[发明专利]一种高精度时钟检测方法及检测装置

说明书

技术领域

本发明涉及通讯技术，特别是一种高精度时钟检测方法及检测装置。

背景技术

在通信领域中，经常会涉及到数据的同步传输。在对数据同步传输特别是采用源同步数据传输时，许多应用场合都需要输入数据的速率与本地处理该数据的时钟在长的时间窗口中完全同步，数据在传输时需要两个时钟完全同步，不同步会产生误码。虽然误码的产生也有别的原因，测量这两个时钟是否完全同步可以确定或排除由时钟引起误码的问题。

源同步数据在数据传输时，数据与传输时钟采用相同的路径进行传输。当数据源的时钟或本地接收数据的时钟与标准时钟源失锁时，就会产生时钟的频率差。这种频率差通常非常微小，普通的检测方法是不能检测出来的。现有技术中对被测时钟的检测方法主要是采用在一段时间内对被测的时钟进行计数，利用计数值计算被测时钟的频率误差，这种方法检测精度提高需要较多位的计数器，对于要求完全同步的时钟检测，既使增加计数器，也不能满足检测的要求。

本发明针对上述需求，通过对时钟的一系列处理，可以有效的检测输入时钟的精度，也适用于通信领域中很多其它需要高精度检测时钟的情况。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种高精度时钟的检测方法和检测装置。利用本发明的高精度时钟的检测方法可以有效的检测输入时钟精度，在检测精度提高时不需要增加很多计数器，对于要求完全同步的时钟检测，实现更加简化。

本发明的基本原理：

通过测量基准时钟与被测时钟的累积相位误差和该累积误差的生成周期，将该累积误差的生成周期与预先设定的精度阈值相比较，当累积误差的生成周期不满足此阈值时，检测到被测时钟出错，进而由此确定被测时钟的频率精度。

本发明的技术方案：

一种高精度时钟检测方法，该方法包括如下步骤：

①利用分频器分别对被测时钟和作为标准的基准时钟进行分频，使分频后基准时钟和被测时钟的频率相同；

②利用相位累积单元内的两个相位累积装置对分频后的被测时钟和基准时钟分别进行相位累积；

③利用匹配单元比较两个相位累积装置的状态，查看两个相位累积装置是否失配，失配时初始化相位累积装置，并重新进行相位累积；

④利用计数器单元计算两次失配的时间间隔，即获得累积误差的生成周期；

⑤利用错误输出单元比较累积误差的生成周期与预设阈值的大小，当累积误差生成周期小于或等于预设阈值，由错误输出单元输出被测时钟的错误指示。

步骤①中采用第一时钟分频器分频频率为f₀的基准时钟，第二时钟分频器分频频率为f_x的被测时钟，其中第一时钟分频器的分频比为m，第二时钟分频器的分频比为n，满足：

f_x/n＝f₀/m。

步骤②中相位累积的步骤为：

a.确定相位累积单元内所采用的两个相位累积装置；

b.设定所采用相位累积装置的初始值；

c.利用分频后的时钟分别驱动两个相位累积装置，当时钟有效时两个相位累积装置分别进行相位累积。

步骤③中确定两相位累积装置相位失配的步骤为：

a.分频后的基准时钟和被测时钟频率相同，两个相位累积装置的和或差为定值；

b.匹配单元内预设数值范围，并将该两个相位累积装置的和或差与预设范围进行比较，若预设范围之内，继续进行累积，若超过预设范围，则清零计数器单元，并初始化相位累积单元内的两个相位累积装置。

步骤⑤中的阈值N、匹配单元的范围p和第二时钟分频器的分频比n三个数值满足公式：

N＝p*n/S

其中，S为预设定的时钟精度常数。如1ppm，它表示时钟的精度误差为百万分之一。

步骤⑤中错误输出单元输出被测时钟错误指示的方法为：

a.在匹配单元输出时钟失配时，比较计数器单元所计的累积误差的生成周期值与预设阈值，当累积误差的生成周期值小于或等于预设阈值时输出被测时钟错误的指示；或者b.实时比较计数器单元所计的累积误差的生成周期值与预设阈值，当累积误差的生成周期值小于或等于预设阈值时输出被测时钟错误的指示。