[发明专利]一种带有滤波整形电路的盲过采样时钟数据恢复电路

说明书

技术领域

本发明涉及半导体集成电路设计技术领域，特别是涉及用于串行通信的时钟数据恢复电路（CDR）。 

背景技术

时钟数据恢复电路（CDR）作为接收端的重要组成部分，它负责从高速的串行数据中提取同步信息，并利用这个同步信息对串行信号采样恢复出正确的数字信号，并对数据实现串并转换。一般而言，串行数据在发送端发送到传输介质上时，数据信号的特性比较理想。而在接收端，通过传输介质到达的数据信号被外界噪声和干扰叠加了。接收端在从串行数据中提取数据时，必须选择最佳的采样判决时刻，从而保证最小的误码率。针对这样的情况，数据恢复电路必须具备一定的抖动容限和抑制噪声、干扰的能力。 

盲过采样数据恢复电路主要分为接收器和数据恢复电路两个部分，由于本地时钟频率的限制，接收器一般采用空间过采样，而其实现方法有同频多相时钟采样和数据延迟链采样两种具体的方法。 

传统数据恢复电路采用的主要是逻辑上的差别,主要有两种：一种是统计判决：相邻两组寄存器的相应位进行异或以完成边沿检测，检测结果分组相加，那么距离最大数值对应的采样时钟最远的时钟可作为恢复时钟，由该时钟采样的数据可作为恢复数据；第二种是鉴相编码：通过鉴相然后对采样数据流中的跳变沿作标记，进而选择合适的采样时钟作为最佳采样恢复点。 

统计判决这种方法要求输入数据率与本地采样频率一样才可以保证正确恢复出数据，如果有频差，恢复时间久了就会造成巨大的误码，而鉴相编码这种方式则允许两者存在一定的频率偏差，所以适用范围更广；对于统计判决而言，需要消耗一定的数据位进行相位统计进而才能产生正确的采样相位，锁定时间太长；鉴相编码电路的话相较于统计判决的方法，计算量相对更大一些，数据处理的周期也相对更长，数字实现相对复杂；对于鉴相编码电路而言也存在着一些问题，其中采样数据流不平滑将直接影响数据的正确恢复，造成极大的误码率（BER），连续字过多时也会产生比较大的影响。 

  

发明内容

发明目的：针对上述现有存在的问题和不足，本发明的目的是提供一种带有滤波整形电路的盲过采样时钟数据恢复电路，在传统盲过采样时钟数据恢复电路的接收器后面经过同步调整模块，加上本滤波整形电路。该滤波整形电路必须要与前级的同步调整模块和后级的鉴相编码模块合理组合，才能实现很好的抗噪特性，获得很高的抖动容限。 

技术方案：本发明的一种带有滤波整形电路的盲过采样时钟数据恢复电路包括由并行过采样模块构成的接收器；由同步调整电路、滤波整形电路、鉴相编码电路、控制电路、数据选择电路构成的数据恢复电路，由鉴频鉴相器、电荷泵、环路滤波器、分频器、多相位压控振荡器构成的锁相环；其中同步调整电路的输入端直接与接收器相连，输出端接滤波整形电路，滤波整形电路的输出端分两路，一路接鉴相编码电路，另一路接数据选择电路，控制电路分别与鉴相编码电路和数据选择电路连接；在锁相环中，鉴频鉴相器、电荷泵、环路滤波器、分频器顺序连接构成一个环路，环路滤波器的输出端接多相位压控振荡器，多相位压控振荡器的输出端接接收器； 

该滤波整形电路包括3个11位寄存器阵列、 9个加法器阵列、9个数据选择电路阵列和1个9位输出寄存器，其中，寄存器阵列包括即第一寄存器reg1、第二寄存器reg2、第三寄存器reg3；