[发明专利]保证电压余量最大的电平输出装置及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电压调节技术，尤其是指一种保证电压余量最大的电平输出装置及其方法。

背景技术

在通信系统、计算机系统以及其他电子系统中，通常都采用总线在IC芯片之间进行互连，总线通常一端连接发送芯片，另一端连接接收芯片。当IC芯片之间需要通信时，发送芯片发送通信数据，数据通过总线传输到接收芯片。通常，接收芯片接收到数据后，接收芯片都会采用输入比较的方法，判定接受数据的高低电平特性。输入比较的方法一般是借助门限电平判决器来实现的，门限电平判决器实质上就是电压比较器，门限电平判决器有两路输入，一路是接收电路信号，另一路输入是参考电压。门限电平判决器通过比较输入信号电平和参考电压的幅度，来判定输入信号是高电平，还是低电平。当输入信号电平高于参考电压，门限电平判决器输出为高电平，反之，判决器输出为低电平。其中的参考电压通常需要靠接收电路自身产生，参考电压幅度通常介于高电平和低电平电压摆幅的中间。这样做的目的是给高电平和低电平都提供相近的电压余量。

有关参考电压的幅度可参考图1所示的内容，这种参考电压值的模式一般是预先设定的范围值，在使用中，由于可能受到芯片电压、噪声和温度等因素的影响，参考电压会在一定范围内上下浮动，这个范围就是图中所示的参考电压上限和参考电压下限所组成的范围。参考电压在这个范围内变化浮动，但是在某时刻该电压是固定值。

经过总线传输的信号通常会被通道衰减，发生畸变，并引入噪声，接收端的电压摆幅特征通常会受衰减、过冲、振铃、码间干扰、串扰、NMOS/PMOS驱动特性不一致，以及加工误差等因素影响。图2说明了发送端电压和接收端电压在幅度和脉宽方面的区别，图例考虑通道衰减和码间干扰对接收信号的影响，接收端电压幅度从1衰减到0.2，并且接收端的码宽已经达到了原脉冲宽度的5倍多。所谓的码间干扰就是在接收端，当前接收的比特信号幅度值不仅和该比特信息传输波形相关，还和前面传输的比特信息的传输波形也有关系，也就是前面传输比特信息对当前传输比特的接收波形产生了干扰。码间干扰可能会严重影响接收信号的质量，对门限电平判决器正确判决接收信号的电平是个严重挑战。

存在严重通道码间干扰的情况下，实际接收端波形是和前面的比特位存在很大的关系。如图3所示，高电平和低电平的摆幅已经非常小了，如果考虑参考电压是个范围值，几乎可以说已经没有余量可言了。

现有技术方案通常是将参考电压设为预期设计的输入高电平和低电平摆幅的中间值。通常，接收芯片接收到数据后，接收芯片都会采用输入比较的方法，判定接受数据的高低电平特性。输入比较的方法一般是借助门限电平判决器来实现，如图4所示。参考电压通常需要靠接收电路自身产生，参考电压幅度通常介于高电平和低电平电压摆幅的中间。接收器件产生的参考电压电路通常采用电阻分压电路，通过设置合适电阻值大小，得到设计所需的参考电压。电阻分压电路由于受到芯片电压Vterm、噪声和温度等因素的影响，参考电压会在一定范围内上下浮动。

综上所述，现有技术中对参考电压的调节存在以下缺点：

1、由于参考电压受到芯片电压、噪声和温度等因素的影响，是在一定范围内上下浮动，门限电平判决器是根据预先规定的参考电压，来判定输入信号是高电平，或低电平，并不能保证电压余量的最大化；

2、采用电阻分压电路产生参考电压，参考电压是固定范围值，根据预先设计确定的参考电压范围，不能根据实际的输入信号的电压变化实时调整自己的参考电压；

3、在高速数据传输场合，通道存在严重的衰减、码间串扰和干扰的情况下，电阻分压电路产生的参考电压是固定的，可能会产生大量的误码判决。

发明内容

本发明提供一种保证电压余量最大的电平输出装置及其方法，用以解决现有技术中存在参考电压调整不灵活，并且容易受到其他因素影响产生误码率的问题。

本发明提供一种保证电压余量最大的电平输出装置，包括信号输入模块、参考电压输出模块以及门限电平判决模块，其中：

所述信号输入模块，用于向所述参考电压输出模块以及门限电平判决模块传送输入信号；

所述参考电压输出模块，用于输出参考电压至所述门限电平判决模块，并根据所述信号输入模块的当前输入信号调整下一次参考电压的输出值；

所述门限电平判决模块，用于根据当前输入信号以及当前参考电压确定当前输出信号。

所述参考电压输出模块为FIR滤波器，所述滤波器至少包括：

移位寄存器组，用于存储所述信号输入模块传送的当前输入信号；