專利名稱：一種快速無(wú)毛刺的時(shí)鐘倒換方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種快速無(wú)毛刺的時(shí)鐘倒換方法和裝置。
背景技術(shù)：
在通訊系統(tǒng)中為了提高整個(gè)通訊系統(tǒng)的穩(wěn)定性，往往對(duì)通訊系統(tǒng)中的關(guān)鍵通訊設(shè)備時(shí)鐘進(jìn)行備份，設(shè)定當(dāng)前處于工作狀態(tài)的時(shí)鐘為主用時(shí)鐘，另一個(gè)時(shí)鐘則為備用時(shí)鐘。當(dāng)主用時(shí)鐘出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，需要將備用時(shí)鐘作為當(dāng)前工作狀態(tài)的時(shí)鐘。
通訊設(shè)備中時(shí)鐘備份、倒換的原理如附圖1所示。
在圖1中，時(shí)鐘1，時(shí)鐘2分別由時(shí)鐘板1、時(shí)鐘板2提供。設(shè)定通訊設(shè)備的業(yè)務(wù)板首先選擇時(shí)鐘1為當(dāng)前處于工作狀態(tài)的時(shí)鐘，時(shí)鐘1為業(yè)務(wù)板的主用時(shí)鐘，時(shí)鐘2為業(yè)務(wù)板的備用時(shí)鐘。如果時(shí)鐘1出現(xiàn)如時(shí)鐘丟失等問(wèn)題，業(yè)務(wù)板則選擇時(shí)鐘2作為當(dāng)前工作狀態(tài)的時(shí)鐘，此時(shí)時(shí)鐘2為業(yè)務(wù)板的主用時(shí)鐘，時(shí)鐘1為業(yè)務(wù)板的備用時(shí)鐘。
現(xiàn)有技術(shù)中控制主備用時(shí)鐘倒換的方法主要有兩種。
第一種方法為設(shè)置時(shí)鐘選擇控制信號(hào)，當(dāng)時(shí)鐘選擇信號(hào)發(fā)生電平跳變時(shí)，主備用時(shí)鐘同時(shí)進(jìn)行倒換。其具體實(shí)現(xiàn)方式如附圖2所示。在圖2中，clk0，clk1是兩個(gè)互為備用的時(shí)鐘，control是時(shí)鐘選擇控制信號(hào)，clk0、clk1、control信號(hào)同時(shí)輸入選擇器，選擇器輸出的時(shí)鐘信號(hào)為通訊設(shè)備業(yè)務(wù)板選擇的時(shí)鐘信號(hào)。圖2中各信號(hào)的時(shí)序如附圖3所示。
從圖3中可知，當(dāng)control信號(hào)為高電平時(shí)，選擇器輸出的信號(hào)為clk0的信號(hào)。當(dāng)control信號(hào)由高電平跳變?yōu)榈碗娖綍r(shí)，主備用時(shí)鐘發(fā)生倒換，選擇器輸出的信號(hào)為clk1的信號(hào)。從圖3中可明顯看出，當(dāng)control信號(hào)跳變，主備用時(shí)鐘發(fā)生倒換時(shí)，選擇器輸出的時(shí)鐘信號(hào)error_clk_out多了一個(gè)毛刺。
通訊設(shè)備往往需要將當(dāng)前處于工作狀態(tài)的時(shí)鐘信號(hào)分頻后去做鎖相環(huán)的鑒相時(shí)鐘。對(duì)于兩個(gè)時(shí)鐘頻率為20Mhz的主備用時(shí)鐘，設(shè)定它們的相位差為15ns，在實(shí)際應(yīng)用中其相位差往往比15ns小得多。如果主備用時(shí)鐘無(wú)毛刺倒換，倒換后的時(shí)鐘信號(hào)二分頻后的鑒相時(shí)鐘應(yīng)該與原鑒相時(shí)鐘只有15ns的相位差，這樣鎖相環(huán)的抖動(dòng)很小。從圖3中可以看出，如果用圖3中這個(gè)帶毛刺的時(shí)鐘信號(hào)分頻后去做鎖相環(huán)的鑒相時(shí)鐘，分頻后的鑒相時(shí)鐘error_pllclk與如果未發(fā)生時(shí)鐘倒換的原鑒相時(shí)鐘pllclk出現(xiàn)35ns的相位差，本來(lái)一次相位差很小的時(shí)鐘倒換，導(dǎo)致了鎖相環(huán)劇烈的抖動(dòng)。以至于通訊系統(tǒng)由于不能接受而出現(xiàn)錯(cuò)誤。
當(dāng)通訊設(shè)備根據(jù)帶毛刺的時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行拍打數(shù)據(jù)時(shí)，就會(huì)使通訊設(shè)備多輸出一拍的數(shù)據(jù)，出現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸錯(cuò)誤。
如果備用時(shí)鐘丟失，時(shí)鐘選擇控制信號(hào)發(fā)生如CPU寫(xiě)錯(cuò)誤等邏輯錯(cuò)誤或者操作錯(cuò)誤時(shí)，選中了已經(jīng)丟失的時(shí)鐘，就會(huì)導(dǎo)致通訊設(shè)備的業(yè)務(wù)板失去時(shí)鐘源。
第二種方法為將時(shí)鐘選擇控制信號(hào)用時(shí)鐘的下降沿打一拍。其具體實(shí)現(xiàn)方式如附圖4所示。
在圖4中，clk0，clk1是兩個(gè)互為備用的時(shí)鐘，select是時(shí)鐘選擇控制信號(hào)，圖4中各信號(hào)的時(shí)序如附圖5所示。
從圖5中可知，當(dāng)select信號(hào)為低電平時(shí)，通訊設(shè)備選擇的當(dāng)前處于工作狀態(tài)的時(shí)鐘信號(hào)clk_out為clk0的信號(hào)。當(dāng)select信號(hào)由低電平跳變?yōu)楦唠娖綍r(shí)，主備用時(shí)鐘發(fā)生倒換，通訊設(shè)備選擇的當(dāng)前處于工作狀態(tài)的時(shí)鐘信號(hào)clk_out為clk1的信號(hào)。
從圖5中可明顯看出，當(dāng)select信號(hào)跳變，主備用時(shí)鐘發(fā)生倒換時(shí)，通訊設(shè)備選擇的當(dāng)前處于工作狀態(tài)的時(shí)鐘信號(hào)clk_out非常干凈無(wú)毛刺。
但是上述方法仍然存在缺陷，當(dāng)主用時(shí)鐘信號(hào)出現(xiàn)丟失等問(wèn)題時(shí)會(huì)導(dǎo)致主備用時(shí)鐘無(wú)法進(jìn)行正常的時(shí)鐘倒換。
綜上所述，利用現(xiàn)有技術(shù)的主備用時(shí)鐘倒換方法會(huì)產(chǎn)生一些諸如鎖相環(huán)劇烈抖動(dòng)、通訊系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸錯(cuò)誤、通訊設(shè)備丟失時(shí)鐘源、無(wú)法進(jìn)行正常的主備用時(shí)鐘倒換等問(wèn)題，從而使通訊設(shè)備、通訊系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供一種快速無(wú)毛刺的時(shí)鐘倒換方法，利用時(shí)鐘選擇控制信號(hào)和備用時(shí)鐘信號(hào)的電平跳變沿來(lái)控制主備用時(shí)鐘倒換，以實(shí)現(xiàn)提高通訊系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性的目的。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供的一種快速無(wú)毛刺的時(shí)鐘倒換方法包括a、確定主備用時(shí)鐘信號(hào)需要進(jìn)行倒換；b、調(diào)整時(shí)鐘選擇控制信號(hào)電平發(fā)生跳變時(shí)間及所述備用時(shí)鐘信號(hào)電平跳變時(shí)間的相對(duì)關(guān)系，使所述時(shí)鐘選擇控制信號(hào)電平跳變時(shí)間為所述備用時(shí)鐘信號(hào)電平跳變時(shí)間；c、根據(jù)所述時(shí)鐘選擇控制信號(hào)的電平跳變選擇確定倒換后的時(shí)鐘信號(hào)。
所述的備用時(shí)鐘信號(hào)電平跳變時(shí)間為確定主備用時(shí)鐘信號(hào)需要進(jìn)行倒換后備用時(shí)鐘信號(hào)第一個(gè)電平跳變時(shí)間。
所述的步驟b包括調(diào)整時(shí)鐘選擇控制信號(hào)電平跳變時(shí)間，使所述時(shí)鐘選擇控制信號(hào)電平跳變時(shí)間為所述備用時(shí)鐘信號(hào)電平跳變時(shí)間。
所述的調(diào)整所述時(shí)鐘選擇控制信號(hào)電平跳變時(shí)間包括延遲所述時(shí)鐘選擇控制信號(hào)電平跳變時(shí)間。
本發(fā)明還提供一種快速無(wú)毛刺的時(shí)鐘倒換裝置，包括時(shí)鐘選擇控制信號(hào)處理電路用于調(diào)整所述時(shí)鐘選擇控制信號(hào)電平跳變時(shí)間，使所述時(shí)鐘選擇控制信號(hào)電平跳變時(shí)間為備用時(shí)鐘信號(hào)電平跳變時(shí)間；時(shí)鐘信號(hào)選擇電路用于根據(jù)所述時(shí)鐘選擇控制信號(hào)電平跳變選擇確定倒換后的時(shí)鐘信號(hào)。
所述的時(shí)鐘選擇控制信號(hào)處理電路包括第一D觸發(fā)器根據(jù)時(shí)鐘選擇控制信號(hào)與所述第一、第二D觸發(fā)器狀態(tài)比較后形成的調(diào)整后的時(shí)鐘選擇控制信號(hào)形成的使能信號(hào)控制一路時(shí)鐘信號(hào)輸出第一狀態(tài)信號(hào)到狀態(tài)比較器；第二D觸發(fā)器根據(jù)時(shí)鐘選擇控制信號(hào)與所述第一、第二D觸發(fā)器狀態(tài)比較后形成的調(diào)整后的時(shí)鐘選擇控制信號(hào)形成的使能信號(hào)控制另一路時(shí)鐘信號(hào)輸出第二狀態(tài)信號(hào)到狀態(tài)比較器；狀態(tài)比較器根據(jù)所述第一、第二狀態(tài)信號(hào)是否相同輸出調(diào)整后的時(shí)鐘選擇控制信號(hào)。
所述的時(shí)鐘選擇控制信號(hào)處理電路進(jìn)一步包括第一與門(mén)將時(shí)鐘選擇控制信號(hào)取反后的信號(hào)和異或門(mén)輸出的調(diào)整后的時(shí)鐘選擇控制信號(hào)取與，并將所述取與后形成的第一D觸發(fā)器的使能信號(hào)輸出到所述第一D觸發(fā)器的E端；第二與門(mén)將時(shí)鐘選擇控制信號(hào)和異或門(mén)輸出的調(diào)整后的時(shí)鐘選擇控制信號(hào)取反后的信號(hào)取與，并將所述取與后形成的第二D觸發(fā)器的使能信號(hào)輸出到所述第二D觸發(fā)器的E端；所述第一D觸發(fā)器將其Q端輸出的第一狀態(tài)信號(hào)取反后輸入其D端，并將其E端的使能信號(hào)和其D端的第一狀態(tài)信號(hào)根據(jù)一路時(shí)鐘信號(hào)輸出第一狀態(tài)信號(hào)到異或門(mén)；所述第二D觸發(fā)器將其Q端輸出的第二狀態(tài)信號(hào)取反后輸入其D端，并將其E端的使能信號(hào)和其D端的第二狀態(tài)信號(hào)根據(jù)另一路時(shí)鐘信號(hào)輸出第二狀態(tài)信號(hào)到異或門(mén)；所述狀態(tài)比較器為異或門(mén)用于將第一D觸發(fā)器和第二D觸發(fā)器分別輸出的第一、第二狀態(tài)信號(hào)進(jìn)行異或輸出調(diào)整后的時(shí)鐘選擇控制信號(hào)，并將所述調(diào)整后的時(shí)鐘選擇控制信號(hào)分別輸出到所述時(shí)鐘信號(hào)選擇電路、所述第一與門(mén)、所述第二與門(mén)。
所述的時(shí)鐘信號(hào)選擇電路包括選擇器接收主備用兩路時(shí)鐘信號(hào)，并根據(jù)所述調(diào)整后的時(shí)鐘選擇控制信號(hào)選擇并輸出一路時(shí)鐘信號(hào)。
從上述技術(shù)方案中可明顯看出，主備用時(shí)鐘倒換的時(shí)機(jī)由備用時(shí)鐘自己控制，可使通訊設(shè)備選擇的當(dāng)前處于工作狀態(tài)的時(shí)鐘信號(hào)干凈無(wú)毛刺，因而不會(huì)產(chǎn)生諸如鎖相環(huán)劇烈抖動(dòng)、通訊系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸錯(cuò)誤等問(wèn)題。當(dāng)備用時(shí)鐘第一個(gè)電平跳變沿如上升沿或下降沿到來(lái)時(shí)主備用時(shí)鐘發(fā)生倒換，其時(shí)鐘倒換過(guò)程最長(zhǎng)不會(huì)超過(guò)一個(gè)時(shí)鐘周期，主備用時(shí)鐘倒換迅速。由于主備用時(shí)鐘倒換的時(shí)機(jī)由備用時(shí)鐘自己控制，如果備用時(shí)鐘信號(hào)出現(xiàn)如丟失等故障時(shí)，即使下發(fā)主備用時(shí)鐘倒換的強(qiáng)制命令，也不會(huì)產(chǎn)生主備用時(shí)鐘倒換的動(dòng)作，使通訊設(shè)備不會(huì)產(chǎn)生丟失時(shí)鐘源的現(xiàn)象，提高了通訊系統(tǒng)的容錯(cuò)能力。如果主用時(shí)鐘信號(hào)出現(xiàn)如丟失等故障時(shí)，本發(fā)明提供的技術(shù)方案同樣會(huì)根據(jù)備用時(shí)鐘信號(hào)來(lái)進(jìn)行主備用時(shí)鐘倒換，不會(huì)影響通訊設(shè)備正常的工作。從而實(shí)現(xiàn)了提高通訊系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性的目的。


圖1是通訊設(shè)備中時(shí)鐘備份、倒換的原理框圖；圖2是現(xiàn)有技術(shù)的控制主備用時(shí)鐘倒換的原理框圖之一；圖3是圖2的時(shí)序圖；圖4是現(xiàn)有技術(shù)的控制主備用時(shí)鐘倒換的原理框圖之二；
圖5是圖4的原理框圖；圖6是本發(fā)明的控制主備用時(shí)鐘倒換的原理框圖；圖7是圖6的時(shí)序圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的核心思想為首先確定主備用時(shí)鐘信號(hào)需要進(jìn)行倒換；然后調(diào)整時(shí)鐘選擇控制信號(hào)電平發(fā)生跳變時(shí)間及所述備用時(shí)鐘信號(hào)電平跳變時(shí)間的相對(duì)關(guān)系，使所述時(shí)鐘選擇控制信號(hào)電平跳變時(shí)間為所述備用時(shí)鐘信號(hào)電平跳變時(shí)間；最后根據(jù)所述時(shí)鐘選擇控制信號(hào)電平跳變選擇確定倒換后的時(shí)鐘信號(hào)。
從本發(fā)明的核心思想可明顯看出，本發(fā)明提供的時(shí)鐘倒換技術(shù)方案中主備用時(shí)鐘倒換的時(shí)機(jī)由備用時(shí)鐘信號(hào)控制。
主備用時(shí)鐘信號(hào)倒換可由于主用時(shí)鐘信號(hào)丟失、主用時(shí)鐘信號(hào)出現(xiàn)故障、下發(fā)主備用時(shí)鐘倒換命令等原因而引起，確定了主備用時(shí)鐘需要時(shí)鐘倒換時(shí)，時(shí)鐘選擇控制信號(hào)的電平會(huì)發(fā)生跳變。本發(fā)明通過(guò)使用調(diào)整時(shí)鐘選擇控制信號(hào)電平發(fā)生跳變時(shí)間及備用時(shí)鐘信號(hào)電平跳變時(shí)間的相對(duì)關(guān)系的方法，可使時(shí)鐘選擇控制信號(hào)電平跳變時(shí)間為備用時(shí)鐘信號(hào)電平跳變時(shí)間。然后，通過(guò)備用時(shí)鐘信號(hào)的跳變沿來(lái)決定主備用時(shí)鐘倒換。
這樣的技術(shù)方案可避免主用時(shí)鐘信號(hào)出現(xiàn)丟失等問(wèn)題而引起的主備用時(shí)鐘倒換失敗，使通訊設(shè)備不會(huì)存在丟失時(shí)鐘源的問(wèn)題。而且當(dāng)備用時(shí)鐘信號(hào)出現(xiàn)丟失等問(wèn)題，時(shí)鐘選擇控制信號(hào)發(fā)生如CPU寫(xiě)錯(cuò)誤等邏輯錯(cuò)誤，選中了已經(jīng)丟失的時(shí)鐘，或者通訊設(shè)備管理側(cè)由于操作錯(cuò)誤下發(fā)主備用時(shí)鐘強(qiáng)制倒換命令時(shí)，也不會(huì)產(chǎn)生主備用時(shí)鐘倒換的動(dòng)作，不會(huì)導(dǎo)致通訊設(shè)備的業(yè)務(wù)板失去時(shí)鐘源，從而提高了通訊設(shè)備的容錯(cuò)能力。
調(diào)整時(shí)鐘選擇控制信號(hào)電平發(fā)生跳變時(shí)間及所述備用時(shí)鐘信號(hào)電平跳變時(shí)間的相對(duì)關(guān)系的具體實(shí)現(xiàn)方法為
當(dāng)主備用時(shí)鐘信號(hào)需要倒換時(shí)，時(shí)鐘選擇控制信號(hào)發(fā)生電平跳變，通過(guò)調(diào)整時(shí)鐘選擇控制信號(hào)跳變時(shí)間，將其電平跳變的時(shí)間調(diào)整為備用時(shí)鐘信號(hào)電平跳變的時(shí)間。備用時(shí)鐘信號(hào)電平跳變時(shí)間可以為高電平跳變?yōu)榈碗娖降臅r(shí)間，也可以為低電平跳變?yōu)楦唠娖降臅r(shí)間。調(diào)整時(shí)鐘選擇控制信號(hào)電平跳變的時(shí)間可以為延遲時(shí)鐘選擇控制信號(hào)電平跳變的時(shí)間。
調(diào)整時(shí)鐘選擇控制信號(hào)的電平跳變時(shí)間時(shí)，將其跳變的時(shí)間調(diào)整為確定主備用時(shí)鐘需要倒換后備用時(shí)鐘第一個(gè)電平跳變沿到來(lái)時(shí)，本發(fā)明提供的技術(shù)方案可使主備用時(shí)鐘倒換的過(guò)程在備用時(shí)鐘一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)完成。從而快速無(wú)毛刺的實(shí)現(xiàn)了主備用時(shí)鐘倒換。
例如，設(shè)定主備用時(shí)鐘的時(shí)鐘頻率均為20M，并設(shè)定它們的相位差為15ns，在實(shí)際應(yīng)用中相位差往往比15ns還小得多。如果在調(diào)整時(shí)鐘選擇控制信號(hào)電平跳變時(shí)間時(shí)，將時(shí)鐘選擇控制信號(hào)電平跳變時(shí)間調(diào)整為確定主備用時(shí)鐘需要倒換后的備用時(shí)鐘信號(hào)的第一個(gè)跳變沿到來(lái)時(shí)，那么本發(fā)明提供的主備用時(shí)鐘倒換的技術(shù)方案可使主備用時(shí)鐘倒換在備用時(shí)鐘的時(shí)鐘周期50ns內(nèi)快速平滑無(wú)毛刺的完成。
由于主備用時(shí)鐘可快速無(wú)毛刺的倒換，通訊設(shè)備根據(jù)當(dāng)前處于工作狀態(tài)的時(shí)鐘進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸不會(huì)出現(xiàn)多輸出一拍數(shù)據(jù)的問(wèn)題，如果用該時(shí)鐘進(jìn)行分頻后的時(shí)鐘信號(hào)作為鎖相環(huán)的鑒相時(shí)鐘，不會(huì)出現(xiàn)鎖相環(huán)劇烈抖動(dòng)的現(xiàn)象。
本發(fā)明提供的快速無(wú)毛刺的時(shí)鐘倒換裝置如附圖6所示。包括時(shí)鐘選擇控制信號(hào)處理電路和時(shí)鐘選擇控制電路。
時(shí)鐘選擇控制信號(hào)處理電路的主要功能是調(diào)整時(shí)鐘選擇控制信號(hào)電平跳變時(shí)間，使時(shí)鐘選擇控制信號(hào)電平跳變時(shí)間為備用時(shí)鐘信號(hào)電平跳變時(shí)間。其主要功能可通過(guò)兩個(gè)D觸發(fā)器和一個(gè)狀態(tài)比較器實(shí)現(xiàn)。
設(shè)定第一D觸發(fā)器的Q端輸出的信號(hào)為第一狀態(tài)信號(hào)，第二D觸發(fā)器的Q端輸出的信號(hào)為第二狀態(tài)信號(hào)。通過(guò)狀態(tài)比較器對(duì)第一、第二D觸發(fā)器的輸出的第一狀態(tài)信號(hào)、第二狀態(tài)信號(hào)進(jìn)行比較輸出調(diào)整后的時(shí)鐘選擇信號(hào)。
時(shí)鐘選擇控制信號(hào)與調(diào)整后的時(shí)鐘選擇控制信號(hào)可分別形成第一D觸發(fā)器和第二D觸發(fā)器的使能信號(hào)。第一D觸發(fā)器和第二D觸發(fā)器分別在各自的使能信號(hào)、一路時(shí)鐘信號(hào)和狀態(tài)信號(hào)的作用下分別輸出第一狀態(tài)信號(hào)和第二狀態(tài)信號(hào)，并將其各自輸出的狀態(tài)信號(hào)傳輸至狀態(tài)比較器。
狀態(tài)比較器根據(jù)第一、第二D觸發(fā)器分別輸出的第一、第二狀態(tài)信號(hào)是否相同輸出調(diào)整后的時(shí)鐘選擇控制信號(hào)。如第一、第二狀態(tài)信號(hào)由相同變?yōu)椴煌瑫r(shí)，狀態(tài)比較器輸出的信號(hào)發(fā)生電平跳變，這個(gè)發(fā)生電平跳變的信號(hào)即為調(diào)整后的時(shí)鐘選擇控制信號(hào)。
時(shí)鐘選擇控制信號(hào)處理電路具體包括第一與門(mén)Q1，第二與門(mén)Q2，第一D觸發(fā)器D1，第二D觸發(fā)器D2，異或門(mén)Q3。
異或門(mén)Q3可實(shí)現(xiàn)狀態(tài)比較器的功能。
時(shí)鐘選擇控制電路的主要功能是根據(jù)調(diào)整后的時(shí)鐘選擇控制信號(hào)電平跳變選擇、確定并輸出倒換后的時(shí)鐘信號(hào)。
時(shí)鐘選擇控制電路的功能可由選擇器MUX實(shí)現(xiàn)。
附圖7是圖6的時(shí)序圖。下面結(jié)合圖6和圖7來(lái)進(jìn)一步說(shuō)明。
在本具體實(shí)施方式
中我們?cè)O(shè)定clk1、clk2為兩個(gè)互為備份的時(shí)鐘，時(shí)鐘選擇控制信號(hào)control為低電平時(shí)，通訊設(shè)備當(dāng)前處于工作狀態(tài)的時(shí)鐘信號(hào)clk_out為clk1的信號(hào)；時(shí)鐘選擇控制信號(hào)control為高電平時(shí)，通訊設(shè)備當(dāng)前處于工作狀態(tài)的時(shí)鐘信號(hào)clk_out為clk2的信號(hào)，sw是調(diào)整后的時(shí)鐘選擇控制信號(hào)。
設(shè)定control的初始狀態(tài)為低電平“0”，觸發(fā)器D1的輸出switch_a和觸發(fā)器D2的輸出switch_b的初始狀態(tài)不相同。
異或門(mén)Q3判斷出switch_a和switch_b的狀態(tài)不相同，則異或門(mén)Q3輸出到選擇器MUX的信號(hào)sw為高電平“1”。選擇器MUX根據(jù)信號(hào)sw的狀態(tài)將clk2的信號(hào)送到clk_out。但是在這個(gè)時(shí)候整個(gè)電路并沒(méi)有進(jìn)入穩(wěn)態(tài)，由于control為低電平“0”，sw為高電平“1”，與門(mén)Q1輸出為高電平“1”，觸發(fā)器D1為使能，switch_a發(fā)生翻轉(zhuǎn)，導(dǎo)致switch_a的狀態(tài)和觸發(fā)器D2的輸出switch_b的狀態(tài)相同，于是異或門(mén)Q3輸出到選擇器MUX的信號(hào)sw為低電平“0”，選擇器MUX根據(jù)信號(hào)sw的狀態(tài)將clk1的信號(hào)送到clk_out，這個(gè)時(shí)候，clk1為主用時(shí)鐘，clk2為備用時(shí)鐘，兩個(gè)觸發(fā)器D1，D2均被禁止，整個(gè)電路進(jìn)入穩(wěn)態(tài)。
當(dāng)需要將clk1和clk2的時(shí)鐘進(jìn)行倒換時(shí)，時(shí)鐘選擇控制信號(hào)control由低電平“0”變?yōu)楦唠娖健?”，與門(mén)Q1輸出必然是低電平“0”，觸發(fā)器D1被禁止，觸發(fā)器D1輸出的switch_a狀態(tài)不變，而與門(mén)Q2輸出由低電平“0”變?yōu)楦唠娖健?”，觸發(fā)器D2為使能，經(jīng)過(guò)clk2的跳變沿觸發(fā)，觸發(fā)器D2的輸出switch_b狀態(tài)發(fā)生翻轉(zhuǎn)，因此switch_a和switch_b的狀態(tài)由相同變?yōu)椴煌?。?dǎo)致異或門(mén)Q3輸出的信號(hào)sw由低電平“0”變?yōu)楦唠娖健?”。同時(shí)選擇器MUX根據(jù)信號(hào)sw的狀態(tài)，將clk2的信號(hào)送到clk_out，clk2為主用時(shí)鐘，clk1為備用時(shí)鐘，同時(shí)電路進(jìn)入穩(wěn)態(tài)?？焖贌o(wú)毛刺的完成了一次主備用時(shí)鐘倒換。
從上述描述中可以看到，選擇器MUX的控制信號(hào)為sw，sw是當(dāng)control信號(hào)跳變后clk2的第一個(gè)電平跳變沿到來(lái)后才由“0”變?yōu)椤?”的，即當(dāng)選擇器MUX需要將時(shí)鐘由clk1倒換到clk2時(shí)，時(shí)鐘倒換的時(shí)間是由clk2的上升沿或下降沿決定。同理，當(dāng)通訊設(shè)備當(dāng)前處于工作狀態(tài)的時(shí)鐘需要由clk2倒換到clk1時(shí)，時(shí)鐘倒換的時(shí)間是由clk1的上升沿或下降沿決定。
在圖7中，我們可以清楚的看到，首先通訊設(shè)備當(dāng)前處于工作狀態(tài)的時(shí)鐘信號(hào)clk_out是clk1的信號(hào)，在時(shí)鐘選擇控制信號(hào)contrl發(fā)生電平跳變，通訊設(shè)備當(dāng)前處于選擇時(shí)鐘信號(hào)沒(méi)有立刻發(fā)生倒換，通過(guò)本發(fā)明的上述技術(shù)方案將時(shí)鐘選擇控制信號(hào)contrl電平跳變的時(shí)間進(jìn)行調(diào)整，sw為調(diào)整后的時(shí)鐘選擇控制信號(hào)。sw的跳變時(shí)間為contrl發(fā)生電平跳變后clk2的第一個(gè)上升沿到來(lái)的時(shí)間，在sw發(fā)生電平跳變時(shí)才將通訊設(shè)備當(dāng)前處于選擇時(shí)鐘信號(hào)clk_out平滑無(wú)毛刺的倒換到clk2的信號(hào)。如果clk1和clk2的時(shí)鐘周期是50ns，那么，clk1和clk2之間時(shí)鐘倒換的過(guò)程小于50ns。
圖7中，pllclk_out是clk1和clk2之間發(fā)生時(shí)鐘倒換的clk_out的分頻時(shí)鐘，如果clk1和clk2之間未發(fā)生時(shí)鐘倒換則clk_out的分頻時(shí)鐘為pllclk，從兩個(gè)分頻時(shí)鐘的時(shí)序中可明顯獲知它們之間的相位差為15ns，相位差很小，因此，如果利用分頻時(shí)鐘pllclk_out去做鎖相環(huán)的鑒相時(shí)鐘，鎖相環(huán)的抖動(dòng)很小。
雖然通過(guò)實(shí)施例描繪了本發(fā)明，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員知道，本發(fā)明有許多變形和變化而不脫離本發(fā)明的精神，希望所附的權(quán)利要求包括這些變形和變化。
權(quán)利要求
1.一種快速無(wú)毛刺的時(shí)鐘倒換方法，其特征在于包括a、確定主備用時(shí)鐘信號(hào)需要進(jìn)行倒換；b、調(diào)整時(shí)鐘選擇控制信號(hào)電平發(fā)生跳變時(shí)間及所述備用時(shí)鐘信號(hào)電平跳變時(shí)間的相對(duì)關(guān)系，使所述時(shí)鐘選擇控制信號(hào)電平跳變時(shí)間為所述備用時(shí)鐘信號(hào)電平跳變時(shí)間；c、根據(jù)所述時(shí)鐘選擇控制信號(hào)的電平跳變選擇確定倒換后的時(shí)鐘信號(hào)。
2.如權(quán)利要求1所述的一種快速無(wú)毛刺的時(shí)鐘倒換方法，其特征在于所述的備用時(shí)鐘信號(hào)電平跳變時(shí)間為確定主備用時(shí)鐘信號(hào)需要進(jìn)行倒換后備用時(shí)鐘信號(hào)第一個(gè)電平跳變時(shí)間。
3.如權(quán)利要求1或2所述的一種快速無(wú)毛刺的時(shí)鐘倒換方法，其特征在于所述的步驟b包括調(diào)整時(shí)鐘選擇控制信號(hào)電平跳變時(shí)間，使所述時(shí)鐘選擇控制信號(hào)電平跳變時(shí)間為所述備用時(shí)鐘信號(hào)電平跳變時(shí)間。
4.如權(quán)利要求3所述的一種快速無(wú)毛刺的時(shí)鐘倒換方法，其特征在于所述的調(diào)整所述時(shí)鐘選擇控制信號(hào)電平跳變時(shí)間包括延遲所述時(shí)鐘選擇控制信號(hào)電平跳變時(shí)間。
5.一種快速無(wú)毛刺的時(shí)鐘倒換裝置，其特征在于包括時(shí)鐘選擇控制信號(hào)處理電路調(diào)整所述時(shí)鐘選擇控制信號(hào)電平跳變時(shí)間，使所述時(shí)鐘選擇控制信號(hào)電平跳變時(shí)間為備用時(shí)鐘信號(hào)電平跳變時(shí)間；時(shí)鐘信號(hào)選擇電路根據(jù)所述時(shí)鐘選擇控制信號(hào)電平跳變選擇確定倒換后的時(shí)鐘信號(hào)。
6.如權(quán)利要求5所述的一種快速無(wú)毛刺的時(shí)鐘倒換裝置，其特征在于所述的時(shí)鐘選擇控制信號(hào)處理電路包括第一D觸發(fā)器根據(jù)時(shí)鐘選擇控制信號(hào)與所述第一、第二D觸發(fā)器狀態(tài)比較后形成的調(diào)整后的時(shí)鐘選擇控制信號(hào)形成的使能信號(hào)控制一路時(shí)鐘信號(hào)輸出第一狀態(tài)信號(hào)到狀態(tài)比較器；第二D觸發(fā)器根據(jù)時(shí)鐘選擇控制信號(hào)與所述第一、第二D觸發(fā)器狀態(tài)比較后形成的調(diào)整后的時(shí)鐘選擇控制信號(hào)形成的使能信號(hào)控制另一路時(shí)鐘信號(hào)輸出第二狀態(tài)信號(hào)到狀態(tài)比較器；狀態(tài)比較器根據(jù)所述第一、第二狀態(tài)信號(hào)是否相同輸出調(diào)整后的時(shí)鐘選擇控制信號(hào)。
7.如權(quán)利要求6所述的一種快速無(wú)毛刺的時(shí)鐘倒換裝置，其特征在于所述的時(shí)鐘選擇控制信號(hào)處理電路進(jìn)一步包括第一與門(mén)將時(shí)鐘選擇控制信號(hào)取反后的信號(hào)和異或門(mén)輸出的調(diào)整后的時(shí)鐘選擇控制信號(hào)取與，并將所述取與后形成的第一D觸發(fā)器的使能信號(hào)輸出到所述第一D觸發(fā)器的E端；第二與門(mén)將時(shí)鐘選擇控制信號(hào)和異或門(mén)輸出的調(diào)整后的時(shí)鐘選擇控制信號(hào)取反后的信號(hào)取與，并將所述取與后形成的第二D觸發(fā)器的使能信號(hào)輸出到所述第二D觸發(fā)器的E端；所述第一D觸發(fā)器將其Q端輸出的第一狀態(tài)信號(hào)取反后輸入其D端，并將其E端的使能信號(hào)和其D端的第一狀態(tài)信號(hào)根據(jù)一路時(shí)鐘信號(hào)輸出第一狀態(tài)信號(hào)到異或門(mén)；所述第二D觸發(fā)器將其Q端輸出的第二狀態(tài)信號(hào)取反后輸入其D端，并將其E端的使能信號(hào)和其D端的第二狀態(tài)信號(hào)根據(jù)另一路時(shí)鐘信號(hào)輸出第二狀態(tài)信號(hào)到異或門(mén)；所述狀態(tài)比較器為異或門(mén)用于將第一D觸發(fā)器和第二D觸發(fā)器分別輸出的第一、第二狀態(tài)信號(hào)進(jìn)行異或輸出調(diào)整后的時(shí)鐘選擇控制信號(hào)，并將所述調(diào)整后的時(shí)鐘選擇控制信號(hào)分別輸出到所述時(shí)鐘信號(hào)選擇電路、所述第一與門(mén)、所述第二與門(mén)。
8.如權(quán)利要求6或7所述的一種快速無(wú)毛刺的時(shí)鐘倒換裝置，其特征在于所述的時(shí)鐘信號(hào)選擇電路包括選擇器接收主備用兩路時(shí)鐘信號(hào)，并根據(jù)所述調(diào)整后的時(shí)鐘選擇控制信號(hào)選擇并輸出一路時(shí)鐘信號(hào)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種快速無(wú)毛刺的時(shí)鐘倒換方法和裝置。本發(fā)明的核心是調(diào)整時(shí)鐘選擇控制信號(hào)電平發(fā)生跳變時(shí)間及所述備用時(shí)鐘信號(hào)電平跳變時(shí)間的相對(duì)關(guān)系，使所述時(shí)鐘選擇控制信號(hào)電平跳變時(shí)間為所述備用時(shí)鐘信號(hào)電平跳變時(shí)間。從而主備用時(shí)鐘倒換的時(shí)機(jī)由備用時(shí)鐘自己控制。利用本發(fā)明，可在一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)快速完成無(wú)毛刺的時(shí)鐘倒換，因而不會(huì)產(chǎn)生諸如鎖相環(huán)劇烈抖動(dòng)、通訊系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸錯(cuò)誤等問(wèn)題。當(dāng)備用時(shí)鐘出現(xiàn)故障，不會(huì)發(fā)生主備用時(shí)鐘倒換，提高了通訊系統(tǒng)的容錯(cuò)能力。當(dāng)主用時(shí)鐘信號(hào)出現(xiàn)故障，仍可進(jìn)行正常的主備用時(shí)鐘倒換，不會(huì)影響通訊設(shè)備正常的工作，從而實(shí)現(xiàn)了提高通訊系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性的目的。
文檔編號(hào)H04L1/22GK1601953SQ0315957
公開(kāi)日2005年3月30日 申請(qǐng)日期2003年9月23日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月23日
發(fā)明者李斌, 喬永強(qiáng) 申請(qǐng)人:華為技術(shù)有限公司