一種數據傳輸時鐘連續調節方法及裝置的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發明設及數據傳輸領域，具體設及數字信息傳輸技術，尤其設及一種數據傳輸 時鐘連續調節方法及裝置。
【背景技術】
[0002] 在通信或數據處理系統中，設備間經常需要進行高速數據的交互，而對于一些專 用設備，由于缺乏網口等基于復雜協議的接口，因此，設備間的數據交互通常采用較為簡 單的電平接口形式進行傳輸，如現有技術中為了滿足此類應用而形成的一系列電平接口 標準：RS232、LVDS(Low Voltage Differential Si即aling，即低壓差分信號技術接口）、 E化(血itter Coupled Logic,即發射極禪合邏輯電路）等接口標準。
[0003] 其中RS232接口標準采用異步傳輸模式，設備間無數據時鐘信號，只是利用約定 好的速率進行數據的接收，其傳輸速率通常為幾十肺PS，該接口標準一般僅適用于低速率 的數據傳輸。而在LVDS和E化接口標準中，時鐘信號伴隨數據在設備間傳輸，其中，LVDS接 口標準采用并行傳輸，除時鐘信號外，設備間通常還需要多根數據線，而單路數據傳輸速率 能達到200Mbps W上，因此，可W用于較高速率的數據傳輸；而E化接口標準則采用差分電 平，只需一路時鐘信號和一路數據信號，其傳輸速率可達1抓PS W上，可W適用于高速數據 傳輸。
[0004] 但無論是LVDS、E化或其它類型的高速數據接口，對于大多數應用來說，其傳輸的 信號包括兩種：連續的時鐘信號和連續的數據信號。接收端設備根據接收到的連續時鐘信 號對接收到的數據信號進行采樣，從而獲得有效數據。W下通過一個具體的實施例來說明 現有技術中設備間進行實時高速數據交互的過程，假設設備A為發送端，設備B為接收端， 由于是實時交互，因此，設備A需要接收前級處理設備發過來的數據，同時進行數據處理， 并將處理后的數據實時發送給設備B。而設備A實際接收的數據速率與預設的理論速率有 偏差（屬于正常范圍，如晶振的溫漂、無線通信中的多普勒頻移等影響），假設設備A的預期 速率為化PS，而由于各類因素造成的速率誤差為Δ (運個誤差隨著時間還在動態變化），則 設備A需要向設備B傳輸的速率為（R+ Δ )bps。如果設備A W化PS的速率向設備B發送 數據，則經過一定時間W后，將會出現數據緩沖單元讀空（Δ為正）或溢出（Δ為負）的現 象。針對此問題，目前主要采用對時鐘頻率進行階梯性的調節來解決，即先預設一個調節量 Δ^，當發現數據緩沖單元將要溢出的時侯，將時鐘頻率增加 Δ^，當發現數據緩沖單元 將要讀空的時侯將時鐘頻率減小Δ^，^此來避免緩沖區的上下溢出。但是，采用該方法對 時鐘頻率進行調節，由于時鐘頻率的變化是跳變的，因此，會造成數據接收可靠性差、數據 傳輸速率低的問題。
【發明內容】
陽〇化]有鑒于此，本發明實施例提供一種數據傳輸時鐘連續調節方法及裝置，從而提高 數據的傳輸速率W及接收端接收數據的可靠性。
[0006] 本發明實施例采用W下技術方案：
[0007] 第一方面，本發明實施例提供了一種數據傳輸時鐘連續調節方法，包括：
[0008] 接收前級模塊W-定速率輸出的數據并在數據緩沖單元中存儲；
[0009] 監測所述數據緩沖單元當前的緩存狀態，若所述數據緩沖單元當前的緩存狀態滿 足預設的緩存闊值，則根據所述數據緩沖單元當前的緩存狀態確定誤差信號；
[0010] 對所述誤差信號進行二階濾波，產生濾波后的時鐘補償信號；
[0011] 根據所述時鐘補償信號與預設的初始頻率字確定新的時鐘頻率；
[0012] 根據所述新的時鐘頻率讀取所述數據緩沖單元中的數據并進行高速并串轉換，輸 出轉換后的串行數據信號和時鐘信號。
[0013] 第二方面，本發明實施例還提供了一種數據傳輸時鐘連續調節裝置，包括：
[0014] 數據緩沖單元，用于接收前級模塊W-定速率輸出的數據并進行存儲；
[0015] 誤差特性轉換單元，用于監測所述數據緩沖單元當前的緩存狀態，若所述數據緩 沖單元當前的緩存狀態滿足預設的緩存闊值，則根據所述數據緩沖單元當前的緩存狀態確 定誤差信號；
[0016] 二階濾波單元，用于對所述誤差信號進行二階濾波，產生濾波后的時鐘補償信 號；
[0017] 數字頻率綜合單元，用于根據所述時鐘補償信號與預設的初始頻率字確定新的時 鐘頻率；
[0018] 高速并串轉換單元，用于根據所述新的時鐘頻率讀取所述數據緩沖單元中的數據 并進行高速并串轉換，輸出轉換后的串行數據信號和時鐘信號。
[0019] 本發明實施例提出的技術方案的有益技術效果是：
[0020] 本發明實施例的技術方案通過接收前級模塊W-定速率輸出的數據并在數據緩 沖單元中存儲，根據監測數據緩沖單元當前的緩存狀態W確定誤差信號，并對誤差信號進 行二階濾波等處理后從而確定新的時鐘頻率，根據新的時鐘頻率讀取數據緩沖單元中的數 據并進行高速并串轉換，輸出轉換后的串行數據信號和時鐘信號，從而實現對數據時鐘頻 率進行連續調節，并最終收斂到實際的數據傳輸速率上去，不僅可W提高高速傳輸時時鐘 頻率的穩定性、降低抖動，還可W增加接收端接收數據的可靠性，提高數據收發的速率。
【附圖說明】
[0021] 為了更清楚地說明本發明實施例中的技術方案，下面將對本發明實施例描述中所 需要使用的附圖作簡單的介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施 例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可W根據本發明實施 例的內容和運些附圖獲得其他的附圖。
[0022] 圖1是本發明具體實施例一所述的數據傳輸時鐘連續調節方法的流程示意圖；
[0023] 圖2是本發明具體實施例二所述的數據傳輸時鐘連續調節裝置的結構框圖。
【具體實施方式】
[0024] 為使本發明解決的技術問題、采用的技術方案和達到的技術效果更加清楚，下面 將結合附圖對本發明實施例的技術方案作進一步的詳細描述，顯然，所描述的實施例僅僅 是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域技術人員在 沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。
[00巧]下面結合附圖并通過【具體實施方式】來進一步說明本發明的技術方案。
[00%] 實施例一
[0027] 圖1是本發明具體實施例一所述的數據傳輸時鐘連續調節方法的流程示意圖，如 圖1所示，所述方法可W包括如下步驟：
[0028] 步驟S101，接收前級模塊W-定速率輸出的數據并在數據緩沖單元中存儲；
[0029] 步驟S102,監測所述數據緩沖單元當前的緩存狀態，若所述數據緩沖單元當前的 緩存狀態滿足預設的緩存闊值，則根據所述數據緩沖單元當前的緩存狀態確定誤差信號；
[0030] 步驟S103,對所述誤差信號進行二階濾波，產生濾波后的時鐘補償信號；
[0031] 步驟S104,根據所述時鐘補償信號與預設的初始頻率字確定新的時鐘頻率；
[0032] 步驟S105,根據所述新的時鐘頻率讀取所述數據緩沖單元中的數據并進行高速并 串轉換，輸出轉換后的串行數據信號和時鐘信號。
[0033] 本發明的技術方案主要適用于設備間需要進行高速連續數據傳輸的情況，本實施 例的執行主體可W是數據傳輸時鐘連續調節裝置，其可W部署在需要發送數據的設備端， 也可W單獨部署并通過網絡或其他方式分別與需要發送數據的設備端和需要接收數據的 設備端連接，從而實現對數據時鐘頻率進行連續調節，W提高高速傳輸時時鐘頻率的穩定 性、降低抖動，并增加接收端接收數據的可靠性，提高數據收發的速率。
[0034] W下W數據傳輸時鐘連續調節裝置單獨部署為例進行說明，具體地，例如，當需要 發送數據的設備A要向需要接收數據的設備B實時的發送數據時，設備A可W通過本實施 例提供的數據傳輸時鐘連續調節裝置與設備B進行連接，從而數據傳輸時鐘連續調節裝置 可W接收前級模塊W速率R傳輸至設備A的數據，并在數據緩沖單元中存儲，同時，對數據 緩沖單元當前的緩存狀態進行監測，判斷數據緩沖單元當前的緩存狀態是否滿足預設的緩 存闊值，若滿足，則根據數據緩沖單元當前的緩存狀態確定誤差信號。在本實施例中，數據 緩沖單元當前的緩存狀態可W包括數據緩沖單元當前緩存的數據量，如果數據緩沖單元當 前緩存的數據量大于數據緩沖單元的總容量的一半，則表示數據緩沖單元當前的緩存狀態 滿足預設的緩存闊值，此時，可W根據W下公式確定誤差信號V :
[0035]
[0036] 其中，V為誤差信號，e為自然常數，L為數據緩沖單元的總容量，1為數據緩沖單 元當前緩存的數據量，R為前級模塊輸出數據的速率，σ為響應時間調節因子，其值為一正 數，可W根據前級模塊輸出數據的速率R的變化程度來設定。
[0037] 優選地，在本實施例中，響應時間調節因子σ不小于1且不大于128。例如，如果 前級模塊輸出數據的速率R隨時間的變化較大，則σ可取一較大值，W跟蹤運種變化；如果 前級模塊輸出數據的速率R隨時間的變化較小，則σ可取一較小值，W獲得更穩定的跟蹤。
[0038] 進一步的，在本實施例中，可W采用二階濾波環路對上述誤差信號V進行二 階濾波，從而產生濾波后的時鐘補償信號Afw，其中，Afw= ki*vw+v"3gw，Vagw二 Vfegh 1沖2*Vb,t，Vfcgw為二階濾波環路中的寄存器，初始值為0, V bst是上一次產生的誤差信 號，ki、k2為環路系數，