摘要: 介紹了時鐘分相技術并討論了時鐘分相技術在高速數字電路設計中的作用。 關鍵詞: 時鐘分相技術; 應用 中圖分類號: TN 79 文獻標識碼:A 文章編號: 025820934 (2000) 0620437203 時鐘是高速數字電路設計的關鍵技術之一, 系統時鐘的性能好壞, 直接影響了整個電路的 性能。尤其現代電子系統對性能的越來越高的要求, 迫使我們集中更多的注意力在更高頻率、 更高精度的時鐘設計上面。但隨著系統時鐘頻率的升高。我們的系統設計將面臨一系列的問 題。 1) 時鐘的快速電平切換將給電路帶來的串擾(Crosstalk) 和其他的噪聲。 2) 高速的時鐘對電路板的設計提出了更高的要求: 我們應引入傳輸線(T ransm ission L ine) 模型, 并在信號的匹配上有更多的考慮。 3) 在系統時鐘高于100MHz 的情況下, 應使用高速芯片來達到所需的速度, 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, 使整個系統所需要的電流增大, 發 熱量增多, 對系統的穩定性和集成度有不利的影響。 4) 高頻時鐘相應的電磁輻射(EM I) 比較嚴重。 所以在高速數字系統設計中對高頻時鐘信號的處理應格外慎重, 盡量減少電路中高頻信 號的成分, 這里介紹一種很好的解決方法, 即利用時鐘分相技術, 以低頻的時鐘實現高頻的處 理。 1 時鐘分相技術 我們知道, 時鐘信號的一個周期按相位來分, 可以分為360°。所謂時鐘分相技術, 就是把 時鐘周期的多個相位都加以利用, 以達到更高的時間分辨。在通常的設計中, 我們只用到時鐘 的上升沿(0 相位) , 如果把時鐘的下降沿(180°相位) 也加以利用, 系統的時間分辨能力就可以 提高一倍(如圖1a 所示)。同理, 將時鐘分為4 個相位(0°、90°、180°和270°) , 系統的時間分辨就 可以提高為原來的4 倍(如圖1b 所示)。 以前也有人嘗試過用專門的延遲線或邏輯門延時來達到時鐘分相的目的。用這種方法產生的相位差不夠準確, 而且引起的時間偏移(Skew ) 和抖動 (J itters) 比較大, 無法實現高精度的時間分辨。 近年來半導體技術的發展, 使高質量的分相功能在一 片芯片內實現成為可能, 如AMCC 公司的S4405, CY2 PRESS 公司的CY9901 和CY9911, 都是性能優異的時鐘 芯片。這些芯片的出現, 大大促進了時鐘分相技術在實際電 路中的應用。我們在這方面作了一些嘗試性的工作: 要獲得 良好的時間性能, 必須確保分相時鐘的Skew 和J itters 都 比較小。因此在我們的設計中, 通常用一個低頻、高精度的 晶體作為時鐘源, 將這個低頻時鐘通過一個鎖相環(PLL ) , 獲得一個較高頻率的、比較純凈的時鐘, 對這個時鐘進行分相, 就可獲得高穩定、低抖動的分 相時鐘。 這部分電路在實際運用中獲得了很好的效果。下面以應用的實例加以說明。2 應用實例 2. 1 應用在接入網中 在通訊系統中, 由于要減少傳輸 上的硬件開銷, 一般以串行模式傳輸 圖3 時鐘分為4 個相位 數據, 與其同步的時鐘信號并不傳輸。 但本地接收到數據時, 為了準確地獲取 數據, 必須得到數據時鐘, 即要獲取與數 據同步的時鐘信號。在接入網中, 數據傳 輸的結構如圖2 所示。 數據以68MBös 的速率傳輸, 即每 個bit 占有14. 7ns 的寬度, 在每個數據 幀的開頭有一個用于同步檢測的頭部信息。我們要找到與它同步性好的時鐘信號, 一般時間 分辨應該達到1ö4 的時鐘周期。即14. 7ö 4≈ 3. 7ns, 這就是說, 系統時鐘頻率應在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, 這樣對整個系統設計帶來很多的困擾。 我們在這里使用鎖相環和時鐘分相技術, 將一個16MHz 晶振作為時鐘源, 經過鎖相環 89429 升頻得到68MHz 的時鐘, 再經過分相芯片AMCCS4405 分成4 個相位, 如圖3 所示。 我們只要從4 個相位的68MHz 時鐘中選擇出與數據同步性最好的一個。選擇的依據是: 在每個數據幀的頭部(HEAD) 都有一個8bit 的KWD (KeyWord) (如圖1 所示) , 我們分別用 這4 個相位的時鐘去鎖存數據, 如果經某個時鐘鎖存后的數據在這個指定位置最先檢測出這 個KWD, 就認為下一相位的時鐘與數據的同步性最好(相關)。 根據這個判別原理, 我們設計了圖4 所示的時鐘分相選擇電路。 在板上通過鎖相環89429 和分相芯片S4405 獲得我們所要的68MHz 4 相時鐘: 用這4 個 時鐘分別將輸入數據進行移位, 將移位的數據與KWD 作比較, 若至少有7bit 符合, 則認為檢 出了KWD。將4 路相關器的結果經過優先判選控制邏輯, 即可輸出同步性最好的時鐘。這里, 我們運用AMCC 公司生產的 S4405 芯片, 對68MHz 的時鐘進行了4 分 相, 成功地實現了同步時鐘的獲取, 這部分 電路目前已實際地應用在某通訊系統的接 入網中。 2. 2 高速數據采集系統中的應用 高速、高精度的模擬- 數字變換 (ADC) 一直是高速數據采集系統的關鍵部 分。高速的ADC 價格昂貴, 而且系統設計 難度很高。以前就有人考慮使用多個低速 圖5 分相技術應用于采集系統 ADC 和時鐘分相, 用以替代高速的ADC, 但由 于時鐘分相電路產生的相位不準確, 時鐘的 J itters 和Skew 比較大(如前述) , 容易產生較 大的孔徑晃動(Aperture J itters) , 無法達到很 好的時間分辨。 現在使用時鐘分相芯片, 我們可以把分相 技術應用在高速數據采集系統中: 以4 分相后 圖6 分相技術提高系統的數據采集率 的80MHz 采樣時鐘分別作為ADC 的 轉換時鐘, 對模擬信號進行采樣, 如圖5 所示。 在每一采集通道中, 輸入信號經過 緩沖、調理, 送入ADC 進行模數轉換, 采集到的數據寫入存儲器(M EM )。各個 采集通道采集的是同一信號, 不過采樣 點依次相差90°相位。通過存儲器中的數 據重組, 可以使系統時鐘為80MHz 的采 集系統達到320MHz 數據采集率(如圖6 所示)。 3 總結 靈活地運用時鐘分相技術, 可以有效地用低頻時鐘實現相當于高頻時鐘的時間性能, 并 避免了高速數字電路設計中一些問題, 降低了系統設計的難度。
上傳時間： 2013-12-17
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本節提供了有關如何在系統中安裝 AutoCAD 的逐步說明。如果本章內容包括用戶沒有從本節“快速入門”找到問題的答案，請閱讀整個《單機版安裝手冊》?！?如何準備安裝■ 如何安裝和運行AutoCAD■ 如何安裝和啟動 CAD 管理員控制實用程序有關安裝本程序的網絡許可版或多套單機版的信息，請參見《網絡管理員手冊》。
上傳時間： 2013-10-30
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LT3474 是一款支持多種電源的降壓型 1ALED 驅動器，具有一個 4V 至 36V 的寬輸入電壓範圍，並可通過編程以高達 88% 的效率來輸送 35mA 至1A 的 LED 電流
上傳時間： 2013-11-09
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摘要：乙醇濃度是發酵牛產過程中的重要控制參數．乙醇濃度的測量精度直接影響發酵過程的控制精度和發酵產品的質量。摹于氣液相平衡原理建立乙醇濃度的在線測量數學模型，以ATMEGAl6L單片機和TGS2620半導體氣敏傳感器為核心，設計了乙醇濃度在線檢測儀。理淪和實驗證明該檢測儀具有通用性好、測量準確度高、性能穩定、響應速度怏等特點。
上傳時間： 2013-11-16
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具備處理外部模擬信號功能是很多電子設備的基本要求。為了將模擬信號轉換為數字信 號，就需要藉助A/D 轉換器。將A/D 功能和MCU 整合在一起，就可減少電路的元件數量和 電路板的空間使用。 HT45F23 微控制器內建6 通道，12 位解析度的A/D 轉換器。在本應用說明中，將介紹如何 使用HT45F23 微控制器的A/D 功能。
上傳時間： 2013-10-27
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MQX 實時操作系統設計用于單一處理器、多處理器和分布式處理器等形式的嵌入式實時系統。 Freescale 半導體公司成功地搭載MQX 操作系統軟件平臺用于ColdFire 和PowerPC 系列微處 理器。相比于最初發布的MQX 軟件，Freescale MQX 軟件更易于配置和使用?，F在單一發布版本 就包含了MQX 操作系統外加其它所有軟件組件來支持特定的微處理器。有關Freescale MQX 的 發布版本的詳細說明如下。 Freescale MQX 本文檔將以“Freescale MQX”作為本軟件的標識。 MQX 是一個運行時函數庫，程序用它來實現實時多任務應用。其主要特征為：大小可裁剪、 面向組件的架構和便于使用。 MQX 支持多處理器應用，并且可用于靈活配置嵌入式輸入/輸出產品，如網絡、數據通訊和 文檔管理等。 本手冊通篇都使用 MQX 作為MQX 操作系統的縮寫。
上傳時間： 2013-11-11
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摘要：為了解決信號采集系統的同步串行通訊問題，在理解AVR 單片機SPI接口的通訊原 理和方法的基礎上，分析了AVR 單片機SPI接口的工作過程，設計了AVR單片機和串行A/ D轉換器的同步串行通訊接口，并用程序描述了SPI接口通訊的過程，實現了AVR單片機 通過SPI接口與串行A/D轉換器之間的數據通訊。最后，用實驗和數據分析驗證了設計方 案的可行性。 關鍵詞：SPI接口；AVR單片機；串行A/D
上傳時間： 2013-10-31
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該設計主要是基于51單片機的紅外智能遙控器設計。該設計相對于傳統遙控器最大的改進在于增加了接收與信號處理部分,能將接收到的信號解調,然后通過測量其脈寬對信號解碼,并存儲于EEPROM中,供發射指令時調用。該遙控器采用測量脈沖寬度的原理,具有自學習功能,能記憶與學習遙控器編碼,并發射所記憶和學習的信號,使得一個遙控器能夠代替多個遙控器控制不同的家電。同時,針對使用中發現的抗干擾問題進行研究,適用于多數電子產品的遙控。實驗結果證明了方案的可行性。
上傳時間： 2013-11-11
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［摘要］系統主要分為兩大部分：上位機通過測控管理軟件實現對多個庫房溫度數據的巡回采集、處理、實時顯示和控制系統的管理；下位機通過,!-單片機控制各個測溫點完成溫度轉換、發送能調信號并與上位機實現多機通信。此外，各下位機還具有獨立顯示溫度的功能，避免因通信網絡故障而造成整個系統的癱瘓。［關鍵詞：PIC單片機；冷庫；溫度測控
上傳時間： 2013-10-18
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單片機嵌入式模塊 聯系 楊迪 15336417867 0531-55508458 QQ：1347978253 htp://www.easyele.cn 單片機嵌入式模塊集成了8bit微處理器、CAN控制器、CAN收發器、總線保護于一身，所有元器件布置在一個微型的封裝模塊之內，用戶只需要 知道RS232的通訊即可實現CAN通訊。并且提供嵌入式網絡模塊上位機設計，可以工作于透明傳輸模式和透明數據模式。 UART輸出可以為TTL電 平，RS232或RS485。貨號：CAN-module 規格： 套. 單片機嵌入式模塊廣泛應用于消防安防、智能樓宇、酒店門鎖、煤礦通訊、船舶運輸等應用領域。CAN 是公認的穩定可靠的通訊模式，本系統 采用汽車級CPU，更保障其穩定性。單片機嵌入式模塊通過UART轉CAN可以幫助用戶快速實現具有CAN-bus通訊接口的儀器、儀表設備的項目設計。 我們濟南恩易電子科技有限公司是一家集研發生產銷售于一體的高科技企業，主營業務字符疊加器，數據采集卡，串口服務器，嵌入式學習開 發工具等，可為客戶定制開發，單片機嵌入式模塊上市以來，一直深受廣大顧客的喜愛，我們有專業的包裝，詳細的資料光盤，技術指導，合 理的價格，歡迎大家咨詢購買。
上傳時間： 2013-10-11
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