CN101841322A - 检测时钟信号的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种检测时钟信号的方法及装置。首先接收参考时钟信号和反馈时钟信号；在预定的检测周期内，再根据所述反馈时钟信号，检测所述参考时钟信号是否正常，输出时钟信号是否正常的指示信号；其中所述反馈时钟信号获取的方法具体包括：检测所述参考时钟信号和反馈时钟信号的相位差，得到相位差信号；将所述相位差信号转化为所述第一时钟信号，以所述第一时钟信号作为下一检测周期的反馈时钟信号。通过上述技术方案的实施就可以实现自身检测时钟源来输出判断时钟器件的好坏，从而消除了复杂***中的时钟检测盲点；同时由于不再需要逻辑器件来做时钟检测，所以节省了逻辑检测资源。

Description

检测时钟信号的方法及装置

技术领域

本发明涉及网络通信领域，尤其涉及一种检测时钟信号的方法及装置。

背景技术

目前，在网络通信设备上，对于重要的时钟信号都必须做检测以提高故障检测率，进而提高***的可靠性。一般的检测方法是将时钟源的信号经过时钟驱动器件之后，送出其中一路到逻辑器件；然后由该逻辑器件通过主时钟来检测其它时钟信号的有无。如图1所示为现有技术中时钟驱动器件的结构示意图，图中：时基发生器产生的信号经过时钟处理部件和压控振荡器VCO的处理后，送出其中一路CLK2到逻辑器件内进行处理，由该逻辑器件通过主时钟来检测其它送进来的时钟信号CLK2的有无，上述的时钟处理部件一般包括鉴相器PD、电流泵CP和环路滤波器LF等部件。

但是，无论单板上有多少种时钟需要做检测，按照上面的这种检测时钟方法总有一个时钟在某种场景下是无法被检测到的，例如逻辑器件所需要的主时钟就无法被检测到，这是目前时钟检测中最薄弱的环节；另外，由于需要逻辑器件来做时钟检测，所以也消耗了相应的逻辑资源；同时由于时钟信号需要尽量避免给周边带来干扰，这样就给利用CAD给时钟源输出的CLK2到逻辑器件之间的布线也增加了麻烦。

发明内容

本发明实施例提供了一种检测时钟信号的方法及装置，能够通过自身的检测来输出判断时钟器件的好坏，从而消除复杂***中的时钟检测盲点，并节省了逻辑检测资源，提高了***集成度。

本发明实施例提供了一种检测时钟信号的方法，包括：

接收参考时钟信号和反馈时钟信号；

在预定的检测周期内，根据所述反馈时钟信号，检测所述参考时钟信号是否正常，输出时钟信号是否正常的指示信号；

其中，所述反馈时钟信号的获取方法具体包括：

检测所述参考时钟信号和反馈时钟信号的相位差，得到相位差信号；

将所述相位差信号转化为第一时钟信号，以所述第一时钟信号作为下一检测周期的反馈时钟信号。

本发明实施例还提供了一种检测时钟信号的装置，包括：

信号接收单元，用于接收参考时钟信号和反馈时钟信号；

信号检测单元，用于在预定的检测周期内，根据所述反馈时钟信号，检测所述参考时钟信号是否正常，并输出时钟信号是否正常的指示信号；

相位差检测单元，用于检测所述反馈时钟信号和所述参考时钟信号的相位差，得到相位差信号；

反馈时钟信号获取单元，用于将所述相位差信号转化为第一时钟信号，以所述第一时钟信号作为下一检测周期的反馈时钟信号。

由上述所提供的技术方案可以看出，首先接收参考时钟信号和反馈时钟信号；在预定的检测周期内，根据所述反馈时钟信号，检测所述参考时钟信号是否正常，输出时钟信号是否正常的指示信号；其中，所述反馈时钟信号获取的方法具体包括：检测所述参考时钟信号和反馈时钟信号的相位差，得到相位差信号；将所述相位差信号转化为第一时钟信号，以所述第一时钟信号作为下一检测周期的反馈时钟信号。通过上述技术方案的实施就可以实现自身检测时钟源来输出判断时钟器件的好坏，从而消除了复杂***中的时钟检测盲点；同时由于不再需要逻辑器件来做时钟检测，所以节省了逻辑检测资源。

附图说明

图1为现有技术中时钟驱动器件的结构示意图；

图2为本发明实施例1所提供方法的流程示意图；

图3为本发明实施例2所提供装置的结构示意图；

图4为本发明实施例2在具体实现过程中时钟信号自动检测装置的结构示意图。

具体实施方式

本发明实施例提供了一种检测时钟信号的方法及装置，对于输出单端时钟信号或者差分时钟信号的时钟器件，都可以通过在该时钟器件上除实际的时钟信号输出管脚外，再新增一个时钟信号自动检测输出的管脚，并通过识别管脚上的高低电平来区分时钟信号的有无。从而能够通过自身的检测来输出判断时钟器件的好坏，消除了复杂***中的时钟检测盲点，并节省了时钟检测功能占用的逻辑资源，提高了***集成度。

实施例1：本发明实施例1提供了一种检测时钟信号的方法，如图2所示为本实施例1所提供方法的流程示意图，所述方法包括：

步骤21：接收参考时钟信号和反馈时钟信号。

这里，参考时钟信号可以通过多种方式来获得，举例来说，可以在时钟源输出时钟信号后，将该输出的时钟信号直接作为参考时钟信号；也可以将该输出的时钟信号经过M分频或M倍频后得到参考时钟信号REFIN。上述的分频或倍频参数M的取值可以根据实际的使用需求来进行设定，也可以由器件固有的设计来决定。

上述的反馈时钟信号可以通过如下的方式来获得：检测所述参考时钟信号和反馈时钟信号的相位差，得到相位差信号；再将所述相位差信号转化第一时钟信号，以该第一时钟信号作为下一个检测周期的反馈时钟信号。

另外，在具体实现过程中，将相位差信号转化为第一时钟信号的过程可以包括：电流抽取所述相位差信号，得到电压信号；该电压信号经低通滤波器滤波后形成压控振荡器VCO的电压控制信号；然后VCO再通过压电效应，将该电压控制信号转化为第二时钟信号；该第二时钟信号可以作为第一时钟信号，以作为下一个检测周期的反馈时钟信号，也可以将该第二时钟信号分频后得到第一时钟信号，以该第一时钟信号作为下一个检测周期的反馈时钟信号。

上述反馈时钟信号是在***正常工作时获得的，可以理解的是，在***刚上电，即在***初始工作时，该反馈时钟信号为空信号，比如在第一个检测周期内，可以理解为此时是没有反馈时钟信号的，也就是该反馈时钟信号为空信号；然后把该空信号作为初始反馈时钟信号和参考时钟信号进行相位差检测操作，得到相位差信号；再将该相位差信号转化为第二时钟信号；将该第二时钟信号作为第一时钟信号，并以该第一时钟信号作为下一个检测周期(第二个检测周期)的反馈时钟信号，或者将上述第二时钟信号进行分频后作为第一时钟信号，并以该第一时钟信号作为下一个检测周期(第二个检测周期)的反馈时钟信号；然后，该第二个检测周期的反馈时钟信号和参考时钟信号进行相位差的检测，并进行后续的处理，又可以得到第三个检测周期的反馈时钟信号，如此循环，从而形成一个闭环的反馈***。

步骤22：在预定的检测周期内，根据反馈时钟信号，检测参考时钟信号是否正常，输出时钟信号是否正常的指示信号。

在该步骤中22中，预定的检测周期，是指根据实际需要把参考时钟信号连续的K个周期作为一个检测周期，K的取值根据实际的需要而定，但是K大于等于1。

在预定的检测周期内，将上述所得到的参考时钟信号和反馈时钟信号在时钟检测部件中进行时钟信号是否正常的检测，并输出时钟信号正常与否的指示信号。具体来说，在一个检测周期内，例如，把参考时钟信号的连续两个周期作为一个检测周期，用该反馈时钟信号的上升沿对该参考时钟信号进行采样检测。如果检测到上述参考时钟信号有跳变，就输出时钟信号正常的指示信号，比如输出高电平，表示时钟源输出的时钟信号正常；如果检测到上述参考时钟信号持续不变，就输出时钟信号故障的指示信号，比如输出低电平，表示时钟源输出的时钟信号故障。这样通过识别输出的高低电平，就可以得知参考时钟信号是否正常，也就是得知时钟源输出的时钟信号是否正常。可以理解的是，也可以用输出低电平来指示时钟源输出的时钟信号正常，用输出高电平来指示时钟源输出的时钟信号出现故障。

通过以上技术方案的实施，就能够通过自身的检测来输出判断时钟器件的好坏，从而消除了复杂***中的时钟检测盲点；同时由于不再需要逻辑处理器件来做时钟检测，所以节省了时钟检测功能占用的逻辑资源。

另外，还可以将上述所得到的第二时钟信号再进行N分频或N倍频，得到对外输出的时钟信号；该分频或倍频参数N的取值可以根据实际的使用需求来进行设定。

实施例2：本发明实施例2提供了一种检测时钟信号的装置，如图3所示为本实施例2所提供装置的结构示意图，所述装置包括信号接收单元、信号检测单元、相位差检测单元和反馈时钟信号获取单元，其中：

信号接收单元用于接收参考时钟信号和反馈时钟信号。

信号检测单元用于在预定的检测周期内，根据反馈时钟信号，检测参考时钟信号是否正常，并输出时钟信号是否正常的指示信号。具体来说，就是在预定的检测周期内，比如把参考时钟信号的连续两个周期作为一个检测周期，用该反馈时钟信号的上升沿对该参考时钟信号进行采样检测；如果检测到上述参考时钟信号有跳变，就输出时钟信号正常的指示信号，例如输出高电平，表示时钟源输出的时钟信号正常；如果检测到上述参考时钟信号持续不变，就输出时钟信号故障的指示信号，例如输出低电平，表示时钟源输出的时钟信号故障。这样通过识别信号检测单元输出的高低电平就可以得知参考时钟信号是否故障，也就是得知时钟源输出的时钟信号是否正常。可以理解的是，也可以用输出低电平来指示时钟源输出的时钟信号正常，用输出高电平来指示时钟源输出的时钟信号出现故障。

相位差检测单元用于检测反馈时钟信号和参考时钟信号的相位差，得到相位差信号。

反馈时钟信号获取单元用于将相位差检测单元所得到的相位差信号转化为第一时钟信号，以该第一时钟信号作为下一个检测周期的反馈时钟信号。

另外，在以上所述检测时钟信号的装置中还可包括分频单元，该分频单元用于接收时钟源输出的时钟信号，并将该时钟源输出的时钟信号分频，得到参考时钟信号；或者包括倍频单元，用于接收时钟源输出的时钟信号，并将该时钟源输出的时钟信号倍频，得到参考时钟信号。

另外，以上所述的反馈时钟信号获取单元中可包括电流抽取模块、滤波器和压控振荡器，其中：

所述电流抽取模块用于对所述相位差检测单元所得到的相位差信号进行电流抽取，得到电压信号；

所述滤波器用于对所述电压信号进行滤波，得到电压控制信号；

所述压控振荡器用于通过压电效应，将所述电压控制信号转化为所述第二时钟信号，并将所述第二时钟信号作为第一时钟信号，以该第一时钟信号作为下一个检测周期的反馈时钟信号。

另外，该反馈时钟信号获取单元中还可进一步包括分频模块，该分频模块用于对压控振荡器所输出的第二时钟信号分频后，得到所述第一时钟信号，以该第一时钟信号作为下一个检测周期的反馈时钟信号。

上述实施例2所述的装置可以集成设置于时钟源或时钟驱动器件内。将此装置集成设置于时钟源或时钟驱动器件内时，可以方便CAD布局布线，减少了对周边信号的干扰，提高了板内的信号质量。

举例来说，如图4所示为本发明实施例2具体实现过程中时钟信号检测装置的结构示意图，图中包括时基发生器、频率相位检测模块、电流泵CP、环路滤波器LF和压控振荡器VCO，其中：频率相位检测模块集成有实施例2中的信号检测单元和相位差检测单元，时基发生器输出的时钟信号经过分频或倍频后可以得到参考时钟信号REFIN，当图4中的M等于1时表示，表示对时基发生器产生的时钟信号既不进行分频也不进行倍频，直接作为参考时钟信号REFIN，当M为大于1的整数时，表示将时基发生器产生的时钟信号进行分频后作为参考时钟信号REFIN，当M为小于1的分数时，表示将时基发生器产生的时钟信号进行倍频后作为参考时钟信号REFIN，例如，当M为二分之一时，表示将时基发生器产生的时钟信号进行二倍频后作为参考时钟信号REFIN。

然后，在频率相位检测模块中检测该参考时钟信号和初始反馈时钟信号的相位差，得到相位差信号；再将所述相位差信号转化为第一时钟信号，转化的具体过程为：先将相位差信号经过电流泵CP进行电流抽取后，得到电压信号；然后环路滤波器LF对该电压信号进行滤波，得到电压控制信号；该电压控制信号控制压控振荡器VCO产生第二时钟信号；将该第二时钟信号作为第一时钟信号，然后可以将该第一时钟信号作为下一个检测周期的反馈时钟信号CLK2，图4中的N的取值为1时，即表示将第二时钟信号直接作为第一时钟信号；或者是将该第二时钟信号进行分频，得到第一时钟信号，然后再将该第一时钟信号作为下一个检测周期的反馈时钟信号CLK2，图4中的N为大于1的整数，即表示将第二时钟信号进行分频，得到第一时钟信号。

然后，在预定的检测周期内，在频率相位检测模块中根据反馈时钟信号检测参考时钟信号是否正常，并输出时钟信号是否正常的指示；具体来说就是在预定的检测周期内，例如参考时钟信号的连续两个周期内，用反馈时钟信号的上升沿对该参考时钟信号进行采样检测，如果检测到上述参考时钟信号有跳变，就将输出CLKDET管脚置于高电平，表示时钟源输出的时钟信号正常；如果检测到上述参考时钟信号持续不变，就将输出CLKDET管脚置于低电平，表示时钟源输出的时钟信号故障，图4中的比较结果输出就是指CLKDET管脚输出的高低电平。可以理解的是，将CLKDET管脚置于低电平，用来指示时钟源输出的时钟信号正常，将CLKDET管脚置于高电平，用来指示时钟源输出的时钟信号故障。

图4中：上述所得到反馈时钟信号CLK2还会继续和参考时钟信号在频率相位检测模块中进行后继的相位差检测，并继续后继的操作来得到下一检测周期的反馈时钟信号CLK2，如此循环，从而形成一个反馈的闭环***。

值得注意的是，上述装置实施例中，所包括的各个单元只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可，例如在实际应用中，上述信号检测单元和相位差检测单元是集成在一起的；另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。

另外，本领域普通技术人员可以理解实现上述方法实施例中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，相应的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

综上所述，本发明实施例能够通过自身的检测来输出判断时钟器件的好坏，从而消除了复杂***中的时钟检测盲点；同时由于不再需要逻辑处理器件来做时钟检测，所以节省了时钟检测功能占用的逻辑资源；可以本发明中的时钟信号检测装置集成设置于时钟源或者时钟驱动器内，这样也方便了CAD布局布线，减少了串扰，提高了板内的信号质量。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明实施例揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (11)

1.一种检测时钟信号的方法，其特征在于，

接收参考时钟信号和反馈时钟信号；

在预定的检测周期内，根据所述反馈时钟信号，检测所述参考时钟信号是否正常，输出时钟信号是否正常的指示信号；

其中，所述反馈时钟信号的获取方法具体包括：

检测所述参考时钟信号和反馈时钟信号的相位差，得到相位差信号；

将所述相位差信号转化为第一时钟信号，以所述第一时钟信号作为下一检测周期的反馈时钟信号。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述反馈时钟信号在初始时为空信号。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述接收参考时钟信号和反馈时钟信号之前，进一步包括：

接收时钟源输出的时钟信号；

将所述时钟源输出的时钟信号作为所述参考时钟信号，或者将所述时钟源输出的时钟信号分频或倍频后作为所述参考时钟信号。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述在预定的检测周期内，根据所述反馈时钟信号，检测所述参考时钟信号是否正常，输出时钟信号是否正常的指示信号，具体包括：

在预定的检测周期内，用所述反馈时钟信号的上升沿对该参考时钟信号进行采样检测；

如果检测到所述参考时钟信号有跳变，则输出时钟信号正常的指示信号；如果检测到所述参考时钟信号持续不变，则输出时钟信号故障的指示信号。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述相位差信号转化为第一时钟信号，具体包括：

电流抽取所述相位差信号，得到电压信号；

对所述电压信号进行滤波，得到电压控制信号；

通过压电效应，将所述电压控制信号转化为第二时钟信号；

将所述第二时钟信号作为所述第一时钟信号，或将所述第二时钟信号分频后得到所述第一时钟信号。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

将所述第二时钟信号分频或倍频，得到对外输出的时钟信号。

7.一种检测时钟信号的装置，其特征在于，包括：

信号接收单元，用于接收参考时钟信号和反馈时钟信号；

信号检测单元，用于在预定的检测周期内，根据所述反馈时钟信号，检测所述参考时钟信号是否正常，并输出时钟信号是否正常的指示信号；

相位差检测单元，用于检测所述反馈时钟信号和所述参考时钟信号的相位差，得到相位差信号；

反馈时钟信号获取单元，用于将所述相位差信号转化为第一时钟信号，以所述第一时钟信号作为下一检测周期的反馈时钟信号。

8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述装置进一步包括：

分频单元，用于接收时钟源输出的时钟信号，并将所述时钟源输出的时钟信号分频，得到所述参考时钟信号；

或者，包括：

倍频单元，用于接收时钟源输出的时钟信号，并将所述时钟源输出的时钟信号倍频，得到所述参考时钟信号。

9.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述反馈时钟信号获取单元包括：

电流抽取模块，用于对所述相位差检测单元所得到的相位差信号进行电流抽取，得到电压信号；

滤波器，用于对所述电压信号进行滤波，得到电压控制信号；

压控振荡器，用于通过压电效应，将所述电压控制信号转化为第二时钟信号，并将所述第二时钟信号作为所述第一时钟信号，以所述第一时钟信号作为下一检测周期的反馈时钟信号。

10.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述反馈时钟信号获取单元包括：

电流抽取模块，用于对所述相位差检测单元所得到的相位差信号进行电流抽取，得到电压信号；

滤波器，用于对所述电压信号进行滤波，得到电压控制信号；

压控振荡器，用于通过压电效应，将所述电压控制信号转化为第二时钟信号；

分频模块，用于将所述第二时钟信号分频，得到所述第一时钟信号，以所述第一时钟信号作为下一检测周期的反馈时钟信号。

11.如权利要求7至10任一项所述的装置，其特征在于，所述装置集成设置于时钟源或时钟驱动器件内。

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