[發(fā)明專(zhuān)利]用于確定用于安全采樣時(shí)鐘域的信號(hào)的時(shí)間的系統(tǒng)和方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310557158.4
• 申請(qǐng)日: 2013-11-11
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103812590A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-05-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 斯蒂芬·G·特爾
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 輝達(dá)公司
• 主分類(lèi)號(hào): H04J3/06
• 分類(lèi)號(hào): H04J3/06
• 代理公司: 北京市磐華律師事務(wù)所 11336
• 代理人: 謝栒;魏寧

優(yōu)先權(quán)聲明

本申請(qǐng)是于2010年11月30日提交的12/957,262號(hào)美國(guó)申請(qǐng)的部分繼續(xù)申請(qǐng)案，其要求享有于2009年11月30日提交的61/265,280號(hào)美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)。這些申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容通過(guò)援引并入本文。?

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及在時(shí)鐘域之間所傳輸?shù)男盘?hào)，并且更具體地，涉及使時(shí)鐘域同步。?

背景技術(shù)

許多數(shù)字系統(tǒng)具有多個(gè)時(shí)鐘域。因此，當(dāng)信號(hào)從一個(gè)時(shí)鐘域移動(dòng)到另一個(gè)時(shí)，必須使它們同步以避免亞穩(wěn)定性和同步故障。如果兩個(gè)時(shí)鐘具有固定的頻率，則兩個(gè)時(shí)鐘之間的相位關(guān)系是以兩個(gè)時(shí)鐘的拍頻而周期性的。通過(guò)利用該周期性的相位關(guān)系，周期性的同步器可以比必須完全處置異步信號(hào)的同步器更簡(jiǎn)單、具有更低的延遲和更低的故障可能性。?

不幸的是，附加的周期性同步器展示出各種限制。例如，大多數(shù)現(xiàn)有系統(tǒng)的信號(hào)使用異步先入先出（FIFO）來(lái)與周期性時(shí)鐘同步。這些引發(fā)對(duì)FIFO存儲(chǔ)器的顯著的面積開(kāi)銷(xiāo)。它們還添加數(shù)個(gè)周期的延遲，因?yàn)楸仨毻ㄟ^(guò)多個(gè)觸發(fā)器使FIFO的經(jīng)格雷編碼的輸入和輸出指針同步以跨時(shí)鐘域移動(dòng)它們。?

因此存在對(duì)于解決與現(xiàn)有技術(shù)相關(guān)聯(lián)的這些和/或其他問(wèn)題的需要。?

發(fā)明內(nèi)容

提供用于確定用于安全采樣時(shí)鐘域的信號(hào)的時(shí)間的系統(tǒng)和方法。在一個(gè)實(shí)施例中，基于第二時(shí)鐘域和第一時(shí)鐘域之間的相對(duì)頻率估計(jì)來(lái)計(jì)算第一時(shí)鐘域的相位估計(jì)，以及基于相位估計(jì)來(lái)確定在其期間來(lái)自第一時(shí)鐘域的信號(hào)不變使得信號(hào)能夠由第二時(shí)鐘域安全采樣的第一時(shí)間，以在第二時(shí)?鐘域中生成第一經(jīng)采樣的信號(hào)。此外，計(jì)算經(jīng)更新的相位估計(jì)，并且基于經(jīng)更新的相位估計(jì)來(lái)確定在其期間來(lái)自第一時(shí)鐘域的信號(hào)正在改變使得信號(hào)不能夠由第二時(shí)鐘域安全采樣的第二時(shí)間。在第二時(shí)間期間維護(hù)第二時(shí)鐘域中的第一經(jīng)采樣的信號(hào)。?

附圖說(shuō)明

圖1示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的、用于使用頻率估計(jì)來(lái)確定用于安全采樣時(shí)鐘域的信號(hào)的時(shí)間的方法。?

圖2示出了根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例的、用于使用相位估計(jì)來(lái)確定用于安全采樣時(shí)鐘域的信號(hào)的時(shí)間的方法。?

圖3示出了根據(jù)又一個(gè)實(shí)施例的、用于使用相位估計(jì)來(lái)安全采樣時(shí)鐘域的信號(hào)的全數(shù)字周期性同步器。?

圖4示出了根據(jù)再一個(gè)實(shí)施例的頻率估計(jì)器。?

圖5A示出了根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例的相位檢測(cè)器。?

圖5B示出了根據(jù)又一個(gè)實(shí)施例的、用于分開(kāi)的早和遲檢測(cè)的相位檢測(cè)器。?

圖5C示出了根據(jù)再一個(gè)實(shí)施例的四樣本相位檢測(cè)器。?

圖5D示出了根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例的相位檢測(cè)器校準(zhǔn)器。?

圖5E示出了根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例的、用于檢測(cè)奇相位和偶相位的相位檢測(cè)器。?

圖6示出了根據(jù)又一個(gè)實(shí)施例的相位估計(jì)器。?

圖7示出了根據(jù)再一個(gè)實(shí)施例的沖突檢測(cè)器。?

圖8示出了根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例的半權(quán)重（power-of-half）沖突檢測(cè)器。?

圖9示出了根據(jù)又一個(gè)實(shí)施例的向前同步器。?

圖10示出了根據(jù)圖9所示的向前同步器的操作的同步器狀態(tài)圖。?

圖11示出了圖9所示的向前同步器的操作的時(shí)序圖。?

圖12示出了根據(jù)又一個(gè)實(shí)施例的、具有流控制的同步器。?

圖13示出了圖12所示的具有流控制的同步器的操作的時(shí)序圖。?

圖14示出了根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例的相位循環(huán)，所述相位循環(huán)示出偶阻進(jìn)（keep-out）區(qū)域和奇阻進(jìn)區(qū)域以及在其中選擇偶寄存器的區(qū)域。?

圖15示出了根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例的、使用偶/奇向前同步器的FIFO同步器。?

圖16示出了根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例的FIFO同步器，其中維持頭部指針和?尾部指針的偶版本和奇版本進(jìn)一步降低FIFO延遲。?

圖17A-D示出了根據(jù)其他實(shí)施例的各種相位循環(huán)。?

圖18示出了在其中可以實(shí)現(xiàn)各先前實(shí)施例的各種架構(gòu)和/或功能性的例示性系統(tǒng)。?

圖19A示出了根據(jù)又一個(gè)實(shí)施例的、用于使用相位估計(jì)來(lái)確定用于安全采樣時(shí)鐘域的信號(hào)的時(shí)間的方法。?

圖19B示出了根據(jù)又一個(gè)實(shí)施例的向前同步器。?

圖19C示出了根據(jù)圖19B所示的向前同步器的操作的同步器狀態(tài)圖。?

具體實(shí)施方式

表1示出了下文對(duì)圖的描述中所引用的各種符號(hào)和信號(hào)名稱(chēng)，針對(duì)這類(lèi)符號(hào)和信號(hào)名稱(chēng)的至少一些附有例示性的值。?