一種延時鎖定環(huán)路的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及電子行業(yè)集成電路技術領域，尤其涉及一種延時鎖定環(huán)路。
【背景技術】
[0002] 系統(tǒng)或電路的時鐘信號常常被用作同步執(zhí)行定時和保證無誤差高速操作的參考 量。當內部電路使用外部電路的時鐘信號源時，常會因為外部時鐘信號與內部時鐘信號之 間的定時間隙而使內部電路產生時鐘信號的偏斜。延時鎖定環(huán)路可W補償時鐘信號的偏 斜，W使內部時鐘信號的相位等于外部時鐘信號的相位。
[0003] 延時鎖定環(huán)路的基本思想是推遲輸出時鐘使它能與參考時鐘完全對齊或者產生 確定的相移輸出。同時，由于化L與相位鎖相環(huán)（Phaselockedloop;化L)相比具有不易 受到噪聲影響的優(yōu)點，因而被廣泛應用于高速存儲器接口的時鐘同步、時鐘網絡的偏斜校 準、串行通信的時鐘恢復、倍頻和多相時鐘生成器等電路中。
[0004] 在現(xiàn)有的高頻多相位信號產生器中，大部分是利用電流模式的邏輯電路來構建。 電流模式的邏輯電路是將接收的差動輸入在電路上產生的電流進行比較，來產生所對應的 邏輯電位的輸出。該種電流模式的邏輯電路不僅伴隨有直流路徑上較大的功率消耗，而且 也占用較大的電路面積，因此不是作為多相位產生器的最佳選擇。
[0005] 相對電流模式的邏輯電路，純單相位時脈驅動的邏輯電路兼具省電及電路面積小 的優(yōu)點，并且可W產生接近全擺幅的輸出。因此，近年來產生了很多利用純單相時脈驅動設 計的四相位產生器。
[0006] 圖1A為專利申請?zhí)?00910220807. 5的多相位信號產生電路。分頻器接收時鐘信 號，并對時鐘信號進行分頻。四個延遲器相互串聯(lián)，逐級對時鐘信號進行分頻，利用時鐘信 號傳送至各延時器所需的時間相等來產生四相時鐘信號。該電路輸出的多相時鐘信號頻率 是輸入時鐘的四分之一，改變了輸入時鐘的頻率。
[0007] 圖1B為傳統(tǒng)的多相數字延時鎖定環(huán)路框圖。該延時鎖定環(huán)路包括數字控制延時 鏈、分頻器、相位檢測器、粗調控制電路、精調控制電路和鎖定控制邏輯電路。該延時鎖定 環(huán)路是將數字控制延時鏈均分成延時量相同的四個延時單元來實現(xiàn)90°、180°、270°和 360°四個相位的時鐘輸出，由于每個延時單元的控制碼相同，因此對四個延時單元調節(jié)的 延時量相同、延時方向一致，使得系統(tǒng)鎖定誤差為4個延時單元誤差之和。
[0008] 然而，現(xiàn)有的延時鎖定環(huán)路提供固定的四相位或更多的相位輸出，具有固定的靜 態(tài)相位差，無法提供較少輸出相位而更好的靜態(tài)相位差的應用需求，應用范圍窄。此外，現(xiàn) 有的延時鎖定環(huán)路無法隨著輸出相位數目的減少而相應的提高鎖定精度，靈活性差。

【發(fā)明內容】

[0009] 為解決現(xiàn)有技術中存在的上述問題，本發(fā)明提出了一種相位與精度適配的延時鎖 定環(huán)路。
[0010] 本發(fā)明提出的一種延時鎖定環(huán)路，包括：
[0011] 數字控制延時鏈，其接收輸入參考時鐘，并響應于粗調延時鏈控制碼、第一位精調 延時鏈控制碼和其它精調延時鏈控制碼共同調節(jié)的數字控制延時鏈的延時，并在相應的輸 出模式下輸出時鐘信號；所述輸出模式包括四相位時鐘輸出模式、雙相位時鐘輸出模式和 單相位時鐘輸出模式；
[0012] 鑒相邏輯電路，用于接收輸入參考時鐘和反饋時鐘，并檢測兩者的延時差，并根據 兩者的延時差是否落在鎖定精度范圍內生成并輸出延時差指示信號的超前或滯后信號、四 相位時鐘輸出模式的鎖定邏輯信號、雙相位時鐘輸出模式的鎖定邏輯信號、W及單相位時 鐘輸出模式的鎖定邏輯信號；
[0013] 數字控制延時鏈控制碼產生電路，用于接收參考時鐘、反饋時鐘W及超前或滯后 信號，并根據參考時鐘的周期大小初步產生粗調延時鏈控制碼，然后根據參考時鐘與反饋 時鐘的延時差產生所述其它精調延時鏈控制碼，最后根據超前或滯后信號對精調延時鏈控 制碼進行調節(jié)；
[0014] 多模式選擇控制電路，用于接收參考時鐘、鎖定邏輯信號、W及工作模式選擇信 號，根據工作模式選擇信號控制電路處于相應的工作模式，同時結合鎖定邏輯信號控制多 模式選擇控制電路產生并輸出相應工作模式下的所述第一位精調延時鏈控制碼；
[0015] 其中，所述數字控制延時鏈在單相位時鐘輸出模式下產生鎖定誤差僅為一個精調 延時步長的反饋時鐘；
[0016] 在雙相位時鐘輸出模式下產生鎖定誤差為兩個精調延時步長之和的相互間相位 差為180°的第二時鐘信號和反饋時鐘；
[0017] 在四相位時鐘輸出模式下產生鎖定誤差為四個精調延時步長之和的相互間相位 差為90°的第一時鐘信號、第二時鐘信號、第H時鐘信號和反饋時鐘。
[0018] 從上述技術方案可W看出，本發(fā)明延時鎖定環(huán)路具有W下有益效果：
[0019] (1)具有多種時鐘輸出模式，分別是：四相位時鐘輸出模式、雙相位時鐘輸出模式 和單相位時鐘輸出模式；
[0020] (2)多種時鐘輸出模式對應不同的鎖定精度，相位與精度可適配；四相位時鐘輸 出模式的鎖定誤差為4個精調延時步長之和，雙相位時鐘輸出模式的鎖定誤差為2個精調 延時步長之和，單相位時鐘輸出模式的鎖定誤差為1個精調延時步長。減少時鐘輸出相位 的數目可W獲得更高的鎖定精度；
[0021] (3)鎖定過程為；粗調鎖定，精調鎖定，微精調鎖定，可W獲得更高的鎖定精度。
[0022] (4)數字控制延時鏈由四級延時單元構成，每級延時單元包括一粗調延時單元和 一精調延時單元。每級粗調延時單元由相同的控制碼控制，因此每級粗調延時單元有相同 的延時量。每級精調延時單元由相同的高位控制碼和不同的第一位控制碼共同控制，因此 可W根據系統(tǒng)模式選擇靈活調節(jié)精調控制碼W獲得不同模式下的更高鎖定精度。
【附圖說明】
[0023] 圖1A為現(xiàn)有技術中多相位信號產生電路結構圖；
[0024] 圖1B為傳統(tǒng)的多相數字延時鎖定環(huán)路框圖；
[0025] 圖2為本發(fā)明提出的延時鎖定環(huán)路的電路結構圖；
[0026] 圖3為本發(fā)明中數字控制延時鏈的電路結構圖；
[0027]圖4為本發(fā)明中多模式選擇控制電路的結構圖；
[002引圖5為本發(fā)明中模式選擇控制單元的電路結構圖；
[0029] 圖6A為本發(fā)明中延時鎖定環(huán)路在特定工作環(huán)境下雙相位時鐘輸出模式鎖定過程 示意圖；
[0030] 圖6B為本發(fā)明中延時鎖定環(huán)路在特定工作環(huán)境下單相位時鐘輸出模式鎖定過程 示意圖。
【具體實施方式】
[0031] 為使本發(fā)明的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚明白，W下結合具體實施例，并參照 附圖，對本發(fā)明進一步詳細說明。需要說明的是，在附圖或說明書描述中，相似或相同的部 分都使用相同的圖號。附圖中未繪示或描述的實現(xiàn)方式，為所屬技術領域中普通技術人員 所知的形式。另外，雖然本文可提供包含特定值的參數的示范，但應了解，參數無需確切等 于相應的值，而是可在可接受的誤差容限或設計約束內近似于相應的值。
[0032] 圖2是本發(fā)明實施例中延時鎖定環(huán)路的結構框圖。如圖2所示，延時鎖定環(huán)路包 括鑒相器邏輯電路103、數字控制延時鏈100、數字控制延時鏈控制碼產生電路101和多模 式選擇控制電路102。本發(fā)明中的延時鎖定環(huán)路提供H種工作模式；四相位時鐘輸出模式、 雙相位時鐘輸出模式和單相位時鐘輸出模式，其中四相位時鐘輸出模式的時鐘輸出信號 為90。相位時鐘C化90、180°相位時鐘(3化180、270。相位時鐘(3化270和360°相位時鐘 C化360;雙相位時鐘輸出模式的時鐘輸出信號為180°相位時鐘clklSO和360°相位時鐘 C化360 ;單相位時鐘輸出模式的時鐘輸出信號為360°相位時鐘C化360。
[0033] 其中，數字控制延時鏈100,接收輸入參考時鐘clk_ref，并響應于粗調延時鏈控 制碼C[15 ;0]、精調延時鏈控制碼F[ll;2]W及精調延時鏈的第一位控制碼F_codel、F_ code2、F_code3和F_code4共同調節(jié)數字控制延時鏈100的延時。在模式選擇信號Mode2_ sel、Mode3_sel均為"0"時，即四相位時鐘輸出模式下，數字控制延時鏈100被均分成延 時相等的4個延時單元，分別產生鎖定誤差為四個精調延時單元的延時步