CN113708742A - 驱动电路及其控制方法、发射器及串行解串系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种驱动电路及其控制方法、发射器及串行解串系统，所述驱动电路包括驱动器、自适应调节模块以及阻抗调节辅助模块，自适应调节模块和阻抗调节辅助模块可以形成一个闭合环路，由此自适应调节模块可以根据所需要满足的应用场景的要求，来控制阻抗调节辅助模块的输出，进而根据阻抗调节辅助模块的输出反馈来自适应调节驱动器，例如进行选择驱动器的模式以及配置驱动器的阻抗、输出幅度和均衡系数等中的至少一项自适应调节操作。由此本发明的技术方案，可以支持不同的应用场景协议，以满足数据交互和处理的不同应用场景的要求，兼容性好，此外，无需对驱动器内部的核心电路进行改进，因此升级成本较低。

Description

驱动电路及其控制方法、发射器及串行解串系统

技术领域

本发明涉及计算机通信技术领域，特别涉及一种用于发射器的驱动电路及其控制方法、发射器及串行解串系统。

背景技术

随着大数据和云计算技术的发展，数据交互和处理量呈现爆炸式增长，应用场景也变得日益复杂。Serdes(串化器-解串器)做为数据传输的一种低成本解决方案得到了广泛的应用。因此，基于不同的应用场景，衍生了不同的数据通信协议，比如：PCIe，HDMI，DP,MIPI等等。发射器做为Serdes的一个重要组成部件，同样面临着多种应用场景的挑战。针对目前的应用要求，大概可以分为以下几类：(1)速率的范围，不同协议，版本，对数据通信速率都有不同的规范；(2)发射器端接阻抗，目前常用的端接阻抗的主流应用可以大致分为50ohm和75ohm；(3)发射器输出幅度以及EMI(电磁干扰)的要求；(4)对信道信号完整性的均衡要求；(5)不同的协议应用场景下，发射器的模式(例如电压模、电流模)有不同的偏好。

因此，需要一种兼容性好、低成本的用于发射器的驱动电路及其控制方法、发射器及串行解串系统，能够满足上述的至少部分应用要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种驱动电路及其控制方法、发射器及串行解串系统，能支持不同的应用场景要求，以满足数据交互和处理的不同应用场景的要求。

为解决上述技术问题，本发明提供一种驱动电路，包括：驱动器、自适应调节模块以及阻抗调节辅助模块；其中，

所述阻抗调节辅助模块包含了所述驱动器的阻抗信息；

所述自适应调节模块用于接收满足相应的应用场景要求的调节输入信号，并根据所接收的调节输入信号控制所述阻抗调节辅助模块的输出，以及根据所述阻抗调节辅助模块的输出和所接收的调节输入信号产生控制驱动器工作的驱动控制信号，所述调节输入信号包括驱动器模式选择信号、阻抗配置信号、幅度控制信号和均衡控制信号中的至少一种；

所述驱动器用于接收满足所述应用场景要求的多相位数据信号，并在所述驱动控制信号的控制下，将所接收的多相位数据信号输出为满足所述应用场景要求的一对差分信号。

可选地，所述驱动器包括至少两种驱动强度不同的驱动单元，每种驱动强度的驱动单元均有至少两枝；所述自适应调节模块进一步用于根据所述阻抗调节辅助模块的输出以及所接收的驱动器模式选择信号和阻抗配置信号，计算出不同驱动器模式下需要并联接入的不同驱动强度的驱动单元的枝数，以输出相应的驱动控制信号，所述驱动器中相应的驱动单元在所述驱动控制信号的控制下进行输出，且所有的所述驱动单元的输出并联在一起，以形成所述一对差分信号。

可选地，所述驱动单元包括第一多选一开关、第二多选一开关、二选一开关、预驱动模块和驱动核心模块，所述第一多选一开关和第二多选一开关的控制端均连接所述自适应调节模块的信号输出端，所述第一多选一开关和第二多选一开关的输出端分别连接所述二选一开关的输入端，所述二选一开关、预驱动模块和驱动核心模块依次连接；

所述第一多选一开关和第二多选一开关用于分别接入所述多相位数据信号中的相应相位数据信号，并在所述自适应调节模块的相应驱动控制信号的控制下，选择输出相应的相位数据信号至所述二选一开关；

所述二选一开关用于选择输出所述第一多选一开关或所述第二多选一开关所输出的相位数据信号至所述预驱动模块；

所述预驱动模块用于在所述自适应调节模块的相应驱动控制信号的控制下，将所述二选一开关输出的相位数据信号输出为相应的输入控制信号；

所述驱动核心模块用于在所述预驱动模块输出的输入控制信号的控制下，输出所述一对差分信号。

可选地，所述驱动核心模块包括第一电流源、第二电流源、第一电压源、第二电压源、第一端电阻、第二端电阻以及第一至第九开关；其中，第一至第八开关均在所述预驱动模块的相应的输入控制信号的控制下开关，第一开关和第三开关串联形成第一支路，第二开关和第四开关串联形成第二支路，第一支路和第二支路并联在第一电压源和第二电压源之间，第五开关和第七开关串联形成第三支路，第六开关和第八开关串联形成第四支路，第三支路和第四支路并联在第一电流源和第二电流源之间，第一端电阻连接在所述第一支路和所述第三支路之间，第二端电阻连接在所述第二支路和所述第四支路之间，第九开关在所述自适应调节模块的驱动控制信号下开关，且第九开关的一端连接所述第一端电阻，第九开关的另一端连接所述第二端电阻，所述第三支路和第一端电阻连接的节点输出所述一对差分信号中的一个，所述第四支路和第二端电阻连接的节点输出所述一对差分信号中的另一个。

可选地，所述自适应调节模块还用于根据所接收的均衡控制信号，计算出所述需要并联接入的不同驱动强度的驱动单元中用于接每一个相位数据信号的驱动单元的枝数，以实现所述驱动器在相应的驱动器模式下的均衡调节；和/或，

所述自适应调节模块还用于在电压模驱动器模式下，根据所接收的幅度控制信号，计算出所述需要并联接入的不同驱动强度的驱动单元中用于固定接入所述第一电压源的驱动单元的枝数，以实现所述驱动器在电压模驱动器模式下的输出幅度调节；以及，用于在电流模驱动器模式下，根据所接收的幅度控制信号，通过控制第九开关，来控制所述第一电流源和所述第二电流源的电流大小，以实现所述驱动器在电流模驱动器模式下的输出幅度调节。

可选地，所述自适应调节模块在选择所述需要并联接入的不同驱动强度的驱动单元和所述用于固定接入所述第一电源的驱动单元时，能按照驱动强度从强到弱或者从弱到强的顺序来选择相应的驱动单元。

可选地，所述阻抗调节辅助模块包括：

数模转换器，用于在所述自适应调节模块的控制下，接收所述自适应调节模块输入的基准电流，并将所述基准电流转换为输出电流和输出电压；

比较器，用于将所述输出电压与一参考电压进行比较，并产生所述阻抗调节辅助模块的输出；

驱动器副本模块，包含了所述驱动器中的所有阻抗信息，并用于接收所述数模转换器的输出电流，以使得所述自适应调节模块能在所述阻抗调节辅助模块的输出的翻转点时刻，利用所述输出电流求得所述驱动器的真实阻抗，进而控制所述驱动器的阻抗。

本发明还提供一种本发明的驱动电路的控制方法，包括：

所述驱动器接收满足相应的应用场景要求的多相位数据信号，所述自适应调节模块接收满足所述应用场景要求的驱动器模式选择信号，以确定所述驱动器的模式；

所述自适应调节模块根据所接收的调节输入信号，并在所述阻抗调节辅助模块的反馈下，对所述驱动器的输出进行自适应调节，以使所述驱动器输出满足所述应用场景要求的一对差分信号，所述自适应调节包括端接阻抗调节、输出幅度调节和均衡调节；

且在电压模驱动器模式下，所述端接阻抗调节、所述输出幅度调节和所述均衡调节顺次串行进行，在所述电流模驱动器模式下，所述端接阻抗调节、所述输出幅度调节和所述均衡调节并行进行或不分先后地串行进行。

本发明还提供一种发射器，包括：

高速时钟处理器，用于根据相应的应用场景要求，将一时钟输入信号处理成满足所述应用场景要求的第一时钟驱动信号；

串化器，用于在所述第一时钟驱动信号的控制下，接收相应的并行数据信号输入，并将所接收到的所述并行数据信号转换为两路串行数据信号；

均衡器，用于在所述第一时钟驱动信号的控制下，将所述两路路串行数据信号转换为满足所述应用场景要求的多相位数据信号；

如本发明所述的驱动电路，所述驱动电路用于在所述第一时钟驱动信号的控制下，根据所述应用场景要求，进行相应的自适应调节，以将所述均衡器所输出的多相位数据信号输出为满足所述应用场景要求的一对差分信号，所述自适应调节包括驱动器模式选择、端接阻抗配置、输出幅度控制以及均衡补偿控制中的至少一种。

本发明还提供一种串行解串系统，包括：并行数据源、接收器以及如本发明所述的发射器，所述发射器中的高速时钟处理器还用于将所述时钟输入信号处理成满足相应的应用场景要求的第二时钟驱动信号，以提供给所述并行数据源，所述并行数据源用于向所述发射器的串化器提供并行数据，所述接收器用于接收所述发射器的驱动电路所输出的差分信号。

与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下有益效果：

1、本发明的驱动电路，包括驱动器、自适应调节模块以及阻抗调节辅助模块，自适应调节模块和阻抗调节辅助模块可以形成一个闭合环路，由此自适应调节模块可以根据所需要满足的应用场景的要求，来控制阻抗调节辅助模块的输出，进而根据阻抗调节辅助模块的输出反馈来自适应调节驱动器，例如进行选择驱动器的模式以及配置驱动器的阻抗、输出幅度和均衡系数等中的至少一项自适应调节操作。可见，本发明的驱动电路及其控制方法，能根据不同的应用场景要求进行相应的输出，由此可以支持不同的应用场景协议，以满足数据交互和处理的不同应用场景的要求，兼容性好，此外，无需对驱动器内部的核心电路进行改进，因此升级成本较低。

2、本发明的发射器和串行解串系统，由于采用了本发明的驱动电路，因此能够支持多种应用场景协议，兼容性好，升级成本较低。

附图说明

图1是本发明具体实施例的驱动电路及应用该驱动电路的发射器的结构示意图。

图2是本发明具体实施例的驱动器的结构示意图。

图3是本发明具体实施例的驱动单元的电路结构示意图。

图4是本发明具体实施例的驱动核心模块的电路结构示意图。

图5是本发明具体实施例的阻抗调节辅助模块的电路结构示意图。

图6是本发明具体实施例的自适应调节模块对处于电压模驱动器模式下的驱动器进行控制的方法流程图。

图7是本发明具体实施例的自适应调节模块控制驱动器选择并联接入的驱动器单元的顺序示意图。

图8是本发明具体实施例的自适应调节模块控制驱动器的输出幅度前后的等效电路示意图。

图9是本发明具体实施例的为驱动电路提高多相位数据信号的均衡器的输入信号和输出信号关系示意图。

图10是本发明具体实施例的自适应调节模块对处于电流模驱动器模式下的驱动器进行控制的方法流程图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明提出的技术方案作进一步详细说明。根据下面说明，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。本文中“和/或”的含义是二选一或者二者兼具。

请参考图1，本发明一实施例提供一种用于发射器的驱动电路10，该驱动电路10包括驱动器100、自适应调节模块101以及阻抗调节辅助模块102。其中，所述阻抗调节辅助模块102包含了所述驱动器100的阻抗信息。所述自适应调节模块101的信号输入端接收满足相应的应用场景要求的调节输入信号，所述调节输入信号包括驱动器模式选择信号、阻抗配置信号、幅度控制信号和均衡控制信号中的至少一种。所述自适应调节模块101的一信号输出端连接所述驱动器100的控制端，所述自适应调节模块101的另一信号输出端连接所述阻抗调节辅助模块102的信号输入端。所述阻抗调节辅助模块102的信号输出端连接所述自适应调节模块101的反馈端。由此，自适应调节模块101和阻抗调节辅助模块102形成闭合环路，驱动器100由自适应调节模块101进行驱动控制，自适应调节模块101能够根据所接收的调节输入信号以及阻抗调节辅助模块102的输出，来自适应调节驱动器100的阻抗，配置驱动器100的输出幅度，并选择合适的均衡系数对信道进行补偿，以对驱动器100的输出进行均衡控制。所述驱动器100用于接收满足所述应用场景要求的多相位数据信号，并在所述驱动控制信号的控制下，将所接收的多相位数据信号输出为满足所述应用场景要求的一对差分信号(即串行数据)。

本实施例中，所述驱动器100包括至少两种驱动强度不同的驱动单元，每种驱动强度的驱动单元均有至少两枝。

请参考图2，作为一种示例，所述驱动器100包括三种强度的驱动单元，具体分别为：1倍驱动强度的驱动单元Drv_x1、2倍驱动强度的驱动单元Drv_x2和4倍驱动强度的驱动单元Drv_x4。其中1倍驱动强度的驱动单元Drv_x1为L个，记为Drv_x1<L-1:0>，2倍驱动强度的驱动单元Drv_x2为M个，记为Drv_x2<M-1:0>，4倍驱动强度的驱动单元Drv_x4为N个,记为Drv_x4<N-1:0>。所有的驱动单元的输出并联在一起，以形成一对差分信号(即串行数据的差分输出)TXP、TXN。

所述自适应调节模块101能根据所述阻抗调节辅助模块102的输出Tc_flag以及所接收到的调节输入信号来计算出不同驱动器模式下需要并联接入的不同驱动强度的驱动单元的枝数，以输出相应的驱动控制信号Term_ctl、EQ_ctl、Slew_ctl，所述驱动器100中相应的驱动单元在所述驱动控制信号Term_ctl、Eq_ctl、Slew_ctl和第一时钟驱动信号clk1的控制下接收多相位数据信号Data_even<2:0>、Data_odd<2:0>并进行输出，且所有的所述驱动单元的输出并联在一起，以形成所述一对差分信号TXP、TXN。其中，Term_ctl为阻抗控制信号(即用于配置驱动器100的阻抗的驱动控制信号)，Slew_ctl为输出串行数据上升、下降沿时间控制信号(即用于配置驱动器100的输出幅度的驱动控制信号)，Eq_ctl为均衡系数控制信号(即用于控制驱动器100的均衡系数的驱动控制信号，或者说，用于对驱动器100进行均衡控制的驱动控制信号)。自适应调节模块101根据阻抗调节辅助模块102的反馈和所接后的调节输入信号，能产生用于调节驱动器100的阻抗的B位Term_ctl信号、用于调节驱动器100的输出幅度的D位Eq_ctl信号，以及，用于控制驱动器100的均衡系数的C位Slew_ctl信号，分别记为Term_ctl<B-1:0>、Eq_ctl<D-1:0>、Slew_ctl<C-1:0。数据信号Data_even<2:0>包括data_even<0>、data_even<1>、data_even<2>三个相位数据信号，Data_odd<2:0>包括data_odd<0>、data_odd<1>、data_odd<2>三个相位数据信号，且由于是半拍采样，data_odd<0>、data_even<1>、data_odd<2>具有相同的节拍，data_even<0>、data_odd<1>、data_even<2>具有相同的节拍。

请参考图3，本实施例的驱动单元包括第一多选一开关sw10、第二多选一开关sw11、二选一开关mux0、预驱动模块predrv和驱动核心模块Drv_core，且所述二选一开关mux0、预驱动模块predrv和驱动核心模块Drv_core依次连接。

其中，所述第一多选一开关sw10的信号输入端接入相位数据信号data_odd<0>、data_even<1>、data_odd<2>，所述第二多选一开关sw11的信号输入端接入相位数据信号data_even<0>、data_odd<1>、data_even<2>，第一多选一开关sw10和第二多选一开关sw11的控制端均连接所述自适应调节模块101的相应的信号输出端，以接入自适应调节模块101输出的相应的驱动控制信号EQ_ctl，所述第一多选一开关sw10的输出端连接二选一开关mux0的“0”输入端，第二多选一开关sw11的输出端连接二选一开关mux0的“1”输入端。

所述第一多选一开关sw10和第二多选一开关sw11用于在所述自适应调节模块101所输出的驱动控制信号Eq_ctl的控制下，分别选择Data_even<2:0>和Data_odd<2:0>中的一位相位数据到所述二选一开关mux0，其中将第一多选一开关sw10的输出定义为Data_even0，将第二多选一开关sw11的输出定义为Data_odd0。

所述二选一开关mux0用于在第一时钟驱动信号clk1的控制下，将相位数据信号Data_even0或Data_odd0选择输出至所述预驱动模块predrv。其中，二选一开关mux0的输出记为Dat_predrv。

所述预驱动模块predrv用于在所述自适应调节模块101的驱动控制信号Term_ctl、Slew_ctl以及Drv_mode的控制下，将所述二选一开关mux0输出的相位数据信号Dat_predrv输出为相应的输入控制信号Inp_V、Inn_V、Inp_i、Inn_i。其中，驱动控制信号Drv_mode用于控制驱动器的模式，用于将驱动器100置于电压模驱动器模式或电流模驱动器模式。slew_ctl做为用于配置输出幅度的驱动控制信号，能够控制输入控制信号Inp_v、Inn_v、Inp_i和Inn_i的上升沿/下降沿时间。Term_ctl_v为电压模驱动器模式下的阻抗控制信号(即是驱动控制信号Term_ctl信号的一种)，能决定驱动核心模块Drv_core的阻抗使能与否。Inp_v、Inn_v、Inp_i和Inn_i做为驱动核心模块Drv_core的输入，驱动核心模块Drv_core能在Inp_v、Inn_v、Inp_i和Inn_i的控制下输出TXP和TXN。

请参考图4，本实施例中，所述驱动核心模块Drv_core包括第一电流源100a、第二电流源100b、第一电压源100c、第二电压源100d、第一端电阻RT0、第二端电阻RT1以及第一至第九开关sw0～sw8。为了与该驱动核心模块Drv_core的电路结构相匹配，输入控制信号Inp_v、Inn_v、Inp_i和Inn_i分别为两种相位的信号，例如输入控制信号Inp_v包括Inp_v0和Inp_v1，输入控制信号Inn_v包括Inn_v0和Inn_v1，输入控制信号Inp_i包括Inp_i0和Inp_i1，输入控制信号Inn_i包括Inn_i0和Inn_i1。第一开关sw0的控制端接入Inp_v0信号，以在Inp_v0信号的控制下进行开关，第二开关sw1的控制端接入Inn_v1信号，以在Inn_v1信号的控制下进行开关，第三开关sw2的控制端接入Inn_v0信号，以在Inn_v0信号的控制下进行开关，第四开关sw3的控制端接入Inp_v1信号，以在Inp_v1信号的控制下进行开关，第五开关sw4的控制端接入Inp_i0信号，以在Inp_i0信号的控制下进行开关，第六开关sw5的控制端接入Inn_i1信号，以在Inn_i1信号的控制下进行开关，第七开关sw6的控制端接入Inn_i0信号，以在Inn_i0信号的控制下进行开关，第八开关sw7的控制端接入Inp_i1信号，以在Inp_i1信号的控制下进行开关，第九开关sw8的控制端连接自适应调节模块101，以接入Term_ctl_i，Term_ctl_i为电流模驱动器模式下的阻抗控制信号(即是驱动控制信号Term_ctl信号的一种)，第一电流源100a和第二电流源100b的控制端均连接自适应调节模块101，以接入驱动控制信号Sw_ctl_i，以在Sw_ctl_i信号的控制下改变输出的电流大小。

第一开关sw0的一端连接第二电压源100d，另一端连接第三开关sw2的一端，形成节点a，第三开关sw2的另一端连接第一电压源100c，第二开关sw1的一端连接第二电压源100d，另一端连接第四开关sw3的一端，形成节点b，第四开关sw3的另一端连接第一电压源100c，由此，第一开关sw0和第三开关sw2串联形成第一支路，第二开关sw1和第四开关sw3串联形成第二支路，第一支路和第二支路并联在第一电压源100c和第二电压源100d之间。

第五开关sw4的一端连接第二电流源100b，另一端连接第七开关sw6的一端，形成一个用于输出差分信号TXP的输出节点，第七开关sw6的另一端连接第一电流源100a，第六开关sw5的一端连接第二电流源100b，另一端连接第八开关sw7的一端，形成一个用于输出差分信号TXN的输出节点，第八开关sw7的另一端连接第一电流源100a，由此，第五开关sw4和第七开关sw6串联形成第三支路，第六开关sw5和第八开关sw7串联形成第四支路，第三支路和第四支路并联在第一电流源100a和第二电流源100b之间。

第一端电阻RT0一端连接节点a，另一端连接用于输出TXP的输出节点，即第一端电阻RT0连接在所述第一支路和所述第三支路之间。第二端电阻RT1一端连接节点b，另一端连接用于输出TXN的输出节点，即第二端电阻RT1连接在所述第二支路和所述第四支路之间。

第九开关sw8的一端连接在所述第一端电阻RT0和节点a之间，另一端连接在所述第二端电阻RT1和节点b之间，或者说，第九开关sw8的一端连接节点a或连接第一端电阻RT0，另一端连接节点b或第二端电阻RT1。

在电压模驱动器模式，Inp_i0、Inn_i0、Inp_i1、Inn_i1、Term_ctl_i均为0，sw4～sw8均断开。请结合图2和图4，不同的驱动单元的驱动强度体现为第一端电阻RT0和第二端电阻RT1值的不同。比如2倍驱动强度的驱动单元Drv_x2的第一端电阻RT0和第二端电阻RT1的值分别是1倍驱动强度的驱动单元Drv_x1的1/2倍；4倍驱动强度的驱动单元Drv_x4的第一端电阻RT0和第二端电阻RT1的值是1倍驱动强度的驱动单元Drv_x1的1/4倍。第一电压源100c提供低电压，第二电压源100d提供高电压。在电压模驱动器模式下，驱动器100分为四种状态：(1)正常数据模式，Inp_v0、Inn_v0、Inp_v1和Inn_v1的输入为翻转的数据；(2)固定接”1”模式：Inp_v0＝1,Inn_v1＝1,Inn_v0＝0,Inp_v1＝0，使能第二电压源100d到输出TXP、TXN，第一电压源100c与输出TXP、TXN断开；(3)固定接“0”模式：Inp_v0＝0,Inn_v1＝0,Inn_v0＝1,Inp_v1＝1，使能第一电压源100c到输出TXP、TXN，第二电压源100d与输出TXP、TXN断开；(4)高阻模式：Inp_v0＝0,Inn_v1＝0,Inn_v0＝0,Inp_v1＝0，第一电压源100c、第二电压源100d均与输出断开，输出高阻。

在电流模驱动器模式，Inp_v0、Inn_v0、Inp_v1和Inn_v1均为0，开关sw0～sw3均断开。Term_ctl_i信号控制sw8导通或断开，当sw8断开时，RT0和RT1组成的差分端电阻为高阻，当sw8导通时，RT0和RT1组成的差分端电阻有效。请结合图2和图4，驱动器100的驱动强度取决于第一电流源100a和第二电流源100b的电流值。比如2倍驱动强度的驱动单元Drv_x2的第一电流源100a和第二电流源100b的电流值分别是1倍驱动强度的驱动单元Drv_x1的2倍；4倍驱动强度的驱动单元Drv_x4的第一电流源100a和第二电流源100b的电流值分别是1倍驱动强度的驱动单元Drv_x1的4倍。在电流模驱动器模式下，驱动器100分为四种状态：(1)正常数据模式，Inp_i0、Inn_i0、Inp_i1和Inn_i1的输入为翻转的数据；(2)第二电流源100b使能模式：Inp_i0＝1,Inn_i1＝1,Inn_i0＝0,Inp_i1＝0，使能第二电流源100b到输出TXP、TXN，第一电流源100a与输出TXP、TXN断开；(3)第一电流源100a使能模式：Inp_i0＝0,Inn_i1＝0,Inn_i0＝1,Inp_i1＝1，使能第一电流源100a到输出TXP、TXN，第二电流源100b与输出TXP、TXN断开；(4)共模模式：Inp_i0＝0,Inn_i1＝0,Inn_i0＝0,Inp_i1＝0，第一电流源100a、第二电流源100b均与输出TXP、TXN连通。

由上可见，通过对Inp_in0、Inn_i0、Inp_i1、Inn_i1、Inp_v0、Inn_v0、Inp_v1、Inn_v1、Sw_ctl_i和Term_ctl_i的改变，可以对驱动器在不同工作模式下的端接阻抗、输出幅度进行调节。其中，在电流模驱动器模式下，自适应调节模块101可以通过Sw_ctl_i信号来控制所述第一电流源100a和所述第二电流源100b的电流大小，以实现所述驱动器100在电流模驱动器模式下的输出幅度调节。在电压模驱动器模式下，所述自适应调节模块101能根据所接收的幅度控制信号，计算出所述需要并联接入的不同驱动强度的驱动单元中用于固定接入所述第一电压源100c的驱动单元的枝数，以实现所述驱动器100在电压模驱动器模式下的输出幅度调节。优选地，所述自适应调节模块101在选择所述需要并联接入的不同驱动强度的驱动单元和所述用于固定接入所述第一电源100c的驱动单元时，能按照驱动强度从强到弱或者从弱到强的顺序来选择相应的驱动单元，由此提高调节驱动器的效率，即提高驱动电路10的动态响应性能。

请参考图5，本实施例中，所述阻抗调节辅助模块102包括数模转换器DAC、比较器comp、驱动器副本模块Drv_cell_replica，其中，数模转换器DAC用于在所述自适应调节模块101的驱动控制信号DAC_ctl的控制下，接收所述自适应调节模块101输入的基准电流Igolden，并将所述基准电流Igolden转换为输出电流idac和输出电压Vdac。基准电流Igolden是一个与制程工艺无关的电流，输出满足关系：idac＝Dac_ctl*Igolden。比较器comp用于将所述输出电压Vdac与一参考电压vref进行比较，并产生所述阻抗调节辅助模块102的输出Tc_flag。驱动器副本模块Drv_cell_replica是驱动器100的驱动单元的复制，包含了驱动器100的所有驱动单元的阻抗信息，在Tc_flag的翻转点时刻，自适应调节模块能利用驱动器副本模块Drv_cell_replica接收的电流idac和相应的电压(例如参考电压vref)之间的关系求得驱动器100的真实端接阻抗R0。作为一种示例，在Tc_flag的翻转点时刻，Dac_ctl＝Dac_ctl0，idac＝Dac_ctl0*Igolden，此时，驱动器100的真实端接阻抗R0＝vref/(Dac_ctl0*Igolden)，驱动器100中需要并联接入的驱动单元的枝数或者驱动器100中需要并联接入的电阻枝数为：N1＝Rterm/R0，Rterm是相应的应用场景的协议规范的端接阻抗，比如50ohm或者75ohm或其他阻抗值。自适应调节模块101能根据Tc_flag的翻转信息，通过上述原理，计算N1，并控制驱动器100的阻抗(或称为端接阻抗)。

此外，所述自适应调节模块101还用于根据所接收的均衡控制信号，计算出所述需要并联接入的不同驱动强度的驱动单元中对应Data_even<2:0>、Data_odd<2:0>中的0、1、2相位数据信号的驱动单元的枝数，以实现所述驱动器在相应的驱动器模式下的均衡调节。举例说明，假设自适应调节模块101根据所接收的均衡控制信号得到0、1、2相位数据信号所对应的三个均衡系数c0、c1和c2，且计算出需要并联接入的驱动单元的枝数为N3，则选择0相位数据的驱动单元枝数为：K0＝c0*N3；选择1相位数据的驱动器单元枝数为：K1＝c1*N3；选择2相位数据的驱动器单元枝数为：K2＝c2*N3。

请参考图1，本实施例还提供一种上述的驱动电路10的控制方法，包括：

首先，所述驱动器100接收满足相应的应用场景要求的多相位数据信号，所述自适应调节模块101接收满足所述应用场景要求的驱动器模式选择信号，以确定所述驱动器100的模式；

然后，所述自适应调节模块101根据所接收的调节输入信号，并在所述阻抗调节辅助模块102的反馈下，对所述驱动器100的输出进行自适应调节，以使所述驱动器100输出满足所述应用场景要求的一对差分信号，所述自适应调节包括端接阻抗调节、输出幅度调节和均衡调节；

且在电压模驱动器模式下，所述端接阻抗调节、所述输出幅度调节和所述均衡调节顺次串行进行，在所述电流模驱动器模式下，所述端接阻抗调节、所述输出幅度调节和所述均衡调节并行进行或不分先后地串行进行。

下面结合图1至图10，来详细说明本实施例的驱动电路10的控制方法。

在电压模驱动器模式下，本实施例的驱动电路10的控制方法流程如图6所示。首先，进行端接阻抗调节。在这个步骤下，启动图1所示的阻抗调节辅助模块102，通过自适应调节模块101改变Dac_ctl，以找到阻抗调节辅助模块102的输出Tc_flag，进一步通过自适应调节模块101根据Tc_flag及其所接收的调节输入信号来计算出驱动器100中需要并联接入的驱动单元的枝数。

其中，图1所示的自适应调节模块101控制驱动器100选择并联接入的驱动单元的方法如图7所示。举例说明，假设自适应调节模块101计算出驱动器100需要并联接入的驱动单元的枝数为N1，那么高阻连接的驱动单元的枝数为：N2＝N*4+M*2+L*1-N1。从驱动器100选择驱动单元的顺序，则按照驱动强度从高到低的顺序进行选择，X4表示驱动强度为4的驱动器单元Drv_x4，X2表示驱动强度为2的驱动器单元Drv_x2，X1表示驱动强度为1的驱动器单元Drv_x1。每选择一路X4高阻，N2减小4，同样，每选择一路X2高阻，N2减小2，每选择一路X1高阻，N2减小1。直到N2为零为止。如果N2不足4，依次选X2、X1。如果N2不足2，依次选X1。选择顺序如图7中的箭头所示，图7中虚点填充的X4、X2、X1模块为所有X4、X2、X1驱动单元中采用高阻连接的驱动单元(即处于高阻状态的驱动单元)。当相应的驱动单元处于高阻状态时，如图4所示，第一电压源100c与第二电压源100d与端电阻RT0、RT1断开连接，即开关sw0、sw1、sw2、sw3处于断开状态。被置到高阻态的驱动单元，对应的单元号打上一个标志，表示该驱动单元已经被使用为高阻态。

如图6所示，在电压模驱动器模式下，本实施例的驱动电路10的控制方法中，当完成了端接阻抗的调节后，接下来的一步是进行输出幅度调节。如图8所示，进行完端接阻抗的调节后，有N1枝驱动单元并联接入电路。自适应调节模块101根据输出幅度的调节目标vsw，从N1枝驱动单元选择T枝固定接第一电压源100c。满足关系：T＝N1*(vh-vl-vsw)/(vh-vl)。其中vh为图4中第二电压源100d的电压值，vl为图4中第一电压源100c的电压值。自适应调节模块101计算并控制驱动器100从N1枝驱动单元中选择固定接第一电压源100c的驱动单元。T枝驱动单元的选择顺序与图7所示的选择顺序类似。在没有选择为高阻态的驱动单元中，即对应的单元号没有打上高阻态标志的，按照X4、X2、X1的顺序进行选择。每选择一路X4固定接第一电压源100c，T减小4，同样，每选择一路X2固定接第一电压源100c，T减小2，每选择一路X1固定接第一电压源100c，T减小1。直到T为零为止。如果T不足4，依次选X2、X1。如果T不足2，依次选X1。被固定接第一电压源100c的驱动单元，对应的单元号打上一个固定接“0”的标志，表示该驱动单元已经被使用做为固定接第一电压源100c。

如图6所示，在电压模驱动器模式下，本实施例的驱动电路10的控制方法中，在做完输出幅度调节后，接下来做的是均衡调节。在说明驱动电路的均衡调节前，先说明图1所示的驱动电路10前端所连接的均衡器13。图1中的均衡器13将串化器12产生的串行数据信号Data_even_in、Data_odd_in做为输入，在第一时钟驱动信号clk1的控制下产生多相位数据信号Data_even<2:0>、Data_odd<2:0>输出，且其输入信号和输出信号的关系如图9所示。

均衡控制信号Eq_ctl通过图1所示的自适应调节模块101给出。首先，自适应调节模块101得到一个关于数据信号Data_even<2:0>、Data_odd<2:0>中的0、1、2相位数据信号的系数的目标值，这个目标值可以为0、1、2三个相位数据信号之间的比例值。这个目标值，用户可以根据信道衰减特性直接设定，或者通过一个自适应调节模块101计算得到，这不是本发明的重点，在此不再详述。自适应调节模块101得到这三个系数，假设为：c0、c1和c2。在输出幅度调节步骤得到的N1-T值的基础上，自适应调节模块101计算得到N1-T枝驱动单元中选择0相位数据信号、1相位数据信号和2相位数据信号的驱动单元的枝数。例如：选择0相位数据信号的驱动单元的枝数为：K0＝c0*(N1-T)；选择1相位数据信号的驱动单元的枝数为：K1＝c1*(N1-T)；选择2相位数据信号的驱动单元的枝数为：K2＝c2*(N1-T)。

K0枝的驱动单元的选择顺序与图7所示的选择顺序类似。在没有选择为高阻态和固定接第一电压源100c的驱动单元中，即对应的单元号没有打上高阻态标志和固定接第一电压源100c标志的，按照X4、X2、X1的顺序进行选择。每选择一路X4接0相位数据信号，K0减小4，同样，每选择一路X2接0相位数据信号，K0减小2，每选择一路X1接0相位数据信号，K0减小1。直到K0为零为止。如果K0不足4，依次选X2、X1。如果K0不足2，依次选X1。对已经选择0相位数据信号做为输入的驱动单元，对应驱动单元号打一个均衡使用标志。K1枝的驱动单元的选择方法与K0枝的驱动单元的选择方法一致。在没有打上标志(包括：高阻态标志，固定接“0”标志和均衡使用标志)的单元中，按照上述顺序及方法进行选择驱动单元，并对已选择的驱动单元，打上均衡使用标志。在上述K0和K1枝的驱动单元选择结束后，剩余的没有打上标志(包括：高阻态标志，固定接“0”标志和均衡使用标志)的驱动单元均选择2相位数据信号。

请参考图4，在电流模驱动器模式下，开关s w0、sw1、sw2和sw3断开，本实施例的驱动电路10的控制方法流程如图10所示，其中，端接阻抗调节、输出幅度调节和均衡调节三个步骤可以并行或不分先后地串行进行。

在电流模驱动器模式下的端接阻抗调节步骤中，首先启动图1所示的阻抗调节辅助模块102，通过自适应调节模块101改变Dac_ctl，以找到阻抗调节辅助模块102的合适输出Tc_flag，进一步通过自适应调节模块101根据Tc_flag及其所接收的调节输入信号来计算出驱动器100中需要并联接入的驱动单元的枝数N1，即需要并联接入的端电阻RT0和RT1的枝数。根据得到的端电阻RT0和RT1的枝数N1，给出Term_ctl。

在电流模驱动器模式下的输出幅度调节步骤中，图1所示的自适应调节模块101通过调节图4中的sw_ctl_i，来控制第一电流源100a和第二电流源100b的电流的大小，以改变驱动器100的输出幅度。

在电流模驱动器模式下的均衡调节步骤中，首先，图1所示的自适应调节模块101得到一个关于数据信号Data_even<2:0>、Data_odd<2:0>中的0、1、2相位数据信号的系数的目标值，一般这个目标值为三个相位数据信号之间的比例值，假设为：c0、c1和c2。电流源总数为N2＝N*4+M*2+L*1-N1。自适应调节模块101计算得到N2枝驱动单元中选择0相位数据信号、1相位数据信号和2相位数据信号的驱动单元的枝数。例如：选择0相位数据信号的驱动单元的枝数为：K0＝c0*N2；选择1相位数据信号的驱动单元枝数为：K1＝c1*N2；选择2相位数据信号的驱动单元枝数为：K2＝c2*N2。

K0枝的驱动单元的选择顺序与图7所示的选择顺序类似。在没有选择为高阻态和固定接第一电压源100c的驱动单元中，即对应的单元号没有打上高阻态标志和固定接第一电压源100c标志的，按照X4、X2、X1的顺序进行选择。每选择一路X4接0相位数据信号，K0减小4，同样，每选择一路X2接0相位数据信号，K0减小2，每选择一路X1接0相位数据信号，K0减小1。直到K0为零为止。如果K0不足4，依次选X2、X1。如果K0不足2，依次选X1。对已经选择0相位数据信号做为输入的驱动单元，对应驱动单元号打一个均衡使用标志。K1枝的驱动单元的选择方法与K0枝的驱动单元的选择方法一致。在没有打上均衡使用标志的驱动单元中，按照上述顺序及方法进行选择驱动单元，并对已选择的驱动单元，打上均衡使用标志。在上述K0和K1枝的驱动单元选择结束后，剩余的没有打上均衡使用标志的驱动单元均选择2相位数据信号。

显然，通过上文对本实施例的驱动电路10及其控制方法的描述可知，针对针对不同的应用场景要求，本实施例的驱动电路10能够做出相应的自适应调节，例如选择合适的驱动器模式、配置合适的端接阻抗、输出幅度，进行相应的均衡控制，以使得信道信号完整性满足的应用场景所需的均衡要求等等。请参考图1，本实施例还提供一种发射器，包括：高速时钟处理器11、串化器12、均衡器13以及驱动电路10。高速时钟处理器11用于根据相应的应用场景要求，将一时钟输入信号clkin处理成满足所述应用场景要求的第一时钟驱动信号clk1和第二时钟驱动信号clk2。第一时钟驱动信号clk1为多路时钟，分别提供给串化器12，均衡器13以及驱动器100，并满足这些模块对于时钟频率和相位的要求，第二时钟驱动信号clk2提供给一并行数据源(未图示)。串化器12接受来自并行数据源的并行数据输入，并将该多路并行数据转换为两路串行数据Data_even和Data_odd，送给均衡器13。均衡器13产生满足所述应用场景要求的多相位数据信号，根据信道质量，对多相位数据选择合适的系数进行加权。所述驱动电路10用于在所述第一时钟驱动信号clk1的控制下，根据所述应用场景要求，进行相应的自适应调节，以将所述均衡器13所输出的多相位数据信号输出为满足所述应用场景要求的一对差分信号，所述自适应调节包括驱动器模式选择、端接阻抗配置、输出幅度控制以及均衡补偿控制中的至少一种。其中，高速时钟处理器11根据应用场景的要求产生第一时钟驱动信号和第二时钟驱动信号，能够控制并行数据源的输出以及发射器的速率，由此使得发射器的数据通信速率的范围能够根据不同协议、版本进行适应性变化。

本实施例还提供一种串行解串系统，包括：并行数据源(未图示)、接收器以及如本实施例所述的发射器，所述发射器中的高速时钟处理器11将第二时钟驱动信号clk2提供给所述并行数据源，所述并行数据源用于向所述发射器的串化器12提供并行数据，所述接收器用于接收所述发射器的驱动电路10所输出的差分信号。

需要说明的是，上述实施例中的驱动电路的控制方法，自适应调节模块在选择所述需要并联接入的不同驱动强度的驱动单元和用于固定接入所述第一电源的驱动单元时，是按照驱动强度从强到弱的顺序来选择相应的驱动单元，但是本发明的技术方案并不仅仅限定于此，在本发明的其他实施例的驱动电路的控制方法中，自适应调节模块在选择所述需要并联接入的不同驱动强度的驱动单元和用于固定接入所述第一电源的驱动单元时，也可以按照驱动强度从弱到强的顺序来选择相应的驱动单元。上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于本发明的技术方案的保护范围。

Claims (10)

1.一种驱动电路，其特征在于，包括：驱动器、自适应调节模块以及阻抗调节辅助模块；其中，

所述阻抗调节辅助模块包含了所述驱动器的阻抗信息；

所述自适应调节模块用于接收满足相应的应用场景要求的调节输入信号，并根据所接收的调节输入信号控制所述阻抗调节辅助模块的输出，以及根据所述阻抗调节辅助模块的输出和所接收的调节输入信号产生控制驱动器工作的驱动控制信号，所述调节输入信号包括驱动器模式选择信号、阻抗配置信号、幅度控制信号和均衡控制信号中的至少一种；

所述驱动器用于接收满足所述应用场景要求的多相位数据信号，并在所述驱动控制信号的控制下，将所接收的多相位数据信号输出为满足所述应用场景要求的一对差分信号。

2.如权利要求1所述的驱动电路，其特征在于，所述驱动器包括至少两种驱动强度不同的驱动单元，每种驱动强度的驱动单元均有至少两枝；所述自适应调节模块进一步用于根据所述阻抗调节辅助模块的输出以及所接收的驱动器模式选择信号和阻抗配置信号，计算出不同驱动器模式下需要并联接入的不同驱动强度的驱动单元的枝数，以输出相应的驱动控制信号，所述驱动器中相应的驱动单元在所述驱动控制信号的控制下进行输出，且所有的所述驱动单元的输出并联在一起，以形成所述一对差分信号。

3.如权利要求2所述的驱动电路，其特征在于，所述驱动单元包括第一多选一开关、第二多选一开关、二选一开关、预驱动模块和驱动核心模块，所述第一多选一开关和第二多选一开关的控制端均连接所述自适应调节模块的信号输出端，所述第一多选一开关和第二多选一开关的输出端分别连接所述二选一开关的输入端，所述二选一开关、预驱动模块和驱动核心模块依次连接；

所述第一多选一开关和第二多选一开关用于分别接入所述多相位数据信号中的相应相位数据信号，并在所述自适应调节模块的相应驱动控制信号的控制下，选择输出相应的相位数据信号至所述二选一开关；

所述二选一开关用于选择输出所述第一多选一开关或所述第二多选一开关所输出的相位数据信号至所述预驱动模块；

所述预驱动模块用于在所述自适应调节模块的相应驱动控制信号的控制下，将所述二选一开关输出的相位数据信号输出为相应的输入控制信号；

所述驱动核心模块用于在所述预驱动模块输出的输入控制信号的控制下，输出所述一对差分信号。

4.如权利要求3所述的驱动电路，其特征在于，所述驱动核心模块包括第一电流源、第二电流源、第一电压源、第二电压源、第一端电阻、第二端电阻以及第一至第九开关；其中，第一至第八开关均在所述预驱动模块的相应的输入控制信号的控制下开关，第一开关和第三开关串联形成第一支路，第二开关和第四开关串联形成第二支路，第一支路和第二支路并联在第一电压源和第二电压源之间，第五开关和第七开关串联形成第三支路，第六开关和第八开关串联形成第四支路，第三支路和第四支路并联在第一电流源和第二电流源之间，第一端电阻连接在所述第一支路和所述第三支路之间，第二端电阻连接在所述第二支路和所述第四支路之间，第九开关在所述自适应调节模块的驱动控制信号下开关，且第九开关的一端连接所述第一端电阻，第九开关的另一端连接所述第二端电阻，所述第三支路和第一端电阻连接的节点输出所述一对差分信号中的一个，所述第四支路和第二端电阻连接的节点输出所述一对差分信号中的另一个。

5.如权利要求4所述的驱动电路，其特征在于，所述自适应调节模块还用于根据所接收的均衡控制信号，计算出所述需要并联接入的不同驱动强度的驱动单元中用于接每一个相位数据信号的驱动单元的枝数，以实现所述驱动器在相应的驱动器模式下的均衡调节；

和/或，所述自适应调节模块还用于在电压模驱动器模式下，根据所接收的幅度控制信号，计算出所述需要并联接入的不同驱动强度的驱动单元中用于固定接入所述第一电压源的驱动单元的枝数，以实现所述驱动器在电压模驱动器模式下的输出幅度调节；以及，用于在电流模驱动器模式下，根据所接收的幅度控制信号，通过控制第九开关，来控制所述第一电流源和所述第二电流源的电流大小，以实现所述驱动器在电流模驱动器模式下的输出幅度调节。

6.如权利要求5所述的驱动电路，其特征在于，所述自适应调节模块在选择所述需要并联接入的不同驱动强度的驱动单元和所述用于固定接入所述第一电源的驱动单元时，能按照驱动强度从强到弱或者从弱到强的顺序来选择相应的驱动单元。

7.如权利要求1～6中任一项所述的驱动电路，其特征在于，所述阻抗调节辅助模块包括：

数模转换器，用于在所述自适应调节模块的控制下，接收所述自适应调节模块输入的基准电流，并将所述基准电流转换为输出电流和输出电压；

比较器，用于将所述输出电压与一参考电压进行比较，并产生所述阻抗调节辅助模块的输出；

驱动器副本模块，包含了所述驱动器中的所有阻抗信息，并用于接收所述数模转换器的输出电流，以使得所述自适应调节模块能在所述阻抗调节辅助模块的输出的翻转点时刻，利用所述输出电流求得所述驱动器的真实阻抗，进而控制所述驱动器的阻抗。

8.一种权利要求1～7中任一项所述的驱动电路的控制方法，其特征在于，包括：

所述驱动器接收满足相应的应用场景要求的多相位数据信号，所述自适应调节模块接收满足所述应用场景要求的驱动器模式选择信号，以确定所述驱动器的模式；

所述自适应调节模块根据所接收的调节输入信号，并在所述阻抗调节辅助模块的反馈下，对所述驱动器的输出进行自适应调节，以使所述驱动器输出满足所述应用场景要求的一对差分信号，所述自适应调节包括端接阻抗调节、输出幅度调节和均衡调节；

且在电压模驱动器模式下，所述端接阻抗调节、所述输出幅度调节和所述均衡调节顺次串行进行，在所述电流模驱动器模式下，所述端接阻抗调节、所述输出幅度调节和所述均衡调节并行进行或不分先后地串行进行。

9.一种发射器，其特征在于，包括：

高速时钟处理器，用于根据相应的应用场景要求，将一时钟输入信号处理成满足所述应用场景要求的第一时钟驱动信号；

串化器，用于在所述第一时钟驱动信号的控制下，接收相应的并行数据信号输入，并将所接收到的所述并行数据信号转换为两路串行数据信号；

均衡器，用于在所述第一时钟驱动信号的控制下，将所述两路路串行数据信号转换为满足所述应用场景要求的多相位数据信号；

如权利要求1至7中任一项所述的驱动电路，所述驱动电路用于在所述第一时钟驱动信号的控制下，根据所述应用场景要求，进行相应的自适应调节，以将所述均衡器所输出的多相位数据信号输出为满足所述应用场景要求的一对差分信号，所述自适应调节包括驱动器模式选择、端接阻抗配置、输出幅度控制以及均衡补偿控制中的至少一种。

10.一种串行解串系统，其特征在于，包括：并行数据源、接收器以及如权利要求9所述的发射器，所述发射器中的高速时钟处理器还用于将所述时钟输入信号处理成满足相应的应用场景要求的第二时钟驱动信号，以提供给所述并行数据源，所述并行数据源用于向所述发射器的串化器提供并行数据，所述接收器用于接收所述发射器的驱动电路所输出的差分信号。

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