專利名稱：一種同步時鐘供給系統中的時鐘信號切換選擇方法及其裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種同步時鐘供給系統中的時鐘信號切換選擇方法及其裝置。
同步時鐘供給系統在通信系統中起著舉足輕重的作用，為了確保時鐘信號的可靠，同步時鐘供給系統總是包括兩個主、備用模塊，整個裝置工作在熱備份的狀態下。正常情況下，只有一個模塊輸出時鐘信號，稱之為主用模塊，而另一個模塊稱為備用模塊。當主用模塊發生問題或其它特殊情況發生時，系統需要將原來的主用模塊變成備用，同時原來的備用模塊變為主用。發生在這樣的選擇切換時往往會導致在一段時間里出現兩個時鐘信號同時輸出或沒有任何一個信號輸出，這些情況都會嚴重影響整個通信系統的正常工作。
本發明的目的在于提供一種同步時鐘供給系統中的時鐘信號切換選擇方法及其裝置，使得出現意外情況時能在主、備用時鐘信號之間進行迅速切換，以確保裝置只有唯一的信號輸出。
為了實現上述的發明目的，所提供的一種同步時鐘供給系統中的時鐘信號切換選擇方法，它包括下列步驟對輸入的一外部參考信號分別進行倍頻，產生第一倍頻信號和第二倍頻信號；對第一倍頻信號和第二倍頻信號同時進行第一相位調整和第二相位調整，直至第一相位調整后的兩個輸出信號的相位差在一很小的范圍內，并且第二相位調整后的兩個輸出信號的相位差也在一很小的范圍內；根據外部輸入的控制信號分別從第一相位調整和第二相位調整后的兩個輸出信號中各選出一個來源于第一倍頻信號或第二倍頻信號的信號作為輸出信號。
為了實現上述的發明目的，所提供的一種同步時鐘供給系統中的時鐘信號切換選擇裝置，它包括兩個同時工作的相同的模塊，每一模塊包括一倍頻電路、一與該倍頻電路單向聯接的相位調整電路、一與該相位調整電路單向聯接的時鐘切換選擇電路，兩個模塊通過下述的方式相聯接各時鐘切換選擇電路互聯，各相位調整電路互聯，本模塊的相位調整電路還與另一模塊的倍頻電路單向聯接，其中各倍頻電路分別從外部接收輸入信號，進行倍頻；各相位調整電路分別接收各倍頻電路傳來的信號，進行信號檢測并采用延時線技術調整它們的相位差至很小的范圍，輸出調整后的兩個信號和檢測結果信號，同時它們還進行信息交互；各時鐘切換選擇電路根據外部控制信號和來自相位調整電路的檢測結果信號從該相位調整電路輸出的調整后的兩個信號中選擇一個輸出，同時它們還交互信息。
上述的同步時鐘供給系統中的時鐘信號切換選擇裝置，其中，時鐘切換選擇電路包括脈沖檢測切換單元，接收外部的脈沖檢測報警信號，輸出切換命令；模塊狀態切換單元，接收外部的模塊狀態指示信號，輸出切換命令；功能控制切換單元，接收外部的功能控制信號，輸出切換命令；時鐘切換選擇控制單元，除了接收外部的缺省狀態信號，還接收上述三個單元輸出的切換命令，并對接收的輸出切換命令進行優先性選擇，首選脈沖檢測切換單元輸出的切換命令，其次選擇模塊狀態切換單元輸出的切換命令，再者選擇功能控制切換單元輸出的切換命令，最后選擇外部的缺省狀態信號，然后輸出被選信號；時鐘輸出選擇單元，從時鐘切換選擇控制單元獲取被選信號，并從外部的兩個輸入時鐘信號擇一輸出。
由于采用了上述的技術解決方案，使得出現意外情況時能在主、備用時鐘信號之間進行迅速切換，以確保裝置只有唯一的信號輸出。
下面結合附圖及實施例對本發明作進一步的說明。
圖1為本發明時鐘信號切換選擇裝置的電路結構功能框圖；圖2為圖1中所示的時鐘切換選擇電路的電路結構功能框圖。
本發明一種同步時鐘供給系統中的時鐘信號切換選擇方法，對輸入的一外部參考信號分別進行倍頻，產生8.192Mhz的第一倍頻信號和第二倍頻信號；對8.192MHz的第一倍頻信號和第二倍頻信號同時進行第一相位調整和第二相位調整，直至第一相位調整后的兩個輸出信號的相位差在一很小的范圍內，并且第二相位調整后的兩個輸出信號的相位差也在一很小的范圍內；根據外部輸入的控制信號分別從第一相位調整和第二相位調整后的兩個8.192MHz的輸出信號中各選出一個來源于第一倍頻信號或第二倍頻信號的信號作為輸出信號。
如圖1所示，本發明時鐘信號切換選擇裝置包括兩個同時工作的相同的模塊11、22，每一模塊包括倍頻電路1、和該倍頻電路相聯的相位調整電路2、和該相位調整電路相聯的時鐘切換選擇電路3。兩個模塊的聯接方式為兩個模塊的各相位調整電路2互聯，兩個模塊的各時鐘切換選擇電路3互聯，各相位調整電路2分別與另一模塊的倍頻電路1相聯。
上述兩個模塊的倍頻電路1將輸入的參考信號Ref倍頻為8.192MHz信號f、f′，并分別送至兩個模塊的相位調整電路2；f和f′經過相位調整電路2后，輸出信號F1和F2(F1′和F2′)的相位差就可以在0～10ns之間(注意，F1和F1′、F2和F2′幾乎相同)，這樣在輸出信號切換時就可以大大減小時鐘信號的相位抖動。同時相位調整電路2還對信號f、f′進行脈沖檢測報警，輸出脈沖檢測報警信號P1、P2(P1′、P2′)，并送至時鐘輸出切換選擇電路3，時鐘輸出切換選擇電路3根據多個輸入控制信號實時產生被選信號C0和C1，根據被選信號C0、C1從F1和F2(F1′和F2′)中選擇一個作為最終輸出時鐘信號Fo(Fo′)。從圖1中還可以看出兩個模塊的相位調整電路2之間還相互交換各自的被選信號C0和C1，從而把本模塊的輸出時鐘選擇狀態通知對方。被選信號與選定時鐘之間關系為C0=1時，選用本模塊輸出時鐘；C1=1時，選用另一模塊的輸出時鐘。兩個模塊的時鐘切換選擇電爐之間還相互交換各自模塊的輸入控制信號和脈沖檢測報警信號，保證正常工作時，兩個模塊的C0、C1互為相反，從而確保兩個模塊選擇同源的信號。
如圖2所示，所述的時鐘輸出選擇電路模塊3，包括脈沖檢測切換單元31、模塊狀態切換單元32、功能控制切換單元33、與脈沖檢測切換單元31、模塊狀態切換單元32和功能控制切換單元33單向聯接的時鐘切換選擇控制單元34、與時鐘切換選擇控制單元34單向聯接的輸出選擇單元35。時鐘輸出選擇電路模塊3接收多個輸入控制信號P1、P2(P1′、P2′)、M1、M2(M1′、M2′)、S(S′)、DS(DS′)。P1、P2(P1′、P2′)是來自相位調整電路2的脈沖檢測報警信號，M1、M2(M1′、M2′)是兩個模塊工作狀態指示信號，S(S′)是外部的功能控制信號，DS(DS′)是上電缺省時兩個模塊的缺省指示信號。脈沖檢測切換單元31接收到脈沖檢測報警信號P1、P2(P1′、P2′)后，輸出切換命令到時鐘切換選擇控制單元34，模塊狀態切換單元32接收到工作狀態指示信號M1、M2(M1′、M2′)后，輸出切換命令到時鐘切換選擇控制單元34，功能控制切換單元33接收到外部的功能控制信號S(S′)后，輸出切換命令到時鐘切換選擇控制單元34，時鐘切換選擇控制單元34按照下述的優先級順序根據該輸出切換命令改變被選信號C0、C1，從而使輸出信號也立即在F1和F2(F1′、F2′)之間切換最高優先等級為來自相位調整電路模塊2的的脈沖檢測報警信號P1、P2(P1′、P2′)，正常情況下，沒有產生脈沖檢測報警信號P1、P2(P1′、P2′)，從而允許其它輸入控制信號發生作用。而一旦有一個倍頻后的8.192MHz信號，例如信號f發生故障，則本模塊產生脈沖檢測報警信號P1，脈沖檢測切換單元31接收到P1，發出切換命令，時鐘切換選擇控制單元34立刻改變被選信號C0、C1，控制輸出信號在F1和F2之間切換；另一個模塊產生脈沖檢測報警信號P2′，它的脈沖檢測切換單元31接收到P2′，發出切換命令，時鐘切換選擇控制單元34立刻改變它的被選信號，控制輸出信號在F1′和F2′之間切換，在這個過程中，這兩個模塊發生的切換選擇是相對應的，保證選擇同一個輸出信號。當脈沖檢測切換單元31輸出切換命令時，時鐘切換選擇控制單元34自動屏蔽了其它輸出切換命令；次優先級為模塊工作狀態指示信號M1、M2(M1′、M2′)，當脈沖檢測切換單元31沒有輸出切換命令時，如果出現模塊工作狀態指示信號M1、M2(M1′、M2′)，模塊狀態切換單元32發出切換命令，類似于上述描述，輸出信號發生切換改變；在脈沖檢測報警信號P1、P2(P1′、P2′)和模塊工作狀態指示信號M1、M2(M1′、M2′)都缺省時，還可以通過外部的功能控制信號S(S′)來改變輸出信號；在系統剛上電時，脈沖檢測報警信號P1、P2(P1′、P2′)、模塊工作狀態指示信號M1、M2(M1′、M2′)、外部的功能控制信號S(S′)信號都處于缺省狀態，此時兩個模塊的輸出取決于上電缺省時兩個模塊的缺省指示信號DS(DS′)。
本發明設計的時鐘信號切換選擇實現方式主要由硬件實現，保證了切換的速度和可靠性。
權利要求
1．一種同步時鐘供給系統中的時鐘信號切換選擇方法，其特征在于它包括下列步驟對輸入的一外部參考信號分別進行倍頻，產生第一倍頻信號和第二倍頻信號；對第一倍頻信號和第二倍頻信號同時進行第一相位調整和第二相位調整，直至第一相位調整后的兩個輸出信號的相位差在一很小的范圍內，并且第二相位調整后的兩個輸出信號的相位差也在一很小的范圍內；根據外部輸入的控制信號分別從第一相位調整和第二相位調整后的兩個輸出信號中各選出一個來源于第一倍頻信號或第二倍頻信號的信號作為輸出信號。
2．一種同步時鐘供給系統中的時鐘信號切換選擇裝置，其特征在于，它包括兩個同時工作的相同的模塊，每一模塊包括一倍頻電路、一與該倍頻電路單向聯接的相位調整電路、一與該相位調整電路單向聯接的時鐘切換選擇電路，兩個模塊通過下述的方式相聯接各時鐘切換選擇電路互聯，各相位調整電路互聯，本模塊的相位調整電路還與另一模塊的倍頻電路單向聯接，其中各倍頻電路分別從外部接收輸入信號，進行倍頻；各相位調整電路分別接收各倍頻電路傳來的信號，進行信號檢測并采用延時線技術調整它們的相位差至很小的范圍，輸出調整后的兩個信號和檢測結果信號，同時它們還進行信息交互；各時鐘切換選擇電路根據外部控制信號和來自相位調整電路的檢測結果信號從該相位調整電路輸出的調整后的兩個信號中選擇一個輸出，同時它們還交互信息。
3.根據權利要求2所述的一種同步時鐘供給系統中的時鐘信號切換選擇裝置，其特征在于，所述的時鐘切換選擇電路包括脈沖檢測切換單元，接收外部的脈沖檢測報警信號，輸出切換命令；模塊狀態切換單元，接收外部的模塊狀態指示信號，輸出切換命令；功能控制切換單元，接收外部的功能控制信號，輸出切換命令；時鐘切換選擇控制單元，除了接收外部的缺省狀態信號，還接收上述三個單元輸出的切換命令，并對接收的輸出切換命令進行優先性選擇，首選脈沖檢測切換單元輸出的切換命令，其次選擇模塊狀態切換單元輸出的切換命令，再者選擇功能控制切換單元輸出的切換命令，最后選擇外部的缺省狀態信號，然后輸出被選信號；時鐘輸出選擇單元，從時鐘切換選擇控制單元獲取被選信號，并從外部的兩個輸入時鐘信號擇一輸出。
全文摘要
一種同步時鐘供給系統中的時鐘信號切換選擇方法及其裝置,其裝置包括兩個互聯的同時工作的相同的模塊,每一模塊包括倍頻電路、相位調整電路和時鐘切換選擇電路。各倍頻電路分別從外部接收信號并倍頻;各相位調整電路分別接收各倍頻電路傳來的信號,進行信號檢測并調整它們的相位差至很小的范圍,輸出調整后的兩個信號和檢測結果信號;各時鐘切換選擇電路根據外部控制信號和檢測結果信號從相位調整電路輸出的調整后的兩個信號中選擇一個輸出。
文檔編號H04B1/74GK1302121SQ9912704
公開日2001年7月4日 申請日期1999年12月29日 優先權日1999年12月29日
發明者宋剛, 楊海艷, 陳晗穎 申請人:上海貝爾有限公司