專利名稱：一種用于全數(shù)字鎖相環(huán)的時間-數(shù)字轉(zhuǎn)換裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無線通信領(lǐng)域，具體而言，本發(fā)明涉及一種用于全數(shù)字鎖相環(huán)的時 間-數(shù)字轉(zhuǎn)換裝置及方法。
背景技術(shù)：
近年來，個人無線通信市場迅猛發(fā)展，各種業(yè)務(wù)層出不窮。手持終端設(shè)備向著低成 本、低功耗、大屏幕、高集成度等方向發(fā)展。隨著CMOS集成電路工藝尺寸的不斷縮小，電路 的集成化程度越來越高，這使得芯片單位面積上的晶體管數(shù)目越來越多，這樣單位面積上 產(chǎn)生的熱量就越來越大。這不但影響了系統(tǒng)的性能，而且影響了產(chǎn)品的可靠性和壽命。大 屏幕LED與眾多的業(yè)務(wù)需求意味著較多的功耗和較短的電池壽命。因此，低功耗設(shè)計已經(jīng) 成為無線通信系統(tǒng)設(shè)計中一個重要的問題。TDC (Time to Digital Converter，時間-數(shù)字轉(zhuǎn)換器)是電子學(xué)領(lǐng)域用來 測量兩個事件時間間隔、并將其數(shù)字化的重要模塊。近年來，隨著ADPLL(A11-Digital Phase-Locked Loop，全數(shù)字鎖相環(huán)頻率綜合器)的提出和發(fā)展，時間-數(shù)字轉(zhuǎn)換器又找到 了新的應(yīng)用領(lǐng)域，成為構(gòu)成全數(shù)字鎖相環(huán)頻率綜合器的重要模塊。傳統(tǒng)的時間-數(shù)字轉(zhuǎn)換 器分為三種第一種是基于游標(biāo)尺延時鏈的時間-數(shù)字轉(zhuǎn)換器，它采用兩條不對稱的延時 鏈，它的優(yōu)點是可以提高時間-數(shù)字轉(zhuǎn)換器的精度，缺點是需要很多的延時鏈級數(shù)才能實 現(xiàn)高精度，這樣就會有很大的功耗，而且增加芯片的面積，不利于集成。第二種是基于反相 器延時鏈的時間-數(shù)字轉(zhuǎn)換器，它采用兩條對稱的反相器延時鏈，它的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單，易 于實現(xiàn)，缺點是精度依賴于CMOS工藝，這實際上增加了芯片的成本。第三種是融合了反相 器延時鏈與時間放大器的時間-數(shù)字轉(zhuǎn)換器，它的延時鏈結(jié)構(gòu)與上述第二種結(jié)構(gòu)相同，同 時增加了時間放大器用來提高時間-數(shù)字轉(zhuǎn)換器的精度，它的優(yōu)點是精度高，并且不依賴 于CMOS工藝。缺點是實現(xiàn)復(fù)雜，時間放大器的性能對工藝偏差比較敏感，這就使得電力的 魯棒性降低。同時，由于增加了時間放大器及其輔助電力模塊，整體的功耗會增加。這三種 結(jié)構(gòu)還有一個共同的重要問題，就是通過延時鏈的信號往往是一個高頻時鐘信號，這就使 得延時單元在工作期間不停的高速翻轉(zhuǎn)。實際上有些時候這些翻轉(zhuǎn)是沒有必要的，這就浪 費了大量的功耗。在全數(shù)字鎖相環(huán)中，時間-數(shù)字轉(zhuǎn)換器的功耗占整體功耗的30%到40%。 綜上所述，降低時間_數(shù)字轉(zhuǎn)換器的功耗對于實現(xiàn)低功耗全數(shù)字鎖相環(huán)以及低功耗無線通 信系統(tǒng)有著十分重要的意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的旨在至少解決上述技術(shù)缺陷之一，特別針對降低時間_數(shù)字轉(zhuǎn)換的 功耗，提出了一種用于全數(shù)字鎖相環(huán)的時間-數(shù)字轉(zhuǎn)換裝置及方法。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的實施例一方面提出了 一種用于全數(shù)字鎖相環(huán)的時 間_數(shù)字轉(zhuǎn)換裝置，包括功耗管理模塊和時間_數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊。其中，功耗管理模塊，用于生成窗口信號，并根據(jù)所述窗口信號調(diào)制高頻時鐘，得到調(diào)制后的高頻時鐘。功耗管理模塊包括計數(shù)器、與門、觸發(fā)器和鎖存器，所述與門分別與 所述計數(shù)器和所述觸發(fā)器相連接，所述觸發(fā)器與所述鎖存器相連接；時間-數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊，用于根據(jù)來自所述功耗管理模塊的調(diào)制后的高頻時鐘和參 考時鐘獲取采樣信號，并將所述采樣信號譯碼并輸出。時間_數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊包括反相器延 時鏈、采樣單元和譯碼單元，所述反相器延時鏈與所述采樣單元相連接，所述采樣單元與所 述譯碼單元相連接。本發(fā)明實施例的另一方面還提出了一種用于全數(shù)字鎖相環(huán)的時間-數(shù)字轉(zhuǎn)換方 法，包括如下步驟利用功耗管理模塊生成窗口信號，包括生成所述窗口信號的上升沿TGFR和下降 沿TGFF，并根據(jù)所述窗口信號調(diào)制高頻時鐘，得到調(diào)制后的高頻時鐘，時間-數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊根據(jù)所述功耗管理模塊調(diào)制后的高頻時鐘和參考時鐘獲取 采樣信號，在所述參考時鐘的上升沿得到采樣信號，并將所述采樣信號譯碼并輸出。根據(jù)本發(fā)明實施例提供的用于全數(shù)字鎖相環(huán)的時間-數(shù)字轉(zhuǎn)換的裝置及方法，針 對現(xiàn)有的時間-數(shù)字轉(zhuǎn)換器功耗過大的問題，在已有的時間-數(shù)字轉(zhuǎn)換器的基礎(chǔ)上增加一 個功耗管理模塊，可以有效的降低功耗。電路仿真表明，本發(fā)明提出的低功耗時間-數(shù)字轉(zhuǎn) 換器整體功耗與普通的時間-數(shù)字轉(zhuǎn)換器相比，功耗降低了約87%。本發(fā)明提出的上述方案，對現(xiàn)有系統(tǒng)的改動很小，不會影響系統(tǒng)的兼容性，而且實 現(xiàn)簡單、高效。本發(fā)明附加的方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變 得明顯，或通過本發(fā)明的實踐了解到。


本發(fā)明上述的和/或附加的方面和優(yōu)點從下面結(jié)合附圖對實施例的描述中將變 得明顯和容易理解，其中圖1為根據(jù)本發(fā)明實施例的時間_數(shù)字轉(zhuǎn)換的裝置的結(jié)構(gòu)框圖；圖2為圖1中時間_數(shù)字轉(zhuǎn)換的裝置的整體結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為根據(jù)本發(fā)明實施例的關(guān)鍵節(jié)點A、GATE信號以及參考時鐘的仿真示意圖；圖4為根據(jù)本發(fā)明實施例的窗口信號(GATE)、高頻時鐘(HCLK)以及受窗口信號調(diào) 制的高頻時鐘信號(HCLK_G)的仿真示意圖；圖5為圖1中時間_數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為低功耗時間-數(shù)字轉(zhuǎn)換器(TDC+PM)與普通的時間-數(shù)字轉(zhuǎn)換器(TDC)消 耗電流的瞬態(tài)比較的仿真示意圖；圖7為根據(jù)本發(fā)明實施例的時間_數(shù)字轉(zhuǎn)換方法的流程框圖。
具體實施例方式下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終 相同或類似的標(biāo)號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附 圖描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能解釋為對本發(fā)明的限制。為實現(xiàn)本發(fā)明之目的，本發(fā)明實施例公開了一種用于全數(shù)字鎖相環(huán)的時間-數(shù)字轉(zhuǎn)換裝置。圖1示出了該時間_數(shù)字轉(zhuǎn)換裝置的結(jié)構(gòu)框圖。如圖1中所示，該裝置100包 括功耗管理模塊110和時間_數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊120。具體的說，功耗管理模塊110用于生成窗口信號GATE，并根據(jù)窗口信號GATE調(diào)制 高頻時鐘HCLK，得到調(diào)制后的高頻時鐘HCLK_G。其中，功耗管理模塊110還包括一個帶電平 復(fù)位端RST和使能端EN的4比特計數(shù)器111、1個與門112、觸發(fā)器113和1個鎖存器114。 其中與門112分別與計數(shù)器111和觸發(fā)器113相連接，觸發(fā)器113與鎖存器114相連接。結(jié)合圖2所示，計數(shù)器111的時鐘信號為計數(shù)器時鐘CLK_C，計數(shù)器的復(fù)位端RST 接參考時鐘，高電平有效，計數(shù)器的輸出端為Q[3:0]，Q[1]與Q[3]經(jīng)過與門產(chǎn)生信號Α。計 數(shù)器的使能端EN接信號A，低電平有效。觸發(fā)器113(D1)的時鐘信號為計數(shù)器時鐘，輸入端與A信號相連，正向輸出端的輸 出信號為窗口信號GATE。在本實施例中，觸發(fā)器113為D觸發(fā)器(Dl)功耗管理模塊100還包括鎖存器114 (Li)，鎖存器114 (Li)的控制端(G端)接窗 口信號，鎖存器的輸入端(D端)接高頻時鐘HCLK，輸出端(Q端)為受窗口信號調(diào)制的高頻 時鐘 HCLK_G。其中，鎖存器114為高電平透明，即高頻時鐘HCLK直接通過鎖存器114，輸出窗口 信號GATE為高電平。通過上述各個器件的協(xié)同工作，功耗管理模塊110生成窗口信號GATE，用此信號 來調(diào)制高頻時鐘HCLK，生成調(diào)制后的高頻時鐘HCLK_G。功耗管理模塊110生成窗口信號GATE包括生成窗口信號的上升沿T·和下降沿 T
1GFF0其中，窗口信號GATE的上升沿TeFK比參考時鐘(FREF)的上升沿提前，該時間定義 為TeFK。其中，Tgfe要大于時間-數(shù)字轉(zhuǎn)換器中反相器延時鏈的傳遞時間ΤΤΚΑΝ。功耗管理模塊110生成窗口信號上升沿包括參考時鐘FREF為高電平時，計數(shù)器 111復(fù)位，A信號為低電平，計數(shù)器111處于計數(shù)使能的狀態(tài)；當(dāng)參考時鐘FREF跳變?yōu)榈碗?平時，計數(shù)器111開始計數(shù)。當(dāng)計數(shù)器計數(shù)到N的時候，A信號跳變?yōu)楦唠娖剑摳唠娖叫?號通過使能端EN使得計數(shù)器111停止計數(shù)，這樣可以進(jìn)一步的減小功耗。如圖3所示，當(dāng) A為高電平是，計數(shù)器不再計數(shù)，Q[3:0]保持不變。此時，D觸發(fā)器113(D1)的輸入端為高 電平，當(dāng)計數(shù)器111時鐘上升沿到來的時候，窗口信號GATE由低電平跳變?yōu)楦唠娖剑纱水a(chǎn) 生了窗口信號GATE的上升沿。其中，參考時鐘(FREF)為時間_數(shù)字轉(zhuǎn)換裝置100的基準(zhǔn) 時鐘。具體的說，N的選擇需要滿足如下不等式I Tfref - (/V +1) χ Tclk c > Ttran在本實施例中，N取值為10。此外，在具體實施時，根據(jù)上式中的其它參數(shù)來選擇合適的N值。窗口信號GATE的下降比參考時鐘的下降沿延后一段時間，該時間定義為 Tgff, Tgff要大于采樣觸發(fā)器的保持時間。功耗管理模塊110生成窗口信號GATE下降沿包括當(dāng)參考時鐘FREF上升沿到來 的時候，計數(shù)器111復(fù)位，Q[3:l]全部變?yōu)榈碗娖?，于是A信號從高電平跳變?yōu)榈碗娖?。如圖3所示，D觸發(fā)器Dl的輸入端為低電平，當(dāng)計數(shù)器111時鐘上升沿到來的時候，窗口信號 GATE由高電平跳變?yōu)榈碗娖剑纱松纱翱谛盘朑ATE的下降沿。圖4示出了窗口信號GATE、高頻時鐘HCLK以及受窗口信號GATE調(diào)制的高頻時鐘 信號HCLK_的仿真示意圖。如圖4所示，經(jīng)過了窗口信號GATE的調(diào)制后，原來的高頻時鐘 HCLK在窗口信號GATE為高電平時候翻轉(zhuǎn)、低電平時候保持不變的受調(diào)制信號HCLK_G。由 此，大大減少了延時鏈中反相器的翻轉(zhuǎn)次數(shù)，有效的降低了功耗。時間-數(shù)字轉(zhuǎn)換裝置100還包括時間_數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊120，用于根據(jù)來自功耗管理 模塊110的調(diào)制后的高頻時鐘和參考時鐘獲取采樣信號，并將采樣信號譯碼并輸出。結(jié)合圖5所示，時間-數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊120包括反相器延時鏈121、采樣單元122和 譯碼單元123。其中，反相器延時121鏈與采樣單元122相連接，采樣單元122與譯碼單元123相 連接。具體的說，反相器延時鏈121的輸入信號為受窗口信號調(diào)制的高頻時鐘信號 HCLK_G，該信號在反相器延時鏈121中傳遞，也帶來了反相器的高速翻轉(zhuǎn)。反相器延時鏈121包括反相器延時鏈DLl和反相器延時鏈DL2。反相器延時鏈DLl 包括m級反相器串聯(lián)，反相器延時鏈DL2包括m+1級反相器串聯(lián)。反相器延時鏈DLl和反 相器延時鏈DL2的輸入信號為調(diào)制后的高頻時鐘HCLK_G。在本實施例中，m= 24。S卩，DLl由24級反相器串聯(lián)組成，每一級的輸出分別為 D*[1]，D[2]，D*[3]，……,D[24] ；DL2由25級反相器串聯(lián)組成，第一級的輸出別為 HCLK_ G，從第二級往后每一級的輸出分別為D[1]，D*[2]，D[3]，……，D*[24] ；DLl和DL2的輸入 端相連后，與受窗口信號調(diào)制GATE的高頻時鐘信號HCLK_G相連。時間-數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊120還包括采樣單元122。采樣單元122在參考時鐘FREF的 上升沿進(jìn)行采樣，所以只要保證在參考時鐘上升沿到來的時候，反相器延時鏈121的各級 輸出都正確即可。在本實施例中，采樣單元共有24個，每一個采樣單元為雙端輸入、單端輸出的D觸 發(fā)器。采樣單元的時鐘信號為參考時鐘FREF。第η級采樣單元的正輸入端與D [η]相連，負(fù) 輸入端與D*[n]相連，輸出信號Q[n]作為譯碼電路的輸入。采樣單元122的輸出采樣信號經(jīng)過譯碼單元123譯碼后就可以產(chǎn)生輸出信號。譯碼單元123工作在系統(tǒng)時鐘SCLK下，根據(jù)輸入信號Q [24:1]來得到最終的輸出信號。圖6示出了本發(fā)明實施例提供的低功耗時間_數(shù)字轉(zhuǎn)換器(TDC+PM)與現(xiàn)有的時 間-數(shù)字轉(zhuǎn)換器(TDC)消耗電流的瞬態(tài)仿真示意圖。如圖6中所示，在同一時間下，本發(fā)明 實施例提供的低功耗時間-數(shù)字轉(zhuǎn)換器(TDC+PM)比現(xiàn)有的時間-數(shù)字轉(zhuǎn)換器(TDC)消耗 電流小，即消耗功率小。根據(jù)本發(fā)明實施例提供的用于全數(shù)字鎖相環(huán)的時間_數(shù)字轉(zhuǎn)換裝置，針對現(xiàn)有的 時間-數(shù)字轉(zhuǎn)換器功耗過大的問題，提出了一種新穎的低功耗時間-數(shù)字轉(zhuǎn)換器。其創(chuàng)新點 在于，在已有的時間_數(shù)字轉(zhuǎn)換器的基礎(chǔ)上增加一個功耗管理模塊，可以有效的降低功耗。 電路仿真表明，本發(fā)明提出的低功耗時間-數(shù)字轉(zhuǎn)換器整體功耗與普通的時間-數(shù)字轉(zhuǎn)換 器相比，功耗降低了約87%。
根據(jù)本發(fā)明實施例還提出了一種用于全數(shù)字鎖相環(huán)的時間-數(shù)字轉(zhuǎn)換方法，結(jié)合 圖7所示，該方法包括如下步驟SlOl 生成窗口信號GATE，并根據(jù)窗口信號GATE調(diào)制高頻時鐘HCLK，得到調(diào)制后 的高頻時鐘HCLK_G ；具體的說，生成窗口信號GATE包括生成窗口信號的上升沿T·和下降沿TeFF。其中，窗口信號GATE的上升沿TeFK比參考時鐘(FREF)的上升沿提前，該時間定義 為TeFK。其中，Tgfe要大于時間-數(shù)字轉(zhuǎn)換器中反相器延時鏈的傳遞時間ΤΤΚΑΝ。生成窗口信號上升沿包括參考時鐘FREF為高電平時，計數(shù)器111復(fù)位，A信號為 低電平，計數(shù)器111處于計數(shù)使能的狀態(tài)；當(dāng)參考時鐘FREF跳變?yōu)榈碗娖綍r，計數(shù)器111開 始計數(shù)。當(dāng)計數(shù)器計數(shù)到N的時候，A信號跳變?yōu)楦唠娖剑摳唠娖叫盘柾ㄟ^使能端EN使 得計數(shù)器111停止計數(shù)，這樣可以進(jìn)一步的減小功耗。如圖3所示，當(dāng)A為高電平是，計數(shù) 器不再計數(shù)，Q[3:0]保持不變。此時，D觸發(fā)器113(D1)的輸入端為高電平，當(dāng)計數(shù)器111 時鐘上升沿到來的時候，窗口信號GATE由低電平跳變?yōu)楦唠娖?，由此產(chǎn)生了窗口信號GATE 的上升沿。具體的說，N的選擇需要滿足如下不等式 1-Tfref-(Λ/ + 1)χ Tclk c > Ttran在本實施例中，N取值為10。此外，在具體實施時，根據(jù)上式中的其它參數(shù)來選擇合適的N值。窗口信號GATE的下降比參考時鐘的下降沿延后一段時間，該時間定義為 Tgff, Tgff要大于采樣觸發(fā)器的保持時間。生成窗口信號GATE下降沿包括當(dāng)參考時鐘FREF上升沿到來的時候，計數(shù)器111 復(fù)位，Q[3:l]全部變?yōu)榈碗娖剑谑茿信號從高電平跳變?yōu)榈碗娖?。如圖3所示，D觸發(fā)器 Dl的輸入端為低電平，當(dāng)計數(shù)器111時鐘上升沿到來的時候，窗口信號GATE由高電平跳變 為低電平，由此生成窗口信號GATE的下降沿。圖4示出了窗口信號GATE、高頻時鐘HCLK以及受窗口信號GATE調(diào)制的高頻時鐘 信號HCLK_的仿真示意圖。如圖4所示，經(jīng)過了窗口信號GATE的調(diào)制后，原來的高頻時鐘 HCLK在窗口信號GATE為高電平時候翻轉(zhuǎn)、低電平時候保持不變的受調(diào)制信號HCLK_G。由 此，大大減少了延時鏈中反相器的翻轉(zhuǎn)次數(shù)，有效的降低了功耗。S102 根據(jù)調(diào)制后的高頻時鐘HCLK_G和參考時鐘獲取采樣信號，并將采樣信號譯 碼并輸出。其中，采樣單元122在參考時鐘FREF的上升沿進(jìn)行采樣，所以只要保證在參考時 鐘上升沿到來的時候，反相器延時鏈121的各級輸出都正確即可。在本實施例中，采樣單元共有24個，每一個采樣單元為雙端輸入、單端輸出的D觸 發(fā)器。采樣單元的時鐘信號為參考時鐘FREF。第η級采樣單元的正輸入端與D [η]相連，負(fù) 輸入端與D*[n]相連，輸出信號Q[n]作為譯碼電路的輸入。采樣單元122的輸出采樣信號經(jīng)過譯碼單元123譯碼后就可以產(chǎn)生輸出信號。譯碼單元123工作在系統(tǒng)時鐘SCLK下，根據(jù)輸入信號Q [24:1]來得到最終的輸出信號。
根據(jù)本發(fā)明實施例提供的用于全數(shù)字鎖相環(huán)的時間_數(shù)字轉(zhuǎn)換方法，針對現(xiàn)有的 時間-數(shù)字轉(zhuǎn)換器功耗過大的問題，提出了一種新穎的低功耗時間-數(shù)字轉(zhuǎn)換器。其創(chuàng)新點 在于，在已有的時間_數(shù)字轉(zhuǎn)換器的基礎(chǔ)上增加一個功耗管理模塊，可以有效的降低功耗。 電路仿真表明，本發(fā)明提出的低功耗時間-數(shù)字轉(zhuǎn)換器整體功耗與普通的時間-數(shù)字轉(zhuǎn)換 器相比，功耗降低了約87%。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解實現(xiàn)上述實施例方法攜帶的全部或部分步驟是可 以通過程序來指令相關(guān)的硬件完成，所述的程序可以存儲于一種計算機可讀存儲介質(zhì)中， 該程序在執(zhí)行時，包括方法實施例的步驟之一或其組合。另外，在本發(fā)明各個實施例中的各功能單元可以集成在一個處理模塊中，也可以 是各個單元單獨物理存在，也可以兩個或兩個以上單元集成在一個模塊中。上述集成的模 塊既可以采用硬件的形式實現(xiàn)，也可以采用軟件功能模塊的形式實現(xiàn)。所述集成的模塊如 果以軟件功能模塊的形式實現(xiàn)并作為獨立的產(chǎn)品銷售或使用時，也可以存儲在一個計算機 可讀取存儲介質(zhì)中。上述提到的存儲介質(zhì)可以是只讀存儲器，磁盤或光盤等。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人 員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng) 視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
一種用于全數(shù)字鎖相環(huán)的時間-數(shù)字轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，包括功耗管理模塊和時間-數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊，所述功耗管理模塊，用于生成窗口信號，并根據(jù)所述窗口信號調(diào)制高頻時鐘，得到調(diào)制后的高頻時鐘，所述功耗管理模塊包括計數(shù)器、與門、觸發(fā)器和鎖存器，所述與門分別與所述計數(shù)器和所述觸發(fā)器相連接，所述觸發(fā)器與所述鎖存器相連接；所述時間-數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊，用于根據(jù)來自所述功耗管理模塊的調(diào)制后的高頻時鐘和參考時鐘獲取采樣信號，并將所述采樣信號譯碼并輸出，所述時間-數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊包括反相器延時鏈、采樣單元和譯碼單元，所述反相器延時鏈與所述采樣單元相連接，所述采樣單元與所述譯碼單元相連接。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述計數(shù)器包括電平復(fù)位端和使能端，所述 計數(shù)器的使能端與所述與門的輸出端相連接，所述計數(shù)器的使能端信號為所述計數(shù)器輸出 信號Q[l]與Q[3]經(jīng)過所述與門產(chǎn)生的輸出信號A。
3.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述觸發(fā)器的輸入信號為所述計數(shù)器輸出 信號Q[l]與Q[3]經(jīng)過與門產(chǎn)生的輸出信號A，輸出信號為所述窗口信號。
4.如權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，所述鎖存器的控制端信號為來自所述觸發(fā) 器的窗口信號，輸入信號為所述高頻時鐘，輸出信號為所述調(diào)制后的高頻時鐘。
5.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述功耗管理模塊生成窗口信號包括生成 所述窗口信號的上升沿Tera和下降沿TeFF，生成所述窗口信號的上升沿τ·包括當(dāng)所述參考時鐘由高電平跳變?yōu)榈碗娖綍r，所 述計數(shù)器開始計數(shù)，當(dāng)計數(shù)到N時，所述A信號由低電平跳變?yōu)楦唠娖?，停止計?shù)，所述計數(shù) 器的輸出信號保持不變，所述觸發(fā)器的輸入端為高電平，當(dāng)所述計數(shù)器時鐘上升沿到來時， 所述窗口信號由低電平跳變?yōu)楦唠娖?，產(chǎn)生所述窗口信號的上升沿Τ·;生成所述窗口信號下降沿TeFF包括當(dāng)所述參考時鐘上升沿到來的時候，所述計數(shù)器 復(fù)位，輸出信號全部變?yōu)榈碗娖剑鯝信號由高電平跳變?yōu)榈碗娖?，所述觸發(fā)器Dl的輸入 端為低電平，當(dāng)計數(shù)器時鐘上升沿到來的時候，所述窗口信號由高電平跳變?yōu)榈碗娖?，產(chǎn)生 所述窗口信號的下降沿TeFF。
6.如權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，所述窗口信號的上升沿TeFK比參考時鐘的 上升沿提前，所述窗口信號的下降沿T-比參考時鐘的下降沿延后，所述參考時鐘為所述時 間_數(shù)字轉(zhuǎn)換裝置的基準(zhǔn)時鐘。
7.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述反相器延時鏈包括反相器延時鏈DLl和 反相器延時鏈DL2，所述反相器延時鏈DLl包括m級反相器串聯(lián)，所述反相器延時鏈DL2包 括m+1級反相器串聯(lián)，所述反相器延時鏈DLl和反相器延時鏈DL2的輸入信號為所述調(diào)制 后的高頻時鐘。
8.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述采樣單元為雙端輸入、單端輸出的D觸 發(fā)器，在所述參考時鐘的上升沿進(jìn)行采樣，得到采樣信號，所述采樣信號通過譯碼單元譯碼 并輸出。
9.一種用于全數(shù)字鎖相環(huán)的時間-數(shù)字轉(zhuǎn)換方法，其特征在于，包括如下步驟利用功耗管理模塊生成窗口信號，包括生成所述窗口信號的上升沿Tera和下降沿TeFF，并根據(jù)所述窗口信號調(diào)制高頻時鐘，得到調(diào)制后的高頻時鐘，時間_數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊根據(jù)所述功耗管理模塊調(diào)制后的高頻時鐘和參考時鐘獲取采樣 信號，在所述參考時鐘的上升沿得到采樣信號，并將所述采樣信號譯碼并輸出。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，生成所述窗口信號的上升沿Tera和下降沿 TeFF包括如下步驟生成所述窗口信號的上升沿T·包括當(dāng)所述參考時鐘由高電平跳變?yōu)榈碗娖綍r，所 述計數(shù)器開始計數(shù)，當(dāng)計數(shù)到N時，所述A信號由低電平跳變?yōu)楦唠娖剑Ｖ褂嫈?shù)，所述計數(shù) 器的輸出信號保持不變，所述觸發(fā)器的輸入端為高電平，當(dāng)所述計數(shù)器時鐘上升沿到來時， 所述窗口信號由低電平跳變?yōu)楦唠娖?，產(chǎn)生所述窗口信號的上升沿Τ·;生成所述窗口信號下降沿TeFF包括當(dāng)所述參考時鐘上升沿到來的時候，所述計數(shù)器 復(fù)位，輸出信號全部變?yōu)榈碗娖剑鯝信號由高電平跳變?yōu)榈碗娖?，所述觸發(fā)器Dl的輸入 端為低電平，當(dāng)計數(shù)器時鐘上升沿到來的時候，所述窗口信號由高電平跳變?yōu)榈碗娖?，產(chǎn)生 所述窗口信號的下降沿TeFF。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述窗口信號的上升沿T·比參考時鐘的 上升沿提前，所述窗口信號的下降沿T-比參考時鐘的下降沿延后，所述參考時鐘為所述時 間_數(shù)字轉(zhuǎn)換裝置的基準(zhǔn)時鐘。
全文摘要
本發(fā)明的實施例提出了一種用于全數(shù)字鎖相環(huán)的時間-數(shù)字轉(zhuǎn)換裝置，包括功耗管理模塊用于生成窗口信號，并根據(jù)窗口信號調(diào)制高頻時鐘，得到調(diào)制后的高頻時鐘以及時間-數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊，用于根據(jù)調(diào)制后的高頻時鐘和參考時鐘獲取采樣信號，并將采樣信號譯碼并輸出，包括反相器延時鏈、采樣單元和譯碼單元。本發(fā)明的實施例還提出了一種用于全數(shù)字鎖相環(huán)的時間-數(shù)字轉(zhuǎn)換方法，包括生成窗口信號并根據(jù)窗口信號調(diào)制高頻時鐘，得到調(diào)制后的高頻時鐘；根據(jù)調(diào)制后的高頻時鐘和參考時鐘獲取采樣信號，并將采樣信號譯碼并輸出。根據(jù)本發(fā)明實施例提供的裝置及方法，在已有的時間-數(shù)字轉(zhuǎn)換器的基礎(chǔ)上增加一個功耗管理模塊，可以有效的降低功耗。
文檔編號H03M1/50GK101882930SQ20101021585
公開日2010年11月10日 申請日期2010年6月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月22日
發(fā)明者于光明, 楊華中, 汪玉 申請人:清華大學(xué)