專利名稱：可調(diào)擴(kuò)頻時(shí)鐘發(fā)生器及其實(shí)現(xiàn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種可擴(kuò)頻時(shí)鐘發(fā)生發(fā)生器及其實(shí)現(xiàn)方法。
擴(kuò)頻時(shí)鐘發(fā)生器通過在預(yù)定的頻率范圍內(nèi)擴(kuò)展時(shí)鐘頻率來減少電磁干擾成分的振幅。下列美國(guó)專利描述了一些現(xiàn)有技術(shù)的擴(kuò)頻時(shí)鐘發(fā)生器Tozan等人的5,651,035；Liu等人的6,014,063；Booth等人的5,872,807；Black等人的5,812,590。
現(xiàn)有現(xiàn)有技術(shù)的解決方案適于處理具有預(yù)定時(shí)鐘頻率的固定時(shí)鐘信號(hào)。此外，現(xiàn)有技術(shù)的擴(kuò)頻時(shí)鐘發(fā)生器的特征是具有固定參數(shù)。例如。Liu建議通過將時(shí)鐘信號(hào)提供給多個(gè)延遲線路、生成多個(gè)延遲的時(shí)鐘信號(hào)和選擇多種延遲信號(hào)來生成擴(kuò)頻時(shí)鐘。延遲線路的延遲是固定的。這種解決方案也是非常消耗能量的，因?yàn)榧词箾]有被用于生成延遲時(shí)鐘信號(hào)，許多延遲線路仍然處于激活狀態(tài)。Liu還建議擴(kuò)頻時(shí)鐘發(fā)生器要有一個(gè)電流控制振蕩器，其中CCO的電流可以被增加或減少一個(gè)固定的量。Booth所描述的擴(kuò)頻時(shí)鐘發(fā)生器也是非常復(fù)雜的，而且它僅局限應(yīng)用于相對(duì)地緩慢變化的時(shí)鐘頻率。
現(xiàn)有技術(shù)的解決方案不適于為時(shí)鐘頻率中的變化，和/或擴(kuò)頻時(shí)鐘發(fā)生器的性能(behavior)中的變化提供補(bǔ)償。時(shí)鐘頻率可以被故意的或者不是故意的改變。時(shí)鐘頻率可以依賴于設(shè)備的操作模式。當(dāng)設(shè)備在空閑模式或低能耗模式下運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，可以降低時(shí)鐘頻率以節(jié)約能量。設(shè)備溫度的變化會(huì)改變時(shí)鐘頻率和擴(kuò)頻時(shí)鐘發(fā)生器的性能。此外，時(shí)鐘頻率的元件誤差(component tolerance)和過程變化常常導(dǎo)致時(shí)鐘頻率和擴(kuò)頻時(shí)鐘發(fā)生器的特性的較大變化。
許多現(xiàn)代設(shè)備由至少兩個(gè)時(shí)鐘信號(hào)所驅(qū)動(dòng)。例如，一個(gè)單一的移動(dòng)電話可以處理多個(gè)蜂窩電話系統(tǒng)，諸如GSM，JDC，PCN，PCS，AMPS，DECT和CDMA。每個(gè)系統(tǒng)都有自己的工作頻率。因此，這種蜂窩電話由具有不同頻率的不同時(shí)鐘信號(hào)所驅(qū)動(dòng)。為每一個(gè)頻率設(shè)計(jì)一個(gè)單獨(dú)的擴(kuò)頻時(shí)鐘發(fā)生器太花費(fèi)時(shí)間，并使設(shè)備的設(shè)計(jì)復(fù)雜化。因此，存在一種需要提供可重用單一擴(kuò)頻時(shí)鐘發(fā)生器模塊。
存在一種需要提供一種可調(diào)擴(kuò)頻時(shí)鐘發(fā)生器及其實(shí)現(xiàn)方法。還需要提供一種自動(dòng)校準(zhǔn)擴(kuò)頻發(fā)生器，用于補(bǔ)償時(shí)鐘頻率，或擴(kuò)頻時(shí)鐘發(fā)生器的性能變化。
本發(fā)明提供了一種改進(jìn)的方法，這種方法通過延遲時(shí)鐘信號(hào)以用于可變的延遲周期克服了現(xiàn)有技術(shù)，缺點(diǎn)，其中，可變延遲周期能被調(diào)節(jié)，以處理不同的時(shí)鐘信號(hào)頻率，并為影響所述可變延遲周期的不同參數(shù)中的變化提供補(bǔ)償。
本發(fā)明提供了一種用于生成擴(kuò)頻時(shí)鐘信號(hào)的方法，這個(gè)方法包括如下步驟(1.a)確定時(shí)鐘信號(hào)的基準(zhǔn)周期T和周期偏移DT之間的關(guān)系R；(1.b)接收具有基準(zhǔn)周期T的時(shí)鐘信號(hào)；(1.d)決定DT，并生成具有在(T-DT)到(T+DT)范圍之間的擴(kuò)頻時(shí)鐘信號(hào)。DT是基于T和R的。時(shí)鐘信號(hào)被延遲一個(gè)可變延遲周期。可變延遲周期可以被(a)每個(gè)時(shí)鐘周期，(b)隨機(jī)地，(c)在預(yù)定的方式中，(d)通過延遲步驟DS，(e)通過多重延遲步驟DS所改變。DS通常小于周期偏移DT，并遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于基準(zhǔn)周期T。合適地，擴(kuò)頻時(shí)鐘的生成涉及通過可變延遲線路傳送時(shí)鐘信號(hào)，以按可變延遲周期延遲時(shí)鐘信號(hào)。
本發(fā)明還提供一種用于生成擴(kuò)頻時(shí)鐘信號(hào)的方法，這個(gè)方法還包括如下步驟(1.c)調(diào)節(jié)延遲步驟DS，使在步驟(1.d)中生成的擴(kuò)頻時(shí)鐘信號(hào)具有在(T-DT)到(T+DT)范圍之間的周期的。步驟(1.c)和(1.d)可以在為延遲步驟中、在可變延遲周期中，和/或?qū)鶞?zhǔn)周期的改變中進(jìn)行補(bǔ)償?shù)姆绞街?，被不斷地重?fù)。當(dāng)擴(kuò)頻發(fā)生發(fā)生器或連接到它的設(shè)備的溫度改變時(shí)，延遲步驟和/或擴(kuò)頻時(shí)鐘發(fā)生器的性能會(huì)改變。
本發(fā)明提供了一種用于生成擴(kuò)頻時(shí)鐘信號(hào)的方法，這個(gè)方法涉及一個(gè)調(diào)節(jié)階段(adjustment stage)，其中步驟(1.c)還包括如下步驟(1.c.1)為可調(diào)節(jié)延遲線路提供時(shí)鐘信號(hào)，并生成延遲時(shí)鐘信號(hào)，和(1.c.2)比較時(shí)鐘信號(hào)和延遲時(shí)鐘信號(hào)，并相應(yīng)地改變DS。合適合適地，延遲時(shí)鐘信號(hào)被提供給第一計(jì)數(shù)器，時(shí)鐘信號(hào)被提供給第二計(jì)數(shù)器。
本發(fā)明提供了一種用于生成擴(kuò)頻時(shí)鐘信號(hào)的方法和裝置。時(shí)鐘信號(hào)通過具有可變延遲周期的可變延遲線路。可變延遲線路的可變延遲周期被一控制字所控制，并且步驟(1.c)還包括如下步驟(1.c.1)學(xué)習(xí)(learning)至少一個(gè)控制字CW，這個(gè)控制字導(dǎo)致可變延遲線路通過至少一個(gè)延遲步驟DS來延遲時(shí)鐘信號(hào)，和(1.c.2)存儲(chǔ)所述至少一個(gè)控制字CW，從而在步驟(1.d)期間可以為可變延遲線路提供至少一個(gè)控制字CW。步驟(1.c.1)可以涉及學(xué)習(xí)一個(gè)控制字集，它們導(dǎo)致可變延遲線路通過多個(gè)DS來延遲時(shí)鐘信號(hào)。
合適地，可變延遲周期被基本控制信號(hào)集的組合所控制。步驟(1.b)后面跟隨著學(xué)習(xí)和存儲(chǔ)基本控制信號(hào)集的步驟(1.c)。步驟(1.c)和(1.d)可以通過對(duì)延遲步驟中、可變延遲周期中的變化進(jìn)行補(bǔ)償，和/或?qū)鶞?zhǔn)周期的改變進(jìn)行補(bǔ)償?shù)姆绞?，被不斷地重?fù)。
本發(fā)明提供了一種用于生成擴(kuò)頻時(shí)鐘信號(hào)的方法和裝置?？勺冄舆t周期可以是多個(gè)延遲子周期的集合。每個(gè)延遲子周期的長(zhǎng)度被源于所述基本控制信號(hào)集的至少一個(gè)基本控制信號(hào)所控制?；究刂萍慕M合可以在每個(gè)時(shí)鐘周周期內(nèi)變化，隨機(jī)地變化，或根據(jù)預(yù)定義的方式變化。
本發(fā)明提供了一種用于生成擴(kuò)頻時(shí)鐘信號(hào)的裝置，這個(gè)裝置包括一個(gè)可變延遲線路，它用于接收具有基準(zhǔn)周期T的時(shí)鐘信號(hào)、將時(shí)鐘信號(hào)延遲一個(gè)可變延遲周期并提供擴(kuò)頻時(shí)鐘。一個(gè)連接到可變延遲線路控制單元，它用于接收控制參數(shù)R，R定義了基準(zhǔn)周期T和周期偏移DT之間的關(guān)系，控制單元適于控制可變延遲線路的可變延遲周期，使擴(kuò)頻時(shí)鐘具有在(T-DT)到(T+DT)范圍之間的周期。合適地，DT遠(yuǎn)小于T，DT等于T*R。
本發(fā)明提供了一種用于生成擴(kuò)頻時(shí)鐘信號(hào)的裝置，這個(gè)裝置還包括一個(gè)連接到控制單元的學(xué)習(xí)單元，它用于接收時(shí)鐘信號(hào)并調(diào)節(jié)延遲步驟DS，使得在步驟(1.d)期間生成的擴(kuò)頻時(shí)鐘信號(hào)具有在(T-DT)到(T+DT)范圍之間的周期。學(xué)習(xí)單元可以通過對(duì)延遲步驟中、可變延遲周期中的變化進(jìn)行補(bǔ)償，和/或?qū)鶞?zhǔn)周期的改變進(jìn)行補(bǔ)償?shù)姆绞?，被不斷地激活?br> 本發(fā)明提供了一種用于生成擴(kuò)頻時(shí)鐘信號(hào)的裝置，其中控制單元發(fā)送多個(gè)控制信號(hào)給可變延遲線路，以用于確定可變延遲周期。學(xué)習(xí)單元適用于學(xué)習(xí)和存儲(chǔ)至少一個(gè)控制字CW，這個(gè)控制字導(dǎo)致可變延遲線路通過至少一個(gè)延遲步驟DS來延遲時(shí)鐘信號(hào)?？刂谱诌€被提供給控制單元和可變延遲線路。合適地，學(xué)習(xí)單元適用于學(xué)習(xí)和存儲(chǔ)一個(gè)控制字集，它們導(dǎo)致可變延遲線路通過多個(gè)DS來延遲時(shí)鐘信號(hào)。
本發(fā)明提供了一種用于生成擴(kuò)頻時(shí)鐘信號(hào)的裝置，其中可變延遲周期被一個(gè)基本控制信號(hào)集的組合所控制。學(xué)習(xí)單元適用于學(xué)習(xí)和存儲(chǔ)基本控制信號(hào)集。控制單元從學(xué)習(xí)單元接收到基本控制信號(hào)集，并為可變延遲線路提供基本控制信號(hào)集的組合。
本發(fā)明提供了一種用于生成擴(kuò)頻時(shí)鐘信號(hào)的裝置，其中可變延遲線路包括多個(gè)串聯(lián)的可變延遲單元，每個(gè)可變延遲單元使信號(hào)延遲一個(gè)子周期延遲。每個(gè)延遲子周期的長(zhǎng)度由源于基本控制信號(hào)集的至少一個(gè)基本控制信號(hào)控制?；究刂菩盘?hào)集的組合可以在延遲步驟中、可變延遲周期中的變化進(jìn)行補(bǔ)償，和/或?qū)鶞?zhǔn)周期的改變進(jìn)行補(bǔ)償?shù)姆绞?，不斷地變化?br>

圖1是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中的用于生成擴(kuò)頻時(shí)鐘信號(hào)的方法10的流程圖。優(yōu)選地，方法10包括步驟20，30和50，所有的步驟都被框圖說明。連接步驟的實(shí)線29和39表示優(yōu)選的方法流。
用于生成擴(kuò)頻時(shí)鐘信號(hào)的方法10包括下列步驟用于確定時(shí)鐘信號(hào)的基準(zhǔn)周期T和周期偏移DT之間的關(guān)系R的步驟20；用于接收具有基準(zhǔn)周期T的時(shí)鐘信號(hào)的步驟30；用于生成具有在(T-DT)到(T+DT)范圍之間的周期的擴(kuò)頻時(shí)鐘信號(hào)的步驟50，DT由基準(zhǔn)周期T和預(yù)定的關(guān)系R導(dǎo)出。方法10允許為不同時(shí)鐘頻率生成擴(kuò)頻時(shí)鐘信號(hào)。方法10允許設(shè)計(jì)一個(gè)可重用的擴(kuò)頻時(shí)鐘發(fā)生器。步驟50可以跳轉(zhuǎn)到步驟30，以核對(duì)時(shí)鐘基準(zhǔn)周期，并調(diào)節(jié)可變延遲周期，從而對(duì)時(shí)鐘基準(zhǔn)周期的變化進(jìn)行補(bǔ)償。合適地，為了使接收擴(kuò)頻時(shí)鐘的設(shè)備適當(dāng)?shù)倪\(yùn)行，DT遠(yuǎn)小于T。通常DT小于0.01*T。
步驟50涉及到使時(shí)鐘信號(hào)延遲一個(gè)可變延遲周期。可變延遲周期被改變，從而在頻率范圍內(nèi)擴(kuò)展時(shí)鐘信號(hào)和它的諧波的能量?？勺冄舆t周期可以被(a)每個(gè)時(shí)鐘周期，(b)隨機(jī)地，(c)在預(yù)定的方式中，(d)通過延遲步驟DS，(e)通過多個(gè)延遲步驟DS，所改變。DS通常小于周期偏移DT。合適地，步驟50涉及使時(shí)鐘信號(hào)通過可變延遲線路，從而使時(shí)鐘信號(hào)延遲一個(gè)可變延遲周期。
圖2是本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，用于生成擴(kuò)頻時(shí)鐘信號(hào)的方法11的流程圖。優(yōu)選地，方法11包括步驟20，30，40和50。所有的步驟都被框圖說明。連接步驟的實(shí)線29，39，49和59表示優(yōu)選的方法流。
方法11允許對(duì)時(shí)鐘頻率的變化，和/或擴(kuò)頻時(shí)鐘發(fā)生器的特征性能的變化進(jìn)行補(bǔ)償。方法11類似于方法10，但是它有一個(gè)附加步驟40，用于調(diào)節(jié)延遲步驟DS，使得在步驟50期間生成的擴(kuò)頻時(shí)鐘信號(hào)具有在(T-DT)到(T+DT)范圍之間的周期。步驟40允許為時(shí)鐘頻率的變化和/或擴(kuò)頻時(shí)鐘發(fā)生器的特征性能的變化進(jìn)行補(bǔ)償。合適地，步驟40和50可以被不斷地重復(fù)，因此方法11允許不斷補(bǔ)償。如果延遲步驟或基準(zhǔn)頻率中的變化遵循預(yù)定義的模式，或者能夠被測(cè)量，那么，步驟40和50將被相應(yīng)地重復(fù)。
步驟40還包括步驟42和44。步驟42通過可變延遲線路的仿真器生成仿真信號(hào)，比較時(shí)鐘信號(hào)和仿真信號(hào)，并相應(yīng)地改變DS。
合適地，仿真信號(hào)被提供給第一計(jì)數(shù)器，時(shí)鐘信號(hào)被提供給第二計(jì)數(shù)。將根據(jù)圖3對(duì)步驟44進(jìn)行更詳細(xì)的解釋。
在本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，步驟50涉及使時(shí)鐘信號(hào)通過具有可變延遲周期的可變延遲線路?？勺冄舆t線路的可變延遲周期由控制字控制。步驟42涉及學(xué)習(xí)至少一個(gè)控制字CW，這個(gè)控制字導(dǎo)致可變延遲線路通過至少一個(gè)延遲步驟DS來延遲時(shí)鐘信號(hào)。步驟44存儲(chǔ)所述至少一個(gè)控制字CW，使得在步驟50期間可以為可變延遲線路提供至少一個(gè)控制字CW。步驟42還可以通過學(xué)習(xí)控制字集的方式被應(yīng)用，控制字集導(dǎo)致可變延遲線路通過多個(gè)DS來延遲時(shí)鐘信號(hào)。
在本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，可變延遲周期被一個(gè)基本控制信號(hào)集的組合控制。步驟40涉及學(xué)習(xí)和存儲(chǔ)基本控制信號(hào)集。合適地，步驟40和50可以被不斷地重復(fù)，因此方法11允許不斷地進(jìn)行補(bǔ)償。如果在延遲步驟或基準(zhǔn)頻率中的變化遵循預(yù)義的模式，或者能夠被測(cè)量，那么，步驟40和50將被相應(yīng)地重復(fù)。
在本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，可變延遲周期是多個(gè)延遲子周期的之和。每個(gè)延遲子周期的長(zhǎng)度被源于基本控制信號(hào)集的至少一個(gè)基本控制信號(hào)控制。基本控制集的組合可以在每個(gè)時(shí)鐘周周期內(nèi)變化，隨機(jī)變化或根據(jù)預(yù)定方式變化。
圖3是用于生成擴(kuò)頻時(shí)鐘信號(hào)的裝置100的原理圖描述。裝置100包括(A)可變延遲線路110，它用于接收具有基準(zhǔn)周期T的時(shí)鐘信號(hào)，使時(shí)鐘信號(hào)延遲一個(gè)可變延遲周期并提供擴(kuò)頻時(shí)鐘。合適地，時(shí)鐘延遲通過至少一個(gè)延遲步驟DS來完成；(B)連接到可變延遲線路110的控制單元120，它用于接收控制參數(shù)R，R定義了基準(zhǔn)周期T和周期偏移DT之間的關(guān)系。控制單元120適于控制可變延遲線路的可變延遲周期，使得擴(kuò)頻時(shí)鐘具有在(T-DT)到(T+DT)范圍之間的周期。合適地，DT遠(yuǎn)小于T，DT等于T*R。
裝置100還包括連接到控制單元120的學(xué)習(xí)單元130，用于接收時(shí)鐘信號(hào)和調(diào)節(jié)延遲步驟DS，使得在步驟(1.d)期間生成的擴(kuò)頻時(shí)鐘信號(hào)具有在(T-DT)到(T+DT)范圍之間的周期。學(xué)習(xí)單元130可以被不斷的激活，使得裝置100允許不斷地對(duì)它的性能的變化進(jìn)行補(bǔ)償，或者可以在時(shí)鐘信號(hào)中被激活。如果延遲步驟或基準(zhǔn)頻率中的變化遵循預(yù)定的模式，或者能夠被測(cè)量，那么，學(xué)習(xí)單元130就可以相應(yīng)地被激活。學(xué)習(xí)單元130學(xué)習(xí)時(shí)鐘信號(hào)或裝置100的性能中的改變，并相應(yīng)地改變延遲步驟DS。
控制單元120向可變延遲線路110發(fā)送多個(gè)控制信號(hào)，以確定可變延遲周期。學(xué)習(xí)單元130適于學(xué)習(xí)和存儲(chǔ)至少一個(gè)控制字CW，該控制字導(dǎo)致可變延遲線路110通過至少一個(gè)延遲步驟DS來延遲時(shí)鐘信號(hào)?？刂谱諧W還被提供給控制單元120和可變延遲線路110。合適地，學(xué)習(xí)單元130適于學(xué)習(xí)導(dǎo)致可變延遲線路通過多個(gè)延遲步驟DS延遲時(shí)鐘信號(hào)的控制字集。
控制單元120還包括模式發(fā)生器121，翻譯表122。模式發(fā)生器121生成具有預(yù)定模式的一個(gè)信號(hào)序列。這個(gè)序列被提供給翻譯表122，翻譯表122將這個(gè)序列翻譯成定義可變延遲線路的延遲的控制字。合適地，翻譯表122被學(xué)習(xí)單元130更新。這些更新允許裝置100對(duì)T、DS或設(shè)備100中的狀態(tài)的變化提供補(bǔ)償。
優(yōu)選地，模式發(fā)生器121包括隨機(jī)數(shù)發(fā)生器129和模式計(jì)數(shù)器128。隨機(jī)數(shù)發(fā)生器129為模式計(jì)數(shù)器128提供隨機(jī)或偽隨機(jī)數(shù)字序列。這種發(fā)生器可以通過連接到多個(gè)XOR邏輯單元的多位寄存器來實(shí)現(xiàn)。模式計(jì)數(shù)器128的上下文(context)相應(yīng)地下降或上升。
合適地，可變延遲周期被基本控制信號(hào)集所控制。學(xué)習(xí)單元130適于學(xué)習(xí)和存儲(chǔ)控制信號(hào)集?？刂茊卧?20從學(xué)習(xí)單元130接收控制信號(hào)集，并將控制信號(hào)集提供給可變延遲線路110。
優(yōu)選地，可變延遲線路110包括多個(gè)串聯(lián)可變延遲單元111-118，每個(gè)可變延遲單元使時(shí)鐘信號(hào)延遲一個(gè)延遲子周期。每個(gè)延遲子周期的長(zhǎng)度由控制單元120提供的源于基本控制信號(hào)集至的少一個(gè)基本控制信號(hào)控制。
例如，假設(shè)基本控制信號(hào)BCS1，BCS2，BCS3和BCS4相應(yīng)地導(dǎo)致延遲單元被延遲DS，2*DS，3*DS，和4*DS。為所有延遲單元提供控制字BCS1將導(dǎo)致可變延遲線路110使時(shí)鐘信號(hào)延遲8*DS(DS+DS+DS+DS+DS+DS+DS+DS)的延遲周期。為延遲單元111-118提供控制信號(hào)BCS1，BCS2，BCS4和BCS4各兩個(gè)，將導(dǎo)致時(shí)鐘信號(hào)延遲22*DS2*(DS+2*DS+4*DS+4*DS)的延遲周期。
翻譯表122的一部分如下所示輸入信號(hào) 翻譯表輸出信號(hào)(模式發(fā)生器的輸出)‘00000’ 0，0，0，0，0，0，0，0‘00001’ 0，0，0，0，BSC1，0，0，0‘00010’ 0，0，0，BSC2，0，0，0，0‘00011’ BSC3，0，0，0，0，0，0，0‘00100’ 0，0，BSC4，0，0，0，0，0‘00101’ 0，0，0，0，BSC4，BSC1，0，0……‘11100’ BSC4，BSC4，BSC4，BSC4，BSC4，BSC4，BSC4，0‘11101’ BSC4，BSC4，BSC4，BSC4，BSC4，BSC4，BSC4，BSC1‘11110’ BSC4，BSC4，BSC4，BSC4，BSC4，BSC4，BSC4，BSC2‘11111’BSC4，BSC4，BSC4，BSC4，BSC4，BSC4，BSC4，BSC3學(xué)習(xí)單元130調(diào)節(jié)BCS1，BCS2，BCS3和BCS4，使得即使裝置100的性能或基準(zhǔn)周期T變化了，為可變延遲線路110提供BCS1，BCS2，BCS3和BCS4將導(dǎo)致通過多個(gè)延遲步驟DS來改變延遲。
學(xué)習(xí)單元130包括仿真可變延遲單元110的仿真器件141，因此，學(xué)習(xí)單元可以在可變延遲線路110的特征改變之后進(jìn)行追蹤。仿真器件141生成仿真信號(hào)，這個(gè)信號(hào)具有被提供給仿真器件的控制字所控制的周期。學(xué)習(xí)單元130還包括比較單元142，比較單元接收時(shí)鐘信號(hào)和仿真信號(hào)，比較這些信號(hào)，并為可變延遲線路110提供控制字，使得時(shí)鐘信號(hào)或裝置100的特征的變化不會(huì)改變接收到的時(shí)鐘信號(hào)的基準(zhǔn)周期T和延遲位移DT之間預(yù)定的關(guān)系R。
從下面的例子中，我們將更好的了解學(xué)習(xí)單元130、可變延遲線路110和控制單元120之間的相互關(guān)系。
延遲線路110包括8個(gè)延遲單元111-118，每個(gè)延遲單元都由一個(gè)16位的控制字控制?；究刂菩盘?hào)BCS1，BCS2，BCS3和BCS4相應(yīng)地導(dǎo)致延遲單元使信號(hào)被延遲DS，2*DS，3*DS，和4*DS。學(xué)習(xí)單元130不斷地學(xué)習(xí)BCS1，BCS2，BCS3和BCS4，并按照為裝置100的狀態(tài)進(jìn)行補(bǔ)償?shù)姆绞礁淖兯鼈儭?br> 隨機(jī)數(shù)發(fā)生器129為模式計(jì)數(shù)器128提供16位數(shù)字的序列。模式計(jì)數(shù)器128是一個(gè)5位的升降計(jì)數(shù)器，當(dāng)模式發(fā)生器121提供的數(shù)字的預(yù)定位為“1”時(shí)，模式計(jì)數(shù)器“向上”計(jì)數(shù)，”，當(dāng)該位為“0”時(shí)，“向下”計(jì)數(shù)。模式計(jì)數(shù)器128的輸出信號(hào)被提供給翻譯表122，翻譯表將這個(gè)輸出信號(hào)翻譯成由基本控制信號(hào)組成的控制字。如果模式發(fā)生器128的輸出等于11111，那么延遲線路110接收到一個(gè)為BSC4，BSC4，BSC4，BSC4，BSC4，BSC4，BSC4，BSC4的控制字，這表示延遲將有16個(gè)延遲步驟。如果模式發(fā)生器128的輸出等于11111，那么延遲線路110接收到一個(gè)為0，0，0，0，0，0，0，0的控制字，這表示時(shí)鐘信號(hào)將不被延遲。
比較單元142包括第一計(jì)數(shù)器143，第二計(jì)數(shù)器144，第一和第二寄存器145和146，和減法單元147。學(xué)習(xí)單元130由從控制單元120發(fā)出的控制信號(hào)所控制，但它還能被內(nèi)部控制單元(未示出)所控制。
仿真器件141是一個(gè)環(huán)形電路振蕩器，它有一個(gè)可控的延遲周期ED。合適地，仿真器件141包括奇數(shù)個(gè)延遲單元，諸如串聯(lián)在一起的延遲單元111，112，113或114，其中最后一個(gè)延遲單元的輸出被連接到第一個(gè)延遲單元，以形成一個(gè)環(huán)。優(yōu)選地，一個(gè)延遲單元就足夠了。
可控延遲周期ED由控制單元120提供的控制字控制。仿真器件141通過將ED設(shè)置成第一個(gè)值ED1來初始化。仿真器件141的輸出連接到第一計(jì)數(shù)器143。第一計(jì)數(shù)器143被編程以在每一個(gè)N0計(jì)數(shù)時(shí)溢出。N0是一個(gè)可編程的變量，它由控制單元120提供給第一計(jì)數(shù)器143。第一計(jì)數(shù)器的輸出被連接到第二計(jì)數(shù)器144的使能輸入端的。第二計(jì)數(shù)器144通過另一個(gè)輸入端接收時(shí)鐘信號(hào)。第一計(jì)數(shù)器143在ED1*N0個(gè)周期后溢出，并在溢出時(shí)向第二計(jì)數(shù)器144發(fā)送信號(hào)，導(dǎo)致第二計(jì)數(shù)器144停止計(jì)數(shù)并將它的內(nèi)容N1發(fā)送給寄存器145。在N1被存儲(chǔ)之后，控制單元發(fā)送一個(gè)控制信號(hào)，這個(gè)信號(hào)將仿真器件141的延遲改變成第二個(gè)值ED2。第一計(jì)數(shù)器143開始計(jì)數(shù)并且在ED2*N0個(gè)周期之后溢出。在第一計(jì)數(shù)器溢出時(shí)，它向第二計(jì)數(shù)器144發(fā)送信號(hào)，導(dǎo)致第二計(jì)數(shù)器144停止計(jì)數(shù)，并將它的內(nèi)容N2發(fā)送給減法單元147。減法單元147從寄存器145接收N1，從第二計(jì)數(shù)器144接收N2，并從寄存器146接收R*N0，并從N1中減去N0和N0*R。運(yùn)算結(jié)果被提供給控制單元120，控制單元相應(yīng)地增加或減少ED。例如，如果可控延遲線路110由基本控制集BCS1，BCS2，BCS3和BCS4的組合控制，那么學(xué)習(xí)過程要重復(fù)4次。當(dāng)BCS1，BCS2，BCS3和BCS4被學(xué)習(xí)時(shí)，寄存器146相應(yīng)地存儲(chǔ)N0*R，2*N0*R，3*N0*R和4*N0*R。
BCS1，BCS2，BCS3和BCS4被存儲(chǔ)在寄存器文件中，并被用于更新控制單元120的翻譯表122。
圖4是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中的可變延遲單元的原理圖描述。
延遲單元111包括多個(gè)電流源161-166，多個(gè)電流吸收器171-176，一個(gè)反反相器181，多個(gè)開關(guān)電容器191-193和一個(gè)驅(qū)動(dòng)器單元220。驅(qū)動(dòng)器單元220優(yōu)選地包括一個(gè)傳感反相器210和一個(gè)串聯(lián)的緩沖器220。傳感反相器210被連接到反相器的輸出和并聯(lián)開關(guān)電容器191-193中的一端，以感知它們的電壓差。
反相器181接收輸入信號(hào)，并根據(jù)控制字的一部分來使以并聯(lián)方式連接在反相器181的輸出端和地之間的多個(gè)開關(guān)電容器充電或放電。優(yōu)選地，傳感反相器210被連接到反相器181的輸出端，使得當(dāng)所述開關(guān)電容器的電壓高于第一閾值時(shí)，傳感反相器輸出一個(gè)有第一邏輯值的延遲信號(hào)。當(dāng)電壓低于第二閾值時(shí)，傳感反相器輸出一個(gè)有第二邏輯值的延遲信號(hào)。
用p-溝道MOS晶體管來實(shí)現(xiàn)電流源161-166，用n-溝道MOS晶體管來實(shí)現(xiàn)電流吸收器171-176。用p-溝道和n信道晶體管來實(shí)現(xiàn)反相器181和183。開關(guān)電容器191-193由與多個(gè)MOS電容器197-199連接的多個(gè)傳輸門194-196實(shí)現(xiàn)。傳輸門包括p-溝道和n-溝道晶體管，該晶體管或者允許電流通過傳輸門，或者將傳輸門的輸入與它的輸入端隔離開。
電流源161-166以并聯(lián)的方式連接于電源Vcc和晶體管182的漏極之間。電流吸收器171-176以并聯(lián)的方式連接于地和晶體管183的漏極之間。晶體管161-166和171-176的柵極接收控制字的一部分。這個(gè)控制字的所述部分的控制位使晶體管激活或不活動(dòng)，并確定哪一個(gè)電流源為反相器181提供電流，哪一個(gè)電流吸收器從反相器181“吸收”電流。晶體管161-166和171-176確定電流強(qiáng)度，這個(gè)電流使連接到反相器181的輸出端的開關(guān)電容器191-193充電或放電。控制字的另一個(gè)部分確定哪一個(gè)電容器被隔斷，哪一個(gè)開關(guān)電容器被反相器181充電或放電。例如，BS是十五位寬時(shí)，六位用于控制電流源161-166，六位用于控制漏極171-176，三位用于控制開關(guān)電容器191-193。
控制字通過定義電容的充電/放電及用于對(duì)其進(jìn)行充電/放電的電流強(qiáng)度來控制延遲周期。
因此，在此已經(jīng)描述了一個(gè)實(shí)施例，這個(gè)實(shí)施例包括至少一個(gè)用于生成擴(kuò)頻時(shí)鐘的改進(jìn)的方法和裝置的優(yōu)選的實(shí)施例。應(yīng)當(dāng)理解，這項(xiàng)技術(shù)中所說的內(nèi)容可以按多種方式進(jìn)行修改，并可以設(shè)想，它具有前面介紹和描述的特殊形式的優(yōu)選實(shí)施例之外的多種實(shí)施例。因此，應(yīng)當(dāng)認(rèn)為前面介紹的內(nèi)容是說明性的，而不是限制性的，并且在法律所允許的最大范圍內(nèi)，所附權(quán)利要求書覆蓋所有落在本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)的修改和其它實(shí)施例。本發(fā)明的范圍由對(duì)后面的權(quán)利要求書的所允許的最廣泛的解釋確定，而不是由前面的詳細(xì)描述決定。
權(quán)利要求
1.一種用于生成擴(kuò)頻時(shí)鐘信號(hào)的方法(10)，所述方法包括下列步驟(20)確定時(shí)鐘信號(hào)的基準(zhǔn)周期T和周期偏移DT之間的關(guān)系R；(30)接收具有基準(zhǔn)周期T的時(shí)鐘信號(hào)；(50)生成具有在(T-DT)到(T+DT)范圍之間的周期的擴(kuò)頻時(shí)鐘信號(hào)。
2.如權(quán)利要求1中所述的方法(10)，其中DT＝T*R，且步驟50包括使所述時(shí)鐘信號(hào)延遲一可變延遲周期。
3.如權(quán)利要求2中所述的方法(10)，其中所述可變延遲周期是隨機(jī)變化的。
4.如權(quán)利要求2中所述的方法(10)，其中所述可變延遲周期通過由至少一個(gè)延遲步驟DS來增加或減少可變延遲周期，從而改變每個(gè)時(shí)鐘周期。
5.如權(quán)利要求2中所述的方法(10)，其中所述可變延遲周期通過至少一個(gè)延遲步驟DS來改變，并且步驟(30)后面跟隨著調(diào)節(jié)延遲步驟DS的步驟(40)，使得在步驟(50)期間生成的擴(kuò)品；時(shí)鐘信號(hào)具有在(T-DT)到(T+DT)范圍之間的周期。
6.如權(quán)利要求5中所述的方法(10)，其中步驟(40)和(50)通過為延遲步驟中的變化提供補(bǔ)償?shù)姆绞?，為可變延遲周期中的變化提供補(bǔ)償?shù)姆绞?，或者為基?zhǔn)周期中的變化提供補(bǔ)償?shù)姆绞剑徊粩嗟刂貜?fù)。
7.如權(quán)利要求5中所述的方法(10)，其中所述擴(kuò)頻時(shí)鐘的生成包括使所述時(shí)鐘周期通過可變延遲線路(110)，以使所述時(shí)鐘信號(hào)延遲一可變延遲周期，和其中步驟(40)還包括如下步驟(42)通過可變延遲線路(110)的仿真器(141)生成仿真信號(hào)；和(44)比較所述時(shí)鐘信號(hào)和所述仿真信號(hào)，并相應(yīng)地改變DS。
8.如權(quán)利要求2中所述的方法(10)，其中所述擴(kuò)頻時(shí)鐘的生成包括使所述時(shí)鐘信號(hào)通過一可變延遲線路(110)，以使所述時(shí)鐘信號(hào)延遲一可變延遲周期；和其中步驟(30)后面跟隨著調(diào)節(jié)所述延遲周期的的步驟(40)，使得在步驟(50)期間生成的擴(kuò)頻時(shí)鐘信號(hào)具有在(T-DT)到(T+DT)范圍之間的周期。
9.如權(quán)利要求8中所述的方法(10)，其中所述可變延遲線路(110)的可變延遲周期由控制字所控制；其中步驟(40)還包括如下步驟(42)學(xué)習(xí)至少一個(gè)控制字CW，該控制字導(dǎo)致所述可變延遲線路(110)通過至少一個(gè)延遲步驟DS使所述時(shí)鐘信號(hào)延遲；和(44)存儲(chǔ)所述至少一個(gè)控制字CW，使得在步驟(50)期間，所述至少一個(gè)控制字可以被提供給所述可變延遲線路(110)。
10.如權(quán)利要求2中所述的方法(10)，其中所述可變延遲周期由基本控制信號(hào)集的組合所控制，并且步驟(30)后面跟隨著學(xué)習(xí)和存儲(chǔ)基本控制信號(hào)集的步驟(40)。
11.如權(quán)利要求10中所述的方法(10)，其中步驟(40)和(50)通過對(duì)所述延遲步驟中的變化進(jìn)行補(bǔ)償?shù)姆绞?，?duì)可變延遲周期中的變化進(jìn)行補(bǔ)償?shù)姆绞剑蛘邽榛鶞?zhǔn)周期中的變化進(jìn)行補(bǔ)償?shù)姆绞?，被不斷地重?fù)。
12.如權(quán)利要求2中所述的方法(10)，其中所述變延遲周期是多個(gè)延遲子周期的集合，其中，每個(gè)延遲子周期的長(zhǎng)度由源于基本控制信號(hào)集的至少一個(gè)基本控制信號(hào)所控制。
13.如權(quán)利要求11中所述的方法(10)，其中所述基本控制信號(hào)集的組合是隨機(jī)變化的。
14.一種用于生成擴(kuò)頻時(shí)鐘信號(hào)的裝置(100)，所述裝置包括可變延遲線路(110)，用于接收具有基準(zhǔn)周期T的時(shí)鐘信號(hào)，使時(shí)鐘信號(hào)延遲一可變延遲周期，并且提供擴(kuò)頻時(shí)鐘；其中所述可變延遲周期由控制單元(120)控制；連接到可變延遲線路(110)的控制單元(120)，用于接收控制參數(shù)R，R定義了基準(zhǔn)周期T和周期位移之間的關(guān)系，控制單元(120)適于控制可變延遲線路(110)的可變延遲周期，使得擴(kuò)頻時(shí)鐘具有在(T-DT)到(T+DT)范圍之間的周期。
15.如權(quán)利要求14中所述的裝置(100)，其中所述可變延遲周期是隨機(jī)變化的。
16.如權(quán)利要求14中所述的裝置(100)，其中所述可變延遲周期通過由至少一個(gè)延遲步驟DS來增加或減少所述可變延遲周期，從而改變每個(gè)時(shí)鐘周期。
17.如權(quán)利要求16中所述的裝置(100)，還包括連接到所述控制單元(120)的學(xué)習(xí)單元(130)，用于接收所述時(shí)鐘信號(hào)并且調(diào)節(jié)所述延遲步驟DS，使得在步驟50期間生成的擴(kuò)頻時(shí)鐘具有在(T-DT)到(T+DT)范圍之間的周期。
18.如權(quán)利要求16中所述的裝置(100)，其中所述學(xué)習(xí)單元包括用于仿真所述可變延遲線路(110)的仿真器件(141)，使得所述學(xué)習(xí)單元130可追蹤所述可變延遲線路(110)特征的變化；其中仿真器件(141)適于接收所述時(shí)鐘信號(hào)，并將其延遲；比較單元(142)，它用于接收所述時(shí)鐘信號(hào)和所述延遲時(shí)鐘信號(hào)，比較它們并提供確定延遲步驟DS的控制字。
19.如權(quán)利要求18中所述的裝置(100)，其中所述比較單元(142)提供控制字，使得在所述時(shí)鐘周期中或所述裝置的特征中的變化不會(huì)改變所述時(shí)鐘信號(hào)的基準(zhǔn)周期T和延遲位移DT之間的關(guān)系R。
20.如權(quán)利要求17中所述的裝置(100)，其中所述控制單元(120)向所述可變延遲線路(110)發(fā)送用于確定可變延遲周期的多個(gè)控制信號(hào)；和其中，所述學(xué)習(xí)單元(120)適于學(xué)習(xí)和存儲(chǔ)至少一個(gè)控制字CW，該控制字導(dǎo)致所述可變延遲線路(110)通過至少一個(gè)延遲步驟DS延遲所述時(shí)鐘信號(hào)；和其中所述控制字CW還被提供給所述控制單元(120)和所述可變延遲線路(110)。
21.如權(quán)利要求17中所述的裝置(100)，其中所述可變延遲周期由基本控制信號(hào)集的組合控制；和其中所述裝置還包括連接到所述控制單元(120)的學(xué)習(xí)單元(130)，它用于學(xué)習(xí)和存儲(chǔ)所述基本控制信號(hào)集。
22.如權(quán)利要求21中所述的裝置(100)，其中所述控制單元(120)從所述學(xué)習(xí)單元(130)接收所述基本控制信號(hào)集，并為所述可變延遲線路(110)提供所述基本控制信號(hào)集。
23.如權(quán)利要求17中所述的裝置(100)，其中所述可變延遲線路(110)包括多個(gè)串聯(lián)的可變延遲單元(111-118)，每個(gè)可變延遲單元使一信號(hào)延遲一延遲子周期；和其中每個(gè)延遲子周期的長(zhǎng)度由源于基本控制信號(hào)集的至少一個(gè)基本控制信號(hào)控制。
24.如權(quán)利要求23中所述的裝置(100)，其中所述基本控制信號(hào)集的組合在每個(gè)時(shí)鐘周期中是不同的。
全文摘要
本發(fā)明提供一種用于擴(kuò)頻時(shí)鐘信號(hào)的方法和設(shè)備，所述方法包括如下步驟(1.a)確定時(shí)鐘信號(hào)的基準(zhǔn)周期T和周期偏移DT之間的關(guān)系R；(1.b)接收具有基準(zhǔn)周期T的時(shí)鐘信號(hào)；(1.c)調(diào)節(jié)延遲步驟DS，使得在步驟(1.d)中生成的擴(kuò)頻時(shí)鐘信號(hào)具有在(T－DT)到(T+DT)范圍之間的周期；(1.d)生成具有在(T－DT)到(T+DT)范圍之間的周期的擴(kuò)頻時(shí)鐘信號(hào)。步驟(1.c)和(1.d)可以通過對(duì)延遲步驟中、可變延遲周期中的變化進(jìn)行補(bǔ)償，和/或?qū)鶞?zhǔn)周期的改變進(jìn)行補(bǔ)償?shù)姆绞?，被不斷地重?fù)。
文檔編號(hào)H04B15/04GK1418403SQ01806635
公開日2003年5月14日 申請(qǐng)日期2001年3月19日 優(yōu)先權(quán)日2000年3月20日
發(fā)明者摩西·雷法利, 亞欽·阿費(fèi)克, 諾伯特·弗里德, 列昂尼德·斯莫良斯基 申請(qǐng)人:摩托羅拉公司