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用于产生高频时钟的设备和方法技术

技术编号:41643955 阅读:4 留言:0更新日期:2024-06-13 02:36
本发明专利技术涉及用于产生高频时钟303的设备,其包括控制器311、第一FLL或PLL调控环323、固定频率基准时钟振荡器1101、输入信号308、分频器比率计算器1110和测量设备509。第一FLL或PLL调控环323具有第一分频器520。固定频率基准时钟振荡器1101产生基准时钟306。测量设备509测量输入信号308中偶尔出现的基准信号并确定相关的有效测量值517。分频器520将高频时钟303以分频比向分频为分频高频时钟521的频率并以第二分频比向分频为辅助时钟1112。分频器比率计算器1110确定辅助时钟1112的测量值并将有效测量值517与辅助时钟1112的测量值比较,并由此确定反映测量值517与辅助时钟1112的测量值之间的比率和/或差值的比率值。分频器比率计算器1110根据该偏差改变第一分频器520的目标分频比1111。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及根据输入信号产生高频时钟的设备和方法,该输入信号优选地是lin数据总线上的lin数据信号。


技术介绍

1、长期以来,尤其在信号的模拟传输(广播、电视)中,高频振荡器的高频时钟以及连续的低频基准时钟在频率、周期时长或相位上与以偶发时间间隔始终存在的基准信号的精确同步是已知的。

2、例如,在vhf传输中,始终传输所谓的导频音,接收器将其用作下混频率差分信号以用于立体声传输的基准。

3、随着模拟彩色电视的专利技术,开发出了如下技术:通过所谓的颜色突发信号(burst-signals)来传输虽不是永久的但定期存在的基准信号,接收器可同步到该基准信号。图1示出了颜色突发信号以及前后的其它信号曲线的一部分。作为示例,本文引用了wo 1999 055088a1、wo 1993 010605a1、us 4 115 811 a和de 19 619 509 c1。

4、为此,优选地使用锁相环(pll),其具有保持模式和重新调控模式。

5、在此,维基百科对pll做如下定义:“锁相环(pll)是带有受控振荡器的调控环,受控振荡器的相位跟踪外部信号的相位。在锁相环中,被操纵变量对调控偏差(相移)的依赖性是周期时长性的。因此,控制可以“锁定”在各种相对相位上,这些相位相差2π(360°)的整数倍。在锁定状态下,振荡器的频率为基准信号的频率。”(来源:https://de.wikipedia.org/wiki/phasenregelschleife#:~:text=eine%20phasenregelschleife%20%28pll%2c%20nach%20englisch%20phaselocked%20loop%29%20ist,von%20der%20regelabweichung%20%e2%80%93%20der%20phasenverschiebung%20%e2%80%93%20periodisch,下载:06.06.2022).

6、pll调控环通常包括振荡器,该振荡器产生具有时钟频率的时钟信号。该时钟频率取决于振荡器的调控输入信号的值。必要时,时钟分频器通过分频将时钟信号转换为具有较低的比较时钟频率的比较时钟。相位检测器将比较时钟的时钟边沿的时间位置与pll的输入时钟信号的边沿的时间位置进行比较。因此,相位检测器将比较时钟的时钟边沿的相位与pll的输入时钟信号的时钟边沿的相位进行比较,并且产生优选地可具有负值和正值的相位信号。然后,pi调控器或另一合适的调控器优选地根据相位信号形成振荡器的调控输入信号。优选地,在与相位检测器的符号相结合的情况下,对调控器的传递函数的符号进行选择,使得设备建立pll相位同步。

7、例如,输入信号(例如,cvbs信号)不能永久地具有用于时钟的同步信号。例如,已知的是,用于图文电视数据的cvbs信号可能在cvbs行之间具有不同的时钟前导(clockrun-in)。本文参考了标准“enhanced teletext specification(增强型图文电视规范)”欧洲电信标准ets 300 706,1997年5月,ebu/cenelec/etsi jtc,de/jtc-ttext-eacem,特别是“图4:时钟前导、成帧代码和定时基准”以及文献de 19 619 509 c1和英飞凌科技公司的“初步用户手册tvtext pro sda 55xx”,版本1,1999年7月21日,第5章,特别强调的是第5.2.2章“data separation(数据分离)”。图文电视信号的时钟前导的周期数可能在cvbs行之间可能相对于偏离理想标准有所变化。因此,有用的是,pll a)检测时钟前导的开始,并且b)然后在时钟前导期间在几个周期内非常快速地重新调控时钟,并且c)确定时钟前导的结束。随后的图文电视数据是rtz(归零)数据。也就是说,每个数据位至少有一个边沿。优选的是,d)pll的pi调控器的数据字段调控特性不同于时钟前导调控特性,因为边沿之间的距离可能是两倍大。此外,边沿方向可能会根据数据而改变。优选地,pll确定或检测数据字段的结束。优选地,e)从那时起,pll的pi调控器忽略相位信号的值,直到下一个时钟前导开始,从而随后冻结振荡器的频率。由此,提高了调控下一行的时钟前导的相位和频率的速度。

8、在此,用于设定颜色角度的颜色突发的颜色突发信号总是精准地在行同步脉冲之后周期地传输。这种传输形式与彩色电视应用领域一起具有以下特性:

9、·由于固定的、预定的时间制度,可以通过简单的外部检测器非常容易地、立即确定颜色角度的同步阶段的开始和结束。该外部检测器在保持模式和重新调控模式之间切换用于产生彩色信号的pll。

10、·用于产生彩色信号的pll的初始同步发生在通电期间以及在每次切换到不同发射器时。在此,对于模拟色角信号来说,在同步过程期间是否丢失信息通常并不重要。即使同步需要300个颜色突发脉冲,也只会丢失一个字段,人无法察觉到这一点。

11、·用于设定颜色角度的颜色突发的颜色突发信号的干扰只导致传输的最小干扰,因为在此用于产生彩色信号的pll的暂态时间优选地显著大于颜色突发信号的持续时间。因此,用于产生彩色信号的pll在这些临时错误之间进行整合。

12、在cvbs信号中,图文电视信号的时钟前导也总是周期地在cvbs信号的行信号的行同步脉冲结束之后的明确定义的时间间隔内传输。

13、cvbs行中的这种数据传输形式与图文电视传输应用领域一起具有以下特性:

14、·由于固定的、预定的时间制度,至少在理想的cvbs信号的情况下,可以再次通过外部检测器确定同步阶段的开始和结束。该外部检测器在保持模式和重新调控模式之间切换用于图文电视时钟恢复的图文电视pll(pll:锁相环),在保持模式中,冻结图文电视pll的图文电视pll调控环,在重新调控模式中,图文电视pll的图文电视pll调控环通过图文电视pll振荡器的频率的重新调控来重新调控相位。

15、·图文电视pll的初始同步发生在通电期间以及在每次切换到不同发射器时,并且在此优选地与每个新的扫描行同步。

16、·时钟前导的干扰导致在扫描行中传输的数据的完全数据丢失,因为pll的暂态时间优选地显著短于图文电视时钟前导的持续时间。因此,图文电视pll没有在这些临时错误之间进行整合。

17、这对于如下情况下的数字消息传输也是类似的:这种数据丢失同样是不可接受的,并且特别地只进行偶尔的数据传输以及因此的同步。图2示出了用于lin总线上的数据传输的同步信号。此处的要求是暂态振荡在第一同步字段之后已完全完成,使得无错误地接收后续数据。在此,由于必须在可以开始传输之前评估同步信号的质量,因此同步信号的评估以及传输基准频率的任何频率校正只能在同步信号结束时但在数据传输开始之前在不再有同步信号时的同步信号结束时刻进行。因此,上述的用于为仅在短时间内偶尔出现且用作同步信号的基准信号同步地生成高频时钟的方法以及相关设备是不适用的,因为它们实本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种用于产生高频时钟(303)的方法,其包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的方法,其包括以下步骤:

3.根据权利要求2所述的方法,其包括以下步骤:

4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法,其包括以下步骤:

5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法,其包括以下步骤:

6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法,其包括以下步骤:

7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法,其包括以下步骤:

8.根据权利要求7所述的方法,其包括以下步骤:

9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法,其包括以下步骤:

10.根据权利要求1至9中任一项所述的方法,其包括以下步骤:

11.根据权利要求10所述的方法,其包括以下步骤:

12.根据权利要求11所述的方法,其包括以下步骤:

13.根据权利要求12所述的方法,其中,所述输入信号(308)中的用作所述同步信号的所述基准信号的所述参数的确定值至少包括一个或多个以下参数的一个或多个值(517):

14.根据权利要求10至13中任一项所述的方法,其包括以下步骤:

15.根据权利要求14所述的方法,其包括以下步骤:

16.根据权利要求1至15中任一项所述的方法,其包括以下步骤:

17.根据权利要求14至16中任一项所述的方法,

18.根据权利要求17所述的方法,

19.根据权利要求14至16中任一项所述的方法,

20.根据权利要求14至16中任一项所述的方法,

21.根据权利要求19或20所述的方法,

22.根据权利要求17至21中任一项以及权利要求12至16中任一项所述的方法,其包括以下步骤:

23.根据权利要求22所述的方法,

24.根据权利要求22或23中任一项所述的方法,其包括以下步骤:

25.根据权利要求24所述的方法,

26.根据权利要求1至25中任一项所述的方法,其包括以下步骤:

27.根据权利要求26所述的方法,其包括以下变形步骤:

28.根据权利要求27所述的方法,其包括以下变形步骤:

29.根据权利要求1至25中任一项所述的方法,其包括以下步骤:

30.根据权利要求29所述的方法,其包括以下变形步骤:

31.根据权利要求30所述的方法,其包括以下变形步骤:

32.根据权利要求1至31中任一项所述的方法,其包括以下步骤:

33.根据权利要求32所述的方法,

34.根据权利要求33所述的方法,其包括以下步骤:

35.根据权利要求34所述的方法,

36.根据权利要求24至35所述的方法,其包括以下步骤:

37.根据权利要求1至36中任一项所述的方法,其包括以下步骤:

38.根据权利要求37所述的方法,其包括以下步骤:

39.根据权利要求37或38所述的方法,其包括以下步骤:

40.根据权利要求1至39中任一项所述的方法,其包括以下步骤:

41.根据权利要求40所述的方法,其包括以下步骤:

42.根据权利要求40或41所述的方法,其包括以下步骤:

43.根据权利要求42所述的方法,其包括以下步骤:

44.根据权利要求1至43中任一项所述的方法,其包括以下步骤:

45.根据权利要求1至44中任一项所述的方法,其包括以下步骤:

46.根据权利要求1至45中任一项所述的方法,其包括以下步骤:

47.根据权利要求1至46中任一项所述的方法,其包括以下步骤:

48.根据权利要求1至47中任一项所述的方法,其包括以下步骤:

49.根据权利要求1至48中任一项所述的方法,其包括以下步骤:

50.根据权利要求1至49中任一项所述的方法,其包括以下步骤:

51.根据权利要求50所述的方法,其包括以下步骤:

52.根据权利要求1至51中任一项所述的方法,

53.根据权利要求53所述的方法,

54.一种用于产生高频时钟(303)的方法,其包括以下步骤:

55.根据权利要求54所述的用于产生高频时钟(303)的方法,

56.一种用于产生高频时钟(303)的设备,

57.根据权利要求56所述的设备,其中,所述控制器(311)和/或所述第二调控环(32...

【技术特征摘要】

1.一种用于产生高频时钟(303)的方法,其包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的方法,其包括以下步骤:

3.根据权利要求2所述的方法,其包括以下步骤:

4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法,其包括以下步骤:

5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法,其包括以下步骤:

6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法,其包括以下步骤:

7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法,其包括以下步骤:

8.根据权利要求7所述的方法,其包括以下步骤:

9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法,其包括以下步骤:

10.根据权利要求1至9中任一项所述的方法,其包括以下步骤:

11.根据权利要求10所述的方法,其包括以下步骤:

12.根据权利要求11所述的方法,其包括以下步骤:

13.根据权利要求12所述的方法,其中,所述输入信号(308)中的用作所述同步信号的所述基准信号的所述参数的确定值至少包括一个或多个以下参数的一个或多个值(517):

14.根据权利要求10至13中任一项所述的方法,其包括以下步骤:

15.根据权利要求14所述的方法,其包括以下步骤:

16.根据权利要求1至15中任一项所述的方法,其包括以下步骤:

17.根据权利要求14至16中任一项所述的方法,

18.根据权利要求17所述的方法,

19.根据权利要求14至16中任一项所述的方法,

20.根据权利要求14至16中任一项所述的方法,

21.根据权利要求19或20所述的方法,

22.根据权利要求17至21中任一项以及权利要求12至16中任一项所述的方法,其包括以下步骤:

23.根据权利要求22所述的方法,

24.根据权利要求22或23中任一项所述的方法,其包括以下步骤:

25.根据权利要求24所述的方法,

26.根据权利要求1至25中任一项所述的方法,其包括以下步骤:

27.根据权利要求26所述的方法,其包括以下变形步骤:

28.根据权利要求27所述的方法,其包括以下变形步骤:

29.根据权利要求1至25中任一项所述的方法,其包括以下步骤:

30.根据权利要求29所述的方法,其包括以下变形步骤:

31.根据权利要求30所述的方法,其包括以下变形步骤:

32.根据权利要求1至31中任一项所述的方法,其包括以下步骤:

33.根据权利要求32所述的方法,

34.根据权利要求33所述的方法,其包括以下步骤:

35.根据权利要求34所述的方法,

36.根据权利要求24至35所述的方法,其包括以下步骤:

37.根据权利要求1至36中任一项所述的方法,其包括以下步骤:

38.根据权利要求37所述的方法,其包括以下步骤:

39.根据权利要求37或38所述的方法,其包括以下步骤:

40.根据权利要求1至39中任一项所述的方法,其包括以下步骤:

41.根据权利要求40所述的方法,其包括以下步骤:

42.根据权利要求40或41所述的方法,其包括以下步骤:

43.根据权利要求42所述的方法,其包括以下步骤:

44.根据权利要求1至43中任一项所述的方法,其包括以下步骤:

45.根据权利要求1至44中任一项所述的方法,其包括以下步骤:

46.根据权利要求1至45中任一项所述的方法,其包括以下步骤:

47.根据权利要求1至46中任一项所述的方法,其包括以下步骤:

48.根据权利要求1至47中任一项所述的方法,其包括以下步骤:

49.根据权利要求1至48中任一项所述的方法,其包括以下步骤:

50.根据权利要求1至49中任一项所述的方法,其包括以下步骤:

51.根据权利要求50所述的方法,其包括以下步骤:

52.根据权利要求1至51中任一项所述的方法,

53.根据权利要求53所述的方法,

54.一种用于产生高频时钟(303)的方法,其包括以下步骤:

55.根据权利要求54所述的用于产生高频时钟(303)的方法,

56.一种用于产生高频时钟(303)的设备,

57.根据权利要求56所述的设备,其中,所述控制器(311)和/或所述第二调控环(324)的设备部件被配置为评估所述输入信号(308)中的所述基准信号的所述测量值,并且确定评估结果。

58.根据权利要求57所述的设备,其中,所述控制器(311)被配置为在所述评估结果包括一个或多个不位于预定值区间内或不对应于预定值的值时,使所述设备停留在所述正常状态(400),其中,所述第二fll或pll调控环(324)停用。

59.根据权利要求56至58中任一项所述的设备,其中,所述设备被配置为利用所述高频时钟(303)和/或从所述高频时钟(303)推导出的信号和/或与所述高频时钟(303)相关的信号,测量所述输入信号(308)中的用作所述同步信号的所述基准信号。

60.根据权利要求56至59中任一项所述的设备,其中,所述设备被配置为利用所述高频时钟(303)和/或从所述高频时钟(303)推导出的信号和/或与所述高频时钟(303)相关的信号,测量启用的所述第二fll或pll调控环(324)内的所述基准时钟(306)。

61.根据权利要求56至60中任一项所述的方法,其中,在测量所述输入信号(308)的所述同步信号的所述状态(403)中,所述设备的设备部件确定所述输入信号(308)中的用作所述同步信号的所述基准信号的所述参数的值,并且所述基准信号的所述参数的值至少包括一个或多个以下参数的一个或多个值:

62.根据权利要求56至61中任一项所述的设备,

63.根据权利要求62所述的设备,其中,所述控制器(311)被配置为在所述设备处于不同于所述正常状态(400)的状态(402至405)中时,停用所述第一fll或pll调控环(323)。

64.根据权利要求56至63中任一项所述的设备,

65.根据权利要求56至64中任一项所述的设备,其中,所述第二fll或pll调控环(324)包括测量设备(509),所述测量设备用于测量所述输入信号(308)的测量设备(509),特别地用于测量在所述输入信号(308)中偶尔出现的一个或多个所述基准信号。

66.根据权利要求65所述的设备,其中,作为所述第二fll或pll调控环(324)的设备部件的所述测量设备(509)被配置为在所述正常状态(400)中,检测所述输入信号(308)的一个或多个所述基准信号的来临,或者向所述控制器(311)通知所述输入信号(308)的一个或多个所述基准信号的来临。

67.根据权利要求65或66所述的设备,其中,作为所述第二fll或pll调控环(324)的设备部件的所述测量设备(509)被配置为特别是在测量所述输入信号(308)的所述同步信号的状态(403)中,测量所述输入信号(308)中的用作所述同步信号的所述基准信号。

68.根据权利要求67所述的设备,其中,作为所述第二fll或pll调控环(324)的设备部件的所述测量设备(509)被配置为确定所述输入信号(308)中的用作所述同步信号的所述基准信号的所述参数的值(517)。

69.根据权利要求68所述的设备,其中,被作为所述第二fll或pll调控环(324)的设备部件的所述测量设备(509)确定的所述输入信号(308)中的用作所述同步信号的所述基准信号的所述参数的值至少包括一个或多个以下参数的一个或多个值(517):

70.根据权利要求65至69中任一项所述的设备,

71.根据权利要求70所述的设备,其中,所述控制器(311)和/或所述第二fll或pll调控环(324)被配置为使用所述第二计数值(517)作为所述输入信号(308)的一个或多个所述基准信号的频率和/或周期时长和/或相位的测量值(517)。

72.根据权利要求56至71中任一项所述的设备,其中,所述第二fll或pll调控环(324)具有用于测量所述低频基准时钟(306)的基准测量设备(507)。

73.根据权利要求72所述设备,其中,作为所述第二fll或pll调控环(324)的设备部件的所述基准测量设备(507)被配置为确定所述低频基准时钟(306)的所述参数的值,所述参数特别是所述低频基准时钟(306)的频率和/或周期时长和/或相位。

74.根据权利要求56至73中任一项所述的设备,其中,作为所述第二fll或pll调控环(324)的设备部件的用于测量所述低频基准时钟(306)的所述基准测量设备(507)被配置为确定所述基准时钟(306)的所述参数的值(516...

【专利技术属性】
技术研发人员:约尔格·克鲁帕托马斯·恩格尔曼
申请(专利权)人:艾尔默斯半导体欧洲股份公司
类型:发明
国别省市:

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