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PRBS 的輸出訊號 d0~d7 和時脈訊號 ick 經過 10mm 的匯流排傳輸通道之後,取出 輸出訊號o6 和輸出時脈訊號 ock,傳到時脈量測電路中做檢測。而時脈量測電路中包含 了邊緣偵測器、延遲串列電路、取樣電路、時脈檢測器,以及消除突波的取樣電路。

4.2.1 邊緣偵測器

圖4.2 中,先將訊號經過緩衝器 (Buffer),得到時脈訊號 ck0 和訊號 in0。為了使時 脈在正負轉態的時候都可以對訊號做取樣的動作,將時脈經過一邊緣偵測器 (Edge detector)。將時脈 ck0 經過反相器產生閘延遲 (Gate delay),再經互斥閘 (XOR),產生時

脈ckb,使得原本的時脈無論在正邊緣或是負邊緣都可以對資料作取樣動作。

o_data ock

ck0 ck0 (Δt)

ckb

ncka

ck0 ckb

ock

in o_data in0

Buffer

Buffer

o_data ock

ck0 ck0 (Δt)

ckb

ncka

ck0 ckb

ock

in o_data in0

Buffer

Buffer

圖4. 2 邊緣偵測器

為了讓時脈訊號ckb 正緣仍對準資料的中間點,我們也同時將訊號 in0 經過一互斥 閘 (XOR)。最後得到訊號 in,cka,ncka,輸出的時序圖如圖 4.3 所示,時脈訊號 cka,

ncka 仍然對準了訊號 in 的中間點。

in cka

ncka in cka

ncka

圖4. 3 邊緣偵測器的輸出時序圖

4.2.2 延遲串列電路

將時脈訊號cka,ncka 和訊號 in 傳入延遲串列電路 (Delay chain circuit),見圖 4.4,

由於經過相同數目的反相器,所以Node F 和 Node 6 經過的閘延遲數相同,Node F 的時

脈訊號仍然對準Node 6 訊號的中間點。由於我們希望可以找出資料訊號轉態的位置點

和中間點的距離,以便求出眼圖張口的大小,所以用Node F 時脈來對 Node 1~11 訊號 作取樣的動作。其中,Node 5、Node 7 與 Node 6 相差了一個閘延遲,Node 4、Node 8 與Node 6 相差兩個閘延遲,Node3、Node 9 與 Node 6 相差三個閘延遲,Node2、Node 10 與Node 6 相差四個閘延遲,Node 1、Node 11 與 Node 6 相差五個閘延遲。如此一來,

我們可以以閘延遲來作為時間的基準,找出資料的轉態位置。

cka ncka in

1 2 3 4 5 6 7

F

8 9 10 11

cka ncka in

1 2 3 4 5 6 7

F

8 9 10 11

圖4. 4 延遲串列電路

4.2.3 取樣電路

圖4.5,我們用時脈 Node F 對訊號 Node1~11 作取樣,因為 Node 1~Node 11,中間 相隔的是反相器,所以使用的正邊緣觸發D 正反器 (Postivie edge-triggered D-type flip

flop, DFF) 的輸出訊號有 Q、Qb 兩種,且 Q 和 Qb 會間隔出現。因 Node F 要同時對 Node

op1 op2 op3 op4 op5

11

op1 op2 op3 op4 op5

11

為了找出資料轉態的位置,將訊號op1~op11 經過一時脈檢測器 (Timing detector),

如圖4.6 所示。讓 op6 和其他 op 做互斥的動作,若和 op6 相同,則互斥閘的輸出為低電 位;若和op6 不同,則互斥閘的輸出會有高電位出現。經過互斥之後,得到訊號為 n5~n1、

p1~p5。接下來,我們將與中間點相距同樣閘延遲數所取樣檢測得到的訊號經過 OR 閘,

最後得到檢測訊號s1~s5,其中 s1=(n1.p1),s2=(n2.p2),s3=(n3.P3),s4=(n4.p4),

s5=(n5.p5),它們分別顯示資料相較於時脈所產生的時間餘式(Timing margin)。

op1 op2 op3 op4 op5 op6 op7

s3 s1 s2

out1 out2 out3 out4 out5 out6 out7

n1

op8 op9 op10 op11

out8 out9 out10 out11

op1 op2 op3 op4 op5 op6 op7

s3 s1 s2

out1 out2 out3 out4 out5 out6 out7

n1

op8 op9 op10 op11

out8 out9 out10 out11

圖4. 6 時脈檢測器

os2 os3 os4 os5

F(Δt)

os2 os3 os4 os5

圖4. 7 消除突波的取樣電路

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