專利名稱：基于有線傳輸系統(tǒng)的信號同步系統(tǒng)以及信號同步方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電子技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及ー種信號同步系統(tǒng)以及信號同步方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中的信號同步系統(tǒng)由于被同步信號(例如外部時鐘信號)的任何變化改變同步信號(例如內(nèi)部時鐘信號)。其缺點是，該信號同步系統(tǒng)對外部時鐘信號的任何變化都比較敏感，從而影響系統(tǒng)內(nèi)部時鐘信號的穩(wěn)定性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于提供ー種信號同步系統(tǒng)以及信號同步方法，使得同步信號相對比較準確地與輸入信號同步，并提高該同步信號的穩(wěn)定性。 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供ー種信號同步系統(tǒng)，包括比較電路，用于將同步信號和輸入信號進行比較，產(chǎn)生比較結(jié)果；以及與所述比較電路相耦接的控制電路，用于將所述同步信號調(diào)節(jié)至由所述輸入信號確定的范圍內(nèi)，并根據(jù)所述比較結(jié)果控制所述范圍。本發(fā)明還提供了ー種信號同步方法，包括將同步信號和輸入信號進行比較，產(chǎn)生比較結(jié)果；將所述同步信號調(diào)節(jié)至由所述輸入信號確定的范圍內(nèi)；以及根據(jù)所述比較結(jié)果控制所述范圍。本發(fā)明還提供了ー種信號同步系統(tǒng)，包括控制電路，用于將同步信號調(diào)節(jié)至由輸入信號確定的范圍內(nèi)，并根據(jù)所述同步信號和所述輸入信號的差值控制所述范圍；以及與所述控制電路相耦接的信號發(fā)生器電路，用于根據(jù)所述同步信號和所述輸入信號的差值產(chǎn)生所述同步信號。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明實施例提供的信號同步系統(tǒng)以及信號同步方法根據(jù)同步信號和輸入信號的比較結(jié)果控制同步信號的鎖定范圍，使得同步信號準確地與輸入信號同歩，而且提高了同步信號的穩(wěn)定性。以下結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案進行詳細的說明，以使本發(fā)明的特性和優(yōu)點更為明顯。


圖I為本發(fā)明一個實施例提供的信號同步系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖I所示實施例中控制電路的電路的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為圖I所示實施例中與信號同步系統(tǒng)相關(guān)的信號的波形示意圖；圖4為本發(fā)明一個實施例提供的同步信號與其鎖定范圍之間的關(guān)系示意圖；圖5為本發(fā)明一個實施例提供的信號同步系統(tǒng)執(zhí)行的方法流程示意圖6為本發(fā)明另ー個實施例提供的信號同步系統(tǒng)執(zhí)行的方法流程示意圖。
具體實施例方式以下將對本發(fā)明的實施例給出詳細的說明。雖然本發(fā)明將結(jié)合實施例進行闡述，但應(yīng)理解這并非意指將本發(fā)明限定于這些實施例。相反，本發(fā)明意在涵蓋由所附權(quán)利要求項所界定的本發(fā)明精神和范圍內(nèi)所定義的各種可選項、可修改項和等同項。此外，為了提供一個針對本發(fā)明的完全的理解，在以下對本發(fā)明的詳細描述中將闡明大量的具體細節(jié)。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，沒有這些具體細節(jié)，本發(fā)明同樣可以實施。在另外的一些實施例中，對于大家熟知的方案、流程、兀件和電路未作詳細描述，以便于凸顯本發(fā)明之主旨。在一個實施例中，本發(fā)明提供了ー種信號同步系統(tǒng)，該信號同步系統(tǒng)可以將同步信號(例如內(nèi)部時鐘信號或內(nèi)部震蕩信號)和輸入信號(例如外部時鐘信號或外部震蕩信號)進行同歩。該信號同步系統(tǒng)通過將同步信號的頻率調(diào)節(jié)至ー個鎖定范圍內(nèi)，從而使得同步信號和輸入信號同歩。所述鎖定范圍具體可以(但不是必需的)以輸入信號的頻率 為中心。該信號同步系統(tǒng)還可以控制(例如擴大或縮小)該鎖定范圍，使得同步信號準確地與輸入信號同歩，而且提高同步信號的穩(wěn)定性。圖I為本發(fā)明一個實施例提供的信號同步系統(tǒng)100的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖I所示，信號同步系統(tǒng)100具體可以為頻率同步系統(tǒng)，用于將同步信號108(例如內(nèi)部時鐘信號或者內(nèi)部震蕩信號)和輸入信號110 (例如外部時鐘信號或者外部震蕩信號)進行同歩。舉例說明，信號同步系統(tǒng)100產(chǎn)生同步信號108，且控制同步信號108從而使得同步信號108具有與輸入信號110接近相等的頻率。當(dāng)然，本發(fā)明實施例僅為理解方便，以頻率同步系統(tǒng)作為示例性說明，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解的是，頻率同步系統(tǒng)并不能形成對本發(fā)明實施例中的信號同步系統(tǒng)100的限制。在一個實施例中，信號同步系統(tǒng)100包括控制電路150和信號發(fā)生器電路152。進ー步地，控制電路150包括頻率比較電路102和數(shù)字控制電路104 ;更具體的，數(shù)字控制電路104還可以包括鎖定電路116和計數(shù)電路118 ;而信號發(fā)生器電路152還可以包括振蕩電路106。信號發(fā)生器電路152產(chǎn)生同步信號108，控制電路150接收同步信號108和輸入信號110，并將同步信號108的同步頻率ら。調(diào)節(jié)到ー個鎖定范圍內(nèi)，該鎖定范圍具體可以由輸入信號110的輸入頻率fIN確定；進ー步地，該鎖定范圍可以(但不是必需的)以輸入頻率fIN為中心。如果同步頻率ら。在該鎖定范圍內(nèi)，那么同步頻率可以被認為等于或約等于輸入頻率fIN。換句話說，如果同步頻率f 。在該鎖定范圍內(nèi)，那么同步信號108被認為與輸入信號HO同歩。在一個實施例中，當(dāng)同步頻率ら。在該鎖定范圍內(nèi)時，只要輸入頻率fIN的變化不引起同步頻率ら。離開該鎖定范圍，則同步頻率ら。保持不變。此外，在ー個實施例中，當(dāng)同步頻率ら。被調(diào)節(jié)至該鎖定范圍內(nèi)時，控制電路150擴大該鎖定范圍，從而使得信號同步系統(tǒng)100和同步信號108的穩(wěn)定性均得到提高。更具體地說，在一個實施例中，頻率比較電路102將同步信號108的同步頻率fQS。和輸入信號110的輸入頻率fIN進行比較，產(chǎn)生比較結(jié)果112 ;比較結(jié)果112表示同步頻率
和輸入頻率fIN的差值的狀態(tài)，比較結(jié)果112具體可以包括以下三種狀態(tài)中的ー種同步頻率 。小于輸入頻率fffl，同步頻率ら。大于輸入頻率fIN，同步頻率ら。約等于或者等于輸入頻率fIN。數(shù)字控制電路104根據(jù)比較結(jié)果112為振蕩電路106產(chǎn)生控制信號114，振蕩電路106根據(jù)控制信號114調(diào)節(jié)同步頻率ら。。舉例說明，如果同步頻率ら。小于輸入頻率fIN (例如同步頻率ら。小于輸入頻率fIN減去第一頻率偏移量fm所得的差值)，那么信號發(fā)生器電路152根據(jù)控制信號114増加同步頻率ら。。換句話說，如果同步頻率ら。與輸入頻率fIN的差值小于第一頻率偏移量fm，信號發(fā)生器電路152根據(jù)控制信號114增加同步頻率如果同步頻率ら。大于輸入頻率fIN(例如同步頻率ら。大于輸入頻率fIN加上第二頻率偏移量ら2的和值)，那么信號發(fā)生器電路152根據(jù)控制信號114減小同步頻率ら。。換句話說，如果差值大于第二頻率偏移量，信號發(fā)生器電路152根據(jù)控制信號114減小同步頻率ら。。以此方式，同步頻率ら。被信號發(fā)生器電路152調(diào)節(jié)至頻率值fIN_fQS1到頻率值fIN+fQS2的范圍內(nèi)(以下簡稱為:范圍(fIN_fQS1，fIN+fQS2))，該范圍(fIN-f0sn fiN+fos2)被稱為鎖定范圍。第一頻率偏移量fQS1和第二頻率偏移量fQS2可以(但不是必需的)相等。當(dāng)同步頻率在該鎖定范圍內(nèi)時，同步頻率被認為等于或約等于輸入頻率fIN。換句話說，信號發(fā)生器電路152可以根據(jù)比較結(jié)果112(例如同步信號108和輸 入信號110的差值)產(chǎn)生同步信號108?？刂齐娐?50可以通過將同步信號108和輸入信號110進行比較產(chǎn)生比較結(jié)果112，從而將同步信號108調(diào)節(jié)到該鎖定范圍內(nèi)(例如范圍
(flN_foSl，flN+foS2))。此外，數(shù)字控制電路104根據(jù)比較結(jié)果112 (例如同步頻率ら。和輸入頻率fIN的差值)控制該鎖定范圍。舉例說明，如果比較結(jié)果112表示同步信號108在鎖定范圍(fIN-f0S1，fIN+f0S2)之外，例如f0SC-flN < -foSl 或者 f0SC-flN > fQS2，那么數(shù)字控制電路 104 控制該鎖定范圍，從而使得該鎖定范圍具有第一寬度(例如f^+fm);如果比較結(jié)果112表示同步信號湖在鎖定范圍(fIN_fQS1，fIN+fQS2)之內(nèi)，例如_fQS1 < fosc-flN < fQS2，那么鎖定電路116產(chǎn)生上鎖/解鎖信號120來鎖住同步信號108，例如通過鎖定電路116控制該鎖定范圍，從而使得該鎖定范圍具有大于所述第一寬度的第二寬度。舉例說明，數(shù)字控制電路104將第一頻率偏移量從fQS1調(diào)節(jié)至f ’ 0S1 (f0S1 < f ’ 0S1)，并且將第二頻率偏移量從fQS2調(diào)節(jié)至f’ 0S2 (f0S2 < f’ OS2)，于是該鎖范圍變成頻率值OSl到頻率值fIN+f’ 0S2。在該實施例中，鎖定范圍的第二寬度f’ QS1+f’ 0S2大于第一寬度fQS1+f 2。在一個實施例中，在操作過程中，當(dāng)信號同步系統(tǒng)100啟動吋，同步信號108的鎖定范圍被預(yù)設(shè)為(ら-らパ +^)，且該鎖定范圍具有第一寬度ら片ら。如果同步信號108在范圍(ん-ら，fH+ら)之外，控制電路150朝輸入頻率fIN的方向調(diào)節(jié)同步頻率ら。。當(dāng)同步頻率fQSC被調(diào)節(jié)至約等于輸入頻率fIN時(例如同步頻率fQSC在范圍(fIN-fQS1，fIN+f*2)之內(nèi))，鎖定電路116產(chǎn)生上鎖/解鎖信號120以鎖住同步信號108，例如通過將該鎖定范圍增加至第二寬度f’ 0S1+f，0S2。只要同步頻率fQSC在范圍(fIN_f’ QS1，fIN+f’ 0S2)之內(nèi)，同步頻率ら?？梢员３植蛔儭Q句話說，如果輸入頻率fIN的變化不會導(dǎo)致同步頻率ら。超出范圍OSi^ fIN+f’ 0S2)，則同步頻率ら?？梢员３植蛔?。另外，如果輸入頻率fIN的變化導(dǎo)致同步頻率fosc超出范圍(fIN-f，0S1，fIN+f，0S2)，則鎖定電路116產(chǎn)生上鎖/解鎖信號120以解鎖同步信號108，例如通過將該鎖定范圍減小至第一寬度fQS1+fQS2，控制電路150可以將同步信號108調(diào)節(jié)至范圍(んィ說，fIN+f0S2)之內(nèi)。
在一個實施例中，與輸入頻率fIN相比，第一寬度f^+f^相對比較小，從而使得同步信號108與輸入信號110的同步比較準確。另外，還可以根據(jù)輸入頻率fIN的正常變化幅度來設(shè)置第二寬度f’QS1+f’QS2，從而提高同步信號108的穩(wěn)定性。舉例說明，可以將第二寬度f’ Os^fj OS2設(shè)置成大于輸入頻率fIN的正常變化幅度，從而提高同步信號108的穩(wěn)定性。圖2為本發(fā)明一個實施例提供的控制電路150的電路的結(jié)構(gòu)示意圖；以下將結(jié)合圖I對圖2進行描述，其中，控制電路150具體包括頻率比較電路102、鎖定電路116和計數(shù)電路118。如圖2所示，頻率比較電路102包括分頻器220、脈沖發(fā)生器224、電源230、充電開關(guān)240、放電開關(guān)242、電容電路226，第一比較器236和第二比較器238。在圖2所示的實施例中，電源230包括頻率控制電流源，電容電路226包括電容器。在一個實施例中，分頻器220接收輸入信號110并產(chǎn)生分頻信號DIV_IN(以下稱為DIV_IN信號)，DIV_IN信號的頻率為輸入頻率f IN的l/2n倍(η = 0，1，2，...)，從而使得DIV_IN信號的周期為2n/fIN。另外，將DIV_IN信號的占空比控制在l/2n，從而使得DIV_ IN信號在每個周期內(nèi)為邏輯高電平的時間等于l/fIN。當(dāng)DIV_IN信號為邏輯高電平時，充電開關(guān)240導(dǎo)通；當(dāng)DIV_IN信號為邏輯低電平時，充電開關(guān)240斷開。換句話說，可以通過輸入信號110控制充電開關(guān)240。在DIV_IN信號的每個上升沿，脈沖發(fā)生器224可以產(chǎn)生脈沖信號I3ULSE以接通放電開關(guān)242。在一個實施例中，電源230可以根據(jù)同步頻率fQS。和預(yù)設(shè)參考電平Vkef產(chǎn)生充電電流Iqsc，充電電流Iqsc經(jīng)由充電開關(guān)240對電容電路226充電。充電電流I·可以通過下式給出Iosc — Cosc 女 Veef 女 fosc(I)其中，Cqs。表示振蕩電路106中的電容參數(shù)。在該實施例中，在DIV_IN信號的ー個周期內(nèi)，充電開關(guān)240的導(dǎo)通時間為l/fIN，使得電容電路226由于被充電而具有峰值電平
且峰值電平Vrec可以通過下式給出Vosc — Iosc/ (Ceamp 女 fIN)，(2)其中，Ckamp表示電容電路226的電容參數(shù)。根據(jù)等式(I)和等式⑵可以得出如下等式fosc/fiN — (Vosc/Vref) * (CEAMP/Cosc)(3)此外，等式(3)也可以寫成如下等式fosc_fiN — [ (Vqsc/Vref) * (CEAMP/Cosc) ~1] * fIN(4)可通過選擇合適的電容參數(shù)Crec和電容參數(shù)Ceamp,從而使得二者的比例QbVCkamp等于I。于是，重寫等式(3)和等式(4)分別得fosc/fiN — Vosc/Vref(5)f0SC-fiN = (VoscAref-D * fra(6)相應(yīng)地，若峰值電平Vree等于預(yù)設(shè)參考電平VKEF，則同步頻率ら。等于輸入頻率fIN。另外，若峰值電平Vree大于預(yù)設(shè)參考電平VKEF，則同步頻率ら。大于輸入頻率fIN ;若峰值電平Vtjse小于預(yù)設(shè)參考電平VKEF，則同步頻率ら。小于輸入頻率fIN。在該實施例中，在DIV_IN信號的每個上升沿，脈沖信號PULSE將放電開關(guān)242導(dǎo)通從而對電容電路226放電，電容電路226上的斜坡電壓Vkamp可降至零伏特。此外，在DIV_IN信號的每個周期，DIV_IN信號使充電開關(guān)240導(dǎo)通的時間為l/fIN，而在每個周期的其余時間DIV_IN信號使充電開關(guān)240斷開，相應(yīng)地，在DIV_IN信號的每個周期，斜坡電壓Vkamp從零伏特增加至峰值電平V·，然后保持不變直到每個周期結(jié)束，例如直到放電開關(guān)242導(dǎo)通。圖3為本發(fā)明一個實施例提供的與圖I中信號同步系統(tǒng)相關(guān)的信號的波形示意圖，以信號同步系統(tǒng)相關(guān)的信號具體為輸入信號110、DIV_IN信號、脈沖信號PULSE、斜坡電SVkamp和時鐘信號CLK為例進行說明。以下將結(jié)合圖I和圖2對圖3進行描述。在圖3所示的實施例中，DIV_IN信號的頻率為輸入頻率fIN的1/4，由于將DIV_IN信號的占空比控制在輸入頻率fIN的1/4，從而DIV_IN信號在ー個周期內(nèi)為邏輯高電平的時間等于l/fIN。如圖3所示，在b時刻與h時刻之間，DIV_IN信號為邏輯高電平，脈沖信號PULSE為邏輯低電平，從而使得充電開關(guān)240導(dǎo)通，放電開關(guān)242斷開，斜坡電壓Veamp由于電容電路226被充電而增加。在h時刻，斜坡電壓Vkamp增加至峰值電平Vree,例如峰值電平Vree為通過等式(2)計算得到的值。在h時刻與t2時刻之間，DIV_IN信號和脈沖信號PULSE均為邏輯低電平，充電開關(guān)240和放電開關(guān)242均斷開，從而使得斜坡電壓Vkamp保持在峰值電平V·。在t2時刻，脈沖信號!3ULSE由于DIV_IN信號的上升沿而變?yōu)檫壿嫺唠娖?，使?放電開關(guān)242在脈沖信號PULSE的控制下導(dǎo)通，斜坡電壓Vkamp由于電容電路226被放電而降至零伏特；DIV_IN信號、脈沖信號PULSE和斜坡電壓Veamp在t2時刻到和t4時刻之間的周期中的波形與其在b時刻到和t2時刻之間的周期中的波形相似，在此不再贅述。再如圖2所示，第一比較器236和第二比較器238將峰值電平Vrec分別和第一低界線參考電平\以及第一高界線參考電平Vh (VH > Vl)進行比較，從而產(chǎn)生第一數(shù)字信號Dup和第二數(shù)字信號Dd·。在本實施例中，圖I所示的頻率比較電路102產(chǎn)生的比較結(jié)果112包括第一數(shù)字信號Dup和第二數(shù)字信號Dmwn。在一個實施例中,第一低界線參考電平\和第一高界線參考電平Vh可以由等式(I)中的預(yù)設(shè)參考電平Vkef確定。舉例說明，第一低界線參考電平\等于預(yù)設(shè)參考電平Vkef減去第一電壓偏移量Vrei,第一高界線參考電平Vh等于預(yù)設(shè)參考電平Vkef加上第二電壓偏移量Vre2t5若峰值電平V·小于低界線參考電平ん(例如電平值Vkef-Vcbi)，則第一數(shù)字信號Dup為邏輯高電平，第二數(shù)字信號D_為邏輯低電平，即Dup = I且Dmwn = O ;若峰值電平Vtjse大于第一高界線參考電Vh (例如電平值VkeZVcb2)，則第一數(shù)字信號Dup為邏輯低電平，第二數(shù)字信號Dmwn為邏輯高電平，即DUP = 0且Ddotn= I ；若峰值電平V·處在第一低界線參考電平ん與第一高界線參考電平Vh之間(例如在電平值Vkef-VcbI到電平值VkeZVcb2的范圍內(nèi))，則第一數(shù)字信號Dup和第二數(shù)字信號Dmwn為邏輯低電平，即DUP = O iD_ = O。在一個實施例中，當(dāng)峰值電平Vree在電平值范圍(Vkef-Vcbi,VEEF+V0S2)之內(nèi)時，同步頻率fQSC在頻率值范圍(fIN_fQS1，fIN+fQS2)之內(nèi)。根據(jù)等式(6)，第一頻率偏移量foS1和第二頻率偏移量可以分別由下式得出f0S1 = (V0S1/VEEF) * fIN(7a)f0S2 = (V0S2/VEEF) * fIN(7b)再如圖2所示，控制電路150還包括延時器222，用于為計數(shù)電路118產(chǎn)生時鐘信號CLK。計數(shù)電路118可以在時鐘信號CLK的每個上升沿(或下降沿)接收第一數(shù)字信號Dup和第二數(shù)字信號Dmwn ;進ー步地，時鐘信號CLK為DIV_IN信號的延時信號，并且時鐘信號CLK的延時時間可以等于DIV_IN信號在ー個周期內(nèi)為邏輯高電平的時間。以圖3為例，在to時刻與t2時刻之間的周期內(nèi)，時鐘信號CLK延時至h時刻，然而，本發(fā)明不限于時鐘信號CLK的延時時間等于DIV_IN信號在ー個周期內(nèi)為邏輯高電平的時間，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解的是，時鐘信號CLK的延時時間也可以大于DIV_IN信號在ー個周期內(nèi)為邏輯高電平的時間，并且小于該周期時間。舉例說明，在圖3所示的、時刻與t2時刻之間的周期內(nèi)，時鐘信號CLK可以延時至h時刻與t2時刻之間的任何時刻；以此方式，當(dāng)計數(shù)電路118被時鐘信號CLK觸發(fā)時，計數(shù)電路118接收表示峰值電平V·和第一低界線參考\比較結(jié)果的第一數(shù)字信號Dup以及接收表示峰值電平V-和第一高界線參考Vh的比較結(jié)果的第二數(shù)字信號Ddo畫。在一個實施例中，計數(shù)電路118通過累計比較結(jié)果112 (例如第一數(shù)字信號Dup和第二數(shù)字信號Ddotn)產(chǎn)生控制信號114(例如具有數(shù)字值Da的數(shù)字信號)。舉例說明，響應(yīng)于時鐘信號CLK的每個上升沿(或下降沿)，如果第一數(shù)字信號Dup為數(shù)字“ I ”,計數(shù)電路118通過ー個預(yù)設(shè)量Λ D増加數(shù)字值Dm ;如果第二數(shù)字信號Dotn為數(shù)字“ I ”，計數(shù)電路118通過ー個預(yù)設(shè)量AD減小數(shù)字值Dm ;如果第一數(shù)字信號Dup和第二數(shù)字信號Dmwn均為數(shù)字“0”，計數(shù)電路118保持數(shù)字值Da不變。另外，如果數(shù)字值Dm増加，圖I所示的振蕩電 路106増加同步頻率ら。；如果數(shù)字值Dm減小，振蕩電路106減小同步頻率ら。。因此，如果同步頻率foS。小于頻率值fIN-foS1,例如DUP = I且0_ = O,計數(shù)電路118可通過累計第一數(shù)字信號Dup逐步增加數(shù)字值Da，那么，同步頻率ら?？上鄳?yīng)地增加。如果同步頻率大于頻率值fIN+fQS2，例如DUP = O且Ddq畫=I,計數(shù)電路118可通過累計第二數(shù)字信號Ddo畫逐步減小數(shù)字值Dctぃ并且同步頻率ら?？上鄳?yīng)地減小。如果同步頻率ら。在范圍(fIN_fosi，fIN+f0S2)之內(nèi)，例如DUP = O且D_ = 0，數(shù)字值Dm保持不變以保持同步頻率ら。不變。在一個實施例中，鎖定電路116通過控制由第一比較器236和第二比較器238提供的界線參考電平控制同步信號108的鎖定范圍。舉例說明，鎖定電路116包括第一電壓源232、第二電壓源234、第三電壓源228和控制單元244 ;其中，第三電壓源228提供預(yù)設(shè)參考電平Vkef(例如根據(jù)等式(I)確定充電電流的預(yù)設(shè)參考電平Vkef)，第一電壓源232和第二電壓源234分別提供第一電壓偏移量Vqsi和第二電壓偏移量Vqs2，所以鎖定電路116可以為第一比較器236和第二比較器238提供第一低界線參考電平\ (例如電平值電平值(Veef-Vosi))和第一高界線參考電平Vh (例如電平值(VJVre2))。另外，第一電壓源232和第二電壓源234還可以分別提供第三電壓偏移量V’QS1 (例如V’QS1>VQS1)和第四電壓偏移量V，0S2 (例如v’ 0S2〉V0S2)，于是鎖定電路116可以為第一比較器236和第二比較器238提供第二低界線參考電平V’ J例如電平值(VKEF-V’ 0S1))和第二高界線參考電平V’ H(例如電平值(VKEF+V’ 0S2))。更具體地說，控制単元244產(chǎn)生第一控制信號246和第二控制信號248以分別控制第一電壓源232和第二電壓源234。在本實施例中，圖I所示的上鎖/解鎖信號120包括第一控制信號246和第二控制信號248。第一控制信號246和第二控制信號248根據(jù)第一數(shù)字信號Dup和第二數(shù)字信號Dmwn控制第一電壓源232和第二電壓源234,使第一電壓源232和第二電壓源234分別提供第一電壓偏移量Vrei和第二電壓偏移量Vre2或者第三電壓偏移量V 0S1和第四電壓偏移量V’ oS2。一方面，如果第一數(shù)字信號Dup和第二數(shù)字信號Dotn表示同步信號108在該鎖定范圍之外，例如DUP = I或Dotn = 1，那么第一電壓源232和第二電壓源234提供第一電壓偏移量Vffil和第二電壓偏移量Vffi2,于是鎖定電路116為第一比較器236和第二比較器238提供第一低界線參考\和第一高界線參考VH。同步信號108的鎖定范圍可以是從頻率值んづ㈣到頻率值4+ら2(例如從fIN女(I-Vosi/Veef)到fIN * (1+V0S2/Veef))的范圍，且具有第一寬度fQS1+fQS2(例如fIN * (V+Vos2)/V-)。另ー方面，如果第一數(shù)字信號Dup和第二數(shù)字信號Ddqwn表不同步信號108在該鎖定范圍內(nèi)，例如DUP = O且Ddqwn = 0，那么第一電壓源232和第二電壓源234提供第三電壓偏移量V’QS1和第四電壓偏移量V’ QS2，于是鎖定電路116為第一比較器236和第二比較器238提供第二低界線參考￥\和第二高界線參考V’H。同步信號108的鎖定范圍可以是從頻率值到頻率值 fIN+f’ 0S2 (例如:從 fIN * (1-V’ 0S1/VEEF)到 fIN * (1+V，0S2/VEEF))的范圍，且具有大于第一寬度 fOSl+foS2 的第二寬度 f，0S1+f，0S2 (例如flN * (V，OSl+Vj 0S2)/Veef)) O圖4為本發(fā)明一個實施例提供的同步信號108與其鎖定范圍之間的關(guān)系示意圖。以下將結(jié)合圖I和圖2對圖4進行描述。在圖4所示實施例中，在ta時刻和tb時刻之間，斜坡電壓Vkamp的峰值電平Vree小于第一低界線參考\，例如同步頻率ら。小于頻率值f^-fm ；在時刻和tf時刻之間，斜坡電壓Veamp的峰值電平大于第一高界線參考電平VH，例如同步頻率ら。大于頻率值fIN+f 2 ;在tc時刻和td時刻之間，斜坡電壓Veamp的峰值電平Vree在第二低界線參考電平V’ L和第二高界線參考電平V’ η之間的范圍內(nèi)，例如同步頻率ら。
在范圍(fIN-f’ OSi fra+f’ 0S2)內(nèi)。 在一個實施例中，當(dāng)信號同步系統(tǒng)100啟動時，鎖定電路116為頻率比較電路102提供第一低界線參考電平\和第一高界線參考電平Vh，從而使得同步信號108的鎖定范圍被預(yù)設(shè)為從頻率值fIN_fQS1到頻率值fIN+fQS2。如果同步頻率fQSC在范圍(fIN_fQS1，fIN+f0S2)之外(例如在ta時刻和tb時刻之間或者時刻和tf時刻之間)，信號同步系統(tǒng)100朝輸入頻率fIN的方向調(diào)節(jié)同步頻率當(dāng)同步頻率ら。被調(diào)節(jié)至范圍(fIN-foS1，flN+f OS2)內(nèi)時(例如在tc時刻和td時刻之間)，鎖定電路116為頻率比較電路102提供第二低界線參考電平V’ L和第二高界線參考電平V’ H，從而使得同步信號108的鎖定范圍變?yōu)轭l率值fIN_f’QS1到頻率值fIN+f’QS2。如圖4所示，第二參數(shù)值A(chǔ)V2表示的范圍(fIN_f’QS1，fIN+f’QS2)大于第一參數(shù)值A(chǔ)V1表示的范圍另外，如果輸入頻率fIN的變化引起同步頻率ら。超出范圍(fIN_f ’ OSi^ fIN+f’ 0S2)，同步信號108的鎖定范圍可以再次變?yōu)轭l率值flN-f0Sl 到頻率值 flN+fOS20圖5為本發(fā)明一個實施例提供的信號同步系統(tǒng)100執(zhí)行的方法流程示意圖500。雖然圖5描述了ー些特定的步驟，但是這些步驟是為了舉例說明而已。也就是說，本發(fā)明適合執(zhí)行各種其他步驟或者圖5所示步驟中變換過的步驟。以下將結(jié)合圖I、圖2、圖3和圖4對圖5所示實施例進行描述。當(dāng)信號同步系統(tǒng)100啟動吋，同步信號108的鎖定范圍預(yù)設(shè)為范圍(fIN_fQS1，fIN+f0S2)。舉例說明，鎖定電路116分別為第一比較器236和第二比較器238提供第一低界線參考電平\和第一高界線參考電平VH。在步驟502中，頻率比較電路102基于范圍(fIN-f0S1，fIN+f0S2)將同步頻率f*c和輸入頻率fIN進行比較，從而產(chǎn)生第一數(shù)字信號Dup和第二數(shù)字信號Dmwn,繼續(xù)執(zhí)行步驟504 ；其中，如果同步頻率ら。小于頻率值4-。，那么Dup = I且D_ = O ;如果同步頻率Q大于頻率值4+ら2，那么Dup = O且D_ = I ;如果同步頻率Q約等于輸入頻率fIN，例如同步頻率ら。大于頻率值んゴ⑹且小于頻率值ん+ら，那么Dup = O且D_ = O。在步驟504中，計數(shù)電路118根據(jù)第一數(shù)字信號Dup和第二數(shù)字信號Dmwn控制控制信號114的數(shù)字值D。舉例說明，如果Dup= I且Ddqwn = O,繼續(xù)執(zhí)行步驟506，增加數(shù)字值Dm ;如果Dup = O且D_ = 1，繼續(xù)執(zhí)行步驟508，減小數(shù)字值Dm ;如果Dup = O且D_=O,繼續(xù)執(zhí)行步驟512，保持數(shù)字值Dm不變并且鎖住同步頻率も％。在步驟506中，計數(shù)電路118通過累計數(shù)字信號Dup増加數(shù)字值Dm，然后執(zhí)行步驟510。舉例說明，當(dāng)接收到值為“I”的數(shù)字信號Dup時，計數(shù)電路118通過ー個預(yù)設(shè)量AD增加數(shù)字值D。在步驟508中，計數(shù)電路118通過累計第二數(shù)字信號Dotn減小數(shù)字值Dm，然后執(zhí)行步驟510。舉例說明，當(dāng)接收到值為“I”的第二數(shù)字信號Dmwn時，計數(shù)電路118通過ー個預(yù)設(shè)量八0減小數(shù)字值0。在步驟510中，如果數(shù)字值Da増加，振蕩電路106増加同步頻率；如果數(shù)字值Dm減小，振蕩電路106減小同步頻率ら。。然后，返回執(zhí)行步驟502。在步驟512中，鎖定電路116通過將該鎖定范圍從第一寬度ら彳ら2增加至第二寬度f’ w+f’ OS2來鎖住同步頻率ら，并執(zhí)行步驟514。同步頻率ら。的鎖定范圍變?yōu)閺念l率 值fra-f’ osi到頻率值fIN+f’。52。舉例說明，鎖定電路116分別為第一比較器236和第二比較器238提供低界線參考V L和高界線參考V’ H。在步驟514中，頻率比較電路102基于范圍(fIN_f’ 0S1, fIN+f’ 0S2)將同步頻率fQSC和輸入頻率fIN進行比較，從而產(chǎn)生第一數(shù)字信號Dup和第二數(shù)字信號Dmwn，并執(zhí)行步驟516。具體地，如果同步頻率fQSC小于頻率值fIN_f’QS1，那么Dup = I且Ddqwn = O ;如果同步頻率大于頻率值fIN+f ’ OSi^那么Dup = O且Dmwn = I ;如果同步頻率ら。約等于輸入頻率fIN，例如同步頻率fosc大于頻率值osi且小于頻率值fIN+f’ 0S1，那么Dup = O且Ddown = O。在步驟516中，如果同步頻率 *。在范圍(fIN_f’ osi fra+f’ os2)之內(nèi)，例如DUP =
OiD_ = 0，返回執(zhí)行步驟512 ;如果同步頻率fQSC在范圍(fIN_f’ 0S1，fIN+f’ 0S2)之外，例如DUP = I或Ddq畫=1，繼續(xù)執(zhí)行步驟518。在步驟518中，鎖定電路116通過將該鎖定范圍從第二寬度f’ ^+f’ 0S2減小至第ー寬度fm+fm來解鎖同步頻率ら。；鎖定電路116分別為第一比較器236和第二比較器238提供第一低界線參考電平\和第一高界線參考電平Vh，使得同步頻率ら。的鎖定范圍變?yōu)轭l率值fIN_fQS1到頻率值fIN+fQS2。然后，返回執(zhí)行步驟502。通過執(zhí)行流程圖500中的步驟，信號同步系統(tǒng)100可以準確地將同步信號108和輸入信號110進行同歩，而且提高同步信號108的穩(wěn)定性。圖6為本發(fā)明一個實施例提供的信號同步系統(tǒng)100執(zhí)行的方法流程示意圖。以下將結(jié)合圖I 圖5對圖6所示實施例進行詳細描述。在步驟602中，頻率比較電路102基于鎖定范圍(例如范圍(fIN-f0S1，fIN+f0S2))將同步信號108的同步頻率ら。和輸入信號110的輸入頻率fIN進行比較，從而產(chǎn)生比較結(jié)果112 (例如第一數(shù)字信號Dup和第二數(shù)字信號DmJ。在步驟604中，計數(shù)電路118將同步信號108調(diào)節(jié)至鎖定范圍內(nèi)，該鎖定范圍由輸入信號110的輸入頻率fIN確定，例如鎖定范圍為范圍(fIN-fQS1，fIN+f0S2)。在步驟606中，鎖定電路116根據(jù)比較結(jié)果112控制該鎖定范圍。舉例說明，如果比較結(jié)果112表示同步頻率ら。在范圍fIN+f0S2)之外，計數(shù)電路118朝輸入頻率fIN的方向調(diào)節(jié)同步頻率free:;當(dāng)同步信號108被調(diào)節(jié)至范圍(fIN-foS1, fiN+f0s2)之內(nèi)時，鎖定電路116將該鎖定范圍變成范圍(fIN_f’ QS1，fIN+f’ 0S2)。如果輸入頻率fIN發(fā)生變化使得同步頻率ら。超出范圍(fIN-f’ OSI^ fIN+f’ m)，鎖定電路116再次將該鎖定范圍調(diào)節(jié)成范圍
V1IN-1OSl flN+foS2ノ。綜上，本發(fā)明實施例提供了ー種信號同步系統(tǒng)，該信號同步系統(tǒng)通過將同步頻率調(diào)節(jié)至鎖定范圍內(nèi)，使得同步頻率和輸入頻率同步；當(dāng)所述同步頻率在該鎖定范圍外時，該鎖定范圍可以具有較小的寬度，于是同步頻率可以準確地與輸入信號進行同步；此外，當(dāng)同步頻率在該鎖定范圍內(nèi)時，該鎖定范圍可以具有較大的寬度，從而使得同步頻率更加穩(wěn)定。本發(fā)明實施例提供的信號同步系統(tǒng)可廣泛地應(yīng)用于例如汽車電子系統(tǒng)中的直流直流控制器等領(lǐng)域。雖然之前的說明和附圖描述了本發(fā)明的實施例，應(yīng)當(dāng)理解在不脫離所附權(quán)利要求書所界定的本發(fā)明原理的精神和發(fā)明范圍的前提下可以有各種增補、修改和替換。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，本發(fā)明在實際應(yīng)用中可根據(jù)具體的環(huán)境和工作要求在不背離發(fā)明準則的前提下在形式、結(jié)構(gòu)、布局、比例、材料、元素、組件及其它方面有所變化。因此，在此披露之實施例僅用于說明而非限制，本發(fā)明之范圍由所附權(quán)利要求及其合法等同物界定，而不 限于此前之描述。
權(quán)利要求
1.ー種信號同步系統(tǒng)，其特征在于，所述信號同步系統(tǒng)包括 比較電路，用于將同步信號和輸入信號進行比較，產(chǎn)生比較結(jié)果；以及與所述比較電路相耦接的控制電路，用于將所述同步信號調(diào)節(jié)至由所述輸入信號確定的范圍內(nèi)，井根據(jù)所述比較結(jié)果控制所述范圍。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的信號同步系統(tǒng)，其特征在于，所述比較電路將所述同步信號的同步頻率和所述輸入信號的輸入頻率進行比較，產(chǎn)生所述比較結(jié)果。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的信號同步系統(tǒng)，其特征在于，所述控制電路還用干，當(dāng)所述比較結(jié)果表示所述同步信號在所述范圍外時，控制所述范圍具有第一寬度；當(dāng)所述比較結(jié)果表示所述同步信號在所述范圍內(nèi)時，控制所述范圍具有大于所述第一寬度的第二寬度。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的信號同步系統(tǒng)，其特征在于，所述比較電路包括 由所述輸入信號控制的開關(guān)； 與所述開關(guān)相耦接的電源，用于根據(jù)所述同步信號產(chǎn)生電流，所述電流經(jīng)由所述開關(guān)對電容電路充電；以及 與所述電容電路相耦接的比較器，用于將所述電容電路上的電壓和界線參考電平進行比較，產(chǎn)生所述比較結(jié)果。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的信號同步系統(tǒng)，其特征在于，所述電源根據(jù)用于確定所述界線參考電平的預(yù)設(shè)參考電平產(chǎn)生所述電流。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的信號同步系統(tǒng)，其特征在于，所述控制電路通過控制所述界線參考電平控制所述范圍。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的信號同步系統(tǒng)，其特征在于，所述控制電路包括計數(shù)電路，所述計數(shù)電路通過累計所述比較結(jié)果產(chǎn)生控制信號。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的信號同步系統(tǒng)，其特征在于，所述信號同步系統(tǒng)還包括 與所述計數(shù)電路相耦接的信號發(fā)生器電路，用于產(chǎn)生所述同步信號，根據(jù)所述控制信號調(diào)節(jié)所述同步信號的同步頻率。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的信號同步系統(tǒng)，其特征在于，所述信號發(fā)生器電路還用干，當(dāng)所述同步信號的同步頻率小于所述輸入信號的輸入頻率時，根據(jù)所述控制信號増加所述同步頻率；當(dāng)所述同步頻率大于所述輸入頻率時，根據(jù)所述控制信號減小所述同步頻率。
10.ー種信號同步方法，其特征在于，所述信號同步方法包括 將同步信號和輸入信號進行比較，產(chǎn)生比較結(jié)果； 將所述同步信號調(diào)節(jié)至由所述輸入信號確定的范圍內(nèi)；以及 根據(jù)所述比較結(jié)果控制所述范圍。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的信號同步方法，其特征在于，所述將同步信號和輸入信號進行比較的步驟包括 將所述同步信號的同步頻率和所述輸入信號的輸入頻率進行比較，產(chǎn)生所述比較結(jié)果O
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的信號同步方法，其特征在于，所述根據(jù)所述比較結(jié)果控制所述范圍的步驟包括 如果所述比較結(jié)果表示所述同步信號在所述范圍外，控制所述范圍具有第一寬度；以及如果所述比較結(jié)果表示所述同步信號在所述范圍內(nèi)，控制所述范圍具有大于所述第一寬度的第二寬度。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的信號同步方法，其特征在于，所述將同步信號和輸入信號進行比較的步驟包括 利用所述輸入信號控制開關(guān)； 根據(jù)所述同步信號產(chǎn)生電流，其中，所述電流經(jīng)由所述開關(guān)對電容電路充電；以及 將所述電容電路上的電壓和界線參考電平進行比較，產(chǎn)生所述比較結(jié)果。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的信號同步方法，其特征在于，所述根據(jù)所述同步信號產(chǎn)生電流的步驟包括 根據(jù)確定所述界線參考電平的預(yù)設(shè)參考電平產(chǎn)生所述電流。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的信號同步方法，其特征在于，所述根據(jù)所述比較結(jié)果控制所述范圍的步驟包括 通過控制由所述比較結(jié)果確定的所述界線參考電平控制所述范圍。
16.根據(jù)權(quán)利要求10所述的信號同步方法，其特征在于，所述根據(jù)所述比較結(jié)果控制所述范圍的步驟包括 通過累計所述比較結(jié)果產(chǎn)生控制信號。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的信號同步方法，其特征在于，所述根據(jù)所述比較結(jié)果控制所述范圍的步驟還包括 如果所述比較結(jié)果為所述同步信號的同步頻率小于所述輸入信號的輸入頻率，利用所述控制信號増加所述同步頻率； 如果所述比較結(jié)果為所述同步頻率小于所述輸入頻率，利用所述控制信號増加所述同步頻率。
18.ー種信號同步系統(tǒng)，其特征在于，所述信號同步系統(tǒng)包括 控制電路，用于將同步信號調(diào)節(jié)至由輸入信號確定的范圍內(nèi)，并根據(jù)所述同步信號和所述輸入信號的差值控制所述范圍；以及 與所述控制電路相耦接的信號發(fā)生器電路，用于根據(jù)所述同步信號和所述輸入信號的差值產(chǎn)生所述同步信號。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的信號同步系統(tǒng)，其特征在于，所述控制電路還用于，當(dāng)所述差值大于ー個偏移量時，控制所述范圍具有第一寬度；當(dāng)所述差值小于所述偏移量時，控制所述范圍具有大于所述第一寬度的第二寬度。
20.根據(jù)權(quán)利要求18或19所述的信號同步系統(tǒng)，其特征在于，所述信號發(fā)生器電路還用于，當(dāng)所述差值小于第一頻率偏移量時，増加所述同步信號的同步頻率；當(dāng)所述差值大于第二頻率偏移量時，減小所述同步信號的同步頻率。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于有線傳輸系統(tǒng)的信號同步系統(tǒng)以及信號同步方法。所述信號同步系統(tǒng)包括比較電路，用于將同步信號和輸入信號進行比較，產(chǎn)生比較結(jié)果；以及與所述比較電路相耦接的控制電路，用于將所述同步信號調(diào)節(jié)至由所述輸入信號確定的范圍內(nèi)，并根據(jù)所述比較結(jié)果控制所述范圍。采用本發(fā)明的信號同步系統(tǒng)，使得同步信號準確地與輸入信號同步，而且提高了同步信號的穩(wěn)定性。
文檔編號H04L7/00GK102820963SQ20111043506
公開日2012年12月12日 申請日期2011年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月10日
發(fā)明者勵曄, 黎剛, 郭國勇 申請人:凹凸電子(武漢)有限公司