摘要: 介绍了时钟分相技术并讨论了时钟分相技术在高速数字电路设计中的作用。 关键词: 时钟分相技术; 应用 中图分类号: TN 79 文献标识码:A 文章编号: 025820934 (2000) 0620437203 时钟是高速数字电路设计的关键技术之一, 系统时钟的性能好坏, 直接影响了整个电路的 性能。尤其现代电子系统对性能的越来越高的要求, 迫使我们集中更多的注意力在更高频率、 更高精度的时钟设计上面。但随着系统时钟频率的升高。我们的系统设计将面临一系列的问 题。 1) 时钟的快速电平切换将给电路带来的串扰(Crosstalk) 和其他的噪声。 2) 高速的时钟对电路板的设计提出了更高的要求: 我们应引入传输线(T ransm ission L ine) 模型, 并在信号的匹配上有更多的考虑。 3) 在系统时钟高于100MHz 的情况下, 应使用高速芯片来达到所需的速度, 如ECL 芯 片, 但这种芯片一般功耗很大, 再加上匹配电阻增加的功耗, 使整个系统所需要的电流增大, 发 热量增多, 对系统的稳定性和集成度有不利的影响。 4) 高频时钟相应的电磁辐射(EM I) 比较严重。 所以在高速数字系统设计中对高频时钟信号的处理应格外慎重, 尽量减少电路中高频信 号的成分, 这里介绍一种很好的解决方法, 即利用时钟分相技术, 以低频的时钟实现高频的处 理。 1 时钟分相技术 我们知道, 时钟信号的一个周期按相位来分, 可以分为360°。所谓时钟分相技术, 就是把 时钟周期的多个相位都加以利用, 以达到更高的时间分辨。在通常的设计中, 我们只用到时钟 的上升沿(0 相位) , 如果把时钟的下降沿(180°相位) 也加以利用, 系统的时间分辨能力就可以 提高一倍(如图1a 所示)。同理, 将时钟分为4 个相位(0°、90°、180°和270°) , 系统的时间分辨就 可以提高为原来的4 倍(如图1b 所示)。 以前也有人尝试过用专门的延迟线或逻辑门延时来达到时钟分相的目的。用这种方法产生的相位差不够准确, 而且引起的时间偏移(Skew ) 和抖动 (J itters) 比较大, 无法实现高精度的时间分辨。 近年来半导体技术的发展, 使高质量的分相功能在一 片芯片内实现成为可能, 如AMCC 公司的S4405, CY2 PRESS 公司的CY9901 和CY9911, 都是性能优异的时钟 芯片。这些芯片的出现, 大大促进了时钟分相技术在实际电 路中的应用。我们在这方面作了一些尝试性的工作: 要获得 良好的时间性能, 必须确保分相时钟的Skew 和J itters 都 比较小。因此在我们的设计中, 通常用一个低频、高精度的 晶体作为时钟源, 将这个低频时钟通过一个锁相环(PLL ) , 获得一个较高频率的、比较纯净的时钟, 对这个时钟进行分相, 就可获得高稳定、低抖动的分 相时钟。 这部分电路在实际运用中获得了很好的效果。下面以应用的实例加以说明。2 应用实例 2. 1 应用在接入网中 在通讯系统中, 由于要减少传输 上的硬件开销, 一般以串行模式传输 图3 时钟分为4 个相位 数据, 与其同步的时钟信号并不传输。 但本地接收到数据时, 为了准确地获取 数据, 必须得到数据时钟, 即要获取与数 据同步的时钟信号。在接入网中, 数据传 输的结构如图2 所示。 数据以68MBös 的速率传输, 即每 个bit 占有14. 7ns 的宽度, 在每个数据 帧的开头有一个用于同步检测的头部信息。我们要找到与它同步性好的时钟信号, 一般时间 分辨应该达到1ö4 的时钟周期。即14. 7ö 4≈ 3. 7ns, 这就是说, 系统时钟频率应在300MHz 以 上, 在这种频率下, 我们必须使用ECL inp s 芯片(ECL inp s 是ECL 芯片系列中速度最快的, 其 典型门延迟为340p s) , 如前所述, 这样对整个系统设计带来很多的困扰。 我们在这里使用锁相环和时钟分相技术, 将一个16MHz 晶振作为时钟源, 经过锁相环 89429 升频得到68MHz 的时钟, 再经过分相芯片AMCCS4405 分成4 个相位, 如图3 所示。 我们只要从4 个相位的68MHz 时钟中选择出与数据同步性最好的一个。选择的依据是: 在每个数据帧的头部(HEAD) 都有一个8bit 的KWD (KeyWord) (如图1 所示) , 我们分别用 这4 个相位的时钟去锁存数据, 如果经某个时钟锁存后的数据在这个指定位置最先检测出这 个KWD, 就认为下一相位的时钟与数据的同步性最好(相关)。 根据这个判别原理, 我们设计了图4 所示的时钟分相选择电路。 在板上通过锁相环89429 和分相芯片S4405 获得我们所要的68MHz 4 相时钟: 用这4 个 时钟分别将输入数据进行移位, 将移位的数据与KWD 作比较, 若至少有7bit 符合, 则认为检 出了KWD。将4 路相关器的结果经过优先判选控制逻辑, 即可输出同步性最好的时钟。这里, 我们运用AMCC 公司生产的 S4405 芯片, 对68MHz 的时钟进行了4 分 相, 成功地实现了同步时钟的获取, 这部分 电路目前已实际地应用在某通讯系统的接 入网中。 2. 2 高速数据采集系统中的应用 高速、高精度的模拟- 数字变换 (ADC) 一直是高速数据采集系统的关键部 分。高速的ADC 价格昂贵, 而且系统设计 难度很高。以前就有人考虑使用多个低速 图5 分相技术应用于采集系统 ADC 和时钟分相, 用以替代高速的ADC, 但由 于时钟分相电路产生的相位不准确, 时钟的 J itters 和Skew 比较大(如前述) , 容易产生较 大的孔径晃动(Aperture J itters) , 无法达到很 好的时间分辨。 现在使用时钟分相芯片, 我们可以把分相 技术应用在高速数据采集系统中: 以4 分相后 图6 分相技术提高系统的数据采集率 的80MHz 采样时钟分别作为ADC 的 转换时钟, 对模拟信号进行采样, 如图5 所示。 在每一采集通道中, 输入信号经过 缓冲、调理, 送入ADC 进行模数转换, 采集到的数据写入存储器(M EM )。各个 采集通道采集的是同一信号, 不过采样 点依次相差90°相位。通过存储器中的数 据重组, 可以使系统时钟为80MHz 的采 集系统达到320MHz 数据采集率(如图6 所示)。 3 总结 灵活地运用时钟分相技术, 可以有效地用低频时钟实现相当于高频时钟的时间性能, 并 避免了高速数字电路设计中一些问题, 降低了系统设计的难度。
上传时间： 2013-12-17
上传用户：xg262122
数字同步的基本概念 同步是指通信双方的定时信号符合一定的时间关系，它又可以分为位同步、帧同步和网同步： 位同步是指通信双方的位定时脉冲信号频率相等且符合一定的相位关系。 帧同步是指通信双方的帧定时信号的频率相同且保持一定的相位关系。帧同步的作用是在同步复用的情况下，能够正确地区分每一帧的起始位置从而确定各路信号的相应位置并正确地把它们区分开来。帧同步是通过在信码中插入帧同步码来实现的。 网同步是指网络中各个节点的时钟信号的频率相等 。
上传时间： 2013-10-29
上传用户：宋桃子
本资料是面向CAN 总线初学者的CAN 入门书。对CAN 是什么、CAN 的特征、标准规格下的位置分布等、CAN 的概要及CAN 的协议进行了说明。2. 使用注意事项本资料对博世（BOSCH）公司所提出的CAN 概要及协议进行了归纳，可作为实际应用中的参考资料。对于具有CAN 功能的产品不承担任何责任。 1. 概要....................................................................... 12. 使用注意事项.................................................................... 13. CAN 是什么？................................................. 23.1 CAN 的应用示例......................................................... 33.2 总线拓扑图................................................ 44. CAN 的特点................................................................... 55. 错误................................................................................... 65.1 错误状态的种类...................................................... 65.2 错误计数值.............................................................................. 86. CAN 协议的基本概念........................................... 97. CAN 协议及标准规格.................................. 127.1 ISO 标准化的CAN 协议................................................. 127.2 ISO11898 和ISO11519-2 的不同点...................................... 137.3 CAN 和标准规格....................................................................... 178. CAN 协议.................................................................................. 188.1 帧的种类.................................................................. 188.2 数据帧....................................................... 218.3 遥控帧.......................................................................................... 288.4 错误帧........................................................................ 308.5 过载帧......................................................................... 318.6 帧间隔................................................................ 328.7 优先级的决定..................................................... 338.8 位填充................................................................................. 368.9 错误的种类.............................................................. 378.10 错误帧的输出.................................................. 398.11 位时序........................................................................ 408.12 取得同步的方法................................................. 428.13 硬件同步.................................................................... 438.14 再同步.................................................................... 448.15 调整同步的规则....................................................... 45
上传时间： 2013-10-14
上传用户：清山绿水
这是操作系统课，期中考试的题目，用互斥信号量解决进程同步的问题
标签： 操作系统
上传时间： 2015-03-22
上传用户：lizhen9880
通信系统中，信号捕获和同步的数字锁相环的MATLAB仿真程序
标签： 通信系统
上传时间： 2014-06-13
上传用户：叶山豪
查看显示网络计算机时间，到达同步的目的
标签： 网络计算机
上传时间： 2013-12-17
上传用户：royzhangsz
超宽带系统链路matlab仿真程序 超宽带系统简单仿真平台，有简单界面.包括可替换的脉冲成型（半余弦脉冲）、IEEE802.15.3a的修正SV信道、最大似然信道估计、Rake接收机等模块，可以实现monte carlo仿真求误码率。可添加多址接入、编码等功能（维特比编解码、帧同步的程序由本人同学编写）。入口主程序uwbsim.m 编解码程序：bin2deci.m；bini2deci.m；deci2bin.m VITRBI.m 信道及信道估计：ch_est.m；channel.m；channelgenerator.m；conv_m. m；sigfold.m UWB_SV_channel.m uwb_sv_cnvrt_ct.m uwb_sv_eval_ct.m uwb_sv_model_ct.m uwb_sv_params.m Rake接收机：findpeak.m；MRC_combine.m；MRC_Rake.m；n_upsample.m；selectpath.m 其他：cnv_encd.m；dssignal.m；Eb_halfcos.m；waveshape.m；halfcos_generator.m；metric.m；nxt_stat.m；sim_main.m；spreadgren.m；test_code.m；training_ds.m；uwbsim.m；vit_test.m
上传时间： 2013-12-30
上传用户：duoshen1989
VHDL程序，使用锁相法实现位同步的算法，并可以对算法进行仿真
上传时间： 2013-12-11
上传用户：123456wh
Win32 API作为 Microsoft 32位平台（包括：Windows 9x，Windows NT3.1／4.0／5.0，WindowsCE）的应用程序编程接口，它是构筑所有32位Windows平台的基石，所有在Windows平台上运行的应用程序都可以调用这些函数。 从事Windows应用程序开发，离不开对Win32 API函数的调用。只有充分理解和利用API函数，才能深入到Windows的内部，充分挖掘系统提供的强大功能和灵活性。 近年来，随着Microsoft 32位平台的版本升级， Win32 API函数的构成、功能与调用方式都有很大的发展变化，然而，国内很少有相关的新版资料出版。为了满足广大开发人员的迫切需求，我们经过认真收集、整理素材，组织编写了这本与各种Microsoft 32位平台最新版本同步的Win32 API参考手册。 全书收录了五大类函数：窗口管理、图形设备接口、系统服务、国际特性以及网络服务。所有函数均附有功能说明、参数说明、返回值说明、备注以及引用说明。另外，在本书的第一章，我们对WiN32 API函数作了完整的概述；在附录部分，讲解了如何在Visual Basic和Delphi中对其调用。 由于篇幅较大，涉及技术内容广泛，加之时间仓促，书中难免存在不少错误或疏漏，希望广大读者给与批评指正。
上传时间： 2014-01-20
上传用户：凌云御清风
Win32 API作为 Microsoft 32位平台（包括：Windows 9x，Windows NT3.1／4.0／5.0，WindowsCE）的应用程序编程接口，它是构筑所有32位Windows平台的基石，所有在Windows平台上运行的应用程序都可以调用这些函数。 从事Windows应用程序开发，离不开对Win32 API函数的调用。只有充分理解和利用API函数，才能深入到Windows的内部，充分挖掘系统提供的强大功能和灵活性。 近年来，随着Microsoft 32位平台的版本升级， Win32 API函数的构成、功能与调用方式都有很大的发展变化，然而，国内很少有相关的新版资料出版。为了满足广大开发人员的迫切需求，我们经过认真收集、整理素材，组织编写了这本与各种Microsoft 32位平台最新版本同步的Win32 API参考手册。 全书收录了五大类函数：窗口管理、图形设备接口、系统服务、国际特性以及网络服务。所有函数均附有功能说明、参数说明、返回值说明、备注以及引用说明。另外，在本书的第一章，我们对WiN32 API函数作了完整的概述；在附录部分，讲解了如何在Visual Basic和Delphi中对其调用。 由于篇幅较大，涉及技术内容广泛，加之时间仓促，书中难免存在不少错误或疏漏，希望广大读者给与批评指正。
上传时间： 2014-01-04
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