侦测资料选通信号的方法.pdf

本发明是关于一种侦测资料选通信号的方法，其是用于资料接收单元，用来预测由双倍资料传输率同步动态随机记忆体(Double Data Rate Synchronous Dynamic Random Access Memory，DDR SDRAM)所输出资料的到达时间。作业初始先对DDR SDRAM进行一次资料读取程序，并将此次读取作业当中所花费的潜伏(latency)时间纪录下来，以利于后续的资料读取作业中，能够对资料选通信号中前置(preamble)部分的到达时间加以预测。

1、  一种侦测资料选通信号前置的方法，其特征在于其包括以下步骤：
估算一潜伏时间；
当发出一读取指令信号时，根据该潜伏时间计数；以及
当计数时间等于该潜伏时间时，发出一信号用以标示出该资料选通信号的前置。

2、  根据权利要求1所述的侦测资料选通信号前置的方法，其特征在于其中所述的估算该潜伏时间包括以下步骤：
当发出另一读取指令信号时，致能一第一信号并根据比较该资料选通信号的位准电压以及一参考电压决定一第二信号的状态；
当该第一信号由非致能转为致能时，根据一参考时脉开始计算一计数值；以及
当该第二信号由致能状态转为非致能状态时，停止根据该参考时脉计算该计数值；
其中该计数值即为该潜伏时间。

3、  根据权利要求2所述的侦测资料选通信号前置的方法，其特征在于其中所述的参考电压范围介于该资料选通信号的高阻抗状态电压以及该资料选通讯号的低逻辑位准电压之间。

4、  根据权利要求3所述的侦测资料选通信号前置的方法，其特征在于其中若该资料选通信号的位准电压大于该参考电压，则非致能该第二信号，若该资料选通信号的位准电压小于该参考电压，则致能该第二信号。

5、  根据权利要求2所述的侦测资料选通信号前置的方法，其特征在于其中所述的第一信号的初始状态为非致能状态，该第二信号的初始状态为非致能状态。

6、  根据权利要求2所述的侦测资料选通信号前置的方法，其特征在于其中所述的第一信号的非致能位准为低逻辑位准，致能位准为高逻辑位准。

7、  根据权利要求2所述的侦测资料选通信号前置的方法，其特征在于其中所述的第二信号的非致能位准为高逻辑位准，致能位准为低逻辑位准。

8、  根据权利要求1所述的侦测资料选通信号前置的方法，其特征在于该方法是用于读取一双倍资料传输率同步动态随机记忆体的资料。

侦测资料选通信号的方法
技术领域
本发明涉及一种关于侦测双倍资料传输率同步动态随机存取记忆体(Double Data Rate Synchronous DRAM，DDR SDRAM)的输出资料选通(strobe)信号的方法，，特别是涉及一种关于DDR SDRAM输出资料时，侦测资料选通信号的方法。
背景技术
在目前一般的资料处理系统(data process system)中，同步动态存取记忆体(Synchronous DRAM，SDRAM)架构常被使用于记忆体单元。其与系统同步运作，每一资料存取动作都在系统时脉的正缘(rising edge)触发之下进行，因此能够较传统时脉独立的记忆体架构提供更快速的资料传输效率。
而新一代被称为双倍资料传输率(Double Data Rate，DDR)SDRAM的SDRAM架构，类似于一般的SDRAM架构。但不同的是，系统时脉的正缘及负缘(falling edge)皆会触发一笔资料存取动作，因此在理论上DDR SDRAM能提供两倍于一般SDRAM架构的资料传输效率，且在架构上仅须做微幅的修改即可。但随着系统时脉不断的提升，一些新的问题也随之而来。
请参阅图1所示，其为传统方法对DDR SDRAM的资料读取时序图。其中，信号CLK为系统时脉，当对DDR SDRAM发出一个时脉的低逻辑位准(lowlogic level)致能信号RC做为读取指令(read command)后，并经过一段潜伏(latency)时间102，资料便会以一个时脉两笔的速率出现在资料线DQ上以供读取，在此假设一次资料读取作业中可读取八笔资料，即资料D0至资料D7。在将资料提供至资料线DQ上的同时，DDR SDRAM同时会提供一与资料线DQ上的资料同步运作的资料选通(strobe)信号DQS，其每一正缘及负缘皆表示资料线DQ上一笔资料的到达，并且在资料线DQ上的第一笔资料D0出现前提供一个时脉周期的低逻辑位准前置(preamble)104以表示资料即将到达，以及在最后以半个时脉周期的低逻辑位准后置(post amble)106来表示资料线DQ上资料的结束，在这些情况之外，信号DQS皆处于一介于高逻辑位准(high logic level)与低逻辑位准状态之间的高阻抗(highimpedance，HI-Z)状态，因此资料选通信号DQS为一三态信号。
当DDR SDRAM回传了资料及资料选通信号DQS之后，下一步便是要将资料线DQ上的资料接收。一般说来，接收单元可在读取指令信号RC发出的一段时间后，开启输入致能(input enable)信号TNI来接收资料线DQ及资料选通信号DQS。当输入致能信号TNI在侦测到资料选通信号DQS的前置104之后，会维持高逻辑位准的致能状态直到后置106为止。在输入致能信号TNI的致能期间，资料接收单元可提供一与资料选通信号DQS同步的资料读取信号ZI用以作资料接收的控制，资料接收单元会在资料读取信号ZI的正缘及负缘皆对资料线DQ上的资料作读取的动作。
但因为系统时脉的提升以及各产品中所使用记忆体模组及主机板布线的不同等种种因素，使得潜伏时间102在不同的产品之间非为一定值，其会随着产品及产品使用状况的不同而产生变化，连带使资料选通信号DQS的前置l04出现时间也会跟着变化。而输入致能信号TNI在传统的做法上是在发出读取指令信号RC后，经过一固定时间即对资料选通信号DQS的前置进行侦测。此时若因潜伏时间102的延长，使输入致能信号TNI侦测到资料选通信号DQS的高阻抗部分，会使资料读取信号ZI产生一未知(unknow)的状态。又若因潜伏时间102的缩短，使输入致能信号TNI在错过资料选通信号DQS的前置之后才行侦测，则会造成资料的错失。这些状况皆会产生资料读取错误，严重降低了资料的读取效率。
由此可见，上述现有的方法显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决现有的方法存在的问题，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成。
有鉴于上述现有的方法存在的缺陷，由上述可知，可对资料接收单元侦测资料到达的方式进行改良，对资料选通信号的前置进行更加准确的撷取，以减少资料的错失，提高资料读取单元对DDR SDRAM资料的读取效率。
发明内容
本发明的目的在于，克服现有的侦测资料选通信号的方法存在的缺陷，而提供一种新的侦测DDR SDRAM架构中，输出资料到达信号的方法。
本发明的另一目的在于，提供一种对DDR SDRAM架构的资料侦测方法，用以提高资料的读取效率。
本发明的再一目的在于，提供一种使用于资料接收单元的资料侦测方法，当应用此种资料接收单元在各种不同的条件下接收DDR SDRAM模组中的资料时，皆可维持一定地资料读取效率。
本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种侦测资料选通信号前置的方法，其包括以下步骤：估算一潜伏时间；当发出一读取指令信号时，根据该潜伏时间计数；以及当计数时间等于该潜伏时间时，发出一信号用以标示出该资料选通信号的前置。
本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
前述的侦测资料选通信号的方法，其中所述的估算该潜伏时间包括以下步骤：当发出另一读取指令信号时，致能一第一信号并根据比较该资料选通信号的位准电压以及一参考电压决定一第二信号的状态；当该第一信号由非致能转为致能时，根据一参考时脉开始计算一计数值；以及当该第二信号由致能状态转为非致能状态时，停止根据该参考时脉计算该计数值；其中该计数值即为该潜伏时间。
前述的侦测资料选通信号的方法，其中所述的参考电压范围介于该资料选通信号的高阻抗状态电压以及该资料选通讯号的低逻辑位准电压之间。
前述的侦测资料选通信号的方法，其中若该资料选通信号的位准电压大于该参考电压，则非致能该第二信号，若该资料选通信号的位准电压小于该参考电压，则致能该第二信号。
前述的侦测资料选通信号的方法，其中所述的第一信号的初始状态为非致能状态，该第二信号的初始状态为非致能状态。
前述的侦测资料选通信号的方法，其中所述的第一信号的非致能位准为低逻辑位准，致能位准为高逻辑位准。
前述的侦测资料选通信号的方法，其中所述的第二信号的非致能位准为高逻辑位准，致能位准为低逻辑位准。
前述的侦测资料选通信号的方法，其中该方法是用于读取一双倍资料传输率同步动态随机记忆体的资料。
本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。由以上技术方案可知，为了达到前述发明目的，必须先在一开始时先对由DDR SDRAM架构所组成的记忆体单元发出一资料读取指令，使记忆体单元送出资料。在资料读取指令送出的同时，启动计数器开始循序计数，待接收到由记忆体单元所送出的第一笔资料时停止计数，并将此时的计数值储存起来。在之后对同一个记忆体单元的资料读取作业中，利用此储存值可有效地侦测资料到达的时间。
经由上述可知，本发明是关于一种侦测资料选通信号的方法，其是用于资料接收单元，用来预测由双倍资料传输率同步动态随机记忆体(DoubleData Rate Synchronous Dynamic Random Access Memory，DDR SDRAM)所输出资料的到达时间。作业初始先对DDR SDRAM进行一次资料读取程序，并将此次读取作业当中所花费的潜伏(latency)时间纪录下来，以利于后续的资料读取作业中，能够对资料选通信号中前置(preamble)部分的到达时间加以预测。
综上所述，本发明特殊的侦测资料选通信号的方法，可在系统运作初始及运作过程中，定时或随时地进行，以更新资料读取潜伏时间的数值，持续保持最佳的资料读取效率；同时，本发明提供的一种使用于资料接收单元的资料侦测方法，当应用此种资料接收单元在各种不同的条件下接收DDRSDRAM模组中的资料时，皆可维持一定的资料读取效率。其具有上述诸多的优点及实用价值，并在同类方法中未见有类似的设计公开发表或使用而确属创新，其不论在方法上或功能上皆有较大的改进，在技术上有较大的进步，并产生了好用及实用的效果，且较现有的侦测资料选通信号的方法具有增进的多项功效，从而更加适于实用，而具有产业的广泛利用价值，诚为一新颖、进步、实用的新设计。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
图1是传统方法对DDR SDRAM的资料读取时序图。
图2是本发明撷取资料读取潜伏时间的方法时序图。
图3是本发明方法中计算潜伏时间的方法流程图。
图4是本发明的方法流程图。
102：潜伏时间          104：前置
106：后置              202：潜伏时间
204：信号负缘          206：信号正缘
208：信号正缘          210：信号负缘
212：信号正缘
310：TINDQS信号以及ZIX信号为除能的初始状态
320：当发出读取指令信号时，致能TINDQS信号并开始计数
330：根据参考时脉以及资料选通信号DQS决定ZIX信号的状态
340：当ZIX信号由致能状态转为除能状态时，停止计数
350：储存该计数值为潜伏时间
410：估算潜伏时间
420：当发出读取命令信号时，根据潜伏时间开始计数
430：当计数时间等于潜伏时间时，发出一信号用以标示出资料选通信号的前置
CLK：系统时脉            RC：读取指令信号
DQ：资料线               DQS：资料选通信号
TNI：输入致能信号        ZI：资料读取信号
D0-D7：资料              TNDQS：信号
ZIX：信号                COUNT：计数暂存器
PHASE：计数暂存器
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的侦测资料选通信号的方法其具体实施方式、方法、步骤、特征及其功效，详细说明如后。
由上述可知，在不同的资讯产品中，当一如中央处理单元(CentralProcess Unit，CPU)的资料接收单元对一DDR SRAM架构的记忆单元作资料读取的动作时，记忆体单元回传资料及资料选通信号的时间点是有可能不同而造成资料接收单元在设计侦测及接收资料的时间点上的困难。因此，在本发明实施例中，便是不将侦测时间点设计为一定值，而是在系统开始运作时，先将资料读取的潜伏时间计数出来并记录，接着依据此计数值便可推断出资料及资料选通信号中前置的到达时间，此时再对资料选通信号进行侦测，当对资料选通信号有着准确的侦测之后，即可对记忆体单元做有效率的资料读取。
请参阅图2所示，其是本发明撷取资料读取潜伏时间的方法时序图。如图2所示，其描述了本方法的一实施例，其中系统时脉CLK、读取指令信号RC、资料线DQ与资料选通信号DQS的作用与动作皆与前述同。而本方法的目的便是要计数出资料读取的潜伏时间202。
在本实施例中，首先定义一信号TNDQS，其可为高逻辑位准或低逻辑位准致能信号，在此例中为高逻辑位准致能信号。在资料存取单元产生读取指令信号RC的同时，驱动信号TNDQS产生致能正缘208，并由资料选通信号DQS的第一个正缘206驱动产生除能负缘210。也就是说，信号TNDQS的致能期间近似于潜伏时间202，但因为其除能负缘210与资料选通信号DQS第一个正缘206之间会有一些延迟存在，因此须再定义一信号ZIX。
信号ZIX同样可为高逻辑位准或低逻辑位准致能信号，在此例中为低逻辑位准致能信号。原则上信号ZIX为一由资料选通信号DQS及信号TNDQS所控制的信号。当信号TNDQS为除能状态，即处于低逻辑位准时，信号ZIX则为高逻辑位准的除能状态。而当信号TNDQS在致能状态，即处于高逻辑位准时，信号ZIX则与资料选通信号DQS同步。但其中资料选通信号DQS的高阻抗状态在信号ZIX中则会被转换为高逻辑位准的除能状态，此由高阻抗状态转换至高逻辑位准的程序可利用一般为此项技艺者所熟知的电压比较方法来加以实现。例如，可利用一位于低逻辑位准电压与高阻抗状态电压之间的参考电压与资料选通信号DQS做电压比较。因为当资料选通信号DQS为高逻辑位准或高阻抗状态时的电压皆会比参考电压高，所以假设此时会输出一高逻辑位准电压，而此高逻辑位准电压便可使信号ZIX成为高逻辑准位的除能状态。
如图2所示，信号ZIX的正缘212会与资料选通信号DQS的第一正缘206几近同步。而TNDQS信号致能正缘208至信号ZIX的正缘212中间的这段时间即为资料读取的潜伏时间202，所以可利用正缘208来起动初值为0的计数暂存器COUNT与计数暂存器PHASE循序计数，再利用正缘212来停止，并将计数值闩锁(latch)在计数暂存器COUNT与计数暂存器PHASE里。其中，计数暂存器COUNT为一以两倍于系统时脉CLK的速度计数的计数暂存器，而计数暂存器PHASE则为一以四倍于系统时脉CLK的速度计数的计数暂存器，以提供更高的时间分辨率(resolution)。在实际的应用上可视需求来设计计数暂存器的计数速度，并不为本实施例所限定。此时，计数暂存器COUNT及计数暂存器PHASE中的数值皆可做为图1中输入致能信号TNI，在后续资料读取作业里侦测前置的时间点依据。例如，当资料接收单元再度发送出一读取指令信号后，可同时启动一与计数暂存器COUNT相同的计数暂存器开始计数，当此计数暂存器计数至与计数暂存器COUNT的储存值相同的数值时即代表已经过一段潜伏时间，便可在此时致能输入致能信号TNI以进行资料线DQ及资料选通信号DQS的读取。或者，也可启动另一与计数暂存器PHASE相同的计数暂存器开始计数，当此计数暂存器计数至与计数暂存器PHASE的储存值相同的数值时，便致能输入致能信号TNI以进行资料线DQ及资料选通信号DQS的读取。比较起来，利用计数暂存器PHASE做为侦测的依据，能够提供较高的时间分辨率。
请参阅图3所示，其是本发明方法中计算潜伏时间的方法流程图。如图3所示，在步骤310中，先初始化信号TINDQS及信号ZIX的状态为初始状态。在步骤320中，当读取指令信号被发出时，信号TINDQS被致能(高逻辑位准)，并开始计数数。在步骤330中，根据资料选通信号DQS的逻辑位准电压以及一参考电压来比较决定信号ZIX的逻辑状态，此时若资料选通信号DQS的电位大于参考电压时，则信号ZIX为除能状态(高逻辑位准)，若资料选通信号DQS的电位小于参考电压时，则信号ZIX信号为除能的状态(低逻辑位准)。在步骤340中，待信号ZIX由致能转成除能状态时，停止计数。在步骤350中，将停止计数后的计数直储存起来，此一计数值就近似于潜伏时间。
请参阅图4所示，其是本发明的方法流程图。如图4所示，首先在步骤410中，先对记忆体单元发出一资料读取指令，如图1及图2中所示的读取指令信号RC，并依据上述方法取得一潜伏时间值。接着在步骤420中根据潜伏时间值开始计数；最后在步骤430中，当计数时间等于潜伏时间值时，此时信号TIN被致能，用以标示出前置到达的时间点。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的方法及技术内容作出些许的更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。