專利名稱：時間誤差檢測裝置與其方法
技術領域：
本發明涉及一種電子電路，特別涉及一種時間誤差4企測器。
背景技術：
當鎖相回路能夠產生界限清楚的頻率時，其將為一關鍵的電路。已知
技術利用 一 相位頻率檢測器(phase-frequency detector)與 一 電荷泵(chargepump)擷取一參考時鐘與 一振蕩器時鐘間的時間關系。此已知方法的本質為模擬方法。然而，模擬電路有其缺點，例如易受電路影響、尺寸不易縮小等問題。
發明內容
本發明闡述了 一種以時間誤差檢測器為基礎的非同步計數器，該非同步計數器可利用一數字化的實施裝置取代傳統模擬方式的相位頻率檢測器以及電4肓泵。
本發明的一實施例公開了 一種時間誤差檢測器的裝置。該裝置接收一第一時鐘， 一第二時鐘，以及一抖動信號，并且產生一時間誤差。時間誤差檢測器包含有 一 邊沿檢測器(edge detector)、 一非同步計數器(asynchronous counter), —時間至數字轉換器(TDC)，以及一時間誤差估計器。邊沿檢測器接收第一時鐘、第二時鐘REFCLK、及抖動信號，并產生一脈沖信號、 一抖動脈沖信號、及一延遲抖動信號。抖動信號與第二時鐘重新同步，以產生延遲抖動信號。邊沿檢測器^r測一第二時鐘的上升轉換緣，并且依據延遲抖動信號的二進制值產生脈沖信號與抖動脈沖信號。非同步計數器接收第一時鐘，并由邊沿檢測器接收脈沖信號，且產生一第一數字輸出。而該第 一數字輸出是在兩相鄰的脈沖信號期間的第 一 時鐘正沿的數量。時間至數字轉換器接收第二時鐘，并由邊沿檢測器接收抖動脈沖信號，且產生一第二數字輸出。該第二數字輸出是代表第二時鐘的正沿與緊接其后的抖動脈沖信號正沿間的時間差。時間誤差估計器利用第一數字輸出產生 一粗調時間誤差，而且也利用延遲抖動信號與第二數字輸出產生 一微調時間誤差。粗調時間誤差減去微調時間誤差即可決定時間誤差。
圖1顯示本發明一實施例的數字化鎖相回路的示意圖。 圖2顯示本發明 一 實施例的時間誤差檢測器的示意圖。
圖3A顯示本發明圖2邊沿檢測器一實施例的示意圖。 圖3B顯示一當延遲抖動信號為一個二進制的0時的圖3A的邊沿才企測 器時序圖。
圖3C顯示一當延遲抖動信號為一個二進制的1時的圖3A的邊沿檢測 器時序圖。
圖4A顯示本發明一實施例的非同步計數器的示意圖。 圖4B顯示本發明一實施例的紋波計數器的示意圖。 圖4C顯示本發明的一實施例的非同步計數器的時序圖。 圖5顯示本發明的一實施例時間至數字轉換器的示意圖。 圖6顯示本發明 一 實施例的時間誤差估計器的示意圖。主要元件符號說明
100 全lt字鎖相回路 110 時間誤差檢測器 120 回^^濾.波器 130數字控制振蕩器 210 邊沿檢測器 220非同步計數器 230 時間至數字轉換器 240 時間誤差估計器 410 有限狀態才幾。 306、 401、 402、 403、 614 多工器 404、 405 紋波計數器 303 邏輯門
301、 302、 304、 305、 307、 400-0 400-(N-l)、 411、 412、 502、 602、 611、 612 觸發器413、 414 與非門
501 延遲單元
503 正沿一企測邏輯
600粗調時間誤差估計器
610微調時間誤差估計器
601、 615、 620 總合器
613 乘法器
具體實施例方式
本發明中，公開了數個特定的詳細說明的范例，如電子電路、元件， 以及方法，以令讀者充分了解整個發明的實施例。然而，本領域技術人員 將了解本發明并不限制在此些實施例，只要不脫離本發明的要旨，本領域 技術人員可進行各種變形或變更。
圖1顯示本發明一實施例的數字鎖相回路的示意圖。數字鎖相回路 (All-digital phase-locked loop) 100包含有 一 時間誤差4企測器(Time Error Detector)110、 一回路濾波器(Loop filter)120、以及一凄t字控制振蕩器 (DCO)130。 一實施例中，時間誤差檢測器110接收來自數字控制振蕩器130 傳輸的一第一時鐘DCOCLK、 一第二時鐘REFCLK、及一抖動信號(Dither signal)DS,并且產生一時間誤差TE,該時間誤差TE ^表介于第一時鐘 DCOCLK與一假設欲得(FictitiousIy desired)時鐘間的差異。該假設欲得時鐘 由第二參考時鐘REFCLK而得。回路濾波器120利用時間誤差TE產生一 控制信號來調整數字控制振蕩器130的振蕩頻率。時間誤差檢測器110的 操作方式為了減少第一時鐘與假設欲得時鐘間的時間誤差。而抖動信號DS 則為了減少或消除第 一 時鐘的參考與分數突波(Reference and fraction spurs)。如果電路不需要該抖動信號，則可忽略抖動信號DS或將其預設為 0。
圖2顯示本發明一實施例的時間誤差檢測器的示意圖。時間誤差檢測 器110包含有一邊沿檢測器210、 一非同步計數器220、 一時間至數字轉換 器(TDC)230、以及一時間誤差估計器240。 一實施例，邊沿沖僉測器210接 收第一時鐘DCOCLK、第二時鐘REFCLK、及抖動信號DS，并產生一脈 沖信號PS、 一抖動脈沖信號DPS，以及一延遲抖動信號DDS。邊沿檢測器210^r測第二時鐘REFCLK的正沿以產生相對應的脈沖信號PS。抖動信號 DS與第二時鐘REFCLK重新同步(Re-synchronize)以成為延遲抖動信號 DDS。抖動脈沖信號DSP依據該延遲抖動信號的二進制值來產生。
一實施例，非同步計數器220接收第一時鐘DCOCLK與脈沖信號PS, 并產生一第一數字值CNT—VAL。其中，第一數字值CNT—VAL即為脈沖 信號PS的兩相鄰正沿期間的第一時鐘的正沿數目。第一數字值CNT—VAL 是用以提供給時間誤差估計器240決定一粗調的時間誤差。
一實施例中，時間至數字轉換器230接收第二時鐘REFCLK與抖動脈 沖信號DPS,并且產生一第二數字值TDC一VAL。其中，第二數字值 TDC—VAL由估計第二時鐘REFCLK的正沿與緊接其后的抖動脈沖信號 DPS正沿間的時間差。第二數字值TDC—VAL用以提供給時間誤差估計器 240來決定一微調時間誤差。
一實施例，時間誤差估計器240接收第一數字值CNT—VAL、第二數字 值TDC—VAL、延遲抖動信號DDS、及第二時鐘REFCLK,并產生時間誤 差TE。時間誤差估計器240利用第一數字值CNT一VAL產生粗調時間誤差， 而利用延遲抖動信號DDS與第二數字值TDC—VAL產生微調時間誤差。粗 調時間誤差減去微調時間誤差可決定出時間誤差TE。
圖3A顯示本發明圖2邊沿檢測器210 —實施例的示意圖。 一實施例中， 邊沿檢測器210接收第一時鐘DCOCLK、第二時鐘REFCLK、及抖動信號 DS，并產生脈沖信號PS、抖動脈沖信號DPS,以及延遲抖動信號DDS。 圖3A例中，邊沿檢測器210利用一觸發器301、 一觸發器302，以及一邏 輯門303來檢測第二時鐘REFCLK的正沿，并且產生相對應的脈沖信號PS。 邊沿檢測器210釆用第一時鐘DCOCLK作為觸發器301的控制時鐘，并依 據此時鐘取樣第二時鐘REFCLK。觸發器301的輸出耦接至觸發器302的 數據輸入，而觸發器302亦以第一時鐘DCOCLK作為其控制時鐘。觸發器 301的輸出與觸發器302的反向輸出(Negated output)經過與門的與邏輯運算 (AND)后產生脈沖信號PS。
邊沿檢測器210還利用 一觸發器304將抖動信號DS重新同步以產生延 遲抖動信號DDS。而觸發器304由第二時鐘REFCLK的正沿作為其控制時 鐘。邊沿檢測器210也利用一觸發器305、 一多工器306、及一觸發器307 來產生延遲抖動信號DPS。觸發器301的輸出耦接至觸發器305的數據輸入，而觸發器305以第一時鐘DCOCLK的負沿作為控制時鐘。當延遲抖動 信號DDS是二進制O時，觸發器301的輸出耦接至多工器306的輸出；當 延遲抖動信號DDS是二進制1時，則觸發器305的輸出耦接至多工器306 的輸出。多工器306的輸出耦接至觸發器307的數據輸入，且觸發器307 以第一時鐘DCOCLK的負沿作為其控制時鐘。觸發器307用以產生抖動脈 沖信號DPS,本實施例中，信號抖動的數目可為第一時鐘周期的一半，或 為第一時鐘周期的1.5倍。如果延遲抖動信號DDS是二進制0，則抖動的 數目等于第一時鐘周期的一半；若延遲抖動信號DDS是二進制l，則抖動 的數目即等于第一時鐘周期的1.5倍。本發明中，許多不同的信號抖動次數 都可適用于本發明各種不同的實施例，且信號抖動信號的數值不限于二進 制，本領域技術人員應能理解如何實施，因此不再贅述各種詳細的實施方 式。另外，抖動信號的目的之一在于減少或消除第一時鐘的參考與分數突 波。
圖3B顯示當延遲抖動信號DDS為二進制0時的邊沿檢測器210的時 序圖。圖3C顯示當延遲抖動信號DDS為二進制1時的邊沿檢測器210的 時序圖。在圖示中，時間差TD是一介于第二時鐘REFCLK正沿與緊接其 后的抖動脈沖信號DPS正沿的時間差。時間差TD包含有三個分量第一 分量tdl為第二時鐘REFCLK正沿與緊接其后第一時鐘DCOCLK正沿的
時間差，第二分量td2為抖動量，以及第三分量td3為觸發器的延遲。
圖4A顯示本發明一實施例的非同步計數器220的示意圖。 一實施例中， 非同步計數器220接收第一時鐘DCOCLK與脈沖信號PS，并產生第一數 字值CNT—VAL。該第一數字值CNT—VAL是介于脈沖信號PS的兩相鄰正 沿期間的第一時鐘DCOCLK正沿的數目。第一數字值CNT—VAL是一多位 數字值，其位寬度(Bit width)取決于脈沖信號PS的兩相鄰正沿的期間最大 可能的第 一時鐘DCOCLK正沿數量。
第一數字值CNT—VAL的累積大小表示截至目前為止所接收的第一時 鐘DCOCLK正沿的總數。將累積的數值減去一預期的數值可得到一粗調時 間誤差。本發明涉及，利用非同步計數器以一預設方法來估計全數字化鎖 相回路100中的時間誤差。本實例可稱為一非同步乒乓計數器(Ping-pong counter)。本發明在以下的內容公開非同步乒乓計數器實施例的同時，本領 域技術人員應可了解本發明內容與方法可能的各種變形或變更、且據以實施，這些變形變更的實施方式均不脫離本發明的要旨與保護范圍。
圖4A中，非同步乒乓計數器220包含一雙紋波計數器(Dual ripple counter)400與一有限狀態機410。雙紋波計數器400包含一多工器401、 一多工器402、 一多工器403、 一第一紋波計數器404、及一第二紋波計數 器405。雙紋波計數器400可以一兵乓模式運作。每一介于脈沖信號兩相鄰 正沿的時間周期可稱為一時間間隙(time slot)。當其中一紋波計數器在目前 時間間隙中接收第一時鐘DCOCLK的正沿時，另 一紋波計數器則用于計算 先前時間間隙中的第一時鐘DCOCLK的正沿數量，并且產生第一數字值 CNT—VAL，反之亦然。
圖4B顯示本發明一實施例的紋波計凄史器404(或405)的示意圖。紋波 計數器404(或405)包含有一觸發器400-0~400-(N-l)。所需要的觸發器的總 數(即N)可視輸入信號CP正沿的最大可能數而定。每一觸發器400具有一 時鐘輸入引腳、 一數據輸入引腳、 一輸出引腳、 一反向輸出引腳、及一重 置引腳。當一觸發器400在其輸入引腳接收到時鐘的正沿，觸發器400即 可在數據輸入《1腳取樣出 一個二進位數值并輸出至輸出引腳，而該二進位 數值的反向數值(Negative value)則輸出至反向輸出引腳。 一個位于重置引腳 的二進位數值0可重置觸發器，例如觸發器400被重置后，位于其輸出引 腳以及反向輸出引腳的數值將分別成為二進制0與二進位制1。觸發器 400-0的時鐘輸入引腳由輸入信號CP所驅動，而其他觸發器的時鐘輸入引 腳(400-l至400-(N-l))由先前的觸發器的反向輸出驅動。由于紋波計數器的 特性，輸入信號CP的正沿通過計數器時將呈現小振幅紋波振蕩(Rippled)。 在紋波振蕩停止后，所有觸發器的輸出引腳的數據代表輸入信號CP正沿的 數目。接著，當重置信號RESET變為二進制0時，所有的觸發器將會被重 置。
非同步計數器220中紋波計數器的選擇依據有限狀態機410產生的信 號SEL的二進制值而定。當信號SEL為二進制1時，多工器401耦接第一 時鐘DCOCLK，且將第一時鐘DCOCLK輸入至第一紋波計數器404，以作 為其輸入信號CP;而第二紋波計數器405的輸入信號CP則通過多工器402 的耦接接地端而為二進制的0。在相同的時間間隙中，第二紋波計數器405 的輸出信號Q通過多工器403耦接輸出CNT—VAL。此配置為了使第一紋 波計數器404于目前的時間間隙接收第一時鐘DCOCLK，及為了使第二紋波計數器405停止接收第一時鐘DCOCLK，且于先前的時間間隙中產生出 第 一 時鐘DCOCLK正沿的數目。
當信號SEL是二進制0時，多工器402耦接第一時鐘DCOCLK,且將 第一時鐘DCOCLK輸入至第二紋波計數器405,以作為其輸入信號CP; 而第一紋波計數器404的輸入信號CP則經由多工器401耦接接地端而為 二進制0。在相同的時間間隙中，第 一紋波計數器404的輸出信號Q經由 多工器403耦接到輸出CNT—VAL。此配置為了使第二紋波計數器405于目 前的時間間隙接收第一時鐘DCOCLK，及為了使第一紋波計數器404停止 接收第 一時鐘DCOCLK，且于先前的時間間隙中產生出第 一時鐘DCOCLK 正沿的數目。
有限狀態機410接收由邊沿檢測器210所產生的脈沖信號PS。有限狀 態機410包含有一觸發器411、 一觸發器412、 一與非門413、及另一與 非門414。脈沖信號PS連續地觸發觸發器411。觸發器411的輸出耦接至 觸發器412的數據輸入，其中觸發器412以第一時鐘DCOCLK的負沿作為 其控制時鐘。觸發器412的輸出引腳的二進位制數據為上述信號SEL。由 于觸發器412是以第一時鐘DCOCLK的負沿來控制，所以每當第一時鐘 DCOCLK為一個二進制0時，信號SEL將改變其數值。如此一來，當信號 SEL轉換其數值由二進制1至0、或由二進制的0至1時，雙紋波計數器 400內部的信號網絡CP1與CP0并不會產生任何脈沖干擾。
信號SEL切換至二進制l之前，與非門413會產生二進制O(RESETl) 以清除第一紋波計數器404的先前存儲的內容。當信號SEL的數值變成二 進制1時，第一時鐘DCOCLK通過多工器401耦接至第一紋波計數器404 的輸入，且第 一紋波計it器404于目前時間間隙，接收第一時4f DCOCLK正 沿。同時，第二紋波計數器405通過多工器402耦接其輸入至二進制0以 停止接收第一時鐘DCOCLK的任何信號正沿，以及通過多工器403耦接其 輸出至輸出信號CNTJVAL。
信號SEL切換至二進制0之前，與非門414會產生一個二進位制的 O(RESETO)以清除第二紋波計數器405的先前存儲的內容。當信號SEL數 值變成二進制0時，第一時鐘DCOCLK通過多工器402耦4妻至第二紋波計 數器405的輸入，且第二紋波計數器405于目前的時間間隙接收第一時鐘 DCOCLK正沿。同時，第一紋波計數器404通過多工器401耦接其輸入至二進制O以停止接收第一時鐘DCOCLK的任何信號正沿，以及通過多工器
403耦接其輸出至信號CNT一VAL。
圖4C顯示本發明的一實施例的非同步計數器220的時序圖。 一實施例中，時間至數字轉換器230接收第二時鐘REFCLK與抖動脈
沖信號DPS，并產生一第二數字值TDC—VAL，該第二數字值TDC—VAL介
于第二時鐘REFCLK的正沿與緊接其后的抖動脈沖信號DPS正沿間的時間差。
圖5顯示本發明的一實施例時間至數字轉換器230的示意圖。時間至 數字轉換器230包含有多個延遲單元501、多個觸發器502，以及一正沿檢 測邏輯(正沿轉換檢測器與編碼器)503。第二時鐘REFCLK通過多個延遲單 元501以產生多個多相位時鐘。每一延遲單元501具有一預先定義的 (Nominal)緩沖延遲長度△。該多個多相位時鐘用以于多個觸發器502中取 樣抖動脈沖信號DPS。所需要的延遲單元501與觸發器502的分別的總數(即 M)依據一最大可能時間差TD而定。其中，時間差TD為第二時鐘REFCLK 與抖動脈沖信號DPS的正沿數目的差。接著，將多個觸發器502的取樣結 果輸入至正沿檢測邏輯503,以產生第二數字值TDC一VAL。第二數字值 TDC—VAL為一多位數字值，其位寬度取決于第二時鐘REFCLK的正沿與 抖動脈沖信號DPS正沿間的最大可能時間差TD。
正沿4企測邏輯503可采用以下演算法決定第二數字值TDC_VAL:
if (R(O)-1) TDC一VAL = 0,
else if (R(l)==l & R(0)==0) TDC—VAL = 1 ，
else if (R(2)=l & R(1)==0)TDC—VAL = 2,
else if (R(3)= 1 & R(2)==0)TDC一VAL = 3,
else if (R(M畫1 )== 1 & R(M-2)==0) TDC—VAL = M-1, else TDC—VAL =M;
一實施例中，時間誤差估計器240接收延遲抖動信號DDS、第一數字 值CNT—VAL、第二數字值TDC—VAL，以及第二時鐘REFCLK,并產生時 間誤差TE。圖6顯示本發明一實施例的時間誤差估計器240的示意圖。時間誤差估計器240用以估計鎖相回路100的時間誤差TE。時間誤差估計器 240包含有一粗調時間誤差估計器600、 一微調時間誤差估計器610，以及 一總合器(summer) 620。
粗調時間估計器600接收第 一數字值CNT—VAL與第二時鐘REFCLK, 并產生一粗調時間誤差621 。第 一數字值CNT_VAL為每一時間間隙中第一 時鐘DCOCLK的正沿數目。 一目前的時間間隙的時間誤差可以由第一數字 值CNT—VAL減去一除比率(divisionratio)603計算而得，此時間誤差的累積 值即為粗調時間誤差621。由于粗調時間誤差621的量化區間為第一時鐘的 一個周期長度，所以粗調時間誤差621本質上是屬于粗調性質。粗調時間 估計器600包含有一總合器601與多個觸發器602以存儲粗調時間誤差 621。多個觸發器602所需的數量必須足夠大，而得以存儲粗調時間誤差621 的最大值與最小值，且多個觸發器602以第二時鐘REFCLK的負沿作為其 控制時鐘。如此一來，第一數字值CNT一VAL將擁有足夠的時間來變為穩 定。
微調時間估計器610接收延遲抖動信號DDS、第二數字值TDC一VAL、 及第二時鐘REFCLK，并產生一微調時間誤差622。第二數字值TDC一VAL 為在一第二時鐘REFCLK的正沿與緊接其后抖動脈沖信號DPS的正沿期間 估計時間差TD所得的值。時間差TD的量測大小有關于時間至數字轉換器 230中緩沖延遲長度A的數目，而量測出時間差TD即可得到第二數字值 TDC—VAL。而因為第二數字值TDC—VAL量化區間只有一個緩沖延遲長度 △,所以其解析度是屬于微調性質。但第一數字值CNT—VAL以第一時鐘 的周期數目來表示。 一轉換增益(Conversion gain)623乘以第二數字值 TDC—VAL后，可將第二數字值TDC—VAL轉換為與第 一數字值CNT_VAL 相同的格式。
微調時間估計器610包含有一觸發器611、多個觸發器612、 一乘法器 613、 一多工器614、及一加法器615。觸發器611與多個觸發器612以第 二時鐘REFCLK的負沿作為其控制時鐘。如此一來，第二數字值TDC—VAL 與延遲抖動信號DDS將擁有足夠的時間變為穩定。通過將多個觸發器612 的輸出乘上乘法器613的轉換增益623 J吏誤差616可采用第一時鐘周期的 數目來表示。
依據延遲抖動信號DDS，抖動脈沖信號DPS在邊沿檢測器210中被延遲一預定的延遲時間td2。如果延遲抖動信號DDS為二進制0，則延遲量等 于第一時鐘周期的一半。如果延遲抖動信號DDS為二進制1,則延遲量等 于第一時鐘周期的1.5倍。此倍數0.5或1.5倍可由多工器614所選擇，并 且在總合器615中減去誤差值616，以估計出介于第二時鐘REFCLK正沿 與緊接其后的第一時鐘DCOCLK正沿的時間差tdl。總合器615的輸出為 孩i調時間誤差622。
總合器620輸出時間誤差TE,其中時間誤差TE為粗調時間誤差621 減去微調時間誤差622的值。
本發明中，公開了以非同步計數器為基礎的時間誤差檢測器，以令本 領域技術人員充分了解整個發明的實施例。然而，本領域技術人員將了解 本發明并不限制于這些實施例，只要不脫離本發明的要旨，本領域技術人 員可進行各種變形或變更。例如，上述各種延遲時間的長度、信號延遲量 與時鐘周期的比例關系可依據設計者的需求任意調整，并不限于上述說明。
權利要求
1.一種裝置，用以接收一第一時鐘信號與一第二時鐘信號，且輸出一數字碼，該裝置包含有一取樣電路，用以利用第一時鐘信號取樣第二時鐘信號，以產生一第一中介時鐘信號與一第二中介時鐘信號；一非同步計數器，用以輸出一第一中介碼，該第一中介碼用以表示在一個由該第一中介時鐘信號所定義的期間內該第一時鐘信號的時鐘邊沿的數目；一時間至數字轉換器，用以輸出一第二中介碼，該第二中介碼用以表示該第二中介時鐘信號與第二時鐘信號的時間關系；以及一處理器，依據該第一中介碼與該第二中介碼的加權和產生該數字碼。
2. 如權利要求1所述的裝置，其中該第一中介時鐘信號與該第二中介 時鐘的時間關系由一抖動信號所控制。
3. 如權利要求2所述的裝置，其中該第一中介信號與該第二中介信號 間的時間差實質上為該第 一時鐘信號周期的一半或一點五倍。
4. 如權利要求2所述的裝置，其中在該抖動信號為一第一數值時的該 第二中介信號與該抖動信號為一第二數值時的該第二中介信號間的時間差實質上為該第一時鐘信號的一周期。
5. 如權利要求1所述的裝置，其中該處理器依據該第二時鐘信號的時 序運作。
6. 如權利要求1所述的裝置，其中該取樣電路包含有至少一觸發器， 該觸發器由該第 一 時鐘信號的邊沿觸發。
7. 如權利要求1所述的裝置，其中該非同步計數器包含有兩個紋波計數器。
8. 如權利要求7所述的裝置，其中該非同步計數器包含有一有限狀態機。
9. 如權利要求1所述的裝置，其中該取樣電路包含有 一邊沿檢測電路，依據該第一時鐘信號的取樣檢測該第二時鐘信號的邊沿，以輸出該第一中介時鐘信號；以及一抖動電路，用以輸出該第二中介時鐘信號，其中該第一中介時鐘信號與該第二中介時鐘信號的時間差由 一抖動信號所控制。
10. —種用以預估 一 第 一 時鐘信號與 一 第二時鐘信號間的時間差的方法，該方法包含有利用該第 一時鐘信號取樣該第二時鐘信號，而得以檢測該第二時鐘信 號的邊沿，以產生一邊沿信號；利用該第一時鐘信號還進一步取樣該第二時鐘信號，以產生一延遲邊 沿信號；在該邊沿信號定義的期間內，利用一非同步計數器計數該第一時鐘信 號的時鐘邊沿數目，以產生一第一中介碼；利用一時間至數字轉換器產生一第二中介碼，其中該第二中介碼代表 該第二時鐘信號與該延遲邊沿信號間的時間差；以及利用該第一中介碼與該第二中介碼的加權和產生一輸出碼。
11. 如權利要求10所述的方法，其中該非同步計數器包含兩個紋波 計數器。
12. 如權利要求11所述的方法，其中該非同步計數器還包含一有限 狀態機。
13. 如權利要求10所述的方法，其中該邊沿信號與該延遲邊沿時鐘 間的時間關系由一抖動信號所控制。
14. 如權利要求13所述的方法，其中在該抖動信號為一第一數值時 的延遲邊沿信號與在該抖動信號為一第二數值時的延遲邊沿信號間的時間 差實質上該第一時鐘信號的一周期。
15. 如權利要求13所述的方法，其中該邊沿信號與該延遲邊沿信號 間的時間差實質上為該第 一時鐘信號周期的一半或一點五倍。
16. 如權利要求10所述的方法，其中產生該延遲邊沿信號的步驟還 包含利用一正沿觸發取樣裝置與一負沿觸發取樣裝置的組合。
17. 如權利要求10所述的方法，其中產生該輸出碼的步驟還包含依 據該第二時鐘信號的時間來更新該輸出碼。
18. —種依據據一輸入時鐘信號產生一輸出時鐘信號的裝置，包含有一時間誤差4全測器，用以接收該輸入時鐘信號與一相對應于該輸出時 鐘信號的一第一時鐘信號，并輸出一輸出碼；其中該輸出碼代表該輸入時鐘信號與該第 一 時鐘信號間的估計時間差，而該時間誤差檢測器包含有一非同步計數器；一回路濾波器，耦接該時間誤差^r測器，用以接收該輸出碼以產生一 控制信號；以及一數字控制器振蕩器，耦接該回路濾波器，依據該控制信號產生該輸 出時鐘信號。
19. 如權利要求18所述的裝置，時間誤差檢測器還包含有 一取樣電路，利用該第一時鐘信號取樣該輸入時鐘信號，以產生一第一中介時鐘信號與一第二中介時鐘信號；其中該非同步計數器用以輸出一 第一中介碼，該第一中介碼用以表示由該第一中介時鐘信號定義的一期間 內該第一時鐘信號的時鐘邊沿的數目；一時間至數字轉換器，用以輸出一第二中介碼，該第二中介碼用以表 示該第二中介時鐘信號與該輸入時鐘信號間的時間關系；以及一邏輯電路，用以輸出該輸出碼，該輸出碼表示依據該第一中介碼與 該第二中介碼的加權和估計該輸入時鐘信號與該第 一 時鐘信號間的時間差。
20. 如權利要求19所述的裝置，其中該第一中介信號與該第二中介 信號的時間差實質上為該第一時鐘信號周期的一半或一點五倍。
21. 如權利要求19所述的裝置，其中該第一中介時鐘信號與該第二 中介時鐘的時間關系由一抖動信號所控制。
22. 如權利要求21所述的裝置，其中在該抖動信號為一第一數值時 的第二中介信號與該抖動信號為一第二數值時的第二中介信號間的時間差實質上為該第一時鐘信號的一周期。
23. 如權利要求19所述的裝置，其中該邏輯電路依據該第一中介碼、 該第二中介碼、及一抖動信號的加權和輸出該輸出碼。
24. 如權利要求18所述的裝置，其中該非同步計數器包含有兩個紋 波計數器。
全文摘要
時間誤差檢測裝置與其方法。該估計方法包含有利用第一時鐘信號取樣第二時鐘信號且檢測一第二時鐘信號的邊沿以產生一邊沿信號；利用第一時鐘信號再取樣第二時鐘信號以產生一延遲的邊沿信號；在一由邊沿信號所定義的期間內，使用一非同步計數器計算一第一時鐘信號的時鐘邊沿的數量以產生一第一中介碼；使用一時間至數字轉換器產生一第二中介碼以代表一介于第二時鐘信號與延遲的邊沿信號的時間差；并且使用第一中介碼與第二中介碼的加權總數產生一輸出碼。
文檔編號H03L7/091GK101599763SQ20091014539
公開日2009年12月9日 申請日期2009年6月5日 優先權日2008年6月5日
發明者謝鴻元 申請人:瑞昱半導體股份有限公司