專利名稱：同步時鐘及幀頭不間斷供應電路的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及通訊板間同步時鐘及幀頭，尤其涉及ST-BUS、GCI和其它TDM總線系統中，為系統內TDM總線提供不間斷的同步時鐘和幀頭的電路。
背景技術：
在現有的公共交換電話網PSTN系統中，系統內通常通過串行通信總線ST-BUS，通用電路接口GCI和其它時分復用TDM總線通訊，此時需要時鐘模塊為系統提供統一的時鐘及同步信號。現有技術中各單板通常直接使用系統提供的同步時鐘及幀頭，雖然部分設計使用了同步時鐘鎖相技術，但是對同步幀頭沒做處理，仍然無法實現同步時鐘及幀頭不間斷供應。
各單板直接使用時鐘模塊提供的時鐘及同步信號，在特定情況下，會產生一些問題或不便，主要表現在時鐘主備切換時，同步時鐘可能會短暫間斷或變形，這時很容易出現誤碼。更嚴重的情況下，當時鐘丟失時，鏈路也會丟失，甚至部分芯片無法工作，時鐘恢復后則需要重新建鏈。如果采用本電路可最大限度避免以上問題。
發明內容
本實用新型要解決的技術問題在于提供一種同步時鐘及幀頭不間斷供應電路，實現時鐘及幀頭的持續不間斷供給，且結構簡單。主要解決的技術問題是當系統時鐘正常時，本實用新型電路所產生的同步時鐘及幀頭在頻率和相位上與系統提供的時鐘及幀頭嚴格一致，而當系統時鐘丟失時，還能繼續供給同步時鐘及幀頭。
本實用新型方案采用純硬件實現方式。設計一種同步時鐘及幀頭不間斷供應電路，它包括鎖相環PLL部分和電可編程邏輯器件EPLD部分；所述鎖相環部分是一個用戶可配置的鎖相環集成電路，它集成了以下功能塊并依次聯接鑒相器、運算放大器、壓控晶體振蕩器、可選的分頻輸出電路，在鑒相器和壓控晶體振蕩器之間聯接低通濾波器；所述電可編程邏輯器件部分包括EPLD幀頭產生電路和分頻電路；輸入的系統同步時鐘經分頻電路處理后，作為鑒相器的數據輸入；通過鎖相環再生出一個上升、下降沿、無抖動的時鐘信號，經過鎖相環鎖定后，在輸出端Out輸出一個整形后的同步時鐘信號；該同步時鐘信號一方面作為鑒相器的時鐘輸入Clkin，另一方面作為EPLD幀頭產生電路的時鐘輸入；當系統時鐘丟失時，鎖相環輸出報警信號Los，該信號用于驅動鎖相環的Losin電路；當Los置1后，此時壓控晶體振蕩器的控制電壓被置為VCC/2，環路濾波運算放大器輸出中值，使壓控晶體振蕩器輸出為標稱頻率；一旦系統時鐘恢復后又能夠快速被鎖定。同步幀頭由EPLD產生，也是本設計的關鍵所在，該幀頭由整形后的干凈的不間斷同步時鐘產生，并且通過系統同步幀頭同步；這樣通過EPLD幀頭產生電路再生出一個平滑、無毛刺的不間斷同步幀頭。
上述方案中，所述EPLD幀頭產生電路包括計數電路和組合邏輯。
上述方案中，所述同步幀頭采樣于不間斷同步時鐘的下降沿，因此抗干擾能力強，即使系統同步幀頭有毛刺或部分丟失，仍然能完全恢復出正常幀頭，同時對同步幀頭也有整形功能。
本實用新型的電路可實現不間斷同步時鐘和幀頭供應，同時對系統同步時鐘具有優化整形功能。當同步時鐘丟失，本系統能無縫切換到自由振蕩，繼續提供時鐘及幀頭；當時鐘重新恢復，立刻同步到系統同步時鐘。時鐘主備切換時，短時間不會有誤碼。本方案實現簡單，使用純硬件方法，無需任何軟件介入，保持單板工作。特別是在單板調試階段，可不需要外部時鐘，方便調試。
圖1是同步時鐘及幀頭不間斷供應電路的電路原理圖。
具體實施方式
參照圖1，本實用新型的電路包括一鎖相環PLL部分1和一電可編程邏輯器件EPLD部分2；鎖相環PLL部分1是一個用戶可配置的鎖相環集成電路，它集成了以下功能塊鑒相器11、運算放大器12、壓控晶體振蕩器13、可選的分頻輸出電路14等。該鎖相環集成電路應用范圍包括時鐘恢復和數據信號的再生成、時鐘信號的變頻和整形、同步化時鐘網絡和時鐘頻率合成。用戶可根據要求選擇合適的設計低通濾波器15的R1、Rf、Cf參數，正向端偏置電壓(壓控晶體振蕩器的控制電壓)VCC/2，可通過兩個電阻分壓而得，本設計采用兩個合適的電阻，產生VCC/2的電壓。鎖相環檢測的數據丟失標志Los直接用于驅動Losin，當時鐘丟失時，VCXO輸出標稱頻率。鎖相后的同步時鐘信號作為鑒相器的時鐘輸入Clkin。這樣鎖相后的時鐘就與系統輸入同步時鐘完全同步，相位一致。不間斷同步幀頭則由EPLD部分2產生，該部分包括分頻電路21、計數電路22和組合邏輯23，分頻電路21、計數電路22組成EPLD幀頭產生電路。輸入的系統同步時鐘經分頻電路21處理后，作為鑒相器11的數據輸入，鑒相器11的數據輸入端為晶體管-晶體管邏輯電平TTL。不間斷同步幀頭由鎖相環電路輸出的不間斷同步時鐘計數產生，系統同步幀頭用于計數器同步，使EPLD產生的不間斷同步幀頭與輸入的系統同步幀頭完全一致，同時系統同步幀頭丟失時，EPLD仍然會產生不間斷同步幀頭輸出。
本實用新型的作用是當有同步時鐘供給時，工作時鐘完全同步于系統時鐘，當無系統同步時鐘時，鎖相電路自由振蕩，維持時鐘供給。當有系統不間斷同步幀頭時，EPLD所產生幀頭與系統同步幀頭一致，當無系統同步幀頭時，幀頭由EPLD產生。實現了同步時鐘的無縫持續供給。
本實用新型具有時鐘平滑和時鐘再生功能。時鐘平滑可優化時鐘信號，提高時鐘可靠性。時鐘再生，為單板提供不間斷時鐘。本電路將系統提供的不間斷同步時鐘及幀頭經處理后再供各單板使用。時鐘主備切換時，短時間不會有誤碼。當時鐘丟失時，鏈路連接可依舊保持，并且芯片仍可工作，一旦時鐘恢復，通訊可迅速恢復正常，無需重新建鏈。特別是在單板調試階段，可不需要外部時鐘，很方便調試。
權利要求1.一種同步時鐘及幀頭不間斷供應電路，其特征是，它包括鎖相環部分和電可編程邏輯器件部分；所述鎖相環部分集成了以下功能塊并依次聯接鑒相器、運算放大器、壓控晶體振蕩器、可選的分頻輸出電路，在鑒相器和壓控晶體振蕩器之間聯接低通濾波器；所述電可編程邏輯器件部分包括幀頭產生電路和分頻電路；輸入的系統同步時鐘經分頻電路處理后，作為鑒相器的數據輸入；通過鎖相環再生出一個上升、下降沿、無抖動的時鐘信號，經過鎖相環鎖定后，在輸出端輸出一個整形后的同步時鐘信號；該同步時鐘信號一方面作為鑒相器的時鐘輸入，另一方面作為幀頭產生電路的時鐘輸入；通過幀頭產生電路再生出一個平滑、無毛刺的不間斷同步幀頭。
2.根據權利要求1所述的同步時鐘及幀頭不間斷供應電路，其特征是，所述幀頭產生電路包括計數電路和組合邏輯。
3.根據權利要求1所述的同步時鐘及幀頭不間斷供應電路，其特征是，所述同步幀頭采樣于不間斷同步時鐘的下降沿。
4.根據權利要求1所述的同步時鐘及幀頭不間斷供應電路，其特征是，所述低通濾波器包括依次聯接的電阻R1、Rf、電容Cf，正向端偏置電壓為VCC/2，通過兩個電阻分壓而得。
專利摘要本實用新型提供一種同步時鐘及幀頭不間斷供應電路。它包括鎖相環部分和電可編程邏輯器件部分；所述鎖相環部分集成了以下功能塊并依次聯接鑒相器、運算放大器、壓控晶體振蕩器、可選的分頻輸出電路，在鑒相器和壓控晶體振蕩器之間聯接低通濾波器；所述電可編程邏輯器件部分包括幀頭產生電路和分頻電路。本實用新型可實現不間斷同步時鐘和幀頭供應，同時對系統同步時鐘具有優化整形功能。
文檔編號H03L7/00GK2865141SQ200520118720
公開日2007年1月31日 申請日期2005年9月12日 優先權日2005年9月12日
發明者曹曉建 申請人:中興通訊股份有限公司