CN104240748A - 数据信号的过取样方法及其过取样装置 - Google Patents

Abstract

一种数据信号的过取样方法及其过取样装置，其中数据信号的过取样方法包括：依据多个取样相位对数据选通信号和数据信号进行过取样以分别产生多个第一取样结果和多个第二取样结果；进行第一取样结果和第二取样结果的边缘检测以分别找出其中发生边缘的第一边缘位置和第二边缘位置；当找到第二边缘位置时根据相对应的第一边缘位置和第二边缘位置计算出并储存第一偏移，当未找到第二边缘位置时则沿用前一次的第一偏移；根据第一边缘位置计算出第一取样点；根据第一取样点和各自所对应的第一偏移计算出第二取样点；以及根据各第二取样点选择并输出对应的第二取样结果。

Description

数据信号的过取样方法及其过取样装置

技术领域

本发明涉及存储器模块中控制器的控制技术，特别涉及一种数据信号的过取样方法及其过取样装置。

背景技术

请参考图1，存储器模块10包含动态随机存取存储器（dynamicrandom access memory；DRAM）12以及控制器14。于此，控制器14利用数据信号DQ以及数据选通信号（data strobe signal）DQS存取动态随机存取存储器12。一般来说，在存储器模块10出厂时，存储器模块10即设计提供一延时量，以延迟数据信号DQ及/或数据选通信号DQS，藉以达到动态随机存取存储器12控制的最佳效能。在控制器14中，通常会采用延迟链（delay chain）142的方式来提供所需的延时量。

但由于温度等外界因素的变化的影响，数据信号DQ和数据选通信号DQS之间的相位差异并不会维持恒定。并且，延迟链的延时量也会随温度、电压等外部因素变化而改变。这些因素都将造成实际取样点偏离数据信号DQ的最佳取样点，进而导致数据取样错误。

在实际应用中，控制器14中的取样电路140会先进入校正模式（calibration mode）。在校正模式中，取样电路140可通过DRAM12发送给控制器14的已知数据来调整延迟链的延时量，以正确接收DRAM12发送的数据，从而得到以数据选通信号DQS取样数据信号DQ的最佳位置。因此，虽然可以通过频繁的进入校正模式来解决实际取样点偏离的问题，但校正次数过多会影响正常数据的交换操作，进而降低存储器模块10的效率。

再者，随着存储器模块10的操作频率日益提高，相对有效的取样窗口越来越窄，因此取样点偏离带来的问题也越趋严重，进而成为局限存储器模块10的操作频率的提升的重要因素。

发明内容

在一实施例中，数据信号的过取样方法包括：依据多个取样相位对数据选通信号和数据信号进行过取样以分别产生多个第一取样结果和多个第二取样结果；进行第一取样结果的边缘检测以找出其中发生边缘的第一边缘位置；进行第二取样结果的边缘检测以找出其中发生边缘的第二边缘位置；当找到第二边缘位置时根据对应相同取样相位的第一边缘位置和第二边缘位置计算出第一偏移，当未找到第二边缘位置时沿用前一次的第一偏移；根据第一边缘位置计算出第一取样点；根据第一取样点和各自所对应的第一偏移计算出第二取样点；以及根据各第二取样点选择并输出对应的第二取样结果。

在一实施例中，过取样装置包括一时钟产生器、一过取样电路、一第一边缘检测器、一第二边缘检测器、一相位检测器、一减法单元、一加法单元及一输出单元。

过取样电路根据时钟产生器产生的多相位时钟对一数据选通信号和一数据信号进行过取样，而分别产生多个第一取样结果和多个第二取样结果。第一边缘检测器进行第一取样结果的边缘检测，以找出在其中发生边缘的第一边缘位置。第二边缘检测器进行第二取样结果的边缘检测，以找出其中发生边缘的第二边缘位置。相位检测器根据第一边缘位置计算出至少一第一取样点。减法单元根据第一边缘位置和第二边缘位置计算出第一偏移。然后，加法单元根据各第一取样点和对应的第一偏移计算出第二取样点。再由输出单元根据各第二取样点选择并输出对应的第二取样结果。

综上所述，根据本发明的数据信号的过取样方法及其过取样装置适用于存储器模块，以得到数据信号的过取样数据。在根据本发明的数据信号的过取样方法及其过取样装置中，采用同时对数据信号和数据选通信号进行过采样的方式进行数据提取，可避免使用延迟链，并且具备对数据信号和数据选通信号之间相位差异变化的自动追踪能力，进而提高存储器模块的控制器在数据读取上的稳定性，藉以适应存储器模块的操作频率日益提高的需求。

附图说明

图1为存储器模块的示意图。

图2为根据本发明一实施例的过取样装置的示意图。.

图3A为在图2的过取样装置中，过取样数据选通信号的第一实施例的示意图。

图3B为在图2的过取样装置中，过取样数据选通信号的第二实施例的示意图。

图3C为在图2的过取样装置中，过取样数据选通信号的第三实施例的示意图。

图4为在图2的过取样装置中，数据选通信号、第一取样结果和第一边缘位置之间的关系的示意图。

图5为在图2的过取样装置中，相位检测器的一实施例的示意图。

图6为在图2的过取样装置中，数据选通信号和数据信号之间的对应关系的一实施例的示意图。

图7为在图2的过取样装置中，数据选通信号和数据信号之间的对应关系的另一实施例的示意图。

图8为在图2的过取样装置中，减法单元的一实施例的示意图。

【主要元件符号说明】

10 存储器模块

12 动态随机存取存储器

14 控制器

140 取样电路

142 延迟链

20 过取样装置

210 时钟产生器

220 过取样电路

221 第一过取样器

223 第二过取样器

230 第一边缘检测器

240 第二边缘检测器

250 相位检测器

251 第一逻辑模块

253 均值模块

255 第二逻辑模块

257 储存单元

259 滤波器

260 减法单元

261 减法器

262 储存单元

263 均值器

270 加法单元

280 输出单元

290 滤波器

DQ 数据信号

DQS 数据选通信号

CK[n:0] 多相位时钟

S1[n:0] 第一取样结果

S2[n:0] 第二取样结果

E1_0[j:0] 第一边缘位置

E1_1[j:0] 第一边缘位置

E1_2[j:0] 第一边缘位置

E2_0[j:0] 第二边缘位置

E2_1[j:0] 第二边缘位置

E2_2[j:0] 第二边缘位置

OFFSET1[k:0] 第一偏移

OFFSET1_0 第一偏移

OFFSET1_1 第一偏移

Ps1_0[i:0] 第一取样点

Ps1_1[i:0] 第一取样点

Ps1_2[i:0] 第一取样点

Ps2_0[i:0] 第二取样点

Ps2_1[i:0] 第二取样点

Ps2_2[i:0] 第二取样点

Data 取样信号

p0～pn 取样相位

OFFSETe_r 边缘偏移

OFFSETe_f 边缘偏移

具体实施方式

参照图2，在一实施例中，过取样装置20包括一时钟产生器210、一过取样电路220、一第一边缘检测器230、一第二边缘检测器240、一相位检测器250、一减法单元260、一加法单元270及一输出单元280。

时钟产生器210的输出端电性连接至过取样电路220的控制端。其中，取样电路220可具有一第一过取样器221和一第二过取样器223，而时钟产生器210则分别电性连接至过第一过取样器221的控制端和第二过取样器223的控制端。第一过取样器221的输出端电性连接至第一边缘检测器230的输入端。第二过取样器223的输出端电性连接至第二边缘检测器240的输入端和输出单元280的输入端。第一边缘检测器230的输出端电性连接至相位检测器250的输入端和减法单元260的一输入端。第二边缘检测器240的输出端电性连接至减法单元260的另一输入端。相位检测器250的输出端电性连接至加法单元270的一输入端，而减法单元260的输出端则电性连接至加法单元270的另一输入端。加法单元270的输出端电性连接至输出单元280的控制端。

于此，时钟产生器210产生多相位时钟CK[n:0]，并输出多相位时钟CK[n:0]给第一过取样器221和第二过取样器223。第一过取样器221接收一数据选通信号DQS，并依据多相位时钟CK[n:0]对数据选通信号DQS进行过取样以产生多个第一取样结果S1[n:0]。第二过取样器223接收一数据信号DQ，并依据多相位时钟CK[n:0]对数据信号DQ进行过取样以产生多个第二取样结果S2[n:0]。换言之，参照图3A、3B、3C，多相位时钟CK[n:0]具有n个取样相位p0～pn，而第一过取样器221和第二过取样器223以n个取样相位p0～pn做为取样点分别对数据选通信号DQS和数据信号DQ进行过取样。其中，n为正整数。

在一些实施例中，第一过取样器221和第二过取样器223是采用半速率（half rate）取样技术，即多相位时钟CK[n:0]的频率是数据速率的一半。举例来说，参照图3A、3B及3C，以n=9为例，多相位时钟CK[9:0]具有10个取样相位p0～p9。此时，第一过取样器221使用取样相位p0～p9对数据选通信号DQS进行5次过取样，以得到第一取样结果S1[9:0]。而第二过取样器223则使用取样相位p0～p9对数据信号DQ进行5次过取样，以得到第二取样结果S2[9:0]。

第一边缘检测器230接收第一取样结果S1[n:0]，并且进行第一取样结果S1[n:0]的边缘检测，以找出在第一取样结果S1[n:0]中发生边缘的至少一第一边缘位置E1_0[j:0]、E1_1[j:0]、E1_2[j:0]。

第二边缘检测器240接收第二取样结果S2[n:0]，并且进行第二取样结果S2[n:0]的边缘检测，以找出在第二取样结果S2[n:0]中发生边缘的第二边缘位置E2_0[j:0]、E2_1[j:0]、E2_2[j:0]。其中，j为正整数。

在找出第一边缘位置E1_0[j:0]、E1_1[j:0]、E1_2[j:0]后，相位检测器250根据第一边缘位置E1_0[j:0]、E1_1[j:0]、E1_2[j:0]计算出至少一第一取样点Ps1_0[i:0]、Ps1_1[i:0]、Ps1_2[i:0]。其中，i为正整数。

当第二边缘检测器240找到第二边缘位置E2_0[j:0]、E2_1[j:0]、E2_2[j:0]时，减法单元260根据对应相同取样相位的第一边缘位置E1_0[j:0]/E1_1[j:0]/E1_2[j:0]和第二边缘位置E2_0[j:0]/E2_1[j:0]/E2_2[j:0]计算出一第一偏移OFFSET1[k:0]。其中，k为正整数。

加法单元270根据各第一取样点Ps1_0[i:0]/Ps1_1[i:0]/Ps1_2[i:0]和对应的第一偏移OFFSET1[k:0]计算出一第二取样点Ps2_0[i:0]/Ps2_1[i:0]/Ps2_2[i:0]。当第二边缘检测器240未找到第二边缘位置E2_0[j:0]、E2_1[j:0]、E2_2[j:0]时，加法单元270则直接沿用前一次得到的第一偏移OFFSET1[k:0]进行计算。

输出单元280再根据各第二取样点Ps2_0[i:0]/Ps2_1[i:0]/Ps2_2[i:0]选择至少一第二取样结果作为取样信号Data，并且输出取样信号Data。

在一些实施例中，在减法单元260和加法单元270之间可耦接一滤波器290。在一些实施例中，滤波器290可为低通滤波器。

于此架构下，可得到下列式1。

第二取样点=第一取样点+第一偏移………式1

由式1可知，在根据本发明的数据信号的过取样方法及其过取样装置中，是通过数据选通信号DQS的最佳取样点（即，第一取样点）来求得数据信号DQ的最佳取样点（即，第二取样点）。

当第一偏移OFFSET1[k:0]变化较慢（即，对应温度等外界因素的变化）时，滤波器290的增益近似为1。因此，数据信号DQ的实际取样点会追踪到数据信号DQ的最佳取样点（即，第二取样点），因而在外界条件变化情况下仍能使用数据信号DQ的最佳取样点进行取样。当第一偏移OFFSET1[k:0]变化很快（即，对应串音（cross talk）、同步切换噪声（simultaneous switching noise；SSN）和/或符际干扰（inter symbolinterference；ISI）等因素的变化）时，滤波器290会滤除高频噪声，并保留第一偏移OFFSET1[k:0]中稳定的部分，进而在保证追踪能力的基础上，同时提供了抵抗高频噪声干扰的能力。

在一些实施例中，以n=9为例，以下以第一边缘检测器230进行说明，而第二边缘检测器240与第一边缘检测器230的运作方式大致上相同，于此不再赘述。参照图3A、3B及3C，每次过取样所得到的第一取样结果S1[9:0]有10个位（bit），以表示连续两个单位间隔（unit interval；UI）的数据选通信号DQS的过取样结果。在10位的第一取样结果S1[9:0]中，可能存在有0个边缘（edge）、1个边缘（如图3A所示）、2个边缘（如图3B所示）或者3个边缘（如图3C所示）。第一边缘检测器230需要从10位的第一取样结果S1[9:0]中找出每个边缘发生的位置及其边缘种类（如，上升缘或下降缘）。

在一些实施例中，第一边缘检测器230以边缘发生时对应的取样序号来表示边缘发生的位置。换言之，2的（j+1）次方大于或等于第一取样结果S1[n:0]的位数（n+1）。在一些实施例中，可将边缘序号按照发生的先后顺序排序，例如：第一个发生的边缘为所产生的第一边缘位置E1_0[j:0]、第二个发生的边缘为所产生的第一边缘位置E1_1[j:0]，而第三个发生的边缘为所产生的第一边缘位置E1_2[j:0]。举例来说，参照图4，在第m+1取样周期中，第一边缘检测器230找出的第一个边缘对应取样序号为5（即，取样相位p5），因此第一边缘检测器230相应产生第一边缘位置E1_0[3:0]为“0101”。同理，第一边缘检测器230找出的第二个边缘对应取样序号为9（即，取样相位p9），因此第一边缘检测器230相应产生第一边缘位置E1_1[3:0]为“1001”。其中，m为正整数。

在一些实施例中，第一边缘检测器230将10位的第一取样结果S1[9:0]分为两组。于此，将5位的第一取样结果S1[4:0]设为第1组，而将另5位的第一取样结果S1[9:5]设为第2组。由于数据选通信号DQS的频率是输入数据速率的一半，并且与过取样的多相位时钟CK[n:0]的频率相同，因此每5笔第一取样结果（即，5位的第一取样结果S1[4:0]或第一取样结果S1[9:5]）中最多不会有超过2个边缘发生，并且任两个相邻的边缘的边缘种类会相反（即，一个为上升缘而另一个为下降缘）。基于边缘种类为交错分布的原则，第一边缘检测器230通过分析各组第一取样结果S1[4:0]/S1[9:5]中相邻位是否相同，来找出边缘发生时对应的过取样序号及其边缘种类。

在一些实施例中，第一边缘检测器230是根据上次过取样程序所得到的第一取样结果S1[n:0]中最后一个发生的边缘的边缘种类，来判定此次过取样程序所得到的第一取样结果S1[n:0]中第一个发生的边缘的边缘种类。

举例而言，假设在第m取样周期中，第一过取样器221产生的第一取样结果S1[9:0]中最后一个发生的边缘为上升缘。此时，在第m+1取样周期中，第一边缘检测器230将在第1组第一取样结果S1[4:0]中所找出的第一个发生的边缘判定为下降缘。当第1组第一取样结果S1[4:0]中没有找到边缘时，第一边缘检测器230则将在第2组第一取样结果S1[9:5]中所找出的第一个发生的边缘判定为下降缘。

在第m+1取样周期中，第一边缘检测器230在第一取样结果S1[9:0]中找到第一个边缘后，即可基于边缘种类为交错分布的原则，依次判定后续找到的边缘的边缘种类。举例来说，参照图4，在第m取样周期中，第一边缘检测器230找到的最后一个边缘为上升缘。在第m+1取样周期中，第一边缘检测器230在第1组第一取样结果S1[4:0]中没有找到边缘，因此第一边缘检测器230将在第2组第一取样结果S1[9:5]中找到的第一个边缘判定为下降缘，即第一边缘位置E1_0[3:0]标记为下降缘。并且，第一边缘检测器230将在第2组第一取样结果S1[9:5]中找到的第二个边缘判定为上升缘，即第一边缘位置E1_1[3:0]标记为上升缘。

在一些实施例中，相位检测器250可计算两个相邻边缘的第一边缘位置E1_0[j:0]、E1_1[j:0]/E1_1[j:0]、E1_2[j:0]的中间值来得到第一取样点Ps1_0[i:0]、Ps1_1[i:0]。举例来说，参照图4，第一边缘位置E1_0[3:0]与其相邻的第一边缘位置E1_1[3:0]对应取样相位p5和取样相位p9，相位检测器250可计算第一边缘位置E1_0[3:0]与第一边缘位置E1_1[3:0]的中间值而得到第一取样点Ps1_0[i:0]为取样相位p7。

在一些实施例中，在第m+1取样周期中，相位检测器250还计算第m+1取样周期的最后一个第一边缘位置E1_1[3:0]与第m+2取样周期的第一个第一边缘位置E1_0[3:0]以计算出最后一个第一取样点Ps1_1[i:0]。

再者，在一些实施例中，在第m+1取样周期中，相位检测器250计算第m取样周期的最后一个第一边缘位置和第m+1取样周期的第一个第一边缘位置E1_0[j:0]的中间值来得到第一个第一取样点Ps1_0[i:0]。相位检测器250接续以第m+1取样周期的任意两个相邻的第一边缘位置计算出其他第一取样点Ps1_1[i:0]、Ps1_2[i:0]。

在一些实施例中，相位检测器250可采用前一取样周期的最佳采样位置（即，第一取样点Ps1_0[i:0]、Ps1_1[i:0]、Ps1_2[i:0]）到边缘的偏移（DQS_OFFSET）的平均值作为在当前取样周期中计算第一取样点的依据，如式2所示。

DQS_OFFSET=（第一取样点－第一边缘位置）×滤波增益……式2

由于数据信号DQ与数据选通信号DQS可能有不同的工作周期失真（duty cycle distortion；DCD），因此上升缘和下降缘对应的偏移（DQS_OFFSET）可能会不同。于此，相位检测器250可分别计算对应上升缘和下降缘的偏移（DQS_OFFSET），进而相应第一边缘位置E1_0[j:0]、E1_1[j:0]、E1_2[j:0]所属的边缘种类，以第一边缘位置E1_0[j:0]、E1_1[j:0]、E1_2[j:0]和其对应的偏移（DQS_OFFSET）计算出第一取样点Ps1_0[i:0]、Ps1_1[i:0]、Ps1_2[i:0]。

参照图5，相位检测器250可包括：一第一逻辑模块251、一均值模块253、一第二逻辑模块255及储存单元257。

第一逻辑模块251电性连接至第一边缘检测器230、储存单元257和均值模块253。均值模块253电性连接在第一逻辑模块251和第二逻辑模块255之间。第二逻辑模块255电性连接在均值模块253和加法单元270之间。

于此，储存单元257储存有前一取样周期的至少一第一取样点Ps1_0[i:0]、Ps1_1[i:0]、Ps1_2[i:0]。

第一逻辑模块251从储存单元257取得前一取样周期的至少一第一取样点Ps1_0[i:0]、Ps1_1[i:0]、Ps1_2[i:0]，并且根据前一取样周期的第一取样点Ps1_0[i:0]、Ps1_1[i:0]、Ps1_2[i:0]和当前取样周期的第一边缘位置Ps1_0[i:0]、Ps1_1[i:0]、Ps1_2[i:0]计算对应第一边缘种类的至少一第二偏移OFFSETr_0、OFFSETr_1和对应第二边缘种类的至少一第三偏移OFFSETf_0、OFFSETf_1。

均值模块253计算第二偏移OFFSETr_0、OFFSETr_1的平均值以得到一第四偏移OFFSET_r，以及计算第三偏移OFFSETf_0、OFFSETf_1的平均值以得到一第五偏移OFFSET_f。

第二逻辑模块255将各第一边缘位置E1_0[j:0]、E1_1[j:0]、E1_2[j:0]加上第四偏移OFFSET_r或第五偏移OFFSET_f以得到第一取样点Ps1_0[i:0]、Ps1_1[i:0]、Ps1_2[i:0]。

并且，第二逻辑模块255将得到的第一取样点Ps1_0[i:0]、Ps1_1[i:0]、Ps1_2[i:0]储存至储存单元257中，以供下一取样周期使用。

在一些实施例中，第一边缘种类为上升缘，而第二边缘种类为下降缘。换言之，第四偏移OFFSET_r为对应上升缘的偏移（DQS_OFFSET），而第五偏移OFFSET_f为对应下降缘的偏移（DQS_OFFSET）。

于此，第一逻辑模块251根据取样相位p0～p9分别计算前一取样周期的第一取样点Ps1_0[i:0]、Ps1_1[i:0]、Ps1_2[i:0]和当前取样周期的第一边缘位置E1_0[j:0]、E1_1[j:0]、E1_2[j:0]中与其相邻的上升缘的边缘位置之间的差距，以得到第二偏移OFFSETr_0、OFFSETr_1。

并且，第一逻辑模块251还根据取样相位p0～p9分别计算前一取样周期的第一取样点Ps1_0[i:0]、Ps1_1[i:0]、Ps1_2[i:0]和当前取样周期的第一边缘位置E1_0[j:0]、E1_1[j:0]、E1_2[j:0]中与其相邻的下降缘的边缘位置之间的差距，以得到第三偏移OFFSETf_0、OFFSETf_1。

然后，由均值模块253计算第二偏移OFFSETr_0、OFFSETr_1的平均值和第三偏移OFFSETf_0、OFFSETf_1的平均值，以得到第四偏移OFFSET_r和第五偏移OFFSET_f。

在一些实施例中，均值模块253和第二逻辑模块255之间可设置有一滤波器259。此滤波器259可为一低通滤波器。

滤波器259可滤除第四偏移OFFSET_r和第五偏移OFFSET_f中的高频噪声并保留第四偏移OFFSET_r和第五偏移OFFSET_f中稳定的部分，藉以针对数据选通信号DQS本身的噪声提供一定的滤波能力。

在一些实施例中，由式1可得下列式3。

第一偏移=第二取样点－第一取样点………式3

参照图6，第一取样点Ps1_0[i:0]与第一取样点Ps1_1[i:0]为数据选通信号DQS的两个相邻取样位置，并且在两者之间一定有一个边缘存在（即，第一边缘位置E1_0[j:0]）。在第一取样点Ps1_0[i:0]加上第一偏移OFFSET1_0且第一取样点Ps1_1[i:0]加上第一偏移OFFSET1_1后，即可分别得到对应第一取样点Ps1_0[i:0]的第二取样点Ps2_0[i:0]和对应第一取样点Ps1_1[i:0]的第二取样点Ps2_1[i:0]。若第二取样点Ps2_0[i:0]和第二取样点Ps2_1[i:0]为数据信号DQ的实际取样位置，当在第二取样点Ps2_0[i:0]和第二取样点Ps2_1[i:0]之间有一个边缘存在（即，第二边缘位置E2_0[j:0]）时，此数据信号DQ的边缘会对应于数据选通信号DQS的边缘，即第一边缘位置E1_0[j:0]对应于第二边缘位置E2_0[j:0]。

换言之，数据选通信号DQS与数据信号DQ的对应采样位置之间的偏移（即，第一偏移OFFSET1[k:0]）对应于数据选通信号DQS与数据信号DQ的对应边缘之间的偏移。

因此，减法单元260可根据取样相位p0～p9分别计算相对应的第二边缘位置E2_0[j:0]、E2_1[j:0]、E2_2[j:0]和第一边缘位置E1_0[j:0]、E1_1[j:0]、E1_2[j:0]之间的差距来得到第一偏移OFFSET1[k:0]。

在一些实施例中，由于数据信号DQ与数据选通信号DQS可能有不同的工作周期失真（duty cycle distortion；DCD），因此上升缘和下降缘对应的偏移（DQS_OFFSET）可能会不同。参照图7，边缘偏移OFFSETe_r表示数据选通信号DQS的上升缘到对应的数据信号DQ的边缘之间的的差距，而边缘偏移OFFSETe_f表示数据选通信号DQS的下降缘到对应的数据信号DQ的边缘之间的的差距。

假定数据选通信号DQS和数据信号DQ的周期近似相同，由图7的信号关系可以得到下列式4。

OFFSET1_0=OFFSET1_1=0.5×（OFFSETe_r+OFFSETe_f）…式4

因此数据选通信号DQS和数据信号DQ的最佳取样位置之间的差距（即，第一偏移OFFSET1[k:0]）可根据式4由数据选通信号DQS的边缘和对应的数据信号DQ的边缘之间的差距（即，边缘偏移OFFSETe_r和边缘偏移OFFSETe_f）算得。

在此实施例中，参照图8，减法单元260可包括一减法器261及一均值器263。减法器261的输入端电性连接第一边缘检测器230和第二边缘检测器240，并且减法器261的输出端电性连接均值器263。均值器263电性连接在减法器261和加法单元270（或滤波器290）之间。

在一些实施例中，减法单元260可将每次得到的第一偏移OFFSET1[k:0]储存在储存单元262中。当第二边缘检测器240未找到第二边缘位置E2_0[j:0]、E2_1[j:0]、E2_2[j:0]时，减法器261将相对应的第一边缘位置E1_0[j:0]、E1_1[j:0]、E1_2[j:0]和第二边缘位置E2_0[j:0]、E2_1[j:0]、E2_2[j:0]相减，以依序得到多个边缘偏移OFFSETe_r、OFFSETe_f。

均值器263计算相邻的边缘偏移OFFSETe_r、OFFSETe_f的平均值，以得到第一偏移OFFSET1[k:0]。

当第二边缘检测器240未找到第二边缘位置E2_0[j:0]、E2_1[j:0]、E2_2[j:0]时，均值器263则可将储存在储存单元262中之前一次的第一偏移OFFSET1[k:0]提供给加法单元270。

举例来说，以第一边缘位置E1_0[j:0]为上升缘为例，减法器261将第一边缘位置E1_0[j:0]和第二边缘位置E2_0[j:0]相减以得到对应上升缘的边缘偏移OFFSETe_r，接着减法器261将第一边缘位置E1_1[j:0]和第二边缘位置E2_1[j:0]相减以得到对应下降缘的边缘偏移OFFSETe_f。此时，均值器263接续计算对应上升缘的边缘偏移OFFSETe_r和对应下降缘的边缘偏移OFFSETe_f的平均值而得到第一偏移OFFSET1_0。

在一些实施例中，在第m+1取样周期中，第一个第二取样点Ps2_0[i:0]会对应于第m取样周期的一第二取样结果，或者最后一个第二取样点Ps2_2[i:0]会对应于第m+2取样周期的一第二取样结果。因此，过取样装置20可还包括一储存单元（图中未示）。此储存单元可储存有前一取样周期的第二取样结果，以供当前取样周期依据第二取样点Ps2_0[i:0]选择对应的第二取样结果作为输出的取样信号Data。也可将当前取样周期的最后一个第二取样点Ps2_2[i:0]储存在储存单元中，以供下一取样周期提取对应的第二取样结果作为输出的取样信号Data。在实施上，此储存单元可与前述的储存单元257为相同的储存组件，也可为相异的储存组件。

综上所述，根据本发明的数据信号的过取样方法及其过取样装置适用于存储器模块，以得到数据信号的过取样数据。在根据本发明的数据信号的过取样方法及其过取样装置中，采用同时对数据信号和数据选通信号进行过采样的方式进行数据提取，可避免使用延迟链，并且具备对数据信号和数据选通信号之间相位差异变化的自动追踪能力，进而提高存储器模块的控制器在数据读取上的稳定性，藉以适应存储器模块的操作频率日益提高的需求。

Claims (19)

1.一种数据信号的过取样方法，包括：

依据多个取样相位对一数据选通信号进行过取样以产生多个第一取样结果；

依据多个取样相位对一数据信号进行过取样以产生多个第二取样结果；

进行所述第一取样结果的边缘检测，以找出在所述第一取样结果中发生边缘的至少一第一边缘位置；

进行所述第二取样结果的边缘检测，以找出在所述第二取样结果中发生边缘的至少一第二边缘位置；

当找到所述至少一第二边缘位置时，根据所述至少一第一边缘位置和所述至少一第二边缘位置中对应相同取样相位的第一边缘位置和第二边缘位置计算出至少一第一偏移；

当未找到所述至少一第二边缘位置时，沿用前一次的所述至少一第一偏移；

根据所述至少一第一边缘位置计算出至少一第一取样点；

根据所述至少一第一取样点和各自对应的所述第一偏移计算出至少一第二取样点；以及

根据所述至少一第二取样点选择并输出所述第二取样结果中的至少一者。

2.根据权利要求1所述的数据信号的过取样方法，还包括：

在所述第一取样点和所述第二取样点的计算步骤前，进行所述第一偏移的滤波。

3.根据权利要求1所述的数据信号的过取样方法，其中，每个所述第一取样点的计算步骤包括：

计算两个相邻的所述第一边缘位置的中间值以得到所述第一取样点。

4.根据权利要求1所述的数据信号的过取样方法，其中，每个所述第一取样点的计算步骤包括：

根据前一取样周期的所述至少一第一取样点和当前取样周期的所述至少一第一边缘位置计算与第一边缘种类对应的至少一第二偏移和与第二边缘种类对应的至少一第三偏移；

计算所述至少一第二偏移的平均值，以得到一第四偏移；

计算所述至少一第三偏移的平均值，以得到一第五偏移；以及

根据所述至少一第一边缘位置、所述第四偏移和所述第五偏移计算所述至少一第一取样点。

5.根据权利要求1所述的数据信号的过取样方法，其中，每个所述第一取样点的计算步骤包括：

分别计算前一取样周期的所述至少一第一取样点与当前取样周期的所述至少一第一边缘位置中的和前一取样周期的所述至少一第一取样点相邻的至少一上升缘的位置之间的差距，以得到至少一第二偏移；

分别计算前一取样周期的所述至少一第一取样点与当前取样周期的所述至少一第一边缘位置中的和前一取样周期的所述至少一第一取样点相邻的至少一下降缘的位置之间的差距，以得到至少一第三偏移；

计算所述至少一第二偏移的平均值，以得到一第四偏移；

计算所述至少一第三偏移的平均值，以得到一第五偏移；以及

将所述至少一上升缘的位置分别与所述第四偏移相加并且将所述至少一下降缘的位置分别与所述第五偏移相加，以得到所述至少一第一取样点。

6.根据权利要求1所述的数据信号的过取样方法，其中，所述至少一第一偏移的计算步骤包括：

计算每个所述第一边缘位置与对应的所述第二边缘位置之间的差距，以得到对应的所述第一偏移。

7.根据权利要求1所述的数据信号的过取样方法，其中，所述至少一第一偏移的计算步骤包括：

计算每个所述第一边缘位置与各自对应的所述第二边缘位置之间的差距，以依序得到多个边缘偏移；以及

计算所述边缘偏移中两个相邻的所述边缘偏移的平均值，以依序得到所述至少一第一偏移。

8.根据权利要求1所述的数据信号的过取样方法，还包括：

储存所述至少一第一取样点。

9.根据权利要求1所述的数据信号的过取样方法，其中，每个所述第二取样点的计算步骤包括：

将所述第一取样点与对应的所述第一偏移相加以得到所述第二取样点。

10.一种过取样装置，包括：

一时钟产生器，用以产生一多相位时钟；

一过取样电路，用以根据所述多相位时钟对一数据选通信号和一数据信号进行过取样而分别产生多个第一取样结果和多个第二取样结果；

一第一边缘检测器，用以进行所述第一取样结果的边缘检测，以找出在所述第一取样结果中发生边缘的至少一第一边缘位置；

一第二边缘检测器，用以进行所述第二取样结果的边缘检测，以找出在所述第二取样结果中发生边缘的至少一第二边缘位置；

一相位检测器，用以根据所述至少一第一边缘位置计算出至少一第一取样点；

一减法单元，用以根据所述至少一第一边缘位置和所述至少一第二边缘位置计算出至少一第一偏移；

一加法单元，用以根据每个所述第一取样点和与所述第一取样点对应的所述第一偏移计算出至少一第二取样点；以及

一输出单元，用以根据每个所述第二取样点选择并输出所述第二取样结果中的至少一者。

11.根据权利要求10所述的过取样装置，其中，所述相位检测器通过计算两个相邻的所述第一边缘位置的中间值以得到所述第一取样点。

12.根据权利要求10所述的过取样装置，其中，所述相位检测器包括：

一第一逻辑模块，用以根据前一取样周期的所述至少一第一取样点和所述至少一第一边缘位置计算与第一边缘种类对应的至少一第二偏移和与第二边缘种类对应的至少一第三偏移；

一均值模块，用以计算所述至少一第二偏移的平均值以得到一第四偏移，以及计算所述至少一第三偏移的平均值以得到一第五偏移；及

一第二逻辑模块，用以将每个所述第一边缘位置加上所述第四偏移和所述第五偏移中的一者以得到所述至少一第一取样点。

13.根据权利要求12所述的过取样装置，其中，所述相位检测器还包括：

一滤波器，耦接在所述均值模块与所述第二逻辑模块之间。

14.根据权利要求12所述的过取样装置，还包括：

一储存单元，用以储存前一取样周期的所述至少一第一取样点。

15.根据权利要求12所述的过取样装置，其中，所述第一边缘种类为上升缘，且所述第二边缘种类为下降缘。

16.根据权利要求10所述的过取样装置，还包括：

一滤波器，耦接在所述减法单元与所述加法单元之间。

17.根据权利要求10所述的过取样装置，其中，所述减法单元包括：

一减法器，用以计算每个所述第一边缘位置与对应的所述第二边缘位置之间的差距以依序得到多个边缘偏移；以及

一均值器，用以计算所述边缘偏移中两个相邻的所述边缘偏移的平均值以依序得到所述至少一第一偏移。

18.根据权利要求17所述的过取样装置，其中，所述减法单元还包括：

一储存单元，用以储存每次计算出的所述至少一第一偏移。

19.根据权利要求10所述的过取样装置，其中，当所述第二边缘检测器未找到所述至少一第二边缘位置时，所述加法单元则沿用前一次的所述第一偏移来进行计算。