根據(jù)本發(fā)明的實施例的一個或多個方面涉及串行數(shù)據(jù)傳輸，并且更特別地，涉及用于設置串行接收器中的模擬前端的增益的系統(tǒng)和方法。

背景技術：

高速串行鏈路可包括發(fā)射器、信道和接收器。接收器可以包括饋入接收器中的一個或多個時鐘比較器或“限幅器”的模擬前端(afe)。afe可以提供通過信道接收的信號的增益和頻率響應的調節(jié)。

制造工藝中的變化可能會導致afe增益從芯片到芯片的顯著變化，如果不校正，該顯著變化可能會導致afe后面的電路的飽和以及串行鏈路中的比特誤差。

因此，存在對用于設置afe電路的增益的系統(tǒng)和方法的需要。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的實施例的方面針對用于設置串行接收器中的模擬前端的增益的系統(tǒng)和方法。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，提供了一種用于串行鏈路的接收器，該接收器具有模擬輸入并且包括：第一模擬前端，連接到模擬輸入，并且具有輸出和可調節(jié)dc增益；數(shù)據(jù)限幅器，連接到模擬前端的輸出；誤差限幅器，連接到模擬前端的輸出；以及第一處理器單元，連接到數(shù)據(jù)限幅器和誤差限幅器，并且被配置成迭代地進行下述操作：調節(jié)dc增益；并且估計第零信道抽頭值，直到第零信道抽頭值落入值的設定范圍內，其中估計第零信道抽頭值包括根據(jù)公式h0(n+1)＝h0(n)+mu*error*data迭代更新估計的第零信道抽頭值，其中：h0(n+1)是第零信道抽頭值的更新估計；h0(n)是第零信道抽頭值的前一估計；mu是常數(shù)；data是最近接收的數(shù)據(jù)位的符號；error是下述符號：當data是1時，error是y-h0(n)的符號，并且當data是0時，error是y+h0(n)的符號；并且y是模擬前端的輸出處的模擬信號。

在一個實施例中，dc增益的迭代調節(jié)包括：將dc增益初始化為第一值并且隨每次迭代增加dc增益。

在一個實施例中，隨每次迭代增加dc增益包括：將dc增益增加設定增量。

在一個實施例中，第一值小到足以避免接收器的飽和。

在一個實施例中，dc增益的迭代調節(jié)包括：將dc增益初始化為第一值并且將dc增益減小固定增量。

在一個實施例中，dc增益的迭代調節(jié)進一步包括，在估計的第零信道抽頭值低于第一閾值之后，將dc增益增加固定增量。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，提供了一種顯示器，包括：發(fā)射器；和連接到發(fā)射器的接收器，該接收器具有模擬輸入，該接收器包括：第一模擬前端，連接到模擬輸入，并且具有輸出和可調節(jié)dc增益；數(shù)據(jù)限幅器，連接到模擬前端的輸出；誤差限幅器，連接到模擬前端的輸出；以及第一處理器單元，連接到數(shù)據(jù)限幅器和誤差限幅器，并且被配置成迭代地進行下述操作：調節(jié)dc增益；并且估計第零信道抽頭值，直到第零信道抽頭值落入值的設定范圍內，其中估計第零信道抽頭值包括根據(jù)公式h0(n+1)＝h0(n)+mu*error*data迭代更新估計的第零信道抽頭值，其中：h0(n+1)是第零信道抽頭值的更新估計；h0(n)是第零信道抽頭值的前一估計；mu是常數(shù)；data是最近接收的數(shù)據(jù)位的符號；error是下述符號：當data是1時，error是y-h0(n)的符號，并且當data是0時，error是y+h0(n)的符號；并且y是模擬前端的輸出處的模擬信號。

在一個實施例中，dc增益的迭代調節(jié)包括：將dc增益初始化為第一值并且隨每次迭代增加dc增益。

在一個實施例中，隨每次迭代增加dc增益包括：將dc增益增加設定增量。

在一個實施例中，第一值小到足以避免接收器的飽和。

在一個實施例中，dc增益的迭代調節(jié)包括：將dc增益初始化為第一值并且將dc增益減小固定增量。

在一個實施例中，dc增益的迭代調節(jié)進一步包括，在估計的第零信道抽頭值低于第一閾值之后，將dc增益增加固定增量。

在一個實施例中，發(fā)射器被配置成在估計第零信道抽頭值期間，發(fā)射包括交替的二進制一和零的信號。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，提供了一種初始化包括發(fā)射器和連接到發(fā)射器的接收器的串行鏈路的方法，該接收器具有模擬輸入并且包括：第一模擬前端，連接到模擬輸入，并且具有輸出和可調節(jié)dc增益；數(shù)據(jù)限幅器，連接到模擬前端的輸出；以及誤差限幅器，連接到模擬前端的輸出；該方法包括：迭代地：調節(jié)dc增益；并且估計第零信道抽頭值，直到第零信道抽頭值落入值的設定范圍內，其中估計第零信道抽頭值包括根據(jù)公式h0(n+1)＝h0(n)+mu*error*data迭代更新估計的第零信道抽頭值，其中：h0(n+1)是第零信道抽頭值的更新估計；h0(n)是第零信道抽頭值的前一估計；mu是常數(shù)；data是最近接收的數(shù)據(jù)位的符號；error是下述符號：當data是1時，error是y-h0(n)的符號，并且當data是0時，error是y+h0(n)的符號；并且y是模擬前端的輸出處的模擬信號。

在一個實施例中，dc增益的迭代調節(jié)包括：將dc增益初始化為第一值并且隨每次迭代增加dc增益。

在一個實施例中，隨每次迭代增加dc增益包括：將dc增益增加設定增量。

在一個實施例中，第一值小到足以避免接收器的飽和。

在一個實施例中，dc增益的迭代調節(jié)包括：將dc增益初始化為第一值并且將dc增益減小固定增量。

在一個實施例中，dc增益的迭代調節(jié)進一步包括，在估計的第零信道抽頭值低于第一閾值之后，將dc增益增加固定增量。

在一個實施例中，該方法包括：在估計第零信道抽頭值期間，由發(fā)射器發(fā)射包括交替的二進制一和零的信號。

附圖說明

參考說明書、權利要求書和附圖，本發(fā)明的這些和其它特征和優(yōu)點將被了解和理解，其中：

圖1是根據(jù)本發(fā)明的實施例的串行鏈路的框圖；

圖2是根據(jù)本發(fā)明的實施例的用于估計第零信道抽頭的系統(tǒng)的混合式眼框圖；

圖3a是根據(jù)本發(fā)明的實施例的具有判決反饋均衡的接收器的框圖；

圖3b是根據(jù)本發(fā)明的實施例的用于估計第零信道抽頭的系統(tǒng)的框圖；

圖4是根據(jù)本發(fā)明的實施例的用于調節(jié)串行鏈路中的模擬前端增益的方法的流程圖；

圖5是根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的用于調節(jié)串行鏈路中的模擬前端增益的方法的流程圖；以及

圖6是根據(jù)本發(fā)明的實施例的顯示器的框圖。

具體實施方式

結合附圖在下面闡述的詳細描述旨在作為根據(jù)本發(fā)明提供的用于設置模擬前端dc增益的系統(tǒng)和方法的示例性實施例的描述，而并不意在代表其中本發(fā)明可以被構造或被利用的唯一形式。該描述結合圖示的實施例闡述了本發(fā)明的特征。然而，將理解的是，相同或等同的功能和結構可以通過也意在被包含在本發(fā)明的精神和范圍內的不同實施例來完成。如本文其它地方所表示的，相同的附圖標記意在表示相同的元件或特征。

參考圖1，在一個實施例中，串行數(shù)據(jù)鏈路可以包括發(fā)射器、信道和接收器。發(fā)射器可以對具有在兩個狀態(tài)之間切換的輸出的信道進行驅動，一個狀態(tài)代表二進制0，并且一個狀態(tài)代表二進制1。信道可以是導體或多個導體。信道可以包括例如單個導體(例如在接地平面上方)，或者其可以包括兩個導體(例如被驅動導體和單獨的接地導體)，或者其可以包括兩個被驅動導體(例如用差分信號驅動的兩個導體)，或包括兩個被驅動導體(例如用差分信號驅動的兩個導體)和接地導體的三個導體。

信道可具有諸如頻率相關損耗或相分散的特性，如果不采取措施進行補償，則這些特性可能導致符號間干擾(isi)以及接收的數(shù)據(jù)的誤差。例如，接收器可以包括模擬前端(afe)，該模擬前端可以包括放大器以及用于補償信道中的損耗并均衡信道的響應的連續(xù)時間線性均衡器(ctle)。afe可以具有可調節(jié)的增益(或“afedc增益”)。afe增益的高的值可能導致接收器中的飽和，這可能導致接收的數(shù)據(jù)中的誤差。afe增益的低的值可能導致接收器噪聲相對于信號是顯著的；這也可能導致接收的數(shù)據(jù)中的誤差。在操作期間，afedc增益可以被設置成增益值的范圍內的值，在該增益值的范圍內，避免了接收器飽和并且接收的信號相比接收器噪聲更大。

信道和afe可以由多個“信道抽頭”h0、h1、h2等所構成(例如，組成)的模型表示，信道抽頭中的每一個是信道和afe的離散時間脈沖響應的系數(shù)。為了簡化術語，如本文所使用的，“信道抽頭”表示信道和afe的級聯(lián)的特性。第零信道抽頭值h0可指示(例如它可以成比例于)在afe的輸出處接收的信號的幅度。

參考圖2，在一個實施例中，電路和/或算法估計第零信道抽頭值并調節(jié)afe增益，直到第零信道抽頭值(和在afe輸出處接收的信號的幅度)在設定或預定范圍內。afe的輸出被連接到數(shù)據(jù)限幅器和誤差限幅器。在每個時鐘沿，數(shù)據(jù)限幅器將模擬信號y(即afe的輸出)的值與0進行比較，并且如果模擬信號大于0，則輸出二進制1，且如果模擬信號小于或等于0，則輸出二進制0。誤差限幅器將模擬信號y的值與h0的當前估計值進行比較，并且如果模擬信號大于h0，則輸出二進制1，且如果模擬信號小于或等于h0，則輸出二進制0。然后，適應算法使用如下公式更新h0的估計值：

h0(n+1)＝h0(n)+mu*error*data(1)

其中，error和data分別是誤差限幅器和數(shù)據(jù)限幅器的輸出，并且如本領域技術人員將理解的，為了評估適應算法公式(公式(1))的目的，二進制0映射成算術值-1。二進制值“0”和對應的算術值“-1”在本文中可互換使用以表示具有二進制零值的信號。在公式(1)(上面)和公式(2)(下面)中，例如，使用了變量“error”和“data”的算術值。h0的估計值的迭代更新可以以接收的數(shù)據(jù)的時鐘速率或者以更低速率實施，例如以節(jié)省電力。在公式(1)中，mu是可以被選擇以達到可接受的收斂速度和可接受的穩(wěn)定性的常數(shù)。

參考圖3a，在一個實施例中，帶有判決反饋均衡(dfe)的接收器可以采用被稱為符號-符號lms適應的方法。用于適應的符號-符號lms算法如下：

[h0h1h2](n+1)＝[h0h1h2](n)+mu*sign([xkxk-1xk-2])*sign(errork)(2)

其中，[h0h1h2](n+1)是第(n+1)次迭代的估計抽頭值的向量，mu是常數(shù)步長，并且“errork”是接收的信號yk和重構的信號[xkxk-1xk-2]·[h0h1h2](n)(其中“·”表示點積，即元素和元素乘積的總和)之間的差。在公式(2)中，指數(shù)n標識適應算法的迭代，并且指數(shù)k標識以串行數(shù)據(jù)單位間隔為增量的時間步長。符號h0、h1和h2被用來既表示真實信道抽頭，又表示信道抽頭的sslms估計。如本文所使用的，符號函數(shù)在其輸入是二進制1或大于零的模擬值時等于+1，并且在其輸入是二進制0或小于零的模擬值時等于-1。

在圖3a的實施例中，校正電路將dfe校正信號315(等于xk-1*h1+xk-2*h2)添加到輸入信號y，以減輕isi(或等價地，從輸入信號y減去相反的校正信號)。最新的數(shù)據(jù)值由數(shù)據(jù)限幅器(或“采樣器”，或“時鐘比較器”)320確定。兩個誤差限幅器325和330將校正后的輸入信號分別與h0和-h0進行比較。誤差項errork的符號ek(即ek＝sign(errork))被形成在多路復用器335的輸出處。第零信道抽頭的估計h0、以及后標記(post-cursor)dfe抽頭h1和h2由執(zhí)行符號-符號最小均方(sslms)算法的處理器單元迭代更新。

參考圖3b，在一個實施例中，圖2的實施例的廣義形式可通過禁用圖3a的實施例的dfe來實現(xiàn)。第一誤差限幅器325按照對圖2的實施例的誤差限幅器的描述來操作。第二誤差限幅器一般化這一行為以考慮數(shù)據(jù)值是二進制0(算術-1)的樣本。然后，多路復用器335進行如下選擇：(i)如果數(shù)據(jù)值是1，則選擇第一誤差限幅器325的輸出，或(ii)如果數(shù)據(jù)值是0(算術-1)，則選擇第二誤差限幅器330的輸出。這樣，此組合計算出適應算法的項error(在圖3b中被標記為ek)，其在data是1時等于(y-h0(n))的符號，并且在data是0時等于(y+h0(n))的符號。然后，符號-符號最小均方(sslms)模塊340執(zhí)行適應算法公式(公式(1))，并用結果更新h0的估計。

在圖3b的實施例中，禁用除了第零信道抽頭之外的所有抽頭可以導致電力節(jié)省，并且可以增加算法收斂的可能性。在一些實施例中，在設置afe增益的過程期間，這些其它抽頭(除了第零信道抽頭)的信道抽頭值不被估計，并且在設置afe增益的過程期間，dfe連接(在運行期間可以提供與除了第零信道抽頭值之外的抽頭值對應的校正)被斷開。在一些實施例中，設置afe增益的過程在隨機數(shù)據(jù)被接收器接收時被實施；在其它實施例中，發(fā)射器被配置成在設置afe增益的過程期間在信道上發(fā)射半速率時鐘(即由交替的一和零構成(例如組成)的數(shù)據(jù)流)。

參考圖4，在一個實施例中，用于設置afe的dc增益的方法包括，在動作410中，將afe增益初始化為第一值，例如，初始化為接收器不飽和的足夠低的值。在動作415中，例如使用公式(1)的算法通過多次迭代來實施dfe抽頭估計。在動作420中，對照閾值測試h0的估計值；如果h0的估計值小于閾值，則在動作425中，將afe增益增加設定或固定的量或增量(“afe_step”)，并且執(zhí)行循環(huán)回到動作415；如果h0的估計值不小于閾值，則在動作445中，過程終止，afe增益保持設置為接收器的操作期間的當前值。

參考圖5，在另一實施例中，在鎖定(動作510)時鐘和數(shù)據(jù)恢復(cdr)電路以及啟動(動作515)afe增益校準過程(acal)之后，在動作520中，afe增益被初始設置為第一值(它可以是大的值)。在動作525中，例如使用公式(1)的算法通過多次迭代實施dfe抽頭估計(在被稱為ecal的過程中)。在動作530中，確定h0的估計值(作為動作525的過程的結果)。在動作535中，對照第一較高的閾值(“th_high”)測試h0的估計值；如果h0的估計值大于第一閾值，則在動作540中，將afe增益減小一個步長(例如減小設定或固定的量或增量)并且執(zhí)行循環(huán)回到動作525。如果h0的估計值不大于第一閾值，那么在步驟545中，對照第二較低的閾值(“th_low”)測試h0的估計值；如果h0的估計值大于第二閾值，則在動作555中，過程終止，并且afe增益保持設置為接收器的操作期間的當前值。如果在動作545中確定h0的估計值不大于第二閾值，則在動作550中，將afe增益增加一個步長(例如增加設定或固定的量或增量)，并且在動作555中，過程終止，afe增益保持設置為接收器的操作期間的當前值。

參考圖6，在一個實施例中，顯示器705包含時序控制器710，其包括被配置成通過非理想(例如有損)信道720將高速數(shù)字數(shù)據(jù)發(fā)送到驅動器集成電路(驅動器ic)715中的串行接收器714的串行發(fā)射器712。接收器714包括具有可調節(jié)dc增益的afe。接收器714包括根據(jù)本發(fā)明的實施例的用于設置afe的dc增益的系統(tǒng)。這里，在本發(fā)明的實施例中，顯示器是有機發(fā)光二極管(oled)顯示器或液晶顯示器(lcd)。

將理解的是，雖然術語“第一”、“第二”、“第三”等可在本文中用來描述各種元件、部件、區(qū)域、層和/或部分，但是這些元件、部件、區(qū)域、層和/或部分不應該受這些術語的限制。這些術語僅用來區(qū)分一個元件、部件、區(qū)域、層或部分與另一個元件、部件、區(qū)域、層或部分。因此，下面討論的第一元件、部件、區(qū)域、層或部分可以被稱作第二元件、部件、區(qū)域、層或部分，而不脫離發(fā)明構思的精神和范圍。

出于易于描述的目的，在本文中使用了諸如“之下”、“下方”、“下”、“下面”、“上方”、“上”等的空間相對術語來描述如圖中所圖示的一個元件或特征相對于另一個(一些)元件或特征的關系。將理解的是，除了圖中描述的方位之外，這些空間相對術語意在包含設備在使用或操作中的不同方位。例如，如果圖中設備被翻轉，那么被描述為在其它元件或特征“下方”或“之下”或“下面”的元件將被定向為在其它元件或特征的“上方”。因此，示例術語“下方”和“下面”可以包括上方和下方兩種方位。設備可被另外定向(例如旋轉90度或者以其它方向)，并且本文使用的空間相對描述符應被相應地解釋。另外，還將理解的是，當層被稱為在兩層“之間”時，它可以是這兩層之間的唯一層，或者也可以存在一個或多個中間層。

本文所使用的術語僅用于描述具體實施例，并不意在限制發(fā)明構思。如本文所使用的，術語“基本上”、“大約”和類似術語被用作近似的術語，而不是作為程度的術語，并且旨在考慮本領域普通技術人員公認的在測量或計算的值中的固有公差。如本文所使用的，術語“主要成分”是指在重量上構成組合物的至少一半的成分，并且在被應用到多個項目時，術語“主要部分”是指項目的至少一半。

如本文所使用的，單數(shù)形式的“一”、“一個”和“該”旨在也包括復數(shù)形式，除非上下文另有明確表示。將進一步理解的是，當在說明書中使用時，術語“包括”和/或“包含”表明存在所陳述的特征、整數(shù)、步驟、操作、元件和/或部件，但不排除存在或添加一個或多個其它特征、整數(shù)、步驟、操作、元件、部件和/或它們的組。如本文所使用的，術語“和/或”包括相關聯(lián)的所列項目的一個或多個的任意和所有組合。當放在一列元件之前時，諸如“至少一個”的表述修飾的是整列元件，而不是修飾該列中的單獨元件。進一步，當描述發(fā)明構思的實施例時，使用“可以”指的是“本發(fā)明的一個或多個實施例”。此外，術語“示例性”意指示例或圖示。如本文所使用的，術語“使用”、“正使用”和“被用來”可以被認為分別和術語“利用”、“正利用”和“被利用來”同義。

將理解的是，當元件或層被稱為在另一元件或層“上”、“被連接到”、“被聯(lián)接到”或“鄰近于”另一元件或層時，它可以直接在另一元件或層上，被直接連接到、聯(lián)接到或鄰近于另一元件或層，或者可以存在一個或多個中間元件或中間層。相反，當元件或層被稱為“直接在”另一元件或層“上”、“被直接連接到”、“被直接聯(lián)接到”或“緊鄰”另一元件或層時，不存在中間元件或中間層。

本文中所列舉的任何數(shù)值范圍意在包括包含在所列舉的范圍內的相同數(shù)值精度的所有子范圍。例如“1.0至10.0”的范圍意在包括列舉的最小值1.0和列舉的最大值10.0之間(且包括這兩個值)的所有子范圍，也就是說，具有等于或大于1.0的最小值和等于或小于10.0的最大值，例如2.4至7.6。在本文中列舉的任何最大數(shù)值限制意在包括在其中包含的所有更小數(shù)值限制，并且本說明書中列舉的任何最小數(shù)值限制意在包括在其中包含的所有更大數(shù)值限制。

在本文中描述的根據(jù)本發(fā)明的實施例的用于設置模擬前端dc增益的系統(tǒng)和方法和/或任何其它相關設備或部件可以利用任何合適的硬件、固件(例如專用集成電路)、軟件、或軟件、固件和硬件的適當組合來實現(xiàn)。例如，用于設置模擬前端dc增益的系統(tǒng)和方法的各種部件可以被形成在一個集成電路(ic)芯片上或單獨的ic芯片上。進一步，用于設置模擬前端dc增益的系統(tǒng)和方法的各種部件可以在柔性印刷電路膜、帶載封裝(tcp)、印刷電路板(pcb)上實現(xiàn)，或者被形成在一基板上。進一步，用于設置模擬前端dc增益的系統(tǒng)和方法的各種部件可以是一個或多個計算設備中的、執(zhí)行計算機程序指令并與其它系統(tǒng)部件交互的一個或多個處理器上運行的、用于實施本文描述的各種功能的進程或線程。計算機程序指令被存儲在可用標準存儲設備在計算設備中實現(xiàn)的存儲器中，例如隨機存取存儲器(ram)。計算機程序指令還可以被存儲在其它的非瞬態(tài)計算機可讀介質中，例如cd-rom、閃存驅動器等。此外，本領域技術人員應認識到，各種計算設備的功能可以被組合或集成到單個計算設備中，或特定計算設備的功能可以跨一個或多個其它計算設備分布，而不脫離本發(fā)明的示例性實施例的范圍。

術語“處理器單元”在本文中用于包括被用于處理數(shù)據(jù)或數(shù)字信號的硬件、固件和軟件的任意組合。處理器單元硬件可以包括，例如，專用集成電路(asic)、通用或專用中央處理器單元(cpu)、數(shù)字信號處理器(dsp)、圖形處理器單元(gpu)和諸如場可編程門陣列(fpga)的可編程邏輯器件。在處理器單元中，如本文所使用的，每個功能由被配置成(即硬連線)實施該功能的硬件來實施，或由被配置成執(zhí)行存儲在非瞬態(tài)存儲介質中的指令的多個通用硬件(諸如cpu)來實施。處理器單元可以被制造在單個印刷電路板(pcb)上，或被分布在若干互連的印刷電路板上。處理器單元可以包含其它處理器單元；例如，處理器單元可包括在pcb上互連的兩個處理器單元，fpga和cpu。

盡管在本文中已經(jīng)具體描述和圖示了用于設置模擬前端dc增益的系統(tǒng)和方法的示例性實施例，但許多修改和變化對于本領域技術人員來說將是顯而易見的。因此，將理解的是，根據(jù)本發(fā)明的原理構造的用于設置模擬前端dc增益的系統(tǒng)和方法可以表現(xiàn)為與本文所具體描述的不同。本發(fā)明還在下面的權利要求書及其等同方案中被限定。