TW202502014A

TW202502014A - 訊號傳送系統以及訊號傳送方法

Info

Publication number: TW202502014A
Application number: TW112122300A
Authority: TW
Inventors: 何俊達
Original assignee: 瑞昱半導體股份有限公司
Filing date: 2023-06-15
Publication date: 2025-01-01

Abstract

一種訊號傳送系統，包含：一第一傳送電路，運作於具有一第一相位的一第一工作時脈訊號：一第二傳送電路，運作於具有一第二相位的一第二工作時脈訊號，其中該第一相位與該第二相位不同；以及一多相位時脈訊號產生電路，耦接該第一傳送電路以及該第二傳送電路，用以產生該第一工作時脈訊號以及該第二工作時脈訊號。

Description

訊號傳送系統以及訊號傳送方法

本發明有關於訊號傳送系統以及訊號傳送方法，特別有關於可降低電源漣波 (power ripple)的訊號傳送系統以及訊號傳送方法。

習知的訊號傳送系統包含多個傳送電路，每個傳送電路會接收一工作時脈訊號並根據這工作時脈訊號運作。這些工作時脈訊號具有相同的相位，因此會在相同的時間進行邏輯位準轉換，也就是同時產生上升緣或下降緣。然而，這樣的機制會使得整個系統的電源訊號產生電源漣波 (power ripple)，可能會影響到整個訊號傳送系統的運作或是產生訊號雜訊。

本發明一目的為提供一種可降低電源漣波的訊號傳送系統。

本發明一實施例揭露了一種訊號傳送系統，包含：一第一傳送電路，運作於具有一第一相位的一第一工作時脈訊號：一第二傳送電路，運作於具有一第二相位的一第二工作時脈訊號，其中該第一相位與該第二相位不同；以及一多相位時脈訊號產生電路，耦接該第一傳送電路以及該第二傳送電路，用以產生該第一工作時脈訊號以及該第二工作時脈訊號。

本發明一實施例揭露了一種訊號傳送系統，包含：複數個傳送電路，分別接收複數個工作時脈訊號其中之一，該些工作時脈訊號具有不同相位；以及一多相位時脈訊號產生電路，耦接該些傳送電路，用以產生該些工作時脈訊號。在一實施例中，傳送電路的數量大於2。

根據前述實施例，可讓不同傳送電路根據具不同相位的工作時脈訊號來運作，使得工作時脈訊號不會同時發生邏輯位準的轉換，可改善習知技術中電源漣波的問題。

以下將以多個實施例來描述本發明的內容，還請留意，以下描述中的”第一”、”第二”以及類似描述僅用來定義不同的元件、參數、資料、訊號或步驟。並非用以限定其次序。舉例來說，第一裝置和第二裝置可為具有相同結構但為不同的裝置。

第1圖繪示了根據本發明一實施例的訊號傳送系統的方塊圖。如第1圖所示，訊號傳送系統100包含一多相位時脈訊號產生電路101、一第一傳送電路TC_1以及一第二傳送電路TC_2。第一傳送電路TC_1運作於具有一第一相位的一第一工作時脈訊號CLK_1。第二傳送電路TC_2運作於具有一第二相位的一第二工作時脈訊號CLK_2，其中第一相位與第二相位不同。在一實施例中，第一傳送電路TC_1是根據第一工作時脈訊號CLK_1的上升緣或下降緣來取樣資料，而第二傳送電路TC_2是根據第二工作時脈訊號CLK_2的上升緣或下降緣來取樣資料。

多相位時脈訊號產生電路101耦接第一傳送電路TC_1以及第二傳送電路TC_2，用以產生第一工作時脈訊號CLK_1以及第二工作時脈訊號CLK_2。在一實施例中，第一傳送電路TC_1以及第二傳送電路TC_2為不同通道 (channel)或是不同道(lane)上的傳送電路。此外，在一實施例中，第一工作時脈訊號CLK_1以及第二工作時脈訊號CLK_2分別由第一傳送電路TC_1以及第二傳送電路TC_2中的驅動器 (driver)接收，且驅動器分別運作於第一工作時脈訊號CLK_1以及第二工作時脈訊號CLK_2，也就是分別對應第一工作時脈訊號CLK_1以及第二工作時脈訊號CLK_2的上升緣、下降緣或是邏輯位準而運作。

第2圖繪示了第1圖所示的訊號傳送系統所使用的工作時脈訊號之示意圖。如第2圖所示，第一工作時脈訊號CLK_1以及第二工作時脈訊號CLK_2具有不同的相位。在一實施例中，第一工作時脈訊號CLK_1以及第二工作時脈訊號CLK_2具有相同的時脈頻率以及工作週期，但具有不同的相位。藉由這樣的做法，可以讓第一工作時脈訊號CLK_1以及第二工作時脈訊號CLK_2的上升緣以及下降緣不同時發生，從而可以改善習知技術中電源漣波的問題。

此外，在第1圖的實施例中，是以兩個傳送電路來說明。但本發明的訊號傳送系統可包含多於兩個的傳送電路。例如在一實施例中，本發明所提供的訊號傳送系統包含M個傳送電路(M＞2)。在這樣的實施例中，M個傳送電路所使用的M個工作時脈訊號均具有不同的相位。如第2圖所示般，M個工作時脈訊號CLK_1, CLK_2…CLK_M均具有不同的相位。在這樣的實施例中，本發明所提供的訊號傳送系統可簡示為：一種訊號傳送系統，包含：複數個傳送電路，分別接收複數個工作時脈訊號其中之一，該些工作時脈訊號具有不同相位；以及一多相位時脈訊號產生電路，耦接該些傳送電路，用以產生該些工作時脈訊號。然請留意，本發明所提供的訊號傳送系統不限於所有的傳送電路所使用的工作時脈訊號均具有不同的相位，也可以部份的傳送電路所使用的工作時脈訊號具有不同的相位，但部份的傳送電路所使用的工作時脈訊號具有相同的相位。這樣的架構也可運用於以下其他實施例中。

第1圖所示的多相位時脈訊號產生電路101可透過多種電路來實現。第3圖、第4圖以及第5圖繪示了根據本發明不同實施例的訊號傳送系統的方塊圖。在第3圖的實施例中，多相位時脈訊號產生電路101為一PLL（Phase-locked loop、鎖相迴路）電路301。如第3圖所示，多相位時脈訊號產生電路101用以產生具不同相位的多個時脈訊號PH0、PH1…PH(N-1)，然後可取時脈訊號PH0、PH1…PH(N-1)其中兩個做為工作時脈訊號CLK_1, CLK_2。

而在第4圖的實施例中，多相位時脈訊號產生電路101包含了一PLL電路301、一第一相位內插電路PI_1以及一第二相位內插電路PI_2。在這樣的實施例中，PLL電路301所產生的時脈訊號PH0、PH1…PH(N-1)係做為候選時脈訊號。第一相位內插電路PI_1根據候選時脈訊號其中至少一第一候選時脈訊號來產生第一工作時脈訊號CLK_1，而第二相位內插電路PI_2根據候選時脈訊號其中至少一第二候選時脈訊號來產生第二工作時脈訊號CLK_2。第一相位內插電路PI_1以及第二相位內插電路PI_2可為各種形態的電路。在一實施例中，第一相位內插電路PI_1以及第二相位內插電路PI_2具有可調式電流源，可調整這些可調式電流源來決定第一相位內插電路PI_1以及第二相位內插電路PI_2所輸出的工作時脈訊號的相位。相位內插電路的其他詳細結構已公開於現有技術中，例如專利號為US8564352的美國專利詳細描述了相位內插電路，故在此不再贅述。

在第5圖的實施例中，多相位時脈訊號產生電路101包含了一隨機時脈訊號產生電路501，其用以產生隨機時脈訊號，也就是產生多個隨機的具有不同相位的時脈訊號。在一實施例中，隨機時脈訊號產生電路501為一PRBS（pseudorandom binary sequence，偽亂數二進位數列）產生器。PRBS產生器用以在一數值循環內隨機產生0或1。

第6圖為第5圖中所示的PRBS產生器的示範性電路。在第6圖的實施例中，隨機時脈訊號產生電路501為一線性反饋移位暫存器600（英語：Linear feedback shift register，LFSR），其可作為PRBS產生器使用。如第6圖所示，線性反饋移位暫存器600包含了暫存器L_1、L_2、L_3、L_4、L_5、L_6以及L_7，其對應方程式X ⁷+X ⁶+1=0。線性反饋移位暫存器600會將輸出的線性函數作為輸入，也就是將輸出經過XOR邏輯閘601處理後做為輸入，然後將暫存器L_1、L_2、L_3、L_4、L_5、L_6以及L_7中的位元數進行移位。暫存器L_1、L_2、L_3、L_4、L_5、L_6以及L_7中的初始值稱為”種子” (seed)。以第6圖為例，種子為0000001。線性反饋移位暫存器600的詳細動作為本領域技術人員所知悉，故在此不再贅述。還請留意， PRBS產生器可以包含第6圖所示之例子外的其他結構。此外，除了前述的實施例外，多相位時脈訊號產生電路101也可為其他可產生具不同相位的時脈訊號的電路。舉例來說，多相位時脈訊號產生電路101可為延遲線 (delay chain) 電路。

請再參閱第5圖，在隨機時脈訊號產生電路501產生具不同相位的多個時脈訊號後，可將這些時脈訊號直接做為不同傳送電路所運作的工作時脈訊號。而在一實施例中，是選擇隨機時脈訊號產生電路501所產生的時脈訊號其中之一後，根據此所選擇的時脈訊號產生不同傳送電路所運作的工作時脈訊號。以第5圖為例，隨機時脈訊號產生電路501會產生N個時脈訊號，然後選擇其中具相位j的時脈訊號來產生不同傳送電路所運作的工作時脈訊號。而在第5圖的實施例中，具有K個傳送電路TC_1a、TC_2a…TC_Ka，且這些傳送電路分別具有相位j、相位j+1、相位j+2…相位j+k。相鄰的相位分別具有一預定相位差。舉例來說，相位j和相位j+1具有一預定相位差，而相位j+k-1和相位j+k也具有預定相位差。

根據前述實施例，可以得到一種訊號傳送方法。第7圖繪示了根據本發明一實施例的訊號傳送方法的流程圖，其使用在一訊號傳送系統並包含以下步驟：

步驟701

產生具有一第一相位的一第一工作時脈訊號 (例如第2圖所示的第一工作時脈訊號CLK_1)。

步驟703

產生具有一第二相位的一第二工作時脈訊號(例如第2圖所示的第二工作時脈訊號CLK_2)。

其中第一相位與第二相位不同。

步驟705

使訊號傳送系統中的一第一傳送電路 (例如第1圖所示的第一傳送電路TC_1)運作於第一工作時脈訊號。

步驟707

使訊號傳送系統中的一第二傳送電路 (例如第1圖所示的第二傳送電路TC_2)運作於第二工作時脈訊號。

根據前述實施例，可讓不同傳送電路根據具不同相位的工作時脈訊號來運作，使得工作時脈訊號不會同時發生邏輯位準的轉換，可改善習知技術中電源漣波的問題。以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。

100:訊號傳送系統 101:多相位時脈訊號產生電路 301:PLL電路 PI_1:第一相位內插電路 PI_2:第二相位內插電路 TC_1:第一傳送電路 TC_2:第二傳送電路 TC_1a、TC_2a、TC_ka:傳送電路 501:隨機時脈訊號產生電路 600:線性反饋移位暫存器 601:XOR邏輯閘

第1圖繪示了根據本發明一實施例的訊號傳送系統的方塊圖。第2圖繪示了第1圖所示的訊號傳送系統所使用的工作時脈訊號之示意圖。第3圖、第4圖以及第5圖繪示了根據本發明不同實施例的訊號傳送系統的方塊圖。第6圖為第5圖中所示的PRBS（pseudorandom binary sequence，偽亂數二進位數列）產生器的示範性電路。第7圖繪示了根據本發明一實施例的訊號傳送方法的流程圖。

100:訊號傳送系統

101:多相位時脈訊號產生電路

TC_1:第一傳送電路

TC_2:第二傳送電路

Claims

一種訊號傳送系統，包含：一第一傳送電路，運作於具有一第一相位的一第一工作時脈訊號：一第二傳送電路，運作於具有一第二相位的一第二工作時脈訊號，其中該第一相位與該第二相位不同；以及一多相位時脈訊號產生電路，耦接該第一傳送電路以及該第二傳送電路，用以產生該第一工作時脈訊號以及該第二工作時脈訊號。
如請求項1所述的訊號傳送系統，其中該第一傳送電路以及該第二傳送電路為不同通道或不同路的傳送電路。
如請求項1所述的訊號傳送系統，其中該第一傳送電路以及該第二傳送電路中的驅動器分別接收該第一工作時脈訊號以及該第二工作時脈訊號，並分別運作於該第一工作時脈訊號以及該第二工作時脈訊號。
如請求項1所述的訊號傳送系統，其中該多相位時脈訊號產生電路為一PLL（Phase-locked loop、鎖相迴路）電路。
如請求項1所述的訊號傳送系統，其中該多相位時脈訊號產生電路，包含：一PLL電路，用以產生複數個候選時脈訊號，該些候選時脈訊號具有不同相位；一第一相位內插電路，耦接該PLL電路以及該第一傳送電路，用以根據該些候選時脈訊號其中至少一第一候選時脈訊號來產生該第一工作時脈訊號；一第二相位內插電路，耦接該PLL電路以及該第二傳送電路，用以根據該些候選時脈訊號其中至少一第二候選時脈訊號來產生該第二工作時脈訊號。
如請求項1所述的訊號傳送系統，其中該多相位時脈訊號產生電路包含一隨機時脈訊號產生電路。
如請求項6所述的訊號傳送系統，其中該隨機時脈訊號產生電路為一PRBS（pseudorandom binary sequence，偽亂數二進位數列）產生器。
如請求項1所述的訊號傳送系統，其中該多相位時脈訊號產生電路為一延遲線電路。
一種訊號傳送系統，包含：複數個傳送電路，分別接收複數個工作時脈訊號其中之一，該些工作時脈訊號具有不同相位；以及一多相位時脈訊號產生電路，耦接該些傳送電路，用以產生該些工作時脈訊號。
如請求項9所述的訊號傳送系統，其中該些傳送電路的數量大於2。