專(zhuān)利名稱(chēng)：一種高速串行數(shù)據(jù)通訊自適應(yīng)時(shí)鐘配置的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)通訊系統(tǒng)，具體地說(shuō)涉及移動(dòng)通訊系統(tǒng)中分組數(shù)據(jù)交換網(wǎng)的一種高速串行數(shù)據(jù)通訊的自適應(yīng)時(shí)鐘配置方法。
在當(dāng)前的移動(dòng)通訊系統(tǒng)中的機(jī)站控制系統(tǒng)中或者其它的分組交換網(wǎng)絡(luò)中，經(jīng)常需要一種多路高速串行通訊控制器，用以實(shí)現(xiàn)分組交換網(wǎng)絡(luò)中子網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的匯聚節(jié)點(diǎn)。就目前的此類(lèi)產(chǎn)品而言，大致可以分為兩類(lèi)一類(lèi)通過(guò)專(zhuān)用IC器件實(shí)現(xiàn)，此類(lèi)產(chǎn)品都存在配置復(fù)雜、成本較高的缺點(diǎn)。另一類(lèi)可以通過(guò)FPGA自行開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)，其優(yōu)點(diǎn)是配置靈活，成本較低，在開(kāi)發(fā)CDMA系統(tǒng)的BSC(基站控制器)的開(kāi)發(fā)過(guò)程中，就是通過(guò)FPGA自行開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)高速串行通訊控制器。
就目前應(yīng)用而言，無(wú)論是哪種產(chǎn)品都存在如下問(wèn)題由于驅(qū)動(dòng)器件、電纜的線路都存在時(shí)延，而且由于驅(qū)動(dòng)器件種類(lèi)的不同、線路長(zhǎng)度的不同，使得這種時(shí)延的離散性很大，造成串行通訊過(guò)程中時(shí)鐘和數(shù)據(jù)比特相位的不確定，經(jīng)常發(fā)生串行通訊的建立、保持時(shí)間不足，使系統(tǒng)不穩(wěn)定。因此提供一種自適應(yīng)的時(shí)鐘配置方法，增加數(shù)據(jù)的建立、保持時(shí)間顯得十分關(guān)鍵。目前尚未檢索到有關(guān)解決上述問(wèn)題的國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)。
本發(fā)明的目的在于針對(duì)高速串行數(shù)據(jù)通訊提出一種自適應(yīng)的時(shí)鐘配置方法。
本發(fā)明提供的一種高速串行數(shù)據(jù)通訊的時(shí)鐘配置方法，包括如下步驟(1)搜索定界標(biāo)志，進(jìn)行跳轉(zhuǎn)判決；(2)進(jìn)入預(yù)同步定界標(biāo)志階段，根據(jù)判決條件執(zhí)行跳轉(zhuǎn)，如果搜索到定界標(biāo)志，則進(jìn)入同步階段，否則進(jìn)行時(shí)鐘配置判決；(3)根據(jù)預(yù)同步定界標(biāo)志判決結(jié)果，相應(yīng)地執(zhí)行同步階段或時(shí)鐘配置判決。
所述的步驟(1)中的定界標(biāo)志即空閑標(biāo)志，是根據(jù)不同的串行數(shù)據(jù)傳送協(xié)議事先約定的，搜索定界標(biāo)志是指接收時(shí)鐘按比特采樣接收數(shù)據(jù)；如果收到事先約定好的定界標(biāo)志，則判決進(jìn)入預(yù)同步定界標(biāo)志階段；否則判決繼續(xù)搜索定界標(biāo)志。
所述的步驟(2)中的預(yù)同步定界標(biāo)志階段判決條件是指接收時(shí)鐘同步接收串行數(shù)據(jù)，根據(jù)一定性能要求，事先約定一個(gè)定值σ，如果系統(tǒng)連續(xù)采樣到σ個(gè)定界標(biāo)志，則認(rèn)為預(yù)同步成功；否則，認(rèn)為預(yù)同步失??；其中σ值越大，同步可靠性越好，但需要的時(shí)間越長(zhǎng)；σ值越小，同步可靠性越差，所需時(shí)間越短。
所述的步驟(3)根據(jù)預(yù)同步定界標(biāo)志判決結(jié)果，執(zhí)行同步階段或時(shí)鐘配置判決是指如果判斷預(yù)同步定界標(biāo)志成功，則執(zhí)行同步階段；如果判斷預(yù)同步定界標(biāo)志失敗，則進(jìn)入時(shí)鐘配置判決階段。
所述的步驟(3)中執(zhí)行同步階段是指如果判斷預(yù)同步定界標(biāo)志成功，則保持原來(lái)時(shí)鐘相位，進(jìn)入同步階段，繼續(xù)用接收時(shí)鐘采樣接收串行數(shù)，在此過(guò)程中，如果發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤的定界標(biāo)志，返回到執(zhí)行搜索定界標(biāo)志；所述的步驟(3)中時(shí)鐘配置判決階段判決是指如果判斷預(yù)同步定界標(biāo)志失敗，則進(jìn)入時(shí)鐘配置判決階段；執(zhí)行時(shí)鐘相位反轉(zhuǎn)，計(jì)數(shù)器加1，同時(shí)上報(bào)狀態(tài)信息；根據(jù)判決條件使時(shí)鐘相位反轉(zhuǎn)(即相位變化180度)；當(dāng)接收時(shí)鐘相差180度的兩種配置都不能預(yù)同步成功時(shí)，設(shè)置一個(gè)計(jì)數(shù)器(初值設(shè)為0)，時(shí)鐘相位每反轉(zhuǎn)一次，計(jì)數(shù)器加1；如果計(jì)數(shù)器值為2時(shí)，代表時(shí)鐘相位差180度的兩種配置都不能使預(yù)同步成功，此時(shí)將計(jì)數(shù)器清零，上報(bào)狀態(tài)信息；如果計(jì)數(shù)器的值不等于1，返回執(zhí)行重新搜索定界標(biāo)志。
下面結(jié)合附圖對(duì)本方法進(jìn)行詳細(xì)描述。


圖1為接收時(shí)鐘采樣接收串行數(shù)據(jù)同步時(shí)序圖；圖2為本發(fā)明方法流程圖。
圖1為接收時(shí)鐘采樣接收串行數(shù)據(jù)同步時(shí)序圖。RX_CLK代表本地接收時(shí)鐘，本地產(chǎn)生；TX_CLK_R是遠(yuǎn)端設(shè)備的發(fā)送時(shí)鐘，此時(shí)鐘可以由遠(yuǎn)端自行產(chǎn)生，也可以是RX_CLK經(jīng)過(guò)線路時(shí)延t1所得；TX_DATA_R代表遠(yuǎn)端設(shè)備的發(fā)送數(shù)據(jù)，以TX_CLK_R為準(zhǔn)；RX_DATA代表本地的接收數(shù)據(jù)，是TX_DATA_R經(jīng)過(guò)線路時(shí)延所得。其中t1、t2和t3分別代表各段的時(shí)延，Tsp代表本地接收段的建立時(shí)間。設(shè)串行時(shí)鐘的周期為T(mén)，則有如下關(guān)系式
Tsp＝n×T-(t1+t2+t3) n＝1，2，3，……由此可知，當(dāng)各種時(shí)延之和t1+t2+t3與時(shí)鐘周期的正數(shù)倍接近時(shí)，本地接收的建立時(shí)間不足，造成系統(tǒng)不穩(wěn)定。實(shí)際系統(tǒng)中希望將所有時(shí)延限制在一個(gè)時(shí)鐘周期T內(nèi)，即n＝1。
一方面，當(dāng)選定時(shí)鐘周期T后，希望盡可能減小各種時(shí)延之和(t1+t2+t3)，但是由于驅(qū)動(dòng)器件時(shí)延的離散性的存在，而且電纜的長(zhǎng)短對(duì)線路時(shí)延的影響也很明顯，因而要保證建立時(shí)間Tsp并不容易。另一方面，當(dāng)各種時(shí)延之和(t1+t2+t3)確定后，為了保證充足的建立時(shí)間Tsp，要求串行時(shí)鐘周期足夠大，這就限制了系統(tǒng)串行通訊的速度。
基于上述原因，本發(fā)明采用自適應(yīng)的時(shí)鐘配置，以解決由于各種時(shí)延造成的采樣串行數(shù)據(jù)時(shí)建立、保持時(shí)間不夠的問(wèn)題。
圖2為本發(fā)明方法流程圖。定界標(biāo)志搜索部分210，也即空閑標(biāo)志搜索，即按照相應(yīng)的串行數(shù)據(jù)傳送協(xié)議，是以接收時(shí)鐘按比特采樣接收數(shù)據(jù)，在每一個(gè)有效的數(shù)據(jù)包之間搜索定界標(biāo)志。如果收到事先約定好的定界標(biāo)志，判決進(jìn)入預(yù)同步定界標(biāo)志階段；否則判決繼續(xù)搜索定界標(biāo)志。
預(yù)同步階段220，即用接收時(shí)鐘去同步接收到串行數(shù)據(jù)。根據(jù)一定的性能要求，事先約定一個(gè)定值σ，系統(tǒng)連續(xù)采樣到σ個(gè)定界標(biāo)志，認(rèn)為預(yù)同步成功；否則，認(rèn)為預(yù)同步失敗。這里的約定值σ，要綜合考慮數(shù)據(jù)同步的可靠性和系統(tǒng)的容錯(cuò)時(shí)間的要求。σ值越大，同步可靠性越好，但需要的時(shí)間越長(zhǎng)；σ值越小，同步可靠性越差，但需要的時(shí)間越短。如果預(yù)同步定界標(biāo)志成功，判決執(zhí)行同步階段；如果預(yù)同步失敗，判決執(zhí)行時(shí)鐘相位反轉(zhuǎn)，計(jì)數(shù)器加1，同時(shí)上報(bào)狀態(tài)信息。
根據(jù)判決條件執(zhí)行時(shí)鐘配置部分230，包括兩部分預(yù)同步成功，執(zhí)行同步部分231；預(yù)同步失敗，執(zhí)行時(shí)鐘相位反轉(zhuǎn)、計(jì)數(shù)器加1和狀態(tài)信息上報(bào)部分232。
如果預(yù)同步成功，執(zhí)行同步部分231，保持原來(lái)的時(shí)鐘配置，繼續(xù)用接收時(shí)鐘采樣接收串行數(shù)據(jù)，一旦發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤的定界標(biāo)志，返回執(zhí)行搜索定界標(biāo)志；否則停在同步階段，循環(huán)搜索定界標(biāo)志。
如果預(yù)同步失敗，執(zhí)行時(shí)鐘相位反轉(zhuǎn)、計(jì)數(shù)器加1和狀態(tài)信息上報(bào)部分232。一方面執(zhí)行時(shí)鐘相位反轉(zhuǎn)，增加接收時(shí)鐘采樣接收串行數(shù)據(jù)的建立、保持時(shí)間，使系統(tǒng)在接收時(shí)鐘沿處能夠采樣到穩(wěn)定的數(shù)據(jù)；另一方面當(dāng)計(jì)數(shù)器值為2時(shí)，代表時(shí)鐘相位差180度的兩種配置都不能使預(yù)同步成功，此時(shí)清0計(jì)數(shù)器，上報(bào)狀態(tài)信息，重新進(jìn)入定界標(biāo)志搜索狀態(tài)；如果計(jì)數(shù)器不等于2，返回執(zhí)行搜索定界標(biāo)志。
本發(fā)明公開(kāi)了一種高速串行數(shù)據(jù)通訊自適應(yīng)時(shí)鐘配置的方法。所述方法應(yīng)用于數(shù)據(jù)通訊領(lǐng)域分組交換網(wǎng)絡(luò)，針對(duì)高速串行通訊，預(yù)先設(shè)定預(yù)值，搜索定界標(biāo)志，根據(jù)預(yù)同步狀態(tài)采用自適應(yīng)的串行采樣時(shí)鐘配置方法，可以使串行時(shí)鐘產(chǎn)生180度的相移，增加串行時(shí)鐘采樣的建立、操持時(shí)間，而且在兩種時(shí)鐘相位都不能夠預(yù)同步成功時(shí)，上報(bào)狀態(tài)信息。采用本發(fā)明所述方法，有效地解決了移動(dòng)通訊機(jī)站控制系統(tǒng)分組交換網(wǎng)絡(luò)所需的高速串行數(shù)據(jù)通訊中，由于各種延時(shí)造成的采樣時(shí)鐘的建立、保持時(shí)間不夠，從而使得系統(tǒng)通訊穩(wěn)定性下降的問(wèn)題，而且大大提高了點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的串行數(shù)據(jù)通訊速率。
權(quán)利要求
1.一種高速串行數(shù)據(jù)通訊自適應(yīng)時(shí)鐘配置的方法，其特征在于包括以下步驟步驟1搜索定界標(biāo)志，進(jìn)行跳轉(zhuǎn)判決(210)；步驟2進(jìn)入預(yù)同步定界標(biāo)志階段，根據(jù)判決條件執(zhí)行跳轉(zhuǎn)，如果搜索到定界標(biāo)志，則進(jìn)入同步階段，否則進(jìn)行時(shí)鐘配置判決(220)；步驟3根據(jù)預(yù)同步定界標(biāo)志判決結(jié)果，執(zhí)行同步階段或時(shí)鐘配置判決(230)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高速串行數(shù)據(jù)通訊的自適應(yīng)時(shí)鐘配置的方法，其特征在于所述的步驟1(210)中的定界標(biāo)志即空閑標(biāo)志是根據(jù)不同的串行數(shù)據(jù)傳送協(xié)議事先約定的；搜索定界標(biāo)志是接收時(shí)鐘按比特采樣接收數(shù)據(jù)；如果收到事先約定好的定界標(biāo)志，則判決進(jìn)入預(yù)同步定界標(biāo)志階段；否則繼續(xù)搜索定界標(biāo)志。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高速串行數(shù)據(jù)通訊的自適應(yīng)時(shí)鐘配置方法，其特征在于所述的步驟2(220)中的預(yù)同步定界標(biāo)志階段判決條件包括接收時(shí)鐘同步接收串行數(shù)據(jù)根據(jù)一定性能要求，事先約定一個(gè)定值σ，如果系統(tǒng)連續(xù)采樣到σ個(gè)定界標(biāo)志，則認(rèn)為預(yù)同步成功；否則，認(rèn)為預(yù)同步失?。黄渲笑抑翟酱?，同步可靠性越好，但需要的時(shí)間越長(zhǎng)；σ值越小，同步可靠性越差，所需時(shí)間越短。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高速串行數(shù)據(jù)通訊的自適應(yīng)時(shí)鐘配置方法，其特征在于所述的步驟3(230)根據(jù)預(yù)同步定界標(biāo)志判決結(jié)果，執(zhí)行同步階段或時(shí)鐘配置判決是指如果判斷預(yù)同步定界標(biāo)志成功，則執(zhí)行同步階段(231)；如果判斷預(yù)同步定界標(biāo)志失敗，則進(jìn)入時(shí)鐘配置判決階段(232)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高速串行數(shù)據(jù)通訊的自適應(yīng)時(shí)鐘配置方法，其特征在于所述的步驟3中執(zhí)行同步階段(231)是指如果判斷預(yù)同步定界標(biāo)志成功，則保持原來(lái)時(shí)鐘相位，進(jìn)入同步階段，繼續(xù)用接收時(shí)鐘采樣接收串行數(shù)，在此過(guò)程中，如果發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤的定界標(biāo)志，返回執(zhí)行搜索定界標(biāo)志(210)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的高速串行數(shù)據(jù)通訊的自適應(yīng)時(shí)鐘配置方法，其特征在于所述的步驟3中時(shí)鐘配置判決階段判決(232)過(guò)程中，如果判斷預(yù)同步定界標(biāo)志失敗，則進(jìn)入時(shí)鐘配置判決階段；執(zhí)行時(shí)鐘相位反轉(zhuǎn)，計(jì)數(shù)器加1，同時(shí)上報(bào)狀態(tài)信息；根據(jù)判決條件執(zhí)行時(shí)鐘相位反轉(zhuǎn)(即相位變化180度)；如果接收時(shí)鐘相差180度的兩種配置都不能使預(yù)同步成功時(shí)，設(shè)置一個(gè)計(jì)數(shù)器(初值設(shè)為0)，時(shí)鐘相位每反轉(zhuǎn)一次，計(jì)數(shù)器加1；如果計(jì)數(shù)器值為2時(shí)，代表時(shí)鐘相位差180度的兩種配置都不能使預(yù)同步成功，此時(shí)將計(jì)數(shù)器清零，上報(bào)狀態(tài)信息；如果計(jì)數(shù)器的值不等于1，返回執(zhí)行重新搜索定界標(biāo)志(210)。
全文摘要
發(fā)明公開(kāi)一種高速串行數(shù)據(jù)通訊自適應(yīng)時(shí)鐘配置的方法。所述方法應(yīng)用于數(shù)據(jù)通訊領(lǐng)域分組交換網(wǎng)絡(luò),針對(duì)高速串行通訊,預(yù)先設(shè)定預(yù)值,搜索定界標(biāo)志,根據(jù)預(yù)同步狀態(tài)采用自適應(yīng)的串行采樣時(shí)鐘配置方法,可以使串行時(shí)鐘產(chǎn)生180度的相移,增加串行時(shí)鐘采樣的建立、操持時(shí)間,而且在兩種時(shí)鐘相位都不能夠預(yù)同步成功時(shí),上報(bào)狀態(tài)信息。利用本發(fā)明能有效地解決高速串行通訊中由于各種線路延時(shí)的離散性,造成串行數(shù)據(jù)采樣不穩(wěn)定的問(wèn)題。
文檔編號(hào)H04L12/56GK1380775SQ01105989
公開(kāi)日2002年11月20日 申請(qǐng)日期2001年4月12日 優(yōu)先權(quán)日2001年4月12日
發(fā)明者車(chē)偉靜, 王喜瑜 申請(qǐng)人:深圳市中興通訊股份有限公司