用于標準符合性抖動容限測試的片上干擾的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及用于標準符合性抖動容限測試的片上干擾，具體提供了便于片上測試的系統(tǒng)和方法。一種集成電路可包括被配置為經(jīng)由通信信道發(fā)送通信信號的發(fā)送器。該集成電路還可包括被配置為經(jīng)由通信信道接收通信信號的接收器。抖動產(chǎn)生模塊也可構(gòu)成集成電路的一部分且可將抖動引入系統(tǒng)中從而允許片上抖動測試。抖動產(chǎn)生模塊可構(gòu)成發(fā)送器或接收器的一部分且可通過相位插值來引入抖動。
【專利說明】用于標準符合性抖動容限測試的片上干擾
[0001]相關(guān)申請的交叉引用
[0002]本申請要求于2012年5月14日提交的美國臨時專利申請第61/646，527號和于2012年6月29日提交的美國專利申請第13/538,871號的優(yōu)先權(quán)，將其內(nèi)容整體結(jié)合于此
供參考。
【技術(shù)領域】
[0003]本發(fā)明涉及用于通信電路中抖動容限的片上測試的系統(tǒng)和方法。
【背景技術(shù)】
[0004]在通信系統(tǒng)中，術(shù)語“抖動”是指周期信號的期望值隨時間的偏離。由于某些抖動是不可避免的，所以存在對現(xiàn)代通信系統(tǒng)要表現(xiàn)出一定抖動容限且仍滿足性能要求的需求。實際上，許多行業(yè)標準要求通信系統(tǒng)具有根據(jù)不同指標測量的最低抖動容限。因此，制造商、研究人員、工程師和最終用戶非常關(guān)注測試通信組件及系統(tǒng)的抖動容限。
[0005]傳統(tǒng)上，已利用外部測試設備將不同類型的抖動引入被測系統(tǒng)來測試抖動容限。使用傳統(tǒng)的外部測試設備，將抖動(本文中也稱為干擾)引入系統(tǒng)中并通過分析該系統(tǒng)的輸出來確定系統(tǒng)的容限。
[0006]外部測試設備存在多方面問題。首先，用于抖動的外部測試設備非常昂貴。例如，用于具有高傳輸速率(例如，40Gb/s)的系統(tǒng)的測試設備可能成本會超過50萬美元。其次，利用外部設備進行的測試非常耗時。第三，單臺測試設備無法同時位于兩個地方，從而限制了抖動測試的可用性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]根據(jù)本公開的一個方面，一種用于通信的集成電路包括發(fā)送器、接收器和抖動產(chǎn)生模塊。發(fā)送器被配置為經(jīng)由通信信道發(fā)送通信信號。接收器被配置為經(jīng)由通信信道接收通信信號。抖動產(chǎn)生模塊被配置為基于抖動輸入信號將抖動引入電路。根據(jù)另一方面，抖動產(chǎn)生模塊可構(gòu)成集成電路的發(fā)送器或接收器結(jié)構(gòu)或這兩者的一部分。另外，集成電路可在測試模式和正常模式下工作。在正常模式下，抖動產(chǎn)生模塊可選擇性地關(guān)閉以減少芯片的耗電。然而，在測試控制模式下，抖動產(chǎn)生模塊可選擇性地開啟，使得其可將抖動引入集成電路以測試抖動容限。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種集成通信電路中片上抖動容限測試的方法。根據(jù)該方法，由集成電路接收抖動輸入信號?；诮邮盏降亩秳虞斎胄盘栐陔娐分挟a(chǎn)生抖動，其中，抖動的類型和嚴重性可由抖動輸入信號限定。由形成該集成電路的一部分的抖動產(chǎn)生模塊產(chǎn)生抖動。根據(jù)一個方面，抖動產(chǎn)生模塊構(gòu)成發(fā)送器的一部分，并因此在發(fā)送器處引入抖動。根據(jù)另一方面，抖動產(chǎn)生模塊構(gòu)成接收器的一部分，并因此在接收器處引入抖動。
[0009]本發(fā)明提供了一種用于傳送具有預定抖動的信號的集成電路，包括:輸出隊列，其具有信號輸入端、時鐘輸入端和時鐘輸出端，其中，所述輸出隊列被配置為根據(jù)在所述時鐘輸入端接收到的時鐘信號輸出在所述信號輸入端接收到的信號；相位調(diào)整器，其被配置為接收相位調(diào)整輸入信號，并根據(jù)接收到的相位控制信號通過移動所述相位調(diào)整輸入信號來生成所述時鐘信號，且將所述時鐘信號輸出至所述輸出隊列的所述時鐘輸入端；以及抖動測試模塊，其被配置為接收抖動輸入信號并基于所述抖動輸入信號來生成抖動控制信號，其中，所述抖動控制信號構(gòu)成控制所述相位調(diào)整器的所述相位控制信號的至少一部分。
[0010]上述電路還包括處理模塊，其被配置為生成通信信號并將所述通信信號輸出至所述輸出隊列的所述信號輸入端。
[0011]上述電路中，根據(jù)接收到的輸入通信信號生成所述通信信號。
[0012]上述電路中，所述處理模塊還包括發(fā)送控制模塊，所述發(fā)送控制模塊被配置為恢復與輸入通信信號相關(guān)聯(lián)的時鐘信號并將基于所恢復的時鐘信號的發(fā)送控制信號輸出至所述相位調(diào)整器。
[0013]上述電路中，所述發(fā)送控制模塊被配置為僅當所述電路在環(huán)回模式下工作時輸出所述發(fā)送控制信號。
[0014]上述電路中，接收到的用于所述相位調(diào)整器的控制信號是所述發(fā)送控制信號與所述抖動控制信號的合成。
[0015]上述電路中，所述處理模塊還包括測試信號發(fā)生器，所述測試信號發(fā)生器被配置為基于接收到的測試時鐘信號來生成測試信號。
[0016]上述電路中，當所述電路在測試模式下工作時，所述處理模塊輸出所述測試信號作為所述通信信號。
[0017]上述電路中，所述抖動輸入信號由用戶控制接口接收，并限定要添加至所述輸出隊列的輸出信號的抖動的類型和嚴重性。
[0018]上述電路中，所述相位調(diào)整器根據(jù)由所述抖動輸入信號限定的所述抖動的類型和嚴重性來控制所述輸出隊列的所述輸出信號的相位。
[0019]上述電路中，所述相位調(diào)整器是相位插值器。
[0020]本發(fā)明還提供了一種用于接收信號并添加預定抖動的集成電路，包括:限幅器，其被配置為接收信道信號，并根據(jù)采樣控制信號來對所述信道信號采樣以生成限幅器輸出信號；相位調(diào)整器，其被配置為接收相位調(diào)整輸入信號，并根據(jù)接收到的相位控制信號通過移動所述相位調(diào)整輸入信號來生成所述采樣控制信號；以及抖動測試模塊，其被配置為接收抖動輸入信號并基于所述抖動輸入信號來生成抖動控制信號，其中，所述抖動控制信號構(gòu)成所述相位控制信號的至少一部分。
[0021]上述電路還包括定時恢復模塊，其被配置為基于所述限幅器輸出信號來生成定時恢復信號并將所述定時恢復信號輸出至所述相位調(diào)整器以構(gòu)成所述相位控制信號的至少一部分。
[0022]上述電路中，所述定時恢復模塊被配置為利用所述定時恢復信號來調(diào)整所述限幅器的采樣相位，使得所述限幅器以與誤碼率、信噪比或垂直眼圖張開度中的改善的一個相關(guān)聯(lián)的相位對所述信道信號采樣。
[0023]上述電路中，所述相位控制信號包括所述定時恢復信號與所述抖動控制信號的合成，使得抖動被添加至所述采樣控制信號，其中，所述抖動由所述抖動輸入信號來限定。[0024]上述電路中，所述抖動輸入信號由用戶控制接口接收，并限定要添加至所述限幅器輸出信號的抖動的類型和嚴重性。
[0025]上述電路中，所述相位調(diào)整器是相位插值器。
[0026]上述電路中，所述定時恢復模塊被配置為利用所述定時恢復信號來調(diào)整所述限幅器的采樣相位，使得所述限幅器以與所述信道信號的最大振幅或最小振幅基本相對應的相位對所述信道信號采樣。
[0027]本發(fā)明提供了一種用于通信的集成電路中的片上抖動容限測試的方法，所述方法包括:在所述集成電路處接收抖動輸入信號；基于所述抖動輸入來生成抖動控制信號；基于接收到的時鐘信號來生成測試信號；基于所述測試信號來生成通信信號，其中，根據(jù)所述抖動控制信號通過將抖動引入所述通信信號而從所述測試信號生成所述通信信號；在通信信道上發(fā)送所述通信信號。
[0028]上述方法中，所述抖動輸入信號限定要添加至所述測試信號的抖動的類型和嚴重性。
[0029]上述方法中，在發(fā)送期間通過改變所述測試信號的相位來引入所述抖動。
[0030]上述方法還包括:經(jīng)由所述通信信道來接收所述通信信號并基于接收到的所述通信信號來生成輸出信號，分析所述輸出信號以確定所述集成電路是否滿足抖動要求。
[0031]上述方法中，經(jīng)由所述通信信道接收所述通信信號包括根據(jù)第二抖動控制信號來引入其他抖動。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0032]將參照附圖來描述本公開的實施方式。附圖中，類似的附圖標記表示相同或功能相似的項目。另外，附圖標記最左側(cè)數(shù)字表示該附圖標記首次出現(xiàn)的附圖。
[0033]圖1是根據(jù)本公開實施方式的通信系統(tǒng)的框圖。
[0034]圖2是根據(jù)本公開實施方式的通信系統(tǒng)的發(fā)送器組件的框圖。
[0035]圖3是根據(jù)本公開實施方式的通信系統(tǒng)的接收器組件的框圖。
[0036]圖4是示出根據(jù)本公開實施方式的與測試計算機連接的示例性通信系統(tǒng)的框圖。
[0037]圖5是根據(jù)本公開實施方式的示例性計算機系統(tǒng)。
[0038]圖6是示出根據(jù)本公開實施方式的用于測試抖動容限的方法的流程圖。
[0039]圖7是示出根據(jù)本公開實施方式的將抖動引入集成電路的方法的流程圖。
[0040]圖8是示出根據(jù)本公開實施方式的將抖動引入集成電路的方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0041]以下詳細描述涉及示出符合本公開的示例性實施方式的附圖。詳細描述中對“一種示例性實施方式”、“示例性實施方式”、“實例的示例性實施方式”等的引用表示所述示例性實施方式可包括具體特征、結(jié)構(gòu)或特性，但每種示例性實施方式可不必包括該具體特征、結(jié)構(gòu)或特性。此外，這些短語不一定是指相同的示例性實施方式。此外，當結(jié)合示例性實施方式來描述具體特征、結(jié)構(gòu)或特性時，對結(jié)合不論是否明確描述的其他示例性實施方式的該特征、結(jié)構(gòu)或特性的影響屬于相關(guān)領域技術(shù)人員認識范圍內(nèi)。
[0042]提供本文所述示例性實施方式是用于說明的目的且并非限定。其他示例性實施方式也是可行的，且可在本公開的精神和范圍內(nèi)對示例性實施方式進行修改。此外，詳細描述不意味著限定本發(fā)明，因為本發(fā)明的范圍僅根據(jù)所附權(quán)利要求及其等同物來限定。
[0043]本公開的實施方式可以硬件、固件、軟件或它們的任何組合來實施。本公開的實施方式也可作為存儲在計算機可讀介質(zhì)上的指令來實施，該指令可由一個或多個處理器來讀取和執(zhí)行。機器可讀介質(zhì)可包括用于以機器(例如，計算裝置)可讀形式存儲或傳送信息的任何機制。例如，機器可讀介質(zhì)可包括只讀存儲器(ROM)、隨機存取存儲器(RAM)、磁盤存儲介質(zhì)、光存儲介質(zhì)、閃存裝置以及其他。此外，固件、軟件、例程和指令在本文中可被描述為執(zhí)行特定動作。然而，應當理解，這種描述僅是為了方便起見，且這種動作實際是由計算裝置、處理器、控制器或執(zhí)行固件、軟件、例程、指令等的其他裝置來產(chǎn)生。
[0044]對示例性實施方式的以下詳細描述將充分揭示本公開的一般特性，使得在不脫離本公開的精神和范圍的情況下，其他人可通過應用相關(guān)領域技術(shù)人員的知識很容易地修改和/或適用這種示例性實施方式的各種應用而無需過多實驗。因此，這種適用和修改旨在落入基于本文給出的教導和指導的示例性實施方式的含義和多個等同物范圍內(nèi)。應當理解，本文的措詞或術(shù)語是用于描述的目的且并非限定，從而本說明書的術(shù)語或措辭將由相關(guān)領域技術(shù)人員根據(jù)本文的教導來解釋。
[0045]圖1示出了根據(jù)本公開實施方式的示例性通信系統(tǒng)。如圖所示，通信系統(tǒng)100可包括一個或多個通信組件102a和102b。通信組件102a和102b經(jīng)由通信信道108a和108b(本文中一般稱為通信信道108)互相連接。每個通信組件102a和102b包括相應的發(fā)送器子組件104a和104b，以及相應的接收器子組件106a和106b。盡管通信組件102a和102b包括發(fā)送子組件和接收子組件兩者，但也可預想每個通信組件102a和102b專用于一種具體功能。例如，根據(jù)本公開的實施方式，通信組件102a可僅包括發(fā)送器104a，以及通信組件102b可僅包括接收器106b。
[0046]根據(jù)某些實施方式，通信組件102a和102b中的每一個可利用在半導體襯底上形成的單個集成電路(諸如ASIC)來實現(xiàn)。然而，根據(jù)本公開的其他實施方式，發(fā)送器子組件104a和104b以及接收器子組件106a和106b可采用單獨的集成電路來實現(xiàn)。另外，通信信道108可包括任何合適的傳輸介質(zhì)，其例如包括電纜、光學介質(zhì)、無線介質(zhì)、雙絞線、以太網(wǎng)，僅舉幾例。
[0047]在正常通信模式下，組件102a的發(fā)送器104a將通信信號發(fā)送至通信信道108a，且與組件102b相關(guān)聯(lián)的接收器106b隨后可從信道108a接收該通信信號。為進行對向通信，可使用采用信道108b的類似方法。需注意，為便于說明，示出了半雙工工作的獨立信道。然而，本領域技術(shù)人員將認識到，可實現(xiàn)單個物理信道上的全雙工(雙向通信)且在本公開的范圍和精神內(nèi)。
[0048]圖2是示出根據(jù)本公開實施方式的示例性發(fā)送器200的功能性框圖。發(fā)送器200可包括信號處理模塊202、抖動測試模塊208、合成器210、相位調(diào)整器212和輸出隊列220。信號處理模塊202可包括測試信號發(fā)生器204和發(fā)送控制裝置206。在正常通信模式下，發(fā)送器200接收輸入信號214，利用其各組件生成通信信號230并將通信信號230輸出至信道108。在測試模式期間，發(fā)送器200也可起作用且被配置為在信號230中引入抖動并將其發(fā)送至信道108。此外，本文描述的各種實施方式可獨立于信道、行代碼(或調(diào)制方案)并針對各種有線或無線芯片組來執(zhí)行。另外，本專利中使用的各種片上技術(shù)可被結(jié)合為生產(chǎn)測試、標準符合性測試、裕度(margin)評估以及調(diào)試的一部分。
[0049]在正常通信模式下，信號處理模塊202基于輸入信號214生成合適的通信信號218。例如，信號處理模塊202可接收輸入信號，對該信號進行某些信號處理(例如，前向糾錯、調(diào)制等)，并生成輸出信號218。隨后將信號218輸出到隊列(諸如FIF0220)以發(fā)送至信道108。信號處理模塊202還可產(chǎn)生發(fā)送控制信號222，該發(fā)送控制信號222經(jīng)由合成器210可被用作到相位調(diào)整器212的控制輸入226。更具體地，在正常通信模式期間，關(guān)閉抖動測試模塊208，且因此，合成器210的輸出為發(fā)送控制信號222。在采用環(huán)回模式的正常通信期間，發(fā)送控制裝置206恢復來自輸入信號214的接收時鐘，并控制相位調(diào)整器212的相位轉(zhuǎn)動，從而基于恢復的接收時鐘來作為FIF0220的時鐘。這確保了輸出信號230將具有與從輸入信號214恢復的接收時鐘的適當相位對齊。在測試模式期間，信號處理模塊不接收輸入信號214，且因此，可利用測試信號發(fā)生器204生成測試圖案。通過測量各項性能指標(例如，誤碼率[BER]、信噪比[SNR]等)，一個或多個已知測試圖案可用于測試通信鏈路的性能。
[0050]FIF0220作為輸出隊列來工作，且被設計為接收信號(例如，來自信號處理模塊202的位)并按照如由在其時序輸入端接收到的其輸入時鐘(或時序)228指定的一定時間間隔將信號輸出至信道230。通過實例的方式，假設FIF0220在時輸出第一信號位。隨后將在L=TfT時輸出下一位，其中，T是輸入時鐘228的周期。類似地，將在tfTdZT時輸出第三位，以此類推。然而，可通過改變輸入時鐘信號228的相位來動態(tài)調(diào)整輸出信號230的相位，這是由相位調(diào)整器212發(fā)揮的作用。
[0051]根據(jù)某些實施方式，相位調(diào)整器212可包括相位插值器。一般地，相位插值器生成具有與輸入信號不同的相位的輸出信號，其中，相移由控制輸入來確定。例如，在相位調(diào)整器212是相位插值器的實施方式中，相位調(diào)整器212接收時鐘或振蕩器229b的輸入，并生成為FIF0220提供輸入時鐘228的時鐘229b的相移形式。由相移插值器執(zhí)行的相移量由輸入控制信號來確定，該輸入控制信號是合成信號226。在正常通信操作期間，例如，相位插值器可不對來自時鐘229b的時鐘信號進行調(diào)整。在該情況下，F(xiàn)IF0220以時鐘229b的恒定速率輸出作為信號218 (其可以是調(diào)制數(shù)據(jù)信號)的時鐘。然而，當發(fā)送電路200在測試模式或環(huán)回模式下工作時，相位插值器212可動態(tài)改變?nèi)缬珊铣尚盘?26確定的來自時鐘229b的信號?？筛淖儠r鐘信號以在時鐘229b的一個或多個周期期間延長或縮短周期，這將有效改變FIF0220的輸入時鐘228的相位，并由此改變輸出信號230的相位。
[0052]通過實例的方式，再次假設FIF0220又在時輸出第一信號位。為在輸出信號中引入相變，相位調(diào)整器212可改變FIFO的時鐘輸入228，使得周期不固定。因此，在L=TfT土 AT1時可輸出第二位，其中，T是時鐘229b的周期，以及AT1是相位調(diào)整器在該周期期間基于合成信號226已延長或縮短周期的量。繼續(xù)采用該同一實例，在t2=tjT土 AT2時可發(fā)送第三位，其中，AT2是相位調(diào)整器在該周期期間已改變時鐘229b的周期的量，該量可能與相位調(diào)整器212先前已改變周期的量相同或者可能不同。
[0053]盡管已通過實例的方式將相位調(diào)整器212描述為相位插值器，但相位調(diào)整器可包括任何數(shù)量的不同電路。例如，對于模擬實施，相位調(diào)整器212可被實施為電壓控制振蕩器(VCO)0另外，相位調(diào)整器212可被實現(xiàn)為N到I的相位多路復用器，該相位多路復用器接收分別延遲一定量的一組N個輸入時鐘?；陴佀偷蕉嗦窂陀闷髦械目刂菩盘枺商暨x適當?shù)妮敵鰰r鐘。
[0054]抖動測試模塊208經(jīng)由外部接口來接收輸入抖動控制216，并產(chǎn)生抖動控制信號224。模塊210可接收發(fā)送控制信號222并將該發(fā)送控制信號222與抖動控制信號224合成以產(chǎn)生合成信號226。合成信號226隨后用于控制相位調(diào)整器212,該相位調(diào)整器212轉(zhuǎn)而產(chǎn)生用于FIF0220的輸入時鐘信號228。
[0055]根據(jù)各種實施方式，時鐘229a和229b可包括任何合適的時鐘電路(諸如具有電壓控制振蕩器(VCO)的鎖相環(huán)(PLL))，以產(chǎn)生變頻時鐘信號。另外，時鐘22\和229b可以是根據(jù)某些實施方式的相同時鐘，或者可以是單獨時鐘。
[0056]如上所述，發(fā)送電路200可在至少三種模式下工作:正常通信模式、環(huán)回模式和測試模式。在正常模式下，發(fā)送電路在處理模塊202處接收輸入(數(shù)據(jù))信號214，并將信號218輸出至FIF0220，F(xiàn)IF0220將信號230輸出至信道108。輸出信號230的每個周期由其時鐘輸入228指定。在正常通信模式下，相位調(diào)整器212可保持來自時鐘229b的信號的相位恒定，并因此簡單地將時鐘229b傳遞給FIF0220的時鐘輸入228。例如，發(fā)送控制裝置206可將控制信號發(fā)送至使它簡單傳遞來自時鐘229b的時鐘信號而無需進行任何相位調(diào)整的相位調(diào)整器212。可替代地，發(fā)送控制裝置206可生成使相位調(diào)整器212實現(xiàn)對時鐘229b的恒定相移的控制信號222，該控制信號222隨后用于FIFO控制。
[0057]在環(huán)回模式下工作時，發(fā)送電路200也可在信號處理模塊202處接收輸入(數(shù)據(jù))信號214。信號處理模塊還可對接收信號進行信號處理，并將信號218輸出至FIF0220，F(xiàn)IF0220轉(zhuǎn)而按照如由時鐘輸入228指定的一定時間間隔將信號230輸出至信道108。然而，在環(huán)回模式下，相位調(diào)整器212可動態(tài)改變來自時鐘229b的信號的相位，例如以匹配另一信號(未示出)的相位。例如，輸入信號214可具有由發(fā)送控制模塊206恢復的相關(guān)接收時鐘，且相位調(diào)整器212可經(jīng)由輸入226來控制，使得其輸出與接收時鐘頻率和/或相位對齊，且由此輸出信號230也可與接收時鐘頻率和/或相位對齊。為此，發(fā)送控制裝置206從輸入信號214恢復接收時鐘，并輸出控制信號222，該輸出控制信號222使相位調(diào)整器212改變時鐘229b的相位，以產(chǎn)生所需頻率和/或FIFO的相位對齊控制228。
[0058]在測試模式下，信號處理器202可利用測試信號發(fā)生器204和時鐘229a生成測試信號。測試信號發(fā)生器204可根據(jù)多個已知測試圖案(例如包括偽隨機二進制序列(PRBS)測試圖案)中的任何一個產(chǎn)生測試信號(或圖案)。發(fā)生器204的輸出隨后可被發(fā)送至FIF0220以基于來自相位調(diào)整器212的時鐘信號輸入228輸出至信道108。該測試信號是預先已知的，且因此可在接收器處通過將接收到的位圖案與已知發(fā)送的位圖案相比較來測量系統(tǒng)性能。之后，例如利用誤碼率(BER)或信噪比(SNR)來計算指標。根據(jù)某些實施方式，也可在非測試模式下計算指標。
[0059]當發(fā)送電路200在測試模式下工作時，抖動測試模塊208可從外部接口接收限定要添加至輸出信號230的抖動的類型和嚴重性的輸入抖動控制216。抖動測試模塊208隨后產(chǎn)生抖動控制信號224來控制相位調(diào)整器212以適當使時鐘輸入228相移，從而在輸出信號230中產(chǎn)生所需抖動。抖動控制信號224可根據(jù)各種實施方式利用模塊210與控制信號222合成或者不與該控制信號222合成。在實施方式中，當發(fā)送器200在測試模式下工作時，發(fā)送控制裝置206不產(chǎn)生控制信號222，且因此僅抖動控制信號224控制相位調(diào)整器輸入226。在其他實施方式中，測試控制信號224在環(huán)回模式下或在其他模式下與發(fā)送控制信號222合成。
[0060]合成器210產(chǎn)生信號226，該信號226可以是控制信號222和224的合成(若發(fā)送控制裝置206在測試模式期間產(chǎn)生信號)，或者可僅是抖動控制信號224 (若發(fā)送控制裝置206在測試模式期間不產(chǎn)生信號)，該抖動控制信號224用作到相位調(diào)整器212的控制輸入。如上所討論，相位調(diào)整器212基于輸入控制226調(diào)整時鐘輸入229b的相位，以產(chǎn)生作為FIF0220的時鐘的時鐘輸入228。通過根據(jù)抖動控制信號224來動態(tài)改變時鐘信號228的相位，相位調(diào)整器212例如可在如由輸入抖動控制216限定的輸出信號230中產(chǎn)生:正弦抖動、隨機抖動、確定性抖動、時變抖動和/或頻率偏移(包括時變頻率偏移)。此外，可限定和改變抖動的強度或嚴重性，以逐步確定系統(tǒng)的抖動容限。此外，可組合并同時引入一種或多種類型的抖動。
[0061]如上所述，發(fā)送器200可在正常模式、環(huán)回模式和測試模式下工作。在各種模式下工作期間，發(fā)送器可以選擇性開啟和關(guān)閉各個組件。例如，在正常工作和環(huán)回工作期間，發(fā)送器200可關(guān)閉抖動控制模塊208以節(jié)電。然而，在測試模式期間，發(fā)送器200可開啟抖動控制模塊208。根據(jù)某些實施方式，若不需要發(fā)送控制裝置206，則可在測試模式期間關(guān)閉發(fā)送控制裝置206。
[0062]圖3是示出根據(jù)本公開實施方式的接收器組件300的操作的框圖。接收器300包括限幅器302、定時恢復模塊304、抖動測試模塊306、合成器308和相位調(diào)整器310。如圖3所示，信道輸入信號320最初在采樣器或限幅器302處接收，該采樣器或限幅器302隨后產(chǎn)生數(shù)字輸出信號340。若已通過發(fā)送器200將抖動引入信道輸入信號，則可利用外部接口340a來分析數(shù)字輸出信號340，以通過允許檢查片上執(zhí)行的接收器測量來確定該系統(tǒng)的抖動容限。然而，根據(jù)本公開的實施方式，還可以在接收器300處引入抖動以測試抖動容限，如下文所述。另外，抖動容限測量不需要在接收器外執(zhí)行。
[0063]在正常通信模式期間，限幅器302以由采樣控制(或恢復)信號330控制的采樣時間對信道輸入信號320采樣，其中，限幅器輸出340通常為二進制數(shù)“I”或二進制數(shù)“O”。本領域普通技術(shù)人員也將理解，各種實施方式可適用于多級調(diào)制格式(例如，PAM-3、PAM-4等)。另外，根據(jù)各種實施方式，限幅器302的功能可由模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)執(zhí)行。定時恢復模塊304檢查來自限幅器輸出340的位流，并產(chǎn)生定時恢復信號324以調(diào)整限幅器采樣時間在信道輸入信號320的“眼圖”的中心(或中心附近)出現(xiàn)。在非二進制調(diào)制的情況下，可調(diào)整限幅器以在對應于基本最好的SNR、最好的BER或最大眼圖張開度(eye opening)的點處采樣。假設抖動控制信號326處于非活躍，則定時恢復信號324向相位調(diào)整器310提供控制輸入，相位調(diào)整器310根據(jù)需要調(diào)整來自時鐘332的信號的相位，以改善采樣控制信號330的采樣時間。
[0064]因此，定時恢復信號324本質(zhì)上用作控制限幅器302的采樣時間的反饋。限幅器302通過以周期性時間間隔(由時鐘332限定的頻率)來檢測信道輸入信號302的模擬電壓以及確定電壓電平是否對應于二進制數(shù)I或二進制數(shù)O來操作。理想地，限幅器302檢測在其最大/最小點處(即，對于二進制數(shù)I的高信號電平或者低信號電平或二進制數(shù)0，它是“眼圖”的中心)的信號。然而，若存在信號失真、噪聲或相移，則限幅器302可終止檢測除信號的最大/最小點之外的其他點處的信號，這可能導致位錯誤。若發(fā)生該情況，則定時恢復模塊304檢測該情況并產(chǎn)生合適的控制信號324以使相位調(diào)整器310對采樣控制信號330進行相移，使得限幅器“重新居中”以更靠近信道輸入信號320的最大/最小點。以此方式，在正常操作期間，接收器電路300可對接收信號320的變化(例如，噪聲或失真)進行調(diào)整。
[0065]在測試模式期間，抖動測試模塊306從外部源(例如，用戶輸入)接收限定要在接收器處引入的抖動的類型和嚴重性的輸入抖動控制322。抖動測試模塊306隨后產(chǎn)生抖動控制信號326以促使相位調(diào)整器310在采樣控制信號330中適當引入抖動。抖動控制信號326和定時恢復信號324由加法模塊308合成以產(chǎn)生合成信號328。合成信號328隨后用于控制相位調(diào)整器310，該相位調(diào)整器310使來自時鐘332的信號相移以產(chǎn)生控制限幅器302的采樣的采樣控制信號330。通過將抖動添加到相位調(diào)整器310的控制輸入，抖動被引入控制限幅器302的采樣的采樣控制信號330，這使限幅器302根據(jù)由輸入抖動控制322限定的抖動來進行采樣。該抖動自身將表現(xiàn)為采樣相位隨時間的瞬時和/或遞增運動。
[0066]由于抖動與定時恢復信號324合成,所以該抖動會使定時恢復信號324偏移(或疊加在該信號之上)，這具有破壞限幅器302的采樣時間的“重新居中”的影響。換句話說，合成信號328通過使限幅器302從信道輸入信號的最小/最大點偏移有關(guān)由定時恢復模塊304確定的一定量來引入抖動。
[0067]與采用發(fā)送器200的情況一樣，可使接收器300中的相位調(diào)整器310根據(jù)接收到的輸入抖動控制322來引入不同類型和嚴重性的抖動。例如，相位調(diào)整器可引入以下類型的抖動:正弦抖動、隨機抖動、確定性抖動或頻率偏移。此外，可限定和改變抖動的強度或嚴重性，以逐步確定接收器的抖動容限。此外，可同時引入這些抖動類型中的一種或多種。
[0068]在另一測試模式下，可通過控制相位調(diào)整器310以連續(xù)速率轉(zhuǎn)動而在采樣控制信號330中引入預定頻率偏移(獨立于抖動測試)。這能實現(xiàn)測試接收器的頻率偏移容限而無需外部訪問來產(chǎn)生偏移。此外，在限幅器處可引入DC偏移、共模偏移等來執(zhí)行其他類型的測試。
[0069]如圖3所示，將輸出信號340分為兩個獨立的信號340a和340b，使得外部接口(340a)可檢查抖動容限，同時數(shù)據(jù)信號仍正常輸出(340b)。因此，可在不干擾接收器300的操作的情況下執(zhí)行抖動測試。這可有利地提供許多優(yōu)勢。例如，由于不干擾輸出，所以當測試抖動容限時，該電路可保持作為較大系統(tǒng)的一部分來安裝。
[0070]另外，與發(fā)送器200 —樣，接收器300可在測試模式和普通模式下工作。在正常通信模式期間，可能不需要抖動控制模塊306且可將其正常關(guān)閉，并隨后在抖動測試模式期間選擇性將其開啟。此外，抖動測試甚至可在正常通信模式下實施，其中，只要存在一些可觀測指標(例如，BER或SNR)，即可由發(fā)送器發(fā)送正常數(shù)據(jù)。
[0071]圖4是示出根據(jù)本公開實施方式的可用于測試通信組件406的抖動容限的系統(tǒng)400的框圖。如前所述，通信組件406可包括表示上述圖2和圖3中的發(fā)送器200和接收器300的發(fā)送器402和接收器404。另外，測試計算機410經(jīng)由接口 408與通信組件406連接，其中，接口 408表示上述發(fā)送器接口 216以及接收器接口 340和322。
[0072]測試計算機410可與通信組件406連接以作為生產(chǎn)環(huán)境、實驗室環(huán)境或通信組件406已安裝在另一系統(tǒng)中之后的現(xiàn)場、或其他環(huán)境的一部分。當通信組件406在測試模式下工作時，測試計算機410可經(jīng)由接口 408將使發(fā)送器402或接收器404的抖動測試模塊產(chǎn)生各種抖動(即，干擾)的抖動控制信號(例如，216或322)引入如上文針對圖2和圖3描述的通信系統(tǒng)中。有利地，在本公開的實施方式中，抖動信號由被測試的發(fā)送器402和/或接收器404生成，且不由測試計算機410生成，因為測試計算機410僅為用戶提供用戶接口以輸入和限定要產(chǎn)生的抖動。因此，在生產(chǎn)環(huán)境下可廉價實現(xiàn)多臺測試計算機，因為能利用片上發(fā)送器和接收器上可用的調(diào)整器在片上生成實際抖動信號。
[0073]當在測試模式時，可在通信組件406的發(fā)送器402與接收器404之間建立信道。測試計算機410可將合適的輸入抖動控制信號引入使抖動引入到系統(tǒng)中的通信組件406。根據(jù)某些實施方式，在發(fā)送器402中引入抖動，以及根據(jù)其他實施方式，由接收器404引入抖動。然而，根據(jù)某些實施方式，可根據(jù)用戶想在通信組件406上運行的具體測試來選擇性地在發(fā)送器402和接收器404處引入抖動。另外，測試計算機可根據(jù)由測試計算機采用的具體測試模板來對通信組件406執(zhí)行多種不同測試。例如,測試計算機的測試模板可能需要對以下一些或全部類型的抖動進行容限測試:正弦抖動、隨機抖動、確定性抖動或頻率偏移。另外，根據(jù)本公開的各種實施方式，這些可同時或順序進行測試。
[0074]測試計算機410可從通信組件406接收輸出信號，并使用該輸出來利用多個不同指標評估組件406的抖動容限。例如，測試計算機410可計算輸出信號中的誤碼率(BER)或者計算信噪比(SNR)。使用輸出信號的BER或SNR，測試計算機可確定通信組件406是否具有可接受的抖動容限。
[0075]本公開的各個方面可通過軟件、固件、硬件或其組合來實現(xiàn)。圖5示出了本公開或其一部分可被實施為計算機可讀代碼的實例性計算機系統(tǒng)500。例如，測試計算機410可由測試計算機系統(tǒng)500來實現(xiàn)。以該實例性計算機系統(tǒng)500的形式來描述本發(fā)明的各種實施方式。在閱讀該描述之后，對于相關(guān)領域技術(shù)人員而言，如何使用其他計算機系統(tǒng)和/或計算機架構(gòu)來實現(xiàn)本發(fā)明將變得顯而易見。
[0076]計算機系統(tǒng)500包括一個或多個處理器，諸如處理器504。處理器504可以是專用處理器或通用處理器。處理器504與通信基礎設施506 (例如，總線或網(wǎng)絡)相連接。
[0077]計算機系統(tǒng)500還包括主存儲器508，優(yōu)選隨機存取存儲器(RAM)，且還可包括輔助存儲器510。例如，輔助存儲器510可包括硬盤驅(qū)動器512、可移動存儲驅(qū)動器514和/或記憶棒?？梢苿哟鎯︱?qū)動器514可包括軟盤驅(qū)動器、磁帶驅(qū)動器、光盤驅(qū)動器、閃存等?？梢苿哟鎯︱?qū)動器514通過已知方式從可移動存儲單元518讀取和/或向其寫入?？梢苿哟鎯卧?18可包括由可移動存儲驅(qū)動器514讀取和寫入的軟盤、磁帶、光盤等。相關(guān)領域技術(shù)人員將理解，可移動存儲單元518包括其中存儲有計算機軟件和/或數(shù)據(jù)的計算機可用存儲介質(zhì)。
[0078]在替代性實施中，輔助存儲器510可包括用于允許計算機程序或其他指令被載入計算機系統(tǒng)500中的其他類似裝置。例如，這種裝置可包括可移動存儲單元522和接口 520。該裝置的實例可包括程序盒(programcartridge)和盒接口(諸如視頻游戲裝置中可見的程序盒和盒接口)、可移動存儲器芯片(諸如EPROM或PR0M)和相關(guān)插槽、以及允許軟件和數(shù)據(jù)從可移動存儲單元522傳送至計算機系統(tǒng)500的其他可移動存儲單元522和接口 520。
[0079]計算機系統(tǒng)500還可包括通信接口 524。通信接口 524允許軟件和數(shù)據(jù)在計算機系統(tǒng)500與外圍設備之間傳送。通信接口 524可包括調(diào)制解調(diào)器、網(wǎng)絡接口(諸如以太網(wǎng)卡)、通信端口、PCMCIA插槽和卡等。經(jīng)由通信接口 524傳送的軟件和數(shù)據(jù)為信號形式，該信號可以是電信號、電磁信號、光信號或能夠被通信接口 524接收的其他信號。經(jīng)由通信路徑526將這些信號提供給通信接口 524。通信路徑526承載信號，且可使用導線或電纜、光纖、電話線、手機鏈路、RF鏈路或其他通信信道來實現(xiàn)。
[0080]在本文中，術(shù)語“計算機程序介質(zhì)”和“計算機可用介質(zhì)”通常用來指諸如可移動存儲單元518、可移動存儲單元522和硬盤驅(qū)動器512中安裝的硬盤的介質(zhì)。通信路徑526上承載的信號也可體現(xiàn)本文所述的邏輯。計算機程序介質(zhì)和計算機可用介質(zhì)還可指存儲器，諸如主存儲器508和輔助存儲器510，這些存儲器可以是存儲器半導體(例如，DRAM等)。這些計算機程序產(chǎn)品是用于向計算機系統(tǒng)500提供軟件的裝置。
[0081]計算機程序(也稱為計算機控制邏輯)存儲在主存儲器508和/或輔助存儲器510中。計算機程序還可經(jīng)由通信接口 524接收。當被執(zhí)行時，這些計算機程序能使計算機系統(tǒng)500實施如本文所討論的本發(fā)明。特別地，當被執(zhí)行時，計算機程序能使處理器504實施本公開的處理。相應地，該計算機程序表示計算機系統(tǒng)500的控制器。當利用軟件來實施本發(fā)明時，該軟件可存儲在計算機程序產(chǎn)品中，并利用可移動存儲驅(qū)動器514、接口 520、硬盤驅(qū)動器512或通信接口 524載入計算機系統(tǒng)500。
[0082]本公開也針對包括存儲在任何計算機可用介質(zhì)上的軟件的計算機程序產(chǎn)品。當在一個或多個數(shù)據(jù)處理裝置中執(zhí)行時，該軟件使數(shù)據(jù)處理裝置如本文所述來工作。本發(fā)明的實施方式采用現(xiàn)在或?qū)硭娜魏斡嬎銠C可用或可讀介質(zhì)。計算機可用介質(zhì)的實例包括但不限于主存儲裝置(例如，任何類型的隨機存取存儲器)、輔助存儲裝置(例如，硬盤驅(qū)動器、軟盤、⑶ROMS、ZIP盤、磁帶、磁存儲裝置、光學存儲裝置、MEMS、納米技術(shù)存儲裝置等)、以及通信介質(zhì)(例如，有線和無線通信網(wǎng)絡、局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)、內(nèi)聯(lián)網(wǎng)等)。
[0083]圖6示出了根據(jù)本公開實施方式的用于使用測試計算機410進行通信組件406的抖動容限測試的方法600，其中，抖動在通信組件406處片上產(chǎn)生。在步驟602處，測試計算機可將輸入抖動控制信號發(fā)送至通信組件406，這使通信組件406在系統(tǒng)中引入抖動。輸入抖動控制信號可包括指示通信組件406利用發(fā)送器402、接收器404或這兩者弓I入抖動的信息。此外，測試控制信號可指定將一種或多種類型的抖動引入通信組件406以及如上所述的嚴重性。
[0084]在步驟604處，測試計算機410可從集成電路通信組件406接收輸出信號。隨后可在步驟606處分析從通信組件406接收到的數(shù)據(jù)，并確定合適指標。例如，可確定接收數(shù)據(jù)的BER或SNR。在步驟608處，可基于所計算的指標來評估通信組件406的抖動容限。例如，測試計算機410可確定該指標是否超過或低于預定值，且如果是這樣，那么確定通信組件406沒有足夠的抖動容限。
[0085]如前所述，根據(jù)本公開的實施方式，通信組件406可在發(fā)送器處引入抖動。圖7是示出根據(jù)本公開實施方式的在發(fā)送器402處引入抖動的方法700的流程圖。在步驟702處，通信組件406可接收輸入信號，并在步驟704處生成通信信號。在一種實施方式中，通信信號是在發(fā)送器402中生成的已知測試圖案信號，諸如上述PRBS。在706處，例如從測試計算機410接收引起抖動控制信號生成的輸入抖動控制信號。輸入抖動控制信號可指定要添加到通信信號的抖動的類型和嚴重性。在708處，抖動控制信號與發(fā)送控制信號在合成器210中合成。隨后在710處，利用相位調(diào)整器基于合成信號來產(chǎn)生抖動，以及在712處，改變通信信號以包括抖動。根據(jù)本公開的實施方式，在傳輸期間利用相位調(diào)整器212改變通信信號的相位來產(chǎn)生抖動。隨后在步驟714處，可經(jīng)由信道來發(fā)送改變后的通信信號。[0086]圖8是示出根據(jù)本公開實施方式的用于在接收器404處引入抖動的方法800的流程圖。如圖8所示，在步驟802處，接收器404可接收通信信號。在步驟804處，基于通信信號，接收器可生成合適的輸出信號。在步驟806處，基于生成的輸出信號來產(chǎn)生定時恢復信號。在步驟808處，接收輸入抖動控制信號并生成抖動控制信號，其中，輸入抖動控制信號限定了要添加的抖動的類型和嚴重性。在步驟810處，抖動控制信號可與定時恢復信號合成以形成合成信號。在步驟812處，合成信號隨后可用于產(chǎn)生抖動信號。如上所述，可通過用合成信號控制相位調(diào)整器310來產(chǎn)生抖動信號，其中，相位調(diào)整器控制對通信信號的采樣。在步驟814處，可隨后通過控制接收器的限幅器或采樣器的采樣相位來利用抖動信號改變輸出信號。
[0087]應當理解，【具體實施方式】部分而非
【發(fā)明內(nèi)容】
和摘要部分旨在用于解釋權(quán)利要求。
【發(fā)明內(nèi)容】
和摘要部分可列出如由發(fā)明人所預料的本發(fā)明的一個或多個但并非所有示例性實施方式，且因此不意味著以任何方式來限定本發(fā)明和所附權(quán)利要求。
[0088]上文已借助示出特定功能及其關(guān)系的實施的功能組塊描述了本發(fā)明。為便于描述，本文中已任意定義了這些功能組塊的邊界。只要能適當執(zhí)行特定功能及其關(guān)系，也可定義替代性邊界。例如，本發(fā)明的各種實施方式可獨立于信道、行代碼(或調(diào)制方案)并針對各種有線或無線芯片組來執(zhí)行。
[0089]對【具體實施方式】的以上描述將充分揭示本發(fā)明的一般特性，使得在不脫離本發(fā)明的一般概念的情況下，其他人可通過應用本【技術(shù)領域】內(nèi)的知識很容易地修改和/或適用這種【具體實施方式】的各種應用而無需過多實驗。因此，這種適用和修改旨在落入基于本文給出的教導和指導的所公開的實施方式的等同物的含義和范圍內(nèi)。應當理解，本文的措詞或術(shù)語是用于描述的目的且并非限定，從而本說明書的術(shù)語或措辭將由本領域技術(shù)人員根據(jù)教導和指導來解釋。
[0090]本發(fā)明的廣度和范圍不應由任何上述示例性實施方式來限定，而應僅根據(jù)所附權(quán)利要求及其等同物來限定。
[0091]結(jié)論
[0092]應當理解，【具體實施方式】而非摘要旨在用于解釋權(quán)利要求。摘要可列出本公開的一個或多個但并非所有示例性實施方式，且因此不意味著以任何方式來限定所附權(quán)利要求。
[0093]上文已借助示出特定功能及其關(guān)系的實施的功能組塊描述了本公開。為便于描述，本文中已任意定義了這些功能組塊的邊界。只要能適當執(zhí)行特定功能及其關(guān)系，也可定義替代性邊界。
[0094]對于相關(guān)領域技術(shù)人員而言，顯然在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可在其中進行各種形式和細節(jié)上的變化。因此，本發(fā)明不應由任何上述示例性實施方式來限定，而是應僅根據(jù)所附權(quán)利要求及其等同物來限定。
【權(quán)利要求】
1.一種用于傳送具有預定抖動的信號的集成電路，包括: 輸出隊列，其具有信號輸入端、時鐘輸入端和時鐘輸出端，其中，所述輸出隊列被配置為根據(jù)在所述時鐘輸入端接收到的時鐘信號輸出在所述信號輸入端接收到的信號； 相位調(diào)整器，其被配置為接收相位調(diào)整輸入信號，并根據(jù)接收到的相位控制信號通過移動所述相位調(diào)整輸入信號來生成所述時鐘信號，且將所述時鐘信號輸出至所述輸出隊列的所述時鐘輸入端；以及 抖動測試模塊，其被配置為接收抖動輸入信號并基于所述抖動輸入信號來生成抖動控制信號，其中，所述抖動控制信號構(gòu)成控制所述相位調(diào)整器的所述相位控制信號的至少一部分。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電路，還包括處理模塊，其被配置為生成通信信號并將所述通信信號輸出至所述輸出隊列的所述信號輸入端。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電路，其中，根據(jù)接收到的輸入通信信號生成所述通信信號。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電路，其中，所述抖動輸入信號由用戶控制接口接收，并限定要添加至所述輸出隊列的輸出信號的抖動的類型和嚴重性。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電路，其中，所述相位調(diào)整器是相位插值器。
6.一種用于接收信號并添加預定抖動的集成電路，包括: 限幅器，其被配置為接收信道信號，并根據(jù)采樣控制信號來對所述信道信號采樣以生成限幅器輸出信號； 相位調(diào)整器，其被配置為接收相位調(diào)整輸入信號，并根據(jù)接收到的相位控制信號通過移動所述相位調(diào)整輸入信號來生成所述采樣控制信號；以及 抖動測試模塊，其被配置為接收抖動輸入信號并基于所述抖動輸入信號來生成抖動控制信號，其中，所述抖動控制信號構(gòu)成所述相位控制信號的至少一部分。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電路，還包括定時恢復模塊，其被配置為基于所述限幅器輸出信號來生成定時恢復信號并將所述定時恢復信號輸出至所述相位調(diào)整器以構(gòu)成所述相位控制信號的至少一部分。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電路，其中，所述相位調(diào)整器是相位插值器。
9.一種用于通信的集成電路中的片上抖動容限測試的方法，所述方法包括: 在所述集成電路處接收抖動輸入信號； 基于所述抖動輸入來生成抖動控制信號； 基于接收到的時鐘信號來生成測試信號； 基于所述測試信號來生成通信信號，其中，根據(jù)所述抖動控制信號通過將抖動引入所述通信信號而從所述測試信號生成所述通信信號； 在通信信道上發(fā)送所述通信信號。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中，所述抖動輸入信號限定要添加至所述測試信號的抖動的類型和嚴重性。
【文檔編號】H04B17/00GK103427918SQ201210592814
【公開日】2013年12月4日 申請日期:2012年12月31日 優(yōu)先權(quán)日:2012年5月14日
【發(fā)明者】王詩明, 瓦蘇德萬·帕薩薩拉錫 申請人:美國博通公司