同步接收电路及方法.pdf

本发明公开了一种同步接收电路及方法，可在传送端仅提供数据讯号而未提供频率讯号以供接收端执行同步化时，动态调整其内部自行产生、用来接收数据的频率讯号的时序，以达到精确同步接收的目的。同步接收电路包含频率产生器、边缘侦测器、同步化单元以及锁存单元；频率产生器，依据输入数据讯号，产生第一频率讯号；边缘侦测器，用以对输入数据讯号执行边缘侦测，以产生指示讯号；同步化单元，耦接至频率产生器与边缘侦测器，用以根据指示讯号，动态调整第一频率讯号；锁存单元，耦接至该同步化单元，用以依据该调整后的第一频率讯号，锁存输入数据讯号。

1.  一种同步接收电路，其特征在于，它包含：
一频率产生器，依据一输入数据讯号，产生一第一频率讯号；
一边缘侦测器，用以对该输入数据讯号执行边缘侦测，以产生一指示讯号；
一同步化单元，耦接至该频率产生器与该边缘侦测器，用以根据该指示讯号，动态调整该第一频率讯号；以及
一锁存单元，耦接至该同步化单元，用以依据该调整后的第一频率讯号，锁存该输入数据讯号。

2.  如权利要求1所述的同步接收电路，其特征在于，所述指示讯号的主张时间点在落后于该所述输入数据讯号的一上升缘或一下降缘的一预定距离处。

3.  如权利要求2所述的同步接收电路，其特征在于，所述预定距离是依据所述输入数据讯号的一建立时间决定。

4.  如权利要求1所述的同步接收电路，其特征在于，所述同步化单元于该指示讯号的主张时间点落后所述第一频率讯号的一预定转态点时，延迟所述第一频率讯号的时序。

5.  如权利要求1所述的同步接收电路，其特征在于，所述同步化单元于该指示讯号的主张时间点领先所述第一频率讯号的一预定转态点时，提前所述第一频率讯号的时序。

6.  如权利要求1所述的同步接收电路，其特征在于，所述频率产生器依据所述输入数据讯号，同步产生一第二频率讯号，所述第二频率讯号的频率为所述第一频率讯号的频率的一整数倍，所述同步化单元包含一相位计数器，用以依据所述第二频率讯号，更新一相位计数值，所述相位计数值代表所述第一频率讯号的相位。

7.  如权利要求6所述的同步接收电路，其特征在于，所述第一频率讯号系由所述第二频率讯号除频产生。

8.  如权利要求6所述的同步接收电路，其特征在于，所述同步化单元更包含：
一时序调整单元，耦接至所述相位计数器与所述频率产生器，用以依据所述指示讯号主张时的所述相位计数值，动态调整所述第一频率讯号的时序。

9.  如权利要求8所述的同步接收电路，其特征在于，当所述指示讯号主张时的所述相位计数值显示所述指示讯号落后于所述第一频率讯号时，所述时序调整单元执行一相位补偿，以延长所述第一频率讯号的一目前频率的宽度。

10.  如权利要求8所述的同步接收电路，其特征在于，当所述指示讯号主张时的所述相位计数值显示所述指示讯号领先所述第一频率讯号时，所述时序调整单元重置所述第一频率讯号，以立即产生所述第一频率讯号的下一个频率。

11.  如权利要求1所述的同步接收电路，其特征在于，所述同步接收电路系施用于一显示端口接口，且所述输入数据讯号系为所述显示端口接口的一辅助信道讯号。

12.  一种同步接收方法，其特征在于，它包含：
依据一输入数据讯号，产生一第一频率讯号；
对所述输入数据讯号执行边缘侦测，以产生一指示讯号；以及
根据所述指示讯号，动态调整所述第一频率讯号的时序。

13.  如权利要求12所述的同步接收方法，其特征在于，所述方法系施用于一显示端口接口的一辅助(AUX)通道。

14.  如权利要求12所述的同步接收方法，其特征在于，所述动态调整步骤包含：
侦测所述指示讯号与所述第一频率讯号间的一时序差；以及
依据所述时序差，动态调整所述第一频率讯号的时序。

15.  如权利要求12所述的同步接收方法，其特征在于，它还包含步骤：依据所述动态调整后的第一频率讯号，锁存所述输入数据讯号。

16.  如权利要求12所述的同步接收方法，更包含步骤：当所述指示讯号与所述第一频率讯号间无时序差时，锁定所述第一频率讯号。

17.  如权利要求12所述的同步接收方法，其特征在于，所述指示讯号的主张时间点在落后于所述输入数据讯号的一上升缘或一下降缘的一预定距离处。

18.  如权利要求12所述的同步接收方法，其特征在于，所述动态调整步骤是当所述指示讯号落后所述第一频率讯号的一预定转态点时，延迟所述第一频率讯号的时序。

19.  如权利要求12所述的同步接收方法，其特征在于，所述动态调整步骤是当所述指示讯号领先所述第一频率讯号的一预定转态点时，提前所述第一频率讯号的时序。

20.  如权利要求12所述的同步接收方法，其特征在于，它进一步包含：
依据所述输入数据讯号，同步产生一第二频率讯号，所述第二频率讯号的频率为所述第一频率讯号的频率的一整数倍；以及
依据所述第二频率讯号，更新一相位计数值，其中所述相位计数值代表所述第一频率讯号的相位。

21.  如权利要求20所述的同步接收方法，其特征在于，所述动态调整步骤是当所述指示讯号主张时的所述相位计数值显示所述指示讯号落后所述第一频率讯号的一预定转态点时，执行一相位补偿，以延长所述第一频率讯号的目前频率的宽度。

同步接收电路及方法
技术领域
本发明涉及一种涉及同步化电路，尤其涉及一种同步接收电路及方法。
背景技术
在一通讯系统中，于进行数据传输时，若传送端仅提供数据讯号，而未提供频率讯号以供接收端进行同步化(synchronization)，接收端内部需自行产生频率讯号，以进行同步接收。图1A中，数据讯号为无抖动(jitter)的理想情形，其频率为f MHz，而接收端产生的频率讯号为2f MHz。若接收端系于该频率讯号的每个下降缘执行锁存(latch)动作，则可得到如图1A所示的正确锁存数据。然而，当数据讯号有抖动时，会造成其时序漂移，使得接收端锁存的数据错误，如图1B所示。若接收端未针对讯号抖动及时修正所产生的频率讯号的时序，则时序漂移会累积而越来越大，造成后续锁存的数据都错误。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种同步接收电路，可在传送端仅提供数据讯号而未提供频率讯号以供接收端执行同步化时，动态调整其内部自行产生、用来进行同步接收的频率讯号的时序，进而避免时序漂移。另外，它还提供一种同步接收方法，它也可在传送端仅提供数据讯号而未提供频率讯号以供接收端执行同步化时，动态调整其内部自行产生、用来进行同步接收的频率讯号的时序，进而也避免了时序漂移。
为了解决以上技术问题，本发明提供了如下技术方案：
本发明揭露一种同步接收电路，包含：频率产生器，依据输入数据讯号，同步产生第一频率讯号；边缘侦测器，用以对输入数据讯号执行边缘侦测，以产生指示讯号；同步化单元，耦接至频率产生器与边缘侦测器，用以动态调整第一频率讯号的时序；以及锁存单元，耦接至同步化单元，用以依据调整后的第一频率讯号，锁存输入数据讯号。
本发明另揭露一种同步接收方法，包含下列步骤：依据输入数据讯号，产生第一频率讯号；对输入数据讯号执行边缘侦测，以产生指示讯号；依据指示讯号，动态调整第一频率讯号的时序。
因为本发明的同步接收电路，可在传送端仅提供数据讯号而未提供频率讯号以供接收端执行同步化时，动态调整其内部自行产生、用来进行同步接收的频率讯号的时序，进而避免了时序漂移。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
图1A是说明现有接收端利用自行产生的频率讯号，锁存所接收的无抖动的数据讯号的示意图。
图1B是说明现有接收端利用自行产生的频率讯号，锁存所接收的有抖动的数据讯号的示意图。
图2是本发明的同步接收电路之一实施例的方块图。
图3是本发明的同步接收电路之一较佳实施例的方块图。
图4是以一讯号时序图，说明图3的同步接收电路的运作。
图5是本发明的同步接收方法之一较佳实施例的流程图。
【主要组件符号说明】
20、30：同步接收电路    21、31：频率产生器
22、32：边缘侦测器      23、33：同步化单元
331：相位计数器         332：时序调整单元
333、334：控制讯号
24、34：锁存单元
51~55：同步接收方法之一较佳实施例的流程
具体实施方式
图2是本发明的同步接收电路20之一实施例的方块图，包含一频率产生器21、一边缘侦测器22、一同步化单元23及一锁存单元24。同步接收电路20接收输入数据讯号，无伴随外部频率讯号，频率产生器21依据所接收的输入数据讯号，同步产生一第一频率讯号，亦即，以输入数据讯号为时序参考点，来产生后续要锁存数据时所需的频率讯号。输入数据讯号为数字化的讯号，以低准位与高准位来代表资料。边缘侦测器22用以对输入数据讯号执行边缘侦测，以产生一指示讯号。边缘侦测系侦测输入数据讯号是否产生讯号转态(transition)，上升缘代表从低准位切换至高准位，下降缘代表从高准位切换至低准位。指示讯号指出输入数据讯号的讯号转态，因此指示讯号的时序落后于输入数据讯号的上升缘或下降缘，落后的幅度较佳地以依据输入数据讯号的一建立时间(set-up time)决定，建立时间代表输入数据讯号在转态时达到稳定状态所要花的时间，因此指示讯号可用来指示输入数据讯号到达稳定状态的时间点，以利后续数据的锁存。同步接收电路20的目的，就是要将用来锁存数据的第一频率讯号执行锁存的时间点，即第一频率讯号的上升缘或下降缘，调整到与该指示讯号同步，以确保所锁存的数据是正确的。
同步化单元23耦接至频率产生器21与边缘侦测器22，可根据指示讯号动态调整第一频率讯号的相位，以最佳化第一频率讯号所代表的取样时间点。当该指示讯号的主张点与第一频率讯号的预定转态点间的目前时序差，或称相位差，显示指示讯号落后第一频率讯号时，即输入数据讯号到达稳态的时间点晚于第一频率讯号执行锁存的时间点，同步化单元23延迟第一频率讯号的时序，亦即延迟第一频率讯号的下一个升降缘。另一方面，当该目前时序差显示指示讯号领先第一频率讯号时，同步化单元23提前第一频率讯号的时序。
锁存单元24耦接至同步化单元23，可依据调整时序后的第一频率讯号，来锁存输入数据讯号，亦即，以调整后的第一频率讯号取样输入数据讯号。
图3是本发明的同步接收电路30的一较佳实施例的方块图，其中，频率产生器31依据输入数据讯号，同步产生第一频率讯号与第二频率讯号，第二频率讯号的频率为第一频率讯号的频率的一整数倍。举例而言，频率产生器31可以输入数据讯号为时序参考点，先产生第二频率讯号，再将第二频率讯号除频以产生第一频率讯号。边缘侦测器32对输入数据讯号执行边缘侦测，以产生指示讯号。于此实施例中，指示讯号的时序落后于输入数据讯号的上升缘或下降缘的幅度除了依据输入数据讯号的建立时间决定，较佳地以第二频率讯号的频率周期(后文以T来表示)为单位来代表该建立时间。举例而言，若建立时间相当于2T，则边缘侦测器32较佳地于落后于输入数据讯号的升降缘2T处主张(assert)指示讯号。
同步化单元33包含一相位计数器(phase counter)331及一时序调整单元332。相位计数器331耦接至频率产生器31与边缘侦测器32，可依据第二频率讯号，更新一相位计数值，而该相位计数值可代表第一频率讯号的相位，举例而言，相位计数值的值每增加一，即代表第一频率讯号从上次起始转态点又经历了1T的时间长度，并且其值循环地从0数到n-1，每次从0数到n-1即代表经历了第一频率讯号的一个频率周期，于此实施例中，第二频率讯号的频率为第一频率讯号的频率的n倍。因此，相位计数值代表目前第一频率讯号处于什么相位。
当边缘侦测器32主张(assert)指示讯号至相位计数器331时，相位计数器331可藉由控制讯号333输出此时的相位计数值至时序调整单元332。由于该相位计数值代表了指示讯号主张的时间点对应第一频率讯号的相位，因而时序调整单元332可藉此估计指示讯号与第一频率讯号的预定转态点间的目前时序差，以决定要如何调整第一频率讯号的时序。举例而言，当该目前时序差显示指示讯号落后第一频率讯号时，时序调整单元332执行一相位补偿，延长第一频率讯号的目前频率的宽度(如延长1T)，以延迟第一频率讯号的时序。另一方面，当目前时序差显示指示讯号领先第一频率讯号时，较佳地，为避免数据漏失，时序调整单元332执行再同步化(re-synchronization)，以立即产生第一频率讯号的下一个频率，供锁存单元34执行数据锁存。更进一步地，时序调整单元332可以藉由控制讯号334，重置该相位计数值。举例来说，当时序调整单元332欲将第一频率讯号的目前频率延长1T时，可将指示讯号主张时的相位计数值所经历的时间亦延长1T(即变成为2T)，亦即维持相同相位计数值达2T，也就是说相位补偿1T，而相位计数值数到n-1时才代表第一频率讯号的一个频率周期的结束；另一方面，时序调整单元332可藉由控制讯号334重置相位计数器331并立即产生第一频率讯号的下一个频率，将相位计数值重置为0，以指示从该下一个频率重新开始计数。
图4是以一讯号时序图，说明第3图的同步接收电路30的运作。在图4中，同步接收电路30可以实施于一显示端口(Display Port)接口，而输入数据讯号为该显示端口接口的辅助(AUX)信道讯号，其频率为1MHz，且并无伴随的外部频率讯号，频率产生器31产生2MHz的第一频率讯号与16MHz的第二频率讯号，以接收AUX信道讯号。第4图显示了AUX信道讯号、第一频率讯号、第二频率讯号、指示讯号及相位计数值的相对时序，其中，锁存单元34于每个第一频率讯号的下降缘执行数据锁存；边缘侦测器32主张指示讯号系落后于AUX信道讯号的每个升降缘后，第二频率讯号第2个上升缘处，即约2T的位置，此可依照设计需求更改适当长度，以反映AUX信道讯号的建立时间，确保可以正确取样AUX信道讯号的时序点；相位计数器331的相位计数值系在第一频率讯号的每一个频率周期内从0数到7。
于此实施例中，理想的情况是，指示讯号产生时的相位计数值为7，如此可视为指示讯号与第一频率讯号间无时序差，呈现信号锁定(lock)的状态，而确保第一频率讯号的下降缘能正确锁存处于稳态的AUX信道讯号。然而，如第4图所示，在第一频率讯号的第5、8个频率周期时，指示讯号主张时的相位计数值为7，无需补偿相位差，呈现信号锁定的状态；第1、2、3、4、7个频率周期时，指示讯号主张时的相位计数值为0或1(第4、7个频率周期内有两个指示讯号，此处皆指前一个)，时序调整单元332判断指示讯号落后于第一频率讯号，而执行相位补偿，于此实施例中，将第一频率讯号的目前频率的宽度延长1T，熟知此技术的人士可以做出其它可能更改。时序调整单元332经由控制讯号334，将指示讯号产生时的相位计数值所经历的时间亦延长1T，举例而言，第1个频率周期中，相位计数值1所经历的时间延长为2T；第7个频率周期时，后一个指示讯号产生时的相位计数值为6，时序调整单元332因而判断该指示讯号领先第一频率讯号，而执行重置动作，以实时产生第一频率讯号的第8个频率，并经由控制讯号334将相位计数值重置为0，于此实施例中，时序调整单元332因应计数值动态补偿1T相位或者重新同步第一频率讯号，例如重置计数值。
图5是本发明的同步接收方法的一较佳实施例的流程图，其包含下列步骤：
步骤51：依据一输入数据讯号，同步产生第一频率讯号与第二频率讯号，其中第二频率讯号的频率为第一频率讯号的频率的一整数倍。
步骤52：对该输入数据讯号执行边缘侦测，以产生一指示讯号，其中该指示讯号的时序系落后于该输入数据讯号的一上升缘或一下降缘于一预定距离处，例如2T。
步骤53：依据第二频率讯号，产生一相位计数值，其中该相位计数值代表第一频率讯号的相位。
步骤54：根据该指示讯号，动态调整第一频率讯号的时序。
步骤55：依据调整后的第一频率讯号，锁存该输入数据讯号。
步骤51中，第一频率讯号较佳地由第二频率讯号除频产生。步骤52中，指示讯号的时序落后于输入数据讯号的上升缘或下降缘的幅度，系依据输入数据讯号的一建立时间适当地决定。
步骤54中，由该指示讯号主张时的相位计数值，可判断指示讯号与第一频率讯号间的目前时序差。当该目前时序差显示指示讯号落后第一频率讯号时，延迟第一频率讯号的时序；当该目前时序差显示指示讯号领先第一频率讯号时，提前第一频率讯号的时序。在一较佳实施例中，当该目前时序差显示指示讯号落后第一频率讯号时，动态补偿第一频率讯号的相位，以延长第一频率讯号的目前频率的宽度；当该目前时序差显示指示讯号领先第一频率讯号时，重新同步第一频率讯号，例如重置相位计数值，以立即产生第一频率讯号的下一个频率。
本发明的同步接收方法可施用于一显示端口接口，而输入数据讯号为显示端口接口的AUX信道讯号。应注意到，本发明特别有利于高速的同步讯号接收，因为在高速传输的环境中，或者因为高速传输线距离的拉长，例如显示端口连接线，信号抖动(jitter)会随着高速频率快速地累积，本发明的动态补偿频率讯号的构想可以实现精确取还数据的目的。
综上所述，本发明揭示一种同步接收电路，包含频率产生器、边缘侦测器、同步化单元以及锁存单元；频率产生器，依据输入数据讯号，产生第一频率讯号；边缘侦测器，用以对输入数据讯号执行边缘侦测，以产生指示讯号；同步化单元，耦接至频率产生器与边缘侦测器，用以根据指示讯号，动态调整第一频率讯号，指示讯号的主张时间点系落后于输入数据讯号的上升缘或下降缘于一预定距离处，预定距离系依据输入数据讯号的建立时间决定，举例而言，当同步化单元于指示讯号的主张时间点落后第一频率讯号的一预定转态点时，延迟第一频率讯号的时序，而当同步化单元于该指示讯号的主张时间点领先第一频率讯号的预定转态点时，提前第一频率讯号的时序；锁存单元，耦接至该同步化单元，用以依据该调整后的第一频率讯号，锁存输入数据讯号。
本发明亦揭示一种同步接收方法，包含步骤：依据输入数据讯号，产生第一频率讯号；对输入数据讯号执行边缘侦测，以产生指示讯号；根据指示讯号，动态调整第一频率讯号的时序，举例而言，侦测指示讯号与第一频率讯号间的时序差，然后依据时序差，动态调整第一频率讯号的时序，举例而言，当指示讯号落后第一频率讯号的一预定转态点时，延迟第一频率讯号的时序，或者，当指示讯号领先第一频率讯号的预定转态点时，提前第一频率讯号的时序；当指示讯号与第一频率讯号无时序差时，锁定第一频率讯号；依据动态调整后的第一频率讯号，锁存输入数据讯号。更进一步地，依据输入数据讯号，同步产生第二频率讯号，第二频率讯号的频率为第一频率讯号的频率的整数倍；以及，依据第二频率讯号，更新相位计数值，而相位计数值代表第一频率讯号的相位。举例而言，动态调整步骤系当指示讯号主张时的相位计数值显示该指示讯号落后第一频率讯号的一预定转态点时，执行一相位补偿，以延长该第一频率讯号的目前频率的宽度，例如延长第一频率讯号的目前频率的宽度达第二频率讯号的一周期长，而当指示讯号主张时的该相位计数值显示指示讯号领先第一频率讯号的预定转态点时，重置第一频率讯号以立即产生下一个频率。
以上所述系利用较佳实施例详细说明本发明，而非限制本发明的范围。凡熟知此项技艺人士皆能明了，可根据以上实施例的揭示而做出诸多可能变化，仍不脱离本发明的精神和范围。