KR100574938B1 - 고속 직렬 링크에서 데이터 복원시 에러 발생을감소시키는 데이터 복원장치 및 그 복원방법 - Google Patents

고속 직렬 링크에서 데이터 복원시 에러 발생을감소시키는 데이터 복원장치 및 그 복원방법 Download PDF

Info

Publication number
KR100574938B1
KR100574938B1 KR1020030010758A KR20030010758A KR100574938B1 KR 100574938 B1 KR100574938 B1 KR 100574938B1 KR 1020030010758 A KR1020030010758 A KR 1020030010758A KR 20030010758 A KR20030010758 A KR 20030010758A KR 100574938 B1 KR100574938 B1 KR 100574938B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
data
clock
sampling
signal
group
Prior art date
Application number
KR1020030010758A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20040075243A (ko
Inventor
곽명보
Original Assignee
삼성전자주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성전자주식회사 filed Critical 삼성전자주식회사
Priority to KR1020030010758A priority Critical patent/KR100574938B1/ko
Priority to US10/782,705 priority patent/US7436904B2/en
Priority to JP2004043968A priority patent/JP4515111B2/ja
Publication of KR20040075243A publication Critical patent/KR20040075243A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100574938B1 publication Critical patent/KR100574938B1/ko

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L1/00Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L7/00Arrangements for synchronising receiver with transmitter
    • H04L7/02Speed or phase control by the received code signals, the signals containing no special synchronisation information
    • H04L7/033Speed or phase control by the received code signals, the signals containing no special synchronisation information using the transitions of the received signal to control the phase of the synchronising-signal-generating means, e.g. using a phase-locked loop
    • H04L7/0337Selecting between two or more discretely delayed clocks or selecting between two or more discretely delayed received code signals
    • 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
    • H04L25/06Dc level restoring means; Bias distortion correction ; Decision circuits providing symbol by symbol detection
    • H04L25/068Dc level restoring means; Bias distortion correction ; Decision circuits providing symbol by symbol detection by sampling faster than the nominal bit rate

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Synchronisation In Digital Transmission Systems (AREA)
  • Dc Digital Transmission (AREA)

Abstract

고속 직렬 링크에서 데이터 복원시 에러 발생을 감소시키는 데이터 복원장치 및 그 복원방법이 개시된다. 본 발명에 의한 고속 직렬 링크에서 데이터 복원시 에러 발생을 감소시키는 데이터 복원장치는, 고속 직렬 링크를 통하여 수신되는 직렬 데이터를 병렬 데이터로 복원하는 장치에 있어서, 클럭 발생 회로 및 데이터 복원회로를 구비하는 것을 특징으로 한다. 클럭 발생 회로는 서로 다른 위상을 가지는 제1 그룹 클럭신호와 제2 그룹 클럭신호를 포함하는 적어도 두 개의 그룹 클럭신호들을 발생한다. 데이터 복원회로는 직렬 데이터의 아이 오픈 영역내에 존재하는 그룹 클럭신호들의 라이징 에지의 개수에 따라 두 개의 그룹 클럭신호들 중 어느 하나를 선택적으로 사용하여, 직렬 데이터를 병렬 데이터로 복원한다.
본 발명에 의한 고속 직렬 링크에서 데이터 복원시 에러 발생을 감소시키는 데이터 복원장치 및 그 복원방법은 직렬 데이터의 아이 오픈 영역내에서 샘플링 클럭 신호의 에지가 복수개 존재하도록 샘플링 클럭 신호를 발생하여, 데이터 복원시 에러 발생을 감소시킬 수 있는 장점이 있다.

Description

고속 직렬 링크에서 데이터 복원시 에러 발생을 감소시키는 데이터 복원장치 및 그 복원방법{Data recovery apparatus and method of decreasing data recovery error in high speed serial link}
도 1은 종래 기술에 따른 직렬 데이터 통신을 위한 데이터 복원장치를 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 데이터 복원장치의 데이터 복원 동작을 설명하기 위한 주요 신호들의 타이밍도이다.
도 3a 내지 도 3c는 정상적으로 데이터가 복원되는 경우와, 에러가 발생되는 경우를 비교 설명하기 위한 직렬 데이터의 아이 다이어그램을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 고속 직렬 링크의 직렬 데이터 통신을 위한 데이터 복원장치를 나타내는 블록도이다.
도 5는 도 4에 도시된 클럭 발생 회로를 상세히 나타내는 블록도이다.
도 6은 도 5에 도시된 VCO와 서브 클럭 발생회로를 상세히 나타내는 블록도이다.
도 7은 도 6에 도시된 인터폴레이터를 상세히 나타내는 회로도이다.
도 8은 도 4에 도시된 클럭 선택 회로를 상세히 나타내는 회로도이다.
도 9는 도 4에 도시된 오버 샘플러를 상세히 나타내는 도면이다.
도 10은 도 4에 도시된 CDR을 상세히 나타내는 도면이다.
도 11a 및 도 11b는 본 발명의 일실시예에 따른 데이터 복원장치에서 사용되는 샘플링 클럭들의 에지와 직렬 데이터를 나타내는 도면이다.
도 12는 도 4에 도시된 데이터 복원장치의 주요 입출력 신호들의 타이밍도이다.
도 13은 본 발명의 일실시예에 따른 고속 직렬 링크의 직렬 데이터 통신을 위한 데이터 복원장치의 데이터 복원 과정을 나타내는 흐름도이다.
본 발명은 고속 직렬 데이터 통신을 위한 데이터 복원장치에 관한 것으로서, 특히, 고속 직렬 링크에서 데이터 복원시 에러 발생을 감소시키는 데이터 복원장치 및 그 복원방법에 관한 것이다.
최근, 통신 기술이 발달함에 따라 데이터의 전송 속도가 초당 수십에서 수백 기가 비트에 이르게 되었다. 일반적으로, 이러한 초고속 통신에서는 병렬 인터페이스 장치 보다는 직렬 인터페이스 장치가 많이 사용된다. 그 이유는, 송수신되는 데이터의 각 비트들간의 크로스 토크(crosstalk), 노이즈 커플링(noise coupling) 등에 의해 병렬 인터페이스 장치의 최대 전송 거리 및 전송 속도가 제한되기 때문이다.
직렬 인터페이스 장치는 병렬 형식의 데이터를 직렬 형식으로 변환하여 전송 하고, 직렬 형식의 데이터를 수신하여 다시 병렬 형식으로 변환한다.
이러한 직렬 인터페이스 장치는 클럭과 데이터를 동시에 각각 전송하는 병렬 인터페이스 장치와는 달리, 클럭 정보를 포함하는 데이터 신호만을 전송한다. 그 이유는, 초고속 통신에서 데이터들의 단위 간격(unit interval)이 보통 1ns이하로 매우 짧고, 전송 거리가 길기 때문에, 클럭과 데이터를 동시에 전송하면 수신단에서 클럭과 데이터에 스큐가 발생될 수 있기 때문이다. 따라서, 송신단에서는 클럭 정보를 포함하는 데이터로 변환하여 전송하고, 수신단에서는 수신된 데이터로부터 클럭과 데이터를 추출해야 한다. 여기에서, 클럭 정보를 포함하는 데이터 신호로부터 클럭과 데이터를 추출하는 기능을 수행하는 것이 데이터 복원 장치이다.
일반적으로, 데이터 복원 장치는 오버 샘플링(oversampling) 구조, 트랙킹(tracking) 구조, 페이즈 인터폴레이션(phase interpolation) 구조 등으로 구현될 수 있다.
상기 오버 샘플링 구조에 의한 데이터의 복원 과정은 다음과 같다.
먼저, 수신단에서 복수의 샘플링 클럭을 발생하고, 수신되는 직렬 데이터를 상기 복수의 샘플링 클럭을 이용하여 일정 간격으로 래치한다. 상기 래치된 데이터로부터 트랜지션(transition) 구간을 검출하고, 상기 래치된 데이터 중에서 상기 트랜지션 구간으로부터 가장 멀리 떨어진 데이터를 유효 데이터로서 출력한다. 여기에서, 상기 샘플링 클럭의 개수는 하나의 데이터로부터 몇 개의 데이터를 래치할 것인가에 따라 다양하게 변경될 수 있다.
또, 상기 트랙킹 구조에 의한 데이터의 복원 과정은 다음과 같다.
먼저, 수신단에서 데이터의 중앙에 위치가 고정되는 클럭과, 데이터의 에지를 추종하는 클럭을 포함하는 두 개의 샘플링 클럭을 발생한다.
상기 두 개의 샘플링 클럭을 이용하여 수신되는 데이터를 일정 간격으로 래치하고, 상기 고정된 샘플링 클럭에 의해 래치된 데이터를 유효 데이터로서 검출한다.
상기 페이즈 인터폴레이션 구조에 의한 데이터의 복원 과정은 다음과 같다.
먼저, 수신단에서 복수의 샘플링 클럭과, 상기 샘플링 클럭들 사이에서 데이터의 에지를 추종하는 추종 클럭을 발생한다.
상기 복수의 샘플링 클럭과 상기 추종 클럭을 이용하여 수신되는 데이터를 일정 간격으로 래치하고, 상기 추종 클럭에 의해 검출된 트랜지션 구간에서 가장 먼 곳의 데이터를 유효 데이터로서 검출한다.
이 중에서, 오버 샘플링 구조는 저속(low speed) 회로 기술을 적용하여 구현하는 것이 용이하기 때문에, 초고속 통신을 위한 회로 설계시 자주 사용되고 있다. 이러한 오버 샘플링 구조의 일예가 미국 특허공보 제5,587,709호에 기재되어 있다.
그러나, 종래의 오버 샘플링 구조에서는 오버 샘플링에 사용되는 클럭의 배수에 따라서 수신단의 중요한 특성중의 하나인 지터 허용 편차(jitter tolerance) 특성을 만족하기 어려운 단점이 있다. 그 결과, 데이터 복원시 에러가 발생될 가능성이 있다.
일반적인 오버 샘플링 구조에 대하여 도 1 내지 도 3b를 참고하여 설명하면 다음과 같다.
도 1은 종래 기술에 따른 직렬 데이터 통신을 위한 데이터 복원장치를 나타내는 도면이다. 도 1에서, 데이터 복원장치(10)는 PLL(11), 오버 샘플러(12) 및 CDR(Clock and Data Recovery)(13)을 포함한다. 상기 PLL(11)은 수신되는 직렬 데이터(SI_DATA)를 소정 간격으로 래치하기 위한 복수의 클럭 신호들(CLKA, CLKB, CLKC)을 발생한다. 상기 오버 샘플러(12)는 상기 클럭 신호들(CLKA, CLKB, CLKC)을 이용하여 상기 직렬 데이터(SI_DATA)를 소정 간격으로 래치하여, 샘플링 데이터들(SD1∼SD3)을 출력한다. 상기 CDR(13)은 상기 샘플링 데이터들(SD1∼SD3)로부터 트랜지션 구간을 검출하고, 그 트랜지션 구간에서 가장 멀리 떨어진 위치의 샘플링 데이터를 유효 데이터로서 출력한다.
상기 데이터 복원장치(10)의 동작 과정을 도 2를 참고하여 좀 더 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 2는 도 1에 도시된 데이터 복원장치의 데이터 복원 동작을 설명하기 위한 주요 신호들의 타이밍도이다. 도 2에서는 초당 수 기가 비트 대역의 차동 직렬 데이터(differential serial data)로부터 클럭 및 데이터를 복원하기 위해 3배 오버 샘플링 구조가 적용된 경우를 나타낸다. 도 2와 같이, 직렬 데이터(SI_DATA)가 수신될 때, 1비트의 직렬 데이터들(D1∼D3)에 대해 클럭 신호들(CLKA∼CLKC)을 이용하여 3비트의 데이터를 래치한다.
상기 직렬 데이터(D0)가 "1"이고, 상기 직렬 데이터들(D1, D2)이 "0"이고, 상기 직렬 데이터(D3)가 "1"인 것으로 가정하면, 도 2와 같이, 하나의 직렬 데이터 당 각각 3개의 샘플링 데이터들이 얻어진다. 즉, 상기 데이터(D0)에 대한 샘플링 데이터는 "1, 1, 1"이고, 상기 데이터(D1)에 대한 샘플링 데이터는 "0, 0, 0"이고, 상기 데이터(D2)에 대한 샘플링 데이터는 "0, 0, 0"이다. 상기 샘플링 데이터들로부터 "1"에서 "0" 또는 "0"에서 "1"로 바뀌는 트랜지션 구간들(P1∼P3)이 검출된다.
이 후, 상기 트랜지션 구간들(P1∼P3)로부터 가장 멀리 떨어진 1비트의 샘플링 데이터가 가장 유효한 데이터일 가능성이 크기 때문에, 이 데이터를 유효 데이터로서 출력하여 데이터를 복원한다.
그러나, 이러한 오버 샘플링 구조는 샘플링 클럭내에서 직렬 데이터의 트랜지션 분포에 따라서 데이터 복원시 에러가 발생될 가능성이 있다.
오버 샘플링 구조에 의한 데이터 복원시 데이터 복원이 정상적으로 이루어지는 경우와 에러가 발생되는 경우를 도 3a 내지 도 3c를 참고하여 비교 설명하면 다음과 같다.
도 3a 내지 도 3c는 정상적으로 데이터가 복원되는 경우와, 에러가 발생되는 경우를 비교 설명하기 위한 직렬 데이터의 아이 다이어그램을 나타내는 도면이다.
도 3a 내지 도 3c에서 굵은 실선의 마름모꼴로 표시된 부분은 직렬 데이터의 아이 오픈(eye open) 영역을 나타낸다. 유효 데이터로서 검출되는 샘플링 데이터가 상기 아이 오픈 영역내에 존재할 때 에러 발생 비율이 낮다.
오버 샘플링 구조에 의한 데이터 복원에서는 트랜지션 구간(TP)으로부터 가장 멀리 떨어진 샘플링 데이터가 유효 데이터로서 검출되므로, 에러 발생 비율을 줄이기 위해서는 상기 트랜지션 구간(TP)에서 가장 멀리 있는 샘플링 클럭의 에지 가 상기 아이 오픈 영역내에 존재해야 한다.
도 3a를 참고하면, 상기 트랜지션 구간(TP)으로부터 가장 멀리 떨어진 클럭(CLKB)의 에지가 아이 오픈 영역내에 존재하므로 에러 없이 유효한 데이터를 검출할 수 있다. 도 3b와 도 3c를 참고하면, 상기 트랜지션 구간(TP)으로부터 가장 멀리 떨어진 클럭(CLKC, CLKA)의 에지가 아이 오픈 영역내에 존재하지 않기 때문에 에러가 발생될 가능성이 있다.
상기와 같이, 종래 기술에 따른 데이터 복원장치는 샘플링 클럭내에서 직렬 데이터의 트랜지션 분포에 따라서 데이터 복원시 에러가 발생되는 문제점이 있다.
본 발명이 이루고자하는 기술적 과제는, 직렬 데이터의 아이 오픈 영역내에 샘플링 클럭 신호의 에지가 복수개 존재하도록 샘플링 클럭 신호를 발생하여 데이터 복원시 에러 발생을 감소시키는 데이터 복원장치 및 그 복원방법을 제공하는데 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일실시예에 따른 고속 직렬 링크에서 데이터 복원시 에러 발생을 감소시키는 데이터 복원장치는, 고속 직렬 링크를 통하여 수신되는 직렬 데이터를 병렬 데이터로 복원하는 장치에 있어서, 클럭 발생 회로 및 데이터 복원회로를 구비하는 것을 특징으로 한다. 클럭 발생 회로는 서로 다른 위상을 가지는 제1 그룹 클럭신호와 제2 그룹 클럭신호를 포함하는 적어도 두 개의 그룹 클럭신호들을 발생한다. 데이터 복원회로는 직렬 데이터의 아이 오픈 영역내에 존재하는 그룹 클럭신호들의 라이징 에지의 개수에 따라 두 개의 그룹 클럭신호들 중 어느 하나를 선택적으로 사용하여, 직렬 데이터를 병렬 데이터로 복원한다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일실시예에 따른 고속 직렬 링크에서 데이터 복원시 에러 발생을 감소시키는 데이터 복원장치의 복원 방법은, 서로 다른 위상을 가지는 제1 그룹 클럭신호와 제2 그룹 클럭신호를 포함하는 적어도 두 개의 그룹 클럭신호들을 발생하는 클럭 발생 회로와, 상기 직렬 데이터의 아이 오픈 영역내에 존재하는 상기 그룹 클럭신호들의 라이징 에지의 개수에 따라 상기 두 개의 그룹 클럭신호들 중 어느 하나를 선택적으로 사용하여, 상기 직렬 데이터를 상기 병렬 데이터로 복원하는 데이터 복원회로를 구비하고, 상기 적어도 두 개의 그룹 클럭신호들이 각각의 라이징 에지들간의 간격들로 형성되는 복수의 클럭 구간들을 가지는 복수의 샘플링 클럭신호들을 포함하는 데이터 복원 장치의 복원 방법에 있어서,
(a) 상기 직렬 데이터로부터 복수의 샘플링 데이터들을 추출하는 단계;
(b) 상기 복수의 샘플링 데이터들로부터 상기 복수의 클럭 구간들별 트랜지션 발생 횟수를 카운팅하고, 그 카운팅 값을 누적시키는 단계;
(c) 누적된 상기 카운팅 값을 비교하고, 누적된 상기 카운팅 값이 가장 큰 클럭 구간(이하, 트랜지션 구간이라 함)을 나타내는 카운팅 신호를 출력하는 단계;
(d) 상기 복수의 샘플링 데이터들 중에서, 상기 트랜지션 구간으로부터 가장 멀리 떨어진 상기 샘플링 클럭신호에 의해 래치되는 상기 샘플링 데이터를 유효 데 이터로서 출력하는 단계;
(e) 상기 카운팅 신호를 감시하여 상기 복수의 클럭 구간들 모두가 상기 트랜지션 구간으로 될 때, 상기 그룹 클럭신호를 변경하는 단계; 및
(f) 상기 (a) 단계 내지 상기 (e) 단계를 반복 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 도면에 기재된 내용을 참조하여야 한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 고속 직렬 링크의 직렬 데이터 통신을 위한 데이터 복원장치를 나타내는 블록도이다.
도 4와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 데이터 복원장치(100)는 클럭 발생회로(200)와, 클럭 선택 회로(300)와, 오버 샘플러(400) 및 CDR(500)을 포함한다. 상기 클럭 발생 회로(200)는 제1 내지 제3 샘플링 클럭 신호들(CKOD1, CKOD2, CKOD3)을 포함하는 제1 그룹 클럭 신호(CLKODD)와, 제4 내지 제6 샘플링 클럭 신호들(CKEV1, CKEV2, CKEV3)을 포함하는 제2 그룹 클럭 신호(CLKEVEN)를 발생한다.
도 4에서 상기 클럭 발생 회로(200)가 3개의 샘플링 클럭들을 각각 포함하는 상기 제1 및 상기 제2 그룹 클럭 신호(CLKODD, CLKEVEN)를 발생하는 것으로 도시되 었지만, 상기 제1 및 상기 제2 그룹 클럭 신호(CLKODD, CLKEVEN)에 포함되는 샘플링 클럭의 수는 래치할 데이터의 개수에 따라 다양하게 변경될 수 있다.
상기 클럭 선택 회로(300)는 소정의 클럭 선택 신호(SEL1)에 응답하여, 상기 제1 그룹 클럭 신호(CLKODD)와, 상기 제2 그룹 클럭 신호(CLKEVEN) 중 어느 하나를 출력한다.
상기 오버 샘플러(400)는 상기 클럭 선택 회로(300)에서 출력되는 상기 제1 또는 상기 제2 그룹 클럭 신호들(CLKODD 또는 CLKEVEN)을 이용하여 수신되는 고속 직렬 데이터(SI_DATA)를 소정 간격으로 래치하고, 제1 내지 제3 샘플링 데이터들(SDATA1∼SDATA3)을 출력한다.
상기 CDR(500)은 상기 제1 내지 상기 제3 샘플링 데이터들(SDATA1∼SDATA3)로부터 트랜지션 구간을 검출하고, 그 트랜지션 구간으로부터 가장 멀리 떨어진 샘플링 데이터를 유효 데이터로서 출력하고, 복수의 유효 데이터들을 병렬 데이터(PA_DATA)로서 출력한다.
도 5는 도 4에 도시된 클럭 발생 회로를 상세히 나타내는 블록도이다.
도 5와 같이, 클럭 발생 회로(200)는 PLL(210)과 서브 클럭 발생 회로(220)를 구비한다. 상기 PLL(210)은 PFD(phase frequency detector)(211), 차지 펌프 및 루프 필터(loop filter)(212), VCO(213), 분주기(214) 및 위상 락 검출기(215)를 포함한다.
상기 PFD(211)는 기준 클럭 신호(CLKREF)와 분주 클럭 신호(CLKDIV)의 위상 및 주파수를 비교하여 업 신호(UP) 또는 다운 신호(DN)를 발생한다.
상기 차지 펌프 및 루프 필터(212)는 상기 업 신호(UP) 또는 상기 다운 신호(DN)에 따라 충전 또는 방전 동작하고, 소정의 제어 전압(VCTL)을 출력한다. 상기 VCO(213)는 상기 제어 전압(VCTL)에 응답하여, 소정의 주파수를 갖는 제1 내지 제3 샘플링 클럭 신호들(CKOD1, CKOD2, CKOD3)을 포함하는 제1 그룹 클럭 신호(CLKODD)를 출력한다. 상기 분주기(214)는 상기 제3 샘플링 클럭 신호(CKOD3)를 소정의 분주율로 분주하여 상기 분주 클럭 신호(CLKDIV)를 출력한다. 여기에서, 상기 분주기(214)가 상기 제3 샘플링 클럭 신호(CKOD3)를 분주하는 것으로 도시되었으나, 상기 제1 또는 상기 제2 샘플링 클럭 신호(CKOD1 또는 CKOD2)를 분주할 수도 있다.
상기 위상 락 검출기(215)는 상기 업 신호(UP) 또는 상기 다운 신호(DN)의 출력 여부를 감시하여 위상 락/언락 상태를 검출하고 그 검출신호(DET)를 제어부(미도시)에 출력한다.
상기 서브 클럭 발생 회로(220)는 상기 제1 그룹 클럭 신호(CLKODD)를 수신하고 제4 내지 제6 샘플링 클럭 신호들(CKEV1, CKEV2, CKEV3)을 포함하는 제2 그룹 클럭 신호(CLKEVEN)를 발생한다.
도 6은 도 5에 도시된 VCO와 서브 클럭 발생회로를 상세히 나타내는 블록도이다.
도 6에서, 상기 VCO(213)는 V/I 컨버터(21), 복수의 딜레이 버퍼들(22∼24) 및 복수의 출력 드라이버들(25∼27)을 포함한다. 상기 V/I 컨버터(21)는 제어 전압(VCTL)을 V/I 변환하여 제어 전류(ICTL)를 출력한다. 상기 복수의 딜레이 버퍼 들(22∼24)은 상기 제어 전류(ICTL)에 의해 제어되어 소정의 주파수를 가지는 복수의 내부 클럭 신호들(CKOD1-CKOD1B∼CKOD3-CKOD3B)을 각각 출력한다. 상기 복수의 딜레이 버퍼들(22∼24)은 전단의 출력 신호가 후단에 입력되도록 연속적으로 연결된다.
상기 복수의 출력 드라이버들(25∼27)은 상기 내부 클럭 신호들(CKOD1-CKOD1B∼CKOD3-CKOD3B)을 수신하여 제1 내지 제3 샘플링 클럭 신호들(CKOD1∼CKOD3)을 포함하는 제1 그룹 클럭 신호(CLKODD)를 출력한다.
상기 서브 클럭 발생 회로(220)는 복수의 인터폴레이터(interpolator)들(221∼223)로 구현될 수 있다. 상기 인터폴레이터(221)는 상기 내부 클럭 신호들(CKOD1-CKOD1B∼CKOD2-CKOD2B)을 수신하고, 상기 인터폴레이터(222)는 상기 내부 클럭 신호들(CKOD2-CKOD2B∼CKOD3-CKOD3B)을 수신하고, 상기 인터폴레이터(223)는 상기 내부 클럭 신호들(CKOD3-CKOD3B∼CKOD1-CKOD1B)을 수신한다. 상기 복수의 인터폴레이터들(221∼223)은 제4 내지 제6 샘플링 클럭 신호들(CKEV1∼CKEV3)을 포함하는 제2 그룹 클럭 신호(CLKEVEN)를 출력한다.
도 7은 도 6에 도시된 인터폴레이터를 상세히 나타내는 회로도이다.
도 7과 같이, 인터폴레이터(221)는 복수의 PMOS 트랜지스터들(31∼34)과 복수의 NMOS 트랜지스터들(35∼40)을 포함한다. 상기 PMOS 트랜지스터들(31, 34)의 게이트에는 소정의 제어전압(VC)이 입력된다. 상기 PMOS 트랜지스터(33)의 게이트는 제1 노드(NODE1)에 연결되고, 상기 PMOS 트랜지스터(32)의 게이트는 제2 노드(NODE2)에 연결된다. 상기 PMOS 트랜지스터들(31, 32)의 소스는 내부전압(VDD) 에 연결되고, 드레인은 상기 제2 노드(NODE2)에 연결된다. 또, 상기 PMOS 트랜지스터들(33, 34)의 소스는 상기 내부전압(VDD)에 연결되고, 드레인은 상기 제1 노드(NODE1)에 연결된다.
상기 NMOS 트랜지스터들(35, 37)의 게이트에는 각각 상기 내부 클럭 신호들(CKOD1B, CKOD2B)이 입력되고, 드레인은 상기 제1 노드(NODE1)에 연결된다.
상기 NMOS 트랜지스터들(36, 38)의 게이트에는 각각 상기 내부 클럭 신호들(CKOD1, CKOD2)이 입력되고, 드레인은 상기 제2 노드(NODE2)에 연결된다.
상기 NMOS 트랜지스터들(35, 36)의 소스는 상기 NMOS 트랜지스터(39)의 드레인에 연결되고, 상기 NMOS 트랜지스터들(37, 38)의 소스는 상기 NMOS 트랜지스터(40)의 드레인에 연결된다.
상기 NMOS 트랜지스터들(39, 40)의 게이트에는 소정의 바이어스 전압(VB)이 입력되고, 소스에는 그라운드 전압이 입력된다. 상기 인터폴레이터(221)는 상기 제1 노드(NODE1)와 상기 제2 노드(NODE2)로 제2 그룹 클럭 신호(CLKEVEN)의 제4 샘플링 클럭 신호(CKEV1, CKEV1B)를 출력한다. 상기와 같이 구성된 인터폴레이터(221)의 동작에 대해서는 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있으므로 구체적인 동작 설명은 생략된다. 또, 상기 인터폴레이터들(222, 223)의 구성 역시 상기 인터폴레이터(221)와 동일하므로 이에 대한 구체적인 구성 및 동작 설명은 생략된다.
여기에서, 상기 NMOS 트랜지스터들(39, 40)의 전류 구동 능력에 따라 상기 제1 및 상기 제2 샘플링 클럭 신호들(CKOD1, CKOD2)의 에지 사이에서 상기 제4 샘 플링 클럭 신호(CKEV1)의 에지 위치가 결정될 수 있다.
예를 들어, 상기 NMOS 트랜지스터(39)의 전류 구동 능력이 더 큰 경우, 상기 제4 샘플링 클럭(CKEV1)의 에지는 상기 제1 샘플링 클럭(CKOD1)의 에지쪽으로 치우치게 된다. 반대로, 상기 NMOS 트랜지스터(40)의 전류 구동 능력이 더 큰 경우, 상기 제4 샘플링 클럭(CKEV1)의 에지는 상기 제2 샘플링 클럭(CKOD2)의 에지쪽으로 치우치게 된다.
본 발명에서는 상기 제4 샘플링 클럭(CKEV1)의 에지가 상기 제1 및 상기 제2 샘플링 클럭들(CKOD1, CKOD2)의 에지 사이의 1/2 지점에 위치하는 것이 바람직하다.
도 8은 도 4에 도시된 클럭 선택 회로를 상세히 나타내는 회로도이다.
도 8과 같이, 상기 클럭 선택 회로(300)는 복수의 먹스들(301∼303)로 구현될 수 있다. 상기 복수의 먹스들(301∼303)은 제1 내지 제3 샘플링 클럭 신호들(CKOD1∼CKOD3)과 제4 내지 제6 샘플링 클럭 신호들(CKEV1∼CKEV3)을 수신한다.
상기 복수의 먹스들(301∼303)은 소정의 선택 제어신호(SEL1)에 응답하여 상기 제1 내지 상기 제3 샘플링 클럭 신호들(CKOD1∼CKOD3) 또는 상기 제4 내지 상기 제6 샘플링 클럭 신호들(CKEV1∼CKEV3)중 하나를 출력한다.
도 9는 도 4에 도시된 오버 샘플러를 상세히 나타내는 도면이다.
도 9와 같이, 상기 오버 샘플러(400)는 복수의 래치 회로들(401∼403)로 구현될 수 있다. 도 9에서, 상기 오버 샘플러(400)는 3개의 래치 회로로 구현되었지 만, 래치할 데이터의 수에 따라 래치 회로의 개수는 다양하게 변경될 수 있다.
상기 복수의 래치 회로들(401∼403)은 제1 내지 제3 샘플링 클럭 신호들(CKOD1∼CKOD3) 또는 제4 내지 제6 샘플링 클럭 신호들(CKEV1∼CKEV3)에 응답하여, 수신되는 직렬 데이터(SI_DATA)를 래치하고, 제1 내지 제3 샘플링 데이터들(SDATA1∼SDATA3)을 출력한다.
도 10은 도 4에 도시된 CDR을 상세히 나타내는 도면이다.
도 10과 같이, 상기 CDR(500)은 트랜지션 검출부(510)와, 가산기(520)와, 데이터 선택부(530)와, 데이터 출력부(540) 및 클럭 선택부(550)를 포함한다.
상기 트랜지션 검출부(510)는 제1 내지 제3 XOR 게이트들(511∼513)로 구현될 수 있다. 상기 제1 XOR 게이트(511)는 이전에 수신된 제3 샘플링 데이터(SDATA3(N-1))와 현재 수신되는 제1 샘플링 데이터(SDATA1(N))(N은 1이상의 자연수)를 논리 연산하여 제1 내부 신호(OPD1)를 출력한다. 상기 제2 XOR 게이트(512)는 상기 제1 샘플링 데이터(SDATA1(N))와 제2 샘플링 데이터(SDATA2(N))를 논리 연산하여 제2 내부 신호(OPD2)를 출력한다. 상기 제3 XOR 게이트(513)는 상기 제2 샘플링 데이터(SDATA2(N))와 제3 샘플링 데이터(SDATA3(N))를 논리 연산하여 제3 내부 신호(OPD3)를 출력한다.
여기에서, 상기 제1 내지 상기 제3 내부 신호(OPD1∼OPD3)는 각각의 샘플링 클럭 신호들 사이에서 트랜지션이 발생되는지의 여부를 판단하기 위한 신호들이다.
상기 샘플링 클럭 신호들 사이에서 트랜지션이 발생되는 경우를 예를 들어 좀 더 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 도 10에서, 상기 제1 내지 상기 제3 샘플링 데이터(SDATA1(N)∼SDATA3(N))를 래치하기 위해 초기에 설정된 샘플링 클럭 신호가 제1 그룹 클럭 신호(CLKODD)의 제1 내지 제3 샘플링 클럭 신호(CKOD1∼CKOD3)인 것으로 가정하자. 또, 설명의 편의상 상기 제1 샘플링 클럭 신호(CKOD1)의 라이징 에지와 상기 제2 샘플링 클럭 신호(CKOD2)의 라이징 에지의 사이의 간격을 제1 클럭 구간이라 한다. 상기 제2 샘플링 클럭 신호(CKOD2)의 라이징 에지와 상기 제3 샘플링 클럭 신호(CKOD3)의 라이징 에지 사이의 간격을 제2 클럭 구간이라 하고, 상기 제3 샘플링 클럭 신호(CKOD3)의 라이징 에지와 상기 제1 샘플링 클럭 신호(CKOD1)의 라이징 에지 사이의 간격을 제3 클럭 구간이라 한다.
예를 들어, 상기 제1 내부 신호(OPD1)가 "1"인 경우, 상기 제1 클럭 구간에서 샘플링 데이터 값이 트랜지션된 것임을 알 수 있다. 마찬가지로, 상기 제2 내부 신호(OPD2)와 상기 제3 내부 신호(OPD3)로부터 각각 상기 제2 및 상기 제3 클럭 구간에서 각각 샘플링 데이터 값이 트랜지션 되었는지의 여부가 판단된다.
상기 가산기(520)는 상기 제1 내지 상기 제3 내부 신호(OPD1∼OPD3)를 수신하고, 상기 제1 내지 상기 제3 클럭 구간에서의 트랜지션 발생 횟수를 카운팅하고 소정 시간 동안 그 카운팅 값을 누적시킨다.
상기 가산기(520)는 누적된 상기 카운팅 값을 비교하여, 트랜지션이 가장 많이 발생된 클럭 구간, 즉, 트랜지션 구간을 검출하고, 그 결과로서 카운팅 신호(CNT1∼CNT3)를 출력한다. 상기 데이터 선택부(530)는 상기 카운팅 신호(CNT1∼CNT3)에 응답하여, 소정의 데이터 선택신호(SEL2)를 출력한다. 이를 좀 더 상세 히 설명하면, 상기 가산기(520)는 상기 제1 클럭 구간에서 트랜지션이 가장 많이 발생될 때, 상기 카운팅 신호(CNT1∼CNT3)를 "100"으로 출력한다. 상기 데이터 선택신호(SEL2)는 트랜지션이 가장 많이 발생된 구간에서 가장 멀리 떨어진 데이터를 선택하기 위한 신호이다. 여기에서, 상기 카운팅 신호(CNT1∼CNT3)가 "100"이므로, 상기 데이터 선택신호(SEL2)는 상기 데이터 출력부(540)가 상기 제3 샘플링 클럭 신호(CKOD3)에 의해 래치되는 상기 제3 샘플링 데이터(SDATA3(N))를 유효 데이터로서 출력하도록 제어한다.
상기 클럭 선택부(550)는 상기 카운팅 신호(CNT1∼CNT3)를 감시하여 상기 제1 내지 상기 제3 클럭 구간이 모두 트랜지션 구간으로 될 때, 상기 샘플링 클럭신호들을 제2 그룹 클럭 신호(CLKEVEN)로 변경하도록 제어하는 클럭 선택 신호(SEL1)를 출력한다.
상기 클럭 선택부(550)는 상기 카운팅 신호(CNT1∼CNT3)를 소정 시간 동안 OR 연산하여, 상기 제1 내지 제3 클럭 구간들에서 모두 트랜지션이 발생되는지의 여부를 판단할 수 있다. 이를 좀 더 상세히 설명하면, 상기 카운팅 신호(CNT1∼CNT3)가 연속적으로, "100", "010", "100"과 같이 입력되는 것으로 가정할 때, 이 값들을 모두 OR 연산하면 "110"이 된다. 상기 연산 결과 "100"으로부터 상기 제1 클럭 구간과 상기 제2 클럭 구간에서 상기 트랜지션이 발생되는 것을 알 수 있다. 이 후, "001"의 상기 카운팅 신호(CNT1∼CNT3)가 입력되면, "110"과 "001"의 OR 연산 결과는 "111"이 된다. 상기 클럭 선택부(550)는 상기 연산 결과가 "111"로 될 때, 상기 제1 내지 제3 클럭 구간 모두 트랜지션이 발생되는 것으로 판 단한다. 즉, 상기 클럭 구간들이 모두 트랜지션 구간으로 된 것으로 판단한다.
여기에서, 상기 클럭 구간에서 모두 트랜지션이 발생될 때는, 도 11a에 도시된 것과 같이, 직렬 데이터의 아이 오픈 영역내에 샘플링 클럭의 라이징 에지가 1개 존재하는 것을 의미하므로, 복원 데이터에 에러가 발생될 가능성이 있다. 따라서, 이 때는 도 11b에 도시된 것과 같이, 상기 아이 오픈 영역내에 상기 샘플링 클럭의 라이징 에지가 복수개 존재하도록 하기 위해, 상기 샘플링 클럭이 상기 제2 그룹 클럭 신호(CLKEVEN)로 변경될 필요가 있다. 도 11a 및 도 11b에서는 상기 제1 그룹 클럭 신호(CLKODD)에서 상기 제2 그룹 클럭 신호(CLKEVEN)로 변경되는 경우가 도시되어 있지만, 상기 아이 오픈 영역내에 존재하는 상기 샘플링 클럭의 라이징 에지 개수에 따라 그 반대로 변경될 수도 있다.
다음으로, 상기와 같이 구성된 본 발명에 의한 데이터 복원장치의 동작을 도 4 및 도 13을 참고하여 설명하면 다음과 같다.
도 12는 도 4에 도시된 데이터 복원장치의 주요 입출력 신호들의 타이밍도이고, 도 13은 본 발명의 일실시예에 따른 고속 직렬 링크의 직렬 데이터 통신을 위한 데이터 복원장치의 데이터 복원 과정을 나타내는 흐름도이다.
본 발명에 의한 데이터 복원 장치의 동작 과정을 설명하기에 앞서, 설명의 편의상, 초기 조건으로 제1 내지 제3 샘플링 클럭 신호들(CKOD1∼CKOD3)을 포함하는 제1 그룹 클럭 신호(CLKODD)가 설정된 것으로 가정한다. 또, 상기 제1 샘플링 클럭 신호(CKOD1)의 라이징 에지와 상기 제2 샘플링 클럭 신호(CKOD2)의 라이징 에지 사이의 간격을 제1 클럭 구간이라 한다. 상기 제2 샘플링 클럭 신호(CKOD2)의 라이징 에지와 상기 제3 샘플링 클럭 신호(CKOD3)의 라이징 에지 사이의 간격을 제2 클럭 구간이라 하고, 상기 제3 샘플링 클럭 신호(CKOD3)의 라이징 에지와 상기 제1 샘플링 클럭 신호(CKOD1)의 라이징 에지 사이의 간격을 제3 클럭 구간이라 한다.
먼저, 도 13과 같이, 위상 락 검출 신호(DET)가 인에이블 되면(1001), 직렬 데이터(SI_DATA)로부터 복수의 샘플링 데이터(SDATA1∼SDATA3)를 추출한다(1002). 여기에서, 상기 단계(1002)는 오버 샘플러(400)에 의해 실행된다. 상기 오버 샘플러(400)는 도 12에 도시된 것과 같이, 초기 조건으로 설정된 상기 제1 내지 상기 제3 샘플링 클럭(CKOD1∼CKOD3)에 응답하여 상기 직렬 데이터(SI_DATA)를 소정 간격으로 래치하여 제1 내지 제3 샘플링 데이터(SDATA1∼SDATA3)를 출력한다.
이 후, CDR(500)의 트랜지션 검출부(510)에 의해 상기 샘플링 데이터(SDATA1∼SDATA3)로부터 상기 제1 내지 상기 제3 클럭 구간별로 트랜지션의 발생 여부가 검출된다. 여기에서, 상기 트랜지션 검출기(510)는 입력되는 상기 샘플링 데이터들(SDATA1(N)∼SDATA3(N), SDATA3(N-1))을 논리 연산하여, 제1 내지 제3 내부신호(OPD1∼OPD3)를 출력한다. 상기 제1 내지 상기 제3 내부신호(OPD1∼OPD3)에 따라 상기 제1 내지 상기 제3 클럭 구간에서 트랜지션이 발생되는지의 여부가 판단된다. 예를 들면, 상기 제1 내부신호(OPD1)가 "1"일 경우, 상기 제1 클럭 구간에서 트랜지션이 발생된 것을 나타내고, "0"일 경우 트랜지션이 발생되지 않은 것을 나타낸다.
상기 제2 내부신호(OPD2)와 상기 제3 내부신호(OPD3)도 상기 제1 내부신호(OPD1)와 마찬가지로 각각 상기 제2 및 상기 제3 클럭 구간에서 트랜지션의 발생 여부를 나타낸다.
또, 상기 CDR(500)의 가산기(520)는 상기 제1 내지 상기 제3 클럭 구간들별 트랜지션의 발생 횟수를 카운팅하고, 그 카운팅 값을 누적시킨다(1003). 좀 더 상세히 설명하면, 상기 가산기(520)는 상기 제1 내지 상기 제3 내부신호(OPD1∼OPD3)가 "1"일 때마다 카운팅하고, 그 카운팅 값을 누적시킨다.
이 후, 상기 가산기(520)는 각 클럭 구간별로 누적된 카운팅 값들을 비교하여, 트랜지션이 가장 많이 발생된 클럭 구간, 즉, 트랜지션 구간을 나타내는 카운팅 신호(CNT1∼CNT3)를 출력한다(1004).
다음으로, 클럭 선택부(550)는 상기 카운팅 신호(CNT1∼CNT3)를 감시하여 상기 제1 내지 상기 제3 클럭 구간들이 모두 상기 트랜지션 구간으로 되는지의 여부를 판단한다(1005).
상기 단계(1005)에서, 상기 제1 내지 상기 제3 클럭 구간들이 모두 상기 트랜지션 구간으로 되는 경우, 샘플링 클럭 신호를 제2 그룹 클럭 신호(CLKEVEN)의 제4 내지 제6 샘플링 클럭 신호들(CKEV1∼CKEV3)로 변경한다(1006). 여기에서, 상기 모든 클럭 구간들이 상기 트랜지션 구간으로 된다는 것은 직렬 데이터의 아이 오픈 영역내에 샘플링 클럭의 라이지 에지가 하나 존재한다는 것을 나타낸다. 이 후, 상기 단계(1002)로 리턴하여 상기 과정들을 반복 수행한다.
또, 상기 단계(1005)에서, 모든 클럭 구간이 트랜지션 구간으로 되지 않는 경우, 상기 트랜지션 구간에서 가장 멀리 떨어진 샘플링 데이터를 유효 데이터로서 출력한다(1007). 이 후, 상기 단계(1002)로 리턴하여 상기 과정들을 반복 수행한다.
여기에서, 상기 단계(1006)와 같이, 샘플링 클럭이 변경되는 경우, 변경된 시점으로부터 상기 변경된 샘플링 클럭에 의해 래치된 샘플링 데이터가 입력될 때까지는 소정 시간이 걸린다.
상기 소정 시간 동안, 상기 단계(1007)에서의 유효 데이터 출력은 예외적으로 수행된다. 예를 들어, 상기 샘플링 클럭 신호가 상기 제2 그룹 클럭 신호(CLKEVEN)로 변경될 때, 아이 오픈 영역내의 존재하는 두 개의 샘플링 클럭의 라이징 에지 중에서 우측 클럭에 의해 래치된 데이터를 유효 데이터로서 출력한다. 또, 상기 샘플링 클럭 신호가 상기 제1 그룹 클럭 신호(CLKODD)로 변경될 때, 아이 오픈 영역내의 존재하는 두 개의 샘플링 클럭의 라이징 에지 중에서 좌측 클럭에 의해 래치된 데이터를 유효 데이터로서 출력한다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
상기한 것과 같이, 본 발명에 의한 데이터 복원장치 및 그 복원방법은 직렬 데이터의 아이 오픈 영역내에서 샘플링 클럭 신호의 에지가 복수개 존재하도록 샘플링 클럭 신호를 발생하여, 데이터 복원시 에러 발생을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (15)

  1. 고속 직렬 링크를 통하여 수신되는 직렬 데이터를 병렬 데이터로 복원하는 장치에 있어서,
    서로 다른 위상을 가지는 제1 그룹 클럭신호와 제2 그룹 클럭신호를 포함하는 적어도 두 개의 그룹 클럭신호들을 발생하는 클럭 발생 회로; 및
    상기 직렬 데이터의 아이 오픈 영역내에 존재하는 상기 그룹 클럭신호들의 라이징 에지의 개수에 따라 상기 두 개의 그룹 클럭신호들 중 어느 하나를 선택적으로 사용하여, 상기 직렬 데이터를 상기 병렬 데이터로 복원하는 데이터 복원회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 고속 직렬 링크에서 데이터 복원시 에러 발생을 감소시키는 데이터 복원장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 데이터 복원회로는,
    소정의 클럭 선택 신호에 응답하여, 상기 제1 그룹 클럭신호와 상기 제2 그룹 클럭신호를 포함하는 상기 적어도 두 개의 그룹 클럭신호들 중 어느 하나를 출력하는 클럭 선택 회로;
    상기 클럭 선택 회로로부터 출력되는 상기 그룹 클럭신호에 응답하여 상기 직렬 데이터를 소정 간격으로 래치하고, 복수의 샘플링 데이터들을 출력하는 오버 샘플러; 및
    상기 복수의 샘플링 데이터들에 응답하여 상기 클럭 선택 신호를 출력하고, 상기 복수의 샘플링 데이터들 중에서 하나의 유효 데이터를 검출하고, 복수의 상기 유효 데이터들을 포함하는 상기 병렬 데이터를 출력하는 CDR을 포함하는 것을 특징으로 하는 고속 직렬 링크에서 데이터 복원시 에러 발생을 감소시키는 데이터 복원장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 클럭 발생 회로는,
    소정의 기준 클럭 신호에 응답하여 상기 제1 그룹 클럭신호를 발생하는 PLL; 및
    상기 제1 그룹 클럭신호에 응답하여 상기 제2 그룹 클럭신호를 발생하는 서브 클럭 발생회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 고속 직렬 링크에서 데이터 복원시 에러 발생을 감소시키는 데이터 복원장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 그룹 클럭신호는 다중 위상을 가지는 적어도 제1 내지 제3 샘플링 클럭신호들을 포함하는 복수의 샘플링 클럭신호들을 포함하고,
    상기 제2 그룹 클럭신호는 다중 위상을 가지는 적어도 제4 내지 제6 샘플링 클럭신호들을 포함하는 복수의 샘플링 클럭신호들을 포함하는 것을 특징으로 하는 고속 직렬 링크에서 데이터 복원시 에러 발생을 감소시키는 데이터 복원장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 PLL은 인접한 상기 샘플링 클럭신호들의 라이징 에지들간의 간격이 동일하도록 상기 제1 내지 상기 제3 샘플링 클럭신호들을 발생하고,
    상기 서브 클럭 발생회로는 인접한 상기 샘플링 클럭신호들의 라이징 에지들간의 간격이 동일하도록 상기 제4 내지 상기 제6 샘플링 클럭신호들을 발생하는 것을 특징으로 하는 고속 직렬 링크에서 데이터 복원시 에러 발생을 감소시키는 데이터 복원장치.
  6. 제4항에 있어서, 상기 서브 클럭 발생회로는,
    상기 제1 및 상기 제2 샘플링 클럭신호에 응답하여 상기 제4 샘플링 클럭신호를 발생하는 제1 서브 클럭 발생회로;
    상기 제2 및 상기 제3 샘플링 클럭신호에 응답하여 상기 제5 샘플링 클럭신호를 발생하는 제2 서브 클럭 발생회로; 및
    상기 제1 및 상기 제3 샘플링 클럭신호에 응답하여 상기 제5 샘플링 클럭신호를 발생하는 제3 서브 클럭 발생회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 고속 직렬 링크에서 데이터 복원시 에러 발생을 감소시키는 데이터 복원장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 제1 내지 상기 제3 서브 클럭 발생회로는,
    인터폴레이터인 것을 특징으로 하는 고속 직렬 링크에서 데이터 복원시 에러 발생을 감소시키는 데이터 복원장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 제4 샘플링 클럭신호의 라이징 에지는 상기 제1 샘플링 클럭신호의 라이징 에지와 상기 제2 샘플링 클럭신호의 라이징 에지 사이에 위치하고,
    상기 제5 샘플링 클럭신호의 라이징 에지는 상기 제2 샘플링 클럭신호의 라이징 에지와 상기 제3 샘플링 클럭신호의 라이징 에지 사이에 위치하고,
    상기 제6 샘플링 클럭신호의 라이징 에지는 상기 제3 샘플링 클럭신호의 라이징 에지와 상기 제1 샘플링 클럭신호의 라이징 에지 사이에 위치하는 것을 특징으로 하는 고속 직렬 링크에서 데이터 복원시 에러 발생을 감소시키는 데이터 복원장치.
  9. 제4항에 있어서, 상기 클럭 선택 회로는,
    상기 제1 그룹 클럭신호와 상기 제2 그룹 클럭신호를 수신하고, 상기 클럭 선택 신호에 응답하여, 상기 제1 그룹 클럭신호와 상기 제2 그룹 클럭신호 중 어느 하나를 출력하는 복수의 멀티플렉서들을 포함하는 것을 특징으로 하는 고속 직렬 링크에서 데이터 복원시 에러 발생을 감소시키는 데이터 복원장치.
  10. 제2항에 있어서,
    상기 클럭 선택 회로로부터 출력되는 상기 그룹 클럭신호는 각각의 라이징 에지들간의 간격들로 형성되는 복수의 클럭 구간들을 가지는 복수의 샘플링 클럭신 호들을 포함하고,
    상기 CDR은,
    상기 복수의 샘플링 데이터들에 응답하여, 상기 복수의 클럭 구간들에서 트랜지션의 발생 유무를 나타내는 복수의 내부신호들을 출력하는 트랜지션 검출부;
    상기 복수의 내부신호들에 응답하여 상기 복수의 클럭 구간들별로 상기 트랜지션의 발생 횟수를 카운팅하고, 그 카운팅 값들을 소정 시간 동안 각각 누적시키고, 누적된 상기 카운팅 값들을 비교하여, 소정의 카운팅 신호를 출력하는 가산기;
    상기 카운팅 신호에 응답하여, 소정의 데이터 선택신호를 출력하는 데이터 선택부;
    상기 데이터 선택신호에 응답하여, 상기 복수의 샘플링 데이터들 중 어느 하나를 출력하는 데이터 출력부; 및
    상기 카운팅 신호에 응답하여, 상기 클럭 선택신호를 출력하는 클럭 선택부를 포함하는 것을 특징으로 하는 고속 직렬 링크에서 데이터 복원시 에러 발생을 감소시키는 데이터 복원장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 카운팅 신호는 누적된 상기 카운팅 값이 가장 큰 클럭 구간(이하, 트랜지션 구간이라 함)을 나타내며,
    상기 데이터 출력부는 상기 데이터 선택신호에 응답하여, 상기 트랜지션 구간으로부터 가장 멀리 떨어진 상기 샘플링 클럭신호에 의해 래치되는 상기 샘플링 데이터를 상기 유효 데이터로서 출력하는 것을 특징으로 하는 고속 직렬 링크에서 데이터 복원시 에러 발생을 감소시키는 데이터 복원장치.
  12. 제11항에 있어서, 상기 클럭 선택회로는,
    상기 클럭 선택신호에 응답하여, 상기 제1 그룹 클럭신호와 상기 제2 그룹 클럭신호를 포함하는 상기 적어도 두 개의 그룹 클럭신호들 중에서, 상기 복수의 샘플링 클럭신호들의 에지가 상기 직렬 데이터의 아이 오픈 영역내에서 복수개 존재하는 상기 그룹 클럭신호를 선택하여 출력하는 것을 특징으로 하는 고속 직렬 링크에서 데이터 복원시 에러 발생을 감소시키는 데이터 복원장치.
  13. 제12항에 있어서, 상기 클럭 선택부는,
    상기 카운팅 신호를 감시하여, 상기 복수의 클럭 구간들이 모두 상기 트랜지션 구간으로 될 때, 상기 클럭 선택회로가 상기 오버 샘플러에 공급되는 상기 그룹 클럭신호를 변경하도록 제어하는 상기 클럭 선택신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 고속 직렬 링크에서 데이터 복원시 에러 발생을 감소시키는 데이터 복원장치.
  14. 서로 다른 위상을 가지는 제1 그룹 클럭신호와 제2 그룹 클럭신호를 포함하는 적어도 두 개의 그룹 클럭신호들을 발생하는 클럭 발생 회로와, 상기 직렬 데이터의 아이 오픈 영역내에 존재하는 상기 그룹 클럭신호들의 라이징 에지의 개수에 따라 상기 두 개의 그룹 클럭신호들 중 어느 하나를 선택적으로 사용하여, 상기 직 렬 데이터를 상기 병렬 데이터로 복원하는 데이터 복원회로를 구비하고, 상기 적어도 두 개의 그룹 클럭신호들이 각각의 라이징 에지들간의 간격들로 형성되는 복수의 클럭 구간들을 가지는 복수의 샘플링 클럭신호들을 포함하는 데이터 복원 장치의 복원 방법에 있어서,
    (a) 상기 직렬 데이터로부터 복수의 샘플링 데이터들을 추출하는 단계;
    (b) 상기 복수의 샘플링 데이터들로부터 상기 복수의 클럭 구간들별 트랜지션 발생 횟수를 카운팅하고, 그 카운팅 값을 누적시키는 단계;
    (c) 누적된 상기 카운팅 값을 비교하고, 누적된 상기 카운팅 값이 가장 큰 클럭 구간(이하, 트랜지션 구간이라 함)을 나타내는 카운팅 신호를 출력하는 단계;
    (d) 상기 복수의 샘플링 데이터들 중에서, 상기 트랜지션 구간으로부터 가장 멀리 떨어진 상기 샘플링 클럭신호에 의해 래치되는 상기 샘플링 데이터를 유효 데이터로서 출력하는 단계;
    (e) 상기 카운팅 신호를 감시하여 상기 복수의 클럭 구간들 모두가 상기 트랜지션 구간으로 될 때, 상기 그룹 클럭신호를 변경하는 단계; 및
    (f) 상기 (a) 단계 내지 상기 (e) 단계를 반복 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 복원 방법.
  15. 제14항에 있어서, 상기 (e) 단계는,
    상기 적어도 두 개의 그룹 클럭신호들 중에서, 상기 복수의 샘플링 클럭신호들의 에지가 상기 직렬 데이터의 아이 오픈 영역내에서 복수개 존재하는 상기 그룹 클럭신호로 변경하는 것을 특징으로 하는 고속 직렬 링크에서 데이터 복원시 에러 발생을 감소시키는 데이터 복원 방법.
KR1020030010758A 2003-02-20 2003-02-20 고속 직렬 링크에서 데이터 복원시 에러 발생을감소시키는 데이터 복원장치 및 그 복원방법 KR100574938B1 (ko)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020030010758A KR100574938B1 (ko) 2003-02-20 2003-02-20 고속 직렬 링크에서 데이터 복원시 에러 발생을감소시키는 데이터 복원장치 및 그 복원방법
US10/782,705 US7436904B2 (en) 2003-02-20 2004-02-19 Data recovery apparatus and method for decreasing data recovery error in a high-speed serial link
JP2004043968A JP4515111B2 (ja) 2003-02-20 2004-02-20 データ復元装置及びその復元方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020030010758A KR100574938B1 (ko) 2003-02-20 2003-02-20 고속 직렬 링크에서 데이터 복원시 에러 발생을감소시키는 데이터 복원장치 및 그 복원방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20040075243A KR20040075243A (ko) 2004-08-27
KR100574938B1 true KR100574938B1 (ko) 2006-04-28

Family

ID=32866912

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020030010758A KR100574938B1 (ko) 2003-02-20 2003-02-20 고속 직렬 링크에서 데이터 복원시 에러 발생을감소시키는 데이터 복원장치 및 그 복원방법

Country Status (3)

Country Link
US (1) US7436904B2 (ko)
JP (1) JP4515111B2 (ko)
KR (1) KR100574938B1 (ko)

Families Citing this family (38)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100563073B1 (ko) 2004-11-01 2006-03-24 삼성에스디아이 주식회사 샘플링 클럭신호 발생기
US7493509B2 (en) * 2004-12-10 2009-02-17 Ati Technologies Ulc Intra-pair differential skew compensation method and apparatus for high-speed cable data transmission systems
TWI270783B (en) * 2005-02-24 2007-01-11 Via Tech Inc Method and circuitry for extracting clock in clock data recovery system
US20060222123A1 (en) * 2005-03-31 2006-10-05 Mobin Mohammad S Method and apparatus for monitoring a data eye in a clock and data recovery system
KR100711095B1 (ko) * 2005-08-11 2007-04-24 삼성전자주식회사 클럭 및 데이터 복원회로, 및 클럭 및 데이터 복원 방법
KR100894123B1 (ko) * 2005-09-16 2009-04-20 후지쯔 가부시끼가이샤 데이터 재생 회로
KR100775903B1 (ko) * 2005-10-19 2007-11-13 이디텍 주식회사 직렬데이터 링크를 위한 데이터 복원장치
JP4886276B2 (ja) 2005-11-17 2012-02-29 ザインエレクトロニクス株式会社 クロックデータ復元装置
JP2007184847A (ja) * 2006-01-10 2007-07-19 Nec Electronics Corp クロックアンドデータリカバリ回路及びserdes回路
US20070177702A1 (en) * 2006-01-23 2007-08-02 Sanders Anthony F Receiving data over channels with intersymbol interference
KR100819097B1 (ko) 2006-12-05 2008-04-02 삼성전자주식회사 랜덤 에지 샘플링을 이용한 클럭 및 데이터 복원회로 및그 복원방법
US8090064B2 (en) * 2007-02-09 2012-01-03 Fujitsu Limited Single loop frequency and phase detection
US8014480B1 (en) * 2007-03-09 2011-09-06 Altera Corporation Zero-delay serial communications circuitry for serial interconnects
JP2008235985A (ja) * 2007-03-16 2008-10-02 Ricoh Co Ltd クロックデータリカバリー回路及び通信装置
KR100913400B1 (ko) * 2007-07-24 2009-08-21 고려대학교 산학협력단 직렬 송수신 장치 및 그 통신 방법
US8139697B2 (en) * 2008-01-29 2012-03-20 United Microelectronics Corp. Sampling method and data recovery circuit using the same
KR20110016875A (ko) * 2008-04-01 2011-02-18 아식 어드밴티지 인코포레이티드 펄스 변성기 구동기
WO2009123372A1 (en) * 2008-04-04 2009-10-08 Snu Industry Foundation Clock and data recovery circuit with eliminating data-dependent jitters
KR100925387B1 (ko) * 2008-04-10 2009-11-09 주식회사 하이닉스반도체 반도체 메모리 장치의 데이터 복원 회로
KR100985874B1 (ko) * 2008-07-08 2010-10-08 포항공과대학교 산학협력단 싱글 비트 블라인드 오버샘플링 데이터 복원회로 및복원방법
TWI398151B (zh) * 2009-04-17 2013-06-01 Univ Nat Taiwan 資料時脈回復電路
US8164975B2 (en) * 2009-09-23 2012-04-24 Micron Technology, Inc. Data capture system and method, and memory controllers and devices
JP5161196B2 (ja) * 2009-12-04 2013-03-13 株式会社日立製作所 クロック異常検知システム
KR101108017B1 (ko) * 2010-06-03 2012-01-25 한국표준과학연구원 신호처리장치 및 그 신호처리방법
JP5711949B2 (ja) * 2010-12-03 2015-05-07 ローム株式会社 シリアルデータの受信回路、受信方法およびそれらを用いたシリアルデータの伝送システム、伝送方法
CN102347813B (zh) * 2011-09-26 2015-11-25 华为技术有限公司 一种选取采样时钟信号的方法和设备
CN102447554B (zh) * 2011-11-02 2018-01-19 中兴通讯股份有限公司 过采样并行数据恢复方法和装置
KR101880655B1 (ko) * 2012-04-02 2018-07-20 삼성전자주식회사 데이터 복원 회로 및 데이터 복원 방법
JP5998612B2 (ja) 2012-04-23 2016-09-28 富士通株式会社 補間回路および受信回路
US9729681B2 (en) * 2012-09-28 2017-08-08 Anapass Inc. Data transmission method and data restoration method
KR101235696B1 (ko) * 2012-09-28 2013-02-21 주식회사 아나패스 데이터 전송 방법 및 데이터 복원 방법
KR102092253B1 (ko) * 2013-08-09 2020-03-24 에스케이하이닉스 주식회사 데이터 복원 회로 및 그의 동작 방법
WO2015161431A1 (zh) * 2014-04-22 2015-10-29 京微雅格(北京)科技有限公司 Lvds数据恢复方法及电路
JP2016171387A (ja) * 2015-03-11 2016-09-23 株式会社日立製作所 クロックデータリカバリ回路
CN105553624B (zh) * 2015-12-31 2019-04-05 广西大学 一种可预测的数据通信编码
KR101757625B1 (ko) 2016-02-17 2017-07-13 주식회사 이노와이어리스 신호 분석기의 wcdma ovsf 코드 블라인드 추정 방법
KR102509984B1 (ko) * 2018-10-12 2023-03-14 삼성전자주식회사 클락 신호의 주파수 및 위상을 감지하는 집적 회로 및 이를 포함하는 클락 및 데이터 복원 회로
CN112422256B (zh) * 2019-08-23 2023-12-05 微芯片技术股份有限公司 数字时钟和数据恢复的快速初始相位搜索的装置和方法

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01233850A (ja) * 1988-03-14 1989-09-19 Nec Corp タイミング方式
US6081561A (en) * 1994-02-25 2000-06-27 Texas Instruments Incorporated Method and apparatus for receiving and reconstituting a data signal employing oversampling and selection of a sampled data signal remote from transitions in the data signal
JP2669347B2 (ja) * 1994-06-15 1997-10-27 日本電気株式会社 クロック信号抽出回路
JP3379060B2 (ja) * 1996-08-13 2003-02-17 富士通株式会社 バースト同期回路に於ける位相選択方法
US6385257B1 (en) * 1997-01-21 2002-05-07 Sony Corporation Frequency demodulating circuit, optical disk apparatus thereof and preformating device
JP3119298B2 (ja) * 1997-04-16 2000-12-18 サンケン電気株式会社 発電機の電圧調整装置
US6111712A (en) * 1998-03-06 2000-08-29 Cirrus Logic, Inc. Method to improve the jitter of high frequency phase locked loops used in read channels
US6374360B1 (en) * 1998-12-11 2002-04-16 Micron Technology, Inc. Method and apparatus for bit-to-bit timing correction of a high speed memory bus
JP2000253091A (ja) * 1999-02-25 2000-09-14 Sony Corp サンプルデータの送信方法、受信方法、伝送方法、及びその送信装置、受信装置、伝送装置
JP3495952B2 (ja) * 1999-06-11 2004-02-09 日本電信電話株式会社 ビット同期回路
US6366225B1 (en) * 2000-02-14 2002-04-02 Stmicroelectronics, Inc. Circuit and method for determining the phase difference between a sample clock and a sample signal by linear approximation
EP1170874A1 (de) * 2000-07-05 2002-01-09 Infineon Technologies AG Empfangseinrichtung, insbesondere für den Mobilfunk
US6819728B2 (en) * 2000-12-28 2004-11-16 International Business Machines Corporation Self-correcting multiphase clock recovery
JP4526194B2 (ja) * 2001-01-11 2010-08-18 ルネサスエレクトロニクス株式会社 オーバーサンプリングクロックリカバリ方法及び回路
JP3756485B2 (ja) * 2001-02-14 2006-03-15 ザインエレクトロニクス株式会社 半導体集積回路
US7116744B2 (en) * 2001-03-29 2006-10-03 Fujitsu Limited Clock recovery circuit and receiver circuit for improving the error rate of signal reproduction
JP3946050B2 (ja) * 2002-01-28 2007-07-18 株式会社ルネサステクノロジ データ・クロック・リカバリ回路
US7209525B2 (en) * 2002-11-18 2007-04-24 Agere Systems Inc. Clock and data recovery with extended integration cycles

Also Published As

Publication number Publication date
JP4515111B2 (ja) 2010-07-28
KR20040075243A (ko) 2004-08-27
US7436904B2 (en) 2008-10-14
JP2004254324A (ja) 2004-09-09
US20040165679A1 (en) 2004-08-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100574938B1 (ko) 고속 직렬 링크에서 데이터 복원시 에러 발생을감소시키는 데이터 복원장치 및 그 복원방법
US7519138B2 (en) Method and apparatus for data recovery in a digital data stream using data eye tracking
US8442178B2 (en) Linear phase detector and clock/data recovery circuit thereof
US7474720B2 (en) Clock and data recovery method and digital circuit for the same
US7366270B2 (en) PLL/DLL dual loop data synchronization utilizing a granular FIFO fill level indicator
US7315598B2 (en) Data recovery using data eye tracking
JP5933899B2 (ja) プログラマブルロジックデバイス回路に結合されるクロックデータリカバリ回路
US5799048A (en) Phase detector for clock synchronization and recovery
US8023605B2 (en) Oversampling circuit and oversampling method
KR0153952B1 (ko) 고속 디지털 데이터 리타이밍 장치
CN111064473A (zh) 用于电压模式发射器的高速多相位串行化系统
US6236697B1 (en) Clock recovery for multiple frequency input data
US20040114702A1 (en) Bang-bang phase detector for full-rate and half-rate schemes clock and data recovery and method therefor
US20120099688A1 (en) Oversampling circuit, serial communication apparatus and oversampling method
US5101203A (en) Digital data regeneration and deserialization circuits
US7826581B1 (en) Linearized digital phase-locked loop method for maintaining end of packet time linearity
US7760030B2 (en) Phase detection circuit and method thereof and clock recovery circuit and method thereof
WO2006006893A1 (en) Clock and data recovery circuit
KR100844313B1 (ko) 데이터 속도의 1/4 주파수 클럭을 사용하는 고속의 클럭 및데이터 복원 회로 및 방법
KR102210489B1 (ko) 기준기를 필요로 하지 않는 클럭 복원기 및 이를 포함하는 유선통신용 시리얼 수신기
WO2005099164A1 (en) Clock recovery in an oversampled serial communications system
KR101082386B1 (ko) 임베디드 클록 및 데이터 복원 회로 및 그 방법
Crols Top-Down Bottom-Up Design Methodology for Fast and Reliable Serdes Developments in nm Technologies
WO2006011830A2 (en) Re-timer circuit for data recovery with fast recovery from a low power mode
Gao et al. A novel architecture of recovered data comparison for high speed clock and data recovery

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E90F Notification of reason for final refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment
FPAY Annual fee payment
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190329

Year of fee payment: 14