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TW201815100A - 眼圖測量裝置及其時脈資料恢復系統與方法 - Google Patents

眼圖測量裝置及其時脈資料恢復系統與方法 Download PDF

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TW201815100A
TW201815100A TW106129710A TW106129710A TW201815100A TW 201815100 A TW201815100 A TW 201815100A TW 106129710 A TW106129710 A TW 106129710A TW 106129710 A TW106129710 A TW 106129710A TW 201815100 A TW201815100 A TW 201815100A
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clock
signal
data
scan
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TW106129710A
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English (en)
Inventor
盧文才
肖虎
Original Assignee
晨星半導體股份有限公司
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Abstract

本發明揭露了一種眼圖測量裝置及其時脈資料恢復系統與方法。其中，所述眼圖測量裝置包括：眼圖監測器，用於採用多個不同相位的掃瞄時脈信號依次對資料信號進行第一採樣，得到多個掃瞄資料信號；資料對準器，與該眼圖監測器連接，用於接收該眼圖監測器輸出的掃瞄資料信號，對該第一時脈信號進行相移以產生同步時脈信號，將所述掃瞄資料信號與該同步時脈信號進行同步，並輸出經同步後的所述掃瞄資料信號。

Description

眼圖測量裝置及其時脈資料恢復系統與方法
本發明係關於信號處理領域。更詳細地說，是關於一種眼圖測量裝置及其時脈資料恢復系統與方法。
在如高速串列資料通信等資料通信中，為了節省開銷，一般只傳送資料信號而不傳送與資料信號同步的時脈信號。如此，資料接收端為了保證資料處理的同步，需要從接收到的資料中提取所包含的時脈等時序信息，繼而利用該時脈對資料進行「重定時」來消除傳輸過程中積累的抖動，這一時脈提取和資料重定時的過程稱為「時脈資料恢復」（CDR, Clock and Data Recovery）。
另外，對於傳輸得到的資料，通常需要測量該資料的眼圖（eye diagram）的眼睛質量，以獲得該資料傳輸系統的性能。目前，該眼圖測量直接輸出掃瞄資料，這些掃瞄資料是利用週期與上述提取的時脈信號的週期相同的多個不同時脈信號採樣得到的，以獲得該接收到的資料的眼睛質量。然而，該掃瞄資料實際上與上述提取的時脈信號並不同步，故可能導致後續利用提取的時脈信號採樣該掃瞄資料不滿足建立和保持時間（setup/hold time）的要求，進而導致同步資料錯誤。
本發明之一目的在於提供一種提供眼圖測量裝置及其時脈資料恢復系統、方法，避免眼圖測量所得的掃瞄資料信號與時脈信號的同步出現資料錯誤。
為瞭解決上述問題，本發明揭露了一種眼圖測量裝置，包括：眼圖監測器以及資料對準器。眼圖監測器用於採用多個不同相位的掃瞄時脈信號依次對一資料信號進行第一採樣，得到多個掃瞄資料信號，其中，所述多個掃瞄時脈信號的週期均與同步於資料信號的第一時脈信號的週期相同。資料對準器與眼圖監測器連接，用於接收眼圖監測器輸出的掃瞄資料信號，對第一時脈信號進行相移以產生一與所述掃瞄資料信號之間的相位關係滿足建立和保持時間要求的同步時脈信號，將所述掃瞄資料信號與同步時脈信號進行同步，並輸出經同步後的所述掃瞄資料信號，其中，同步時脈信號的相位還滿足：使經同步時脈信號同步後的所述掃瞄資料信號與第一時脈信號之間的相位關係仍滿足建立和保持時間的要求。
為瞭解決上述問題，本發明還揭露了一種時脈資料恢復系統，包括：時脈資料恢復裝置以及上述的眼圖測量裝置。時脈資料恢復裝置用於從接收的資料信號中提取同步於所述接收到的資料信號的第一時脈信號，並輸出第一時脈信號和作為一資料信號的所述接收到的資料信號。眼圖測量裝置連接於時脈資料恢復裝置。
為瞭解決上述問題，本發明還揭露了一種資料信號處理方法，包括：採用多個不同相位的掃瞄時脈信號依次對一資料信號進行第一採樣，得到多個掃瞄資料信號，其中，所述多個掃瞄時脈信號的週期均與同步於資料信號的一第一時脈信號的週期相同；對第一時脈信號進行相移以產生一同步時脈信號，其中同步時脈信號與所述掃瞄資料信號之間的相位關係滿足建立和保持時間要求；將所述掃瞄資料信號與同步時脈信號進行同步，得到經同步後的所述掃瞄資料信號，其中，同步時脈信號的相位還滿足：使經同步時脈信號同步後的所述掃瞄資料信號與第一時脈信號之間的相位關係仍滿足建立和保持時間的要求。
本發明主要解決的技術問題是在上述方案中，通過對資料信號進行掃瞄得到用於表示其眼睛質量的掃瞄資料信號，並對第一時脈信號進行相移，得到一與第一時脈信號及掃瞄資料信號的相位關係均滿足相應建立和保持時間要求的同步時脈信號，進而可採用同步時脈信號對掃瞄資料信號進行採樣實現同步，故實現了對眼圖的測量，且由於同步時脈信號不會採樣到眼圖測量所得的掃瞄資料信號的跳變區域，故此次同步不會導致資料出錯。同時，由於經同步後的掃瞄資料信號與第一時脈信號也滿足建立和保持時間的要求，因此後續將同步後的掃瞄資料信號與第一時脈信號進行同步，也不會出現資料錯誤。
有關本發明的特徵、實作與功效，茲配合圖式作較佳實施例詳細說明如下。
以下說明內容之用語係參照本技術領域之習慣用語，如本說明書對部分用語有加以說明或定義，該部分用語之解釋係以本說明書之說明或定義為準。
以下描述中，為了說明而不是為了限定，提出了諸如特定系統結構、接口、技術之類的具體細節，以便透徹理解本發明。
本文中術語「和/或」，僅僅是一種描述關聯對象的關聯關係，表示可以存在三種關係，例如，A和/或B，可以表示：單獨存在A，同時存在A和B，單獨存在B這三種情況。另外，本文中字元「/」，一般表示前後關聯對象是一種「或」的關係。
圖1是本發明時脈資料恢復系統一實施例的結構示意圖。例如，本實施例中，該系統100可以為任意具有信號處理能力的設備，如電視機、機上盒、計算機等；或者為一有信號處理能力的電路，用於上述的設備中。該系統100作為接收端，通過串列通信接口（Serializer-Deserializer，SERDES）接口、高清數位顯示接口如DisplayPort（DP）接口、高解析度多媒體介面（High Definition Multimedia Interface，HDMI）、或數位視頻接口(Digital Video Interface，DVI)、USB3.0等接口從發送端接收到一資料信號Data。時脈資料恢復系統100包括時脈資料恢復裝置110和眼圖測量裝置120。
時脈資料恢復裝置110接收一資料信號Data，並從該資料信號Data中恢復出一第一時脈信號I-clk，並輸出該資料信號Data和該第一時脈信號I-clk至眼圖測量裝置120。詳細來說，該發送端只傳輸該資料信號，並未傳輸與該資料信號同步的時脈信號。故，接收端在接收到該資料信號Data，需要利用該時脈資料恢復裝置110從該資料信號Data中提取與該資料信號Data同步的第一時脈信號I-clk。其中，第一時脈信號I-clk和資料信號Data具有保證對資料信號在最佳採樣點進行採樣的相位關係。
圖2A和圖2B是本發明一應用場景中採用的部分時脈信號的波形示意圖。如圖2A所示，該資料信號Data的x標記部分210意味著資料跳變，而空白部分220即為眼圖中眼睛張開窗口，對應於沒有資料跳變的區域。時脈資料恢復裝置110會將該第一時脈信號I-clk的觸發邊緣230（本說明書全文以時脈信號的觸發邊緣為上升邊緣為例進行說明，在其他實施例中也可為下降邊緣）與該資料信號Data的中心（也即眼睛張開窗口220的中心位置）對齊，使得後期在利用第一時脈信號I-clk對資料信號Data進行再採樣時，觸發邊緣的位置距離相鄰的前、後資料跳變邊緣最遠，相對於抖動和其他的時序不確定的問題而言提供了最大的裕度。
時脈資料恢復裝置110另對該第一時脈信號I-clk進行多次相移得到第一組掃瞄時脈信號CLKS1，並輸出該第一組掃瞄時脈信號CLKS1至眼圖測量裝置120，其中，第一組掃瞄時脈信號CLKS1的週期均與第一時脈信號I-clk的週期相同，第一組掃瞄時脈信號CLKS1中每個掃瞄時脈信號有不同的相位。
眼圖測量裝置120包括眼圖監測器121和一與之連接的資料對準器122。
眼圖監測器121接收該時脈資料恢復裝置110輸出的資料信號Data和第一組掃瞄時脈信號CLKS1，用於採用第一組掃瞄時脈信號CLKS1依次對資料信號Data進行第一採樣，得到一組掃瞄資料信號E-data，並發送到資料對準器122。該組掃瞄資料信號E-data，可用於評估出資料信號Data的眼睛張開成程度，進而可監測傳輸路徑質量。眼圖監測器121還由相應的該第一組掃瞄時脈信號CLKS1產生一組第二時脈信號E-clk ，其與該第一組掃瞄時脈信號CLKS1同頻。該組第二時脈信號E-clk對應於該組掃瞄資料信號E-data，即，每個掃瞄資料信號E-data的跳變區中心對應於其相應的第二時脈信號E-clk的上升邊緣，如圖2B所示。
在一實施例中，該第一組掃瞄時脈信號CLKS1中的掃瞄時脈信號分別具有第一相位，第二相位…等。當眼圖監測器121採用該第一組掃瞄時脈信號CLKS1中具有第一相位的一掃瞄時脈信號進行採樣時，得到一掃瞄資料信號E-data0及其第二時脈信號E-clk0；用具有第二相位的一掃瞄時脈信號進行採樣時，得到一掃瞄資料信號E-data1及其第二時脈信號E-clk1；用具有第三相位的一掃瞄時脈信號進行採樣時，得到一掃瞄資料信號E-data2及其第二時脈信號E-clk2……以此類推。第一組掃瞄時脈信號CLKS1中掃瞄時脈信號的相位分別為0-360度的一個值，其間具有設定相位差△φ，相應地，得到的掃瞄資料信號E-data及其第二時脈信號E-clk也具有設定相位差△φ。在一實際應用中，例如該相位差△φ為5.625度，該組第二時脈信號E-clk有64個，依序為0度、5.625度、11.25度……354.375度。
資料對準器122用於接收該眼圖監測器121輸出的該組掃瞄資料信號E-data、該組第二時脈信號E-clk，以及從該時脈資料恢復裝置110發出的第一時脈信號I-clk，根據該組第二時脈信號E-clk與第一時脈信號I-clk之間的相位關係(實際中，該組第二時脈信號E-clk中的每個與第一時脈信號I-clk之間的相位差可以是任何值)，對第一時脈信號I-clk進行相移以產生一同步時脈信號I-clk’，並將掃瞄資料信號E-data與同步時脈信號I-clk’進行同步，以產生經同步後的一掃瞄資料信號E-data’，然後將掃瞄資料信號E-data’與第一時脈信號I-clk進行同步，以輸出經同步後的一掃瞄資料信號E-data’’。資料對準器122可以根據需求選擇輸出第一時脈信號I-clk或同步時脈信號I-clk’或不輸出時脈信號，圖1僅以不輸出時脈信號為例。
其中，資料對準器122產生的同步時脈信號I-clk’的相位滿足：與掃瞄資料信號E-data之間的相位關係滿足建立和保持時間要求，以圖2B所示相位關係為例，該同步時脈信號I-clk’的觸發邊緣不位於該掃瞄資料信號E-data的跳變區。如此一來，因該掃瞄資料信號E-data’與該同步時脈信號I-clk’同步，而該同步時脈信號I-clk’是由該第一時脈信號I-clk時移得到，如果該同步時脈信號I-clk’的選擇合適的話，該掃瞄資料信號E-data’ 與該第一時脈信號I-clk也同樣滿足建立和保持時間要求，即該第一時脈信號I-clk的觸發邊緣也不位於該同步後的掃瞄資料信號E-data’的跳變區（如圖2B所示）。於是同步時脈信號I-clk’不會採樣到掃瞄資料信號E-data的跳變區域，故此次同步不會導致資料出錯，同時，後續將該同步後的掃瞄資料信號E-data’與第一時脈信號I-clk進行同步，也不會採樣到掃瞄資料信號E-data’的跳變區域，故此次同步也不會導致資料出錯。
綜上所述，即使第二時脈信號E-clk的邊緣與第一時脈信號I-clk的上升邊緣很近，但經上述操作後，最終實現將掃瞄資料信號E-data’與提取到的時脈（第一時脈信號I-clk）進行再採樣（即得到掃瞄資料信號E-data’’）時不會產生資料錯誤問題。
在一實施例中，該同步時脈信號I-clk’與掃瞄資料信號E-data、第一時脈信號間I-clk的相位差的絶對值均應大於一設定差值，該設定差值應大於採用同步時脈信號I-clk’對掃瞄資料信號E-data進行同步時產生的電路延遲。
上述滿足建立和保持時間要求的相位關係可根據實際應用確定。例如，根據用於實現利用同步時脈信號I-clk’採樣掃瞄資料信號E-data的元件（如下述第一觸發器）所需的建立和保持時間要求、用於實現利用第一時脈信號I-clk採樣同步後的掃瞄資料信號E-data’（即產生資料信號E-data’’）的元件（如下述第三觸發器）所需的建立和保持時間要求來確定相應相位關係。
請參閱圖3，圖3是本發明時脈資料恢復裝置110一實施例的結構示意圖。本實施例中，該時脈資料恢復裝置110為一鎖相迴路(PLL)電路，包括順序連接的相位偵測器（Phase Detector，PD）111、電荷泵（Charge Pump，CP）112、迴路濾波器（Loop Filter，LPF）113和壓控振盪器（Voltage Controlled Oscillator，VCO）114，且該壓控振盪器114的輸出端連接相位偵測器111。時脈資料恢復裝置110的輸入端，也即相位偵測器111的輸入端與眼圖監測器121的第一輸入端I1連接，用於將接收到的資料信號Data輸出至眼圖監測器121。時脈資料恢復裝置110的第一輸出端，也即相位偵測器111的第二輸出端O2連接資料對準器122，用於輸出本地時脈信號。時脈資料恢復裝置110的第二輸出端，也即壓控振盪器114的第二輸出端連接相位內插器123，用於輸出第一組掃瞄時脈信號CLKS1。
具體地，相位偵測器111用於比較本地時脈信號Φ-clk和所述接收的資料信號Data的相位，得到相位差，並生成與所述相位差對應的第一控制信號，如當相位滯後時，輸出UP信號，以表示需要加快；當相位超前時，輸出DN信號，以表示需要減慢；並通過其第一輸出端O1輸出至該電荷泵112；以及在本地時脈信號Φ-clk與該接收的資料信號Data的相位對齊時，通過第二輸出端O2將本地時脈信號作為該第一時脈信號輸出至眼圖測量裝置120。該相位偵測器111具體可為序列電路和相乘器電路。該序列電路通常應用於數位電路，適用於方波輸入。該相乘器電路用於把本地時脈信號Φ-clk和接收的資料信號Data波形相乘，並把乘積的平均值作為該第一控制信號輸出至電荷泵112。
電荷泵112用於將相位偵測器111輸出的第一控制信號轉變成相應的電流信號。
迴路濾波器113用於產生與電荷泵112輸出的電流信號匹配的第二控制信號VCTRL。具體，該迴路濾波器113主要功能是建立反饋控制環路的動態特性，以及為壓控振盪器114提供合適的控制信號，並且還將前端電路的干擾雜訊濾除。該迴路濾波器113的參數可根據實際需求設置，其輸出的第二控制信號VCTRL可為一與該電荷泵112輸出的電流信號對應的電壓信號。
壓控振盪器114用於根據第二控制信號VCTRL調整本地時脈信號Φ-clk的頻率，並通過第一輸出端輸出所述本地時脈信號Φ-clk至相位偵測器111。壓控振盪器114具體可為數位閘電路型、射極耦合多諧振盪器型、LC振盪器型、或施密特電路型等。輸出的本地時脈信號Φ-clk一般為方波，但也可為鋸齒波、三角波、正弦波等。迴路濾波器113輸出的第二控制信號VCTRL決定壓控振盪器114的起振頻率，壓控振盪器114可將該第二控制信號VCTRL轉換為相應相位，從而按照該相位對本地時脈信號Φ-clk進行調整。其中，該壓控振盪器114可採用2倍的過採樣方式，向相位偵測器111輸出兩個本地時脈信號Φ-clk，其中一個用於掃瞄資料信號的中心，另一個用於掃瞄資料信號的邊緣。相位偵測器111通過該兩個本地時脈信號Φ-clk的關係判斷相位超前還是滯後，並在確定本地時脈信號Φ-clk與資料信號相位相同時，輸出用於掃瞄資料信號中心的本地時脈信號Φ-clk作為該第一時脈信號I-clk。另外，壓控振盪器114還用於對恢復得到的第一時脈信號相移得到第一組掃瞄時脈信號CLKS1，並將其輸出至眼圖測量裝置120中。
可以理解的是，該時脈資料恢復裝置110並不限為上述結構的鎖相迴路電路，也可為本技術領域習知的其他鎖相迴路電路，或者為本技術領域習知的可實現時脈資料恢復的任意電路。
請參閱圖4，圖4是本發明眼圖測量裝置一實施例中資料對準器422的結構示意圖。可以理解的是，本發明還可採用其他習知電路結構或軟體模組又或者對圖4所示的電路結構進行習知替換來實現該資料對準器的上述功能，故用於實現資料對準器上述功能的任意結構均應在本發明保護範圍內。
本實施例中，該資料對準器422包括解串器4221、時脈分離器4222、相位選擇器4223、第一觸發器4224以及第三觸發器4225。
解串器4221的輸入端連接於眼圖測量裝置的眼圖監測器，用於接收該組掃瞄資料信號E-data及該組第二時脈信號E-clk，並將每次收到的串列的該組掃瞄資料信號E-data轉換成n位平行的掃瞄資料信號E-data_p1[(n-1):0]，以及將每次收到的第二時脈信號E-clk的時脈頻率降為原來的1/n，得到降頻後的第二時脈信號E-clk_div_n。其中，所述平行的掃瞄資料信號E-data_p1[(n-1):0]的時脈頻率為所述串列的掃瞄資料信號E-data的1/n。所述n為大於1的正整數，例如為40。圖5是本發明一應用場景中採用的部分時脈信號和資料信號的波形示意圖。如圖5所示，第二時脈信號E-clk_div_n的上升邊緣對準於掃瞄資料信號E-data_p1[(n-1):0]的跳變區中心。具體的，眼圖監測器每利用第一組掃瞄時脈信號CLKS1的其中之一採樣得到一掃瞄資料信號E-data，則向解串器4221輸出該掃瞄資料信號E-data及其第二時脈信號E-clk。解串器4221對輸入信號相應進行串並轉換和降頻後得到降頻後的掃瞄資料信號E-data_p1[(n-1):0]和第二時脈信號E-clk_div_n。
時脈分離器4222用於接收時脈資料恢復裝置110輸出的第一時脈信號I-clk。時脈分離器4222用於將第一時脈信號I-clk的時脈頻率降為原來的1/n，並對降頻後的第一時脈信號I-clk進行不同相移得到m個不同相位的第三時脈信號PH(1)-PH(m)，該m為大於1的正整數，例如為4、5或6等。其中，相鄰第三時脈信號PH(1)-PH(m)之間的相位差可為設定相位差，具體可為360/m度，通常，該設定相位差大於採用同步時脈信號對掃瞄資料信號進行同步時產生的電路延遲。如圖5所示，在一具體應用中，該m為5，第三時脈信號PH(1)到第三時脈信號PH(5)的相位分別為0度、72度、144度、216度以及288度。
相位選擇器4223的第一輸入端連接於解串器4221、第二輸入端連接於時脈分離器4222。相位選擇器4223用於接收解串器4221發送的第二時脈信號E-clk_div_n以及該時脈分離器4222產生的m個第三時脈信號PH(1)-PH(m)，並根據第二時脈信號E-clk_div_n選擇m個第三時脈信號PH(1)-PH(m)其中之一，被選擇的該信號與第二時脈信號E-clk_div_n的相位滿足建立和保持時間的要求，該被選擇的信號被作為同步時脈信號I-clk’，用來對掃瞄資料信號E-data_p1[(n-1):0]進行同步。
本實施例中，該相位選擇器4223可但不限定包括m-1級第二觸發器42231和m-1級選擇器42232。
該m-1級第二觸發器42231具體包括m-1個第二觸發器42231。具體，每級第二觸發器42231的資料輸入端D均作為該相位選擇器4223的第一輸入端，用於輸入第二時脈信號E-clk_div_n。第i級第二觸發器42231的時脈輸入端C作為該相位選擇器4223的一第二輸入端，用於輸入時脈分離器4222輸出的第三時脈信號PH(1)-PH(m)之一PH(i)，其中i為1到m-1的正整數，該第三時脈信號PH(1)-PH(m)的相位順序變化，如相位順序增大/減小。該第i級第二觸發器42231用於利用第三時脈信號PH(i)對輸入的第二時脈信號E-clk_div_n進行採樣，輸出採樣結果。其中，當所述第三時脈信號PH(i)的觸發邊緣（如上升邊緣）對應於所述輸入的第二時脈信號E-clk_div_n的脈衝部分（每週期的第二時脈信號包括低電壓準位區域和高電壓準位區域，該兩個區域的高低電壓準位是相對而言的，該脈衝部分即為一週期第二時脈信號中的高電壓準位區域）時，輸出第一採樣信號（如輸出表示“1”的高電壓準位信號），否則輸出第二採樣信號（如輸出表示“0”的低電壓準位信號）。
m-1級選擇器42232具體包括m-1個選擇器42232。第i級選擇器42232的控制端S連接第i級第二觸發器42231的輸出端，第i級選擇器的第一輸入端I1用於輸入第三時脈信號PH[(i+j)%m]，第i級選擇器的第二輸入端I2連接第i+1級選擇器的輸出端。且所述第1級選擇器的輸出端連接第一觸發器4224的時脈輸入端C，所述第m-1級選擇器的第二輸入端I2用於輸入第三時脈信號PH(j)，每級選擇器42232在其控制端S輸入第一採樣信號時，輸出其第一輸入端I1輸入的信號，在其控制端輸入第二採樣信號時，輸出其第二輸入端輸I2入的信號。
其中，上述式(i+j)%m表示i與j的和除以m得到的餘數。上述i為1至m-1之間的正整數，上述j為1至m-2之間的一正整數。為保證資料對準器選擇的第三時脈信號PH位於掃瞄資料信號E-data_p1[(n-1):0]的眼睛張開區，而不是跳變區，可根據實際情況選擇j的值，以使第三時脈信號PH[(i+j)%m]與第三時脈信號PH(i)之間的最大相位差與所述輸入的第二時脈信號E-clk_div_n的脈衝寬度的和小於掃瞄資料信號E-data_p1[(n-1):0]的眼睛張開窗口的寬度。例如，可較佳將j設置為2至m-2中的一正整數。例如，當m為4時，j為3；當m為5時，j為2或3；當m為6時，j為2、3或4。
為保證無論第二時脈信號E-clk_div_n的相位為何值，第二觸發器42231均能檢測出該第二時脈信號E-clk_div_n的相位信息，進而保證選擇器42232能夠正確選擇相應相位的第三時脈信號PH(i)，該相位選擇器4223輸入的第二時脈信號E-clk_div_n的脈衝寬度（即脈衝部分的寬度）應大於所有相鄰第三時脈信號PH(i)間的相位差。進一步地，可限定第二時脈信號E-clk_div_n的脈衝寬度小於任相鄰兩個第二時脈信號間E-clk_div_n的相位差。
在一實施例中，該相鄰第三時脈信號PH(1)-PH(m)的相位差θ相同，該第二時脈信號E-clk_div_n的脈衝寬度t可設置為θ＜t≤1.5θ。例如，當m為4時，第三時脈信號PH(1)-PH(m)的相位依序為0、90、180和270度，此時，第二時脈信號的工作週期大於25%且小於或等於37.5%，如為30%、35%、37.5%等；當m為5時，第三時脈信號PH(1)-PH(m)的相位依序為0、72、144、216和288度，此時，第二時脈信號的工作週期為大於20%且小於或等於30%，如為25%、30%等；當m為6時，第三時脈信號PH(1)-PH(m)的相位依序為0、60、120、180、240和300度，此時，第二時脈信號的工作週期為大於或等於17%且小於或等於25%，如為20%、25%等。
其中，該第二時脈信號E-clk_div_n的工作週期可由向相位選擇器4223輸入第二時脈信號E-clk_div_n的元件如解串器或眼圖監測器實現設置。圖6是本發明另一應用場景中的第二時脈信號的獲得工作週期過程的波形示意圖。結合圖6舉例說明，該n為40。解串器4221將第二時脈信號E-clk除以8以獲得第二時脈信號E-clk_div8。第二時脈信號E-clk_div8在上升邊緣611處開始除以5得到第二時脈信號E-clk_div40_a。第二時脈信號E-clk_div40_a的工作週期為20％。第二時脈信號E-clk_div40_a由時脈E-clk_div8在其下降邊緣612處重新採樣以獲得第二時脈信號E-clk_div40_b。由時脈E-clk_div40_a和時脈E-clk_div40_b的進行或（OR）運算產生工作週期為30％的第二時脈信號E_clk_div40。
通過相位選擇器4223的上述結構，可實現當一第三時脈信號PH(i)的上升邊緣落在第二時脈信號E-clk_div_n的脈衝部分時，則可認為該第三時脈信號PH(i)接近於該第二時脈信號E-clk_div_n的上升邊緣，由於第二時脈信號E-clk_div_n的上升邊緣對準該掃瞄資料信號E-data_p1[(n-1):0]的跳變區，故可認為該第三時脈信號PH(i)接近該掃瞄資料信號E-data_p1[(n-1):0]的跳變區。故選擇與該PH(i)存在一定相位差的另一第三時脈信號PH[(i+j)%m]作為同步時脈信號I-clk’，以保證該同步時脈信號I-clk’的上升邊緣對應於該掃瞄資料信號E-data_p1[(n-1):0]的眼睛張開窗口，進而保證後端用於同步該掃瞄資料信號E-data_p1[(n-1):0]的第一觸發器4224能夠正確同步資料，避免出現同步資料錯誤。
相位選擇器4223經上述處理後，將同步時脈信號I-clk’輸出至第一觸發器4224，以對掃瞄資料信號E-data_p1[(n-1):0]進行同步。
第一觸發器4224的資料輸入端D連接於解串器4221、時脈輸入端C連接於相位選擇器4223，用於利用同步時脈信號I-clk’對所述資料輸入端輸入的掃瞄資料信號E-data_p1[(n-1):0]進行第二採樣，得到與同步時脈信號I-clk’同步的E-data’。該第二採樣即為完成該同步時脈信號I-clk’與掃瞄資料信號E-data_p1[(n-1):0]間的對準，由此，由於存在電路延遲，該同步後的掃瞄資料信號E-data’的跳變發生在同步時脈信號I-clk’的觸發邊緣（如上升邊緣）之後。由於選擇的同步時脈信號I-clk’能夠滿足經本次同步後的掃瞄資料信號E-data’與第一時脈信號I-clk的建立和保持時間要求，故在後端電路中進行第一時脈信號I-clk與該掃瞄資料信號E-data’的同步，也不會出現同步資料錯誤。
可以理解的是，本實施例中，由於後端電路對速率要求不高，故資料對準器可將高速串列資料信號轉換為低速平行資料信號，在進行後續處理。但在另一實施例中，該資料對準器也可不包括上述解串器，即，該相位選擇器的第一輸入端直接連接於該眼圖監測器，眼圖監測器輸出的第二時脈信號E-clk未降頻而直接輸入至相位選擇器中，該時脈分離器也不對該第一時脈信號I-clk進行降頻，而直接將對第一時脈信號I-clk相移得到的多個不同相位的第三時脈信號PH(1)-PH(m)輸出至相位選擇器，相位選擇器根據輸入信號進行上述處理獲得同步時脈信號。該第一觸發器4224的資料輸入端直接連接於眼圖監測器，以對眼圖監測器輸出的掃瞄資料信號與同步時脈信號進行同步。
上述第一觸發器4224僅實現掃瞄資料信號E-data與一第一時脈信號I-clk相移產生的同步時脈信號I-clk’間的同步，實際並未實現掃瞄資料信號E-data與第一時脈信號I-clk的同步。故作為可選實施例，該資料對準器422還用於進一步實現掃瞄資料信號E-data’與第一時脈信號I-clk的真正同步。例如，該資料對準器422還包括第三觸發器4225。該第三觸發器4225的資料輸入端D連接於第一觸發器4224的輸出端、時脈輸入端C用於輸入用作新的與第一時脈信號I-clk相位差為0的一第三時脈信號PH(a)，a可取1-m任一數值。如為上一實施例中的第三時脈信號PH（1）。第三觸發器4225用於利用第三時脈信號PH(a)對掃瞄資料信號E-data’進行再採樣，輸出與第三時脈信號PH(a)同步的掃瞄資料信號E-data’’。如此，由於存在電路延遲，經再採樣的掃瞄資料信號E-data’’的跳變發生在第三時脈信號PH(a)的觸發邊緣之後，故實現了掃瞄資料信號E-data與第一時脈信號I-clk之間的同步，且，由於第一觸發器4224採用的同步時脈信號I-clk’已滿足經本次同步的掃瞄資料信號E-data’與第一時脈信號I-clk的建立和保持時間要求，故本次進行第一時脈信號與該掃瞄資料信號的同步，也不會出現同步資料錯誤。
在再一實施例中，該資料對準器422還可用於輸出第一時脈信號I-clk。在資料對準器422不設置上述第三觸發器4225和解串器4221的實施例中，該資料對準器422可直接輸出其輸入的第一時脈信號I-clk；在資料對準器422不設置上述第三觸發器但設置解串器的實施例中，該資料對準器422將時脈分離器4222降頻後的一個第三時脈信號PH(a)作為降頻後的第一時脈信號I-clk_div_n輸出，例如選擇與未降頻前的第一時脈信號I-clk的相位差為0的第三時脈信號PH(1)；在資料對準器422設置上述第三觸發器的實施例中，該資料對準器422將第三觸發器的時脈輸入端輸入的第三時脈信號PH(a)作為降頻後的第一時脈信號I-clk_div_n輸出，例如為與未降頻前的第一時脈信號I-clk的相位差為0的第三時脈信號PH(1)。
下面結合圖5對眼圖測試裝置處理過程中的資料變化進行舉例說明，眼圖監測器利用其中第一組掃瞄時脈信號CLKS1對資料信號Data掃瞄得到一掃瞄資料信號E-data，並將掃瞄資料信號E-data及其同步的第二時脈信號E-clk輸出至資料對準器。資料對準器將掃瞄資料信號E-data轉換為n位平行的掃瞄資料信號E-data_P1[(n-1):0]以及降頻後的第二時脈信號E-clk_div_n，資料對準器從中選擇滿足上述時間建立和保持條件的第三時脈信號PH(3)對掃瞄資料信號E-data_P1[(n-1):0]進行同步，得到與PH(3)對準的掃瞄資料信號E-data’，再利用第三時脈信號PH(1)對掃瞄資料信號E-data’進行同步，得到與PH(1)對準的掃瞄資料信號E-data’’，並輸出與第一時脈信號I-clk相位相同的第三時脈信號PH(1)作為新的第一時脈信號I-clk_div_n。後端電路可通過判斷該輸出的掃瞄資料信號對E_data是否正確，來決定對應掃瞄時脈信號的相位是好相位還是壞相位，進而確定眼睛質量。
圖7是本發明再一應用場景中採用及獲得的部分時脈信號和資料信號的波形示意圖。如圖7所示，在n為40的一實施例中，該接收到的資料信號Data為串列資料信號，從資料信號Data中提取出其同步的第一時脈信號I-clk。眼圖監測器掃瞄得到一掃瞄資料信號E-data及其同步的第二時脈信號E-clk。資料對準器將掃瞄資料信號E-data串並轉換為40位平行的掃瞄資料信號E-data_P1[39:0]，並利用第三時脈信號PH(1)-PH(m)之一對其進行同步得到掃瞄資料信號E-data’ ，再利用第三時脈信號PH(1)對掃瞄資料信號E-data’進行同步，得到與PH(1)對準的掃瞄資料信號E-data’’，並輸出與第一時脈信號I-clk相位相同的第三時脈信號PH(1)作為新的第一時脈信號I-clk_div_40。
可以理解的是，該資料對準器所包含的上述單元均為功能性劃分，在實際中，上述單元可整合在一個或者多個電路中實現，或者上述至少部分單元由資料對準器運行的軟體程序實現，該軟體本發明不作限定。
為便於理解上述資料對準器的相位選擇器的工作，下面繼續結合圖4和圖5舉例說明。在本例中，m為5，j為2，該輸入相位選擇器4223的第二時脈信號E-clk_div_n的工作週期為30%，第三時脈信號PH(1)至PH(5)具有固定相位差，當前輸入的第二時脈信號E-clk_div_n與第三時脈信號PH(1)-PH(m)的相位關係如圖5。參考圖4，此時第1級觸發器42231輸出第一採樣信號（“1”），第1級選擇器42232進而輸出第一輸入端的第三時脈信號PH(3)，因此選擇第三時脈信號PH(3)對掃瞄資料信號E-data_p1[(n-1):0]進行上述第二採樣。由於第三時脈信號PH(3)和第二時脈信號E-clk_div_n的相位在相同位置處將不具有上升邊緣，故確保第三時脈信號PH(3)採樣掃瞄資料信號E-data_p1[(n-1):0]具有足夠的建立和保持時間。在第一觸發器4224將掃瞄資料信號E-data_p1[(n-1):0]對準其中一個第三時脈信號後，由於該第三時脈信號之間具有固定相位差，任意兩個第三時脈信號之間的相位關係均滿足建立和保持時間要求，故第三觸發器4225通過PH(1)對第一觸發器4224的結果E-data’進行再採樣，以得到掃瞄資料信號E-data’’與當前第一時脈信號I-clk_div_n（PH1）對準。
對於m為5，第二時脈信號E-clk_div_n的工作週期為30%的示例中，當輸入相位選擇器4223的第二時脈信號E-clk_div_n的相位接近於第三時脈信號PH(1)時，用不同第三時脈信號PH(1)-PH(m)採樣該第二時脈信號E-clk_div_n存在以下情況（其中，若第三時脈信號的上升邊緣對應第二時脈信號的脈衝部分，得到的第一採樣信號為表示“1”的高電壓準位信號；否則得到第二採樣信號為表示“0”的低電壓準位信號）：
在上述情況1-3中，第二時脈信號E-clk_div_n的上升邊緣在第三時脈信號PH(5)和PH(2)之間，此時，使用PH(3)採樣掃瞄資料信號E-data_p1[(n-1):0]將至少有1/5週期的第一時脈信號用於設置時間和保持時間。類似地，如果第二時脈信號E-clk_div_n的上升邊緣在PH(1)和PH(3)之間，則選擇第三時脈信號PH(4)來採樣掃瞄資料信號E-data_p1[(n-1):0]。
類似地，對於m為4，第二時脈信號E-clk_div_n的工作週期為37.5%的示例中，當輸入相位選擇器4223的第二時脈信號E-clk_div_n的相位接近於第三時脈信號PH(1)時，用不同第三時脈信號PH(1)-PH(m)採樣該第二時脈信號E-clk_div_n存在以下情況：
在上述情況1-3中，第二時脈信號E-clk_div_n的上升邊緣在第三時脈信號PH(4)和PH(2)之間。此時，可使用第三時脈信號PH(1)或PH(2)來採樣掃瞄資料信號E-data_p1[(n-1):0]。
類似地，對於m為6，第二時脈信號E-clk_div_n的工作週期為25%的示例中，當輸入相位選擇器4223的第二時脈信號E-clk_div_n的相位接近於第三時脈信號PH(1)時，用不同第三時脈信號PH(1)-PH(6)採樣該第二時脈信號E-clk_div_n存在以下情況：
在上述情況1-3中，第二時脈信號E-clk_div_n的上升邊緣在第三時脈信號PH(6)和PH(2)之間，可使用第三時脈信號PH(3)或PH(4)來採樣掃瞄資料信號E-data_p1[(n-1):0]。
由上規律可知，可選擇第三時脈信號PH[(i+j)%m]來採樣掃瞄資料信號。其中，該j為1至m-2間的任一正整數，較佳地為2至m-2間的正整數。
圖8是本發明時脈資料恢復系統另一實施例的結構示意圖。在另一實施例中，該時脈資料恢復系統中的該眼圖測量裝置120還包括一相位內插器123。該相位內插器123連接在該時脈資料恢復裝置110和該眼圖監測器121之間，用於接收該第一組掃瞄時脈信號CLKS1，生成兩個正反相的掃瞄時脈信號，並發送到上述眼圖監測器121。該相位內插器123也可稱為相位檢測器（Phase Dac）。比如說，該第一組掃瞄時脈信號CLKS1具有第一相位差，該相位內插器123用於將該第一組掃瞄時脈信號CLKS1做內插操作得到第二組掃瞄時脈信號，該第二組掃瞄時脈信號具有第二相位差，其中，第一相位差大於所述第二相位差；並依時序每次輸出從第二組掃瞄時脈信號中選出的掃瞄時脈信號CLKSP和掃瞄時脈信號CLKSN發送到眼圖監測器121直到該第二組掃瞄時脈信號被全部發送到眼圖監測器121，其中每次發送的所述掃瞄時脈信號CLKSP和掃瞄時脈信號CLKSN相位相反。
相位內插器123將該第一組掃瞄時脈信號CLKS1劃分為相位差更小的第二組掃瞄時脈信號，第一組掃瞄時脈信號CLKS1具有8個相位，即其相位分別為0、45、90…315度，該組中的相鄰掃瞄時脈信號的相位差為45度，將第一組掃瞄時脈信號CLKS1繼續劃分為具有64個相位的第二組掃瞄時脈信號，即其相位分別為0、5.625、11.25…354.375度，該組中的相鄰相位差為5.625度。相位內插器123依序向眼圖監測器121輸出其劃分的兩個反相的掃瞄時脈信號CLKSP和CLKSN，如依序輸出掃瞄時脈信號CLKSP和CLKSN的相位先分別為0度和180度，再分別為5.625和185.625度，再分別為11.25和191.25度…依次類推，直到輸出相位分別為354.375和174.375度的掃瞄時脈信號CLKSP和CLKSN。本發明僅以輸出兩個掃瞄時脈信號CLKSP和CLKSN為例說明，本領域技術人員可知，此相位內插器123也可根據需求輸出1個，4個或者8個甚至更多掃瞄時脈信號供眼圖監測器121使用。
每次眼圖監測器121接收到掃瞄時脈信號CLKSP和掃瞄時脈信號CLKSN後，就根據接收到掃瞄時脈信號CLKSP和掃瞄時脈信號CLKSN對資料信號Data分別進行所述第一採樣，由該第一採樣結果分別得到對應的一組掃瞄資料信號E-data；併產生掃瞄時脈信號CLKSP的一緩衝時脈作為同步於該對應的掃瞄資料信號E-data的所述第二時脈信號E-clk。該緩衝時脈與掃瞄時脈信號CLKSP同頻，具有相位差。當眼圖監測器121接收完相位內插器123輸入的所有掃瞄時脈信號時，即產生上述該組掃瞄資料信號E-data及該組第二時脈信號E-clk。
綜上所述，上述相位內插器123並不是該眼圖測量裝置120的必要元件，即該第二組掃瞄時脈信號並不限定由相位內插器123的產生，也可由其他可實現依序輸出不同相位時脈的電路產生，或者直接由該第一組掃瞄時脈信號CLKS1代替。另外，時脈資料恢復裝置110也未必產生並輸出該第一組掃瞄時脈信號CLKS1，可直接輸出第一時脈信號，並由眼圖測量裝置120中的類似於上述相位內插器123的電路直接根據第一時脈信號產生第二組掃瞄時脈信號。
可以理解的，上述眼圖測量裝置也可不用於上述時脈資料恢復系統中，可用於任意需要測量資料信號的眼睛質量的電路系統。
請參考圖9，圖9是本發明資料信號處理的方法一實施例的流程圖。本實施例中，該方法可由上述的資料對準器或時脈資料恢復系統執行，包括：
S910：從接收的一資料信號中提取同步於所述資料信號的第一時脈信號，並對所述第一時脈信號進行相移得到多個掃瞄時脈信號。
S920：採用所述多個掃瞄時脈信號依次對所述資料信號進行第一採樣，得到多個掃瞄資料信號。
其中，所述多個掃瞄時脈信號的週期均與所述第一時脈信號的週期相同，所述多個掃瞄時脈信號具有不同的相位。
S930：對所述第一時脈信號進行相移以產生一同步時脈信號，該同步時脈信號的相位與所述多個掃瞄資料信號之間的相位關係滿足建立和保持時間要求。
S940：將所述多個掃瞄資料信號與該同步時脈信號進行同步，得到經同步後的所述掃瞄資料信號。其中，該同步時脈信號的相位還滿足：使經同步後的所述掃瞄資料信號與所述第一時脈信號之間的相位關係仍滿足建立和保持時間的要求。
例如，該同步時脈信號與所述第一時脈信號具有設定相位差，且與所述多個掃瞄資料信號間相位差大於設定差值。
可選地，上述S910包括子步驟：比較本地時脈信號和所述接收的資料信號的相位，得到相位差，並生成與所述相位差對應的第一控制信號；以及在所述本地時脈信號與所述接收的資料信號的相位對齊時，將所述本地時脈信號作為所述第一時脈信號；將所述第一控制信號轉變成相應的電流信號；產生與所述電荷泵輸出的電流信號匹配的第二控制信號；根據所述第二控制信號調整本地時脈信號的頻率，並得到所述本地時脈信號，重複以上子步驟。
可選地，上述S930包括以下子步驟：
S931：將所述第一時脈信號進行相移得到m個不同相位的第三時脈信號，其中，所述m個第三時脈信號的相位均滿足：經所述第三時脈信號同步的資料信號與所述第一時脈信號間的相位關係滿足建立和保持時間的要求，所述m為大於1的正整數。
S932：在所述m個第三時脈信號中，選擇與所述第二時脈信號的相位關係滿足建立和保持時間要求的一所述第三時脈信號作為該同步時脈信號。
S933：利用該同步時脈信號對所述多個掃瞄資料信號進行第二採樣，得到與該同步時脈信號同步的所述多個掃瞄資料信號。
進一步地，在上述S931之前，上述S930還包括子步驟S934：將串列的掃瞄資料信號轉換成n位平行的掃瞄資料信號，以及將第二時脈信號的時脈頻率降為原來的1/n，其中，所述平行的多個掃瞄資料信號的時脈頻率為所述串列的掃瞄資料信號的1/n，所述n為大於1的正整數；上述S932和S933處理的掃瞄資料信號和第二時脈信號均為經S934處理（解串、降頻）得到的信號。上述S931具體包括將所述第一時脈信號的時脈頻率降為原來的1/n，並對降頻後的第一時脈信號進行不同相移得到m個不同相位的第三時脈信號。
更進一步地，上述S931中生成相位依序變化的m個所述第三時脈信號PH(1)-PH(m)。上述S932包括：
利用m-1個第三時脈信號PH(1)-PH(m-1)對所述輸入的第二時脈信號分別進行採樣，得到採樣結果，其中，當所述第三時脈信號的觸發邊緣對應於所述輸入的第二時脈信號的脈衝部分時，輸出第一採樣信號，否則輸出第二採樣信號；當上述採樣結果存在輸出第一採樣信號時，選擇產生該第一採樣信號的第三時脈信號PH(i)關聯的第三時脈信號PH[(i+j)%m] 作為同步時脈信號。當上述採樣結果不存在輸出第一採樣信號，則選擇第三時脈信號PH(s)作為同步時脈信號；其中，所述s為產生第一採樣信號的第三時脈信號中的最小序號，如產生一採樣信號的第三時脈信號為PH(1)-PH(3)，則s為1。所述i為至m-1之間的正整數；所述j為1至m-2之間的一正整數數。
其中，該第二時脈信號的脈衝寬度大於任相鄰所述第三時脈信號之間的相位差；第三時脈信號PH[(i+j)%m]與第三時脈信號PH(i)之間的最大相位差與第二時脈信號的脈衝寬度的和小於所述掃瞄資料信號的眼睛張開窗口的寬度。
在一應用中，相鄰所述第三時脈信號之間的相位差均相同；當m為6時，第二時脈信號的工作週期大於或等於17%，且小於或等於25%；當m為5時，第二時脈信號的工作週期大於20%，且小於或等於30%；當m為4時，第二時脈信號的工作週期大於25%，且小於或等於37.5%。
可選地，在上述S933之後，上述S930還包括子步驟S935：利用一用作第一時脈信號的第三時脈信號對S933得到的掃瞄資料信號進行第二採樣，得到與該第三時脈信號同步的掃瞄資料信號。
可選地，上述S930還包括子步驟S936：輸出第一時脈信號。
進一步地，該936具體包括將用作第一時脈信號的第三時脈信號作為新的第一時脈信號，並輸出的所述新的第一時脈信號；其中，可選擇與原來的第一時脈信號的相位差為0的第三時脈信號用作新的第一時脈信號。
可選地，在上述932之前，上述S930還包括子步驟S937：將由第一時脈信號相移產生的具有第一相位差的至少兩個第四時脈信號內插得到若干個具有第二相位差的掃瞄時脈信號，得到多組的掃瞄時脈信號CLKSP以及與掃瞄時脈信號CLKSP反相的掃瞄時脈信號CLKSN；本發明僅以輸出兩個掃瞄時脈信號CLKSP和CLKSN為例說明，本領域技術人員可知，此相位內插器123也可根據需求輸出1個，4個或者8個甚至更多掃瞄時脈信號供後續使用。
上述S932具體包括依序採用S937得到的一組的所述掃瞄時脈信號CLKSP和掃瞄時脈信號CLKSN對所述資料信號分別進行所述第一採樣，得到所述掃瞄資料信號；併產生同步於所述掃瞄資料信號的所述掃瞄時脈信號CLKSP的緩衝時脈作為對應的所述第二時脈信號；所述第一相位差大於所述第二相位差。
上述方案中，通過對資料信號進行掃瞄得到用於表示其眼睛質量的掃瞄資料信號，並對該第一時脈信號進行相移，得到一與第一時脈信號及掃瞄資料信號的相位關係均滿足相應建立和保持時間要求的同步時脈信號，進而可採用該同步時脈信號對該掃瞄資料信號進行採樣實現同步，故實現了對眼圖的測量，且由於同步時脈信號不會採樣到掃瞄資料信號的跳變區域，故此次同步不會導致資料出錯，同時，由於經同步後的掃瞄資料信號與第一時脈信號也滿足建立和保持時間的要求，因此後續將該同步後的掃瞄資料信號與第一時脈信號進行同步，也不會出現資料錯誤。
以上描述中，為了說明而不是為了限定，提出了諸如特定系統結構、接口、技術之類的具體細節，以便透徹理解本發明。然而，本領域的技術人員應當清楚，在沒有這些具體細節的其它實施方式中也可以實現本發明。在其它情況中，省略對眾所周知的裝置、電路以及方法的詳細說明，以免不必要的細節妨礙本發明的描述。
雖然本發明之實施例如上所述，然而該些實施例並非用來限定本發明，本技術領域具有通常知識者可依據本發明之明示或隱含之內容對本發明之技術特徵施以變化，凡此種種變化均可能屬於本發明所尋求之專利保護範疇，換言之，本發明之專利保護範圍須視本說明書之申請專利範圍所界定者為準。
100‧‧‧系統
110‧‧‧時脈資料恢復裝置
120‧‧‧眼圖測量裝置
121‧‧‧眼圖監測器
122‧‧‧資料對準器
123‧‧‧相位內插器
111‧‧‧相位偵測器
112‧‧‧電荷泵
113‧‧‧迴路濾波器
114‧‧‧壓控振盪器
210‧‧‧標記部分
220‧‧‧空白部分
230‧‧‧觸發邊緣
422‧‧‧資料對準器
4221‧‧‧解串器
4222‧‧‧時脈分離器
4223‧‧‧相位選擇器
42231‧‧‧第二觸發器
42232‧‧‧選擇器
4224‧‧‧第一觸發器
4225‧‧‧第三觸發器
CLKS1‧‧‧掃瞄時脈信號
CLKSP‧‧‧掃瞄時脈信號
CLKSN‧‧‧掃瞄時脈信號
Data‧‧‧資料信號
I-clk‧‧‧第一時脈信號
I-clk’同步時脈信號
E-clk‧‧‧第二時脈信號
E-clk0‧‧‧第二時脈信號
E-clk1‧‧‧第二時脈信號
E-clk2‧‧‧第二時脈信號
E-data‧‧‧掃瞄資料信號
E-data’‧‧‧掃瞄資料信號
E-data’’‧‧‧掃瞄資料信號
E-data0‧‧‧掃瞄資料信號
E-data1‧‧‧掃瞄資料信號
E-data2‧‧‧掃瞄資料信號
E-data_p1[(n-1):0]‧‧‧掃瞄資料信號
△φ‧‧‧相位差
I1‧‧‧第一輸入端
I2‧‧‧第二輸入端
O2‧‧‧第二輸出端
Φ-clk‧‧‧本地時脈信號
UP‧‧‧信號
DN‧‧‧信號
VCTRL‧‧‧第二控制信號
I-clk_div_n‧‧‧第一時脈信號
E-clk_div_n‧‧‧第二時脈信號
PH(1)-PH(m)‧‧‧第三時脈信號
C‧‧‧時脈輸入端
S‧‧‧控制端
D‧‧‧資料輸入端
S910、S920、S930、S931、S932、S933、S934、S935、S936、S937、S940‧‧‧步驟
［圖1］顯示本發明時脈資料恢復系統一實施例的結構示意圖； ［圖2A和圖2B］顯示本發明一應用場景中採用的部分時脈信號的波形示意圖； ［圖3］顯示本發明時脈資料恢復裝置110一實施例的結構示意圖； ［圖4］顯示本發明眼圖測量裝置一實施例中資料對準器422的結構示意圖； ［圖5］顯示本發明一應用場景中採用的部分時脈信號和資料信號的波形示意圖； ［圖6］顯示本發明另一應用場景中的第二時脈信號的獲得工作週期過程的波形示意圖； ［圖7］顯示本發明再一應用場景中採用及獲得的部分時脈信號和資料信號的波形示意圖； ［圖8］顯示本發明時脈資料恢復系統另一實施例的結構示意圖；以及 ［圖9］顯示本發明資料信號處理方法一實施例的流程示意圖。

Claims (15)

  1. 一種眼圖測量裝置，包括： 一眼圖監測器，用於採用多個不同相位的掃瞄時脈信號依次對一資料信號進行第一採樣，得到多個掃瞄資料信號，其中，該多個掃瞄時脈信號的週期均與同步於該資料信號的一第一時脈信號的週期相同；以及 一資料對準器，與該眼圖監測器連接，用於接收該眼圖監測器輸出的該多個掃瞄資料信號，對該第一時脈信號進行相移以產生一與該多個掃瞄資料信號之間的相位關係滿足建立和保持時間要求的一同步時脈信號，將該多個掃瞄資料信號與該同步時脈信號進行同步，並輸出經同步後的該多個掃瞄資料信號，其中，該同步時脈信號的相位還滿足：使經該同步時脈信號同步後的該多個掃瞄資料信號與該第一時脈信號之間的相位關係仍滿足一建立和保持時間的要求。
  2. 如申請專利範圍第1項之眼圖測量裝置，其中該眼圖監測器還用於輸出與該多個掃瞄資料信號同步的一第二時脈信號； 該資料對準器包括： 一時脈分離器，用於將該第一時脈信號進行不同相移得到m個不同相位的第三時脈信號，其中，該m個第三時脈信號的相位均滿足：經該多個第三時脈信號同步的該資料信號與該第一時脈信號間的相位關係滿足該建立和保持時間的要求，所述m為大於1的正整數; 一相位選擇器，連接於該時脈分離器和該眼圖監測器，用於在該m個第三時脈信號中，選擇與輸入的所述第二時脈信號的相位關係滿足該建立和保持時間要求的該多個第三時脈信號其中之一作為該同步時脈信號；以及 一第一觸發器，其一資料輸入端連接於該眼圖監測器、一時脈輸入端連接於該相位選擇器，用於利用該同步時脈信號對該資料輸入端輸入的該多個掃瞄資料信號進行第二採樣，得到與該同步時脈信號同步的該多個掃瞄資料信號。
  3. 如申請專利範圍第2項之眼圖測量裝置，其中該資料對準器還包括與該眼圖監測器連接的一解串器； 該解串器用於將該眼圖監測器輸出的串列的該多個掃瞄資料信號轉換成n位平行的該多個掃瞄資料信號，以及將該眼圖監測器輸出的第二時脈信號的時脈頻率降為原來的1/n，其中，平行的該多個掃瞄資料信號的時脈頻率為串列的該多個掃瞄資料信號的1/n，所述n為大於1的正整數； 該時脈分離器具體用於將該第一時脈信號的時脈頻率降為原來的1/n，並對降頻後的第一時脈信號進行不同相移得到m個不同相位的第三時脈信號； 該相位選擇器通過該解串器連接該眼圖監測器，且輸入的該第二時脈信號為降頻後的該第二時脈信號； 該第一觸發器的該資料輸入端通過該解串器連接該眼圖監測器，且該資料輸入端輸入的該多個掃瞄資料信號為經該解串器轉換後的該多個掃瞄資料信號。
  4. 如申請專利範圍第2項之眼圖測量裝置，其中該時脈分離器生成相位依序變化的m個該第三時脈信號PH(1)-PH(m)；該相位選擇器包括： m-1級第二觸發器，該資料輸入端均用於輸入第二時脈信號，第i級第二觸發器的該時脈輸入端用於輸入該第三時脈信號PH(i)，所述第i級該第二觸發器用於利用該第三時脈信號PH(i)對輸入的該第二時脈信號進行採樣，輸出採樣結果，其中，當該第三時脈信號的觸發邊緣對應於輸入的該第二時脈信號的一脈衝部分時，輸出一第一採樣信號，否則輸出一第二採樣信號；以及 m-1級選擇器，第i級選擇器的一控制端連接第i級該第二觸發器的一輸出端、一第一輸入端用於輸入該第三時脈信號PH[(i+j)%m]、一第二輸入端連接第i+1級的該輸出端，且所述第1級該選擇器的該輸出端連接該第一觸發器的該時脈輸入端，第m-1級該選擇器的該第二輸入端用於輸入該第三時脈信號PH(j)，該選擇器在該控制端輸入該第一採樣信號時，輸出該第一輸入端輸入的信號，在該控制端輸入該第二採樣信號時，輸出該第二輸入端輸入的信號； 其中，所述i為1至m-1之間的正整數，所述j為1至m-2之間的一正整數。
  5. 如申請專利範圍第4項之眼圖測量裝置，其中該相位選擇器輸入的該第二時脈信號的脈衝寬度大於任相鄰該第三時脈信號之間的相位差； 該第三時脈信號PH[(i+j)%m]與該第三時脈信號PH(i)之間的最大相位差與輸入的該第二時脈信號的脈衝寬度的和小於該多個掃瞄資料信號的眼睛張開窗口的寬度。
  6. 如申請專利範圍第5項之眼圖測量裝置，其中相鄰之該多個第三時脈信號之間的相位差均相同； 當m為6時，該相位選擇器輸入的該第二時脈信號的工作週期大於或等於17%，且小於或等於25%； 當m為5時，該相位選擇器輸入的該第二時脈信號的工作週期大於20%，且小於或等於30%； 當m為4時，該相位選擇器輸入的該第二時脈信號的工作週期大於25%，且小於或等於37.5%。
  7. 如申請專利範圍第2項之眼圖測量裝置，其中該資料對準器還包括一第三觸發器，該第三觸發器的一資料輸入端連接於該第一觸發器的該輸出端、一時脈輸入端用於輸入用作該第一時脈信號的一第三時脈信號，該第三觸發器用於利用該時脈輸入端輸入的該第三時脈信號對該資料輸入端輸入的該多個掃瞄資料信號進行第二採樣，輸出與該時脈輸入端輸入的該第三時脈信號同步的該多個掃瞄資料信號； 其中，該第三觸發器的時脈輸入端輸入的該第三時脈信號與該同步時脈信號的相位關係滿足時間建立和保持條件。
  8. 如申請專利範圍第7項之眼圖測量裝置，其中該資料對準器還用於輸出該第一時脈信號。
  9. 如申請專利範圍第8項之眼圖測量裝置，其中該資料對準器具體用於將該第三觸發器的該時脈輸入端輸入的該第三時脈信號作為新的該第一時脈信號，並輸出的新的該第一時脈信號。
  10. 如申請專利範圍第1項之眼圖測量裝置，還包括： 一相位內插器，與該眼圖監測器連接，用於將由該第一時脈信號相移產生的具有一第一相位差的至少兩個第四時脈信號內插得到若干個具有一第二相位差的該多個掃瞄時脈信號，並依時序輸出不同相位的該多個掃瞄時脈信號CLKSP以及與輸出的該多個掃瞄時脈信號CLKSP反相的該多個掃瞄時脈信號CLKSN； 其中，該眼圖監測器具體用於分別採用每次接收到的該多個掃瞄時脈信號CLKSP和該多個掃瞄時脈信號CLKSN對該資料信號分別進行所述第一採樣，得到該多個掃瞄資料信號；並產生同步於該多個掃瞄資料信號的該多個掃瞄時脈信號CLKSP的緩衝時脈作為對應的該第二時脈信號； 該第一相位差大於該第二相位差。
  11. 如申請專利範圍第1項之眼圖測量裝置，其中該同步時脈信號與該第一時脈信號具有依設定相位差，且與該多個掃瞄資料信號間相位差大於一設定差值。
  12. 一種時脈資料恢復系統，包括： 一時脈資料恢復裝置，用於從接收的該資料信號中提取同步於接收到的該資料信號的一第一時脈信號，並輸出該第一時脈信號和該資料信號；以及 如權利要求1至11任一項所述的眼圖測量裝置，連接於該時脈資料恢復裝置。
  13. 如申請專利範圍第12項之時脈資料恢復系統，其中該時脈資料恢復裝置包括： 一相位偵測器，用於比較一本地時脈信號和接收的該資料信號的相位，得到一相位差，並生成與該相位差對應的一第一控制信號；以及在該本地時脈信號與接收的該資料信號的相位對齊時，將該本地時脈信號作為該第一時脈信號輸出至該眼圖測量裝置； 一電荷泵，連接於該相位偵測器，用於將該相位偵測器輸出的該第一控制信號轉變成相應的一電流信號； 一迴路濾波器，連接於該電荷泵，用於產生與該電荷泵輸出的該電流信號匹配的一第二控制信號；以及 一壓控振盪器，連接於該迴路濾波器和該相位偵測器，用於根據該第二控制信號調整該本地時脈信號的頻率，並輸出該本地時脈信號至該相位偵測器。
  14. 一種時脈資料恢復方法，包括： 採用多個不同相位的掃瞄時脈信號依次對一資料信號進行第一採樣，得到多個掃瞄資料信號，其中，該多個掃瞄時脈信號的週期均與同步於該資料信號的一第一時脈信號的週期相同； 對該第一時脈信號進行相移以產生一同步時脈信號，其中該同步時脈信號與該多個掃瞄資料信號之間的相位關係滿足一建立和保持時間要求； 將該多個掃瞄資料信號與該同步時脈信號進行同步，得到經同步後的該多個掃瞄資料信號，其中，該同步時脈信號的相位還滿足：使經該同步時脈信號同步後的該多個掃瞄資料信號與該第一時脈信號之間的相位關係仍滿足該建立和保持時間的要求。
  15. 如申請專利範圍第14項之時脈資料恢復方法，其中在採用不同相位的該多個掃瞄時脈信號依次對該資料信號進行第一採樣之前，還包括： 從該資料信號中提取同步於接收到的該資料信號的一第一時脈信號。
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