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Dokumentenidentifikation DE102006054999A1 19.07.2007
Titel Ausgabetreiber und Ausgabetreibverfahren
Anmelder Samsung Electronics Co., Ltd., Suwon, Kyonggi, KR
Erfinder Sohn, Young Soo, Gunpo, Kyonggi, KR;
Choi, Jung Hwan, Suwon, Kyonggi, KR
Vertreter Patentanwälte Ruff, Wilhelm, Beier, Dauster & Partner, 70174 Stuttgart
DE-Anmeldedatum 17.11.2006
DE-Aktenzeichen 102006054999
Offenlegungstag 19.07.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 19.07.2007
IPC-Hauptklasse H04L 25/03(2006.01)A, F, I, 20070320, B, H, DE
IPC-Nebenklasse H04L 25/08(2006.01)A, L, I, 20070320, B, H, DE   
Zusammenfassung Ein Ausgabetreibverfahren zum Erzeugen von Ausgabedaten (ODAT) umfasst die Schritte: Erzeugen eines Auswahlsignals (/TX), basierend auf Eingabedaten (IDAT), die eine Mehrzahl von aufeinanderfolgenden Datenbits aufweisen, wobei das Auswahlsignal (/TX) an einem Übergangspunkt der Eingabedaten (IDAT) aktiviert wird, wobei der Übergangspunkt erzeugt wird, nachdem die Eingabedaten (IDAT) einen gleichen logischen Zustand während einer Anzahl von Bitperioden aufweisen, die größer oder gleich einer vorbestimmten Halteanzahl sind; Erzeugen von Referenzdaten (RDAT) durch Verzögern der Eingabedaten um eine Verzögerungszeitspanne, die kürzer als eine Bitperiode ist; und Wechseln eines logischen Zustands der Ausgabedaten (ODAT) in Abhängigkeit von einem Übergang eines logischen Zustands der Eingabedaten (IDAT) und/oder der Referenzdaten (RDAT) in Reaktion auf das Auswahlsignal (/TX).

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Ausgabetreiber und ein Ausgabetreibverfahren.

Übertragungsdaten, die von einem Übertragungsbauelement erzeugt werden, werden über eine Übertragungsleitung an ein Empfängerbauelement übertragen. Das Übertragungsbauelement umfasst typischerweise einen Ausgabetreiber zum Ausgeben der Übertragungsdaten. Die Übertragungsdaten sind aus einer Mehrzahl von Datenbits aufgebaut, die aufeinanderfolgend übertragen werden. Für den Fall, dass ein Datenbit einen anderen logischen Zustand als ein vorheriges Datenbit aufweist, kann ein Phänomen auftreten, bei dem eine ansteigende oder abfallende Flanke des Datenbits nicht ausreichend entwickelt wird. Dieses durch das vorherige Datenbit verursachte Phänomen kann als Zwischen-Symbol-Interferenz bezeichnet werden, was nachfolgend als „ISI" bezeichnet wird. Aufgrund der ISI kann eine Dämpfung der Übertragungsdaten auftreten. Des Weiteren kann die ISI erhöht werden, wenn das Datenbit, das einen anderen logischen Zustand als ein vorheriges Datenbit aufweist, direkt nach mehreren Datenbits übertragen wird, die den gleichen logischen Zustand aufweisen.

Es wurden verschiedene Typen von Ausgabetreibern entwickelt, welche die von ISI verursachte Dämpfung der Übertragungsdaten kompensieren sollen.

1 ist ein Diagramm, das ein Beispiel eines Ausgabetreibers zeigt. 2 ist ein Zeitablaufdiagramm, das Signale des Ausgabetreibers gemäß 1 zeigt.

Im Ausgabetreiber 10 gemäß 1 verschiebt eine Bitschiebeschaltung 11 Eingabedaten IDAT1 um eine Bitperiode und erzeugt Schiebedaten SDAT1. Zudem führt ein Datenaddierer 13 eine Verknüpfung gemäß Gleichung [1] aus und erzeugt Ausgabedaten ODAT1, V(ODAT1) = V(IDAT1) – a*V(SDAT1)[1] wobei V(ODAT1), V(IDAT1) und V(SDAT1) die Spannungspegel der Ausgabedaten ODAT1, der Eingabedaten IDAT1 bzw. der Schiebedaten SDAT1 repräsentieren. Zudem bezeichnet „a" eine positive Konstante.

Wie in 2 dargestellt ist, ist der Hub eines Datenbitwerts in den Ausgabedaten ODAT1 erhöht, wann immer der logische Zustand der Ausgabedaten ODAT1 wechselt. Daher wird die Dämpfung der Ausgabedaten ODAT1 aufgrund der Erhöhung des Hubs verringert.

3 ist ein Diagramm, das ein anderes Beispiel eines Ausgabetreibers zeigt. 4 ist ein Zeitablaufdiagramm, das Signale des Ausgabetreibers gemäß 3 zeigt.

Im Ausgabetreiber 20 gemäß 3 verzögert eine Verzögerungseinheit 21 Eingabedaten IDAT2 und erzeugt Verzögerungsdaten DDAT2. Zudem führt ein Datenaddierer 23 eine Verknüpfung gemäß Gleichung [2] aus und erzeugt Ausgabedaten DDAT2, V(ODAT2)=V(IDAT2)-b*V(DDAT2)[2] wobei V(ODAT2), V(IDAT2) und V(DDAT2) die Spannungspegel der Ausgabedaten DDAT2, der Eingabedaten IDAT2 bzw. der Verzögerungsdaten DDAT2 repräsentieren. Zudem bezeichnet „b" eine positive Konstante.

Wie in 4 dargestellt, ist der anfängliche Spannungspegel der Ausgabedaten DDAT2 verstärkt, wann immer der logische Zustand der Ausgabedaten DDAT2 wechselt. Daher wird die Dämpfung der Ausgabedaten DDAT2 aufgrund des verstärkten anfänglichen Spannungspegels verringert.

In den Ausgabetreibern gemäß 1 und 3 arbeiten die Eingabedaten IDAT1 und IDAT2 und die Ausgabedaten ODAT1 und DDAT2 mit einer hohen Spannung, die höher als ein Spannungspegel Vh eines logischen Zustands „H" ist, und mit einer niedrigen Spannung, die niedriger als ein Spannungspegel VI eines logischen Zustands „L" ist. In den Ausgabetreibern gemäß 1 und 3 sind Schaltungen zum Erzeugen der hohen Spannung und der niedrigen Spannung erforderlich.

Der Erfindung liegt die technische Aufgabe zugrunde, einen Ausgabetreiber und ein Ausgabetreibverfahren zur Verfügung zu stellen, die eine Dämpfung von Übertragungsdaten während einer Datenkommunikation kompensieren, ohne dass zusätzliche Schaltungen zum Erzeugen einer hohen Spannung und einer niedrigen Spannung notwendig sind.

Die Erfindung löst diese Aufgabe durch Bereitstellen eines Ausgabetreibers mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und eines Ausgabetreibverfahrens mit den Merkmalen des Patentanspruchs 8.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben, deren Wortlaut hiermit durch Bezugnahme in die Beschreibung aufgenommen wird, um unnötige Textwiederholungen zu vermeiden.

Vorteilhafte, nachfolgend beschriebene Ausführungsformen der Erfindung sowie die zu deren besserem Verständnis oben erläuterten, herkömmlichen Ausführungsbeispiele sind in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigen:

1 ein Diagramm eines Beispiels eines herkömmlichen Ausgabetreibers,

2 ein Zeitablaufdiagramm prinzipieller Signale des Ausgabetreibers gemäß 1,

3 ein Diagramm eines weiteren Beispiels eines herkömmlichen Ausgabetreibers,

4 ein Zeitablaufdiagramm prinzipieller Signale des Ausgabetreibers gemäß 3,

5 ein Diagramm eines Ausgabetreibers gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,

6 ein Zeitablaufdiagramm prinzipieller Signale des Ausgabetreibers gemäß 5 und

7 eine Kennlinie einer Wirkung des Ausgabetreibers gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.

5 ist ein Diagramm, das einen Ausgabetreiber 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt. 6 ist ein Zeitablaufdiagramm, das prinzipielle Signale des Ausgabetreibers 100 gemäß 5zeigt. Ein Bezugszeichen CLK bezeichnet ein Taktsignal, das verwendet wird, um eine Bitperiode pBIT anzuzeigen.

Der Ausgabetreiber 100 treibt Ausgabedaten ODAT, die mit Eingabedaten IDAT korrespondieren. In diesem Fall weisen die Eingabedaten IDAT aufeinanderfolgende gültige Datenbits für eine Mehrzahl von aufeinanderfolgenden Bitperioden auf. Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, wird einem einzelnen Datenbit eine einzelne Bitperiode pBIT zugeordnet.

Bezugnehmend auf 5 umfasst der Ausgabetreiber 100 eine Auswahlsignalgeneratoreinheit 110, eine Referenzdatengeneratoreinheit 130 und eine Auswahleinheit 150.

Die Auswahlsignalerzeugungseinheit 110 empfängt die Eingabedaten IDAT und erzeugt ein Auswahlsignal /TX basierend auf den Eingabedaten IDAT. Das Auswahlsignal /TX wird an einem Übergangspunkt der Eingabedaten IDAT auf einen logischen Zustand „L" aktiviert, der erzeugt wird, nachdem ein gleicher logischer Zustand während einer Anzahl von Bitperioden anhält, die größer oder gleich einer vorbestimmten Halteanzahl ist, z.B. 2.

Im Detail umfasst die Auswahlsignalerzeugungseinheit 110 eine Bitschiebeschaltung 111 und Logikfunktionsmittel 113.

Die Bitschiebeschaltung 111 verzögert die empfangenen Eingabedaten IDAT um eine Bitperiode pBIT. Die von der Bitschiebeschaltung 111 ausgegebenen Schiebedaten SDAT sind um eine Bitperiode verschobene Eingabedaten IDAT, wie aus 6 ersichtlich ist.

Die Logikfunktionsmittel 113 führen eine logische Verknüpfung der Eingabedaten IDAT mit den Schiebedaten SDAT aus, wodurch das Auswahlsignal/TX erzeugt wird. Vorzugsweise sind die Logikfunktionsmittel 113 als ein Exklusiv-ODER-Gatter zum Ausführung einer Exklusiv-ODER-Verknüpfung der Eingabedaten IDAT mit den Schiebedaten SDAT ausgeführt. In einem Intervall, während dem die Eingabedaten IDAT und die Schiebedaten SDAT den gleichen logischen Zustand aufweisen, wird das Auswahlsignal /TX auf einen logischen Zustand „L" übergeführt. In einem Intervall, während dem die Eingabedaten IDAT und die Schiebedaten SDAT unterschiedliche logische Zustände aufweisen, wird das Auswahlsignal /TX auf einen logischen Zustand „H" übergeführt.

Der Wechsel des logischen Zustands des Auswahlsignals /TX tritt nach Ablauf einer Verzögerung um eine vorbestimmte Zeitdauer, die in 6 jeweils mit „pd" bezeichnet ist, nach dem Wechsel der Eingabedaten IDAT oder der Schiebedaten SDAT auf.

An einem Punkt, an dem die Eingabedaten IDAT wechseln, nachdem der gleiche logische Pegel für zwei oder mehr Bitperioden gehalten wurde, siehe Punkte t1 und t2 in 6, wird bzw. bleibt das Auswahlsignal /TX auf den logischen Zustand „L" aktiviert. An einem Punkt, an dem die Eingabedaten IDAT nach einer Bitperiode erneut wechseln, siehe Punkte t3, t4 und t5 in 6, wird bzw. bleibt das Auswahlsignal /TX auf einen logischen Zustand „H" deaktiviert.

Bezugnehmend auf 5 verzögert die Referenzdatengeneratoreinheit 130 die Eingabedaten IDAT um eine vorgegebene Verzögerungszeitspanne, siehe td in 6, wodurch die Referenzdaten RDAT erzeugt werden. Die Verzögerungszeitspanne td ist kürzer als die Bitperiode pBIT.

Die Auswahleinheit 150 erzeugt die Ausgabedaten ODAT, die in Abhängigkeit vom Wechsel des logischen Zustands der Eingabedaten IDAT und/oder der Referenzdaten RDAT in Reaktion auf das Auswahlsignal /TX wechseln.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung folgt der Wechsel des logischen Zustands der Ausgabedaten ODAT dem Wechsel der Eingabedaten IDAT, wenn das Auswahlsignal /TX im logischen Zustand „L" ist. Der logische Zustand der Ausgabedaten ODAT wird in Reaktion auf einen Wechsel der Eingabedaten IDAT auf einen logischen Zustand „H" auch auf den logischen Zustand „H" gewechselt, siehe Punkte t6 und t7 in 6. Des Weiteren wird der logische Zustand der Ausgabedaten ODAT in Reaktion auf einen Wechsel der Eingabedaten IDAT auf den logischen Zustand „L" auch auf den logischen Zustand „L" gewechselt, siehe Zeitpunkt t8 in 6.

Wenn das Auswahlsignal /TX in einem logischen Zustand „H" ist, folgt der Wechsel des logischen Zustands der Ausgabedaten ODAT dem Wechsel der Referenzdaten RDAT. Der logische Zustand der Ausgabedaten ODAT wird in Reaktion auf einen Wechsel der Referenzdaten RDAT auf einen logischen Zustand „H" auch auf den logischen Zustand „H" gewechselt, siehe Punkt t9 in 6. Der logische Zustand der Ausgabedaten ODAT wird in Reaktion auf einen Wechsel der Referenzdaten RDAT auf den logischen Zustand „L" auch auf den logischen Zustand „L" gewechselt, siehe Punkte t10 und t11 in 6.

Wenn die Eingabedaten IDAT wechseln, nachdem der gleiche logische Zustand für eine Anzahl von Bitperioden gehalten wird, die gleich oder größer als die Halteanzahl ist, wechselt der logische Zustand der Ausgabedaten ODAT in Reaktion auf die Eingabedaten IDAT, im obigen Beispiel entspricht die Haltezahl z.B. „2". Wie in 6 dargestellt ist, wechselt der logische Zustand der Ausgabedaten ODAT um die Verzögerungszeitspanne td früher als der der Referenzdaten RDAT. Entsprechend kann die Datendämpfung, die in den Ausgabedaten ODAT auftreten kann, reduziert werden.

Wenn der logische Zustand der Eingabedaten IDAT in jeder Bitperiode gewechselt wird, wechselt der logische Zustand der Ausgabedaten ODAT in Abhängigkeit von den Referenzdaten RDAT, wobei die Ausgabedaten ODAT nicht im Voraus gewechselt werden. Eine solche Funktionsweise wird unter Berücksichtung der Tatsache ausgeführt, dass die Dämpfung der Übertragungsdaten relativ niedrig ist, wenn der logische Zustand der Übertragungsdaten bei jedem Bit gewechselt wird. In diesem Fall kann eine Periode für Daten, die bei jedem Bit gewechselt werden, ausreichend sicher als eine Bitperiode bestimmt werden.

7 ist eine Kennlinie, welche die Wirkung des Ausgabetreibers gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt. Wie aus 7 ersichtlich, wird der logische Zustand der Ausgabedaten ODAT in Reaktion auf die Eingabedaten IDAT und nicht auf die Referenzdaten RDAT im Voraus gewechselt. Das Augenfenster der Ausgabedaten ODAT vergrößert sich im Vergleich zu dem Fall, bei dem die Erhöhung der Anfangsdaten nicht durchgeführt wird.

Bei dem oben beschriebenen Ausgabetreiber und dem Ausgabetreibverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung, ist es weder erforderlich, die Eingabedaten IDAT und die Ausgabedaten ODAT auf einen Spannungspegel zu treiben, der höher als der Spannungspegel Vh in einem logischen Zustand „H" ist, noch ist es erforderlich, die Eingabedaten IDAT und die Ausgabedaten ODAT auf einen Spannungspegel zu treiben, der niedriger als der Spannungspegel VI in einem logischen Zustand „L" ist, um die Anfangseingabedaten oder Anfangsausgabedaten zu verstärken. Der Ausgabetreiber und das Ausgabetreibverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung bewirken den Wechsel des logischen Zustands der Ausgabedaten ODAT vorauseilend bezüglich der Referenzdaten RDAT, wodurch ein Effekt erzeugt wird, der ähnlich der Verstärkung der Anfangsdaten ist. Daher erfordert der Ausgabetreiber weder Schaltungen zum Erzeugen einer hohen Spannung, die höher als ein typischer hoher Spannungspegel ist, noch Schaltungen zum Erzeugen einer niedrigen Spannung, die niedriger als ein typischer niedriger Spannungspegel ist.

Des Weiteren erzeugt der Ausgabetreiber der vorliegenden Erfindung die Ausgabedaten ODAT durch die Auswahleinheit. Dadurch wird die Kapazität der Ausgabestufe des Ausgabetreibers im Vergleich mit den herkömmlichen Ausgabetreibern gemäß 1 und 3 reduziert.

Entsprechend einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist die Halteanzahl z.B. gleich 2. Die Anzahl von Bitperioden, die durch die Bitschiebeschaltung verschoben werden, und/oder der Aufbau der Logikfunktionsmittel können verändert werden, so dass die Haltezahl beispielsweise auf 1 oder auf eine Anzahl von größer gleich 3 verändert werden kann.


Anspruch[de]
Ausgabetreiber (100) zum Erzeugen von Ausgabedaten (ODAT) mit

– einer Auswahlsignalgeneratoreinheit (110) zum Erzeugen eines Auswahlsignals (/TX) basierend auf Eingabedaten (IDAT), die aufeinanderfolgende gültige Datenbits während einer Mehrzahl von aufeinanderfolgenden Bitperioden aufweisen, wobei das Auswahlsignal (/TX) an einem Übergangspunkt der Eingabedaten (IDAT) aktiviert wird, der erzeugt wird, nachdem ein gleicher logischer Zustand während einer Anzahl von Bitperioden anhält, die größer oder gleich einer vorbestimmten Halteanzahl ist,

– einer Referenzdatengeneratoreinheit (130) zum Verzögerung der Eingabedaten (IDAT) um eine Verzögerungszeitspanne, die kürzer als eine Bitperiode ist, und zum Erzeugen von Referenzdaten (RDAT) als verzögerte Eingabedaten, und

– einer Auswahleinheit (150), die elektrisch mit der Auswahlsignalgeneratoreinheit (110) und der Referenzdatengeneratoreinheit (130) gekoppelt und dazu angesteuert ist, einen logischen Zustand der Ausgabedaten (ODAT) in Abhängigkeit von einem Übergang eines logischen Zustands der Eingabedaten (IDAT) oder der Referenzdaten (RDAT) in Reaktion auf das Auswahlsignal (/TX) zu wechseln.
Ausgabetreiber nach Anspruch 1, wobei die Auswahleinheit dazu angesteuert ist, den logischen Zustand der Ausgabedaten in Abhängigkeit vom Übergang des logischen Zustands der Eingabedaten in Reaktion auf ein deaktiviertes Auswahlsignal zu wechseln. Ausgabetreiber nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Auswahleinheit dazu angesteuert ist, den logischen Zustand der Ausgabedaten in Abhängigkeit vom Übergang des logischen Zustands der Referenzdaten in Reaktion auf ein aktiviertes Auswahlsignal zu wechseln. Ausgabetreiber nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die vorbestimmte Halteanzahl ein Vielfaches einer Bitperiode ist. Ausgabetreiber nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die vorbestimmte Halteanzahl gleich zwei Bitperioden ist. Ausgabetreiber nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Auswahlsignalgeneratoreinheit (110) umfasst:

– eine Bitschiebeschaltung (111) zum Schieben der Eingabedaten (IDAT) um eine Bitperiode und zum Erzeugen von Schiebedaten (SDAT), und

– Logikfunktionsmittel (113) zum Ausführen einer logischen Verknüpfung der Eingabedaten (IDAT) mit den Schiebedaten (SDAT), um das Auswahlsignal (/TX) zu erzeugen.
Ausgabetreiber nach Anspruch 6, wobei die Logikfunktionsmittel ein Exklusiv-ODER-Logikgatter (113) zum Ausführen einer Exklusiv-ODER-Verknüpfung der Eingabedaten mit den Schiebedaten umfassen. Ausgabetreibverfahren zum Erzeugen von Ausgabedaten (ODAT) mit den Schritten:

– Erzeugen eines Auswahlsignals (/TX) basierend auf Eingabedaten (IDAT), die eine Mehrzahl von aufeinanderfolgenden Datenbits aufweisen, wobei das Auswahlsignal (/TX) an einem Übergangspunkt der Eingabedaten (IDAT) aktiviert wird, wobei der Übergangspunkt erzeugt wird, nachdem die Eingabedaten (IDAT) einen gleichen logischen Zustand während einer Anzahl von Bitperioden aufweisen, die größer oder gleich einer vorbestimmten Halteanzahl ist,

– Erzeugen von Referenzdaten (RDAT) durch Verzögern der Eingabedaten um eine Verzögerungszeitspanne, die kürzer als eine Bitperiode ist, und

– Wechseln eines logischen Zustands der Ausgabedaten (ODAT) in Abhängigkeit von einem Übergang eines logischen Zustands der Eingabedaten (IDAT) oder der Referenzdaten (RDAT) in Reaktion auf das Auswahlsignal (/TX).
Ausgabetreibverfahren nach Anspruch 8, wobei der Wechsel des logischen Zustands einen Treibvorgang umfasst, um den logischen Zustand der Ausgabedaten in Abhängigkeit vom Übergang des logischen Zustands der Eingabedaten in Reaktion auf ein deaktiviertes Auswahlsignal zu wechseln. Ausgabetreibverfahren nach Anspruch 8 oder 9, wobei der Wechsel des logischen Zustands einen Treibvorgang umfasst, um den logischen Zustand der Ausgabedaten in Abhängigkeit vom Übergang des logischen Zustands der Referenzdaten in Reaktion auf ein aktiviertes Auswahlsignal zu wechseln. Ausgabetreibverfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, wobei die vorbestimmte Halteanzahl ein Vielfaches einer Bitperiode ist. Ausgabetreibverfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 11, wobei die vorbestimmte Halteanzahl gleich zwei Bitperioden ist. Ausgabetreibverfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 12, wobei das Erzeugen des Auswahlsignals (/TX) umfasst:

– Erzeugen von Schiebedaten (SDAT) durch Schieben der Eingabedaten (IDAT) um eine Bitperiode, und

– Ausführen einer logischen Verknüpfung der Eingabedaten (IDAT) mit den Schiebedaten (SDAT), um das Auswahlsignal (/TX) zu erzeugen.
Ausgabetreibverfahren nach Anspruch 13, wobei die logische Verknüpfung ausgeführt wird, um eine Exklusiv-ODER-Verknüpfung der Eingabedaten mit den Schiebedaten auszuführen.






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