CN101755389B - 信号传输装置以及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供信号传输装置以及方法。信号传输装置具有：正弦波输出部(133)，其向传输路径(8)输出正弦波；网络分析仪(141)和(161)，其对传输路径(8)上的信号进行分析；S参数测量部(191)，其根据所述分析，测量S参数；选择部(192)，其根据S参数，选择振幅、加重特性以及均衡特性的多个组合；测量部(162)和(163)，其针对所述多个组合，对传输路径(8)的BER或眼图开口进行测量；以及设定部(193)，其根据所述测量，提取1个组合，对发送部(3)以及接收部(4)设定该振幅、加重特性以及均衡特性。

Description

信号传输装置以及方法

技术领域

本发明涉及信号传输装置以及方法，尤其涉及对进行高速串行传输的收发电路中的电路特性进行最优化的信号传输装置以及方法，其中，在高速串行传输中，被传输的信号的损耗和抖动成为问题。

背景技术

在个人计算机或服务器等电子装置中，电气接口正在从并行接口过渡为串行接口。在串行接口中，由于使用高频带，所以需要获得稳定的传输波形。因此，需要适当地检测传输路径的损耗、抖动、噪声、由制造引起的特性偏差（制造偏差）等，并根据该检测来控制通信电路。

并且，提出了下述脉冲识别劣化检测方式，即：通信装置检测与发生误码有关的劣化原因的状态，并将其传递给对方通信装置，由此，在远距离的地方检测所述劣化原因（参照专利文献1）。

另外，提出了下述传输信号均衡系统，即：在接收电路中根据经过接收路径后的接收信号检测均衡特性，求出该均衡特性与最优均衡特性之间的差异，在发送电路中根据该差异控制均衡特性（参照专利文献2）。

专利文献1：日本特开昭64-016048号公报

专利文献2：日本特开2004-356780号公报

如图10所示，电气接口构成为具有：例如发送信号（波形）的发送LSI102、由印制电路板101和连接器（或电缆）106构成的传输路径、以及接收信号的接收LSI102。在这样的电气接口的设计中，需要考虑收发（发送部103以及接收部104）的能力、元件和材料的特性偏差、构成传输路径的各要素的特性和噪声等，来获得最佳的传输质量。在该情况下，作为应考虑的项目的一个示例，可以列举例如：发送性能、接收性能、LSI和材质以及特性的制造偏差、电源噪声、串扰（Cross Talk）噪声、反射、印制电路板的布线和连接部分、电缆、连接器、发送以及接收LSI的封装损耗等。

可通过计算求出这些损耗以及抖动。另外，制作预先假想了各要素、噪声、以及制造偏差等的模型，使用该模型将振幅、加重特性（Emphasis）、均衡特性等设定成各种值，进行传输波形的预分析。然后，根据这样的计算和预分析来设计电子装置以使得损耗以及抖动不会超过预定值。然后，在该电子装置的评价中，通过手动来设定振幅、加重特性、均衡特性，以获得最佳的传输波形和传输质量。由此，对于该电子装置，能够获得最佳的振幅、加重特性以及均衡特性，所以对该电子装置设定这些值即可。

但是，量产的电子装置（量产装置）与样机（Proto）电子装置相比，制造偏差的影响更明显。即，量产装置的特性各自不同，不能一致地进行最优化。因此，通过量产前的该电子装置的评价而获得的振幅、加重特性、均衡特性未必可以说是最佳的。另外，由于制造偏差的原因很多，所以考虑到其全部原因的对发送以及接收LSI的振幅、加重特性、均衡特性进行的最优化是非常困难的。

因此，实际上，在量产装置的发货检查时，需要针对每个量产装置设定振幅、加重特性和均衡特性。因此，在量产装置的发货时需要庞大的工时。

发明内容

本发明的目的在于提供对进行高速串行传输的收发电路中的电路特性进行最优化的信号传输装置，其中，在高速串行传输中，被传输信号的损耗和抖动成为问题。

另外，本发明的目的在于提供对进行高速串行传输的收发电路中的电路特性进行最优化的信号传输方法，其中，在高速串行传输中，被传输信号的损耗和抖动成为问题。

本发明的信号传输装置具有：发送部，其发送信号，并具有对所述信号的振幅（Amp）以及加重特性（Emphasis）进行控制的发送信号控制单元以及向传输路径输出信号的输出部；接收部，其接收所述信号，并具有对所述信号的均衡特性（EQ）进行控制的接收信号均衡单元；传输路径，其连接所述发送部与所述接收部，并传输所述信号；设置在所述发送部中的第1网络分析仪和设置在所述接收部中的第2网络分析仪，其在所述接收信号均衡单元从所述接收部断开的状态下对所述传输路径上的信号进行分析；设置在所述接收部中的测量部，其针对振幅、加重特性以及均衡特性的多个组合，对所述传输路径的误比特率（BER，BitError Rate）或眼图开口中的至少一方进行测量；以及控制部，其设置在所述发送部，与所述第1网络分析仪和所述第2网络分析仪以及所述测量部连接，并且由频率特性测量部、选择部和设定部构成，其中，该频率特性测量部根据所述第1网络分析仪和所述第2网络分析仪的分析，对所述传输路径的频率特性进行测量；该选择部根据所述频率特性，选择振幅、加重特性以及均衡特性的多个组合；该设定部根据所述误比特率或眼图开口的测量，从所述多个组合中提取一个组合，对所述发送部以及接收部设定该振幅、加重特性以及均衡特性。

另外，优选的是在本发明的一个实施方式中，控制部在所述第1网络分析仪和所述第2网络分析仪对信号进行分析之前，将所述接收信号均衡单元从所述接收部断开。

另外，优选的是，在本发明的一个实施方式中，所述测量部具有：对所述传输路径的BER进行测量的BER测量部、以及对所述传输路径的眼图开口进行测量的眼图开口测量部，所述设定部根据所述BER以及所述眼图开口的测量，从所述多个组合中提取1个组合。

另外，优选的是，在本发明的一个实施方式中，所述选择部根据所述频率特性选择满足预定的选择条件的一个以上的振幅，根据所述频率特性选择具有预定的频带的一个以上的均衡特性，针对所述选择的均衡特性，选择其中心值和该中心值上下的多个值作为所述均衡特性，所述测量部针对所述所选择的一个以上的振幅以及一个以上的均衡特性的组合，对所述BER以及眼图开口进行测量。

另外，优选的是，在本发明的一个实施方式中，所述预定的选择条件是使用SDD21参数而确定的条件，该SDD21参数是在作为所述频率特性的S参数的模型中确定的，所述预定的频带是所述S参数的模型中的SDD11参数的上限值以下的频率，除了所述S参数以外，所述选择部还根据预先准备的所述信号可取的多个振幅以及预先准备的所述信号可取的眼图开口，选择所述一个以上的振幅，所述测量部针对所述所选择的一个以上的振幅以及一个以上的均衡特性的组合，测量所述BER，根据所述BER的测量，针对所述组合中的、具有预定值以下的BER的一个以上的组合，测量眼图开口，所述设定部根据所述眼图开口的测量，从所述多个组合中提取具有最大的眼图开口的1个组合。

另外，优选的是，在本发明的一个实施方式中，所述信号输出部由正弦波输出部构成，该正弦波输出部设置在所述发送部中，并输出正弦波，所述测量部设置在所述接收部中，所述频率特性测量部根据所述第1以及第2网络分析仪的分析，测量作为所述频率特性的S参数。

另外，优选的是，在本发明的一个实施方式中，所述发送部设置在第1LSI中，所述接收部设置在不同于所述第1LSI的第2LSI中，所述传输路径由安装有所述第1以及第2LSI的电路板上的布线构成。

另外，优选的是，在本发明的一个实施方式中，所述发送部设置在第1LSI中，所述接收部设置在不同于所述第1LSI的第2LSI中，所述第1LSI安装在第1电路板上，所述第2LSI安装在不同于所述第1电路板的第2电路板上，所述第1电路板与第2电路板通过连接器而连接，所述传输路径由所述连接器、所述第1以及第2电路板上的布线构成。

另外，优选的是，在本发明的一个实施方式中，该信号传输装置还具有：总线，其设置在所述发送部与接收部之间，使得能够进行双向通信。

本发明的信号传输方法是一种信号传输装置的信号传输方法，该信号传输装置具有：发送部，其发送信号，并具有对所述信号的振幅以及加重特性进行控制的发送信号控制单元以及向传输路径输出信号的输出部；接收部，其接收所述信号，并具有对所述信号的均衡特性进行控制的接收信号均衡单元；以及传输路径，其连接所述发送部与接收部，并传输所述信号，其特征在于，该信号传输方法包括下述步骤：从输出部向所述传输路径输出信号；在对所述传输路径上的信号进行分析的网络分析仪中，对所述传输路径上的所述信号的收发进行分析；在频率特性测量部中，根据所述分析，对所述传输路径的频率特性进行测量；在选择部中，根据所述频率特性，选择信号的振幅、加重特性以及均衡特性的多个组合；在测量部中，针对所述多个组合，对所述传输路径的误比特率或眼图开口中的至少一方进行测量；以及在设定部中，根据所述误比特率或眼图开口的测量，从所述多个组合中提取一个组合，对所述发送部以及接收部设定该振幅、加重特性以及均衡特性。

根据本发明的信号传输装置以及信号传输方法，将信号（例如，正弦波）输出到传输路径上。由此，能够实际地测量表示传输路径的传输特性的频率特性（例如，S参数）。然后，根据测量的频率特性，选择振幅、加重特性以及均衡特性的多个组合。由此，能够高效地选择可被认为包括最佳解在内的多个组合。并且，针对该多个组合，实际地测量表示传输路径的传输质量的BER或眼图开口，根据测量的BER或眼图开口，从所述多个组合中提取1个组合。由此，能够提取实际的传输质量最佳的组合，设定该振幅、加重特性以及均衡特性。

由此，根据损耗以及抖动的计算或预分析，能够根据实际的测量设定在电子装置中传输的信号的振幅、加重特性、均衡特性，而无须借助于手动设定。由此，能够设定最佳的振幅、加重特性、均衡特性，并能够获得最佳的传输波形和传输质量。

另外，根据本发明的一个实施方式，在网络分析仪进行的信号分析之前，将接收信号均衡单元（例如，均衡器）从接收部断开。由此，能够准确地对在传输路径上传输的信号的传输特性以及反射特性等频率特性（例如，S参数）进行分析。

另外，根据本发明的一个实施方式，对传输路径的BER以及眼图开口双方进行测量，根据该双方的测量结果，提取1个组合。由此，能够高效且准确地提取实际的传输质量最佳的组合。

另外，根据本发明的一个实施方式，根据频率特性，选择一个以上的振幅和一个以上的均衡特性，并针对所选择的均衡特性，选择多个均衡特性，针对所选择的振幅以及均衡特性的组合，对BER以及眼图开口双方进行测量。由此，能够根据频率特性来高效地选择可被认为包括最佳解在内的多个组合，其结果是能够高效地提取传输质量最佳的组合。

另外，根据本发明的一个实施方式，使用在作为频率特性的S参数的模型中确定的SDD11以及SDD21参数，来选择振幅以及均衡特性的组合，并且除了S参数之外，还根据预先准备的多个振幅以及眼图开口来选择振幅。由此，能够高效地选择可被认为包括最佳解在内的多个组合。另外，针对所述多个组合，根据测量BER而获得的结果，测量眼图开口。由此，能够高效地测量眼图开口。另外，根据眼图开口的测量结果，提取具有最大的眼图开口的振幅、加重特性、均衡特性的组合。由此，能够设定最佳的振幅、加重特性、均衡特性。以上的结果是，能够高效地提取实际的传输质量最佳的组合。

另外，根据本发明的一个实施方式，作为信号输出部的正弦波输出部设置在发送部中，测量部设置在接收部中，网络分析仪设置在发送部以及接收部中。由此，能够将正弦波输出到实际的传输方向上，测量频率特性，另外还能够测量BER以及眼图开口。

另外，根据本发明的一个实施方式，发送部设置在第1LSI中，接收部设置在第2LSI中。由此，能够对不同的LSI之间的信号传输设定最佳的振幅、加重特性、均衡特性，并能够获得最佳的传输波形和传输质量。

另外，根据本发明的一个实施方式，发送部设置在安装于第1电路板上的第1LSI中，接收部设置在安装于第2电路板上的第2LSI中。由此，能够对安装在不同的电路板上的不同的LSI之间的信号传输设定最佳的振幅、加重特性、均衡特性，并能够获得最佳的传输波形和传输质量。

另外，根据本发明的一个实施方式，信号传输装置具有设置在发送部与接收部之间的总线。由此，通过经由总线来对发送部以及接收部进行控制，能够测量频率特性，并能够测量BER以及眼图开口，另外，无需在该信号传输装置（LSI）的外部准备对频率特性、BER以及眼图开口进行测量的单元，就能够对频率特性、BER以及眼图开口进行测量。

附图说明

图1是示出本发明的信号传输装置的一个示例的结构图。

图2是示出本发明的信号传输装置的结构的结构图。

图3是示出本发明的信号传输装置的结构的结构图。

图4是示出本发明的信号传输装置的结构的结构图。

图5是示出本发明的信号传输装置的结构的结构图。

图6是本发明的信号传输最优化处理的说明图。

图7是本发明的信号传输最优化处理的说明图。

图8是本发明的信号传输最优化处理的说明图。

图9是本发明的信号传输最优化处理的流程图。

图10示出现有的信号传输装置的结构图。

标号说明

3发送部、4接收部、8传输路径、9总线、15均衡器（EQ）、18存储器、19控制器、131振幅控制部、132加重控制部、133正弦波输出部、134PBRS生成部、135输出信息记录部、141第1网络分析仪、161第2网络分析仪、162眼图开口测量部、163BER测量部、171均衡信息记录部、172眼图开口信息记录部、191S参数测量部、192选择部、193设定部

具体实施方式

图1是示出本发明的信号传输装置的一个示例的结构图，示出了应用了本发明的个人计算机或服务器等电子装置的结构。

例如，个人计算机（即信号传输装置）具有1个或多个印制电路板1、以及连接这些印制电路板1之间的连接器6。在各个印制电路板1上安装有1个或多个LSI2（即1个半导体装置、半导体芯片或集成电路）。各个LSI2由发送部3、接收部4以及信号处理部5构成。

在对各个LSI2进行区分时，把1个LSI2表示为“2A”，另1个LSI2表示为“2B”。发送部3等也是同样。

信号处理部5执行预定的处理，生成预定的信号，并将其输出到发送部3。该处理是针对每个LSI2而预先设定的，并因每个LSI2而不同（也可以相同）。发送部3根据从信号处理部5接收到的并行信号，生成遵循预定的串行传输协议的串行信号，经由传输路径8发送到其它LSI2的接收部4。接收部4根据所接收到的串行信号，生成预定的并行信号，并将其发送到信号处理部5。信号处理部5执行预定的处理。

各个传输路径8由印制电路板1上的布线和连接器6（的内部的布线）构成。在传输路径8中串联地插入有电容器7。电容器7将发送部3（的LSI2）和接收部4（的LSI2）电气分离。（去耦）电容器7设置在印制电路板1B上，但也可以设置在印制电路板1A上、或印制电路板1A以及印制电路板1B双方上。传输路径8的传输方向设为不是双向，而是从发送部3到接收部4的单向。通过本发明将在传输路径8上传输的信号的振幅、加重特性以及均衡特性设定成最佳值。

对于某个传输路径8而言，LSI2A是发送信号的一侧，而对于其它传输路径8而言，LSI2A是接收信号的一侧。在各个LSI2中，发送部3A以及3B具有彼此相同的结构，接收部4A以及4B具有彼此相同的结构。

在该示例中，发送部3A设置在第1LSI2A中，接收部4B设置在与第1LSI2A不同的第2LSI2B中。传输路径8由安装有第1LSI2A以及第2LSI2B的印制电路板1A以及1B上的布线构成。另外，在该示例中，第1LSI2A安装在第1印制电路板1A上，第2LSI2B安装在与第1印制电路板1A不同的第2印制电路板1B上。第1以及第2印制电路板1A以及1B通过连接器6而连接。

并且，各个LSI2也可以只具有发送部3或接收部4。另外，发送部3以及接收部4也可以设置在同一LSI2上。另外，第1LSI2以及第2LSI2也可以安装在同一印制电路板1上。

图2是示出本发明的信号传输装置的结构的结构图，示出了通过传输路径8而连接为1对的发送部3（3A）以及接收部4（4B）的结构。并且，在图2中，省略了印制电路板1以及LSI2的图示。

发送部3发送信号，并且具有作为发送信号控制单元的信号形成部13，该信号形成部13对信号的振幅以及加重特性进行控制。接收部4接收信号，并且具有作为接收信号均衡单元的均衡器（EQ）15，该均衡器15对信号的均衡特性进行控制。某个LSI2A的发送部3A经由传输路径8与另一LSI2B的发送部3B连接，并将信号传输到该发送部3B。即，对于基于传输路径8的串行信号的传输，该发送部3A和接收部4B构成一对（对应）。

发送部3由信号形成部13和具有多个（差动）输出端口的输出部（输出电路）14构成。信号形成部13根据来自信号处理部5的信号，生成应发送到另一LSI2的接收部4的预定的信号（串行信号）后输出到输出部14。输出部14将预定的串行信号输出到传输路径8。从输出部14输出的信号在传输路径8上传输后到达另一LSI2的接收部4的均衡器15。

接收部4由均衡器（EQ）15、具有多个输入端口的输入部（输入电路）16和信号恢复部17构成。均衡器15设于输入部16的前级，对传输路径8的输出阻抗和输入部16的输入阻抗进行均衡。输入部16从传输路径8接收预定的串行信号，输出到信号恢复部17。信号恢复部17根据来自输入部16的信号，对预定的信号（并行信号）进行恢复，输出到信号处理部5。

通过传输路径8连接多个LSI2。在传输路径8上传输的信号是例如高速串行信号。各个传输路径8实际上由1对差动传输路径构成。即，端口1与端口2、端口3与端口4分别是差动端口。端口1与端口3之间的传输路径81与端口2与端口4之间的传输路径82是1对差动传输路径。在传输路径81以及82上传输的串行信号是差动信号。1对差动传输路径81以及82构成以（单端）端口1～4为端子的2端口电路（网络）。

传输路径8由例如个人计算机或服务器所使用的PCI Express构成。其是由PCI或者PCI-X过渡而来。另外，传输路径8也可以由用于与HDD或CD-ROM等存储装置连接的Serial ATA构成。其是由ATA过渡而来。另外，传输路径8也可以由Serial Attached SCSI构成。其是由SCSI过渡而来。

在发送部3与接收部4之间，除传输路径8以外，还设有使得能够进行双向通信的总线9，以收发控制信号。总线9是例如32位宽或64位宽的并行总线，在总线9上收发的信号是并行信号。因此，该计算机由多个LSI2构成，该多个LSI2彼此通过串行总线8和并行总线9连接。

总线9使得能够进行借助该传输路径8而成对的发送部3与接收部4之间的双向通信。即对1组发送部3、传输路径8以及接收部4设置1条总线9。总线9具有连接器10（以及电缆12），并经由连接器10（以及电缆12）与控制用的计算机11连接。总线9与连接器10之间通过总线9’连接。连接器10设置在任意一个印制电路板1上都可以。

发送部3中设有由CPU构成的控制器19以及控制器19使用的存储器18。控制器19以及存储器18与总线9连接。另外，总线9上还连接有信号形成部13、输出部14、均衡器15、输入部16以及信号恢复部17。由此，通过控制器19经由总线9控制这些电路13～17。经由总线9收发的控制信号是并行信号。计算机11经由总线9等与控制器19连接，通过对其进行控制，而对电路13～17进行控制。

发送部3以及接收部4（以及信号处理部5）是用于实现LSI2本来的功能的电路。与此相对，根据本发明，控制器19以及存储器18是用于执行对振幅、加重特性以及均衡特性进行设定的处理的电路。

控制器19以及存储器18也可以设置在接收部4中。即，设置在成对的发送部3或接收部4的任意一方中。或者，适当地分割控制器19以及存储器18，设置在发送部3或接收部4的双方中。

图3是示出本发明的信号传输装置的结构的结构图，示出了LSI2的发送部3的结构。

如上所述，发送部3由信号形成部13以及输出部14构成。信号形成部13由振幅控制部131、加重控制部132、正弦波输出部133、PBRS生成部134以及输出信息记录部135构成。除多个（差动）输出端口以外，输出部14还具有第1网络分析仪141。

振幅控制部131确定从输出部14输出的信号的振幅（的值）。即，确定来自PBRS生成部134的位时钟或通常传输时的时钟的振幅。如后文所述，通过控制器19的设定部193设定对振幅控制部131所设定的振幅（的值）。

加重控制部132确定从输出部14输出的信号的加重特性。即，确定来自PBRS生成部134的位时钟或通常传输时的时钟的加重特性。通过设定部193设定对加重控制部132所设定的加重特性。

正弦波输出部133是信号输出部，根据控制器19的控制，在最优化处理时，生成作为输出信号的正弦波，将其输出到输出部14。与此对应，输出部14形成正弦波的差动信号，从端口1以及2输出。由此，正弦波输出部133输出正弦波（差动信号）到传输路径8。也可以设置形成其它波形的信号输出到传输路径8上的信号输出部，来替代正弦波输出部133。

并且，为了测量图6所示的S参数，被输出的正弦波是以例如预定的振幅（无加重处理）输出的。该值根据需要输出到S参数测量部191。此时，需要使正弦波的频率如图8所示那样变化，但实际上被设为根据经验而确定的实用的频率范围（例如，如1000～3000MHz那样，SDD11与SDD21取相近的值的范围）。此时的上限值也可以是例如后述的SDD11-lmt。另外，在通常的信号传输时，信号形成部13根据来自信号处理部5的信号，形成输出信号，输出到输出部14。

PBRS生成部134根据控制器19的控制，生成各种位模式的位时钟，并将其输出到输出部14，该各种位模式的位时钟用于在BER测量时由后述的BER测量部163对BER进行测量。由此，在BER测量时，从输出部14输出用于对BER进行测量的位时钟（差动信号）。并且，在通常的传输时，从输出部14输出由信号形成部所形成的脉冲波。

输出信息记录部135预先对与输出部14可从其输出端口输出到传输路径8上的信号有关的信息（输出信息）进行记录。即，存储与该输出部14（发送部3）的输出特性有关的特性信息（即，输出部14的规格）。该信息由例如输出部14可取的多个振幅、加重特性等构成。

网络分析仪由设置在发送部3中的第1网络分析仪141、以及设置在接收部4中的第2网络分析仪161（后述）构成。网络分析仪141、161根据控制器19的控制，在最优化处理时，在将均衡器15从接收部4断开的状态下，对传输路径8上的信号进行分析。即，对传输路径8中的正弦波的收发进行分析。尤其是，第1网络分析仪141在将均衡器15从接收部4断开的状态下，对传输路径8中的反射以及串扰（SDD11；输入差动反射损耗）进行分析（计算）。如后所述，在网络分析仪141、161进行的分析之前，将均衡器15从所述接收部4断开。通过将均衡器15从所述接收部4断开，能够对传输路径8中的反射特性进行分析。

图4是示出本发明的信号传输装置的结构的结构图，示出了LSI2的接收部4的结构。

如上所述，接收部4由均衡器15、输入部16和信号恢复部17构成。除多个（差动）输入端口以外，输入部16还由第2网络分析仪161、眼图开口测量部162、BER（误比特率）测量部163构成。眼图开口测量部162和BER测量部163构成测量部。信号恢复部17由均衡信息记录部171和眼图开口信息记录部172构成。

第2网络分析仪161设置在接收部4中，在将均衡器15从接收部4断开的状态下，对传输路径8中的传输以及串扰（SDD21；输入差动插入损耗）进行分析（计算）。通过将均衡器15从所述接收部4断开，能够对传输路径8中的传输特性进行分析。

测量部162、163根据控制器19的控制，在最优化处理时，针对由选择部192所选择的振幅、加重特性以及均衡特性的组合，对传输路径的BER（误比特率）或眼图开口的至少一方进行测量。将在后面叙述所述组合。

在该示例中，测量部162、163针对由选择部192所选择的至少1个振幅以及至少1个均衡特性的组合，对BER以及眼图开口这双方进行测量。即，根据控制器19的控制，在最优化处理时，BER测量部163测量传输路径8的BER，眼图开口测量部162根据该BER的测量，针对所述组合中的、具有预定值以下的BER的至少1个组合，测量传输路径8的眼图开口。

均衡信息记录部171预先对与对应的均衡器15的均衡特性有关的信息（均衡信息）进行记录。即，存储该均衡器15可取的多个均衡特性（即均衡器15的规格）。

眼图开口信息记录部172预先对与输入部16中的眼图开口有关的信息（眼图开口信息）进行记录。即，存储该输入部16可取的多个眼图开口（即输入部16的规格）。

图5是示出本发明的信号传输装置的结构的结构图，示出了设置在发送部3中的控制器19以及存储器18的结构。

存储器18对输出信息181、均衡信息182、眼图开口信息183、SDD-lmt（的值）184、所选择的输出振幅185、所选择的均衡器（EQ）以及候选186以及提取出的组合187进行存储。控制器19由S参数测量部191、选择部192和设定部193构成。

在处理开始之前，输出信息181通过控制器19从输出信息记录部135中读出，并被存储。在处理开始之前，均衡信息182通过控制器19从均衡信息记录部171中读出，并被存储。在处理开始之前，眼图开口信息183通过控制器19从眼图开口信息记录部172中读出，并被存储。

在处理开始之前，通过控制器19对SDD-lmt（的值）184进行存储。SDD-lmt184从计算机11输入到控制器19。

所选择的输出振幅185是由控制器19的选择部192所选择的输出振幅（的值），可通过本发明的处理获得。所选择的均衡器（EQ）以及候选186是由选择部192选择出的均衡特性（均衡器15的中心频率）以及候选（频率），可通过本发明的处理获得。提取出的组合187是由选择部192提取出的振幅、加重特性以及均衡特性的组合，可通过本发明的处理获得。

控制器19通过从经由连接器10以及布线12与总线9连接的计算机11输入预定的特定指令而启动，开始最优化处理。此时，如上所述，与特定的指令一起，提供SDD-lmt184。

S参数测量部191根据第1以及第2网络分析仪141以及161的分析，对传输路径8的S参数进行测量（计算）。因此，第1以及第2网络分析仪141以及161经由总线9，将测量出的数据发送到控制器19的S参数测量部191。S参数是表示传输路径8的频率特性（dB）的参数。也可以设置对表示传输路径8的频率特性的其它参数进行测量的频率特性测量部，来替代S参数测量部191。

选择部192通过根据各种（多个）测量值进行信号传输的处理（最优化处理），来计算最优化后的设定值。即，选择部192根据由S参数测量部191测量出的S参数，选择振幅、加重特性以及均衡特性的多个组合，并将其存储为提取的组合187。并且，也可以从组合中排除加重特性。即，也可以选择振幅以及均衡特性的多个组合。

具体而言，选择部192根据S参数选择满足预定的选择条件的1个以上的振幅，并将其存储为所选择的输出振幅185。另外，选择部192根据S参数选择具有预定的频带的1个以上的均衡特性，并且针对所选择的均衡特性，将其中心值和该中心值上下的多个值选择为所述均衡特性，并将其存储为所选择的EQ以及候选186。

这里，预定的选择条件是使用在S参数的模型中确定的SDD11参数（表示反射特性的参数）而确定的条件。预定的频带是S参数的模型中的SDD11参数上限值（SDD11-lmt）以下的频率。

并且，在该示例中，除S参数以外，选择部192还根据预先准备的信号可取的多个振幅以及预先准备的信号可取的眼图开口（的值），选择1个以上的振幅。

在网络分析仪141、161分析信号之前，设定部193将作为接收信号均衡单元的均衡器15从接收部4断开（即关闭均衡器15）。设定部193也是均衡器15的控制部。并且，也可以是选择部192控制均衡器15。

另外，设定部193对由选择部192计算出的（最优化后的）设定值进行设定。因此，设定部193对S参数测量部191以及选择部192进行控制。

另外，设定部193根据测量部162、163进行的BER或眼图开口的测量，从由选择部192选择出的所述多个组合中提取一个组合，对发送部3以及接收部4设定该振幅、加重特性以及均衡特性。即，对振幅控制部131设定振幅，对加重控制部132设定加重特性，选择均衡器15的均衡特性。在该示例中，设定部193根据BER以及眼图开口这双方的测量，从所述多个组合中提取1个组合。此时，根据眼图开口的测量，从所述多个组合中提取并设定1个具有最大的眼图开口的1个组合。

如上所述，在本发明中，控制器19根据关闭均衡器15之后的网络分析仪141、161的测量来提取S参数，并根据该S参数特性，分别选择例如3种（多种，例如也可以是5种）预测为最佳的振幅、加重特性、均衡特性的各个设定候选。并且，如上所述，预先存储振幅、加重特性、均衡特性可取的值。振幅以及加重特性是根据衰减特性来选择的。通过读取全部均衡器的中心频率的S参数特性SDD21、SDD11的值，来选择SDD11≤N[dB]以下的、具有反射较小的中心频率的均衡器作为均衡器15。N是根据经验而确定的值，例如是12～15[dB]。通过放大M＝－[SDD11（读取值）＋N][dB]，均衡器15能够将反射分量抑制到一定值以下的同时，能够改善衰减特性SDD21。

图6是本发明的信号传输最优化处理的说明图，示出了SDD21（表示传输特性的参数）以及SDD11。在图6中，纵轴表示衰减（dB），横轴表示频率（MHz）。由图6可知，当频率较低时，SDD21取大于SDD11的值，当频率较高时，SDD21取小于SDD11的值。

S参数也因每个装置而不同。以SDD21和SDD11都取比较大的值的方式来选择均衡器15等。由此，能够选择被预测为最佳的均衡器15。

图7是本发明的信号传输最优化处理的说明图，示出了均衡器15的频率特性。在图7中，纵轴表示增益，横轴表示频率。由图7可知，均衡器15的频率特性在某个频率（即中心频率）处增益最大。

均衡器15的均衡特性（即，中心频率）也因每个装置而不同。另外，对于该传输路径8而言，该中心频率未必是最佳的。在此，选择均衡器15的均衡特性（即中心频率）和该均衡特性上下（在图中为左右）的1个或多个值。由此，能够选择与均衡器15的中心频率接近的值且适合该传输路径8的均衡特性（即频率）。

然后，控制器19进行基于这些设定候选组合的、眼图开口的测量和BER的测量，对BER为无误差、且眼图开口最大的最佳设定条件进行提取。无误差是指误差的发生率处于期望值以下的范围（可忽视误差的范围），例如，BER在10^-15以下。测量眼图的开口等同于测量传输路径8的抖动和振幅。

图8是本发明的信号传输最优化处理的说明图（眼图），示出了眼图开口的定义。眼图开口是被所传输的“0”以及“1”的波形包围的部分，眼图开口越大，则越容易判别“0”与“1”。

在图8中，C是A与B的中点，F是D与E的中点，G是C与F的中点，Vmg是眼图临界电压值，Tmg是眼图临界时间值。如果（Vmg1或Vmg2中的较小一方）＞0且（Tmg1或Tmg2中的较小一方）＞0，则该眼图开口成为大于规格的开口，可以说是处于良好的状况。

在本发明中，选择Vmg以及Tmg最大的眼图开口。并且，当多个组合具有大于规格的开口时，则不论Tmg的值如何，选择Vmg大的组合。

控制器19进行上述这样的最优化处理，然后，开始通常的传输。由此，能够在所有的量产装置中进行将传输路径8的特性设定为最佳的状态下的稳定传输而不会受各种原因的影响，并能够容易地实现高可靠性。另外，通过在负荷变动时再次进行最优化，在负荷变动时也能始终稳定地构建传输系统。

图9是本发明的信号传输最优化处理的流程图，主要示出由控制器19执行的信号传输的最优化处理。

在工厂的发货检查时，计算机11与作为产品（检查对象）的电子装置的连接器10连接。计算机11经由总线9向控制器19输入特定的指令，启动控制器19。被启动的控制器19执行下述最优化处理。

最初，控制器19的选择部192进行最优化处理的预处理。即，选择部192对全部发送部3的输出振幅值、接收部4的输入眼图开口值、全部均衡特性的频率特性进行识别（步骤S1）。即，如上所述，将输出信息181、均衡信息182、眼图开口信息183分别存储在存储器18中。然后，选择部192根据来自计算机11的输入，对存储器18设定几乎不影响传输特性的SDD11的上限值（SDD11-lmt184）（步骤S2）。该上限值可根据经验而求出。

然后，设定部193针对某个传输路径8，关闭均衡器（EQ）15（步骤S3）。

然后，S参数测量部191按照设定部193的指示，对传输路径8的S参数进行测量（步骤S4）。在此之前，输出部14按照控制器19的指示，并根据来自正弦波输出部133的正弦波，来输出正弦波。在测量S参数之后，选择部192根据S参数的测量值、发送部3的输出振幅值、接收部4的输入眼图开口值（仅振幅值），从发送部3的全部输出振幅值中选择满足预定条件的发送部3的全部输出振幅值，并存储为所选择的输出振幅185（步骤S5）。所述预定的选择条件是：即使将S参数的测量值以及取决于SDD21的传输损耗考虑在内，该发送部3的输出振幅值也满足接收部4的输入振幅值条件。接收部4的输入振幅值条件是根据该发送部3的输出振幅值而确定的。

然后，选择部192根据S参数的测量值，选择全部的SDD11≤SDD11-lmt以下的频带的均衡器15（步骤S6），选择均衡器15的中心值和分别位于该中心值上下的多个候选，存储为所选择的均衡器以及候选186（步骤S7）。中心值上下的候选的个数是根据经验而预先确定的。

然后，选择部192针对选择的中心值的上下，根据所选择的输出振幅185、所选择的均衡器以及候选186来对多个候选进行组合，由此，通过BER测量部163测量BER（步骤S8），在该测量后，选择部192根据具有期望值以下的BER特性的组合（多个），通过眼图开口测量部162测量各个眼图开口（步骤S9）。选择部192针对所测量的眼图开口中的最大的眼图开口，提取其振幅、加重特性、均衡特性的组合（步骤S10），设定部193对该提取的值进行设定（步骤S11）。并且，在该示例中，在步骤S10中，加重特性是根据经验而确定的。

然后，将计算机11与连接器10分离，开始通常的信号传输（步骤S12），在通常传输中，当发生传输负荷的变化时（步骤S13），重复步骤S3以后的步骤。

并且，实际上，截至步骤S11为止的步骤是在发货前在制造商的工厂执行的，步骤S12以后的步骤是在发货后由用户执行的。步骤S13是由将该计算机与计算机11连接而进行的步骤S1～S11构成的处理。因此，步骤S13可以省略，并且在多数情况下被省略。

接着，举出具体的示例，对本发明的信号传输的最优化进行说明。预先将与发送LSI2A的振幅、加重特性有关的信息、以及与接收LSI2B的均衡器15的频率响应特性、眼图开口有关的信息读出到存储器18中。另外，各设定的候选分别设为3种。即，可以有27种组合。

例如，假设传输速率为3.125Gbps、可取的振幅为400～800mVpp-diff（能够以每100mVpp-diff/step变化）、可取的（根据经验而确定的）加重特性为－3.5±0.5dB、眼图开口的电压为200mVpp-diff。在该情况下可传输的传输损耗为下述5种。

（1）当振幅为400mVpp-diff时，－20log（200/400）＝－6.02dB以下。

（2）当振幅为500mVpp-diff时，－20log（200/500）＝－7.96dB以下。

（3）当振幅为600mVpp-diff时，－20log（200/600）＝－9.54dB以下。

（4）当振幅为700mVpp-diff时，－20log（200/700）＝－10.88dB以下。

（5）当振幅为800mVpp-diff时，－20log（200/800）＝－12.04dB以下。

在关闭了均衡器15的状态下，根据网络分析仪141、161的测量，提取S参数。在图6中示出了该S参数。由于在频率为1.5625GHz（传输速率的二分之一的值）时SDD21特性是－8.77dB，因此可得知振幅需要在600mVpp-diff以上。因此，选择上述（3）（4）（5）设为振幅设定的候选。另一方面，对于加重特性，根据经验将－3.0dB、－3.5dB、－4.0dB设为候选。另外，对于均衡器15的频率特性，当把SDD11≤－12[dB]设为选择候选时，EQb、EQc、EQg成为选择候选。这些均衡器15各自的中心频率的放大值M成为M＝－[SDD11测量值＋12][dB]。

针对上述那样求出的振幅（上述（3）（4）（5））、加重特性（－3.0dB、－3.5dB、－4.0dB）、均衡特性（EQb、EQc、EQg）的全部组合，实际地测量BER。在该BER的测量中，针对无误差的组合，进行接收波形的测量，只提取1组具有最大的眼图开口（即眼图开口特性好）的组合。将其设为振幅、加重特性、均衡特性的最佳组合。设定该最佳组合，进行通常信号（脉冲波）的传输。

以上，根据该实施方式对本发明进行了说明，但本发明可在其主旨的范围内进行各种变形。

例如，也可以将发送部3、接收部4、传输路径8、正弦波输出部133、网络分析仪141和161、S参数测量部191、选择部192、测量部162和163以及设定部193作为1个电路组，设置多个电路组。

在该情况下，多个电路组可以设置在同一LSI2上或同一印制电路板1上。另外，对于全部电路组的传输方向，发送以及接收的个数可以不相同，另外，传输方向也可以是相同方向。

另外，也可以是，多个电路组的至少1个电路组的发送部设置在第1LSI2，多个电路组的至少另一个电路组的接收部设置在不同于第1LSI2A的第2LSI2B中，传输路径8由安装有第1以及第2LSI2A以及2B的印制电路板1上的布线构成。

另外，也可以是，如图1所示，在第1以及第2LSI2A以及2B之间，进行发送以及接收。

另外，在多个电路组中，也可以将除发送部3以及接收部4以外的电路（尤其是测量部）设置为对于多个电路组是通用的。

产业上的可利用性

如上所述，根据本发明，在信号传输装置以及信号传输方法中，通过将例如正弦波输出到传输路径上，能够测量S参数，根据实际测量的S参数，能够高效地选择可认为是包含最佳解在内的振幅、加强特性以及均衡特性的多个组合。并且，针对该多个组合，根据实际测量的BER或眼图开口，能够提取实际的传输质量最好的组合。其结果是，无须借助于手动，就能根据实际的测量将在电子装置中传输的信号的振幅、加重特性、均衡特性设定为最佳值，并能够获得最佳的传输波形或传输质量。

尤其是，对于容易使制造偏差的影响明显的量产装置，由于基于实际的测量，因此能够将振幅、加重特性、均衡特性设定为最佳。另外，无需单独地考虑制造偏差的多个原因，能够综合地进行考虑，将振幅、加重特性、均衡特性设定为最佳。另外，在量产装置的发货检查时，能够针对每个量产装置，考虑装置固有的特性，高效地对振幅、加重特性、均衡特性进行设定。由此，能够减少用于在量产装置发货时对振幅、加重特性、均衡特性进行设定所需的庞大的工时。

Claims (16)

1.一种信号传输装置，其特征在于，该信号传输装置具有：

发送部，其发送信号，并具有对所述信号的振幅以及加重特性进行控制的发送信号控制单元以及向传输路径输出信号的输出部；

接收部，其接收所述信号，并具有对所述信号的均衡特性进行控制的接收信号均衡单元；

传输路径，其连接所述发送部与所述接收部，并传输所述信号；

设置在所述发送部中的第1网络分析仪和设置在所述接收部中的第2网络分析仪，其在所述接收信号均衡单元从所述接收部断开的状态下对所述传输路径上的信号进行分析；

设置在所述接收部中的测量部，其针对振幅、加重特性以及均衡特性的多个组合，对所述传输路径的误比特率或眼图开口中的至少一方进行测量；以及

控制部，其设置在所述发送部，与所述第1网络分析仪和所述第2网络分析仪以及所述测量部连接，并且由频率特性测量部、选择部和设定部构成，其中，该频率特性测量部根据所述第1网络分析仪和所述第2网络分析仪的分析，对所述传输路径的频率特性进行测量；该选择部根据所述频率特性，选择振幅、加重特性以及均衡特性的多个组合；该设定部根据所述误比特率或眼图开口的测量，从所述多个组合中提取一个组合，对所述发送部以及接收部设定该振幅、加重特性以及均衡特性。

2.根据权利要求1所述的信号传输装置，其特征在于，

所述控制部在所述第1网络分析仪和所述第2网络分析仪对信号进行分析之前，将所述接收信号均衡单元从所述接收部断开。

3.根据权利要求1所述的信号传输装置，其特征在于，

所述测量部具有：对所述传输路径的误比特率进行测量的误比特率测量部；以及对所述传输路径的眼图开口进行测量的眼图开口测量部，

所述设定部根据所述误比特率以及所述眼图开口的测量，从所述多个组合中提取一个组合。

4.根据权利要求3所述的信号传输装置，其特征在于，

所述测量部根据所述误比特率的测量，针对所述多个组合中的、具有预定值以下的误比特率的一个以上的组合，测量眼图开口，

所述设定部根据所述眼图开口的测量，从所述多个组合中提取具有最大的眼图开口的一个组合。

5.根据权利要求3所述的信号传输装置，其特征在于，

所述选择部根据所述频率特性选择满足预定的选择条件的一个以上的振幅，根据所述频率特性选择具有预定频带的一个以上的均衡特性，针对所选择的所述均衡特性，选择该均衡特性的中心值和该中心值上下的多个值作为所述均衡特性，

所述测量部针对所选择的所述一个以上的振幅以及所述一个以上的均衡特性的组合，对所述误比特率以及眼图开口进行测量。

6.根据权利要求5所述的信号传输装置，其特征在于，

所述频率特性由S参数构成，

所述预定的选择条件是使用输入差动反射损耗参数而确定的条件，该输入差动反射损耗参数是在所述S参数的模型中确定的，

所述预定频带是所述S参数的模型中的输入差动反射损耗参数的上限值以下的频率。

7.根据权利要求5所述的信号传输装置，其特征在于，

所述频率特性由S参数构成，

除了所述频率特性以外，所述选择部还根据预先准备的所述信号可取的多个振幅以及预先准备的所述信号可取的眼图开口，来选择所述一个以上的振幅。

8.根据权利要求5所述的信号传输装置，其特征在于，

所述预定的选择条件是使用输入差动反射损耗参数而确定的条件，该输入差动反射损耗参数是在作为所述频率特性的S参数的模型中确定的，

所述预定频带是所述S参数的模型中的输入差动反射损耗参数的上限值以下的频率，

除了所述S参数以外，所述选择部还根据预先准备的所述信号可取的多个振幅以及预先准备的所述信号可取的眼图开口，来选择所述一个以上的振幅，

所述测量部针对所选择的所述一个以上的振幅以及所述一个以上的均衡特性的组合，测量所述误比特率，根据所述误比特率的测量，针对所述组合中的、具有预定值以下的误比特率的一个以上的组合，测量眼图开口，

所述设定部根据所述眼图开口的测量，从所述多个组合中提取具有最大的眼图开口的一个组合。

9.根据权利要求1所述的信号传输装置，其特征在于，

所述输出部对包含在所述发送部的所述发送信号控制单元中的正弦波输出部输出的正弦波进行输出，

所述频率特性测量部根据所述第1网络分析仪以及所述第2网络分析仪的分析，测量作为所述频率特性的S参数。

10.根据权利要求9所述的信号传输装置，其特征在于，

所述发送部设置在第1集成电路中，所述接收部设置在不同于所述第1集成电路的第2集成电路中，所述传输路径由安装有所述第1集成电路以及所述第2集成电路的电路板上的布线构成。

11.根据权利要求9所述的信号传输装置，其特征在于，

所述发送部设置在第1集成电路中，所述接收部设置在不同于所述第1集成电路的第2集成电路中，

所述第1集成电路安装在第1电路板上，所述第2集成电路安装在不同于所述第1电路板的第2电路板上，

所述第1电路板与所述第2电路板通过连接器而连接，所述传输路径由所述连接器和所述第1电路板以及所述第2电路板上的布线构成。

12.根据权利要求1所述的信号传输装置，其特征在于，

将所述发送部、接收部、传输路径、输出部、网络分析仪、频率特性测量部、选择部、测量部以及设定部作为1个电路组，该信号传输装置由多个电路组构成。

13.根据权利要求12所述的信号传输装置，其特征在于，

所述多个电路组中的至少一个电路组的发送部设置在第1集成电路中，所述多个电路组中的至少另一个电路组的接收部设置在不同于所述第1集成电路的第2集成电路中，所述传输路径由安装有所述第1集成电路以及所述第2集成电路的电路板上的布线构成。

14.根据权利要求1所述的信号传输装置，其特征在于，

该信号传输装置还具有：

总线，其设置在所述发送部与接收部之间，使得能够进行双向通信。

15.一种信号传输装置的信号传输方法，该信号传输装置具有：发送部，其发送信号，并具有对所述信号的振幅以及加重特性进行控制的发送信号控制单元以及向传输路径输出信号的输出部；接收部，其接收所述信号，并具有对所述信号的均衡特性进行控制的接收信号均衡单元；以及传输路径，其连接所述发送部与接收部，并传输所述信号，其特征在于，该信号传输方法包括下述步骤：

从输出部向所述传输路径输出信号；

在对所述传输路径上的信号进行分析的网络分析仪中，对所述传输路径上的所述信号的收发进行分析；

在频率特性测量部中，根据所述分析，对所述传输路径的频率特性进行测量；

在选择部中，根据所述频率特性，选择信号的振幅、加重特性以及均衡特性的多个组合；

在测量部中，针对所述多个组合，对所述传输路径的误比特率或眼图开口中的至少一方进行测量；以及

在设定部中，根据所述误比特率或眼图开口的测量，从所述多个组合中提取一个组合，对所述发送部以及接收部设定该振幅、加重特性以及均衡特性。

16.根据权利要求15所述的信号传输方法，其特征在于，

所述选择部根据所述频率特性选择满足预定的选择条件的一个以上的振幅，根据所述频率特性选择具有预定频带的一个以上的均衡特性，针对所选择的所述均衡特性，选择该均衡特性的中心值和该中心值上下的多个值作为所述均衡特性；

所述测量部针对所选择的所述一个以上的振幅以及所述一个以上的均衡特性的组合，测量所述误比特率，根据所述误比特率的测量，针对所述多个组合中的、具有预定值以下的误比特率的一个以上的组合，测量眼图开口；

所述设定部根据所述眼图开口的测量，从所述多个组合中提取具有最大的眼图开口的一个组合。

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