[发明专利]高速串行通信中基于二维非对称可变模板的片上眼图监测电路

说明书

本发明涉及高速串行通信中基于二维非对称可变模板的片上眼图监测，属于集成电路设计技术领域。本发明提出的EOM通过两路DAC可调节纵轴的参考电压，通过两路PI可调节横轴的采样时钟，实现非对称的参照模板，从而形成最终非对称的眼图，更接近实际眼图的测量情况。同时，可设置模板数目的增加也提高了最终形成眼图的精度。电路的电压比较和采样电路部分采用CML电路，逻辑运算和分频均采用CMOS电路，实现了较低功耗的目的。

技术领域

本发明属于集成电路设计技术领域，涉及高速串行通信中基于二维非对称可变模板、和接收机主电路一起集成在芯片上的眼图监测电路。

背景技术

眼图是高速串行通信物理层测试中的重要性能指标之一，是分析高速链路信号完整性的核心。通常利用眼高和眼宽来衡量眼图的好坏，眼图在竖直和水平方向上张开的程度越大，说明信号的质量越好。

在有线通信系统中，高速串行数据在信道中传输会受到信道对信号高频分量衰减、信道阻抗不连续造成的信号反射等影响，从而使接收到的信号质量下降，误码率(BitError Rate,BER)上升。

接收机中的均衡器可以用来补偿信道的衰减，但是它需要一个测量信号质量的反馈机制，从而调节均衡系数。片上眼图监测(Eye-Opening Monitor,EOM)电路可以在芯片上实时监测信号质量，如图1，接收机接收到的数据送入均衡器中进行恢复，时钟恢复电路提供与数据对齐的时钟，片上眼图监测电路输出一表征误码率的频率值。片上眼图监测电路模块的输出方波的输出频率表征误码率，外部软件可以画出仿真结果得到的眼图，利用眼图判断信号的质量，从而为均衡器调节均衡系数提供依据。

常用EOM的实现方式如图2所示。其中，黑色部分为“切割”成1UI时间间隔的输入数据叠加而得到的实际眼图，矩形(1)(2)为所设定的模板。一般给定模板的高度即参考电压V_H和V_L，通过调节两路采样时钟t_early和t_late的边沿位置来确定模板的宽度。通常情况下，取左右对称的采样时钟t_early和t_late。若数据出现在给定的较大模板内时，说明有误码出现，如图2的矩形模板(2)所示；若数据出现在给定的较小模板内，说明没有误码，如图2的矩形模板(1)所示。

对于传统的EOM实现方式，所设置的矩形模板中，参考电压和采样时钟是关于中心对称的，而实际数据所产生的眼图一般是非对称的，对称的矩形模板叠加出来的波形图与实际眼图存在一定的误差。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种高速串行通信中基于二维非对称可变模板的片上眼图监测电路，矩形模板中，纵轴的参考电压V_H和V_L在共模电压基础上向下、向上变化不同的增量，同时，在保持参考电压V_H和V_L不变的情况下，横轴的两相采样时钟首先移到1UI的中间，将采样时钟分别向左、向右变化，使其可以产生横轴和纵轴都不对称的模板，给定数据时，不同的矩形模板对应其相应的误码率，将相同误码率的矩形模板叠加后可以得到最终的眼图波形。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种高速串行通信中基于二维非对称可变模板的片上眼图监测电路，其特征在于，包括：

用于产生纵向的两个非对称的参考电压V_H和V_L的两路相互独立的参考电压产生电路；

用于产生两个非对称的用以定义模板的横向宽度的采样时钟t_early和t_late的两路独立的相位插值器；

通过所述两路参考电压产生电路调节纵轴的参考电压，通过所述两路相位插值器调节横轴的采样时钟，实现非对称的参照模板，从而形成最终非对称的眼图。