JP5386583B2 - 容量結合クロストークの相殺 - Google Patents

Description

近接して配置された複数の通信線を有するシステムでは、これらの線の任意の１つの線上のシグナリングが他の線上にシャドー（shadow）信号を励起すること（「クロストーク」として知られた現象）がある。クロストークは線上の信号マージン（すなわち、それらの線上の送信信号の許容タイミングおよび／または振幅誤差）を少なくする傾向があり、したがってクロストークは一般的に、信号速度が増加し振幅が縮小するにつれてますます問題になり最終的には信号帯域幅を制限する。

クロストークに対処するための多くの手法が開発されてきたが、これらの手法は、あらゆる所与の状況では、うまくいくこともあり、うまくいかないこともあり、あるいは望ましい場合も望ましくない場合もある。そのため、クロストーク問題に対処する手法の必要性が依然として存在する。

本発明はこの必要性に対処し、さらに関連利点を提供する。

送信線上の遠端クロストークの問題について説明するために使用される図である。この例では、第１の線１０３は「アグレッサ（aggressor）」線であり、第２の「ビクティム（victim）」線１０５上にクロストーク（正弦波記号１２１、１２３、１２５により表される）を発生する。ビクティム線１０５は少なくともその長さの一部においてアグレッサ線１０３と平行に走る。クロストークの寄与の結果としての「チャンネル間干渉（ＩＣＩ：inter channel interference）」は、図１の右側の参照符号１３１により示される２つの信号の重ね合せにより例示される。 通信システムの一実施形態すなわち遠端クロストークの影響を打ち消すために容量結合回路２２７を使用する実施形態の概略図である。容量結合回路は、アグレッサ信号となるであろう信号２１９の一表現を第２の線２０９（すなわちビクティム線）上に信号微分係数の形式で結合する。特に、容量結合回路２２７の容量とその出力インピーダンスは、遠端クロストークが受信機２０５に現われる際にそれを低減するように定義されてよい。 特定のバス構成を所与として、受信機における遠端クロストークを相殺するために必要とされる容量値を決定するための較正を行なう１つの方法を示すブロック線図である。２つの破線のオプショナルブロック３０３と３０４により示されるように、図３の方法は、ブロック３０３の１つにより表されるマスタ装置（メモリ制御装置など）または他のブロック３０４により表されるスレーブ装置（メモリ装置など）のいずれかにおいて容量値を設定するために実行されてよい。 送信機４０３を受信機４０５に接続する５つの送信線を含むバスを例示する概略図である。２つの破線矢印４２１により表されるように、第２の線４１１はアグレッサとして描かれる。図４では、各ドライバ（ドライバ４１７など）は、数字ペア４２７／４２８または４２９／４３０によりそれぞれ示される容量結合回路により２つの最近傍線に結合される。バス（第１の線４０９など）の端の線は１つの最近傍線だけを有し、単一の容量結合回路（数字ペア４２５／４２６により例示される）により１つの最近傍線にだけ結合される。 各最近傍線ペアを接続し得る容量結合回路の一実施形態の概略図である。図５の実施形態は、プログラム可能な駆動および出力インピーダンス部品５０３と、図の右側に見られるように多くの付加的容量選択肢５０５とを含む。 容量選択肢を選択し、駆動力を調節し、そうでなければ容量結合回路が近傍信号線または経路上の電圧に影響を与えるやり方を調節するように使用され得る調整可能出力インピーダンス回路の一実施形態の概略図である。例えば、図６に描かれた回路は、図５に見た１つまたは複数の調整可能インピーダンス回路５１１、５１３、または５１５として使用されてよい。 調整可能出力インピーダンス回路の第２の実施形態（図６の実施形態の変形）の概略図である。 図３と類似のブロック図であるが、マスタ装置（例えばメモリ制御装置）が送信するＮ個の信号の容量結合を設定する方法８０１の流れを示す（Ｎは任意の数であってよく、例えば１６線並列バスの１６）。図８に示すように、マスタ装置は、構成モードにおいて、測定されたクロストークを表す校正信号を受信機から受信し、次に、（ｉ）各容量結合回路の結果と（ｉｉ）各受信機の結果を格納してよい。 図８と類似の別のブロック図であるが、スレーブ装置（メモリ装置など）における方法９０１の流れを示す。本実施形態ではスレーブ装置はただ１つのマスタ装置と通信を行う（従って、その容量値はそのすべての発信通信に対し一定のままである）ので、図９のブロック図は前の図よりいくぶん簡単である。参照符号９１３により示されるように、スレーブ装置はマスタ装置により測定されスレーブ装置の１つまたは複数のレジスタ内にプログラムされた容量値（および出力インピーダンス値）を有する。 ４本までの最近傍線（すなわち、ほぼ平面状のバスにおける所与の線のいずれかの側の２本までの）の容量結合クロストーク低減回路を提供する実施形態１００１の概略図である。図１０では一例として、ドライバ１０１７は、近傍線（それぞれ参照符号１００９により示す）上、および「２つ向こう」に存在する線（参照符号１０１１の２つのインスタンスにより表される）上の両方に結合される駆動信号の一表現を有する。図１０の最下部の拡張断面図１０４５は「マイクロストリップ」バスとしてのバスの構成を示す。 上部１１０３と下部１１０５を示す２部グラフ１１０１である。上部１１０３は、それぞれがアグレッサ線の論理／電圧波形を表し、異なる線パターンを使用して描写される６つの曲線をプロットする。下部１１０５は、上部で使用されたものと同じ線パターンを用い、ビクティム線上に現われる際の対応するクロストーク／電圧波形を示す。図１１の各線パターンペアは、零フェムトファラッド（０ｆＦ）、５０フェムトファラッド（５０ｆＦ）、１００フェムトファラッド（１００ｆＦ）、１５０フェムトファラッド（１５０ｆＦ）、２００フェムトファラッド（２００ｆＦ）および２５０フェムトファラッド（２５０ｆＦ）と特定される異なるクロスカップリング容量に対応する。図１１のグラフは例示的にすぎないということに留意されたい。すなわち、近傍線間のクロストークを打ち消すために実際上必要とされる実際の容量は、バス長、電線間の分離、バスにシールドが使用されるかどうか、および他の多くの要素に依存して変わることになる。 メモリ制御装置１２０３と２つのメモリ装置１２０５と１２０７のそれぞれが、これら装置（制御装置またはメモリ装置のいずれか）が送信機として機能するときに、クロストークを低減するために使用される容量結合回路を有する実施形態１２０１を示す概略ブロック図である。メモリ制御装置は、各メモリ装置の経路配策専用の容量値を保持してもよいし、またチップセレクト信号１２１９の管理下でその容量クロスカップリング回路を設定してもよいが、メモリ装置の容量値は固定されたままである（少なくとも後に続く再校正まで）。 図４と類似の図であるが、差動シグナリング環境で容量クロスカップリング回路を使用する一実施形態を例示する。

列挙された特許請求範囲により定義される主題は、添付図面と併せて読むべきである以下の詳細説明を参照することによりさらに良く理解され得る。特許請求範囲に記載される様々な技術の実施形態を構築し用いることを可能にする以下に記載の１つまたは複数の特定の実施形態の説明は、列挙された特許請求範囲を制限するのではなくいくつかの方法と装置に対するそれらの適用を例示することを目的とする。以下に記載の説明は、（ｉ）１つの信号経路を駆動するために使用される信号の一表現を別の（並列）信号経路上に容量結合するために容量回路を利用する送信機と、このような回路に基づくシステムと、（ｉｉ）校正値に応じて容量結合回路を設定する工程を含む送信システムにおける動作方法と、を例示する。より詳細には、この送信機と動作方法のそれぞれは、容量結合を利用してクロストークを打ち消すために、以下に検討される実施形態において使用されてよい。これらの具体例が提示されるが、本明細書に記載の原理はまた他の方法と装置にも適用されてよい。

Ｉ．はじめに
本開示は、送信機が受信機へ信号を送信するシグナリングシステムに関する。一般的に言えば、データ線上のこれらの装置間で送信される信号は、すぐ近くの他の線上に、他の線上の信号の品質を低下させ得るシャドー信号すなわち「クロストーク」を生成する傾向がある。実際、クロストークはしばしば相互的であり、このことは線同士を十分近くに配置するとクロストークはこれら線の多くまたはすべての上の信号を解釈する能力を妨害し得ることを意味する。

本明細書で開示される実施形態は、例えば、受信機が受けるクロストークを打ち消す効果を有する相殺信号を「近傍」経路上に意図的に印加することによりクロストークを低減するために容量結合を利用する。クロストークは、シグナリング部品、信号経路長、部品間で経路が配策されるやり方、温度、製造バラツキ、環境変動、および他の要素に関連する様々な条件により生成、低減、悪化され得る。したがって、本開示はまた、争点の、レイアウトを所与として与えるべき容量結合の量（および、必要に応じ、結合を印加するタイミング）を測定するように、特定の信号経路および条件の較正を通じてこの変動に対処するための原理を提供する。まとめると、これらの原理は、クロストーク問題に対し低コストでかつ高効率な解決策、誘導性クロストークが支配的なシグナリング環境において特に有用な解決策を提供する。

図１はシグナリングシステム１０１を示すために用いられる。一組の通信経路または「バス」は通常、様々な電子部品（図１には見えない）間の通信を配策するために使用される。バスとしては、並列または直列リンク、データ送信線または制御またはアドレス線、クロックまたは他の特殊目的信号線を含む任意のタイプの通信経路または線を挙げることができる。例えば、バスは、限定するものではないがシングルエンド、差動、符号化、多値、または他の形式の通信用に構成され、また双方向または片方向シグナリングの通信用に使用されてよい。バスは、２つの電子部品間の通信（すなわち２つの電子部品間で接続される１つまたは複数のポイントツーポイントシグナリングリンク）専用であってもよいし、あるいは３個以上の電子部品間の通信（例えば、３個以上の電子部品間で接続される１つまたは複数のマルチドロップ方式シグナリングリンク）を可能にするように使用される共有資源であってよい。先に述べたように、ディジタル電子機器の大きさが縮小し続け、また信号経路が互いに密に配策されるにつれクロストーク問題が大きくなる。図１は、２つの線１０３と１０５だけを使用してこの問題を示すために用いられる。この例では、第１の線１０３上で第１のディジタル波形１０７を送信し、第２の線１０５上に第２のディジタル波形１０９を送信することが望まれる。第２の信号はまた通常、実際には矩形波パルスであるが、遷移が瞬間的ではない（すなわち非零立ち上がりおよび立ち下がり時間を呈する）ということと、伝達されるデータの値（すなわち、２進信号の場合のビット、１符号当たり２以上のビットを搬送する多値信号または他のタイプの信号の場合のマルチビット）は本考察の目的のために任意の状態を取り得るということと、を示すために「データアイ」記号（すなわちデータ有効期間）を用いて図示されている。この例では、２つの信号線は、クロストークが生じるように、その長さの少なくとも一部に沿って互いに平行に接近した関係で配置されるものと仮定する。並列進行の領域は破線の箱１１１により図１に示され、発生するクロストークは容量性クロストーク１１３だけでなく誘導性クロストーク１１２の形式をとるものと想定する必要がある。

誘導性クロストークと容量性クロストークは任意のタイプの信号線において存在し、一般的に逆極性を有する。ＩＣＩは、いずれかのタイプのクロストークが他方のクロストークより大きくなる時は常に発生し得る。いくつかのタイプのプリント回路基板と、コンピュータ製造のために一般的に用いられる他のタイプの配策では、誘導性クロストークが支配的になる傾向があり、その結果、送信機から離れたバスの最遠端部の順方向クロストークからの干渉は誘導結合（アグレッサ信号の遷移方向に対し極性が逆である）が支配的である。

各送信線は、それぞれが基準面または戻り経路（例えば、三角記号１１９により表される）に送信線を結合するコイル１１５と容量１１７を含む一連のユニットとしてモデル化されてよい。多くのバス配策方式では、信号線を、幾分は一貫した経路寸法と近傍経路間間隔とを有するものと特徴付けることができ、したがって図１により示すように順方向クロストーク影響は加算的であり、２本の線１０３と１０５の並列配策の長さ全体にわたって徐々に高まる。このクロストークの加算的影響は参照符号１２１、１２３、１２５により示される３つの正弦波記号（またはこれら信号の加算）により表される。

したがって、第１の送信線１０３の最遠端部１２７への第１の信号１０７の送信は第２の信号線１０５上にクロストークを誘導し、このクロストークはその経路上に送信された信号１０９と干渉する。その結果、第２の信号１０９はその送信先１２９に到着するが、参照符号１３１と関連加算により表されるチャンネル間干渉を有する。

第２の信号１２９を解釈することを困難にする遠端クロストークは、順方向クロストーク結合係数「ｋ_ｆｘ」、線間結合の持続時間「ｔ_ｘ」、アグレッサ信号の微分係数

の積により下式（１）で数学的に与えられる。

アグレッサ信号「Ｖ_ａ」は図１の送信信号１０７を表す。順方向クロストーク結合係数は、容量結合によるクロストークを表す「ｋ_ｃｘ」と誘導結合によるクロストークを表す「ｋ_ｌｘ」により式（２）で数学的に与えられる。従ってアグレッサ信号Ｖ_ａに関し、遠端クロストークは容量結合が結合線を支配する場合は正極性信号の形式をとり、誘導結合が支配する場合は負極性信号の形式をとり、容量結合と誘導結合が釣り合う場合は無視可能であるかあるいは存在しない。

いくつかのタイプの信号線では、誘導結合は容量結合より支配的となる傾向があり、その結果、信号経路長、バスの断面形状、温度、および他の条件に基づき形成される受信機から見た負のシャドー信号となる。残念ながら、先に述べたように、この支配性は、マイクロストリップバスが用いられる場合を含め多くのタイプのプリント回路基板配策に共通となる傾向がある。マイクロストリップバスは多くのタイプのプリント回路基板の通信に用いられ、通常は金属の基準面、グランドプレーン上の絶縁体、および絶縁体の上の金属の通信線を特徴とする。マイクロストリップバスは、容易にかつ安価に製作されるが、シールド設計がいくつかのタイプの信号干渉（クロストークを含む）に対し与えるであろう比較的多くの保護を欠く。

そのため、第１の信号の波形１０７は負極性のアグレッサ遷移を生じるものと仮定する必要がある。これらの遷移は参照符号１２１、１２３、１２５を用い図１に記号的に描かれる。順方向クロストークは累算的で非飽和性の電磁界効果であるので、第２の信号線１０５へのその影響は２本の線１０３、１０５の並列進行の長さに沿ってさらに顕著になるだろう。第１の送信線１０３はこの例では「アグレッサ」チャネルであり、一方、第２の信号線すなわち送信線１０５は、第２の線に沿って送信されたデータ１０９を解釈する能力を妨害するチャンネル間干渉（ＩＣＩ）を受けるという意味で「ビクティム」チャネルである。

図２には、不要な遠端クロストークを打ち消す容量結合信号を印加する実施形態２０１を示す。例えば、インダクタンスに支配された（inductance-dominated）送信路に関し、図２の実施形態は、式（２）内の項を効果的に釣り合わせてほぼ零の遠端クロストークを生成するように容量結合信号を意図的に注入することを特徴とする。この手法は、クロストーク問題に対処する他のいくつかの試み、すなわちしばしばクロストークが起こるのを完全に防ごうとする他のいくつかの試みとは異なる。

図２は、第１の送信線２０７上で受信機２０５に送信する送信機２０３を示す。この送信線は、共通送信経路２１１上の第２の線２０９の比較的近くを通り、したがって受信機２０５において不要な順方向クロストークを発生する可能性があると思われる。この例では、クロストークはマイクロストリップ線バスにおいて見られるであろうインダクタンスに支配されたクロストークであることと、クロストークを打ち消すことが望ましいということと、を仮定する必要がある。ドライバ２１７は、受信機の第１のスライサ２２１による受信のために第１の送信線２０７上に入力信号２１９を駆動する。第２のスライサ２２３は、第２の線２０９に沿って送信された信号（同じ送信機に端を発してもよいしそうでなくてもよい）を受信する。図２に見られるように、送信機は、クロストークが受信機に現われたならばその誘導性およびリアクタンス性（容量性）影響を効果的に釣り合わせるように第２の線２０９上に入力信号２１９の一表現を結合するために容量結合回路２２７を利用する。容量結合回路２２７は、第２の線上に順方向クロストークに対する補完を印加する機能を実現するのに必要な任意の回路（例えば、誘導性クロストークが平行送信線の全長に沿って線形でない場合は可能性としてさらに遅延素子を含む）であってよいが、ドライバと容量とを含むものとしてこの例では象徴的に示される。

送信機の容量結合回路に隣接して正弦波記号２２９が描かれている。正弦波記号２２９は、図１の総順方向クロストーク（すなわち参照符号１３１によりある程度示された正弦波）を描写するために使用された記号の正確な負の記号を表す。すなわち、上に示したように、誘導性クロストークの影響は、平行送信線の長さに沿って加算的であり、したがって誘導性クロストークの影響は徐々に高まり、送信機からの距離および他の要素に依存して受信機毎に固有である。「一括（lump sum）」相殺信号（例えば、もとのドライバ信号の正の微分係数）を加えることにより、図２の実施形態は、全クロストーク（上式（１）により表される）を零に駆動しようとして、特定の受信機において見られる累積誘導性クロストーク影響を釣り合わすやり方で隣接信号を効果的に乱す。関連する結合信号は、第１の信号２３１から発生する抑えられないクロストークがその並列進行の長さ全体ににわたる第２の線２０９との結合信号を段階的に相殺するやり方で、第２の線２０９上に送信される任意の信号内で加算される。その結果、理想的にはスライサ２２３において所望の元の信号を正確に生成する。すなわち、図２の参照符号２３３により示すように、結合信号の影響は、チャンネル間干渉を低減または除去するように、第１の送信線からのクロストークにより徐々に失われる。

また、上述の原理を利用して容量性クロストークの影響を打ち消すことが可能である。容量性クロストークは近傍線上に正極性信号を結合するので、容量結合回路はこの形式のクロストークを補償するために近傍線上に補完信号（すなわち逆極性信号）を結合するであろう。以下の例では、この問題はマイクロストリップバスを含む多くの送信線の場合に支配的となる傾向があるので、考察は主としてインダクタンスに支配されたクロストークの低減に焦点を合わせる。しかしながら他の形式のクロストークを打ち消すために本明細書で検討された原理を適用することも同様に可能である。

先に述べたように、クロストークの影響は経路配策を含む多くの要素に依存する。多くの受信機が１つの送信機と通信を行う（例えば、異なる場所の多くのメモリ装置がメモリ制御装置から信号を受信する）状況では、あるいは多くの送信機が１つの受信機と通信を行う（例えば、異なる場所の多くのメモリ装置が１つの制御装置へ信号を送信する）場合、クロストークは送受信機経路毎に変化し得る。すなわち、図２の実施形態により提供される容量結合は、インダクタンスに支配されたクロストークを可能な限り効果的に相殺するために特定の送受信機構成にしたがって調整（または、マッピング、校正、そうでなければ詳細に調節）されてよい。

図３には、この調節を行なう方法の一実施形態３０１を示す。この方法は、マスタ装置である送信機、あるいはスレーブ装置である送信機に実装され得る。例えば、メモリシステムでは、メモリ制御装置は通常、メモリ装置により共有されないハードウェアとファームウェアを含むかなりの量の制御論理を有することになる。したがって、制御装置を使用して制御装置内に１つまたは複数の容量結合機能を設定する校正機能を実装すること、および／またはメモリ装置内に同様なことをするための制御を設けることは実現性があるかもしれない。

図３により示すように、マスタ装置は第１の破線ブロック３０３にしたがってスレーブ装置から校正値を受信する。この「校正値」は、クロストークを低減するために１つまたは複数の容量結合回路を設定する送信機としてのマスタ装置にとって有用な任意のデータであってよい。例えば、データは、受信機が受けるようなクロストークの大きさまたは影響を表す電圧値または符号を含んでよい。これらの値に応じて、システム（例えば、マスタ装置）は適切な容量と駆動力／出力インピーダンスを決定してもよい。また、システムは、これらの値を適用し、これらの値を使用することにより得られる信号微分係数の表現を、そうでなければ「ビクティム」信号経路になるであろう経路上に結合するようにマスタ装置内に１つまたは複数の容量回路を設定してもよい。これらの機能は、図３の参照符号３０５、３０７、３０９により表される。

あるいはまた、図３により表されるように、マスタ装置自身は、例えば遠隔送信機（例えば、データ読み取り信号を供給するメモリ装置）からのアグレッサ信号により生成されるようなクロストークを直接測定することができる。この直接測定は破線ブロック３０４により表される。マスタ装置は次に、インダクタンスに支配されたクロストークを相殺するために、容量を選択（例えば、決定）し遠隔送信機内の１つまたは複数の容量回路が適正値を有するように設定（例えば、プログラム）する。この処理もまた参照符号３０５、３０７により表される。こうしてスレーブ装置は参照符号３０９に従って、そうでなければマスタ装置（すなわち制御装置）が見るであろうクロストークを打ち消すために、各ビクティム経路上にその信号を容量結合する。

こうして提示されたインダクタンスに支配された送信システム内の順方向クロストークを低減するために容量結合を使用する実施形態により、マスタ／スレーブ実施形態に関するさらなる詳細を図４〜１０を参照して以下に提示する。

ＩＩ．マスタ／スレーブ環境における実施形態
Ａ．実施形態
図４には、送信機４０３と、受信機４０５と、送信機と受信機を接続するバス４０７の多くの線と、を含む実施形態４０１を示す。これらの線は、クロック、チップセレクト、割り込み、データマスクおよび他の制御線、データ照会線（ＤＱ：ｄata query）、および通信に使用される他の線を含む制御およびアドレス（ＣＡ：control and address）線を含む。以下の考察では、実施される例はデータバスの観点から説明されるが、本実施形態は、送信機と受信機を接続する任意の線、および線の任意のサブセットまたは組み合わせに適用され得るということを理解すべきである。

図４には、Ｎ本の線の並列データバス４０７のうちの４本の線４０９、４１１、４１３、４１５を示す（ここで、Ｎは例えば１６または３２であってよい）。これらの線の第２番目の線４１１を参照すると、ドライバ４１７は、スライサ４１９（すなわち、線４１１上で伝達される符号に従って１つまたは複数の２進ビットを発生する受信回路）との通信のためにその線上に単一または多値信号をスイッチングするだろう。図４では、それぞれが第２の線４１１から近傍線４０９、４１３上に誘導される不要なクロストークを示す２つの破線矢印４２１が見られる。特に、不要なクロストークはまた、他の線（例えば「２つ向こうの」線、または最近傍線からさらに離れた線（例えば図４における一番下の線４１５））から発生する可能性がある。しかしながらクロストークは一般的には距離の２乗で減衰するので、最近傍線以外からのクロストークは図４の実施形態を検討する目的のために無視される。他の線からのクロストークについては、図１０に関連して以下に検討する。また考察を容易にするために、あたかも第２番目の線４１１だけがアグレッサとして送信し機能し、第１および第３番目の線４０９、４１３だけがビクティムであるかのように、２つの破線矢印４２１だけが図４では見られる。

この例では、各信号線のドライバは、その入力信号を最近傍ドライバの出力に接続する容量結合回路を有する。すなわち、例えば、第２番目の線４１１のドライバ４１７は、第２番目の線４１１の電磁界効果から発生する最近傍線４０９と４１３へのクロストークの影響を打ち消すために、入力信号４１８を受信し、この信号の一表現を各最近傍線４０９と４１３上に容量結合する。この趣旨で、信号４１８の各表現は、プログラム可能なインピーダンスまたは駆動力（４２７または４２９）、調整可能または可変容量（４２８または４３０）を有するドライバを含むプログラム可能容量結合回路を通過する。容量値は、それぞれのスライサ４３１、４３２（それらの線の受信機端に位置する）において観察される最近傍線４０９、４１３上のクロストークを可能な限り相殺するように較正モード中に送信機により校正される。各受信機の結合容量とその結合容量から生成される微分係数信号の関連駆動力とを選択することにより、送信機は、バス上のその相対的位置と他のバス条件を所与として、特定の受信機の必要性に合うようにクロストークを効果的に等化する。

特に、ドライバの信号経路から見る実効出力インピーダンスを維持するまたはさらに調節することが望ましいかもしれない。この目的を達成するために、図４の実施形態において近傍線上に信号を容量結合するために使用されるドライバ（４２５／４２７／４２９）は、データバスに使用されるＮ個（また、図４ではこれらのうちの４個だけが示される）すべてのドライバの一貫した出力インピーダンスを保証するために校正され得る調整可能出力インピーダンスを有する。他の回路および手段もまたこの目的を達成するために等価的に採用されてよいが、このタスクに好適な例示的な調整可能ドライバについては図５と６に関連して以下に検討する。

特定の受信機のクロストークを等化するために使用される容量の較正は、図４の参照符号４３３と４３４により図示されるデータサンプラ、電圧サンプラ、エッジサンプラ、一時的ロービング（temporally-roving）サンプラ、または受信機内の他の装置の手段を介し、あるいはスライサ（４１９、４３１、４３２）を使用して実行されてよい。この点に関して、スライサにより受信された各信号の複製はこのような装置によりサンプリングされ、そして電圧レベルまたは他の情報を送信機４０３に戻すために使用されてよい。必要に応じ、クロストークを表すディジタル値は、送信機４０３に戻される前に、受信機内の内部バス４３５により一時記憶のために分離的または集約的のいずれかのやり方でレジスタ４３６に供給されてよい。

送信機がマスタ装置である状況では、図４の参照符号４３９により表される制御論理による記憶または解釈のための戻りデータリンク４３７上のこの情報がマスタ装置に供給されてよい。必要に応じ、制御機能はソフトウェア（図４のディスク記号４４５により表される）によりある程度実装されてもよいし、あるいはその代わりに、ハードウェア論理（または実行されるソフトウェアまたはハードウェア論理の組み合わせ）が、各容量結合回路の適切な容量を分離し選択し、この選択された値をレジスタ４４１にロードするために使用されてもよい。参照符号４４３により示されるように、このとき、このレジスタは各容量回路の可変容量およびプログラム可能出力インピーダンスを制御するために使用されてよい（この制御は図４の一番下の信号線４１５に対してだけ示される。ここではドライバ／プログラム可能出力インピーダンス／調整可能容量の組み合わせが最近傍経路の「Ｃ」ラベル付き箱により表される）。

以上から明らかなように、図４の送信機４０３などのマスタ装置は、較正または構成モードでは、試験信号を順々に各ビット線上に駆動し、最近傍線上のクロストークの大きさを測定してよい。受信機４０５は実際、受信機から見たクロストークを表すために測定値を決定し、次にこの情報を校正信号の形式で制御装置へ戻す。図８と９に関連して以下に検討されるように、較正を行なうためにマスタ装置により使用され得る１つの方法は、選択され得る一組の所定の容量値を単純に繰り返し、そして近接線上に誘導される最少クロストークを検知する校正信号を監視することである。順々に各ビット線を試験することにより、制御装置は、任意の隣接ビット線にドライブ信号の一表現を結合するために使用される各容量結合回路に好適な容量値を得ることができる。８線データバスの場合には１４個のこのような回路を使用することができ、１６線データバスの場合には３０個のこのような回路を使用することができ、「Ｎ」線データバスの場合には「２Ｎ−２」個の容量結合回路を使用することができる（すなわち、データバスの中央の各信号線はその２つの最近傍線と容量結合されるが、線４０９などの端の線は、図４の部品４２７と４２８などからのようにただ１つの最近傍からだけの結合を受ける）。

図５には容量結合回路５０１の一実施形態の回路図を示す。容量結合回路５０１は、２５フェムトファラッド（２５ｆＦ）容量の単位で構築される８つの可能な容量値の選択を含む調整可能インピーダンスを提供する。同回路は、図５の左側の可変ドライバ部分と図５の右側に見られる可変容量部分とを含む２つの部分５０３、５０５を含むと見なしてよい。これらの２つの部分は併せて、近接線上に、出力５０９として入力信号５０７の微分係数を駆動する。本実施形態における可変駆動は、それぞれがマスタのハードウェアまたはソフトウェア論理の制御下で「オン」されかつ調整され得る３つの個々の駆動部品５１１、５１３、５１５を含む。レジスタ（図５には見えない）は、各回路の値を格納し次の更新または再校正時までこの値を保持するために使用されてよい。図５の右側は、それぞれが多くの２５ｆＦ容量５１７を含む３つの対応容量ネットワーク５１２、５１４、５１６を示す。並列の容量は加算的であるので、図５の右側の構造は、０ｆＦ−１７５ｆＦの範囲の選択可能な容量を２５ｆＦ間隔で提供するため１００ｆＦ（４つの容量）、５０ｆＦ（２つの容量）、２５ｆＦ（１つの容量）の加算的組み合わせを可能にすることができる。４以上の駆動回路およびブリッジを設けることにより（例えば、同じ値の８つの並列容量を有する第４のブリッジを設けることにより）、１６以上の選択可能な容量（例えば、８つの追加の容量が設けられた場合０−３７５ｆＦ）を供給するように回路を作製することもできるであろう。

２５ｆＦ容量の使用は例示的にすぎないことと、回路設計者は実施形態に依存して異なる基本容量値を選択し得るということに留意されたい。同様に、図５に見られる特定の回路構成は例示的にすぎなく、同一または類似の機能を設けるために採用され得る多様な回路設計が存在する。

一番下の駆動回路５１５は、電圧源５１９と可変出力インピーダンス制御５２１を含む２つの部品を含むものと概念的に理解される。これら２つの部品は、容量結合回路の調整可能出力駆動を提供するように（すなわち、出力５０９から見た信号強度とスルーレートを変更するだけでなく、関連容量ネットワーク５１１、５１３または５１５が、それが結合される近傍線上の電圧レベルに影響を与えるやり方を調節するように）協働する。これらの部品については図６を参照してさらに検討する。先に示したように、必要に応じ、駆動回路はまた、クロストーク相殺を支援することを望むならば他の素子を含んでもよい。例えば、クロストークの影響が遷移期間に沿って非線形であるシステムでは、クロストークのタイミングは遅れることがありしたがって各容量結合回路にプログラム可能遅延素子を追加することが有用と考えられる。特定の実施形態に対し望まれる場合にこのような他の回路素子を追加することは、本明細書で検討する他の処理と似ておりディジタル設計技術者の通常技術水準内のものである。

図６には、図５（５１１、５１３または５１５）または図４（部品４２５、４２７または４２９など）に見られる駆動部品の１つとしての使用に好適な駆動回路６０１の一実施形態を示す。特に、図６の駆動回路の機能は、入力信号６０３を出力６０５に選択的に結合し、これにより連結容量を「オン」して入力信号６０３を近傍線に容量結合することである（容量は図６に示さない）。さらに詳細には、駆動回路は、容量結合に使用される出力信号の振幅を効果的に定義するためにディジタル的にプログラムされた抵抗器を提供する。図６の実施形態は、Ａ_Ｐ、Ｂ_Ｐ、Ｃ_ＰおよびＡ_Ｎ、Ｂ_Ｎ、Ｃ_Ｎ（それぞれ参照符号６０７と６０９により一般的に表される）とそれぞれラベル付けされた６以上の制御信号の使用を通してこの制御を実現する。各制御信号（それぞれＡ_Ｐ、Ｂ_Ｐ、Ｃ_ＰおよびＡ_Ｎ、Ｂ_Ｎ、Ｃ_Ｎ）は、図６の回路の駆動力を段階的に決定するために使用され、命令レジスタ（図６には見えない）の支援下で「ハイ」または「ロー」に保持される。図６の右側に見られる連続点により示されるように、駆動回路６０１の出力特性を調節する際にさらなる分解能を実現するために追加の制御信号およびトランジスタ部を設けてもよい。

入力信号６０３の論理レベルは、ＦＥＴ６１１または６１３を使用してその出力を高論理レベルまたは低論理レベルのいずれかに接続することにより出力６０５を駆動するのに効果的に使用される。

入力信号が高論理レベルの場合、第１のＦＥＴ６１１はアクティブになり、出力６０５を３つのｐＭＯＳＦＥＴ６１７、６１９、６２１（および追加トランジスタ部が使用されるかどうかに依存して可能性として他のｎＭＯＳＦＥＴ）の共通ノード６１３に接続するだろう。共通ノード６１３を高電圧レベル６２３に接続するために信号Ａ_Ｐ、Ｂ_Ｐ、Ｃ_Ｐの任意の組み合わせを使用してよい。駆動回路に関連する特定の容量（図６には見えない）を「オフ」することが望ましい場合、３つの制御信号Ａ_Ｐ、Ｂ_Ｐ、Ｃ_Ｐすべてがハイに保持される。関連する容量を「オン」することが望ましい場合、１つまたは複数の制御信号が命令レジスタ設定により論理低レベルに保持される。

同様に、入力信号６０３が論理低レベルの場合、第２のＦＥＴ６１３はアクティブになり、これにより出力６０５を第２のノード６２５に接続する。相互ペアのｎＭＯＳＦＥＴ６２７、６２９、６３１はこの第２のノードを、線６３３が担持する論理低レベルに接続する。一般的に言えば、制御信号Ａ_Ｐ−Ａ_Ｎ、Ｂ_Ｐ−Ｂ_Ｎ、Ｃ_Ｐ−Ｃ_Ｎの各ペアは、入力信号６０３が論理ハイまたはローにかかわらず一貫した出力インピーダンスを与えるために互いの論理反転になるが、必ずしもそうである必要はない。例えば、ｎＭＯＳおよびｐＭＯＳデバイスは異なるインピーダンスまたはスイッチング特性を呈してもよい。論理高電圧および低電圧レベルへのインピーダンス接続の別の制御の提供は一般的に、すべての最近傍信号経路だけでなく駆動部品６０１の制御を容易にする（例えば、立ち上りおよび立下り速度の別の制御を可能にする）。駆動部品（および容量結合回路全体）の出力インピーダンスを調節する際の制御と柔軟性を提供することにより、図６により提示された設計は、様々な目的のために本開示により提供される回路および原理を使用する際に回路設計者により大きな柔軟性を提供する。

図７には、駆動部品の別の実施形態７０１を示す。上に提示された実施形態の場合と同様に、図７に見られる回路は近傍線から見た駆動電流量と容量値の両方の制御をシステムに提供する。図７の入力ノード７０３は駆動信号（例えば、並列データバスのビット線に沿って出力用ドライバに供給されるもの）の一表現を受信し、一方、イネーブル信号（図７のＡ_Ｐ、Ｂ_Ｐ、Ａ_Ｎ、Ｂ_Ｎラベルのもの）は、この表現を出力７０５（図７には見えない関連容量ネットワークの）に選択的に接続し、そしてｎＭＯＳおよびｐＭＯＳトランジスタ（図７の７０７、７０９、７１１、７１３ラベルのもの）の制御により調整可能駆動を与えるために使用される。図７は、２つのトランジスタ段「Ａ」と「Ｂ」だけが描写されるという点で図６と異なるが、第３の段または追加の段（例えば段「Ｃ」）を追加してもよく、この拡張可能性は２つの一連の連続点７１７により表される。

図５に一旦戻ると、回路５０１は３つの駆動部品５１１、５１３、５１５を含むものとして描写されていることに留意すべきである。一般的に言えば、駆動部品のデフォルト出力インピーダンスは、容量結合の目的のために選択される容量値にかかわらず一貫した抵抗−容量（Ｒ／Ｃ：resistance to capacitance）比を維持するように、出力５０９をアクティブに駆動するためにいくつの駆動部品が使用されるかに応じて変更される。したがって、第１の駆動部品５１１だけが最初にアクティブであるが、このときシステムが容量を再校正し、そして第２の駆動部品５１３も活性化すると決定した場合、各駆動部品の制御入力（図６または図７のＡ_Ｐ、Ｂ_Ｐ、Ｃ_ＰおよびＡ_Ｎ、Ｂ_Ｎ、Ｃ_Ｎ）は、必要に応じ一貫した駆動力を維持するために、異なる値にリセットされてよい。

Ｂ．構成モードの使用
上述のように、容量結合回路により提供される様々な水準の容量結合および駆動力は、所与の送信機が「通信」を行い得る受信機毎だけでなくドライバ／近傍線ペア毎に校正されプログラムされ得る。容量は理想的には特定の受信機における最遠端部のインダクタンスに支配されたクロストークの影響を相殺するように選択され、出力駆動はクロストーク無しの理想的状態を模擬しようとする一貫した電圧応答を提供するように選択される。出力駆動力（および出力インピーダンス）の制御はまた、システムの様々な信号経路の付加的制御をシステム設計者に提供するために使用されてよい。図８、９には、容量の「適正値」を選択するために各駆動／近傍線ペアが校正され得る２つの方法を示す。

特に、図８は、マスタ装置がそれ自身のドライバの容量結合回路を設定するためにこの較正を行い得る方法の一例８０１を提示する。以下に述べる目的のために、マスタ装置は最初に構成モード（参照符号８０３により表される）に入り、スレーブ装置に対しこの構成モードを特定する。構成モードは、スレーブ装置に関する性能を調節するためにマスタ装置により行われる定期較正（例えば、一般的なタイミングまたは回路較正）の一部であってよい。

図８の例では、スレーブ装置（例えばメモリ装置）は通常、そのバスのすべての線（例えば、図４により導入された例に関し、並列データバスのすべての線）全体にわたる通信に応答するが、構成モードは、メモリ装置が、その様々なスライサのそれぞれが受けるクロストークの測定を支援できるように設定される。マスタ装置（例えば制御装置）は個々の線上に試験信号を導入することにより較正を開始し、一方スレーブ装置は特に、不要な順方向クロストークの予想対象となるであろう近傍線を含むバスの各線上の応答を監視する。例えば、参照符号８０５により示すように、マスタ装置は、Ｎビット幅データバスのＮ本の線のそれぞれの上に試験信号を連続的に印加してよい。

この構成を実行するためにマスタ装置により使用され得る多様な方法が存在する。例えば、１つの手法は、可能な各容量値を順々に選択し、その容量値毎に一回の試験信号を繰り返すことである。例えば、図８の参照符号８０９、８１０により示唆されるように（容量の８つの可能な選択肢を提示する図５の例を再度使用する）、マスタ装置は、毎回異なる結合回路容量で、信号線毎に試験信号を８回単純に繰り返してよい。機能ブロック８０７により示されるように、スレーブ装置は、スレーブ装置が受けるクロストークの測定を表す「校正信号」を返し、マスタは、各近傍線に対するクロストークの影響を最もよく緩和する容量値の特定の１つを単純に分離してよい。必要に応じ、マスタ装置はまた、駆動力を再校正し、近傍線から見た実効出力を調節してよい（図８の破線ブロック８１１により表される）。各容量結合回路の容量値を選択すると、マスタ装置は、機能ブロック８１３により示されるように、それらの値をランタイム操作用の適切なレジスタに格納する。複数の受信機が所与の送信機に接続された環境では、異なる受信機が次に選択され、戻り矢印８１２により表されるようにこの構成処理は繰り返されてよい。

先に述べたように、他の構成方法が使用されてもよい。例えば、各可能な容量値を通して進む代わりに、マスタ装置は、直前またはデフォルト値に対して容量を増加／減少させることの効果を「試験」し、増加または減少のいずれかの影響がクロストークを増加させる場合は現在の容量値を維持してよく、その後マスタ装置は次のドライバ／近傍線構成に移動すればよい。必要に応じ、マスタ装置はまた、後続の容量結合回路の試験の出発点として直前の線の較正の設定を維持してもよい。この試験はまた、所与のシステム（例えばシステム初期化時の）に対して一回だけ実行されてもよいし、あるいは温度および他の環境要因が変化するにつれてシステムを再構成するために時々再実行されてもよい。あるいは、初期較正に続いて、回路試験を実行することなく容量または駆動力を変化させるために数学的モデル（またはアルゴリズム）を使用してもよい。最後に、試行錯誤工程の代わりに、較正を支援するために多くの最適化アルゴリズム（ＬＭＳすなわち最小２乗平均など）が使用されてもよい。

図９には、適切な容量を特定するために使用され得る方法の第２の例９０１を示す。本方法は、スレーブ装置（メモリ装置など）が送信機として機能する間スレーブ装置により使用される容量結合回路をプログラムするために使用される。特に、スレーブ装置は初めにメモリ制御装置などのマスタ装置により設定された構成モードを有する（参照符号９０３）。いくつかの非メモリアプリケーションはスレーブ装置により具体的に要求された構成モードを特徴としてもよいが、図９の実施形態では、マスタ装置が「頭脳」（すなわち、システムの制御を担い構成モードなどの動作の特定モードを決定するハードウェアおよび命令論理）を有するものと想定すべきである。モードは、例えば、側波帯リンクを介しスレーブ装置に指示することにより、あるいはスレーブ装置内の制御レジスタに適正値を書き込むことにより、あるいは割り込みなどの特別のビット線を設定することにより、あるいは恐らく他のいくつかの方法によるなどの多くの周知の方法のうちの任意の１つを介し設定されてよい。したがって、スレーブ装置は、一連の格納された所定の試験信号を生成し一度に１つまたは複数のビット線を試験する回路を構成する。較正を実施する一方法では、マスタ装置は、クロストークの概略の大きさを検知するためあるいはクロストークが負信号から正信号に（またはその逆に）いつ遷移するかを検知するために受信信号レベルと複数の閾値とを比較することができる。他の方法では、マスタ装置は、特定の時間単位で電圧レベルを具体的に測定し検知するためにデータサンプラを使用することができる。さらに他の方法では、設計者はより複雑な波形解析を用意してもよい。特定の方法の用途に関係なく、試験は、較正の対象となる任意の数の線（例えば１６ビット幅並列データバスの１６本の線）毎に実行される。各データ線上に較正データが供給されると、マスタ装置は、関連する容量値を選択するために、クロストークの最小レベルを検知し、スレーブ装置に対し、この最小レベルを生成した試験パターンを速やかに特定する（図９の参照符号９０５および９０７により示される）。先に示唆されたように、マスタ装置はまた、線上に試験信号を印加した装置が適切な容量を検知するように、その装置に他の形式の較正データを返送してもよい。最後に、適切な容量が決定されると、本方法は各容量結合回路に関連する駆動力の調整を要求してもよく、マスタ装置はスレーブ装置に関連するレジスタ内に容量を含む適正値をプログラムしてよい（参照符号９１１および９１３により示される）。次に、マスタ装置は他の較正タスクに進んでもよいし、あるいは構成モードからスレーブ装置を取り出してもよい。

Ｃ．第２順位以下のクロストークを低減するための接続
理解を容易にするために、上に提示された実施形態は最近傍線から生じるクロストークだけのクロストーク相殺という課題に対処した。例えば、図４を参照すると、クロストークは、１つの送信線（例えば線４１１）により生成され２つの最近傍線４０９と４１３の方に駆動されるシャドー信号の観点から説明された。このクロストークに対処するために、送信線４１１を駆動するために用いられ信号の一表現は近傍線４０９、４１３まで容量結合され、インダクタンスに支配されたクロストークを相殺するために容量結合回路（図５〜７により例示される）を使用することにより駆動された。

実際は、クロストークは最近傍線以外の線から生じる可能性がある。１６線バスの例を用いると、例えば、第５最上位ビット（第５ＭＳＢ）に影響を与えるクロストークは、可能性としてバスの任意の線（第１、第２、第３、第４、第６、第７、第８ＭＳＢなどを含む）上に発生する信号から生じ得る。一般的に言えば、多くの環境（例えば、マイクロストリップバスを使用する環境）では、一貫した間隔「ｘ」がバスの各線とその近傍線（群）との間に使用され、例えば、ほぼ「２ｘ」の間隔が「２つ向こうの」線間に存在し、「３ｘ」の間隔が「３つ向こうの」線間に存在する。一般的に言えば、典型的なマイクロストリップバス配置では、線間の共通間隔は３００マイクロメートル、各線はほぼ１００マイクロメートルのパス幅を有するであろう。クロストークは線間の距離の２乗で減少するので、マイクロストリップバスにおける「２つ向こうの」線から生じるクロストークは一般的には最近傍クロストークの約４分の１だけ重要であると予想することができ、一方「３つ向こうの」線から生じるクロストークは一般的には最近傍クロストークの約９分の１だけ重要であると予想することができる。図４に提示された実施形態は、単純構造と最近傍クロストーク相殺とのバランスをとるので、また、それほど重要でないクロストークの影響（非最近傍線からの）に対処しないので、いくつかの利点を提供する。

しかしながら、いくつかの実施形態、特に、さらに複雑な配策パターンを特徴とするもの（以下に検討される差動システムなど）では、非最近傍線間の信号を容量結合することが望ましいであろう。同様に、技術が進歩し続けるにつれ、データアイタイミングが十分厳しくなり、第２または第３順位クロストークが重要になり得る。

したがって、図１０は「２つ向こうの」線（あるいは、上に使用された用語で言えば「最近傍」以外の任意の線）から生じるクロストークに対処する例示的な実施形態を示すために提供される。図１０の実施形態において使用される手法は、各駆動信号の一表現が２本、３本、または４本の線のいずれかの線上に（信号がバスの端にあるか、あるいはバス内に「１つ」あるか、あるいはバスの中央にあるかに依存する）容量結合され駆動される以外は、図４に関連して上に検討したものと同様である。これらの線から生じるクロストークは距離の２乗で減少するので、任意の所与の線では、「２つ向こうの」線を所与の線の入力信号に容量結合するのに使用される容量は、最近傍線を結合するのに使用する容量に比べ、最大でも（ａ）所与の線と「２つ向こうの」線間の距離と（ｂ）所与の線とその同じ方向の最近傍線間の距離との比以下であると予想することができる。すなわち、マイクロストリップ配策などのように線が一貫して互いに間隔を空けられる一実施形態では、「２つ向こうの」線の容量は最近傍線を容量結合するために使用される容量の半分以下でなければならなく、一般的にはその容量の約４分の１になるだろう。

図１０には、送信機１００３と、中心線１００７、２本の最近傍線１００９（中心線に対して）、および中心線から「２つ向こうの」２本の線１０１１を含む５本のビット線だけを有する例示的なバス１００５と、を示す。理解を容易にするために、中心線上に印加される信号から生じるクロストークについて主として検討するが、クロストークは図１０に表される任意の２つの線の組み合わせ間で生じ得るということに留意されたい。図１０の実施形態は、１つまたは２つの最近傍線上および非最近傍線の１つまたは２つの線上に各送信信号の微分係数を結合するために容量結合回路を使用することによりクロストーク課題に対処することを求めるものである。したがって、図１０に示す回路では、送信機は１４個（２×（２Ｎ−３）に対応する。「Ｎ」は「２つ向こうの」容量結合方式において容量結合されるべきデータ線の数である）の容量結合回路を含む。図１０では、中心線１００７上の送信により最近傍線のペアおよび「２つ向こうの」近接線のペア上に励起されるクロストークの影響は、１０１３、１０１５のラベル付きの２つのペアの矢印により表される。

図１０の送信機１００３はそれぞれが上述の信号線の１つを駆動する５つのドライバ１０１７、１０１９、１０２１、１０２５、１０２７を含むと理解される。中心線を駆動するドライバ１０１７は、先に述べたように４つの容量結合回路を使用して４つの最も近い線上に容量結合されることになる入力信号を受信し、参照符号１０３１により表されるように、第１の容量結合回路１０２９は第１の最近傍線上に微分係数信号を結合し、第２の容量結合回路１０３３は「２つ向こうの」線上に２次微分係数信号１０３５を結合し、第３の容量結合回路１０３７は経路１０３９を介し別の最近傍線上に入力１０１８の微分係数を駆動し、最後に、第４の容量結合回路１０４１は経路１０４３により示されるように第２の「２つ向こうの」線上に入力信号の微分係数を駆動する。一般的に言えば、一貫した線間隔を有するシステムでは、中心線の最近傍線上に信号を駆動する２つの容量結合回路１０２９、１０３７は、比較的強力で類似または同一の容量値を持つことになる。一方、「２つ向こうの線」を結合する２つの回路１０３３、１０４１は、最近傍線に使用されるものに比し一般的には４分の１程度以下のはるかに小さい容量と駆動力を有することになる。

図１０の最下部には、マイクロストリップバスの構成において実施されるバス１００５の拡大断面図１０４５を示す。マイクロストリップバスはグランドプレーン１０４７、基板層１０４９（グランドプレーンの上に存在する）、および封入層１０５１を含む。封入層１０５１は、個別信号線（１０１１、１００９、１００７、１００９、１０１１）を互いに、かつ他の電気部品（図１０に示すシステムの外部）から絶縁するために使用される。

先に示したように、クロストークは遠方では無視できるようになるが、多くのシステムの実施形態では、各線の最近傍線以外の任意の線間のクロストークに対処する必要があるかもしれない。図１０により提示された実施形態は、必要に応じシステム内の任意の数の線を結合（または相互結合）するために容量結合回路を使用することにより、任意の数の線間に拡張可能な枠組みを提供する。

Ｄ．容量結合の適正値の適用の再考
図１１には、上に検討した実施形態により提供された容量結合の適用例を示すグラフ１１０１を提示する。図１１は、実際は、時間に対する６つの異なる曲線をプロットした上半分１１０３（電圧をＹ軸で表す）と、再びマイクロストリップバスの例を使用した最近傍線上のクロストークをプロットした下半分１１０５（ここでも電圧をＹ軸で表す）とを有する２部グラフである。上および下半分の両方は、ナノ秒（ｎｓ）の時間を表す共通のＸ軸を使用する。

上半分１１０３の６つの曲線は下半分１１０５の６つの曲線に対応し、対応する破線パターンを使用して描写される。

一例として、第１の線パターンは無容量結合を表し、図１１の上および下半分１１０３、１１０５の両方内の参照符号１１０７により表される。上半分に見られるように、送信信号は１．６５ナノ秒で論理「０」（約０．９ボルト）から上昇し始め、約１．７３ナノ秒で論理「１」（約１．７ボルト）において安定する。各近傍線上に誘導されるインダクタンスに支配されたクロストークは図１１の下半分に表され、参照符号１１０７により示されるように各近傍線の電圧レベルで約０．３ボルトの負の「くぼみ」を生じ、抑制されないままであると、このクロストークはその線に沿って同時に送信された送信信号と干渉する可能性がある。この干渉は、その線上に論理「１」が存在するか「０」が存在するかだけでなく、エッジ遷移が発生しているかどうか、そしてそれがいつ発生したのかの判断を困難にする。

第２の例として、第６の線パターンは２５０ｆＦ（フェムトファラッド）に選択された容量を使用した容量結合を表し、参照符号１１０９により図１１の上および下半分１１０３、１１０５内に示される。図１１の下半分１１０５に見られるように、この容量は参照符号１１０７により表される電圧降下をほぼ相殺する微分係数信号（逆パルス）を生じる。実際は、選択された容量は図１１に見られる相対結果により描写されるようにわずかに「強すぎ」、近傍線上に約０．０８ボルトの若干正の信号を生じる。この過剰結合はまた近傍線送信解釈を困難にする可能性があり、したがって図１１を参照すると、よりよい選択肢（利用可能な場合）は、クロストークをさらに最小化して論理「ロー」状態（０．９ボルト）に対し可能な限り零に近いクロストークを生成する容量であってよいことがわかる。この最小化は、図１１では約２００ｆＦ（すなわち参照符号１１１１により示す曲線）となることがわかる。

ＩＩＩ．メモリシステムへの適用
Ａ．メモリ制御装置および複数のメモリ装置
容量結合の使用に適切な容量値の選択は、任意の特定の受信機により見られるクロストークをほぼ完全に打ち消すように容量を調節するための単純明快なやり方を提供する。容量を調節することにより、連続的容量値か離散的容量値（上に提示された実施形態、特に図５に見られる実施形態により例示された）かにかかわらず、本明細書に開示された技術は、任意の特定の受信機との通信毎に迅速に調節可能なシステムの実現を容易にする。

以下の実施形態では、これらの原理は、多受信機システム内の各受信機に対する容量と出力インピーダンスを迅速に変更するシステムに適用される。再び、使用される例は複数のメモリ装置と通信を行う送信機として働くメモリ制御装置であり、そのうちの任意の１つは受信機であってよい（メモリ装置（またはメモリ装置群）のいずれがアドレス指定されているかに応じて）。この例では各受信機は送信機とはやや異なる場所に存在する（信号経路配策、終端、温度、および他の多くの要素に基づき）ので、１つの受信機に対し決定された容量値が異なる受信機に適用された場合、不適切にバランスされたクロストークを生じる。したがって、以下に提示される実施形態は、異なる受信機(例えば、各特定のメモリ装置)への送信毎に送信機により更新される、相異なる迅速にロードされる容量値および駆動値を使用する。

図１２には、メモリ制御装置１２０３と２つのメモリ装置１２０５、１２０７とを有するメモリシステム１２０１を示す。制御装置は各メモリ装置と双方向に通信を行う（データは選択されたメモリ装置から読取られ、メモリ装置に書き込まれる）ので、所定の時刻に各装置は送信機または受信機として機能してよい。これらの装置は、並列データバス１２１１だけでなく、命令およびアドレス（ＣＡ：command and address）バス１２０９によっても共通に接続されるものと理解される。上記導入された容量結合原理はこれらの線のうち任意の線間のクロストークを低減するために適用されてよい。クロスカップリング回路１２１３は、関連する装置が送信機として機能する場合のペアの線間のクロスカップリングを示すために制御装置とメモリ装置のそれぞれと共に示されている。

図１２の例では、メモリ制御装置はいずれかのメモリ装置と相互作用し、選択されたメモリ装置に基づき各容量結合回路の容量値と駆動力値を格納するためにレジスタ１２１５を使用する。メモリ装置のそれぞれもまた容量値と駆動力値を格納するためのレジスタ１２１７を有するが、これらメモリ装置は制御装置（すなわち図１２の実施形態における）とだけ通信を行うので、これらのレジスタは各容量結合回路に１つの固定値を格納するだけでよい。図１２の参照符号１２１９により示すように、制御装置は、レジスタ値を区別するためのチップセレクト（ＣＳ）信号を使用し、このチップセレクトを使用してアドレス指定された装置のクロストークを等化するのに適切な容量値を容量結合回路にロードしてよい。

相異なる受信機を区別するために、複数のレジスタ値とチップセレクトを使用する１つの具体例が提示されたが、通常のシステムには、構成モード中またはランタイム中にかかわらず特定の受信機に対する容量値の調整を可能にする他の多くの機構が存在する。

図１２により提示された例は、それぞれが複数の装置または単一装置だけと通信を行う任意の数の送信機と受信機に拡張可能である。
Ｂ．差動システムへの適用

図１３は、差動データ送信システムの環境に対し提示された容量結合原理と較正および配置方法を示すために使用される。差動システムは両方の論理状態を一度に送信するために２つの線を使用するものであり、いくつかのタイプのシステム実施形態に利点を提供する。例えば、差動シグナリングは、いくつかのタイプの符号化された一貫したスイッチング特性（符号化され埋込まれたクロック信号の使用を含む）、および一貫した消費電力特性の使用を容易化することができる。クロストークおよび他の電磁界アーティファクトを最小化するために、時には、差動ペア線は上に提示されたものとほとんど同じやり方で配策され、頻繁には、差動対の経路長に沿って1つまたは複数の「ねじれ」が設けられる。

特に、図１３には、送信機１３０３、受信機１３０５、およびバス１３０７を含むシステム１３０１を提示する。ペア１３０９／１３１０、１３１１／１３１２、１３１３／１３１４などの各ペア線は、特定の差動ドライバ（これらのドライバは図１３ではそれぞれ１３１７、１３１９、１３２１とラベルが付けられている）により駆動される。クロストークの傾向は、各矢印が相異なるソース（すなわち送信線１３１１の場合は信号線１３１０、送信線１３１２の場合は信号線１３１３）からの誘導性クロストークを表すペア矢印１３２３、１３２４により図１３では記号で表わされる。したがって、線１３１１、１３１２などの差動ペア線に対し差動クロストークが生成され得る（例えば、所与の各差動信号はクロストークにより崩壊または破壊され得る）。この差動クロストークは例えばエッジ検出のために差動信号を用いる際にエラーを生じることがある。

図１３の実施形態は、隣接差動ペア線の最も近い線上に送信信号の一つの版または表現を容量結合するために容量結合回路を使用することにより、これらの課題に対処する。例えば、図１３の左側に示すように、第２のドライバ１３１９の駆動信号の微分係数は参照符号１３２５、１３２７によりそれぞれ示すように信号経路１３１０上に結合され、また経路１３１３上に結合されてよい。

図１３には示さないが、各差動ペア線が受信機に到達する途中で「ねじられ」、その結果これら各ペア線内の異なる線がインダクタンスに支配されたクロストークを引き起こすやり方で別の信号に近づけられる場合、「２つ向こうの」容量結合回路もまた図１０に関して上に検討したやり方で使用されてよい。これらの環境下では、「２つ向こうの」線の容量と駆動力は（これらの線は最近傍線に隣接するので、またこれらの線は最近傍線と同様に同じ差動ペアの一部を形成するので）、最近傍線により使用される値にさらに近づくことになり、したがって少なくともいくつかの場合には同一の値を使用してよい。しかしながら、重要なことに、上に提示された原理は、受信機位置に基づき各信号線ペア間に発生する遠端クロストークの自動較正を可能にする。したがって、差動ペアがねじられるかどうかは重要でない、すなわち、送信機はクロストークを最良に相殺する容量値を単純に測定しこれらの値をロードし、そして各信号経路上に信号を送信する際に必要に応じてこれらの値を使用することができる。

ＩＶ．結論
これまで説明されたものは、受信機において、そうでなければアグレッサ信号により誘導されるクロストークと一致し直接相殺するようにされたやり方で、１つまたは複数のビクティム線上にアグレッサ信号の一表現を駆動することによりクロストークを低減する装置と方法である。この等化を実行するために使用できる容量値を得るための配置方法もまた提示された。他のアプリケーションは、上に提供された教示を考慮して、あるいは以下に記載される特許請求の範囲により定義される本発明を考慮して、当業者には容易に想起されることになる。また、上記実施形態の任意のものの特徴または態様は、少なくとも実行可能な場合、上記実施形態の他の任意のものと組み合わせて、あるいはその相当特徴または態様の代わりに、適用され得る。

したがって、以上の考察は単に例示的であるように意図されているが、以下の特許請求範囲とその等価物だけにより限定され定義される本開示の精神と範囲内である他の設計、用途、代替、変形、および改善もまた当業者に想起されるであろう。

Claims (35)

1. 少なくとも第１と第２の信号線を含む並列バス上の受信機へ信号を伝達する送信機であって、
   前記第１の信号線に第１の信号を送信する第１のドライバと、
   前記第２の信号線に第２の信号を送信する第２のドライバと、
   前記第２の信号線へ前記第１の信号の一表現を容量結合する第１の結合回路と、を含み、
   前記送信機は測定された遠端クロストークを表す前記受信機からのフィードバックを受信して前記第１の結合回路の容量結合値を動的にプログラムするように構成される、送信機。
2. 前記並列バスはインダクタンスに支配されたデータバスとして具現化される、請求項１に記載の送信機。
3. 前記並列バスはマイクロストリップ線バスとして具現化される、請求項１に記載の送信機。
4. 前記第２の信号の一表現を前記第１の信号線に容量結合する第２の結合回路をさらに含む、請求項１に記載の送信機。
5. 前記第１の結合回路と前記第２の結合回路のそれぞれは、
   アクティブドライバと、
   前記アクティブドライバの出力を信号線に結合する容量回路と、を含む、請求項４に記載の送信機。
6. 各容量回路は調整可能容量を有する、請求項５に記載の送信機。
7. 前記調整可能容量は所定の組の離散値の１つに調整可能である、請求項６に記載の送信機。
8. 前記調整可能容量は動的にプログラム可能である、請求項６に記載の送信機。
9. 各結合回路は調整可能駆動力を有する、請求項５に記載の送信機。
10. 各結合回路は調整可能出力インピーダンスをさらに含む、請求項５に記載の送信機。
11. 前記並列データバスはまた少なくとも１つの第３の信号線を含み、
    前記第３の信号線に前記第３の信号を送信するための第３のドライバと、
    前記第１の信号線に前記第３の信号の一表現を容量結合する第３の結合回路と、
    前記第２の信号線に前記第３の信号の一表現を容量結合する第４の結合回路と、をさらに含む、請求項４に記載の送信機。
12. （ａ）（ｉ）前記第３の結合回路と（ｉｉ）前記第４の結合回路との容量比は、（ｂ）（ｉ）前記第３の信号線と前記第１の信号線間の平均距離と（ｉｉ）前記第３の信号線と前記第２の信号線間の平均距離との比以下となるように選択される、請求項１１に記載の送信機。
13. 前記第１の結合回路はアクティブドライバを含む、請求項１に記載の送信機。
14. 前記アクティブドライバは、前記第１の信号の一表現が前記第２の信号線に容量結合される駆動力を定義するようにプログラム可能である、請求項１３に記載の送信機。
15. シグナリングは前記第１の信号線上に送信された第１のビット値と前記第２の信号線上に送信された第２のビットとを有する多ビット符号を含み、前記送信機は前記第１と第２のビット値を同時に送信する、請求項１に記載の送信機。
16. 前記第１の結合回路は、
    調整可能駆動力を供給するように選択的に制御される複数のＭＯＳＦＥＴと、
    前記複数のＭＯＳＦＥＴの集合出力と前記第２の信号線とを結合するプログラム可能容量回路と、を含む、請求項１に記載の送信機。
17. 送信機回路と、
    受信機回路と、
    前記送信機回路と前記受信機回路とを接続するとともに少なくとも２つの信号線を含む並列バスであって、前記送信機回路はそれぞれの信号を前記受信機へ送信する各信号線のドライバを有する、並列バスと、
    それぞれが前記並列バスの少なくとも１つの近傍線へそれぞれの信号を容量結合する複数の結合回路と、を含み、
    前記送信機回路は、各信号線の測定された遠端クロストークを表す前記受信機からのフィードバックを受信するとともに各信号線に容量結合信号を供給する少なくとも１つの結合回路の容量結合値を動的にプログラムするように構成される、システム。
18. 前記送信機回路または前記受信回路の１つはメモリ装置において具現化され、前記送信機回路または前記受信回路の他方はメモリ制御装置において具現化される、請求項１７に記載のシステム。
19. 前記並列バスはマイクロストリップ線バスを含む、請求項１７に記載のシステム。
20. 各結合回路は、前記少なくとも１つの近傍線上にそれぞれの信号をアクティブに駆動するアクティブドライバを含む、請求項１７に記載のシステム。
21. 各結合回路は、それぞれの信号が前記少なくとも１つの近傍線上にどれくらい強く結合されるかを変更するためのプログラム可能駆動力を有する、請求項２０に記載のシステム。
22. 前記複数の結合回路と前記送信機回路は単一構成部品上に配置される、請求項１７に記載のシステム。
23. 試験モードをさらに含み、前記送信機回路は、遠端クロストークの影響に関し前記並列バスの各信号線を校正する、請求項１７に記載のシステム。
24. 少なくとも４つの構成要素信号線を含む並列バス上の受信機へシグナリングを伝達する送信機であって、
    それぞれの信号を送信するための各信号線のドライバと、
    前記少なくとも４つの構成要素信号線間の少なくとも１つの近傍信号線へそれぞれの信号の一表現を容量結合する結合回路と、を有し、
    前記送信機は、測定された遠端クロストークを表す前記受信機からのフィードバックを受信して、前記結合回路の容量結合値を動的にプログラムするように構成される、送信機。
25. 前記並列バスは少なくとも８つの構成要素信号線を含む、請求項２４に記載の送信機。
26. 前記少なくとも４つの構成要素信号線は２つの差動ペアとして編成される、請求項２４に記載の送信機。
27. 前記少なくとも４つの構成要素信号線間の少なくとも１つの近傍信号線の隣の少なくとも１つの信号線へそれぞれの信号の一表現を容量結合する結合回路をさらに含む、請求項２６に記載の送信機。
28. 少なくとも４つの構成要素信号線を含むマイクロストリップ線バス上の受信機へシグナリングを伝達する送信機であって、
    それぞれの信号を送信するための各信号線のドライバと、
    前記少なくとも４つの構成要素信号線の少なくとも１つの近傍線へそれぞれの信号を容量結合する手段と、を含み、
    前記送信機は、測定された遠端クロストークを表す前記受信機からのフィードバックを受信して、容量結合値を動的にプログラムするように構成される、送信機。
29. 前記容量結合手段は、少なくとも１つの直接隣接した線への各表現の容量結合の動的調整を可能にする、請求項２８に記載の送信機。
30. 前記容量結合手段の少なくとも１つのプログラム可能値を校正する手段をさらに含む、請求項２８に記載の送信機。
31. 送信機回路と、受信機回路と、前記受信機回路と前記送信機回路とを接続する少なくとも４つの構成要素信号線を含む並列バスと、を含むシグナリングシステムにおける動作方法であって、
    前記構成要素信号線の少なくとも１つの上に信号を送信すること、および、
    前記少なくとも４つの構成要素信号線間の少なくとも１つの近傍線に前記構成要素信号線の少なくとも１つの信号線上で送信される前記信号の一表現を容量結合すること、
    測定された遠端クロストークを表す受信機からのフィードバックを前記受信機から受信すること、
    容量結合値を動的にプログラムすること、
    を含む方法。
32. 近傍線への表現毎に供給される容量結合を動的に調節することをさらに含む、請求項３１に記載の方法。
33. 前記容量結合の少なくとも１つのプログラム可能値を校正することをさらに含む、請求項３１に記載の方法。
34. 隣接線への各信号の前記容量結合の駆動力を校正することをさらに含む、請求項３１に記載の方法。
35. 隣接線への各信号の前記容量結合の容量を校正することをさらに含む、請求項３１に記載の方法。

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