專(zhuān)利名稱(chēng)：同步時(shí)鐘及幀頭不間斷供應(yīng)電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及通訊板間同步時(shí)鐘及幀頭，尤其涉及ST-BUS、GCI和其它TDM總線系統(tǒng)中，為系統(tǒng)內(nèi)TDM總線提供不間斷的同步時(shí)鐘和幀頭的電路。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有的公共交換電話網(wǎng)PSTN系統(tǒng)中，系統(tǒng)內(nèi)通常通過(guò)串行通信總線ST-BUS，通用電路接口GCI和其它時(shí)分復(fù)用TDM總線通訊，此時(shí)需要時(shí)鐘模塊為系統(tǒng)提供統(tǒng)一的時(shí)鐘及同步信號(hào)?，F(xiàn)有技術(shù)中各單板通常直接使用系統(tǒng)提供的同步時(shí)鐘及幀頭，雖然部分設(shè)計(jì)使用了同步時(shí)鐘鎖相技術(shù)，但是對(duì)同步幀頭沒(méi)做處理，仍然無(wú)法實(shí)現(xiàn)同步時(shí)鐘及幀頭不間斷供應(yīng)。
各單板直接使用時(shí)鐘模塊提供的時(shí)鐘及同步信號(hào)，在特定情況下，會(huì)產(chǎn)生一些問(wèn)題或不便，主要表現(xiàn)在時(shí)鐘主備切換時(shí)，同步時(shí)鐘可能會(huì)短暫間斷或變形，這時(shí)很容易出現(xiàn)誤碼。更嚴(yán)重的情況下，當(dāng)時(shí)鐘丟失時(shí)，鏈路也會(huì)丟失，甚至部分芯片無(wú)法工作，時(shí)鐘恢復(fù)后則需要重新建鏈。如果采用本電路可最大限度避免以上問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種同步時(shí)鐘及幀頭不間斷供應(yīng)電路，實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘及幀頭的持續(xù)不間斷供給，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。主要解決的技術(shù)問(wèn)題是當(dāng)系統(tǒng)時(shí)鐘正常時(shí)，本實(shí)用新型電路所產(chǎn)生的同步時(shí)鐘及幀頭在頻率和相位上與系統(tǒng)提供的時(shí)鐘及幀頭嚴(yán)格一致，而當(dāng)系統(tǒng)時(shí)鐘丟失時(shí)，還能繼續(xù)供給同步時(shí)鐘及幀頭。
本實(shí)用新型方案采用純硬件實(shí)現(xiàn)方式。設(shè)計(jì)一種同步時(shí)鐘及幀頭不間斷供應(yīng)電路，它包括鎖相環(huán)PLL部分和電可編程邏輯器件EPLD部分；所述鎖相環(huán)部分是一個(gè)用戶可配置的鎖相環(huán)集成電路，它集成了以下功能塊并依次聯(lián)接鑒相器、運(yùn)算放大器、壓控晶體振蕩器、可選的分頻輸出電路，在鑒相器和壓控晶體振蕩器之間聯(lián)接低通濾波器；所述電可編程邏輯器件部分包括EPLD幀頭產(chǎn)生電路和分頻電路；輸入的系統(tǒng)同步時(shí)鐘經(jīng)分頻電路處理后，作為鑒相器的數(shù)據(jù)輸入；通過(guò)鎖相環(huán)再生出一個(gè)上升、下降沿、無(wú)抖動(dòng)的時(shí)鐘信號(hào)，經(jīng)過(guò)鎖相環(huán)鎖定后，在輸出端Out輸出一個(gè)整形后的同步時(shí)鐘信號(hào)；該同步時(shí)鐘信號(hào)一方面作為鑒相器的時(shí)鐘輸入Clkin，另一方面作為EPLD幀頭產(chǎn)生電路的時(shí)鐘輸入；當(dāng)系統(tǒng)時(shí)鐘丟失時(shí)，鎖相環(huán)輸出報(bào)警信號(hào)Los，該信號(hào)用于驅(qū)動(dòng)鎖相環(huán)的Losin電路；當(dāng)Los置1后，此時(shí)壓控晶體振蕩器的控制電壓被置為VCC/2，環(huán)路濾波運(yùn)算放大器輸出中值，使壓控晶體振蕩器輸出為標(biāo)稱(chēng)頻率；一旦系統(tǒng)時(shí)鐘恢復(fù)后又能夠快速被鎖定。同步幀頭由EPLD產(chǎn)生，也是本設(shè)計(jì)的關(guān)鍵所在，該幀頭由整形后的干凈的不間斷同步時(shí)鐘產(chǎn)生，并且通過(guò)系統(tǒng)同步幀頭同步；這樣通過(guò)EPLD幀頭產(chǎn)生電路再生出一個(gè)平滑、無(wú)毛刺的不間斷同步幀頭。
上述方案中，所述EPLD幀頭產(chǎn)生電路包括計(jì)數(shù)電路和組合邏輯。
上述方案中，所述同步幀頭采樣于不間斷同步時(shí)鐘的下降沿，因此抗干擾能力強(qiáng)，即使系統(tǒng)同步幀頭有毛刺或部分丟失，仍然能完全恢復(fù)出正常幀頭，同時(shí)對(duì)同步幀頭也有整形功能。
本實(shí)用新型的電路可實(shí)現(xiàn)不間斷同步時(shí)鐘和幀頭供應(yīng)，同時(shí)對(duì)系統(tǒng)同步時(shí)鐘具有優(yōu)化整形功能。當(dāng)同步時(shí)鐘丟失，本系統(tǒng)能無(wú)縫切換到自由振蕩，繼續(xù)提供時(shí)鐘及幀頭；當(dāng)時(shí)鐘重新恢復(fù)，立刻同步到系統(tǒng)同步時(shí)鐘。時(shí)鐘主備切換時(shí)，短時(shí)間不會(huì)有誤碼。本方案實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，使用純硬件方法，無(wú)需任何軟件介入，保持單板工作。特別是在單板調(diào)試階段，可不需要外部時(shí)鐘，方便調(diào)試。


圖1是同步時(shí)鐘及幀頭不間斷供應(yīng)電路的電路原理圖。
具體實(shí)施方式
參照?qǐng)D1，本實(shí)用新型的電路包括一鎖相環(huán)PLL部分1和一電可編程邏輯器件EPLD部分2；鎖相環(huán)PLL部分1是一個(gè)用戶可配置的鎖相環(huán)集成電路，它集成了以下功能塊鑒相器11、運(yùn)算放大器12、壓控晶體振蕩器13、可選的分頻輸出電路14等。該鎖相環(huán)集成電路應(yīng)用范圍包括時(shí)鐘恢復(fù)和數(shù)據(jù)信號(hào)的再生成、時(shí)鐘信號(hào)的變頻和整形、同步化時(shí)鐘網(wǎng)絡(luò)和時(shí)鐘頻率合成。用戶可根據(jù)要求選擇合適的設(shè)計(jì)低通濾波器15的R1、Rf、Cf參數(shù)，正向端偏置電壓(壓控晶體振蕩器的控制電壓)VCC/2，可通過(guò)兩個(gè)電阻分壓而得，本設(shè)計(jì)采用兩個(gè)合適的電阻，產(chǎn)生VCC/2的電壓。鎖相環(huán)檢測(cè)的數(shù)據(jù)丟失標(biāo)志Los直接用于驅(qū)動(dòng)Losin，當(dāng)時(shí)鐘丟失時(shí)，VCXO輸出標(biāo)稱(chēng)頻率。鎖相后的同步時(shí)鐘信號(hào)作為鑒相器的時(shí)鐘輸入Clkin。這樣鎖相后的時(shí)鐘就與系統(tǒng)輸入同步時(shí)鐘完全同步，相位一致。不間斷同步幀頭則由EPLD部分2產(chǎn)生，該部分包括分頻電路21、計(jì)數(shù)電路22和組合邏輯23，分頻電路21、計(jì)數(shù)電路22組成EPLD幀頭產(chǎn)生電路。輸入的系統(tǒng)同步時(shí)鐘經(jīng)分頻電路21處理后，作為鑒相器11的數(shù)據(jù)輸入，鑒相器11的數(shù)據(jù)輸入端為晶體管-晶體管邏輯電平TTL。不間斷同步幀頭由鎖相環(huán)電路輸出的不間斷同步時(shí)鐘計(jì)數(shù)產(chǎn)生，系統(tǒng)同步幀頭用于計(jì)數(shù)器同步，使EPLD產(chǎn)生的不間斷同步幀頭與輸入的系統(tǒng)同步幀頭完全一致，同時(shí)系統(tǒng)同步幀頭丟失時(shí)，EPLD仍然會(huì)產(chǎn)生不間斷同步幀頭輸出。
本實(shí)用新型的作用是當(dāng)有同步時(shí)鐘供給時(shí)，工作時(shí)鐘完全同步于系統(tǒng)時(shí)鐘，當(dāng)無(wú)系統(tǒng)同步時(shí)鐘時(shí)，鎖相電路自由振蕩，維持時(shí)鐘供給。當(dāng)有系統(tǒng)不間斷同步幀頭時(shí)，EPLD所產(chǎn)生幀頭與系統(tǒng)同步幀頭一致，當(dāng)無(wú)系統(tǒng)同步幀頭時(shí)，幀頭由EPLD產(chǎn)生。實(shí)現(xiàn)了同步時(shí)鐘的無(wú)縫持續(xù)供給。
本實(shí)用新型具有時(shí)鐘平滑和時(shí)鐘再生功能。時(shí)鐘平滑可優(yōu)化時(shí)鐘信號(hào)，提高時(shí)鐘可靠性。時(shí)鐘再生，為單板提供不間斷時(shí)鐘。本電路將系統(tǒng)提供的不間斷同步時(shí)鐘及幀頭經(jīng)處理后再供各單板使用。時(shí)鐘主備切換時(shí)，短時(shí)間不會(huì)有誤碼。當(dāng)時(shí)鐘丟失時(shí)，鏈路連接可依舊保持，并且芯片仍可工作，一旦時(shí)鐘恢復(fù)，通訊可迅速恢復(fù)正常，無(wú)需重新建鏈。特別是在單板調(diào)試階段，可不需要外部時(shí)鐘，很方便調(diào)試。
權(quán)利要求1.一種同步時(shí)鐘及幀頭不間斷供應(yīng)電路，其特征是，它包括鎖相環(huán)部分和電可編程邏輯器件部分；所述鎖相環(huán)部分集成了以下功能塊并依次聯(lián)接鑒相器、運(yùn)算放大器、壓控晶體振蕩器、可選的分頻輸出電路，在鑒相器和壓控晶體振蕩器之間聯(lián)接低通濾波器；所述電可編程邏輯器件部分包括幀頭產(chǎn)生電路和分頻電路；輸入的系統(tǒng)同步時(shí)鐘經(jīng)分頻電路處理后，作為鑒相器的數(shù)據(jù)輸入；通過(guò)鎖相環(huán)再生出一個(gè)上升、下降沿、無(wú)抖動(dòng)的時(shí)鐘信號(hào)，經(jīng)過(guò)鎖相環(huán)鎖定后，在輸出端輸出一個(gè)整形后的同步時(shí)鐘信號(hào)；該同步時(shí)鐘信號(hào)一方面作為鑒相器的時(shí)鐘輸入，另一方面作為幀頭產(chǎn)生電路的時(shí)鐘輸入；通過(guò)幀頭產(chǎn)生電路再生出一個(gè)平滑、無(wú)毛刺的不間斷同步幀頭。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的同步時(shí)鐘及幀頭不間斷供應(yīng)電路，其特征是，所述幀頭產(chǎn)生電路包括計(jì)數(shù)電路和組合邏輯。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的同步時(shí)鐘及幀頭不間斷供應(yīng)電路，其特征是，所述同步幀頭采樣于不間斷同步時(shí)鐘的下降沿。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的同步時(shí)鐘及幀頭不間斷供應(yīng)電路，其特征是，所述低通濾波器包括依次聯(lián)接的電阻R1、Rf、電容Cf，正向端偏置電壓為VCC/2，通過(guò)兩個(gè)電阻分壓而得。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型提供一種同步時(shí)鐘及幀頭不間斷供應(yīng)電路。它包括鎖相環(huán)部分和電可編程邏輯器件部分；所述鎖相環(huán)部分集成了以下功能塊并依次聯(lián)接鑒相器、運(yùn)算放大器、壓控晶體振蕩器、可選的分頻輸出電路，在鑒相器和壓控晶體振蕩器之間聯(lián)接低通濾波器；所述電可編程邏輯器件部分包括幀頭產(chǎn)生電路和分頻電路。本實(shí)用新型可實(shí)現(xiàn)不間斷同步時(shí)鐘和幀頭供應(yīng)，同時(shí)對(duì)系統(tǒng)同步時(shí)鐘具有優(yōu)化整形功能。
文檔編號(hào)H03L7/00GK2865141SQ200520118720
公開(kāi)日2007年1月31日 申請(qǐng)日期2005年9月12日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月12日
發(fā)明者曹曉建 申請(qǐng)人:中興通訊股份有限公司