CLKl與CLK2，NCLK2。兩組參考時鐘CLKl與CLK2之間存在可調(diào)節(jié)的微小相位差Θ，而NCLKl和NCLK2為CLKl和CLK2時鐘的反相信號。
[0026]其次，在同步信號有效之后的第一個時鐘周期，控制電路將選擇CLKl作為主參考時鐘，從時鐘源到主參考時鐘CLKl的延遲為dl。在此周期內(nèi)，測量-補償單元將被旁路，主參考時鐘CLKl將作為整個時鐘同步電路的輸出信號。CLKl將沿時鐘驅(qū)動器鏈路傳播，其延遲記為d2。到達(dá)時鐘樹葉節(jié)點后，有一個反饋回路沿反向傳播到時鐘同步鏡像延遲電路，由于反饋回路只有芯片連線的RC負(fù)載，其延遲d0遠(yuǎn)小于dl和d2。反饋時鐘FBCLK將穿過反饋緩沖器FB，延遲dl。因此時鐘源經(jīng)過多次傳播后成為反饋時鐘FBCLK后的延遲為dl+d2+d0+dl，主參考時鐘CLKl的延遲為dl。
[0027]在同步信號有效的第二個時鐘周期，輸入緩沖器IB繼續(xù)產(chǎn)生新一周期的參考時鐘，CLKl, CLK2以及NCLK1，NCLK2。此時從反饋時鐘FBCLK到參考時鐘CLKl的相位差為Tv=T- (dl+d2+d0)。T為時鐘周期的長度。在此周期內(nèi)，反饋時鐘FBCLK和參考時鐘CLKl作為交錯測量延遲線MDL的輸入，兩者之間的相位差也將得到測量與采樣。
[0028]本發(fā)明中的相位測量方法如下:
相位差Tv=T-(dl+d2+d0+dl)將在交錯測量延遲線頂DL中得到采樣與測量。如圖2，交錯測量延遲線IMDL由交錯測量延遲單元MDU構(gòu)成，不同于其他同步鏡像延遲線的測量單元為與門或者受控三態(tài)緩沖器，本發(fā)明中交錯測量延遲單元MDU為單相反相器INVERTER。反饋時鐘FBCLK輸入后沿正方向在串聯(lián)的交錯測量延遲單元MDU鏈上傳播，經(jīng)過每個交錯測量延遲單元MDU后其相位反轉(zhuǎn)180°C，且延遲ΤΗ?與T ?Η相同，皆為Td。每一階的傳播時鐘與參考時鐘通過寄存器進(jìn)行相位比較和采樣，其中奇數(shù)單元MDU的參考時鐘為NCLK1，而偶數(shù)時鐘MDU的參考時鐘為CLKl。
[0029]交錯測量延遲單元MDU的總數(shù)N為變量，通常為偶數(shù)，且取決于時鐘周期的長度T與d0、dl與d2的范圍。反饋時鐘經(jīng)過K個交錯測量延遲單元MDU之后的延遲為K*Td，采樣結(jié)果為Qk和NQ κ;經(jīng)過Κ+1個交錯測量延遲單元MDU之后的延遲為(K+l) *Td，采樣結(jié)果為QK+1和NQ κ+1。如果反饋時鐘FBCLK與參考時鐘CLKl之間的相位差Tv滿足如下關(guān)系，
K*Td <Tv < (K+l)*Td
那么此相位差Tv將會被交錯測量延遲線頂DL捕捉，采樣到的相位差T’v=K*Td，同時有Qk=I，NQk=O且QK+1=0，NQK+1=1。真實相位差與采樣相位差之間的誤差_ Td〈 DELTA=K^Td -Tv < O。本發(fā)明的延遲Td相對其他同步鏡像延遲線縮小了約50%，因此精度得到很大提高。
[0030]數(shù)字化的采樣結(jié)果以雙變量編碼的方式儲存，/[N:0]與/?Ν:0]。其中，
Ik= Qk+ NQk+1
Pk= Pk+i * Ik NQn+1 = PN+1 = 0
本發(fā)明中的補償測量方法如下:
本發(fā)明的補償方法完全不同于其他同步鏡像延遲線。在本發(fā)明中，相位補償由交錯補償延遲線I⑶L完成。采樣到的相位差T’v=K*Td將以相同的延遲在I⑶L中進(jìn)行傳播，亦即有K個交錯補償延遲單元⑶U以Td的延遲進(jìn)行工作。參考時鐘CLK2和NCLK2從第K個交錯補償延遲單元CDU上注入，并沿反方向在交錯補償延遲線ICDL中傳播。同樣的，交錯補償延遲線I⑶L也分為偶單元和奇單元，分別與CLK2和NCLK2進(jìn)行連接。
[0031]交錯補償延遲單元⑶U結(jié)構(gòu)如圖3所示，受到I和P信號的控制。I與P的組合決定了 CDU的工作方式。當(dāng)I=P=O的時候，CDU完全關(guān)斷，且其輸出端被鉗制在高阻態(tài)，對次級⑶U沒有任何電平上的干擾。編號從K+1到N的⑶U遵循此控制規(guī)則。當(dāng)I=P=I的時候，參考時鐘CLK2注入到⑶U中，并成為反向傳播的源頭?？刂菩盘朓與P保證只有一個⑶U進(jìn)行注入，即編號K，注入的時序代價為SIGMA。當(dāng)I=O而P=I的時候，參考時鐘CLK2將沿⑶U進(jìn)行傳播，其延遲為Td，與測量延遲單元MDU完全相同。⑶U中的反相器IF用來提供正反饋，加速傳播信號的下降過程，同時保證時鐘通過交錯補償延遲線時占空比不會發(fā)生畸變。1=1，P=O的情況不會出現(xiàn)，也沒有實際意義。
[0032]CLKl與CLK2之間有一定的偏差THETA，在時鐘輸入緩沖器IB中進(jìn)行控制。THETA為了補償SIGMA而設(shè)計，一般使得THETA+SIGMA=0以對時鐘注入的開銷進(jìn)行補償。反饋時鐘穿過交錯測量-補償裝置的總時間為Tv+T’ V，并傳播到時鐘緩沖器上去，因此到達(dá)LeafNode的總延遲時間為dl+dO+d2+dl+Tv+T’ v+d2=2T+DELTA,由于DELTA非常小，可以認(rèn)為是在兩個時鐘周期內(nèi)完成了時鐘信號的同步。
[0033]顯然，本發(fā)明的上述實施例僅僅是為清楚地說明本發(fā)明所作的舉例，而并非是對本發(fā)明的實施方式的限定。對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。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(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種改進(jìn)型時鐘同步鏡像延遲電路，其特征在于，該電路位于時鐘樹根節(jié)點，接受可變占空比時鐘信號輸入，并將輸出時鐘信號送入時鐘驅(qū)動器鏈路，到達(dá)時鐘樹葉節(jié)點，所述電路包括輸入緩沖器IB，交錯測量-補償單元、反饋緩沖器FB和時鐘驅(qū)動器鏈路CD ; 所述輸入緩沖器IB對由時鐘樹根節(jié)點輸出的時鐘源信號進(jìn)行整形，將整形后的信號輸入交錯測量-補償單元進(jìn)行測量、補償，再經(jīng)時鐘驅(qū)動器鏈路CD輸出一路時鐘信號到達(dá)時鐘樹葉節(jié)點，同時輸出一路控制信號到反饋緩沖器FB進(jìn)行緩沖，反饋緩沖器FB的輸出的反饋時鐘FBCLK輸入到交錯測量-補償單元； 所述交錯測量-補償單元包括順次連接的交錯測量延遲線IMDL、控制電路CC、以及交錯補償延遲線I⑶L ;反饋緩沖器FB是輸入緩沖器IB的鏡像。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改進(jìn)型時鐘同步鏡像延遲電路，其特征在于，所述交錯測量延遲線頂DL對輸入相位差進(jìn)行測量，將結(jié)果通過控制電路CC變換為兩組數(shù)字控制信號，并通過此兩組控制信號控制交錯補償延遲線I⑶L ; 所述交錯測量延遲線IMDL包括N個串聯(lián)連接的交錯測量延遲單元MDU，交錯測量延遲單元MDU為單相反相器INVERTER ； 所述交錯補償延遲線I⑶L包括N個串聯(lián)連接的交錯補償延遲單元⑶U ; 第k與第k-Ι個交錯測量延遲單元MDU通過控制電路CC與第k-Ι個交錯補償延遲單元⑶U連接。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的改進(jìn)型時鐘同步鏡像延遲電路，其特征在于，所述交錯補償延遲單元⑶U包括受控反相器1，傳輸門TG，以及正反饋控制單元11，傳輸門TG與臨近⑶U的受控反相器1的輸出進(jìn)行相位疊加后輸入到本級交錯補償延遲單元CDU，通過對信號Ik和Pk的狀態(tài)進(jìn)行控制使CDU在不同工作模式下運行。
【專利摘要】本發(fā)明公開一種改進(jìn)型時鐘同步鏡像延遲電路，該電路位于時鐘樹根節(jié)點，接受可變占空比時鐘信號輸入，并將輸出時鐘信號送入時鐘驅(qū)動器鏈路，到達(dá)時鐘樹葉節(jié)點，所述電路包括輸入緩沖器IB，交錯測量-補償單元、反饋緩沖器FB；所述輸入緩沖器IB對由時鐘樹根節(jié)點輸出的時鐘源信號進(jìn)行整形，將整形后的信號輸入交錯測量-補償單元進(jìn)行測量、補償，再經(jīng)獨立于本發(fā)明的時鐘驅(qū)動器鏈路（Clock？Drivers，CD）輸出一路時鐘信號到達(dá)時鐘樹葉節(jié)點，同時輸出一路控制信號到反饋緩沖器FB進(jìn)行緩沖，反饋緩沖器FB的輸出的反饋時鐘FBCLK輸入到交錯測量-補償單元；所述交錯測量-補償單元包括連接的交錯測量延遲線IMDL和交錯補償延遲線ICDL，反饋緩沖器FB是輸入緩沖器IB的鏡像。
【IPC分類】H04J3/06
【公開號】CN105227257
【申請?zhí)枴緾N201510645161
【發(fā)明人】路崇, 譚洪舟, 尹秀文, 李宇, 陳榮軍
【申請人】中山大學(xué), 廣東順德中山大學(xué)卡內(nèi)基梅隆大學(xué)國際聯(lián)合研究院
【公開日】2016年1月6日
【申請日】2015年9月30日