[發明專利]一種高精度守時設備的多時鐘源無縫切換電路及方法

有效

• 申請號: 202110055998.5
• 申請日: 2021-01-15
• 公開（公告）號: CN112886951B
• 公開（公告）日: 2023-08-04
• 發明（設計）人: 唐金鋒;王瑞曉;秦臻;姜甜;鄭堃
• 申請（專利權）人: 西安微電子技術研究所
• 主分類號: H03K5/1252
• 分類號: H03K5/1252;G04G7/00
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 崔方方

1.一種高精度守時設備的多時鐘源無縫切換電路，其特征在于，包括N個時鐘監控模塊、N個校時及守時控制模塊和時鐘切換及輸出控制模塊；

所述時鐘監控模塊，用于對輸入的時鐘信號進行倍頻處理并監控外部時鐘信號是否正常；

所述校時及守時控制模塊，用于在本地時鐘信號的驅動下，當有外部標準秒脈沖及標準同步時間輸入時，將內部時間與外部標準同步時間執行同步對齊操作，同時根據外部輸入的秒脈沖對內部時鐘進行校頻，校頻完成后通過校頻時鐘實現標準同步時間的產生；

若無外部標準秒脈沖及標準同步時間輸入且其他外部時鐘信號均工作異常，則根據內部鎖定的同步時間，執行守時功能；

若無外部標準秒脈沖及標準同步時間輸入且其它外部時鐘信號中的一個工作正常，則將所述工作正常的時鐘信號作為標準時鐘源，對內部時鐘進行校頻，同時通過校頻時鐘實現標準同步時間的產生；

所述時鐘切換及輸出控制模塊，用于將校時及守時控制模塊輸出的秒脈沖和標準同步時間進行處理，輸出一個同步秒脈沖和一個標準同步時間；

N為大于等于2的正整數。

2.根據權利要求1所述的高精度守時設備的多時鐘源無縫切換電路，其特征在于，所述時鐘切換及輸出控制模塊，用于將N個校時及守時控制模塊產生的秒脈沖組合生成一個同步秒脈沖；

所述時鐘切換及輸出控制模塊，用于對時鐘的狀態進行周期性檢測，當同步秒脈沖的上升沿時，對時鐘信號進行檢測，基于檢測結果，鎖存時鐘工作狀態正常的對應的校時及守時控制模塊輸入的同步時間信息，并將鎖存的同步時間信息作為最終的同步時間進行輸出。

3.根據權利要求2所述的高精度守時設備的多時鐘源無縫切換電路，其特征在于，所述時鐘切換及輸出控制模塊基于狀態機實現對時鐘的狀態進行周期性檢測。

4.根據權利要求2所述的高精度守時設備的多時鐘源無縫切換電路，其特征在于，所述時鐘切換及輸出控制模塊基于一個N輸入的邏輯或處理將N個校時/守時控制模塊產生的秒脈沖組合生成一個同步秒脈沖。

5.一種基于權利要求1-4任一項所述的高精度守時設備的多時鐘源無縫切換電路的切換方法，其特征在于：

時鐘監控模塊對輸入的時鐘信號進行倍頻處理并監控外部時鐘信號是否正常；

校時及守時控制模塊在本地時鐘信號的驅動下，當有外部標準秒脈沖及標準同步時間輸入時，將內部時間與外部標準同步時間執行同步對齊操作，同時根據外部輸入的秒脈沖對內部時鐘進行校頻，校頻完成后通過校頻時鐘實現標準同步時間的產生；

若無外部標準秒脈沖及標準同步時間輸入且其他外部時鐘信號均工作異常，則根據內部鎖定的同步時間，執行守時功能；

若無外部標準秒脈沖及標準同步時間輸入且其他外部時鐘信號中的一個工作正常，則將所述工作正常的時鐘信號作為標準時鐘源，對內部時鐘進行校頻，同時通過校頻時鐘實現標準同步時間的產生；

時鐘切換及輸出控制模塊將校時及守時控制模塊輸出的秒脈沖和標準同步時間進行處理，輸出一個同步秒脈沖和一個標準同步時間；

N為大于等于2的正整數。

6.基于權利要求5所述的高精度守時設備的多時鐘源無縫切換電路的切換方法，其特征在于：

時鐘切換及輸出控制模塊將N個校時及守時控制模塊產生的秒脈沖綜合生成一個同步秒脈沖；

時鐘切換及輸出控制模塊，對時鐘的狀態進行周期性檢測，當同步秒脈沖的上升沿時，對時鐘信號進行檢測，基于檢測結果，鎖存時鐘工作狀態正常的對應的校時及守時控制模塊輸入的同步時間信息，并將鎖存的同步時間信息作為最終的同步時間進行輸出。