一種時鐘相位同步裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及時鐘同步領(lǐng)域，尤其涉及一種時鐘相位同步方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 在信息系統(tǒng)中，時鐘同步技術(shù)的應(yīng)用非常廣泛，例如在英特網(wǎng)中，服務(wù)器需要記錄 來自不同客戶端的信息，因此服務(wù)器的時間與各個客戶端的時間需要同步，否則可能會出 現(xiàn)錯誤的事件順序。例如，在交通控制系統(tǒng)中，需要對各個交通工具的系統(tǒng)時鐘進行同步， 否則可能會造成交通混亂，帶來安全事故。再例如，正電子發(fā)射斷層掃描裝置（PET)的探測 器需要探測光子到達探測器模塊的時間，從而判斷是否為符合事件，如果探測光子的各個 探測器模塊的時間不同步，那么就無法判斷是否為符合事件，也無法形成準確的反映人體 臟器生理功能和結(jié)構(gòu)的PET圖像。
[0003] 在信息系統(tǒng)中，時鐘信息常常轉(zhuǎn)換為交流電的脈沖信號，測量脈沖信號（以下簡 稱測量信號）為需要被同步的時間的脈沖信號，基準脈沖信號（以下簡稱基準信號）為 基準時間的脈沖信號，所述測量信號和所述基準信號同步的含義之一為兩個信號的相位同 步。所謂相位同步是指兩個信號的相位差為0。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明提供一種時鐘相位同步裝置和方法，實現(xiàn)了測量信號和基準信號相位的同 步。
[0005] 本發(fā)明實施例提供了一種時鐘相位同步裝置，所述裝置包括：時間差計算單元以 及相位調(diào)節(jié)單元，所述時間差計算單元與所述相位調(diào)節(jié)單元連接；
[0006] 所述時間差計算單元包括邏輯單元串，所述邏輯單元串由若干個邏輯單元串聯(lián)而 成，所述邏輯單元的總個數(shù)需要滿足的條件是：測量信號或基準信號通過所述邏輯單元串 的時間，不低于所述基準信號一個周期的時間；其中所述測量信號為待同步的時鐘脈沖信 號，所述測量信號同步的基準為所述基準信號，所述測量信號的頻率是所述基準信號頻率 的整數(shù)倍；
[0007] 所述時間差計算單元還包括計算模塊，所述計算模塊與所述邏輯單元連接，用于 通過所述邏輯單元串中每個邏輯單元的電平值來獲取所述測量信號和所述基準信號，并按 照預(yù)設(shè)規(guī)則計算所述測量信號和所述基準信號分別通過同一個邏輯單元的電平值的邏輯 結(jié)果，依據(jù)所述邏輯結(jié)果確定所述測量信號的上升沿和所述基準信號的上升沿之間的時間 差；
[0008] 所述相位調(diào)節(jié)單元，用于根據(jù)所述時間差得到所述測量信號和所述基準信號的相 位差，并根據(jù)所述相位差調(diào)節(jié)所述測量信號的相位，實現(xiàn)所述測量信號的相位與所述基準 信號相位同步。
[0009] 優(yōu)選的，所述邏輯單元包括：與門、或門、加法器、乘法器、非門其中任意一種。
[0010] 優(yōu)選的，所述邏輯單元串由若干個邏輯單元串聯(lián)而成包括：
[0011] 所述邏輯單元串由若干個邏輯單元按照物理連線最短的原則串聯(lián)而成。
[0012] 優(yōu)選的，所述計算模塊用于按照預(yù)設(shè)規(guī)則計算所述測量信號和所述基準信號分別 通過同一個邏輯單元的電平值的邏輯結(jié)果包括：
[0013] 所述計算模塊用于將所述測量信號和所述基準信號分別通過同一個邏輯單元的 電平值執(zhí)行"與"運算或"或"運算，并得到的運算的邏輯結(jié)果。
[0014] 優(yōu)選的，所述裝置還包括：時間差處理單元，所述時間差計算單元與所述時間差處 理單元連接，所述時間差處理單元與所述相位調(diào)節(jié)單元連接；
[0015] 所述時間差處理單元，用于獲取預(yù)設(shè)數(shù)量的所述時間差，并計算每個時間差出現(xiàn) 的次數(shù)，根據(jù)所述預(yù)設(shè)數(shù)量的時間差與所述每個時間差出現(xiàn)的次數(shù)得到中間時間差；
[0016] 所述相位調(diào)節(jié)單元，具體用于根據(jù)所述中間時間差得到所述測量信號和所述基準 信號的相位差，并根據(jù)所述相位差調(diào)節(jié)所述測量信號的相位，實現(xiàn)所述測量信號的相位與 所述基準信號相位同步。
[0017] 優(yōu)選的，所述時間差處理單元，用于根據(jù)所述預(yù)設(shè)數(shù)量的時間差與所述每個時間 差出現(xiàn)的次數(shù)得到中間時間差包括：
[0018] 所述時間差處理單元，用于選取所述預(yù)設(shè)數(shù)量的時間差中出現(xiàn)次數(shù)最多的時間差 作為中間時間差。
[0019] 優(yōu)選的，所述時間差處理單元，用于根據(jù)所述預(yù)設(shè)數(shù)量的時間差與所述每個時間 差出現(xiàn)的次數(shù)得到中間時間差包括：
[0020] 所述時間差處理單元，用于根據(jù)所述預(yù)設(shè)數(shù)量的時間差與所述每個時間差出現(xiàn)的 次數(shù)構(gòu)建正態(tài)分布曲線，將所述正態(tài)分布曲線的頂點對應(yīng)的時間差作為所述中間時間差。
[0021] 優(yōu)選的，所述時間差處理單元，還用于獲取多個所述中間時間差，將所述多個中間 時間差的平均值作為最終時間差；
[0022] 所述相位調(diào)節(jié)單元，具體用于根據(jù)所述最終時間差得到所述測量信號和所述基準 信號的相位差，并根據(jù)所述相位差調(diào)節(jié)所述測量信號的相位，實現(xiàn)所述測量信號的相位與 所述基準信號相位同步。
[0023] 本發(fā)明實施例還提供了一種時鐘相位同步方法，所述方法包括：
[0024] 分別通過邏輯單元串中每個邏輯單元的電平值來獲取測量信號和基準信號，并按 照預(yù)設(shè)規(guī)則計算所述測量信號和所述基準信號分別通過同一個邏輯單元的電平值的邏輯 結(jié)果，依據(jù)所述邏輯結(jié)果確定所述測量信號的上升沿和所述基準信號的上升沿之間的時間 差；其中，所述邏輯單元串由若干個所述邏輯單元串聯(lián)而成，所述邏輯單元的總個數(shù)需要滿 足的條件是：所述測量信號或所述基準信號通過所述邏輯單元串的時間，不低于所述基準 信號一個周期的時間；其中所述測量信號為待同步的時鐘脈沖信號，所述測量信號同步的 基準為所述基準信號，所述測量信號的頻率是所述基準信號頻率的整數(shù)倍；
[0025] 根據(jù)所述時間差得到所述測量信號和所述基準信號的相位差，并根據(jù)所述相位差 調(diào)節(jié)所述測量信號的相位，實現(xiàn)所述測量信號的相位與所述基準信號相位同步。
[0026] 優(yōu)選的，所述按照預(yù)設(shè)規(guī)則計算所述測量信號和所述基準信號分別通過同一個邏 輯單元的電平值的邏輯結(jié)果包括：
[0027] 將所述測量信號和所述基準信號分別通過同一個邏輯單元的電平值執(zhí)行"與"運 算或"或"運算，并得到的運算的邏輯結(jié)果。
[0028] 優(yōu)選的，所述方法還包括：
[0029] 獲取預(yù)設(shè)數(shù)量的所述時間差，并計算每個時間差出現(xiàn)的次數(shù)，根據(jù)所述預(yù)設(shè)數(shù)量 的時間差與所述每個時間差出現(xiàn)的次數(shù)得到中間時間差；
[0030] 所述根據(jù)所述時間差得到所述測量信號和所述基準信號的相位差包括：
[0031] 根據(jù)所述中間時間差得到所述測量信號和所述基準信號的相位差。
[0032] 優(yōu)選的，所述用于根據(jù)所述預(yù)設(shè)數(shù)量的時間差與所述每個時間差出現(xiàn)的次數(shù)得到 中間時間差包括：
[0033] 選取所述預(yù)設(shè)數(shù)量的時間差中出現(xiàn)次數(shù)最多的時間差作為中間時間差。
[0034] 優(yōu)選的，所述用于根據(jù)所述預(yù)設(shè)數(shù)量的時間差與所述每個時間差出現(xiàn)的次數(shù)得到 中間時間差包括：
[0035] 根據(jù)所述預(yù)設(shè)數(shù)量的時間差與所述每個時間差出現(xiàn)的次數(shù)構(gòu)建正態(tài)分布曲線，將 所述正態(tài)分布曲線的頂點對應(yīng)的時間差作為所述中間時間差。
[0036] 優(yōu)選的，所述方法還包括：
[0037] 獲取多個所述中間時間差，并將所述多個中間時間差的平均值作為最終時間差；
[0038] 所述根據(jù)所述中間時間差得到所述測量信號和所述基準信號的相位差包括：
[0039] 根據(jù)所述最終時間差得到所述測量信號和所述基準信號的相位差。
[0040] 本發(fā)明的有益效果為：
[0041] 本發(fā)明通過時間差計算單元獲取所述測量信號和所述基準信號分別通過所述邏 輯單元串中每個邏輯單元的電平值，并按照預(yù)設(shè)規(guī)則計算所述測量信號和所述基準信號分 別通過同一個邏輯單元的電平值的邏輯結(jié)果，依據(jù)所述邏輯結(jié)果確定所述測量信號的上升 沿和所述基準信號的上升沿之間的時間差。并且，通過所述相位調(diào)節(jié)單元根據(jù)所述時間差 得到所述測量信號和所述基準信號的相位差，根據(jù)所述相位差調(diào)節(jié)所述測量信號的相位， 實現(xiàn)所述測量信號的相位與所述基準信號相位的同步。
【附圖說明】
[0042] 為了更清楚地說明本申請實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn) 有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本 申請中記載的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下， 還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖。
[0043] 圖1為本發(fā)明提供的一種時鐘相位同步裝置實施例一的結(jié)構(gòu)框圖；
[0044] 圖2為本發(fā)明提供的一種時鐘相位同步裝置實施例一中時間差計算單元的示意 圖；
[0045] 圖3為本發(fā)明提供的一種時鐘相位同步裝置實施例一中同頻的基準信號和測量 信號進行時間差計算的示意圖；
[0046] 圖4為本發(fā)明提供的一種時鐘相位同步裝置實施例一中不同頻的基準信號和測 量信號進行時間差計算的示意圖；
[0047] 圖5為現(xiàn)有技術(shù)中鎖相環(huán)的工作原理圖；
[0048] 圖6為本發(fā)明提供的一種時鐘相位同步裝置實施例一中相位調(diào)整單元為鎖相環(huán) 的結(jié)構(gòu)框圖；
[0049] 圖7為本發(fā)明提供的一種時鐘相位同步裝置實施例二的結(jié)構(gòu)框圖；
[0050] 圖8為本發(fā)明提供的一種時鐘相位同步裝置實施例二中根據(jù)預(yù)設(shè)數(shù)量的時間差 與所述每個時間差出現(xiàn)的次數(shù)構(gòu)建的正態(tài)分布曲線示意圖；
[0051] 圖9為本發(fā)明提供的一種時鐘相位同步方法實施例一的流程圖；
[0052] 圖10為本發(fā)明提供的一種時鐘相位同步方法實施例二的流程圖。
【具體實施方式】
[0053] 為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明方案，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的 附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅是本 發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施