[发明专利]一种信号长距离传输的装置和方法

说明书

本发明公开了一种信号长距离传输的装置和方法，该装置包括QSPI信号控制端、信号互转模块和QSPI信号设备端；QSPI信号控制端将QSPI信号以差分信号的形式输出，QSPI信号中包括差分时钟输出信号；信号互转模块接收所述差分信号以及QSPI信号接收端在获得QSPI信号后以单端信号的形式返回的QSPI反馈信号；并实现差分与单端信号的双向转换；QSPI信号设备端设置在信号互转模块的近端，将QSPI反馈信号以单端信号的形式输出；QSPI反馈信号中包括单端时钟返回信号；单端时钟返回信号经信号互转模块转换为差分时钟返回信号后作为QSPI信号控制端的数据回采时钟；本发明对信号的传输方式进行差分和单端转换，同时在设备端设计返回的时钟信号，实现信号的高速、高质量、长距离传输。

技术领域

本发明属于信号传输技术领域，更具体地，涉及一种信号长距离传输的装置和方法。

背景技术

目前，QSPI信号大多应用于板内通信的场景，传输距离近，传输速度快；如图1所示，即是QSPI主控和QSPI 设备在同一块板卡上互联，其走线距离短，可以实现信号的高速传输。

当远距离传输时，其信号易受到干扰，容易出现信号质量不稳定的情况，并且信号传输速率也随之下降，甚至不能正常工作。图2所示是QSPI信号源和QSPI 信号接收端跨板互联的示意图，实验表明，跨板互联时，QSPI信号源与QSPI 信号接收端之间的走线距离最长不超过200mm，其传输速率一般也较低，不超过20Mbps，此时才能确保通信正常；一旦走线距离超出200mm，则信号干扰大，传输速率也严重下降，QSPI信号源与QSPI 信号接收端之间就无法正常通信。

发明内容

针对现有技术的至少一个缺陷或改进需求，本发明提供了一种信号长距离传输的装置和方法，其目的在于提高QSPI信号的传输速率和抗干扰能力，使其适应于长距离传输。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种信号长距离传输的装置，包括QSPI信号控制端、信号互转模块和QSPI信号设备端；所述QSPI信号控制端与信号互转模块之间通过差分信号线相连，所述信号互转模块与QSPI 信号接收端之间通过单端信号线相连；

所述QSPI信号控制端将QSPI信号以差分信号的形式输出，所述QSPI信号中包括差分时钟输出信号和差分数据信号；

所述信号互转模块接收QSPI信号控制端输出的所述差分信号，以及QSPI 信号接收端在获得所述QSPI信号后以单端信号的形式返回的QSPI反馈信号；并在所述QSPI信号控制端的控制下实现差分信号与单端信号的双向转换；

所述QSPI信号设备端设置在所述信号互转模块的近端，接收经信号互转模块转换后的QSPI信号，并将所述QSPI反馈信号以单端信号的形式输出；所述QSPI反馈信号中包括单端时钟返回信号和单端数据信号；

所述单端时钟返回信号为与差分时钟输出信号同源的信号，其经信号互转模块转换为差分时钟返回信号后作为QSPI信号控制端的数据回采时钟。

本申请在QSPI信号设备端设计了一路返回到QSPI信号控制端的回路时钟，相当于两个方向的信号传输均具有各自的随路时钟，按照各自的随路时钟进行数据采样，不仅解决了采样错误导致的误码问题，最重要的是，可以延长信号传输路径并提升传输速度，实现信号的长距离传输。

优选的，上述信号长距离传输的装置，所述QSPI信号中还包括片选差分信号。

优选的，上述信号长距离传输的装置，所述QSPI信号中还包括方向切换信号；

所述信号互转模块包括具有双向转换通道的转换电路，以及选择开关；

所述双向转换通道用于实现差分数据信号与单端数据信号的双向转换；所述选择开关用于在所述方向切换信号的控制下调节双向转换通道的信号转换方向。