本發(fā)明涉及通信技術領域,尤其涉及一種可編程邏輯控制器件及其高速信號接收方法。
背景技術:
在大型局域網(wǎng)或運營商的千兆或萬兆以太網(wǎng)中,高速信號的接入問題是高性能處理中必須面對和解決的一個關鍵問題。現(xiàn)有技術一般是通過對串行信號進行并行化降速處理來適應器件的處理能力。典型地,速率高達10ghz的信號一般是通過16位寬622mhz的lvds(low-voltagedifferentialsignaling,低電壓差分信號)接入到fpga(fieldprogrammablegatearray,可編程邏輯控制器件)中,由于單線的傳輸速率高達622mhz,使得每比特信號所占的有效時間窗口只有1.6ns(納秒),從而導致采樣時鐘很難在數(shù)據(jù)的有效時間窗口內(nèi)對其進行準確的采樣;此外,由于各信號線的傳輸路徑不同,使得數(shù)據(jù)和采樣時鐘到達接收端的延遲時間不能保證完全一致,從而造成了各信號線之間的位偏移和字偏移。
現(xiàn)有的可編程邏輯控制控制器件通常采用傳統(tǒng)的相位調(diào)整技術對接入的高速信號進行相位調(diào)整,該方法能夠較好地完成并行組內(nèi)信號的對齊,但是該方法需要通過硬件仿真電路來驗證數(shù)據(jù)的采樣窗口位置等參數(shù),適應性較差。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供一種可編程邏輯控制器件及其高速信號接收方法,旨在解決現(xiàn)有的可編程邏輯控制器件采用傳統(tǒng)的相位對齊調(diào)整技術對接入的高速信號進行相位調(diào)整時所存在的適應性較差的問題。
本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的,一種可編程邏輯控制器件,所述可編程邏輯控制器件通過并行接口接收高速信號,且所述可編程邏輯控制器件與所述并行接口之間連接的n條數(shù)據(jù)線和1條時鐘線均等長、同形狀且并行設置;所述可編程邏輯控制器件包括n個數(shù)據(jù)串并轉換單元、延遲單元及數(shù)字時鐘管理單元;所述n個數(shù)據(jù)串并轉換單元分別接收所述n條數(shù)據(jù)線傳輸?shù)牡谝活l率的第一數(shù)據(jù)信號,所述延遲單元接收所述時鐘線傳輸?shù)牡谝活l率的第一時鐘信號,所述可編程邏輯控制器件還包括偽數(shù)據(jù)串并轉換單元;
所述偽數(shù)據(jù)串并轉換單元接收所述時鐘線傳輸?shù)牡谝活l率的第二時鐘信號,并根據(jù)預設轉換比例對所述第二時鐘信號進行頻率轉換,得到第二頻率的偽數(shù)據(jù)信號,且將所述偽數(shù)據(jù)信號發(fā)送至所述延遲單元;其中,所述第二頻率小于所述第一頻率;所述延遲單元根據(jù)所述第一時鐘信號對所述偽數(shù)據(jù)信號進行采樣,并根據(jù)采樣結果確定所述偽數(shù)據(jù)信號的上升沿和下降沿,且根據(jù)所述偽數(shù)據(jù)信號的上升沿和下降沿對所述第一時鐘信號進行相位校準,使所述第一時鐘信號的采樣沿對準所述偽數(shù)據(jù)信號的相鄰兩個上升沿與下降沿之間的中心位置,所述延遲單元將校準后的所述第一時鐘信號發(fā)送至所述數(shù)字時間管理單元;所述數(shù)字時間管理單元將校準后的所述第一時鐘信號發(fā)送至所述n個數(shù)據(jù)串并轉換單元;所述n個數(shù)據(jù)串并轉換單元根據(jù)校準后的所述第一時鐘信號對分別對n條數(shù)據(jù)線傳輸?shù)乃龅谝粩?shù)據(jù)信號進行采樣,并根據(jù)所述預設轉換比例對所述第一數(shù)據(jù)信號進行頻率轉換,得到第二頻率的第二數(shù)據(jù)信號,且將所述第二數(shù)據(jù)信號發(fā)送至所述可編程邏輯控制器件的數(shù)據(jù)處理單元。
本發(fā)明還提供了一種可編程邏輯控制器件的高速信號接收方法,所述可編程邏輯控制器件通過并行接口接收高速信號,且所述可編程邏輯控制器件與所述并行接口之間連接的n條數(shù)據(jù)線和1條時鐘線均等長、同形狀且并行設置;所述可編程邏輯控制器件包括n個數(shù)據(jù)串并轉換單元、延遲單元及數(shù)字時鐘管理單元;所述n個數(shù)據(jù)串并轉換單元分別接收所述n條數(shù)據(jù)線傳輸?shù)牡谝活l率的第一數(shù)據(jù)信號,所述延遲單元接收所述時鐘線傳輸?shù)牡谝活l率的第一時鐘信號,所述可編程邏輯控制器件還包括偽數(shù)據(jù)串并轉換單元;所述可編程邏輯控制器件的高速信號接收方法包括:
所述偽數(shù)據(jù)串并轉換單元接收所述時鐘線傳輸?shù)牡谝活l率的第二時鐘信號,并根據(jù)預設轉換比例對所述第二時鐘信號進行頻率轉換,得到第二頻率的偽數(shù)據(jù)信號,且將所述偽數(shù)據(jù)信號發(fā)送至所述延遲單元;其中,所述第二頻率小于所述第一頻率;
所述延遲單元根據(jù)所述第一時鐘信號對所述偽數(shù)據(jù)信號進行采樣,并根據(jù)采樣結果確定所述偽數(shù)據(jù)信號的上升沿和下降沿,且根據(jù)所述偽數(shù)據(jù)信號的上升沿和下降沿對所述第一時鐘信號進行相位校準,使所述第一時鐘信號的采樣沿對準所述偽數(shù)據(jù)信號的相鄰兩個上升沿與下降沿之間的中心位置,所述延遲單元將校準后的所述第一時鐘信號發(fā)送至所述數(shù)字時間管理單元;
所述數(shù)字時間管理單元將校準后的所述第一時鐘信號發(fā)送至所述n個數(shù)據(jù)串并轉換單元;
所述n個數(shù)據(jù)串并轉換單元根據(jù)校準后的所述第一時鐘信號對分別對n條數(shù)據(jù)線傳輸?shù)乃龅谝粩?shù)據(jù)信號進行采樣,并根據(jù)所述預設轉換比例對所述第一數(shù)據(jù)信號進行頻率轉換,得到第二頻率的第二數(shù)據(jù)信號,且將所述第二數(shù)據(jù)信號發(fā)送至所述可編程邏輯控制器件的數(shù)據(jù)處理單元。
本發(fā)明通過采用包括n個數(shù)據(jù)串并轉換單元、延遲單元、數(shù)字時鐘管理單元及偽數(shù)據(jù)串并轉換單元的可編程邏輯控制器件,由偽數(shù)據(jù)串并轉換單元接收時鐘線傳輸?shù)牡谝活l率的第二時鐘信號,并對第二時鐘信號進行串并轉換得到第二頻率的偽數(shù)據(jù)信號,由于第二時鐘信號和數(shù)據(jù)信號在可編程邏輯控制器件內(nèi)部的路徑完全相同,因此,第二時鐘信號、偽數(shù)據(jù)信號及數(shù)據(jù)信號的相位完全一致,那么,延遲單元根據(jù)接收到的第一頻率的第一時鐘信號對偽數(shù)據(jù)信號進行采樣,便可根據(jù)采樣結果尋找到數(shù)據(jù)信號的采樣點,然后將第一時鐘信號的采樣沿調(diào)整到該數(shù)據(jù)的采樣點數(shù)即可完成對高速信號的準確接收。同時,在正確接收數(shù)據(jù)信號后,數(shù)據(jù)串并轉換單元將數(shù)據(jù)信號進行降速處理,從而適應了可編程邏輯控制器件的處理能力。本發(fā)明無需采用硬件仿真電路便可完成對高速信號的相位對齊調(diào)整,適應性較強。
附圖說明
圖1是本發(fā)明實施例提供的一種可編程邏輯控制器件的結構框圖;
圖2是本發(fā)明另一實施例提供的一種可編程邏輯控制器件的結構框圖;
圖3是本發(fā)明實施例提供的一種可編程邏輯控制器件的高速信號接收方法的示意流程圖;
圖4是本發(fā)明另一實施例提供的一種可編程邏輯控制器件的高速信號接收方法的示意流程圖。
具體實施方式
為了使本發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白,以下結合附圖及實施例,對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解,此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明,并不用于限定本發(fā)明。
參見圖1,是本發(fā)明實施例提供的一種可編程邏輯控制器件的結構框圖。為了便于說明,僅示出了與本發(fā)明實施例相關的部分,詳述如下:
一種可編程邏輯控制器件100,其通過并行接口(圖中未示出)接收高速信號。其中,并行接口的位寬可以根據(jù)實際需求進行設置,此處不做限制。本發(fā)明實施例以可編程邏輯控制器件100通過16位寬的并行接口(例如sfi-4.1接口)接收10ghz的高速信號為例進行具體說明。即可編程邏輯控制器件100與并行接口之間連接有16條數(shù)據(jù)線和1條時鐘線,每條數(shù)據(jù)線傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信號的頻率和時鐘線傳輸?shù)臅r鐘信號的頻率均為622mhz。
在本發(fā)明實施例中,需保證可編程邏輯控制器件100與并行接口之間連接的16條數(shù)據(jù)線和1條時鐘線均等長、同形狀且并行設置于pcb(printedcircuitboard,印刷電路板)上。
在本發(fā)明實施例中,可編程邏輯控制器件100包括16個數(shù)據(jù)串并轉換單元00~15、延遲單元20及數(shù)字時鐘管理單元30;16個數(shù)據(jù)串并轉換單元00~15分別接收16條數(shù)據(jù)線傳輸?shù)牡谝活l率(即622mhz)的第一數(shù)據(jù)信號,延遲單元20接收時鐘線傳輸?shù)牡谝活l率(即622mhz)的第一時鐘信號。
在本發(fā)明實施例中,由于16條數(shù)據(jù)線均分別接入數(shù)據(jù)串并轉換單元00~15,因此,16條數(shù)據(jù)線所傳輸?shù)牡谝活l率的第一數(shù)據(jù)信號在可編程邏輯控制器件100內(nèi)部的路徑完全一致,即16條數(shù)據(jù)線所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信號是完全同步對齊的。由于時鐘線接入延遲單元30,因此,時鐘線傳輸?shù)牡谝活l率的第一時鐘信號與第一頻率的數(shù)據(jù)信號之間存在位偏移。
在本發(fā)明實施例中,可編程邏輯控制器件100還包括偽數(shù)據(jù)串并轉換單元40。偽數(shù)據(jù)串并轉換單元40與數(shù)據(jù)串并轉換單元00~15為完全相同的串并轉換單元。
偽數(shù)據(jù)串并轉換單元40接收時鐘線傳輸?shù)牡谝活l率(即622mhz)的第二時鐘信號,并根據(jù)預設轉換比例對第二時鐘信號進行頻率轉換,得到第二頻率的偽數(shù)據(jù)信號,且將偽數(shù)據(jù)信號發(fā)送至延遲單元20。其中,第二頻率小于第一頻率。延遲單元20根據(jù)第一時鐘信號對偽數(shù)據(jù)信號進行采樣,并根據(jù)采樣結果確定偽數(shù)據(jù)信號的上升沿和下降沿,且根據(jù)偽數(shù)據(jù)信號的上升沿和下降沿對第一時鐘信號進行相位校準,使第一時鐘信號的采樣沿對準偽數(shù)據(jù)信號的相鄰兩個上升沿與下降沿之間的中心位置,延遲單元20將校準后的第一時鐘信號發(fā)送至數(shù)字時間管理單元30;數(shù)字時間管理單元30將校準后的第一時鐘信號發(fā)送至16個數(shù)據(jù)串并轉換單元00~15;16個數(shù)據(jù)串并轉換單元00~15根據(jù)校準后的第一時鐘信號對分別對16條數(shù)據(jù)線傳輸?shù)牡谝粩?shù)據(jù)信號進行采樣,并根據(jù)預設轉換比例對第一數(shù)據(jù)信號進行頻率轉換,得到第二頻率的第二數(shù)據(jù)信號,且將第二數(shù)據(jù)信號發(fā)送至可編程邏輯控制器件100的數(shù)據(jù)處理單元50。
在本發(fā)明實施例中,第一時鐘信號和第二時鐘信號均為時鐘線傳輸?shù)臅r鐘信號,由于第一時鐘和第二時鐘信號分別接入延遲單元20和偽數(shù)據(jù)串并轉換單元40,即第一時鐘信號和第二時鐘信號在可編程邏輯控制器件100內(nèi)部的路徑不同,因此,第一時鐘信號和第二時鐘信號的位移存在偏差,通過“第一”和“第二”對兩者進行區(qū)分。
在本發(fā)明實施例中,預設轉換比例為1:m,m為大于1的整數(shù)。在實際應用中,預設轉換比例可以根據(jù)實際需求進行設置,此處不做限制。本發(fā)明實施例以預設轉換比例為1:4進行說明,也就是說,將第一頻率(即622mhz)的第二時鐘信號根據(jù)1:4的轉換比例轉換為第二頻率(155mhz)的偽數(shù)據(jù)信號。
在本發(fā)明實施例中,將時鐘線傳輸?shù)臅r鐘信號(即第一頻率的第二時鐘信號)直接接入偽數(shù)據(jù)串并轉換單元40,由于偽數(shù)據(jù)串并轉換單元40和16個數(shù)據(jù)串并轉換單元00~15為相同的串并轉換單元,因此,第二時鐘信號和第一數(shù)據(jù)信號的相位完全一致。
偽數(shù)據(jù)串并轉換單元40將第二時鐘信號轉換為第二頻率(155mhz)的偽數(shù)據(jù)信號,由于第二時鐘信號為標準的時鐘信號(規(guī)律的高低電平交替變化),因此,偽數(shù)據(jù)信號也為規(guī)律的高低電平交替變化的信號。延遲單元20根據(jù)第一時鐘信號對偽數(shù)據(jù)信號進行采樣,并根據(jù)采樣結果確定偽數(shù)據(jù)信號的上升沿和下降沿,偽數(shù)據(jù)信號的上升沿和下降沿之間的中心位置即為偽數(shù)據(jù)信號的采樣窗口位置,也即為第一數(shù)據(jù)信號的采樣窗口位置,將第一時鐘信號的采樣沿對準偽數(shù)據(jù)信號的相鄰兩個上升沿與下降沿之間的中心位置,即可完成對第一數(shù)據(jù)信號的準確接收。
參見圖2,是本發(fā)明另一實施例提供的一種可編程邏輯控制器件的結構框圖。為了便于說明,僅示出了與本發(fā)明實施例相關的部分,詳述如下:
如圖2所示,作為本發(fā)明一實施例,延遲單元20包括可控延遲線201和狀態(tài)監(jiān)控單元202。
可控延遲線201接收偽數(shù)據(jù)串并轉換單元40發(fā)送的偽數(shù)據(jù)信號(155mhz)和時鐘線傳輸?shù)牡谝粫r鐘信號(622mhz),并根據(jù)第一時鐘信號對偽數(shù)據(jù)信號進行采樣。其中,每個偽數(shù)據(jù)信號周期對應4個采樣點。每個采樣點在不同的偽數(shù)據(jù)信號周期對應的采樣位置相同。
狀態(tài)監(jiān)控單元202對采樣結果進行監(jiān)控;若多個偽數(shù)據(jù)信號周期對應的第一采樣點的采樣結果均相同,此時,狀態(tài)監(jiān)控單元202輸出第一相位調(diào)整信號,以使可控延遲線201根據(jù)第一相位調(diào)整信號以預設的步進方式對第一時鐘信號進行第一相位調(diào)整,直至狀態(tài)監(jiān)控單元202監(jiān)控到至少有一個偽數(shù)據(jù)信號周期對應的第一采樣點的采樣結果與其他偽數(shù)據(jù)信號周期對應的第一采樣點的采樣結果不同為止,此時,狀態(tài)監(jiān)控單元202記錄第一相位調(diào)整對應的第一調(diào)整距離。
狀態(tài)監(jiān)控單元202輸出第二相位調(diào)整信號,以使可控延遲線201根據(jù)第二相位調(diào)整信號以預設的步進方式對經(jīng)過第一相位調(diào)整的第一時鐘信號進行第二相位調(diào)整,直至狀態(tài)監(jiān)控單元202再次監(jiān)控到至少有一個偽數(shù)據(jù)信號周期對應的第一采樣點的采樣結果與其他偽數(shù)據(jù)信號周期對應的第一采樣點的采樣結果不同為止,狀態(tài)監(jiān)控單元202記錄第二相位調(diào)整對應的第二調(diào)整距離。
其中,第二相位調(diào)整對應的調(diào)整方向與第一相位調(diào)整對應的調(diào)整方向相反。
狀態(tài)監(jiān)控單元202根據(jù)第一調(diào)整距離和第二調(diào)整距離計算第三調(diào)整距離,并根據(jù)第三調(diào)整距離輸出第三相位調(diào)整信號,以使可控延遲線201根據(jù)第三相位調(diào)整信號將經(jīng)過第二相位調(diào)整的第一時鐘信號沿與第一相位調(diào)整的調(diào)整方向相同的方向移動第三調(diào)整距離。
在本發(fā)明實施例中,若狀態(tài)監(jiān)控單元202監(jiān)控到多個偽數(shù)據(jù)信號周期對應的第一采樣點的采樣結果均相同,則說明第一采樣點對應的采樣位置為一個偽數(shù)據(jù)信號周期內(nèi)的高電平或低電平位置,而非偽數(shù)據(jù)信號的上升沿或下降沿位置,但第一采樣點是否對準偽數(shù)據(jù)信號的高電平或低電平的中心位置并不確定,因此,需要對第一時鐘信號進行相位調(diào)整,將第一采樣點的位置對準偽數(shù)據(jù)信號的高電平或低電平的中心位置,因此,狀態(tài)監(jiān)控單元202輸出第一相位調(diào)整信號。第一相位調(diào)整信號可以對應將第一時鐘信號的相位向前調(diào)整,也可以對應將第一時鐘信號的相位向后調(diào)整,具體根據(jù)實際需求進行設置,此處不做限制。以第一相位調(diào)整信號對應將第一時鐘信號的相位向前調(diào)整為例,可控延遲線201根據(jù)第一相位調(diào)整信號以預設的步進方式將第一時鐘信號的相位向前調(diào)整,若狀態(tài)監(jiān)控單元202監(jiān)控到至少有一個偽數(shù)據(jù)信號周期對應的第一采樣點的采樣結果與其他偽數(shù)據(jù)信號周期對應的第一采樣點的采樣結果不同,則說明此時第一采樣點對應的采樣位置為偽數(shù)據(jù)信號的上升沿或下降沿位置(例如此時對應偽數(shù)據(jù)信號的上升沿位置),此時,可控延遲線201停止對第一時鐘信號進行相位調(diào)整。狀態(tài)監(jiān)控單元202記錄第一采樣點從初始位置移動至當前位置(即偽數(shù)據(jù)信號的上升沿位置)對應的第一調(diào)整距離。
在將第一采樣點調(diào)整至偽數(shù)據(jù)信號的上升沿位置后,狀態(tài)監(jiān)控單元202輸出第二相位調(diào)整信號,由于第一相位調(diào)整信號對應將第一時鐘信號的相位向前調(diào)整,因此,第二相位調(diào)整信號對應將第一時鐘信號的相位向后調(diào)整,可控延遲線201根據(jù)第二相位調(diào)整信號以預設的步進方式將經(jīng)過第一相位調(diào)整的第一時鐘信號的相位向后調(diào)整,若狀態(tài)監(jiān)控單元202再次監(jiān)控到至少有一個偽數(shù)據(jù)信號周期對應的第一采樣點的采樣結果與其他偽數(shù)據(jù)信號周期對應的第一采樣點的采樣結果不同,則說明此時第一采樣點對應的采樣位置為偽數(shù)據(jù)信號的下降沿位置,此時可控延遲線201停止對第一時鐘信號進行相位調(diào)整。狀態(tài)監(jiān)控單元202記錄第一采樣點從偽數(shù)據(jù)信號的上升沿位置至下降沿位置對應的第二調(diào)整距離。
在本發(fā)明實施例中,預設的步進方式包括預設步進值,預設步進值可以根據(jù)實際需求進行設置,此處不限制。
具體的,可控延遲線201根據(jù)第一相位調(diào)整信號以預設步進值對第一時鐘信號進行第一相位調(diào)整,直至狀態(tài)監(jiān)控單元202監(jiān)控到至少有一個偽數(shù)據(jù)信號周期對應的第一采樣點的采樣結果與其他偽數(shù)據(jù)信號周期對應的第一采樣點的采樣結果不同為止。狀態(tài)監(jiān)控單元202記錄第一相位調(diào)整對應的第一步進次數(shù),并根據(jù)公式t1=t×a1計算第一調(diào)整距離。其中,t1為第一調(diào)整距離,t為預設步進值,a1為第一步進次數(shù)。
可控延遲線201根據(jù)第二相位調(diào)整信號以預設步進值對經(jīng)過第一相位調(diào)整的第一時鐘信號進行第二相位調(diào)整,直至狀態(tài)監(jiān)控單元202再次監(jiān)控到至少有一個偽數(shù)據(jù)信號周期對應的第一采樣點的采樣結果與其他偽數(shù)據(jù)信號周期對應的第一采樣點的采樣結果不同為止。狀態(tài)監(jiān)控單元202記錄第二相位調(diào)整對應的第二步進次數(shù),并根據(jù)公式t2=t×a2計算第二調(diào)整距離。其中,t2為第二調(diào)整距離,t為預設步進值,a2第二步進次數(shù)。
狀態(tài)監(jiān)控單元202根據(jù)第一調(diào)整距離與第二調(diào)整距離計算第三調(diào)整距離。具體的,狀態(tài)監(jiān)控單元202可以根據(jù)公式t3=(t2-t1)/2計算第三調(diào)整距離。其中,t3為第三調(diào)整距離,t2為第二調(diào)整距離,t1為第一調(diào)整距離。
其中,第三調(diào)整距離對應偽數(shù)據(jù)信號的四分之一時鐘周期。
狀態(tài)監(jiān)控單元202根據(jù)第三調(diào)整距離輸出第三相位調(diào)整信號,可控延遲線201根據(jù)第三相位調(diào)整信號將第一時鐘信號的相位再次向前調(diào)整,經(jīng)過第三相位調(diào)整后,第一采樣點的位置對準偽數(shù)據(jù)信號的一個周期內(nèi)的上升沿和下降沿的中心位置,如此,通過相位校準后的第一時鐘信號與第一數(shù)據(jù)信號的相位完全一致,相位校準后的第一時鐘信號便可對第一數(shù)據(jù)信號進行準確采樣。
本發(fā)明實施例通過采用包括n個數(shù)據(jù)串并轉換單元、延遲單元、數(shù)字時鐘管理單元及偽數(shù)據(jù)串并轉換單元的可編程邏輯控制器件,由偽數(shù)據(jù)串并轉換單元接收時鐘線傳輸?shù)牡谝活l率的第二時鐘信號,并對第二時鐘信號進行串并轉換得到第二頻率的偽數(shù)據(jù)信號,由于第二時鐘信號和數(shù)據(jù)信號在可編程邏輯控制器件內(nèi)部的路徑完全相同,因此,第二時鐘信號、偽數(shù)據(jù)信號及數(shù)據(jù)信號的相位完全一致,那么,延遲單元根據(jù)接收到的第一頻率的第一時鐘信號對偽數(shù)據(jù)信號進行采樣,便可根據(jù)采樣結果尋找到數(shù)據(jù)信號的采樣點,然后將第一時鐘信號的采樣沿調(diào)整到該數(shù)據(jù)的采樣點數(shù)即可完成對高速信號的準確接收。同時,在正確接收數(shù)據(jù)信號后,數(shù)據(jù)串并轉換單元將數(shù)據(jù)信號進行降速處理,從而適應了可編程邏輯控制器件的處理能力。本發(fā)明無需采用硬件仿真電路便可完成對高速信號的相位對齊調(diào)整,適應性較強。
參見圖3,是本發(fā)明實施例提供的一種可編程邏輯控制器件的高速信號接收方法的示意流程圖。本實施例提供的高速信號接收方法是基于圖1所示的可編程邏輯控制器件,可編程邏輯控制器件的具體結構可參照圖1及圖1對應的實施例中的相關描述,此處不再贅述。如圖3所示,本實施例提供的一種可編程邏輯控制器件的高速信號接收方法,具體包括以下步驟:
s301:所述偽數(shù)據(jù)串并轉換單元接收所述時鐘線傳輸?shù)牡谝活l率的第二時鐘信號,并根據(jù)預設轉換比例對所述第二時鐘信號進行頻率轉換,得到第二頻率的偽數(shù)據(jù)信號,且將所述偽數(shù)據(jù)信號發(fā)送至所述延遲單元;其中,所述第二頻率小于所述第一頻率。
s302:所述延遲單元根據(jù)所述第一時鐘信號對所述偽數(shù)據(jù)信號進行采樣,并根據(jù)采樣結果確定所述偽數(shù)據(jù)信號的上升沿和下降沿,且根據(jù)所述偽數(shù)據(jù)信號的上升沿和下降沿對所述第一時鐘信號進行相位校準,使所述第一時鐘信號的采樣沿對準所述偽數(shù)據(jù)信號的相鄰兩個上升沿與下降沿之間的中心位置,所述延遲單元將校準后的所述第一時鐘信號發(fā)送至所述數(shù)字時間管理單元。
s303:所述數(shù)字時間管理單元將校準后的所述第一時鐘信號發(fā)送至所述n個數(shù)據(jù)串并轉換單元。
s304:所述n個數(shù)據(jù)串并轉換單元根據(jù)校準后的所述第一時鐘信號對分別對n條數(shù)據(jù)線傳輸?shù)乃龅谝粩?shù)據(jù)信號進行采樣,并根據(jù)所述預設轉換比例對所述第一數(shù)據(jù)信號進行頻率轉換,得到第二頻率的第二數(shù)據(jù)信號,且將所述第二數(shù)據(jù)信號發(fā)送至所述可編程邏輯控制器件的數(shù)據(jù)處理單元。
需要說明的是,上述步驟s301~s304的具體說明可參照圖1對應的實施例中的相關描述,此處不再贅述。
參見圖4,是本發(fā)明另一實施例提供的一種可編程邏輯控制器件的高速信號接收方法的示意流程圖。本發(fā)明實施例是對圖3對應的實施例中的步驟s302的細化。如圖4所示,圖3對應的實施例中的步驟s302具體可以包括以下步驟:
s401:所述可控延遲線接收所述偽數(shù)據(jù)串并轉換單元發(fā)送的所述偽數(shù)據(jù)信號和所述時鐘線傳輸?shù)乃龅谝粫r鐘信號,并根據(jù)所述第一時鐘信號對所述偽數(shù)據(jù)信號進行采樣;其中,每個偽數(shù)據(jù)信號周期對應m個采樣點。
s402:所述狀態(tài)監(jiān)控單元對采樣結果進行監(jiān)控。
s403:若多個偽數(shù)據(jù)信號周期對應的第一采樣點的采樣結果均相同,則所述狀態(tài)監(jiān)控單元輸出第一相位調(diào)整信號,以使所述可控延遲線根據(jù)所述第一相位調(diào)整信號以預設的步進方式對所述第一時鐘信號進行第一相位調(diào)整,直至所述狀態(tài)監(jiān)控單元監(jiān)控到至少有一個偽數(shù)據(jù)信號周期對應的第一采樣點的采樣結果與其他偽數(shù)據(jù)信號周期對應的第一采樣點的采樣結果不同為止,所述狀態(tài)監(jiān)控單元記錄所述第一相位調(diào)整對應的第一調(diào)整距離。
s404:所述狀態(tài)監(jiān)控單元輸出第二相位調(diào)整信號,以使所述可控延遲線根據(jù)所述第二相位調(diào)整信號以預設的步進方式對經(jīng)過所述第一相位調(diào)整的所述第一時鐘信號進行第二相位調(diào)整,直至所述狀態(tài)監(jiān)控單元再次監(jiān)控到至少有一個偽數(shù)據(jù)信號周期對應的第一采樣點的采樣結果與其他偽數(shù)據(jù)信號周期對應的第一采樣點的采樣結果不同為止,所述狀態(tài)監(jiān)控單元記錄所述第二相位調(diào)整對應的第二調(diào)整距離;其中,所述第二相位調(diào)整對應的調(diào)整方向與所述第一相位調(diào)整對應的調(diào)整方向相反。
s405:所述狀態(tài)監(jiān)控單元根據(jù)所述第一調(diào)整距離和第二調(diào)整距離計算第三調(diào)整距離,并根據(jù)所述第三調(diào)整距離輸出第三相位調(diào)整信號,以使所述可控延遲線根據(jù)所述第三相位調(diào)整信號將經(jīng)過所述第二相位調(diào)整的所述第一時鐘信號沿與所述第一相位調(diào)整對應的調(diào)整方向相同的方向移動第三調(diào)整距離。
s406:所述延遲單元將校準后的所述第一時鐘信號發(fā)送至所述數(shù)字時間管理單元。
進一步的,步驟s403可以包括以下步驟:
所述可控延遲線根據(jù)所述第一相位調(diào)整信號以預設步進值對所述第一時鐘信號進行第一相位調(diào)整,直至所述狀態(tài)監(jiān)控單元監(jiān)控到至少有一個偽數(shù)據(jù)信號周期對應的第一采樣點的采樣結果與其他偽數(shù)據(jù)信號周期對應的第一采樣點的采樣結果不同為止;
所述狀態(tài)監(jiān)控單元記錄所述第一相位調(diào)整對應的第一步進次數(shù),并根據(jù)公式t1=t×a1計算所述第一調(diào)整距離;
其中,t1為第一調(diào)整距離,t為預設步進值,a1為第一步進次數(shù)。
進一步的,s404可以包括以下步驟:
所述可控延遲線根據(jù)所述第二相位調(diào)整信號以預設步進值對經(jīng)過所述第一相位調(diào)整的所述第一時鐘信號進行第二相位調(diào)整,直至所述狀態(tài)監(jiān)控單元再次監(jiān)控到至少有一個偽數(shù)據(jù)信號周期對應的第一采樣點的采樣結果與其他偽數(shù)據(jù)信號周期對應的第一采樣點的采樣結果不同為止;
所述狀態(tài)監(jiān)控單元記錄所述第二相位調(diào)整對應的第二步進次數(shù),并根據(jù)公式t2=t×a2計算所述第二調(diào)整距離;
其中,t2為第二調(diào)整距離,t為預設步進值,a2第二步進次數(shù)。
進一步的,步驟s405可以包括以下步驟:
所述狀態(tài)監(jiān)控單元根據(jù)公式t3=(t2-t1)/2計算所述第三調(diào)整距離;
其中,t3為第三調(diào)整距離,t2為第二調(diào)整距離,t1為第一調(diào)整距離。
需要說明的是,上述步驟s401~s406的具體說明可參照圖2對應的實施例中的相關描述,此處不再贅述。
本發(fā)明實施例通過采用包括n個數(shù)據(jù)串并轉換單元、延遲單元、數(shù)字時鐘管理單元及偽數(shù)據(jù)串并轉換單元的可編程邏輯控制器件,由偽數(shù)據(jù)串并轉換單元接收時鐘線傳輸?shù)牡谝活l率的第二時鐘信號,并對第二時鐘信號進行串并轉換得到第二頻率的偽數(shù)據(jù)信號,由于第二時鐘信號和數(shù)據(jù)信號在可編程邏輯控制器件內(nèi)部的路徑完全相同,因此,第二時鐘信號、偽數(shù)據(jù)信號及數(shù)據(jù)信號的相位完全一致,那么,延遲單元根據(jù)接收到的第一頻率的第一時鐘信號對偽數(shù)據(jù)信號進行采樣,便可根據(jù)采樣結果尋找到數(shù)據(jù)信號的采樣點,然后將第一時鐘信號的采樣沿調(diào)整到該數(shù)據(jù)的采樣點數(shù)即可完成對高速信號的準確接收。同時,在正確接收數(shù)據(jù)信號后,數(shù)據(jù)串并轉換單元將數(shù)據(jù)信號進行降速處理,從而適應了可編程邏輯控制器件的處理能力。本發(fā)明無需采用硬件仿真電路便可完成對高速信號的相位對齊調(diào)整,適應性較強。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已,并不用以限制本發(fā)明,凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等,均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。