DE102018110324B3 - Verfahren zur zeitgesteuerten Signalformung des Sendesignals einer seriellen Schnittstelle zu einem Ausgangssignal - Google Patents

Verfahren zur zeitgesteuerten Signalformung des Sendesignals einer seriellen Schnittstelle zu einem Ausgangssignal Download PDF

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    • H03K5/01Shaping pulses
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L25/00Baseband systems
    • H04L25/02Details ; arrangements for supplying electrical power along data transmission lines
    • H04L25/03Shaping networks in transmitter or receiver, e.g. adaptive shaping networks
    • H04L25/03828Arrangements for spectral shaping; Arrangements for providing signals with specified spectral properties
    • H04L25/03834Arrangements for spectral shaping; Arrangements for providing signals with specified spectral properties using pulse shaping
    • H04L25/03853Shaping by digital methods other than look up tables or up/down converters

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Signalformung des Sendesignals einer seriellen Schnittstelle zu einem Ausgangssignal. Es weist einen Schritt des Zählens mit einer ersten Schrittweite synchron zu einem Takt unter Bildung eines Zählerstandes auf, wenn eine Flanke auf dem Sendesignal auftritt und wenn eine Flanke auf dem Sendesignal aufgetreten ist und noch nicht die Hälfte einer vorgegebenen Zeit verstrichen ist. Des Weiteren weist es einen Schritt des Zählens mit einer zweiten Schrittweite synchron zum Takt unter Bildung eines Zählerstandes auf, wenn eine Flanke auf dem Sendesignal aufgetreten ist und die Hälfte einer vorgegebenen Zeit verstrichen ist. Ebenso weist es einen Schritt des Unterbindens des Zählens unter Beibehaltung des Zählerstandes auf, wenn der Zählerstand dem Ausgangszählerstand entspricht oder während des Zählens den Ausgangszählerstand kreuzt und wenn keine Flanke auf dem Sendesignal auftritt, wobei im Falle des Kreuzens des zeitlichen Verlauf des Zählerstands mit dem Ausgangszählerstand ein Setzen des Zählerstands auf den Ausgangszählerstand erfolgt. Schließlich weist es einen Schritt des Integrierens des Zählerstandes und des Erzeugens eines Ausgangssignals auf.

Description

  • Oberbegriff
  • Die Erfindung richtet sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Signalformung des Sendesignals einer seriellen Schnittstelle zu einem Ausgangssignal.
  • Allgemeine Einleitung
  • In seriellen Datenbussen ist die Reduktion der elektromagnetischen Abstrahlung eine wichtige Aufgabe. Die Pulsformung bei solchen Kommunikationssignalen von seriellen Datenbussen wird in der Regel mit Hilfe von analogen Schaltungskomponenten oder mit Hilfe von Look-Up-Tabellen im Digitalbereich realisiert. Analoge Schaltungen sind ungünstig bei der Integration in mikroelektronische Schaltungen. Sie verursachen oft erhöhte Testzeiten und sind in der Regel weniger robust gegen Fertigungsschwankungen. Lösungen auf Basis von Look-Up-Tabellen sind in der Regel sehr chipflächenintensiv und damit nicht kostengünstig.
  • Aufgabe der Erfindung
  • Die Abstrahleigenschaften eines solchen Datenbusses sollen verbessert werden, indem die Flanken des Strommodulierten Signals abgerundet werden. Dabei soll aber eine möglichst kostengünstige Lösung mit nur geringem Chipflächenbedarf bei der Integration in mikroelektronische Schaltungen gefunden werden.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Lösung zu schaffen die die obigen Nachteile des Stands der Technik nicht aufweist und weitere Vorteile aufweist.
  • Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren nach Anspruch 1 gelöst.
  • Stand der Technik
  • Aus der US 2002 / 0 074 957 A1 ist bekannt, dass zunächst in einem Wellenform-Generator eine sich wiederholende nicht lineare Wellenform generiert wird, indem die in den Pulsreduktionsschaltkreis eingespeiste Zahl während des Wiederholungszeitraums variiert wird. Somit liefert der Pulsreduktionsschaltkreis eine Anzahl an gewünschten Ausgangspulsen, deren Anzahl mit der Zeit, abhängig von der eingespeisten Zahl zu Anfang, variiert. Wenn beispielsweise eine niedrige Zahl in den Pulsreduktionsschaltkreis eingespeist wird, erzeugt dies dementsprechende eine geringe Anzahl an Ausgangspulsen. Somit erfolgt die Summation oder Integration über kleinere Inkremente an Werten in dieser Subperiode und die Änderung der Wellenform ist weniger steil.
  • In der WO 2004/ 040 758 A1 wird ein Sender mit kontrollierter Signalform zur Signalumschaltung in eine Kommunikationsleitung beschrieben. Dieser besteht aus einem Signalgenerator mit einem Kondensator, welcher das Umschaltsignal generiert. Der Kondensator wird dabei von einem Lade-Strom geladen. Die Rückkopplungsschleife, zuständig für den Lade-Strom, generiert eine erste und eine zweite Rückkopplungsspannung, wobei eine Funktion der Rückkopplungsspannung des Kondensators steigend und die andere fallend ist. Der Rückkopplungsstrom wird dann als eine Funktion der beiden Rückkopplungsspannungen generiert, wobei die Änderung des Rückkopplungsstromes mit der Zeit zunimmt da er als Funktion von einer der beiden Rückkopplungsspannungen festgehalten wird, während die nicht ausgewählte Rückkopplungsspannung mit der Zeit absinkt. Idealerweise ist der Rückkopplungsstrom eine Funktion der Rückkopplungsspannung des Kondensators, ähnelt somit für einen kleinen Zeitraum einer e-Funktion und für den restlichen Zeitraum einer linearen Funktion.
  • Die DE 101 63 461 A1 betrifft eine Schaltungsanordnung zur Bereitstellung eines Ausgangsignals mit einstellbarer Flankensteilheit, bei der mehrere, parallel geschaltete Inverter-Ausgangsstufen lastseitig parallelgeschaltet sind. Die Ausgangsstufen werden mit einem gemeinsamen trapezförmigen Signal erzeugt und von einem Rampensignalgenerator angesteuert. Die Ausgangstransistoren werden dabei sequenziell ein- und ausgeschaltet. Hierdurch ist bei geringem Flächenbedarf eine genau einstellbare, verringerte Flankensteilheit eines Ausgangssignals mit einer gewünschten Treiberstärke erzielbar. Dies wiederum ermöglicht eine einstellbare Reduzierung der hochfrequenten Störemissionen von integrierten Schaltungen
  • Lösung der Aufgabe
  • Die Aufgabe wird mit Hilfe eines gesteuerten Zählers, der sowohl aufwärts als auch abwärts zählen kann, und einem dahinter geschalteten Integrator gelöst. Die Länge der Flanke kann mit Hilfe eines Taktteilers und der Schrittweite des Zählers sehr einfach parametrisiert werden. Der Ausgang kann dann mit Hilfe eines DACs wieder in ein analoges Signal gewandelt werden und dann über den Bus übertragen werden.
  • Die vorgeschlagene Vorrichtung besteht aus zwei Blöcken, einem gesteuerten Zähler und einem einfachen Integrator, die im Digitalbereich sehr einfach realisiert werden können.
  • Das Eingangssignal (input) entspricht dem zu sendenden Kommunikationssignal. In diesem Fall weist es zwei unterschiedliche Zustände (‚0‘ und ‚1‘) auf.
  • Bei einer steigenden Flanke am Eingang beginnt der gesteuerte Zähler aufwärts zuzählen. Die Schrittweite des Zählers ist dabei bevorzugt von der Höhe der Flanke abhängig. Besonders bevorzugt ist die Schrittweite proportional zur Flankenhöhe. Der Proportionalitätsfaktor ist bevorzugt einstellbar oder programmierbar. Nach der Hälfte einer eingestellten Flankenzeit wird die Richtung umgekehrt und der Zähler beginnt mit gleicher Schrittweite herunterzuzählen. Erreicht der Zähler seinen Ausgangswert, vorzugsweise Null, so stoppt der Zähler wieder. Für die Umkehrung vergleicht ein Vergleicher den Zählerstand mit einem eingestellten Registerwert, der den Wert für die Hälfte der eingestellten Flankenzeit repräsentiert.
  • Bei einer fallenden Flanke am Eingang beginnt der gesteuerte Zähler von seinem Ausgangszustand aus abwärts zuzählen. Die Schrittweite des Zählers ist dabei wieder bevorzugt von der Höhe der Flanke abhängig. Besonders bevorzugt ist die Schrittweite proportional zur Flankenhöhe. Der Proportionalitätsfaktor ist bevorzugt einstellbar oder programmierbar. Nach der Hälfte der eingestellten Flankenzeit wird die Richtung wieder umgekehrt und der Zähler zählt mit gleicher Schrittweite wieder aufwärts.
  • Der Ausgang dieses Zählers wird durch den Integrator integriert und es ergeben sich die abgerundeten Flanken auf dem Ausgangssignal (output) wie in 2 dargestellt.
  • Statt des Integrators können auch andere, im Wesentlichen integrierende Filter verwendet werden. Wichtig ist dabei, dass die Signaländerung des Ausgangs eines solchen Filters in endlicher Zeit gegen Null geht, wenn der Ausgang des Zählers im Ausgangszustand ist. Insofern kann unter Integrator hier auch ein anderer integrierender Filter verstanden werden.
  • Das Ausgangssignal des Integrators oder integrierenden Filters kann dann mit Hilfe eines Digital-zu-Analog-Wandlers in eine analoge Spannung, oder einen analogen Strom gewandelt werden.
  • Mit Hilfe der Schrittweite des Zählers und der zeitlichen Ausdehnung der Flankenzeit kann die Geschwindigkeit der Flanke sehr einfach angepasst werden.
  • Die Anwendung in einer seriellen Schnittstelle mit drei logischen Pegeln ist eine potenzielle, beispielhafte Anwendung. Beim Rückkanal einer solchen beispielhaften seriellen Schnittstelle gibt es nicht nur zwei Zustände im Eingangssignal, sondern drei (‚+1‘, ‚0‘ und ‚-1‘). Der gesteuerte Zähler reagiert dann nicht nur auf eine steigende, oder fallende Flanke am Eingang, sondern auch auf die Höhe der Flanke. Ist der Wechsel von ‚+1‘ auf ‚-1‘ oder von ‚-1‘ auf ‚1‘, so wird die Schrittweite des Zählers verdoppelt.
  • Erste Variante des Vorschlags
  • Eine erste Ausführungsform des Vorschlags betrifft eine Vorrichtung zur Signalformung des Sendesignals einer seriellen Schnittstelle zu einem Ausgangssignal. Sie umfasst einen Aufwärts/Abwärtszähler, einen Vergleicher und einen Integrator. Die Vorrichtung wird in dieser Ausführung mit einem Takt betrieben, der dem Aufwärts/Abwärtszähler und dem Integrator typischerweise als Zeitbasis dient. Der Aufwärts/Abwärtszähler kann einen Ausgangszustand mit einem Ausgangszählerwert aufweisen. Das Wort „kann“ ist in diesem Zusammenhang so zu verstehen, dass der Aufwärts/Abwärtszähler auch andere Zählerstände und damit andere Zustände aufweisen kann. Insofern handelt es sich bei dem Ausgangszustand um einen von vielen möglichen Zuständen und bei dem Ausgangszählerwert um einen von vielen möglichen Zählerständen. Das Wort „kann“ markiert insofern also keinen fakultativen Anspruch in den Ansprüchen. Der Aufwärts/Abwärtszähler zählt nicht, wenn er sich in seinem Ausgangszustand befindet und keine Flanke auf dem Sendesignal auftritt. Der Zählvorgang wird durch den Takt vorangetrieben. Dementsprechend zählt der Aufwärts/Abwärtszähler mit einer ersten Schrittweite synchron zum Takt, wenn eine Flanke auf dem Sendesignal auftritt, und mit einer ersten Schrittweite synchron zum Takt, wenn eine Flanke auf dem Sendesignal bereits aufgetreten ist, aber noch nicht die Hälfte einer vorgegebenen Zeit verstrichen ist. Diese letzte Bedingung, dass noch nicht die Hälfte einer vorgegebenen Zeit verstrichen ist, ist in der nachfolgenden zweiten Variante des Vorschlags leicht abgeändert. Der Aufwärts/Abwärtszähler zählt mit einer zweiten Schrittweite synchron zum Takt, wenn eine Flanke auf dem Sendesignal aufgetreten ist und nun aber bereits die besagte Hälfte der vorgegebenen Zeit verstrichen ist. Der Aufwärts/Abwärtszähler beendet den Zählvorgang, wenn sein Zählerstand während des Zählvorgangs gleich dem Ausgangszählerwert wird oder diesen kreuzt, womit er den Ausgangszustand einnimmt. Hierbei bedeutet „kreuzen“, dass beispielsweise vor einem Zählschritt des Zählvorgangs der Zählerstand kleiner als der Ausgangszählerwert ist und nach dem Zählschritt größer als der Ausgangszählerwert ist. Natürlich handelt es sich auch um ein „Kreuzen“, wenn beispielsweise vor einem Zählschritt des Zählvorgangs der Zählerstand größer als der Ausgangszählerwert ist und nach dem Zählschritt kleiner als der Ausgangszählerwert ist. Der Integrator verarbeitet den Zählerstand des Aufwärts/Abwärtszählers integrierend weiter und erzeugt das Ausgangssignal. Da die Flanken des Dreieckssignals, das durch den Aufwärts/Abwärtszähler erzeugt wird, im Wesentlichen linear sind, sind die Zählerstände eines Integrators im Wesentlichen quadratisch, was zu parabelförmigen Signalverläufen und dem Verschwinden ungerader Transienten im Spektrum führt. Dies führt zu einer wesentlichen Reduktion der abgestrahlten Störsignale.
  • In einer ersten Abwandlung der ersten Variante der Vorrichtung entspricht der Wert der zweiten Schrittweite dem mit -1 multiplizierten Wert der ersten Schrittweite.
  • In einer zweiten Abwandlung der ersten Variante der Vorrichtung ist die erste und/oder zweite Schrittweite von der Höhe der Flanke auf dem Sendesignal abhängig.
  • Bevorzugt ist die erste Schrittweite betragsmäßig gleich der zweiten Schrittweite.
  • Bevorzugt ist die zweite Schrittweite jedoch vorzeichenmäßig ungleich der zweiten Schrittweite.
  • In einer fünften Abwandlung der ersten Variante ist der Betrag der Schrittweite proportional zum Betrag der Höhe der Flanke auf dem Sendesignal.
  • In einer sechsten Abwandlung der ersten Variante hängt das Vorzeichen der ersten Schrittweite davon ab, ob es sich bei der Flanke auf dem Sendesignal um eine steigende Flanke oder eine fallende Flanke handelt. Damit ist dann natürlich auch das Vorzeichen der zweiten Schrittweite, das ja dem der ersten Schrittweite entgegengesetzt ist, davon abhängig, ob es sich bei der Flanke auf dem Sendesignal um eine steigende Flanke oder eine fallende Flanke handelt.
  • Zweite Variante des Vorschlags
  • Die zweite Variante des Vorschlags unterscheidet sich von der ersten Variante dadurch, dass der Umkehrpunkt des Zählvorgangs des Aufwärts/Abwärtszählers nicht zeitgesteuert ist, sondern vom Zählerstand des Aufwärts/Abwärtszählers selbst abhängt. Ansonsten ist die Strukturierung ähnlich. Insofern ist die folgende Beschreibung eine Wiederholung der vorausgehenden mit dem besagten Unterschied.
  • Eine zweite Ausführungsform des Vorschlags betrifft somit eine Vorrichtung zur Signalformung des Sendesignals einer seriellen Schnittstelle zu einem Ausgangssignal. Sie umfasst einen Aufwärts/Abwärtszähler, einen Vergleicher und einen Integrator. Die Vorrichtung wird in dieser Ausführung mit einem Takt betrieben, der dem Aufwärts/Abwärtszähler und dem Integrator typischerweise als Zeitbasis dient. Der Aufwärts/Abwärtszähler kann einen Ausgangszustand mit einem Ausgangszählerwert aufweisen. Das Wort „kann“ ist in diesem Zusammenhang so zu verstehen, dass der Aufwärts/Abwärtszähler auch andere Zählerstände und damit andere Zustände aufweisen kann. Insofern handelt es sich bei dem Ausgangszustand um einen von vielen möglichen Zuständen und bei dem Ausgangszählerwert um einen von vielen möglichen Zählerständen. Das Wort „kann“ markiert insofern also keinen fakultativen Anspruch in den Ansprüchen. Der Aufwärts/Abwärtszähler zählt nicht, wenn er sich in seinem Ausgangszustand befindet und keine Flanke auf dem Sendesignal auftritt. Der Zählvorgang wird durch den Takt vorangetrieben. Dementsprechend zählt der Aufwärts/Abwärtszähler mit einer ersten Schrittweite synchron zum Takt, wenn eine Flanke auf dem Sendesignal auftritt, und mit einer ersten Schrittweite synchron zum Takt, wenn eine Flanke auf dem Sendesignal bereits aufgetreten ist und der Zählerstand des Aufwärts/Abwärtszähler nicht einem vorgegebenen Umkehrzählerstand entspricht. Die letzte Bedingung unterscheidet sich von der im vorausgegangenen Abschnitt. Der Vorteil ist, dass kein weiterer Zeitgeber benötigt wird und der Aufwärts/Abwärtszähler mit Hilfe einer einfachen Logik selbst für seine eigene Steuerung genutzt werden kann. Der Aufwärts/Abwärtszähler zählt mit einer zweiten Schrittweite synchron zum Takt, wenn eine Flanke auf dem Sendesignal aufgetreten ist und der Zählerstand des Aufwärts/Abwärtszähler einem vorgegebenen Umkehrzählerstand entspricht oder zu einem vorhergehenden Zeitpunkt, der nach dem Beginn des Zählens lag, diesem vorgegebenen Umkehrzählerstand entsprochen hat. Der Aufwärts/Abwärtszähler beginnt also von einem Anfangszählerstand aus zu zählen, bis sein Zählerstand diesem Umkehrzählerstand entspricht und zählt dann in die umgekehrte Richtung wieder zurück, bis er seinen Ausgangszählerstand wieder erreicht hat, wodurch sich eine Dreiecksform des zeitlichen Verlaufs seines Zählerstandes ergibt. In dieser Offenlegung ist unter dem „Erreichen des Umkehrzählerstands“ zu verstehen, dass der Betrag des Zählerstands des Aufwärts/Abwärtszählers betragsgleich dem Betrag der Differenz aus Umkehrzählerstand minus Anfangszählerstand ist. Typischerweise wird als Anfangszählerstand der Wert 0 gewählt. Der Aufwärts/Abwärtszähler beendet den Zählvorgang, wenn sein Zählerstand während des Zählvorgangs gleich dem Ausgangszählerwert wird oder diesen kreuzt, womit er den Ausgangszustand einnimmt. Hierbei bedeutet „kreuzen“, dass beispielsweise vor einem Zählschritt des Zählvorgangs der Zählerstand kleiner als der Ausgangszählerwert ist und nach dem Zählschritt größer als der Ausgangszählerwert ist. Natürlich handelt es sich auch um ein „Kreuzen“, wenn beispielsweise vor einem Zählschritt des Zählvorgangs der Zählerstand größer als der Ausgangszählerwert ist und nach dem Zählschritt kleiner als der Ausgangszählerwert ist. Der Integrator verarbeitet den Zählerstand des Aufwärts/Abwärtszählers integrierend weiter und erzeugt das Ausgangssignal. Da die Flanken des Dreieckssignals, das durch den Aufwärts/Abwärtszähler erzeugt wird, im Wesentlichen linear sind, sind die Zählerstände eines Integrators im Wesentlichen quadratisch, was zu parabelförmigen Signalverläufen und dem Verschwinden ungerader Transienten im Spektrum führt. Dies führt zu einer wesentlichen Reduktion der abgestrahlten Störsignale.
  • In einer ersten Abwandlung der zweiten Variante der Vorrichtung entspricht der Wert der zweiten Schrittweite dem mit -1 multiplizierten Wert der ersten Schrittweite.
  • In einer zweiten Abwandlung der zweiten Variante der Vorrichtung sind die erste und/oder zweite Schrittweite und der Umkehrzählerstand von der Höhe der Flanke auf dem Sendesignal abhängig.
  • Bevorzugt ist die erste Schrittweite betragsmäßig gleich der zweiten Schrittweite.
  • Bevorzugt ist die zweite Schrittweite jedoch vorzeichenmäßig ungleich der zweiten Schrittweite.
  • In einer fünften Abwandlung der zweiten Variante sind der Betrag der Schrittweite und der Umkehrzählerstand proportional zum Betrag der Höhe der Flanke auf dem Sendesignal.
  • In einer sechsten Abwandlung der zweiten Variante hängen die Vorzeichen der ersten Schrittweite und des Umkehrzählerstands davon ab, ob es sich bei der Flanke auf dem Sendesignal um eine steigende Flanke oder eine fallende Flanke handelt. Damit ist dann natürlich auch das Vorzeichen der zweiten Schrittweite, das ja dem der ersten Schrittweite entgegengesetzt ist, davon abhängig, ob es sich bei der Flanke auf dem Sendesignal um eine steigende Flanke oder eine fallende Flanke handelt.
  • Dritte Variante des Vorschlags
  • Die dritte Variante des Vorschlags betrifft ein Verfahren zur Signalformung des Sendesignals einer seriellen Schnittstelle zu einem Ausgangssignal. Die Variante stellt das der ersten Variante entsprechende Verfahren dar. Das Verfahren umfasst die Schritte:
    • • Zählen mit einer ersten Schrittweite synchron zu einem Takt unter Bildung eines Zählerstandes, wenn eine Flanke auf dem Sendesignal auftritt und wenn eine Flanke auf dem Sendesignal aufgetreten ist und noch nicht die Hälfte einer vorgegebenen Zeit verstrichen ist und
    • • Zählen mit einer zweiten Schrittweite synchron zum Takt unter Bildung eines Zählerstandes, wenn eine Flanke auf dem Sendesignal aufgetreten ist und die Hälfte einer vorgegebenen Zeit verstrichen ist
    • • Unterbinden des Zählens unter Beibehaltung des Zählerstandes, wenn der Zählerstand dem Ausgangszählerstand entspricht oder während des Zählens den Ausgangszählerstand kreuzt und wenn keine Flanke auf dem Sendesignal auftritt, wobei im Falle des Kreuzens des zeitlichen Verlauf des Zählerstands mit dem Ausgangszählerstand ein Setzen des Zählerstands auf den Ausgangszählerstand erfolgt;
    • • Integrieren des Zählerstandes und Erzeugen eines Ausgangssignals.
  • Entsprechend der ersten Variante ist bei dieser dritten Variante bevorzugt die zweite Schrittweite die negative Schrittweite der ersten Schrittweite.
  • Entsprechend der ersten Variante ist bei dieser dritten Variante bevorzugt die Schrittweite von der Höhe der Flanke auf dem Sendesignal abhängig.
  • Entsprechend der ersten Variante ist bei dieser dritten Variante bevorzugt der Betrag der Schrittweite proportional zum Betrag der Höhe der Flanke auf dem Sendesignal.
  • Entsprechend der ersten Variante ist bei dieser dritten Variante bevorzugt das Vorzeichen der ersten Schrittweite davon abhängig, ob es sich bei der Flanke auf dem Sendesignal um eine steigende Flanke oder eine fallende Flanke handelt.
  • Vierte Variante des Vorschlags
  • Die vierte Variante des Vorschlags betrifft ein Verfahren zur Signalformung des Sendesignals einer seriellen Schnittstelle zu einem Ausgangssignal. Die Variante stellt das der zweiten Variante entsprechende Verfahren dar. Das Verfahren umfasst die Schritte:
    • • Zählen mit einer ersten Schrittweite synchron zu einem Takt bis zu einem Umkehrzählerstand unter Bildung eines Zählerstandes, wenn eine Flanke auf dem Sendesignal auftritt und wenn eine Flanke auf dem Sendesignal aufgetreten ist und
    • • Zählen nach dem Erreichen des Umkehrzählerstandes mit einer zweiten Schrittweite synchron zum Takt unter Bildung eines Zählerstandes, wenn eine Flanke auf dem Sendesignal aufgetreten ist und die Hälfte einer vorgegebenen Zeit verstrichen ist
    • • Unterbinden des Zählens unter Beibehaltung des Zählerstandes, wenn der Zählerstand dem Ausgangszählerstand entspricht oder während des Zählens den Ausgangszählerstand kreuzt und wenn keine Flanke auf dem Sendesignal auftritt, wobei im Falle des Kreuzens des Ausgangszählerstandes auf den der Zählerstand auf den Ausgangszählerstand gesetzt wird;
    • • Integrieren des Zählerstandes und Erzeugen eines Ausgangssignals.
  • Entsprechend der zweiten Variante ist bei dieser vierten Variante bevorzugt die zweite Schrittweite die negative Schrittweite der ersten Schrittweite.
  • Entsprechend der zweiten Variante sind bei dieser vierten Variante bevorzugt die Schrittweite und der Umkehrzählerstand von der Höhe der Flanke auf dem Sendesignal abhängig.
  • Entsprechend der zweiten Variante sind bei dieser vierten Variante bevorzugt der Betrag der Schrittweite und der Umkehrzählerstand proportional zum Betrag der Höhe der Flanke auf dem Sendesignal.
  • Entsprechend der zweiten Variante sind bei dieser vierten Variante bevorzugt das Vorzeichen der ersten Schrittweite und das Vorzeichen des Umkehrzählerstands davon abhängig, ob es sich bei der Flanke auf dem Sendesignal um eine steigende Flanke oder eine fallende Flanke handelt.
  • Figurenliste
    • 1 zeigt in Form eines einfachen schematischen Blockschaltbildes den Aufbau des Signalpfades.
  • Das Sendesignal (SIG) wird in den Aufwärts-/Abwärtszähler (UDC) geführt. Dieser zählt beginnend mit einer ersten Flanke des Sendesignals mit einer ersten Schrittweite beginnend mit einem Anfangszählerstand. Dabei bildet der Aufwärts-/Abwärtszähler (UDC) einen Zählerstand (CNT). Nach einer vorgegebenen Zeit oder bei Erreichen eines vorgegebenen Zählerstandes, des Umkehrzählerstandes, ändert der Aufwärts-/Abwärtszähler (UDC) seine Schrittweite in eine zweite Schrittweite. Typischerweise ist die Zählrichtung dann aufgrund eines anderen Vorzeichens der zweiten Schrittweite im Vergleich zur ersten Schrittweite umgekehrt. Zählte der Aufwärts-/Abwärtszähler (UDC) zu Anfang aufwärts, so zählt er nun vorzugsweise abwärts. Zählte der Aufwärts-/Abwärtszähler (UDC) zu Anfang abwärts, so zählt er nun vorzugsweise aufwärts.
  • Bevorzugt ist der Betrag der ersten Schrittweite und der zweiten Schrittweite gleich und nur das Vorzeichen unterschiedlich. Bevorzugt hängt das Vorzeichen der ersten Schrittweite und damit auch der zweiten Schrittweite von der Richtung der Flanke auf dem Sendesignal (SIG) ab.
  • Ein beispielhafter Integrator (INT) integriert den Zählerstand (CNT) des Aufwärts-/Abwärtszählers (UDC) zum Ausgangssignal (OUT). Aufwärts-/Abwärtszähler (UDC) und Integrator (INT) werden mit einem bevorzugt gleichen Takt (CLK) getaktet, der die Zählung ermöglicht.
  • Beispielhafter Verilog-Code
  • Zur vereinfachten Nacharbeit wird der entsprechende Verilog-Code angegeben:
    Figure DE102018110324B3_0001
    Figure DE102018110324B3_0002
    Figure DE102018110324B3_0003
  • Vorteil
  • Eine solche Vorrichtung zur Signalformung ermöglicht zumindest in einigen Realisierungen eine Reduktion der Oberwellen. Die Vorteile sind hierauf aber nicht beschränkt.
  • Die Lösung ist kosteneffizient und robust gegen externe Störungen, weil sie im Digitalbereich ohne Analogteile realisiert werden kann.
  • Bezugszeichenliste
  • CLK
    Takt;
    CNT
    Zählerstand;
    INT
    Integrator;
    OUT
    Ausgangssignal;
    SIG
    Sendesignal;
    UDC
    Aufwärts/Abwärtszähler;

Claims (5)

  1. Verfahren zur Signalformung des Sendesignals (SIG) einer seriellen Schnittstelle zu einem Ausgangssignal (OUT) mit den Schritten - Zählen mit einer ersten Schrittweite synchron zu einem Takt (CLK) unter Bildung eines Zählerstandes (CNT), wenn eine Flanke auf dem Sendesignal (SIG)auftritt und wenn eine Flanke auf dem Sendesignal (SIG) aufgetreten ist und noch nicht die Hälfte einer vorgegebenen Zeit verstrichen ist und - Zählen mit einer zweiten Schrittweite synchron zum Takt (CLK) unter Bildung eines Zählerstandes (CNT), wenn eine Flanke auf dem Sendesignal (SIG) aufgetreten ist und die Hälfte einer vorgegebenen Zeit verstrichen ist; - Unterbinden des Zählens unter Beibehaltung des Zählerstandes (CNT), wenn der Zählerstand (CNT) dem Ausgangszählerstand entspricht oder während des Zählens den Ausgangszählerstand kreuzt und wenn keine Flanke auf dem Sendesignal (SIG) auftritt, wobei im Falle des Kreuzens des zeitlichen Verlauf des Zählerstands (CNT) mit dem Ausgangszählerstand ein Setzen des Zählerstands (CNT) auf den Ausgangszählerstand erfolgt; - Integrieren des Zählerstandes (CNT) und Erzeugen eines Ausgangssignals (OUT).
  2. Verfahren nach Anspruch 1 - wobei die zweite Schrittweite die negative Schrittweite der ersten Schrittweite ist.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 und/oder 2 - wobei die Schrittweite von der Höhe der Flanke auf dem Sendesignal (SIG) abhängt.
  4. Verfahren nach Anspruch 3 - wobei der Betrag der Schrittweite proportional zum Betrag der Höhe der Flanke auf dem Sendesignal (SIG) ist.
  5. Verfahren nach einem oder mehreren der vorausgehenden Ansprüche - wobei das Vorzeichen der ersten Schrittweite davon abhängt, ob es sich bei der Flanke auf dem Sendesignal (SIG) um eine steigende Flanke oder eine fallende Flanke handelt.
DE102018110324.7A 2018-04-30 2018-04-30 Verfahren zur zeitgesteuerten Signalformung des Sendesignals einer seriellen Schnittstelle zu einem Ausgangssignal Active DE102018110324B3 (de)

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