[發明專利]基于片上網絡的高速數據采集系統的時鐘同步系統及方法有效

申請號：	202010043995.5	申請日：	2020-01-15
公開（公告）號：	CN111211884B	公開（公告）日：	2023-05-30
發明（設計）人：	許川佩;廖加鋒;張碩;范興茂	申請（專利權）人：	桂林電子科技大學
主分類號：	H04L7/00	分類號：	H04L7/00;G06F15/78
代理公司：	北京中濟緯天專利代理有限公司 11429	代理人：	石燕妮
地址：	541004 廣西***	國省代碼：	廣西;45
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摘要：
搜索關鍵詞：	基于網絡高速數據采集系統時鐘同步方法
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【說明書】：

本發明公開了一種基于片上網絡的高速數據采集系統的時鐘同步系統及方法，基于片上網絡的高速數據采集系統的時鐘同步系統包括主時鐘路由器和從時鐘路由器，實現發送主時鐘至每個從時鐘路由器；進行主時鐘和從時鐘的相位差值測量，并將測量結果發送至主時鐘路由器；根據接收到的測量結果以及每個從時鐘的不同采樣時間間隔計算出每個從時鐘的相位偏移值，并發送給從時鐘路由器；對從時鐘的相位進行偏移，直到相位偏移值減至一時，發送偏移完成信號給主時鐘路由器；發送時鐘同步完成信號給每個從時鐘路由器。進而實現多個同頻時鐘高精度同步，減少數據采集系統的時間相位誤差，提高系統的性能。

技術領域

本發明涉及片上網絡技術領域，尤其涉及一種基于片上網絡的高速數據采集系統的時鐘同步系統及方法。

背景技術

基于片上網絡的高速數據采集，是利用片上網絡的全局異步局部同步以及多任務的并行通信的特點實現多片模數轉換芯片ADC時間交替采集。為了減小交替采樣產生的時間相位誤差，提高采集系統的性能，每片ADC的采樣時間間隔需嚴格相等，故需要對ADC的采樣時鐘做時鐘同步，也即是對片上網絡路由器的時鐘做時鐘同步。因此能實現多路時鐘的高精度同步，減小時間相位誤差，提高采集系統性能的問題亟待解決。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于片上網絡的高速數據采集系統的時鐘同步系統及方法，實現芯片內多個同頻時鐘高精度同步，減小數據采集系統的時間相位誤差，提高采集系統的性能。

為實現上述目的，第一方面，本發明提供了一種基于片上網絡的高速數據采集系統的時鐘同步系統，包括主時鐘路由器和從時鐘路由器，所述從時鐘路由器的數量為多個，所述主時鐘路由器與萬兆以太網資源節點連接，每一所述從時鐘路由器與每一模數轉換芯片資源節點連接，多個所述從時鐘路由器與所述主時鐘路由器連接；其中，

所述主時鐘路由器，用于以多播的方式發送主時鐘至每個所述從時鐘路由器；

所述從時鐘路由器，用于在接收到主時鐘后，進行主時鐘和從時鐘的相位差值測量，并將測量結果以點對點的方式發送至所述主時鐘路由器；

所述主時鐘路由器，還用于根據接收到的測量結果以及每個從時鐘的不同采樣時間間隔計算出每個從時鐘的相位偏移值，并以點對點的方式發送給所述從時鐘路由器；

所述從時鐘路由器，還用于接收到相位偏移值后，對從時鐘的相位進行偏移，直到相位偏移值減至一時，以點對點的方式發送偏移完成信號給所述主時鐘路由器；

所述主時鐘路由器，還用于接收到每個所述從時鐘路由器的偏移完成信號之后，以多播的方式發送時鐘同步完成信號給每個所述從時鐘路由器。

在一實施方式中，所述主時鐘路由器包括第一時鐘模塊和相位偏移值計算模塊，所述第一時鐘模塊和所述相位偏移值計算模塊連接；其中，

所述第一時鐘模塊，用于調用xilinx?FPGA的時鐘IP核，輸出主時鐘；

所述相位偏移值計算模塊，用于接收相位差值，根據相位差值和采樣時間間隔計算出從時鐘的相位偏移值，以及在接收到偏移完成信號后，發送同步完成信號給每個所述從時鐘路由器。

在一實施方式中，所述從時鐘路由器包括第二時鐘模塊、相位測量模塊和相位偏移模塊，所述第二時鐘模塊、所述相位測量模塊和所述相位偏移模塊均連接，所述相位測量模塊與所述第一時鐘模塊和所述相位偏移值計算模塊均連接，所述相位偏移模塊與所述相位偏移值計算模塊連接；其中，