[发明专利]低功率均衡器及其训练

说明书

描述了包括以下的装置：可操作用于执行线性均衡训练和执行展开的决策反馈均衡器(DFE)的功能的取样器、用于当输入信号的两个相邻位相同时从取样器中选择偏移取样器的输出的逻辑。描述了包括可操作用于对于输入信号的非孤位转换将第一后达残留ISI抽头匹配到第一前达残留ISI抽头的线性均衡器(LE)的均衡方案。

背景技术

对于高速串行输入/输出(I/O)(例如通用串行总线(USB))而言，为了能够处理在奈奎斯特(Nyquist)频率处有超过20dB损失的信道，决策反馈均衡(DFE)被加入I/O接收器中以校正由I/O接收的模拟输入信号上的码元间干扰(ISI)。DFE通常使用数据路径中的求和器来实现，该求和器将偏移作为“n”个先前样本的函数添加到模拟输入信号上。DFE具有创建从最近取样位d[n]开始的快速路径以影响紧随y[n+1]的位的缺点，其中y[n+1]是由DFE的求和器生成的。

DFE的替换是循环展开的DFE(uDFE)，其中在两个或多个应用的偏移处取了多个样本且使用哪个值的决策被推迟到流水线中的后续。uDFE消除了传统DFE观察到的快速路径，因为再也不需要在对下一样本取样之前知道上一数据样本解析到什么。然而，由于远超过1位的反馈，实现uDFE非常不实际，因为“n”位(也称作“n”个抽头)的反馈要求2ⁿ个取样器。例如，在循环展开的方式中4个抽头的uDFE可要求16个取样器来实现，这急剧地增加了I/O设计的功率和面积。DFE和uDFE的另一个缺点是他们不解决前达(pre-cursor)ISI，而前达ISI是误差的主要来源。

总体上当数据速率上升时，要恢复数据所要求的均衡越来越多。这是以功率和面积成本为代价的，与手持片上系统(SoC)设备激进的功率和面积预算冲突。

附图说明

从下面给出的详细描述和从本公开的各种实施例的附图将更完整地理解本公开的实施例，然而本公开的各种实施例的附图不应被理解为将本公开限制于具体实施例，而仅是出于解释和理解的目的。

图1A是根据本公开的一个实施例的带较低功率均衡器的接收器的一部分。

图1B示出误差和数据取样器阈值。

图2是闭合的孤位转换。

图3是闭合的非孤位转换。

图4根据本公开的一个实施例示出对于输入信号的非孤位转换将第一后达(post-cursor)残留码元间干扰(ISI)抽头匹配到第一前达残留ISI抽头并且在应用了展开的决策反馈均衡(uDFE)之后的均衡器的脉冲响应。

图5是根据一个实施例示出了完成线性均衡器(LE)训练之后的眼高度的目标信号幅度(TSM)周围的数据样本幅度的分布。

图6是根据一个实施例包括在完成跟随LE训练的uDFE抽头训练之后的眼宽度和高度的TSM周围的位分布。

图7是根据一个实施例在完成LE和uDFE之前和之后的包括眼高度的TSM周围的位分布的并排对比图。

图8是根据本公开的一个实施例的带均衡器的智能设备或计算机系统或片上系统(SoC)1600。

具体实施方式

各实施例描述了执行均衡而不造成在背景章节中讨论的传统方案产生的功率和面积影响的均衡方案。不是增加完整的4抽头的决策反馈均衡(DFE)来直接校正后达信道损失，各实施例而是使用输入/输出(I/O)接收器和线性均衡器(LE)中现有的误差取样器来有效地校正最大的三个抽头。

不像传统的展开的DFE解决方案，各实施例在前达抽头和后达之间平衡，该前达抽头和后达抽头是最大的两个抽头(即误差来源)，因此他们对于非孤位转换互相抵消。在此情况中，N+2抽头也基本被消除了。在一个实施例中，以经修改的展开的DFE(uDFE)方式利用现有的误差取样器解决在接收的输入信号中的孤位转换。