JP2013153313A - Equalization device and equalization method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、等化装置及び等化方法に関し、特に信号波形が劣化した入力信号を等化する技術に関する。 The present invention relates to an equalization apparatus and an equalization method, and more particularly to a technique for equalizing an input signal having a deteriorated signal waveform.
近年、通信速度の高速化に伴って伝送線路の帯域不足が顕在化してきている。この伝送線路の帯域不足によって、信号波形が歪み、符号間干渉が引き起こされる。符号間干渉とは、信号中のあるシンボルが他のシンボルへ干渉することである。この符号間干渉によってアイ開口が小さくなり、受信側へ入力された入力信号のビット値を判定しにくくなる。この符号間干渉を解決する方法として、波形等化が挙げられる。 In recent years, a shortage of transmission line bandwidth has become apparent as the communication speed increases. Due to the insufficient bandwidth of the transmission line, the signal waveform is distorted, causing intersymbol interference. Intersymbol interference means that one symbol in a signal interferes with another symbol. This intersymbol interference reduces the eye opening and makes it difficult to determine the bit value of the input signal input to the receiving side. As a method for solving this intersymbol interference, waveform equalization can be mentioned.
波形等化とは、信号の波形の一部を意図的に変え、符号間干渉の影響を除去する技術である。この波形等化技術の一つとして受信側だけで処理する判定帰還型等化がある。判定帰還型等化では、入力信号の波形からその入力信号が示すビット値を判定する。そして、その判定結果に基づき、次に受信側へ入力される入力信号から、既に受信した入力信号の波形による劣化の影響を除去する。 Waveform equalization is a technique for intentionally changing a part of a signal waveform to remove the influence of intersymbol interference. As one of the waveform equalization techniques, there is a decision feedback type equalization that is processed only on the receiving side. In decision feedback equalization, the bit value indicated by the input signal is determined from the waveform of the input signal. Then, based on the determination result, the influence of deterioration due to the waveform of the already received input signal is removed from the input signal input to the receiving side next.
図9に符号間干渉によって劣化した入力信号の一例を示す。この入力信号は、その電圧値によって、0又は1のビット値として判定される信号を示している。図9では、メインタップにおけるシンボルのビット値が1であり、他のタップにおけるシンボルのビット値が0であることを期待値とする入力信号を一例として示している。この入力信号は、メインタップにおける電圧値の干渉を受けて、第1〜3ポストタップのそれぞれの電圧値が下がりきっていない。そのため、例えば、第1ポストタップの電圧値が、0又は1のビット値を規定する基準電圧値よりも高くなってしまっている場合は、第1ポストタップにおけるシンボルのビット値が1と誤判定されてしまう。 FIG. 9 shows an example of an input signal degraded by intersymbol interference. This input signal indicates a signal determined as a bit value of 0 or 1 depending on the voltage value. FIG. 9 shows an example of an input signal whose expected value is that the bit value of the symbol in the main tap is 1 and the bit value of the symbol in the other tap is 0. This input signal has received the interference of the voltage value in a main tap, and the voltage value of each of the 1st-3rd post tap has not fallen completely. Therefore, for example, if the voltage value of the first post-tap is higher than the reference voltage value that defines the bit value of 0 or 1, the bit value of the symbol in the first post-tap is erroneously determined as 1. Will be.
これに対して、判定帰還型等化では、第1ポストタップ以降の符号間干渉を除去可能である。具体的には、メインタップにおけるビット値の判定結果を、各ポストタップに帰還することによって、各ポストタップにおける符号間干渉を除去することができる。 In contrast, in decision feedback equalization, intersymbol interference after the first post-tap can be removed. Specifically, the intersymbol interference at each post tap can be removed by feeding back the bit value determination result at the main tap to each post tap.
一方、通信速度の高速化に伴い、判定帰還型等化の高速化が求められている。しかしながら、判定帰還型等化器では、次のビット値の判定タイミングまでに判定結果を帰還する必要がある。そのため、回路の性能律速により、帰還時間がマージンの1UIに間に合わず通信速度を高速化することが難しくなっている。なお、1UIとは、1シンボル長のことである。 On the other hand, with an increase in communication speed, there is a demand for faster decision feedback equalization. However, in the decision feedback equalizer, it is necessary to feed back the decision result by the decision timing of the next bit value. Therefore, due to the performance limitation of the circuit, it is difficult to increase the communication speed because the feedback time is not in time for 1 UI of the margin. Note that 1 UI means one symbol length.
この問題を解決するために、判定帰還型等化の高速化技術として、例えば、非特許文献1に開示されているループアンロール方式を用いることが提案されている。ループアンロール方式は、第1ポストタップを帰還せずに投機実行しつつ、入力信号を等化する方式である。このため、ループアンロール方式を用いることで、1UIであった帰還時間マージンを、次のビット値の判定タイミングまでではなく、図10Aに示すように、2ビット後のビット値の判定タイミングまでとすることができる。例えば、図10Aでは、ビット値「d1」の判定タイミングは、メインタップに対応し、ビット値「d3」の判定タイミングは、第2ポストタップに対応する。そのため、帰還時間マージンが2UIに緩和され、通信速度の高速化を達成することができる。
In order to solve this problem, it has been proposed to use, for example, a loop unroll method disclosed in Non-Patent
近年の通信システムでは、受信側で入力信号からクロックのタイミングを再生するクロック・データ・リカバリ(CDR:Clock Data Recovery)をすることが一般的に行われている。このCDRをするためには、入力信号のビット値の切り替わりタイミングであるエッジタイミングでも入力信号のビット値をサンプリングする必要がある。よって、CDRを実施する場合は、このエッジタイミングにも判定結果を帰還することが好ましい。この場合、エッジタイミングを考慮しない場合よりも、帰還時間マージンが0.5UI減少する。つまり、ループアンロール方式を実施しても、帰還時間マージンは、図10Bに示すように、1.5UIが最大となる。このため、さらなる通信速度の高速化には帰還時間マージンの拡大が課題となる。 In recent communication systems, clock data recovery (CDR) for recovering clock timing from an input signal is generally performed on the receiving side. In order to perform this CDR, it is necessary to sample the bit value of the input signal even at the edge timing which is the switching timing of the bit value of the input signal. Therefore, when performing CDR, it is preferable to feed back the determination result to this edge timing. In this case, the feedback time margin is reduced by 0.5 UI as compared with the case where the edge timing is not considered. That is, even when the loop unroll method is implemented, the feedback time margin is 1.5 UI as shown in FIG. 10B. For this reason, expansion of a feedback time margin becomes a subject for further increase in communication speed.
一方、入力信号のビット値を判定するためには、一定のセットアップ時間が必要とされている。セットアップ時間は、エッジタイミングからその次の判定タイミングまでの時間となる。すなわち、セットアップ時間は、入力信号のビット値が切り替わってから、そのビット値を判定するまでの時間となる。このセットアップ時間が、必要とされる時間とれない場合、入力信号のビット値を正常に判定することができなくなってしまうという問題がある。つまり、ビット値の判定におけるエラーレートが悪化してしまう。 On the other hand, a fixed setup time is required to determine the bit value of the input signal. The setup time is the time from the edge timing to the next determination timing. That is, the setup time is the time from when the bit value of the input signal is switched to when the bit value is determined. When the setup time cannot be required, there is a problem that the bit value of the input signal cannot be normally determined. That is, the error rate in determining the bit value is deteriorated.
本発明の目的は、上述した課題を解決するために、セットアップ時間の減少を抑制しつつ、帰還時間マージンを増加することができる等化装置及び等化方法を提供することである。 An object of the present invention is to provide an equalization apparatus and an equalization method capable of increasing a feedback time margin while suppressing a decrease in setup time in order to solve the above-described problem.
本発明の第1の態様にかかる等化装置は、所定の基準電圧値よりも電圧値が高いか低いかによって異なる値を示す入力信号を等化する等化装置であって、前記入力信号のエッジタイミング間のデータサンプリングタイミングを通知するデータクロックを出力するクロック出力部と、前記データクロックに基づいて前記データサンプリングタイミングで前記入力信号の値をサンプリングするデータサンプリング部と、前記データサンプリング部によってサンプリングされた入力信号の値を、当該入力信号の値をサンプリングしたデータサンプリングタイミング後のエッジタイミングにおける前記入力信号に帰還することで、前記入力信号を等化する等化部と、を備え、前記クロック出力部は、前記データサンプリングタイミングからその直前のエッジタイミングまでの期間が、当該データサンプリングタイミングからその直後のエッジタイミングまでの期間よりも短くなるように、前記データクロックを出力し、前記データサンプリング部は、前記基準電圧値よりも第1の所定の電圧値分高いプラス閾電圧値を前記基準電圧値として、前記データサンプリングタイミングにおける前記入力信号の値を判定する第1の判定部と、前記基準電圧値よりも第2の所定の電圧値分低いマイナス閾電圧値を前記基準電圧値として、前記データサンプリングタイミングにおける前記入力信号の値を判定する第2の判定部と、前記第1の判定部及び前記第2の判定部のうち、前回にサンプリングした入力信号の値に対応する電圧値側の電圧値を前記基準電圧値とする判定部によって判定された入力信号の値を、前記サンプリングした入力信号の値として選択する選択部と、を含むものである。 An equalization apparatus according to a first aspect of the present invention is an equalization apparatus that equalizes an input signal that shows a different value depending on whether a voltage value is higher or lower than a predetermined reference voltage value. A clock output unit that outputs a data clock that notifies data sampling timing between edge timings, a data sampling unit that samples the value of the input signal at the data sampling timing based on the data clock, and sampling by the data sampling unit An equalization unit that equalizes the input signal by feeding back the value of the input signal to the input signal at the edge timing after the data sampling timing obtained by sampling the value of the input signal. The output unit immediately before the data sampling timing The data clock is output so that the period until the edge timing becomes shorter than the period from the data sampling timing to the edge timing immediately after the data sampling timing, and the data sampling unit has a first predetermined value higher than the reference voltage value. A first determination unit that determines the value of the input signal at the data sampling timing, with a positive threshold voltage value that is higher by a voltage value as the reference voltage value, and a second predetermined voltage value lower than the reference voltage value Of the second determination unit that determines the value of the input signal at the data sampling timing, the first determination unit, and the second determination unit, with the negative threshold voltage value as the reference voltage value, the previous sampling is performed. The input signal determined by the determination unit using the voltage value on the voltage side corresponding to the input signal value as the reference voltage value. The values, a selection unit for selecting as a value of the input signal the sampling, is intended to include.
本発明の第2の態様にかかる等化方法は、所定の基準電圧値よりも電圧値が高いか低いかによって異なる値を示す入力信号を等化する等化方法であって、前記入力信号のエッジタイミング間のデータサンプリングタイミングを通知するデータクロックを出力するクロック出力ステップと、前記データクロックに基づいて前記データサンプリングタイミングで前記入力信号の値をサンプリングするデータサンプリングステップと、前記サンプリングされた入力信号の値を、当該入力信号の値をサンプリングしたデータサンプリングタイミング後のエッジタイミングにおける前記入力信号に帰還することで、前記入力信号を等化する等化ステップと、を備え、前記クロック出力ステップでは、前記データサンプリングタイミングからその直前のエッジタイミングまでの期間が、当該データサンプリングタイミングからその直後のエッジタイミングまでの期間よりも短くなるように、前記データクロックを出力し、前記データサンプリングステップは、前記データサンプリングタイミングにおいて、前記基準電圧値よりも第1の所定の電圧値分高いプラス閾電圧値を前記基準電圧値とした前記入力信号の値の判定、及び、前記基準電圧値よりも第2の所定の電圧値分低いマイナス閾電圧値を前記基準電圧値とした前記入力信号の値の判定を行うステップと、前回にサンプリングした入力信号の値に対応する電圧値側の電圧値を前記基準電圧値として判定された入力信号の値を、前記サンプリングした入力信号の値として選択するステップと、を含むものである。 An equalization method according to a second aspect of the present invention is an equalization method for equalizing an input signal indicating a different value depending on whether a voltage value is higher or lower than a predetermined reference voltage value. A clock output step for outputting a data clock for notifying a data sampling timing between edge timings; a data sampling step for sampling the value of the input signal at the data sampling timing based on the data clock; and the sampled input signal An equalization step of equalizing the input signal by feeding back the value of the input signal to the input signal at the edge timing after the data sampling timing at which the value of the input signal is sampled, and in the clock output step, From the data sampling timing, the previous error The data clock is output so that the period until the timing is shorter than the period from the data sampling timing to the immediately following edge timing, and the data sampling step includes the reference voltage value at the data sampling timing. A determination of the value of the input signal with a positive threshold voltage value higher by a first predetermined voltage value than the reference voltage value, and a negative threshold voltage lower by a second predetermined voltage value than the reference voltage value. A step of determining the value of the input signal with the value as the reference voltage value, and the value of the input signal determined with the voltage value on the voltage value side corresponding to the value of the input signal sampled last time as the reference voltage value Selecting as the value of the sampled input signal.
上述した本発明の各態様によれば、セットアップ時間の減少を抑制しつつ、帰還時間マージンを増加することができる等化装置及び等化方法を提供することができる。 According to each aspect of the present invention described above, it is possible to provide an equalization apparatus and an equalization method capable of increasing a feedback time margin while suppressing a decrease in setup time.
まず、図1を参照して、本発明の実施の形態にかかる判定帰還型等化装置1の概要となる等化装置5の構成について説明する。図1は、本発明の実施の形態にかかる等化装置5の構成を示すブロック図である。
First, with reference to FIG. 1, the structure of the equalization apparatus 5 used as the outline | summary of the decision feedback type |
等化装置5は、クロック出力部50、等化部51、及びデータサンプリング部52を有する。データサンプリング部52は、第1の判定部520、第2の判定部521、及び選択部522を有する。等化装置5は、所定の基準電圧値よりも電圧値が高いか低いかによって異なる値を示す入力信号を等化する。
The equalization apparatus 5 includes a
クロック出力部50は、入力信号のエッジタイミング間のデータサンプリングタイミングを通知するデータクロックclkdを出力する。ここで、クロック出力部50は、データサンプリングタイミングからその直前のエッジタイミングまでの期間が、そのデータサンプリングタイミングからその直後のエッジタイミングまでの期間よりも短くなるように、データクロックを出力する。
The
等化部51は、データサンプリング部52によってサンプリングされた入力信号の値を、入力信号の値をサンプリングしたデータサンプリングタイミングの1bit後のエッジタイミングにおける入力信号に帰還する。これによって、入力信号が等化される。
The
データサンプリング部52は、データクロックclkdに基づいてデータサンプリングタイミングで入力信号の値をサンプリングする。
The
第1の判定部520は、基準電圧値よりも第1の所定の電圧値分高いプラス閾電圧値を基準電圧値として、データサンプリングタイミングにおける入力信号の値を判定する。第2の判定部521は、基準電圧値よりも第2の所定の電圧値分低いマイナス閾電圧値を基準電圧値として、データサンプリングタイミングにおける入力信号の値を判定する。選択部522は、第1の判定部520及び第2の判定部521のうち、前回にサンプリングした入力信号の値に対応する電圧値側の電圧値を基準電圧値とする判定部によって判定された入力信号の値を、サンプリングした入力信号の値として選択する。
The
続いて、本発明の実施の形態にかかる等化装置5の処理について説明する。 Next, processing of the equalization apparatus 5 according to the embodiment of the present invention will be described.
クロック出力部50は、入力信号のエッジタイミング間のデータサンプリングタイミングを通知するデータクロックを出力する。このときに、クロック出力部50は、データサンプリングタイミングからその直前のエッジタイミングまでの期間が、そのデータサンプリングタイミングからその直後のエッジタイミングまでの期間よりも短くなるように、データクロックを出力する。
The
データサンプリング部52は、データクロックclkdに基づいてデータサンプリングタイミングで入力信号の値をサンプリングする。このときに、第1の判定部520は、基準電圧値よりも第1の所定の電圧値分高いプラス閾電圧値を基準電圧値として、データサンプリングタイミングにおける入力信号の値を判定する。また、第2の判定部521は、基準電圧値よりも第2の所定の電圧値分低いマイナス閾電圧値を基準電圧値として、データサンプリングタイミングにおける入力信号の値を判定する。そして、選択部522は、第1の判定部520及び第2の判定部521のうち、前回にサンプリングした入力信号の値に対応する電圧値側の電圧値を基準電圧値とする判定部によって判定された入力信号の値を、サンプリングした入力信号の値として選択する。
The
等化部51は、データサンプリング部52によってサンプリングされた入力信号の値を、入力信号の値をサンプリングしたデータサンプリングタイミングから1bit後のエッジタイミングにおける入力信号に帰還する。
The
以上に説明したように、本実施の形態にかかる等化装置5では、データサンプリングタイミングからその直前のエッジタイミングまでの期間が、そのデータサンプリングタイミングからその直後のエッジタイミングまでの期間よりも短くなるように、データクロックを出力するようにしている。これによれば、入力信号の値を取得するデータサンプリングタイミングから、その入力信号の値を帰還するエッジタイミングまでの期間を長くすることができる。そのため、帰還時間マージンを増加させることができる。 As described above, in the equalization apparatus 5 according to the present embodiment, the period from the data sampling timing to the immediately preceding edge timing is shorter than the period from the data sampling timing to the immediately following edge timing. Thus, the data clock is output. According to this, it is possible to lengthen the period from the data sampling timing for acquiring the value of the input signal to the edge timing for feeding back the value of the input signal. Therefore, the feedback time margin can be increased.
また、このときに、エッジタイミングからデータサンプリングタイミングまでの期間が短くなるため、セットアップ時間が短くなるようにも思える。しかしながら、本実施の形態では、プラス閾電圧値で入力信号の値を判定する第1の判定部と、マイナス閾電圧値で入力信号の値を判定する第2の判定部のうち、前回にサンプリングした入力信号の値に対応する電圧値側の電圧値を基準電圧値とする判定部によって判定された入力信号の値を、サンプリングした入力信号の値として選択するようにしている。これによれば、入力信号のビット値が遷移する場合に、遷移後のビット値を認識するタイミングを早めることができる。よって、エッジタイミングからデータサンプリングタイミングまでの期間を短くしたとしても、セットアップ時間の減少を抑制することができる。 At this time, since the period from the edge timing to the data sampling timing is shortened, it seems that the setup time is shortened. However, in this embodiment, the first determination unit that determines the value of the input signal with the positive threshold voltage value and the second determination unit that determines the value of the input signal with the negative threshold voltage value are sampled last time. The value of the input signal determined by the determination unit using the voltage value on the voltage value side corresponding to the input signal value as the reference voltage value is selected as the value of the sampled input signal. According to this, when the bit value of the input signal changes, the timing for recognizing the bit value after the transition can be advanced. Therefore, even if the period from the edge timing to the data sampling timing is shortened, a decrease in the setup time can be suppressed.
続いて、図2を参照して、本発明の実施の形態にかかる判定帰還型等化装置1の構成について説明する。図2は、本発明の実施の形態にかかる判定帰還型等化装置1の構成を示すブロック図である。
Then, with reference to FIG. 2, the structure of the decision feedback type |
判定帰還型等化装置1は、判定帰還型等化部10及びCDR部20を有する。判定帰還型等化部10は、加算部101〜103、演算部104、105、閾値オフセット部106〜108、判定部109〜111、選択部112、及びデータ保持部113を有する。CDR部20は、クロック出力部201、クロック位相検出部202、及びクロック位相調整部203を有する。判定帰還型等化部10及びCDR部20のそれぞれは、例えば、後述するそれぞれの機能を実現する回路によって構成される。
The decision
ここで、判定帰還型等化装置1には、図3に示す入力信号が入力される。図3は、入力信号波形等化後のアイパターンを示す図である。本実施の形態では、図3に示すように、入力信号として、2値信号が入力される場合について例示する。入力信号を0及び1の2値で判定する場合、入力信号の電圧値がゼロ閾値よりも高ければビット値は1と判定され、入力信号の電圧値がゼロ閾値よりも低ければビット値は0と判定される。本実施の形態では、ゼロ閾値が0Vである場合について説明する。なお、図3において、「エッジクロックタイミング」とは、エッジタイミングに相当し、「データクロックタイミング」とは、判定タイミングに相当する。入力信号は、例えば、他の装置から受信した信号である。
Here, the input signal shown in FIG. 3 is input to the
加算部101は、入力信号に、演算部104から出力された加算信号を加算して、入力信号を閾値オフセット部106に出力する。加算部102、103のそれぞれは、入力信号に、演算部105から出力された加算信号を加算して、入力信号を閾値オフセット部107、108のそれぞれに出力する。
The
演算部104、105のそれぞれは、データ保持部113から出力された保持ビット値信号に基づいて、第1ポストタップ以降のエッジタイミングでの符号間干渉を除去するための加算電圧値を算出する。保持ビット値信号は、データ保持部113に保持されている、過去に判定された入力信号のビット値を示す信号である。演算部104、105のそれぞれは、算出した加算電圧値をとる加算信号を加算部102、103に出力する。
Each of
ここで、演算部104、105による加算電圧値の算出方法について、図9を参照して説明する。図9に示す入力信号において、例えば、第1ポストタップと第2ポストタップ間のエッジタイミングにおける電圧値が、符号間干渉によって0.4Vとなっている場合、演算部104、105のそれぞれは、その電圧値を除去する−0.4Vを加算電圧値として算出する。この加算電圧値は、例えば、メインタップにおける電圧値に予め定められている重みを乗ずることによって算出する。この重みは、エッジタイミングのそれぞれに合わせて異なるものを用意してもよい。
Here, a method of calculating the added voltage value by the
そして、演算部104は、第1ポストタップと第2ポストタップ間のエッジタイミングまでに、算出した加算電圧値をとる加算信号を加算部101に出力する。これによって、加算部101は、第1ポストタップと第2ポストタップ間のエッジタイミングにおいて符号間干渉を除去した入力信号を生成することができる。また、演算部105も、第2ポストタップのタイミング(判定タイミング)までに、算出した加算電圧値をとる加算信号を加算部102、103に出力する。これによって、加算部102、103は、第2ポストタップにおいて符号間干渉を除去した入力信号を生成することができる。
Then, the
しかしながら、図9に示すように、第1ポストタップと第2ポストタップ間のエッジタイミングにおける符号間干渉による電圧値と、第2ポストタップにおける符号間干渉による電圧値は、それぞれ、近い値ではあるものの厳密には異なる値となる。そのため、上述したように、エッジタイミングにおける電圧値のみを基準として、符号間干渉を除去した場合には、ポストタップにおいて符号間干渉を除去する精度は低下することになる。しかしながら、このようにすることで、演算部104、105における処理内容を同一論理とすることができるため、開発コストを低減することができる。このように、エッジタイミングの電圧値を基準としてエッジタイミングにおける符号間干渉を除去する方法を「エッジイコライズ」という。なお、逆に、判定タイミングの電圧値を基準として判定タイミングにおける符号間干渉を除去する方法を「センターイコライズ」という。ここで、演算部104、105は、同様の処理を行っているため、1つの回路で構成するようにして、加算信号を加算部101〜103に出力するようにしてもよい。そのようにすることで、回路規模を削減することができる。
However, as shown in FIG. 9, the voltage value due to intersymbol interference at the edge timing between the first and second post taps and the voltage value due to intersymbol interference at the second post tap are close to each other. Strictly different values of things. Therefore, as described above, when the intersymbol interference is removed based on only the voltage value at the edge timing, the accuracy of removing the intersymbol interference at the post-tap is lowered. However, in this way, the processing contents in the
ここで、符号間干渉の除去方法は、エッジイコライズに限られない。すなわち、演算部105において、ポストタップにおける符号間干渉による電圧値を除去する加算電圧値を算出して、算出した加算電圧値をとる加算信号を加算部102、103に出力するようにしてもよい。この場合、さらにポストタップ毎に、加算電圧値を算出する重みも用意する。このようにすることで、より正確に符号間干渉を除去することができる。つまり、エッジイコライズとセンターイコライズとを組み合わせた符号間干渉の除去方法を実施するようにしてもよい。
Here, the method of removing intersymbol interference is not limited to edge equalization. That is, the
なお、第1ポストタップと第2ポストタップ間のエッジタイミングと、第2ポストタップのタイミング以外の判定タイミングにおいても、符号間干渉の除去を実施するが、それらの処理についても、上述した処理と同様となるため、説明は省略する。例えば、図9に示すように、第4ポストタップよりも前で符号間干渉が発生する場合、第4ポストタップよりも前のエッジタイミング及び判定タイミングのそれぞれにおいて、符号間干渉の除去を行う。なお、加算部101〜103及び演算部104及び105は、等化部51に対応する。
It should be noted that the intersymbol interference is removed at the edge timing between the first post-tap and the second post-tap and also at the determination timing other than the timing of the second post-tap. Since it becomes the same, description is abbreviate | omitted. For example, as shown in FIG. 9, when intersymbol interference occurs before the fourth post-tap, the intersymbol interference is removed at each of the edge timing and the determination timing before the fourth post-tap. Note that the
閾値オフセット部106は、加算部101からの入力信号にオフセット電圧を加算して、入力信号を判定部109に出力する。ここで、閾値オフセット部106においては、入力信号をオフセットする必要がないので、オフセット電圧として0Vを用いる。よって、閾値オフセット部106を有しない構成としもよい。
The threshold offset
閾値オフセット部107は、加算部102から出力された入力信号に、プラス閾値(+α)であるオフセット電圧を加算して、判定部110に出力する。閾値オフセット部108は、加算部103から出力された入力信号に、マイナス閾値(−α)であるオフセット電圧を加算して、判定部111に出力する。つまり、プラス閾値(+α)は、ゼロ閾値にオフセット電圧を加算した電圧値であり、マイナス閾値(−α)は、ゼロ閾値からオフセット電圧を減算した電圧値である。
The threshold offset
プラス閾値(+α)及びマイナス閾値(−α)として、予め任意の電圧値を定めることができる。プラス閾値(+α)及びマイナス閾値(−α)は、例えば、アイパターンにおいて、データクロックタイミングにおける電圧方向の直線のうち、アイ開口で囲まれた線分の中間に位置する電圧値として予め定められる。具体的には、図4に示すように、プラス閾値(+α)は、プラス閾値(+α)によって判定される入力信号波形のアイパターンにおいて、データクロックタイミングにおける電圧方向の直線のうち、アイ開口で囲まれた線分の中間に位置する電圧値として定められ、マイナス閾値(−α)は、マイナス閾値(−α)によって判定される入力信号波形のアイパターンにおいて、データクロックタイミングにおける電圧方向の直線のうち、アイ開口で囲まれた線分の中間に位置する電圧値として定められる。なお、プラス閾値(+α)及びマイナス閾値(−α)のそれぞれにおいて判定対象となる入力信号波形については、後に詳述する。 Arbitrary voltage values can be determined in advance as the positive threshold value (+ α) and the negative threshold value (−α). The positive threshold value (+ α) and the negative threshold value (−α) are determined in advance as voltage values located in the middle of the line segment surrounded by the eye opening, for example, in the voltage pattern at the data clock timing in the eye pattern. . Specifically, as shown in FIG. 4, the positive threshold (+ α) is an eye opening of the straight line in the voltage direction at the data clock timing in the eye pattern of the input signal waveform determined by the positive threshold (+ α). The negative threshold value (−α) is defined as a voltage value located in the middle of the enclosed line segment, and the voltage pattern straight line at the data clock timing in the eye pattern of the input signal waveform determined by the negative threshold value (−α). Is determined as a voltage value located in the middle of the line segment surrounded by the eye opening. The input signal waveform to be determined in each of the plus threshold (+ α) and the minus threshold (−α) will be described in detail later.
判定部109は、エッジクロックclkeの立ち上がりタイミングで閾値オフセット部106から出力された入力信号のビット値を、ゼロ閾値を基準として判定する。判定部109は、判定したビット値をクロック位相検出部202に出力する。ここで、エッジクロックclkeは、エッジタイミングにおいて立ち上がりエッジが発生するクロック信号である。
The
判定部110は、データクロックclkdの立ち上がりタイミングで閾値オフセット部107から出力された入力信号のビット値を、ゼロ閾値を基準として判定する。判定部110は、判定したビット値を選択部112に出力する。ここで、判定部110には、閾値オフセット部107によって、プラス閾値であるオフセット電圧が加算された入力信号が入力されている。そのため、判定部110では、実質的には、マイナス閾値をゼロ閾値と見なして入力信号のビット値を判定していることになる。なお、データクロックclkdは、判定タイミングにおいて立ち上がりエッジが発生するクロック信号である。閾値オフセット部107及び判定部110は、第2の判定部521に対応する。
The
判定部111は、データクロックclkdの立ち上がりタイミングで閾値オフセット部108から出力された入力信号のビット値を、ゼロ閾値を基準として判定する。判定部111は、判定したビット値を選択部112に出力する。ここで、判定部111には、閾値オフセット部108によって、マイナス閾値であるオフセット電圧が加算された入力信号が入力されている。そのため、判定部111では、実質的には、プラス閾値をゼロ閾値と見なして入力信号のビット値を判定していることになる。閾値オフセット部108及び判定部111は、第1の判定部520に対応する。
The
選択部112は、データ保持部113から出力された保持ビット値信号に基づいて、判定部110及び判定部111のいずれか一方から出力されたビット値を選択して、データ保持部113に入力信号のビット値として出力する。図5に示す入力信号波形70、71のように、データクロックタイミングで1のビット値をとった後、次のデータクロックタイミングで0のビット値80をとる場合に、入力信号が符号間干渉によってゼロ閾値よりも低い電圧値まで下がりきらないことがある。そのため、保持ビット値において前回のデータクロックタイミングにおける入力信号のビット値が1である場合、選択部112は、判定部111から出力されたビット値を選択して、データ保持部113に出力する。言い換えると、プラス閾値をゼロ閾値と見なして入力信号のビット値を判定する。これによれば、入力信号の電圧値が符号間干渉によってゼロ閾値よりも低い電圧値まで下がりきらず、ゼロ閾値を少しだけ上回ってしまった場合であっても、誤ってビット値が1であると誤判定しないようにすることができる。つまり、図9において、メインタップにおける電圧値の干渉を受けて、第1のポストタップの電圧値がゼロ閾値以下に下がりきっていない場合であっても、ビット値を誤判定しないようにすることができる。よって、第1のポストタップにメインタップにおけるビット値を帰還しなくても、第1のポストタップにおけるビット値を正しく判定することができるため、ループアンロールを実施することが可能となる。
The
また、図5に示す入力信号波形72、73のように、データクロックタイミングで0のビット値をとった後、次のデータクロックタイミングで1のビット値81をとる場合に、入力信号が符号間干渉によってゼロ閾値よりも高い電圧値まで上がりきらないことがある。そのため、保持ビット値において前回のデータクロックタイミングにおける入力信号のビット値が0である場合、選択部112は、判定部110から出力されたビット値を選択して、データ保持部113に出力する。言い換えると、マイナス閾値をゼロ閾値と見なして入力信号のビット値を判定する。これによれば、入力信号の電圧値が符号間干渉によってゼロ閾値よりも高い電圧値まで上がりきらず、ゼロ閾値を少しだけ下回ってしまった場合であっても、誤ってビット値が0であると誤判定しないようにすることができる。選択部112は、選択部522に対応する。
In addition, when the
データ保持部113は、選択部112から出力されたビット値を保持する。また、データ保持部113は、保持しているビット値を示す保持ビット値信号を選択部112、及び演算部104、105に出力する。例えば、図9に示すように、メインタップにおける電圧値による干渉が第3ポストタップにまで及ぶ場合、少なくとも3つ前までのビット値を保持する。そのようにすることで、メインタップにおけるビット値を第3ポストタップに帰還することができる。いくつ前までのビット値を保持するかは、符号間干渉の影響に応じて予め任意に定めるようにしてよい。なお、本実施の形態では、ループアンロールを実施するため、メインタップにおけるビット値を第1ポストタップよりも後のエッジタイミング及び判定タイミングにおける入力信号に帰還すればよい。
The
クロック出力部201は、データクロックclkdとエッジクロックclkeを出力する。データクロックclkdの位相は、エッジクロックclkeを基準として0度から90度未満までの間の位相差をとるように予め任意に定められる。クロック出力部201は、クロック出力部50に対応する。
The
クロック位相検出部202は、判定部109及び選択部112から出力されたエッジクロックタイミング及びデータクロックタイミングにおけるビット値に基づいて、データクロック及びエッジクロックの位相が入力信号のシンボルに対して進んでいるか又は遅れているかを判定する。クロック位相検出部202は、判定結果を示す判定結果信号をクロック位相調整部203に出力する。
Whether the phase of the data clock and the edge clock is advanced with respect to the symbol of the input signal based on the bit values at the edge clock timing and the data clock timing output from the
クロック位相調整部203は、クロック位相検出部202から出力された判定結果信号に基づいて、データクロックclkd及びエッジクロックclkeの位相を適切な位相となるように調整する位相調整信号をクロック出力部204に出力する。これによって、クロック出力部204が出力するデータクロックclkd及びエッジクロックclkeの位相が適切な位相に調整される。つまり、クロック位相検出部202、クロック位相調整部203及びクロック出力部204によってCDRが行われる。
Based on the determination result signal output from the clock
続いて、図6を参照して、本発明の実施の形態にかかる判定帰還型等化部10の動作について説明する。図6は、本発明の実施の形態にかかる判定帰還型等化部10の動作を示すフローチャートである。
Next, the operation of the
判定帰還型等化装置1に入力された入力信号は、加算部101〜103のそれぞれに入力される。加算部102は、入力信号に演算部105から出力された加算信号を加算して、入力信号を閾値オフセット部107に出力する(S1)。加算部103は、入力信号に演算部105から出力された加算信号を加算して、入力信号を閾値オフセット部108に出力する(S2)。加算部101は、入力信号に演算部104から出力された加算信号を加算して、入力信号を閾値オフセット部106に出力する(S3)。
The input signal input to the
閾値オフセット部107は、入力信号にプラス閾値に相当するオフセット電圧を加算して、入力信号を判定部110に出力する(S4)。閾値オフセット部108は、入力信号にプラス閾値に相当するオフセット電圧を加算して、入力信号を判定部111に出力する(S5)。閾値オフセット部106は、入力信号に0Vのオフセット電圧を加算して、入力信号を判定部109に出力する(S6)。
The threshold offset
判定部110は、クロック出力部201からのデータクロックの立ち上がりエッジが入力されたときに、閾値オフセット部107から出力された入力信号のビット値を判定する(S7)。判定部109は、判定したビット値を選択部112に出力する。判定部111は、クロック出力部201からのデータクロックの立ち上がりエッジが入力されたときに、閾値オフセット部108から出力された入力信号のビット値を判定する(S8)。判定部111は、判定したビット値を選択部112に出力する。判定部109は、クロック出力部201からのエッジクロックの立ち上がりエッジが入力されたときに、閾値オフセット部106から出力された入力信号のビット値を判定する(S9)。判定部109は、判定したビット値をクロック位相検出部202に出力する。
When the rising edge of the data clock from the
選択部112は、データ保持部113から出力された保持ビット値のうち、前回に判定したビット値が1であるか否かを判定する(S10)。前回に判定したビット値が1である場合(S10:Yes)、選択部112は、判定部111から出力されたビット値を選択して、データ保持部113に出力する。前回に判定したビット値が0である場合(S10:No)、選択部112は、判定部110から出力されたビット値を選択して、データ保持部113に出力する。
The
データ保持部113は、選択部112から出力されたビット値を保持する。データ保持部113は、保持しているビット値を演算部104、105に出力する。演算部104、105のそれぞれは、データ保持部113から出力されたビット値に基づいて、加算信号を算出する(S14、S13)。演算部104は、算出した加算信号を加算部101に出力する。この加算信号は、加算部101によって入力信号に加算される(S3)。演算部105は、算出した加算信号を加算部102、103のそれぞれに出力する。この加算信号は、加算部102、103のそれぞれによって入力信号に加算される(S1、S2)。
The
続いて、図7及び図8を参照して、本発明の実施の形態による効果について説明する。 Next, effects of the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
エッジクロックclkdとデータクロックclkeとの位相差が90度の場合、図7Aに示すように、メインタップを第1ポストタップと第2ポストタップ間のエッジタイミングに帰還するときにおける帰還時間マージンは1.5UIとなる。これについては、図10Bと同様である。これに対して、本実施の形態のように、エッジクロックclkdとデータクロックclkeとの位相差を0度から90度未満の位相差とすることで、帰還時間マージンを拡大することが可能となる。 When the phase difference between the edge clock clkd and the data clock clke is 90 degrees, the feedback time margin when the main tap is fed back to the edge timing between the first post tap and the second post tap is 1 as shown in FIG. 7A. .5 UI. This is the same as FIG. 10B. On the other hand, the feedback time margin can be increased by setting the phase difference between the edge clock clkd and the data clock clke to a phase difference of 0 to less than 90 degrees as in the present embodiment. .
例えば、エッジクロックclkdとデータクロックclkeとの位相差が45度の場合、図7Bに示すように、メインタップを第1ポストタップと第2ポストタップ間のエッジタイミングに帰還するときにおける帰還時間マージンは1.75UIとなる。また、エッジクロックclkdとデータクロックclkeとの位相差が0度の場合、図7Cに示すように、メインタップを第1ポストタップと第2ポストタップ間のエッジタイミングに帰還するときにおける帰還時間マージンは2.0UIとなる。 For example, when the phase difference between the edge clock clkd and the data clock clke is 45 degrees, as shown in FIG. 7B, the feedback time margin when the main tap is fed back to the edge timing between the first post tap and the second post tap. Is 1.75 UI. When the phase difference between the edge clock clkd and the data clock clke is 0 degree, as shown in FIG. 7C, a feedback time margin when the main tap is fed back to the edge timing between the first post tap and the second post tap. Is 2.0 UI.
このように、本実施の形態では、エッジクロックclkdとデータクロックclkeとの位相差を0度から90度未満の位相差とすることで、位相差が90度の場合と比較して、帰還時間マージンを増加させることができる。そのため、通信速度の高速化を達成することができる。また、その中でも、位相差を0度とすることで、帰還時間マージンを最大とすることができる。 As described above, in this embodiment, the phase difference between the edge clock clkd and the data clock clke is set to a phase difference of 0 degree to less than 90 degrees, so that the feedback time is smaller than that in the case where the phase difference is 90 degrees. The margin can be increased. As a result, the communication speed can be increased. Among them, the feedback time margin can be maximized by setting the phase difference to 0 degree.
ここで、上述したように、回路によって、入力信号のビット値を判定する場合には、一定のセットアップ時間が必要となる。しかしながら、図7A〜Cに示すように、エッジクロックclkdとデータクロックclkeとの位相差を小さくするにしたがって、一般的にセットアップ時間も少なくなってしまう。 Here, as described above, when the bit value of the input signal is determined by the circuit, a certain setup time is required. However, as shown in FIGS. 7A to 7C, the setup time generally decreases as the phase difference between the edge clock clkd and the data clock clke decreases.
それに対して、本実施の形態のように、エッジクロックclkdとデータクロックclkeとの位相差を0度から90度未満とする構成と、ループアンロールを実施可能とするための異なる閾値によって入力信号のビット値を判定する構成とを組み合わせることによって、セットアップ時間の減少を抑制しつつ、帰還時間マージンを増加することを可能としている。以下、その理由について説明する。 On the other hand, as in this embodiment, the phase difference between the edge clock clkd and the data clock clke is set from 0 degrees to less than 90 degrees, and the input signal varies depending on different threshold values for enabling loop unrolling. By combining with the configuration for determining the bit value, it is possible to increase the feedback time margin while suppressing a decrease in the setup time. The reason will be described below.
一般的には、ゼロ閾値を基準としてビット値を判定するため、図8Aに示すように、エッジクロックタイミングから遷移後のビット値が認識可能となる。なお、図8Aは、エッジクロックとデータクロックとの位相差が90度である場合について示している。この場合、セットアップ時間90は、エッジクロックタイミングから次のデータクロックタイミングまでとなる。また、ホールド時間91は、データクロックタイミングから次のエッジクロックタイミングまでとなる。したがって、単純に、エッジクロックclkdとデータクロックclkeとの位相差を0度から90度未満とした場合、セットアップ時間が少なくなってしまうという問題がある。すなわち、帰還時間マージンとセットアップ時間はトレードオフの関係となっている。なお、セットアップ時間90とホールド時間91は、最小のセットアップ時間及びホールド時間を示したものである。
In general, since the bit value is determined based on the zero threshold, the bit value after the transition from the edge clock timing can be recognized as shown in FIG. 8A. FIG. 8A shows a case where the phase difference between the edge clock and the data clock is 90 degrees. In this case, the
図8Bは、エッジクロックclkdとデータクロックclkeとの位相差が45度である場合について示している。ここで、本実施の形態では、例えば、図8Bに示すように、入力信号波形70、74で示される入力信号が入力された場合、図示するデータクロックタイミングでビット値を判定するときは、判定部111によってプラス閾値を基準としてビット値が判定されることになる。これによれば、エッジクロックタイミングよりも前のタイミングから遷移後のビット値を認識することができる。したがって、エッジクロックclkdとデータクロックclkeとの位相差を0度から90度未満とした場合であっても、セットアップ時間の減少を抑制することができる。
FIG. 8B shows a case where the phase difference between the edge clock clkd and the data clock clke is 45 degrees. Here, in the present embodiment, for example, as shown in FIG. 8B, when the input signals indicated by the
しかしながら、図8Cに示すように、エッジクロックclkdとデータクロックclkeとの位相差を更に少なくした場合、ホールド時間91は増加するが、セットアップ時間90は減少してしまう。なお、図8Cは、プラス閾値が図8Bと同一であり、位相差が0度の場合について例示している。すなわち、上述したように、帰還マージンとセットアップ時間は、トレードオフの関係となるため、最適な位相差を選択するとよい。
However, as shown in FIG. 8C, when the phase difference between the edge clock clkd and the data clock clke is further reduced, the
ここで、図8Cに示す場合においても、プラス閾値をさらに高い電圧値とした場合、セットアップ時間を増加させることができる。しかしながら、プラス閾値をあまり高い電圧値としすぎると、ジッタ等の影響で入力信号の電圧値がプラス閾値を下回り、1と判定されるべきビット値が0と誤判定されてしまうおそれがある。そのため、好ましくは、位相差を45度とし、さらに、上述したように、アイパターンにおいて、データクロックタイミングにおける電圧方向の直線のうち、アイ開口で囲まれた線分の中間に位置する電圧値をプラス閾値として定めるとよい。そのようにすることで、それぞれ同様の傾斜の入力信号波形70、74で囲まれたアイ開口60のほぼ中心を、セットアップ時間からホールド時間に切り替わるタイミングとすることができる。そのため、図8Bに示すように、セットアップ時間90とホールド時間91を、ほぼ同様の時間とすることができる。また、位相差を0度とした場合と比較して、プラス閾値が高すぎる電圧値とならないようにすることができるため、上述したような誤判定を抑制することができる。なお、マイナス閾値側についても、同様のことが言えるため、その説明は省略する。
Here, also in the case shown in FIG. 8C, the setup time can be increased if the positive threshold value is set to a higher voltage value. However, if the positive threshold value is set too high, the voltage value of the input signal falls below the positive threshold value due to jitter or the like, and the bit value that should be determined as 1 may be erroneously determined as 0. Therefore, preferably, the phase difference is set to 45 degrees. Further, as described above, in the eye pattern, the voltage value positioned in the middle of the line segment surrounded by the eye opening in the voltage direction straight line at the data clock timing is set. It may be determined as a positive threshold. By doing so, almost the center of the eye opening 60 surrounded by the
さらに、ループアンロール方式では、第1ポストタップを帰還せずに等化しているため、その分だけ、多少、入力信号のジッタが増加してしまうという問題がある。しかしながら、CDRでは、エッジを正しく検出することが要求される。それに対して、本実施の形態では、エッジイコライズを実施している。エッジイコライズをすることで、エッジタイミングの符号間干渉を精度良く除去することができるので、エッジタイミングにおけるジッタをより低減することができる。 Furthermore, in the loop unroll method, since the first post-tap is equalized without feedback, there is a problem that the jitter of the input signal slightly increases. However, CDR requires that edges be detected correctly. On the other hand, in the present embodiment, edge equalization is performed. By performing edge equalization, the intersymbol interference at the edge timing can be accurately removed, so that the jitter at the edge timing can be further reduced.
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。 Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be changed as appropriate without departing from the spirit of the present invention.
本実施の形態では、判定帰還型等化部を1つ有する場合について例示したが、判定帰還型等化部を複数備えたn相(nは自然数)の構成としてもよい。また、判定帰還型等化部10及びCDR部20を構成する回路は、上述した本実施の形態における動作を満たす回路であれば、本実施の形態そのままの構成に限らない。
In the present embodiment, the case of having one decision feedback type equalization unit is illustrated, but an n-phase (n is a natural number) configuration including a plurality of decision feedback type equalization units may be employed. Further, the circuits constituting the decision
本実施の形態では、ゼロ閾値からプラス閾値までのオフセット電圧と、ゼロ閾値からマイナス閾値までのオフセット電圧とを同じ電圧値としたが、それぞれのオフセット電圧が異なる電圧値であってもよい。また、ゼロ閾値についても、0Vに限られず、他の電圧値としてもよい。 In the present embodiment, the offset voltage from the zero threshold value to the plus threshold value and the offset voltage from the zero threshold value to the minus threshold value are set to the same voltage value, but each offset voltage may be a different voltage value. Also, the zero threshold value is not limited to 0 V, and may be another voltage value.
本実施の形態では、ループアンロールを実施するようにしているが、入力信号の入力速度に応じて、ループアンロールを実施しないようにしてもよい。つまり、メインタップから、第1ポストタップと、メインタップ及び第1ポストタップ間のエッジタイミングのそれぞれへの帰還が間に合う速度の入力信号に対しては、ループアンロールを実施しないようにしてもよい。 In the present embodiment, loop unrolling is performed, but loop unrolling may not be performed according to the input speed of the input signal. In other words, loop unrolling may not be performed on an input signal having a speed in which feedback from the main tap to the first post tap and each of the edge timings between the main tap and the first post tap is in time.
本実施の形態では、好適な例として、位相差が45度であり、さらに、アイパターンにおいて、データクロックタイミングにおける電圧方向の直線のうち、アイ開口で囲まれた線分の中間に位置する電圧値をプラス閾値又はマイナス閾値として定める場合を挙げたが、必ずしも丁度それらの値には限定されない。つまり、位相差を略45度とし、プラス閾値又はマイナス閾値のそれぞれをアイ開口で囲まれた線分の略中間に位置する電圧値としてもよい。すなわち、位相差は、45度から数度のズレがあってもよい。言い換えると、データクロックタイミングの直前のエッジクロックタイミングまでの期間と、そのデータクロックタイミングの直後のエッジクロックタイミングまでの期間の比率が、略1対3となるようにしてもよい。また、プラス閾値又はマイナス閾値とする電圧値は、アイ開口で囲まれた線分の中間から、線分の全体の長さに対する数パーセントのズレがあってもよい。 In the present embodiment, as a preferred example, the phase difference is 45 degrees, and in the eye pattern, the voltage positioned in the middle of the line segment surrounded by the eye opening in the voltage direction straight line at the data clock timing. Although cases have been described in which values are defined as positive threshold values or negative threshold values, the values are not necessarily limited to those values. That is, the phase difference may be approximately 45 degrees, and each of the positive threshold value and the negative threshold value may be a voltage value positioned approximately in the middle of the line segment surrounded by the eye opening. That is, the phase difference may be shifted from 45 degrees to several degrees. In other words, the ratio of the period until the edge clock timing immediately before the data clock timing and the period until the edge clock timing immediately after the data clock timing may be approximately 1: 3. Further, the voltage value set as the positive threshold value or the negative threshold value may be shifted by several percent from the middle of the line segment surrounded by the eye opening with respect to the entire length of the line segment.
1 判定帰還型等化装置
5 等化装置
10 判定帰還型等化部
20 CDR部
50 クロック出力部
51 等化部
52 データサンプリング部
101、102、103 加算部
104、105 演算部
106、107、108 閾値オフセット部
109、110、111 判定部
112 選択部
113 データ保持部
201 クロック出力部
202 クロック位相検出部
203 クロック位相調整部
520 第1の判定部
521 第2の判定部
522 選択部
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記入力信号のエッジタイミング間のデータサンプリングタイミングを通知するデータクロックを出力するクロック出力部と、
前記データクロックに基づいて前記データサンプリングタイミングで前記入力信号の値をサンプリングするデータサンプリング部と、
前記データサンプリング部によってサンプリングされた入力信号の値を、当該入力信号の値をサンプリングしたデータサンプリングタイミング後のエッジタイミングにおける前記入力信号に帰還することで、前記入力信号を等化する等化部と、を備え、
前記クロック出力部は、前記データサンプリングタイミングからその直前のエッジタイミングまでの期間が、当該データサンプリングタイミングからその直後のエッジタイミングまでの期間よりも短くなるように、前記データクロックを出力し、
前記データサンプリング部は、
前記基準電圧値よりも第1の所定の電圧値分高いプラス閾電圧値を前記基準電圧値として、前記データサンプリングタイミングにおける前記入力信号の値を判定する第1の判定部と、
前記基準電圧値よりも第2の所定の電圧値分低いマイナス閾電圧値を前記基準電圧値として、前記データサンプリングタイミングにおける前記入力信号の値を判定する第2の判定部と、
前記第1の判定部及び前記第2の判定部のうち、前回にサンプリングした入力信号の値に対応する電圧値側の電圧値を前記基準電圧値とする判定部によって判定された入力信号の値を、前記サンプリングした入力信号の値として選択する選択部と、を含む、
等化装置。 An equalizer for equalizing an input signal showing different values depending on whether the voltage value is higher or lower than a predetermined reference voltage value,
A clock output unit for outputting a data clock for notifying a data sampling timing between edge timings of the input signal;
A data sampling unit that samples the value of the input signal at the data sampling timing based on the data clock;
An equalization unit for equalizing the input signal by feeding back the value of the input signal sampled by the data sampling unit to the input signal at the edge timing after the data sampling timing of sampling the value of the input signal; With
The clock output unit outputs the data clock so that a period from the data sampling timing to the immediately preceding edge timing is shorter than a period from the data sampling timing to the immediately following edge timing;
The data sampling unit
A first determination unit that determines a value of the input signal at the data sampling timing with a positive threshold voltage value that is higher than the reference voltage value by a first predetermined voltage value as the reference voltage value;
A second determination unit that determines a value of the input signal at the data sampling timing with a negative threshold voltage value lower than the reference voltage value by a second predetermined voltage value as the reference voltage value;
Among the first determination unit and the second determination unit, the value of the input signal determined by the determination unit using the voltage value side voltage value corresponding to the value of the input signal sampled last time as the reference voltage value And a selection unit that selects as a value of the sampled input signal,
Equalizer.
前記等化部は、
前記入力信号の値に基づいて、前記エッジタイミングにおける入力信号の電圧値を、前記基準電圧値に補正するためのエッジ加算電圧値を算出するエッジ演算部と、
前記エッジ演算部によって算出されたエッジ加算電圧値を、前記入力信号に加算するエッジ加算部と、を含む、
請求項1に記載の等化装置。 The equalization unit feeds back the value of the sampled input signal to an input signal at an edge timing subsequent to the data sampling timing after sampling the value of the input signal,
The equalization unit
An edge calculation unit that calculates an edge addition voltage value for correcting the voltage value of the input signal at the edge timing to the reference voltage value based on the value of the input signal;
An edge addition unit that adds an edge addition voltage value calculated by the edge calculation unit to the input signal;
The equalization apparatus according to claim 1.
前記プラス閾電圧値は、前記プラス閾電圧値で判定される入力信号の信号波形のアイパターンにおいて、前記データサンプリングタイミングにおける電圧方向の直線のうち、アイ開口で囲まれた線分の略中間に位置する電圧値であり、
前記マイナス閾電圧値は、前記マイナス閾電圧値で判定される入力信号の信号波形のアイパターンにおいて、前記データサンプリングタイミングにおける電圧方向の直線のうち、アイ開口で囲まれた線分の略中間に位置する電圧値である、
請求項3に記載の等化装置。 The clock output unit outputs the data clock so that a ratio between a period until the edge timing immediately before the data sampling timing and a period until the edge timing immediately after the data sampling timing is approximately 1: 3. And
In the eye pattern of the signal waveform of the input signal determined by the positive threshold voltage value, the positive threshold voltage value is approximately in the middle of the line segment surrounded by the eye opening among the straight lines in the voltage direction at the data sampling timing. Is the voltage value located,
The negative threshold voltage value is approximately in the middle of a line segment surrounded by an eye opening among straight lines in the voltage direction at the data sampling timing in the eye pattern of the signal waveform of the input signal determined by the negative threshold voltage value. The voltage value that is located,
The equalization apparatus according to claim 3.
前記等化装置は、前記エッジクロックに基づいて前記エッジタイミングで前記入力信号の値をサンプリングするエッジサンプリング部をさらに備え、
前記クロック出力部は、前記エッジサンプリング部によってサンプリングされた入力信号の値と、前記データサンプリング部によってサンプリングされた入力信号の値とに基づいて、クロック・データ・リカバリによって、前記データクロック及び前記エッジクロックを生成する、
請求項1乃至4のいずれか1項に記載の等化装置。 The clock output unit further outputs an edge clock notifying the edge timing,
The equalizer further includes an edge sampling unit that samples the value of the input signal at the edge timing based on the edge clock,
The clock output unit is configured to perform clock data recovery based on the value of the input signal sampled by the edge sampling unit and the value of the input signal sampled by the data sampling unit. Generate clock,
The equalization apparatus of any one of Claims 1 thru | or 4.
前記入力信号から前記第1の所定の電圧値を減算して出力する第1のオフセット部と、
前記入力信号に前記第2の所定の電圧値を加算して出力する第2のオフセット部と、を備え、
前記第1の判定部は、前記第1のオフセット部から出力された入力信号を前記基準電圧値と比較することで、前記プラス閾電圧値を前記基準電圧値として前記入力信号の値を判定し、
前記第2の判定部は、前記第2のオフセット部から出力された入力信号を前記基準電圧値と比較することで、前記マイナス閾電圧値を前記基準電圧値として前記入力信号の値を判定する、
請求項1乃至5のいずれか1項に記載の等化装置。 The equalization device further includes:
A first offset unit for subtracting and outputting the first predetermined voltage value from the input signal;
A second offset unit that outputs the input signal by adding the second predetermined voltage value, and
The first determination unit determines the value of the input signal by using the plus threshold voltage value as the reference voltage value by comparing the input signal output from the first offset unit with the reference voltage value. ,
The second determination unit determines the value of the input signal using the negative threshold voltage value as the reference voltage value by comparing the input signal output from the second offset unit with the reference voltage value. ,
The equalization apparatus according to any one of claims 1 to 5.
前記等化部は、
前記入力信号の値に基づいて、前記データサンプリングタイミングにおける入力信号の電圧値を、前記基準電圧値に補正するためのデータ加算電圧値を算出するデータ演算部と、
前記データ演算部によって算出されたデータ加算電圧値を、前記入力信号に加算するデータ加算部と、を含む、
請求項2に記載の等化装置。 The equalization unit further feeds back the value of the sampled input signal to an input signal at a data sampling timing subsequent to the data sampling timing after sampling the value of the input signal,
The equalization unit
Based on the value of the input signal, a data calculation unit that calculates a data addition voltage value for correcting the voltage value of the input signal at the data sampling timing to the reference voltage value;
A data addition unit that adds the data addition voltage value calculated by the data operation unit to the input signal,
The equalization apparatus according to claim 2.
前記選択部は、前記前回にサンプリングした入力信号の値が1である場合に前記第1の判定部によって判定された入力信号の値を選択し、前記前回にサンプリングした入力信号の値が0である場合に前記第2の判定部によって判定された入力信号の値を選択する、
請求項1乃至7のいずれか1項に記載の等化装置。 The input signal is a signal that indicates 1 when it is higher than the reference voltage value, and indicates 0 when it is lower than the reference voltage value,
The selection unit selects the value of the input signal determined by the first determination unit when the value of the input signal sampled last time is 1, and the value of the input signal sampled last time is 0 In some cases, the value of the input signal determined by the second determination unit is selected.
The equalization apparatus according to any one of claims 1 to 7.
前記入力信号のエッジタイミング間のデータサンプリングタイミングを通知するデータクロックを出力するクロック出力ステップと、
前記データクロックに基づいて前記データサンプリングタイミングで前記入力信号の値をサンプリングするデータサンプリングステップと、
前記サンプリングされた入力信号の値を、当該入力信号の値をサンプリングしたデータサンプリングタイミング後のエッジタイミングにおける前記入力信号に帰還することで、前記入力信号を等化する等化ステップと、を備え、
前記クロック出力ステップでは、前記データサンプリングタイミングからその直前のエッジタイミングまでの期間が、当該データサンプリングタイミングからその直後のエッジタイミングまでの期間よりも短くなるように、前記データクロックを出力し、
前記データサンプリングステップは、
前記データサンプリングタイミングにおいて、前記基準電圧値よりも第1の所定の電圧値分高いプラス閾電圧値を前記基準電圧値とした前記入力信号の値の判定、及び、前記基準電圧値よりも第2の所定の電圧値分低いマイナス閾電圧値を前記基準電圧値とした前記入力信号の値の判定を行うステップと、
前回にサンプリングした入力信号の値に対応する電圧値側の電圧値を前記基準電圧値として判定された入力信号の値を、前記サンプリングした入力信号の値として選択するステップと、を含む、
等化方法。 An equalization method for equalizing an input signal showing different values depending on whether a voltage value is higher or lower than a predetermined reference voltage value,
A clock output step of outputting a data clock for notifying a data sampling timing between edge timings of the input signal;
A data sampling step of sampling the value of the input signal at the data sampling timing based on the data clock;
An equalization step of equalizing the input signal by feeding back the value of the sampled input signal to the input signal at the edge timing after the data sampling timing at which the value of the input signal is sampled, and
In the clock output step, the data clock is output so that a period from the data sampling timing to the immediately preceding edge timing is shorter than a period from the data sampling timing to the immediately following edge timing,
The data sampling step includes
At the data sampling timing, determination of the value of the input signal using a positive threshold voltage value that is higher than the reference voltage value by a first predetermined voltage value as the reference voltage value, and second than the reference voltage value. Determining a value of the input signal with a negative threshold voltage value that is lower by a predetermined voltage value as the reference voltage value;
Selecting the value of the input signal determined as the reference voltage value as the voltage value on the voltage value side corresponding to the value of the input signal sampled last time, as the value of the sampled input signal,
Equalization method.
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JP2015149668A (en) * | 2014-02-07 | 2015-08-20 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | semiconductor device |
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