專利名稱：同步時鐘及幀頭不間斷供應(yīng)電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及通訊板間同步時鐘及幀頭，尤其涉及ST-BUS、GCI和其它TDM總線系統(tǒng)中，為系統(tǒng)內(nèi)TDM總線提供不間斷的同步時鐘和幀頭的電路。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有的公共交換電話網(wǎng)PSTN系統(tǒng)中，系統(tǒng)內(nèi)通常通過串行通信總線ST-BUS，通用電路接口GCI和其它時分復(fù)用TDM總線通訊，此時需要時鐘模塊為系統(tǒng)提供統(tǒng)一的時鐘及同步信號?，F(xiàn)有技術(shù)中各單板通常直接使用系統(tǒng)提供的同步時鐘及幀頭，雖然部分設(shè)計使用了同步時鐘鎖相技術(shù)，但是對同步幀頭沒做處理，仍然無法實現(xiàn)同步時鐘及幀頭不間斷供應(yīng)。
各單板直接使用時鐘模塊提供的時鐘及同步信號，在特定情況下，會產(chǎn)生一些問題或不便，主要表現(xiàn)在時鐘主備切換時，同步時鐘可能會短暫間斷或變形，這時很容易出現(xiàn)誤碼。更嚴(yán)重的情況下，當(dāng)時鐘丟失時，鏈路也會丟失，甚至部分芯片無法工作，時鐘恢復(fù)后則需要重新建鏈。如果采用本電路可最大限度避免以上問題。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型要解決的技術(shù)問題在于提供一種同步時鐘及幀頭不間斷供應(yīng)電路，實現(xiàn)時鐘及幀頭的持續(xù)不間斷供給，且結(jié)構(gòu)簡單。主要解決的技術(shù)問題是當(dāng)系統(tǒng)時鐘正常時，本實用新型電路所產(chǎn)生的同步時鐘及幀頭在頻率和相位上與系統(tǒng)提供的時鐘及幀頭嚴(yán)格一致，而當(dāng)系統(tǒng)時鐘丟失時，還能繼續(xù)供給同步時鐘及幀頭。
本實用新型方案采用純硬件實現(xiàn)方式。設(shè)計一種同步時鐘及幀頭不間斷供應(yīng)電路，它包括鎖相環(huán)PLL部分和電可編程邏輯器件EPLD部分；所述鎖相環(huán)部分是一個用戶可配置的鎖相環(huán)集成電路，它集成了以下功能塊并依次聯(lián)接鑒相器、運算放大器、壓控晶體振蕩器、可選的分頻輸出電路，在鑒相器和壓控晶體振蕩器之間聯(lián)接低通濾波器；所述電可編程邏輯器件部分包括EPLD幀頭產(chǎn)生電路和分頻電路；輸入的系統(tǒng)同步時鐘經(jīng)分頻電路處理后，作為鑒相器的數(shù)據(jù)輸入；通過鎖相環(huán)再生出一個上升、下降沿、無抖動的時鐘信號，經(jīng)過鎖相環(huán)鎖定后，在輸出端Out輸出一個整形后的同步時鐘信號；該同步時鐘信號一方面作為鑒相器的時鐘輸入Clkin，另一方面作為EPLD幀頭產(chǎn)生電路的時鐘輸入；當(dāng)系統(tǒng)時鐘丟失時，鎖相環(huán)輸出報警信號Los，該信號用于驅(qū)動鎖相環(huán)的Losin電路；當(dāng)Los置1后，此時壓控晶體振蕩器的控制電壓被置為VCC/2，環(huán)路濾波運算放大器輸出中值，使壓控晶體振蕩器輸出為標(biāo)稱頻率；一旦系統(tǒng)時鐘恢復(fù)后又能夠快速被鎖定。同步幀頭由EPLD產(chǎn)生，也是本設(shè)計的關(guān)鍵所在，該幀頭由整形后的干凈的不間斷同步時鐘產(chǎn)生，并且通過系統(tǒng)同步幀頭同步；這樣通過EPLD幀頭產(chǎn)生電路再生出一個平滑、無毛刺的不間斷同步幀頭。
上述方案中，所述EPLD幀頭產(chǎn)生電路包括計數(shù)電路和組合邏輯。
上述方案中，所述同步幀頭采樣于不間斷同步時鐘的下降沿，因此抗干擾能力強，即使系統(tǒng)同步幀頭有毛刺或部分丟失，仍然能完全恢復(fù)出正常幀頭，同時對同步幀頭也有整形功能。
本實用新型的電路可實現(xiàn)不間斷同步時鐘和幀頭供應(yīng)，同時對系統(tǒng)同步時鐘具有優(yōu)化整形功能。當(dāng)同步時鐘丟失，本系統(tǒng)能無縫切換到自由振蕩，繼續(xù)提供時鐘及幀頭；當(dāng)時鐘重新恢復(fù)，立刻同步到系統(tǒng)同步時鐘。時鐘主備切換時，短時間不會有誤碼。本方案實現(xiàn)簡單，使用純硬件方法，無需任何軟件介入，保持單板工作。特別是在單板調(diào)試階段，可不需要外部時鐘，方便調(diào)試。


圖1是同步時鐘及幀頭不間斷供應(yīng)電路的電路原理圖。
具體實施方式
參照圖1，本實用新型的電路包括一鎖相環(huán)PLL部分1和一電可編程邏輯器件EPLD部分2；鎖相環(huán)PLL部分1是一個用戶可配置的鎖相環(huán)集成電路，它集成了以下功能塊鑒相器11、運算放大器12、壓控晶體振蕩器13、可選的分頻輸出電路14等。該鎖相環(huán)集成電路應(yīng)用范圍包括時鐘恢復(fù)和數(shù)據(jù)信號的再生成、時鐘信號的變頻和整形、同步化時鐘網(wǎng)絡(luò)和時鐘頻率合成。用戶可根據(jù)要求選擇合適的設(shè)計低通濾波器15的R1、Rf、Cf參數(shù)，正向端偏置電壓(壓控晶體振蕩器的控制電壓)VCC/2，可通過兩個電阻分壓而得，本設(shè)計采用兩個合適的電阻，產(chǎn)生VCC/2的電壓。鎖相環(huán)檢測的數(shù)據(jù)丟失標(biāo)志Los直接用于驅(qū)動Losin，當(dāng)時鐘丟失時，VCXO輸出標(biāo)稱頻率。鎖相后的同步時鐘信號作為鑒相器的時鐘輸入Clkin。這樣鎖相后的時鐘就與系統(tǒng)輸入同步時鐘完全同步，相位一致。不間斷同步幀頭則由EPLD部分2產(chǎn)生，該部分包括分頻電路21、計數(shù)電路22和組合邏輯23，分頻電路21、計數(shù)電路22組成EPLD幀頭產(chǎn)生電路。輸入的系統(tǒng)同步時鐘經(jīng)分頻電路21處理后，作為鑒相器11的數(shù)據(jù)輸入，鑒相器11的數(shù)據(jù)輸入端為晶體管-晶體管邏輯電平TTL。不間斷同步幀頭由鎖相環(huán)電路輸出的不間斷同步時鐘計數(shù)產(chǎn)生，系統(tǒng)同步幀頭用于計數(shù)器同步，使EPLD產(chǎn)生的不間斷同步幀頭與輸入的系統(tǒng)同步幀頭完全一致，同時系統(tǒng)同步幀頭丟失時，EPLD仍然會產(chǎn)生不間斷同步幀頭輸出。
本實用新型的作用是當(dāng)有同步時鐘供給時，工作時鐘完全同步于系統(tǒng)時鐘，當(dāng)無系統(tǒng)同步時鐘時，鎖相電路自由振蕩，維持時鐘供給。當(dāng)有系統(tǒng)不間斷同步幀頭時，EPLD所產(chǎn)生幀頭與系統(tǒng)同步幀頭一致，當(dāng)無系統(tǒng)同步幀頭時，幀頭由EPLD產(chǎn)生。實現(xiàn)了同步時鐘的無縫持續(xù)供給。
本實用新型具有時鐘平滑和時鐘再生功能。時鐘平滑可優(yōu)化時鐘信號，提高時鐘可靠性。時鐘再生，為單板提供不間斷時鐘。本電路將系統(tǒng)提供的不間斷同步時鐘及幀頭經(jīng)處理后再供各單板使用。時鐘主備切換時，短時間不會有誤碼。當(dāng)時鐘丟失時，鏈路連接可依舊保持，并且芯片仍可工作，一旦時鐘恢復(fù)，通訊可迅速恢復(fù)正常，無需重新建鏈。特別是在單板調(diào)試階段，可不需要外部時鐘，很方便調(diào)試。
權(quán)利要求1.一種同步時鐘及幀頭不間斷供應(yīng)電路，其特征是，它包括鎖相環(huán)部分和電可編程邏輯器件部分；所述鎖相環(huán)部分集成了以下功能塊并依次聯(lián)接鑒相器、運算放大器、壓控晶體振蕩器、可選的分頻輸出電路，在鑒相器和壓控晶體振蕩器之間聯(lián)接低通濾波器；所述電可編程邏輯器件部分包括幀頭產(chǎn)生電路和分頻電路；輸入的系統(tǒng)同步時鐘經(jīng)分頻電路處理后，作為鑒相器的數(shù)據(jù)輸入；通過鎖相環(huán)再生出一個上升、下降沿、無抖動的時鐘信號，經(jīng)過鎖相環(huán)鎖定后，在輸出端輸出一個整形后的同步時鐘信號；該同步時鐘信號一方面作為鑒相器的時鐘輸入，另一方面作為幀頭產(chǎn)生電路的時鐘輸入；通過幀頭產(chǎn)生電路再生出一個平滑、無毛刺的不間斷同步幀頭。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的同步時鐘及幀頭不間斷供應(yīng)電路，其特征是，所述幀頭產(chǎn)生電路包括計數(shù)電路和組合邏輯。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的同步時鐘及幀頭不間斷供應(yīng)電路，其特征是，所述同步幀頭采樣于不間斷同步時鐘的下降沿。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的同步時鐘及幀頭不間斷供應(yīng)電路，其特征是，所述低通濾波器包括依次聯(lián)接的電阻R1、Rf、電容Cf，正向端偏置電壓為VCC/2，通過兩個電阻分壓而得。
專利摘要本實用新型提供一種同步時鐘及幀頭不間斷供應(yīng)電路。它包括鎖相環(huán)部分和電可編程邏輯器件部分；所述鎖相環(huán)部分集成了以下功能塊并依次聯(lián)接鑒相器、運算放大器、壓控晶體振蕩器、可選的分頻輸出電路，在鑒相器和壓控晶體振蕩器之間聯(lián)接低通濾波器；所述電可編程邏輯器件部分包括幀頭產(chǎn)生電路和分頻電路。本實用新型可實現(xiàn)不間斷同步時鐘和幀頭供應(yīng)，同時對系統(tǒng)同步時鐘具有優(yōu)化整形功能。
文檔編號H03L7/00GK2865141SQ200520118720
公開日2007年1月31日 申請日期2005年9月12日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月12日
發(fā)明者曹曉建 申請人:中興通訊股份有限公司