[發(fā)明專利]使用跟蹤振蕩器電路的HS-CAN總線時(shí)鐘恢復(fù)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110461961.9
• 申請(qǐng)日: 2011-12-31
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103187925A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-07-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蔡潔;郝天馬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 意法半導(dǎo)體研發(fā)(上海)有限公司
• 主分類號(hào): H03B5/04
• 分類號(hào): H03B5/04
• 代理公司: 北京市金杜律師事務(wù)所 11256
• 代理人: 王茂華

技術(shù)領(lǐng)域

在此描述的技術(shù)領(lǐng)域總體上涉及振蕩器電路，并且更具體地，涉及用于HS-CAN總線系統(tǒng)中的時(shí)鐘和數(shù)據(jù)恢復(fù)的振蕩器電路。

背景技術(shù)

振蕩器電路產(chǎn)生重復(fù)的電子信號(hào)。振蕩器電路被廣泛用于數(shù)不勝數(shù)的應(yīng)用。特別地，振蕩器電路可以在恢復(fù)CAN(控制器局域網(wǎng))總線時(shí)鐘的電路中使用。CAN是一種多主廣播串行總線標(biāo)準(zhǔn)，用于連接諸如傳感器、致動(dòng)器和其他控制器件之類的電子電路器件。

在CAN網(wǎng)絡(luò)中，在數(shù)據(jù)傳輸期間不發(fā)送時(shí)鐘。CAN節(jié)點(diǎn)監(jiān)視CAN總線，并且處理與數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收有關(guān)的位定時(shí)邏輯(BTL)。CAN節(jié)點(diǎn)使用振蕩器電路來(lái)恢復(fù)CAN總線時(shí)鐘和數(shù)據(jù)。

諸如HS-CAN(高速控制器局域網(wǎng))之類的CAN總線的演進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)可能要求具有更高準(zhǔn)確性(例如，4.5％)的CAN總線監(jiān)視，并且可能還要提高總線的頻率。例如，HS-CAN引入喚醒幀，用于將節(jié)點(diǎn)從低功率狀態(tài)變?yōu)榛钴S狀態(tài)。為了避免諸如錯(cuò)過(guò)從低功率狀態(tài)轉(zhuǎn)換到活躍狀態(tài)的請(qǐng)求之類的錯(cuò)誤，準(zhǔn)確監(jiān)視是必需的。此外，HS-CAN總線監(jiān)視可以提高振蕩器頻率要求(例如，16MHz)。

為了實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確監(jiān)視，需要滿足高準(zhǔn)確性要求的傳統(tǒng)電路可以對(duì)傳入的串行數(shù)據(jù)進(jìn)行過(guò)采樣。繼而可以針對(duì)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換位置而估計(jì)流，并且繼而可以從過(guò)采樣數(shù)據(jù)中提取有效數(shù)據(jù)位。在傳統(tǒng)CAN控制器電路中BTL通常是已知的，以便利用比使用中的波特率高得多的頻率來(lái)進(jìn)行過(guò)采樣。為了過(guò)采樣，需要具有比CAN總線頻率高得多的成倍頻率的時(shí)鐘。

為了實(shí)現(xiàn)高準(zhǔn)確性，傳統(tǒng)CAN節(jié)點(diǎn)可以包含高精度振蕩器。這種高精度振蕩器可以配置用于以充分高于CAN總線數(shù)據(jù)率的頻率進(jìn)行操作。高精度振蕩器(例如，石英、陶瓷共振等)可能引入較高的成本。而且，為了對(duì)數(shù)據(jù)過(guò)采樣而以較高頻率操作振蕩器電路通常已知是增加電流消耗需求的。較高的電流消耗通常被認(rèn)為是關(guān)鍵性參數(shù)，特別是在實(shí)現(xiàn)選擇性喚醒的HS-CAN收發(fā)器中。

發(fā)明內(nèi)容

實(shí)施方式旨在提供一種低頻跟蹤振蕩器，其準(zhǔn)確地監(jiān)視CAN總線，并且基于已接收CAN總線數(shù)據(jù)的至少一個(gè)狀態(tài)轉(zhuǎn)換來(lái)恢復(fù)總線的時(shí)鐘頻率和已接收CAN總線數(shù)據(jù)。該跟蹤振蕩器電路直接從與CAN總線數(shù)據(jù)以相同頻率運(yùn)行的內(nèi)部振蕩器導(dǎo)出采樣時(shí)鐘。跟蹤振蕩器電路為該采樣時(shí)鐘提供可編程占空比，以便生成CAN總線數(shù)據(jù)。

根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，提供一種用于恢復(fù)CAN總線的時(shí)鐘頻率的方法，該方法包括：接收數(shù)據(jù)信號(hào)，其中該數(shù)據(jù)信號(hào)包括至少一個(gè)狀態(tài)轉(zhuǎn)換；檢測(cè)狀態(tài)轉(zhuǎn)換；以及調(diào)節(jié)振蕩器電路生成的時(shí)鐘信號(hào)的頻率，其中該頻率在檢測(cè)到狀態(tài)轉(zhuǎn)換時(shí)被調(diào)節(jié)，并且調(diào)節(jié)頻率是用于恢復(fù)CAN總線的時(shí)鐘頻率。

根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，該方法進(jìn)一步包括：計(jì)算用于重置振蕩器的重啟時(shí)間，并且基于所計(jì)算的重啟時(shí)間而生成同步信號(hào)，其中該同步信號(hào)配置用于在檢測(cè)到狀態(tài)轉(zhuǎn)換時(shí)重啟振蕩器。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，該方法進(jìn)一步包括：計(jì)算補(bǔ)償時(shí)間以用于對(duì)振蕩器電路的電容元件充電和放電，使得頻率被調(diào)節(jié)并且振蕩器電路的可操作頻率被維持。

根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，該方法進(jìn)一步包括：當(dāng)檢測(cè)到狀態(tài)轉(zhuǎn)換時(shí)，基于時(shí)鐘信號(hào)的信號(hào)電平確定頻率的增加和降低。

根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，該方法進(jìn)一步包括：生成確定已接收數(shù)據(jù)信號(hào)的采樣點(diǎn)的采樣信號(hào)，其中該采樣信號(hào)的占空比是可編程的，并且已接收數(shù)據(jù)信號(hào)的采樣恢復(fù)該已接收數(shù)據(jù)信號(hào)的至少一個(gè)CAN位。

根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，狀態(tài)轉(zhuǎn)換是下降沿。

根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，一種跟蹤振蕩器電路配置用于恢復(fù)總線的時(shí)鐘頻率，該電路包括：沿檢測(cè)器電路，用于檢測(cè)已接收數(shù)據(jù)信號(hào)的狀態(tài)轉(zhuǎn)換；振蕩器核心電路，配置用于生成第一頻率的內(nèi)部振蕩器，其中該第一頻率與已接收數(shù)據(jù)信號(hào)的第二頻率同步。

根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，該振蕩器核心電路包括：由同步信號(hào)的第一狀態(tài)控制的第一組開(kāi)關(guān)，以及由同步信號(hào)的第二狀態(tài)控制的第二組開(kāi)關(guān)，其中該振蕩器在第一狀態(tài)期間被重置，并且該振蕩器在第二狀態(tài)期間自由運(yùn)行。

根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，同步信號(hào)由耦合至沿檢測(cè)器電路的同步生成器電路生成。

根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，跟蹤振蕩器電路進(jìn)一步包括：跟蹤和計(jì)數(shù)器電路，用于調(diào)節(jié)內(nèi)部振蕩器的頻率。

根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，跟蹤振蕩器電路進(jìn)一步包括：采樣電路，配置用于在可編程的采樣點(diǎn)處對(duì)已接收數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行采樣。