具有前导码生成器的射频互连件以及其中的数据通信方法与流程
本发明的实施例一般地涉及半导体技术领域，更具体地，涉及射频互连件及其中的数据通信方法。
背景技术：
在封装集成单路中，具有许多单独的器件，诸如存储器、模数转换器、无线通信器件、应用处理器、以及类似的器件。单独的器件通常使用诸如串行外设接口(spi，serialperipheralinterface)或内置集成电路(i2c，inter-integratedcircuit)的总线通信。可选地，一些器件通过射频互连件(rfi)通信。
技术实现要素：
根据本发明的实施例的一方面，提供了一种射频互连件，包括：传输线，具有输入端和输出端；接收器，与所述传输线的输出端耦合；以及发射器，与所述传输线的输入端耦合，所述发射器包括：第一载波生成器，配置为基于载波信号生成时钟恢复信号，以输出与所述时钟恢复信号相关联的参考时钟信号、并且通过线将所述时钟恢复信号传输至所述接收器；调制器，配置为基于所述载波信号调制数据包，所述数据包包括用于集成电路的器件的数据；前导码生成器，配置为生成前导码并且将所述前导码添加至所述数据以生成所述数据包，其中，所述前导码包括与所述参考时钟信号相关联的数据序列；和发射器输出，配置为通过所述传输线将调制的数据包传输至所述接收器。
根据本发明的实施例的另一方面，提供了一种射频互连件中的数据通信的方法，所述方法包括：基于载波信号生成时钟恢复信号；输出与所述时钟恢复信号相关联的参考时钟信号；生成前导码，所述前导码包括与所述参考时钟信号相关联的数据序列；将所述前导码添加至有效负载数据以传输至接收器，其中，将所述前导码添加至所述有效负载数据生成数据包；基于所述载波信号调制所述数据包；通过线将所述时钟恢复信号传输至所述接收器；以及通过传输线将所述数据包传输至所述接收器。
根据本发明的实施例的又一方面，提供了一种射频互连件，包括：传输线，具有输入端和输出端；发射器，与所述传输线的输入端耦合；以及接收器，与所述传输线的输出端耦合，所述接收器包括：第一载波生成器，配置为接收参考时钟信号和时钟恢复信号以基于所述时钟恢复信号再生载波信号；解调器，配置为基于再生的载波信号解调从所述发射器接收的调制的数据包以恢复数据包；前导码提取单元，配置为将恢复的数据包分离为前导码和用于集成电路的器件的数据，所述前导码包括与所述参考时钟信号相关联的数据序列；以及接收器输出，配置为输出用于所述集成电路的器件的所述数据。
附图说明
当结合附图进行阅读时，根据下面详细的描述可以最佳地理解本发明的各个实施例。应该注意，根据工业中的标准实践，各种部件没有被按比例绘制。实际上，为了清楚的讨论，各种部件的尺寸可以被任意增加或减少。
图1是根据一些实施例的连接器件的射频互连件(rfi)的框图。
图2是根据一些实施例的rfi的载波同步部分的框图。
图3是根据一些实施例的由rfi的载波生成器所生成的时钟恢复信号sref的时序图。
图4是根据一些实施例的rfi中的用于生成载波信号并且用于生成时钟恢复信号的载波生成器的框图。
图5是根据一些实施例的rfi中的用于生成载波信号并且用于生成时钟恢复信号的载波生成器的框图。
图6是根据一些实施例的rfi中的用于生成载波信号并且用于生成时钟恢复信号的载波生成器的框图。
图7是根据一些实施例的rfi中的用于生成载波信号并且用于生成时钟恢复信号的载波生成器的框图。
图8是根据一些实施例的数据包的框图。
图9是根据一些实施例的各个时钟信号或前导码图案的示图。
图10是根据一些实施例的在rfi中传输数据的方法的流程图。
图11是根据一些实施例的在rfi中接收数据的方法的流程图。
图12是根据一些实施例的使发射器和接收器同步以在rfi中传输数据的方法的流程图。
具体实施方式
以下公开提供了许多不同的用于实施本发明主题的特征的实施例或实例。以下将描述组件和布置的具体实例以简化本发明。当然，这些仅仅是实例而不用于限制。例如，在以下描述中，在第二部件上方或上形成第一部件可以包括第一部件和第二部件形成为直接接触的实施例，也可以包括附加部件形成在第一部件和第二部件之间使得第一部件和第二部件不直接接触的实施例。而且，本发明在各个实例中可以重复参考数字和/或字母。这种重复仅是为了简明和清楚，其自身并不表示所论述的各个实施例和/或配置之间的关系。
本文所讨论的射频互连件(rfi)通过差分传输线连接单独的部件。在一些实施例中，多个单独的部件位于单个衬底上。在一些实施例中，多个单独的部件位于分离的多个衬底上。在一些实施例中，多个单独的部件包括以下器件中的至少一个：存储器件、无线通信器件(如，
在一些实施例中，使用大带宽的单个器件(如，存储器)通过传输线耦合至处理器。在一些实施例中，两个或多个器件通过传输线耦合至处理器。在一些实施例中，传输线包括适合于以差分模式传输信号的两条导线。在一些实施例中，传输线为共面波导。
rfi包括发射器和接收器，发射器和接收器被配置为通过传输线链接两个或多个器件以执行两个器件之间或多个器件之间的通信。rfi还包括载波同步部分，该载波同步部分包括配置为生成载波信号并且由载波信号生成时钟恢复信号的载波生成器。载波信号用于调制通过传输线传输给至少一个接收器件的数据。
接收器件(也称为接收器)使用时钟恢复信号来再生载波信号并且基于再生的载波信号解调接收的数据。在一些实施例中，接收器使用锁相环(pll)生成时钟恢复信号。在一些实施例中，接收器使用单个pll生成时钟恢复信号。rfi可以用于通过2d、2.5d或3d封装技术封装的不同的集成电路中，从而相对于其他技术通过减少电互连件的数量来节约空间。rfi取代具有大量单独的导线的总线。与现有的方法相比，rfi有助于节省功率并且减少集成电路上被占据的面积。
图1是根据一些实施例的连接器件的射频互连件(rfi)100的框图。rfi100包括通过传输线106耦合至接收器104的发射器102。rfi100还包括将发射器102连接至接收器104的载波同步部分105。发射器102包括耦合至输入数据线in[1]至in[n](统称为“输入数据线in”)的数据输入端子，其中，n为大于或等于1的正整数。接收器104包括耦合至输出数据线out[1]至out[n](统称为“输出数据线out”)的输出端子。
发射器102包括载波生成器108，该载波生成器具有配置为接收频率命令字(fcw)信号的第一输入端和配置为接收选择(sel)信号的第二输入端。载波生成器108包括时钟输出端子，该时钟输出端子通过载波线txc[1]至txc[n](统称为“载波线txc”)耦合至调制器m[1]至m[n](统称为“调制器m”)的时钟输入端子，其中，n为大于或等于1的正整数。载波生成器108具有耦合至前导码生成器(preamblegenerator)109的参考时钟输入端的参考时钟输出端。在一些实施例中，载波生成器108包括多个单独的载波生成器，其中，每一个单独的载波生成器都连接至调制器m的对应的调制器。在一些实施例中，载波生成器108为连接至调制器m中的每一个的多载波生成器。
前导码生成器109包括耦合至发射器102的数据输入端子的数据输入端子。调制器m包括耦合至前导码生成器109的数据输出端子的数据输入端子。调制器m的非反相输出端子耦合至总线110。调制器m的反相输出端子耦合至总线112。总线110具有p位(bit，又称比特)(其中，p为正整数)并且耦合至多路复用器114的第一组输入端子。总线112也具有p位并且耦合至多路复用器114的第二组输入端子。
多路复用器114包括耦合至外部选择源(未示出)的选择输入端子。多路复用器114的输出端与差分放大器116的输入端耦合。选择输入端子配置为接收sel信号。差分放大器116的差分输出端子耦合至发射器102的差分输出端子，该发射器的差分输出端子耦合至传输线106的输入端子。在一些实施例中，差分放大器116包括rf功率放大器。
传输线106的输出端子耦合至接收器104的差分输入端子，该接收器的差分输入端子耦合至差分放大器118的差分输入端子。在一些实施例中，差分放大器118为低噪声放大器(lna)。差分放大器118的输出端子耦合至多路分离器(demultiplexer，又称解多路复用器)120的输入端。多路分离器120的第一组输出端子耦合至具有p位的总线122，并且多路分离器120的第二组输出端子耦合至具有p位的总线124。
接收器104包括载波生成器126，该载波生成器的时钟输出端子通过载波线rxc[1]至rxc[n](统称为“载波线rxc”)耦合至解调器dm[1]至dm[n](统称为“解调器dm”)的时钟输入端，其中，n为大于或等于1的正整数。解调器dm的非反相输入端子也耦合至总线122，并且解调器dm[n]的反相输入端子耦合至总线124。解调器dm的输出端子耦合至前导码提取器125的输入端子。前导码提取器125的输出端子耦合至接收器104的输出端子，该接收器的输出端子耦合至数据输出线out。前导码提取器125的参考时钟输出端与载波生成器126的参考时钟输入端耦合。载波生成器126配置为接收sel信号。在一些实施例中，载波生成器126包括多个单独的载波生成器，其中，每一个单独的载波生成器都连接至解调器dm的对应的解调器。在一些实施例中，载波生成器126包括连接至解调器dm中的每一个的多载波生成器。
载波生成器108的时钟输出端也通过线128耦合至载波生成器126的时钟输入端。在一些实施例中，线128为用于将时钟恢复信号sref传输至接收器104以再生载波信号s的单端线。在一些实施例中，载波生成器108包括连接至线128的多路复用器。在一些实施例中，载波生成器126包括连接至线128的多路分离器。
发射器102配置为：通过输入数据线in接收输入数据、将前导码p添加至数据以生成数据包、基于用于输入数据线in中的每一条的不同的载波信号来调制数据包、以及将调制的数据包传输至接收器104。在一些实施例中，输入数据包括：有效负载数据、信令信息或命令信息。在一些实施例中，输入数据可被连接至rfi的一个或多个电子器件使用。例如，载波生成器108接收第一输入端子上的fcw信号和第二输入端子上的sel信号。sel信号配置为将时间周期tperiod划分为时隙t[1]至t[n](统称为“时隙t”)，其中，n为大于或等于1的正整数。响应于fcw信号，载波生成器108配置为生成载波频率s[1]至s[n](统称为“载波信号s”)，其中，n为大于或等于1的正整数。载波生成器108还配置为将载波信号s输出至调制器m的时钟输入端子。例如，基于fcw信号和调制器m[n]，其中，n为在1至n的范围内的正整数，载波生成器108生成载波信号s[n]并且通过载波线txc[n]将载波信号s[n]传输至调制器m[n]。在一些实施例中，fcw信号为期望的频率除以参考频率的比率。在一些实施例中，载波线txc上的载波信号s中的每一个都为具有不同基频的连续的波形信号(wavesignal)。
载波生成器108还配置为在时间周期tperiod的预定间隔(即，时隙)期间通过分时多路复用(time-multiplexing)载波信号s中的每一个来生成时钟恢复信号sref，其中，时间周期tperiod被划分为t个时隙。具体地，基于sel信号，载波生成器108顺序地在对应的时隙t[n]中输出载波信号s[n]，从而使得载波生成器108将载波信号s分时多路复用为时钟恢复信号sref。时钟恢复信号sref在线128上从载波生成器108输出至载波生成器126。时钟恢复信号sref为多载波信号。
载波生成器108还配置为生成与时钟恢复信号sref相关联的参考时钟信号dqs。在一些实施例中，参考时钟信号dqs为识别哪一条通道(channel)(如，时隙t)传输至接收器104的数据选通信号。在一些实施例中，参考时钟信号dqs对应于给定时隙t的时钟恢复信号sref的一部分。在一些实施例中，参考时钟信号dqs与用于调制数据包的对应的载波信号s相关联。
前导码生成器109从载波生成器109接收参考时钟信号dqs并且生成与参考时钟信号dqs相关联的前导码p。在一些实施例中，前导码p包括与参考时钟信号dqs相关联的数据序列。在一些实施例中，每一个前导码p彼此都不同。在一些实施例中，前导码p为表示有效负载数据的开始部分或数据包的报头部分的端部的多位的序列。在一些实施例中，将参考时钟信号dqs传输至接收器。前导码生成器109生成前导码p、并且将前导码p添加至通过输入线in[1]至in[n]所接收的输入数据以生成数据包。前导码p可被接收器104使用以识别参考时钟信号dqs。接收器104将参考时钟信号dqs或接收的调制的数据包的相位与对应的时钟恢复信号sref进行比较，以用于发射器102与接收器104之间的时钟和/或相位同步。
调制器m[n]从前导码生成器109接收数据包以传输至接收器104。响应于接收时钟输入端子上的载波信号s[n]，调制器m[n]基于载波线txc[n]上的载波信号调制数据包，并且输出调制的数据包以作为总线110和总线112上的差分信号。调制器m[n]配置为基于具有256个符号的正交调幅(qam)方案(即，256-qam)来调制数据包。在其他的实施例中，使用另一调制方案，或实施不同数量的符号(如，64-qam、1024-qam)。在一些实施例中，实施相移键控(psk)调制方案。
多路复用器114通过总线110和112从调制器m接收调制的数据包并且通过选择输入端子接收sel信号。响应于sel信号，多路复用器114对于时隙t[n]选择调制器m[n]并且在时隙t[n]期间从选择的调制器m[n]输出调制的数据包。结果，多路复用器114从每一个调制器m接收调制的数据包、在时间周期tperiod期间对于每一个调制器m分时多路复用调制的数据包、以及输出多路复用的数据包。
差分放大器116接收多路复用的数据包、放大多路复用的数据包以用于传输、以及通过传输线106将放大的数据包传输至接收器104。
接收器104配置为通过再生载波信号s'来解调从发射器102接收的数据包。具体地，载波生成器126通过第一输入端子接收线128上的时钟恢复信号sref、通过第二输入端子接收sel信号以及接收第三端子上的参考时钟信号dqs。响应于时钟恢复信号sref、sel信号和参考时钟信号dqs，载波生成器126再生载波信号s'并且将载波信号s'输出到载波线rxc上。
差分放大器118的差分输入端子通过传输线106的输出端口从发射器102接收被传输的调制的数据包。响应于接收调制的数据包，差分放大器118放大接收的调制的数据包并且输出放大的调制的数据包。
多路分离器120接收放大的调制的数据包并且通过选择输入端子接收sel信号。响应于每一个时间周期tperiod期间的sel信号，多路分离器120顺序选择输出端子并且通过总线122和总线124将数据包输出至解调器dm。例如，在时隙t[n]期间，多路分离器120选择耦合至总线122的输出端子和耦合至总线124的输出端子，其中总线122耦合至解调器dm[n]的非反相输入端，总线124耦合至解调器dm[n]的反相输入端子。响应于选择输出端子，多路分离器120在对应的时隙t[n]期间将调制的数据包输出至选择的解调器dm[n]。解调器dm[n]在来自时隙t的单个时隙期间接收放大的信号并且接收载波线rxc上的载波信号s'。响应于接收调制的数据包，解调器dm基于载波信号s'解调调制的数据包并且输出传输的数据包。
前导码提取器125接收解调的数据包并且提取解调的数据包的前导码部分p。前导码提取器125向输出数据线out输出数据包的剩余部分(如，不包括前导码p的解调的数据包的一部分)。在一些实施例中，前导码提取器125配置为将解调的数据包分为前导码和有效负载数据以用于集成电路的器件。前导码提取器125向载波生成器126输出参考时钟信号dqs。在一些实施例中，前导码提取器125向载波生成器126输出参考时钟信号dqs，以识别时钟恢复信号sref中的对应的载波信号s以用于接收器104与发射器102之间的时钟同步。在一些实施例中，参考时钟信号dqs包括参考时钟信号除以分频时钟(dividedclock)ref_clk/n。
图2是根据一些实施例的rfi的载波同步部分200的框图。在一些实施例中，载波同步部分200可用作rfi100(图1)中的载波同步部分105。载波同步部分200包括多载波生成器210。多载波生成器210配置为生成参考载波信号。多载波生成器210通过多条线220[1]至220[n](统称为线220)连接至多路复用器230。多载波生成器210还配置为生成载波信号以用于rfi中的调制器，如，rfi100中的调制器m。多路复用器230的选择输入端配置为接收分频参考时钟信号ref_clk/n。多路复用器230配置为在时分多路复用方案下沿着线240从多载波生成器210传输参考载波信号。在一些实施例中，多载波生成器210可用作rfi100(图1)中的载波生成器108。在一些实施例中，多载波生成器210被分为多个载波生成器。
线240将多路复用器230与多路分离器250连接。在一些实施例中，线240为传输线。多路分离器250配置为在选择输入端处接收分频参考时钟信号ref_clk/n。在一些实施例中，由多路分离器250的选择输入端接收的分频参考时钟信号ref_clk/n包括参考时钟信号dqs或前导码p[n]。多路分离器250配置为沿着线260[1]至260[n](统称为线260)向对应的载波生成器270[1]至270[n](统称为载波生成器270)输出分离的参考载波信号clk1r至clknr。载波生成器270配置为向rfi的解调器(如，rfi100(图1)的解调器dm)输出载波信号。在一些实施例中，载波生成器270、线260和多路分离器250布置为多载波生成器配置，如，载波生成器126(图1)。
图3是根据一些实施例的由rfi的载波生成器生成的时钟恢复信号sref的时序图300。在一些实施例中，由多载波生成器210(图2)生成时钟恢复信号sref。在一些实施例中，由载波生成器108(图1)生成时钟恢复信号sref。
时钟恢复信号sref包括在时间周期tperiod期间被分时多路复用并且传输的参考载波信号s，其中该时间周期tperiod被划分为时隙t。时隙t中的每一个时隙t[n]都具有基本相等的时间段并且携带有来自参考载波信号s的单个参考载波信号s[n]，以及参考载波信号s中的每一个都具有不同的频率。在一些实施例中，参考载波信号s中的任何一个都为连续的波形信号，如，正弦波形、三角波形或其他合适的波形。在时间周期tperiod(即，时间周期t[n+1])之后，在时间周期t[n+1]处，时钟恢复信号sref继续被生成并且从载波信号s[1]开始传输。在一些实施例中，至少一个时隙t[n]具有与至少另一时隙不同的时间段。
图4是根据一些实施例的rfi中的用于生成载波信号s并且用于生成时钟恢复信号sref的载波生成器400的框图。在一些实施例中，rfi为rfi100(图1)。在一些实施例中，载波生成器400可用作多载波生成器210(图2)。载波生成器400包括配置为生成时钟恢复信号sref的单环路pll。pll配置为允许载波线rxc(图1)上的载波信号s'与载波线txc上的载波信号s在频率和相位方面同步。在一些实施例中，pll还有助于说明由通过rfi的线128(图1)的传输导致的所接收的时钟信号中的相移。载波生成器400包括全数字pll(adpll)。载波生成器400配置为在预定容限内使时钟恢复信号与载波信号s同步。
载波生成器400包括耦合至相位累加器402的输入端子的第一输入端子。相位累加器402的输出端子耦合至加法器406的第一输入端。加法器406的输出端子耦合至环路滤波器408的输入端子。环路滤波器408的输出端子耦合至多路分离器410的输入端子。多路分离器410包括用于接收sel的选择输入端子和耦合至调谐布置411[1]至411[n](统称为“调谐布置411”)的输入端子的输出端子，其中，n为大于1的正整数。每一个调谐布置411的输出端都提供至载波生成器400的对应的时钟输出端子，该对应的时钟输出端子耦合至载波线txc(图1)。调谐布置411的输出端子还耦合至多路复用器412的输入端子。多路复用器412包括用于接收sel信号的选择输入端子和耦合至载波生成器400的参考输出端子的输出端子。多路复用器412的输出端子还耦合至分频器414的输入端子。分频器414的输出端子耦合至时间-数字转换器(tdc)416的第一输入端子。载波生成器400包括耦合至tdc416的第二输入端子的第二输入端子。tdc416的输出端子耦合至加法器406的第二输入端子。
每一个调谐布置411都包括对应的存储器mem[1]至mem[n](统称为“存储器mem”)，其中，n为大于或等于1的正整数，以及包括对应的数控振荡器dco[1]至dco[n](统称为“振荡器dco”)，其中，n为大于或等于1的正整数。每一个调谐布置411的输入端子耦合至对应的存储器mem的输入端子。存储器mem的输出端子耦合至对应的振荡器dco的输入端子。振荡器dco的输出端子耦合至调谐布置411的输出端子，该调谐布置的输出端子耦合至载波线txc。振荡器dco用于提供输出至载波线txc的载波信号s的相位的调节。
相比于其他的方法，包括多个调谐布置411使得载波生成器400能够向多个调制器m提供载波信号s，其中，载波生成器具有减小的电路尺寸。在一些实施例中，每一个载波生成器都包括单个调谐布置411。然而，通过多个调谐布置411共用相位累加器402、加法器406、环路滤波器408、多路分离器410、多路复用器412、分频器414和tdc416，与其他的方法相比较，载波生成器400具有减小的尺寸。例如，rfi包括多个载波生成器并且每一个载波生成器都具有分离的pll；载波生成器的总尺寸大于载波生成器400。
在操作中，相位累加器402通过第一输入端子接收fcw信号。响应于fcw信号，相位累加器402基于fcw信号生成参考信号并且输出参考信号。加法器406通过第一输入端子接收参考信号并且通过第二输入端子接收由tdc416生成的信号stdc。响应于参考信号和stdc信号，加法器406参考信号与信号stdc相加以基于fcw信号与来自tdc的信号stdc之间的相位差和/或频率差而生成控制信号。环路滤波器408接收控制信号、对控制信号进行滤波、以及输出滤波的控制信号。在一些实施例中，环路滤波器408为数字滤波器。在一些实施例中，环路滤波器408为配置为使阈值截止频率以下的频率通过的低通滤波器。在一些实施例中，基于载波生成器400的操作频率来确定阈值截止频率。
多路分离器410通过输入端子接收过滤的控制信号并且通过选择输入端子接收sel信号。响应于sel信号，多路分离器410选择调谐布置411[n](其中，n为1至n范围内的正整数)以基于sel信号中指示的时隙t[n]接收过滤的控制信号、并且在耦合至选择的调谐布置411[n]的输出端子上输出过滤的控制信号。选择的调谐布置411[n]的对应的存储器mem[n]接收过滤的控制信号。在一些实施例中，存储器mem[n]存储与过滤的控制信号相关联的数据。选择的调谐布置411[n]的对应的振荡器dco[n]基于存储在对应的存储器mem[n]中的过滤的控制信号而生成对应的载波信号s[n]。每一个载波信号s都具有修正的频率或修正的相位。
在操作载波生成器400时，每一个调谐布置411[n]都配置为连续地输出相应的载波信号s[n]。基于sel信号，选择的调谐布置411[n]的每一个存储器mem[n]都配置为在时间周期tperiod中的时隙t[n]期间接收过滤的控制信号以用于修正由对应的振荡器dco[n]生成并且输出的对应的载波信号s[n]。在一些实施例中，每一个调谐布置411都在每一个时间周期tperiod期间顺序地接收过滤的控制信号。
多路复用器412通过载波线txc接收载波信号s并且通过选择端子接收sel信号。响应于sel信号，多路复用器412顺序选择载波信号s的单个载波信号s[n]。即，在时间周期tperiod期间，多路复用器412基于sel信号分时多路复用载波信号s并且输出时钟恢复信号sref。在一些实施例中，时钟恢复信号sref输出从多路复用器412至单端线并且该时钟恢复信号为用于接收器104(图1)的参考时钟。在一些实施例中，由多路分离器410和多路复用器412接收的sel信号为相同的信号。在一些实施例中，由多路复用器412接收的sel信号相对于由多路分离器410接收的sel信号而进行延迟以解释通过调谐布置411传播或存储在存储器mem中的信号的延迟。
分频器414接收时钟恢复信号sref、将时钟恢复信号sref除以分频整数(divisioninteger)、以及输出分频信号(dividedsignal)。在一些实施例中，分频整数为固定的整数。在一些实施例中，分频整数为可编程的整数并且由诸如sel信号或用户输入的输入控制信号确定。
tdc416接收分频时钟信号并且还通过第二输入端子接收参考时钟信号dqs。响应于参考时钟信号dqs和分频信号，tdc416生成输入至加法器406的信号stdc。tdc416量化参考时钟信号dqs与分频时钟信号之间的时间差。tdc416向加法器406输出信号stdc，该加法器接收信号stdc以与来自相位累加器402的参考信号相加。在一些实施例中，信号stdc用于修正振荡器dco的相位或频率。在一些实施例中，加法器406、滤波器408、多路分离器410、调谐布置411、多路复用器412、分频器414和tdc416配置为形成单个环路。在一些实施例中，载波生成器400的输出在负反馈环路中通过分频器414反馈回载波生成器400的输入。
图5是根据一些实施例的rfi中的用于生成载波信号s和用于生成时钟恢复信号sref的载波生成器500的框图。在一些实施例中，rfi为rfi100(图1)。在一些实施例中，载波生成器500可用作多载波生成器210(图2)。载波生成器500包括单环路pll，该单环路被配置为生成时钟恢复信号sref或多载波信号。pll配置为允许载波线rxc(图1)上的载波信号s'在频率或相位上与载波线txc上的载波信号s同步。在一些实施例中，pll也有助于解释由通过rfi的线128(图1)的传输导致的所接收的时钟信号的相移。载波生成器500包括模拟pll。载波生成器500配置为在预定容限内使时钟恢复信号与载波信号s同步。
载波生成器500包括耦合至相位检测器502的输入端子的第一输入端子。相位检测器502的输出端子耦合至电荷泵504的输入端子。电荷泵504的输出端子耦合至环路滤波器506的输入端子。在一些实施例中，环路滤波器506为配置为使阈值截止频率以下的频率通过的低通滤波器。环路滤波器506的输出端子耦合至多路分离器508的输入端子。
多路分离器508包括用于接收sel信号的选择输入端子和耦合至调谐布置509[1]至509[n](统称为“调谐布置509”)的输入端子的输出端子，其中，n为大于1的正整数。调谐布置509的输出端都提供至载波生成器500的对应的时钟输出端子，该对应的时钟输出端子耦合至载波线txc，以用于向调制器(如，调制器m[n](图1))供应载波信号。调谐布置509的输出端子还耦合至多路复用器510的输入端子。多路复用器510包括控制输入端和连接至载波生成器500的参考输出端子的输出端子。多路复用器510的输出端子还耦合至分频器512的输入端子。分频器512的输出端子耦合至相位检测器502的第二输入端子。
每一个调谐布置509[1]至509[n]都包括对应的偏压(bias)生成器b[1]至b[n](统称为“偏压生成器b”)，其中，n为大于或等于1的正整数，以及包括对应的压控振荡器vco[1]至vco[n](voltagecontrolledoscillator)(统称为“振荡器vco”)。每一个调谐布置509[1]至509[n]的输入端子都耦合至偏压生成器b[1]至b[n]的对应的输入端子。每一个偏压生成器b[1]至b[n]的输出端子都耦合至对应的压控振荡器vco[1]至vco[n]的输入端子。每一个压控振荡器vco[1]至vco[n]的输出端子都耦合至对应的调谐布置509[1]至509[n]的输出端子，该调谐布置的输出端子耦合至载波线txc。在一些实施例中，振荡器vco用于提供输出至载波线txc的载波信号s的粗调。
相比于其他的方法，包括多个调谐布置509使得载波生成器500能够向多个调制器m提供载波信号s，其中，载波生成器减小的电路尺寸。在一些实施例中，每一个载波生成器都包括单个调谐布置509。然而，通过多个调谐布置509共用相位检测器502、电荷泵504、环路滤波器506、多路分离器508、多路复用器510、和分频器512，相比于其他的方法，载波生成器500具有减小的尺寸。例如，rfi包括多个载波生成器并且每一个载波生成器都包括分离的pll；载波生成器的总尺寸大于载波生成器500。
在操作中，相位检测器502通过载波生成器500的第一输入端子接收参考时钟信号dqs。相位检测器502也通过第二端子接收来自分频器512的分频信号td。相位检测器502配置为基于参考时钟信号dqs与分频信号td之间的相位差和/或频率差而生成检测信号。相位检测器502配置为通过输出端子输出检测信号。响应于接收检测信号，电荷泵504生成并且输出电流脉冲信号。电荷泵504配置为基于检测信号而生成泵升电压(pumpedvoltage)。环路滤波器506配置为通过对泵升电压进行低通滤波而生成控制信号。在一些实施例中，环路滤波器506为配置为使阈值截止频率以下的频率通过的低通滤波器。在一些实施例中，基于载波生成器500的操作频率来确定阈值截止频率。多路分离器508通过第一输入端子接收控制信号并且通过选择端子接收sel信号。响应于sel信号，多路分离器508选择调谐布置509[n](其中，n为1至n的范围内的正整数)以基于sel信号中指示的时隙t[n]而接收控制信号、并且在耦合至选择的调谐布置509[n]的输出端子上输出控制信号。选择的调谐布置509[n]的所选择的偏压生成器b[n]接收控制信号。选择的偏压生成器b[n]配置为基于控制信号生成偏压控制信号、并且将偏置的控制信号输出至所选择的调谐布置509[n]的对应的振荡器vco[n]的输入端子。选择的调谐布置509[n]的对应的振荡器vco[n]基于偏压控制信号而生成对应的载波信号s[n]。每一个载波信号s都具有修正的频率或修正的相位。
在操作载波生成器500时，每一个调谐布置509都配置为连续地输出相应的载波信号s[n]。基于sel信号，选择的调谐布置509[n]的每一个偏压生成器b[n]都配置为在时间周期tperiod中的时隙t[n]期间接收控制信号以用于修正由对应的振荡器vco[n]生成并且输出的载波信号s[n]。在一些实施例中，每一个调谐布置509都在每一个时间周期tperiod期间顺序地接收控制信号。
多路复用器510通过输入端子接收载波信号s并且接收选择端子上的sel信号。响应于sel信号，在时间周期tperiod期间的时间t[n]处，多路复用器510顺序选择载波信号s的载波信号s[n]、并且顺序输出载波信号s[n]。即，多路复用器510将载波信号s分时多路复用为时钟恢复信号sref中、并且输出时钟恢复信号sref。在一些实施例中，多路复用器510通过单端线输出时钟恢复信号sref以向接收器104(图1)提供参考时钟信号。在一些实施例中，由多路分离器508和多路复用器510接收的sel信号为相同的信号。在一些实施例中，关于由多路分离器508接收的sel信号对由多路复用器510接收的sel信号进行延迟以解释通过调谐布置509传播的信号的延迟。
多路复用器510的输出端子还向分频器512提供时钟恢复信号sref。响应于接收时钟恢复信号sref，分频器512将时钟恢复信号sref除以分频整数、并且输出分频信号。在一些实施例中，分频整数为固定的整数。在一些实施例中，分频整数为可编程的整数并且由诸如sel信号的输入控制信号确定该分频整数。分频器512向相位检测器502提供分频信号。响应于接收分频信号，相位检测器502将参考时钟信号dqs与分频信号进行比较以确定修正量、并且生成与修正量对应的检测信号、以及输出检测信号。在一些实施例中，相位检测器502、电荷泵504、环路滤波器506、多路分离器508、调谐布置509、多路复用器510、以及分频器512配置为形成单个环路。在一些实施例中，载波生成器500的输出在负反馈环路中通过分频器512反馈回载波生成器500的输入。
图6是根据一些实施例的rfi中的用于生成输出载波信号s'的载波生成器600的框图。在一些实施例中，rfi为rfi100(图1)。在一些实施例中，载波生成器600可用作载波生成器270[1]、…、270[n](图2)中的一个，接收的时钟信号clk1r'可用作分离的参考载波信号clk1r至clknr(图2)中的一个。在这些实施例中，接收的时钟信号clk1r'对应于由rfi的接收器接收的参考载波信号的特定时间周期(如，t1至t8(图3))内的时钟。在一些实施例中，从多路分离器(如，多路分离器250(图2))接收时钟信号clk1'。
载波生成器600包括pll，该pll配置为允许载波线rxc上的载波信号s'在频率或相位上与载波线txc上的载波信号s同步。在一些实施例中，pll有助于解释由通过rfi的线的传输导致的所接收的时钟信号的任何相移。将载波生成器600的输出s'[1]提供给rfi的对应的解调器(例如rfi100(图1)的解调器dm)。在一些实施例中，载波生成器600的输出s'[1]可用作载波信号s'(图1)。
载波生成器600包括耦合至相位累加器602的输入端子的第一输入端子。相位累加器602的输出端子耦合至加法器606的第一输入端子。加法器606的输出端子耦合至环路滤波器608的输入端子。环路滤波器608的输出端子耦合至数控振荡器(dco)dco[1]610的输入端子。dco[1]610的输出端子耦合至压控延迟线(vcdl)vcdl[1]612的第一输入端子和分频器624的输入端子。分频器624的输出端子耦合至tdc626的第一输入端子。tdc626的第二输入端子连接至参考时钟信号dqs的源。tdc626的输出端子耦合至加法器606的第二输入端子。vcdl[1]612的输出端子耦合至相位检测器(pd)pd[1]616的第一输入端子。pd[1]616的第二输入端子耦合至时钟信号clk1r'的源。pd[1]616的输出端子耦合至计数器614的输入端子。计数器614的输出端子耦合至vcdl[1]612的第二输入端子。
在一些实施例中，dco[1]610、vcdl[1]612、pd[1]616和计数器614一起称为调谐布置630。调谐布置630配置为在预定容限内使时钟恢复信号s'与载波信号s或参考时钟信号dqs同步。在一些实施例中，对于载波生成器270(图2)的第一载波生成器和第二载波生成器，载波生成器270(图2)的第一载波生成器的dco[1]610、vcdl[1]612、pd[1]616、以及分频器624(图6)与载波生成器270(图2)的第二载波生成器的对应的dco[1]610、vcdl[1]612、pd[1]616、以及分频器624(图6)不同。在一些实施例中，对于载波生成器270(图2)的第一载波生成器和第二载波生成器，载波生成器270(图2)的第一载波生成器的相位累加器602、加法器606、环路滤波器608、计数器614、以及tdc626中的一个或多个与载波生成器270(图2)的第二载波生成器的对应的相位累加器602、加法器606、环路滤波器608、计数器614、以及tdc626(图6)相同。在一些实施例中，载波生成器270(图1中所示)的每一个都共用载波生成器600的计数器614(图6)。
当相位累加器602通过第一输入端子接收fcw信号时，开始载波生成器600的操作。响应于fcw信号，相位累加器602基于fcw生成参考信号并且输出该参考信号。加法器606通过第一输入端子接收参考信号并且通过第二输入端子接收由tdc626生成的信号stdc。响应于参考信号和stdc信号，加法器606将参考信号与信号stdc相加以基于fcw信号与来自tdc626的信号stdc之间的相位差和/或频率差而生成控制信号。环路滤波器608接收控制信号、对控制信号进行滤波、以及输出滤波的控制信号。在一些实施例中，环路滤波器608为数字滤波器。在一些实施例中，环路滤波器608为配置为使阈值截止频率以下的频率通过的低通滤波器。在一些实施例中，基于载波生成器600的操作频率来确定阈值截止频率。
将滤波的控制信号提供给dco[1]610，并且dco[1]610输出粗调信号clk1。将粗调信号clk1输出至vcdl[1]612和分频器624。dco[1]610用于提供由环路滤波器608输出的滤波的信号的粗调。由vcdl[1]612接收粗调信号clk1，并且vcdl[1]612基于从计数器614接收的输入以及粗调信号clk1(来自dco[1]610)而输出载波信号s'[1]。载波信号s'[1]具有修正的频率或修正的相位。vcdl[1]612配置为向由dco[1]610输出的粗调信号提供细调。在一些实施例中，vcdl[1]612配置为基于由计数器614输出的计数向粗调信号clk1提供细调。将载波信号s'[1]反馈回pd[1]616以用于与rfi的对应的接收的时钟信号clk1r'进行比较。将pd[1]616中的比较的结果供应至计数器614。
分频器624接收粗调信号clk1、将粗调信号clk1除以分频整数、以及输出分频信号。在一些实施例中，分频整数为固定的整数。在一些实施例中，分频整数为可编程的整数并且由输入控制信号(未示出)确定该分频整数。tdc626接收分频信号并且还通过第二输入端子接收参考时钟信号dqs。响应于时钟参考信号dqs和分频信号，tdc626生成输入至加法器606的信号stdc。tdc626量化时钟参考信号dqs与分频时钟信号之间的时间差。tdc626向加法器606输出信号stdc，该加法器接收信号stdc以与来自相位累加器602的参考信号相加。在一些实施例中，信号stdc用于修正振荡器dco[1]610的相位或频率。
在一些实施例中，加法器606、环路滤波器608、dco[1]610、分频器624和tdc626配置为形成单个环路。在一些实施例中，dco[1]610的输出在负反馈环路中通过分频器624反馈回加法器606的输入。载波生成器600配置为在预定容限内使时钟恢复信号s'[1]与载波信号s或参考时钟信号dqs同步。
图7是根据一些实施例的rfi中的用于生成载波信号s'的载波生成器700的框图。在一些实施例中，rfi为rfi100(图1)。在一些实施例中，载波生成器700可用作载波生成器270[1]、…、270[n](图2)中的一个，接收的时钟信号clk1r'可用作分离的参考载波信号clk1r至clknr(图2)中的一个。在这些实施例中，接收的时钟信号clk1r'对应于由rfi的接收器接收的参考载波信号的特定时间周期(如，t1至t8(图3))内的时钟。在一些实施例中，从多路分离器(如，多路分离器250(图2))接收时钟信号clk1'。
载波生成器700与载波生成器600的类似之处在于：调谐布置730还包括pd[1]716、计数器714和vcdl[1]712。调谐布置730的pd[1]716、计数器714和vcdl[1]712的操作与图6中所描述的类似。然而，图7的调谐布置730分别包括与dco[1]610(图6)相对比的vco[1]710。
载波生成器700包括pll，该pll配置为允许载波线rxc上的载波信号s'在频率或相位上与载波线txc上的载波信号s同步。在一些实施例中，pll有助于解释由通过rfi的线的传输导致的所接收的时钟信号中的任何相移。将载波生成器700的输出s'[1]提供至rfi的对应的解调器，例如rfi100(图1)的解调器dm。在一些实施例中，载波生成器700的输出s'[1]可用作载波信号s'(图1)。载波生成器700包括pll，该pll与关于载波生成器500(图5)所讨论的共用的pll的一个支路类似。
载波生成器700包括耦合至相位检测器pd'[1]702的第一输入端子的第一输入端子。相位检测器pd'[1]702的输出端子耦合至电荷泵(cp)cp[1]706的输入端子。cp[1]706的输出端子耦合至环路滤波器(lf)lf[1]708的输入端子。在一些实施例中，lf[1]708为配置为使截止频率以下的频率通过的低通滤波器。lf[1]708的输出端子耦合至vco[1]710的输入端子。vco[1]710的输出端子耦合至vcdl[1]712的第一输入端子和分频器726的输入端子。分频器726的输出端子耦合至pd'[1]702的第二输入端子。pd'[1]702的第一输入端子连接至参考时钟信号dqs的源。vcdl[1]712的输出端子耦合至相位检测器(pd)pd[1]716的第一输入端子。pd[1]716的第二输入端子耦合至时钟信号clk1r'的源。pd[1]716的输出端子耦合至计数器714的输入端子。计数器714的输出端子耦合至vcdl[1]712的第二输入端子。
在一些实施例中，vco[1]710、vcdl[1]712、pd[1]716和计数器714一起称为调谐布置730。调谐布置730配置为在预定容限内使时钟恢复信号s'与载波信号s或参考时钟信号dqs同步。在一些实施例中，对于载波生成器270(图2)的第一载波生成器和第二载波生成器，载波生成器270(图2)的第一载波生成器的pd'[1]702、cp[1]706、lf[1]708、vco[1]710、vcdl[1]712、pd[1]716、以及分频器726(图7)与载波生成器270(图2)的第二载波生成器的对应的pd'[1]702、cp[1]706、lf[1]708、vco[1]710、vcdl[1]712、pd[1]716、以及分频器726(图7)不同。在一些实施例中，对于载波生成器270(图2)的第一载波生成器和第二载波生成器，载波生成器270(图2)的第一载波生成器的计数器714(图7)与载波生成器270(图2)的第二载波生成器的对应的计数器714(图7)相同。在一些实施例中，载波生成器270(图1中所示)的每一个都共用载波生成器700的计数器714(图7)。
在操作中，pd'[1]702通过载波生成器700的第一输入端子接收参考时钟信号dqs。pd'[1]702也通过第二端子接收来自分频器726的分频信号。pd'[1]702配置为基于参考时钟信号dqs与分频信号之间的相位差和/或频率差而生成检测信号。pd'[1]702配置为通过输出端子输出检测信号。响应于接收检测信号，cp[1]706生成并且输出电流脉冲信号。cp[1]706配置为基于检测信号而生成泵升电压。lf[1]708配置为通过对泵升电压低通滤波而生成控制信号。在一些实施例中，lf[1]708为配置为使阈值截止频率以下的频率通过的低通滤波器。在一些实施例中，基于载波生成器700的操作频率来确定阈值截止频率。
vco[1]710通过第一输入端子接收控制信号并且输出粗调信号clk1。将粗调信号clk1输出至vcdl[1]712和分频器726。vco[1]710用于提供由lf[1]708输出的滤波的信号的粗调。由vcdl[1]712接收粗调信号clk1，并且vcdl[1]712基于从计数器714接收的输入以及粗调信号clk1(来自vco[1]710)而输出载波信号s'[1]。载波信号s'[1]具有修正的频率或修正的相位。vcdl[1]712配置为向由vco[1]710输出的粗调信号提供细调。在一些实施例中，vcdl[1]712配置为基于由计数器714输出的计数向粗调信号clk1提供细调。将载波信号s'[1]反馈回pd[1]716以用于与rfi的对应的接收的时钟信号clk1r'进行比较。将pd[1]716中的比较的结果供应至计数器714。
分频器726接收粗调信号clk1、将粗调信号clk1除以分频整数、以及输出分频信号。在一些实施例中，分频整数为固定的整数。在一些实施例中，分频整数为可编程的整数并且由诸如sel信号的输入控制信号确定该分频整数。pd'[1]702通过第二输入端子接收分频信号并且还通过第一输入端子接收参考时钟信号dqs。响应于接收分频信号，pd'[1]702将参考时钟信号dqs与分频信号进行比较以确定修正量、并且生成与修正量对应的检测信号、以及输出检测信号。
在一些实施例中，pd'[1]702、cp[1]706、lf[1]708、加法器726配置为形成单个环路。在一些实施例中，vco[1]710的输出在负反馈环路中通过分频器726反馈回载波生成器700的输入。载波生成器700配置为在预定容限内使时钟恢复信号s'[1]与载波信号s或参考时钟信号dqs同步。
图8是根据一些实施例的数据包800的框图。诸如前导码生成器109(图1)的前导码生成器配置为生成数据包800的前导码部分。数据包800包括通过输入线in(图1)接收的数据。数据包800包括前导码部分，该前导码部分包括表示数据的开始部分或数据包的报头部分的结束的多位的序列。数据包800还包括目标地址部分desasddr、突发计数(burstcount)部分、源地址部分saddr、以及循环冗余校验(crc)部分。
图9是根据一些实施例的各个时钟信号和前导码图案的示图。
每一个时隙t[1]至t[n]都包括对应的参考时钟信号dqs和对应的前导码部分p1至pn。在一些实施例中，rfi100(图1)使用每一个前导码部分p1至pn来识别对应的参考时钟信号dqs以再生载波信号s'。在一些实施例中，前导码部分p1至pn识别哪一个通道(如，时隙t)传输至接收器104。
图10是根据一些实施例的在rfi中传输数据的方法1000的流程图。在一些实施例中，方法1000可应用于结合rfi100(图1)所示的示图和信号。
在步骤1001中，通过发射器(如，发射器102(图1))接收第一数据。在一些实施例中，第一数据包括突发计数部分、源地址部分saddr、以及有效负载数据。
在步骤1003中，发射器(如，发射器102)通过计算第一数据的循环冗余校验来生成第二数据。
在步骤1005中，发射器(如，发射器102)对(scramble)第二数据加扰。
在步骤1007中，发射器(如，发射器102)将前导码(如，前导码部分p1至pn(图9))和源地址部分saddr添加至加扰的第二数据。在一些实施例中，步骤1001至1007的特征在于生成数据包。
在步骤1009中，使用由载波生成器(如，载波生成器108)生成的载波信号(如，载波信号s(图1))来调制数据包(如，数据包800(图8))。在步骤1011中，将调制的数据包发送至接收器(如，接收器104)。在一些实施例中，直到相位被锁定或发射器与接收器之间的时钟同步才将数据包内的有意义的有效负载数据传输至接收器。
图11是根据一些实施例的在rfi中接收数据的方法1100的流程图。在一些实施例中，方法1100可应用于结合rfi100(图1)所示的示图和信号。
在步骤1101中，接收器(如，接收器104)接收调制的数据包。
在步骤1103中，接收器(如，接收器104)基于再生的载波信号(如，载波信号s')对调制的数据包进行解调。
在步骤1105中，通过前导码提取器(如，前导码提取器125)从解调的数据包去除前导码(如，前导码部分p1至pn(图9))和源地址部分saddr。在一些实施例中，步骤1105的特征在于生成第三数据。在一些实施例中，第三数据包括从解调的数据包去除前导码(如，前导码部分p1至pn(图9))和源地址部分saddr之后的解调的数据的剩余部分。在一些实施例中，前导码提取器(如，前导码提取器125)配置为将解调的数据包分为前导码和第三数据(如，用于集成电路的器件的数据)。
在步骤1107中，接收器(如，接收器104)对第三数据解扰(de-scramble)。
在步骤1109中，接收器(如，接收器104)对解扰的第三数据执行循环冗余校验。
在步骤1111中，接收器(如，接收器104)输出有效负载数据。在一些实施例中，输出有效负载数据包括从解扰的第三数据提取有效负载数据的步骤。
图12是根据一些实施例的使发射器和接收器同步以在rfi中传输数据的方法1200的流程图。在一些实施例中，方法1200可应用于结合rfi100(图1)、载波同步部分200(图2)、载波生成器400(图4)、载波生成器500(图5)、载波生成器600(图6)或载波生成器700(图7)所示的示图和信号。
在步骤1205中，激活例如rfi100(图1)的rfi。在rfi的激活之后的时间的周期内，例如发射器102(图1)的发射器与例如接收器104的接收器将不同步。在该启动阶段，例如载波生成器108(图1)、多载波生成器210(图2)、载波生成器400(图4)、或载波生成器500(图5)的载波生成器的pll将试图基于参考信号利用接收的时钟信号将输出至rfi的调制器的载波信号锁定至fcw。
在步骤1210中，诸如载波生成器的频率源接收fcw信号并且基于fcw信号生成载波信号。fcw信号为输入频率的估计值。例如载波生成器108(图1)、多载波生成器210(图2)、载波生成器400(图4)、或载波生成器500(图5)的载波生成器的pll将试图将输出至rfi的调制器的载波信号锁定至fcw。在一些实施例中，步骤1210还包括基于输出至调制器的载波信号调制数据。
在步骤1215中，将输出至调制器的载波信号与fcw进行比较以确定载波生成器的pll是否成功地将载波信号锁定至fcw。如果步骤1215中的比较指示pll未成功地将载波信号锁定至fcw，则方法1200返回至步骤1210。如果步骤1215中的比较指示pll成功地将载波信号锁定至fcw，则方法1200继续至步骤1220。在一些实施例中，步骤1215中的比较指示，如果载波信号的频率和相位与fcw的频率和相位之间的误差在预定范围内，则载波信号被锁定至fcw。在一些实施例中，由用户选择预定范围。在一些实施例中，预定范围基于fcw的频率。在一些实施例中，计数器用于确定方法1200中的步骤1215的重复的次数。如果比较的次数超过阈值，则指示pll失控，并且不可能将载波信号锁定至fcw，那么重启rfi并且将计数器复位至零。在一些示例中，当pll的输出的频率如此之高以至于pll中的分频器不能精确地响应于输出频率时出现失控，即，太高的输出频率使得pll偏离于fcw而不是收敛于fcw。
在步骤1220中，生成并且传输时钟恢复信号。在分时多路复用方案中，在rfi内传输时钟恢复信号。时钟恢复信号包括多个时钟信号，如，clk1、clk2、clk3、clkn。在对应的时隙(如，时隙t1至t8(图3))内，每一个时钟信号都从rfi的发射器传输至接收器。
在步骤1225中，接收器的载波生成器基于接收的时钟恢复信号调整载波信号。在调整载波信号之后，在步骤1225中确定载波信号的频率和相位是否被设置在所接收的时钟恢复信号的预定范围内。如果载波信号的频率和相位未被设置在所接收的时钟恢复信号的预定范围内，则方法返回至步骤1220以继续传输和接收时钟恢复信号。如果再生的载波信号的频率和相位被设置在所接收的时钟恢复信号的预定范围内，则方法进行至步骤1230。
在步骤1230中，确定接收器的载波信号与发射器的载波信号是否同步，并且因此，因为接收器能够使用接收器的载波信号来精确地解调所传输的数据，所以开始数据传输。
本发明的一方面涉及一种射频互连件。射频互连件包括具有输入端和输出端的传输线、与传输线的输出端耦合的接收器、以及与传输线的输入端耦合的发射器。发射器包括配置为基于载波信号生成时钟恢复信号的第一载波生成器，以输出与时钟恢复信号相关联的参考时钟信号、并且通过线将时钟恢复信号传输至接收器。发射器还包括配置为基于载波信号调制数据包的调制器。数据包包括用于集成电路的器件的数据。发射器还包括前导码生成器，该前导码生成器配置为生成前导码并且将前导码添加至数据以生成数据包。前导码包括与参考时钟信号相关联的数据序列。发射器还包括配置为通过传输线将调制的数据包传输至接收器的发射器输出端。
在实施例中，所述发射器输出还配置为将所述参考时钟信号传输至所述接收器。
在实施例中，所述接收器包括：第二载波生成器，配置为接收所述时钟恢复信号以基于所述时钟恢复信号再生所述载波信号；解调器，配置为基于再生的载波信号解调所述调制的数据包以恢复所述数据包；前导码提取器，配置为将恢复的数据包分离为所述前导码和用于所述集成电路的器件的所述数据；以及接收器输出，配置为输出用于所述集成电路的器件的数据。
在实施例中，所述第二载波生成器包括：环路滤波器；以及多个调谐布置，其中，所述多个调谐布置中的每一个调谐布置都配置为接收所述环路滤波器的输出，并且所述多个调谐布置中的每一个调谐布置都包括：电子振荡器，配置为接收所述环路滤波器的输出；压控延迟线(vcdl)，配置为接收所述电子振荡器的输出，并且提供调谐布置输出；第一相位检测器，配置为接收对应的时钟恢复信号和来自对应的调谐布置输出的反馈；以及计数器，配置为接收所述第一相位检测器的输出并且提供到达所述压控延迟线的输出。
在实施例中，所述对应的调谐布置输出为同步的时钟恢复信号，并且所述多个调谐布置中的调谐布置配置为使所述时钟恢复信号在预定容限内与所述参考时钟信号同步。
在实施例中，所述电子振荡器为数控振荡器(dco)。
在实施例中，所述电子振荡器为压控振荡器(vco)。
在实施例中，射频互连件还包括：第二相位检测器，配置为接收所述参考时钟信号和所述对应的调谐布置输出的分频输出，并且配置为输出检测的信号，其中，所述环路滤波器的输出基于所述检测的信号。
在实施例中，射频互连件还包括：电荷泵，配置为接收所述检测的信号，并且配置为向所述环路滤波器输出泵升信号。
在实施例中，所述第二载波生成器还包括：相位累加器，配置为接收频率命令字(fcw)信号；以及加法器，连接至所述相位累加器，其中，所述环路滤波器配置为接收所述加法器的输出。
在实施例中，所述第二载波生成器还包括：时间-数字转换器，配置为接收所述参考时钟信号和所述对应的调谐布置输出的分频输出，其中，所述加法器的输出基于所述时间-数字转换器的输出和所述相位累加器的输出。
在实施例中，所述环路滤波器包括低通滤波器。
本发明的另一方面涉及一种射频互连件中的数据通信的方法，方法包括基于载波信号生成时钟恢复信号。方法还包括输出与时钟恢复信号相关联的参考时钟信号。方法还包括生成前导码，前导码包括与参考时钟信号相关联的数据序列。方法附加地包括将前导码添加至有效负载数据以传输至接收器，其中，将前导码添加至有效负载数据以生成数据包。方法还包括基于载波信号调制数据包。方法还包括通过线将时钟恢复信号传输至接收器。方法附加地包括通过传输线将数据包传输至接收器。
在实施例中，射频互连件中的数据通信的方法还包括：通过包括在所述接收器中的前导码提取器将所述数据包分离为所述前导码和所述有效负载数据；基于所述时钟恢复信号和所述参考时钟信号再生所述载波信号；解调调制的数据包，所述解调基于再生的载波信号；以及输出所述数据。
在实施例中，射频互连件中的数据通信的方法还包括：调节所述时钟恢复信号的相位直到所述时钟恢复信号的相位在所述参考时钟信号的预定容限内，其中，在输出所述数据之前，将所述时钟恢复信号的相位设置在所述参考时钟信号的预定容限内。
本发明的又一方面涉及一种射频互连件。射频互连件包括具有输入端和输出端的传输线、与传输线的输入端耦合的发射器、以及与传输线的输出端耦合的接收器。接收器包括第一载波生成器，该第一载波生成器配置为接收参考时钟信号和时钟恢复信号以基于时钟恢复信号再生载波信号。接收器还包括解调器，解调器配置为基于再生的载波信号解调从发射器接收的调制的数据包以恢复数据包。接收器还包括前导码提取单元，前导码提取单元配置为将恢复的数据包分为前导码和数据以用于集成电路的器件。前导码包括与参考时钟信号相关联的数据序列。接收器还包括接收器数输出端，该接收器输出端配置为输出数据以用于集成电路的器件。
在实施例中，所述发射器包括：第二载波生成器，配置为基于生成的载波信号生成所述时钟恢复信号，并且通过线将所述时钟恢复信号传输至所述接收器；调制器，配置为基于生成的载波信号调制由所述接收器接收的数据包；以及前导码生成器，与所述载波生成器耦合并且与所述调制器耦合，所述前导码生成器配置为生成所述前导码并且将所述前导码添加至用于所述集成电路的器件的数据以生成所述数据包，其中，通过所述传输线将所述数据包传送至所述接收器。
在实施例中，所述第一载波生成器包括：环路滤波器；以及多个调谐布置，其中，所述多个调谐布置中的每一个调谐布置都配置为接收所述环路滤波器的输出，并且所述多个调谐布置中的每一个调谐布置都包括：电子振荡器，配置为接收所述环路滤波器的输出；第一压控延迟线(vcdl)，配置为接收所述电子振荡器的输出，并且提供调谐布置输出；第一相位检测器，配置为接收对应的时钟恢复信号和来自对应的调谐布置输出的反馈；以及第一计数器，配置为接收所述第一相位检测器的输出并且提供到达所述第一压控延迟线的输出。
在实施例中，所述电子振荡器为数控振荡器(dco)或压控振荡器(vco)。
在实施例中，所述第一载波生成器还包括以下配置中的至少一个：(a)第二相位检测器和电荷泵；或(b)相位累加器、加法器、和时间-数字转换器，其中当所述第一载波生成器还包括所述第二相位检测器和所述电荷泵时：所述第二相位检测器配置为接收所述参考时钟信号和所述对应的调谐布置输出的分频输出，并且配置为输出检测的信号，和所述电荷泵配置为接收所述检测的信号，并且配置为向所述环路滤波器输出泵升信号；所述环路滤波器的输出基于所述泵升信号；以及当所述第一载波生成器还包括所述相位累加器、所述加法器、和所述时间-数字转换器时：所述相位累加器配置为接收频率命令字(fcw)信号；所述加法器连接至所述相位累加器；所述环路滤波器配置为接收所述加法器的输出；所述时间-数字转换器配置为接收所述参考时钟信号和所述对应的调谐布置输出的分频输出；和所述加法器的输出基于所述时间-数字转换器的输出和所述相位累加器的输出。
以上论述了若干实施例的部件，使得本领域的技术人员可以更好地理解本发明的各个实施例。本领域技术人员应该理解，可以很容易地使用本发明作为基础来设计或更改其他的处理和结构以用于达到与本发明所介绍实施例相同的目的和/或实现相同优点。本领域技术人员也应该意识到，这些等效结构并不背离本发明的精神和范围，并且在不背离本发明的精神和范围的情况下，可以进行多种变化、替换以及改变。
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