[發明專利]亞穩態校正方法

有效

• 申請號: 202010224978.1
• 申請日: 2020-03-26
• 公開（公告）號: CN111404658B
• 公開（公告）日: 2021-07-16
• 發明（設計）人: 何衛鋒;林初雄;孫亞男;裴秉璽;毛志剛
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: H04L7/00
• 分類號: H04L7/00;H04J3/06
• 代理公司: 上海思微知識產權代理事務所(普通合伙) 31237
• 代理人: 曹廷廷

本發明提供了一種亞穩態校正方法，包括：求得第一時鐘信號和第二時鐘信號的第一相位差；判斷所述第一相位差是否小于亞穩態窗口；如果小于亞穩態窗口并且連續兩次小于亞穩態窗口情形之間的時間間隔小于臨界值，延遲第二時鐘信號使得所述第一時鐘信號和所述第二時鐘信號的第二相位差大于亞穩態窗口；延遲后的第二時鐘信號連接同步器的輸入端。在本發明提供的亞穩態校正方法中，在多時鐘域和多電壓域信號同步中，通過動態的改變輸入同步器的時鐘信號的相位，降低未來發生同步信號亞穩態的概率，提升電路的可靠性和性能。

技術領域

本發明涉及信號傳輸領域，尤其是涉及亞穩態校正方法。

背景技術

在系統級芯片中，為了支持不同的功能，通常會集成多種部件。而為了實現更高的能效，這些部件會采用不同的工作頻率和電壓。在不同部件之間信號同步的時候，由于兩個部件分別屬于不同的電壓域和時鐘域，亞穩態問題將有可能發生。

通常當兩個不同的時鐘域具有相近的時鐘頻率、未知的相位關系時，亞穩態問題也會重復性地出現。這種電路中，通常采樣的亞穩態校正方法是：首先發送端數據通過可變延遲線傳輸到接收端的同步器上；其次，接收端檢測發送端時鐘和接收端時鐘之間的相位差，如果相位差過小，調節數據傳輸的可變延遲線，從而避免發送端數據和接收端時鐘同時變化，避免造成亞穩態。這種方法在兩個時鐘域的時鐘頻率相近時，調節相位之后，兩個時鐘很長時間之后才會再次靠近，從而在長時間里減少了亞穩態。然而，如果兩個時鐘域具有差異很大的時鐘頻率，上述方法在調節完相位之后，兩個時鐘可能很快就再次靠近，從而導致亞穩態發生。因此，上述方法不適用于具有不同頻率關系的跨時鐘域同步中的亞穩態校正。

另外，有的方法通過偏斜反相器檢測到亞穩態信號之后，可以通過調節時鐘頻率或者供電電壓避免亞穩態問題再次發生。在當個時鐘域中，這種校正方法通過增加頻率或者提升電壓，讓電路擁有更長的時間從亞穩態中恢復出來。然而，當信號來自另一個時鐘域時，由于相位和頻率關系不確定，即使接收端調節了頻率或者電壓，亞穩態問題仍然會重復性地出現，因此這種方法也不適用于具有不同頻率關系的跨時鐘域同步中的亞穩態校正。

發明內容

本發明的目的在于提供亞穩態校正方法，可以校正具有不同頻率關系的跨時鐘域的信號的亞穩態。

為了達到上述目的，一種亞穩態校正方法，使用亞穩態校正裝置對第一時鐘信號和第二時鐘信號發生的亞穩態進行校正，所述種亞穩態校正裝置包括：同步器、計數器、相位選擇器和相位調節器，所述亞穩態校正方法包括：

求得第一時鐘信號和第二時鐘信號的第一相位差；

判斷所述第一相位差是否小于亞穩態窗口；

如果小于亞穩態窗口并且連續兩次小于亞穩態窗口情形之間的時間間隔小于臨界值，延遲第二時鐘信號使得所述第一時鐘信號和所述第二時鐘信號的第二相位差大于亞穩態窗口；

延遲后的第二時鐘信號連接同步器的輸入端。

可選的，在所述的亞穩態校正方法中，所述第一相位差隨著時間周期性變化，最終將小于亞穩態窗口。

可選的，在所述的亞穩態校正方法中，所述亞穩態窗口為預設值。

可選的，在所述的亞穩態校正方法中，延遲第二時鐘信號的方法包括：相位選擇器發送相位選擇信號；相位調節器根據相位選擇信號選擇與相位選擇信號對應的通道對所述第二時鐘信號進行相位延遲。

可選的，在所述的亞穩態校正方法中，相位選擇信號不同，所述第二時鐘信號的相位延遲的角度不同。

可選的，在所述的亞穩態校正方法中，相位選擇器發送相位選擇信號的方法包括：相位選擇器將TTM值與預設的臨界值進行比較，若TTM值大于臨界值，相位選擇器不改變相位選擇信號；若TTM值小于臨界值，相位選擇器將相位選擇信號加一，若相位選擇信號超過預設范圍，則重新回到1。