CN101931473B

CN101931473B - 信息检测装置及方法

Info

Publication number: CN101931473B
Application number: CN2010101708283A
Authority: CN
Inventors: 福田浩敏; 饭田淳一; 佐野雅人; 荒井利典
Original assignee: Hitachi LG Data Storage Inc
Current assignee: Hitachi LG Data Storage Inc
Priority date: 2009-06-26
Filing date: 2010-04-28
Publication date: 2013-08-21
Anticipated expiration: 2030-04-28
Also published as: CN101931473A; US8179148B2; US20100332695A1; JP2011010053A

Abstract

本发明提供一种可靠性高的信息检测装置及方法。本发明的信息检测装置及方法，从按对应于传输信息的内容的模式反复传输突发信号的突发期间和作为无信号期间的空期间的传输信号来检测传输信息，其中，检测传输信号的信号电平的绝对值是否为第一阈值以上，并且检测传输信号的信号电平的绝对值是否为与第二阈值以上，根据检测结果判定传输信号的电平移位是因噪声所引起的还是因接收到所输信息所引起的。

Description

信息检测装置及方法

技术领域

本发明涉及信息检测装置及方法，例如适合适用于根据例如串行ATA(高级技术附件：Advanced Technology Attachment)规格的接收装置。

背景技术

目前，作为将主计算机(下面称为主机)和光盘装置、硬盘装置等的存储装置(下面称为设备)连接的方式，制定高速串行传送协议规格即串行ATA。

在串行ATA规格中，在执行数据传送前，执行被称为OOB(带外：Out of Band)序列的协议。通过图7所示的下面的顺序执行该OOB序列。

即，主机在通电后，对装置发送COMRESET信号。然后，设备在接收该COMRESET信号后，向主机发送COMINIT信号。然后，主机在接收该COMINIT信号后，向设备发送COMWAKE信号，设备接收该COMWAKE信号后，向主机发送COMWAKE信号。

如上，通过反复进行主机或设备所发送的各信号由另一方检测的动作而进行上述协议。正常执行该协议时，开始数据传送。另外，这些COMRESET信号、COMINIT信号及COMWAKE信号总称为OOB信号。

这些OOB信号是反复出现传送由串行ATA规格制定的突发(burst)信号的一定长度的期间(突发期间)和无信号期间(空期间)的信号，突发期间及空期间的长度、以及它们的回数按照规格制定。具体而言，COMRESET信号及COMINIT信号的突发期间及空期间分别为约106.7ns及约320ns，该空期间数为6次，COMWAKE信号的突发期间及空期间分别为约106.7ns，该空期间数为6回。通常，在以串行ATA规格为标准的接收装置中，若分别连续3次以上检测突发期间及空期间，则识别为检测到OOB信号。

但是，在这样的装置中，有时误检测噪声为OOB信号。因此，专利文献1中，公开有防止使用根据输出使阈值变化的静噪检测电路的误检测的方法。

专利文献1：日本专利特开2006-203338号公报

但是，通过这样的专利文献1说明的方法，也多有将噪声作为OOB信号误检测的情况，存在可靠性方向还不充分的问题。

发明内容

本发明是考虑以上问题而创立的，提出可靠性高的信息检测装置及方法。

为了解决该问题，本发明提供一种信息检测装置，从以依照传输信息内容的模式反复出现突发信号被传输的突发期间和作为无信号期间的空期间的传输信号来检测所述传输信息，其特征在于，具备：第一比较电路，检测所述传输信号的信号振幅电平的绝对值是否为第一阈值以上；第二比较电路，检测所述传输信号的信号振幅电平的绝对值是否为与所述第一阈值不同的第二阈值以上；和判定部，根据所述第一比较电路和第二比较电路的检测结果判定所述传输信号的振幅电平移位是因噪声所引起的、还是因接收到所述传输信息所引起的。

另外，本发明中，提供一种信息检测方法，从以依照传输信息的内容的模式反复出现突发信号被传输的突发期间和作为无信号期间的空期间的传输信号来检测所述传输信息，其特征在于，具备：第一步骤，检测所述传输信号的信号振幅电平的绝对值是否为第一阈值以上，并且检测所述传输信号的信号振幅电平的绝对值是否为与所述第一阈值不同的第二阈值以上；第二步骤，根据检测结果判定所述传输信号的振幅电平移位是因噪声所引起的、还是因接收到所述传输信息所引起的。

根据本发明，可以实现可得精度良好地检测传送信息的可靠性高的信息检测装置及方法。

附图说明

图1是表示第一实施方式的接收装置的整体构成的模块图；

图2是表示在图1的接收装置接收到正常的OOB信号后的情况的差分信号以及第一及第二窗比较信号的波形的波形图；

图3是表示在图1的接收装置接收到噪声后的情况的差分信号以及第一及第二窗比较信号的波形的波形图；

图4是表示第二实施方式的接收装置的整体构成的模块图；

图5是表示在图1的接收装置接收正常的OOB信号后的情况的差分信号以及第一及第二窗比较信号的波形的波形图；

图6是表示在图1的接收装置接收到噪声后的情况的差分信号以及第一及第二窗比较信号的波形的波形图；

图7是用于说明OOB序列的波形图。

符号说明

1、30…接收装置

2A、2B…输入端子

3…高通滤波器部

4、31…OOB检测部

5…串行ATA控制部

6…数据提取部

10…静噪检测用差动放大器

11A、11B…窗比较器

12A、12B、32…波形整形电路

13A、13B、34…OOB检测电路

14…与门(AND)

20…数据提取用差动放大器

21…数据提取模块

33…边界定时比较判定电路

C1、C2…AC耦合电容器

R1、R2…终端电阻

E…偏置电源

具体实施方式

下面，根据附图详细说明本发明的一实施方式。

(1)第一实施方式

图1中，1作为整体表示第一实施方式的接收装置。该接收装置1搭载于遵照串行ATA标准的主机或设备的物理层控制器，具备高通滤波器部3、OOB信号检测部4、串行ATA接口控制部5、及数据提取部6。

高通滤波器部3具备由与第一输入端子2A串联连接的第一AC耦合电容器C1及第一终端电阻R1构成的第一高通滤波器、和由与第二输入端子串联连接的第二AC耦合电容器C2及第二终端电阻R2构成的第二高通滤波器。而且，对第一输入端子2A赋予从通信对方差动传输的传输信号的正相侧，对第二输入端子2B赋予该传输信号的反相侧。另外，第一及第二终端电阻R1、R2与负极侧接地的偏置电源E的正极侧公共连接。

这样，高通滤波器部3提取传输信号的正相侧的高周波成分，在提取到的高周波成分上重叠对应偏置电源E的输出电压的偏压，并将其作为正相侧高周波成分信号从第一AC耦合电容器C1及第一终端电阻R1的连接中点输出。另外，高通滤波器部3提取传输信号的反相侧的高周波成分，在提取到的高周波成分上重叠偏压，并将其作为反相侧高周波成分信号经第二AC耦合电容器C2及第二终端电阻R2的连接中点输出。

OOB信号检测部4由静噪检测用差动放大器10、第一及第二窗比较器(Window Comparator)11A、11B、第一及第二波形整形电路12A、12B、第一及第二OOB检测模块13A、13B、与门电路14构成。

静噪检测用差动放大器10，非反转输入端子和高通滤波器部3的第一AC耦合电容器C1及第一终端电阻R1的连接中点连接，反转输入端子和高通滤波器部3的第二AC耦合电容器C2及第二终端电阻R2的连接中点连接。而且，静噪检测用差动放大器10生成对应从高通滤波器部3给予非反转输入端子的正相侧高频成分信号、和从该高通滤波器部3给予反转输入端子的反相侧高频成分信号之间的差电压的图2(A)所示的差分信号，并将所生成的差分信号传送到第一及第二窗比较器11A。

第一窗比较器11A将从静噪检测用差动放大器10给予的差分信号的信号电平和第一及第二标准电压(设定第一标准电压＞第二标准电压)进行比较，生成差分信号的信号电平比第一标准电压大的期间或者比第二标准电压小的期间上升到高电位，且差分信号的信号电平在第一及第二标准电压间时下降到低电平的第一窗比较信号，并将其传送到第一波形整形电路12A。另外，在本实施方式的情况下，为了使第一窗比较器11A具有作为检测这样的差分信号的信号电平的绝对值是否在预先设定的第一阈值以上的静噪检测电路的功能，分别设定第一标准电压为“D1”、第二标准电压为“-D1”。

第一波形整形电路12A传送如图2(B)所示的第一波形整形信号到第一OOB检测电路13A，该信号通过对从第一窗比较器11A给予的第一窗比较信号实施将各突发部分分别汇总成一个脉冲的波形整形处理而得到。

第一OOB检测电路13A监视从第一波形整形电路12A给予的第一波形整形信号，分别测定其第一波形整形信号中包含的各脉冲的脉宽(相当于OOB信号的突发期间)、连续的脉冲的个数(相当于OOB信号的突发期间的回数)、及脉冲间隔(相当于OOB信号的空期间)。而且，第一OOB检测电路13A当检测通过这样的测定得到的脉宽及脉冲间隔的双方和作为在串行ATA规格中规定的COMRESET信号、COMWAKE信号或者COMINIT信号的突发期间及空期间规定的时间分别一致的连续的3个以上的脉冲时，向与门电路14发送与此对应的第一OOB检测信号。

具体而言，第一OOB检测部13A在检测到脉宽为约106.7ns、间隔为约320ns的连续的3个以上的脉冲时，判定为接收到COMRESET信号、或者COMINIT信号，向与门电路14发送与此对应的第一OOB检测信号(例如规定的第一脉冲模式的脉冲信号)。另外，第一OOB检测部13A当检测到脉宽为约106.7ns、间隔为约160.7ns的连续的3个以上的脉冲时，判定为接收到COMWAKE信号，向与门电路14发送与此对应的第一OOB检测信号(例如规定的第二脉冲模式的脉冲信号)。

另外，第二窗比较器11B将从静噪检测用差动放大器10给予的差分信号的信号电平与预先设定的第三及第四标准电压(设定第三标准电压＞第四标准电压)进行比较，生成在差分信号的信号电平比第三标准电压大的期间或者比第四标准电压小的期间上升到高电位，差分信号的信号电平在第三及第四标准电压间时下降到低电平的第二窗比较信号，并且将其传送到第二波形整形电路12B。

另外，在本实施方式的情况下，对于第二窗比较器11B，由于也具有作为检测该差分信号的信号电平的绝对值是否为预先设定的第二阈值以上的静噪检测电路的功能，因此将这样的第三标准电压设为“D2”、第四标准电压设为“-D2”。另外，在本实施方式的情况，如图2(A)所示，这样第三标准电压(“D2”)被设定为比第一标准电压小的“D2”。

第二波形整形电路12B，对从第二窗比较器11B给予的第二窗比较信号实施与第一波形整形电路12A同样的波形整形处理，并将由此得到的第二波形整形信号传送给第二OOB检测电路13B。

第二OOB检测电路13B监视从第二波形整形电路12B给予的第二波形整形信号，与第一OOB检测电路13A同样地，分别测定其第二波形整形信号中包含的各脉冲的脉宽及间隔以及连续的脉冲的个数。而且，第二OOB检测电路13B当检测到通过这样的测定得到的脉宽及间隔的双方和作为在串行ATA规格中规定的COMRESET信号、COMWAKE信号或者COMINIT信号的突发期间及空期间规定的时间分别一致的连续的3个以上的脉冲时，向与门电路14发送与此对应的第二OOB检测信号。

与门(AND)电路14根据从第一OOB检测电路13A给予的第一OOB检测信号和从第二OOB检测电路13B给予的第二OOB检测信号，生成只在第一及第二OOB检测信号都为高电平期间时上升到高电平的逻辑和信号，并将其传送到串行ATA接口控制部5。

串行ATA接口控制部5根据从与门电路14给予的逻辑和信号判定有无COMRESET信号、COMRESET信号或者COMINIT信号的输入，根据判断结果，根据需要，对图7执行上述的OOB序列的规定处理。

另一方面，数据提取部6由数据提取用差动放大器20及数据提取模块21构成。

数据提取用差动放大器20，非反转输入端子与高通滤波器部3的第一AC耦合电容器C1及第一终端电阻R1的连接中点连接，反转输入端子与高通滤波器部3的第二AC耦合电容器C2及第二终端电阻R2的连接中点连接。这样，数据提取用差动放大器20向数据提取模块21传送与从高通滤波器部3给予非反转输入端子的正相侧高频成分信号、和从该高通滤波器电路部给予反转输入端子的反相侧高频成分信号之间的差电压相对应的差分信号。

另外，数据提取模块21在基于串行ATA串口控制部5的控制，结束与通信对象侧的设备或者主机之间的OOB序列后，提取从数据提取由差动放大器20给予的差分信号中所包含的数据。

以上构成中，在对上述接收装置1的第一及第二输入端子2A、2B输入正常的OOB信号的情况下，从静噪检测用差动放大器10输出如图2(A)所示的波形的差分信号，根据该差分信号，从第一波形整形电路12A输出如图2(B)所示的波形的第一波形整形信号，从第二波形整形电路12B输出与第一波形整形信号大致相同的波形的如图2(C)所示的第二波形整形信号。

因此，该情况下，第一及第二OOB检测电路13A、13B都检测相同的OOB信号(COMRESET信号、COMWAKE信号或者COMINIT信号)、向与门电路14传送对应该OOB信号的相同的脉冲模式的第一或者第二OOB检测信号，因此，从与门电路14向串行ATA串口控制部5输出和该脉冲模式相同的脉冲模式的逻辑和信号。

从而，该情况下，串行ATA串口控制部5根据该逻辑和信号执行与该OOB信号相对应的动作。

针对于此，在将如图3(A)所示的噪声输入到这样的接收装置1的第一及第二输入端子的情况下，从第一波形整形电路12A输出如图3(B)所示的波形的第一波形整形信号，从第二波形整形电路12B输出和第一波形整形信号不同的波形的图3(C)所示的第二波形整形信号。

因此，该情况下，因为第一及第二波形整形信号的波形不同，所以不存在第一及第二OOB检测电路13A、13B双方都接收到相同的OOB信号的误检测。另外，在第一及第二OOB检测电路13A、13B的任一方接收到OOB信号而误检测的情况下，从没有误检测的第二或者第一OOB检测电路13B、13A不输出和COMRESET信号、COMINIT信号或者COMWAKE信号相对应的脉冲模式的OOB检测信号。

因此，该情况下，不从与门电路14输出和该OOB信号相同的脉冲模式的逻辑和信号，不会因该逻辑和信号而使串行ATA串口控制部误动作。

如上，根据本实施方式的接收装置1，通过对从静噪检测用差动放大器10输出的差分信号进行在第一及第二窗比较器11A、11B中分别不同的阈值的静噪检测，并基于该检测结果判定传输信号的电平移位是噪声所引起的还是接收到OOB信号所引起的，由此可以高精度地防止将噪声误检测为OOB信号，从而可以实现可靠性高的接收装置。

(2)第二实施方式

在与图1的对应部分标注相同的符号表示的图4表示第二实施方式的接收装置30。该接收装置30除了OOB信号检测部31的构成不同外，和第一实施方式的接收装置1(图1)相同地构成。

即，在本实施方式的情况下，OOB信号检测部31由静噪检测用动作放大器10、第一及第二窗比较器11A、11B、波形整形电路32A、边界定时比较判定电路33、OOB检测模块34构成。

而且，在OOB信号检测部31中，向波形整形电路11A及边界定时比较判定电路33给予从第一窗比较器11A输出的第一窗比较器信号，向边界定时比较判定电路33给予从第二窗比较器11B输出的第一窗比较器信号。

波形整形电路32具有和第一实施方式的第一及第二波形整形电路12A、12B(图1)相同的功能，并向OOB检测电路34传送波形整形信号，该波形整形信号通过对从第一窗比较器11A给予的第一窗比较信号实施将各突发部分分别汇总成一个脉冲的波形整形处理而得到。

另外，边界定时比较判定电路33对于从第一窗比较器11A给予的第一窗比较器信号和从第二窗比较器11B给予的第二窗比较器信号，比较这些第一及第二窗比较器信号从低电平变化到高电平的定时、即上升沿的定时。

而且，边界定时比较判定电路33在从第二窗比较器信号上升到高电平开始到第一窗比较器信号上升到高电平的时间差比预先设定的规定的阈值(下面，将此称边界定时比较阈值)大的情况下，向OOB检测模块34传送低电平的比较判定信号，在从第二窗比较器信号上升开始到第一窗比较器信号上升的时间差为边界定时比较阈值以下的情况下，向OOB检测模块34传送高电平的比较判定信号。

OOB检测电路34监视从波形整形电路32给予的波形整形信号，利用和第一实施方式的第一及第二OOB检测电路13A、13B(图1)相同的方法，分别测定该波形整形信号中包含的各脉冲的脉宽、连续的脉冲的个数及脉冲间隔。而且，OOB检测电路34检测根据这样的测定得到的脉宽及脉冲间隔双方和作为在串行ATA规格中规定的COMRESET信号、COMRESET信号或者COMINIT信号的突发期间及空期间规定的时间分别一致的连续的3个以上的脉冲，且此时仅在从边界定时比较判定电路33给予的比较判定信号在高电平时，向串行ATA串口控制部5发送与该时检测的OOB信号相对应的OOB检测信号。

另外，串行ATA串口控制部5基于从OOB检测电路34给予的OOB信号，判定有无COMRESET信号、COMWAKE信号或者COMINIT信号的输入，基于判断结果，根据需要，对图7执行涉及上述的OOB序列的规定处理。

以上构成中，在正常的OOB信号输入到这样的接收装置30的第一及第二输入端子2A、2B的情况下，从静噪检测用差动放大器10输入如图5(A)所示的波形的差分信号。在该情况，因为OOB信号的突发部位迅速上升，因此，与之对应的差分信号的对应的部分的脉冲波形也如图5(B)所示迅速上升，如图5(C)及(D)所示，从第一窗比较器11A输出的第一窗比较器信号(图5(C))的上升的定时和从第二窗比较器11B输出的第二窗比较器信号(图5(D))的上升的定时之间的时间差t1极小。

针对于此，在噪声输入接收装置30的第一及第二输入端子2A、2B的情况下，从静噪检测用差动放大器10输出的差分信号成为图6(A)所示的随机波形。该情况下，如图6(B)所示，噪声的上升比与OOB信号的突发部位相比，上升平缓，第二窗比较器信号的上升的定时和第一窗比较器信号的上升的定时之间的时间差t2增大。

于是，本实施方式中，设定上述边界定时比较阈值为比正常的OOB信号输入的情况中的第一窗比较器信号的上升的定时和从第二窗比较器11B输出的第二窗比较器信号的上升的定时之间的时间差t1稍微大的值。

由此，本实施方式的接收装置30中，在OOB信号输入的情况下，因为从边界定时比较判定电路33输出的比较判定信号的信号电平是高电平，所以从OOB检测电路34向串行ATA接口控制部5发送OOB检测信号，与之相对，在噪音输入的情况下，因为从边界定时比较判定电路33输出的比较判定信号的信号电平是低电平，所以从OOB检测电路34向串行ATA接口控制部5不发送OOB检测信号。因此，即使在噪声输入的情况下，串行ATA接口控制部5也不会误动作。

根据以上的本实施方式的接收装置30，基于从第一窗比较器11A输出的第一窗比较器信号的上升界限、和从第二窗比较器11B输出的第二窗比较器信号的上升界限的时间差，判定输入信号是噪声或者是OOB信号，由此，可以高精度地防止误检测噪声和OOB信号，进而可以实现可靠性高的接收装置。

(3)其它实施方式

另外，在上述第一及第二实施方式中，对将本发明适用于检测OOB信号的接收装置的情况进行了叙述，但本发明不限于此，总之，可以广泛适用于从根据与传输信息的内容相对应的模式反复传输突发信号的突发期间和作为无信号期间的空期间的传送信号检测传输信息的其它各种信息检测装置。

另外，上述第一及第二实施方式中，对由第一及第二窗比较器11A、11B构成检测传输信号的信号电平的绝对值是否为第一阈值以上的第一比较电路、和检测传输信号的信号电平的绝对值是否为和第一阈值不同的第二阈值以上的第二比较电路的情况进行了叙述，但本发明不限于此，作为这样的第一及第二比较电路可以广泛适用其它各种构成。

而且，在上述第一实施方式中，基于第一及第二窗比较器11A、11B的输出，判定传输信号的电平移位是由噪声引起的还是由接收OOB信号引起的的判定部由第一及第二波形整形部12A、12B、第一及第二OOB检测电路13A、13B、与门电路14构成，在第二实施方式中，这样的判定部由波形整形电路32、边界定时比较判定电路33、OOB检测电路34构成，对以上的情况进行了说明，但本发明不限于此，作为这样的判定部的构成，可以广泛适用其它各种构成。

产业上的可利用性

本发明除检测OOB信号的接收装置外，可以广泛适用于其它各种信息检测装置，如从按与传输信息的内容相对应的模式反复传输突发信号的突发期间和无信号期间即空期间的传输信号检测传输信息。

Claims

1.一种信息检测装置，从以依照传输信息内容的模式反复出现突发信号被传输的突发期间和作为无信号期间的空期间的传输信号来检测所述传输信息，其特征在于，具备：

第一高频比较电路，检测所述传输信号的信号振幅电平的绝对值是否为第一阈值以上；

第二高频比较电路，检测所述传输信号的信号振幅电平的绝对值是否为与所述第一阈值不同的第二阈值以上；和

判定部，根据所述第一高频比较电路和第二高频比较电路的检测结果判定所述传输信号的振幅电平移位是因噪声所引起的、还是因接收到所述传输信息所引起的。

2.如权利要求1所述的信息检测装置，其特征在于，

所述判定部具备：

第一信息检测部，根据所述第一高频比较电路的检测结果从所述传输信号检测所述传输信息；

第二信息检测部，根据所述第二高频比较电路的检测结果从所述传输信号检测所述传输信息；和

检测信息输出部，根据所述第一信息检测部和第二信息检测部的检测结果，在所述第一信息检测部和第二信息检测部检测到相同的所述传输信息时，输出该传输信息。

3.如权利要求1所述的信息检测装置，其特征在于，

所述判定部具备：

第三信息检测部，根据所述第一高频比较电路的检测结果从所述传输信号检测所述传输信息；和

定时判定部，根据由所述第一高频比较电路检测到的所述传输信号上升的定时和由所述第二高频比较电路检测到的所述传输信号上升的定时的时间差，判定该时间差是否在预定的第三阈值内，

所述第三信息检测部，根据所述第一高频比较电路的检测结果，当从所述传输信号检测到所述传输信息，且在由所述定时判定部判定为所述时间差在所述第三阈值内时，输出该传输信息。

4.一种信息检测方法，从以依照传输信息的内容的模式反复出现突发信号被传输的突发期间和作为无信号期间的空期间的传输信号来检测所述传输信息，其特征在于，具备：

第一步骤，检测所述传输信号的信号振幅电平的绝对值是否为第一阈值以上，并且检测所述传输信号的信号振幅电平的绝对值是否为与所述第一阈值不同的第二阈值以上；

第二步骤，根据检测结果判定所述传输信号的振幅电平移位是因噪声所引起的、还是因接收到所述传输信息所引起的。