BR112020013384A2

BR112020013384A2 - dispositivo de sincronização temporal, dispositivo eletrônico, sistema de sincronização temporal e método de sincronização temporal

Info

Publication number: BR112020013384A2
Application number: BR112020013384-1A
Authority: BR
Inventors: Xiangye Wei
Original assignee: Boe Technology Group Co., Ltd.
Priority date: 2018-06-11
Filing date: 2019-04-16
Publication date: 2020-12-01
Also published as: US11429137B2; EP3806355A4; WO2019237825A1; JP7389037B2; JP2021526320A; MX2020006929A; AU2019285968B2; KR102391323B1; KR20200093012A; RU2758838C1; CN110581743B; US20210356985A1; EP3806355A1; AU2019285968A1; CN110581743A

Abstract

A presente invenção refere-se a um dispositivo de sincronização temporal (1000) para dispositivo eletrônico, dispositivo eletrônico (50), sistema de sincronização temporal (60) e método de sincronização temporal. Dispositivo de sincronização temporal (1000) compreende: circuito gerador de sinais (100) e circuito de ajuste de tempo (150). Circuito gerador de sinais (100) inclui: circuito de controle (11), configurado para gerar palavra de controle de frequência (F); e circuito de condicionamento de sinais (12), configurado para receber sinal de entrada tendo frequência original e a palavra de controle de frequência (F), e gerar e transmitir, de acordo com palavra de controle de frequência (F) e sinal de entrada, sinal de saída, tendo uma frequência-alvo. O circuito de ajuste de tempo (150) é configurado para executar uma regulagem de sincronização em um sinal de relógio do dispositivo eletrônico com base no sinal de saída, tendo a frequência-alvo. O dispositivo de sincronização temporal (1000) pode sintetizar, por meio do circuito gerador de sinais (100), um sinal de saída tendo uma frequência suficientemente grande; uma granularidade de frequência do sinal de saída é alta, de modo que o dispositivo eletrônico obtenha um relógio síncrono mais preciso, e a coordenação e a consistência operacionais do dispositivo eletrônico em um sistema de rede sejam melhores.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "DISPOSITIVO DE SINCRONIZAÇÃO TEMPORAL, DISPOSITIVO ELETRÔNICO, SISTEMA DE SINCRONIZAÇÃO TEMPORAL E MÉTODO DE SINCRONIZAÇÃO TEMPORAL",

REMISSÃO RECÍPROCA A PEDIDOS DE PATENTES RELACIONADOS

[0001] O presente pedido de patente reivindica a prioridade para o pedido de patente chinesa de Nº 201810596413.9, depositado em 11 de junho de 2018, cuja descrição é incorporada por referência no presente relatório descritivo na sua totalidade como parte do presente pedido de patente.

CAMPO TÉCNICO

[0002] A presente invenção refere-se a um dispositivo de sincronização temporal, um dispositivo eletrônico, um sistema de sincronização temporal e um método de sincronização temporal.

ANTECEDENTES

[0003] Em uma era de informações de redes distribuídas, para fazer com que todos os dispositivos em um sistema de rede trabalhem em harmonia e transmitam corretamente informações, em muitas indústrias, tais como "venda instantânea na hora" e "eleição de líder" da indústria de tecnologia de informações (IT), "abertura e fechamento do mercado de ações" da indústria financeira, "ligação síncrona à rede" da indústria de comunicações, e outro processamento comercial, a sincronização de relógios de todos os dispositivos no sistema de rede é muito importante. Um elemento- chave para uma tecnologia de sincronização de relógios de rede é as frequências dos relógios locais dos dispositivos individuais. Quanto maior a frequência de um relógio, maior a precisão do tempo sincronizado da rede a um dispositivo local, e melhores a coordenação e a consistência entre os dispositivos.

SUMÁRIO

[0004] Pelo menos uma modalidade da presente invenção proporciona um dispositivo de sincronização temporal adaptado para um dispositivo eletrônico, o dispositivo de sincronização temporal compreendendo: um circuito gerador de sinais e um circuito de ajuste de tempo, em que o circuito gerador de sinais compreende: um circuito de controle, configurado para gerar uma palavra de controle de frequência; e um circuito de condicionamento de sinais, configurado para receber a palavra de controle de frequência e um sinal de entrada tendo uma frequência original, e gerar e transmitir um sinal de saída, tendo uma frequência-alvo, com base na palavra de controle de frequência e no sinal de entrada, e em que o circuito de ajuste de tempo é configurado para executar uma operação de regulagem de sincronização em um sinal de relógio do dispositivo eletrônico com base no sinal de saída, tendo a frequência-alvo.

[0005] Por exemplo, no dispositivo de sincronização temporal, de acordo com pelo menos uma modalidade da presente invenção, o circuito de controle é configurado para gerar a palavra de controle de frequência com base em um parâmetro de influência de desvio de oscilador a cristal.

[0006] Por exemplo, no dispositivo de sincronização temporal, de acordo com pelo menos uma modalidade da presente invenção, o circuito gerador de sinais compreende ainda um circuito de aquisição de parâmetros, e o circuito de aquisição de parâmetros é configurado para adquirir a parâmetro de influência.

[0007] Por exemplo, no dispositivo de sincronização temporal, de acordo com pelo menos uma modalidade da presente invenção, o parâmetro de influência do desvio de oscilador a cristal compreende um parâmetro de temperatura; o circuito de aquisição de parâmetros compreende um subcircuito de detecção de temperatura; e o subcircuito de detecção de temperatura é configurado para detectar o parâmetro de temperatura.

[0008] Por exemplo, no dispositivo de sincronização temporal, de acordo com pelo menos uma modalidade da presente invenção, o subcircuito de detecção de temperatura compreende um detector de temperatura e um primeiro contador, o detector de temperatura é configurado para detectar uma temperatura ambiente, em que o parâmetro de temperatura compreende a temperatura ambiente; e o primeiro contador é configurado para registrar um grau de variação de frequência com base na temperatura ambiente e em uma temperatura de referência.

[0009] Por exemplo, no dispositivo de sincronização temporal, de acordo com pelo menos uma modalidade da presente invenção, o circuito de controle é configurado para gerar a palavra de controle de frequência com base na temperatura ambiente, de acordo com uma equação abaixo: F,= Fo: Sa +Af-E?ro fa em que Fn denota palavra de controle de frequência; Fro denota uma palavra de controle de frequência de referência correspondente à temperatura de referência; e f, denota uma frequência de uma unidade de tempo de referência; e Af=r-AT"+ p: AT" +. +d-AT+g em que Af denota o grau de variação de frequência; r, p, d e g são constantes; AT denota uma diferença entre a temperatura ambiente e a temperatura de referência, AT=T1-T2; T1 denota a temperatura ambiente; T2 denota a temperatura de referência; e n é um número inteiro positivo.

[0010] Por exemplo, no dispositivo de sincronização temporal, de acordo com pelo menos uma modalidade da presente invenção, em que: o parâmetro de influência do desvio de oscilador a cristal compreende um parâmetro de envelhecimento; o circuito de aquisição de parâmetros compreende um subcircuito de leitura de envelhecimento; e o subcircuito de leitura de envelhecimento é configurado para ler o parâmetro de envelhecimento de uma fonte de oscilador a cristal.

[0011] Por exemplo, no dispositivo de sincronização temporal, de acordo com pelo menos uma modalidade da presente invenção, em que: o subcircuito de leitura de envelhecimento compreende um elemento de leitura de envelhecimento e um segundo contador; o elemento de leitura de envelhecimento é configurado para ler uma velocidade de envelhecimento da fonte de oscilador a cristal, e ler o tempo de referência correspondente à velocidade de envelhecimento, em que o parâmetro de envelhecimento compreende a velocidade de envelhecimento e o tempo de referência; e o segundo contador é configurado para registrar um valor do tempo de referência.

[0012] Por exemplo, no dispositivo de sincronização temporal, de acordo com pelo menos uma modalidade da presente invenção, o circuito de controle é configurado para gerar a palavra de controle de frequência com base na velocidade de envelhecimento de acordo com a equação abaixo: F,=F, + em que Fy denota a palavra de controle de frequência; Fao denota a palavra de controle de frequência de referência; y denota um produto do parâmetro de envelhecimento, em que 7 *Y!, v denota o velocidade de envelhecimento, t denota o valor do tempo de referência; e t é um número natural.

[0013] Por exemplo, no dispositivo de sincronização temporal, de acordo com pelo menos uma modalidade da presente invenção, em que: o circuito de condicionamento de sinais compreende um subcircuito de geração de unidade de tempo de referência e um subcircuito de ajuste de frequência; o subcircuito de geração de unidade de tempo de referência é configurado para receber o sinal de entrada, tendo a frequência original, e gerar e transmitir a unidade de tempo de referência com base na frequência original; e o subcircuito de ajuste de frequência é configurado para gerar e transmitir o sinal de saída, tendo a frequência-alvo, com base na palavra de controle de frequência e na unidade de tempo de referência.

[0014] Por exemplo, no dispositivo de sincronização temporal, de acordo com pelo menos uma modalidade da presente invenção, o subcircuito de geração de unidade de tempo de referência compreende: um oscilador controlado por voltagem, configurado para oscilar a uma frequência de oscilação predeterminada; um primeiro circuito em anel travado por fase, configurado para travar uma frequência de saída do oscilador controlado por voltagem em uma frequência de saída de referência; e K terminais de saída, configurados para transmitir K sinais de saída tendo fases espaçadas igualmente entre si, K sendo um número inteiro positivo superior a 1, em que a frequência de saída de referência é denotada como fa, a unidade de tempo de referência é um período de tempo entre quaisquer dois sinais de saída adjacentes transmitidos pelos K terminais de saída, a unidade de tempo de referência é denotada como 4, e A=1/(Kfa).

[0015] Por exemplo, no dispositivo de sincronização temporal, de acordo com pelo menos uma modalidade da presente invenção, o subcircuito de geração de unidade de tempo de referência compreende: um retardador controlado por voltagem; um segundo circuito em anel travado por fase; e K terminais de saída, em que: o retardador controlado por voltagem compreende uma ou mais unidades de retardo em cascata, e é configurado para gerar um sinal de retardo com base no sinal de saída do segundo circuito em anel travado por fase e no sinal de entrada; o segundo circuito em anel travado por fase é configurado para travar uma frequência de saída do retardador controlado por voltagem na frequência de saída de referência, com base no sinal de entrada e no sinal de retardo; os K terminais de saída são configurados para transmitir K sinais de saída tendo fases espaçadas igualmente entre si, K sendo um número inteiro positivo superior a 1; e a frequência de saída de referência é denotada como fa, a unidade de tempo de referência é um período de tempo entre quaisquer dois sinais de saída adjacentes transmitidos pelos K terminais de saída, a unidade de tempo de referência é denotada como 4, e A=1/(K-fi).

[0016] Por exemplo, no dispositivo de sincronização temporal, de acordo com pelo menos uma modalidade da presente invenção, o subcircuito de ajuste de frequência é configurado para determinar a frequência-alvo com base na palavra de controle de frequência e na unidade de tempo de referência de acordo com a equação abaixo: frar-Deps =1/(F: A)=(K:fa/F em que frar-ors denota a frequência-alvo, e F denota a palavra de controle de frequência.

[0017] Por exemplo, no dispositivo de sincronização temporal, de acordo com pelo menos uma modalidade da presente invenção, o subcircuito de ajuste de frequência compreende um sintetizador de período direto de frequência temporal média.

[0018] Pelo menos uma modalidade da presente invenção proporciona ainda um dispositivo eletrônico, que compreende quaisquer dos dispositivos de sincronização temporal mencionados acima.

[0019] Por exemplo, o dispositivo eletrônico, de acordo com pelo menos uma modalidade da presente invenção, compreende ainda uma fonte de frequência, em que a fonte de frequência é configurada para proporcionar o sinal de entrada tendo a frequência original.

[0020] Pelo menos uma modalidade da presente invenção proporciona ainda um sistema de sincronização temporal, que compreende: uma pluralidade de dispositivos eletrônicos, em que pelo menos um da pluralidade de dispositivos eletrônicos é qualquer um dos dispositivos eletrônicos mencionados acima.

[0021] Pelo menos uma modalidade da presente invenção proporciona ainda um método de sincronização temporal, adaptado a qualquer um dos dispositivos de sincronização temporal mencionados acima, o método de sincronização temporal compreendendo: gerar a palavra de controle de frequência; gerar e transmitir o sinal de saída, tendo a frequência-alvo, com base na palavra de controle de frequência e no sinal de entrada; e executar a operação de regulagem de sincronização no sinal de relógio do dispositivo eletrônico com base no sinal de saída tendo a frequência-alvo.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0022] Para ilustrar com clareza a solução técnica das modalidades da presente invenção, os desenhos das modalidades vão ser descritos sucintamente a seguir; é óbvio que os desenhos descritos são apenas relacionados a algumas modalidades da presente invenção e, desse modo, não são limitantes da presente invenção.

[0023] A Figura 1 é um diagrama de distribuição esquemático de uma rede de relógios.

[0024] A Figura 2 é um diagrama de blocos esquemático de um dispositivo eletrônico proporcionado por pelo menos uma modalidade da presente invenção.

[0025] A Figura 3 é um diagrama de blocos esquemático de um dispositivo de sincronização temporal usado em um dispositivo eletrônico, proporcionado por pelo menos uma modalidade da presente invenção.

[0026] A Figura 4 é um diagrama de blocos esquemático de um circuito gerador de sinais proporcionado por pelo menos uma modalidade da presente invenção.

[0027] A Figura 5 é outro diagrama de blocos esquemático de um circuito gerador de sinais proporcionado por pelo menos uma modalidade da presente invenção.

[0028] A Figura 6A é um diagrama estrutural esquemático de um subcircuito gerador de unidade de tempo de referência proporcionado por pelo menos uma modalidade da presente invenção.

[0029] A Figura 6B é um diagrama estrutural esquemático de outro subcircuito gerador de unidade de tempo de referência proporcionado por pelo menos uma modalidade da presente invenção.

[0030] A Figura 7 é um diagrama esquemático de K sinais de saída de referência, tendo fases igualmente espaçadas entre si, proporcionados por pelo menos uma modalidade da presente invenção.

[0031] A Figura 8 é um diagrama de blocos esquemático de um subcircuito de ajuste de frequência proporcionado por pelo menos uma modalidade da presente invenção.

[0032] A Figura 9 é um diagrama de blocos esquemático de um princípio operacional de um subcircuito de ajuste de frequência proporcionado por pelo menos uma modalidade da presente invenção.

[0033] A Figura 10A é um diagrama de blocos esquemático de um subcircuito de ajuste de frequência proporcionado por pelo menos uma modalidade da presente invenção.

[0034] A Figura 10B é um diagrama de blocos esquemático de outro subcircuito de ajuste de frequência proporcionado por pelo menos uma modalidade da presente invenção.

[0035] A Figura 11 é um diagrama de blocos esquemático de um sistema de sincronização temporal proporcionado por pelo menos uma modalidade da presente invenção.

[0036] A Figura 12 é um diagrama esquemático de sincronização temporal com base em um protocolo temporal de rede, NTP, em um sistema de sincronização temporal proporcionado por pelo menos uma modalidade da presente invenção.

[0037] A Figura 13 é um fluxograma esquemático de um método de sincronização temporal proporcionado por pelo menos uma modalidade da presente invenção.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[0038] Para fazer com que os objetos, detalhes técnicos e vantagens das modalidades da presente invenção fiquem evidentes, as soluções técnicas das modalidades vão ser descritas em um modo claro e inteiramente entendível em conjunto com os desenhos relativos às modalidades da presente invenção. Evidentemente, as modalidades descritas são apenas uma parte, mas não todas das modalidades da presente invenção. Com base nas modalidades descritas no presente relatório descritivo, aqueles versados na técnica podem obter outra ou outras modalidades, sem qualquer trabalho inventivo, que devem ficar dentro do âmbito da presente invenção.

[0039] A menos que definidos diferentemente, todos os termos técnicos e científicos, usados no presente relatório descritivo, têm os mesmos significados que aqueles comumente entendidos por uma pessoa versada na técnica à qual pertence a presente invenção. Os termos "primeiro", "segundo", etc., que são usados na descrição e nas reivindicações do presente pedido de patente para a invenção, não são tencionados para indicar qualquer sequência, grau ou importância, mas para distinguir entre os vários componentes. Também, os termos, tais como "um", "uma", etc., não são tencionados para limitar a quantidade, mas indicar a existência de pelo menos um. Os termos "compreender", "compreendendo", "incluir", "incluindo", etc., são tencionados para especificar que os elementos ou objetos, indicados antes desses termos, abrangem os elementos ou objetos, e seus equivalentes, listados após esses termos, mas não eliminam outros elementos ou objetos. Os termos "conectar", "conectado", etc. não são tencionados para definir uma conexão física ou uma conexão mecânica, mas podem incluir uma conexão elétrica, direta ou indiretamente. "Sobre", "sob", "à direita", "à esquerda" e assemelhados são apenas usados para indicar uma relação de posições relativas, e, quando a posição do objeto, que é descrito, é mudada, a relação de posições relativas pode ser consequentemente mudada.

[0040] Para manter a descrição apresentada a seguir das modalidades da presente invenção clara e concisa, as descrições detalhadas de funções conhecidas e de componentes conhecidos são omitidas no presente relatório descritivo.

[0041] A Figura 1 é um diagrama de distribuição esquemático de uma rede de relógios. Como mostrado na Figura 1, quando uma grande rede de dados (por exemplo, a Internet) se apresenta, é necessário acionar todos os nós da rede por uma pluralidade de ligações de relógios, de modo que os relógios de todos os nós da rede sejam sincronizados. Há muitos modos de sincronizar os relógios, tal como um método puramente de software, um método puramente de hardware e um método de combinação de hardware e software. Especificamente, o método de sincronização de relógios inclui sincronização de uma via, sincronização de duas vias, uma tecnologia de sincronização de relógios de rede, e uma conexão de relógios por mensagens da rede (por exemplo, tecnologias de NTP e PTP). À sincronização de via única e a sincronização de duas vias têm uma precisão relativamente baixa, e a tecnologia de sincronização de relógios de rede e a correção de relógios por mensagens de rede têm uma maior precisão do que a sincronização de via única e a sincronização de duas vias. O método de sincronização de relógios inclui ainda um método de sincronização de frequências, por exemplo, transmitir diretamente uma frequência-padrão, tal como 10 MHz e 5 MHz, com um cabo ou um cabo óptico (mas o método tem vários fatores limitantes), obter uma diferença temporal entre um relógio- mestre e um relógio escravo por medida e implementação de travamento de frequência por travamento da diferença temporal entre o relógio-mestre e o relógio escravo, ou calcular indiretamente o desvio de frequência para completar a correção de frequência, e assim por diante. No entanto, em todos os métodos de sincronização de relógios descritos acima, uma faixa de correção de precisão temporal é limitada, e há também diferenças entre um servidor e um cliente em fatores, tais como ligações de hardware, software e rede. Portanto, uma mudança em cada um dos fatores vai ter uma influência na correção temporal de dispositivos individuais na rede.

[0042] Pelo menos uma modalidade da presente invenção proporciona um dispositivo de sincronização temporal usado em um dispositivo eletrônico, um dispositivo eletrônico, um sistema de sincronização temporal e um método de sincronização temporal. O dispositivo de sincronização temporal pode sintetizar um sinal de saída com uma frequência suficientemente grande por um circuito gerador de sinais, e o sinal de saída tem uma granularidade de frequência relativamente alta, de modo que o dispositivo eletrônico obtenha um relógio síncrono mais preciso, que deixa a coordenação e a consistência operacionais do dispositivo eletrônico no sistema de rede melhor.

[0043] A seguir, as modalidades da presente invenção vão ser descritas em detalhes em conjunto com os desenhos em anexo, mas a presente invenção não é limitada a essas modalidades específicas.

[0044] A Figura 2 é um diagrama de blocos esquemático de um dispositivo eletrônico, proporcionado por pelo menos uma modalidade da presente invenção; a Figura 3 é um diagrama de blocos esquemático de um dispositivo de sincronização temporal, usado em um dispositivo eletrônico, proporcionado por pelo menos uma modalidade da presente invenção; a Figura 4 é um diagrama de blocos esquemático de um circuito gerador de sinais proporcionado por pelo menos uma modalidade da presente invenção; e a Figura 5 é outro diagrama de blocos esquemático de um circuito gerador de sinais proporcionado por pelo menos uma modalidade da presente invenção.

[0045] Por exemplo, como mostrado na Figura 2, um dispositivo eletrônico 50, proporcionado por pelo menos uma modalidade da presente invenção, pode compreender um dispositivo de sincronização temporal 1000, proporcionado por pelo menos uma modalidade da presente invenção. O dispositivo eletrônico 50 pode ser, por exemplo, qualquer dispositivo tendo uma função de transmissão de dados, incluindo mas não limitado a, um smartphone, um computador pessoal do tipo tablet, um leitor de e-book, um computador portátil do tipo laptop, um computador de mesa e assemelhados, que não vão ser limitados nas modalidades da presente invenção.

[0046] Por exemplo, como mostrado na Figura 3, o dispositivo de sincronização temporal 1000, proporcionado por pelo menos uma modalidade da presente invenção, compreende um circuito gerador de sinais 100 e um circuito de ajuste de tempo 150. Como mostrado na Figura 4, o circuito gerador de sinais 100 inclui um circuito de controle 11 e um circuito de condicionamento de sinais 12. O circuito de controle 11 é configurado para gerar uma palavra de controle de frequência. O circuito de condicionamento de sinais 12 é configurado para receber um sinal de entrada, tendo uma frequência original, e uma palavra de controle de frequência, e gerar e transmitir um sinal de saída, tendo uma frequência-alvo, com base na palavra de controle de frequência e no sinal de entrada. Por exemplo, o circuito de ajuste de tempo 150 é configurado para ajustar um sinal de relógio do dispositivo eletrônico com base no sinal de saída tendo a frequência- alvo, para obter um sinal de relógio síncrono.

[0047] Por exemplo, como mostrado na Figura 2, o dispositivo eletrônico 50 pode compreender ainda uma fonte de frequência 200. À fonte de frequência 200 é configurada para proporcionar o sinal de entrada, tendo a frequência original, e transmitir o sinal de entrada ao circuito gerador de sinais 100. Por exemplo, a frequência original pode representar uma frequência de sinal de fato gerado e transmitido pela fonte de frequência 200. A frequência-alvo representa uma frequência de sinal que usuário espera obter. Por exemplo, a frequência-alvo representa uma frequência que um sinal, transmitido pelo circuito gerador de sinais 100, pode atingir. Por exemplo, a frequência-alvo é maior do que a frequência original. A frequência-alvo é relacionada com a precisão de sincronização temporal de um dispositivo de terminal, que requer sincronização temporal.

[0048] Por exemplo, um sistema de sincronização temporal de rede inclui um primeiro dispositivo de terminal e um segundo dispositivo de terminal, e o primeiro dispositivo de terminal e o segundo dispositivo de terminal precisam ser sincronizados. Se uma frequência de sinal de relógio local do primeiro dispositivo de terminal é f, então a precisão de frequência que o primeiro dispositivo de terminal pode ajustar é 1/f. Um erro temporal, que precisa ser corrigido entre o primeiro dispositivo de terminal e o segundo dispositivo de terminal, é t, se t > 1/f, então o primeiro dispositivo de terminal pode corrigir melhor o erro temporal entre o primeiro dispositivo de terminal e o segundo dispositivo de terminal, para melhor implementar a sincronização temporal entre o primeiro dispositivo de terminal e o segundo dispositivo de terminal. O erro temporal corrigido é to = No/f, em que No é um número inteiro, No pode denotar um número inteiro mais próximo de um resultado de divisão de t por 1/f (isto é, txf), e uma capacidade de correção temporal síncrona do primeiro dispositivo de terminal pode ser expressa como: ô=t-to=t-No/f, em que 5 pode denotar o erro temporal entre o primeiro dispositivo de terminal e o segundo dispositivo de terminal, após correção do tempo do primeiro dispositivo de terminal. Quanto maior for f, o Nofica mais próximo de txf, e menor é o erro temporal à. No entanto, se o erro temporal a ser corrigido for t<1/f, então é muito difícil completar a correção do erro temporal pelo primeiro dispositivo de terminal, ou, há ainda um erro relativamente grande entre o tempo corrigido, obtido após correção do tempo do primeiro dispositivo de terminal, e o tempo do segundo dispositivo de terminal. Em suma, se um erro temporal de um dispositivo de terminal a ser corrigido for t, então a frequência-alvo frar-Drs pode ter uma faixa que é: frar-ops>1/t.

[0049] Por exemplo, a fonte de frequência 200 pode incluir uma fonte auto-oscilante e uma fonte de frequência sintetizada. A fonte auto-oscilante inclui um oscilador a cristal, um oscilador de cavidade, um oscilador controlado por voltagem e assim por diante. A fonte de frequência sintetizada inclui uma fonte de frequência analógica direta, uma fonte de frequência digital direta, uma fonte de frequência analógica indireta e uma fonte de frequência digital indireta.

[0050] Por exemplo, a fonte de frequência 200 pode incluir uma fonte de oscilador a cristal, tal como um oscilador a cristal comum (XO), um oscilador a cristal compensado por temperatura (TOXO) e um oscilador a cristal controlado por forno (OCXO).

[0051] Por exemplo, a tecnologia de sincronização temporal pode incluir uma detecção temporal síncrona, uma estimativa de relógio remoto e uma calibração de relógio local. Uma fórmula de precisão temporal síncrona de um dispositivo eletrônico pode ser expressa como: q =C e+C,- GI+ CO, G2+ Cy u+C,-Gs em que 7 denota a precisão temporal síncrona, e denota incerteza de retardo de transmissão na leitura de um relógio remoto, G1 denota deslocamento de relógio (isto é, deslocamento de frequência da fonte de oscilador a cristal), G2 denota granularidade de relógio lida, u denota uma relação de granularidade de ajuste e Gs denota granularidade de ajuste de relógio. C1, Cao, Ca, Ca e C5 denotam fatores de ponderação. G2, u e Gs são todos, direta ou indiretamente, relacionados com a frequência original f. do sinal de entrada gerado pela fonte de frequência. Um contador do relógio do dispositivo eletrônico aumenta na medida em que um tamanho de degrau (1/f.) da frequência original f. do sinal de entrada aumenta, de modo que quanto maior for a frequência-alvo f., maior a precisão temporal síncrona n (quanto menor o valor de n, maior a precisão temporal síncrona).

[0052] Por exemplo, da fórmula apresentada acima da precisão temporal síncrona, pode-se saber que o deslocamento de frequência da fonte de oscilador a cristal tem uma influência na precisão temporal síncrona, e o deslocamento de frequência da fonte de oscilador a cristal é usualmente provocado por uma temperatura operacional ambiente e pelo envelhecimento do dispositivo. Portanto, é necessário compensar a influência do deslocamento de frequência da fonte de oscilador a cristal do sinal de saída, de modo a aperfeiçoar a precisão temporal síncrona. A palavra de controle de frequência pode ser usada para controlar a frequência-alvo do sinal de saída, com o que a palavra de controle de frequência pode ser alterada de acordo com o deslocamento de frequência da fonte de oscilador a cristal, de modo a implementar a compensação para a frequência-alvo do sinal de saída.

[0053] Por exemplo, o circuito de controle é configurado para obter um parâmetro de influência de deslocamento de oscilador a cristal e gerar uma palavra de controle de frequência com base no parâmetro de influência. Isto é, a palavra de controle de frequência pode variar de acordo com o parâmetro de influência do deslocamento de oscilador a crista. Quando o parâmetro de influência do deslocamento de oscilador a cristal muda, a palavra de controle de frequência muda consequentemente.

[0054] Por exemplo, ambos o sinal de entrada e o sinal de saída são sinais pulsantes.

[0055] Por exemplo, a palavra de controle de frequência é usada para controlar a frequência-alvo do sinal de saída. O circuito de condicionamento de sinais 12 pode gerar o sinal de saída com base na palavra de controle de frequência e na frequência original do sinal de entrada, e fazer com que uma frequência do sinal de saída gerado seja a frequência-alvo, de modo a satisfazer os requisitos da precisão de sincronização temporal de diferentes dispositivos. Por exemplo, com relação à mesma frequência original, se a palavra de controle de frequência mudar, consequentemente, a frequência-alvo também muda, de modo que os sinais de entrada com uma mesma frequência original podem ser convertidos em sinais de saída com diferentes frequências-alvo para satisfazer os requisitos de diferentes dispositivos eletrônicos.

[0056] Por exemplo, como mostrado na Figura 4, o circuito gerador de sinais 100 inclui ainda um circuito de aquisição de parâmetros 13. O circuito de aquisição de parâmetros 13 é configurado para detectar o parâmetro de influência do deslocamento de oscilador a cristal, de modo a compensar a influência da frequência-alvo devido ao parâmetro de influência do deslocamento de oscilador a cristal.

[0057] Por exemplo, devido ao parâmetro de influência do deslocamento de oscilador a cristal, a frequência original do sinal de entrada, gerada pela fonte de frequência, varia em diferentes condições. Por exemplo, os fatores que influenciam o deslocamento de oscilador a cristal podem incluir uma temperatura ambiente e o envelhecimento da fonte de frequência, etc. Por exemplo, em alguns exemplos, um erro de frequência da frequência original pode atingir + ppm, devido a uma influência da temperatura ambiente. Como é influenciado por envelhecimento da fonte de frequência, o erro de frequência da frequência original do sinal de entrada, gerado pela fonte de frequência, aumenta e se acumula gradualmente com o tempo. Na modalidade da presente invenção, por detecção do parâmetro de influência do deslocamento de oscilador a cristal e com base no parâmetro de influência do deslocamento de oscilador a cristal, a palavra de controle de frequência é gerada, e depois o circuito de condicionamento de sinais 12 pode gerar o sinal de saída compensado com base na palavra de controle de frequência. Isto é, a frequência-alvo do sinal de saída é mais próxima ou mesmo igual a uma frequência preestabelecida pelo usuário, de modo a compensar o erro da frequência-alvo do sinal de saída, provocado pelo parâmetro de influência do deslocamento de oscilador a cristal. Portanto, o circuito gerador de sinais 100, proporcionado por pelo menos uma modalidade da presente invenção, pode implementar a compensação de frequência para o sinal de saída, corrigir o erro de frequência do sinal de saída e aperfeiçoar a precisão da sincronização temporal dos respectivos dispositivos na rede, sem mudar uma estrutura física da fonte de frequência.

[0058] Deve-se notar que, devido a uma influência de um erro de manufatura, a frequência original do sinal de entrada, gerada pela fonte de frequência, pode ter um erro de manufatura fixo, de modo a influenciar a frequência-alvo do sinal de saída. Portanto, os fatores que influenciam o deslocamento de oscilador a cristal podem incluir ainda o erro de manufatura, etc., que não vão ser limitados na presente invenção.

[0059] Por exemplo, em alguns exemplos, como mostrado na Figura 5, o parâmetro de influência do deslocamento de oscilador a cristal inclui um parâmetro de temperatura To. O circuito de aquisição de parâmetros 13 inclui um subcircuito de detecção de temperatura

131. O subcircuito de detecção de temperatura 131 é configurado para detectar o parâmetro de temperatura To para compensar um erro na Fro d do sinal de saída provocado pela temperatura ambiente.

[0060] Por exemplo, o subcircuito de detecção de temperatura 131 pode incluir um detector de temperatura e um primeiro contador. O detector de temperatura é configurado para detectar a temperatura ambiente, e o parâmetro de temperatura To pode incluir a temperatura ambiente. O primeiro contador é configurado para registrar um grau de variação de frequência com base na temperatura ambiente e em uma temperatura de referência.

[0061] Por exemplo, uma relação entre o parâmetro de temperatura e o grau de variação de frequência é não linear, mas as modalidades da presente invenção não são limitadas a isso, e um sensor de temperatura especial pode também transmitir uma relação proporcional linear entre o parâmetro de temperatura e o grau de variação de frequência. Por exemplo, na presente invenção, a relação entre o parâmetro de temperatura e o grau de variação de frequência pode ser expressa como: Af=r:AT" + p:AT" +. +d-AT+g em que: Af denota o grau de variação de frequência; r, p, d e g são todos constantes; AT denota uma diferença entre a temperatura ambiente e a temperatura de referência, AT=T1-T2; T1 denota a temperatura ambiente; e n é um número inteiro positivo. Por exemplo, a temperatura de referência pode ser 25ºC, isto é, T2=25. No entanto, as modalidades da presente invenção não são limitadas a isso, e a temperatura de referência pode ter também outro valor, que não vai ser limitado na presente invenção.

[0062] Por exemplo, os valores dos coeficientes de temperatura r, p, d e g podem ser estabelecidos especificamente de acordo com as situações efetivas. O número de coeficientes de temperatura na relação descrita acima é correlacionado com n. Se a relação entre o parâmetro de temperatura e o grau de variação de frequência for uma relação não linear de segunda ordem, n é 2, e, nesse caso, a relação entre o parâmetro de temperatura e o grau de variação de frequência pode ser expressa como: Af=r-AT?º + p-AT' +g.

[0063] Desse modo, apenas três coeficientes de temperatura, isto é, r, pe g, são incluídos na relação descrita acima. Se n adotar outros valores, o número de coeficientes de temperatura na relação descrita acima também vai variar consequentemente.

[0064] Por exemplo, o grau de variação de frequência representa um valor de grau da frequência-alvo do sinal de saída, gerado pelo circuito de condicionamento de sinais 12, isto é, o grau de variação de frequência pode ser expresso como: AMf=S=S,=r "AT" + p ATUOU +. +d-AT+g em que f; denota a frequência-alvo do sinal de saída na temperatura ambiente atual, f> denota a frequência-alvo do sinal de saída na temperatura de referência.

[0065] Por exemplo, uma relação entre a palavra de controle de frequência e o grau de variação de frequência pode ser expressa como: F,= Frio Sa ++Af + F?ro fa Fo f,+(r:AT" + pl AT" +. +d AT + 8) Emo h (1) em que Fv denota a palavra de controle de frequência; Fro denota uma palavra de controle de frequência de referência correspondente à temperatura de referência (isto é, uma palavra de controle de frequência na temperatura de referência); fa denota uma frequência de uma unidade de tempo de referência. A palavra de controle de frequência de referência Fro pode ser pré-detectada e armazenada em uma memória do dispositivo eletrônico. Por exemplo, o circuito de controle pode ser configurado para gerar a palavra de controle de frequência com base na temperatura ambiente de acordo com a fórmula (1).

[0066] Por exemplo, no circuito gerador de sinais, proporcionado por pelo menos uma modalidade da presente invenção, o detector de temperatura pode detectar a temperatura ambiente e realimentar em tempo real o parâmetro de temperatura ao circuito de controle 11; e o circuito de controle 11 pode ajustar a palavra de controle de frequência em tempo real com base no parâmetro de temperatura, de modo a compensar em tempo real o erro de frequência da frequência-alvo do sinal de saída provocado pela temperatura.

[0067] Por exemplo, em outros exemplos, como mostrado na Figura 5, o parâmetro de influência do deslocamento de oscilador a cristal inclui um parâmetro de envelhecimento Ao. O circuito de aquisição de parâmetros 13 pode incluir um subcircuito de leitura de envelhecimento 132. O subcircuito de leitura de envelhecimento 132 é configurado para ler o parâmetro de envelhecimento Ao da fonte de oscilador a cristal para compensar um erro na frequência-alvo do sinal de saída provocado por envelhecimento da fonte de frequência.

[0068] Por exemplo, o subcircuito de leitura de envelhecimento 132 pode incluir um elemento de leitura de envelhecimento e um segundo contador. O elemento de leitura de envelhecimento é configurado para ler uma velocidade de envelhecimento da fonte de oscilador a cristal e ler o tempo de referência correspondente à velocidade de envelhecimento da fonte de oscilador a cristal; e o parâmetro de envelhecimento inclui a velocidade de envelhecimento e o tempo de referência. O segundo contador é configurado para registrar um valor do tempo de referência.

[0069] Deve-se notar que a velocidade de envelhecimento é determinada pela natureza da própria fonte de oscilador a cristal, e a velocidade de envelhecimento pode ser considerada como um valor fixo durante o uso da fonte de oscilador a cristal. A velocidade de envelhecimento pode ser proporcionada por um fabricante, que produz a fonte de oscilador a cristal; a velocidade de envelhecimento pode ser armazenada na memória do dispositivo eletrônico; e quando um parâmetro tal como a velocidade de envelhecimento é necessário, ele é lido pelo elemento de leitura de envelhecimento diretamente da memória do dispositivo eletrônico.

[0070] Por exemplo, a velocidade de envelhecimento da fonte de oscilador a cristal pode ser expressa em ppm (parte por milhão) ou Ppb (partes por bilhão) Por exemplo, se a velocidade de envelhecimento da fonte de oscilador a cristal for + 5 ppm/ano, indica que um valor de erro de uma frequência de um sinal gerado pela fonte de oscilador a cristal dentro de um ano está dentro de + 5 ppm; se a velocidade de envelhecimento da fonte de oscilador a cristal for + 1 ppm/ano, indica que um valor de erro de uma frequência de um sinal gerado pela fonte de oscilador a cristal dentro de um mês está dentro de + 1 ppm.

[0071] Por exemplo, o tempo de referência é relacionado com a velocidade de envelhecimento. Se o tempo unitário da velocidade de envelhecimento da fonte de oscilador a cristal for um ano, por exemplo, a velocidade de envelhecimento da fonte de oscilador a cristal é + 5 ppm/ano, então o tempo de referência é um ano; e se o tempo unitário da velocidade de envelhecimento da fonte de oscilador a cristal for um mês, por exemplo, a velocidade de envelhecimento da fonte de oscilador a cristal é + 1 ppm/mês, então o tempo de referência é um mês.

[0072] Por exemplo, uma relação entre a palavra de controle de frequência e o parâmetro de envelhecimento pode ser expressa como: F,=F,, 1+7 2) em que Fv denota a palavra de controle de frequência; Fao denota a palavra de controle de frequência de referência; y denota um produto do parâmetro de envelhecimento, em que 7 =“ ”, v denota o valor do tempo de referência, e t é um número natural, isto é, 0, 1,2... A palavra de controle de frequência de referência Fao pode denotar uma palavra de controle de frequência correspondente ao uso original da fonte de frequência, e a palavra de controle de frequência de referência Fao pode ser pré-detectada e armazenada na memória do dispositivo eletrônico. Por exemplo, o circuito de controle pode ser configurado para gerar uma palavra de controle de frequência com base na velocidade de envelhecimento de acordo com a fórmula (2).

[0073] Por exemplo, se o tempo unitário da velocidade de envelhecimento for um ano, isto é, se o tempo de referência for um ano, em um caso no qual a fonte de frequência 200 é colocada em uso por menos de um ano, t é 0; em um caso no qual a fonte de frequência 200 é colocada em uso por mais de um ano e menos de dois anos, t é 1; e assim por diante sucessivamente.

[0074] Por exemplo, no circuito gerador de sinais, proporcionado por pelo menos uma modalidade da presente invenção, o subcircuito de leitura de envelhecimento 132 pode transmitir o parâmetro de envelhecimento Ao ao circuito de controle 11 a cada intervalo de tempo predeterminado, de modo a executar a correção de envelhecimento na palavra de controle de frequência. O tempo predeterminado pode ser dias, um mês, um ano e assim por diante. Por exemplo, o tempo predeterminado pode ser igual ao tempo de referência. Por exemplo, se o tempo de referência for um ano, o tempo predeterminado pode ser também um ano, isto é, a palavra de controle de frequência é submetida a uma correção de envelhecimento a cada outro ano.

[0075] Deve-se notar que, em algumas modalidades, um circuito de aquisição de parâmetros 13 pode incluir simultaneamente ambos um subcircuito de detecção de temperatura 131 e um subcircuito de leitura de envelhecimento 132, para compensar simultaneamente as influências de uma temperatura ambiente e de um envelhecimento de fonte de frequência em um sinal de saída.

[0076] Por exemplo, como mostrado na Figura 5, o circuito de controle 11 pode incluir um subcircuito de cálculo 111 e um subcircuito de saída 112. O subcircuito de cálculo 111 é configurado para obter o parâmetro de influência do deslocamento de oscilador a cristal do circuito de aquisição de parâmetros 13 (por exemplo, o parâmetro de influência inclui o parâmetro de envelhecimento Ao e o parâmetro de temperatura To, etc.), e gerar a palavra de controle de frequência F com base no parâmetro de influência do deslocamento de oscilador a cristal. O subcircuito de saída 112 é configurado para transmitir a palavra de controle de frequência F ao circuito de condicionamento de sinais 12.

[0077] Por exemplo, o subcircuito de cálculo 111 pode calcular a palavra de controle de frequência de acordo com a fórmula (1) e/ou a fórmula (2) descrita(s) acima.

[0078] Por exemplo, o subcircuito de saída 112 pode transmitir a palavra de controle de frequência F, calculada pelo subcircuito de cálculo 111, ao circuito de condicionamento de sinais 12 sob o controle do sinal de relógio.

[0079] Por exemplo, o circuito de controle 11 pode ser implementado por um circuito de hardware. Por exemplo, o subcircuito de cálculo 111 e o subcircuito de saída 112 podem ser implementados por circuitos de hardware. O subcircuito de cálculo 111 pode ser constituído por elementos, tais como transistores, resistores, capacitores e amplificadores. O subcircuito de saída 112 pode ser constituído por elementos, tal como um disparador. Naturalmente, uma função do circuito de controle 11 também pode ser implementada por software. Por exemplo, as funções do subcircuito de cálculo 111 e do subcircuito de saída 112 também podem ser implementadas em software. Por exemplo, as instruções e os dados armazenados na memória podem ser executados por um processador, de modo a implementar as funções do subcircuito de cálculo 111 e do subcircuito de saída 112.

[0080] Por exemplo, como mostrado na Figura 5, o circuito de condicionamento de sinais 12 pode incluir um subcircuito gerador de unidades de tempos de referência 121 e um subcircuito de ajuste de frequência 122. O subcircuito gerador de unidades de tempos de referência 121 é configurado para receber o sinal de entrada, tendo a frequência original f., e gerar e transmitir a unidade de tempo de referência A com base na frequência original. O subcircuito de ajuste de frequência 122 é configurado para gerar e transmitir o sinal de saída, tendo a frequência-alvo frarF-ors com base na palavra de controle de frequência F e na unidade de tempo de referência A.

[0081] A Figura 6A mostra um diagrama estrutural esquemático de um subcircuito gerador de unidades de tempos de referência por pelo menos uma modalidade da presente invenção; a Figura 6B mostra um diagrama estrutural esquemático de outro subcircuito gerador de unidades de tempos de referência, proporcionado por pelo menos uma modalidade da presente invenção; e a Figura 7 mostra um diagrama esquemático de K sinais de saída de referência tendo fases igualmente espaçadas entre si, proporcionados por pelo menos uma modalidade da presente invenção.

[0082] Por exemplo, o subcircuito gerador de unidades de tempos de referência 121 é configurado para gerar e transmitir K sinais de saída de referência tendo fases igualmente espaçadas entre si e a unidade de tempo de referência com base na frequência original. O subcircuito gerador de unidades de tempos de referência 121 pode incluir um circuito travado por fase (PLL) ou um circuito travado por retardo (DLL).

[0083] Por exemplo, em alguns exemplos, o subcircuito gerador de unidades de tempos de referência 121 pode incluir o PLL. Como mostrado na Figura 6A, o subcircuito gerador de unidades de tempos de referência 121 pode incluir um oscilador controlado por voltagem

(VCO) 1211, um primeiro circuito em anel travado por fase 1212 e K terminais de saída 1213. O oscilador controlado por voltagem 1211 é configurado para oscilar a uma frequência de oscilação predeterminada; o primeiro circuito em anel travado por fase 1212 é configurado para travar uma frequência de saída do oscilador controlado por voltagem 1211 em uma frequência de saída de referência; os K terminais de saída 1213 são configurados para transmitir K sinais de saída tendo fases igualmente espaçadas entre si, K é um número inteiro positivo superior a 1, por exemplo, K = 16, 32, 128 ou outro valor numérico.

[0084] Por exemplo, a unidade de tempo de referência pode ser denotada como A, e a frequência de saída de referência pode se denotada como fa. Como mostrado na Figura 7, a unidade de tempo de referência A é um período de tempo entre dois sinais de saída adjacentes, transmitidos pelos K terminais de saída 1213. A unidade de tempo de referência À é usualmente gerada em um oscilador controlado por voltagem de estágios múltiplos 1211. Uma frequência frco de um sinal gerado pelo oscilador controlado por voltagem 1211 pode ser travada pelo primeiro circuito em anel travado por fase 1212 em uma frequência de saída de referência conhecida fa, isto é, fa = fvco.

[0085] Por exemplo, a unidade de tempo de referência A pode ser calculada por uso de uma fórmula abaixo: A=TalK=1/(K-fa) (3) em que Ta denota um período de um sinal gerado pelo oscilador controlado por voltagem de estágios múltiplos 1211; fa denota uma frequência da unidade de tempo de referência, isto é, fa=1/0= K-fa.

[0086] Por exemplo, o primeiro circuito em anel travado por fase 1212 inclui um detector de fase e frequência (PFD), um filtro de circuito

(LPF) e um divisor de frequência (N). Por exemplo, na modalidade da presente invenção, primeiramente, o sinal de entrada, tendo a frequência original, pode ser introduzido no detector de fase e frequência, depois entrar no filtro de circuito, a seguir entrar no oscilador controlado por voltagem, e, finalmente, um sinal tendo uma frequência de oscilação predeterminada fr.co, gerada pelo oscilador controlado por voltagem, pode ter sua frequência dividida pelo divisor de frequência para obter uma frequência por divisão de frequência fvco/N de um sinal de divisão de frequência; a frequência por divisão de frequência f.co/N é realimentada ao detector de fase e frequência, e o detector de fase e frequência é configurado para comparar a frequência original fc do sinal de entrada com a frequência por divisão de frequência f.co/N; quando a frequência original f. e a frequência por divisão de frequência f.co/N são iguais em termos de frequência e fase, um erro entre as duas é zero, e, nesse caso, o PLL está em um estado travado.

[0087] Deve-se notar que o filtro de circuito pode ser um filtro passa-baixos. Um coeficiente de divisão de frequência do divisor de frequência é N, N é um número real, e N é igual ou superior a 1.

[0088] Por exemplo, a frequência de saída de referência fa é relacionada com a frequência original f.. Por exemplo, uma relação entre a frequência f..co do sinal gerado pelo oscilador controlado por voltagem 1211 e a frequência original f. pode ser expressa como: frco=Nx f.; uma vez que fa=fvco, a unidade de tempo de referência À pode ser expressa com: A=Ta/K=1/(K:fa) = 1/(K-N-f.). Se o coeficiente de divisão de frequência N for 1, f.co=fc; e, entretanto, uma vez que fa=fvco, a frequência de saída de referência fa pode ser igual à frequência original £, isto é, fa=f.

[0089] Por exemplo, em outros exemplos, o subcircuito gerador de unidades de tempos de referência 121 pode incluir o DLL. O DLL pode ser implementado por uso de uma tecnologia de CMOS, de modo que o DLL possa ser facilmente integrado em quaisquer chip e circuito, o que reduz os custos do circuito gerador de sinais e aperfeiçoa a eficiência. Por exemplo, como mostrado na Figura 6B, o subcircuito gerador de unidades de tempos de referência 121 inclui um retardador controlado por voltagem 1214, um segundo circuito em anel travado por fase 1215 e K terminais de saída 1213. O retardador controlado por voltagem 1214 pode incluir uma ou mais unidades de retardo em cascata, e é configurado para gerar um sinal de retardo com base no sinal de entrada e no sinal de saída do segundo circuito em anel travado por fase 1215; o segundo circuito em anel travado por fase 1215 é configurado para travar uma frequência de saída do retardador controlado por voltagem 1214 na frequência de saída de referência com base no sinal de entrada e no sinal de retardo; e os K terminais de saída 1213 são configurados para transmitir K sinais de saída tendo fases igual espaçadas entre si, K é um número inteiro positivo superior a.

[0090] Por exemplo, como mostrado na Figura 6B, o segundo circuito em anel travado por fase 1215 pode incluir um detector de fase e frequência (PFD), uma bomba de carga (não mostrada) e um filtro de circuito (LPF), etc. O detector de fase e frequência é configurado para detectar uma diferença de fase entre a frequência original f. do sinal de entrada e uma frequência fiy do sinal de retardo, que é realimentada, e transmitir a diferença de fase à bomba de carga; a bomba de carga é configurada para transmitir um sinal de voltagem proporcional à diferença de fase com base na diferença de fase, e transmitir o sinal de voltagem para o filtro de circuito, e o filtro de circuito é configurado para filtrar altos harmônicos do sinal de voltagem, de modo a obter uma voltagem de controle Vcom para controlar o retardador controlado por voltagem 1214.

[0091] Por exemplo, a unidade de retardo pode incluir um circuito de porta de multiplexação 2 para 1 (MUX2 1) ou assemelhados. O tempo de retardo da unidade de retardo pode variar com a voltagem de controle Vcom; por exemplo, a voltagem de controle da unidade de retardo é Vcom, o tempo de retardo é Tvcol, e a Vcom é proporcionado ao Tvcol.

[0092] Por exemplo, a frequência de saída de referência é denotada como fa e a unidade de tempo de referência é denotado como A. O tempo de referência A é um período de tempo entre dois sinais de saída adjacentes, transmitidos pelos K terminais de saída, A=1/(K:fa). A frequência de saída de referência fa é igual à frequência original f., de modo que A=1/(K'f.).

[0093] Por exemplo, a frequência original do sinal de entrada, gerada pela fonte de frequência 200, é f., e se a frequência de saída de referência fa for igual à frequência original £., isto é, fa=f., então, a granularidade temporal do sinal de entrada é 1/fa; após a frequência original f. do sinal de entrada, transmitido pela fonte de frequência, ser ajustado pelo circuito gerador de sinais 100, o sinal de saída, tendo a frequência-alvo fraF-DPs, pode ser obtido; e a granularidade temporal do sinal de saída é A, isto é, 1/(K-fa), K é um número inteiro positivo maior do que 1. A granularidade temporal 1/(K-fa) do sinal de saída é menor do que a granularidade 1/fa do sinal de entrada, de modo que o dispositivo eletrônico, que compreende o circuito gerador de sinais, tem uma maior precisão de sincronização temporal e uma melhor coordenação operacional. Por exemplo, em um exemplo, a frequência original do sinal de entrada, gerada pela fonte de frequência 200, é f.=20 MHz, e, desse modo, a granularidade temporal do sinal de entrada é 50 ns, ea granularidade de frequência é 5x10*. Após o circuito gerador de sinais processar o sinal de entrada para obter o sinal de saída, a granularidade temporal do sinal de saída é A, e a granularidade de frequência é 1/(K-f.). A pode ser muito pequena, por exemplo, se K for

1.024, A pode ser 48,8 ps, e, desse modo, a granularidade temporal do sinal de saída é 48,8 ps, a granularidade de frequência do sinal de saída é 4,9x10!. Portanto, em comparação com o sinal de entrada, o sinal de saída tem ambas a granularidade temporal e a granularidade de frequência aumentadas por K (isto é, 1.024) vezes.

[0094] A correspondência entre a granularidade temporal e a granularidade de frequência do sinal de entrada e do sinal de saída pode ser como mostrado na Tabela 1 abaixo. Tabela 1 fe Granularidade | Granularidade temporal de frequência Granularidade | Granularidade | Granularidade | Granularidade

[0095] Pode-se saber da Tabela 1 apresentada acima que, após o circuito gerador de sinais, de acordo com a presente invenção, ajustar o sinal de entrada, o sinal de saída pode ser obtido; uma vez que frequência-alvo do sinal de saída é maior do que a frequência original do sinal de entrada, a granularidade temporal e a granularidade de frequência do sinal de saída são ambas aperfeiçoadas.

[0096] Deve-se notar que as estruturas de circuitos, mostradas nas Figuras 6A e 6B, são apenas implementações exemplificativas do subcircuito gerador de unidades de tempos de referência 121. À estrutura do subcircuito gerador de unidades de tempos de referência 121 não é limitada a elas, ou também podem ser construídas por outras estruturas de circuitos, que não vão ser limitadas no presente relatório descritivo.

[0097] A Figura 8 mostra um diagrama de blocos esquemático de um subcircuito de ajuste de frequência proporcionado por pelo menos uma modalidade da presente invenção; e a Figura 9 é um diagrama esquemático de um princípio operacional de um subcircuito de ajuste de frequência proporcionado por pelo menos uma modalidade da presente invenção.

[0098] Por exemplo, como mostrado na Figura 8, o subcircuito de ajuste de frequência 122 inclui um primeiro módulo de entrada 1221, um segundo módulo de entrada 1222 e um módulo de saída 1223. O primeiro módulo de entrada 1221 é configurado para receber K sinais de saída de referência tendo fases espaçadas igualmente entre si da subcircuito gerador de unidades de tempos de referência 121. O segundo módulo de entrada 1222 é configurado para receber a palavra de controle de frequência do circuito de controle 11. O módulo de saída 1223 é configurado para gerar e transmitir um sinal de saída, tendo uma frequência-alvo que é associada com a palavra de controle de frequência e a unidade de tempo de referência.

[0099] Por exemplo, o subcircuito de ajuste de frequência 122 pode incluir um sintetizador de período direto de frequência temporal média (TAF-DPS). A tecnologia de síntese de período direto de frequência temporal média (TAF-DPS) é uma tecnologia de síntese de frequência emergente, que pode gerar um sinal pulsante de qualquer frequência. Isto é, o TAF-DPS pode implementar um ajuste fino de frequência de pequena granularidade de frequência. Além do mais, uma vez que cada pulso individual é construído diretamente, uma frequência de saída do TAF-DPS pode ser alterada instantaneamente, isto é, com rapidez de comutação de frequência. Os experimentos mostraram que a granularidade de frequência do TAF-DPS pode atingir várias ppb (partes por bilhão). A geração de qualquer frequência e a comutação rápida de frequência são as grandes vantagens do TAF-DPS em relação à fonte de frequência convencional. O TAF-DPS pode ser uma implementação específica do subcircuito de ajuste de frequência 122 de acordo com uma modalidade da presente invenção.

[00100] Desse modo, as vantagens do circuito gerador de sinais proporcionadas pela modalidade da presente invenção incluem, mas não são limitadas a:

[00101] (1) Baixos custos e flexibilidade de implementação. Um compensador de frequência baseado em TAF-DPS pode ser projetado e queimado inteiramente digitalmente em um dispositivo de lógica programável (por exemplo, um FPGA) por codificação de HDL, e um parâmetro do compensador de frequência também por ser restaurado convenientemente a qualquer momento. Portanto, as funções do compensador de frequência podem ser implementadas por um FPGA genérico ou outro dispositivo programável sem um circuito dedicado especial. Naturalmente, um ASIC também pode ser empregado para implementar as funções do compensador de frequência.

[00102] (2) Alta precisão. Uma frequência ou um período de um sinal pulsante, transmitido pelo TAF-DPS, pode ser controlado precisamente, e sua resolução de frequência pode atingir o nível de partes por bilhão, de modo que a precisão de sincronização temporal possa ser aperfeiçoada efetivamente.

[00103] Por exemplo, o TAF-DPS pode ser implementado por um dispositivo de lógica programável (por exemplo, um ASIC ou um FGPA). Alternativamente, o TAF-DPS pode ser implementado por um dispositivo de circuito analógico convencional. A presente invenção não apresenta qualquer limitação nesse aspecto.

[00104] A seguir, um princípio operacional do subcircuito de ajuste de frequência baseado no TAF-DPS vai ser descrito com referência à Figura 9.

[00105] Por exemplo, como mostrado na Figura 9, um subcircuito de ajuste de frequência 122, com base em um TAF-DPS 510, tem duas entradas: uma unidade de tempo de referência 520 e uma palavra de controle de frequência 530. A palavra de controle de frequência 530 é denotada como F, F = | + r, em que | é um número inteiro superior a 1 e r é uma fração.

[00106] Por exemplo, o TAF-DPS 510 tem um CLK de saída 550. O CLK 550 é um sinal de relógio de frequência temporal média. Em pelo menos uma modalidade da presente invenção, a CLK 550 é apenas o sinal de saída tendo a frequência-alvo. De acordo com a unidade de tempo de referência 520, o TAF-DPS 510 pode gerar dois tipos de períodos, isto é, um primeiro período Ta = |-AÀ e um segundo período Tg = (I+1):A. O CLK de saída 550 é um trem de pulsos de relógios 540, e o trem de pulsos de relógios 540 é constituído pelo primeiro período Ta 541 e pelo segundo período Tg 542 em uma maneira intercalada. A fração r é usada para controlar uma probabilidade de ocorrência do segundo período Tg, e, portanto, r também pode determinar uma probabilidade de ocorrência do primeiro período Ta.

[00107] Por exemplo, como mostrado na Figura 9, um período Trar- pDPs do sinal de saída CLK 550 pode ser expresso por uma fórmula abaixo: TraF-DPs=(1-r): Ta+r-Te =Tatr'(Tg-Ta)=Tatr-A= |: A+ r A=(I+r): A.

[00108] Portanto, se a palavra de controle de frequência 530 for F=l+r, uma fórmula apresentada abaixo pode ser gerada: TraF-Dps=F:A (4)

[00109] Pode-se saber da fórmula (4) acima que o período TraF-DPs do sinal de saída CLK, transmitido pelo TAF-DPS 510, é linearmente proporcional à palavra de controle de frequência 530. Se a palavra de controle de frequência 530 mudar, o período Trar-vDPs do sinal de saída, transmitido pelo TAF-DPS 510, também vai mudar da mesma maneira.

[00110] Além do mais, uma vez que o período T é inversamente proporcional à frequência f, se um grau de mudança da palavra de controle de frequência 530 for muito pequeno (inferior a um limiar predeterminado), a frequência-alvo do sinal de saída pode também seguir uma variação em forma de onda da palavra de controle de frequência (F) em uma maneira aproximadamente linear. O circuito de controle 11 pode gerar a palavra de controle de frequência com base no parâmetro de influência do deslocamento de oscilador a cristal, depois o TAF-DPS 510 gera o sinal de saída tendo a frequência-alvo com base na palavra de controle de frequência. A frequência-alvo corresponde à palavra de controle de frequência, a frequência-alvo pode ser ajustada por ajuste da palavra de controle de frequência; e, após a palavra de controle de frequência ser compensada com base no parâmetro de influência e no parâmetro de envelhecimento, a frequência-alvo é também, consequentemente, compensada.

[00111] Por exemplo, com base nas fórmulas (3) e (4) descritas acima, a frequência-alvo é expressa como: frar-Drs =1/Trar-DPps =1/ (F: A)=(K fa/F em que frarvrs denota a frequência-alvo, e F denota a palavra de controle de frequência. Por exemplo, o subcircuito de ajuste de frequência pode ser configurado para determinar a frequência-alvo com base na palavra de controle de frequência e na unidade de tempo de referência de acordo com essa fórmula.

[00112] A Figura 10A é um diagrama estrutural esquemático de um subcircuito de ajuste de frequência proporcionado por pelo menos uma modalidade da presente invenção; e a Figura 10B é um diagrama estrutural esquemático de outro subcircuito de ajuste de frequência proporcionado por pelo menos uma modalidade da presente invenção.

[00113] A seguir, uma estrutura de circuito do TAF-DPS vai ser descrita com referência às Figuras 10A e 10B.

[00114] Por exemplo, como mostrado na Figura 10A, em algumas modalidades, um primeiro módulo de entrada 1221 inclui um multiplexador K->1 711. O multiplexador K>1 711 tem uma pluralidade de terminais de entrada para receber K sinais de saída de referência tendo fases igualmente espaçadas entre si, um terminal de entrada de controle e um terminal de saída.

[00115] Por exemplo, um módulo de saída 1223 inclui um circuito disparador 730. O circuito disparador 730 é configurado para gerar um trem de pulsos. O trem de pulsos é constituído, por exemplo, por um sinal pulsantes de um primeiro período Ta e um sinal pulsante de um segundo período Tg em uma maneira intercalada. O circuito disparador 730 inclui um disparador D, um inversor e um terminal de saída. O disparador D inclui um terminal de entrada de dados, um terminal de entrada de relógios para receber uma saída do terminal de saída do multiplexador K>1 711, e um terminal de saída para transmitir um primeiro sinal de relógio CLK1. O inversor inclui um terminal de entrada de inversor, para receber o primeiro sinal de relógio CLK1, e um terminal de saída de inversor, para transmitir um segundo sinal de relógio CLK2. O terminal de saída do circuito disparador 730 é configurado para transmitir o primeiro sinal de relógio CLK1 como um sinal de saída Sox tendo uma frequência-alvo.

[00116] Por exemplo, o primeiro sinal de relógio CLK1 inclui um trem de pulsos. O segundo sinal de relógio CLK2 é acoplado ao terminal de entrada de dados do disparador D.

[00117] Por exemplo, um segundo módulo de entrada 1222 inclui um circuito de controle de lógica 740. O circuito de controle de lógica 740 inclui um terminal de entrada, para receber uma palavra de controle de frequência F, transmitida por um circuito de controle 11,

um terminal de entrada de relógios, para receber o primeiro sinal de relógio CLK1, e um terminal de saída, acoplado ao terminal de entrada de controle do multiplexador K->1 do primeiro módulo de entrada

1221.

[00118] Por exemplo, como mostrado na Figura 10B, em outras modalidades, um primeiro módulo de entrada 1221 inclui um primeiro multiplexador K>1 721, um segundo multiplexador K>1 723 e um multiplexador 2-1 725. O primeiro multiplexador K>1 721 e o segundo multiplexador K->1 723 incluem, respectivamente, uma pluralidade de terminais de entrada, para receber K sinais tendo fases espaçadas igualmente entre si, um terminal de entrada de controle e um terminal de saída. O multiplexador 2-1 725 inclui um terminal de entrada de controle, um terminal de saída, um primeiro terminal de entrada, para receber uma saída do primeiro multiplexador K>1 721, e um segundo terminal de entrada, para receber uma saída do segundo multiplexador K>1 723.

[00119] Por exemplo, como mostrado na Figura 10B, um módulo de saída 1223 inclui um circuito disparador. O circuito disparador é configurado para gerar um trem de pulsos. O circuito disparador inclui um disparador D 761, um inversor 763 e um terminal de saída 762. O disparador D 761 inclui um terminal de entrada de dados, um terminal de entrada de relógios, para receber uma saída do terminal de saída do multiplexador 2—1 725, e um terminal de saída, para transmitir um primeiro sinal de relógio CLK1. O inversor 763 inclui um terminal de entrada, para receber o primeiro sinal de relógio CLK1, e um terminal de saída, para transmitir um segundo sinal de relógio CLK2. O terminal de saída 762 do circuito disparador é configurado para transmitir o primeiro sinal de relógio CLK1, como um sinal de saída Sou tendo uma frequência-alvo.

[00120] Por exemplo, o primeiro sinal de relógio CLK1I é acoplado ao terminal de entrada de controle do multiplexador 2-1 725, e o segundo sinal de relógio CLK2 é acoplado ao terminal de entrada de dados do disparador D 761.

[00121] Por exemplo, como mostrado na Figura 10B, um segundo módulo de entrada 1222 inclui um primeiro circuito de controle de lógica 70 e um segundo circuito de controle de lógica 74. O primeiro circuito de controle de lógica 70 inclui um primeiro adicionador 701, um primeiro registrador 703 e um segundo registrador 705. O segundo circuito de controle de lógica 74 inclui um segundo adicionador 741, um terceiro registrador 743 e um quarto registrador 745.

[00122] O primeiro adicionador 701 adiciona uma palavra de controle de frequência (F) e os bits mais significativos (por exemplo, 5 bits) armazenados no primeiro registrador 703, e depois salva o resultado da adição no primeiro registrador 703 em uma borda ascendente do segundo sinal de relógio CLK2; ou, o primeiro adicionador 701 adiciona a palavra de controle de frequência (F) e todas as informações armazenadas no primeiro registrador 703, e depois salva o resultado da adição no primeiro registrador 703 em uma borda ascendente do segundo sinal de relógio CLK2. Em uma borda ascendente de um segundo sinal de relógio CLK2 seguinte, os bits mais significativos, armazenados no primeiro registrador 703, vão ser armazenados no segundo registrador 703 e usados como um sinal de seleção do primeiro multiplexador K-1 721, para selecionar um sinal dos K sinais de entrada de fases múltiplas como um primeiro sinal de saída do primeiro multiplexador K—>1 721.

[00123] O segundo adicionador 741 adiciona a palavra de controle de frequência (F) e os bits mais significativos armazenados no primeiro registrador 703, e depois salva o resultado da adição no terceiro registrador 743 em uma borda ascendente do segundo sinal de relógio CLK2. Em uma borda ascendente de um primeiro sinal de relógio

CLK1 seguinte, as informações armazenadas no terceiro registrador 743 vão ser armazenadas no quarto registrador 745 e usadas como um sinal de seleção do segundo multiplexador K>1 723, para selecionar um sinal dos K sinais de entrada de fases múltiplas como um segundo sinal de saída do segundo multiplexador K—>1 723.

[00124] O multiplexador 2-1 725, em uma borda ascendente do primeiro sinal de relógio CLK1, seleciona um do primeiro sinal de saída do segundo multiplexador K>1 723 e um sinal de saída do multiplexador 2-1 725, para servir como um sinal de relógio de entrada do disparador D 761.

[00125] Por exemplo, um período (TAF-DPS) do sinal de saída Sout, transmitido pelo TAF-DPS, mostrado nas Figuras 10A e 10B, pode ser calculado por uso da fórmula (4) acima. Por exemplo, a palavra de controle de frequência é estabelecida em uma forma de F=l+r, em que | é um número inteiro dentro de uma faixa de [2, 2K], e r é uma fração dentro de uma faixa de [0,1];

[00126] Além disso, para um princípio operacional da temperatura de referência, favor se referir aos documentos L. XIU, "Nanometer Frequency Synthesis beyond the Phase-Locked Loop", Piscataway, NJ 08854, USA, John Wiley IEEE-press, 2012 e L. XIU, "From Frequency to Time-Average-Frequency: a Paradigm Shift in the Design of Electronic System", Piscatavay, NJ 08854, USA, John Wiley IEEE-press, 2015, cujas descrições são incorporadas inteiramente por referência no presente relatório descritivo.

[00127] A Figura 11 mostra um diagrama de blocos esquemático de um sistema de sincronização temporal proporcionado por pelo menos uma modalidade da presente invenção; e a Figura 12 mostra um diagrama esquemático de sincronização temporal com base em um protocolo temporal de rede, NTP, em um sistema de sincronização temporal proporcionado por pelo menos uma modalidade da presente invenção.

[00128] Por exemplo, um sistema de sincronização temporal 60, proporcionado por pelo menos uma modalidade da presente invenção, pode compreender uma pluralidade de dispositivos eletrônicos. Pelo menos um da pluralidade de dispositivos eletrônicos é qualquer dos dispositivos eletrônicos mencionados acima. Um circuito gerador de sinais do dispositivo eletrônico pode gerar um sinal de saída tendo uma frequência-alvo; um circuito de condicionamento de sinais do dispositivo eletrônico pode executar uma operação de regulagem de sincronização em um sinal de relógio do dispositivo eletrônico com base no sinal de saída tendo a frequência-alvo, de modo que a precisão de sincronização temporal de rede do dispositivo eletrônico seja maior.

[00129] Por exemplo, todos os dispositivos eletrônicos no sistema de sincronização temporal 60 podem ser o dispositivo eletrônico de acordo com qualquer uma das modalidades descritas acima, de modo que cada dispositivo eletrônico no sistema de sincronização temporal 60 possa ajustar seu sinal de relógio com base no sinal de saída tendo a frequência-alvo, de modo que a pluralidade de dispositivos eletrônicos no sistema de sincronização temporal 60 seja sincronizada. Uma vez que a frequência-alvo do sinal de saída é maior do que uma frequência original de um sinal de entrada, transmitido por uma fonte de frequência original, a precisão da sincronização temporal da pluralidade de dispositivos eletrônicos no sistema de sincronização temporal 60 é alta, o que promove melhores consistência e coordenação operacionais dos dispositivos eletrônicos individuais.

[00130] Por exemplo, como mostrado na Figura 11, em alguns exemplos, o sistema de sincronização temporal 60 compreende dois dispositivos eletrônicos, que são um primeiro aparelho eletrônico 61 e um segundo aparelho eletrônico 62. O primeiro aparelho eletrônico 61 pode ser localizado em um cliente, e o segundo aparelho eletrônico 62 pode ser localizado em um servidor.

Como mostrado na Figura 12, o primeiro aparelho eletrônico 61 é configurado para enviar uma primeira mensagem de rede ao segundo aparelho eletrônico 62, em uma primeira estampa de tempo.

A primeira mensagem de rede é anexada com as informações temporais do primeiro aparelho eletrônico 61 na primeira estampa de tempo.

Na primeira estampa de tempo, o tempo no primeiro aparelho eletrônico 61 é T1, de modo que a primeira mensagem de rede inclua o tempo T1; e o tempo no segundo aparelho eletrônico 62 é T1+d1, em que di é um erro temporal de sincronização entre o primeiro aparelho eletrônico 61 e o segundo aparelho eletrônico 62; devido a uma diferença de posição entre o primeiro aparelho eletrônico 61 e o segundo aparelho eletrônico 62, o segundo aparelho eletrônico 62 recebe a primeira mensagem de rede em uma segunda estampa de tempo.

Na segunda estampa de tempo, o tempo no segundo aparelho eletrônico 62 é T2, e o tempo no primeiro aparelho eletrônico 61 é T2-d1. Após um retardo de tempo de um sistema interno do segundo aparelho eletrônico 62, o segundo aparelho eletrônico 62 transmite uma segunda mensagem de rede ao primeiro aparelho eletrônico 61 em uma terceira estampa de tempo.

À segunda mensagem de rede é anexada com informações temporais do segundo aparelho eletrônico 62 na segunda estampa de tempo, um sinal temporal do segundo aparelho eletrônico 62 na terceira estampa de tempo, e as informações temporais do primeiro aparelho eletrônico 61 na primeira estampa de tempo, que está incluída na primeira mensagem de rede.

Na terceira estampa de tempo, o tempo no segundo aparelho eletrônico 62 é T3, e o tempo no primeiro aparelho eletrônico 61 é T3-d1. Desse modo, a segunda mensagem de rede inclui o tempo T1, o tempo T2 e o tempo T3. O primeiro aparelho eletrônico 61 recebe a segunda mensagem de rede em uma quarta estampa de tempo.

Na quarta estampa de tempo, o tempo no primeiro aparelho eletrônico 61 é T4, e o tempo no segundo aparelho eletrônico 62 é T4+d1. Então, o primeiro aparelho eletrônico 61 pode calcular o desvio temporal entre o primeiro aparelho eletrônico 61 e o segundo aparelho eletrônico 62 com base nos tempos T1, T2, T3 e TA4, para ajustar um sinal de relógio do primeiro aparelho eletrônico 61, desse modo, obtendo um sinal de relógio síncrono do primeiro aparelho eletrônico 61. O sinal de relógio síncrono do primeiro aparelho eletrônico 61 representa seu sinal de relógio sincronizado com o segundo aparelho eletrônico 62, isto é, o sinal de relógio síncrono é sincronizado com um sinal de relógio do segundo aparelho eletrônico

62.

[00131] Por exemplo, a precisão do sinal de relógio síncrono do primeiro aparelho eletrônico 61 é correlacionado positivamente com um valor da frequência-alvo do sinal de saída, transmitido pelo circuito gerador de sinais do primeiro aparelho eletrônico 61; quanto maior a frequência-alvo, maior a precisão do sinal de relógio síncrono do primeiro aparelho eletrônico 61. Por exemplo, se a frequência-alvo for 100 Hz, a granularidade temporal (isto é, a precisão de sincronização) do sinal de relógio síncrono do primeiro aparelho eletrônico 61 pode ser 0,01 s.

[00132] Por exemplo, d2 pode denotar tempo de retardo médio de uma via, consumido por transmissão da mensagem de rede entre o primeiro aparelho eletrônico 61 e o segundo aparelho eletrônico 62, e d2 pode ser expressão como: do = CATV (13-712) 2

[00133] Por exemplo, como mostrado na Figura 12, d21 (referido a seguir como o primeiro tempo de retardo de transmissão) pode denotar o tempo de retardo de transmissão em um processo de transmissão da primeira mensagem de rede, do primeiro aparelho eletrônico 61 para o segundo aparelho eletrônico 62, e d22 (referido a seguir como um segundo tempo de retardo de transmissão) pode denotar o tempo de retardo de transmissão em um processo de transmissão da segunda mensagem de rede, do primeiro aparelho eletrônico 61 para o segundo aparelho eletrônico 62, e então: d21+d22=2-d2

[00134] O erro temporal de sincronização d1 pode ser expresso como: q12 2 TI da) +(T3-T4+d22) 2

[00135] Em um caso no qual o primeiro tempo de retardo de transmissão d21 e o segundo tempo de retardo de transmissão d22 são iguais, isto é, d21=d22=d2, o erro temporal de sincronização d1 pode ser expresso como: d12 271 d2)+(13-T4+d2) (T2-TV+(T3-TA) 2 2

[00136] Isto é, a diferença de tempo entre o primeiro aparelho eletrônico 61 e o segundo aparelho eletrônico 62 é [(T2-T1)+(T3- T4)]/2. Por exemplo, em um exemplo, se o tempo T1 for 10:00:00, o tempo T2 é 11:00:01, o tempo T3 é 11:00:02, e o tempo T4 é 10:00:03, o tempo para transmissão de uma via da mensagem de rede é d2=(3- 1)/2=1 segundo, isto é, o retardo de transmissão em uma via é 1 segundo; e o erro temporal de sincronização d1=(1:00:01+00:59:59)/2=1 hora, isto é, um erro temporal que precisa ser corrigido é uma hora.

[00137] Deve-se notar que o primeiro tempo de retardo de transmissão d21 e o segundo tempo de retardo de transmissão d22 podem ser diferentes um do outro, isto é, d21 e d22 não são iguais um ao outro. O protocolo temporal de rede NTP pode incluir um modo de cliente / servidor, um modo de par, um modo de difusão e um modo de multidifusão, etc.; e em diferentes modos operacionais, os modos de sistema de sincronização temporal do dispositivo eletrônico são diferentes, que não vão ser limitados na presente invenção. Por exemplo, no exemplo descrito acima, o tempo T3 é 11:00:02, e se for necessário forçar o tempo do primeiro aparelho eletrônico 61, para que seja atualizado no tempo do segundo aparelho eletrônico 62, o tempo T4 do primeiro aparelho eletrônico 61 pode ser atualizado diretamente a T3+d2(1 s), isto é, na quarta estampa de tempo, o sinal de relógio do primeiro aparelho eletrônico 61 é 11:00:03, e o sinal de relógio do segundo aparelho eletrônico 62 é 11:00:03, isto é, o sinal de relógio do primeiro aparelho eletrônico 61 é sincronizado com o sinal de relógio do segundo aparelho eletrônico 62.

[00138] Por exemplo, o primeiro aparelho eletrônico 61 precisa ajustar seu sinal de relógio para que seja sincronizado com o segundo aparelho eletrônico 62. O erro temporal que o primeiro aparelho eletrônico 61 precisa ajustar é d1=[(T2-T1)+(T3-T4)]/2. Desse modo, quando a frequência-alvo frar-ors do sinal de saída, gerado pelo circuito gerador de sinais no primeiro aparelho eletrônico 61, satisfaz uma relação: d1>1/frar-ors, O primeiro aparelho eletrônico 61 pode corrigir melhor o erro temporal, de modo que o primeiro aparelho eletrônico 61 possa ser melhor sincronizado com o segundo aparelho eletrônico 62.

[00139] Por exemplo, em um exemplo, em um caso no qual d1 é 0,07 s, se a frequência-alvo frar-Des do sinal de saída, gerado pelo circuito gerador de sinais no primeiro aparelho eletrônico 61, for 100 Hz, a granularidade temporal do sinal de saída do primeiro aparelho eletrônico 61 é 0,01 s; e uma vez que d1>1/frarDPs, O primeiro aparelho eletrônico 61 pode corrigir o erro temporal entre o primeiro aparelho eletrônico 61 e o segundo aparelho eletrônico 62, e o tempo corrigido é 0,07 s, de modo que o primeiro aparelho eletrônico 61 seja completamente sincronizado com o segundo aparelho eletrônico 62; e se a frequência-alvo frar-ors for 200 Hz, embora d1i>1/frar-DPs, a granularidade temporal do primeiro aparelho eletrônico 61 é 0,02 s, o primeiro aparelho eletrônico 61 não pode corrigir completamente o erro temporal. entre o primeiro aparelho eletrônico 61 e o segundo aparelho eletrônico 62, e o tempo que o primeiro aparelho eletrônico 61 pode corrigir for 0,06 s, desse modo, um erro temporal, após a correção entre o primeiro aparelho eletrônico 61 e o segundo aparelho eletrônico 62, é 0,01 s. Se um limiar de erro temporal, entre o primeiro aparelho eletrônico 61 e o segundo aparelho eletrônico 62, for 0,02 s, e o erro temporal corrigido for menor do que o limiar de erro temporal, então o sinal de relógio corrigido do primeiro aparelho eletrônico 61 satisfaz um requisito de sincronização temporal do sistema de sincronização temporal.

[00140] A Figura 13 mostra um fluxograma esquemático de um método de sincronização temporal proporcionado por pelo menos uma modalidade da presente invenção. O método de sincronização temporal, proporcionado por pelo menos uma modalidade da presente invenção, pode ser aplicado ao dispositivo de sincronização temporal de acordo com qualquer uma das modalidades da presente invenção.

[00141] Por exemplo, como mostrado na Figura 13, o método de sincronização temporal pode compreender as seguintes etapas: S11: gerar uma palavra de controle de frequência; S12: gerar e transmitir um sinal de saída tendo uma frequência-alvo com base na palavra de controle de frequência e em um sinal de entrada; e S13: executar uma regulagem de sincronização em um sinal de relógio de um dispositivo eletrônico, com base no sinal de saída tendo a frequência-alvo.

[00142] No método de sincronização temporal, proporcionado pela modalidade da presente invenção, um sinal de saída, com uma frequência suficientemente grande, pode ser sintetizado, isto é, o sinal de saída tem uma granularidade de frequência relativamente alta, de modo que os dispositivos eletrônicos individuais obtêm um relógio síncrono mais preciso, que deixe a coordenação e a consistência operacionais dos respectivos dispositivos eletrônicos no sistema de rede melhores.

[00143] Por exemplo, a etapa S11 pode incluir: detectar, por um circuito de aquisição de parâmetros, um parâmetro de influência de deslocamento de oscilador a cristal; gerar a palavra de controle de frequência com base no parâmetro de influência do deslocamento de oscilador a cristal; e transmitir a palavra de controle de frequência a um circuito de condicionamento de sinais.

[00144] Por exemplo, a etapa S12 pode incluir: receber um sinal de saída tendo uma frequência original, gerar e transmitir uma unidade de tempo de referência com base no sinal de entrada tendo a frequência original; e gerar e transmitir o sinal de saída tendo a frequência-alvo com base na palavra de controle de frequência e na unidade de tempo de referência.

[00145] Por exemplo, o sinal de saída, tendo a frequência-alvo, pode ser gerado por um TAF-DPS.

[00146] Deve-se notar que, a etapa S11 e a etapa S12 podem ser implementadas pelo circuito gerador de sinais no dispositivo de sincronização temporal, de acordo com qualquer uma das modalidades da presente invenção; a etapa S13 pode ser implementada pelo circuito de condicionamento de sinais no dispositivo de sincronização temporal, de acordo com qualquer uma das modalidades da presente invenção; e operações ou etapas similares não vão ser repetidas no presente relatório descritivo.

[00147] Por exemplo, na etapa S13, após a regulagem de sincronização ser feita no sinal de relógio do dispositivo eletrônico, sinais de relógios síncronos do dispositivo eletrônico e dos dispositivos eletrônicos remanescentes no sistema de sincronização temporal podem ser obtidos, e a precisão do sinal de relógio síncrono é correlacionado positivamente com um valor da frequência-alvo do sinal de saída gerado pelo dispositivo eletrônico.

[00148] Por exemplo, em alguns exemplos, o sistema de sincronização temporal pode compreender um primeiro dispositivo eletrônico e um segundo dispositivo eletrônico. O método de sincronização temporal pode compreender as seguintes etapas: S21: enviar, pelo primeiro dispositivo eletrônico, uma primeira mensagem de rede ao segundo dispositivo eletrônico em uma primeira estampa de tempo, em que o tempo no primeiro dispositivo eletrônico é T1, e a primeira mensagem de rede inclui o tempo T1; S22: receber, pelo segundo dispositivo de terminal, a primeira mensagem de rede em uma segunda estampa de tempo, o tempo no segundo dispositivo eletrônico é T2; S23: enviar, pelo segundo dispositivo eletrônico, uma segunda mensagem de rede ao primeiro dispositivo eletrônico em uma terceira estampa de tempo, em que o tempo o tempo do segundo dispositivo eletrônico é T3, e a segunda mensagem de rede inclui o tempo T1, o tempo T2 e o tempo T3; S24: receber, pelo primeiro dispositivo eletrônico, a segunda mensagem de rede em uma quarta estampa de tempo, em que o tempo no primeiro dispositivo eletrônico é TA4; S25: calcular um erro temporal de sincronização do primeiro dispositivo eletrônico e do segundo dispositivo eletrônico com base no tempo T1, no tempo T2, no tempo T3 e no tempo T4; e S26: executar uma operação de regulagem de sincronização no sinal de relógio do primeiro dispositivo eletrônico com base no sinal de saída, que tem a frequência-alvo gerado pelo primeiro dispositivo eletrônico, para eliminar o erro temporal de sincronização.

[00149] Por exemplo, na etapa S26, se a frequência-alvo do sinal de saída gerado for f, o erro temporal de sincronização entre o primeiro dispositivo eletrônico e o segundo dispositivo eletrônico é AT, e AT>1/f, o primeiro dispositivo eletrônico pode corrigir melhor o erro temporal de sincronização, de modo que o primeiro dispositivo eletrônico e o segundo dispositivo eletrônico sejam sincronizados um com o outro.

[00150] Por exemplo, a etapa S26 pode incluir as etapas S11 a S13.

[00151] Deve-se notar que o método de sincronização temporal na Figura 13 pode ser implementado pelo sistema de sincronização temporal, como descrito em qualquer modalidade da presente invenção, e operações ou etapas similares não vão ser repetidas no presente relatório descritivo.

[00152] Com relação à presente invenção, as seguintes declarações devem ser observadas: (1) Os desenhos em anexo envolvem apenas uma ou mais estruturas em associadas com uma ou mais modalidades da presente invenção, e outra ou outras estruturas podem ser referidas a um ou mais projetos comuns; e (2) No caso de não haver conflitos entre elas, as modalidades da presente invenção e as características nas modalidades podem ser combinadas umas com as outras para gerar uma nova modalidade.

[00153] O que foi exposto acima são apenas modalidades particulares da presente invenção, mas o âmbito da modalidade da presente invenção não é limitado a elas, e o âmbito da presente invenção deve ser o âmbito das reivindicações apresentadas a seguir.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Dispositivo de sincronização temporal adaptado para um dispositivo eletrônico, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de sincronização temporal compreende: um circuito gerador de sinais e um circuito de ajuste de tempo, em que o circuito gerador de sinais compreende: um circuito de controle, configurado para gerar uma palavra de controle de frequência; e um circuito de condicionamento de sinais, configurado para receber a palavra de controle de frequência e um sinal de entrada tendo uma frequência original, e gerar e transmitir um sinal de saída, tendo uma frequência-alvo, com base na palavra de controle de frequência e no sinal de entrada, e em que o circuito de ajuste de tempo é configurado para executar uma operação de regulagem de sincronização em um sinal de relógio do dispositivo eletrônico com base no sinal de saída, tendo a frequência-alvo.

2. Dispositivo de sincronização temporal, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o circuito de controle é configurado para gerar a palavra de controle de frequência com base em um parâmetro de influência de desvio de oscilador a cristal.

3. Dispositivo de sincronização temporal, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de o circuito gerador de sinais compreende ainda um circuito de aquisição de parâmetros, e o circuito de aquisição de parâmetros é configurado para adquirir a parâmetro de influência.

4, Dispositivo de sincronização temporal, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que: o parâmetro de influência do desvio de oscilador a cristal compreende um parâmetro de temperatura;

o circuito de aquisição de parâmetros compreende um subcircuito de detecção de temperatura; e o subcircuito de detecção de temperatura é configurado para detectar o parâmetro de temperatura.

5. Dispositivo de sincronização temporal, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que o subcircuito de detecção de temperatura compreende um detector de temperatura e um primeiro contador; o detector de temperatura é configurado para detectar uma temperatura ambiente, em que o parâmetro de temperatura compreende a temperatura ambiente; e o primeiro contador é configurado para registrar um grau de variação de frequência com base na temperatura ambiente e em uma temperatura de referência.

6. Dispositivo de sincronização temporal, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que o circuito de controle é configurado para gerar a palavra de controle de frequência com base na temperatura ambiente, de acordo com uma equação abaixo: F,= Fo Sa +Af-E?ro fa em que: Fon denota palavra de controle de frequência; Fro denota uma palavra de controle de frequência de referência correspondente à temperatura de referência; e fa denota uma frequência de uma unidade de tempo de referência; e Af=r:AT"+ p:AT" +. +d-AT+g em que Af denota o grau de variação de frequência; r, p, d e g são constantes; AT denota uma diferença entre a temperatura ambiente e a temperatura de referência, AT=T1-T2; T1 denota a temperatura ambiente; T2 denota a temperatura de referência; e n é um número inteiro positivo.

7. Dispositivo de sincronização temporal, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que: o parâmetro de influência do desvio de oscilador a cristal compreende um parâmetro de envelhecimento; o circuito de aquisição de parâmetros compreende um subcircuito de leitura de envelhecimento; e o subcircuito de leitura de envelhecimento é configurado para ler o parâmetro de envelhecimento de uma fonte de oscilador a cristal.

8. Dispositivo de sincronização temporal, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que: o subcircuito de leitura de envelhecimento compreende um elemento de leitura de envelhecimento e um segundo contador; o elemento de leitura de envelhecimento é configurado para ler uma velocidade de envelhecimento da fonte de oscilador a cristal, e ler o tempo de referência correspondente à velocidade de envelhecimento, em que o parâmetro de envelhecimento compreende a velocidade de envelhecimento e o tempo de referência; e o segundo contador é configurado para registrar um valor do tempo de referência.

9. Dispositivo de sincronização temporal, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o circuito de controle é configurado para gerar a palavra de controle de frequência com base na velocidade de envelhecimento de acordo com a equação abaixo: F,=F, 1+7 em que Fy denota a palavra de controle de frequência; Fao denota a palavra de controle de frequência de referência; y denota um produto do parâmetro de envelhecimento, em que 7 =” !, v denota o velocidade de envelhecimento, t denota o valor do tempo de referência; e t é um número natural.

10. Dispositivo de sincronização temporal, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de que: o circuito de condicionamento de sinais compreende um subcircuito de geração de unidade de tempo de referência e um subcircuito de ajuste de frequência; o subcircuito de geração de unidade de tempo de referência é configurado para receber o sinal de entrada, tendo a frequência original, e gerar e transmitir a unidade de tempo de referência com base na frequência original; e o subcircuito de ajuste de frequência é configurado para gerar e transmitir o sinal de saída, tendo a frequência-alvo, com base na palavra de controle de frequência e na unidade de tempo de referência.

11. Dispositivo de sincronização temporal, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que o subcircuito de geração de unidade de tempo de referência compreende: um oscilador controlado por voltagem, configurado para oscilar a uma frequência de oscilação predeterminada; um primeiro circuito em anel travado por fase, configurado para travar uma frequência de saída do oscilador controlado por voltagem em uma frequência de saída de referência; e K terminais de saída, configurados para transmitir K sinais de saída tendo fases espaçadas igualmente entre si, K sendo um número inteiro positivo superior a 1, em que a frequência de saída de referência é denotada como fa, a unidade de tempo de referência é um período de tempo entre quaisquer dois sinais de saída adjacentes transmitidos pelos K terminais de saída, a unidade de tempo de referência é denotada como 4, e A=1/(K:fa).

12. Dispositivo de sincronização temporal, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que o subcircuito de geração de unidade de tempo de referência compreende: um retardador controlado por voltagem; um segundo circuito em anel travado por fase; e K terminais de saída, em que: o retardador controlado por voltagem compreende uma ou mais unidades de retardo em cascata, e é configurado para gerar um sinal de retardo com base no sinal de saída do segundo circuito em anel travado por fase e no sinal de entrada; o segundo circuito em anel travado por fase é configurado para travar uma frequência de saída do retardador controlado por voltagem na frequência de saída de referência, com base no sinal de entrada e no sinal de retardo; os K terminais de saída são configurados para transmitir K sinais de saída tendo fases espaçadas igualmente entre si, K sendo um número inteiro positivo superior a 1; e a frequência de saída de referência é denotada como fa, a unidade de tempo de referência é um período de tempo entre quaisquer dois sinais de saída adjacentes transmitidos pelos K terminais de saída, a unidade de tempo de referência é denotada como A, e A=1/(Kfa).

13. Dispositivo de sincronização temporal, de acordo com a reivindicação 11 ou 12, caracterizado pelo fato de que o subcircuito de ajuste de frequência é configurado para determinar a frequência-alvo com base na palavra de controle de frequência e na unidade de tempo de referência de acordo com a equação abaixo:

frar-Drs =1/(F- A)=(K-fa/F em que frarvPrs denota a frequência-alvo, e F denota a palavra de controle de frequência.

14. Dispositivo de sincronização temporal, de acordo com qualquer uma das reivindicações 11 a 13, caracterizado pelo fato de que o subcircuito de ajuste de frequência compreende um sintetizador de período direto de frequência temporal média.

15. Dispositivo eletrônico, caracterizado pelo fato de que compreende o dispositivo de sincronização temporal de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 14.

16. Dispositivo eletrônico, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que compreende ainda: uma fonte de frequência, em que a fonte de frequência é configurada para proporcionar o sinal de entrada tendo a frequência original.

17. Sistema de sincronização temporal, caracterizado pelo fato de que compreende: uma pluralidade de dispositivos eletrônicos, em que pelo menos um da pluralidade de dispositivos eletrônicos é o dispositivo eletrônico como definido na reivindicação 15 ou 16.

18. Método de sincronização temporal, adaptado a qualquer um dos dispositivos de sincronização temporal como definidos em qualquer uma das reivindicações 1 a 14, o método de sincronização temporal, caracterizado pelo fato de que compreende: gerar a palavra de controle de frequência; gerar e transmitir o sinal de saída, tendo a frequência-alvo, com base na palavra de controle de frequência e no sinal de entrada; e executar a operação de regulagem de sincronização no sinal de relógio do dispositivo eletrônico com base no sinal de saída tendo a frequência-alvo.