专利名称：一种接口自适应采样方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及通信领域，特别是一种接口自适应采样方法和装置。
背景技术：
如图1和图2所示，D触发器也称为维持_阻塞边沿D触发器，D触发器的主要功能是在且只在时钟信号的上升沿(时钟信号从0变为1)的时刻，将数据输入送到数据输
出OD触发器的这种功能也可以称为对输入信号的采样。基本上所有的系统在与外部系统连接，或系统内部各芯片之间的进行信号传递时，都是首先通过D触发器对信号进行采样，然后再送入系统内部进行处理的。在实际应用中，信号从0变为1或从1变为0都需要一定的时间，如图3所示，信号从0变为1的时间称为上升时间，信号从1变为0的时间称为下降时间。D触发器在时钟的上升沿采样输入信号，如果输入信号为0，则输出信号为0，输入信号为1，输出亦为1。当时钟上升沿时，输入信号恰好在0到1之间(即在上升时间或下降时间中)，输出是不稳定的，可能输出0，也可能输出1，还有可能处在0和1中间的状态。因此，对于D触发器来说，需要对建立时间和保持时间有一定的要求，即必须大于某个设定的数值。建立时间(setup time)在时钟上升沿到来时，信号稳定于某一状态(0或1)的时间，即图4中的1。保持时间(hold time)在时钟上升沿之后，信号仍稳定于某一状态(0或1)的时间，即图4中的2。数字电路中的时序是指两个或多个信号在时间和相位上的关系，即在本说明中时序着重指信号和时钟之间的建立时间和保持时间。时序满足信号和时钟之间的建立时间和保持时间满足D触发器对建立和保持时间的要求，即大于等于该设定的数值，D触发器可正确地采样信号，系统工作正常。时序不满足信号和时钟之间的建立时间和保持时间不满足D触发器对建立和保持时间的要求，即小于该设定的数值，D触发器不能正确地采样信号，系统工作错误。时序临界信号和时钟之间的建立时间和保持时间虽然满足D触发器的要求，但余量很小，很容易由于环境或其他因素的变化，导致时序不满足。在实际的工作环境中，接收方对发送方发出的时序并不明确，而且各个接口的线缆长度，延迟都不尽相同，环境温度的变化也会对时序产生影响，经常发生接收方的时序不满足的情况，所以有必要设计一种实用的方法，调整接收方的时序，或者在数据稳定时刻进行采样。现有的做法通常是采用高频时钟检测接口的时钟和数据信号，当时钟与数据同时发生变化时，将时钟取反输出给采样电路。这样的做法有以下缺点
对时钟与数据是否同沿进行判断时，容易判断不准确，此时建立时间和采样时间可能会缩短从而不够采样用，则会直接导致后续采样出错，因此这种做法不稳定；同时，这种做法数据采样还是采用外部输入时钟，因此不利于信号后续的同步处理。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种接口自适应采样方法和装置，以解决现有技术中对时钟与数据是否同沿进行判断不准确而导致采样出错的问题。根据本发明的一个方面，提供了一种接口自适应采样方法，该方法包括检测接收时钟的周期；检测接收时钟和接收数据的相位关系值；根据周期以及相位关系值的关系， 计算采样使能信号产生时间；在采样使能信号产生时间产生采样使能信号，根据采样使能信号对接收数据信号进行采样。计算采样使能信号产生时间的步骤包括当接收时钟和接收数据的相位关系值小于接收时钟的采样时间值与接收时钟的采样补偿值之和时，采样使能信号产生时间为相位关系值与采样时间值之和减去采样补偿值；当接收时钟和接收数据的相位关系值大于等于接收时钟的采样时间值与接收时钟的采样补偿值之和时，采样使能信号产生时间为相位关系值与采样时间值之差减去采样补偿值。检测接收时钟的周期的步骤之前，接口自适应采样方法还包括采用高频时钟将接收时钟进行两级寄存器采样，分别输出第一接收时钟和第二接收时钟，将第二接收时钟取反与第一接收时钟信号进行逻辑与处理，得到接收时钟的上升沿；采用高频时钟将接收数据进行两级寄存器采样，分别输出第一接收数据和第二接收数据，将第二接收数据与第一接收数据信号进行异或处理，得到接收数据的变化沿。检测接收时钟的周期的步骤包括根据接收时钟的上升沿检测接收时钟的周期。检测接收时钟和接收数据之间的相位关系值的步骤包括根据接收时钟的上升沿和接收数据的变化沿检测接收时钟和接收数据之间的相位关系值。根据本发明的另一方面，提供了一种接口自适应采样装置，该装置包括第一检测单元，用于检测接收时钟的周期；第二检测单元，用于检测接收时钟和接收数据的相位关系值；计算单元，用于根据周期以及相位关系值的关系，计算采样使能信号产生时间；采样单元，用于在采样使能信号产生时间产生采样使能信号，根据采样使能信号对接收数据信号进行采样。计算单元通过以下方式计算采样使能信号产生时间当接收时钟和接收数据的相位关系值小于接收时钟的采样时间值与接收时钟的采样补偿值之和时，采样使能信号产生时间为相位关系值与采样时间值之和减去采样补偿值；当接收时钟和接收数据的相位关系值大于等于接收时钟的采样时间值与接收时钟的采样补偿值之和时，采样使能信号产生时间为相位关系值与采样时间值之差减去采样补偿值。接口自适应采样装置还包括处理单元，用于采用高频时钟将接收时钟进行两级寄存器采样，分别输出第一接收时钟和第二接收时钟，将第二接收时钟取反与第一接收时钟信号进行逻辑与处理，得到接收时钟的上升沿；并采用高频时钟将接收数据进行两级寄存器采样，分别输出第一接收数据和第二接收数据，将第二接收数据与第一接收数据信号进行异或处理，得到接收数据的变化沿。
第一检测单元具体用于根据接收时钟的上升沿检测接收时钟的周期。第二检测单元具体用于根据接收时钟的上升沿和接收数据的变化沿检测接收时钟和接收数据之间的相位关系值。通过本发明，采用根据接收时钟与接收数据之间的相位关系获取采样使能信号， 并根据该采样使能信号进行采样，解决了现有技术中对时钟与数据是否同沿进行判断不准确而导致采样出错的问题，保证在采样点的前后周期内，数据不会发生变化，进而达到了正确采样的效果。
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中图1是根据相关技术的D触发器示意图；图2是根据相关技术的D触发器功能示意图；图3是根据相关技术的上升时间、下降时间示意图；图4是根据相关技术的建立时间、保持时间示意图；图5是根据本发明实施例的接口自适应采样装置的一种优选结构框图；图6是根据本发明实施例的接口自适应采样装置的另一种结构框图；图7是根据本发明实施例的接口自适应采样方法的一种优选流程图；图8是根据本发明实施例的接口自适应采样方法的另一种流程图；图9是根据本发明实施例的接口自适应采样方法的使能信号产生示意图；图10是根据本发明实施例的接口自适应采样装置的又一种结构框图；图11是根据本发明实施例的RXC上升沿提取的时序关系图；图12是根据本发明实施例的RXC周期检测示意图；图13是根据本发明实施例的RXD变化沿提取的时序关系图；图14是根据本发明实施例的RXC和RXD的相位提取示意图。图15是根据本发明实施例的一种采样使能信号输出示意图；图16是根据本发明实施例的另一种采样使能信号输出示意图；图17是根据本发明实施例的数据采样示意图。
具体实施例方式下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。实施例1图5出示了接口自适应采样装置的一种优选结构框图，参见图5，该装置包括连接第一检测单元502的第二检测单元504、连接第一检测单元502和第二检测单元504的计算单元506，连接计算单元506的采样单元508，其中第一检测单元502检测接收时钟的周期；第二检测单元504检测接收时钟和接收数据的相位关系值；计算单元506根据周期以及相位关系值的关系，计算采样使能信号产生时间；
采样单元508在采样使能信号产生时间产生采样使能信号，根据采样使能信号对接收数据信号进行采样。在本优选实施例中，采用根据接收时钟与接收数据之间的相位关系获取采样使能信号，并根据该采样使能信号进行采样，解决了现有技术中对时钟与数据是否同沿进行判断不准确而导致采样出错的问题，保证在采样点的前后周期内，数据不会发生变化，进而达到了正确采样的效果。其中，计算单元506通过以下方式计算采样使能信号产生时间当接收时钟和接收数据的相位关系值小于接收时钟的采样时间值与接收时钟的采样补偿值之和时，采样使能信号产生时间为相位关系值与采样时间值之和减去采样补偿值；当接收时钟和接收数据的相位关系值大于等于接收时钟的采样时间值与接收时钟的采样补偿值之和时，采样使能信号产生时间为相位关系值与采样时间值之差减去采样补偿值。采样时间值表示在接收时钟的周期中何时进行采样，例如当以接收数据的脉宽的中间位置作为采样点进行采样时，该采样时间值为接收时钟的周期的一半，即接收时钟的周期/2。基于图5，图6出示了接口自适应采样装置的另一种结构框图，其中，接口自适应采样装置还包括连接第一检测单元502和第二检测单元504的处理单元510，处理单元 510采用高频时钟将接收时钟进行两级寄存器采样，分别输出第一接收时钟和第二接收时钟，将第二接收时钟取反与第一接收时钟信号进行逻辑与处理，得到接收时钟的上升沿；并采用高频时钟将接收数据进行两级寄存器采样，分别输出第一接收数据和第二接收数据， 将第二接收数据与第一接收数据信号进行异或处理，得到接收数据的变化沿。其中，第一检测单元502具体用于根据接收时钟的上升沿检测接收时钟的周期。 第二检测单元504具体用于根据接收时钟的上升沿和接收数据的变化沿检测接收时钟和接收数据之间的相位关系值。例如计算单元506通过以下方式计算采样使能信号产生时间
,,, ,rxc perior ^ ,当 rxc rxd inval <-—--^ 2时，
— — 2
,.厶 ， ,. 7 rxc perior .
rxc — shift — ναι - rxc — rxd — inval H--—--2
，
,,, ,rxc perior ^ ,当rxc rxd inval > ———-+ 2时，
— — 2rxc shift val - rxc rxd inval -rxc -Perwr 2
，其中，当rXC_peri0r为非偶数时，其1/2值取其整数部分，rxc_perior为检测到的接收时钟的周期，rxc_rxd_inval为检测到的接收时钟和接收数据的相位关系值，rxc_ shift_val为采样使能信号产生时间，式中的加2或减2是对两级寄存器采样的补偿。其中，接收时钟的周期为相邻的两个接收时钟的上升沿之间采用与高频时钟相同频率的计数器的计数值；接收时钟和接收数据的相位关系值为相邻的接收时钟的上升沿到接收数据的变化沿之间的采用与高频时钟相同频率的计数器的计数值；采样使能信号产生的时间为在采用与高频时钟相同频率的计数器计数值等于计算得到的采样使能信号产生的时间的值时，输出采样使能信号。以上仅仅是采用在接收数据脉宽的中间部位作为采样点进行计算的，在不违背本发明的精神的前提下，也可以采用接收数据脉宽的其他部位作为采样点进行计算。实施例2图7出示了接口自适应采样方法的一种优选流程图，参见图7，该方法包括S702，检测接收时钟的周期；S704，检测接收时钟和接收数据的相位关系值；S706，根据周期以及相位关系值的关系，计算采样使能信号产生时间；S708，在采样使能信号产生时间产生采样使能信号，根据采样使能信号对接收数据信号进行采样。在本优选实施例中，采用根据接收时钟与接收数据之间的相位关系获取采样使能信号，并根据该采样使能信号进行采样，解决了现有技术中对时钟与数据是否同沿进行判断不准确而导致采样出错的问题，保证在采样点的前后周期内，数据不会发生变化，进而达到了正确采样的效果。其中在步骤S706时，通过如下方式计算采样使能信号产生时间当接收时钟和接收数据的相位关系值小于接收时钟的采样时间值与接收时钟的采样补偿值之和时，采样使能信号产生时间为相位关系值与采样时间值之和减去采样补偿值；当接收时钟和接收数据的相位关系值大于等于接收时钟的采样时间值与接收时钟的采样补偿值之和时，采样使能信号产生时间为相位关系值与采样时间值之差减去采样补偿值。基于图7，图8出示了接口自适应采样方法的另一种流程图，其中，步骤S702，检测接收时钟的周期的步骤之前，接口自适应采样方法还包括步骤S701，采用高频时钟将接收时钟进行两级寄存器采样，分别输出第一接收时钟和第二接收时钟，将第二接收时钟取反与第一接收时钟信号进行逻辑与处理，得到接收时钟的上升沿；并采用高频时钟将接收数据进行两级寄存器采样，分别输出第一接收数据和第二接收数据，将第二接收数据与第一接收数据信号进行异或处理，得到接收数据的变化沿。其中，S702，检测接收时钟的周期的步骤包括根据接收时钟的上升沿检测接收时钟的周期。S704，检测接收时钟和接收数据之间的相位关系值的步骤包括根据接收时钟的上升沿和接收数据的变化沿检测接收时钟和接收数据之间的相位关系值。例如通过如下方式计算采样使能信号产生时间当
权利要求
1.一种接口自适应采样方法，其特征在于，包括 检测接收时钟的周期；检测接收时钟和接收数据的相位关系值；根据所述周期以及所述相位关系值的关系，计算采样使能信号产生时间； 在所述采样使能信号产生时间产生采样使能信号，根据所述采样使能信号对接收数据信号进行采样。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述计算采样使能信号产生时间的步骤包括当所述接收时钟和所述接收数据的相位关系值小于所述接收时钟的采样时间值与所述接收时钟的采样补偿值之和时，采样使能信号产生时间为所述相位关系值与所述采样时间值之和减去所述采样补偿值；当所述接收时钟和所述接收数据的相位关系值大于等于所述接收时钟的采样时间值与所述接收时钟的采样补偿值之和时，采样使能信号产生时间为所述相位关系值与所述采样时间值之差减去所述采样补偿值。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述检测接收时钟的周期的步骤之前，还包括采用高频时钟将接收时钟进行两级寄存器采样，分别输出第一接收时钟和第二接收时钟，将第二接收时钟取反与第一接收时钟信号进行逻辑与处理，得到接收时钟的上升沿；采用高频时钟将接收数据进行两级寄存器采样，分别输出第一接收数据和第二接收数据，将第二接收数据与第一接收数据信号进行异或处理，得到接收数据的变化沿。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述检测接收时钟的周期的步骤包括 根据所述接收时钟的上升沿检测接收时钟的周期。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述检测接收时钟和接收数据之间的相位关系值的步骤包括根据所述接收时钟的上升沿和所述接收数据的变化沿检测接收时钟和接收数据之间的相位关系值。
6.一种接口自适应采样装置，其特征在于，包括 第一检测单元，用于检测接收时钟的周期；第二检测单元，用于检测接收时钟和接收数据的相位关系值； 计算单元，用于根据所述周期以及所述相位关系值的关系，计算采样使能信号产生时间；采样单元，用于在所述采样使能信号产生时间产生采样使能信号，根据所述采样使能信号对接收数据信号进行采样。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述计算单元通过以下方式计算采样使能信号产生时间当所述接收时钟和所述接收数据的相位关系值小于所述接收时钟的采样时间值与所述接收时钟的采样补偿值之和时，采样使能信号产生时间为所述相位关系值与所述采样时间值之和减去所述采样补偿值；当所述接收时钟和所述接收数据的相位关系值大于等于所述接收时钟的采样时间值与所述接收时钟的采样补偿值之和时，采样使能信号产生时间为所述相位关系值与所述采样时间值之差减去所述采样补偿值。
8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，还包括处理单元，用于采用高频时钟将接收时钟进行两级寄存器采样，分别输出第一接收时钟和第二接收时钟，将第二接收时钟取反与第一接收时钟信号进行逻辑与处理，得到接收时钟的上升沿；并采用高频时钟将接收数据进行两级寄存器采样，分别输出第一接收数据和第二接收数据，将第二接收数据与第一接收数据信号进行异或处理，得到接收数据的变化沿。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述第一检测单元具体用于根据所述接收时钟的上升沿检测接收时钟的周期。
10.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述第二检测单元具体用于根据所述接收时钟的上升沿和所述接收数据的变化沿检测接收时钟和接收数据之间的相位关系值。
全文摘要
本发明提供了一种接口自适应采样方法和装置，其中，该方法包括检测接收时钟的周期；检测接收时钟和接收数据的相位关系值；根据周期以及相位关系值的关系，计算采样使能信号产生时间；在采样使能信号产生时间产生采样使能信号，根据采样使能信号对接收数据信号进行采样。本发明解决了现有技术中对时钟与数据是否同沿进行判断不准确而导致采样出错的问题，保证在采样点的前后周期内，数据不会发生变化，进而达到了正确采样的效果。
文档编号H04L7/033GK102332975SQ201110149659
公开日2012年1月25日 申请日期2011年6月3日 优先权日2011年6月3日
发明者彭鼎祥, 林聚承 申请人:北京星网锐捷网络技术有限公司