頻率鎖定裝置及頻率鎖定方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明是有關(guān)于一種電子裝置，且特別是有關(guān)于一種頻率鎖定裝置及其方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 智能型手機(jī)、數(shù)字相機(jī)與MP3播放器等移動(dòng)電子裝置于近年來的成長十分迅速， 使得使用者對(duì)于裝置間的文件數(shù)據(jù)傳輸?shù)氖褂眯枨筇嵘募?shù)據(jù)的傳輸速度亦日益受 到使用者的重視。
[0003] -般而言，電子裝置間的數(shù)據(jù)傳輸可分為有線傳輸及無線傳輸，而就目前的技術(shù) 而言，有線傳輸所能達(dá)到的最高速度仍比無線傳輸?shù)乃俣雀?。就有線傳輸而言，移動(dòng)電子 裝置通?？赏ㄟ^連接端口連接到外部的電子裝置，例如個(gè)人計(jì)算機(jī)或是筆記本型計(jì)算機(jī) 等。而上述的連接端口會(huì)兼容于一個(gè)傳輸標(biāo)準(zhǔn)，例如為通用序列總線（Universal Serial Bus, USB)標(biāo)準(zhǔn)。
[0004] 在此標(biāo)準(zhǔn)下，移動(dòng)電子裝置的連接端口與外部的電子裝置之間所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)會(huì)以 某一個(gè)特定頻率來傳輸，因此連接端口必須要能產(chǎn)生此特定頻率的時(shí)鐘信號(hào)。而為了要能 符合傳輸標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)范，使得接收端（例如上述的外部的電子裝置）能夠正確的通過時(shí)鐘信 號(hào)來正確接收數(shù)據(jù)，此時(shí)鐘信號(hào)的頻率必須要穩(wěn)定。一般而言，會(huì)在連接端口中配置一個(gè)石 英振蕩器來產(chǎn)生此時(shí)鐘信號(hào)。然而，相較于其它類別的振蕩器來說，石英振蕩器所生成的時(shí) 鐘信號(hào)雖準(zhǔn)確，但所需的成本較高。并且，當(dāng)移動(dòng)電子裝置的自身溫度、環(huán)境溫度或其它條 件改變時(shí)，石英振蕩器的特性可能會(huì)改變，造成振蕩器所生成的時(shí)鐘信號(hào)的頻率會(huì)有所偏 移，而使得傳送/接收的數(shù)據(jù)的正確性下降。因此，如何在不使用石英振蕩器的限制下設(shè)計(jì) 出一個(gè)能夠準(zhǔn)確產(chǎn)生此時(shí)鐘信號(hào)，為本領(lǐng)域技術(shù)人員所關(guān)心的議題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明提供一種頻率鎖定裝置與方法，可用以鎖定射頻信號(hào)而產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的回復(fù)時(shí) 鐘信號(hào)，并對(duì)應(yīng)產(chǎn)生與調(diào)整本地時(shí)鐘信號(hào)的頻率。
[0006] 本發(fā)明的一種頻率鎖定裝置包括：鎖相回路、本地端時(shí)鐘產(chǎn)生器、數(shù)據(jù)緩沖單元以 及控制單元。鎖相回路接收射頻信號(hào)，鎖定射頻信號(hào)的相位及頻率以產(chǎn)生回復(fù)時(shí)鐘信號(hào)以 及接收數(shù)據(jù)。本地端時(shí)鐘產(chǎn)生器產(chǎn)生本地時(shí)鐘信號(hào)。數(shù)據(jù)緩沖單元耦接至鎖相回路與本地 端時(shí)鐘產(chǎn)生器。數(shù)據(jù)緩沖單元根據(jù)回復(fù)時(shí)鐘信號(hào)的頻率將接收數(shù)據(jù)寫入至數(shù)據(jù)緩沖單元中 的彈力緩沖器中，以及根據(jù)本地時(shí)鐘信號(hào)的頻率而從彈力緩沖器中讀出接收數(shù)據(jù)?？刂茊?元耦接數(shù)據(jù)緩沖單元以及本地端時(shí)鐘產(chǎn)生器，其中控制單元讀取彈力緩沖器中的寫入地址 以及讀取地址，根據(jù)寫入地址和讀取地址之間的關(guān)系傳送控制信號(hào)至本地端時(shí)鐘產(chǎn)生器以 調(diào)整本地時(shí)鐘信號(hào)的頻率。
[0007] 本發(fā)明的一種頻率鎖定方法，適用于無石英振蕩器的傳輸接口的頻率鎖定裝置。 所述頻率鎖定方法包括以下步驟。接收射頻信號(hào)，并鎖定射頻信號(hào)的相位及頻率以產(chǎn)生回 復(fù)時(shí)鐘信號(hào)以及接收數(shù)據(jù)。根據(jù)回復(fù)時(shí)鐘信號(hào)的頻率將接收數(shù)據(jù)寫入至彈力緩沖器中的寫 入地址處，以及根據(jù)本地時(shí)鐘信號(hào)的頻率而從彈力緩沖器中的讀取地址處讀出接收數(shù)據(jù)。 根據(jù)寫入地址和讀取地址之間的關(guān)系調(diào)整本地時(shí)鐘信號(hào)的頻率。
[0008] 基于上述，根據(jù)數(shù)據(jù)緩沖單元的彈力緩沖器的操作狀況來找出回復(fù)時(shí)鐘信號(hào)與本 地時(shí)鐘信號(hào)之間的關(guān)系，并基于此關(guān)系對(duì)應(yīng)地調(diào)整本地時(shí)鐘信號(hào)的頻率值，使得本地時(shí)鐘 信號(hào)可以同步于接收電路的時(shí)鐘信號(hào)。
[0009] 為讓本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉實(shí)施例，并配合所附圖式 作詳細(xì)說明如下。
【附圖說明】
[0010] 圖1為根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例所繪示頻率鎖定裝置的功能方塊示意圖。
[0011] 圖2為根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例所繪示頻率鎖定方法的流程圖。
[0012] 圖3為根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例所繪示彈力緩沖器中寫入地址與讀取地址的關(guān)系示 意圖。
[0013] 圖4為根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例所繪示頻率鎖定裝置的裝置方塊示意圖。
[0014] 圖5為根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例說明圖4所繪示頻率檢測器的功能方塊示意圖。
[0015] 圖6為根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例所繪示頻率鎖定方法的步驟流程圖。
[0016] [標(biāo)號(hào)說明]
[0017] 10:頻率鎖定裝置 110:鎖相回路 111:相位檢測器 112:電荷泵浦 113:電壓控制振蕩器 114:頻率檢測器 1141、1142:取樣單元 1143:邏輯控制單元 120:本地端時(shí)鐘產(chǎn)生器 121:數(shù)字控制振蕩器 122:鎖相回路 123:傳送端電路 130:數(shù)據(jù)緩沖單元 131:串行轉(zhuǎn)并行單元 132:數(shù)據(jù)緩沖器 140:控制單元 CS:控制信號(hào) CV:充電電壓 Dl ~D3:距離 DAT、DAT'：接收數(shù)據(jù) DATIN:數(shù)據(jù)寫入方向 DATOUT:數(shù)據(jù)讀取方向 FD:頻率差信號(hào) LCLK:本地時(shí)鐘信號(hào) LDAT:本地?cái)?shù)據(jù) PD:相位差信號(hào) RCLK:回復(fù)時(shí)鐘信號(hào) RCLK_I:同相時(shí)鐘信號(hào) RCLK_Q:正交時(shí)鐘信號(hào) RD_ADD、RD_ADD'：讀取地址 S201 ~S203、S601 ~S611:步驟 SDl、SD2:取樣數(shù)據(jù) SIG、SIG'；射頻信號(hào) WR_ADD、WR_ADD'：寫入地址
【具體實(shí)施方式】
[0018] 圖1為根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例所繪示頻率鎖定裝置的功能方塊圖。請(qǐng)參照?qǐng)D1，頻率 鎖定裝置10包括鎖相回路（Phase Locked Loop, PLL) 110、本地端時(shí)鐘產(chǎn)生器120、數(shù)據(jù)緩 沖單元130以及控制單元140。鎖相回路110從頻率鎖定裝置10的外部裝置（例如通過 傳輸接口所連接的外部電子裝置）接收射頻信號(hào)SIG。所述傳輸接口可以是任何有線傳輸 接口或是任何無線通訊接口。鎖相回路110可以鎖定射頻信號(hào)SIG的相位及/或頻率，以 對(duì)應(yīng)產(chǎn)生回復(fù)時(shí)鐘信號(hào)RCLK以及接收數(shù)據(jù)DAT。本地端時(shí)鐘產(chǎn)生器120可以產(chǎn)生本地時(shí) 鐘信號(hào)LCLK，并且依據(jù)控制信號(hào)CS的控制而對(duì)應(yīng)決定本地時(shí)鐘信號(hào)LCLK的頻率。數(shù)據(jù)緩 沖單元130耦接至鎖相回路110與本地端時(shí)鐘產(chǎn)生器120。數(shù)據(jù)緩沖單元130根據(jù)回復(fù)時(shí) 鐘信號(hào)RCLK的頻率將接收數(shù)據(jù)DAT寫入至數(shù)據(jù)緩沖單元130的彈力緩沖器中的寫入地址 WR_ADD處，以及根據(jù)本地時(shí)鐘信號(hào)LCLK的頻率而從彈力緩沖器中的讀取地址RD_ADD處讀 出接收數(shù)據(jù)DAT'給下一級(jí)電路（未繪示）。
[0019] 控制單元140耦接數(shù)據(jù)緩沖單元130以及本地端時(shí)鐘產(chǎn)生器120?？刂茊卧?40 讀取數(shù)據(jù)緩沖單元130的彈力緩沖器中的寫入地址WR_ADD以及讀取地址RD_ADD。根據(jù)寫 入地址WR_ADD和讀取地址RD_ADD之間的關(guān)系，控制單元140傳送控制信號(hào)CS至本地端時(shí) 鐘產(chǎn)生器120以調(diào)整本地時(shí)鐘信號(hào)LCLK的頻率。
[0020] 圖2為根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例所繪示頻率鎖定方法的流程圖。圖2所示頻率鎖定方 法可以適用于無石英振蕩器的傳輸接口的頻率鎖定裝置（例如圖1所示頻率鎖定裝置10)。 請(qǐng)參照?qǐng)D2,首先，在步驟S201時(shí)，接收射頻信號(hào)，以及鎖定射頻信號(hào)的相位及頻率以產(chǎn)生 回復(fù)時(shí)鐘信號(hào)以及接收數(shù)據(jù)。然后在步驟S202時(shí)，根據(jù)回復(fù)時(shí)鐘信號(hào)的頻率將接收數(shù)據(jù)寫 入至彈力緩沖器中的寫入地址處，以及根據(jù)本地時(shí)鐘信號(hào)的頻率而從彈力緩沖器中的讀取 地址處讀出接收數(shù)據(jù)。接著在步驟S203時(shí)，根據(jù)寫入地址和讀取地址之間的關(guān)系調(diào)整本地 時(shí)鐘信號(hào)的頻率。
[0021] 其中，上述彈力緩沖器（例如，包括于圖1所述數(shù)據(jù)緩沖單元130中）為先進(jìn)先出 (First in, First out, FIFO)的緩沖器，可以以預(yù)定的寫入頻率的速度（例如圖1所示實(shí) 施例中的回復(fù)時(shí)鐘信號(hào)RCLK)將接收數(shù)據(jù)寫入所述的彈力緩沖器中，再接著以另一預(yù)定的 讀取頻率（例如圖1所示實(shí)施例中的本地時(shí)鐘信號(hào)LCLK)讀取出所述的接收數(shù)據(jù)。根據(jù)這 樣的特性，彈性緩沖器便可以用來補(bǔ)償數(shù)據(jù)寫入速度與數(shù)據(jù)讀取速度之間的差值，使得數(shù) 據(jù)不因回復(fù)時(shí)鐘信號(hào)RCLK與本地時(shí)鐘信號(hào)LCLK兩者的頻率差而有錯(cuò)漏的問題。頻率鎖定 裝置10的控制單元140可根據(jù)在此彈性緩沖器在寫入操作和讀取操作的關(guān)系中，判斷寫入 頻率（回復(fù)時(shí)鐘信號(hào)RCLK的頻率）和讀取頻率（本地時(shí)鐘信號(hào)LCLK的頻率）之間的關(guān)系 (例如相位差，或是頻率差）。
[0022] 在本實(shí)施例中，頻率鎖定裝置10的控制單元14