用于無線移動平臺的擴頻時鐘方法
【專利摘要】根據(jù)某些實施例，提供了一種方法和裝置以在第一時間周期使時鐘信號頻率在有問題頻率范圍的下限和比該下限更低的頻率之間變化，以及在第二時間周期使時鐘信號頻率在有問題頻率范圍的上限和比該上限更高的頻率之間變化。
【專利說明】用于無線移動平臺的擴頻時鐘方法
[0001] 發(fā)明背景
[0002] 系統(tǒng)時鐘諧波以及輸入/輸出（"I/O"）時鐘諧波是駐留在計算平臺中的無線接 收器的主要干擾源。例如，許多用于無線通信的無線電在2. 5GHz附近操作，而2. 5GHz是 100MHz時鐘的諧波。
[0003] 降低來自時鐘諧波的無線干擾的傳統(tǒng)方法依靠被添加至計算機系統(tǒng)以減少對于 時鐘諧波的接收的保護材料和/或吸收材料。但是，保護向計算機系統(tǒng)添加了額外的開銷 和重量，有的時候還需要更大的板面積。
[0004] 附圖簡述
[0005] 圖1示出了依照某些實施例的方法。
[0006] 圖2示出了依照某些實施例的時鐘頻率相對時鐘周期的圖。
[0007] 圖2A示出了依照某些實施例的頻譜。
[0008] 圖3示出了依照某些實施例的時鐘頻率相對時鐘周期的圖。
[0009] 圖4示出了依照某些實施例的方法。
[0010] 圖5示出了依照某些實施例的時鐘頻率相對時鐘周期的圖。
[0011] 圖6示出了依照某些實施例的時鐘頻率相對時鐘周期的圖。
[0012] 圖7示出了依照某些實施例的頻移鍵控。
[0013] 圖8示出了依照某些實施例的頻移鍵控裝置。
[0014] 圖8A示出了依照某些實施例的頻移鍵控裝置。
[0015] 圖9示出了依照某些實施例的頻移鍵控裝置。
[0016] 圖9A示出了依照某些實施例的頻移鍵控裝置。
[0017] 圖10示出了依照某些實施例的計算系統(tǒng)。
[0018] 示例實施例的詳細描述
[0019] 本發(fā)明各實施例與可降低頻譜選定的部分處的輻射能量的擴頻時鐘控制方法有 關。降低輻射能量可與降低對應于時鐘信號的諧波的有問題頻率的幅度相關聯(lián)。有問題頻 率還可與由無線網(wǎng)絡接口設備正在使用的無線電頻率相關聯(lián)。降低有問題頻率的幅度可包 括在頻譜中創(chuàng)建陷波。
[0020] 現(xiàn)在參考圖1，示出了方法100的實施例。方法100可由諸如但不限于圖10中裝 置之類的裝置執(zhí)行。此外，方法100可被嵌入到非瞬態(tài)計算機可讀介質上。
[0021] 方法100可與在最小化時鐘抖動的同時降低與時鐘信號相關聯(lián)的有問題頻率的 幅度的方法有關，其中時鐘抖動可定義為與周期性時鐘信號的真實周期不必要的偏差。本 發(fā)明各實施例還可以同時通過減少時鐘頻率跨有問題頻率范圍轉換的次數(shù)來改善射頻干 擾（"RFI"）的緩解。
[0022] 在101處，在第一時間周期用第一振蕩（例如，頻率是振蕩的）使時鐘信號的頻率 在有問題時鐘頻率范圍的下限與比該下限更低的時鐘頻率之間變化。第一時間周期可與第 一擴展區(qū)域（例如，下擴展區(qū)域）相關聯(lián)。如圖2所示，有問題頻率可定義為在已知頻率周 圍可能導致有問題的時鐘諧波的范圍。在本實施例中，該范圍由100MHZ頻率以上和以下的 虛線示出，其中100MHz對應于在100MHz頻率處的時鐘信號。
[0023] 重新參考圖1，在102處，在第二時間周期用第二振蕩（例如，頻率是振蕩的）使時 鐘信號的頻率在有問題頻率范圍的上限與比該上限更高的頻率之間變化。第二時間周期可 與第二擴展區(qū)域（例如，上擴展區(qū)域）相關聯(lián)。在某些實施例中，振蕩可包括三角狀振蕩。
[0024] 在本實施例中，時鐘信號的頻率可以在有問題頻率的范圍上緩慢地轉換。這一轉 換可發(fā)生在大于或等于時鐘頻率振蕩周期的一半的時間周期上（例如，在轉換之間的時鐘 頻率振蕩的周期的一半）。
[0025] 在某些實施例中，可增加在上擴展區(qū)域和下擴展區(qū)域中的三角周期數(shù)量以通過減 少跨越有問題頻率范圍的次數(shù)來提供更好的無線干擾緩解。三角頻率數(shù)量的上限可以由 標準化的EMI測量駐留時間100?1000 ms施加。在某些實施例中，三角頻率的周期可在 30KHz與35KHz之間改變。
[0026] 很多三角周期可以不被限定為整數(shù)或半整數(shù)的倍數(shù)，并且可以被隨機化以減少特 定類型的時鐘抖動?？赏ㄟ^降低擴展幅度以及周期性切換時鐘頻率來在現(xiàn)有硬件上實現(xiàn)上 述方法。在某些實施例中，可實現(xiàn)軟件計數(shù)器以實現(xiàn)所需要的速度。如圖2A所示，可通過 改變一個擴展區(qū)域或另一個擴展區(qū)域中的三角的幅度來移動頻譜的陷波。如圖2進一步所 示，虛線指示在由時鐘信號頻率產(chǎn)生的有問題諧波（例如，2. 5GHz)的周圍的有問題頻率范 圍。
[0027] 在某些實施例中，為了實現(xiàn)更好的EMI性能，可以在有問題頻率范圍以上和以下 的每個區(qū)域中平等地擴展諧波能量。這可以通過在每個區(qū)域中與該區(qū)域的三角幅度成反比 地改變三角周期的數(shù)量來實現(xiàn)。在某些實施例中，對于需要多個頻譜間隙的情況，擴展區(qū)域 的數(shù)量可能增加到兩個以上。增加擴展區(qū)域的數(shù)量還可在即便沒有增加頻率間隙的情況 下，提供具有在低于1GHz使用的準峰值探測器的EMI優(yōu)勢。
[0028] 圖3涉及可通過增加頻率跨有問題頻率的范圍改變的速率來實現(xiàn)緩解干擾的另 一實施例。本實施例可提供比圖2的實施例更好的干擾緩解，并且可適用于諸如切換電壓 調節(jié)器與低速數(shù)據(jù)接口（10的）之類的容忍抖動的時鐘應用。反相三角的極性或者在每個 區(qū)域中使用整數(shù)（而不是半整數(shù)）數(shù)量的三角周期可以在某些情況下進一步提高RFI。
[0029] 不同于圖2的實施例，圖3中的三角頻率變化在有問題頻率范圍上快速地轉換。這 一轉換可在小于時鐘頻率振蕩的周期的一半的時間周期（例如，小于轉換之間的時鐘頻率 振蕩的周期的一半）上發(fā)生。例如，這一轉換可發(fā)生在小于三角變化的周期的一半的時間 上。
[0030] 現(xiàn)在參考圖4,示出了方法400的實施例。在這一實施例中，在有問題頻率范圍上 的轉換之間的三角周期的數(shù)量為1，并且轉換開始和結束的點被移出有問題的頻率區(qū)域。在 401處，在第一時間周期使時鐘信號頻率在比有問題頻率范圍的下限更低的頻率與下限本 身之間變化。如圖5所示，501示出在第一時間周期在比有問題頻率范圍的下限更低的頻率 與下限本身之間變化的時鐘信號頻率。接著在402處，在第二時間周期使時鐘信號頻率在 有問題頻率范圍的下限與比該下限更低的頻率之間變化。再次參考圖5,502示出在第二時 間周期在有問題頻率范圍的下限與比該下限更低的頻率之間變化的時鐘信號頻率。在403 處，在第三時間周期使時鐘信號頻率在比上限更高的頻率與有問題頻率范圍的上限之間變 化。示例可在圖5中的503處示出。
[0031] 接著，在404處，在第四時間周期使時鐘信號頻率在有問題頻率范圍的上限與比 該上限更高的頻率之間變化。示例可在圖5中的504處示出。如圖5進一步所示，有問題 頻率范圍在轉換中被回避。時鐘信號頻率可以在比下限更低的頻率與比上限更高的頻率之 間的有問題頻率范圍上轉換。
[0032] 現(xiàn)在參考圖6,示出隨機游走轉換的實施例。前面所述的各實施例可以不受限于三 角或偶數(shù)周期性的頻率變化。例如，可實現(xiàn)隨機游走擴展技術。圖6中示出簡單的隨機游 走示例。在這一實施例中，在時鐘周期的每個時鐘周期數(shù)之后隨機做出提高或降低時鐘信 號頻率的決定。當時鐘頻率接近或進入有問題頻率范圍時，在有問題頻率區(qū)域上進行轉換。 這一轉換可以是快速的或緩慢的，有抖動或沒有抖動，在有規(guī)律的或沒有規(guī)律的間隔，靠近 或遠離干擾范圍的邊緣開始或結束，和/或具有單個或多個干擾范圍。
[0033] 現(xiàn)在參考圖7,示出二進制頻移鍵控（"FSK"）的實施例。FSK可用于使用控制的諧 波頻譜來擴展時鐘，這很像將其用在通信系統(tǒng)中調制正弦載波。使用這一控制允許了降低 在有問題頻率處的時鐘頻譜能量。如圖7所示，F(xiàn)SK通過使用控制信號Cntrl產(chǎn)生FClock， 以在兩個時鐘頻率（F1和F2)之間切換。F1和F2可以分別被當作"傳號（mark)"和"空號 (space) "頻率。由此，可接收或產(chǎn)生與時鐘信號相關聯(lián)的第一頻率，可接收或產(chǎn)生與時鐘信 號相關聯(lián)的第二頻率，并且可輸出基于第一頻率和第二頻率的時鐘信號。輸出可包括基于 接收到的控制信號在第一頻率和第二頻率之間切換輸出時鐘頻率。可通過控制信號對能量 將減少的與頻譜相關聯(lián)的有問題頻率進行相應地選擇。
[0034] 可在"傳號"和"空號"頻率周圍創(chuàng)建AM(幅度調制）或FM(頻率調制）邊帶?？?通過周期性反相潛在的傳號和空號時鐘相位來移動這兩個頻率自身處的特征頻譜峰值。這 一方法可提供更低的功率以代替用于集成的擴頻時鐘產(chǎn)生的相位插值器（Pis)。圖8、8A、9 和9A示出用于通過調制后分頻器、循環(huán)分頻器、對后分頻器的選擇以及對循環(huán)分頻器的選 擇來生成100MHz擴展時鐘的實現(xiàn)。
[0035] 如圖8和8A所示，可在相位檢測器（"TO"）處接收25MHz信號，并且由循環(huán)分頻 器（例如，199或200)分頻，可以通過控制的振蕩器發(fā)送然后輸出相位檢測器的輸出。199 的循環(huán)分頻器可產(chǎn)生4. 975GHz的輸出頻率，并且200的循環(huán)分頻器可產(chǎn)生5GHz的輸出頻 率。因此，兩個頻率之間的差異為0. 5個百分點。這兩個頻率可代表如圖6中所示的F1和 F2。如圖8中進一步所示，5GHz處的鎖相環(huán)（"PLL"）可以除以2,在相位插值器（"PI"） 處插值，并且然后再除以25以產(chǎn)生FClock。圖8的上半部分示出下半部分所示的PLL塊內 部的特寫。如圖8A所示，鎖相頻率可以再除以50以產(chǎn)生FClock。在圖8A的實施例中，移 除了相位插值器，并且可因此降低功率使用。圖8A的上半部分示出下半部分所示的PLL塊 內部的特與。
[0036] 圖9和9A示出使用多路復用器實現(xiàn)FSK的示例。在第一實施例中，如圖9所示， 10GHz的鎖相環(huán)時鐘頻率可用于到兩個分離的分頻塊的兩個分離輸入，一個將10GHz除以 100, 一個將10GHz除以100. 5 (例如，0. 5個百分點的差異）。如圖9所示，兩個分頻塊分別 的輸出為F1、F2、反相的F1、以及反相的F2。這四個信號被多路復用（使用控制邏輯）以 輸出FClock信號。
[0037] 如圖9A所示，代替10GHz的單相位鎖環(huán)相時鐘信號，200*25MHz的鎖相環(huán)的第一輸 入和199*25MHz的鎖相環(huán)第二輸入被用作為到兩個分離分頻塊的輸入。每個分頻塊將輸入 除以50。第一分頻塊的輸出是F1和反相的F1，并且第二分頻塊的輸出是F2和反相的F2。 控制邏輯可以操作多路復用器以輸出諸如圖7中所示的FClock之類的時鐘信號?？蛇x地， 多路復用器可被放置在兩個PLL與單個分頻器之間。
[0038] 在某些實施例中，可通過對控制信號的二進制調制來避免擴展時鐘信號的頻譜能 量與有問題頻率的交迭。
[0039] 現(xiàn)在參考圖10，示出了裝置1000的實施例。裝置1000可包括時鐘生成器1001、主 存儲器1002、處理器1003、介質1004、以及無線接口 1005。根據(jù)某些實施例，裝置1000還可 包括諸如適配以耦合至數(shù)字計算機顯示器、電視、便攜式顯示屏等的端口的數(shù)字顯示端口。
[0040] 時鐘生成器1001可包括產(chǎn)生用于同步裝置1000的操作的定時信號（例如，時鐘 信號）的電路。在某些實施例中，時鐘生成器1001可包括單獨的芯片。但是，在其他實施 例中，時鐘生成器1001可被集成到諸如處理器1003的管芯之類的另一個芯片中。
[0041] 主存儲器1002可包括用于存儲數(shù)據(jù)的任何類型的存儲器，諸如但不限于安全數(shù) 字（SD)卡、微型SD卡、單數(shù)據(jù)速率隨機存取存儲器（SDR-RAM)、雙數(shù)據(jù)速率隨機存取存儲器 (DDR-RAM)、或可編程只讀存儲器（PR0M)等。主存儲器1002可包括多個存儲器模塊。
[0042] 處理器1003可包括或者以其它方式與用于執(zhí)行程序代碼和/或一個或多個這些 元素可以在其間共享的專用寄存器、堆棧、隊列等相關聯(lián)。在某些實施例中，處理器1003可 包括集成電路。在某些實施例中，處理器1003可包括執(zhí)行諸如但不限于依照圖1中所述方 法之類的方法的電路。
[0043] 介質1004可包括可存儲由處理器1003或在某些情況中由時鐘生成器1001(例 如，方法100)執(zhí)行的處理器可執(zhí)行指令的任何計算機可讀介質。例如，介質1004可包括非 瞬態(tài)有形介質，諸如但不限于，緊致盤、數(shù)字視頻盤、閃存、光學存儲、隨機存取存儲器、只讀 存儲器、或者磁性介質。
[0044] 無線接口 1005可包括連接至基于無線電的計算機網(wǎng)絡的無線網(wǎng)絡接口控制器 (WNIC)。無線接口 1005可包括與基于無線電的計算機網(wǎng)絡通信的天線。
[0045] 可以使用硬件要素、軟件要素、或兩者的結合實現(xiàn)各實施例。硬件要素的示例可 包括處理器、微處理器、電路、電路元素（例如、晶體管、電阻器、電容器、電感器等）、集成電 路、專用集成電路（ASIC)、可編程邏輯器件（PLD)、數(shù)字信號處理器（DSP)、現(xiàn)場可編程邏輯 門陣列（FPGA)、邏輯門、寄存器、半導體器件、芯片、微芯片、芯片組等等。軟件的示例可包括 軟件組件、程序、應用、計算機程序、應用程序、系統(tǒng)程序、機器程序、操作系統(tǒng)軟件、中間件、 固件、軟件模塊、例程、子例程、函數(shù)、方法、過程、軟件接□、應用程序接□ (API)、指令集、計 算代碼、計算機代碼、代碼段、計算機代碼段、文字、值、符號、或其任意組合。確定是否使用 硬件元素和/或軟件元素實現(xiàn)實施例可以根據(jù)多種因素而改變，諸如所需要的計算速率、 功率等級、熱容忍度、處理周期預算、輸入數(shù)據(jù)速率、輸出數(shù)據(jù)速率、存儲器資源、數(shù)據(jù)總線 速度以及其他設計或性能約束。
[0046] 可以由存儲在計算機可讀介質上的表示性指令實現(xiàn)至少一個實施例的一個或多 個方面，該表示性指令表示處理器中的各種邏輯，并且在由機器讀取時導致機器制造用于 執(zhí)行本文所述的技術的邏輯。這些被稱為"IP核"的表示可以被存儲在實體的、計算機可讀 介質上，并且可以被提供給各種消費者或生產(chǎn)設施以載入到實際執(zhí)行邏輯的裝配機器或處 理器中。
[0047] 可對前面各實施例做出各種修改和改變，而不偏離所附權利要求中所闡述的更廣 的精神和范圍。以下示出各附加實施例且不構成所有可能實施例的定義，并且本領域的技 術人員將理解本發(fā)明可應用于許多其他實施例。此外，盡管為了清晰簡要描述了以下各實 施例，但是本領域的技術人員將理解，在必要時如何對上述裝置和方法進行任意改變以適 應這些或其他實施例和應用。
【權利要求】
1. 一種方法，包括： 在第一時間周期通過時鐘生成器使時鐘信號頻率在有問題頻率范圍的下限與比該下 限更低的頻率之間振蕩；以及 在第二時間周期使所述時鐘信號頻率在所述有問題頻率范圍的上限與比該上限更高 的頻率之間振蕩。
2. 如權利要求1所述的方法，其特征在于，還包括： 在有問題頻率范圍上轉換所述時鐘信號頻率，所述轉換在大于或等于所述轉換之間的 時鐘頻率振蕩周期的一半的時間周期上進行。
3. 如權利要求1所述的方法，其特征在于，還包括： 在有問題頻率范圍上轉換所述時鐘信號頻率，所述轉換在小于所述轉換之間的時鐘頻 率振蕩周期的一半的時間周期上進行。
4. 如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述時鐘信號頻率是三角頻率變化，并且所 述時鐘信號頻率變化的周期在30kHz與35kHz之間。
5. 如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述時鐘信號頻率變化是隨機游走。
6. -種裝置，包括： 時鐘生成器，所述時鐘生成器用于： 在第一時間周期使時鐘信號頻率在有問題頻率范圍的下限與比所述下限更低的頻率 之間振蕩；以及 在第二時間周期使所述時鐘信號頻率在有問題頻率范圍的上限與比所述上限更高的 頻率之間振蕩。
7. 如權利要求6所述的裝置，其特征在于，所述時鐘生成器用于： 在有問題頻率范圍上轉換所述時鐘信號頻率，所述轉換在大于或等于所述轉換之間的 時鐘頻率振蕩周期的一半的時間周期上進行。
8. 如權利要求6所述的裝置，其特征在于，所述時鐘生成器用于： 在有問題頻率范圍上轉換所述時鐘信號頻率，所述轉換在小于所述轉換之間的時鐘頻 率振蕩周期的一半的時間周期上進行。
9. 如權利要求6所述的裝置，其特征在于，所述時鐘信號頻率是三角頻率變化，并且所 述時鐘信號頻率變化的周期在30kHz與35kHz之間。
10. 如權利要求6所述的裝置，其特征在于，所述時鐘信號頻率變化是隨機游走。
11. 一種包括在由處理器執(zhí)行時執(zhí)行方法的指令的非瞬態(tài)計算機可讀介質，所述方法 包括： 在第一時間周期通過時鐘生成器使時鐘信號頻率在有問題頻率范圍的下限與比該下 限更低的頻率之間振蕩；以及 在第二時間周期使時鐘信號頻率在有問題頻率范圍的上限與比該上限更高的頻率之 間振蕩。
12. 如權利要求11所述的介質，其特征在于，還包括： 在有問題頻率范圍上轉換時鐘信號頻率，所述轉換在大于或等于所述轉換之間的時鐘 頻率振蕩周期的一半的時間周期上進行。
13. 如權利要求11所述的介質，其特征在于，還包括： 在有問題頻率范圍上轉換時鐘信號頻率，所述轉換在小于所述轉換之間的時鐘頻率振 蕩周期的一半的時間周期上進行。
14. 如權利要求11所述的介質，其特征在于，所述時鐘信號頻率是三角頻率變化，并且 所述時鐘信號頻率變化的周期在30kHz與35kHz之間。
15. 如權利要求11所述的介質，其特征在于，所述時鐘信號頻率變化是隨機游走。
16. -種方法，包括： 在第一時間周期使時鐘信號頻率在比有問題頻率范圍的下限更低的頻率與所述時鐘 頻率偏差的下限之間變化； 在第二時間周期使所述時鐘信號頻率在有問題頻率范圍的界限與比所述下限更低的 頻率之間變化；以及 在第三時間周期使所述時鐘信號頻率在比有問題頻率范圍的上限更高的頻率與有問 題頻率范圍的所述上限之間變化，以及 在第四時間周期使所述時鐘信號頻率在有問題頻率范圍的所述上限與比有問題頻率 范圍的所述上限更高的頻率之間變化。
17. 如權利要求16所述的方法，其特征在于，還包括： 在有問題頻率范圍上在比所述下限更低的頻率和比有問題頻率范圍的所述上限更高 的頻率之間轉換所述時鐘信號頻率。
18. -種方法，包括： 產(chǎn)生第一頻率； 產(chǎn)生第二頻率；以及 基于第一頻率和第二頻率輸出具有可變頻率的時鐘信號。
19. 如權利要求18所述的方法，其特征在于，所述輸出包括基于接收到的控制信號在 第一頻率和第二頻率之間切換。
20. 如權利要求19所述的方法，其特征在于，通過控制信號實現(xiàn)能量將降低的有問題 頻率的選擇。
【文檔編號】H04B1/71GK104221296SQ201280072130
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2012年3月30日 優(yōu)先權日:2012年3月30日
【發(fā)明者】G·斯考羅姆, W·D·凱斯林, A·L·萊亞克弗, M·C·法爾康納, H·G·斯金納 申請人:英特爾公司