用于检测所述传输性能参数信号；当所述传输性能参数信号超出第一阈值时，数字监控模块向数字分时复用控制模块发送自适应均衡参数调整中断请求；
[0037]所述数字分时复用控制模块，用于根据所述自适应均衡参数调整中断请求，在所述第一时钟频率下，检测当前传输性能测试的第一相位信号和第一电压信号；当所述第一相位信号和第一电压信号分别满足预设条件时，所述数字分时复用控制模块对自适应均衡参数进行调整；
[0038]所述数字分时复用控制模块还用于，根据调整后的所述自适应均衡参数，对均衡器的系数进行调整。
[0039]优选地，所述电路还包括:相位差值器；
[0040]所述数字分时复用控制模块还用于，产生初始相位控制字和初始电压控制字；
[0041]所述相位插值器用于，根据所述初始相位控制字，在设定的相位周期区间内进行插值移相，生成采样相位信号；
[0042]所述数模转换器还用于，根据所述初始电压控制字，将接收到的电压信号转换成所述模拟参考电压信号。
[0043]优选地,所述传输性能参数信号包括传输误码率、传输码兀误差信号幅度。
[0044]优选地，当所述调整后的自适应均衡参数在预设的参数阈值范围内时，所述数字分时复用控制模块还用于，取消自适应均衡参数调整中断请求，并继续进行传输性能测试。
[0045]优选地，所述数字分时复用控制模块具体用于:
[0046]设定初始相位信号和初始电压信号；
[0047]根据初始电压信号和预设的第一步进电压增加电压信号的电压值，进行初始相位信号下的传输信号扫描；其中，所述电压信号的电压值不超过预设的电压阈值；
[0048]根据预设的第一步进相位增加相位信号的相位值，在每一相位值下进行一次传输信号扫描测试；其中，所述相位信号的相位值不超过预设的相位阈值。
[0049]优选地，当所述第一相位信号和/或所述第一电压信号未满足所述预设条件时，所述数字分时复用控制模块还用于保持所述自适应均衡参数调整中断请求，并继续进行传输性能测试。
[0050]因此，通过本发明提供的自适应均衡参数调整、传输性能测试的方法，在接收端芯片上将自适应均衡参数调整与传输性能测试电路集成在一起，根据数字监控模块检测的传输性能测试信号参数，或者根据预设定的时间进行自适应均衡参数调整信息，产生自适应均衡参数调整中断请求，采用数字分时复用的方法，通过数字复用控制模块，分时控制完成自适应均衡参数的调整和眼图扫描；因此，节约了整体的功耗，也极大地减小了芯片的面积。
【专利附图】
【附图说明】
[0051]
[0052]图1为本发明实施例一提供的一种自适应均衡参数调整、传输性能测试的集成方法流程图；
[0053]图2为本发明实施例二提供的自适应均衡参数调整、传输性能测试的电路图。
【具体实施方式】
[0054]本发明实施例将实现自适应均衡参数调整、传输性能测试功能的电路集成在单个串行通信接收端的芯片上，通过数字分时复用的方法，分时重复利用电路中部分模块，进行传输性能测试和自适应均衡参数的调整。
[0055]下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
[0056]实施例一
[0057]图1为本发明实施例一提供的一种自适应均衡参数调整、传输性能测试的集成方法流程图。
[0058]根据图1所示，所述自适应均衡参数调整、传输性能测试的集成方法包括如下步骤:
[0059]步骤101，数字分时复用控制模块产生初始相位控制字。
[0060]具体地，初始相位控制字为数字分时复用控制模块根据预设的精度或相位分辨率，预先估计判决的相位控制字；所述预设精度或相位分辨率为在相位周期区间内进行采集的相位点的个数，采集的相位点越多精度越高，分辨率也越高。
[0061]步骤102，相位插值器根据初始相位信号，生成采样的相位时钟信号。
[0062]具体地，相位插值器根据步骤101生成的初始相位控制字，在设定的相位周期区间进行插值移相，生成用于采样的新的相位时钟信号。
[0063]步骤103，数字分时复用控制模块产生初始电压控制字。
[0064]具体地，初始电压控制字为数字分时复用控制模块根据预设的精度或电压分辨率，预先估计判决的电压信号；所述预设精度或电压分辨率为在电压信号范围内进行采集的电压值的个数，采集的电压值的个数越多精度越高，电压分辨率也越高。
[0065]步骤104，在第一时钟频率下，采样比较器采集串行数据的模拟电压信号。
[0066]具体地，第一时钟频率为相位插值器从接收到的数据中恢复出的采样时钟频率。当数字分时复用控制模块产生初始电平控制字和初始相位控制字后；相位插值器根据初始相位控制字，生成初始采样相位；数模转换器将初始电平控制字转换为模拟参考电平信号；采样比较器(CMP+、CMP-、CMPz)在当前采样时钟频率下对传输信道输入的串行数据模拟电压信号进行采集。
[0067]步骤105，所述采样比较器将所述模拟电压信号与模拟参考电压信号进行比较，得到传输性能参数信号。
[0068]具体地，步骤104之后，采样比较器将采集的模拟电压信号与模拟参考电压信号进行比较，输出电平信号，再通过异或门(X0R)输出相应的高电平或者低电平信号，对所述高电平信号或者低电平信号进行相应的逻辑处理之后得到传输性能参数信号。
[0069]所述传输性能参数信号可以为传输误码率、传输码元误差信号幅度或其他判断串行信道的传输性能参数信号。
[0070]步骤106，数字监控模块检测所述传输性能参数信号；
[0071]步骤107，当所述传输性能参数信号超出第一阈值时，数字监控模块向数字分时复用控制模块发送自适应均衡参数调整中断请求。
[0072]具体地，第一阈值为判断传输性能参数信号设定的一个或多个临界值。数字监控模块监视传输性能参数信号，当传输性能参数信号超出设定的临界值时，数字监控模块向数字分时复用控制模块发出自适应均衡参数调整中断请求，随后，当满足预设的条件时，数字分时复用控制模块进行自适应均衡参数调整。
[0073]在具体的例子中，数字分时复用控制模块也可以设定为固定时间，在经过设定的时间后自动进行自适应均衡参数调整。
[0074]步骤108，所述数字分时复用控制模块根据所述自适应均衡参数调整中断请求，在所述第一时钟频率下，检测进行当前传输性能测试的第一相位信号和第一电压信号。
[0075]具体地，第一相位信号和第一电压信号为在当前时钟频率下，进行的传输性能测试，即传输信号扫描时的相位和电压。当数字分时复用控制模块接收到数字监控模块发送的自适应均衡参数调整中断请求时，检测当前传输信号的相位和电压，将检测到的相位和电压与预设定条件中的相位与电压进行对比。
[0076]步骤109，当所述第一相位信号和第一电压信号分别满足预设条件时，所述数字分时复用控制模块对自适应均衡参数进行调整。
[0077]具体地，预设条件可以具体为:第一相位信号等于预设的从数据中恢复出的时钟的相位信号，且所述第一电压信号等于预设的中间电压，即电源电压的一半。当第一相位信号和第一电压信号同时满足预设条件时，数字分时复用控制模块响应自适应均衡参数调整中断请求，暂停传输性能参数扫描，开始执行自适应均衡参数调整算法。
[0078]优选地，自适应均衡参数调整采用符号最小均方误差算法。
[0079]步骤110，所述数字分时复用控制模块根据调整后的所述自适应均衡参数，对均衡器的系数进行调整。
[0080]具体地，在信道均衡技术中，预先设定自适应均衡参数；根据预设定的参数，采用符号最小均方误差算法调整预设定的参数。
[0081]调整的自适应均衡参数包括输入信号的增益、输入信号的直流偏置，自适应均衡器的系数等参数。
[0082]步骤111，在调整自适应均衡参数之后，数字分时复用控制模块取消自适应均衡参数调整中断请求，继续进行传输性能测试。
[0083]具体地，所述继续进行传输性能测试过程可以具体为:
[0084]设定初始相位信号和初始电压信号，所述初始相位信号和初始电压信号均为传输性能测试之前设定好的传输信号采集的初始值。
[0085]根据初始电压信号和预设的第一电压增加电压信号的电压值，进行初始相位信号下的传输信号扫描；其中，所述电压信号的电压值不超过预设的电压阈值。
[0086]换句话说，就是在初始电压信号和初始相位信号下，进行传输信号的扫描，然后对扫描的结果进行存储；之后，在不改变初始相位的情况下，逐步增加电压值，对于每一个步进增加后的电压值，进行传输性能数据的扫描，并对扫描结果进行存储，直至步进后的电压值超出预设电压范围。我们将这种不改变相位，只改变电压的传输性能数据扫描称为眼图的垂直电压扫描。
[0087]根据预设的第二相位信号，步进增加相位信号的相位值，在每一个相位值下进行一次传输信号的垂直电压扫描；其中，所述相位信号的相位值不超过预设的相位阈值。根据上述描述，根据预先设定的第一步进相位增加相位信号的相位值，对每一个步进后得到的相位信号，都进行一次垂直电压扫描，直至步进后的相位值超出预设的相位阈值为止。
[0088]最后对扫描出的所有数据进行叠加，形成眼图。第一步进电压和第一步进相位的设置，能够使得所述扫描过程中电压与相位的步进次数相同。通常情况下，在电压与相位的阈值范围内，设置电压的步进次数等于相位的步进次数。在接收端芯片上将自适应均衡参数调整与传输性能测试电路集成在一起，根据数字监控模块检测的传输数据性能信号参数，或者根据预设定的时间产生自适应均衡参数调整中断信息。本发明实施例采用数字分时复用的方法，通过数字分时复用控制模块，完成自适应均衡参数的调整和传输性能眼图扫描；因此，节约了整体的功耗，也极大地减小了芯片的面积。
[0089]实施例二
[0090]图2为本发明实施例二提供的集成自适应均衡参数调整、传输性能测试的电路。如图2所示，所述集成自适应均衡参数调整、传输性能测试的电路包括:数字分时复用控制模块21、数模转换器22、相位插值器(Phase Interpolator) 23、采样比较器24和数字监控模块(图中未示出)。
[0091]所述采样比较器24，用于在第一时钟频率下，采集串行数据的模拟电压信号。
[0092]所述采样比较器24还用于，将所述模拟电压信号与模拟参考电压信号进行比较，得到传输性能参数信号。
[0093]数字监控模块(图中未示出)，用于检测所述传输性能参数信号；当所述传输性能参数信号超出第一阈值时，数字监控模块向数字分时复用控制模块21发送自适应均衡参数调整中断请求。
[0094]所述数字分时复用控制模块21，用于根据所述自适应均衡参数调整中断请求，在所述第一时钟频率下，检测进行当前传输性能测试的第一相位信号和第一电压信号；当所述第一相位信号和第一电压信号分别满足预设条件时，所述数字分时复用控制模块对自适应均衡参数进行调整。
[0095]所述数字分时复用控制模块21还用于，根据调整后的所述自适应均衡参数，对均衡器的系数进行调整。
[0096]所述数字分时复用控制模块21还用于，产生初始相位控制字和初始电压控制字。
[0097]所述电路还包括:相位插值器23。
[0098]所述相位插值器23用于，根据所述初始相位控制字，在设定的相位周期区间进行插值移相，生成采样相位信号。
[0099]所述数模转换器22用于，根据所述初始电压控制字，将接收到的电压信号转换成所述模拟参考电压信号。
[0100]在一个具体实施例中，所述传输性能参数信号可以包括传输误码率、传输码兀误差信号幅度。
[0101]可选地，当所述调整后的传输性能参数信号在预设的参数阈值范围内时，所述数字分时复用控制模块还用于，取消自适应均衡参数调整中断请求，并继续进行传输性能测试。
[0102]所述数字分时复用控制模块21还可以具体用于:
[0103]设定初始相位信号和初始电压信号。
[0104]根据初始电压信号和预设的第一电压信号，步进增加电压信号的电压值，进行初始相位信号下的传输信号幅度扫描；其中，所述电压信号的电压值不超过预设的电压阈值。
[0105]根据预设的第一相位信号，步进增加相位信号的相位值，在每一相位值下进行一次传输信号幅度扫描；其中，所述相位信号的相位值不超过预设的相位阈值。
[0106]在一个实施例中，当所述第一相位信号和/或所述第一电压信号未满足所述预设条件时，所述数字分时复用控制模块21还用于保持所述自适应均衡参数调整中断请求，并接着进行传输性能测试。
[0107]除此之外所述电路还包括预驱动模块(Predriver)、驱动模块(Driver)、数据采样模块(Data sampler)和64倍的时钟分频器(DIV64)。
[0108]预驱动模块，用于根据数字分时复用控制模块输出的增益信号(gain)和补偿信号(offset)对输入的串行电压信号进行预调整。
[0109]数据采样模块，用于经过驱动模块处理后的串行数据信号进行数据采样。
[0110]64倍的时钟分频器，用于对当前采样时钟进行64倍分频，生成传输性能测试的工作时钟。
[0111]下面根据图2对本发明自适应均衡参数调整和传输性能测试过程进行具体的描述。
[0112]所述自适应均衡参数调整、传输性能测试电路包括数字分时复用控制模块21，数模转换器22，相位插值器23，三个采样比较器24，两个异或门X0R，数字监控模块(图中未示出)。其中，数模转换器22包括数模转换器DAC+和数模转换器DAC-;采样比较器24包括采样比较器CMP+，采样比较器CMP-和采样比较器CMPZ。
[0113]数字分时复用控制模块21的输出端连接数模转换器22的输入端，采样比较器CMP+、采样比较器CMP-的负输入端与数模转换器22的输出端连接，且比较器CMP+、采样比较器CMP-的输出端与一个异或门连接，比较器CMP+、采样比较器CMP-的比较结果通过异或门之后，将输出的高/低电平输入到另一个异或门，采样比较器CMPZ的负输入端与地(GND)连接，其输出端连接另一个异或门，该异或门的输出端连接数字分时复用控制模块21的接收端。
[0114]本发明实施例中，传输性能测试采样时钟频率可以具体为对采样时钟XCLK进行64倍分频后的时钟频率；自适应均衡参数调整过程中，采样时钟频率可以具体为对从数据中恢复出来的时钟CDRCLK进行4096倍分频后的时钟频率。本实施例采用在以上采样时钟频率下进行串行数据采样，只是为了更清楚的描述发明的技术方案，并不限制本发明的技术方案。
[0115]在高速串行数据通信中，数字分时复用控制模块21大部分时间进行传输性能测试，即对传输信号进行扫描，叠加，最后形成眼图，只有当数字监控模块检测到传输性能参数变差或者在预设定时间后进行自适应均衡参数调整时，数字分时复用控制模块21才执行自适应均衡参数调整。其具体过程为:
[0116]先进行传输性能测试，其过程采用数字分时复用控制模块21，两个数模转换器DAC+和DAC-，一个相位插值器23，两个比较器CMP+和CMP-，一个异或门X0R。
[0117]数字分时复用控制模块21产生相位控制字和电压控制字；相位插值器23接收数字分时复用控制模块21输出的相位控制字，并根据相位控制字，对恢复出的采样时钟CDRCLK，在设定的一个相位周期区间进行插值移相，生成新的采样时钟XCLK。将采样时钟XCLK进行64倍分频或者采用其他相对较低的时钟频率，产生当前相位下的采样时钟XCLKDIV ;数模转换器DAC+和DAC-分别接收数字分时复用控制模块21输出的电压控制字；数模转换器22将接收到的电压最大值和电压最小值进行数据处理，得到电压幅值；根据接收到的电压控制字，将所述电压幅值进行转换、输出得到模拟参考电压信号Yl-level和Y2-leVel ;采样比较器CMP+的负输入端接模拟参考电压信号Yl-level，采样比较器CMP-的负输入端接模拟参考电压信号Y2-leVel。
[0118]在具体例子中，假设将传输性能测试的电压和相位分别分为32等分，输入端参考(REEP)输入的电压最大值+200mV和输入端参考(REFN)输入的电压最小值_200mV，数字分时复用控制模块输出的电压控制字为6，那么数模转换器DAC+输出的模拟参考电压信号Yl-level为+75mV和数模转换器DAC-输出的模拟参考电压信号Y2_level为-75mV。
[0119]然后，在采样时钟XCLKDIV下，采样比较器24对数据处理后的输入串行数据VinP、VinN进行模拟电压信号采样，采样比较器CMP+的正输入端接收采集VinP的模拟电压信号，采样比较器CMP-的正输入端接收采集VinN的模拟电压信号；当采样比较器CMP+、CMP-对模拟电压信号与模拟参考电压Yl-level、Y2-leVel进行比较输出后，再由一个异或门完成判决输出判决结果信号eyeQ。
[0120]数字监控模块根据判决结果信号eyeQ进行数据处理，得到传输性能参数信号，并进行传输性能参数信号的监控，其中，传输性能参数信号可以包括传输误码率、传输码元误差信号幅度；当传输误码率和/或传输码元误差信号幅度超出预设的阈值时，数字监控模块向数字分时复用控制模块21发送自适应均衡参数调整请求；数字分时复用控制模块21接收到自适应均衡参数调整请求后，检测当前采样时钟频率下，正在扫描眼图的相位信号和电压信号，当检测的相位信号等于恢复出的采样时钟输出的相位，且检测的电压信号等于设定电压的中间电压时，数字分时复用控制模块21进行自适应均衡参数调整。
[0121]或者为调整自适应均衡参数设定时间，当数字分时复用控制模块21输入串行数据的时间每经过设定的时间段后，数字分时复用控制模块21进行一次自适应均衡参数的调整。
[0122]自适应均衡参数调整可以采用两个数模转换器DAC+和DAC-、三个比较器CMP+，CMP-和CMPZ、两个异或门X0R来实现。
[0123]数字分时复用控制模块21对当前相位信号、电压信号下的自适应均衡参数进行调整，数字分时复用控制模块输出预设定的电压控制字，数模转换器22根据数字分时复用输出的电压控制字，数模转换器22将接收到的电压最大值和电压最小值进行数据处理，得到电压幅值，根据接收到的数字分时复用控制模块21输出的电压控制字，对电压幅值进行转换、输出得到模拟参考电压信号+dlevel和-dlevel ;采样比较器CMP+的负输入端接收模拟参考电压信号+dlevel,米样比较器CMP-的负输入端接收模拟参考电压信号-dlevel ；采样比较器24在恢复输出采样时钟CDRCLK进行4096分频后的采样时钟上，进行对串行数据的模拟电压信号采样，对数据处理后的输入串行数据VinP进行模拟电压信号采样，采样比较器CMP+的正输入端接收数据处理VinP信号后采集到的模拟电压信号，采样比较器CMP-、CMPZ的正输入端接收数据处理VinN信号后采集到的模拟电压信号采样比较器CMPZ的负输入端与地连接；采样比较器CMP+、CMP-对采样模拟电压信号与模拟参考电压信号进行比较，采样比较器CMPZ将采集的模拟电压信号与模拟地信号进行比较，采样比较器CMP+的输出端输出误差信号Επ.0Γ+，采样比较器CMP-的输出端输出误差信号Eiror-，采样比较器CMPZ的输出端输出误差信号ErrorZ ;误差信号Error+、Error-和ErrorZ通过异或门之后得到最终的输出误差信号Eiror，该误差信号Error可以包括采集的模拟电压信号和预先设定的判决参考电压信号之间的幅度差值信息，即误差信号幅度；数字分时复用控制模块21根据误差幅度进行自适应均衡参数调整，采用符号最小均方误差算法。当误差信号幅度未满足设定的阈值时，数字分时复用控制模块21根据误差信号Error调整输出增加或减小电压控制字，数模转换器22输出的下一个控制字根据对当前电压信号进行调整，依次循环；当误差信号幅度大于设定的阈值时，生成调整后的自适应均衡参数；数字分时复用控制模块21根据调整后的自适应均衡参数调整均衡器的系数；之后数字分时复用控制模块21取消自适应均衡参数调整中断请求，继续进行传输性能参数扫描。
[0124]当数字分时控制模块检测到当前采样时钟频率下，扫描眼图的相位信号和电压信号未满足与设定的条件:检测的相位信号不等于采样时钟输出的相位，或检测的电压信号等于设定电压的中间电压时，数字分时复用控制模块21保持自适应均衡参数调整请求。在实际眼图扫描过程中，数字分时复用控制模块21控制一个相位，增加或减小输出的电平控制字，数模转换器22根据增加或减小后的电平控制字输出模拟参考电压，采集当前采样相位时钟下的串行数据信号，完成一个垂直方向的眼图扫描；然后数字分时复用控制模块21增加相位控制字，相位插值器23生成新的采样相位时钟，在该采样相位时钟下，数字分时复用控制模块21改变电平控制字，完成垂直方向的眼图扫描；最后将所有输出的判决结果信号eyeQ进行叠加得到眼图。其中，模拟参考电压信号不超过预设的电压信号阈值；相位信号不超过预设的相位信号阈值。
[0125]因此，通过本发明提供的自适应均衡参数调整和传输性能测试的集成和电路，在接收端芯片上将自适应均衡参数调整与传输性能测试电路集成在一起，根据数字监控模块检测到的传输性能数据参数，或者根据预设定的时间产生自适应均衡参数调整中断，采用数字分时复用的方法，通过数字分时复用控制模块分时复用部分模块，完成自适应均衡参数调整和眼图扫描；因此，节约了整体的功耗，也极大地减小了芯片的面积。
[0126]专业人员应该还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
[0127]结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或【技术领域】内所公知的任意其它形式的存储介质中。
[0128]以上所述的【具体实施方式】，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的【具体实施方式】而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种自适应均衡参数调整、传输性能测试的集成方法，其特征在于，所述集成方法包括: 在第一时钟频率下，采样比较器采集串行数据的模拟电压信号； 所述采样比较器将所述模拟电压信号与模拟参考电压信号进行比较，得到传输性能参数信号； 数字监控模块检测所述传输性能参数信号； 当所述传输性能参数信号超出第一阈值时，数字监控模块向数字分时复用控制模块发送自适应均衡参数调整中断请求； 所述数字分时复用控制模块根据所述自适应均衡参数调整中断请求，在所述第一时钟频率下，检测当前传输性能测试的第一相位信号和第一电压信号； 当所述第一相位信号和第一电压信号分别满足预设条件时，所述数字分时复用控制模块对自适应均衡参数进行调整； 所述数字分时复用控制模块根据调整后的所述自适应均衡参数，对均衡器的系数进行调整。
2.根据权利要求1所述的集成方法，其特征在于，在采样比较器采集串行数据的模拟电压信号之前，所述方法还包括: 数字分时复用控制模块产生初始相位控制字和初始电压控制字； 相位插值器根据所述初始相位控制字，在设定的相位周期区间内进行插值移相，生成采样相位信号； 数模转换器根据所述初始电压控制字，将接收到的电压信号转换成所述模拟参考电压信号。
3.根据权利要求1所述的集成方法，其特征在于，所述传输性能参数信号包括传输误码率、传输码元误差信号幅度。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设条件具体为:所述第一相位信号的相位值等于预设的恢复时钟输出的相位，且所述第一电压信号的电压值等于预设的中间电压。
5.根据权利要求1所述的集成方法，其特征在于，所述自适应均衡参数调整采用符号最小均方误差算法实现。
6.根据权利要求1所述的集成方法，其特征在于，在所述调整均衡器的系数之后，所述方法还包括: 当所述调整后的自适应均衡参数在预设的参数阈值范围内时，所述数字分时复用控制模块取消自适应均衡参数调整中断请求，并继续进行传输性能测试。
7.根据权利要求1所述的集成方法，其特征在于，所述传输性能测试具体为: 设定初始相位信号和初始电压信号； 根据初始电压信号和预设的第一步进电压增加电压信号的电压值，进行初始相位信号下的传输信号扫描；其中，所述电压信号的电压值不超过预设的电压阈值； 根据预设的第一步进相位增加相位信号的相位值，在每一相位值下进行一次传输信号扫描测试；其中，所述相位信号的相位值不超过预设的相位阈值。
8.根据权利要求1所述的集成方法，其特征在于，所述方法还包括: 当所述第一相位信号和/或所述第一电压信号未满足所述预设条件时，所述数字分时复用控制模块保持所述自适应均衡参数调整中断请求； 所述数字分时复用控制模块根据所述自适应均衡参数调整中断请求，继续进行传输性能测试。
9.一种自适应均衡参数调整、传输性能测试的电路，其特征在于，所述电路包括: 采样比较器，用于在第一时钟频率下，采集串行数据的模拟电压信号； 所述采样比较器还用于，将所述模拟电压信号与模拟参考电压信号进行比较，得到传输性能参数信号； 数字监控模块，用于检测所述传输性能参数信号；当所述传输性能参数信号超出第一阈值时，数字监控模块向数字分时复用控制模块发送自适应均衡参数调整中断请求； 所述数字分时复用控制模块，用于根据所述自适应均衡参数调整中断请求，在所述第一时钟频率下，检测当前传输性能测试的第一相位信号和第一电压信号；当所述第一相位信号和第一电压信号分别满足预设条件时，所述数字分时复用控制模块对自适应均衡参数进行调整； 所述数字分时复用控制模块还用于，根据调整后的所述自适应均衡参数，对均衡器的系数进行调整。
10.根据权利要求9所述的电路，其特征在于，所述电路还包括:相位差值器； 所述数字分时复用控制模块还用于，产生初始相位控制字和初始电压控制字； 所述相位插值器用于，根据所述初始相位控制字，在设定的相位周期区间内进行插值移相，生成采样相位信号； 所述数模转换器还用于，根据所述初始电压控制字，将接收到的电压信号转换成所述模拟参考电压信号。
11.根据权利要求9所述的电路，其特征在于，所述传输性能参数信号包括传输误码率、传输码元误差信号幅度。
12.根据权利要求9所述的电路，其特征在于，当所述调整后的自适应均衡参数在预设的参数阈值范围内时，所述数字分时复用控制模块还用于，取消自适应均衡参数调整中断请求，并继续进行传输性能测试。
13.根据权利要求9所述的电路，其特征在于，所述数字分时复用控制模块具体用于: 设定初始相位信号和初始电压信号； 根据初始电压信号和预设的第一步进电压增加电压信号的电压值，进行初始相位信号下的传输信号扫描；其中，所述电压信号的电压值不超过预设的电压阈值； 根据预设的第一步进相位增加相位信号的相位值，在每一相位值下进行一次传输信号扫描测试；其中，所述相位信号的相位值不超过预设的相位阈值。
14.根据权利要求9所述的电路，其特征在于， 当所述第一相位信号和/或所述第一电压信号未满足所述预设条件时，所述数字分时复用控制模块还用于保持所述自适应均衡参数调整中断请求，并继续进行传输性能测试。
【文档编号】H04L25/03GK104378321SQ201410699251
【公开日】2015年2月25日 申请日期:2014年11月26日 优先权日:2014年11月26日
【发明者】王军宁, 陈晓龙 申请人:英特格灵芯片(天津)有限公司