一种信号质量检测方法及信号质量检测电路

申请号 CN202410001530.1 申请日 2024-01-02 公开(公告)号 CN117498858A 公开(公告)日 2024-02-02
申请人 上海米硅科技有限公司; 发明人 李谊;
摘要 本 申请 提供了本申请 实施例 提供的一种 信号 质量 检测方法及信号质量检测 电路 ,设计 信号处理 技术领域,包括:误码率统计模 块 接收CDR 锁 定检测电路所产生的锁定状态信号,同时计时器开始计时;误码率统计模块在CDR 锁定检测 电路产生失锁信号时,触发一次计数; 微处理器 检测到计时器到达预定时间时,计时器清零,且提取误码率统计模块存储的计数次数,根据计数次数以及误码率统计模块对应的储能充电 电流 ,确定输入CDR锁定检测电路的高速数据在CDR锁定检测电路对应的时钟 相位 下的误码率。本申请通过引入误码率统计模块,通过检测CDR锁定检测电路所产生的锁定状态信号,实现误码率检测,降低检测成本,降低应将配置难度。
权利要求

1.一种信号质量检测方法,其特征在于,应用于误码率检测电路,所述误码率检测电路包括误码率统计模、计时器和微处理器,所述方法包括:
所述误码率统计模块接收CDR定检测电路所产生的锁定状态信号,同时计时器开始计时;
所述误码率统计模块在所述CDR锁定检测电路产生失锁信号时,触发一次计数;
所述微处理器检测到计时器到达预定时间时,计时器清零,且提取所述误码率统计模块存储的计数次数,根据所述计数次数以及所述误码率统计模块对应的储能充电电流,确定输入所述CDR锁定检测电路的高速数据在CDR锁定检测电路对应的时钟相位下的误码率。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述误码率统计模块包括第一开关、第二开关、电容、比较器和计数器,第一开关的控制端连接到CDR锁定检测电路的输出端,第一开关的第一连接端连接到供电电源,第一开关的第二连接端分别连接到比较器的正向输入端和电容的一端,电容另一端接地,比较器的反向输入端连接到参考电压,第二开关的控制端连接到微处理器,第二开关的第一连接端连接到比较器的正向输入端,第二开关的第二连接端接地,比较器的输出端连接到所述计数器的输入端,所述计数器的输出端连接到微处理器,
所述误码率统计模块通过以下方式完成触发计数:
A1、第一开关和第二开关断开,当CDR锁定检测电路产生失锁信号时触发所述第一开关闭合,以使所述供电电源向电容充电,在电容两端产生储能电压;
A2、所述比较器比较储能电压和参考电压的大小,当所述储能电压大于参考电压时,触发所述计数器完成一次计数;
A3、在所述计数器完成一次计数后,所述第一开关断开、所述第二开关闭合,以使所述电容放电,直至储能电压变为0V;
循环执行步骤A1 A3,直至计时器到达预定时间,提取所述计数器的计数。
~
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述误码率统计模块还包括电流检测传感器,用于检测所述电容对应的充电电流,其中,所述电流检测传感器串联在所述供电电源和所述第一开关的第一连接端之间,模块电流为所述电流检测传感器检测到的充电电流,其中,所述微处理器通过以下公式确定输入所述CDR锁定检测电路的高速数据在当前时钟相位下对应的误码率:
在该公式中, 表示误码率, 表示达到预定时间 后,计数器提取出
的计数次数,表示模块电流, 表示数据输入频率,即锁定状态信号的输入频率,其中,表示比较器参考电压,表示电容。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
所述微处理器按照预设步长在预设电压范围内调节CDR锁定检测电路的参考电压,针对每次调节,执行:
S11.所述微处理器设定第一计数次数ERR_CUR=1,时钟相位PI的初始值=180°,设定次数阈值thres,眼图跳变次数THRU_OPEN=0;
S12.所述误码率统计模块接收CDR锁定检测电路在当前时钟相位下所产生的锁定状态信号,同时计时器开始计时,统计预定时间内所述CDR锁定检测电路在当前时钟相位下产生失锁信号的第二计数次数ERR_NEW;
S13.所述微处理器根据第一计数次数ERR_CUR、第二计数次数ERR_NEW和设定次数阈值thres,确定时钟相位PI所处位置
S14.若时钟相位PI处于眼睛张开部分,则令ERR_CUR=ERR_NEW且令PI=PI‑预设移动步长,并返回执行步骤S12;
S15.若时钟相位PI处于眼睛张开到闭合的边缘,则确定左边缘点EYELEFT=PI,眼图跳变次数THRU_OPEN=THRU_OPEN+1,并返回执行步骤S12;
S16. 若时钟相位PI处于眼睛闭合到张开的边缘,则眼图跳变次数THRU_OPEN=THRU_OPEN+1,确定右边缘点EYERIGHT=PI;
S17.若THRU_OPEN=2,则输出EYELEFT和EYERIGHT的值;
S18.若THRU_OPEN≠2,则进行报错提示;
循环S11 S18,以得到预设电压范围内每个参考电压对应的左边缘点EYELEFT值和右边~
缘点EYERIGHT,绘制形成眼图。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,步骤S13包括:
若ERR_CUR≤thres且ERR_NEW>thres,则确定时钟相位PI处于眼睛张开部分;
若 ERR_CURthres,则确定时钟相位PI处于眼睛张开到闭合的边缘;
若ERR_CUR>thres且ERR_NEW≤thres,则时钟相位PI处于眼睛闭合到张开的边缘。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,步骤S14包括:
S141.令ERR_CUR=ERR_NEW且令PI=PI‑预设移动步长;
S142.获取当前时钟相位与时钟相位初始值之间的相位调节总量δPI;
S143.判断是否满足THRU_OPEN≠2且δPI≥360°;
S144.若满足THRU_OPEN≠2且δPI≥360°,则进行报错提示;
S145. 若不满足THRU_OPEN≠2且δPI≥360°,则返回执行步骤S12。
7.一种信号质量检测电路,其特征在于,所述信号质量检测电路包括误码率检测电路和CDR锁定检测电路,所述误码率检测电路包括误码率统计模块、计时器和微处理器,其中,所述误码率统计模块接收CDR锁定检测电路所产生的锁定状态信号,同时计时器开始计时;
所述误码率统计模块在所述锁定状态信号所产生失锁信号时,触发一次计数;
所述微处理器检测到计时器到达预定时间时,计时器清零,且提取所述误码率统计模块存储的计数次数,根据所述计数次数以及所述误码率统计模块对应的储能充电电流,确定输入所述CDR锁定检测电路的高速数据在CDR锁定检测电路对应的时钟相位下的误码率。
8.根据权利要求7所述的信号质量检测电路,其特征在于,所述误码率统计模块包括第一开关、第二开关、电容、比较器和计数器,第一开关的控制端连接到CDR锁定检测电路的输出端,第一开关的第一连接端连接到供电电源,第一开关的第二连接端分别连接到比较器的正向输入端和电容的一端,电容另一端接地,比较器的反向输入端连接到参考电压,第二开关的控制端连接到微处理器,第二开关的第一连接端连接到比较器的正向输入端,第二开关的第二连接端接地,比较器的输出端连接到所述计数器的输入端,所述计数器的输出端连接到微处理器;
其中,所述误码率统计模块:
A1、第一开关和第二开关断开,当CDR锁定检测电路产生失锁信号时触发所述第一开关闭合,以使所述供电电源向电容充电,且电容两端产生储能电压;
A2、所述比较器比较储能电压和参考电压的大小,当所述储能电压大于参考电压时,触发所述计数器完成一次计数;
A3、在所述计数器完成一次计数后,所述第一开关断开、所述第二开关闭合,以使所述电容放电,直至储能电压变为0V;
循环执行步骤A1 A3,直至计时器到达预定时间,提取所述计数器的计数。
~
9.根据权利要求8所述的信号质量检测电路,其特征在于,所述误码率统计模块还包括电流检测传感器,用于检测电容对应的充电电流,其中,所述电流检测传感器串联在供电电源和所述第一开关的第一连接端之间,模块电流为所述电流检测传感器检测到的充电电流,
其中,所述微处理器还用于:
通过以下公式确定输入所述CDR锁定检测电路的高速数据在当前时钟相位下对应的误码率:
在该公式中, 表示误码率, 表示达到预定时间 后,计数器提取出
的计数次数,表示模块电流, 表示数据输入频率,即锁定状态信号的输入频率,其中,Vth表示比较器参考电压,C表示电容。
10.根据权利要求7所述的信号质量检测电路,其特征在于,所述微处理器还用于:按照预设步长在预设电压范围内调节CDR锁定检测电路的参考电压,针对每次调节,执行:
S11.所述微处理器设定第一计数次数ERR_CUR=1,时钟相位PI的初始值=180°,设定次数阈值thres,眼图跳变次数THRU_OPEN=0;
S12.所述误码率统计模块接收CDR锁定检测电路在当前时钟相位下所产生的锁定状态信号,同时计时器开始计时,统计预定时间内所述CDR锁定检测电路在当前时钟相位下产生失锁信号的第二计数次数ERR_NEW;
S13.所述微处理器根据第一计数次数ERR_CUR、第二计数次数ERR_NEW和设定次数阈值thres,确定时钟相位PI所处位置;
S14.若时钟相位PI处于眼睛张开部分,则令ERR_CUR=ERR_NEW且令PI=PI‑预设移动步长,并返回执行步骤S12;
S15.若时钟相位PI处于眼睛张开到闭合的边缘,则确定左边缘点EYELEFT=PI,眼图跳变次数THRU_OPEN=THRU_OPEN+1,并返回执行步骤S12;
S16. 若时钟相位PI处于眼睛闭合到张开的边缘,则眼图跳变次数THRU_OPEN=THRU_OPEN+1,确定右边缘点EYERIGHT=PI;
S17.若THRU_OPEN=2,则输出EYELEFT和EYERIGHT的值,若THRU_OPEN≠2,则进行报错提示;
循环S11 S17,以得到预设电压范围内每个参考电压对应的左边缘点EYELEFT值和右边~
缘点EYERIGHT,绘制形成眼图。

说明书全文

一种信号质量检测方法及信号质量检测电路

技术领域

[0001] 本申请涉及信号处理技术领域,尤其涉及一种信号质量检测方法及信号质量检测电路。

背景技术

[0002] CDR (clock and data recovery)是对输入高速数据信号恢复时钟信号和数据信息,并对其噪声,抖动和眼图进行处理,CDR 恢复出的时钟信号正确,采样数据信息后,得到干净的眼图的状态,我们称其为CDR定状态,CDR锁定检测电路就是这样的一个专高速电路。现有误码率的测量一般时通过外接的仪器设备,成本高而且配置复杂。
发明内容
[0003] 有鉴于此,本申请的目的在于至少提供一种信号质量检测方法及信号质量检测电路,通过引入误码率统计模,通过检测CDR锁定检测电路所产生的锁定状态信号,实现误码率检测,降低检测成本,降低应将配置难度。
[0004] 本申请主要包括以下几个方面:第一方面,本申请实施例提供一种信号质量检测方法,应用于误码率检测电路,误码率检测电路包括误码率统计模块、计时器和微处理器,方法包括:误码率统计模块接收CDR锁定检测电路所产生的锁定状态信号,同时计时器开始计时;误码率统计模块在CDR锁定检测电路产生失锁信号时,触发一次计数;微处理器检测到计时器到达预定时间时,计时器清零,且提取误码率统计模块存储的计数次数,根据计数次数以及误码率统计模块对应的储能充电电流,确定输入CDR锁定检测电路的高速数据在CDR锁定检测电路对应的时钟相位下的误码率。
[0005] 在一种可能的实施方式中,误码率统计模块包括第一开关、第二开关、电容、比较器和计数器,第一开关的控制端连接到CDR锁定检测电路的输出端,第一开关的第一连接端连接到供电电源,第一开关的第二连接端分别连接到比较器的正向输入端和电容的一端,电容另一端接地,比较器的反向输入端连接到参考电压,第二开关的控制端连接到微处理器,第二开关的第一连接端连接到比较器的正向输入端,第二开关的第二连接端接地,比较器的输出端连接到计数器的输入端,计数器的输出端连接到微处理器,误码率统计模块通过以下方式完成触发计数:A1、第一开关和第二开关断开,当CDR锁定检测电路产生失锁信号时触发第一开关闭合,以使供电电源向电容充电,且电容两端产生储能电压;A2、比较器比较储能电压和参考电压的大小,当储能电压大于参考电压时,触发计数器完成一次计数;A3、在计数器完成一次计数后,第一开关断开、第二开关闭合,以使电容放电,直至储能电压变为0V;循环执行步骤A1 A3,直至计时器到达预定时间,提取计数器的计数。
~
[0006] 在一种可能的实施方式中,误码率统计模块还包括电流检测传感器,用于检测电容对应的充电电流,其中,电流检测传感器串联在供电电源和第一开关的第一连接端之间,模块电流为电流检测传感器检测到的充电电流,其中,微处理器通过以下公式确定输入CDR锁定检测电路的高速数据在当前时钟相位下对应的误码率:在该公式中, 表示误码率, 表示达到预定时间 后,计数器提
取出的计数次数,表示模块电流, 表示数据输入频率,即锁定状态信号的输入频率,其中, 为单次误码数量, 表示比较器参考电压,表示电容。
[0007] 在一种可能的实施方式中,方法还包括:微处理器按照预设步长在预设电压范围内调节CDR锁定检测电路的参考电压,针对每次调节,执行:S11.所述微处理器设定第一计数次数ERR_CUR=1,时钟相位PI的初始值=180°,设定次数阈值thres,眼图跳变次数THRU_OPEN=0;S12.误码率统计模块接收CDR锁定检测电路在当前时钟相位下所产生的锁定状态信号,同时计时器开始计时,统计预定时间内CDR锁定检测电路在当前时钟相位下产生失锁信号的第二计数次数ERR_NEW;S13.微处理器根据第一计数次数ERR_CUR、第二计数次数ERR_NEW和设定次数阈值thres,确定时钟相位PI所处位置;S14.若时钟相位PI处于眼睛张开部分,则令ERR_CUR=ERR_NEW且令PI=PI‑预设移动步长,并返回执行步骤S12;S15.若时钟相位PI处于眼睛张开到闭合的边缘,则确定左边缘点EYELEFT=PI,眼图跳变次数THRU_OPEN=THRU_OPEN+1,并返回执行步骤S12;S16. 若时钟相位PI处于眼睛闭合到张开的边缘,则眼图跳变次数THRU_OPEN=THRU_OPEN+1,确定右边缘点EYERIGHT=PI;S17.若THRU_OPEN=2,则输出EYELEFT和EYERIGHT的值,若THRU_OPEN≠2,则进行报错提示;循环S11 S17,以得到预~设电压范围内每个参考电压对应的左边缘点EYELEFT值和右边缘点EYERIGHT,绘制形成眼图。
[0008] 在一种可能的实施方式中,步骤S13包括:若ERR_CUR≤thres且ERR_NEW>thres,则确定时钟相位PI处于眼睛张开部分;若 ERR_CURthres,则确定时钟相位PI处于眼睛张开到闭合的边缘; 若ERR_CUR>thres且ERR_NEW≤thres,则时钟相位PI处于眼睛闭合到张开的边缘。
[0009] 在一种可能的实施方式中,步骤S14包括:S141. 令ERR_CUR=ERR_NEW且令PI=PI‑预设移动步长;S142.获取当前时钟相位与时钟相位初始值之间的相位调节总量δPI;S143.判断是否满足THRU_OPEN≠2且δPI≥360°;S144.若满足THRU_OPEN≠2且δPI≥360°,则进行报错提示;S145. 若不满足THRU_OPEN≠2且δPI≥360°,则返回执行步骤S12。
[0010] 第二方面,本申请实施例还提供一种信号质量检测电路,信号质量检测电路包括误码率检测电路和CDR锁定检测电路,误码率检测电路包括误码率统计模块、计时器和微处理器,其中,误码率统计模块接收CDR锁定检测电路所产生的锁定状态信号,同时计时器开始计时;码率统计模块在锁定状态信号所产生失锁信号时,触发一次计数;微处理器检测到计时器到达预定时间时,计时器清零,且提取误码率统计模块存储的计数次数,根据计数次数以及误码率统计模块对应的储能充电电流,确定输入CDR锁定检测电路的高速数据在CDR锁定检测电路对应的时钟相位下的误码率。在一种可能的实施方式中,误码率统计模块包括第一开关、第二开关、电容、比较器和计数器,第一开关的控制端连接到CDR锁定检测电路的输出端,第一开关的第一连接端连接到供电电源,第一开关的第二连接端分别连接到比较器的正向输入端和电容的一端,电容另一端接地,比较器的反向输入端连接到参考电压,第二开关的控制端连接到微处理器,第二开关的第一连接端连接到比较器的正向输入端,第二开关的第二连接端接地,比较器的输出端连接到计数器的输入端,计数器的输出端连接到微处理器;其中,误码率统计模块:A1、第一开关和第二开关断开,当CDR锁定检测电路产生失锁信号时触发第一开关闭合,以使供电电源向电容充电,且电容两端产生储能电压;A2、比较器比较储能电压和参考电压的大小,当储能电压大于参考电压时,触发计数器完成一次计数;A3、在计数器完成一次计数后,第一开关断开、第二开关闭合,以使电容放电,直至储能电压变为0V;循环步骤A1 A3,直至计时器到达预定时间,提取计数器的计数。
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[0011] 在一种可能的实施方式中,误码率统计模块还包括电流检测传感器,用于检测电容对应的充电电流,其中,电流检测传感器串联在供电电源和第一开关的第一连接端之间,模块电流为电流检测传感器检测到的充电电流,其中,微处理器还用于:通过以下公式确定输入CDR锁定检测电路的高速数据在当前时钟相位下对应的误码率:在该公式中, 表示误码率, 表示达到预定时间 后,计数器提
取出的计数次数,表示模块电流, 表示数据输入频率,即锁定状态信号的输入频率,其中, 为单次误码数量,Vth表示比较器参考电压,C表示电容。
[0012] 在一种可能的实施方式中,微处理器还用于:按照预设步长在预设电压范围内调节CDR锁定检测电路的参考电压,针对每次调节,执行:S11.微处理器设定第一计数次数ERR_CUR=1,时钟相位PI的初始值=180°,设定次数阈值thres,眼图跳变次数THRU_OPEN=0;S12.误码率统计模块接收CDR锁定检测电路在当前时钟相位下所产生的锁定状态信号,同时计时器开始计时,统计预定时间内CDR锁定检测电路在当前时钟相位下产生失锁信号的第二计数次数ERR_NEW;S13.微处理器根据第一计数次数ERR_CUR、第二计数次数ERR_NEW和设定次数阈值thres,确定时钟相位PI所处位置;S14.若时钟相位PI处于眼睛张开部分,则令ERR_CUR=ERR_NEW且令PI=PI‑预设移动步长,并返回执行步骤S12;S15.若时钟相位PI处于眼睛张开到闭合的边缘,则确定左边缘点EYELEFT=PI,眼图跳变次数THRU_OPEN=THRU_OPEN+1,并返回执行步骤S12;S16. 若时钟相位PI处于眼睛闭合到张开的边缘,则眼图跳变次数THRU_OPEN=THRU_OPEN+1,确定右边缘点EYERIGHT=PI;S17.若THRU_OPEN=2,则输出EYELEFT和EYERIGHT的值,若THRU_OPEN≠2,则进行报错提示;循环S11 S17,以得到预设电~
压范围内每个参考电压对应的左边缘点EYELEFT值和右边缘点EYERIGHT,绘制形成眼图。
[0013] 本申请实施例提供的一种信号质量检测方法及信号质量检测电路,包括:误码率统计模块接收CDR锁定检测电路所产生的锁定状态信号,同时计时器开始计时;误码率统计模块在CDR锁定检测电路产生失锁信号时,触发一次计数;微处理器检测到计时器到达预定时间时,计时器清零,且提取误码率统计模块存储的计数次数,根据计数次数以及误码率统计模块对应的储能充电电流,确定输入CDR锁定检测电路的高速数据在CDR锁定检测电路对应的时钟相位下的误码率。本申请通过引入误码率统计模块,通过检测CDR锁定检测电路所产生的锁定状态信号,实现误码率检测,降低检测成本,降低应将配置难度。
[0014] 本申请有益之处在于:1、直接在CDR锁定检测电路中接入一误码率统计模块,以利用CDR锁定检测电路的中产生的失锁信号计算误码率,相比于外接仪器设备,降低成本误码率计算成本且简化配置结构;
2、现有技术中,CDR 内部眼图的绘制需要设计专门的眼图检测电路,和专门的数字处理逻辑来进行操作,需要存储大量的数据对比,对芯片面积和功耗的消耗较大,而本申请中将相位控制与误码率统计模块相结合直接完成眼图绘制,简化了电路,减少了数字处理逻辑,降低了存储要求和运算要求。
[0015] 为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂,下文特举较佳实施例,并配合所附附图,作详细说明如下。

附图说明

[0016] 为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本申请的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0017] 图1示出了本申请实施例所提供的一种信号质量检测电路的结构示意图;图2示出了本申请实施例所提供的一种信号质量检测方法的流程图
图3示出了本申请实施例提供的一种误码率统计模块的结构示意图;
图4示出了本申请实施例提供的一种触发计数的方法的流程图;
图5示出了本申请实施例提供的一种确定眼图边缘点的步骤的流程图之一;
图6示出了本申请实施例提供的一种眼图绘制的示意图;
图7示出了本申请实施例提供的一种确定眼图边缘点的步骤的流程图之二。

具体实施方式

[0018] 为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,应当理解,本申请中的附图仅起到说明和描述的目的,并不用于限定本申请的保护范围。另外,应当理解,示意性的附图并未按实物比例绘制。本申请中使用的流程图示出了根据本申请的一些实施例实现的操作。应当理解,流程图的操作可以不按顺序实现,没有逻辑的上下文关系的步骤可以反转顺序或者同时实施。此外,本领域技术人员在本申请内容的指引下,可以向流程图添加一个或多个其他操作,也可以从流程图中移除一个或多个操作。
[0019] 另外,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此,以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围,而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例,本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的全部其他实施例,都属于本申请保护的范围。
[0020] CDR电路是针对高速数据信号的数据和时钟恢复电路,而CDR锁定检测电路则用于判断CDR电路恢复的数据和时钟是否正确,当CDR锁定检测电路输出高电平时,表示CDR电路未锁定,当CDR锁定检测电路输出低电平时,表示CDR电路锁定。
[0021] 现有误码率的测量一般时通过外接的仪器设备,成本高而且配置复杂,且CDR 内部眼图的绘制需要设计专门的眼图检测电路,和专门的数字处理逻辑来进行操作,需要存储大量的数据对比,对芯片面积和功耗的消耗较大。
[0022] 基于此,本申请实施例提供了一种信号质量检测方法及信号质量检测电路,通过检测CDR锁定检测电路所产生的锁定状态信号,实现误码率检测,降低检测成本,降低应将配置难度,具体如下:请参阅图1,图1示出了本申请实施例所提供的一种信号质量检测电路的结构示意图。请参阅图2,图2示出了本申请实施例所提供的一种信号质量检测方法的流程图。如图1所示,信号质量检测电路包括CDR锁定检测电路1和误码率检测电路2,其中,CDR锁定检测电路1包括第一触发器DFF1、第二触发器DFF2、第三触发器DFF3、第四触发器DFF4、第一非门NOT1、第二非门NOT2、第三非门NOT3和逻辑与模块AND,误码率检测电路2包括误码率统计模块21和微处理器(图中未示出),本申请中的触发器为D类触发器。
[0023] 其中,第一触发器DFF1的数据输入端和第二触发器DFF2的数据输入端均连接到高速数据信号,第一触发器DFF1的时钟输入端连接到时钟信号,第一触发器DFF1的输出端分别连接到第三触发器DFF3的数据输入端和第三非门NOT3的输入端,第三非门NOT3的输出端连接到第四触发器DFF4的数据输入端,第一非门NOT1的输入端连接到时钟信号,第一非门NOT1的输出端连接到第二触发器DFF2的时钟输入端,第二触发器DFF2的输出端分别连接到第三触发器DFF3的时钟输入端和第二非门NOT2的输入端,第二非门NOT2的输出端连接到第四触发器DFF4的时钟输入端。
[0024] 第三触发器DFF3的输出端连接到逻辑与模块AND的第一输入端,第四触发器DFF4的输出端连接到逻辑与模块AND的第二输入端,逻辑与模块AND的输出端作为CDR锁定检测电路1的输出端连接到误码率统计模块21的输入端,误码率统计模块21的输出端连接到微控制器
[0025] 如图2所示,方法包括:S100、误码率统计模块接收CDR锁定检测电路所产生的锁定状态信号,同时计时器开始计时。
[0026] S200、误码率统计模块在CDR锁定检测电路产生失锁信号时,触发一次计数。
[0027] S300、微处理器检测到计时器到达预定时间时,计时器清零,且提取误码率统计模块存储的计数次数,根据计数次数以及误码率统计模块对应的储能充电电流,确定输入CDR锁定检测电路的高速数据在CDR锁定检测电路对应的时钟相位下的误码率。
[0028] 在步骤S100 步骤S300中,通过误码率统计模块21统计锁定状态信号LOL在预定时~间内所产生的误码数量得到对应的误码率,简化了误码率检测电路,降低硬件成本。
[0029] 请参阅图3,图3示出了本申请实施例提供的一种误码率统计模块的结构示意图。如图3所示,误码率统计模块21包括第一开关SW1、第二开关SW2、电容C、比较器COMP和计数器counter,第一开关SW1的控制端连接到CDR锁定检测电路1的输出端,第一开关SW1的第一连接端连接到供电电源VCC,第一开关SW1的第二连接端分别连接到比较器COMP的正向输入端和电容C的一端,电容C另一端接地,比较器COMP的反向输入端连接到参考电压Vth,第二开关SW2的控制端连接到微处理器(图中未示出,具体的可连接到微处理器的reset引脚),第二开关SW2的第一连接端连接到比较器COMP的正向输入端,第二开关SW2的第二连接端接地,比较器COMP的输出端连接到计数器counter的输入端,计数器counter的输出端连接到微处理器(图中未示出)。
[0030] 请参阅图4,图4示出了本申请实施例提供的一种触发计数的方法的流程图。如图4所示,在预定时间内,误码率统计模块通过以下方式完成触发计数:A1、第一开关和第二开关断开,当CDR锁定检测电路产生失锁信号时触发第一开关闭合,以使供电电源向电容充电,在电容两端产生储能电压。
[0031] A2、比较器比较储能电压和参考电压的大小,当储能电压大于参考电压时,出发计数器完成一次计数。
[0032] A3、在计数器完成一次计数后,第一开关断开、第二开关闭合,以使电容放电,直至储能电压变为0V。
[0033] 循环执行步骤A1 A3,直至计时器到达预定时间,提取计数器的计数。~
[0034] 锁定状态信号LOL为一串高速的二进制信号,当锁定状态信号LOL=1时,表示CDR电路失锁,当锁定状态信号LOL=0时,表示CDR电路已锁定,如图3所示,在步骤A1中,默认状态下,第一开关SW1断开,第二开关SW2闭合,供电电源VCC与比较器COMP正向输入端之间的电路断开,此时,比较器COMP正向输入端接收到的储能电压Va=0,在预设时钟周期后,第二开关SW2断开,当第一开关SW1控制端接收到的锁定状态信号LOL=1(失锁信号),则触发第一开关SW1闭合,此时,供电电源VCC与比较器COMP正向输入端之间的电路导通,供电电源VCC向电源C充电,使储能电压Va慢慢上升,比较器COMP实时比较储能电压Va与参考电压Vth,当储能电压Va>参考电压Vth时,则触发计数器counter完成一次计数。
[0035] 在本申请中,当储能电压Va还未上升至Va>参考电压Vth,第一开关SW1控制端接收到的锁定状态信号LOL就跳变到锁定信号,即LOL=0,则触发第一开关SW1断开,第二开关SW2维持断开状态,此时,受电容C影响,储能电压Va会维持当前值,锁定状态信号再次跳变时,继续给电容C充电使储能电压Va继续上升直至储能电压Va>参考电压Vth,计数器完成一次计数,在计数器完成一次计数后,第一开关断开、第二开关闭合,以使电容放电,直至储能电压变为0V。
[0036] 在一优选实施例中,如图3所示,误码率统计模块还包括电流检测传感器22,用于检测电容对应的充电电流,其中,电流检测传感器22串联在供电电源VCC和第一开关SW1的第一连接端之间,模块电流为电流检测传感器22检测到的充电电流。
[0037] 在另一优选实施例中,微处理器通过以下通过以下公式确定输入CDR锁定检测电路的高速数据在当前时钟相位下对应的误码率:在该公式中, 表示误码率, 表示达到预定时间 后,计数器提
取出的计数次数,表示模块电流, 表示数据输入频率,即锁定状态信号的输入频率(为已知值),其中, 为单次误码数量。
[0038] 请参阅图5,图5示出了本申请实施例提供的一种确定眼图边缘点的步骤的流程图之一。在一优选实施例中,方法还包括:微处理器按照预设步长在预设电压范围内调节CDR锁定检测电路的参考电压,针对每次调节,确定一左边缘点EYELEFT和右边缘点EYERIGHT,根据每个参考电压对应的左边缘点EYELEFT和右边缘点EYERIGHT,绘制形成眼图。
[0039] 如图5所示,每次调节,执行:S11.微处理器设定第一计数次数ERR_CUR=1、时钟相位PI的初始值=180°,设定次数阈值thres,眼图跳变次数THRU_OPEN=0。
[0040] S12.误码率统计模块接收CDR锁定检测电路在当前时钟相位下所产生的锁定状态信号,同时计时器开始计时,统计预定时间内CDR锁定检测电路在当前时钟相位下产生失锁信号的第二计数次数ERR_NEW。
[0041] S13. 微处理器根据第一计数次数ERR_CUR、第二计数次数ERR_NEW和设定次数阈值thres,确定时钟相位PI所处位置。
[0042] S14.若时钟相位PI处于眼睛张开部分,则令ERR_CUR=ERR_NEW且令PI=PI‑预设移动步长,并返回执行步骤S12。
[0043] S15.若时钟相位PI处于眼睛张开到闭合的边缘,则确定左边缘点EYELEFT=PI,眼图跳变次数THRU_OPEN=THRU_OPEN+1,并返回执行步骤S12。
[0044] S16. 若时钟相位PI处于眼睛闭合到张开的边缘,则眼图跳变次数THRU_OPEN=THRU_OPEN+1,确定右边缘点EYERIGHT=PI。
[0045] S17. 若THRU_OPEN=2,则输出EYELEFT和EYERIGHT的值,若THRU_OPEN≠2,则进行报错提示。
[0046] 循环S11 S17,以得到预设电压范围内每个参考电压对应的左边缘点EYELEFT值和~右边缘点EYERIGHT,绘制形成眼图。
[0047] 设定次数阈值thres与误差容忍度有关,容忍度较高则阈值可以设置较高,设定次数阈值thres的取值可以为2 6,根据实际误差容忍度需求进行设置。~
[0048] 具体的,请参阅图6,图6示出了本申请实施例提供的一种眼图绘制的示意图。如图6所示,眼图横轴x表示时钟相位,眼图纵轴y表示CDR锁定检测电路内部DFF对应的参考电压,每个参考电压都对应一左边缘点EYELEFT和右边缘点EYERIGHT,通过调用误码率统计模块可确定出每个参考电压对应的左边缘点EYELEFT和右边缘点EYERIGHT,连接每个参考电压对应的左边缘点EYELEFT和右边缘点EYERIGHT,即可形成对应的眼图。
[0049] 在一优选实施例中,步骤S13包括:若ERR_CUR≤thres且ERR_NEW>thres,则确定时钟相位PI处于眼睛张开部分,若 ERR_CURthres,则确定时钟相位PI处于眼睛张开到闭合的边缘,若ERR_CUR>thres且ERR_NEW≤thres,则时钟相位PI处于眼睛闭合到张开的边缘。
[0050] 在另一优选实施例中,步骤S14包括:S141. 令ERR_CUR=ERR_NEW且令PI=PI‑预设移动步长。
[0051] S142.获取当前时钟相位与时钟相位初始值之间的相位调节总量δPI。
[0052] S143.判断是否满足THRU_OPEN≠2且δPI≥360°;S144.若满足THRU_OPEN≠2且δPI≥360°,则进行报错提示;
S145. 若不满足THRU_OPEN≠2且δPI≥360°,则返回执行步骤S12。
[0053] 请参阅图7,图7示出了本申请实施例提供的一种确定眼图边缘点的步骤的流程图之二。上述确定眼图边缘点的步骤应用到一具体实施例中,可以按照如图7所示的流程执行,具体如下:S71、获取CDR锁定检测电路对应的检测状态。
[0054] 检测状态包括检测正常和检测异常,在本申请中,CDR锁定检测电路在初始化过程中失锁且信号丢失,则确定检测状态为检测异常,否则为检测正常。
[0055] S72、判断检测状态是否为检测正常。
[0056] 若检测状态为检测异常,则返回执行S71。
[0057] S73、若检测状态为检测正常,则设定ERR_CUR=1,PI=180°,thres,THRU_OPEN=0,预定时间count_tim。
[0058] 可以根据误差容忍度设定Thres,容忍度较高则Thres可以设置较高次数阈值Thres,Thres可以设置为2 6。~
[0059] S74、误码率统计模块在在count_tim内计数,得到ERR_NEW。
[0060] S75、判断是否满足ERR_CUR≤Thres 且ERR_NEW>Thres。
[0061] S76、若满足ERR_CUR≤Thres 且 ERR_NEW>Thres,则令ERR_CUR= ERR_NEW,PI=PI‑θ。
[0062] θ表示预设移动步长,θ的正负可以表示移动方向,即预设方向,θ若为正,表示向左移动,预设方向为左,θ若为负,表示向右移动,预设方向为右,θ可以取值为1。
[0063] S77、判断是否满足THRU_OPEN≠2且δPI==360°。
[0064] 其中,当前时钟相位从初始值开始移动,供需移动360°,即回到原位后,会在眼图对应的左边缘点和右边缘点处经过由闭合到张开和由张开到闭合的两次跳变,本申请通过监测跳变次数,能够完整的确定出DFF处于同一参考电压下的左边缘点EYELEFT和右边缘点EYERIGHT,δPI表示相位调节总量。
[0065] S78、若满足THRU_OPEN≠2且δPI==360°,则停止接收锁定状态信号并进行报错提示。
[0066] 此处说明,在相位调节总量已经达到360°,但是THRU_OPEN≠2,说明并未完全找到处于DFF同一参考电压下的左右两个边缘点,此时需要进行报错。
[0067] 若不满足THRU_OPEN≠2且δPI==360°,则返回执行步骤S74。
[0068] S79、若不满足ERR_CUR≤Thres 且 ERR_NEW>Thres,则判断是否满足ERR_CUR>Thres 且 ERR_NEW≤ Thres。
[0069] S80、若满足ERR_CUR>Thres 且ERR_NEW≤Thres,则THRU_OPEN=THRU_OPEN+1。
[0070] 若不满足ERR_CUR>Thres 且 ERR_NEW≤ Thres,则返回执行步骤S76。
[0071] S81、判断是否满足THRU_OPEN=2。
[0072] 若THRU_OPEN≠2,则将当前时钟相位PI写入EYELEFT,并返回执行步骤S76。
[0073] 当ERR_CUR>Thres 且ERR_NEW≤ Thres,说明当前时钟相位PI运动到了眼睛张开到闭合的边缘,这时,THRU_OPEN=1,若预设方向为左,则当前时钟相位PI为左边缘点,如图所示,在当前时钟相位PI从初始位置O向左移动过程中,正常情况下后一次测得的ERR_NEW大于或者等于前一次测得的ERR_NEW,当后一次测得的ERR_NEW突然激增时就说明到达了相位边缘点,这时THRU_OPEN=1,说明只确定出一个边缘点,此时需要继续沿着预设方向移动。
[0074] S82、若THRU_OPEN=2,则将当前时钟相位PI写入EYERIGHT。S83、结束边缘确定过程。
[0075] 具体的,调节CDR锁定检测电路内部DFF可在预设电压范围L±200 500mv,预设步~长可为±1 20mv,即沿着如图所示纵向范围L内进行移动,如图所示,每个移动位置S1 S3,~ ~
执行上述S11 S18,得到移动位置处的DFF参考电压下对应的左边缘点和右边缘点,最后连~
接即可得到眼图。
[0076] 所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述的系统和装置的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。在本申请所提供的几个实施例中,应所述理解到,所揭露的系统、装置和方法,可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,所述单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,又例如,多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
[0077] 所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
[0078] 另外,在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,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单元中。
[0079] 所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个处理器可执行的非易失的计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者所述技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来,所述计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(Read‑Only Memory,ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory,RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
[0080] 以上仅为本申请的具体实施方式,但本申请的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
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