一种无同步时钟突发型串行通信采样位置选择方法技术

一种无同步时钟突发型串行通信采样位置选择方法，串行通信数据帧具有固定同步信息，包括：利用锁相环产生4路和数据波特率相同、相位相差90度的本地采样时钟；利用所产生的4本地采样时钟对串行数据流进行采样，并将采样结果送入4个FIFO缓冲区中；当FIFO缓冲区中的数据为8个以上时，开始读取FIFO缓冲区中的数据，并将读出的数据送入同步信息检测器；当同步信息检测器至少有3路同时输出检测脉冲时，进入下一步骤，否则继续检测；当同步信息检测器有3路同时输出检测脉冲时，选择中间相位的时钟作为最佳采样位置时钟，当同步信息检测器有4路同时输出检测脉冲时，选择180度相位时钟作为最佳采样位置时钟。本发明专利技术大幅度提高了突发型、多节点随机通信的可靠性、灵活性。

A method of sampling location selection for asynchronous clock serial communication

A synchronous clock burst serial communication sampling position selection method, serial communication data frame with fixed synchronization information, including: 4 road and the same data baud rate and phase difference of 90 degrees of the local sampling clock with PLL; using 4 local the sampling clock of the serial data stream sampling, and sampling the results to 4 FIFO buffer; when the FIFO buffer data for more than 8, FIFO began to read the data in the buffer, and read data into a synchronous information detector; when the synchronization information detector at least 3 road detection pulse output at the same time, go to the next step, otherwise continue to test; when the synchronization information detector 3 detects pulse output at the same time, the choice of middle phase clock as the best sampling position when the clock synchronization information detector has 4 output at the same time When detecting the pulse, the 180 degree phase clock is selected as the optimum sampling position clock. The invention greatly improves the reliability and flexibility of the burst type and multi node random communication.

【技术实现步骤摘要】
一种无同步时钟突发型串行通信采样位置选择方法
本专利技术涉及一种通信方式。特别是涉及一种无同步时钟突发型串行通信采样位置选择方法。
技术介绍
在很多工业现场的应用中，为了提升互联的可靠性并降低互联的代价，在通信带宽要求不是很高的情况下，往往会采用串行通信的方式互联。串行通信互联可以带同步时钟，也可以不带同步时钟。带同步时钟的串行通信的通信速率高，但是如图1所示，需要传送数据的同时传送同步时钟，这在很多场合下很不方便，尤其是系统中数据互联拓扑比较复杂的情况下。无同步时钟的突发型串行通信在高速率时通信效率高，但是数据恢复难度大，难度大的主要原因是数据恢复的采样点位置不好确定，如图2所示。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是，提供一种能够以较小的代价解决无同步时钟串行通信的数据恢复问题，并且方便实现的无同步时钟突发型串行通信采样位置选择方法。本专利技术所采用的技术方案是：一种无同步时钟突发型串行通信采样位置选择方法，串行通信数据帧具有固定同步信息，包括如下步骤：1)利用锁相环产生4路和数据波特率相同、相位相差90度的本地采样时钟；2)利用所产生的4本地采样时钟对串行数据流进行采样，并将采样结果送入4个FIFO缓冲区中；3)当FIFO缓冲区中的数据为8个以上时，开始读取FIFO缓冲区中的数据，并将读出的数据送入同步信息检测器；4)当同步信息检测器至少有3路同时输出检测脉冲时，进入下一步骤，否则继续检测；5)当同步信息检测器有3路同时输出检测脉冲时，选择中间相位的时钟作为最佳采样位置时钟，当同步信息检测器有4路同时输出检测脉冲时，选择180度相位时钟作为最佳采样位置时钟；6)结束。步骤2)所述的FIFO缓冲区是一种深度大于16的标准先进先出存储器。步骤3)所述的同步信息检测器是一种对固定串行序列进行检测的装置，检测数据帧中的固定同步信息，当同步信息检测器检测到固定同步信息后会输出一个脉冲。步骤5)所述的中间相位的时钟是，指在3路输出检测脉冲分别对应的三个相位时钟中，位于中间位置的那个相位时钟。本专利技术的一种无同步时钟突发型串行通信采样位置选择方法，可以解决多个节点组成的串行通信网络突发通信的关键问题，由于不需要传送同步时钟，在精简通信链路的同时，通过选择最佳的数据采样位置，大幅度提高了突发型、多节点随机通信的可靠性、灵活性。附图说明图1是带同步时钟串行通信的通信示意图；图2是无同步时钟串行通信的通信示意图；图3是无同步时钟串行通信数据帧的要求示意图；图4是4路相位差90°的本地采样时钟示意图；图5是4路时钟采样数据进入FIFO示意图。具体实施方式下面结合实施例和附图对本专利技术的一种无同步时钟突发型串行通信采样位置选择方法做出详细说明。无时钟的突发型串行通信帧中数据随机出现并且没有同步时钟信息的传递，因此接收的难点在于确定本地采样时钟的采样位置，而收发双方传递的只有数据，因此这个采样位置只能从数据中确定，那就需要在确定好采样位置之前不能有真正有效的数据传送。即在确定好采样点之前需要传送一个特定的字符串做确定采样点位置使用。这个特定的字符串为了方便使用，采用二进制“10101010”共8个bit。综上可以确定帧结构的要求为：开头为“10101010”的一串数据，开头的“10101010”作为同步信息用来确定本地数据恢复的采样位置，后续的数据是真正需要接收的有效信息，如图3所示。本专利技术的一种无同步时钟突发型串行通信采样位置选择方法，串行通信数据帧具有固定同步信息，包括如下步骤：1)利用锁相环产生如图4所示的4路与数据波特率相同、相位相差90度的本地采样时钟；2)利用所产生的4本地采样时钟对串行数据流进行采样，并将采样结果送入4个FIFO缓冲区中，如图5所示；所述的FIFO缓冲区是一种深度大于16的标准先进先出存储器，如由FPGA可编程器件实现。3)当FIFO缓冲区中的数据为8个以上时，开始读取FIFO缓冲区中的数据，并将读出的数据送入同步信息检测器；所述的同步信息检测器是一种对固定串行序列进行检测的装置，可检测数据帧中的固定同步信息，当同步信息检测器检测到固定同步信息后会输出一个脉冲。4)当同步信息检测器至少有3路输出检测脉冲时，进入下一步骤，否则继续检测；5)当同步信息检测器有3路输出检测脉冲时，选择中间相位的时钟作为最佳采样位置时钟，如图5所示，所述的中间相位的时钟是指在3路输出检测脉冲分别对应的三个相位时钟中，位于中间位置的那个相位时钟；当同步信息检测器有4路输出检测脉冲时，选择180度相位时钟作为最佳采样位置时钟；6)结束。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无同步时钟突发型串行通信采样位置选择方法，其特征在于，串行通信数据帧具有固定同步信息，包括如下步骤：1)利用锁相环产生4路和数据波特率相同、相位相差90度的本地采样时钟；2)利用所产生的4本地采样时钟对串行数据流进行采样，并将采样结果送入4个FIFO缓冲区中；3)当FIFO缓冲区中的数据为8个以上时，开始读取FIFO缓冲区中的数据，并将读出的数据送入同步信息检测器；4)当同步信息检测器至少有3路同时输出检测脉冲时，进入下一步骤，否则继续检测；5)当同步信息检测器有3路同时输出检测脉冲时，选择中间相位的时钟作为最佳采样位置时钟，当同步信息检测器有4路同时输出检测脉冲时，选择180度相位时钟作为最佳采样位置时钟；6)结束。

【技术特征摘要】
1.一种无同步时钟突发型串行通信采样位置选择方法，其特征在于，串行通信数据帧具有固定同步信息，包括如下步骤：1)利用锁相环产生4路和数据波特率相同、相位相差90度的本地采样时钟；2)利用所产生的4本地采样时钟对串行数据流进行采样，并将采样结果送入4个FIFO缓冲区中；3)当FIFO缓冲区中的数据为8个以上时，开始读取FIFO缓冲区中的数据，并将读出的数据送入同步信息检测器；4)当同步信息检测器至少有3路同时输出检测脉冲时，进入下一步骤，否则继续检测；5)当同步信息检测器有3路同时输出检测脉冲时，选择中间相位的时钟作为最佳采样位置时钟，当同步信息检测器有4路同时输出检测脉冲时，选择180度相位...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔迎炜，叶青林，崔扬，
申请(专利权)人：北京方天长久科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11