[發(fā)明專利]在時(shí)鐘域之間傳輸計(jì)數(shù)器值時(shí)保持正確的時(shí)間

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010155125.7
• 申請(qǐng)日: 2020-03-06
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111669244A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-09-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 訶里訶羅·蘇布拉馬尼亞姆·蘭加納坦;威沃克·薩爾達(dá)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 硅谷實(shí)驗(yàn)室公司
• 主分類號(hào): H04J3/06
• 分類號(hào): H04J3/06
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 王蓉

為了減少?gòu)囊粋€(gè)時(shí)鐘域到另一個(gè)時(shí)鐘域的時(shí)間傳輸中的誤差，使用第一時(shí)鐘信號(hào)遞增第一自由運(yùn)行計(jì)數(shù)器。自由運(yùn)行的第二計(jì)數(shù)器使用第二時(shí)鐘信號(hào)遞增，第二時(shí)鐘信號(hào)與第一時(shí)鐘信號(hào)異步。基于第一時(shí)鐘信號(hào)和第二時(shí)鐘信號(hào)之間的預(yù)定相位關(guān)系在選定的時(shí)間對(duì)第一計(jì)數(shù)器進(jìn)行采樣，以產(chǎn)生采樣的第一計(jì)數(shù)器值?；诓蓸拥牡谝挥?jì)數(shù)器值來(lái)校正第二計(jì)數(shù)器。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開(kāi)涉及在不同時(shí)鐘域之間的準(zhǔn)確時(shí)間信息的傳輸。

背景技術(shù)

網(wǎng)絡(luò)時(shí)間是許多應(yīng)用程序利用的重要資源，諸如房屋/辦公室內(nèi)的位置精度、城市地區(qū)的位置精度以及金融市場(chǎng)中基于時(shí)間的爭(zhēng)端解決方案。控制參考時(shí)間的傳輸和使用的標(biāo)準(zhǔn)(包括但不限于IEEE 802.11b，IEEE 1588-2008標(biāo)準(zhǔn))對(duì)每個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)上引入的誤差有精度限制。網(wǎng)絡(luò)中使用該標(biāo)準(zhǔn)的節(jié)點(diǎn)數(shù)量的縮放取決于參考時(shí)間可以傳輸?shù)木取⒖紩r(shí)間通常通過(guò)數(shù)據(jù)分組在網(wǎng)絡(luò)中傳播。與產(chǎn)生參考時(shí)間的時(shí)鐘異步的另一個(gè)時(shí)鐘對(duì)數(shù)據(jù)分組中包含的參考時(shí)間進(jìn)行采樣。利用異步時(shí)鐘通過(guò)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)準(zhǔn)確地傳輸參考時(shí)間是時(shí)間傳輸中誤差的主要來(lái)源，并且限制(或消除)該誤差是網(wǎng)絡(luò)性能和擴(kuò)展的重要要求。

在例如基于IEEE1588的系統(tǒng)中，參考時(shí)鐘更新主計(jì)數(shù)器中的時(shí)間。參照?qǐng)D1，具有周期(T_m)的主時(shí)鐘101每T_m時(shí)間單位更新主計(jì)數(shù)器103。當(dāng)使用具有周期T_s的另一個(gè)時(shí)鐘(從時(shí)鐘)105對(duì)主計(jì)數(shù)器103的內(nèi)容進(jìn)行采樣并且每T_s時(shí)間單位將其復(fù)制到存儲(chǔ)元件107中時(shí)，從時(shí)鐘105記錄的“時(shí)間”可能由于主時(shí)鐘周期和從時(shí)鐘周期不相等而出錯(cuò)。

圖2示出了問(wèn)題的一方面。假設(shè)主計(jì)數(shù)器值201由主時(shí)鐘每8ns更新一次(T_m＝8ns)，存儲(chǔ)元件107由從時(shí)鐘105每3ns更新一次。存儲(chǔ)元件107的存儲(chǔ)值在203處顯示，可以看到具有3ns的動(dòng)態(tài)誤差。

另一個(gè)誤差源是由于主時(shí)鐘和副采樣時(shí)鐘具有不同的周期。不同的周期可能導(dǎo)致主時(shí)鐘和從時(shí)鐘之間的“相位”差是變量。其中t是絕對(duì)時(shí)間，ω_m是周期為T(mén)_m的主時(shí)鐘的角時(shí)鐘頻率，ω_s是周期為T(mén)_s的從時(shí)鐘的角時(shí)鐘頻率，是時(shí)間t＝0時(shí)，時(shí)鐘之間的恒定相位差。相位差還會(huì)導(dǎo)致計(jì)數(shù)器值到存儲(chǔ)元件的傳輸誤差。參照?qǐng)D3，如果在時(shí)間t＝Tm在主時(shí)鐘的上升沿301處更新主計(jì)數(shù)器103，則在時(shí)間t＝Tm+ΔT在時(shí)鐘105的上升沿303處將計(jì)數(shù)器值復(fù)制到存儲(chǔ)元件107中，其中ΔT是相位差，可以是正值或負(fù)值。因此，從一個(gè)(主)時(shí)鐘源驅(qū)動(dòng)的計(jì)數(shù)器使用另一個(gè)時(shí)鐘進(jìn)行時(shí)間傳輸會(huì)導(dǎo)致復(fù)制的時(shí)間誤差，這些誤差是由于這些時(shí)鐘的標(biāo)稱周期的差以及這些時(shí)鐘之間可能存在的相位差引起的。

發(fā)明內(nèi)容

為了減少?gòu)囊粋€(gè)時(shí)鐘域到另一個(gè)時(shí)鐘域的時(shí)間傳輸中的誤差，在一個(gè)實(shí)施方式中，一種方法包括使用第一時(shí)鐘信號(hào)遞增自由運(yùn)行的第一計(jì)數(shù)器。使用第二時(shí)鐘信號(hào)來(lái)遞增自由運(yùn)行的第二計(jì)數(shù)器，該第二時(shí)鐘信號(hào)與第一時(shí)鐘信號(hào)異步。基于第一時(shí)鐘信號(hào)和第二時(shí)鐘信號(hào)之間的預(yù)定相位關(guān)系在選擇的時(shí)間對(duì)第一計(jì)數(shù)器進(jìn)行采樣，以產(chǎn)生采樣的第一計(jì)數(shù)器值。基于采樣的第一計(jì)數(shù)器值來(lái)校正第二計(jì)數(shù)器。

在另一個(gè)實(shí)施方式中，一種設(shè)備包括第一計(jì)數(shù)器，該第一計(jì)數(shù)器響應(yīng)于第一時(shí)鐘信號(hào)遞增第一計(jì)數(shù)器值，該第一時(shí)鐘信號(hào)具有第一頻率。第二計(jì)數(shù)器響應(yīng)于與第一時(shí)鐘信號(hào)異步的第二時(shí)鐘信號(hào)遞增第二計(jì)數(shù)器值，第二時(shí)鐘信號(hào)具有第二頻率。采樣電路在選擇的時(shí)間對(duì)第一計(jì)數(shù)器值進(jìn)行采樣，并在每個(gè)選擇時(shí)間產(chǎn)生采樣的第一計(jì)數(shù)器值，所選擇的時(shí)間發(fā)生在第一時(shí)鐘信號(hào)和第二時(shí)鐘信號(hào)之間的周期性預(yù)定相位對(duì)準(zhǔn)處?；谒蓸拥牡谝挥?jì)數(shù)器值來(lái)調(diào)整第二計(jì)數(shù)器值。