一種數(shù)據(jù)傳輸時鐘連續(xù)調(diào)節(jié)方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及數(shù)據(jù)傳輸領(lǐng)域，具體設(shè)及數(shù)字信息傳輸技術(shù)，尤其設(shè)及一種數(shù)據(jù)傳輸 時鐘連續(xù)調(diào)節(jié)方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 在通信或數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中，設(shè)備間經(jīng)常需要進(jìn)行高速數(shù)據(jù)的交互，而對于一些專 用設(shè)備，由于缺乏網(wǎng)口等基于復(fù)雜協(xié)議的接口，因此，設(shè)備間的數(shù)據(jù)交互通常采用較為簡 單的電平接口形式進(jìn)行傳輸，如現(xiàn)有技術(shù)中為了滿足此類應(yīng)用而形成的一系列電平接口 標(biāo)準(zhǔn)：RS232、LVDS(Low Voltage Differential Si即aling，即低壓差分信號技術(shù)接口）、 E化(血itter Coupled Logic,即發(fā)射極禪合邏輯電路）等接口標(biāo)準(zhǔn)。
[0003] 其中RS232接口標(biāo)準(zhǔn)采用異步傳輸模式，設(shè)備間無數(shù)據(jù)時鐘信號，只是利用約定 好的速率進(jìn)行數(shù)據(jù)的接收，其傳輸速率通常為幾十肺PS，該接口標(biāo)準(zhǔn)一般僅適用于低速率 的數(shù)據(jù)傳輸。而在LVDS和E化接口標(biāo)準(zhǔn)中，時鐘信號伴隨數(shù)據(jù)在設(shè)備間傳輸，其中，LVDS接 口標(biāo)準(zhǔn)采用并行傳輸，除時鐘信號外，設(shè)備間通常還需要多根數(shù)據(jù)線，而單路數(shù)據(jù)傳輸速率 能達(dá)到200Mbps W上，因此，可W用于較高速率的數(shù)據(jù)傳輸；而E化接口標(biāo)準(zhǔn)則采用差分電 平，只需一路時鐘信號和一路數(shù)據(jù)信號，其傳輸速率可達(dá)1抓PS W上，可W適用于高速數(shù)據(jù) 傳輸。
[0004] 但無論是LVDS、E化或其它類型的高速數(shù)據(jù)接口，對于大多數(shù)應(yīng)用來說，其傳輸?shù)?信號包括兩種：連續(xù)的時鐘信號和連續(xù)的數(shù)據(jù)信號。接收端設(shè)備根據(jù)接收到的連續(xù)時鐘信 號對接收到的數(shù)據(jù)信號進(jìn)行采樣，從而獲得有效數(shù)據(jù)。W下通過一個具體的實施例來說明 現(xiàn)有技術(shù)中設(shè)備間進(jìn)行實時高速數(shù)據(jù)交互的過程，假設(shè)設(shè)備A為發(fā)送端，設(shè)備B為接收端， 由于是實時交互，因此，設(shè)備A需要接收前級處理設(shè)備發(fā)過來的數(shù)據(jù)，同時進(jìn)行數(shù)據(jù)處理， 并將處理后的數(shù)據(jù)實時發(fā)送給設(shè)備B。而設(shè)備A實際接收的數(shù)據(jù)速率與預(yù)設(shè)的理論速率有 偏差（屬于正常范圍，如晶振的溫漂、無線通信中的多普勒頻移等影響），假設(shè)設(shè)備A的預(yù)期 速率為化PS，而由于各類因素造成的速率誤差為Δ (運(yùn)個誤差隨著時間還在動態(tài)變化），則 設(shè)備A需要向設(shè)備B傳輸?shù)乃俾蕿椋≧+ Δ )bps。如果設(shè)備A W化PS的速率向設(shè)備B發(fā)送 數(shù)據(jù)，則經(jīng)過一定時間W后，將會出現(xiàn)數(shù)據(jù)緩沖單元讀空（Δ為正）或溢出（Δ為負(fù)）的現(xiàn) 象。針對此問題，目前主要采用對時鐘頻率進(jìn)行階梯性的調(diào)節(jié)來解決，即先預(yù)設(shè)一個調(diào)節(jié)量 Δ^，當(dāng)發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)緩沖單元將要溢出的時侯，將時鐘頻率增加 Δ^，當(dāng)發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)緩沖單元 將要讀空的時侯將時鐘頻率減小Δ^，^此來避免緩沖區(qū)的上下溢出。但是，采用該方法對 時鐘頻率進(jìn)行調(diào)節(jié)，由于時鐘頻率的變化是跳變的，因此，會造成數(shù)據(jù)接收可靠性差、數(shù)據(jù) 傳輸速率低的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】
陽〇化]有鑒于此，本發(fā)明實施例提供一種數(shù)據(jù)傳輸時鐘連續(xù)調(diào)節(jié)方法及裝置，從而提高 數(shù)據(jù)的傳輸速率W及接收端接收數(shù)據(jù)的可靠性。
[0006] 本發(fā)明實施例采用W下技術(shù)方案：
[0007] 第一方面，本發(fā)明實施例提供了一種數(shù)據(jù)傳輸時鐘連續(xù)調(diào)節(jié)方法，包括：
[0008] 接收前級模塊W-定速率輸出的數(shù)據(jù)并在數(shù)據(jù)緩沖單元中存儲；
[0009] 監(jiān)測所述數(shù)據(jù)緩沖單元當(dāng)前的緩存狀態(tài)，若所述數(shù)據(jù)緩沖單元當(dāng)前的緩存狀態(tài)滿 足預(yù)設(shè)的緩存闊值，則根據(jù)所述數(shù)據(jù)緩沖單元當(dāng)前的緩存狀態(tài)確定誤差信號；
[0010] 對所述誤差信號進(jìn)行二階濾波，產(chǎn)生濾波后的時鐘補(bǔ)償信號；
[0011] 根據(jù)所述時鐘補(bǔ)償信號與預(yù)設(shè)的初始頻率字確定新的時鐘頻率；
[0012] 根據(jù)所述新的時鐘頻率讀取所述數(shù)據(jù)緩沖單元中的數(shù)據(jù)并進(jìn)行高速并串轉(zhuǎn)換，輸 出轉(zhuǎn)換后的串行數(shù)據(jù)信號和時鐘信號。
[0013] 第二方面，本發(fā)明實施例還提供了一種數(shù)據(jù)傳輸時鐘連續(xù)調(diào)節(jié)裝置，包括：
[0014] 數(shù)據(jù)緩沖單元，用于接收前級模塊W-定速率輸出的數(shù)據(jù)并進(jìn)行存儲；
[0015] 誤差特性轉(zhuǎn)換單元，用于監(jiān)測所述數(shù)據(jù)緩沖單元當(dāng)前的緩存狀態(tài)，若所述數(shù)據(jù)緩 沖單元當(dāng)前的緩存狀態(tài)滿足預(yù)設(shè)的緩存闊值，則根據(jù)所述數(shù)據(jù)緩沖單元當(dāng)前的緩存狀態(tài)確 定誤差信號；
[0016] 二階濾波單元，用于對所述誤差信號進(jìn)行二階濾波，產(chǎn)生濾波后的時鐘補(bǔ)償信 號；
[0017] 數(shù)字頻率綜合單元，用于根據(jù)所述時鐘補(bǔ)償信號與預(yù)設(shè)的初始頻率字確定新的時 鐘頻率；
[0018] 高速并串轉(zhuǎn)換單元，用于根據(jù)所述新的時鐘頻率讀取所述數(shù)據(jù)緩沖單元中的數(shù)據(jù) 并進(jìn)行高速并串轉(zhuǎn)換，輸出轉(zhuǎn)換后的串行數(shù)據(jù)信號和時鐘信號。
[0019] 本發(fā)明實施例提出的技術(shù)方案的有益技術(shù)效果是：
[0020] 本發(fā)明實施例的技術(shù)方案通過接收前級模塊W-定速率輸出的數(shù)據(jù)并在數(shù)據(jù)緩 沖單元中存儲，根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)緩沖單元當(dāng)前的緩存狀態(tài)W確定誤差信號，并對誤差信號進(jìn) 行二階濾波等處理后從而確定新的時鐘頻率，根據(jù)新的時鐘頻率讀取數(shù)據(jù)緩沖單元中的數(shù) 據(jù)并進(jìn)行高速并串轉(zhuǎn)換，輸出轉(zhuǎn)換后的串行數(shù)據(jù)信號和時鐘信號，從而實現(xiàn)對數(shù)據(jù)時鐘頻 率進(jìn)行連續(xù)調(diào)節(jié)，并最終收斂到實際的數(shù)據(jù)傳輸速率上去，不僅可W提高高速傳輸時時鐘 頻率的穩(wěn)定性、降低抖動，還可W增加接收端接收數(shù)據(jù)的可靠性，提高數(shù)據(jù)收發(fā)的速率。
【附圖說明】
[0021] 為了更清楚地說明本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案，下面將對本發(fā)明實施例描述中所 需要使用的附圖作簡單的介紹，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W根據(jù)本發(fā)明實施 例的內(nèi)容和運(yùn)些附圖獲得其他的附圖。
[0022] 圖1是本發(fā)明具體實施例一所述的數(shù)據(jù)傳輸時鐘連續(xù)調(diào)節(jié)方法的流程示意圖；
[0023] 圖2是本發(fā)明具體實施例二所述的數(shù)據(jù)傳輸時鐘連續(xù)調(diào)節(jié)裝置的結(jié)構(gòu)框圖。
【具體實施方式】
[0024] 為使本發(fā)明解決的技術(shù)問題、采用的技術(shù)方案和達(dá)到的技術(shù)效果更加清楚，下面 將結(jié)合附圖對本發(fā)明實施例的技術(shù)方案作進(jìn)一步的詳細(xì)描述，顯然，所描述的實施例僅僅 是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員在 沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[00巧]下面結(jié)合附圖并通過【具體實施方式】來進(jìn)一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案。
[00%] 實施例一
[0027] 圖1是本發(fā)明具體實施例一所述的數(shù)據(jù)傳輸時鐘連續(xù)調(diào)節(jié)方法的流程示意圖，如 圖1所示，所述方法可W包括如下步驟：
[0028] 步驟S101，接收前級模塊W-定速率輸出的數(shù)據(jù)并在數(shù)據(jù)緩沖單元中存儲；
[0029] 步驟S102,監(jiān)測所述數(shù)據(jù)緩沖單元當(dāng)前的緩存狀態(tài)，若所述數(shù)據(jù)緩沖單元當(dāng)前的 緩存狀態(tài)滿足預(yù)設(shè)的緩存闊值，則根據(jù)所述數(shù)據(jù)緩沖單元當(dāng)前的緩存狀態(tài)確定誤差信號；
[0030] 步驟S103,對所述誤差信號進(jìn)行二階濾波，產(chǎn)生濾波后的時鐘補(bǔ)償信號；
[0031] 步驟S104,根據(jù)所述時鐘補(bǔ)償信號與預(yù)設(shè)的初始頻率字確定新的時鐘頻率；
[0032] 步驟S105,根據(jù)所述新的時鐘頻率讀取所述數(shù)據(jù)緩沖單元中的數(shù)據(jù)并進(jìn)行高速并 串轉(zhuǎn)換，輸出轉(zhuǎn)換后的串行數(shù)據(jù)信號和時鐘信號。
[0033] 本發(fā)明的技術(shù)方案主要適用于設(shè)備間需要進(jìn)行高速連續(xù)數(shù)據(jù)傳輸?shù)那闆r，本實施 例的執(zhí)行主體可W是數(shù)據(jù)傳輸時鐘連續(xù)調(diào)節(jié)裝置，其可W部署在需要發(fā)送數(shù)據(jù)的設(shè)備端， 也可W單獨部署并通過網(wǎng)絡(luò)或其他方式分別與需要發(fā)送數(shù)據(jù)的設(shè)備端和需要接收數(shù)據(jù)的 設(shè)備端連接，從而實現(xiàn)對數(shù)據(jù)時鐘頻率進(jìn)行連續(xù)調(diào)節(jié)，W提高高速傳輸時時鐘頻率的穩(wěn)定 性、降低抖動，并增加接收端接收數(shù)據(jù)的可靠性，提高數(shù)據(jù)收發(fā)的速率。
[0034] W下W數(shù)據(jù)傳輸時鐘連續(xù)調(diào)節(jié)裝置單獨部署為例進(jìn)行說明，具體地，例如，當(dāng)需要 發(fā)送數(shù)據(jù)的設(shè)備A要向需要接收數(shù)據(jù)的設(shè)備B實時的發(fā)送數(shù)據(jù)時，設(shè)備A可W通過本實施 例提供的數(shù)據(jù)傳輸時鐘連續(xù)調(diào)節(jié)裝置與設(shè)備B進(jìn)行連接，從而數(shù)據(jù)傳輸時鐘連續(xù)調(diào)節(jié)裝置 可W接收前級模塊W速率R傳輸至設(shè)備A的數(shù)據(jù)，并在數(shù)據(jù)緩沖單元中存儲，同時，對數(shù)據(jù) 緩沖單元當(dāng)前的緩存狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測，判斷數(shù)據(jù)緩沖單元當(dāng)前的緩存狀態(tài)是否滿足預(yù)設(shè)的緩 存闊值，若滿足，則根據(jù)數(shù)據(jù)緩沖單元當(dāng)前的緩存狀態(tài)確定誤差信號。在本實施例中，數(shù)據(jù) 緩沖單元當(dāng)前的緩存狀態(tài)可W包括數(shù)據(jù)緩沖單元當(dāng)前緩存的數(shù)據(jù)量，如果數(shù)據(jù)緩沖單元當(dāng) 前緩存的數(shù)據(jù)量大于數(shù)據(jù)緩沖單元的總?cè)萘康囊话耄瑒t表示數(shù)據(jù)緩沖單元當(dāng)前的緩存狀態(tài) 滿足預(yù)設(shè)的緩存闊值，此時，可W根據(jù)W下公式確定誤差信號V :
[0035]
[0036] 其中，V為誤差信號，e為自然常數(shù)，L為數(shù)據(jù)緩沖單元的總?cè)萘浚?為數(shù)據(jù)緩沖單 元當(dāng)前緩存的數(shù)據(jù)量，R為前級模塊輸出數(shù)據(jù)的速率，σ為響應(yīng)時間調(diào)節(jié)因子，其值為一正 數(shù)，可W根據(jù)前級模塊輸出數(shù)據(jù)的速率R的變化程度來設(shè)定。
[0037] 優(yōu)選地，在本實施例中，響應(yīng)時間調(diào)節(jié)因子σ不小于1且不大于128。例如，如果 前級模塊輸出數(shù)據(jù)的速率R隨時間的變化較大，則σ可取一較大值，W跟蹤運(yùn)種變化；如果 前級模塊輸出數(shù)據(jù)的速率R隨時間的變化較小，則σ可取一較小值，W獲得更穩(wěn)定的跟蹤。
[0038] 進(jìn)一步的，在本實施例中，可W采用二階濾波環(huán)路對上述誤差信號V進(jìn)行二 階濾波，從而產(chǎn)生濾波后的時鐘補(bǔ)償信號Afw，其中，Afw= ki*vw+v"3gw，Vagw二 Vfegh 1沖2*Vb,t，Vfcgw為二階濾波環(huán)路中的寄存器，初始值為0, V bst是上一次產(chǎn)生的誤差信 號，ki、k2為環(huán)路系數(shù)，