一種時(shí)鐘同步方法和裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明實(shí)施例公開了一種時(shí)鐘同步方法和裝置，該方法包括：啟動計(jì)數(shù)器；計(jì)算參考時(shí)鐘的當(dāng)前時(shí)鐘周期內(nèi)計(jì)數(shù)器的值與累加值之和作為比較值；判斷當(dāng)前時(shí)鐘周期內(nèi)比較值是否大于門限值；如果比較值大于門限值，則將比較值與門限值的差值賦予計(jì)數(shù)器，作為下一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)計(jì)數(shù)器的值，對當(dāng)前時(shí)鐘周期內(nèi)寄存器中存儲的時(shí)鐘信號取反后，作為下一時(shí)鐘周期內(nèi)寄存器存儲的時(shí)鐘信號，并作為當(dāng)前時(shí)鐘周期內(nèi)的同步時(shí)鐘信號輸出；如果比較值小于或等于門限值，則將比較值作為下一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)計(jì)數(shù)器的值，并將當(dāng)前時(shí)鐘周期內(nèi)寄存器中存儲的時(shí)鐘信號作為當(dāng)前時(shí)鐘周期內(nèi)的同步時(shí)鐘信號輸出。本發(fā)明實(shí)施例提供的方案能夠以低成本和高精度來實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘同步，相位跟隨。
【專利說明】一種時(shí)鐘同步方法和裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及通信【技術(shù)領(lǐng)域】，更具體的說，涉及時(shí)鐘同步方法和裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，為了保證網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的時(shí)鐘同步，通常采用PLL(Phase Locked Loop,鎖相環(huán))技術(shù)來實(shí)現(xiàn)。例如，TDM PON (Time Division Multiplexing Passive OpticalNetwork，時(shí)分復(fù)用無源光網(wǎng)絡(luò))系統(tǒng)是一種時(shí)鐘同步系統(tǒng)，該系統(tǒng)內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間即采用PLL技術(shù)實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘同步。
[0003]PLL的種類有很多，主要包括整數(shù)分頻器、分?jǐn)?shù)分頻器和小數(shù)分頻器等。由于整數(shù)分頻器和分?jǐn)?shù)分頻器的使用限制較多，所以通常采用小數(shù)分頻器來實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的時(shí)鐘同步。在使用小數(shù)分頻器實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的時(shí)鐘同步過程中，首先，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備A提供的參考時(shí)鐘和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備B的期望工作時(shí)鐘計(jì)算分頻系數(shù)；然后，利用參考時(shí)鐘和分頻系數(shù)生成與期望工作時(shí)鐘相同的實(shí)際工作時(shí)鐘，以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備A與網(wǎng)絡(luò)設(shè)備B的時(shí)鐘同步。
[0004]雖然小數(shù)分頻器的適應(yīng)性較廣，但是卻存在著無法保證時(shí)鐘同步的風(fēng)險(xiǎn)。例如，在上述計(jì)算分頻系數(shù)的過程中，根據(jù)PLL精度的要求，小數(shù)部分僅允許保留預(yù)定的位數(shù)，其余的位數(shù)要舍去，由于分頻系數(shù)的小數(shù)部分的位數(shù)減少，以使分頻系數(shù)減小，導(dǎo)致經(jīng)過該分頻系數(shù)生成的實(shí)際工作時(shí)鐘與期望工作時(shí)鐘存在一定的偏差，而且實(shí)際工作時(shí)鐘相對于參考時(shí)鐘存在一定的頻偏，以使實(shí)際工作時(shí)鐘的相位沒有完全跟隨參考時(shí)鐘，所以無法實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的時(shí)鐘同步。
[0005]然而，對于要求保持時(shí)鐘同步的系統(tǒng)而言，如果無法保證系統(tǒng)內(nèi)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的時(shí)鐘同步，則會導(dǎo)致該系統(tǒng)性能受損。例如，在電話語音系統(tǒng)中，為了實(shí)現(xiàn)同步語音的功能，要求語音終端設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的時(shí)鐘同步。如果語音終端設(shè)備的時(shí)鐘與網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的時(shí)鐘存在一定的頻偏，那么可能會導(dǎo)致無法實(shí)現(xiàn)語音同步等問題，所以該電話語音系統(tǒng)的同步性能降低。
[0006]因此，如何提供一種時(shí)鐘同步方法和裝置，避免在時(shí)鐘生成過程中引入頻偏，以確保網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的時(shí)鐘同步，成為目前最需要解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明實(shí)施例提供一種時(shí)鐘同步方法和裝置，以低成本和高精度來實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘同步，相位跟隨。
[0008]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明實(shí)施例公開了如下技術(shù)方案:
[0009]第一方面，提供一種時(shí)鐘同步方法，所述方法包括:
[0010]啟動計(jì)數(shù)器；
[0011]計(jì)算參考時(shí)鐘的當(dāng)前時(shí)鐘周期內(nèi)所述計(jì)數(shù)器的值與累加值之和作為比較值，其中，所述累加值為期望時(shí)鐘的頻率的預(yù)設(shè)倍的二倍；[0012]判斷當(dāng)前時(shí)鐘周期內(nèi)所述比較值是否大于門限值，其中，所述門限值為所述參考時(shí)鐘的頻率的所述預(yù)設(shè)倍；
[0013]如果所述比較值大于所述門限值，則將所述比較值與所述門限值的差值賦予所述計(jì)數(shù)器，作為下一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)所述計(jì)數(shù)器的值，對當(dāng)前時(shí)鐘周期內(nèi)寄存器中存儲的時(shí)鐘信號取反后，作為下一時(shí)鐘周期內(nèi)所述寄存器存儲的時(shí)鐘信號，并作為當(dāng)前時(shí)鐘周期內(nèi)的同步時(shí)鐘信號輸出；
[0014]如果所述比較值小于或等于所述門限值，則將所述比較值作為下一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)所述計(jì)數(shù)器的值，并將當(dāng)前時(shí)鐘周期內(nèi)寄存器中存儲的時(shí)鐘信號作為當(dāng)前時(shí)鐘周期內(nèi)的同步時(shí)鐘信號輸出。
[0015]結(jié)合上述第一方面，在第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述將當(dāng)前時(shí)鐘周期內(nèi)寄存器中存儲的時(shí)鐘信號作為當(dāng)前時(shí)鐘周期內(nèi)的同步時(shí)鐘信號輸出之后，還包括:
[0016]將所述期望時(shí)鐘的頻率通過鎖相環(huán)PLL倍頻至目標(biāo)時(shí)鐘的頻率。
[0017]結(jié)合上述第一方面，在第二種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，在啟動所述計(jì)數(shù)器之前，還包括:
[0018]將時(shí)鐘源的頻率通過PLL倍頻至所述參考時(shí)鐘的頻率。
[0019]結(jié)合上述第一方面的第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式或第一方面的第二種可能的實(shí)現(xiàn)方式，在第三種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述PLL為整數(shù)模式的PLL。
[0020]結(jié)合上述第一方面，在第四種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述參考時(shí)鐘的頻率的預(yù)設(shè)倍和所述期望時(shí)鐘的頻率的所述預(yù)設(shè)倍的二倍均為正整數(shù)。
[0021]結(jié)合上述第一方面的第四種可能的實(shí)現(xiàn)方式，在第五種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述參考時(shí)鐘的頻率的預(yù)設(shè)倍和所述期望時(shí)鐘的頻率的所述預(yù)設(shè)倍的二倍的最大公約數(shù)為I。
[0022]第二方面，提供一種時(shí)鐘同步裝置，包括:
[0023]計(jì)數(shù)器，用于在參考時(shí)鐘的當(dāng)前時(shí)鐘周期內(nèi)向計(jì)算模塊發(fā)送所述計(jì)數(shù)器的值；
[0024]計(jì)算模塊，計(jì)算當(dāng)前時(shí)鐘周期內(nèi)所述計(jì)數(shù)器的值與累加值之和作為比較值，其中，所述累加值為期望時(shí)鐘的頻率的預(yù)設(shè)倍的二倍；
[0025]判斷模塊，用于判斷當(dāng)前時(shí)鐘周期內(nèi)所述比較值是否大于所述門限值，其中，所述門限值為所述參考時(shí)鐘的頻率的所述預(yù)設(shè)倍；
[0026]執(zhí)行模塊，用于在所述比較值大于所述門限值時(shí)，則將所述比較值與所述門限值的差值賦予所述計(jì)數(shù)器，作為下一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)所述計(jì)數(shù)器的值，對當(dāng)前時(shí)鐘周期內(nèi)寄存器中存儲的時(shí)鐘信號取反后，作為下一時(shí)鐘周期內(nèi)所述寄存器存儲的時(shí)鐘信號，并作為當(dāng)前時(shí)鐘周期內(nèi)的同步時(shí)鐘信號輸出；在所述比較值小于或等于所述門限值時(shí)，則將所述比較值作為下一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)所述計(jì)數(shù)器的值，并將當(dāng)前時(shí)鐘周期內(nèi)寄存器中存儲的時(shí)鐘信號作為當(dāng)前時(shí)鐘周期內(nèi)的同步時(shí)鐘信號輸出。
[0027]結(jié)合上述第二方面，在第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，還包括第一倍頻模塊；
[0028]所述第一倍頻模塊，用于將所述期望時(shí)鐘的頻率通過鎖相環(huán)PLL倍頻至目標(biāo)時(shí)鐘的頻率。
[0029]結(jié)合上述第二方面，在第二種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，還包括第二倍頻模塊；
[0030]所述第二倍頻模塊，用于將時(shí)鐘源的頻率通過PLL倍頻至所述參考時(shí)鐘的頻率。
[0031]第二方面，提供一種時(shí)鐘同步裝置，包括輸入裝置、比較器、計(jì)數(shù)器、時(shí)鐘轉(zhuǎn)換器、時(shí)鐘輸出器、加法器和減法器；
[0032]所述輸入裝置，用于獲取參考時(shí)鐘、所述參考時(shí)鐘的頻率和期望時(shí)鐘的頻率，啟動所述計(jì)數(shù)器；將所述參考時(shí)鐘的頻率的預(yù)設(shè)倍作為門限值分別發(fā)送給所述比較器和所述減法器，將所述期望時(shí)鐘的頻率的預(yù)設(shè)倍的二倍作為累加值發(fā)送給所述加法器，將所述參考時(shí)鐘分別發(fā)送給所述計(jì)數(shù)器和所述時(shí)鐘輸出器；
[0033]所述加法器，用于計(jì)算當(dāng)前時(shí)鐘周期內(nèi)所述計(jì)數(shù)器的值與所述累加值之和作為比較值；將所述比較值發(fā)送給所述比較器和所述減法器；
[0034]所述比較器，用于判斷當(dāng)前時(shí)鐘周期內(nèi)所述比較值是否大于所述門限值；將判斷結(jié)果發(fā)送給所述時(shí)鐘轉(zhuǎn)換器和所述減法器；
[0035]所述時(shí)鐘轉(zhuǎn)換器，用于在所述比較器判斷出當(dāng)前時(shí)鐘周期內(nèi)所述比較值大于所述門限值時(shí)，則獲取所述時(shí)鐘輸出器中存儲的時(shí)鐘信號取反得到當(dāng)前時(shí)鐘信號，將所述當(dāng)前時(shí)鐘信號發(fā)送給所述時(shí)鐘輸出器作為所述時(shí)鐘輸出器存儲的時(shí)鐘信號；
[0036]所述減法器，用于在所述比較器判斷出當(dāng)前時(shí)鐘周期內(nèi)所述比較值大于所述門限值時(shí)，則將所述比較值與所述門限值的差值發(fā)送給所述計(jì)數(shù)器，并將所述差值作為下一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)所述計(jì)數(shù)器的值；在所述比較器判斷出當(dāng)前時(shí)鐘周期內(nèi)所述比較值小于或等于所述門限值時(shí)，則將所述比較值作為下一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)所述計(jì)數(shù)器的值；
[0037]時(shí)鐘輸出器，用于將當(dāng)前時(shí)鐘周期內(nèi)寄存器中存儲的時(shí)鐘信號作為當(dāng)前時(shí)鐘周期內(nèi)的同步時(shí)鐘信號輸出。
[0038]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)施例提供的技術(shù)方案具有以下優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn):
[0039]在本發(fā)明提供的方案中，根據(jù)參考時(shí)鐘的頻率和期望時(shí)鐘的頻率之間的比例，得出在參考時(shí)鐘的每個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)所對應(yīng)的同步時(shí)鐘信號，該同步時(shí)鐘信號即為期望時(shí)鐘的時(shí)鐘信號，從而實(shí)現(xiàn)參考時(shí)鐘與期望時(shí)鐘之間保持同步關(guān)系，以使期望時(shí)鐘的相位跟隨參考時(shí)鐘的相位，不會引入頻偏的問題；而且，在實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘同步的過程中，由于運(yùn)算過程簡單，無需配合昂貴的硬件設(shè)備就能夠?qū)崿F(xiàn)。因此，本發(fā)明實(shí)施例提供的方案能夠以低成本和高精度來實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘同步，相位跟隨。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0040]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例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發(fā)明的一些實(shí)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)這些附圖獲得其他的附圖。
[0041]圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種時(shí)鐘同步方法的流程圖；
[0042]圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種時(shí)鐘同步裝置的模塊示意圖；
[0043]圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種時(shí)鐘同步裝置的模塊示意圖；
[0044]圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種時(shí)鐘同步裝置的功能框圖；
[0045]圖5為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種時(shí)鐘同步裝置的功能框圖；
[0046]圖6為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種時(shí)鐘同步裝置的功能框圖。
【具體實(shí)施方式】[0047]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0048]實(shí)施例一
[0049]請參見圖1所示，圖1所示的為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種時(shí)鐘同步方法，該方法能夠以低成本和高精度來實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘同步，而且在時(shí)鐘同步過程中不會引入頻偏。為了實(shí)現(xiàn)期望時(shí)鐘與參考時(shí)鐘之間的同步關(guān)系，需要根據(jù)參考時(shí)鐘的頻率與期望時(shí)鐘的頻率之間的關(guān)系，得到期望時(shí)鐘的時(shí)鐘周期與參考時(shí)鐘的時(shí)鐘周期之間的關(guān)系，以使根據(jù)期望時(shí)鐘的相位始終跟隨參考時(shí)鐘的相位，從而實(shí)現(xiàn)期望時(shí)鐘與參考時(shí)鐘之間的同步關(guān)系。在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明實(shí)施例提供的方法之前，需要獲取參考時(shí)鐘、參考時(shí)鐘的頻率和期望時(shí)鐘的頻率，啟動計(jì)數(shù)器，將參考時(shí)鐘的頻率的預(yù)設(shè)倍作為門限值，將期望時(shí)鐘的頻率的預(yù)設(shè)倍的二倍作為累加值。在做好準(zhǔn)備工作以后，執(zhí)行本發(fā)明實(shí)施例提供的時(shí)鐘同步方法，該方法包括:
[0050]步驟S101、啟動計(jì)數(shù)器；
[0051]步驟S102、計(jì)算參考時(shí)鐘的當(dāng)前時(shí)鐘周期內(nèi)計(jì)數(shù)器的值與累加值之和作為比較值；
[0052]其中，當(dāng)前時(shí)鐘周期僅是參考時(shí)鐘輸出時(shí)鐘信號的某一個(gè)時(shí)鐘周期。比較值是累加值和計(jì)數(shù)器的值之和，用于與門限值進(jìn)行比較，以判斷在參考時(shí)鐘的當(dāng)前時(shí)鐘周期內(nèi)對應(yīng)的期望時(shí)鐘的時(shí)鐘信號是否需要跳變，其中，累加值為期望時(shí)鐘的頻率的預(yù)設(shè)倍的二倍，門限值為參考時(shí)鐘的頻率的預(yù)設(shè)倍。計(jì)數(shù)器具有初始值，該初始值一般情況下為0，當(dāng)然也可以為其他的值，計(jì)數(shù)器的值不會影響后續(xù)步驟的處理過程。參考時(shí)鐘的頻率與期望時(shí)鐘的頻率之間的比例關(guān)系，即為在單位時(shí)間內(nèi)參考時(shí)鐘的時(shí)鐘周期個(gè)數(shù)與期望時(shí)鐘的時(shí)鐘周期個(gè)數(shù)之間的比例關(guān)系，根據(jù)已經(jīng)獲得的時(shí)鐘周期個(gè)數(shù)之間的比例關(guān)系以及參考時(shí)鐘輸出的時(shí)鐘信號，即可得到期望時(shí)鐘的時(shí)鐘信號。
[0053]例如，參考時(shí)鐘的頻率為5HZ，期望時(shí)鐘的頻率為1HZ，預(yù)設(shè)倍為I倍，參考時(shí)鐘的頻率與期望時(shí)鐘的頻率之間的比例關(guān)系為5比1，即為在I秒鐘之內(nèi)，參考時(shí)鐘執(zhí)行了 5次周期性變化，期望時(shí)鐘執(zhí)行了 I次周期性變化，參考時(shí)鐘的時(shí)鐘周期與期望時(shí)鐘的時(shí)鐘周期的個(gè)數(shù)比為5比I。由于時(shí)鐘周期的個(gè)數(shù)比為5比1，那么說明2.5個(gè)參考時(shí)鐘的時(shí)鐘周期等同于半個(gè)期望時(shí)鐘的時(shí)鐘周期，所以當(dāng)參考時(shí)鐘輸出的時(shí)鐘周期個(gè)數(shù)大于2.5時(shí)，期望時(shí)鐘輸出的時(shí)鐘信號需要跳變一次，相當(dāng)于期望時(shí)鐘每半個(gè)周期跳變一次，從而保證了期望時(shí)鐘輸出的時(shí)鐘信號符合期望時(shí)鐘的頻率，而且期望時(shí)鐘的相位跟隨參考時(shí)鐘的相位，所以實(shí)現(xiàn)了期望時(shí)鐘與參考時(shí)鐘之間保持同步關(guān)系。
[0054]參考時(shí)鐘的頻率與門限值可以存在倍數(shù)的關(guān)系，期望時(shí)鐘的頻率與累加值也可以存在倍數(shù)的關(guān)系，由于期望時(shí)鐘輸出的時(shí)鐘信號需要跳變兩次才構(gòu)成一個(gè)完整的時(shí)鐘周期，所以需要滿足期望時(shí)鐘的頻率的倍數(shù)為參考時(shí)鐘的頻率的倍數(shù)的二倍即可。在計(jì)數(shù)器的值與累加值之和大于門限值時(shí)，說明期望時(shí)鐘輸出時(shí)鐘信號達(dá)到半個(gè)時(shí)鐘周期，所以需要進(jìn)行一次期望時(shí)鐘的時(shí)鐘信號的跳變，以完成后半個(gè)時(shí)鐘周期。在完成期望時(shí)鐘的后半個(gè)時(shí)鐘周期以后，計(jì)數(shù)器的值與累加值之和大于門限值，然后期望時(shí)鐘的時(shí)鐘信號再次跳變。后續(xù)步驟保持期望時(shí)鐘每半個(gè)時(shí)鐘周期跳變一次的規(guī)律，從而與參考時(shí)鐘對應(yīng)上，以保證參考時(shí)鐘與期望時(shí)鐘的相位跟隨。
[0055]作為優(yōu)選方案，根據(jù)參考時(shí)鐘的頻率和期望時(shí)鐘的頻率，選定一個(gè)適合的預(yù)設(shè)倍，以使參考時(shí)鐘的頻率的預(yù)設(shè)倍和期望時(shí)鐘的頻率的預(yù)設(shè)倍的二倍均為正整數(shù)。從而使門限值和累加值均為正整數(shù)，這樣便于計(jì)數(shù)器的統(tǒng)計(jì)。例如，參考時(shí)鐘的頻率為7.5MHZ，期望時(shí)鐘的頻率為1.5MHZ，為了使門限值和累加值為正整數(shù)，預(yù)設(shè)倍可以選定為10，從而使參考時(shí)鐘的頻率的預(yù)設(shè)倍是7.5的10倍，期望時(shí)鐘的頻率的預(yù)設(shè)倍的二倍是1.5的10倍的2倍，所以門限值為75，累加值為30。
[0056]作為優(yōu)選方案，根據(jù)參考時(shí)鐘的頻率和期望時(shí)鐘的頻率，選定一個(gè)適合的預(yù)設(shè)倍，以使參考時(shí)鐘的頻率的預(yù)設(shè)倍和期望時(shí)鐘的頻率的預(yù)設(shè)倍的二倍的最大公約數(shù)為1，從而使門限值和累加值均為最小正整數(shù)，這樣更加便于計(jì)數(shù)器的統(tǒng)計(jì)。例如，參考時(shí)鐘的頻率為7.5MHZ，期望時(shí)鐘的頻率為1.5MHZ，為了使門限值和累加值均為最小正整數(shù)，預(yù)設(shè)倍可以選定為2/3，從而使參考時(shí)鐘的頻率的預(yù)設(shè)倍是7.5的2/3倍，期望時(shí)鐘的頻率的預(yù)設(shè)倍的二倍是1.5的2/3倍的2倍，所以門限值為5，累加值為2。
[0057]步驟S103、判斷當(dāng)前時(shí)鐘周期內(nèi)比較值是否大于門限值，若是，則執(zhí)行步驟S104;否則，執(zhí)行步驟S105;
[0058]其中，如果當(dāng)前時(shí)鐘周期內(nèi)比較值大于門限值，那么執(zhí)行期望時(shí)鐘輸出的時(shí)鐘信號進(jìn)行跳變的步驟；否則，執(zhí)行將比較值作為計(jì)數(shù)器的值的步驟。
[0059]步驟S104、若比較值大于門限值時(shí)，則將比較值與門限值的差值賦予計(jì)數(shù)器，作為下一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)計(jì)數(shù)器的值，對當(dāng)前時(shí)鐘周期內(nèi)寄存器中存儲的時(shí)鐘信號取反后，作為下一時(shí)鐘周期內(nèi)寄存器存儲的時(shí)鐘信號，并作為當(dāng)前時(shí)鐘周期內(nèi)的同步時(shí)鐘信號輸出；
[0060]其中，如果在當(dāng)前時(shí)鐘周期內(nèi)比較值大于門限值，那么說明當(dāng)前時(shí)鐘周期內(nèi)對應(yīng)的期望時(shí)鐘的時(shí)鐘信號應(yīng)該跳變，即對寄存器存儲的時(shí)鐘信號取反，然后將取反后的時(shí)鐘信號存儲到寄存器中。為了保證門限值的有效性，在期望時(shí)鐘的時(shí)鐘信號跳變后，應(yīng)該從新開始計(jì)算計(jì)數(shù)器中的值，這樣計(jì)數(shù)器可以從新記錄截止到期望時(shí)鐘的時(shí)鐘信號，所以需要將比較值與門限值的差值作為下一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)計(jì)數(shù)器的值。
[0061]步驟S105、若比較值小于或等于門限值時(shí)，則將比較值作為下一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)計(jì)數(shù)器的值，并將當(dāng)前時(shí)鐘周期內(nèi)寄存器中存儲的時(shí)鐘信號作為當(dāng)前時(shí)鐘周期內(nèi)的同步時(shí)鐘信號輸出。
[0062]其中，為了保證時(shí)鐘的同步性，每次得到同步時(shí)鐘信號的長度僅為一個(gè)參考時(shí)鐘的時(shí)鐘周期的長度，該同步時(shí)鐘信號即為期望時(shí)鐘的時(shí)鐘信號，所以本發(fā)明實(shí)施例提供的方案提高了參考時(shí)鐘與期望時(shí)鐘同步的精度。
[0063]在圖1所示的實(shí)施例中，根據(jù)參考時(shí)鐘的頻率和期望時(shí)鐘的頻率之間的比例，得出在參考時(shí)鐘的每個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)所對應(yīng)的同步時(shí)鐘信號，該同步時(shí)鐘信號即為期望時(shí)鐘的時(shí)鐘信號，從而實(shí)現(xiàn)參考時(shí)鐘與期望時(shí)鐘之間保持同步關(guān)系，以使期望時(shí)鐘的相位跟隨參考時(shí)鐘的相位，不會引入頻偏的問題；而且，在實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘同步的過程中，由于運(yùn)算過程簡單，無需配合昂貴的硬件設(shè)備就能夠?qū)崿F(xiàn)。因此，本發(fā)明實(shí)施例提供的方案能夠以低成本和高精度來實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘同步，相位跟隨。
[0064]在圖1所示的實(shí)施例中，參考時(shí)鐘為已知時(shí)鐘，期望時(shí)鐘為待同步時(shí)鐘，本發(fā)明實(shí)施例的設(shè)計(jì)核心是使已知時(shí)鐘與待同步時(shí)鐘保持同步關(guān)系。如果已知時(shí)鐘的頻率與待同步時(shí)鐘的頻率的比值越大，那么輸出的待同步時(shí)鐘存在的相位抖動就越小，甚至忽略不計(jì)。如果已知時(shí)鐘的頻率與待同步時(shí)鐘的頻率的比值越小，那么輸出的待同步時(shí)鐘存在的相位抖動就越大。
[0065]為了解決上述相位抖動大的問題，可以通過增加已知時(shí)鐘的頻率與待同步時(shí)鐘的頻率的比值來實(shí)現(xiàn)濾抖。具體可以采用兩種方式來實(shí)現(xiàn)濾抖，其一為，降低待同步時(shí)鐘的頻率，其二為，提高已知時(shí)鐘的頻率。下面簡要介紹兩種濾抖的具體實(shí)現(xiàn):
[0066]第一種方式，假設(shè)參考時(shí)鐘為已知時(shí)鐘，目標(biāo)時(shí)鐘為待同步時(shí)鐘。
[0067]首先，將目標(biāo)時(shí)鐘的頻率分頻至期望時(shí)鐘的頻率，以使參考時(shí)鐘的頻率與期望時(shí)鐘的頻率的比值關(guān)系引起的相位抖動為合理范圍內(nèi)；
[0068]然后，利用圖1所示的方法實(shí)現(xiàn)參考時(shí)鐘與期望時(shí)鐘的同步；
[0069]最后，將期望時(shí)鐘的頻率通過PLL倍頻至目標(biāo)時(shí)鐘的頻率，其中，PLL具體可以為整數(shù)模式的PLL。
[0070]由于參考時(shí)鐘與期望時(shí)鐘為同步關(guān)系，期望時(shí)鐘與目標(biāo)時(shí)鐘為同步關(guān)系，且參考時(shí)鐘為已知時(shí)鐘，所以保證了已知時(shí)鐘與待同步時(shí)鐘之間的同步關(guān)系。
[0071]第二種方式，假設(shè)時(shí)鐘源為已知時(shí)鐘，目標(biāo)時(shí)鐘為待同步時(shí)鐘。
[0072]首先，將時(shí)鐘源的頻率通過PLL倍頻至參考時(shí)鐘的頻率，將目標(biāo)時(shí)鐘的頻率作為期望時(shí)鐘的頻率，以使參考時(shí)鐘的頻率與期望時(shí)鐘的頻率的比值關(guān)系引起的相位抖動在合理范圍內(nèi)；其中，PLL具體可以為整數(shù)模式的PLL。
[0073]然后，利用圖1所示的方法實(shí)現(xiàn)參考時(shí)鐘與期望時(shí)鐘的同步。
[0074]由于時(shí)鐘源與參考時(shí)鐘為同步關(guān)系，參考時(shí)鐘與期望時(shí)鐘為同步關(guān)系，且期望時(shí)鐘為目標(biāo)時(shí)鐘，所以保證了時(shí)鐘源與目標(biāo)時(shí)鐘為同步關(guān)系。
[0075]實(shí)施例二
[0076]請參見圖2所示，圖2所示的為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種時(shí)鐘同步裝置，該時(shí)鐘同步裝置包括輸入裝置11、比較器12、計(jì)數(shù)器13、時(shí)鐘轉(zhuǎn)換器14、時(shí)鐘輸出器15、加法器16和減法器17 ;其中，
[0077]輸入裝置11，用于獲取參考時(shí)鐘、參考時(shí)鐘的頻率和期望時(shí)鐘的頻率，啟動計(jì)數(shù)器13 ;將參考時(shí)鐘的頻率的預(yù)設(shè)倍作為門限值分別發(fā)送給比較器12和減法器17，將期望時(shí)鐘的頻率的預(yù)設(shè)倍的二倍作為累加值發(fā)送給加法器16，將參考時(shí)鐘分別發(fā)送給計(jì)數(shù)器13和時(shí)鐘輸出器15 ；
[0078]加法器16，用于計(jì)算當(dāng)前時(shí)鐘周期內(nèi)計(jì)數(shù)器13的值與累加值之和作為比較值；將比較值發(fā)送給比較器12和減法器17 ；
[0079]比較器12，用于判斷當(dāng)前時(shí)鐘周期內(nèi)比較值是否大于門限值；將判斷結(jié)果發(fā)送給時(shí)鐘轉(zhuǎn)換器14和減法器17 ；
[0080]時(shí)鐘轉(zhuǎn)換器14，用于在比較器12判斷出當(dāng)前時(shí)鐘周期內(nèi)比較值大于門限值時(shí)，則獲取時(shí)鐘輸出器15中存儲的時(shí)鐘信號取反得到當(dāng)前時(shí)鐘信號，將當(dāng)前時(shí)鐘信號發(fā)送給時(shí)鐘輸出器15作為時(shí)鐘輸出器15存儲的時(shí)鐘信號；
[0081]減法器17，用于在比較器12判斷出當(dāng)前時(shí)鐘周期內(nèi)比較值大于門限值時(shí)，則將比較值與門限值的差值發(fā)送給計(jì)數(shù)器13，并將差值作為下一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)計(jì)數(shù)器13的值；在比較器12判斷出當(dāng)前時(shí)鐘周期內(nèi)比較值小于或等于門限值時(shí)，則將比較值作為下一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)計(jì)數(shù)器13的值；
[0082]時(shí)鐘輸出器15，用于將當(dāng)前時(shí)鐘周期內(nèi)寄存器中存儲的時(shí)鐘信號作為當(dāng)前時(shí)鐘周期內(nèi)的同步時(shí)鐘信號輸出。
[0083]在圖2所示的實(shí)施例中，由于本實(shí)施例提供的時(shí)鐘同步裝置的功能與實(shí)施例一實(shí)現(xiàn)的功能相對應(yīng)，所以關(guān)于本實(shí)施例的其他功能可參見實(shí)施例一中的內(nèi)容，在此不再一一贅述。
[0084]實(shí)施例三
[0085]請參見圖3所示，圖3所示的為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種時(shí)鐘同步裝置，該時(shí)鐘同步裝置包括:
[0086]計(jì)數(shù)器21，用于在參考時(shí)鐘的當(dāng)前時(shí)鐘周期內(nèi)向計(jì)算模塊22發(fā)送計(jì)數(shù)器21的值；
[0087]計(jì)算模塊22，計(jì)算當(dāng)前時(shí)鐘周期內(nèi)計(jì)數(shù)器21的值與累加值之和作為比較值，其中，累加值為期望時(shí)鐘的頻率的預(yù)設(shè)倍的二倍；
[0088]判斷模塊23，用于判斷當(dāng)前時(shí)鐘周期內(nèi)比較值是否大于門限值，其中，門限值為參考時(shí)鐘的頻率的預(yù)設(shè)倍；
[0089]執(zhí)行模塊24，用于在比較值大于門限值時(shí)，則將比較值與門限值的差值賦予計(jì)數(shù)器21，作為下一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)計(jì)數(shù)器21的值，對當(dāng)前時(shí)鐘周期內(nèi)寄存器25中存儲的時(shí)鐘信號取反后，作為下一時(shí)鐘周期內(nèi)寄存器存儲的時(shí)鐘信號，并作為當(dāng)前時(shí)鐘周期內(nèi)的同步時(shí)鐘信號輸出；在比較值小于或等于門限值時(shí)，則將比較值作為下一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)計(jì)數(shù)器21的值，并將當(dāng)前時(shí)鐘周期內(nèi)寄存器25中存儲的時(shí)鐘信號作為當(dāng)前時(shí)鐘周期內(nèi)的同步時(shí)鐘信號輸出。
[0090]作為優(yōu)選方案，時(shí)鐘同步裝置還可以包括第一倍頻模塊26 ;第一倍頻模塊26，用于將期望時(shí)鐘的頻率通過鎖相環(huán)PLL倍頻至目標(biāo)時(shí)鐘的頻率。
[0091]作為優(yōu)選方案，時(shí)鐘同步裝置還可以包括第二倍頻模塊27 ;第二倍頻模塊27，用于將時(shí)鐘源的頻率通過PLL倍頻至參考時(shí)鐘的頻率。
[0092]在圖3所示的實(shí)施例中，由于本實(shí)施例提供的時(shí)鐘同步裝置的功能與實(shí)施例一實(shí)現(xiàn)的功能相對應(yīng)，所以關(guān)于本實(shí)施例的其他功能可參見實(shí)施例一中的內(nèi)容，在此不再一一贅述。
[0093]應(yīng)用例一
[0094]請參見圖4所示，圖4所示的為本發(fā)明實(shí)施例提供的一個(gè)應(yīng)用例，圖4所示的時(shí)鐘同步裝置I與圖2或圖3所示的時(shí)鐘同步裝置的結(jié)構(gòu)和功能相同，關(guān)于圖4所示的時(shí)鐘同步裝置I的結(jié)構(gòu)和功能具體參見圖2或圖3所示的內(nèi)容即可，下面結(jié)合具體的時(shí)鐘頻率來說明本發(fā)明實(shí)施例提供的方案。
[0095]假設(shè)參考時(shí)鐘為已知時(shí)鐘，期望時(shí)鐘為待同步時(shí)鐘，其中，參考時(shí)鐘的頻率為155.52MHZ，期望時(shí)鐘的頻率為1MHZ，計(jì)數(shù)器的初始值為0，預(yù)設(shè)倍為12.5倍，為了保證參考時(shí)鐘與期望時(shí)鐘之間的同步關(guān)系，需要利用時(shí)鐘同步裝置I來實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘同步，由于時(shí)鐘同步裝置I每次僅輸出當(dāng)前時(shí)鐘周期內(nèi)所對應(yīng)的同步時(shí)鐘信號，所以需要多次循環(huán)執(zhí)行時(shí)鐘同步裝置1，才能夠得到如表I所示的結(jié)果。
[0096]
【權(quán)利要求】
1.一種時(shí)鐘同步方法，其特征在于，所述方法包括: 啟動計(jì)數(shù)器； 計(jì)算參考時(shí)鐘的當(dāng)前時(shí)鐘周期內(nèi)所述計(jì)數(shù)器的值與累加值之和作為比較值，其中，所述累加值為期望時(shí)鐘的頻率的預(yù)設(shè)倍的二倍； 判斷當(dāng)前時(shí)鐘周期內(nèi)所述比較值是否大于門限值，其中，所述門限值為所述參考時(shí)鐘的頻率的所述預(yù)設(shè)倍； 如果所述比較值大于所述門限值，則將所述比較值與所述門限值的差值賦予所述計(jì)數(shù)器，作為下一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)所述計(jì)數(shù)器的值，對當(dāng)前時(shí)鐘周期內(nèi)寄存器中存儲的時(shí)鐘信號取反后，作為下一時(shí)鐘周期內(nèi)所述寄存器存儲的時(shí)鐘信號，并作為當(dāng)前時(shí)鐘周期內(nèi)的同步時(shí)鐘信號輸出； 如果所述比較值小于或等于所述門限值，則將所述比較值作為下一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)所述計(jì)數(shù)器的值，并將當(dāng)前時(shí)鐘周期內(nèi)寄存器中存儲的時(shí)鐘信號作為當(dāng)前時(shí)鐘周期內(nèi)的同步時(shí)鐘信號輸出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的時(shí)鐘同步方法，其特征在于，所述將當(dāng)前時(shí)鐘周期內(nèi)寄存器中存儲的時(shí)鐘信號作為當(dāng)前時(shí)鐘周期內(nèi)的同步時(shí)鐘信號輸出之后，還包括: 將所述期望時(shí)鐘的頻率通過鎖相環(huán)PLL倍頻至目標(biāo)時(shí)鐘的頻率。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的時(shí)鐘同步方法，其特征在于，在啟動所述計(jì)數(shù)器之前，還包括: 將時(shí)鐘源的頻率通過PLL倍頻至所述參考時(shí)鐘的頻率。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的時(shí)鐘同步方法，其特征在于，所述PLL為整數(shù)模式的PLL。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的時(shí)鐘同步方法，其特征在于，所述參考時(shí)鐘的頻率的預(yù)設(shè)倍和所述期望時(shí)鐘的頻率的所述預(yù)設(shè)倍的二倍均為正整數(shù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的時(shí)鐘同步方法，其特征在于，所述參考時(shí)鐘的頻率的預(yù)設(shè)倍和所述期望時(shí)鐘的頻率的所述預(yù)設(shè)倍的二倍的最大公約數(shù)為I。
7.—種時(shí)鐘同步裝置，其特征在于，包括: 計(jì)數(shù)器，用于在參考時(shí)鐘的當(dāng)前時(shí)鐘周期內(nèi)向計(jì)算模塊發(fā)送所述計(jì)數(shù)器的值； 計(jì)算模塊，計(jì)算當(dāng)前時(shí)鐘周期內(nèi)所述計(jì)數(shù)器的值與累加值之和作為比較值，其中，所述累加值為期望時(shí)鐘的頻率的預(yù)設(shè)倍的二倍； 判斷模塊，用于判斷當(dāng)前時(shí)鐘周期內(nèi)所述比較值是否大于所述門限值，其中，所述門限值為所述參考時(shí)鐘的頻率的所述預(yù)設(shè)倍； 執(zhí)行模塊，用于在所述比較值大于所述門限值時(shí)，則將所述比較值與所述門限值的差值賦予所述計(jì)數(shù)器，作為下一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)所述計(jì)數(shù)器的值，對當(dāng)前時(shí)鐘周期內(nèi)寄存器中存儲的時(shí)鐘信號取反后，作為下一時(shí)鐘周期內(nèi)所述寄存器存儲的時(shí)鐘信號，并作為當(dāng)前時(shí)鐘周期內(nèi)的同步時(shí)鐘信號輸出；在所述比較值小于或等于所述門限值時(shí)，則將所述比較值作為下一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)所述計(jì)數(shù)器的值，并將當(dāng)前時(shí)鐘周期內(nèi)寄存器中存儲的時(shí)鐘信號作為當(dāng)前時(shí)鐘周期內(nèi)的同步時(shí)鐘信號輸出。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的時(shí)鐘同步裝置，其特征在于，還包括第一倍頻模塊； 所述第一倍頻模塊，用于將所述期望時(shí)鐘的頻率通過鎖相環(huán)PLL倍頻至目標(biāo)時(shí)鐘的頻率。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的時(shí)鐘同步裝置，其特征在于，還包括第二倍頻模塊； 所述第二倍頻模塊，用于將時(shí)鐘源的頻率通過PLL倍頻至所述參考時(shí)鐘的頻率。
10.一種時(shí)鐘同步裝置，其特征在于，包括輸入裝置、比較器、計(jì)數(shù)器、時(shí)鐘轉(zhuǎn)換器、時(shí)鐘輸出器、加法器和減法器； 所述輸入裝置，用于獲取參考時(shí)鐘、所述參考時(shí)鐘的頻率和期望時(shí)鐘的頻率，啟動所述計(jì)數(shù)器；將所述參考時(shí)鐘的頻率的預(yù)設(shè)倍作為門限值分別發(fā)送給所述比較器和所述減法器，將所述期望時(shí)鐘的頻率的預(yù)設(shè)倍的二倍作為累加值發(fā)送給所述加法器，將所述參考時(shí)鐘分別發(fā)送給所述計(jì)數(shù)器和所述時(shí)鐘輸出器； 所述加法器，用于計(jì)算當(dāng)前時(shí)鐘周期內(nèi)所述計(jì)數(shù)器的值與所述累加值之和作為比較值；將所述比較值發(fā)送給所述比較器和所述減法器； 所述比較器，用于判斷當(dāng)前時(shí)鐘周期內(nèi)所述比較值是否大于所述門限值；將判斷結(jié)果發(fā)送給所述時(shí)鐘轉(zhuǎn)換器和所述減法器； 所述時(shí)鐘轉(zhuǎn)換器，用于在所述比較器判斷出當(dāng)前時(shí)鐘周期內(nèi)所述比較值大于所述門限值時(shí)，則獲取所述時(shí)鐘輸出器中存儲的時(shí)鐘信號取反得到當(dāng)前時(shí)鐘信號，將所述當(dāng)前時(shí)鐘信號發(fā)送給所述時(shí)鐘輸出器作為所述時(shí)鐘輸出器存儲的時(shí)鐘信號； 所述減法器，用于在所述比較器判斷出當(dāng)前時(shí)鐘周期內(nèi)所述比較值大于所述門限值時(shí)，則將所述比較值與所述門限值的差值發(fā)送給所述計(jì)數(shù)器，并將所述差值作為下一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)所述計(jì)數(shù)器的值；在所述比較器判斷出當(dāng)前時(shí)鐘周期內(nèi)所述比較值小于或等于所述門限值時(shí)，則將所述比較值作為下一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)所述計(jì)數(shù)器的值； 時(shí)鐘輸出器，用于將當(dāng)前時(shí)鐘周期內(nèi)寄存器中存儲的時(shí)鐘信號作為當(dāng)前時(shí)鐘周期內(nèi)的同步時(shí)鐘信號 輸出。
【文檔編號】H04L7/033GK103634096SQ201310612983
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2013年11月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月27日
【發(fā)明者】陳德強(qiáng) 申請人:華為技術(shù)有限公司