專利名稱：應(yīng)用于時(shí)鐘源同步機(jī)制中的利用相位域和時(shí)域混合控制時(shí)鐘相位校準(zhǔn)的裝置及其校準(zhǔn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種時(shí)鐘相位校準(zhǔn)裝置及其校準(zhǔn)方法，特別是有關(guān)于一種應(yīng)用于時(shí)鐘源同步機(jī)制中的利用相位域和時(shí)域混合控制時(shí)鐘相位校準(zhǔn)的裝置及其校準(zhǔn)方法。
背景技術(shù)：
圖1為現(xiàn)有的在延遲鎖相環(huán)(Delay-locked Loop，DLL)中控制時(shí)鐘相位校準(zhǔn)的電路方框圖。該延遲鎖相環(huán)(DLL)包括相位內(nèi)插校正單元100、相位偵測(cè)器102以及控制器104。相位內(nèi)插校正單元100用于接收輸入信號(hào)(未圖示)，并且在相位域中根據(jù)參考信號(hào)校正輸入信號(hào)的相位。接著相位偵測(cè)器偵測(cè)來自相位內(nèi)插校正單元100的反饋信號(hào)與參考信號(hào)之間的相位差。之后，控制器104接收相位偵測(cè)器102的偵測(cè)結(jié)果，并且在相位域中以角度大小來控制相位內(nèi)插校正單元100。相位內(nèi)插校正單元100必須重復(fù)地調(diào)整反饋信號(hào)的相位，使反饋信號(hào)的相位逐漸趨近于參考信號(hào)的相位，主要是根據(jù)來自控制器104的控制信號(hào)，對(duì)反饋信號(hào)的相位作內(nèi)插運(yùn)算，直至反饋信號(hào)的相位校準(zhǔn)至參考信號(hào)的相位。
然而，由于反饋信號(hào)的相位與參考信號(hào)的相位之間的校準(zhǔn)是利用相位域的內(nèi)插計(jì)算來達(dá)成，所以相位內(nèi)插校正單元100將會(huì)導(dǎo)致較大的功率消耗量。其原因在于內(nèi)插計(jì)算是將信號(hào)進(jìn)行復(fù)雜的電流信號(hào)的轉(zhuǎn)換，才能使反饋信號(hào)逐次內(nèi)插而趨近參考信號(hào)。特別是當(dāng)轉(zhuǎn)換形成的電流信號(hào)相當(dāng)小時(shí)，必須另外設(shè)計(jì)電路來放大此一小電流信號(hào)。所以需要增加額外的電路面積，以致于電路的布局更加復(fù)雜，使得時(shí)鐘源同步機(jī)制的成本大幅提高。
此外，現(xiàn)有的時(shí)鐘源同步機(jī)制中使用鎖相環(huán)(Phase-locked Loop，PLL)架構(gòu)，但是該鎖相環(huán)(PLL)占用較大的電路面積，容易產(chǎn)生噪聲，而且當(dāng)電路的制程改變時(shí)，鎖相環(huán)(PLL)的電路布局也必須重新設(shè)計(jì)，這樣會(huì)降低電路的穩(wěn)定性。
據(jù)此，現(xiàn)有的延遲鎖相環(huán)(DLL)在相位域作內(nèi)插運(yùn)算，無法滿足不同的同步時(shí)鐘源的需求，而且，同步時(shí)鐘源中鎖相環(huán)(PLL)的應(yīng)用受限于噪聲和電路面過大的問題，因此，需要一種新式的延遲鎖相環(huán)(DLL)，以適用于各種同步時(shí)鐘源的應(yīng)用，使得在電子裝置中，該時(shí)鐘源同步機(jī)制的反饋信號(hào)的相位可以精確調(diào)至參考信號(hào)的相位，以降低生產(chǎn)成本以及提高執(zhí)行效率。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的主要目的在于提供一種應(yīng)用于時(shí)鐘源同步機(jī)制中的利用相位域和時(shí)域混合控制時(shí)鐘相位校準(zhǔn)的裝置及其校準(zhǔn)方法，藉由粗略地調(diào)整參考信號(hào)與反饋信號(hào)之間的相位差，并通過覆蓋一預(yù)先設(shè)定的相位角，如360度，在相位域中為參考信號(hào)快速地選取一相位間距。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種應(yīng)用于時(shí)鐘源同步機(jī)制中的利用相位域和時(shí)域混合控制時(shí)鐘相位校準(zhǔn)的裝置及其校準(zhǔn)方法，藉由設(shè)置于時(shí)域的可編程延遲電路，以精確地將反饋信號(hào)的相位校準(zhǔn)至參考信號(hào)的相位，從而有效節(jié)省電子裝置的功率消耗量。
本發(fā)明的再一目的在于提供一種應(yīng)用于時(shí)鐘源同步機(jī)制中的利用相位域和時(shí)域混合控制時(shí)鐘相位校準(zhǔn)的裝置及其校準(zhǔn)方法，藉由數(shù)字延遲鎖相環(huán)來實(shí)現(xiàn)校準(zhǔn)裝置的架構(gòu)，以避免因?yàn)橹瞥痰母淖兌绊戨娮友b置的電路架構(gòu)，提高生產(chǎn)成本。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案本發(fā)明提出一種應(yīng)用于時(shí)鐘源同步機(jī)制中的利用相位域和時(shí)域混合控制時(shí)鐘相位校準(zhǔn)的裝置及其校準(zhǔn)方法。該校準(zhǔn)裝置主要包括初步校正單元、第一微調(diào)單元、相位偵測(cè)單元以及控制單元。初步校正單元用以產(chǎn)生若干個(gè)輸出信號(hào)，這些輸出信號(hào)之間設(shè)有若干個(gè)相位間距，其中每一相位間距等于一預(yù)定相位角度除以輸出信號(hào)的總數(shù)之角度值。第一微調(diào)校正單元連接于初步校正單元，其利用耦接于該第一微調(diào)校正單元的可程序化延遲電路，以將其中一輸出信號(hào)延遲一段時(shí)間，藉由調(diào)整與該輸出信號(hào)相關(guān)聯(lián)的反饋信號(hào)的相位，使該反饋信號(hào)的相位趨近于一參考信號(hào)的相位。相位偵測(cè)器連接于該第一微調(diào)校正單元，用以偵測(cè)該參考信號(hào)與該反饋信號(hào)之間的相位差值，并且輸出一指示信號(hào)，以指示相對(duì)應(yīng)于該參考信號(hào)與該反饋信號(hào)之間的相位差值?？刂茊卧B接于該初步校正單元、第一微調(diào)校正單元以及相位偵測(cè)器，用以控制該初步校正單元以及該第一微調(diào)校正單元，藉由來自該相位偵測(cè)器的指示信號(hào)，使得該反饋信號(hào)的相位校準(zhǔn)至該參考信號(hào)的相位。
本發(fā)明利用相位域和時(shí)域共同校準(zhǔn)反饋信號(hào)與參考信號(hào)之間的時(shí)鐘相位。在初步校正單元的相位域中，藉由初步地調(diào)整反饋信號(hào)距離參考信號(hào)的相位差值，以快速地在相位域中選取參考信號(hào)所在的相位間距，由于預(yù)定的相位角度涵蓋整個(gè)相位域，所以必定可以選出參考信號(hào)所在的相位間距，亦即標(biāo)定出參考信號(hào)在相位域中的位置，使反饋信號(hào)可趨近于該參考信號(hào)。在第一微調(diào)校正單元的時(shí)域中，利用時(shí)域中的可程序的延遲電路使反饋信號(hào)精確地趨近于參考信號(hào)，由于是以時(shí)域的時(shí)間延遲電路進(jìn)行逼近，因此當(dāng)電子裝置使用本發(fā)明之時(shí)鐘相位校準(zhǔn)裝置將可減少電子裝置的功率消耗量。而且，本發(fā)明之時(shí)鐘相位校準(zhǔn)裝置的組件系以數(shù)字化合成工具軟件來設(shè)計(jì)，故可有效減少電路的面積。
執(zhí)行本發(fā)明的步驟時(shí)，首先于一初步校正單元中形成若干個(gè)輸出信號(hào)，且輸出信號(hào)之間具有若干個(gè)相位間距，其中每一相位間距等于一預(yù)定相位角度除以輸出信號(hào)的總數(shù)之角度值，且相位間距位于相位域中。接著利用位于時(shí)域的可程序延遲裝置，將來自第一微調(diào)校正單元的輸出信號(hào)進(jìn)行時(shí)間延遲處理，以調(diào)整反饋信號(hào)的相位至一參考信號(hào)的相位。然后利用相位偵測(cè)器偵測(cè)該參考信號(hào)與該反饋信號(hào)之間的相位差值，用以輸出對(duì)應(yīng)于該相位差值的指示信號(hào)。最后以控制單元控制該初步校正單元和該第一微調(diào)校正單元，藉由來自該相位偵測(cè)器的指示信號(hào)，使得該反饋信號(hào)的相位校準(zhǔn)至該參考信號(hào)的相位。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于(a)調(diào)整參考信號(hào)與反饋信號(hào)之間的相位差，以快速地在相位域中選取參考信號(hào)所在的相位間距。(b)利用時(shí)域中的可編程延遲電路使反饋信號(hào)精確地趨近于參考信號(hào)，由于以時(shí)域的時(shí)間延遲電路進(jìn)行逼近，因此當(dāng)電子裝置使用本發(fā)明時(shí)可減少電子裝置的功率消耗量。(c)藉由數(shù)字化的延遲鎖相環(huán)來實(shí)現(xiàn)校準(zhǔn)裝置，以避免因?yàn)橹瞥痰母淖兌绊戨娮友b置的電路布局，提高生產(chǎn)成本。(d)在初步校正單元使用倍頻架構(gòu)，以減少電路占用的面積。

圖1是現(xiàn)有的在延遲鎖相環(huán)中以相位域進(jìn)行時(shí)鐘相位校準(zhǔn)的方框圖。
圖2是本發(fā)明利用相位域和時(shí)域控制時(shí)鐘相位校準(zhǔn)的裝置的詳細(xì)方框圖。
圖3A及3B是圖2中的初步校正單元產(chǎn)生的倍頻信號(hào)的時(shí)序圖。
圖4A及4B是圖2中的初步校正單元的若干個(gè)輸出信號(hào)的時(shí)序圖。
圖5A是本發(fā)明一實(shí)施例中參考信號(hào)及反饋信號(hào)位于相位域的示意圖，其中該參考信號(hào)和反饋信號(hào)位于由360度組成的相位域中，且該相位域設(shè)有若干個(gè)相位間距。
圖5B是本發(fā)明一實(shí)施例中位于某一相位間距內(nèi)的參考信號(hào)和反饋信號(hào)在時(shí)域內(nèi)的示意圖。
圖6是本發(fā)明一實(shí)施例中利用相位域和時(shí)域混合控制時(shí)鐘相位校準(zhǔn)的方法的流程圖。
具體實(shí)施方式本發(fā)明提供一種應(yīng)用于時(shí)鐘源同步機(jī)制中的利用相位域和時(shí)域混合控制時(shí)鐘相位校準(zhǔn)的裝置及其校準(zhǔn)方法，藉由粗略地調(diào)整參考信號(hào)與反饋信號(hào)之間的相位差，并通過覆蓋一預(yù)先設(shè)定的相位角，如360度，在相位域中為參考信號(hào)快速地選取一相位間距。本發(fā)明時(shí)鐘相位校準(zhǔn)裝置及其校準(zhǔn)方法還藉由設(shè)置于時(shí)域的可編程延遲電路，以精確地將反饋信號(hào)的相位校準(zhǔn)至參考信號(hào)的相位，從而有效節(jié)省電子裝置的功率消耗量。此外，本發(fā)明時(shí)鐘相位校準(zhǔn)裝置及其校準(zhǔn)方法還藉由數(shù)字延遲鎖相環(huán)來實(shí)現(xiàn)校準(zhǔn)裝置的架構(gòu)，以避免因?yàn)橹瞥痰母淖兌绊戨娮友b置的電路架構(gòu)，提高生產(chǎn)成本。應(yīng)注意的是，本發(fā)明時(shí)鐘相位校準(zhǔn)裝置適用于電子裝置的時(shí)鐘源同步機(jī)制，所述電子裝置可以是南橋(South Bridge)、北橋(North Bridge)架構(gòu)，或是中央處理單元(Central Processing Unit，CPU)；也適用于各種時(shí)鐘同步機(jī)制。而且預(yù)定的相位角度可以是90度、180度、270度或是任意的相位角度。
首先參考圖2，圖2是本發(fā)明一實(shí)施例中利用相位域和時(shí)域混合控制時(shí)鐘相位校準(zhǔn)的裝置的詳細(xì)方框圖。該校準(zhǔn)裝置主要包括初步校正單元(Coarse Calibration Unit)200、第一微調(diào)校正單元(First Fine CalibrationUnit)202、相位偵測(cè)器204和控制單元206。初步校正單元200用以產(chǎn)生若干個(gè)輸出信號(hào)，這些輸出信號(hào)之間具有若干個(gè)相位間距，其中每一相位間距等于一預(yù)定相位角度除以輸出信號(hào)總數(shù)的角度值。
第一微調(diào)校正單元202連接于初步校正單元200，其利用耦接于該第一微調(diào)校正單元202的可編程延遲電路208，將所述的初步校正單元200的若干輸出信號(hào)之一延遲一段時(shí)間，以調(diào)整根據(jù)該輸出信號(hào)而形成的一反饋信號(hào)的相位，使該反饋信號(hào)的相位趨近于一參考信號(hào)的相位。上述相位間距的角度值可以是固定的，也可以是不固定的，而且位于所有輸出信號(hào)之間的全部的相位間距的總角度和可以覆蓋全部預(yù)定的相位角度或是只覆蓋一部份預(yù)定的相位角度。
相位偵測(cè)器204連接于第一微調(diào)校正單元202，用以偵測(cè)參考信號(hào)與反饋信號(hào)之間的相位差，并輸出一指示信號(hào)，以指示該參考信號(hào)與該反饋信號(hào)之間的相位差?？刂茊卧?06連接于初步校正單元200、第一微調(diào)校正單元202以及相位偵測(cè)器204，用以控制初步校正單元200和第一微調(diào)校正單元202，其根據(jù)來自該相位偵測(cè)器204的指示信號(hào)，調(diào)整該反饋信號(hào)的相位至參考信號(hào)的相位。
請(qǐng)繼續(xù)參閱圖2，初步校正單元200主要包括鎖相環(huán)210、除頻器212和多工器214。鎖相環(huán)210產(chǎn)生若干個(gè)倍頻信號(hào)，除頻器212連接于鎖相環(huán)210，以對(duì)倍頻信號(hào)除頻，形成所述若干個(gè)輸出信號(hào)。在具體實(shí)施例中，鎖相環(huán)210通常存在于電子裝置中，所以本發(fā)明不再專門設(shè)計(jì)該鎖相環(huán)210，直接選用其輸出信號(hào)即可。多工器214連接于除頻器212和控制單元206，用以從除頻器產(chǎn)生的若干輸出信號(hào)中選取一個(gè)輸出信號(hào)，并與來自控制單元206的控制信號(hào)一起輸出至第一微調(diào)單元202。
本發(fā)明的較佳實(shí)施例中，第一微調(diào)校正單元202和相位偵測(cè)器204之間還連接有一第二微調(diào)校正單元216，該第二微調(diào)校正單元216用以進(jìn)一步內(nèi)插來自第一微調(diào)校正單元202的信號(hào)，以改善第一微調(diào)校正單元202的輸出信號(hào)的精確度。在第二微調(diào)校正單元216和相位偵測(cè)器之間還可進(jìn)一步包括一時(shí)鐘系列單元(Clock Tree Unit)218，用以放大來自第二微調(diào)校正單元216的反饋信號(hào)。在相位偵測(cè)器204與控制單元206之間還包括一積分單元(Integrator)220，用于對(duì)來自相位偵測(cè)器204的指示信號(hào)作積分，以改善信號(hào)的敏感性。
請(qǐng)參閱圖3A和3B，圖3A和3B是初步校正單元200的倍頻信號(hào)的時(shí)序圖。在上述較佳實(shí)施例中，可利用兩倍頻的鎖相環(huán)210信號(hào)產(chǎn)生4個(gè)不同相位的信號(hào)，如圖3A所示。接著如圖3B所示，利用除頻器212對(duì)此4個(gè)不同相位的信號(hào)在預(yù)定的相位角度中作除頻處理，以產(chǎn)生8個(gè)不同的單倍頻輸出信號(hào)，且所述參考信號(hào)位于這8個(gè)不同的輸出信號(hào)之間，而此不同的輸出信號(hào)作為所述反饋信號(hào)。在一較佳實(shí)施例中，可利用延遲鎖相回路產(chǎn)生器形成這些單倍頻輸出信號(hào)。延遲鎖相回路產(chǎn)生器的詳細(xì)內(nèi)容可參考本發(fā)明的申請(qǐng)人于2004年2月26日申請(qǐng)的美國第10/708,373號(hào)專利申請(qǐng)。藉由初步調(diào)整參考信號(hào)與反饋信號(hào)之間的相位差，可以于相位域中選取一相位間距，其中該相位域涵蓋一預(yù)定的相位角度。
請(qǐng)參見圖4A和4B，圖4A和4B是初步校正單元200的若干個(gè)輸出信號(hào)的時(shí)序圖。在涵蓋預(yù)定相位角度的相位間距中初步地調(diào)整反饋信號(hào)，并且在初步校正單元200中根據(jù)這些相位間距選取調(diào)整過后的反饋信號(hào)，并將該反饋信號(hào)當(dāng)作是第一微調(diào)校正單元202的輸入信號(hào)。初步校正單元200在相位域的度量單位為角度。在圖4A中，來自初步校正單元200的一個(gè)輸出信號(hào)被選為反饋信號(hào)，然后利用控制單元206給該反饋信號(hào)增加一個(gè)相位間距，例如45度，再重復(fù)地比對(duì)新的反饋信號(hào)與參考信號(hào)之間的相位差，直至參考信號(hào)的相位由領(lǐng)先于反饋信號(hào)改變?yōu)闇笥趨⒖夹盘?hào)。
在圖4B中，來自初步校正單元200的其中一個(gè)輸出信號(hào)被選為反饋信號(hào)，然后利用控制單元206給該反饋信號(hào)增加一個(gè)相位間距，例如45度，通過重復(fù)地比對(duì)該反饋信號(hào)與參考信號(hào)之間的相位差，使得參考信號(hào)的相位由領(lǐng)先狀態(tài)改變成鎖定(校準(zhǔn))狀態(tài)。換言之，參考信號(hào)位于相位領(lǐng)先和滯后的狀態(tài)，或是位于相位領(lǐng)先與鎖定的狀態(tài)之間。因此，本發(fā)明的控制單元206通過快速初步地調(diào)整不同的輸出信號(hào)，以識(shí)別參考信號(hào)所在的相位間距，并且選取一個(gè)輸出信號(hào)輸出至第一微調(diào)校正單元200。在較佳實(shí)施例中，于初步校正單元200中，參考信號(hào)與反饋信號(hào)之間的相位比較結(jié)果可以利用正反器(flip-flop)以及延遲電路來實(shí)現(xiàn)。
參考圖5A，圖5是本發(fā)明一實(shí)施例中參考信號(hào)及反饋信號(hào)位于相位域的示意圖，其中該參考信號(hào)及反饋信號(hào)的相位位于360度相位域中，且該相位域被劃分為若干個(gè)相位間距。參考圖5B，圖5B是本發(fā)明一實(shí)施例中位于某一相位間距的參考信號(hào)和反饋信號(hào)在時(shí)域的示意圖。
在圖5A中，將設(shè)有參考信號(hào)的預(yù)定相位角劃分成若干個(gè)相位間距，在此實(shí)施例中，參考信號(hào)位于其中一個(gè)相位間距之中，且此相位域中以角度作為度量參考信號(hào)的單位。由于預(yù)定相位角是連續(xù)的角度，所以控制器能夠偵測(cè)出參考信號(hào)在相位域中的任何位置。
在圖5B中，參考信號(hào)的相位間距以時(shí)域表示。此實(shí)施例中，位于相位間距中的參考信號(hào)以時(shí)間延遲長度表示，該時(shí)間延遲長度是由可編程電路產(chǎn)生的。參考信號(hào)在相位域中的位置對(duì)應(yīng)于時(shí)域中的位置，以精確地將反饋信號(hào)調(diào)整至參考信號(hào)。
因此，本發(fā)明利用相位域和時(shí)域共同校準(zhǔn)反饋信號(hào)與參考信號(hào)之間的時(shí)鐘相位。在初步校正單元200的相位域中，藉由初步地調(diào)整反饋信號(hào)距離參考信號(hào)的相位差，可以快速地在相位域中選取參考信號(hào)所在的相位間距，由于預(yù)定的相位角涵蓋整個(gè)相位域，所以必定可以選出參考信號(hào)所在的相位間距。在第一微調(diào)校正單元202的時(shí)域中，利用時(shí)域中的可編程延遲電路使反饋信號(hào)精確地趨近于參考信號(hào)，由于是以時(shí)域的時(shí)間延遲電路進(jìn)行逼近，因此當(dāng)電子裝置使用本發(fā)明時(shí)鐘相位校準(zhǔn)裝置時(shí)可以減少電子裝置的功率消耗量。而且，本發(fā)明時(shí)鐘相位校準(zhǔn)裝置的組件是用數(shù)字化合成工具軟件來設(shè)計(jì)的，故可有效減少電路的面積。
在本發(fā)明的較佳實(shí)施例中，所述時(shí)間延遲長度至少為參考信號(hào)周期的1/N倍，N為輸出信號(hào)的總數(shù)。在特定實(shí)施例中，該時(shí)間延遲長度至少為該參考信號(hào)周期的1.5/N倍或是2.0/N倍，或是任意的倍數(shù)除以N值。
圖6是本發(fā)明一實(shí)施例中利用相位域和時(shí)域混合控制時(shí)鐘相位校準(zhǔn)的方法的流程圖。在步驟S600中，于一初步校正單元200中形成若干個(gè)輸出信號(hào)，該些輸出信號(hào)之間具有若干個(gè)相位間距，其中每一相位間距等于一預(yù)定相位角度除以輸出信號(hào)總數(shù)所得的角度值，且相位間距位于相位域中。在步驟S600之后，反饋信號(hào)的相位按照相位間距逐漸地由0度遞增至360度或是由360度遞減至0度。然后控制單元206重復(fù)地比較每個(gè)反饋信號(hào)與一參考信號(hào)之間的相位，在反饋信號(hào)的相位逐漸增加的過程中，由控制單元206記錄來自相位偵測(cè)器204的參考信號(hào)與反饋信號(hào)之間的比較結(jié)果，當(dāng)比較結(jié)果由領(lǐng)先狀態(tài)改變成滯后狀態(tài)或是由領(lǐng)先狀態(tài)改變成鎖定狀態(tài)時(shí)，由相位間距中選取該反饋信號(hào)，并且將初步校正單元200的輸出信號(hào)傳送至第一微調(diào)校正單元202。在較佳實(shí)施例中，當(dāng)獲知參考信號(hào)與反饋信號(hào)之間的比較結(jié)果后，接著將反饋信號(hào)的相位減去一相位間距，以于相位間距中選取領(lǐng)先參考信號(hào)的輸出信號(hào)作為反饋信號(hào)，如步驟S622所示。
在步驟S602中，利用一位于時(shí)域的可編程延遲裝置，將來自第一微調(diào)校正單元202的輸出信號(hào)進(jìn)行時(shí)間延遲處理，以調(diào)整反饋信號(hào)的相位至一參考信號(hào)的相位。特定而言，在步驟S602中，當(dāng)反饋信號(hào)的相位領(lǐng)先于參考信號(hào)的相位時(shí)，將一時(shí)間延遲長度加入至該反饋信號(hào)，使反饋信號(hào)趨近于參考信號(hào)，其中該時(shí)間延遲長度由可編程延遲電路208產(chǎn)生。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)了解時(shí)間延遲長度可以在相位域中順時(shí)針或逆時(shí)針方向加入至該反饋信號(hào)。當(dāng)該反饋信號(hào)的相位滯后于參考信號(hào)的相位時(shí)，則將反饋信號(hào)減少一時(shí)間延遲長度，使該反饋信號(hào)趨近于該參考信號(hào)。當(dāng)該反饋信號(hào)的相位與該參考信號(hào)的相位為鎖定狀態(tài)時(shí)，維持該反饋信號(hào)的相位不變。
在步驟S604中，利用一相位偵測(cè)器204偵測(cè)參考信號(hào)與反饋信號(hào)之間的相位差，用以輸出對(duì)應(yīng)于該相位差的指示信號(hào)。最后在步驟S606中，以一控制單元206控制該初步校正單元200以及第一微調(diào)校正單元202，藉由來自該相位偵測(cè)器204的指示信號(hào)，使得反饋信號(hào)的相位校準(zhǔn)至參考信號(hào)的相位。
在步驟S606之后，持續(xù)追蹤反饋信號(hào)與參考信號(hào)之間的校準(zhǔn)狀態(tài)，如步驟S620所示。在步驟S620的追蹤過程中，當(dāng)反饋信號(hào)的相位領(lǐng)先于參考信號(hào)的相位時(shí)，將一時(shí)間延遲長度加入至反饋信號(hào)，使反饋信號(hào)趨近于參考信號(hào)。當(dāng)反饋信號(hào)的相位滯后于參考信號(hào)的相位時(shí)，將該反饋信號(hào)的相位減去時(shí)間延遲長度。當(dāng)反饋信號(hào)的相位與參考信號(hào)的相位為鎖定狀態(tài)，則維持反饋信號(hào)的相位不變。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)主要包括(a)調(diào)整參考信號(hào)與反饋信號(hào)之間的相位差，以快速地在相位域中選取參考信號(hào)所在的相位間距。(b)利用時(shí)域中的可編程延遲電路使反饋信號(hào)精確地趨近于參考信號(hào)，由于以時(shí)域的時(shí)間延遲電路進(jìn)行逼近，因此當(dāng)電子裝置使用本發(fā)明時(shí)可減少電子裝置的功率消耗量。(c)藉由數(shù)字化的延遲鎖相環(huán)來實(shí)現(xiàn)校準(zhǔn)裝置，以避免因?yàn)橹瞥痰母淖兌绊戨娮友b置的電路布局，提高生產(chǎn)成本。(d)在初步校正單元使用倍頻架構(gòu)，以減少電路占用的面積。
本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種改動(dòng)而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。倘若對(duì)本發(fā)明的修改屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動(dòng)在內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種時(shí)鐘相位的校準(zhǔn)裝置，其特征在于該裝置至少包含一初步校正單元，其可產(chǎn)生若干個(gè)具有相位間距的輸出信號(hào)，每一相位間距等于一預(yù)定相位角度除以輸出信號(hào)總數(shù)的角度值；一連接于初步校正單元的第一微調(diào)校正單元，其利用可編程延遲電路將所述若干輸出信號(hào)之一延遲一段時(shí)間，以調(diào)整與該輸出信號(hào)相關(guān)聯(lián)的反饋信號(hào)的相位，使該反饋信號(hào)的相位趨近于一參考信號(hào)的相位；一連接于第一微調(diào)校正單元的相位偵測(cè)器，其偵測(cè)所述參考信號(hào)與所述反饋信號(hào)之間的相位差，并且輸出一用以指示該參考信號(hào)與該反饋信號(hào)相位差的指示信號(hào)；以及一用以控制初步校正單元和第一微調(diào)校正單元的控制單元，其根據(jù)所述指示信號(hào)將反饋信號(hào)的相位校準(zhǔn)至參考信號(hào)的相位。
2.如權(quán)利要求1所述的時(shí)鐘相位的校準(zhǔn)裝置，其特征在于所述初步校正單元至少包含一鎖相裝置，用以產(chǎn)生若干個(gè)倍頻信號(hào)；一連接于該鎖相裝置的除頻器，用以對(duì)所述被頻信號(hào)作除頻，以形成所述若干個(gè)輸出信號(hào)；以及一多工器，其連接于除頻器與控制單元，用以從除頻器所產(chǎn)生的若干個(gè)輸出信號(hào)中選擇一輸出信號(hào)并根據(jù)所述指示信號(hào)將該輸出信號(hào)傳送至第一微調(diào)校正單元。
3.如權(quán)利要求1所述的時(shí)鐘相位的校準(zhǔn)裝置，其特征在于所述初步校正單元對(duì)所述反饋信號(hào)作初步校正，該反饋信號(hào)的相位位于所述相位間距之中，且該經(jīng)過初步校正的反饋信號(hào)作為第一微調(diào)校正單元的輸入信號(hào)。
4.如權(quán)利要求1所述的時(shí)鐘相位的校準(zhǔn)裝置，其特征在于所述第一微調(diào)校正單元以時(shí)間延遲長度的大小作為度量單位，且該時(shí)間延遲長度由位于時(shí)域的可編程延遲電路產(chǎn)生。
5.如權(quán)利要求4所述的時(shí)鐘相位的校準(zhǔn)裝置，其特征在于所述時(shí)間延遲長度至少為所述參考信號(hào)周期的1/N倍，N為初步校正單元所產(chǎn)生的輸出信號(hào)的總數(shù)。
6.如權(quán)利要求5所述的時(shí)鐘相位的校準(zhǔn)裝置，其特征在于所述時(shí)間延遲長度至少為所述參考信號(hào)周期的1.5/N倍，N為輸出信號(hào)的總數(shù)。
7.如權(quán)利要求5所述的時(shí)鐘相位的校準(zhǔn)裝置，其特征在于所述時(shí)間延遲長度至少為所述參考信號(hào)周期的2.0/N倍，N為輸出信號(hào)的總數(shù)。
8.如權(quán)利要求1所述的時(shí)鐘相位的校準(zhǔn)裝置，其特征在于該裝置進(jìn)一步包括連接于第一微調(diào)校正單元和相位偵測(cè)器的第二微調(diào)校正單元，以對(duì)來自第一微調(diào)校正單元的信號(hào)作內(nèi)插。
9.如權(quán)利要求1所述的時(shí)鐘相位的校準(zhǔn)裝置，其特征在于所述若干輸出信號(hào)之間等相位間距。
10.如權(quán)利要求1所述的時(shí)鐘相位的校準(zhǔn)裝置，其特征在于所述若干輸出信號(hào)之間不等相位間距。
11.如權(quán)利要求1所述的時(shí)鐘相位的校準(zhǔn)裝置，其特征在于所述預(yù)定相位角度為360度。
12.如權(quán)利要求11所述的時(shí)鐘相位的校準(zhǔn)裝置，其特征在于所述若干個(gè)輸出信號(hào)之間的相位間距的總和涵蓋所述360度相位角。
13.如權(quán)利要求11所述的時(shí)鐘相位的校準(zhǔn)裝置，其特征在于所述若干個(gè)輸出信號(hào)之間的相位間距的總和小于360度。
14.一種控制時(shí)鐘相位校準(zhǔn)的方法，其特征在于該方法至少包含下列步驟形成若干個(gè)輸出信號(hào)，該些輸出信號(hào)具有若干個(gè)相位間距，其中一相位間距等于一預(yù)定相位角度除以輸出信號(hào)總數(shù)所得的角度值；延遲處理一輸出信號(hào)，以調(diào)整與該輸出信號(hào)相關(guān)聯(lián)的一反饋信號(hào)的相位至一參考信號(hào)的相位；偵測(cè)該參考信號(hào)與該反饋信號(hào)間的相位差，以輸出一對(duì)應(yīng)于該相位差的指示信號(hào)；以及根據(jù)該指示信號(hào)將該反饋信號(hào)的相位校準(zhǔn)至該參考信號(hào)的相位。
15.如權(quán)利要求14所述的控制時(shí)鐘相位校準(zhǔn)的方法，其特征在于所述形成若干輸出信號(hào)的步驟進(jìn)一步包括逐步增加該反饋信號(hào)的相位，以比較該參考信號(hào)與該些反饋信號(hào)兩者之間的相位。
16.如權(quán)利要求15所述的控制時(shí)鐘相位校準(zhǔn)的方法，其特征在于所述利用若干個(gè)相位間距來逐步增加該反饋信號(hào)的相位的步驟，進(jìn)一步包括記錄該參考信號(hào)與該些反饋信號(hào)兩者間相位的比較結(jié)果。
17.如權(quán)利要求16所述的控制時(shí)鐘相位校準(zhǔn)的方法，其特征在于當(dāng)該參考信號(hào)與該反饋信號(hào)兩者間的相位比較結(jié)果由領(lǐng)先狀態(tài)改變?yōu)闇鬆顟B(tài)或是由領(lǐng)先狀態(tài)改變?yōu)殒i定狀態(tài)時(shí)，選擇這些變化狀態(tài)下位于若干相位間距中的該反饋信號(hào)，以傳送該反饋信號(hào)至該第一微調(diào)校正單元中。
18.如權(quán)利要求17所述的控制時(shí)鐘相位校準(zhǔn)的方法，其特征在于該方法進(jìn)一步包括以該相位間距減少該反饋信號(hào)的相位，以選擇由滯后狀態(tài)改變?yōu)轭I(lǐng)先狀態(tài)或是由滯后狀態(tài)改變?yōu)殒i定狀態(tài)的反饋信號(hào)，并且將該反饋信號(hào)傳送至該第一微調(diào)校正單元中。
19.如權(quán)利要求14所述的控制時(shí)鐘相位校準(zhǔn)的方法，其特征在于在延遲處理輸出信號(hào)的步驟中，當(dāng)該反饋信號(hào)的相位領(lǐng)先該參考信號(hào)的相位時(shí)，將一時(shí)間延遲長度加入至該反饋信號(hào)，使該反饋信號(hào)趨近于該參考信號(hào)。
20.如權(quán)利要求14所述的控制時(shí)鐘相位校準(zhǔn)的方法，其特征在于在延遲處理輸出信號(hào)的步驟中，當(dāng)該反饋信號(hào)的相位滯后該參考信號(hào)的相位時(shí)，將該反饋信號(hào)減少一時(shí)間延遲長度，使該反饋信號(hào)趨近于該參考信號(hào)。
21.如權(quán)利要求14所述的控制時(shí)鐘相位校準(zhǔn)的方法，其特征在于在延遲處理輸出信號(hào)的步驟中，當(dāng)該反饋信號(hào)的相位與該參考信號(hào)的相位為鎖定狀態(tài)時(shí)，使該反饋信號(hào)的相位維持不變。
22.如權(quán)利要求19所述的控制時(shí)鐘相位校準(zhǔn)的方法，其特征在于當(dāng)加入該反饋信號(hào)的時(shí)間延遲長度大于一設(shè)定值時(shí)，持續(xù)追蹤該反饋信號(hào)與該參考信號(hào)之間的校準(zhǔn)狀態(tài)。
23.如權(quán)利要求19所述的控制時(shí)鐘相位校準(zhǔn)的方法，其特征在于當(dāng)加入該反饋信號(hào)的時(shí)間延遲長度小于一設(shè)定值時(shí)，將該反饋信號(hào)的相位減去該預(yù)定相位角度。
24.如權(quán)利要求23所述的控制時(shí)鐘相位校準(zhǔn)的方法，其特征在于在減去將該反饋信號(hào)的相位該預(yù)定相位角度的步驟后，該反饋信號(hào)領(lǐng)先該參考信號(hào)。
25.如權(quán)利要求14所述的控制時(shí)鐘相位校準(zhǔn)的方法，其特征在于在該反饋信號(hào)的相位校準(zhǔn)至該參考信號(hào)的相位后，持續(xù)追蹤該反饋信號(hào)與該參考信號(hào)間的校準(zhǔn)狀態(tài)。
26.如權(quán)利要求25所述的控制時(shí)鐘相位校準(zhǔn)的方法，其特征在于當(dāng)該反饋信號(hào)的相位領(lǐng)先該參考信號(hào)的相位，將一時(shí)間延遲長度加入至該反饋信號(hào)，使該反饋信號(hào)趨近于該參考信號(hào)。
27.如權(quán)利要求25所述的控制時(shí)鐘相位校準(zhǔn)的方法，其特征在于在延遲處理該輸出信號(hào)的步驟中，當(dāng)該反饋信號(hào)的相位滯后該參考信號(hào)的相位時(shí)，將該反饋信號(hào)的相位減去時(shí)間延遲長度。
28.如權(quán)利要求25所述的控制時(shí)鐘相位校準(zhǔn)的方法，其特征在于在延遲處理該輸出信號(hào)的步驟中，當(dāng)該反饋信號(hào)的相位與該參考信號(hào)的相位為鎖定狀態(tài)，維持該反饋信號(hào)的相位不變。
全文摘要
本發(fā)明提供一種應(yīng)用于時(shí)鐘源同步機(jī)制中的利用相位域和時(shí)域混合控制時(shí)鐘相位校準(zhǔn)的裝置及其校準(zhǔn)方法，該裝置主要包括初步校正單元、第一微調(diào)校正單元、相位偵測(cè)器以及控制單元。初步校正單元在相位域形成若干個(gè)設(shè)有相位間距的輸出信號(hào)。第一微調(diào)校正單元在時(shí)域中將一輸出信號(hào)延遲一段時(shí)間，使第一微調(diào)校正單元根據(jù)其所接收的輸出信號(hào)而產(chǎn)生的一反饋信號(hào)的相位趨近于一參考信號(hào)的相位。相位偵測(cè)器偵測(cè)該參考信號(hào)與該反饋信號(hào)之間的相位差，并輸出一對(duì)應(yīng)于該相位差的指示信號(hào)。控制單元控制初步校正單元與第一微調(diào)校正單元，通過該指示信號(hào)使得反饋信號(hào)的相位校準(zhǔn)至參考信號(hào)的相位。
文檔編號(hào)H03L7/06GK1996760SQ20061000255
公開日2007年7月11日 申請(qǐng)日期2006年1月6日 優(yōu)先權(quán)日2006年1月6日
發(fā)明者趙梓翔, 劉佳榮 申請(qǐng)人:矽統(tǒng)科技股份有限公司