摘要: 介紹了時(shí)鐘分相技術(shù)并討論了時(shí)鐘分相技術(shù)在高速數(shù)字電路設(shè)計(jì)中的作用。 關(guān)鍵詞: 時(shí)鐘分相技術(shù); 應(yīng)用 中圖分類號(hào): TN 79 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào): 025820934 (2000) 0620437203 時(shí)鐘是高速數(shù)字電路設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù)之一, 系統(tǒng)時(shí)鐘的性能好壞, 直接影響了整個(gè)電路的 性能。尤其現(xiàn)代電子系統(tǒng)對(duì)性能的越來(lái)越高的要求, 迫使我們集中更多的注意力在更高頻率、 更高精度的時(shí)鐘設(shè)計(jì)上面。但隨著系統(tǒng)時(shí)鐘頻率的升高。我們的系統(tǒng)設(shè)計(jì)將面臨一系列的問(wèn) 題。 1) 時(shí)鐘的快速電平切換將給電路帶來(lái)的串?dāng)_(Crosstalk) 和其他的噪聲。 2) 高速的時(shí)鐘對(duì)電路板的設(shè)計(jì)提出了更高的要求: 我們應(yīng)引入傳輸線(T ransm ission L ine) 模型, 并在信號(hào)的匹配上有更多的考慮。 3) 在系統(tǒng)時(shí)鐘高于100MHz 的情況下, 應(yīng)使用高速芯片來(lái)達(dá)到所需的速度, 如ECL 芯 片, 但這種芯片一般功耗很大, 再加上匹配電阻增加的功耗, 使整個(gè)系統(tǒng)所需要的電流增大, 發(fā) 熱量增多, 對(duì)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和集成度有不利的影響。 4) 高頻時(shí)鐘相應(yīng)的電磁輻射(EM I) 比較嚴(yán)重。 所以在高速數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)中對(duì)高頻時(shí)鐘信號(hào)的處理應(yīng)格外慎重, 盡量減少電路中高頻信 號(hào)的成分, 這里介紹一種很好的解決方法, 即利用時(shí)鐘分相技術(shù), 以低頻的時(shí)鐘實(shí)現(xiàn)高頻的處 理。 1 時(shí)鐘分相技術(shù) 我們知道, 時(shí)鐘信號(hào)的一個(gè)周期按相位來(lái)分, 可以分為360°。所謂時(shí)鐘分相技術(shù), 就是把 時(shí)鐘周期的多個(gè)相位都加以利用, 以達(dá)到更高的時(shí)間分辨。在通常的設(shè)計(jì)中, 我們只用到時(shí)鐘 的上升沿(0 相位) , 如果把時(shí)鐘的下降沿(180°相位) 也加以利用, 系統(tǒng)的時(shí)間分辨能力就可以 提高一倍(如圖1a 所示)。同理, 將時(shí)鐘分為4 個(gè)相位(0°、90°、180°和270°) , 系統(tǒng)的時(shí)間分辨就 可以提高為原來(lái)的4 倍(如圖1b 所示)。 以前也有人嘗試過(guò)用專門的延遲線或邏輯門延時(shí)來(lái)達(dá)到時(shí)鐘分相的目的。用這種方法產(chǎn)生的相位差不夠準(zhǔn)確, 而且引起的時(shí)間偏移(Skew ) 和抖動(dòng) (J itters) 比較大, 無(wú)法實(shí)現(xiàn)高精度的時(shí)間分辨。 近年來(lái)半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展, 使高質(zhì)量的分相功能在一 片芯片內(nèi)實(shí)現(xiàn)成為可能, 如AMCC 公司的S4405, CY2 PRESS 公司的CY9901 和CY9911, 都是性能優(yōu)異的時(shí)鐘 芯片。這些芯片的出現(xiàn), 大大促進(jìn)了時(shí)鐘分相技術(shù)在實(shí)際電 路中的應(yīng)用。我們?cè)谶@方面作了一些嘗試性的工作: 要獲得 良好的時(shí)間性能, 必須確保分相時(shí)鐘的Skew 和J itters 都 比較小。因此在我們的設(shè)計(jì)中, 通常用一個(gè)低頻、高精度的 晶體作為時(shí)鐘源, 將這個(gè)低頻時(shí)鐘通過(guò)一個(gè)鎖相環(huán)(PLL ) , 獲得一個(gè)較高頻率的、比較純凈的時(shí)鐘, 對(duì)這個(gè)時(shí)鐘進(jìn)行分相, 就可獲得高穩(wěn)定、低抖動(dòng)的分 相時(shí)鐘。 這部分電路在實(shí)際運(yùn)用中獲得了很好的效果。下面以應(yīng)用的實(shí)例加以說(shuō)明。2 應(yīng)用實(shí)例 2. 1 應(yīng)用在接入網(wǎng)中 在通訊系統(tǒng)中, 由于要減少傳輸 上的硬件開(kāi)銷, 一般以串行模式傳輸 圖3 時(shí)鐘分為4 個(gè)相位 數(shù)據(jù), 與其同步的時(shí)鐘信號(hào)并不傳輸。 但本地接收到數(shù)據(jù)時(shí), 為了準(zhǔn)確地獲取 數(shù)據(jù), 必須得到數(shù)據(jù)時(shí)鐘, 即要獲取與數(shù) 據(jù)同步的時(shí)鐘信號(hào)。在接入網(wǎng)中, 數(shù)據(jù)傳 輸?shù)慕Y(jié)構(gòu)如圖2 所示。 數(shù)據(jù)以68MBös 的速率傳輸, 即每 個(gè)bit 占有14. 7ns 的寬度, 在每個(gè)數(shù)據(jù) 幀的開(kāi)頭有一個(gè)用于同步檢測(cè)的頭部信息。我們要找到與它同步性好的時(shí)鐘信號(hào), 一般時(shí)間 分辨應(yīng)該達(dá)到1ö4 的時(shí)鐘周期。即14. 7ö 4≈ 3. 7ns, 這就是說(shuō), 系統(tǒng)時(shí)鐘頻率應(yīng)在300MHz 以 上, 在這種頻率下, 我們必須使用ECL inp s 芯片(ECL inp s 是ECL 芯片系列中速度最快的, 其 典型門延遲為340p s) , 如前所述, 這樣對(duì)整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)帶來(lái)很多的困擾。 我們?cè)谶@里使用鎖相環(huán)和時(shí)鐘分相技術(shù), 將一個(gè)16MHz 晶振作為時(shí)鐘源, 經(jīng)過(guò)鎖相環(huán) 89429 升頻得到68MHz 的時(shí)鐘, 再經(jīng)過(guò)分相芯片AMCCS4405 分成4 個(gè)相位, 如圖3 所示。 我們只要從4 個(gè)相位的68MHz 時(shí)鐘中選擇出與數(shù)據(jù)同步性最好的一個(gè)。選擇的依據(jù)是: 在每個(gè)數(shù)據(jù)幀的頭部(HEAD) 都有一個(gè)8bit 的KWD (KeyWord) (如圖1 所示) , 我們分別用 這4 個(gè)相位的時(shí)鐘去鎖存數(shù)據(jù), 如果經(jīng)某個(gè)時(shí)鐘鎖存后的數(shù)據(jù)在這個(gè)指定位置最先檢測(cè)出這 個(gè)KWD, 就認(rèn)為下一相位的時(shí)鐘與數(shù)據(jù)的同步性最好(相關(guān))。 根據(jù)這個(gè)判別原理, 我們?cè)O(shè)計(jì)了圖4 所示的時(shí)鐘分相選擇電路。 在板上通過(guò)鎖相環(huán)89429 和分相芯片S4405 獲得我們所要的68MHz 4 相時(shí)鐘: 用這4 個(gè) 時(shí)鐘分別將輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行移位, 將移位的數(shù)據(jù)與KWD 作比較, 若至少有7bit 符合, 則認(rèn)為檢 出了KWD。將4 路相關(guān)器的結(jié)果經(jīng)過(guò)優(yōu)先判選控制邏輯, 即可輸出同步性最好的時(shí)鐘。這里, 我們運(yùn)用AMCC 公司生產(chǎn)的 S4405 芯片, 對(duì)68MHz 的時(shí)鐘進(jìn)行了4 分 相, 成功地實(shí)現(xiàn)了同步時(shí)鐘的獲取, 這部分 電路目前已實(shí)際地應(yīng)用在某通訊系統(tǒng)的接 入網(wǎng)中。 2. 2 高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中的應(yīng)用 高速、高精度的模擬- 數(shù)字變換 (ADC) 一直是高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的關(guān)鍵部 分。高速的ADC 價(jià)格昂貴, 而且系統(tǒng)設(shè)計(jì) 難度很高。以前就有人考慮使用多個(gè)低速 圖5 分相技術(shù)應(yīng)用于采集系統(tǒng) ADC 和時(shí)鐘分相, 用以替代高速的ADC, 但由 于時(shí)鐘分相電路產(chǎn)生的相位不準(zhǔn)確, 時(shí)鐘的 J itters 和Skew 比較大(如前述) , 容易產(chǎn)生較 大的孔徑晃動(dòng)(Aperture J itters) , 無(wú)法達(dá)到很 好的時(shí)間分辨。 現(xiàn)在使用時(shí)鐘分相芯片, 我們可以把分相 技術(shù)應(yīng)用在高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中: 以4 分相后 圖6 分相技術(shù)提高系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集率 的80MHz 采樣時(shí)鐘分別作為ADC 的 轉(zhuǎn)換時(shí)鐘, 對(duì)模擬信號(hào)進(jìn)行采樣, 如圖5 所示。 在每一采集通道中, 輸入信號(hào)經(jīng)過(guò) 緩沖、調(diào)理, 送入ADC 進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換, 采集到的數(shù)據(jù)寫入存儲(chǔ)器(M EM )。各個(gè) 采集通道采集的是同一信號(hào), 不過(guò)采樣 點(diǎn)依次相差90°相位。通過(guò)存儲(chǔ)器中的數(shù) 據(jù)重組, 可以使系統(tǒng)時(shí)鐘為80MHz 的采 集系統(tǒng)達(dá)到320MHz 數(shù)據(jù)采集率(如圖6 所示)。 3 總結(jié) 靈活地運(yùn)用時(shí)鐘分相技術(shù), 可以有效地用低頻時(shí)鐘實(shí)現(xiàn)相當(dāng)于高頻時(shí)鐘的時(shí)間性能, 并 避免了高速數(shù)字電路設(shè)計(jì)中一些問(wèn)題, 降低了系統(tǒng)設(shè)計(jì)的難度。
標(biāo)簽： 時(shí)鐘 分相 技術(shù)應(yīng)用
上傳時(shí)間： 2013-12-17
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本節(jié)提供了有關(guān)如何在系統(tǒng)中安裝 AutoCAD 的逐步說(shuō)明。如果本章內(nèi)容包括用戶沒(méi)有從本節(jié)“快速入門”找到問(wèn)題的答案，請(qǐng)閱讀整個(gè)《單機(jī)版安裝手冊(cè)》?！?如何準(zhǔn)備安裝■ 如何安裝和運(yùn)行AutoCAD■ 如何安裝和啟動(dòng) CAD 管理員控制實(shí)用程序有關(guān)安裝本程序的網(wǎng)絡(luò)許可版或多套單機(jī)版的信息，請(qǐng)參見(jiàn)《網(wǎng)絡(luò)管理員手冊(cè)》。
標(biāo)簽： AutoCAD 2008 單機(jī) 安裝手冊(cè)
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技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)GB/T 1447-1993 信息技術(shù)設(shè)備用不間斷電源通用技術(shù)條件
標(biāo)簽： 1447 1993 GB 信息技術(shù)
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提出一種生物信息檢測(cè)系統(tǒng)中無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)（WSN）節(jié)點(diǎn)的電源設(shè)計(jì)方案。除了通過(guò)內(nèi)部3.7 V鋰電池，振動(dòng)產(chǎn)生的機(jī)械能也可以用來(lái)提供能量。系統(tǒng)工作過(guò)程中能自動(dòng)對(duì)供電方式進(jìn)行選擇，并完成對(duì)鋰電池的充電任務(wù)。
標(biāo)簽： 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò) 信息檢測(cè) 系統(tǒng)節(jié)點(diǎn) 電源設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間： 2013-11-09
上傳用戶：止絮那夏
Vc++_實(shí)現(xiàn)GPS全球定位系統(tǒng)定位信息的提取
標(biāo)簽： GPS Vc 全球定位系統(tǒng) 定位
上傳時(shí)間： 2013-10-22
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編譯器的診斷信息，當(dāng)有出現(xiàn)錯(cuò)誤時(shí)，可以查閱這個(gè)手冊(cè)
上傳時(shí)間： 2014-12-24
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針對(duì)船舶對(duì)中小型信息監(jiān)控終端的需求，提出了一種基于AVR單片機(jī)的設(shè)計(jì)方案。以AVR單片機(jī)為核心，采用LCD控制器RA8835實(shí)現(xiàn)對(duì)液晶顯示模塊的控制，通過(guò)軟硬件的緊密配合，實(shí)現(xiàn)信息圖文并茂的實(shí)時(shí)顯示，以及液晶對(duì)比度的調(diào)節(jié)。試驗(yàn)結(jié)果表明，該終端在高溫高濕、低溫高濕等惡劣環(huán)境條件下，顯示清晰、工作穩(wěn)定。
標(biāo)簽： 船載 信息監(jiān)控
上傳時(shí)間： 2013-11-16
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在航電系統(tǒng)維護(hù)過(guò)程中，為解決定位故障的效率和降低維修成本等問(wèn)題，提出了基于ICD（Interface Control Document，接口控制文件）的1553B總線的信息監(jiān)控系統(tǒng)模型。該系統(tǒng)運(yùn)用數(shù)據(jù)采集卡對(duì)總線中傳輸?shù)男盘?hào)有無(wú)失真、偏差等電氣特性進(jìn)行檢測(cè)，并使用1553B通訊卡通過(guò)測(cè)控軟件LabWindows/CVI編程與ICD數(shù)據(jù)庫(kù)的動(dòng)態(tài)鏈接，實(shí)現(xiàn)總線信息的解析和故障的判斷。與傳統(tǒng)的維護(hù)過(guò)程相比，這種模型能夠從信號(hào)的電氣特性以及信息的解析等全方位的去檢測(cè)判斷故障的來(lái)源，并且能夠廣泛在其他1553B總線系統(tǒng)內(nèi)擴(kuò)展應(yīng)用。驗(yàn)證表明該監(jiān)控系統(tǒng)可以對(duì)總線信息進(jìn)行快速有效地監(jiān)測(cè)分析，能滿足應(yīng)用需求。 Abstract: In the process of avionics system maintenance， to solve the problems such as improving the efficiency of fast orientation to troubles and reducing maintenance cost， system of 1553B bus information monitor model based on ICD was proposed. The system observed whether the data which transmitted on the bus appear distortion and deviation by using data acquisition card. And using 1553B communication card programming of the measure software LabWindows/CVI and the dynamic linking of ICD database， message analysis and fault estimation could be realized. Compared with traditional maintenance， this model can all-dimensionally detect and analyze the source of faults from both electrical characteristics of the signal and message analysis， and it can be widely applied in the other 1553B system. Experiment shown that this monitor system can effectively detect and analyze the bus message and can meet the application requirements.
標(biāo)簽： 1553B 總線 信息監(jiān)控
上傳時(shí)間： 2013-11-23
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第一章 序論……………………………………………………………6 1- 1 研究動(dòng)機(jī)…………………………………………………………..7 1- 2 專題目標(biāo)…………………………………………………………..8 1- 3 工作流程…………………………………………………………..9 1- 4 開(kāi)發(fā)環(huán)境與設(shè)備…………………………………………………10 第二章 德州儀器OMAP 開(kāi)發(fā)套件…………………………………10 2- 1 OMAP介紹………………………………………………………10 2-1.1 OMAP是什麼?…….………………………………….…10 2-1.2 DSP的優(yōu)點(diǎn)……………………………………………....11 2- 2 OMAP Architecture介紹………………………………………...12 2-2-1 OMAP1510 硬體架構(gòu)………………………………….…12 2-2.2 OMAP1510軟體架構(gòu)……………………………………...12 2-2.3 DSP / BIOS Bridge簡(jiǎn)述…………………………………...13 2- 3 TI Innovator套件 -- OMAP1510 ……………………………..14 2-2.1 General Purpose processor -- ARM925T………………...14 2-2.2 DSP processor -- TMS320C55x …………………………15 2-2.3 IDE Tool – CCS …………………………………………15 2-2.4 Peripheral ………………………………………………..16 第三章 在OMAP1510上建構(gòu)Embedded Linux System…………….17 3- 1 嵌入式工具………………………………………………………17 3-1.1 嵌入式程式開(kāi)發(fā)與一般程式開(kāi)發(fā)之不同………….….17 3-1.2 Cross Compiling的GNU工具程式……………………18 3-1.3 建立ARM-Linux Cross-Compiling 工具程式………...19 3-1.4 Serial Communication Program………………………...20 3- 2 Porting kernel………………………………………………….…21 3-2.1 Setup CCS ………………………………………….…..21 3-2.2 編譯及上傳Loader…………………………………..…23 3-2.3 編譯及上傳Kernel…………………………………..…24 3- 3 建構(gòu)Root File System………………………………………..…..26 3-3.1 Flash ROM……………………………………………...26 3-3.2 NFS mounting…………………………………………..27 3-3.3 支援NFS Mounting 的kernel…………………………..27 3-3.4 提供NFS Mounting Service……………………………29 3-3.5 DHCP Server……………………………………………31 3-3.6 Linux root 檔案系統(tǒng)……………………………….…..32 3- 4 啟動(dòng)及測(cè)試Innovator音效裝置…………………………..…….33 3- 5 建構(gòu)支援DSP processor的環(huán)境…………………………...……34 3-5.1 Solution -- DSP Gateway簡(jiǎn)介……………………..…34 3-5.2 DSP Gateway運(yùn)作架構(gòu)…………………………..…..35 3- 6 架設(shè)DSP Gateway………………………………………….…36 3-6.1 重編kernel……………………………………………...36 3-6.2 DEVFS driver…………………………………….……..36 3-6.3 編譯DSP tool和API……………………………..…….37 3-6.4 測(cè)試……………………………………………….…….37 第四章 MP3 Player……………………………………………….…..38 4- 1 MP3 介紹………………………………………………….…….38 4- 2 MP3 壓縮原理……………………………………………….….39 4- 3 Linux MP3 player – splay………………………………….…….41 4.3-1 splay介紹…………………………………………….…..41 4.3-2 splay 編譯………………………………………….…….41 4.3-3 splay 的使用說(shuō)明………………………………….……41 第五章 程式改寫………………………………………………...…...42 5-1 程式評(píng)估與改寫………………………………………………...…42 5-1.1 Inter-Processor Communication Scheme…………….....42 5-1.2 ARM part programming……………………………..…42 5-1.3 DSP part programming………………………………....42 5-2 程式碼………………………………………………………..……43 5-3 雙處理器程式開(kāi)發(fā)注意事項(xiàng)…………………………………...…47 第六章 效能評(píng)估與討論……………………………………………48 6-1 速度……………………………………………………………...48 6-2 CPU負(fù)載………………………………………………………..49 6-3 討論……………………………………………………………...49 6-3.1分工處理的經(jīng)濟(jì)效益………………………………...49 6-3.2音質(zhì)v.s 浮點(diǎn)與定點(diǎn)運(yùn)算………………………..…..49 6-3.3 DSP Gateway架構(gòu)的限制………………………….…50 6-3.4減少IO溝通……………….………………………….50 6-3.5網(wǎng)路掛載File System的Delay…………………..……51 第七章 結(jié)論心得…
上傳時(shí)間： 2013-10-14
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文章分析了ISD4004語(yǔ)音芯片的內(nèi)部存儲(chǔ)信息管理機(jī)制, 以具體實(shí)例介紹了錄音控制過(guò)程, 實(shí)現(xiàn)了對(duì)語(yǔ)音地址的準(zhǔn)確控制。
標(biāo)簽： 4004 ISD 語(yǔ)音芯片 存儲(chǔ)
上傳時(shí)間： 2013-10-24
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