[發(fā)明專利]一種基于SOPC技術的晶振馴服方法和系統(tǒng)

在審

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• 申請日: 2016-04-06
• 公開（公告）號: CN105790714A
• 公開（公告）日: 2016-07-20
• 發(fā)明（設計）人: 魯軍;饒賢亮;王路斌
• 申請（專利權）人: 廣州邦正電力科技有限公司
• 主分類號: H03B5/04
• 分類號: H03B5/04
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 孟金喆;胡彬

技術領域

本發(fā)明涉及高精度時鐘系統(tǒng)領域，尤其涉及一種基于SOPC技術的晶振 馴服方法和系統(tǒng)。

背景技術

晶振作為電子系統(tǒng)的時鐘源，經(jīng)過分頻后作為系統(tǒng)時間，為系統(tǒng)提供精 確的時間。目前市面上根據(jù)晶振的功能和實現(xiàn)技術的不同，可以將晶振分為 溫度補償晶體振蕩器(TCXO)、壓控晶體振蕩器(VCXO)、普通晶體振蕩器 (SPXO)、恒溫晶體振蕩器(OCXO)，這些晶振可以滿足大部分市場的需求， 但是晶振自身隨著使用環(huán)境溫度、電壓的變化及時間的推移，晶振輸出的時 鐘信號頻率會出現(xiàn)一些偏移，不能滿足電廠、變電站、航空等領域要求高精 度，高穩(wěn)定性的市場需要。基于SOPC(System-on-a-Programmable-Chip，可 編程片上系統(tǒng))技術的馴服晶振模塊可以成功的解決以上困擾，不僅把成本 控制在可以接受的范圍內(nèi)，同時把時鐘的精度提高到納秒級別，滿足目前市 面上對高穩(wěn)定，高精度低成本領域的市場需求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提出一種基于SOPC技術的晶振馴服方法和系統(tǒng)，利 用SOPC自帶的可編程硬件系統(tǒng)和可編程控制器實現(xiàn)晶振馴服，可以得到高 穩(wěn)定、高精度、自守時的時鐘信號，同時系統(tǒng)集成度高，體積小，使用方便。

為達此目的，本發(fā)明采用以下技術方案：

一方面，本發(fā)明提出一種基于SOPC技術的晶振馴服方法，包括：

獲取外部的標準時鐘信號和控制回路反饋回來的馴服時鐘信號，根據(jù)所 述標準時鐘信號和所述馴服時鐘信號得到所述馴服時鐘信號的相位差信號；

對所述相位差信號進行老化溫度補償?shù)玫秸{節(jié)電壓信號；

根據(jù)所述調節(jié)電壓信號控制晶振產(chǎn)生時鐘信號；

根據(jù)所述相位差信號對所述時鐘信號進行分頻處理得到與所述標準時 鐘信號同頻率的等頻時鐘信號；

對所述等頻時鐘信號進行相位補償?shù)玫叫碌鸟Z服時鐘信號；

根據(jù)預設算法控制所述新的馴服時鐘信號跟蹤所述標準時鐘信號，直到 所述新的馴服時鐘信號和所述標準時鐘信號的相位差在預設的精度范圍內(nèi)。

其中，所述對所述相位差信號進行老化溫度補償?shù)玫秸{節(jié)電壓信號之 前，還包括：

對所述相位差信號進行濾波處理。

其中，所述晶振為壓控振蕩器或溫控振蕩器，所述預設算法包括對應于 所述壓控振蕩器的跟蹤控制算法和對應于所述溫控振蕩器的跟蹤控制算法， 所述預設算法可以根據(jù)所述晶振的類別自動調取。

其中，所述根據(jù)所述調節(jié)電壓信號控制晶振產(chǎn)生時鐘信號之后，還包括：

將所述時鐘信號進行倍頻處理得到高頻時鐘信號。

其中，所述根據(jù)預設算法控制所述新的馴服時鐘信號跟蹤所述標準時鐘 信號，直到所述新的馴服時鐘信號和所述標準時鐘信號的相位差在預設的精 度范圍內(nèi)之后，還包括：將所述新的馴服時鐘信號輸出。

另一方面，本發(fā)明提出一種基于SOPC技術的晶振馴服系統(tǒng)，包括：

外部時鐘源模塊，用于獲取外部的標準時鐘信號；

相位檢測模塊，用于獲取外部的標準時鐘信號和控制回路反饋回來的馴 服時鐘信號，根據(jù)所述標準時鐘信號和所述馴服時鐘信號得到所述馴服時鐘 信號的相位差信號；

老化溫度補償模塊，用于對所述相位差信號進行老化溫度補償?shù)玫秸{節(jié) 電壓信號；

晶振，用于根據(jù)所述調節(jié)電壓信號控制晶振產(chǎn)生時鐘信號；

分頻器，用于根據(jù)所述相位差信號對所述時鐘信號進行分頻處理得到與 所述標準時鐘信號同頻率的等頻時鐘信號；

延時處理模塊，用于對所述等頻時鐘信號進行相位補償?shù)玫叫碌鸟Z服時 鐘信號；

控制器，用于根據(jù)預設算法控制所述新的馴服時鐘信號跟蹤所述標準時 鐘信號，直到所述新的馴服時鐘信號和所述標準時鐘信號的相位差在預設的 精度范圍內(nèi)。

其中，還包括：

濾波器，用于對所述相位差信號進行濾波處理。

其中，還包括：

D/A轉換器，用于將所述調節(jié)電壓信號對應的數(shù)字信號轉換為模擬信 號，并發(fā)送給所述晶振。

其中，還包括：

倍頻器，用于將所述時鐘信號進行倍頻處理得到高頻時鐘信號。

其中，還包括：

信號輸出模塊，用于將所述新的馴服時鐘信號輸出。