数据传输电路、方法和芯片与流程

1.本技术涉及通信技术，尤其涉及一种数据传输电路、方法和芯片。


背景技术：

2.随着集成电路技术的发展，芯片被广泛应用。时钟数据是芯片之间通信的基础，现有的射频芯片和基带芯片通信时，通常是通信双方的芯片复用一个锁相环，芯片之间通过连接额外的时钟线来传输时钟数据，以实现双方时钟同步。
3.然而，由于时钟数据需要较高的抗干扰能力，因此对于置板要求较高，置板难度较大，且芯片功耗较大。


技术实现要素：

4.本技术提供一种数据传输电路、方法和芯片，能够降低置板难度和功耗。
5.一方面，本技术提供一种数据传输电路，包括：第一数据接收模块和时钟数据提供模块，第一数据接收模块中包括时钟数据恢复模块，时钟数据提供模块和时钟数据恢复模块连接；第一数据接收模块，用于接收从其他数据传输电路中的第二数据发送模块发送的第一数据；时钟数据恢复模块，用于从第一数据中恢复出其他数据传输电路对应的第一时钟信息；时钟数据提供模块，用于根据第一时钟信息校准时钟数据提供模块对应的第二时钟信息，以使数据传输电路根据校准后的第二时钟信息对第一数据进行解析。
6.可选地，第一数据接收模块中还包括模拟前端、采样器、串并转换模块和时钟恢复单元；其中，
7.采样器的第一端分别于串并转换模块和时钟恢复单元连接，采样器的第二端与模拟前端连接；模拟前端，用于对第一数据的幅度和质量进行处理，得到第二数据；采样器，用于根据第二时钟信息，对第二数据进行采样，得到采样结果；串并转换模块，用于将采样结果由串行格式转换为并行格式，得到第三数据
8.可选地，还包括第一数据发送模块，第一数据发送模块和时钟数据提供模块连接，第一数据发送模块用于将时钟数据提供模块提供的第三时钟信息携带在第三数据中发送至其他数据传输电路中的第二数据接收模块。
9.可选地，第一数据发送模块包括互相连接的并串转换模块和驱动器；并串转换模块，用于将接收到的第四数据，由并行格式转换为串行格式，得到第五数据，并将第五数据发送至驱动器；驱动器，用于为第五数据提供驱动，以使第一数据发送模块将第五数据发送至其他数据传输电路中的第二数据接收模块。
10.可选地，还包括控制器和数字物理层phyd；phyd的第一端与控制器通过高速串行计算机扩展总线标准pcie物理层接口pipe连接，phyd的第二端与串并转换模块连接；phyd，用于对第三数据进行解码处理，得到第六数据，并将第六数据发送至控制器；控制器，用于根据预设的第一协议对第六数据进行处理；控制器，还用于根据预设的第二协议生成第七数据，并向phyd发送第七数据；phyd，还用于对第七数据进行编码处理，得到第四数据，并将
第四数据发送至并串转换模块。
11.第二方面，本技术提供了一种数据传输方法，应用于如第一方面提供的数据传输电路，该方法包括：接收其他数据传输电路发送的第一数据；从第一数据中恢复出其他数据传输电路对应的第一时钟信息；根据第一时钟信息，校准数据传输电路中的时钟数据提供模块对应的第二时钟信息，并根据校准后的第二时钟信息对第一数据进行解析。
12.可选地，从第一数据中恢复出其他数据传输电路对应的第一时钟信息，包括：通过数据传输电路中的时钟数据恢复模块，从第一数据中恢复出其他数据传输电路对应的第一时钟信息。
13.可选地，方法还包括：获取第二时钟信息；将第二时钟信息携带在第三数据中发送给其他数据传输电路中的第二数据接收模块。
14.可选地，第一数据中包括第一字段和第二字段，第一字段用于指示第一数据中包括第一时钟信息；第二字段用于指示第一时钟信息。
15.第三方面，本技术提供了一种数据传输系统，包括如第一方面所提供的数据传输电路和其他数据传输电路。
16.第四方面，本技术提供了一种芯片，包括如第一方面所提供的数据传输电路。
17.本技术提供的数据传输电路、方法和芯片，包括：第一数据接收模块和时钟数据提供模块，第一数据接收模块中包括时钟数据恢复模块，时钟数据提供模块和时钟数据恢复模块连接；第一数据接收模块，用于接收从其他数据传输电路中的第二数据发送模块发送的第一数据；时钟数据恢复模块，用于从第一数据中恢复出其他数据传输电路对应的第一时钟信息；时钟数据提供模块，用于根据第一时钟信息校准时钟数据提供模块对应的第二时钟信息，以使数据传输电路根据校准后的第二时钟信息对第一数据进行解析，其一方面，实现了在通讯过程中，接收端能够从所接收到的数据中，恢复出发送端的时钟，从而使接收端与发送端的时钟一致，接收端和发送端之间，不需要连接时钟线，降低了置板难度，提高了时钟数据的抗干扰能力；另一方面，可以通过激励源对数据传输电路进行测试，无需搭建完整的射频芯片与基带芯片的通信架构，降低了测试难度，提高了数据传输电路的可测性。
附图说明
18.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本技术的实施例，并与说明书一起用于解释本技术的原理。
19.图1为本技术提供的一种数据传输系统的结构示意图；
20.图2为本技术提供的一种数据传输电路的示意图；
21.图3为本技术提供的另一种数据传输电路的示意图；
22.图4为本技术提供的又一种数据传输电路的示意图；
23.图5为本技术提供的一种pipe接口的时序图；
24.图6为本技术提供的一种128b130b编码格式；
25.图7为本技术提供的一种数据帧格式；
26.图8为本技术提供的一种数据传输方法的流程示意图；
27.图9为本技术提供的另一种数据传输方法的流程示意图；
28.图10为本技术提供的一种数据传输系统的结构示意图。
29.通过上述附图，已示出本技术明确的实施例，后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本技术构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本技术的概念。
具体实施方式
30.这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本技术相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本技术的一些方面相一致的装置和方法的例子。
31.随着集成电路技术的发展，芯片被广泛应用。时钟数据是芯片之间通信的基础，图1为本技术提供的一种数据传输系统的结构示意图，如图1所示，现有技术中的射频芯片和基带芯片通信之间过程中，两方芯片复用一个锁相环(phase locked loop，pll)。因此，芯片之间需要连接额外的时钟线，来传输时钟，又有时钟数据需要较高的抗干扰能力，因此对于置板以及时钟源提出了较高的要求。而且，在芯片之间传输时钟数据，还会增加芯片功耗。此外，当需要对没有锁相环的芯片单独测试时，由于没有时钟共给，无法正常完成所有测试工作。
32.针对这些缺点，本发明在结合以往电路的基础上，提供了一种数据传输电路，其在芯片中设置锁相环以及在其接收模块中设置时钟恢复模块(clock data recovery，cdr)。当接收数据时，接收模块通过时钟恢复模块从接收到的数据中恢复得到发送端对应的时钟数据，并根据恢复得到的时钟数据对其pll产生的时钟数据进行校准，从而使其时钟与发送端一致，从而可以采集、解析所接收到的数据；当发送数据时，将其pll产生的时钟数据添加到数据包中发送给接收端，以使其通过时钟恢复，与发送端时钟达成一致。基于此，芯片之间不需要连接时钟线，从而降低了置板难度，无需芯片之间发送时钟数据，还可以降低芯片功耗。此外，该数据传输电路内部可以产生时钟数据，对其进行测试时，可以通过激励源对数据传输电路进行测试，无需搭建完整的射频芯片与基带芯片的通信架构，降低了测试难度，提高了数据传输电路的可测性。
33.图2为本技术提供的一种数据传输电路的示意图，如图2所示，该电路包括：
34.第一数据接收模块21和时钟数据提供模块22。
35.第一数据接收模块21中包括时钟数据恢复模块211。
36.时钟数据提供模块22和时钟数据恢复模块211连接。
37.示例性的，时钟数据恢复模块211为cdr模块。时钟数据提供模块22为pll。
38.第一数据接收模块21，用于接收从其他数据传输电路中的第二数据发送模块发送的第一数据。
39.示例性的，第一数据接收模块为射频芯片中的数据接收模块时，第二数据发送模块可以是基带芯片中的数据发送模块；第一数据接收模块为基带芯片中的数据接收模块时，第二数据发送模块可以是射频芯片中的数据发送模块。
40.时钟数据恢复模块211，用于从第一数据中恢复出其他数据传输电路对应的第一时钟信息。
41.时钟数据提供模块22，用于根据第一时钟信息校准时钟数据提供模块22对应的第
二时钟信息，以使数据传输电路根据校准后的第二时钟信息对第一数据进行解析。
42.本技术提供的数据传输电路，通过第一数据接收模块接收从其他数据传输电路中的第二数据发送模块发送的第一数据；通过时钟数据恢复模块，从第一数据中恢复出其他数据传输电路对应的第一时钟信息；并通过时钟数据提供模块，根据第一时钟信息校准时钟数据提供模块对应的第二时钟信息，以使数据传输电路根据校准后的第二时钟信息对第一数据进行解析，一方面，实现了在通讯过程中，接收端能够从所接收到的数据中，恢复出发送端的时钟，从而使接收端与发送端的时钟一致，接收端和发送端之间，不需要连接时钟线，降低了置板难度，提高了时钟数据的抗干扰能力，降低了功耗；另一方面，可以通过激励源对数据传输电路进行测试，无需搭建完整的射频芯片与基带芯片的通信架构，降低了测试难度，提高了数据传输电路的可测性。
43.图3为本技术提供的另一种数据传输电路的示意图，如图3所示，该电路在上述实施所示电路的基础上，第一数据接收模块21中，还包括模拟前端212、采样器213、和串并转换模块214。
44.采样器213的第一端分别与时钟数据恢复模块211和串并转换模块214连接；采样器213的第二端与模拟前端212连接。
45.模拟前端212，用于对第一数据的幅度和质量进行处理，得到第二数据。
46.示例性的，模拟前端通过调整第一数据的信号幅度以及信号质量，对第一数据的幅度和质量进行优化处理。
47.采样器213，用于根据第二时钟信息，对第二数据进行采样，得到采样结果。
48.串并转换模块214，用于将采样结果由串行格式转换为并行格式，得到第三数据。
49.本技术提供的数据传输电路，在上述实施例的基础上，时钟数据恢复模块，能够从接收到的第一数据中解析出与时钟相关的数据，从而恢复出其他数据传输电路对应的第一时钟信息；进一步，使接收端能够通过恢复出的第一时钟数据，对转换得到的并行数据进行采样，实现发送端与接收端的数据传输。
50.图4为本技术提供的又一种数据传输电路的示意图，如图4所示，该电路在上述实施所示电路的基础上，该数据传输电路还包括第一数据发送模块23。
51.第一数据发送模块23和时钟数据提供模块22连接。
52.第一数据发送模块23，用于将时钟数据提供模块22提供的第三时钟信息携带在第三数据中发送至其他数据传输电路中的第二数据接收模块。
53.可选地，如图4所示，该第一数据发送模块23中，包括互相连接的并串转换模块231和驱动器232。
54.并串转换模块231，用于将接收到的第四数据，由并行格式转换为串行格式，得到第五数据，并将第五数据发送至驱动器232。
55.驱动器232，用于为第五数据提供驱动，以使第一数据发送模块将第五数据发送至其他数据传输电路中的第二数据接收模块。
56.可选地，如图4所示，该数据传输电路，还包括控制器24和数字物理层phyd25。
57.phyd25的第一端与控制器24通过高速串行计算机扩展总线标准(peripheral component interconnect express，pcie)物理层pipe接口连接，phyd25的第二端分别与第一数据接收模块21中的串并转换模块214、第一数据发送模块23中的并串转换模块231连
接。
58.可选地，图5为本技术提供的一种pipe接口的时序图，图6为本技术提供的一种128b130b编码格式，pipe接口可使用了scramble+128b130b编码的信号传输方式。从而可以，借助信号的scramble可以实现高速数据传输过程中较长时间的直流平衡。128b130b编码，每128比特数据插入2比特的syncheader，利用syncheader告知接收端是数据信息还是控制信息，方便后续的数据解析，这种编码方式带宽利用率可以达到98.46％，相同速率下具有更高的带宽。
59.可选地，图7为本技术提供的一种数据帧格式，该数字帧格式可以应用于pipe接口。如图7所示，该数据帧格式包括diff-z字段71、diff-n字段72、diff-p字段73training字段74、sync字段75和data字段76。
60.其中，diff-z代表线71上为高阻态；diff-n字段72传输的高速数据为全“0”；diff-p字段73传输的高速数据为全“1”，长度为4个block；training字段74传输的高速数据为0101序列，用于接收端的时钟数据恢复，长度为11个block；sync字段75传输的是电气空闲退出命令集(electrical idle exit ordered set，eieos)，用于block alignment，表示data字段76的开始，长度为1个block。其中，一个block表示8*16bit；data字段传输的内容为数据，其长度可调。
61.phyd25，用于对第三数据进行解码处理，得到第六数据，并将第六数据发送至控制器。
62.示例性的，phyd用于对并行数据进行编、解码，数据包的同步，以及调节模拟电路的开关时序。
63.phyd25，用于对串并转换模块214输送的并行数据进行处理后，发送至控制器24。
64.控制器24，用于根据预设的第一协议对第六数据进行处理。
65.控制器24，还用于根据预设的第二协议生成第七数据，并向phyd发送第七数据。
66.phyd，还用于对第七数据进行编码处理，得到第四数据，并将第四数据发送至并串转换模块231。
67.本技术提供的数据传输电路，在上述实施例的基础上，进一步的，通过第一数据发送模块将时钟数据提供模块提供的第三时钟信息携带在第三数据中发送至其他数据传输电路中的第二数据接收模块，使其能够根据接收到的数据，恢复出发送端的时钟。
68.图8为本技术提供的一种数据传输方法的流程示意图，该方法应用于上述任一实施例提供的数据传输电路，如图8所示，该方法包括：
69.s801、接收其他数据传输电路发送的第一数据。
70.s802、从第一数据中恢复出其他数据传输电路对应的第一时钟信息。
71.具体的，通过解析第一数据中的相关字段，恢复出第一时钟信息。
72.s803、根据第一时钟信息，校准数据传输电路中的时钟数据提供模块对应的第二时钟信息，并根据校准后的第二时钟信息对第一数据进行解析。
73.具体的，根据通过时钟恢复得到的第一时钟信息，校准数据传输电路中的时钟数据提供模块对应的第二时钟信息，使数据传输电路中的时钟数据与第一时钟数据一致，进而使数据传输电路能够根据校准后的第二时钟信息对第一数据进行采样、解析。
74.本技术提供的数据传输方法，通过接收其他数据传输电路发送的第一数据；从第
一数据中恢复出其他数据传输电路对应的第一时钟信息；根据第一时钟信息，校准数据传输电路中的时钟数据提供模块对应的第二时钟信息，并根据校准后的第二时钟信息对第一数据进行解析，一方面，实现了在通讯过程中，接收端能够从所接收到的数据中，恢复出发送端的时钟，从而使接收端与发送端的时钟一致，接收端和发送端之间，不需要连接时钟线，降低了置板难度，提高了时钟数据的抗干扰能力；另一方面，可以通过激励源对数据传输电路进行测试，无需搭建完整的射频芯片与基带芯片的通信架构，降低了测试难度，提高了数据传输电路的可测性。
75.图9为本技术提供的另一种数据传输方法的流程示意图，该方法应用于上述任一实施例提供的数据传输电路，图9在图8所示实施例的基础上，对如何从第一数据中恢复出其他数据传输电路对应的第一时钟信息做了进一步的详细说明，如图9所示，该方法包括：
76.s901、接收其他数据传输电路发送的第一数据。
77.可以理解的是，第一数据和第三数据具有相似的数据帧结构，其具体帧结构描述，在下文做进一步详细说明，在此不做赘述。
78.s902、通过数据传输电路中的时钟数据恢复模块，从第一数据中恢复出其他数据传输电路对应的第一时钟信息。
79.s903、根据第一时钟信息，校准数据传输电路中的时钟数据提供模块对应的第二时钟信息，并根据校准后的第二时钟信息对第一数据进行解析。
80.可选地，还包括：
81.s904、获取第二时钟信息。
82.s905、将第二时钟信息携带在第三数据中发送给其他数据传输电路中的第二数据接收模块。
83.可选地，第三数据中包括第一字段和第二字段。
84.第一字段，包括其他数据传输电路对应的第一时钟信息。
85.第二字段，标识第一数据中，数据字段的开始。
86.示例性的，第一字段为training字段，该字段用于恢复发送端的时钟数据。该字段传输的高速数据可以为0101序列，该字段的长度为11个block，其中，1个block包括8*16bit。
87.第二字段为sync字段，sync字段位于training字段和数据data字段之间，该字段用于标识与时钟恢复相关的字段的结束，以及data字段的开始。sync字段传输对内容可以是电动空闲退出命令集(electrical idle exit ordered set，eieos)命令，例如ff00，也可以是其他不会以data中的数据冲突的数据，其具体长度可以是1个block。
88.可选地，第一数据还可以包括第三字段和第四字段，其中第四字段位于第三字段和第一字段之间。
89.第四字段与第三字段所传输的数据相反，第三字段到第四字段之间数据的跳变，表征数据传输的起始。
90.示例性的，第三字段为第一diff-n字段，第一diff-n字段传输的高速数据为全0。第四字段为diff-p字段，该字段传输的高速数据为全1，diff-p字段的长度为4个block，其中，1个block包括8*16bit。
91.可选地，第一数据还可以包括第五字段和第六字段，其中第五字段位于第二字段
和第六字段之间。
92.第五字段，为数据字段，包括传输的目标数据。
93.第六字段，用于表示数据传输停止。
94.示例性的，第五字段为data字段，其具体长度可根据实际进行配置。第六字段为第二diff-n字段，第二diff-n字段传输的高速数据为全0，表示数据传输结束，其具体长度可根据实际进行配置。
95.可选地，还包括：根据通信数据量，修改第二字段的长度与第五字段的长度的比例关系。
96.示例性的，当通信数据量比较大时，可以设置成常规模式，电路处于一致传输模式，即data字段较长；当通信数据量比较小时，可以设置成突发模式，即data字段较长，间歇性发送数据，由于diff-n字段传输的高速数据为全0，功耗较低，通过突发模式，不仅完成实时传输，不需要任何的存储电路，还可以节省功耗。
97.示例性的，在判断要传输有效的高速数据之前，先传输一段diff-p，接收端模拟电路自动会判断出此信号是启动信号，从而启动所有相关电路进入正常工作模式，接下来依次发送training帧用于时钟恢复，发送eieos用于表示一包数据data的开始。当一包数据传输结束后继续传输全0信号(diff-n)，接收端电路检测到diff-n后会关闭相关高速电路，进入低功耗状态。data和diff-n的比例可以随着数据包的大小变化，找到最优占空比实现最低功耗的传输。
98.可选地，还包括第七字段，第七字段位于第三字段之前，第七字段表示高阻态。
99.本技术提供的数据传输方法，在上述方法实施例的基础上，通过数据传输电路中的时钟数据恢复模块，从第一数据中恢复出其他数据传输电路对应的第一时钟信息，能够根据接收端能够从所接收到的数据中，快速恢复出发送端的时钟，提高时钟数据信号的稳定性，提高数据采集效率。
100.本技术还提供了一种数据传输系统的结构示意图，该系统包括如上述任一实施例所提供的数据传输电路和其他数据传输电路。图10为本技术提供的一种数据传输系统的结构示意图，如图10所示，该系统包括第一数据传输电路101和第二数据传输电路102。
101.第一数据传输电路101的发送端与第二数据传输电路102的接收端连接；第一数据传输电路101的接收端与第二数据传输电路102的发送端连接，从而实现了第一数据传输电路101和第二数据传输电路102之间的数据传输。
102.示例性的，第一数据传输电路101，为射频电路，其包括4路数据发送模块和3路数据接收模块。
103.第二数据传输电路102，为基带电路，其包括3路数据发送模块和4路数据接收模块。
104.第一数据传输电路101和第二数据传输电路102之间基于高速串口通信系统(serdes)进行通信。
105.本技术提供的数据传输系统能够执行上述实施例提供的数据传输方法，其内容和效果可参考上述电路实施例部分，对此不再赘述。
106.本技术还提供了一种芯片，包括如上述任一实施例所提供的数据传输电路。
107.本技术提供的芯片包括如上述实施例中提供的任意一种数据传输电路，其内容和
效果可参考上述电路实施例部分，对此不再赘述。
108.本技术实施例提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，当计算机执行指令被处理器执行时实现上述数据传输方法。
109.本技术实施例还提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时，可实现上述数据传输方法。
110.实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一可读取存储器中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储器(存储介质)包括：只读存储器(read-only memory，rom)、ram、快闪存储器、硬盘、固态硬盘、磁带(magnetic tape)、软盘(floppy disk)、光盘(optical disc)及其任意组合。
111.本技术实施例是参照根据本技术实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理单元以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理单元执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
112.这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
113.这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
114.显然，本领域的技术人员可以对本技术实施例进行各种改动和变型而不脱离本技术的精神和范围。这样，倘若本技术实施例的这些修改和变型属于本技术权利要求及其等同技术的范围之内，则本技术也意图包含这些改动和变型在内。
115.在本技术中，术语“包括”及其变形可以指非限制性的包括；术语“或”及其变形可以指“和/或”。本本技术中术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。本技术中，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
116.本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本技术的其它实施方案。本技术旨在涵盖本技术的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本技术的一般性原理并包括本技术未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本技术的真正范围和精神由下面的权利要求书指出。
117.应当理解的是，本技术并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并
且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本技术的范围仅由所附的权利要求书来限制。