[發明專利]基于數字頻率合成器的高精度協議脈沖發生器

有效

• 申請號: 201110244475.1
• 申請日: 2011-08-23
• 公開（公告）號: CN102361445A
• 公開（公告）日: 2012-02-22
• 發明（設計）人: 王雷;安衛鈺;王志富;李威;萬小磊;劉文婷
• 申請（專利權）人: 中國空間技術研究院
• 主分類號: H03K3/02
• 分類號: H03K3/02;H03L7/24
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 安麗

技術領域

本發明涉及一種協議脈沖發生器，適用于生成具有復雜協議的對頻率和相 位有高精度要求的同步數字信號。

背景技術

隨著集成電路技術的不斷發展，芯片間、板間及單機之間的協議也越來越 復雜，速度越來越快。為了協議實現及協議測試，需要一種方法實現高頻率精 度和相位精度的協議脈沖。

最基本的數字頻率合成器是一個累加器，累加器的寬度及工作頻率決定了 數字頻率合成器產生的頻率精度及相位精度。如圖1所示，一般的數字頻率合 成器由頻率控制字寄存器、累加寄存器和一個加法器組成，累加寄存器的寬度 與時鐘頻率決定了數字頻率合成器產生信號頻率的精度。設累加寄存器的寬度 為N，頻率合成器的時鐘頻率為f，頻率控制字為FCW，那么生成的時鐘頻率 f_clk為：

fclk=f·FCW2N]]>

協議脈沖一般包含多個數字信號，一般的數字頻率合成器只能生成一個頻 率信號，無法實現復雜的協議。

發明內容

本發明的技術解決問題是：克服現有技術的不足，提供了一種具有高頻率 和相位精度的復雜協議脈沖發生器。

本發明的技術解決方案是：基于數字頻率合成器的高精度協議脈沖發生器， 包括數字頻率合成器，還包括R個加法器和一個數字信號輸出接口，數字頻率 合成器生成的時鐘頻率送至數字信號輸出接口，同時與數字頻率合成器生成的 時鐘頻率對應的相位信息分別送至R個加法器；R個加法器中，每一個加法器 將與數字頻率合成器生成的時鐘頻率對應的相位信息與外部輸入的一路信號的 相位信息進行加法運算后送至數字信號輸出接口；數字信號輸出接口對R個加 法器的輸出最高位進行采樣，對于R路信號中的任意一路，數字信號輸出接口 利用當前時鐘周期的最高位sigN_nco與上一時鐘周期的最高位sigN_nco_l， 生成包含有上升沿和下降沿的數字信號定位脈沖，根據數字信號定位脈沖，數 字信號輸出接口在相應的上升沿和下降沿將該路外部輸入信號包含的相位信息 輸出；其中數字信號的上升沿sigN_p的確定方法為sigN_nco為1且 sigN_nco_l為0，數字信號的下降沿sigN_n的確定方法為sigN_nco為0且 sigN_nco_l為1。

所述的外部輸入信號的相位信息比累加寄存器多一位符號位，代表該輸入 信號的相位為超前還是延時于數字頻率合成器生成的時鐘頻率。

本發明與現有技術相比的優點在于：本發明改進了傳統數字頻率合成器的 結構，添加了對應各信號的相位加法器，并可以根據協議單獨配置相位信息。 與傳統數字頻率合成器相比，只增加了與協議信號數量相等的加法器及寄存器， 資源消耗少，結構精簡，實現了高精度的協議脈沖發生器。采用本發明可以生 成、多信號、具有復雜相位信息的協議脈沖，并且可以精確設定時鐘頻率及各 數字信號相對于時鐘的提前或延時信息。

附圖說明

圖1為傳統數字頻率合成器結構圖；

圖2為本發明協議脈沖發生器結構圖；

圖3為協議脈沖發生器內部各信號時序圖。

具體實施方式

如圖2所示，本發明協議脈沖發生器在傳統的數字頻率合成器基礎上只增 加了加法器，可以實現任意信號數量的同步數字信號協議，并且有很高的頻率 精度及相位精度。

1、使用數字頻率合成器精確模擬信號的相位，產生具有精確頻率的時鐘信 號。

設累加寄存器的寬度為N，頻率合成器的時鐘頻率為f，頻率控制字為FCW， 那么生成的時鐘頻率f_clk為：