CN104247356A - 多值信号传输系统 - Google Patents

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CN104247356A CN201380017802.7A CN201380017802A CN104247356A CN 104247356 A CN104247356 A CN 104247356A CN 201380017802 A CN201380017802 A CN 201380017802A CN 104247356 A CN104247356 A CN 104247356A
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Abstract

多值信号发送装置(100)将具有作为4以上的偶数的M个电压电平的多值数据信号、和具有M-2个电压电平的多值时钟信号发送至多值信号接收装置(200)。多值数据信号的电压电平包含比基准电压电平大的M/2个第1电压电平、和比基准电压电平小的M/2个第2电压电平。多值时钟信号的电压电平当中的一个位于多值数据信号的第1电压电平当中彼此相邻的各一对电压电平之间，多值时钟信号的电压电平当中的一个位于多值数据信号的第2电压电平当中彼此相邻的各一对电压电平之间。多值时钟信号的电压电平的平均值具有多值数据信号的第1电压电平当中的最小值与多值数据信号的第2电压电平当中的最大值之间的值。

Description

多值信号传输系统
技术领域
本公开涉及传输具有4个以上的多个电压电平的多值数据信号的多值信号发送装置、多值信号接收装置、以及多值信号传输系统。本公开还涉及使用了这种多值信号发送装置以及多值信号接收装置的多值信号传输方法。
背景技术
近年来，伴随着数字内容的影像的画质提升，影像数据的比特率以及尺寸也增大，其结果在设备之间传输的数据量也增大。为了在经由数字接口所连接的设备之间传输大量的数据，使所传输的信号的频率增大的情况较多，但是若使频率增大，则因在传输路径中会产生衰减等，故信号的传输变得困难。为了避免该问题，已知不会使得所传输的信号的频率增大，通过传输具有3个以上的多个电压电平的多值数据信号由此来复用数据的多值信号传输方式。
例如，作为使用多值信号的电路的示例而已知专利文献1的发明，此外作为使用了多值信号的传输系统的示例而已知专利文献2的发明。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开昭61-133718号公报
专利文献2：日本特开2004-080827号公报
发明内容
发明要解决的课题
在现有的多值信号传输方式中，接收装置预先保持了多个阈值电压，用于判定从发送装置接收到的多值数据信号表征多个电压电平的哪一个。然而，一般地，若多值数据信号所具有的电压电平的个数增大，则判定接收到的多值数据信号表征哪一个电压电平将变得困难。尤其是，起因于在发送装置和接收装置中分别使用的阈值电压的差异、发送装置的接地电压与接收装置的接地电压之差、温度变化等而产生的电压的变动、器件的个体偏差所导致的电压的变动、传输路径的衰减而产生的电压的变动等，有可能使得所传输的多值数据信号的电压电平、基准发生变动。因此，具有接收装置无法正确地判定所接收到的多值数据信号的电压电平这一课题。
本公开的目的在于提供一种解决以上课题、且能够高精度地判定多值数据信号的多个电压电平的多值信号发送装置、多值信号接收装置、多值信号传输系统、以及多值信号传输方法。
用于解决课题的手段
根据本公开的一个形态所涉及的多值信号发送装置，为一种多值信号发送装置，具备：第1驱动器电路，其生成具有M个电压电平的多值数据信号，其中M为4以上的偶数；以及第2驱动器电路，其生成具有(M-2)个电压电平的多值时钟信号，
上述多值数据信号的M个电压电平包含：比给定的基准电压电平大的M/2个第1电压电平、以及比上述基准电压电平小的M/2个第2电压电平，
上述多值时钟信号的(M-2)个电压电平当中的任一个电压电平位于上述多值数据信号的M/2个第1电压电平当中彼此相邻的各一对电压电平之间，
上述多值时钟信号的(M-2)个电压电平当中的任一个电压电平位于上述多值数据信号的M/2个第2电压电平当中彼此相邻的各一对电压电平之间，
整个给定时间的上述多值时钟信号的电压电平的平均值具有上述多值数据信号的M/2个第1电压电平当中的最小值、与上述多值数据信号的M/2个第2电压电平当中的最大值之间的值。
根据本公开的另一个形态所涉及的多值信号接收装置，为一种多值信号接收装置，具备：第1接收器电路，其接收具有M个电压电平的多值数据信号，其中M为4以上的偶数；以及第2接收器电路，其接收具有(M-2)个电压电平的多值时钟信号，
上述多值数据信号的M个电压电平包含：比给定的基准电压电平大的M/2个第1电压电平、以及比上述基准电压电平小的M/2个第2电压电平，
上述多值时钟信号的(M-2)个电压电平当中的任一个电压电平位于上述多值数据信号的M/2个第1电压电平当中彼此相邻的各一对电压电平之间，
上述多值时钟信号的(M-2)个电压电平当中的任一个电压电平位于上述多值数据信号的M/2个第2电压电平当中彼此相邻的各一对电压电平之间，
整个给定时间的上述多值时钟信号的电压电平的平均值具有上述多值数据信号的M/2个第1电压电平当中的最小值、与上述多值数据信号的M/2个第2电压电平当中的最大值之间的值，
上述多值信号接收装置还具备：阈值电压检测电路，其从上述接收到的多值时钟信号之中检测上述多值时钟信号的(M-2)个电压电平、以及上述多值时钟信号的电压电平的平均值，来作为(M-1)个阈值电压，
上述第1接收器电路基于上述(M-1)个阈值电压来判定上述接收到的多值数据信号表征上述M个电压电平的哪一个。
此外，根据本公开的其他形态，可提供具备了上述多值信号发送装置以及上述多值信号接收装置的多值信号传输系统以及多值信号传输方法。
这些概括且特定的形态也可以通过系统、方法、计算机程序、和系统、方法以及计算机程序的任意组合来实现。
发明效果
以往，并不存在为了判定多值数据信号的多个电压电平而生成多值时钟信号来使用的情形。根据本公开的形态所涉及的多值信号发送装置、多值信号接收装置、多值信号传输系统、以及多值信号传输方法，能够高精度地判定多值数据信号的多个电压电平。
附图说明
图1是表示第1实施方式所涉及的多值信号传输系统的构成的框图。
图2是表示在图1的多值信号传输系统中所传输的多值数据信号以及多值时钟信号、和所使用的原时钟信号的波形图。
图3是表示在第2实施方式所涉及的多值信号传输系统中所传输的多值时钟信号的波形图。
图4是表示第3实施方式所涉及的多值信号传输系统的构成的框图。
图5是表示第4实施方式所涉及的多值信号传输系统的构成的框图。
图6是表示在图5的多值信号传输系统中所传输的多值时钟信号的波形图。
图7是表示第5实施方式所涉及的多值信号传输系统的构成的框图。
图8是表示在图7的多值信号传输系统中所传输的多值数据信号以及多值时钟信号、和所使用的原时钟信号的波形图。
图9是表示第6实施方式所涉及的多值信号传输系统的构成的框图。
图10是表示在图9的多值信号传输系统中所传输的多值数据信号以及多值时钟信号、和所使用的原时钟信号的波形图。
图11是表示第7实施方式所涉及的多值信号传输系统的构成的框图。
图12是表示在图11的多值信号传输系统中所传输的多值数据信号以及多值时钟信号、和所使用的原时钟信号的波形图。
具体实施方式
以下，参照附图来说明本公开的实施方式。遍及各图，同样的构成要素由相同的符号来表示。
第1实施方式.
图1是表示第1实施方式所涉及的多值信号传输系统的构成的框图。图1的多值信号传输系统具备多值信号发送装置100以及多值信号接收装置200，将具有4以上的偶数即M个电压电平的多值数据信号经由传输路径301从多值信号发送装置100传输至多值信号接收装置200，将具有(M-2)个电压电平的多值时钟信号经由传输路径302从多值信号发送装置100传输至多值信号接收装置200。在以本说明书所说明的各实施方式中，假设M具有2的乘方的值(例如4值或者8值等)，并用N比特来表征。图1的多值信号传输系统通过使用多值时钟信号，从而能够高精度地判定多值数据信号的多个电压电平。
在多值信号发送装置100中，从外部电路(未图示)被输入了输入数据信号、和给定的频率f[Hz]的原时钟信号。多值信号发送装置100具备数据处理电路101、第1多值驱动器电路102、阈值电压控制电路103、以及第2多值驱动器电路104。此外，多值信号发送装置100具有电源VDD1以及接地GND1。
数据处理电路101基于原时钟信号来动作，根据输入数据信号来生成N比特的并行数据，并送往多值驱动器电路102。多值驱动器电路102根据表征输入数据信号的N比特的并行数据来生成具有2N个电压电平当中的任一个电压电平的多值数据信号。在此，多值数据信号的2N个电压电平包含：比给定的基准电压电平(例如作为电源VDD1的电压与接地GND1的电压之间的给定的电压电平而决定的中心电平)大的2N-1个第1电压电平、和比基准电压电平小的2N-1个第2电压电平。
阈值电压控制电路103基于原时钟信号来动作，控制多值驱动器电路104以生成具有(2N-1-1)×2个电压电平当中的任一个电压电平的多值时钟信号。在此，多值时钟信号的各电压电平对应于用于对多值数据信号的2N个电压电平进行判定的2N-1个阈值电压当中的2N-2个阈值电压。详细而言，多值时钟信号的(2N-1-1)×2个电压电平当中的任一个电压电平位于多值数据信号的2N-1个第1电压电平当中彼此相邻的各一对电压电平之间，多值时钟信号的(2N-1-1)×2个电压电平当中的任一个电压电平位于多值数据信号的2N-1个第2电压电平当中彼此相邻的各一对电压电平之间。进而，整个给定时间的多值时钟信号的电压电平的平均值具有多值数据信号的2N-1个第1电压电平当中的最小值、与多值数据信号的2N-1个第2电压电平当中的最大值之间的值。多值时钟信号的各周期包含具有第1电压电平的第1期间、和具有第2电压电平的第2期间，第1期间中的多值时钟信号的电压电平与基准电压电平的电位差等于第2期间中的基准电压电平与多值时钟信号的电压电平的电位差。因此，多值时钟信号的电压电平的平均值变得等于基准电压电平。多值时钟信号的各周期的振幅通过第1或者第2期间中的多值时钟信号的电压电平与基准电压电平的电位差来定义。相反地，通过指定多值时钟信号的各周期的振幅，由此来决定其周期中的多值时钟信号的电压电平(包含第1期间中的第1电压电平、和第2期间中的第2电压电平)。为此，阈值电压控制电路103生成表征多值时钟信号的(2N-1-1)个振幅当中的任一个振幅的N-1比特的并行数据，并送往多值驱动器电路104。多值驱动器电路104基于原时钟信号、和表征多值时钟信号的振幅的N-1比特的并行数据来生成如以上说明过那样的多值时钟信号。
多值驱动器电路102将多值数据信号经由传输路径301而发送至多值信号接收装置200。同样地，多值驱动器电路104将多值时钟信号经由传输路径302而发送至多值信号接收装置200。
多值信号接收装置200具备阈值电压检测电路201、第1多值接收器电路202、第2多值接收器电路203、以及数据处理电路204。此外，多值信号接收装置200具有电源VDD2以及接地GND2。从多值信号发送装置100接收到的多值数据信号被输入至多值接收器电路202，从多值信号发送装置100接收到的多值时钟信号被输入至阈值电压检测电路201以及多值接收器电路203。
阈值电压检测电路201根据所接收的多值时钟信号来检测多值时钟信号的(2N-1-1)×2个电压电平、和多值时钟信号的电压电平的平均值，并将(2N-1-1)×2个电压电平及其平均值作为2N-1个阈值电压而送往多值接收器电路202。阈值电压检测电路201直至获取多值时钟信号的(2N-1-1)×2个电压电平的全部为止，在整个给定周期内持续接收多值时钟信号。阈值电压检测电路201将所获取的电压电平保持在内部的存储器(未图示)中。
多值接收器电路202基于从阈值电压检测电路201送来的2N-1个阈值电压来判定所接收的多值数据信号表征2N个电压电平的哪一个，根据多值数据信号来生成N比特的并行数据，并送往数据处理电路204。多值接收器电路203为了与多值信号发送装置100取得同步，根据所接收的多值时钟信号来再生原时钟信号并输出。数据处理电路204基于所再生的原时钟信号来动作，根据与多值数据信号对应的N比特的并行数据来生成输出数据信号并输出。
图2是表示在图1的多值信号传输系统中所传输的多值数据信号以及多值时钟信号、和所使用的原时钟信号的波形图。在图2以及其他的波形图中，为了进行说明，将基准电压电平表示为0[V]。图2的波形图表示多值数据信号的电压电平以N＝3比特来表征的情况下的示例。多值数据信号具有23个电压电平、即+3.5、+2.5、+1.5、+0.5、-0.5、-1.5、-2.5、-3.5[V]。多值时钟信号具有(23-1-1)×2个电压电平、即+3、+2、+1、-1、-2、-3[V]。多值时钟信号的数据序列为了获取DC平衡，按照“+3”→“-3”→“+2”→“-2”→“+1”→“-1”→“+3”→“-3”→……的方式，使电压电平相对于基准电压电平(0V)对称地(即、交替地以相同的振幅)发生变化。
在多值信号接收装置200中，多值接收器电路203为了与多值信号发送装置100取得同步，根据所接收的多值时钟信号来再生原时钟信号并输出。与此同时，阈值电压检测电路201根据所接收的多值时钟信号来生成23-1个阈值电压。如前所述，(23-1-1)×2＝6个阈值电压是通过检测所接收的多值时钟信号的电压电平(+3、+2、+1、-1、-2、-3)而生成的，剩余一个阈值电压是通过检测多值时钟信号的电压电平的平均值而生成的。如前所述，因为多值时钟信号可保证DC平衡，所以其电压电平的平均值变得等于基准电压电平。多值接收器电路202基于由此生成的合计23-1个阈值电压(+3、+2、+1、0、-1、-2、-3)来判定多值数据信号表征23个电压电平(+3.5、+2.5、+1.5、+0.5、-0.5、-1.5、-2.5、-3.5)的哪一个。
在本实施方式的多值信号传输系统中，即便是在传输路径301、302中发生衰减的情况，也会产生与多值数据信号以及多值时钟信号相等的衰减，所以通过使用根据多值时钟信号生成的阈值电压，从而能够正确地判定多值数据信号的电压电平。
另外，在以上说明过的多值信号传输系统中，虽然假定了使用具有数据处理容易的2N个电压电平的多值数据信号、和具有(2N-1-1)×2个电压电平的多值时钟信号的情况，但是并不限定于此，能够实施使用具有作为4以上的偶数的M个电压电平的多值数据信号、和具有(M-2)个电压电平的多值时钟信号的任意的多值信号传输系统。
另外，在以上说明过的多值信号传输系统中，虽然阈值电压检测电路201检测所接收的多值时钟信号的电压电平的平均值，并将该平均值作为一个阈值电压来使用，但是此时通过取多值时钟信号的DC平衡，从而能够抑制波形的失真，使得多值时钟信号稳定为多值时钟信号的电压电平的平均值等于基准电压电平。此外，阈值电压检测电路201也可以取代多值时钟信号的电压电平的平均值而原样使用多值信号接收装置200的接地GND2的电压电平。
如以上说明过的那样，在本实施方式的多值信号传输系统中，当多值信号接收装置200判定多值数据信号的电压电平之际，根据由多值信号发送装置100生成的多值时钟信号来生成阈值电压加以使用。由此，不会受到在发送装置和接收装置中分别使用的阈值电压的差异、发送装置的接地电压和接收装置的接地电压之差的影响，进而相对于因温度变化、器件的个体偏差、传输路径的衰减等所引起的电压电平的变动而能够准确地追随，能够高精度地判定多值数据信号的多个电压电平，可以可靠地传输多值数据信号。
第2实施方式.
图3是表示在第2实施方式所涉及的多值信号传输系统中所传输的多值时钟信号的波形图。第2实施方式的多值信号传输系统的构成与图1的多值信号传输系统相同。参照图3，多值时钟信号按照在整个给定周期(在图3中为2周期)具有相同的振幅的方式生成。在图3的情况下，多值时钟信号的数据序列成为“+3”→“-3”→“+3”→“-3”→“+2”→“-2”→“+2”→“-2”→“+1”→“-1”→“+1”→“-1”→“+3”→“-3”→……。由此，在本实施方式的多值信号传输系统中，根据多值时钟信号的电压电平来生成阈值电压变得容易。
第3实施方式.
图4是表示第3实施方式所涉及的多值信号传输系统的构成的框图。图4的多值信号接收装置200A除了图1的构成之外，还在多值接收器电路202的前级具备使所接收的多值数据信号均衡的均衡器205。均衡器205为了补偿多值数据信号的频率所引起的衰减的差别，参照从多值信号发送装置100发送的预先确定的训练信号，基于训练信号的比特误码率等而使多值数据信号均衡。图4的多值信号传输系统通过具备均衡器205，从而能够更高精度地判定多值数据信号的多个电压电平。
第4实施方式.
图5是表示第4实施方式所涉及的多值信号传输系统的构成的框图。图6是表示在图5的多值信号传输系统中所传输的多值时钟信号的波形图。图5的多值信号发送装置100A除了图1的构成之外，还具备生成随机数的随机数生成器105，阈值电压控制电路105A基于由随机数生成器105产生的随机数来动作，控制多值驱动器电路104以生成具有按每周期随机变化的振幅的多值时钟信号。由此，在本实施方式的多值信号传输系统中，多值时钟信号的频谱被扩散，能够抑制辐射噪声。
第5实施方式.
图7是表示第5实施方式所涉及的多值信号传输系统的构成的框图。图8是表示在图7的多值信号传输系统中所传输的多值数据信号以及多值时钟信号、和所使用的原时钟信号的波形图。图7的多值信号发送装置100B除了图5的构成之外，还具备对原时钟信号进行分频并送往阈值电压控制电路103A以及多值驱动器电路104的分频器106，图7的多值信号接收装置200B除了图1的构成之外，还具备对所再生的时钟信号进行倍增(倍频)来作为频率f[Hz]的原时钟信号进行输出的倍增器206。在多值信号发送装置100B中，数据处理电路101以及多值驱动器电路102基于原时钟信号来生成多值数据信号，多值驱动器电路104基于对原时钟信号进行了分频后的时钟信号来生成多值时钟信号。如图8所示，在图7的多值信号传输系统中，多值时钟信号的频率被分频而变慢。在多值时钟信号的频率高的情况下，虽然有可能导致所接收的多值时钟信号的波形劣化，但是通过对多值时钟信号的频率进行分频，从而能够防止波形的劣化。由此，在本实施方式的多值信号传输系统中，根据多值时钟信号的电压电平来生成阈值电压变得更容易，且能够带来频谱的低频化所引起的辐射噪声的进一步降低和功耗的下降。
第6实施方式.
图9是表示第6实施方式所涉及的多值信号传输系统的构成的框图。图10是表示在图9的多值信号传输系统中所传输的多值数据信号以及多值时钟信号、和所使用的原时钟信号的波形图。图9的多值信号发送装置100C除了图7的构成之外，还具备：使多值驱动器电路102的输出端子与传输路径301连接的电容器C1、和使多值驱动器电路104的输出端子与传输路径302连接的电容器C2，图9的多值信号接收装置200C除了图7的构成之外，还具备：使多值接收器电路202的输入端子与传输路径301连接的电容器C3、和使多值接收器电路203的输入端子与传输路径302连接的电容器C4。通过电容器C1～C4，多值驱动器电路102、104以及多值接收器电路202、203相对于传输路径301、302而发生AC耦合。在图9的多值信号传输系统中，阈值电压检测电路201A能够取代所接收的多值时钟信号的电压电平的平均值而原样使用多值信号接收装置200C的接地GND2的电压电平。参照图10，多值数据信号以及多值时钟信号双方均是：多个电压电平的基准电压电平与接地GND1、GND2的电压电平相等。进而，在图9的多值信号传输系统中，基准电压电平成为0V。另外，电容器C1～C4只要位于多值信号发送装置100C以及多值信号接收装置200C的至少一者中即可。由此，在本实施方式的多值信号传输系统中，能够使成为多个电压电平的中心的基准电压电平变为悬空状态，能够将已稳定的接地GND1、GND2的电压电平作为基准电压电平来使用，所以可以高精度且容易地进行基准电压电平的判别。
第7实施方式.
图11是表示第7实施方式所涉及的多值信号传输系统的构成的框图。图12是表示在图11的多值信号传输系统中所传输的多值数据信号以及多值时钟信号、和所使用的原时钟信号的波形图。图11的多值信号发送装置100D取代图7的单端的多值驱动器电路102、104而具备作为差动驱动器电路的多值驱动器电路102A、104A，图11的多值信号接收装置200D取代图7的单端的多值接收器电路202、203而具备作为差动接收器电路的多值接收器电路202A、203A。进而，取代图7的传输路径301、302而具备作为差动传输路径的传输路径301A、302A。多值信号发送装置100D将作为差动信号的多值数据信号以及多值时钟信号分别经由传输路径301A、302A而发送至多值信号接收装置200D。阈值电压检测电路201B根据作为接收到的差动信号的多值时钟信号来生成2N-1个阈值电压。在图11的多值信号传输系统中，阈值电压检测电路201B取代检测所接收的多值时钟信号的电压电平的平均值，能够根据作为所接收的差动信号的多值时钟信号并通过差分法的原理来生成基准电压电平。参照图12，多值数据信号以及多值时钟信号双方均是：1对差动信号的交点的基准电压电平变得等于接地GND1、GND2的电压电平。进而，在图11的多值信号传输系统中，基准电压电平变为0V。由此，在本实施方式的多值信号传输系统中，能够实现接收灵敏度的提升、高速化、低噪声化、高噪声耐性，且因为基准电压电平变得等于接地GND1、GND2的电压电平，所以可以高精度且容易地进行基准电压电平的判别。
如以上说明过的那样，本公开的形态所涉及的多值信号发送装置、多值信号接收装置、多值信号传输系统、以及多值信号传输方法具备以下的构成。
根据第1形态所涉及的多值信号发送装置，为一种多值信号发送装置，具备：
第1驱动器电路，其生成具有M个电压电平的多值数据信号，其中M为4以上的偶数；和第2驱动器电路，其生成具有(M-2)个电压电平的多值时钟信号，
上述多值数据信号的M个电压电平包含：比给定的基准电压电平大的M/2个第1电压电平、和比上述基准电压电平小的M/2个第2电压电平，
上述多值时钟信号的(M-2)个电压电平当中的任一个电压电平位于上述多值数据信号的M/2个第1电压电平当中彼此相邻的各一对电压电平之间，
上述多值时钟信号的(M-2)个电压电平当中的任一个电压电平位于上述多值数据信号的M/2个第2电压电平当中彼此相邻的各一对电压电平之间，
整个给定时间的上述多值时钟信号的电压电平的平均值具有上述多值数据信号的M/2个第1电压电平当中的最小值、与上述多值数据信号的M/2个第2电压电平当中的最大值之间的值。
根据第2形态所涉及的多值信号发送装置，在第1形态所涉及的多值信号发送装置中，上述多值时钟信号的各周期包含具有上述第1电压电平的第1期间、和具有上述第2电压电平的第2期间，上述第1期间中的上述多值时钟信号的电压电平与上述基准电压电平的电位差等于上述第2期间中的上述基准电压电平与上述多值时钟信号的电压电平的电位差，上述多值时钟信号具有与上述电位差相等的振幅。
根据第3形态所涉及的多值信号发送装置，在第1或者第2形态所涉及的多值信号发送装置中，上述多值时钟信号在整个给定周期具有相同的振幅。
根据第4形态所涉及的多值信号发送装置，在第1～第3任一个形态所涉及的多值信号发送装置中，上述多值时钟信号的振幅按照每个周期而随机地变化。
根据第5形态所涉及的多值信号发送装置，在第1～第4任一个形态所涉及的多值信号发送装置中，
上述第1驱动器电路基于给定的原时钟信号来生成上述多值数据信号，
上述第2驱动器电路基于对上述原时钟信号进行了分频后的时钟信号来生成上述多值时钟信号。
根据第6形态所涉及的多值信号发送装置，在第1～第5任一个形态所涉及的多值信号发送装置中，
上述第1驱动器电路的输出端子通过AC耦合而与第1传输路径连接，
上述第2驱动器电路的输出端子通过AC耦合而与第2传输路径连接。
根据第7形态所涉及的多值信号发送装置，在第1～第6任一个形态所涉及的多值信号发送装置中，上述第1驱动器电路以及第2驱动器电路为差动驱动器电路。
根据第8形态所涉及的多值信号发送装置，在第1～第7任一个形态所涉及的多值信号发送装置中，上述M为2的乘方。
根据第9形态所涉及的多值信号接收装置，为一种多值信号接收装置，具备：第1接收器电路，其接收具有M个电压电平的多值数据信号，其中M为4以上的偶数；以及第2接收器电路，其接收具有(M-2)个电压电平的多值时钟信号，
上述多值数据信号的M个电压电平包含：比给定的基准电压电平大的M/2个第1电压电平、和比上述基准电压电平小的M/2个第2电压电平，
上述多值时钟信号的(M-2)个电压电平当中的任一个电压电平位于上述多值数据信号的M/2个第1电压电平当中彼此相邻的各一对电压电平之间，
上述多值时钟信号的(M-2)个电压电平当中的任一个电压电平位于上述多值数据信号的M/2个第2电压电平当中彼此相邻的各一对电压电平之间，
整个给定时间的上述多值时钟信号的电压电平的平均值具有上述多值数据信号的M/2个第1电压电平当中的最小值、和上述多值数据信号的M/2个第2电压电平当中的最大值之间的值，
上述多值信号接收装置还具备：阈值电压检测电路，其从上述接收到的多值时钟信号之中检测上述多值时钟信号的(M-2)个电压电平、和上述多值时钟信号的电压电平的平均值，来作为(M-1)个阈值电压，
上述第1接收器电路基于上述(M-1)个阈值电压来判定上述接收到的多值数据信号表征上述M个电压电平的哪一个。
根据第10形态所涉及的多值信号接收装置，在第9形态所涉及的多值信号接收装置中，在上述第1接收器电路的前级具备了使上述多值数据信号均衡的均衡器。
根据第11形态所涉及的多值信号接收装置，在第9或者第10形态所涉及的多值信号接收装置中，
上述第1接收器电路的输入端子通过AC耦合而与第1传输路径连接，
上述第2接收器电路的输入端子通过AC耦合而与第2传输路径连接。
根据第12形态所涉及的多值信号接收装置，在第9～第11任一个形态所涉及的多值信号接收装置中，上述第1接收器电路以及第2接收器电路为差动接收器电路。
根据第13形态所涉及的多值信号接收装置，在第9～第12任一个形态所涉及的多值信号接收装置中，上述M为2的乘方。
根据第14形态所涉及的多值信号传输系统，具备：
第1～第6任一个形态所涉及的多值信号发送装置；和
第9～第11任一个形态所涉及的多值信号接收装置，
通过传输多值数据信号的第1传输路径以及传输多值时钟信号的第2传输路径而连接了上述多值信号发送装置以及上述多值信号发送装置。
根据第15形态所涉及的多值信号传输系统，具备：第7形态所涉及的多值信号发送装置、和第12形态所涉及的多值信号接收装置，通过传输多值数据信号的第1传输路径以及传输多值时钟信号的第2传输路径而连接了上述多值信号发送装置以及上述多值信号发送装置。
根据第16形态所涉及的多值信号传输系统，具备：第8形态所涉及的多值信号发送装置、和第13形态所涉及的多值信号接收装置，通过传输多值数据信号的第1传输路径以及传输多值时钟信号的第2传输路径而连接了上述多值信号发送装置以及上述多值信号接收装置。
根据第17形态所涉及的多值信号传输方法，一种多值信号传输方法，从多值信号发送装置向多值信号接收装置传输具有M个电压电平的多值数据信号、和具有(M-2)个电压电平的多值时钟信号，其中M为4以上的偶数，
上述多值数据信号的M个电压电平包含：比给定的基准电压电平大的M/2个第1电压电平、和比上述基准电压电平小的M/2个第2电压电平，
上述多值时钟信号的(M-2)个电压电平当中的任一个电压电平位于上述多值数据信号的M/2个第1电压电平当中彼此相邻的各一对电压电平之间，
上述多值时钟信号的(M-2)个电压电平当中的任一个电压电平位于上述多值数据信号的M/2个第2电压电平当中彼此相邻的各一对电压电平之间，
整个给定时间的上述多值时钟信号的电压电平的平均值具有上述多值数据信号的M/2个第1电压电平当中的最小值、与上述多值数据信号的M/2个第2电压电平当中的最大值之间的值，
上述多值信号传输方法包括：
通过上述多值信号发送装置来生成上述多值数据信号以及上述多值时钟信号的步骤；
通过上述多值信号接收装置来接收上述多值数据信号以及上述多值时钟信号的步骤；
通过上述多值信号接收装置从上述接收到的多值时钟信号之中检测上述多值时钟信号的(M-2)个电压电平、和上述多值时钟信号的电压电平的平均值来作为(M-1)个阈值电压的步骤；和
通过上述多值信号接收装置基于上述(M-1)个阈值电压来判定上述接收到的多值数据信号表征上述M个电压电平的哪一个的步骤。
根据本公开的形态所涉及的多值信号发送装置、多值信号接收装置、多值信号传输系统、以及多值信号传输方法，不会受到在发送装置和接收装置中分别使用的阈值电压的差异、发送装置的接地电压与接收装置的接地电压之差的影响，进而相对于因温度变化、器件的个体偏差、传输路径的衰减等所引起的电压电平的变动而能够准确地追随。因此，无需根据变化剧烈的多值数据信号的状态来提取阈值电压，能够更可靠地从时钟信号之中提取阈值电压，可以高精度地判定多值数据信号的多个电压电平，可靠地传输多值数据信号。
此外，根据本公开的形态所涉及的多值信号发送装置、多值信号接收装置、多值信号传输系统、以及多值信号传输方法，还使电压电平相对于基准电压电平对称地(即、交替地以相同的振幅)发生变化，从而可以抑制波形的失真，使得多值时钟信号稳定为多值时钟信号的电压电平的平均值与基准电压电平相等。
此外，根据本公开的形态所涉及的多值信号发送装置、多值信号接收装置、多值信号传输系统、以及多值信号传输方法，还通过使多值时钟信号在整个给定周期具有相同的振幅，从而根据多值时钟信号的电压电平来生成阈值电压变得容易。
此外，根据本公开的形态所涉及的多值信号发送装置、多值信号接收装置、多值信号传输系统、以及多值信号传输方法，还通过使多值时钟信号的振幅按每周期随机地变化，从而多值时钟信号的频谱被扩展，能够抑制辐射噪声。
此外，根据本公开的形态所涉及的多值信号发送装置、多值信号接收装置、多值信号传输系统、以及多值信号传输方法，还通过基于对原时钟信号进行了分频后的时钟信号来生成多值时钟信号，从而根据多值时钟信号的电压电平来生成阈值电压变得更容易，且能够带来频谱的低频化所引起的辐射噪声的进一步降低和功耗的下降。
此外，根据本公开的形态所涉及的多值信号发送装置、多值信号接收装置、多值信号传输系统、以及多值信号传输方法，还通过使用AC耦合，从而能够使成为多个电压电平的中心的基准电压电平变为悬空状态，能够将已稳定的接地GND1、GND2的电压电平作为基准电压电平来使用，所以可以高精度且容易地进行基准电压电平(0V)的判别。
此外，根据本公开的形态所涉及的多值信号发送装置、多值信号接收装置、多值信号传输系统、以及多值信号传输方法，还通过传输差动信号，从而能够实现接收灵敏度的提升、高速化、低噪声化、高噪声耐性，且因为基准电压电平变得与接地GND1、GND2的电压电平相等，所以可以高精度且容易地进行基准电压电平(0V)的判别。
如以上说明过的那样，本公开的形态所涉及的多值信号发送装置、多值信号接收装置、多值信号传输系统、以及多值信号传输方法，通过将多值时钟信号的多个电压电平作为多值数据信号的阈值电压来使用，并进一步组合AC耦合以及差动传输，从而能够高精度地判定多值数据信号的多个电压电平。
工业实用性
本公开的实施方式所涉及的多值信号发送装置、多值信号接收装置、多值信号传输系统、以及多值信号传输方法，通过将多值时钟信号的多个电压电平作为多值数据信号的阈值电压来使用，从而能够高精度地判定多值数据信号的多个电压电平，因此不使所传输的信号的频率增大就能使数据密度得以提升，能够应用于传输大量的数据。
符号说明
100、100A～100D…多值信号发送装置，
101…数据处理电路，
102、104、102A、104A…多值驱动器电路，
103、103A…阈值电压控制电路，
105…随机数生成器，
106…分频器，
200、200A～200D…多值信号接收装置，
201、201B…阈值电压检测电路，
202、203、202A、203A…多值接收器电路，
204…数据处理电路，
205…均衡器，
206…倍增器，
301、302、301A、302A…传输路径，
C1～C4…电容器。

Claims (17)

1.一种多值信号发送装置，具备：
第1驱动器电路，其生成具有M个电压电平的多值数据信号，其中M为4以上的偶数；和
第2驱动器电路，其生成具有(M-2)个电压电平的多值时钟信号，
上述多值数据信号的M个电压电平包含：比给定的基准电压电平大的M/2个第1电压电平、和比上述基准电压电平小的M/2个第2电压电平，
上述多值时钟信号的(M-2)个电压电平当中的任一个电压电平位于上述多值数据信号的M/2个第1电压电平当中彼此相邻的各一对电压电平之间，
上述多值时钟信号的(M-2)个电压电平当中的任一个电压电平位于上述多值数据信号的M/2个第2电压电平当中彼此相邻的各一对电压电平之间，
整个给定时间的上述多值时钟信号的电压电平的平均值具有上述多值数据信号的M/2个第1电压电平当中的最小值与上述多值数据信号的M/2个第2电压电平当中的最大值之间的值。
2.根据权利要求1所述的多值信号发送装置，其中，
上述多值时钟信号的各周期包含具有上述第1电压电平的第1期间、和具有上述第2电压电平的第2期间，
上述第1期间中的上述多值时钟信号的电压电平与上述基准电压电平的电位差等于上述第2期间中的上述基准电压电平与上述多值时钟信号的电压电平的电位差，
上述多值时钟信号具有与上述电位差相等的振幅。
3.根据权利要求1或2所述的多值信号发送装置，其中，
上述多值时钟信号在整个给定周期具有相同的振幅。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的多值信号发送装置，其中，
上述多值时钟信号的振幅按照每个周期而随机地变化。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的多值信号发送装置，其中，
上述第1驱动器电路基于给定的原时钟信号来生成上述多值数据信号，
上述第2驱动器电路基于对上述原时钟信号进行了分频后的时钟信号来生成上述多值时钟信号。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的多值信号发送装置，其中，
上述第1驱动器电路的输出端子通过AC耦合而与第1传输路径连接，
上述第2驱动器电路的输出端子通过AC耦合而与第2传输路径连接。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的多值信号发送装置，其中，
上述第1驱动器电路以及第2驱动器电路为差动驱动器电路。
8.根据权利要求1～7中任一项所述的多值信号发送装置，其中，
上述M为2的乘方。
9.一种多值信号接收装置，具备：
第1接收器电路，其接收具有M个电压电平的多值数据信号，其中M为4以上的偶数；和
第2接收器电路，其接收具有(M-2)个电压电平的多值时钟信号，
上述多值数据信号的M个电压电平包含：比给定的基准电压电平大的M/2个第1电压电平、和比上述基准电压电平小的M/2个第2电压电平，
上述多值时钟信号的(M-2)个电压电平当中的任一个电压电平位于上述多值数据信号的M/2个第1电压电平当中彼此相邻的各一对电压电平之间，
上述多值时钟信号的(M-2)个电压电平当中的任一个电压电平位于上述多值数据信号的M/2个第2电压电平当中彼此相邻的各一对电压电平之间，
整个给定时间的上述多值时钟信号的电压电平的平均值具有上述多值数据信号的M/2个第1电压电平当中的最小值与上述多值数据信号的M/2个第2电压电平当中的最大值之间的值，
上述多值信号接收装置还具备：阈值电压检测电路，其从上述接收到的多值时钟信号之中检测上述多值时钟信号的(M-2)个电压电平、和上述多值时钟信号的电压电平的平均值，来作为(M-1)个阈值电压，
上述第1接收器电路基于上述(M-1)个阈值电压来判定上述接收到的多值数据信号表征上述M个电压电平的哪一个。
10.根据权利要求9所述的多值信号接收装置，其中，
在上述第1接收器电路的前级具备使上述多值数据信号均衡的均衡器。
11.根据权利要求9或10所述的多值信号接收装置，其中，
上述第1接收器电路的输入端子通过AC耦合而与第1传输路径连接，
上述第2接收器电路的输入端子通过AC耦合而与第2传输路径连接。
12.根据权利要求9～11中任一项所述的多值信号接收装置，其中，
上述第1接收器电路以及第2接收器电路为差动接收器电路。
13.根据权利要求9～12中任一项所述的多值信号发送装置，其中，
上述M为2的乘方。
14.一种多值信号传输系统，具备：
权利要求1～6中任一项所述的多值信号发送装置；和
权利要求9～11中任一项所述的多值信号接收装置，
通过传输多值数据信号的第1传输路径以及传输多值时钟信号的第2传输路径而连接了上述多值信号发送装置以及上述多值信号接收装置。
15.一种多值信号传输系统，具备：
权利要求7所述的多值信号发送装置；和
权利要求12所述的多值信号接收装置，
通过传输多值数据信号的第1传输路径以及传输多值时钟信号的第2传输路径而连接了上述多值信号发送装置以及上述多值信号发送装置。
16.一种多值信号传输系统，具备：
权利要求8所述的多值信号发送装置；和
权利要求13所述的多值信号接收装置，
通过传输多值数据信号的第1传输路径以及传输多值时钟信号的第2传输路径而连接了上述多值信号发送装置以及上述多值信号发送装置。
17.一种多值信号传输方法，从多值信号发送装置向多值信号接收装置传输具有M个电压电平的多值数据信号和具有(M-2)个电压电平的多值时钟信号，其中M为4以上的偶数，
上述多值数据信号的M个电压电平包含：比给定的基准电压电平大的M/2个第1电压电平、和比上述基准电压电平小的M/2个第2电压电平，
上述多值时钟信号的(M-2)个电压电平当中的任一个电压电平位于上述多值数据信号的M/2个第1电压电平当中彼此相邻的各一对电压电平之间，
上述多值时钟信号的(M-2)个电压电平当中的任一个电压电平位于上述多值数据信号的M/2个第2电压电平当中彼此相邻的各一对电压电平之间，
整个给定时间的上述多值时钟信号的电压电平的平均值具有上述多值数据信号的M/2个第1电压电平当中的最小值与上述多值数据信号的M/2个第2电压电平当中的最大值之间的值，
上述多值信号传输方法包含：
上述多值信号发送装置生成上述多值数据信号以及上述多值时钟信号的步骤；
上述多值信号接收装置接收上述多值数据信号以及上述多值时钟信号的步骤；
上述多值信号接收装置从上述接收到的多值时钟信号之中检测上述多值时钟信号的(M-2)个电压电平、和上述多值时钟信号的电压电平的平均值来作为(M-1)个阈值电压的步骤；和
上述多值信号接收装置基于上述(M-1)个阈值电压来判定上述接收到的多值数据信号表征上述M个电压电平的哪一个的步骤。
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