用于产生系统时钟的系统及温度梯度检测系统的制作方法_2

文档序号:8270216阅读:来源:国知局
及方法的当前优选非限制性示范性实施例。当结合附图阅读时将从以下详细描述更明白本发明的特征及目标的以上及其它优点且将更好地理解本发明,其中:
[0019]图1示意性地说明本发明的系统的第一实施例;
[0020]图2为本发明的系统的第二实施例的示意图;以及
[0021]图3为本发明的系统的第三实施例的示意图。
【具体实施方式】
[0022]图1说明根据本发明的用于产生系统时钟信号的系统100的实施例。系统100包括经配置以产生第一时钟信号111的本机振荡器110。所述本机振荡器为(例如)恒温控制晶体振荡器或温度补偿晶体振荡器。此外,所述系统包括获取模块120,获取模块120经配置以获取第二时钟信号121。还提供提取器180以从在系统100处接收的至少一个外部信号122提取第三时钟信号181。注意,第二时钟信号可与第三时钟信号相同,在此情形中,获取模块120及提取器180为相同的模块,也参看下文论述的图2及3的示范性实施例。所述提取器可经配置以从若干外部信号122提取包含在外部信号中的时钟信号的质量。通过使用此质量,所述提取器可提取最佳外部信号且决定使用此最佳外部信号的时钟信号作为第三时钟信号181。
[0023]此外,系统100包括温度检测器,所述温度检测器经配置以检测在包含本机振荡器110的区域中的高于临界值的温度变化。当未检测到任何显著温度变化时,所述系统以正常模式操作,且在检测到显著温度变动之后,所述系统切换到反向留用模式。检测器130可进一步适于决定在系统可切换回到正常操作模式之前,在系统需要处于稳定状态的一最小时段(即,在所述时段中,不会检测到任何进一步显著温度变动)中保持在反向留用模式中。温度检测器130向时钟发生器140提供检测信号以指示是否已检测到高于临界值的温度变化,即,是否从正常模式改变到反向留用模式。
[0024]向时钟发生器140提供来自本机振荡器110的第一时钟信号111及来自提取器120的第二时钟信号121。通过使用此第一及第二时钟信号,时钟发生器140产生系统时钟信号141。时钟发生器140适于在未检测到高于临界值的任何温度变化时以第一方式产生系统时钟信号141,且在检测到高于临界值的温度变化时以第二方式产生系统时钟信号141。根据第一方式,第一时钟信号111用于产生系统时钟141,其中第二时钟信号121可用于校正第一时钟信号111。根据第二方式,第二时钟信号121用于产生系统时钟信号141。
[0025]图2说明本发明的系统200的更详细的第二实施例。系统200包括:本机振荡器210 (例如,以1MHz运行);提取器220,其用于从外部信号提取第二时钟信号;温度检测器230 ;及时钟发生器240,其用于产生系统时钟。第二时钟信号可(例如)以10MHz运行,而系统时钟信号可以200MHz运行。
[0026]温度检测器230包括另一本机振荡器231,另一本机振荡器231与本机振荡器210相比具有低热惯性。将本机振荡器210的输出及另一本机振荡器231的输出馈送到相位比较器232中。将本机振荡器210及另一振荡器231放置在相同的热环境250中。当此本机环境250中的温度改变时,因为另一振荡器231的较低热惯性,与本机振荡器210相比,由另一振荡器231产生的信号的频率将更快地变化。相位比较器231依据时间评估来自本机振荡器210的信号与来自另一振荡器231的信号之间的相位差。当相位差的依据时间的斜率改变时,这指示热环境250中的温度变化。如图2中说明,根据相位比较器231的输出,窗口比较器233可确定热环境250中的温度变化是否高于临界值。将此结果传送到时钟发生器240。本机振荡器210可在某种程度上受到保护以防温度变化影响,而另一振荡器230可为不受温度变化防护的标准廉价晶体振荡器。使用相位比较器232不断监测频率差,且当此频率差突然变化时,此为存在温度梯度的指示。突然的频率变化的量为温度梯度的度量且允许评价第一时钟信号的频率是否将受温度变化影响。所属领域的技术人员将理解,可使用任何其它合适振荡器来代替使用晶体振荡器。
[0027]时钟发生器240包括任选处理块244,处理块244经配置以使第二时钟信号221的频率乘以或除以预定因子及/或清除第二时钟信号221中的抖动。在具有10MHz的第二时钟信号221及200MHz的系统时钟241的实例中,将使用乘数“2”。此外,时钟发生器240包括数字PLL 242,PLL 242使用第一时钟信号211作为主时钟信号或基本时钟。使此主时钟信号乘以校正因子,所述校正因子是使用从一或多个外部参考导出的第二时钟信号221确定的。将数字PLL 242的输出馈送到执行无冲击切换的无冲击切换块242中。无冲击切换块243使用温度检测器230的输出来确定如何设置多路复用器245。当未检测到任何临界温度变化时,DPLL 242的输出由多路复用器245传递到PLL 246,且系统时钟将等于DPLL242的输出。当检测到临界温度变化时,所述多路复用器切换,且允许处理快244的输出被馈送到PLL 246中。PLL 246将确保当多路复用器245的切换发生时,通过调整相位而顺利地发生从DPLL 242的输出信号到处理块244的输出的转变且反之亦然。无冲击切换块242可进一步具备用于执行多路复用器245的手动切换的按钮。以那种方式,当预期临界温度变化时,(例如)因为对机柜的维护操作,可决定使用来自外部参考的第二时钟信号221而非来自本机振荡器210的第一时钟信号211。
[0028]图3说明本发明的系统300的第三实施例。系统300包括:本机振荡器310、提取器320、温度检测器330、及时钟发生器340。温度检测器330与上文参考图2描述的温度检测器230相同,且因此已省略温度检测器330的详细描述。如在图2的实施例中,温度检测器330包括:振荡器331,其与本机振荡器310相比具有低热惯性;相位比较器332 ;及窗口比较器333。
[0029]时钟发生器340包括多路复用器345,当温度检测器330未检测到临界温度变化时,多路复用器345将允许本机振荡器310的第一时钟信号311作为主时钟信号371传到数字PLL 342的输入。时钟发生器340进一步包括处理块344,处理块344适于确保从一或多个外部参考信号322导出的第二时钟信号321与第一时钟信号311同相。此外,处理块344可适于使第二时钟信号321乘以或除以合适因子。将此经处理第二时钟信号馈送到多路复用器345中,且当检测到的温度变化高于临界值时,多路复用器345将选择此经处理第二时钟信号。并且,当检测到临界变化时,处理块344的反馈环路的设置将被冻结(进一步参见),使得第一时钟信号不再影响经处理的第二时钟信号。以那种方式,取决于是否已检测到临界温度变化,被馈送到DPLL 342中的主时钟信号将为第一时钟信号311或经处理第二时钟信号321’。当温度已再次变得稳定,多路复用器将切换回到第一时钟信号。为确保顺利的往回转变,可引入延迟(参见块369),使得当在第一时钟信号311与经处理第二时钟信号321’之间不存在相位差时进行此切换,相位比较器368将检测相位差。DPLL 342使用校正因子校正主时钟信号371 (其取决于是否已检测到临界温度变化而可为第一时钟信号311或经处理第二时钟信号321’),所述校正因子是使用从一或多个外部参考322导出的第二时钟信号321确定的。
[0030]处理块344包括:参考分频器361 ;相位比较器362 ;环路滤波器363,其具有高带宽;VCO 364 ;输出分频器365 ;及反馈分频器366。参考分频器361及输出分频器365通常配置在固定值。在正常操作中(即,当未检测到任何临界温度时),使用相位比较器368及平均滤波器367以取决于第一时钟信号311与PLL 344的输出321’之间的相位差的值配置反馈分频器366。以那种方式,可使PLL的输出321’与第一时钟信号311同相。在检测到的温度梯度中,这将允许所谓的无冲击切换。此外,当检测到温度梯度时,冻结平均滤波器367的参数直到温度再次稳定为止。
当前第2页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1