[发明专利]一种SerDes技术中高速串行信号的采样方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及SerDes技术领域，尤其涉及一种SerDes技术中高速串行信号的采样方法及装置。

背景技术

随着集成电路技术的飞速发展，计算或通信平台的互连对数据传输速率的要求越来越高，总线性能已成为制约系统性能发挥的瓶颈。近几年推出的RapidIO、PCIe、Hypertransport以及InfiniBand等总线专用来互连诸如计算和通信平台应用中的外围设备，为互连设备提供高速、高性能、点对点、全双工、差动信号链路的I/O串行总线，具有广阔的应用前景。要实现这些串行协议标准，都离不开关键的SerDes（Serializer/Deserializer，串行器/解串器）技术。SerDes即为串行解串的意思，SerDes技术中在信源端对待发送的数据以低速并行的方式进行编码，如8B/10B编码等，再以高速串行的方式将数据发出；在接收端，对高速串行信号进行采样，再装配成低速并行的方式供后续模块处理。

因此高速串行信号的采样处理是SerDes技术的关键技术点之一，目前采样的方法主要有冲激串采样、自然采样（SPWN）、过采样等，然而这些方法要么要么过于理想，要么实现过程较为复杂，实际中不易操作。

其中冲激串采样，是用一个周期性冲激串去乘待采样的连续时间信号，该周期性冲激串称作采样函数，采样函数的周期称为采样周期，采样函数的频率称为采样频率。利用冲激串采样是一种理想采样方式，在实际实现信号采样时，理想采样是做不到的，通常采用的零阶保持采样。

自然采样（SPWN）是在正弦波和三角波的自然交点处控制功率开关的通断，所得到的SPWN波很接近正弦波，但这种方法要求解复杂的超越方程，采用微机控制技术时需花费大量的时间，难以在实时控制中在线计算，因而使用较少。

过采样是使用远大于奈奎斯特采样频率的频率对输入信号进行采样。在这种采样的数字信号中，由于量化比特数没有改变，故总的量化噪声功率也不变，但这使量化噪声的频谱分布发生了变化，这使得量化噪声大部分分布在音频频带之外的高频区域，而分布在音频频带之内的量化噪声就会相应地减少，因此需要使用低通滤波器以提高系统的信噪比。过采样技术主要用于提高信噪比及保真度，主要应用于家电、工控信号采集、自动控制等。

发明内容

本发明要解决的技术问题就在于，针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种实现方法简单、成本低廉、采样数据完整、高效的SerDes技术中高速串行信号采样方法及装置。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种SerDes技术中高速串行信号的采样方法，其步骤如下：

1）在Serializer接收端接收原始信号，以0度、45度、90度、135度、180度、225度、270度以及315度时钟作为8相采样时钟，在每相采样时钟的控制下，输出8个相位与时钟相位对应的初始采样信号；

2）将8相采样时钟中的45度、135度、225度、315度时钟相位向前移相45度，其余四相不变得到相位调整时钟；在相位调整时钟控制下对8个初始采样信号进行相位调整，得到4组两两完全相同的采样信号并进行同步锁存，输出给后续的解串器。

作为本发明方法的进一步改进：所述步骤（1）中单相时钟采样具体步骤包括：

（1.1）输入原始信号及采样时钟，在采样时钟的控制下对输入信号进行第一级锁存、放大；

（1.2）在采样时钟的反相时钟控制下，对第一级锁存、放大后的输出信号进行第二级的锁存、放大；

（1.3）将经过第二级锁存、放大后的双端输入信号转化为单端信号，得到初始采样信号并输出。

本发明进一步提供一种SerDes技术中的高速串行信号的采样装置，包括8个并联的单相时钟采样模块、8个相位调整模块以及一个移相模块。

8个所述单相时钟采样模块接收原始信号，并以0度、45度、90度、135度、180度、225度、270度以及315度的8相时钟分别作为每个单相时钟采样模块的采样时钟，对原始信号进行采样并输出初始采样信号；所述移相模块与8个相位调整模块相连，并将8相采样时钟中的45度、135度、225度、315度时钟相位向前移相45度，其余四相不变后输出，分别作为8个相位调整模块的相位调整时钟；每个单相时钟采样模块与一个相位调整模块级联，8个所述相位调整模块在移相模块输出的相位调整时钟的控制下对每个单相时钟采样模块得到的初始采样信号进行相位调整，输出4组两两相同的采样信号。