[發(fā)明專利]一種通用異步收發(fā)器內(nèi)置傳輸時(shí)鐘的校準(zhǔn)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811130621.6
• 申請(qǐng)日: 2018-09-27
• 公開（公告）號(hào): CN109150489B
• 公開（公告）日: 2021-03-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄒錦
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京中電華大電子設(shè)計(jì)有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): H04L7/00
• 分類號(hào): H04L7/00;H04L7/04;H04J3/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明是一種通用異步收發(fā)器內(nèi)置傳輸時(shí)鐘的校準(zhǔn)方法，本發(fā)明是通過在通用異步收發(fā)傳輸數(shù)據(jù)之前，發(fā)送機(jī)發(fā)送三個(gè)傳輸校準(zhǔn)字，接收機(jī)接收三個(gè)傳輸校準(zhǔn)字，根據(jù)校準(zhǔn)字的接收情況，找到對(duì)應(yīng)時(shí)鐘校準(zhǔn)系數(shù)，實(shí)現(xiàn)校準(zhǔn)通用異步收發(fā)器內(nèi)置傳輸時(shí)鐘，以保證通用異步收發(fā)穩(wěn)定進(jìn)行。本發(fā)明通過三個(gè)傳輸校準(zhǔn)字，降低了對(duì)通用異步收發(fā)器內(nèi)置傳輸時(shí)鐘的精度要求，以校準(zhǔn)后的時(shí)鐘進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，提高了通用異步收發(fā)的穩(wěn)定性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于集成電路芯片的設(shè)計(jì)領(lǐng)域，具體涉及通用異步收發(fā)器內(nèi)置傳輸時(shí)鐘的校準(zhǔn)方法。

背景技術(shù)

通用異步收發(fā)器(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter)，通常稱做UART，是實(shí)現(xiàn)設(shè)備之間低速數(shù)據(jù)通信的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議。其只需占用兩根線就可以完成數(shù)據(jù)的收發(fā)(一根接收數(shù)據(jù)，一根發(fā)送數(shù)據(jù))，因其協(xié)議簡單被廣泛集成于微處理器，作為數(shù)據(jù)傳輸或是調(diào)試接口。

通用異步收發(fā)器為完全異步數(shù)據(jù)傳輸，傳統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方式都存在數(shù)據(jù)傳輸過程中的誤差積累，當(dāng)誤差積累到約0.5個(gè)傳輸位時(shí)間時(shí)，則會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)傳輸錯(cuò)誤。以12bit的一幀數(shù)據(jù)(1個(gè)起始位，8個(gè)數(shù)據(jù)位，1個(gè)校驗(yàn)位，2個(gè)停止位)為例，對(duì)于±5％時(shí)鐘精度的通用異步收發(fā)器，在傳輸最后1個(gè)bit時(shí)，波特率積累的誤差已經(jīng)達(dá)到5％*12＝60％，超過50％的閾值，該位的傳輸可能產(chǎn)生錯(cuò)誤。因此對(duì)于通用異步收發(fā)器而言，時(shí)鐘精度至少達(dá)到±4％，才能保證波特率積累誤差小于0.5bit，考慮到芯片溫度，電壓，工藝偏差及電磁場等工作環(huán)境的影響，如此精度的時(shí)鐘對(duì)設(shè)計(jì)提出了很大的挑戰(zhàn)，尤其針對(duì)低成本的芯片，是不可接受的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的，提供一種通用異步收發(fā)器內(nèi)置傳輸時(shí)鐘的校準(zhǔn)方法，降低了通用異步收發(fā)器內(nèi)置傳輸時(shí)鐘的精度要求，提高了通用異步收發(fā)的穩(wěn)定性。

本發(fā)明的核心思想是通過在通用異步收發(fā)傳輸數(shù)據(jù)之前，發(fā)送機(jī)發(fā)送三個(gè)傳輸校準(zhǔn)字，接收機(jī)接收三個(gè)傳輸校準(zhǔn)字，根據(jù)校準(zhǔn)字的接收情況，找到對(duì)應(yīng)時(shí)鐘校準(zhǔn)系數(shù)，實(shí)現(xiàn)校準(zhǔn)通用異步收發(fā)器內(nèi)置傳輸時(shí)鐘，實(shí)現(xiàn)低精度時(shí)鐘下通用異步收發(fā)器的穩(wěn)定傳輸。詳細(xì)的技術(shù)方案描述如下：

本發(fā)明的方法主要包括如下步驟：

步驟1通用異步收發(fā)器發(fā)送機(jī)(102)在傳輸數(shù)據(jù)之前，發(fā)送第一個(gè)傳輸校準(zhǔn)字(106)，給通用異步收發(fā)器接收機(jī)(104)；步驟2接收機(jī)(104)在校準(zhǔn)策略(112)中，根據(jù)校準(zhǔn)字的接收情況，判斷是否需要使用校準(zhǔn)參數(shù)對(duì)通用異步收發(fā)器內(nèi)置傳輸時(shí)鐘進(jìn)行校準(zhǔn)，并采取動(dòng)作；步驟3通用異步收發(fā)器發(fā)送機(jī)(102)發(fā)送第二個(gè)傳輸校準(zhǔn)字(108)；步驟4接收機(jī)(104)在校準(zhǔn)策略(112)中，根據(jù)校準(zhǔn)字的接收情況，判斷是否需要校準(zhǔn)，并采取動(dòng)作；步驟5通用異步收發(fā)器發(fā)送機(jī)(102)發(fā)送第三個(gè)傳輸校準(zhǔn)字(110)；步驟6接收機(jī)(104)在校準(zhǔn)策略(112)中，根據(jù)校準(zhǔn)字的接收情況，判斷是否需要校準(zhǔn)，并采取動(dòng)作，完成對(duì)通用異步收發(fā)器內(nèi)置傳輸時(shí)鐘的校準(zhǔn)。

所述通用異步收發(fā)器發(fā)送機(jī)(102)則是通用異步收發(fā)器發(fā)送動(dòng)作的實(shí)施方，本發(fā)明中使用約定波特率，按照約定比特流格式，以特定的時(shí)間間隔，發(fā)送第一個(gè)傳輸校準(zhǔn)字(106)，第二個(gè)傳輸校準(zhǔn)字(108)和第三個(gè)傳輸校準(zhǔn)字(110)。約定波特率可以是任意的常用波特率，包括：921600bps，460800bps，230400bps，115200bps，57600bps，38400bps，19200bps，9600bps。約定比特流格式包括：例如1個(gè)起始位+8個(gè)數(shù)據(jù)位+無校驗(yàn)位+1/1.5/2個(gè)停止位，1個(gè)起始位+8個(gè)數(shù)據(jù)位+1個(gè)偶校驗(yàn)位+1/1.5/2個(gè)停止位，1個(gè)起始位+6個(gè)數(shù)據(jù)位+無校驗(yàn)位+1/1.5/2個(gè)停止位，1個(gè)起始位+7個(gè)數(shù)據(jù)位+1個(gè)偶校驗(yàn)位+1/1.5/2個(gè)停止位。

所述通用異步收發(fā)器接收機(jī)(104)則是通用異步收發(fā)器接收動(dòng)作的實(shí)施方，本發(fā)明中使用約定波特率，按照約定比特流格式，接收第一個(gè)傳輸校準(zhǔn)字(106)，第二個(gè)傳輸校準(zhǔn)字(108)和第三個(gè)傳輸校準(zhǔn)字(110)，并根據(jù)校準(zhǔn)策略(112)，實(shí)現(xiàn)通用異步收發(fā)器內(nèi)置傳輸時(shí)鐘的校準(zhǔn)。