高速数据传输器及其传输方法技术

本发明专利技术涉及一种高速数据传输器及其传输方法，它是以锁相回路来产生频率较低的时钟脉冲信号，并在输入端以此低时钟脉冲信号来处理数据位长度较长的数据，并配合准确的选择信号来实现数据输出端上的有效数据位时间完全相同的目的。因此，本发明专利技术可以解决现有数据输出端上的有效数据位时间不平衡的问题。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种数据传输器及其传输方法，特别是一种利用锁相回路产生低时钟脉冲频率而实现高速数据传输且有效数据位时间(Data BitTime)不会随时钟脉冲信号的工作周期(Duty Cycle)变动的数据传输器及其传输方法。附图说明图1(a)是现有用于倍数数据传输率(Double Data Rate)的数据传输器。此数据传输器10可在时钟脉冲信号(以下简称CK_0)的上升与下降边各输出一笔数据。一般来说，数据传输器10的输入端以及输出端皆参考相同的时钟脉冲频率(即上述的CK_0)，而为了要实现倍数数据传输率，数据传输器10输入端所处理的数据位长度必须与输出端成倍数关系。其原理如下首先，必须提供一锁相回路(未绘示)用以根据CK_0来产生频率相同且与前一个时钟脉冲相位相差90度(1/4周期)的所有时钟脉冲。亦即，延迟90度的时钟脉冲信号(以下简称CK_90)，延迟180度的时钟脉冲信号(以下简称CK_180)，以及延迟270度的时钟脉冲信号(以下简称CK_270)。接着，高位触发器组12根据CK_270的上升边闩锁并依序输出高位数据(DH)于高位触发器组12之输出端(DXH)。同理，低位触发器组14根据延迟90度时钟脉冲(以下简称CK_90)的上升边闩锁并依序输出低位数据(DL)于低位触发器组14输出端(DXL)。而复用器16可根据CK_0的高电平以及低电平依序将DXH以及DXL输出至复用器16的输出端(TX_D)，并由输出输入垫(IO Pad)电路18输出至数据传输器10所连接的输出输入总线。如此，即可实现倍数数据传输率的数据传输器。由图1(b)所示的波形时序图亦可清楚的了解，低位数据(DL)会随着CK_90依序输出至DXL(如1，3，5所示的数据)，同理，高位数据(DH)会随着CK_270依序输出至DXH(如2，4所示的数据)。而当CK0为低电平时DXL上的数据即可输出至复用器16的输出端TX_D，当CK0为高电平时DXH上的数据即可输出至复用器16的输出端TX_D。因此在TX_D上即可依序输出1，2，3，4，5的数据。一般来说，计算机系统中时钟脉冲信号是由时钟脉冲产生器输入至锁相回路来产生。因此，时钟脉冲信号的品质会决定输出输入总线上数据出现的有效数据位时间。为了要获得一致的有效数据位时间，时钟脉冲信号工作周期的平衡非常重要，亦即工作周期为50％。然而，由于现今的时钟脉冲产生器并不能提供稳定50％的工作周期，而时钟脉冲信号的工作周期大约会在48％～52％之间浮动，所以通过锁相回路所产生的所有时钟脉冲信号的工作周期亦会有相同的问题。因此，以工作周期不平衡的CK_0来作为复用器16的选择信号，在输出输入总线上会出现有效数据位时间不一致的情况，因而会大幅降低设定时间(Set Up Time)与维持时间(HoldTime)的边限(Margin)。再者，输出输入总线为了要实现越来越快的数据传输速度，相对地，用以提供各种相位差时钟脉冲信号的锁相回路设计会更困难并更具有挑战性。因此，如何以较低频率的锁相回路设计来实现有效数据位时间一致的高速数据传输器，则为业界长久以来所想要解决的问题。根据上述构想，在本专利技术的数据传输器中，该时钟脉冲信号的电平切换边缘可以是该时钟脉冲信号的上升边。根据上述构想，在本专利技术的数据传输器中，该时钟脉冲信号之电平切换边缘可以是该时钟脉冲信号的下降边。根据上述构想，在本专利技术的数据传输器中，该有效时间可等于相位差T/N。根据上述构想，在本专利技术的数据传输器中，所述的N个时钟脉冲信号可由一锁相回路根据一周期为T/2的参考时钟脉冲信号所产生。根据上述构想，在本专利技术的数据传输器中，N可以等于4，而该4个时钟脉冲信号的周期T相同且相邻两时钟脉冲信号间的相位差为T/4，而该4个选择信号所具有的该有效时间亦为T/4且非重迭地平均分布于该周期T之中。根据上述构想，在本专利技术的数据传输器中，还可包含有一触发器组，与该复用器电连接，接收所述的N个时钟脉冲信号以及N个输入信号，其根据N个时钟脉冲信号的电平切换边缘触发而依序闩锁住所述的N个输入信号并输出至该复用器。根据上述构想，在本专利技术的数据传输器中，该时钟脉冲合成器可由N个构造相同的选择信号生成单元构成，该选择信号生成单元是将相位差为T/N的相邻两时钟脉冲信号间进行一逻辑运算而获得该选择信号。本专利技术的另一方面是一种数据传输器，根据多个时钟脉冲信号的控制而进行数据传输，所述的时钟脉冲信号的周期T相同且相邻两时钟脉冲信号间的相位差为固定值，而该数据传输器包含一时钟脉冲合成器，根据所述的时钟脉冲信号的电平切换边缘而相对应产生多个选择信号，所述的选择信号各具有一有效时间且所述的有效时间是分布于该周期T中；以及一复用器，电连接于该时钟脉冲合成器，分别接收多个输入信号并受所述的选择信号的控制，以在相对应的该选择信号的该有效时间中轮流输出所述的输入信号。根据上述构想，在本专利技术的数据传输器中，该时钟脉冲信号之电平切换边缘可以是该时钟脉冲信号之上升边。根据上述构想，在本专利技术的数据传输器中，该时钟脉冲信号的电平切换边缘可以是该时钟脉冲信号的下降边。根据上述构想，在本专利技术的数据传输器中，该有效时间可等于该相位差。根据上述构想，在本专利技术的数据传输器中，所述的N个时钟脉冲信号可由一锁相回路根据一周期为T/2的参考时钟脉冲信号所产生。根据上述构想，在本专利技术的数据传输器中，更可包含有一触发器组，电连接与该复用器，接收所述的时钟脉冲信号以及所述的输入信号，其是根据所述的时钟脉冲信号的电平切换边缘触发而依序闩锁住所述的输入信号并输出至该复用器。根据上述构想，在本专利技术的数据传输器中，该时钟脉冲合成器可由多个构造相同的选择信号生成单元构成，该选择信号生成单元是将相邻两时钟脉冲信号间进行一逻辑运算而获得该选择信号。本专利技术的再一方面是一种数据传输方法，其是根据N个时钟脉冲信号的控制而进行数据传输，其中N个时钟脉冲信号的周期T相同且相邻两时钟脉冲信号间的相位差为T/N，而该数据传输方法包含下列步骤根据所述的N个时钟脉冲信号的电平切换边缘而相对应产生N个选择信号，所述的选择信号各具有一有效时间且所述的有效时间是非重迭地分布于该周期T中；以及分别接收N个输入信号并受所述的选择信号的控制，以在相对应的该选择信号的该有效时间中轮流输出所述的输入信号。根据上述构想，在本专利技术的数据传输方法中，该时钟脉冲信号的电平切换边缘可以是该时钟脉冲信号的上升边。根据上述构想，在本专利技术的数据传输方法中，该时钟脉冲信号的电平切换边缘可以是该时钟脉冲信号的下降边。根据上述构想，在本专利技术的数据传输方法中，该有效时间可等于相位差T/N。根据上述构想，在本专利技术的数据传输方法中，所述的N个时钟脉冲信号可由一锁相回路根据一周期为T/2的参考时钟脉冲信号所产生。根据上述构想，在本专利技术的数据传输方法中，N＝4，而该4个时钟脉冲信号的周期T相同且相邻两时钟脉冲信号间的相位差为T/4，而该4个选择信号所具有的该有效时间亦为T/4且非重迭地平均分布于该周期T之中。本专利技术的又一方面是一种数据传输方法，根据多个时钟脉冲信号的控制而进行数据传输，所述的时钟脉冲信号的周期T相同且相邻两时钟脉冲信号间的一相位差为固定值，而该数据传输方法包含下列步本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种数据传输器，根据Ｎ个时钟脉冲信号的控制而进行数据传输，其中Ｎ个时钟脉冲信号的周期Ｔ相同且相邻两时钟脉冲信号间的相位差为Ｔ／Ｎ，其特征在于，该数据传输器包含：一时钟脉冲合成器，其根据所述的Ｎ个时钟脉冲信号的电平切换边缘而相对应产生Ｎ个 选择信号，所述的选择信号各具有一有效时间且所述的有效时间是非重迭地分布于该周期Ｔ中；以及一复用器，电连接于该时钟脉冲合成器，分别接收Ｎ个输入信号并受所述的选择信号的控制，以在相对应的该选择信号的该有效时间中轮流输出所述的输入信号。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：张棋，
申请(专利权)人：威盛电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]