时钟系统、电子装置、处理方法

申请号 CN201780091708.4 申请日 2017-12-08 公开(公告)号 CN111418158B 公开(公告)日 2024-04-09
申请人 深圳开阳电子股份有限公司; 发明人 刘敬波; 刘俊秀; 王雅君; 石岭;
摘要 本 发明 公开了一种时钟系统(100),时钟系统(100)包括参考时钟模 块 (110)、 锁 相环模块(120)、 锁相环 电源模块(130)、锁相环故障监测模块(140)和锁相环故障处理模块(150)。参考时钟模块(110)用于输出参考时钟 信号 。锁相环模块(120)用于根据参考 时钟信号 输出处理时钟信号。锁相环电源模块(130)用于为锁相环模块(120)供电。锁相环故障监测模块(140)用于根据锁相环电源模块(130)的供电 电压 和处理时钟信号确定锁相环模块(120)的工作状态。锁相环故障处理模块(150)用于根据锁相环模块(120)的工作状态控制锁相环模块(120)和/或锁相环电源模块(130)及确定输出时钟信号。本发明还公开了一种处理方法和一种 电子 装置。
权利要求

1.一种时钟系统,其特征在于,包括:
参考时钟模,所述参考时钟模块用于输出参考时钟信号
相环模块,所述锁相环模块用于根据所述参考时钟信号输出处理时钟信号;
锁相环电源模块,所述锁相环电源模块用于为所述锁相环模块供电;
锁相环故障监测模块,所述锁相环故障监测模块用于根据所述锁相环电源模块的供电电压和所述处理时钟信号确定所述锁相环模块的工作状态;和
锁相环故障处理模块,所述锁相环故障处理模块用于根据所述锁相环模块的工作状态控制所述锁相环模块和/或所述锁相环电源模块及确定输出时钟信号;
锁相环模块的工作状态包括:正常和异常,锁相环模块异常包括:处理时钟信号频率异常、处理时钟信号抖动异常和供电电压异常;
锁相环故障处理模块包括微控制单元,微控制单元用于控制参考时钟模块、锁相环模块,其中微控制单元存储有配置寄存器,微控制单元根据配置寄存器中的倍频数控制锁相环模块输出对应的处理时钟信号;
锁相环故障处理模块在锁相环电源模块的供电电压异常时,通过改变锁相环电压控制寄存器中的参数,并根据锁相环电压控制寄存器中的参数控制锁相环电源模块以使锁相环电源模块输出的供电电压恢复正常;在处理时钟信号频率异常时,通过改变锁相环频率控制寄存器中的参数,并根据锁相环频率控制寄存器中的参数控制锁相环模块以使锁相环模块输出的处理时钟信号恢复正常;在处理时钟信号抖动异常时,通过改变锁相环电压控制寄存器中的参数和/或锁相环频率控制寄存器中的参数以调节锁相环模块使锁相环模块输出的处理时钟信号恢复正常。
2.如权利要求1所述的时钟系统,其特征在于,所述锁相环故障监测模块包括模数转换器,所述模数转换器用于将所述供电电压转换为数字电压,所述锁相环故障监测模块用于比较所述数字电压和预定电压以确定所述锁相环模块的工作状态。
3.如权利要求1所述的时钟系统,其特征在于,所述锁相环故障监测模块包括锁相环时钟频率分析单元,所述锁相环时钟频率分析单元用于获取所述处理时钟信号的频率并根据所述处理时钟信号的频率和预定频率的比较结果确定所述锁相环模块的工作状态。
4.如权利要求1所述的时钟系统,其特征在于,所述锁相环故障监测模块包括锁相环时钟抖动分析单元,所述锁相环时钟抖动分析单元用于接收所述参考时钟信号并比较所述参考时钟信号和所述处理时钟信号以确定所述锁相环模块的工作状态。
5.如权利要求1所述的时钟系统,其特征在于,所述锁相环模块的数量为多个,多个所述锁相环模块用于输出多个所述处理时钟信号,所述锁相环故障监测模块用于根据所述供电电压和多个所述处理时钟信号确定每个所述锁相环模块的工作状态,所述锁相环故障处理模块用于根据每个所述锁相环模块的工作状态控制每个所述锁相环模块和/或所述锁相环电源模块及确定所述输出时钟信号。
6.如权利要求5所述的时钟系统,其特征在于,所述锁相环故障处理模块用于控制多个所述锁相环模块中的至少两个锁相环模块同时工作。
7.如权利要求5所述的时钟系统,其特征在于,所述锁相环故障处理模块包括时钟输出控制单元,所述时钟输出控制单元用于在存在至少一个符合预定工作状态的所述锁相环模块时输出一个符合所述预定工作状态的所述锁相环模块的所述处理时钟信号以作为所述输出时钟信号,及用于在不存在符合所述预定工作状态的所述锁相环模块时输出所述参考时钟信号以作为所述输出时钟信号。
8.一种电子装置,其特征在于,包括权利要求1‑7任意一项所述的时钟系统。
9.一种处理方法,用于时钟系统,其特征在于,所述时钟系统包括参考时钟模块、锁相环模块、锁相环电源模块、锁相环故障监测模块和锁相环故障处理模块,所述锁相环电源模块用于为所述锁相环模块供电,所述处理方法包括:
所述参考时钟模块输出参考时钟信号;
所述锁相环模块根据所述参考时钟信号输出处理时钟信号;
所述锁相环故障监测模块根据所述锁相环电源模块的供电电压和所述处理时钟信号确定所述锁相环模块的工作状态;和
所述锁相环故障处理模块根据所述锁相环模块的工作状态控制所述锁相环模块和/或所述锁相环电源模块及确定输出时钟信号;
锁相环模块的工作状态包括:正常和异常,锁相环模块异常包括:处理时钟信号频率异常、处理时钟信号抖动异常和供电电压异常;
锁相环故障处理模块包括微控制单元,微控制单元用于控制参考时钟模块、锁相环模块,其中微控制单元存储有配置寄存器,微控制单元根据配置寄存器中的倍频数控制锁相环模块输出对应的处理时钟信号;
锁相环故障处理模块在锁相环电源模块的供电电压异常时,通过改变锁相环电压控制寄存器中的参数,并根据锁相环电压控制寄存器中的参数控制锁相环电源模块以使锁相环电源模块输出的供电电压恢复正常;在处理时钟信号频率异常时,通过改变锁相环频率控制寄存器中的参数,并根据锁相环频率控制寄存器中的参数控制锁相环模块以使锁相环模块输出的处理时钟信号恢复正常;在处理时钟信号抖动异常时,通过改变锁相环电压控制寄存器中的参数和/或锁相环频率控制寄存器中的参数以调节锁相环模块使锁相环模块输出的处理时钟信号恢复正常。
10.如权利要求9所述的处理方法,其特征在于,所述锁相环故障监测模块包括模数转换器,所述锁相环故障监测模块根据所述锁相环电源模块的供电电压和所述处理时钟信号确定所述锁相环模块的工作状态包括:
所述模数转换器将所述供电电压转换为数字电压;
所述锁相环故障监测模块比较所述数字电压和预定电压以确定所述锁相环模块的工作状态。
11.如权利要求9所述的处理方法,其特征在于,所述锁相环故障监测模块包括锁相环时钟频率分析单元,所述锁相环故障监测模块根据所述锁相环电源模块的供电电压和所述处理时钟信号确定所述锁相环模块的工作状态包括:
所述锁相环时钟频率分析单元获取所述处理时钟信号的频率并根据所述处理时钟信号的频率和预定频率的比较结果确定所述锁相环模块的工作状态。
12.如权利要求9所述的处理方法,其特征在于,所述锁相环故障监测模块包括锁相环时钟抖动分析单元,所述锁相环故障监测模块根据所述锁相环电源模块的供电电压和所述处理时钟信号确定所述锁相环模块的工作状态包括:
所述锁相环时钟抖动分析单元接收所述参考时钟信号并比较所述参考时钟信号和所述处理时钟信号以确定所述锁相环模块的工作状态。
13.如权利要求9所述的处理方法,其特征在于,所述锁相环模块的数量为多个,所述锁相环模块根据所述参考时钟信号输出处理时钟信号包括:
多个所述锁相环模块输出多个所述处理时钟信号;
所述锁相环故障监测模块根据所述锁相环电源模块的供电电压和所述处理时钟信号确定所述锁相环模块的工作状态包括:
所述锁相环故障监测模块根据所述供电电压和多个所述处理时钟信号确定每个所述锁相环模块的工作状态;
所述锁相环故障处理模块根据所述锁相环模块的工作状态控制所述锁相环模块和/或所述锁相环电源模块及确定输出时钟信号包括:
所述锁相环故障处理模块根据每个所述锁相环模块的工作状态控制每个所述锁相环模块和/或所述锁相环电源模块及确定所述输出时钟信号。
14.如权利要求13所述的处理方法,其特征在于,所述锁相环故障处理模块根据所述锁相环模块的工作状态控制所述锁相环模块和/或所述锁相环电源模块及确定输出时钟信号包括:
所述锁相环故障处理模块控制多个所述锁相环模块中的至少两个锁相环模块同时工作。
15.如权利要求13所述的处理方法,其特征在于,所述锁相环故障处理模块包括时钟输出控制单元,所述锁相环故障处理模块根据所述锁相环模块的工作状态控制所述锁相环模块和/或所述锁相环电源模块及确定输出时钟信号包括:
在存在至少一个符合预定工作状态的所述锁相环模块时,所述时钟输出控制单元输出一个符合所述预定工作状态的所述锁相环模块的所述处理时钟信号以作为所述输出时钟信号;和
在不存在符合所述预定工作状态的所述锁相环模块时,所述时钟输出控制单元输出所述参考时钟信号以作为所述输出时钟信号。

说明书全文

时钟系统、电子装置、处理方法

技术领域

[0001] 本发明涉及电子技术领域,特别涉及一种时钟系统、电子装置、处理方法。

背景技术

[0002] 在相关技术中,应用相环的时钟系统在锁相环发生故障时容易出现工作异常的问题,特别是要求高可靠性的时钟系统,例如军用或信号控制时钟系统。

发明内容

[0003] 本发明的实施例提供一种时钟系统、电子装置、处理方法。
[0004] 本发明提供一种时钟系统,包括:
[0005] 参考时钟模,所述参考时钟模块用于输出参考时钟信号
[0006] 锁相环模块,所述锁相环模块用于根据所述参考时钟信号输出处理时钟信号;
[0007] 锁相环电源模块,所述锁相环电源模块用于为所述锁相环模块供电;
[0008] 锁相环故障监测模块,所述锁相环故障监测模块用于根据所述锁相环电源模块的供电电压和所述处理时钟信号确定所述锁相环模块的工作状态;和
[0009] 锁相环故障处理模块,所述锁相环故障处理模块用于根据所述锁相环模块的工作状态控制所述锁相环模块和/或所述锁相环电源模块及确定输出时钟信号。
[0010] 本发明提供一种电子装置,包括所述时钟系统。
[0011] 本发明提供一种处理方法,用于时钟系统,所述时钟系统包括参考时钟模块、锁相环模块、锁相环电源模块、锁相环故障监测模块和锁相环故障处理模块,所述锁相环电源模
块用于为所述锁相环模块供电,所述处理方法包括:
[0012] 所述参考时钟模块输出参考时钟信号;
[0013] 所述锁相环模块根据所述参考时钟信号输出处理时钟信号;
[0014] 所述锁相环故障监测模块根据所述锁相环电源模块的供电电压和所述处理时钟信号确定所述锁相环模块的工作状态;和
[0015] 所述锁相环故障处理模块根据所述锁相环模块的工作状态控制所述锁相环模块和/或所述锁相环电源模块及确定输出时钟信号。
[0016] 本发明实施方式的时钟系统、电子装置、处理方法通过锁相环故障监测模块监测锁相环模块的工作状态,根据锁相环模块的工作状态控制锁相环模块和确定输出时钟信
号,从而在锁相环模块故障时,时钟系统可以正常工作,并可以实现锁相环模块的自校正,
从而提高了时钟系统的可靠性。
[0017] 本发明的实施方式的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实施方式的实践了解到。
附图说明
[0018] 本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施方式的描述中将变得明显和容易理解,其中:
[0019] 图1是本发明实施方式的时钟系统的模块示意图;
[0020] 图2是本发明实施方式的处理方法的流程示意图;
[0021] 图3是本发明实施方式的时钟系统的另一个模块示意图;
[0022] 图4是本发明实施方式的处理方法的另一个流程示意图;
[0023] 图5是本发明实施方式的时钟系统的再一个模块示意图;
[0024] 图6是本发明实施方式的处理方法的再一个流程示意图;
[0025] 图7是本发明实施方式的时钟系统的又一个模块示意图;
[0026] 图8是本发明实施方式的处理方法的又一个流程示意图;
[0027] 图9是本发明实施方式的时钟系统的又一个模块示意图;
[0028] 图10是本发明实施方式的处理方法的又一个流程示意图;
[0029] 图11是本发明实施方式的时钟系统的又一个模块示意图;
[0030] 图12是本发明实施方式的处理方法的又一个流程示意图;
[0031] 图13是本发明实施方式的处理方法的又一个流程示意图;
[0032] 图14是本发明实施方式的时钟系统的又一个模块示意图;
[0033] 图15是本发明实施方式的处理方法的又一个流程示意图。
[0034] 主要元件符号附图说明:
[0035] 时钟系统100、参考时钟模块110、锁相环模块120、鉴相器122、滤波器124、压控振荡器126、分频器128、锁相环电源模块130、锁相环故障监测模块140、模数转换器142、锁相
环时钟频率分析单元144、锁相环时钟抖动分析单元146、锁相环故障处理模块150、时钟输
出控制单元152。

具体实施方式

[0036] 下面详细描述本发明的实施方式,所述实施方式的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参
考附图描述的实施方式是示例性的,仅用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
[0037] 在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特
定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”仅用于
描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。
由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在
本发明的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
[0038] 在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接。可
以是机械连接,也可以是电连接。可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是
两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以
根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0039] 请参阅图1,本发明实施方式的时钟系统100包括参考时钟模块110、锁相环模块(PhaseLocked Loop,PLL)120、锁相环电源模块130、锁相环故障监测模块140和锁相环故障
处理模块150。参考时钟模块110用于输出参考时钟信号。锁相环模块120用于根据参考时钟
信号输出处理时钟信号。锁相环电源模块130用于为锁相环模块120供电。锁相环故障监测
模块140用于根据锁相环电源模块130的供电电压和处理时钟信号确定锁相环模块120的工
作状态。锁相环故障处理模块150用于根据锁相环模块120的工作状态控制锁相环模块120
和/或锁相环电源模块130及确定输出时钟信号。
[0040] 请参阅图2,本发明实施方式的处理方法可以用于时钟系统100。时钟系统100包括参考时钟模块110、锁相环模块120、锁相环电源模块130、锁相环故障监测模块140和锁相环
故障处理模块150。锁相环电源模块130用于为锁相环模块120供电。处理方法包括:
[0041] 步骤S110:参考时钟模块110输出参考时钟信号;
[0042] 步骤S120:锁相环模块120根据参考时钟信号输出处理时钟信号;
[0043] 步骤S130:锁相环故障监测模块140根据锁相环电源模块130的供电电压和处理时钟信号确定锁相环模块120的工作状态;和
[0044] 步骤S140:锁相环故障处理模块150根据锁相环模块120的工作状态控制锁相环模块120和/或锁相环电源模块130及确定输出时钟信号。
[0045] 本发明实施方式的处理方法可以由本发明实施方式的时钟系统100实现,其中,步骤S110可以由参考时钟模块110实现,步骤S120可以由锁相环模块120实现,步骤S130可以
由锁相环故障监测模块140实现,步骤S140可以由锁相环故障处理模块150实现。
[0046] 本发明实施方式的时钟系统100可以应用于本发明实施方式的电子装置,或者说,本发明实施方式的电子装置包括本发明实施方式的时钟系统100。
[0047] 本发明实施方式的时钟系统100、电子装置、处理方法通过锁相环故障监测模块140监测锁相环模块120的工作状态,根据锁相环模块120的工作状态控制锁相环模块120和
确定输出时钟信号,从而在锁相环模块120故障时,时钟系统100可以正常工作,并可以实现
锁相环模块120的自校正,从而提高了时钟系统100的可靠性。
[0048] 在某些实施方式中,参考时钟模块110可以包括晶体振荡器、RC振荡器、LC振荡器等振荡电路。电子装置包括手机、平板电脑笔记本电脑、智能手环、智能手表、智能头盔、智
能眼镜等。
[0049] 在某些实施方式中,锁相环模块120的工作状态包括:正常和异常,锁相环模块120异常包括:处理时钟信号频率异常、处理时钟信号抖动异常和供电电压异常。在一个实施方
式中,可以用三位二进制数来表示锁相环模块120的工作状态,例如000表示锁相环模块120
正常,001表示处理时钟信号频率异常,010表示处理时钟信号抖动异常,100表示供电电压
异常,011表示处理时钟信号频率异常和处理时钟信号抖动异常,101表示处理时钟信号频
率异常和供电电压异常,110表示处理时钟信号抖动异常和供电电压异常,111表示处理时
钟信号频率异常、处理时钟信号抖动异常和供电电压异常。
[0050] 在某些实施方式中,锁相环故障监测模块140根据锁相环电源模块130的供电电压和处理时钟信号确定锁相环模块120的工作状态,可以理解为,锁相环故障监测模块140根
据锁相环电源模块130的供电电压确定锁相环模块120的工作状态是否包括供电电压异常,
还有锁相环故障监测模块140根据处理时钟信号确定锁相环模块120的工作状态是否包括
处理时钟信号频率异常和是否包括处理时钟信号抖动异常。
[0051] 在某些实施方式中,锁相环故障处理模块150根据锁相环模块120的工作状态控制锁相环模块120和/或锁相环电源模块130,可以理解为,锁相环故障处理模块150根据锁相
环模块120的工作状态控制锁相环模块120,或锁相环故障处理模块150根据锁相环模块120
的工作状态控制锁相环电源模块130,或锁相环故障处理模块150根据锁相环模块120的工
作状态控制锁相环模块120和锁相环电源模块130。例如,在锁相环模块120的工作状态包括
处理时钟信号频率异常和/或处理时钟信号抖动异常时,锁相环故障处理模块150可以控制
锁相环模块120;在锁相环模块120的工作状态包括供电电压异常时,锁相环故障处理模块
150可以控制锁相环电源模块130。
[0052] 在某些实施方式中,锁相环故障处理模块150包括微控制单元(MCU),微控制单元用于控制参考时钟模块110、锁相环模块120,其中微控制单元存储有配置寄存器,微控制单
元根据配置寄存器中的倍频数控制锁相环模块120输出对应的处理时钟信号。
[0053] 在某些实施方式中,在锁相环电源模块130的供电电压出现异常时,锁相环模块120处于工作异常状态,因此锁相环电源模块130可以将供电电压发送给锁相环故障监测模
块140,锁相环故障监测模块140判断接收到的供电电压是否异常,在供电电压异常时确定
锁相环模块120的工作状态包括供电电压异常。锁相环故障处理模块150在锁相环电源模块
130的供电电压异常时,可以改变锁相环电压控制寄存器中的参数(锁相环电压控制寄存器
可以位于锁相环故障处理模块150的微控制单元中),并根据该锁相环电压控制寄存器中的
参数控制锁相环电源模块130以使锁相环电源模块130输出的供电电压恢复正常。在一个实
施例中,锁相环故障监测模块140判断锁相环电源模块130输出的供电电压不足,则锁相环
故障处理模块150调高锁相环电压控制寄存器中的电压值参数,从而根据调高后的电压值
参数控制锁相环电源模块130提高供电电压。
[0054] 在某些实施方式中,参考时钟信号为参考时钟模块110输出的时钟信号。处理时钟信号为锁相环模块120输出的时钟信号,处理时钟信号一般为参考时钟信号的倍频,比如处
理时钟信号为参考时钟信号的一倍频、二倍频、三倍频等,其中处理时钟信号为参考时钟信
号的一倍频时,处理时钟信号与参考时钟信号近似相同。输出时钟信号为时钟系统100最终
输出的时钟信号。
[0055] 请参阅图3,在某些实施方式中,锁相环故障监测模块140包括模数转换器(Analog‑to‑Digital Converter,ADC)142,模数转换器142用于将供电电压转换为数字电
压,锁相环故障监测模块140用于比较数字电压和预定电压以确定锁相环模块120的工作状
态。
[0056] 请参阅图4,在某些实施方式中,锁相环故障监测模块140包括模数转换器142,步骤S130包括:
[0057] 步骤S132:模数转换器142将供电电压转换为数字电压;
[0058] 步骤S134:锁相环故障监测模块140比较数字电压和预定电压以确定锁相环模块120的工作状态。
[0059] 也即是说,步骤S132可以由模数转换器142实现,步骤S134可以由锁相环故障监测模块140实现。
[0060] 如此,可以通过模数转换器142判断供电电压是否异常。
[0061] 具体地,由于锁相环电源模块130的供电电压一般为模拟电压,为了方便判断供电电压是否异常,可以先将模拟供电电压转换为数字电压,从而利用锁相环故障监测模块140
比较数字电压和预定电压,例如判断数字电压是否处于预定电压的电压误差范围内,若数
字电压位于预定电压的电压误差范围内,则可以判断供电电压正常,从而确定锁相环模块
120的工作状态包括供电电压正常,若数字电压位于预定电压的电压误差范围外,则可以判
断供电电压异常,从而确定锁相环模块120的工作状态包括供电电压异常。
[0062] 需要说明的是,预定电压和电压误差范围可以根据实际采用的锁相环模块120所需的工作电压确定,也可以根据工作人员预先输入确定,在此不做具体限定。在一个实施例
中,预定电压为3V,电压误差范围为±0.1V,即供电电压在2.9V‑3.1V的范围时,供电电压正
常,供电电压小于2.9V或大于3.1V时,供电电压异常。
[0063] 在某些实施方式中,模数转换器142包括逐次逼近寄存器型的模数转换器(SAR ADC),采用SAR ADC可以降低时钟系统100的功耗。
[0064] 请参阅图5,在某些实施方式中,锁相环故障监测模块140包括锁相环时钟频率分析单元144,锁相环时钟频率分析单元144用于获取处理时钟信号的频率并根据处理时钟信
号的频率和预定频率的比较结果确定锁相环模块120的工作状态。
[0065] 请参阅图6,在某些实施方式中,锁相环故障监测模块140包括锁相环时钟频率分析单元144,步骤S130包括:
[0066] 步骤S136:锁相环时钟频率分析单元144获取处理时钟信号的频率并根据处理时钟信号的频率和预定频率的比较结果确定锁相环模块120的工作状态。
[0067] 也即是说,步骤S136可以由锁相环时钟频率分析单元144实现。
[0068] 如此,可以判断处理时钟信号的频率是否异常,从而确定锁相环模块120的工作状态。
[0069] 具体地,锁相环时钟频率分析单元144通过处理处理时钟信号以获取处理时钟信号的频率,再将处理时钟信号的频率与预定频率进行比较,判断处理时钟信号的频率是否
处于预定频率的频率误差范围内,在处理时钟信号的频率处于预定频率的误差范围内时,
则可以判断锁相环模块120的工作状态包括处理时钟信号频率正常,若处理时钟信号的频
率处于预定频率的误差范围外时,则可以判断锁相环模块120的工作状态包括处理时钟信
号频率异常。
[0070] 需要说明的是,预定频率和频率误差范围可以根据实际所需的时钟频率确定,也可以根据工作人员预先输入确定,在此不做具体限定。在一个实施例中,预定频率为
200MHz,频率误差范围为±1MHz,即处理时钟信号的频率在199MHz‑201MHz的范围时,处理
时钟信号频率正常,处理时钟信号的频率小于199MHz或大于201MHz时,处理时钟信号频率
异常。
[0071] 在某些实施方式中,在处理时钟信号频率异常时,可以改变锁相环频率控制寄存器中的参数(锁相环频率控制寄存器可以位于锁相环故障处理模块150的微控制单元中),
并根据该锁相环频率控制寄存器中的参数控制锁相环模块120以使锁相环模块120输出的
处理时钟信号恢复正常。在一个实施例中,锁相环时钟频率分析单元144判断处理时钟信号
频率偏高,则锁相环故障处理模块150调低锁相环频率控制寄存器中的频率值参数,从而根
据调低后的频率值参数控制锁相环模块120降低输出的处理时钟信号的频率。
[0072] 请参阅图7,在某些实施方式中,锁相环故障监测模块140包括锁相环时钟抖动分析单元146,锁相环时钟抖动分析单元146用于接收参考时钟信号并比较参考时钟信号和处
理时钟信号以确定锁相环模块120的工作状态。
[0073] 请参阅图8,在某些实施方式中,锁相环故障监测模块140包括锁相环时钟抖动分析单元146,步骤S130包括:
[0074] 步骤S138:锁相环时钟抖动分析单元146接收参考时钟信号并比较参考时钟信号和处理时钟信号以确定锁相环模块120的工作状态。
[0075] 也即是说,步骤S138可以由锁相环时钟抖动分析单元146实现。
[0076] 如此,可以判断处理时钟信号是否出现抖动,从而确定锁相环模块120的工作状态。
[0077] 具体地,锁相环时钟抖动分析单元146将参考时钟信号和处理时钟信号进行比较,从而判断出处理时钟信号是否出现抖动,例如在一个上升沿后,获取参考时钟信号的高电
平持续时间,在相同的一个上升沿后,获取处理时钟信号的高电平持续时间,在参考时钟信
号的高电平持续时间与处理时钟信号的高电平持续时间一致时,判断处理时钟信号没出现
抖动,锁相环模块120的工作状态包括处理时钟信号抖动正常,在参考时钟信号的高电平持
续时间与处理时钟信号的高电平持续时间不一致时,判断处理时钟信号出现抖动,锁相环
模块120的工作状态包括处理时钟信号抖动异常。
[0078] 在某些实施方式中,在处理时钟信号抖动异常时,可以改变锁相环电压控制寄存器中的参数和/或锁相环频率控制寄存器中的参数以调节锁相环模块120(锁相环电压控制
寄存器中的参数和/或锁相环频率控制寄存器中的参数,可以理解为,锁相环电压控制寄存
器中的参数,或锁相环频率控制寄存器中的参数,或锁相环电压控制寄存器中的参数和锁
相环频率控制寄存器中的参数)。在一个实施例中,在处理时钟信号抖动异常时,通过锁相
环电压控制寄存器中的参数控制锁相环电源模块130停止向锁相环模块120供电,在预定停
止时间后,重新控制锁相环电源模块130向锁相环模块120供电。其中,预定停止时间可根据
用户实际需求进行设置,为了减少锁相环电源模块130停止向锁相环模块120供电带来的不
利影响,预定停止时间可以取较小值,例如小于50毫秒。
[0079] 请参阅图9,在某些实施方式中,锁相环模块120包括鉴相器122、滤波器124、压控振荡器126和分频器128,鉴相器122用于处理参考时钟信号和反馈时钟信号以判断参考时
钟信号和反馈时钟信号的相位差并将相位差转换为误差电压,滤波器124用于对误差电压
进行滤波,压控振荡器126用于根据滤波后的误差电压输出处理时钟信号,分频器128用于
对处理时钟信号进行分频以获得反馈时钟信号。
[0080] 请参阅图10,在某些实施方式中,锁相环模块120包括鉴相器122、滤波器124、压控振荡器126和分频器128,步骤S120包括:
[0081] 步骤S122:鉴相器122处理参考时钟信号和反馈时钟信号以判断参考时钟信号和反馈时钟信号的相位差并将相位差转换为误差电压;
[0082] 步骤S124:滤波器124对误差电压进行滤波;
[0083] 步骤S126:压控振荡器126根据滤波后的误差电压输出处理时钟信号;
[0084] 步骤S128:分频器128对处理时钟信号进行分频以获得反馈时钟信号。
[0085] 也即是说,步骤S122可以由鉴相器122实现,步骤S124可以由滤波器124实现,步骤S126可以由压控振荡器126实现,步骤S128可以由分频器128实现。
[0086] 如此,锁相环模块120可以根据参考时钟信号输出处理时钟信号。
[0087] 在某些实施方式中,鉴相器122包括电荷电荷泵用于放大误差电压。滤波器可以为低通滤波器,用于滤除放大后的误差电压中的噪声部分,从而获得更加准确的误差电
压。
[0088] 请参阅图11,在某些实施方式中,锁相环模块120的数量为多个,多个锁相环模块120用于输出多个处理时钟信号,锁相环故障监测模块140用于根据供电电压和多个处理时
钟信号确定每个锁相环模块120的工作状态,锁相环故障处理模块150用于根据每个锁相环
模块120的工作状态控制每个锁相环模块120和/或锁相环电源模块130及确定输出时钟信
号。
[0089] 请参阅图12,在某些实施方式中,锁相环模块120的数量为多个,步骤S120包括:
[0090] 步骤S129:多个锁相环模块120输出多个处理时钟信号;
[0091] 步骤S130包括:
[0092] 步骤S139:锁相环故障监测模块140根据供电电压和多个处理时钟信号确定每个锁相环模块120的工作状态;
[0093] 步骤S140包括:
[0094] 步骤S144:锁相环故障处理模块150根据每个锁相环模块120的工作状态控制每个锁相环模块120和/或锁相环电源模块130及确定输出时钟信号。
[0095] 也即是说,步骤S129可以由锁相环模块120实现,步骤S139可以由锁相环故障监测模块140实现,步骤S144可以由锁相环故障处理模块150实现。
[0096] 如此,在锁相环模块120的数量为多个时,锁相环故障监测模块140可以确定每个锁相环模块120的工作状态。
[0097] 具体地,为了提高时钟系统100工作的可靠性,时钟系统100可以包括多个锁相环模块120,多个锁相环模块120用于输出多个处理时钟信号。每个锁相环模块120的工作状态
可能不相同,锁相环故障监测模块140可以根据供电电压和每个处理时钟信号确定对应的
锁相环模块120的工作状态。
[0098] 在某些实施方式中,多个锁相环模块120共用一个锁相环电源模块130,确定该锁相环电源模块130的供电电压是否异常即可确定每个锁相环模块120的工作状态是否包括
供电异常。在某些实施方式中,多个锁相环模块120采用不同锁相环电源模块130,可以通过
分别确定多个锁相环电源模块130的供电电压是否异常来确定每个锁相环模块120的工作
状态是否包括供电异常。
[0099] 请参阅图11,在某些实施方式中,锁相环故障处理模块150用于控制多个锁相环模块120中的至少两个锁相环模块120同时工作。
[0100] 请参阅图13,在某些实施方式中,步骤S140包括:
[0101] 步骤S146:锁相环故障处理模块150控制多个锁相环模块120中的至少两个锁相环模块120同时工作。
[0102] 也即是说,步骤S146可以由锁相环故障处理模块150实现。
[0103] 如此,在锁相环模块120的工作状态为异常时,可以及时切换到另一个锁相环模块120以保证时钟系统100能够正常工作。
[0104] 具体地,由于锁相环模块120需要根据参考时钟信号和反馈时钟信号不断调整处理时钟信号,一般在稳定时间后锁相环模块120才能获得稳定的处理时钟信号,为了避免稳
定时间对时钟系统100的正常工作造成影响,锁相环故障处理模块150可以控制多个锁相环
模块120中的至少两个锁相环模块120同时工作,从而在一个锁相环模块120的工作状态异
常时,可以利用另外一个已经能够稳定输出处理时钟信号的锁相环模块120来保证时钟系
统100能够正常工作。
[0105] 请参阅图14,在某些实施方式中,锁相环故障处理模块150包括时钟输出控制单元152,时钟输出控制单元152用于在存在至少一个符合预定工作状态的锁相环模块120时输
出一个符合预定工作状态的锁相环模块120的处理时钟信号以作为输出时钟信号,及用于
在不存在符合预定工作状态的锁相环模块120时输出参考时钟信号以作为输出时钟信号。
[0106] 请参阅图15,在某些实施方式中,锁相环故障处理模块150包括时钟输出控制单元152,步骤S140包括:
[0107] 步骤S148:在存在至少一个符合预定工作状态的锁相环模块120时,时钟输出控制单元152输出一个符合预定工作状态的锁相环模块120的处理时钟信号以作为输出时钟信
号;和
[0108] 步骤S149:在不存在符合预定工作状态的锁相环模块120时,时钟输出控制单元152输出参考时钟信号以作为输出时钟信号。
[0109] 也即是说,步骤S148和S149可以由时钟输出控制单元152实现。
[0110] 如此,时钟系统100可以通过时钟输出控制单元152输出合适的输出时钟信号。
[0111] 具体地,预定工作状态可以是指锁相环模块120的工作状态为正常,即在存在至少一个正常的锁相环模块120时,时钟输出控制单元152输出一个正常的锁相环模块120的处
理时钟信号以作为输出时钟信号,在不存在正常的锁相环模块120时,时钟输出控制单元
152输出参考信号以作为输出时钟信号。
[0112] 在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它
们之间的另外的特征接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特
征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在
第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方,或仅仅表示
第一特征水平高度小于第二特征。
[0113] 下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开,下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然,它们仅仅为示例,并
且目的不在于限制本发明。此外,本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母,
这种重复是为了简化和清楚的目的,其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的
关系。此外,本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子,但是本领域普通技术人员可以
意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。
[0114] 在本说明书的描述中,参考术语“一个实施方式”、“一些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合实施方式或示例描述的具体
特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中,对
上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且,描述的具体特征、结
构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。
[0115] 流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为,表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部
分,并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现,其中可以不按所示出或讨论的顺
序,包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序,来执行功能,这应被本发明
的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
[0116] 在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤,例如,可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表,可以具体实现在任何计算机可读介质中,以供
指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理模块的系统或其他可以从指令
执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用,或结合这些指令执行系统、装置或
设备而使用。就本说明书而言,"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或
传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的
装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下:具有一个或多个布线的
电连接部(IPM过流保护电路),便携式计算机盘盒(磁装置),随机存取存储器(RAM),只读存
储器(ROM),可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器),光纤装置,以及便携式光盘只
读存储器(CDROM)。另外,计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合
适的介质,因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描,接着进行编辑、解译或必要时
以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序,然后将其存储在计算机存储器中。
[0117] 应当理解,本发明的实施方式的各部分可以用硬件软件固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中,多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统
执行的软件或固件来实现。例如,如果用硬件来实现,和在另一实施方式中一样,可用本领
域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现:具有用于对数据信号实现逻辑功能的
逻辑电路的离散逻辑电路,具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路,可编程门阵列
(PGA),现场可编程门阵列(FPGA)等。
[0118] 本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成,所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介
质中,该程序在执行时,包括方法实施例的步骤之一或其组合。
[0119] 此外,在本发明的各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的
模块既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块
如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,也可以存储在一个计算
机可读取存储介质中。上述提到的存储介质可以是只读存储器,磁盘或光盘等。
[0120] 尽管上面已经示出和描述了本发明的实施方式,可以理解的是,上述实施方式是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对
上述实施实施进行变化、修改、替换和变型。
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