TWI357721B - Oscillation tuning circuit and method - Google Patents

Description

九、發明說明： 【發明所屬之技術領.域】.......... 特別是關於 本案是關於一種振蠢調.整，電-路.及-方..法 —種用於資料傳輸之振盪調整電路及方法2 【先前技術】 振盪調整電路可以有效運用於具有鮑率(Bit rate)4 時脈同步(Clock synchronization)之資料傳輸的系統上， 例如萬用串列匯流排(USB)介面、微控制單元(Mcu)或通 讯系統上，利用精準的資料時脈同步控制以確保資料封 包傳輸時的正確性與穩定性。以USB】丨版的全速(Full speed)為例’在不使用外接石英振盪器的情形 下’利用振蓋調整電路的内部電路迴路機制自動偵測且 校正接收端元件(Device)的振盪頻率，使接收端的内部時 脈與主機端的參考資料流同步。 蓋調整電路的的好處在於:⑴可以在不使用 件(如石英振盡器)的條件下，讓系統-樣 cm貝料；（2)可節省積體電路(ic)的出腳㈣ 振n访板子上的配置面亦可節省外部元件(如石英 振^的放置空間，因此可以有效降低成本。 在電路設計方面，—傳 迴路㈣及/或延遲鎖定迴路 電路採用鎖相 料傳輸規格為例，該架舰:LL)料構’以之資 及延遲較㈣g要較長且^如下彳1)傳朗鎖相迴路 鎖定；（2)其需要冗長_ 、、’一輸人參考時脈來達到 要几長的鎖疋時間;(3)其需要精準的鎖頻 5 則易造成時脈上的誤差。基於以上的原因， 上。&及延遲鎖定迴路並不太適用於USB之傳輪系統

一振盪調整電路的先前技術揭露於美 667〇852的八冬 ㈣寻利US 的A告文件中，本先前技術包括一第一 第—電跟。隹 吟與-"^ 盈於1-置來反應巧寵敢而產生振 振盈於-第二頻率的一校正信號，且在_第—=接收 應一什數值，在—第二模式時反應—儲存值=反 控制信號，复中於笙U. , , 4去叫產生該 -中於第-杈式中，计數值反應苐1 第-頻率之間的差異而被調整。 M羊與 一振盪調整電路的先前技術揭露於美國 7093151的公告文件中，本先前技術包括一第 =電路受配置來接收—輸人㈣流，產生具有—第= 率的輸出反應—已知時間間隔的-測得時段而調整 第一頻率，其中已知時間間隔關聯於輸人資料流中 定位元圖案的-第—出現與預^位元圖案的—第 之間的時段。本先前技術需要龐大的鎖定表(Lock-up table)來記憶、調整並校正第一電路的内部頻率。 為了使振㈣整電路不使用外接的石英振蓋器與鎖 定表，以削、晶片面積、節省元件成本、且在廣範的通 訊傳輸領域上提供良好的聊性，需要更纽的振盪調 整電路。 職是之故，本案發明人鑑於以上的需求，經悉心之 研究，並-本_不捨的精神，終創作出本案『振蓋調 整電路及方法』。 【發明内容】 本案之一目的為提出一種振盪調整電路及方法，利 用所決定的一誤差信號與一參考誤差信號調整該電路之 一輸出信號的振盪週期，以縮小晶片面積、節省元件成 本、且在廣範的通訊傳輸領域上提供良好的選擇性。 本案之第一構想為提出一種振盪調整電路，其包括 一第一電路。第一電路接收具有一已知時間間隔的一輸 入資料流，產生具有一第一週期的一輸出信號，決定已 知時間間隔與已知時間間隔的一受測時段之間的一第一 誤差信號，根據第一週期之一預定倍數的時段決定一參 考誤差信號，且根據第一誤差信號與參考誤差信號調整 第一週期，其中已知時間間隔關聯於輸入資料流中一預 定位元圖案的一第一出現與預定位元圖案的一第二出現 之間的時段。 本案之第二構想為提出一種振盪調整方法，其用以 產生具有一第一週期的一輸出信號，且包括下列步驟： 提供具有一已知時間間隔的一輸入資料流，其中已知時 間間隔關聯於輸入資料流中一預定位元圖案的一第一出 現與預定位元圖案的一第二出現之間的時段；決定已知 時間間隔與已知時間間隔的一受測時段之間的一第一誤 差信號；根據第一週期之一預定倍數的時段，決定一參 考誤差信號；及，根據第一誤差信號與參考誤差信號， 調整第一週期。 -η广第二構想為提4—種振㈣整電路，其包括 在二時序比較器及-誤差處理電路。振盪器產 一 *第—週期的—輪⑼號。時序比較11接收具有 時門^間間隔的一輸人資料流與輸出信號，產生已知 間隔的-受測時段之間的-誤差信 差'言號二由職之一預定倍數的時段產生-參考誤

位元圖"宰：5知：間間隔關聯於輸入資料流中-預定 1正70圖案的—第一出現與 間的時段。誤差稱纽德7081案的—帛二出現之 考誤差二Ϊ 根據其所接收的誤差信號與參 考决差時段，產生調㈣1_-㈣信號。 【實施方式】

雷腺I參其為本案m例所提振盡調整 n、下思圖。如圖所不，振盪調整電路91包括-振盪 H -時序比較ϋ Η及—誤差調整電路12，其中振 盪電路91可位於接收端的-接收器(Receiver)(未顯 :)内。振盪态13 i生具有―第一週期的一輸出信號 LK1其中第-週期為輸出信號CLK1之一第一頻率的 倒數。 時序比較θ 11接收具有—已知時間間隔的—輸入資 料流DATA1與輸出信號CLK1，決定已知時間間隔與已 知時間間隔κ測時段之間的—誤差信號SERR1，根 據第-週期之-預定倍數的時段決定—參考誤差信號 SREF1，且比較誤差信號SERR1與參考誤差信號 SREF卜U產生-比較結果信號SM1，#中輸入資料流 8 1357721 DATA1可來自傳送端的一收發器(Transceiver)(未顯示）， 已知時間間隔關聯於輸入資料流DATA1中一預定位元 圖案的一第一出現與預定位元圖案的一第二出現之間的 時段。 誤差調整電路12接收比較結果信號SM1，且根據比 較結果信號SM1，產生一控制信號CA1，其中控制信號 CA1包括轉換自比較結果信號SM1的一量化值。控制信 號CA1提供給振盪器13，振盪器13根據控制信號CA1 來調整輸出信號CLK1的第一週期。經過振盪調整電路 91的循環調整，輸出信號CLK1的第一頻率將趨近且鎖 定於輸入資料流DATA1的一第二頻率，其中第二頻率為 已知時間間隔的倒數。以萬用串列匯流排(USB) 1.1版的 全速(Full speed)為例，利用振盪調整電路91將會維持第 一頻率與第二頻率（主機資料率）之間的誤差率在0.25% 以内。 請參閱第二圖，其為本案第一實施例所提振盪調整 電路之工作時序的示意圖。第二圖顯示收發器所發出的 輸入資料流DATA1與接收器的一週期性工作時序，其運 用在輸入資料流DATA1與接收器的輸出信號CLK1的同 步上’且可以使用在鎖定鮑率(Bit rate)或者使用在鎖定時 脈(Clock)的方式上。輸入資料流DATA1包括至少一已知 時間間隔I，已知時間間隔乃由複數週期性事件所界 定，特別是已知時間間隔乃由相鄰的週期性事件所界 定。該等週期性事件包括一萬用串列匯流排(USB)的複數 訊框起點(SOF)封包。週期性工作時序包括一比較時段 9 1357721 I與-調料段Τ3。每當輸人資料流datai出現週期 性事件時，便啟動週期性工作時序，以找到輸入資料流 DATA1與輸出信號CLK1㈣脈誤差；接著隨即進行時 脈口周正導正輸出仏號CLK1的第一頻率，使輸入資料 流DATA1與輪出信號CLK1同步。 請參，第三圖，其為本案第二實施例所提振盡調整 電路的不意圖。如圖所示’振盪調整電路92包括一時序 比較恭21、一連續豸近暫存器調整電路（Successive approximation register (SAR) 加刪22、一振盪器 ”、-除法器24、一控制單元25與一除法器％。控制 单兀25#合於時耗較㈣、連續逼近暫存器調整電路 22與除法||24,且控制時序比較器2卜連續逼 調整電路22與除㈣24的運作；控制單元25與。 較器21之間且有一俨骑 /、有W 控制單元25與連續逼近暫 具有―錢cs，控制單元25與除 法益24之間具有一信號DS。 振盛器23產生且古_、田# ^ _其中週期w為輪出信號 數。除㈣24設有-^f°SC的倒 0 . 頻羊除數FD1，接收輸出信號OSC， 除數;二:：二=麵。, 期,ΐΓ重較為2^貞測到輸入資料流DATA2具有一週 ’件時，控制单疋25啟動除法器24來將輸出信號 1 0 OSC的時脈放大（時脈誤差也隨之放大），而得到除頻信 號OSCDIV帽應於已知铜邮T_E的_受測時段 Toscdiv，其中在電路設計期間，需要計算已知時間間隔 Tframe與週期Tosc的一倍數關係，以決定除法器24的 頻率除數FD1。時序比較器21決定已知時間間隔Tframe 與欠測時段Toscdiv之間的一誤差信號SERR2，根據週期 Tosc之一預定倍數的時段決定一參考誤差信號SREF2， 且比較誤差信號SERR2與參考誤差信號SREF2,以產生 一比較結果信號SM2。 連續逼近暫存器調整電路22接收比較結果信號 SM2，且根據比較結果信號SM2與一二位元搜尋運算’ 產生一控制信號CA2 ’其中控制信號CA2包括轉換自比 較結果信號SM2的一量化值。由於本實施例採用連續逼 近暫存器調整電路22’使得比較結果信號SM2僅須包含 是否需要調整頻率與調高還是調低的資料，因此不需要 使用龐大的鎖定表(Lock-up table)來記憶且知道確切的 誤差量值’也不需要依照龐大的鎖定表去映射所需要調 整的數值’進而減低構成元件的設計複雜度及晶片面 積。在每次週期性事件出現時，連續逼近暫存器調整電 路22會依照比較結果信號SM2來產生控制信號CA2。 振盪器23接收控制信號CA2，且根據控制信號CA2調 整輸出信號OSC的頻率f〇sc，如此，已知時間間隔Tframe 與文測時段Toscdiv之間的誤差將會一半一半地減小而趨 近零。 除法器26設有一頻率除數FD2，接收輸出信號 OSC ’且根據輸出信號qsc與頻率除數FD2，產生一輸 出信號CLK2。藉由選擇頻率除數FD2，當已知時間間隔 Tframe與受測時段T0SCDIV之間的誤差趨近零時，可使輸 出k號CLK2的頻率接近輸入資料流DATA2的頻率，而 使兩信號同步。 4參閱第四圖，其為本案第三實施例所提振盪調整 電路的示意圖。第四圖的振盪調整電路93描繪第三圖之 振盪5周整電路92的細部，其中重複者省略敘述。如第四 圖所示，時序比較器21包括一邊緣偵測器211與一誤差 比較器212。 邊緣偵測器211搞合於控制單元25且受控制單元25 控制，邊緣偵測器211接收輸入資料流DATA2與除頻信 號OSCDIV，偵測輸入資料流DATA2的脈衝邊緣與除頻 #號OSCDIV的脈衝邊緣，決定已知時間間隔的一第一 起始時間點與一第一終止時間點和受測時段的一第二起 始時間點與一第二終止時間點，以產生誤差信號 SERR2，其中誤差信號SERR2包括具有一誤差時段 Terror的一誤差時段信號SPD2與具有一快慢關係值Fs 的一快慢信號SFS2。 邊緣偵測器211利用偵測輸入資料流DATA2的脈衝 邊緣來偵測輸入資料流DATA2的預定位元圖案，以決定 已知時間間隔TFRAME的第一起始時間點與第一終止時間 點，以USB 1.1版的全速(Full speed)為例，邊緣偵測器 211偵測訊框起點(SOF)封包。 誤差比較器212耦合於控制單元25且受控制單元25 控制，誤差比較器212設有預定倍數PRT卜接收輸出俨 號OSC與誤差信號SERR2，藉由誤差信號SERR2的觸 發，3十數輸出仏號OSC之週期Tosc的預定倍數prti來 產生具有一參考誤差時段TAP1的參考誤差信號， 且根據誤差信號SERR2與參考誤差信號SREF2，產峰 較結果信號SM2。 誤差比較器212包括-計數器212卜—比較器2122 與一閂鎖器2123。計數器2121設有預定倍數pRT1，接 收誤差信號SERR2與輸出信號osc，且根據 顧、輸出信號OSC與誤差時段Te_的 點，產生參考誤差彳έ號SREF2。比較器2122接收誤差時 段信號SPD2與參考誤差信號SREF2，且比較誤差時段 Terror與參考誤差時段ΤΑΡ1，其中當誤差時段τ现⑽r大 於參考誤差時段ΤΑΡ1時，連續逼近暫存器觀電路22 ㈤整振盪H 23 ’使誤差時段terrqr於參考誤差時段 TAP1。閂鎖器2123接收快慢信號SFS2,且閂鎖快 值FS，以產生比較結果信號SM2中的一判斷值。'’ 連續逼近暫存器調整電路22包括一環形計數器 22卜一加減法電路222與一閂鎖器223。環形計數器接 收比較結果信號SM2，且根據綠結果信號SM2，產生 -調整信號ADj卜加減法電路222接收控制信號ca2 與調整信號剔1，且根據酿錢ADI1調整控制信號 CA2，以產生一調整信號ADJ2。閂鎖器223閂鎖所接收 的凋整信號ADJ2，以產生控制信號CA2。 現在，以一個實際用於USB 1·1版全速規格的例子 來說明第四圖之振盪調整電路93的運作。請參閱第五 圖，其為本案第三實施例所提振盪調整電路的信號示意 圊。第五圖的信號包括具有已知時間間隔丁叹麵的一標 示信號MRK、除頻信號OSCDIV、誤差時段信號SPD2 與參考誤差信號SREF2。當USB接收器接至USB主機 時’即接收到來自USB主機的輸人資料流DATA2 ;依照 USB 1.1版的全速規格，可以知道輸人資料流data2具 有標示週誠事件的-精準的已知時間間隔，其 為lmS±500ns，其中土5〇〇仍是已知時間間隔Tf^me可能 出現的誤差值，即誤差率為 在標不信號MRK中’以一脈衝期間標示已知時間間 隔tframe。當邊緣偵測器21丨與控制單元25偵測到週期 性事件時’㈣單元25會通知除法n 24去除頻其所接 收的輸出信號osc ’其中除法器24的頻率除數設 置為12000。這裡，輸出⑽〇sc的頻率f〇sc設計為 12MHz±5%，其中±5%為振拉23在起始振盪時可能的 誤差值’這鑛差值麵過除法器24的_後被平均且 放大12000倍，因此產生具有受測時段丁脱請 (TOSCDIV=TOSC.12000)的除頻信號 〇SCDIv，其中 τ 為 =，〇SC的週期’且受測時段t〇scdiv_:衝 期間標7F。 '〜训八貝料流DATA2與除頻信號 oscmv，且柿鮮元25的控制之下，產生且有已知 ^寺間間隔τ_Ε的標示信號MRK，決定已知時間間隔 TF職之下降緣(終止時間點)與受測時段T〇s_之下降 緣（終止時間點）之間的一誤差時段

丁人 1 ERROR (TErr〇r=|Toscdiv-TFRame|)，且決定已知時間間隔 與受測時段T0SCDIV之間的一快慢關係值FS。本實施例 省略上升緣的偵測，因為當已知時間間隔Tframe的上升 緣(起始時間點）出現時，除頻信號〇SCDIV的上升緣(起 始時間點）隨即出現，故兩個上升緣的最大誤差為丨個週 期Tosc，亦即誤差率只有1/12〇〇〇二〇 〇〇83〇/。，其對規格 上的±0.25%來說，是可以忽略的，所以將上升緣的啟始 點當作一致，而只作下降緣的判斷。 接著，誤差時段TERR0R與快慢湖係值F§提供給誤 差比較器212作比較，其中誤差比較器212内的計數器 2121設有表示計數次數的預定倍數PRT1，其值為24 ; 此時，誤差比較器212會因為已知時間間隔Tframe之下 降緣或梵測時段T0SCDIV之下降緣而觸發計數器2丨2丨，使 a十數器2121開始計數並產生約2gS的參考誤差時段 TREFA2 (TREFA2= Toscr24)，其中參考誤差時段 Trefa2 為一 個誤差標準值。 誤差時段terror與參考誤差時段Trefa2提供給誤差 比較器212内的比較器2122作時段大小的比較，以產生 比較結果信號SM2中的—判斷值χΐΝ;當誤差時段 Terror大於參考誤差時段TREFA2時，判斷值χΐΝ設為〇， 其表不輸出信號OSC的頻率f〇sc需要調整；當誤差時段 Terror小於參考誤差時段Trefa2時，判斷值χΐΝ設為1， 其表示輸出仏號OSC的頻率fosc不需要調整。決定判斷 值XIN的數學式表示如下：ψ = Terr〇r_Trefa2 ^ 1357721

|TOSC.12000-TFRAME|-TOSC.24 ;當 w>0，則 ΧΙΝ=0 ;當 W SO，則 XIN=卜 值得注意的是計數器2121的預定倍數prti所選的 值為24，而決定其值的因素如下。因為USB u版的全 速規格要求頻率的精準度為±0 25%，考慮USB主機端之 已知時間間隔TFRAME的變動率約為±〇 〇5%，所以振盪調 整電路93之輸出信號〇sc的頻率f〇sc要設計為鎖定在土 0.20%以内。輸出信號〇sc的週期T〇sc為 83.33ns(l/12MHz)，以週期T〇sc計數24次即近似於2邺 的時段’而2ps的時段比上lms的時段則為〇·2% ό另外， 若要以取自輸itMf號QSC的參考誤差喊τ·2(2μ5)作 為誤差標準值將會有一個疑點，由於輸出信號〇sc不是 精準的，而是有±5%的變動誤差，連帶使參考誤差時段 TREFA2(2ps)亦有±5%的變動誤差。而這疑點不是問題，因 為假設目前的輸出信號0SC具有5%的誤差量，如前所 知，除法器24會將輸出信號osc的誤差放大丨2〇〇〇倍， 所以此時，誤差時段Terr〇r的誤差量(5%.12〇〇〇)會遠大 於參考誤差時段TREFA2的縣量(5%.24);紐經過迴授 一次次地調整振盪器23後，輸出信號osc之週期T〇sc 的誤差量會慢慢減小，也會使得參考誤差時段TrefA2縮 小至2ps的時段。 快慢關係值FS提供給誤差比較器212内的閂鎖器 2123,誤差比較器212利用閂鎖器2123來保存快慢關係 值FS且產生比較結果信號SM2中的判斷值;當判 斷值MIN等於〇時，表示輸出信號〇sc的頻率坨％太 1357721 忮而需要升頻 ，、，汉之’备判斷值MIN等於1眸主_ ± 出信號〇SC的頻率^太 、~表不輪 助中的判斷值_σ _ 信號 ，路以物fQse的校正㈣； MIN和頻率狀態的關係如下第一表所示： '、 XIN MIN --'—--- 頻率狀熊 0 0 升頻 0 1 降頻 1 0 不調頻 1 1 不調頻 第一表

由於本實_使用連續逼近暫存賴整電路22來 頻率校正的控制，所以其只需要知道輸出信號〇sc的頻 率f〇=是太快、太慢或適當(±〇 2%的誤差内），而由誤差 比較器212所提供的兩判斷值χΐΝ與Mm就足以表達以 上的訊息。連續逼近暫存器調整電路22細分成環形計數 器（Ring counter)221、加減法電路222及閂鎖器223，其 主要的目地是將判斷值XIN和MIN轉換為振盪器13可 以認識的控制信號CA2，而為了使頻率f〇sc的校正獲得 足夠的精確度，控制信號CA2的量化值ACODE需要有 足夠的位元數。 環形計數器221定義出預變化頻率誤差率的一設定 值，而環形計數器221的一配置示意圖如第六圖所示。 當第六圖的環形計數器221接收到判斷值χΐΝ為〇的訊 息，則啟動變化，透過設定，環形計數器221會每次改 變調整信號ADJ1的量化值QB，因此頻率f〇sc的誤差率 將會一步步地減小（1.6%—0.8%->0.4%—〇.2%—〇.1%)， 以使已知時間間隔TFRAME與受測時段toscdiv同步；其 間，若頻率誤差率已降至±0.2%以内，則判斷值χΐΝ將 變為1，且量化值QB會跳至〇’以停止頻率f〇sc的調整。 另外’環形計數器221接收判斷值MIN，且將判斷值MIN 閂鎖而輸出為調整信號ADJ1的量化值MD。 加減法電路222接收控制信號CA2和調整信號 AD J1，且根據量化值QB改變前一個狀態的量化值 ACODE ’量化值ACODE之改變量的多少由量化值qB 決定’而量化值ACODE要增加或減少則由量化值MD 決疋，如此，加減法電路222將決定出量化值ACODE 之改變結果的量化值QS，且產生具有量化值qS的調整 信號ADJ2。閂鎖器223接收調整信號ADJ2，且閂鎖量 化值s，以產生具有量化值AC0DE的控制信號cA2。 振盪器13接收控制信?虎CM，且根據量化值ac〇de調 整輸出信號OSC的解fQse。因為連續逼近暫存器調整 電路22的架構簡單且清析，故晶片面積可縮小。 除法器26設有一頻率除數FD2與一緩緩器 (er)(未顯示）’接收輸出信號，經由除頻將精準 的同步頻率錢提供給励I置或難制單元⑽⑶)使 用^控制單元25用以控制與協調時序比較器2卜連續逼 2存器調整電路22與除法器24之間的動作，該動作 匕括振盪難電路93的啟動時機、除法器24的除頻控 ，、㈣調整電路93内各元件之間信號的抓取時機與回 復控制’以及確保資料在流通時的正確性。 叩因此，利用振盪調整料93的此迴路技術便可將接 收器内部的振麵轉正到與USB傳送端賴率同步， 且第七圖顯示了此機綱運作情形。在第七圖中，χ轴 代表調整數，γ減細率誤差率(％)，其中頻率誤差率 (%)為輸出信號CLK2之頻率與傳送端同步頻率之誤差百 分比。在每次輸入資料流DATA2出現—週期性事件時， 便調整振盪器13的振盪頻率，逐步地導正輸出信號〇sc 的頻率fosc ’其不需要較高的時脈頻率來計數，亦不需 $的鎖^表，因此，可降低功率上的耗電及判斷上的 性、同步後的頻率不會漂走、系統可隨時修正，且 。相同情形下’此發明架構亦可使用在時脈 # ^ V上’如同上面的例子，設計者建立起相對關 小、：=時脈信號的誤差且自動導正輸出時脈的頻率大 便付糸統在資料傳輸過程中更加準確。 圃肀，如果因為量產，使振盪器幻 ^率無法修㈣較低_率誤差树， ^ 頻率誤差率為4、5%或以上，則可能 果：始 =的調整才能夠將頻率誤差率降到&2% ^ =調整而鎖至。.酬，因為外在因素，使= ^難域高’又^想太慢地酿料時，、 I:::誤差比較器212與環形計數—架 。月參閱第八圖，其為本案第三實施例所提另—誤差 1357721

比較器312與另一環形計數器321的示意圖。如圖所示， 誤差比較器312包括一計數器3121、一比較器3122。計 數器3121設有三計數值PRT2、PRT3與PRT4，接收誤 差時段信號SPD2與輸出信號0SC，且根據該等計數值 PRT2、PRT3、PRT4、輸出信號0SC與誤差時段Te_r 的一起始時間點，產生具有三參考誤差時段Tap2、Tap3、 Tap4的參考誤差信號SREF3。比較器3122用以比較誤差 時段TERR0R與該等參考誤差時段τΑΡ2、TAP3、TAP4，以 產生一比較結果信號SM3。 以實際的數據為例子，該等計數值PRT2、PRT3、 PRT4分別給定為360、120與24，則參考誤差時段τΑΡ2 可為 30ps(TREFB1=Tosc.360)，其表示 3%(30μ/1ιη)的標示 點；參考誤差時段ΤΑΙ>3可為1(^s(TREFB2=Tosc.120)，其 表示1%(10μ/1ιη)的標示點；參考誤差時段τΑΡ4可為 2ps(TREFB2=Tosc.24)，其表示 〇.2%(2μ/1ηι)的標示點。因 此，若誤差時段terror大於參考誤差時段Ταρ2，則表示 目前的頻率誤差率超過3%(ΧΙΝ2=0);若誤差時段Terr〇r 大於參考誤差時段TREFB2 ’則表示目前的頻率誤差率超 過1%(X腿=0)，故可以求得以下第二表之比較結果信號 SM3之三判斷值χΐΝ2、Xim、ΧΙΝ0的真值表： 得到了第二表的真值表，即可以知道目前的頻率誤 差率的範圍，因此，誤差比較器412將產生具有判斷值 XIN2、XIN1、ΧΙΝ0的比較結果信號SM3給環形計數器 321。此時’環形計數器321亦要以類似第六圖的方式來 作適當地改變，假設XIN2 XIN1 ΧΙΝ0=000，表示目前的 20 頻率誤差率超過3%’此時可以設定成較大幅度的調整(如 2%的調整）’若XIN2 XIN1 XIN0=100表示目前的頻率誤 差率在1〜3%之間，可以做中幅度的的調整(如〇.5%或1〇/〇 的調整），以此類推’設計者可以自行設定預變化頻率誤 差率的大小，來滿足可能需調整過久的問題，以提高系 統效率。 XIN2 XIN1 XINO 頻率誤差率 0 ~~ - 0 0 >3% 0 0 1 X 0 1 0 X 0 1 1 X 1 0 0 1-3% 1 0 1 X 1 1 0 0.2-1% 1 1----- 1 1 <0.2% 請參閱第九圖，其為本案第四實施例所提振盡調整 電路的示意圖。如圖所示，振盈調整電路94包括—振盛 器43、一時序比較器41及一誤差處理電路42。振盛器 =產生具有—週期T〇scl的一輸出信號OSC卜時序比較 裔41接收具有一已知時間間隔的一輸入資料流DATA4 與輪出信號0SC1，產生已知時間間隔與已知時間間隔的 一雙測時段之間的一誤差信號SERR4,且根據週期T〇scl 之一預定倍數的時段產生一參考誤差信號SREF4，其中

丄妁，/721 V 已知時間間關聯於輸人資料流DATA4中-預定位亓 圖案的-第-出現與預定位元圖案的一第二出現之間的 時段。誤差處理電路42接收誤差信號 SR£F4與參考誤 差信號SERR4 ’且根據誤差信號SREF4與參考誤差 SERR4 ’產生調整週期T〇sci的一控制信號c从。〜 、此處，請參閱第九圖來說明本案所提振盤調 法，其用以產生具有—週期的-輸出信號osa， =法包括下辭驟：提供具有—已知時咖隔的一輸 入貝料流DATA4 ’其中已知時關隔關聯於輪人資 =A41騎位元觸的—第一出現與缺位元圖= =門的時段；決定6知時間間隔與已知時 SERR4 ； ^ sref:C1及Γ:倍數的時段，決定—參考誤差信號 4，及，根據誤差信號SERR4與參考誤 SREF4 ’調整週期T〇sci。 、彳。唬 綜上所述，本案之振盪調整電路及方 佳貫施例，舉凡熟悉本案技藝之人士，在 ς 所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以 j = 圍内。 、甲5月寻利範 【圖式簡單說明】 解： .本案得―下㈣紅詳細制，俾奸深入之瞭 路的示意圖 第圖·本案第一實施例所提振盪調整電 22 1357721 第二圖·本案第一 的不意圖， 實施例所提振盪調整電路之工作時序 第三圖 第四圖:本=1施_調整電路的示意圖； 圖. *第三實施例所提振盪調整電路的信號示意

第六圖本案第二 圖， 第七圖：本案第二 係示意圖； 實施例所提環形計數器的一配置示意 實施例所提頻率誤差率與調整數的關 第八圖：本幸笛 料數料二貫例所提另—誤差比較器與另一環 /冲數器的示意圖；及 第九圖*太安^结 茶弟四貫施例所提振盪調整電路的示意圖。 【主要元件符號說明】

91、92、93、94 :振盡調整電路 11、21、41 :時序比較器 12 :誤差碉整電路 13、23、43 :振盪器 211 :邊緣偵測器 212、312 :誤差比較器 2121、3121 :計數器 2122、3122 :比較器 2123、223 :閂鎖器 22 :連續逼近暫存器調整電路 22卜321 :環形計數器 222 :加減法電路 24、26 :除法器 25 :控制單元 42 :誤差處理電路 CLK1、CLK2、OSC、0SC1 :輸出信號 23 1357721 DATA卜DATA2、DATA4 :輪入資料流 SERIU、SERR2、SERR4 :誤差信號 SREF卜SREF2、SREF4 :參考誤差信號 SMI、SM2、SM3 :比較結果信號 CA1、CA2、CA4 :控制信號 Ti、TpRAME :已知時間間隔

T2 :比較時段 TS、CS、DS :信號 f〇sc :頻率 OSCDIV :除頻信號 SPD2 ··誤差時段信號 SFS2 :快慢信號

Tapi、Tap2、TAp3、Tap4 : T3 :調整時段 T〇sc、T〇sci :週期 FD1、FD2 .頻率除數 T〇scdiv :受測時段 Terror ··誤差時段 FS :快慢關係值 參考誤差時段 PRT1 :預定倍數

MIN、XIN、XIN0、Xim、XIN2 :判斷值 PRT2、PRT3、PRT4 :計數值 ADJ1、ADJ2 :調整信號 MRK :標示信號 QB、MD、ACODE :量化值 24

Claims (1)

1357721 3年,丨月《日修正替換 申請專利範固： 1.一種振盡調整電路，包括： 第t路’接收具有—已知時間間隔的 h ’產生具有-第—週期的—第-輸出信號，決定該 與該已知時間間隔的—受測時段之間的^ 〜会*。说，根據該第―週期之-航倍數的時段決 疋二參考誤差信號’絲據該第―誤差錢與該誤 第一週期，其中該已知時間間隔關聯於哼 Li:T預定位元圖案的一第一出現與該預定: 7L圖案的一第二出現之間的時段，其中·· 係值該第—誤差信毅包括—第—誤差時段與—快慢關 該第一電路更根據該第—誤差時段的—起始 與該第-週期之複數败倍數的時段’決定複數參考誤 差時段’其中該等參考誤差時段對應於該等預定倍數；、 及 4第-電路更比較該第—縣時段與該等參考誤差 時段，以決定調整該第一週期的幅度。 2·如申明專她圍第i項之振賴整電路，其中該輸入資 料流更包括至少一該已知時間間隔。 ^如申凊專利範圍第2項之振賴整電路，其巾在該輸入 貝料二中’该已知時間間隔由複數週期性事件所界定。 4.如申料魏㈣3項之㈣調整電路，其巾該等週期 性事件更包括-萬用串列匯流排的複數訊框起點封包。 5·如申睛專娜圍第〗項之振麵整電路，其巾該第一週 25 /0°年((月卵修正替換頁 ^的倒數為_第-鮮，且該第1率被 貝料率的0.25%之内。 6·如申請專利範圍第1項之振盪調整電路，其中該第一電 路更包括： 一控制單元； 一誤差比較器，耦合於該控制單元且受該控制單元 控制，該誤差比較器設有該職倍數，接收該第-輸出 信號與該第—誤差信號，藉由該第-誤差信號的觸發， 計數該第-輸出信號之該第—週期的該預定倍數來產生 具有一參考誤差時段_參相差錢，且根據該第-誤差信號與該參考誤差信號產生一比較結果信號； 一連，逼近暫存器調整電路，耦合於該控制單元且 受該控制單元㈣’制整電路根據其所接㈣該比較 結果信號，產生一控制信號； 振盪益，根據其所接收的該控制信號，產生該第 一輸出信號； 一第一除法器，耦合於該控制單元且受該控制單元 控制二，第-除法H财_第_頻率除數，接收該第一 輸出信號，且根據該預定位元随的該第-出現、該第 -輸出信號與該第—頻率除數’產生—除頻信號； -第二除法器，設有一第二頻率除數，接收該第一 輸出信號，且根據該第一輸出信號與該第二頻率除數， 產生一第二輸出信號；及 一邊緣偵測器，耦合於該控制單元且受該控制單元 控制該邊緣價測器接收該輸入資料流與該除頻信號， 26 1357721 射日修正替換 偵測該輸入資料流的脈衝邊緣與該除頻信號的脈衝邊 緣，決定該已知時間間隔的一第一起始時間點與一第一 終止時間點和該受測時段的一第二起始時間點與一第二 終止時間點，以產生該第一誤差信號，其中該第一誤差 信號包括一第一誤差時段與一快慢關係值。 7. 如申請專利範圍第6項之振盪調整電路，其中該誤差比 較器更包括： 一計數器，設有該預定倍數，接收該第一誤差信號 與該第一輸出信號，且根據該預定倍數、該第一輸出信 號與該第一誤差時段的一第三起始時間點，產生該參考 誤差信號；及 一第一比較器，用以比較該參考誤差時段與該第一 誤差時段，其中當該第一誤差時段大於該參考誤差時段 時，該連續逼近暫存器調整電路調整該振盪器，使該第 一誤差時段小於該參考誤差時段。 8. 如申請專利範圍第6項之振盪調整電路，其中該連續逼 近暫存器調整電路更包括： 一環形計數器，接收該比較結果信號，且根據該比 較結果信號，產生一第一調整信號； 一加減法電路，接收該控制信號與該第一調整信 號，且根據該第一調整信號調整該控制信號，以產生一 第二調整信號；及 一閂鎖器，閂鎖所接收的該第二調整信號，以產生 該控制信號。 9. 如申請專利範圍第6項之振盪調整電路，其中該邊緣偵 27 1357721 Η·ί(月扣修正替換頁 測器偵測該輸入資料流的該預定位元圖案。 ： 10. 如申請專利範圍第9項之振盪調整電路，其中該邊緣 偵測器偵測一訊框起點封包。 11. 如申請專利範圍第6項之振盪調整電路，其中該第一 頻率除數由該第一週期與該已知時間間隔所決定。 12. 如申請專利範圍第6項之振盪調整電路，其中該第一 誤差時段為該第一終止時間點與該第二終止時間點之間 的時段。 13. 如申請專利範圍第1項之振盪調整電路，其中該第一 電路更包括一計數器，而該計數器設有該等預定倍數， 且接收該第一誤差信號與該第一輸出信號，且根據該等 預定倍數、該第一輸出信號與該第一誤差時段的一第三 起始時間點，產生該等參考誤差時段。 14. 一種振盪調整方法，用以產生具有一第一週期的一第 一輸出信號，包括下列步驟： 提供具有一已知時間間隔的一輸入資料流，其中該 已知時間間隔關聯於該輸入資料流中一預定位元圖案的 一第一出現與該預定位元圖案的一第二出現之間的時 段； 決定該已知時間間隔與該已知時間間隔的一受測時 段之間的一第一誤差信號； 根據該第一週期之一預定倍數的時段，決定一參考 誤差信號；及 根據該第一誤差信號與該參考誤差信號，調整該第 一週期，其中該第一誤差信號更包括一第一誤差時段與 28 1357721 (啼(月5日修正替換買 1 m ! 一快慢關係值，而該方法更包括下列步驟： 根據該第一誤差時段的一起始時間點與該第一週期 之複數預定倍數的時段，決定複數參考誤差時段，其中 該等參考誤差時段對應於該等預定倍數；及 利用比較該第一誤差時段與該等參考誤差時段，決 定調整該第一週期的幅度。 15.如申請專利範圍第14項之振盪調整方法，更包括下列 步驟： 藉由該第一誤差信號的觸發，計數該第一輸出信號 的該第一週期該預定倍數來產生具有一參考誤差時段的 該參考誤差信號； 根據該第一誤差信號與該參考誤差時段，產生一比 較結果信號； 根據該比較結果信號與一個二位元搜尋運算，產生 一控制信號； 根據該控制信號，振盪來產生該第一輸出信號； 根據該預定位元圖案的該第一出現、該第一輸出信 號與一第一頻率除數，產生一除頻信號； 根據該第一輸出信號與一第二頻率除數，產生一第 二輸出信號；及 利用偵測該輸入資料流的脈衝邊緣與該除頻信號的 脈衝邊緣，決定該已知時間間隔的一第一起始時間點與 一第一終止時間點和該受測時段的一第二起始時間點與 一第二終止時間點，以產生該第一誤差信號，其中該第 一誤差信號包括一第一誤差時段與一快慢關係值。 29 1357721 卜丨丨月各日修繼— 16. 如申請專利範圍第15項之振盪調整方法，其中該已ί 時間間隔為一對訊框起點封包之間的時段。 17. 如申請專利範圍第15項之振盪調整方法，其中： 該第一頻率除數由該第一週期與該已知時間間隔所 決定；及 該第一誤差時段為該第一終止時間點與該第二終止 時間點之間的時段。 30