專利名稱：非整數(shù)分頻器及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及分頻電路的技術(shù)，特別是涉及采用相位吞噬技術(shù)的非整數(shù) 分頻器及其方法。
背景技術(shù)：
分頻電路的應(yīng)用范圍相當(dāng)廣泛，例如頻率合成器、鎖相回路、通訊裝 置等等，都需要利用分頻電路來(lái)產(chǎn)生具有適當(dāng)頻率的訊號(hào)?，F(xiàn)有的分頻電 路多半設(shè)計(jì)用來(lái)進(jìn)行整數(shù)分頻的運(yùn)作。然而，整數(shù)分頻電路的實(shí)際應(yīng)用范 圍有其局限性。例如，當(dāng)系統(tǒng)需要對(duì)一特定訊號(hào)進(jìn)行非整數(shù)分頻時(shí)，便難 以利用整數(shù)分頻器來(lái)達(dá)到所需的目的。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的目的之一在于提供非整數(shù)分頻器及其相關(guān)方法， 以解決上述問(wèn)題。
本發(fā)明的實(shí)施例中提供了一種非整數(shù)分頻器，其包含有 一多相時(shí)鐘 產(chǎn)生器，用來(lái)產(chǎn)生對(duì)應(yīng)一輸入訊號(hào)的多個(gè)不同相位的時(shí)鐘訊號(hào)； 一第一相 位選擇單元，耦接于該多相時(shí)鐘產(chǎn)生器，用來(lái)依據(jù)一第一相位選擇訊號(hào)選 擇該多個(gè)時(shí)鐘訊號(hào)的其中之一以作為 一第 一時(shí)鐘訊號(hào)； 一第二相位選擇單
元，耦接于該多相時(shí)鐘產(chǎn)生器，用來(lái)依據(jù)一第二相位選擇訊號(hào)選擇該多個(gè) 時(shí)鐘訊號(hào)的其中之一以作為一第二時(shí)鐘訊號(hào)； 一無(wú)突波多工器，耦接于該 第一、第二相位選擇單元，用來(lái)選擇性輸出該第一、第二時(shí)鐘訊號(hào)的其中 之一； 一控制電路，耦接于該第一、第二相位選擇單元與該無(wú)突波多工器， 用來(lái)依據(jù)一除數(shù)設(shè)定產(chǎn)生該第一、第二相位選擇訊號(hào)，并控制該無(wú)突波多 工器切換該第一、第二時(shí)鐘訊號(hào)的時(shí)序；以及一計(jì)數(shù)器，耦接于該無(wú)突波 多工器，用來(lái)依據(jù)該無(wú)突波多工器的輸出產(chǎn)生一分頻訊號(hào)。
本發(fā)明的實(shí)施例還提供一種非整數(shù)分頻方法，其包含有(a)產(chǎn)生對(duì) 應(yīng)一輸入訊號(hào)的多個(gè)不同相位的時(shí)鐘訊號(hào)；(b)依據(jù)一第一相位選擇訊號(hào)選擇該多個(gè)時(shí)鐘訊號(hào)的其中之一以作為一第一時(shí)鐘訊號(hào)；(C)依據(jù)一第二 相位選擇訊號(hào)選擇該多個(gè)時(shí)鐘訊號(hào)的其中之一以作為 一 第二時(shí)鐘訊號(hào)；(d)
選擇性輸出該第一、第二時(shí)鐘訊號(hào)的其中之一；(e)依據(jù)一除數(shù)設(shè)定產(chǎn)生 該第一、第二相位選擇訊號(hào)，并控制步驟(d)切換該第一、第二時(shí)鐘訊號(hào)的 時(shí)序；以及(f)依據(jù)步驟(d)的輸出產(chǎn)生一分頻訊號(hào)。


圖1為本發(fā)明的非整數(shù)分頻器的一實(shí)施例簡(jiǎn)化后的方塊圖。
圖2為圖1中的多相時(shí)鐘產(chǎn)生器所產(chǎn)生的多個(gè)不同相位的時(shí)鐘訊號(hào)的 一實(shí)施例的示意圖。
圖3為圖1中的控制電路的一實(shí)施例的方塊圖。
圖4為圖1中的無(wú)突波多工器的一實(shí)施例的方塊圖。
圖5為圖1中的無(wú)突波多工器由一第一時(shí)鐘訊號(hào)切換至一第二時(shí)鐘訊 號(hào)的一實(shí)施例的時(shí)序圖。
圖6為圖1中的無(wú)突波多工器由一第一時(shí)鐘訊號(hào)切換至一第二時(shí)鐘訊 號(hào)的另一實(shí)施例的時(shí)序圖。
附圖符號(hào)說(shuō)明
100非整數(shù)分頻器
110多相時(shí)鐘產(chǎn)生器
120、 130相位選擇單元
140無(wú)突波多工器
150計(jì)數(shù)器
160控制電路
310決定單元
312計(jì)算單元
314、 324延遲級(jí)
320工作時(shí)鐘產(chǎn)生器
322D型觸發(fā)器
330、 340、 350、 360緩沖級(jí)
410同步單元420、 430 控制邏輯
440、 450 門控單元 460 還輯單元
500、 600 時(shí)序圖
512、 524、 614、 624 負(fù)緣
522 、 612、 622 正緣
具體實(shí)施例方式
請(qǐng)參考圖1，其所繪示為本發(fā)明一實(shí)施例的非整數(shù)分頻器(fraction-N frequency divider) IOO筒化后的方塊圖。非整數(shù)分頻器100用來(lái)依據(jù)一 除數(shù)設(shè)定Di對(duì)一輸入訊號(hào)Si進(jìn)行非整數(shù)分頻，以產(chǎn)生一分頻訊號(hào)CKOUT。 如圖所示，非整數(shù)分頻器100包含有一多相時(shí)鐘產(chǎn)生器110、 一第一相位選 擇單元120、 一第二相位選擇單元130、 一無(wú)突波多工器(gHtch-free 固ltiplexer) 140、 一計(jì)數(shù)器150、以及一控制電路160。多相時(shí)鐘產(chǎn)生器 110用來(lái)產(chǎn)生對(duì)應(yīng)該輸入訊號(hào)Si的多個(gè)不同相位的時(shí)鐘訊號(hào)CKP。-CKPn—15 如圖2所示。多相時(shí)鐘產(chǎn)生器110所產(chǎn)生的該多個(gè)時(shí)鐘訊號(hào)CKP。-CKP^的頻 率皆與該輸入訊號(hào)Si相同。接著，該多個(gè)時(shí)鐘訊號(hào)CKP。-CKPn-i會(huì)平行輸入 第一及第二相位選擇單元120及130。實(shí)作上，多相時(shí)鐘產(chǎn)生器IIO可用一 多相鎖相回路(multi-phase PLL )或一延遲鎖定回3各(DLL)等電路來(lái)實(shí) 現(xiàn)，而第一相位選擇單元120與第二相位選擇單元130則皆可用一多工器 來(lái)實(shí)現(xiàn)。
在非整數(shù)分頻器100中，控制電路160用來(lái)依據(jù)一除數(shù)設(shè)定Di產(chǎn)生(或 調(diào)整) 一第一相位選擇訊號(hào)PN1與一第二相位選擇訊號(hào)PN2，以控制第一、 第二相位選擇單元120及130的運(yùn)作。進(jìn)一步而言，第一相位選擇單元120 會(huì)依據(jù)該第 一相位選擇訊號(hào)PN1選擇并輸出該多個(gè)時(shí)鐘訊號(hào)CKP。-CKP^的其 中之一，以作為一第一時(shí)鐘訊號(hào)CK1,而第二相位選擇單元130則會(huì)依據(jù)該 第二相位選擇訊號(hào)PN2選擇并輸出該多個(gè)時(shí)鐘訊號(hào)CKP6-CKPw的其中之一， 以作為一第二時(shí)鐘訊號(hào)CK2。無(wú)突波多工器140則會(huì)接收該第一、第二時(shí)鐘 訊號(hào)CK1及CK2,并依據(jù)控制電路160的指示來(lái)選擇性輸出該第一、第二時(shí) 鐘訊號(hào)CK1及CK2的其中之一，以提供一無(wú)突波時(shí)鐘訊號(hào)(glitch-free clock) GFCK。接著，計(jì)數(shù)器150會(huì)依據(jù)該無(wú)突波時(shí)鐘訊號(hào)GFCK產(chǎn)生一分頻訊號(hào)CK0UT。
在運(yùn)作上，控制電路160會(huì)依據(jù)該除數(shù)設(shè)定Di交替地(alternately) 調(diào)整該第一、第二相位選擇訊號(hào)PN1及PN2，以輪流改變?cè)摰谝?、第二相?選擇單元120及130兩者的輸出訊號(hào)(亦即該第一、第二時(shí)鐘訊號(hào)CK1及 CK2)的相位。無(wú)突波多工器140則會(huì)依據(jù)控制電路160的控制，交替地于 該第一、第二時(shí)鐘訊號(hào)CK1及CK2兩者間進(jìn)行切換。控制電路160會(huì)控制 無(wú)突波多工器140切換該第一、第二時(shí)鐘訊號(hào)CK1及CK2的時(shí)序，以避免 無(wú)突波多工器140所輸出的無(wú)突波時(shí)鐘訊號(hào)GFCK中出現(xiàn)不該有的突波 (glUch)。在本實(shí)施例中，控制電路160會(huì)在無(wú)突波多工器140完成切換 時(shí)鐘訊號(hào)的動(dòng)作后，才調(diào)整未被選擇的時(shí)鐘訊號(hào)的相位。舉例而言，當(dāng)無(wú) 突波多工器140由該第一時(shí)鐘訊號(hào)CK1切換至該第二時(shí)鐘訊號(hào)CK2后，控 制電路160才會(huì)調(diào)整該第一相位選擇訊號(hào)PN1,以控制第一相位選擇單元 120改變?cè)摰谝粫r(shí)鐘訊號(hào)CK1的相位。在第一相位選擇單元120改變?cè)摰谝?時(shí)鐘訊號(hào)CK1的相位的過(guò)程中，由于無(wú)突波多工器140的輸出為該第二時(shí) 鐘訊號(hào)CK2,故即使該第一時(shí)鐘訊號(hào)CK1在相位調(diào)整的過(guò)程中有突波產(chǎn)生， 對(duì)無(wú)突波多工器140當(dāng)時(shí)的輸出也不會(huì)有任何影響。
請(qǐng)參考圖3,其所繪示為本發(fā)明的控制電路160的一實(shí)施例的方塊圖。 本實(shí)施例的控制電路160包含一決定單元310、 一工作時(shí)鐘產(chǎn)生器320、 一 第一緩沖級(jí)(buffering stage) 330、 一第二緩沖級(jí)340、 一第三緩沖級(jí) 350、以及一第四緩沖級(jí)360。決定單元310會(huì)依據(jù)該除數(shù)設(shè)定Di產(chǎn)生對(duì)應(yīng) 于一目標(biāo)相位Pt的一相位選纟奪訊號(hào)Pnext,并依據(jù)前次輸出的相位選擇訊 號(hào)所對(duì)應(yīng)的一相位與該目標(biāo)相位Pt間的相位關(guān)系來(lái)產(chǎn)生一判斷訊號(hào)NegO。 在本例中，決定單元310包含有一計(jì)算單元312以及一第一延遲級(jí)(delay ) 314。第一延遲級(jí)314用來(lái)施加一第一延遲量予計(jì)數(shù)器150所輸出的分頻訊 號(hào)CKOUT。計(jì)算單元312則會(huì)依據(jù)該除數(shù)設(shè)定Di計(jì)算出無(wú)突波多工器l40 下一次切換時(shí)應(yīng)選擇的目標(biāo)相位Pt,并判斷該目標(biāo)相位Pt與該無(wú)突波時(shí)鐘 訊號(hào)GFCK目前的相位Pcurrent兩者間的關(guān)系。在本實(shí)施例中，若該目標(biāo) 相位Pt領(lǐng)先該無(wú)突波時(shí)鐘訊號(hào)GFCK目前的相位Pcurrent ，則計(jì)算單元312 會(huì)將該判斷訊號(hào)NegO設(shè)為邏輯1;反之，若該目標(biāo)相位Pt落后或相同于該 無(wú)突波時(shí)鐘訊號(hào)GFCK目前的相位Pcurrent，則計(jì)算單元312會(huì)將該判斷訊 號(hào)NegO設(shè)為邏輯0。計(jì)算單元312會(huì)于第一延遲級(jí)314的輸出訊號(hào)的一預(yù)
9定邊緣(例如正緣)觸發(fā)時(shí)，輸出該判斷訊號(hào)NegO以及用來(lái)指示該目標(biāo)相 位Pt的相位選木,訊號(hào)Pnext。
工作時(shí)鐘產(chǎn)生器320用來(lái)依據(jù)計(jì)數(shù)器150所輸出的分頻訊號(hào)CKOUT,產(chǎn) 生不同相位的一第一工作時(shí)鐘W1與一第二工作時(shí)鐘W2。在本實(shí)施例中，工 作時(shí)鐘產(chǎn)生器320利用一 D型觸發(fā)器(D-type flip-flop, DFF ) 322搭配 一第二延遲級(jí)324來(lái)實(shí)現(xiàn)。如圖3所示，D型觸發(fā)器322的時(shí)鐘輸入端耦接 于第二延遲級(jí)324的輸出，其非反相數(shù)據(jù)輸出端(non-inverted data output)耦接于第一緩沖級(jí)330,而其反相數(shù)據(jù)輸出端(inverted data output )則耦接于其數(shù)據(jù)輸入端與第二緩沖級(jí)340。第二延遲級(jí)324用來(lái)施 加一第二延遲量予計(jì)數(shù)器150所輸出的該分頻訊號(hào)CKOUT,其中該第二延遲 量大于第一延遲級(jí)314所提供的該第一延遲量。D型觸發(fā)器322則會(huì)依據(jù)第 二延遲級(jí)324的輸出訊號(hào)來(lái)產(chǎn)生互為反相的第一工作時(shí)鐘Wl與第二工作時(shí) 鐘W2。
如圖3所示，第一緩沖級(jí)330與第二緩沖級(jí)340兩者皆耦接于決定單 元310與工作時(shí)鐘產(chǎn)生器320。第一緩沖級(jí)330與第二緩沖級(jí)340都會(huì)接收 決定單元310所輸出的相位選擇訊號(hào)Pnext,但第一緩沖級(jí)330于該第一工 作時(shí)鐘W1的一預(yù)定邊緣(例如正緣)觸發(fā)時(shí)輸出該相位選擇訊號(hào)Pnext以 作為該第一相位選擇訊號(hào)PN1,而第二緩沖級(jí)340則于該第二工作時(shí)鐘W2 的一預(yù)定邊緣(例如正緣)觸發(fā)時(shí)輸出該相位選擇訊號(hào)Pnext以作為該第 二相位選擇訊號(hào)PN2。實(shí)作上，該第一、第二相位選擇訊號(hào)PN1與PN2可能 包含多個(gè)位，故第一緩沖級(jí)330與第二緩沖級(jí)340兩者可用多個(gè)串接的觸 發(fā)器(例如圖3所示的D型觸發(fā)器)來(lái)實(shí)現(xiàn)。
在控制電路160中，第三緩沖級(jí)350用來(lái)接收該第二工作時(shí)鐘W2，并 于該分頻訊號(hào)CKOUT的一預(yù)定邊緣(例如正緣)觸發(fā)時(shí)，輸出該第二工作 時(shí)鐘W2以作為一選擇訊號(hào)Sel。第四緩沖級(jí)360則用來(lái)接收該判斷訊號(hào) NegQ,并于該分頻訊號(hào)CKOUT的該預(yù)定邊緣觸發(fā)時(shí)，輸出該判斷訊號(hào)NegO 以作為一相位關(guān)系訊號(hào)Neg。本實(shí)施例的控制電路160即利用該選擇訊號(hào) Sel與該相位關(guān)系訊號(hào)Neg,來(lái)控制無(wú)突波多工器14Q切換該第一、第二時(shí) 鐘訊號(hào)CKl及CK2的時(shí)序。在本實(shí)施例中，當(dāng)該選擇訊號(hào)Sel為邏輯0時(shí)， 代表無(wú)突波多工器140需切換至該第一時(shí)鐘訊號(hào)CK1;而當(dāng)該選擇訊號(hào)Sel 為邏輯l時(shí)，則代表無(wú)突波多工器140需切換至該第二時(shí)鐘訊號(hào)CK2。實(shí)作上，第三緩沖級(jí)350與第四緩沖級(jí)360皆可用一觸發(fā)器(如圖3所示的D型觸發(fā)器)來(lái)實(shí)現(xiàn)。如圖3所示，由于D型觸發(fā)器322的反相數(shù)據(jù)輸出端耦接于其數(shù)據(jù)輸入端，故該選擇訊號(hào)Sel會(huì)交替地于邏輯0與邏輯1兩者
間進(jìn)行切換。
請(qǐng)參考圖4，其為本發(fā)明的無(wú)突波多工器140的一實(shí)施例的方塊圖。在本例中，無(wú)突波多工器140包含有一同步單元410、 一第一控制邏輯420、一第二控制邏輯430、 一第一門控單元(gatingunit) 440、 一第二門控單元450、以及一邏輯單元(logic unit) 460。同步單元410用來(lái)將該選擇訊號(hào)Sel及該相位關(guān)系訊號(hào)Neg兩者與該無(wú)突波時(shí)鐘訊號(hào)GFCK進(jìn)行同步，以輸出一同步后的選擇訊號(hào)Seld與一同步后的相位關(guān)系訊號(hào)Negd。同步單元410可于該無(wú)突波時(shí)鐘訊號(hào)GFCK的一特定邊緣(例如正緣)觸發(fā)時(shí)，將所收到的選擇訊號(hào)Sel及相位關(guān)系訊號(hào)Neg輸出成為同步后的選擇訊號(hào)Seld與同步后的相位關(guān)系訊號(hào)Negd。實(shí)作上，可利用觸發(fā)器來(lái)實(shí)現(xiàn)同步單元410的功能。在本實(shí)施例中，若該同步后的選擇訊號(hào)Seld為邏輯1，代表無(wú)突波多工器140需由該第一時(shí)鐘訊號(hào)CK1切換至該第二時(shí)鐘訊號(hào)CK2;反的，若該同步后的選擇訊號(hào)Seld為遷輯0,則代表無(wú)突波多工器l40需由該第二時(shí)鐘訊號(hào)CK2切換至該第一時(shí)鐘訊號(hào)CK1。
接著，第一控制邏輯420與第二控制邏輯430會(huì)依據(jù)該同步后的選擇訊號(hào)Seld與該同步后的相位關(guān)系訊號(hào)Negd，來(lái)分別控制第一門控單元"0與第二門控單元450的運(yùn)作。第一門控單元440會(huì)接收該第一時(shí)鐘訊號(hào)CK1與第一控制邏輯420所產(chǎn)生的一第一門控訊號(hào)GE1,并于該第一門控訊號(hào)GE1致能時(shí)輸出該第一時(shí)鐘訊號(hào)CK1。當(dāng)該第一門控訊號(hào)GE1處于禁能電平(在本實(shí)施例中為邏輯0電平)時(shí)，第一門控單元440會(huì)門除(gate off)該第一時(shí)鐘訊號(hào)CK1，使其輸出處于一預(yù)設(shè)邏輯電平(在本實(shí)施例中為邏輯0電平)。第二門控單元450則用來(lái)接收該第二時(shí)鐘訊號(hào)CK2與第二控制邏輯430產(chǎn)生的一第二門控訊號(hào)GE2,并于該第二門控訊號(hào)GE2致能時(shí)輸出該第二時(shí)鐘訊號(hào)CK2。與第一門控單元440類似，當(dāng)該第二門控訊號(hào)GE2處于禁能電平時(shí)，第二門控單元450會(huì)門除該第二時(shí)鐘訊號(hào)CK2，使其輸出處于該預(yù)設(shè)邏輯電平。實(shí)作上，第一門控單元440與第二門控單元450皆可用一與門(AND gate)來(lái)實(shí)現(xiàn)。至于邏輯單元460則用來(lái)對(duì)該第一、第二門控單元440及450兩者的輸出進(jìn)行一預(yù)定邏輯運(yùn)算，以產(chǎn)生該無(wú)突波時(shí)鐘訊號(hào)GFCK。在本實(shí)施例中，該預(yù)定邏輯運(yùn)算為一或運(yùn)算(OR operation),故可用一或門(OR gate)來(lái)實(shí)現(xiàn)邏輯單元460的功能。
進(jìn)一步而言，無(wú)突波多工器140切換該第一時(shí)鐘訊號(hào)CKl與該第二時(shí)鐘訊號(hào)CK2的時(shí)序，取決于當(dāng)時(shí)該第一時(shí)鐘訊號(hào)CKl與該第二時(shí)鐘訊號(hào)CK2兩者相位的相對(duì)關(guān)系。如前所述，由于該同步后的相位關(guān)系訊號(hào)Negd依據(jù)該相位關(guān)系訊號(hào)Neg產(chǎn)生，故該第一時(shí)鐘訊號(hào)CKl與該第二時(shí)鐘訊號(hào)CK2兩者當(dāng)時(shí)的相位相對(duì)關(guān)系，可由該相位關(guān)系訊號(hào)Neg或該同步后的相位關(guān)系訊號(hào)Negd得知。假設(shè)無(wú)突波多工器140原先所選擇的時(shí)鐘訊號(hào)稱為原時(shí)鐘訊號(hào)，而該同步后的選擇訊號(hào)Seld所指示的時(shí)鐘訊號(hào)稱為新時(shí)鐘訊號(hào)。在本實(shí)施例中，若該同步后的相位關(guān)系訊號(hào)Negd為邏輯0,代表新時(shí)鐘訊號(hào)的相位落后或等同于原時(shí)鐘訊號(hào)的相位；反之，若該同步后的相位關(guān)系訊號(hào)Negd為邏輯l,則代表新時(shí)鐘訊號(hào)的相位領(lǐng)先原時(shí)鐘訊號(hào)的相位。依據(jù)該同步后的相位關(guān)系訊號(hào)Negd的值，無(wú)突波多工器140會(huì)有兩種不同的時(shí)鐘切換時(shí)序。
為方便說(shuō)明起見(jiàn)，在此假設(shè)該同步后的選擇訊號(hào)Seld為邏輯1，亦即控制電路160指示無(wú)突波多工器140需由該第一時(shí)鐘訊號(hào)CKl切換至該第二時(shí)鐘訊號(hào)CK2。以下將結(jié)合圖5及圖6來(lái)分別說(shuō)明無(wú)突波多工器140的兩種不同時(shí)鐘切換模式。
圖5所繪示為該第二時(shí)鐘訊號(hào)CK2的相位落后或同時(shí)于該第一時(shí)鐘訊號(hào)CKl時(shí)，無(wú)突波多工器140由該第一時(shí)鐘訊號(hào)CKl切換至該第二時(shí)鐘訊號(hào)CK2的一實(shí)施例的時(shí)序圖500。在本例中，該同步后的相位關(guān)系訊號(hào)Negd為邏輯0。因此，當(dāng)?shù)谝豢刂七壿?20收到該同步后的選擇訊號(hào)Seld (在本例中為邏輯l)后，會(huì)在該第一時(shí)鐘訊號(hào)CK1的一負(fù)緣512觸發(fā)時(shí)，將該第一門控訊號(hào)GE1切換至禁能電平(亦即邏輯0電平)，并將一第二指示訊號(hào)IN2切換至一預(yù)設(shè)電平(在本例中為邏輯0電平)。如前所述，當(dāng)該第一門控訊號(hào)GE1切換至邏輯0電平后，第一門控單元440的輸出會(huì)處于邏輯0電平。
另一方面，第二控制邏輯430則會(huì)于該第二時(shí)鐘訊號(hào)CK2的一正緣522觸發(fā)時(shí)，接收該第二指示訊號(hào)IN2。由于該第二指示訊號(hào)IN2此時(shí)已被第一控制邏輯420切換至邏輯0電平，故第二控制邏輯430接著會(huì)在該第二時(shí)鐘訊號(hào)CK2的一負(fù)緣524觸發(fā)時(shí)，將該第二門控訊號(hào)GE2切換至邏輯1電平。當(dāng)該第二門控訊號(hào)GE2被切換至邏輯1電平后，第二門控單元450便會(huì)開(kāi)始輸出該第二時(shí)鐘訊號(hào)CK2至邏輯單元460，以完成本次的時(shí)鐘切換動(dòng)作。
圖6則是該第二時(shí)鐘訊號(hào)CK2的相位領(lǐng)先該第一時(shí)鐘訊號(hào)CK1時(shí)，無(wú)突波多工器140由該第一時(shí)鐘訊號(hào)CK1切換至該第二時(shí)鐘訊號(hào)CK2的一實(shí)施例的時(shí)序圖600。由于該同步后的相位關(guān)系訊號(hào)Negd于本例中為邏輯1，故當(dāng)?shù)谝豢刂七壿?20收到該同步后的選擇訊號(hào)Seld (在本例中為邏輯1 )后，會(huì)在該第一時(shí)鐘訊號(hào)CK1的一正緣612觸發(fā)時(shí)，將該第二指示訊號(hào)IN2切換至邏輯O電平，并于該第一時(shí)鐘訊號(hào)CK1的一負(fù)緣614觸發(fā)時(shí)，將該第一門控訊號(hào)GE1切換至邏輯G電平。同樣地，當(dāng)該第一門控訊號(hào)GE1切換至邏輯0電平后，第一門控單元440的輸出會(huì)處于邏輯0電平。
另一方面，第二控制邏輯430則會(huì)于該第二時(shí)鐘訊號(hào)CK2的一正緣622觸發(fā)時(shí)，接收該第二指示訊號(hào)IN2。由于該第二指示訊號(hào)IN2此時(shí)已被被第一控制邏輯420切換至邏輯0電平，故第二控制邏輯430接著會(huì)在該第二時(shí)鐘訊號(hào)CK2的一負(fù)緣624觸發(fā)時(shí)，將該第二門控訊號(hào)GE2切換至邏輯1電平。當(dāng)該第二門控訊號(hào)GE2被切換至邏輯1電平后，第二門控單元4"便會(huì)開(kāi)始輸出該第二時(shí)鐘訊號(hào)CK2至邏輯單元460，以完成時(shí)鐘切換的動(dòng)作。
由時(shí)序圖5 00與600可以發(fā)現(xiàn)，該第一時(shí)鐘訊號(hào)CK1或該第二時(shí)鐘訊號(hào)CK2中的某些訊號(hào)相位，在前述的時(shí)鐘切換過(guò)程中會(huì)被無(wú)突波多工器MO「吞噬」(swaliow)掉而不會(huì)出現(xiàn)在該無(wú)突波時(shí)鐘訊號(hào)GFCK中。因此，就某一角度而言，前述的非整數(shù)分頻器100是利用「相位吞噬」的技術(shù)來(lái)對(duì)該輸入訊號(hào)Si進(jìn)行非整數(shù)分頻。另外，由時(shí)序圖500與600亦可發(fā)現(xiàn)無(wú)突波多工器140所輸出的無(wú)突波時(shí)鐘訊號(hào)GFCK中相當(dāng)于少了 一個(gè)周期的時(shí)鐘觸發(fā)。這點(diǎn)可藉由將非整數(shù)分頻器100的除數(shù)設(shè)定Di減1的方式來(lái)加以補(bǔ)償。利用這樣的技術(shù)手段，便能讓新時(shí)鐘信號(hào)可以領(lǐng)先原時(shí)鐘信號(hào)最多達(dá)半周期，使得非整數(shù)分頻器100的使用能夠不受時(shí)鐘相位的限制。例如，假設(shè)多相時(shí)鐘產(chǎn)生器110產(chǎn)生P個(gè)不同相位的時(shí)鐘訊號(hào)，則前述的非整數(shù)分頻器100所支持的除數(shù)的非整數(shù)部分，將涵蓋-P/2到P/2-1之間的范圍，足敷大多數(shù)應(yīng)用的所需。
請(qǐng)注意，在前述圖3的工作時(shí)鐘產(chǎn)生器320中，第二延遲級(jí)324是耦接于D型觸發(fā)器322的時(shí)鐘輸入端。此僅為一實(shí)施例，而非局限本發(fā)明的實(shí)際應(yīng)用方式。實(shí)作上，亦可將第二延遲級(jí)324改置于D型觸發(fā)器322的非反相數(shù)據(jù)輸出端，并于D型觸發(fā)器322的反相數(shù)據(jù)輸出端設(shè)置與第二延遲級(jí)324實(shí)質(zhì)上相同的另一延遲級(jí)，以達(dá)到同樣的時(shí)序控制效果。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，凡依本發(fā)明的權(quán)利要求所做的均等變化與修飾，皆應(yīng)屬本發(fā)明的涵蓋范圍。
權(quán)利要求
1.一種非整數(shù)分頻器，其包含有一多相時(shí)鐘產(chǎn)生器，用來(lái)產(chǎn)生對(duì)應(yīng)一輸入訊號(hào)的多個(gè)不同相位的時(shí)鐘訊號(hào)；一第一相位選擇單元，耦接于該多相時(shí)鐘產(chǎn)生器，用來(lái)依據(jù)一第一相位選擇訊號(hào)選擇該多個(gè)時(shí)鐘訊號(hào)的其中之一以作為一第一時(shí)鐘訊號(hào)；一第二相位選擇單元，耦接于該多相時(shí)鐘產(chǎn)生器，用來(lái)依據(jù)一第二相位選擇訊號(hào)選擇該多個(gè)時(shí)鐘訊號(hào)的其中之一以作為一第二時(shí)鐘訊號(hào)；一無(wú)突波多工器，耦接于該第一、第二相位選擇單元，用來(lái)選擇性輸出該第一、第二時(shí)鐘訊號(hào)的其中之一，以提供一無(wú)突波時(shí)鐘訊號(hào)；一控制電路，耦接于該第一、第二相位選擇單元與該無(wú)突波多工器，用來(lái)依據(jù)一除數(shù)設(shè)定產(chǎn)生該第一、第二相位選擇訊號(hào)，并控制該無(wú)突波多工器切換該第一、第二時(shí)鐘訊號(hào)的時(shí)序；以及一計(jì)數(shù)器，耦接于該無(wú)突波多工器，用來(lái)依據(jù)該無(wú)突波時(shí)鐘訊號(hào)產(chǎn)生一分頻訊號(hào)。
2. 如權(quán)利要求1所述的非整數(shù)分頻器，其中該無(wú)突波多工器包含有 一第一控制邏輯，用來(lái)依據(jù)一第一指示訊號(hào)、該第一時(shí)鐘訊號(hào)與該控制電路的控制，產(chǎn)生一第一門控訊號(hào)與一第二指示訊號(hào)；一第二控制邏輯，耦接于該第一控制邏輯，用來(lái)依據(jù)該第二指示訊號(hào)、 該第二時(shí)鐘訊號(hào)與該控制電路的控制，產(chǎn)生一第二門控訊號(hào)與該第一指示 訊號(hào)；一第一門控單元，耦接于該第一控制邏輯，用來(lái)接收該第一時(shí)鐘訊號(hào) 與該第一門控訊號(hào)，并于該第一門控訊號(hào)致能時(shí)輸出該第一時(shí)鐘訊號(hào)；一第二門控單元，耦接于該第二控制邏輯，用來(lái)接收該第二時(shí)鐘訊號(hào)與該第二門控訊號(hào)，并于該第二門控訊號(hào)致能時(shí)輸出該第二時(shí)鐘訊號(hào)；以及一邏輯單元，耦接于該第一、第二門控單元，用來(lái)依據(jù)該第一、第二 門控單元的輸出產(chǎn)生該無(wú)突波時(shí)鐘訊號(hào)。
3. 如權(quán)利要求1所述的非整數(shù)分頻器，其中該控制電路包含有 一決定單元，耦接于該計(jì)數(shù)器，用來(lái)依據(jù)該除數(shù)設(shè)定產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于一目標(biāo)相位的一相位選擇訊號(hào)，并依據(jù)前次輸出的相位選擇訊號(hào)所對(duì)應(yīng)的一相位與該目標(biāo)相位間的相位關(guān)系來(lái)產(chǎn)生一判斷訊號(hào)；一工作時(shí)鐘產(chǎn)生器，耦接于該計(jì)數(shù)器，用來(lái)依據(jù)該分頻訊號(hào)產(chǎn)生不同相位的一第一工作時(shí)鐘與一第二工作時(shí)鐘；一第一緩沖級(jí)，耦接于該決定單元與該工作時(shí)鐘產(chǎn)生器，用來(lái)接收該 相位選擇訊號(hào)，并于該第一工作時(shí)鐘的一預(yù)定邊緣觸發(fā)時(shí)輸出該相位選擇 訊號(hào)以作為該第 一 相位選l奪訊號(hào)；一第二緩沖級(jí)，耦接于該決定單元與該工作時(shí)鐘產(chǎn)生器，用來(lái)接收該 相位選擇訊號(hào)，并于該第二工作時(shí)鐘的一預(yù)定邊緣觸發(fā)時(shí)輸出該相位選擇 訊號(hào)以作為該第二相位選擇訊號(hào)；一第三緩沖級(jí)，耦接于該工作時(shí)鐘產(chǎn)生器與該計(jì)數(shù)器，用來(lái)接收該第 二工作時(shí)鐘，并于該分頻訊號(hào)的一預(yù)定邊緣觸發(fā)時(shí)輸出該第二工作時(shí)鐘以 作為一選4奪訊號(hào)；以及一第四緩沖級(jí)，耦接于該決定單元與該計(jì)數(shù)器，用來(lái)接收該判斷訊號(hào)， 并于該分頻訊號(hào)的一預(yù)定邊緣觸發(fā)時(shí)輸出該判斷訊號(hào)以作為一相位關(guān)系訊其中該無(wú)突波多工器依據(jù)該選擇訊號(hào)與該相位關(guān)系訊號(hào)來(lái)決定該第 一、第二時(shí)鐘訊號(hào)的切換時(shí)序。
4.如權(quán)利要求3所述的非整數(shù)分頻器，其中該無(wú)突波多工器包含有一同步單元，用來(lái)將該選擇訊號(hào)及該相位關(guān)系訊號(hào)兩者與該無(wú)突波時(shí) 鐘訊號(hào)進(jìn)行同步，以輸出 一 同步后的選擇訊號(hào)與 一 同步后的相位關(guān)系訊號(hào)；一第一控制邏輯，耦接于該同步單元，用來(lái)依據(jù)一第一指示訊號(hào)、該 第一時(shí)鐘訊號(hào)、該同步后的選擇訊號(hào)與該同步后的相位關(guān)系訊號(hào)，產(chǎn)生一 第一門控訊號(hào)與一第二指示訊號(hào)；一第二控制邏輯，耦接于該同步單元與該第一控制邏輯，用來(lái)依據(jù)該 第二指示訊號(hào)、該第二時(shí)鐘訊號(hào)、該同步后的選擇訊號(hào)與該同步后的相位 關(guān)系訊號(hào)，產(chǎn)生一第二門控訊號(hào)與該第一指示訊號(hào)；一第一門控單元，耦接于該第一控制邏輯，用來(lái)接收該第一時(shí)鐘訊號(hào) 與該第 一 門控訊號(hào)，并于該第 一 門控訊號(hào)致能時(shí)輸出該第 一時(shí)鐘訊號(hào)；一第二門控單元，耦接于該第二控制邏輯，用來(lái)接收該第二時(shí)鐘訊號(hào) 與該第二門控訊號(hào)，并于該第二門控訊號(hào)致能時(shí)輸出該第二時(shí)鐘訊號(hào)；以及一邏輯單元，耦接于該第一、第二門控單元，用來(lái)依據(jù)該第一、第二 門控單元的輸出產(chǎn)生該無(wú)突波時(shí)鐘訊號(hào)。
5. 如權(quán)利要求3所述的非整數(shù)分頻器，其中該工作時(shí)鐘產(chǎn)生器包含有 一延遲級(jí)，用來(lái)延遲該分頻訊號(hào)；以及一觸發(fā)器，其時(shí)鐘輸入端耦接于該延遲單元的輸出、其反相數(shù)據(jù)輸出 端耦接于其數(shù)據(jù)輸入端與該第二緩沖級(jí)、而其非反相數(shù)據(jù)輸出端則耦接于 該第一緩沖級(jí)。
6. 如權(quán)利要求3所述的非整數(shù)分頻器，其中該工作時(shí)鐘產(chǎn)生器包含有一觸發(fā)器，其時(shí)鐘輸入端耦接于該分頻訊號(hào)、其反相數(shù)據(jù)輸出端耦接 于其數(shù)據(jù)輸入端與該第二緩沖級(jí)、而其非反相數(shù)據(jù)輸出端則耦接于該第一緩沖級(jí)；一第一延遲級(jí)，耦接于該觸發(fā)器的非反相數(shù)據(jù)輸出端；以及 一第二延遲級(jí)，耦接于該觸發(fā)器的反相數(shù)據(jù)輸出端。
7. 如權(quán)利要求3所述的非整數(shù)分頻器，其中該第一或第二緩沖級(jí)包含 有多個(gè)串接的觸發(fā)器。
8. 如權(quán)利要求3所述的非整數(shù)分頻器，其中該第三緩沖級(jí)包含有一觸 發(fā)器，其時(shí)鐘輸入端耦接于該分頻訊號(hào)、其數(shù)據(jù)輸入端耦接于該第二工作 時(shí)鐘。
9. 如權(quán)利要求3所述的非整數(shù)分頻器，其中該第四緩沖級(jí)包含有一觸 發(fā)器，其時(shí)鐘輸入端耦接于該分頻訊號(hào)、其數(shù)據(jù)輸入端耦接于該判斷訊號(hào)。
10. —種非整數(shù)分頻方法，其包含有(a) 產(chǎn)生對(duì)應(yīng) 一輸入訊號(hào)的多個(gè)不同相位的時(shí)鐘訊號(hào)；(b) 依據(jù)一第 一相位選擇訊號(hào)選擇該多個(gè)時(shí)鐘訊號(hào)的其中之一以作為 一第一時(shí)鐘訊號(hào)；(c) 依據(jù)一 第二相位選擇訊號(hào)選擇該多個(gè)時(shí)鐘訊號(hào)的其中之一 以作為 一第二時(shí)鐘訊號(hào)；(d) 選擇性輸出該第一、第二時(shí)鐘訊號(hào)的其中之一，以提供一無(wú)突波 時(shí)鐘訊號(hào)；(e) 依據(jù)一除數(shù)設(shè)定產(chǎn)生該第一、第二相位選擇訊號(hào)，并控制步驟(d) 切換該第一、第二時(shí)鐘訊號(hào)的時(shí)序；以及(f)依據(jù)該無(wú)突波時(shí)鐘訊號(hào)產(chǎn)生一分頻訊號(hào)。
11. 如權(quán)利要求10所述的方法，其中當(dāng)該無(wú)突波時(shí)鐘訊號(hào)由該第一時(shí)鐘訊號(hào)切換至該第二時(shí)鐘訊號(hào)后，步驟(e)才會(huì)調(diào)整該第一相位選擇訊
12. 如權(quán)利要求10所述的方法，其中步驟(e)包含有 依據(jù)該除數(shù)設(shè)定產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于一 目標(biāo)相位的一相位選擇訊號(hào)； 依據(jù)前次輸出的相位選4奪訊號(hào)所對(duì)應(yīng)的一相位與該目標(biāo)相位間的相位關(guān)系產(chǎn)生一判斷訊號(hào)；依據(jù)該分頻訊號(hào)產(chǎn)生不同相位的一第一工作時(shí)鐘與一第二工作時(shí)鐘；接收該相位選擇訊號(hào)，并于該第一工作時(shí)鐘的一預(yù)定邊緣觸發(fā)時(shí)輸出 該相位選擇訊號(hào)以作為該第 一相位選擇訊號(hào)；接收該相位選擇訊號(hào)，并于該第二工作時(shí)鐘的一預(yù)定邊緣觸發(fā)時(shí)輸出 該相位選擇訊號(hào)以作為該第二相位選擇訊號(hào)；接收該第二工作時(shí)鐘，并于該分頻訊號(hào)的一預(yù)定邊緣觸發(fā)時(shí)輸出該第 二工作時(shí)鐘以作為 一選4奪訊號(hào)；以及接收該相位關(guān)系，并于該分頻訊號(hào)的一預(yù)定邊緣觸發(fā)時(shí)輸出該相位關(guān) 系以作為一相位關(guān)系訊號(hào)；其中步驟(d)依據(jù)該選擇訊號(hào)與該相位關(guān)系訊號(hào)來(lái)決定該第 一、第二時(shí) 鐘訊號(hào)的切換時(shí)序。
13. 如權(quán)利要求12所述的方法，其中步驟(d)包含有(dl)將該選擇訊號(hào)及該相位關(guān)系訊號(hào)兩者與該無(wú)突波時(shí)鐘訊號(hào)進(jìn)行同 步，以產(chǎn)生一同步后的選擇訊號(hào)與 一同步后的相位關(guān)系訊號(hào)；(d2)依據(jù)一第二指示訊號(hào)、該第一時(shí)鐘訊號(hào)、該同步后的選擇訊號(hào)與 該同步后的相位關(guān)系訊號(hào)，產(chǎn)生一第一門控訊號(hào)與一第一指示訊號(hào)；(d3)依據(jù)該第一指示訊號(hào)、該第一時(shí)鐘訊號(hào)、該同步后的選擇訊號(hào)與 該同步后的相位關(guān)系訊號(hào)，產(chǎn)生一第二門控訊號(hào)與該第二指示訊號(hào)；(d4)接收該第一時(shí)鐘訊號(hào)與該第一門控訊號(hào)，并于該第一門控訊號(hào)致 能時(shí)輸出該第一時(shí)鐘訊號(hào)；(d5)接收該第二時(shí)鐘訊號(hào)與該第二門控訊號(hào)，并于該第二門控訊號(hào)致 能時(shí)輸出該第二時(shí)鐘訊號(hào)；以及(d6)對(duì)該第一、第二門控單元的輸出進(jìn)行一預(yù)定邏輯運(yùn)算，以產(chǎn)生該 無(wú)突波時(shí)鐘訊號(hào)。
全文摘要
一種非整數(shù)分頻器，其包含一多相時(shí)鐘產(chǎn)生器，用來(lái)產(chǎn)生對(duì)應(yīng)一輸入訊號(hào)的多個(gè)不同相位的時(shí)鐘訊號(hào)；一第一相位選擇單元，依據(jù)一第一相位選擇訊號(hào)自該多個(gè)時(shí)鐘訊號(hào)中擇一輸出為一第一時(shí)鐘訊號(hào)；一第二相位選擇單元，依據(jù)一第二相位選擇訊號(hào)自該多個(gè)時(shí)鐘訊號(hào)中擇一輸出為一第二時(shí)鐘訊號(hào)；一無(wú)突波多工器，用來(lái)選擇性輸出該第一、第二時(shí)鐘訊號(hào)的其中之一；一控制電路，依據(jù)一除數(shù)設(shè)定產(chǎn)生該第一、第二相位選擇訊號(hào)，并控制該無(wú)突波多工器切換該第一、第二時(shí)鐘訊號(hào)的時(shí)序；以及一計(jì)數(shù)器，用來(lái)依據(jù)該無(wú)突波多工器的輸出產(chǎn)生一分頻訊號(hào)。
文檔編號(hào)H03K27/00GK101527564SQ20081008209
公開(kāi)日2009年9月9日 申請(qǐng)日期2008年3月6日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月6日
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