針對GPON突發(fā)模式接收器的低功耗FPGA解決方案
128個抽頭的延時(每個45ps)使能多個輸入數(shù)據(jù)的連續(xù)周期,在延時鏈路中任何時間都能進(jìn)行采樣。自適應(yīng)輸入邏輯(AIL)監(jiān)控這個輸入數(shù)據(jù)的多個采樣,動態(tài)調(diào)整時鐘,數(shù)據(jù)相位關(guān)系,直到找到有效的采樣點(diǎn)。含有數(shù)據(jù)、轉(zhuǎn)換、抖動和噪聲的輸入數(shù)據(jù)信號通過延時鏈路。于是AIL通過延時鏈滑動捕獲窗,根據(jù)單獨(dú)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換尋找穩(wěn)定的數(shù)據(jù)。一旦發(fā)現(xiàn)穩(wěn)定的數(shù)據(jù),AIL將繼續(xù)監(jiān)控輸入和數(shù)據(jù),動態(tài)補(bǔ)償由于工藝、電壓和溫度而引起的低頻抖動,漂移和變化。用延時鏈建立數(shù)據(jù)的多個復(fù)本的新方法提供了比用高速時鐘采樣數(shù)據(jù)功耗低的解決方案。圖3為對AIL方法的觀察。
AIL窗用來從延時鏈獲取采樣數(shù)據(jù)。這個窗含有邊沿檢測寄存器和中心抽頭采樣寄存器。中心抽頭寄存器是采樣到數(shù)據(jù)的實(shí)際寄存器,隨后再送到FPGA。邊沿檢測寄存器是窗的“眼睛和耳朵”,因?yàn)槠浞答佁峁┝诉M(jìn)行研究算法的信息。在最大的窗,采樣寄存器的每個邊有4個邊沿檢測寄存器。圖4展示了AIL窗的寄存器分布和窗的大小。
最壞的捕獲時間是窗口的中心正對數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換時。于是窗口開始搜索無噪聲的數(shù)據(jù),比較從邊沿檢測采樣到的數(shù)據(jù)和中心抽頭寄存器的數(shù)據(jù)。根據(jù)這些值,窗口以90ps步長單方向地連續(xù)移動,直到找到穩(wěn)定的數(shù)據(jù)。一旦找到穩(wěn)定的數(shù)據(jù),AIL繼續(xù)跟蹤時鐘,數(shù)據(jù)相位關(guān)系,補(bǔ)償?shù)退俣秳樱埔约肮に?、電壓和溫度的變化。圖5展示了搜索過程。
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