TWI390914B - 資料接收機和調整資料接收機的方法 - Google Patents

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Description

資料接收機和調整資料接收機的方法
本發明是有關於一種資料傳輸，且特別是有關於一種資料接收機和一種調整資料接收機的方法。
有數個傳送影音資料的消費者類比規格，例如同軸電纜(coaxial cable)，複合端子(composite video)，S-端子(S-Video),色差端子(component video)，視頻圖形陣列(Video Graphics array,VGA)等。這些消費者類比規格通常使用在影音裝置上，例如數位電視，或是DVD播放器。在傳送影音資料時，類比訊號需要比數位訊號更大的頻寬。隨著影音資料流成長快速，這些消費者類比規格無法及時處理龐大的影音資料。因此，提出高清晰度多媒體介面(High-Definition Multimedia Interface,HDMI)來解決這問題。
在HDMI電纜裡有多個差動訊號，而利用這些差動訊號傳送影音資料。有一應用在HDMI之方案--連載器/解連載器(Serializer/Deserializer,SERDES)。SERDES包含一對功能方塊：連載器和解連載器。連載器是並列形式至串列形式轉換器，用來轉換並列形式的影音資料成為串列形式。解連載器的功能則和連載器相反，是將串列形式的影音資料轉換成為並列形式。換句話說，連載器是發射機(transmitter)，而解連載器是接收機(receiver)。因此，SERDES的發射機轉換影音資料成為差動的訊號，而輸出差動訊號至SERDES的接收機。SERDES的接收機收到差動訊號且儲存此影音資料。
圖1是SERDES接收機先前技術的功能方塊圖。參照圖1，接收機100包含等化器(equalizer,EQ)101、時脈資料回復(clock data recovery,CDR)單元103、解碼器(decoder,DEC)105。差動訊號有一對訊號P和N。等化器101收到差動訊號並且補償這差動訊號，目的是為了使補償過的差動訊號和從發射機輸出的差動訊號相等。時脈資料回復單元103對被補償過的差動訊號取樣以產生未解碼資料。解碼器105從未解碼資料中重新得到影音資料，然後輸出影音資料至影像處理器(video processor,VPU)107。
在SERDES發射機和接收機之間傳送資料期間，差動訊號可能會因為長距離纜線而衰減，或差動訊號太強而超過接收機100的規格。等化器101根據從接收機100之外的組態設定(configuration)TEXT 來放大較弱的差動訊號或是縮小較強的差動訊號。藉由調整組態設定TEXT ，等化器101能使差動訊號符合時脈資料回復單元103的操作範圍。傳統上，在製造過程中可以修正組態設定TEXT ，或是預先經由軟體修正。但這些方法還是不能即時處理等化器101的補償。
本發明提供一種資料接收機和一種調整資料接收機的方法來改善資料接收機即時的準確性，並且得到良好訊號品質。
本發明提供一種資料接收機。該資料接收機包含一等化器，一時脈資料回復單元，和一等化器控制器。等化器根據組態設定(configuration)補償輸入訊號，然後輸出矯正訊號。時脈資料回復單元耦接於等化器以接收矯正訊號，使用時脈對矯正訊號取樣以產生未解碼資料，且輸出此時脈的相位資訊。等化器控制器耦接於時脈資料回復單元和等化器，其中等化器控制器收到前述相位資訊，然後根據此相位資訊調整前述組態設定。
本發明提供一種資料接收機的方法。這方法包括：提供一等化器以根據組態設定補償輸入訊號而產生矯正訊號；提供一時脈資料回復單元以利用時脈取樣前述矯正訊號；紀錄前述時脈的相位資訊；然後根據前述相位資訊調整該組態設定。
在前述調整資料接收機方法之一實施例中，前述時脈的週期被分成多個相位，然後由前述相位資訊可以得知是在第k個相位期間取樣該矯正訊號，其中k是正整數。
本發明提供資料接收機。等化器根據組態設定補償輸入訊號，然後輸出矯正訊號。時脈資料回復單元利用時脈取樣來自等化器的矯正訊號且產生該時脈的相位資訊。等化器控制器根據該相位資訊調整前述組態設定，因此，改善資料接收機的即時準確性。
為讓本發明之上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。
圖2是根據本發明之一實施例的一種資料接收機功能方塊示意圖。在本實施例中，資料接收機200是一種SERDES接收機。然而，本發明並不受限於此。參照圖2，資料接收機200包含一等化器(equalizer,EQ)201，一時脈資料回復(Clock and Data Recovery,CDR)單元203，一等化器控制器(equalizer controller,EQC)209，以及一解碼器(decoder,DEC)205。等化器201收到輸入訊號(例如，在圖2中具有訊號P和N的差動訊號對)，然後根據組態設定TINT 補償輸入訊號。輸入訊號可能會因為長距離傳輸而衰減，或輸入訊號太強而超過等化器201的規格。換句話說，等化器201根據組態設定TINT 放大弱的輸入訊號或縮小強的輸入訊號。如此，藉由調整組態設定TINT ，等化器201輸出補償過的輸入訊號當做矯正訊號(corrected signal)，以符合時脈資料回復單元203的操作範圍。凡熟習此技藝者，可實現包含多個元件(例如，電容、電阻、電感等)的等化器。在本實施例中，等化器201包含多個可變電容，而組態設定TINT 可以是可變電容的電容值。因此，熟習此技藝者根據上述等化器201的特性可用任何方法實現等化器201，例如，圖1之等化器101。
時脈資料回復單元203耦接至等化器201，用以接收矯正訊號。時脈資料回復單元203利用時脈(clock)取樣矯正訊號以產生未解碼資料(raw data)。在本實施例中，時脈資料回復單元203產生時脈，而每個時脈週期被分成32個相位，但本發明並不受限於此。圖3是根據本發明之一實施例的時脈週期示意圖。參照圖3，時脈會操作於大約和矯正訊號相關的頻率。在時脈一個週期(one cycle)期間，時脈資料回復單元203選擇其中一個相位去取樣矯正訊號，以產生未解碼資料，之後輸出未解碼資料至解碼器205。時脈資料回復單元203更進一步輸出時脈的相位資訊，以指出在32個相位中的第k相位期間取樣矯正訊號，其中k是正整數。
等化器控制器209耦接於時脈資料回復單元203和等化器201。在本實施例中，測試模式是根據相位資訊來調整組態設定TINT 的過程。當資料接收機開啟(power on)時，等化器控制器209可執行此測試模式。在測試模式中，有多個調整期間給時脈資料回復單元203取樣矯正訊號，而等化器控制器209有多個設定值可以用來修正組態設定TINT 。在第i調整期間，等化器控制器209把第i設定值應用到組態設定TINT ，然後記錄相位資訊到多個統計結果中的第i統計結果，其中i是正整數。在本實施例中，i等於4。但本發明並不受限於此。在測試模式的第1調整期間，等化器控制器209把第1設定值應用到組態設定TINT ，而後輸出TINT 到等化器201。因此，改變等化器201的可變電容電容值。在這期間，時脈資料回復單元203持續地取樣矯正訊號和輸出相位資訊，以及等化器控制器209在第1調整期間紀錄相位資訊到第1統計結果。其餘調整期間的過程和第一調整期間的過程相同。為了簡化緣故，其餘調整期間的過程在此不再贅述。
圖4A是根據本發明之一實施例之良好矯正訊號品質的相位分布圖表。該相位分布圖表顯示時脈資料回復單元203在其中一個調整期間取樣矯正訊號。參照圖4A，選擇取樣矯正訊號的相位散佈在第5和第6相位。因為矯正訊號品質良好，所以從等化器201輸出的矯正訊號可以穩定的取樣。換句 話說，意味著用較少數相位(例如，2個相位)取樣矯正訊號。相反地，當從等化器201輸出的矯正訊號品質是不良的時，不能穩定地取樣矯正訊號。圖4B是根據本發明之一實施例之不良矯正訊號品質的相位分布圖表。參照圖4B，選擇取樣矯正訊號的相位散佈在第4、第5、第6、和第7相位。意味著用較多數相位(例如，4個相位)取樣矯正訊號。因此，在本實施例中，當矯正訊號的品質良好時，時脈資料回復單元203可以容易地取樣矯正訊號，而用較少的相位取樣矯正訊號。當矯正訊號的品質不良時，時脈資料回復單元203取樣矯正訊號較困難，而用較多的相位取樣矯正訊號。應該注意的是每一個相位被用來取樣矯正訊號的總數(次數)和矯正訊號品質沒有相互關聯。因此，取樣矯正訊號之相位數量越少，可以得到訊號的品質越佳。
在本實施例中，等化器控制器209包含一個儲存裝置(storage device,SD)211，而等化器控制器209儲存所有統計結果到儲存裝置211。其中儲存裝置211可以是隨機存取記憶體(random access memory,RAM)。等化器控制器209搜尋所有統計結果，而從各統計結果中找出用最少相位取樣矯正訊號的一個。例如，假設有4個統計結果儲存在儲存裝置211，而這4個統計結果的相位數目分別是5、4、2、和7。等化器控制器209選擇第三統計結果(例如圖4A所示)當作這4個統計結果中最好的一個。如此相對應的設定值，也就是相位數量2所對應的第三設定值是最好的一個，然後等化器控制器209應用這第三個設定值至組態設定TINT 。因此，得到良好訊號品質，而結束測試模式。應該注意的是，如果必要的話測試模式可以隨時執行。例如，等化器控制器209監控相位資訊，發現矯正訊號的品質是否逐漸變糟。另外，解碼器205耦接於時脈資料回復單元203用來接收未解碼資料，而從未解碼資料中重新得到影音資料。因此，一個外部裝置，例如，影像處理器(video processor,VPU)107可以耦接於解碼器205來重新得到影像資料。
圖5是根據本發明之一實施例之調整資料接收機的方法流程圖。參考圖5，調整資料接收機200的方法介紹如下。步驟S401是等化器201根據組態設定TINT 補償輸入訊號來產生矯正訊號。在步驟S403，時脈資料回復單元203利用時脈來取樣矯正訊號。步驟S405記錄時脈的相位資訊。在本實施例中，時脈週期被分成多個相位，而該相位資訊指出是在所有相位中第k相位時取樣矯正訊號，其中k是正整數。步驟S407是依照相位資訊調整TINT 。
圖6是根據本發明之一實施例之另一調整資料接收機的方法流程圖。參考圖6。步驟S501，在測試模式的第i調整期間，把第i設定值應用至組態設定TINT ，其中i是正整數。例如，在測試模式的第一調整期間，把第一設定值應用至組態設定TINT 。步驟S401-S403已在圖5說明，請參照圖5，在此不再贅述。
步驟S405的實施例包含步驟S503。步驟S503，在測試模式的第i調整期間，記錄相位資訊到第i統計結果。步驟S407依照相位資訊調整TINT 。
步驟S407的實施例介紹如下。在步驟S505，決定應用至組態設定TINT 的第i設定值是否是最後一個設定值。如果第i設定值是最後一個的話，執行步驟S509；否則，執行步驟S507。執行步驟S509找出統計結果裡取樣矯正訊號的相位個數最少的一個，此外，也找出與之相對應的設定值並實施至組態設定TINT 。如此，可得良好訊號品質。在步驟S507，在測試模式的第i+1調整期間，把第i+1設定值應用至組態設定TINT 。步驟S507之後，重複步驟S401。再者，在本實施例中，調整資料接收機的方法適用於SERDES接收機。
在本實施例中，步驟S407可由另一方法實施。圖7是根據本發明之一實施例之再另一調整資料接收機的方法流程圖。參照圖7，步驟S407介紹如下。在步驟S601，決定第i統計結果中是否符合預設門檻(preset threshold)。預設門檻可以由先前的經驗或實驗決定。例如，當紀錄第i統計結果的相位數符合預設門檻時，執行步驟S603；否則，執行步驟S605。執行步驟S603，把第i設定值應用至組態設定TINT 。在步驟S605中，決定應用至TINT 的第i設定值是否是最後一個設定值。如果第i設定值是最後一個，執行步驟S609；否則，執行步驟S607。在步驟S609，當在測試模式沒有找到適合的設定值時，發出警報。可以利用鈴聲或是簡短語音訊息實現警報。在步驟S607，在測試模式的第i+1調整期間，把第i+1設定值應用至組態設定TINT 。步驟S607之後，重複步驟S401。
綜上所述，等化器根據TINT 補償輸入訊號且輸出矯正訊號。時脈資料回復單元利用時脈取樣來自等化器的矯正訊號，並且產生時脈的相位資訊。每個時脈週期分成多個相位，且由相位資訊指出取樣矯正訊號的相位。在測試模式的每一個調整期間，等化器控制器把相對應的設定值應用到組態設定TINT ，且記錄相位資訊到相對應的統計結果。等化器控制器搜尋所有統計結果找出用來取樣矯正訊號的最少個相位，且把相對應的設定值應用至組態設定TINT 。因此，可得到良好的訊號品質。
雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，故本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
 圖1：
100．．．資料接收機
101．．．等化器
103．．．時脈資料回復單元
105．．．解碼器
107．．．影像處理器
圖2：
200．．．資料接收機
201．．．等化器
203．．．時脈資料回復單元
205．．．解碼器
209．．．等化器控制器
211．．．儲存裝置
107．．．影像處理器
TINT ．．．組態設定(confuguration)
圖5：
S401~S407．．．調整資料接收機的各步驟
圖6：
S401~S407、S501~S509．．．另一調整資料接收機的各步驟
圖7：
S401~S407、S501~S503、S601~S509．．．再另一調整資料接收機的各步驟
圖1是習知的一種SERDES接收機功能方塊示意圖。
圖2是根據本發明之一實施例的一種資料接收機功能方塊示意圖。
圖3是根據本發明之一實施例的時脈週期示意圖。
圖4A是根據本發明之一實施例之良好矯正訊號品質的相位分布圖表。
圖4B是根據本發明之一實施例之不良矯正訊號品質的相位分布圖表。
圖5是根據本發明之一實施例之調整資料接收機的方法流程圖。
圖6是根據本發明之一實施例之另一調整資料接收機的方法流程圖。
圖7是根據本發明之一實施例之再另一調整資料接收機的方法流程圖。
200．．．資料接收機
201．．．等化器
203．．．時脈資料回復單元
205．．．解碼器
209．．．等化器控制器
211．．．儲存裝置
107．．．影像處理器
TINT ．．．組態設定(confuguration)

Claims (7)

  1. 一種資料接收機，包括：一等化器，根據一組態設定補償一輸入訊號，且輸出一矯正訊號；一時脈資料回復單元，耦接於該等化器以接收該矯正訊號，利用一時脈取樣該矯正訊號以產生一未解碼資料，且輸出該時脈的一相位資訊；以及一等化器控制器，耦接於該時脈資料回復單元和該等化器，其中該等化器控制器接收該相位資訊，且依照該相位資訊調整該組態設定，其中在一測試模式中多個調整期間的一第i調整期間，該等化器控制器把多個設定值的一第i設定值應用至該組態設定，該時脈資料回復單元利用該時脈取樣該矯正訊號，且該等化器控制器紀錄該相位資訊到多個統計結果的一第i統計結果，其中i是正整數，其中該時脈的一週期分成多個相位，且該相位資訊指出該時脈資料回復單元在該些相位的第k相位時取樣該矯正訊號，其中k是正整數，其中該等化器控制器於該些統計結果中找出使用該些相位中最少個相位取樣該矯正訊號的統計結果，且把該些設定值中相對應的設定值應用至該組態設定。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之該資料接收機，更包括一解碼器，耦接於該時脈資料回復單元，以接收該未解碼資料而產生一初始資料。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之該資料接收機，其中該等化器控制器包括：一儲存裝置，該等化器控制器儲存該些統計結果至該儲存裝置。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之該資料接收機，是一連載器/解連載器的接收機。
  5. 一種調整資料接收機的方法，該方法包括：在一測試模式中多個調整期間的一第i調整期間，把多個設定值的一第i設定值應用至該組態設定，其中i是正整數；提供一等化器，以根據一組態設定補償一輸入訊號而產生一矯正訊號；提供一時脈資料回復單元利用一時脈取樣該矯正訊號；記錄該時脈的一相位資訊；以及依照該相位資訊調整該組態設定，其中該時脈的一週期分成多個相位，且該相位資訊指出該時脈資料回復單元在該些相位的第k相位時取樣該矯正訊號，其中k是正整數，其中記錄該相位資訊時，在該測試模式中該些調整期間的該第i調整期間，記錄該相位資訊到多個統計結果的一第i統計結果，其中調整該組態設定時，決定應用到該組態設定的該些設定值的該第i設定值是否該些設定值的最後一個，以及找出該些統計結果中具有取樣該矯正訊號之該些相位的最少者，且把該些設定值中相對應的設定值應用至該組態設定。
  6. 如申請專利範圍第5項所述調整資料接收機的方法，其中所述調整該組態設定的步驟更包括：在該測試模式中該些調整期間的第i+1調整期間，當應用到該組態設定的該些設定值的第i設定值不是該些設定值的最後一個時，把該些設定值的第i+1設定值應用至該組態設定。
  7. 如申請專利範圍第5項所述調整資料接收機的方法，其適用於一SERDES(Serializer/Deserializer，連載器/解連載器)接收機。
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