本發(fā)明涉及鎖相環(huán)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種實(shí)現(xiàn)無限精度的數(shù)字鎖相環(huán)。

背景技術(shù)：

數(shù)字鎖相環(huán)，將傳統(tǒng)的混合信號(hào)鎖相環(huán)中大部分電路用數(shù)字電路取代，減小了面積開銷，縮短了設(shè)計(jì)周期。目前業(yè)界全數(shù)字鎖相環(huán)主要有兩種實(shí)現(xiàn)方式，基于分頻器架構(gòu)和基于計(jì)數(shù)器架構(gòu)?；谟?jì)數(shù)器架構(gòu)的全數(shù)字鎖相環(huán)，電路結(jié)構(gòu)圖如圖1所示，其工作原理是計(jì)數(shù)器1與計(jì)數(shù)器2分別對參考時(shí)鐘和數(shù)控振蕩器的時(shí)鐘相位進(jìn)行累加，得到二者的頻率信息，鑒頻鑒相器實(shí)現(xiàn)參考相位與數(shù)控振蕩器相位的比較，比較后的結(jié)果通過低通濾波器之后，用于控制數(shù)控振蕩器增加或降低當(dāng)前的振蕩頻率。

現(xiàn)有技術(shù)的數(shù)字鎖相環(huán)存在如下缺點(diǎn):在環(huán)路鎖定過程中由于計(jì)數(shù)器的位數(shù)有限，計(jì)數(shù)器在計(jì)數(shù)達(dá)到最大值全1后會(huì)回到全0重新計(jì)數(shù)，從而引起計(jì)數(shù)結(jié)果的跳變。但是在實(shí)際的環(huán)路工作中，兩個(gè)計(jì)數(shù)器雖然計(jì)數(shù)值相差不大，但是卻不一定同時(shí)發(fā)生計(jì)數(shù)結(jié)果的跳變。以3bit計(jì)數(shù)器為例，如圖2所示，對于左側(cè)的計(jì)數(shù)波形，兩個(gè)計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)到111(對應(yīng)十進(jìn)制7)時(shí)下一次計(jì)數(shù)值均為000(對應(yīng)十進(jìn)制0)，鑒頻鑒相器輸出不會(huì)瞬間跳變。對于右側(cè)的計(jì)數(shù)波形，其中一個(gè)計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)到7先跳變，而另外一個(gè)隨后跳變，即跳變不同步，就會(huì)導(dǎo)致二者的差值從1瞬間跳變到7，從而引起全數(shù)字鎖相環(huán)發(fā)生瞬間頻率跳變，隨著計(jì)數(shù)器位數(shù)的增加，一個(gè)計(jì)數(shù)器從全1輸出到全0輸出的跳變數(shù)值越大，越容易導(dǎo)致鎖相環(huán)失鎖，這是由計(jì)數(shù)器工作模式導(dǎo)致的潛在失鎖風(fēng)險(xiǎn)，在使用中是不希望看到的。如果計(jì)數(shù)器具有無限精度(即無限的輸出位數(shù))，那么上述問題將不復(fù)存在，但是靠無限增加計(jì)數(shù)器的輸出位數(shù)是不現(xiàn)實(shí)的。因此只有另辟蹊徑，實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)器的“無限精度”，才可以避免因計(jì)數(shù)器固有工作模式導(dǎo)致的數(shù)字鎖相環(huán)失鎖的缺陷。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種實(shí)現(xiàn)無限精度的數(shù)字鎖相環(huán)，克服現(xiàn)有技術(shù)的數(shù)字鎖相環(huán)在一個(gè)計(jì)數(shù)器從全1輸出到全0輸出跳變時(shí)與另一個(gè)計(jì)數(shù)器輸出差值過大，造成數(shù)字鎖相環(huán)失鎖的缺陷。

本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為：

一種實(shí)現(xiàn)無限精度的數(shù)字鎖相環(huán)，包括第一計(jì)數(shù)器、第二計(jì)數(shù)器和鑒頻鑒相器，還包括無限精度實(shí)現(xiàn)模塊，第一計(jì)數(shù)器、第二計(jì)數(shù)器連接所述無限精度實(shí)現(xiàn)模塊，所述無限精度實(shí)現(xiàn)模塊連接所述鑒頻鑒相器，所述無限精度實(shí)現(xiàn)模塊中設(shè)置有計(jì)數(shù)閾值和修正閾值，如果第一計(jì)數(shù)器或者第二計(jì)數(shù)器輸出到所述無限精度實(shí)現(xiàn)模塊的計(jì)數(shù)值大于所述計(jì)數(shù)閾值，則所述無限精度實(shí)現(xiàn)模塊將所述計(jì)數(shù)值減去所述修正閾值得到修正計(jì)數(shù)值，并將所述修正計(jì)數(shù)值輸出到所述鑒頻鑒相器。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述無限精度實(shí)現(xiàn)模塊包括第一運(yùn)算器、第二運(yùn)算器、判決器、第一多路選擇器和第二多路選擇器，所述判決器、第一運(yùn)算器與第一計(jì)數(shù)器相連，第二運(yùn)算器與第二計(jì)數(shù)器相連，所述判決器、第一運(yùn)算器與第一多路選擇器相連，所述判決器、第二運(yùn)算器與第二多路選擇器相連，第一多路選擇器、第二多路選擇器與所述鑒頻鑒相器相連，第一運(yùn)算器用于計(jì)算第一計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)值與所述修正閾值的差值得到第一修正計(jì)數(shù)值，第二運(yùn)算器用于計(jì)算第二計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)值與所述修正閾值的差值得到第二修正計(jì)數(shù)值，所述判決器用于判定第一計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)值是否大于所述計(jì)數(shù)閾值，并向第一多路選擇器和第二多路選擇器發(fā)送控制信號(hào)，第一多路選擇器根據(jù)所述控制信號(hào)選擇輸出第一計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)值或者第一修正計(jì)數(shù)值，第二多路選擇器根據(jù)所述控制信號(hào)選擇輸出第二計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)值或者第二修正計(jì)數(shù)值。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述無限精度實(shí)現(xiàn)模塊包括第一運(yùn)算器、第二運(yùn)算器、判決器、第一多路選擇器和第二多路選擇器，第一運(yùn)算器與第一計(jì)數(shù)器相連，所述判決器、第二運(yùn)算器與第二計(jì)數(shù)器相連，所述判決器、第一運(yùn)算器與第一多路選擇器相連，所述判決器、第二運(yùn)算器與第二多路選擇器相連，第一多路選擇器、第二多路選擇器與所述鑒頻鑒相器相連，第一運(yùn)算器用于計(jì)算第一計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)值與所述修正閾值的差值得到第一修正計(jì)數(shù)值，第二運(yùn)算器用于計(jì)算第二計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)值與所述修正閾值的差值得到第二修正計(jì)數(shù)值，所述判決器用于判定第二計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)值是否大于所述計(jì)數(shù)閾值，并向第一多路選擇器和第二多路選擇器發(fā)送控制信號(hào)，第一多路選擇器根據(jù)所述控制信號(hào)選擇輸出第一計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)值或者第一修正計(jì)數(shù)值，第二多路選擇器根據(jù)所述控制信號(hào)選擇輸出第二計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)值或者第二修正計(jì)數(shù)值。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，第一計(jì)數(shù)器和第二計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)輸出位數(shù)設(shè)為n+1，所述計(jì)數(shù)閾值設(shè)為2ⁿ-1+2^n-1，所述修正閾值設(shè)為2ⁿ-1。

實(shí)施本發(fā)明的技術(shù)方案，具有以下有益效果：本發(fā)明通過模擬實(shí)現(xiàn)無限精度的計(jì)數(shù)器，完全避免了因計(jì)數(shù)器跳變造成的數(shù)字鎖相環(huán)失鎖，巧妙地克服了計(jì)數(shù)器固有工作模式導(dǎo)致的缺陷，既節(jié)省了硬件開銷的成本又提高了數(shù)字鎖相環(huán)的工作穩(wěn)定性。

附圖說明

下面通過參考附圖并結(jié)合實(shí)例具體地描述本發(fā)明，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和實(shí)現(xiàn)方式將會(huì)更加明顯，其中附圖所示內(nèi)容僅用于對本發(fā)明的解釋說明，而不構(gòu)成對本發(fā)明的任何意義上的限制，在附圖中：

圖1為現(xiàn)有技術(shù)數(shù)字鎖相環(huán)示意圖；

圖2為現(xiàn)有技術(shù)3bit計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)過程對比示意圖；

圖3為本發(fā)明數(shù)字鎖相環(huán)示意圖；

圖4為本發(fā)明無限精度實(shí)現(xiàn)模塊示意圖；

圖5為本發(fā)明無限精度實(shí)現(xiàn)模塊實(shí)施例示意圖。

具體實(shí)施方式

如圖3、圖4和圖5所示，本發(fā)明實(shí)現(xiàn)無限精度的數(shù)字鎖相環(huán)，包括第一計(jì)數(shù)器、第二計(jì)數(shù)器和鑒頻鑒相器，還包括無限精度實(shí)現(xiàn)模塊，第一計(jì)數(shù)器、第二計(jì)數(shù)器連接無限精度實(shí)現(xiàn)模塊，無限精度實(shí)現(xiàn)模塊連接鑒頻鑒相器，無限精度實(shí)現(xiàn)模塊中設(shè)置有計(jì)數(shù)閾值和修正閾值，如果第一計(jì)數(shù)器或者第二計(jì)數(shù)器輸出到無限精度實(shí)現(xiàn)模塊的計(jì)數(shù)值大于計(jì)數(shù)閾值，則無限精度實(shí)現(xiàn)模塊將計(jì)數(shù)值減去修正閾值得到修正計(jì)數(shù)值，并將修正計(jì)數(shù)值輸出到鑒頻鑒相器。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，無限精度實(shí)現(xiàn)模塊包括第一運(yùn)算器、第二運(yùn)算器、判決器、第一多路選擇器和第二多路選擇器，判決器、第一運(yùn)算器與第一計(jì)數(shù)器相連，第二運(yùn)算器與第二計(jì)數(shù)器相連，判決器、第一運(yùn)算器與第一多路選擇器相連，判決器、第二運(yùn)算器與第二多路選擇器相連，第一多路選擇器、第二多路選擇器與鑒頻鑒相器相連，第一運(yùn)算器用于計(jì)算第一計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)值與修正閾值的差值得到第一修正計(jì)數(shù)值，第二運(yùn)算器用于計(jì)算第二計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)值與修正閾值的差值得到第二修正計(jì)數(shù)值，判決器用于判定第一計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)值是否大于計(jì)數(shù)閾值，并向第一多路選擇器和第二多路選擇器發(fā)送控制信號(hào)，第一多路選擇器根據(jù)控制信號(hào)選擇輸出第一計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)值或者第一修正計(jì)數(shù)值，第二多路選擇器根據(jù)控制信號(hào)選擇輸出第二計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)值或者第二修正計(jì)數(shù)值。在本實(shí)施例中可以優(yōu)選第一計(jì)數(shù)器和第二計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)輸出位數(shù)設(shè)為n+1，計(jì)數(shù)閾值設(shè)為2ⁿ-1+2^n-1，修正閾值設(shè)為2ⁿ-1。

本發(fā)明的無限精度實(shí)現(xiàn)模塊另一種實(shí)施方式包括第一運(yùn)算器、第二運(yùn)算器、判決器、第一多路選擇器和第二多路選擇器，第一運(yùn)算器與第一計(jì)數(shù)器相連，判決器、第二運(yùn)算器與第二計(jì)數(shù)器相連，判決器、第一運(yùn)算器與第一多路選擇器相連，判決器、第二運(yùn)算器與第二多路選擇器相連，第一多路選擇器、第二多路選擇器與鑒頻鑒相器相連，第一運(yùn)算器用于計(jì)算第一計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)值與修正閾值的差值得到第一修正計(jì)數(shù)值，第二運(yùn)算器用于計(jì)算第二計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)值與修正閾值的差值得到第二修正計(jì)數(shù)值，判決器用于判定第二計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)值是否大于計(jì)數(shù)閾值，并向第一多路選擇器和第二多路選擇器發(fā)送控制信號(hào)，第一多路選擇器根據(jù)控制信號(hào)選擇輸出第一計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)值或者第一修正計(jì)數(shù)值，第二多路選擇器根據(jù)控制信號(hào)選擇輸出第二計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)值或者第二修正計(jì)數(shù)值。在本實(shí)施例中可以優(yōu)選第一計(jì)數(shù)器和第二計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)輸出位數(shù)設(shè)為n+1，計(jì)數(shù)閾值設(shè)為2ⁿ-1+2^n-1，修正閾值設(shè)為2ⁿ-1。

本領(lǐng)域技術(shù)人員不脫離本發(fā)明的實(shí)質(zhì)和精神，可以有多種變形方案實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，以上所述僅為本發(fā)明較佳可行的實(shí)施例而已，并非因此局限本發(fā)明的權(quán)利范圍，凡運(yùn)用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)變化，均包含于本發(fā)明的權(quán)利范圍之內(nèi)。