频率产生器及产生频率信号的方法技术

一种频率产生器及产生频率信号的方法。数字控制振荡器(DCO)产生频率信号。第一频率校正单元萃取周期信号并决定萃取周期信号与导出频率信号之间的频率误差量。当频率误差量的绝对值大于第一预设临界值时，第二频率校正单元产生粗调谐信号，且当频率误差量的绝对值小于第二预设临界值时，第二频率校正单元产生细调谐信号。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种通讯系统，特别是涉及一种适用于通讯系统的。
技术介绍
对于串化(serializer, Ser) /解串化(deserializer,Des)接口架构的通讯系统，一般是使用串化/解串化(Ser/Des)链接或串行总线来连接主机与电子装置，例如通用串行总线(USB)、串行进阶技术附加装置(SATA)或外围组件互连扩展(PC1-E)等串行总线。图1显示传统通讯系统的方块图，其包含主机11及电子装置12。此外，通信系统还包含合成器13 (例如锁相回路(PLL)或展频频率产生器(SSCG))，用以提供频率给电子装置12的发射器/接收器(Tx/Rx)。合成器13或主机11需使用谐振器(resonator) 14 (例如石英晶体、电感电容共振腔(LC tank)或电阻电容振荡器(RC bank))，以提供稳定且准确的频率源。然而，谐振器14通常体积庞大或/和消耗大量功率，因此一些高度整合系统(例如优盘(pen drive))无法提供足够空间或功率。虽然有人提出基于板上芯片(COB)技术的嵌入式振荡器，然而其成本的增加远大于所得到的好处。因此亟需提出一种产生频率信号的新颖机制及方法，用以较佳化面积与功率消耗的成本效益。
技术实现思路
鉴于上述，本专利技术实施例提出一种适用于通讯系统的电子装置的。本实施例可优化频率产生器的面积与功率消耗，并提供不同调谐范围的有效率且经济的频率校正机制。根据本专利技术实施例，数字控制振荡器(DCO)用以产生一频率信号。第一频率校正单元用以决定一接收信号的有效性，并侦测且萃取该接收信号所内含的一周期信号。当接收信号为有效时，第一频率校正单元决定萃取周期信号与频率信号所导出的一导出频率信号之间的频率误差量。当频率误差量的绝对值大于第一预设临界值时，第二频率校正单元根据频率误差量以产生一粗调谐信号至数字控制振荡器。当频率误差量的绝对值小于第二预设临界值时，第二频率校正单元根据频率误差量以产生一细调谐信号至数字控制振荡器，其中第二预设临界值小于第一预设临界值。附图说明图1显示传统通讯系统的方块图。图2显示本专利技术实施例的通讯系统的方块图。图3显示图2的频率产生器的详细方块图。图4显示图3的第一频率校正单元的详细方块图。图5显示图3的第二频率校正单元的详细方块图。图6显示图3的数字控制振荡器的详细方块图。图7A显示本专利技术实施例的产生频率信号的方法的流程图。图7B例示本实施例处于高速模式的相关信号波形。图7C例示本实施例处于全速模式的相关信号波形。主要组件符号说明I主机2谐振器3电子装置31收发器311发射器312接收器33频率产生器 331第一频率校正单元3311信号有效侦测器3312周期信号侦测器3313频率误差计算单元3314频率除法器332第二频率校正单元3321频率侦测器3322数字低通滤波器3323DCO 控制器333数字控制振荡器(DCO)3331电压控制振荡器(VCO)3332数字控制电压调节器3333数字控制电压调节器5串行总线11主机12电子装置13合成器14谐振器71-84步骤Tx发射器Rx接收器DATA接收信号VALID有效信号CLK频率信号ERR频率误差信号CT粗调谐信号FT细调谐信号PERIOD 萃取周期信号D_CLK导出频率信号DET周期信号侦测信号FD_EN频率侦测器致能信号LP_UP/D0WN 经低通滤波的上/下信号INI初始 DCO 值MODE速度模式信号TX_EN传输致能信号VV电压输入具体实施例方式图2显示本专利技术实施例的通讯系统的方块图，其主机I (例如计算机)藉由串行总线5连接于电子装置3 (例如快闪记忆装置)。所示通讯系统的主机I或/和电子装置(简称装置)3可使用串化/解串化(Ser/Des)接口架构。本实施例的串行总线5是以通用串行总线(USB)为例，特别是USB 2.0。然而，其它的串行总线标准也可适用，例如串行进阶技术附加装置(SATA)或外围组件互连扩展(PC1-E)。主机I使用谐振器2 (例如石英晶体)以提供频率信号。装置3主要包含发射器(Tx)311及接收器(Rx)312，合称为收发器31。值得注意的是，本实施例的收发器31并未使用谐振器(例如石英晶体 )来提供频率信号给收发器31，而是使用频率产生器33，因而得以降低体积与成本并维持频率精确度。图3显示图2的频率产生器33的细节方块图。在本实施例中，频率产生器33包含第一频率校正单元331、第二频率校正单元332及数字控制振荡器(DCO) 333。一般来说，第一频率校正单元331决定来自主机I的接收信号DATA的有效性。有效的接收信号DATA以有效信号VALID来表示，该有效信号VALID也馈至第二频率校正单元332。第一频率校正单元331侦测并萃取一周期信号，例如起始框(SOF)信号，其内含于接收信号DATA。接着，当接收信号DATA为有效时，第一频率校正单元331决定萃取周期信号与数字控制振荡器(DC0)333所产生的频率信号CLK(或其导出、相除信号)之间的频率误差量。频率误差量由频率误差信号ERR表示，其被馈至第二频率校正单元332。当频率误差量的绝对值大于第一预设临界值(例如3000ppm)时，第二频率校正单元332根据频率误差量来产生粗调谐信号CT，其控制数字控制振荡器333以初步(或粗步)降低频率误差量。对于USB2.0的一些操作速度模式(例如高速模式)，当频率误差量的绝对值小于第二预设临界值时(例如IOOOppm)(其小于第一预设临界值)，第二频率校正单元332根据频率误差量(亦即，频率误差信号ERR)，以及根据频率信号CLK与接收信号DATA的比较，以产生细调谐信号FT，其控制数字控制振荡器333以进一步(或细部)降低频率误差量。本实施例的数字控制振荡器333受到第二频率校正单元332的数字式控制，亦即，受控于数字控制信号，例如粗调谐信号CT及细调谐信号FT。本实施例的数字控制振荡器333可免除庞大的谐振器(例如石英晶体、电感电容共振腔(LC tank)或电阻电容振荡器(RC bank))。此外，当频率产生器33操作时，粗调谐信号CT或/和细调谐信号FT的值也可记录下来，例如记录于缓存器，其可位于频率产生器33之内或之外。在系统中断时，所记录的粗/细调谐信号CT/FT仍可予以应用。在电源关闭或系统重新启动时，所记录的粗/细调谐信号CT/FT则会抹除。图4显示图3的第一频率校正单元331的细部方块图。在本实施例中，第一频率校正单元331包含信号有效侦测器3311、周期信号侦测器3312、频率误差计算单元3313及频率除法器3314。其中，信号有效侦测器3311根据接收信号DATA以决定接收信号DATA的有效性。接收信号DATA的有效性系以有效信号VALID来表示。周期信号侦测器3312侦测周期信号(例如起始框信号(SOF))是否存在；如果存在，则输出萃取周期信号PERIOD。频率误差计算单元3313受到主动的有效信号VALID的致能后，藉由比较萃取周期信号PERIOD与导出(或相除)频率信号D_CLK，以决定频率误差量。导出频率信号D_CLK是由频率信号CLK经频率除法器3314所导出，使得导出频率信号D_CLK的频率可相当于萃取周期信号PERIOD的频率。如本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种频率产生器，包含：一数字控制振荡器(DCO)，用以产生一频率信号；一第一频率校正单元，用以决定一接收信号的有效性，并侦测且萃取该接收信号所内含的一周期信号，当该接收信号为有效时，该第一频率校正单元决定萃取周期信号与所述频率信号所导出的一导出频率信号之间的频率误差量；及一第二频率校正单元，当所述频率误差量的绝对值大于第一预设临界值时，该第二频率校正单元根据所述频率误差量以产生一粗调谐信号至所述数字控制振荡器；当所述频率误差量的绝对值小于第二预设临界值时，所述第二频率校正单元根据所述频率误差量以产生一细调谐信号至所述数字控制振荡器，其中所述第二预设临界值小于所述第一预设临界值。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴青正，莊志禹，
申请(专利权)人：擎泰科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：