CN102361454B - 扩频时钟信号检测系统及方法 - Google Patents
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Abstract
一种扩频时钟信号检测系统，包括一用于降低所述高速串行数据传输系统中EMI辐射的扩频时钟电路、一与所述扩频时钟电路相连用于接收所述扩频时钟信号的锁相环电路、一与所述锁相环电路相连的模数转换电路及一与所述模数转换电路相连的数字处理电路，所述锁相环电路根据所述扩频时钟信号产生一控制电压，所述模数转换电路通过采样方式对所述控制电压进行模数转换，所述数字处理电路对所述模数转换电路输出的信号进行处理，并根据所述模数转换电路输出的信号判断所述高速串行数据传输系统中是否存在所述扩频时钟信号。本发明还提供一种扩频时钟信号检测方法。本发明结构简单，且使用方便。
Description
技术领域
本发明涉及一种信号检测系统及方法，尤指一种用于检测高速串行数据传输系统中是否存在扩频时钟信号的扩频时钟信号检测系统及方法。
背景技术
电磁干扰(EMI，Electromagnetic Interference)，有传导干扰和辐射干扰两种。传导干扰是指通过导电介质把一个电网络上的信号耦合(干扰)到另一个电网络。辐射干扰是指干扰源通过空间把其信号耦合(干扰)到另一个电网络。在高速电路板及系统设计中，高频信号线、集成电路的引脚、各类接插件等都可能成为具有天线特性的辐射干扰源，能发射电磁波并影响其他系统或本系统内其他子系统的正常工作。因此，降低电磁干扰是电子系统设计人员需要考虑的一个重要因素。
在高速串行数据传输系统中，为了有效降低EMI辐射，往往会使用扩频时钟电路来降低EMI辐射。但是，在使用扩频时钟电路来降低EMI辐射的同时，由于高速串行数据传输系统工作于变化的频率，大大增加了接收端接收数据的难度，因此接收端有必要对发送端发送的数据进行验证。而扩频时钟电路能够准确、快速的验证发送端发送的数据是否正确、是否符合数据发送协议，便于错误定位，并可以根据扩频时钟电路输出的扩频时钟信号合理调整系统参数，在各种数据收发协议下始终工作于最佳状态，调节时钟数据恢复电路工作于最佳参数。因此有必要提供一种用于检测高速串行数据传输系统中是否存在扩频时钟信号的扩频时钟信号检测系统及方法。
发明内容
鉴于以上内容，有必要提供一种用于检测高速串行数据传输系统中是否存在扩频时钟信号的扩频时钟信号检测系统及方法。
一种扩频时钟信号检测系统，用于检测一高速串行数据传输系统中是否存在一扩频时钟信号，所述扩频时钟信号检测系统包括一用于降低所述高速串行数据传输系统中EMI辐射的扩频时钟电路、一与所述扩频时钟电路相连用于接收所述扩频时钟信号的锁相环电路、一与所述锁相环电路相连的模数转换电路及一与所述模数转换电路相连的数字处理电路，所述锁相环电路根据所述扩频时钟信号产生一控制电压，所述模数转换电路通过采样方式对所述控制电压进行模数转换，所述数字处理电路对所述模数转换电路输出的信号进行处理，并根据所述模数转换电路输出的信号判断所述高速串行数据传输系统中是否存在所述扩频时钟信号。
一种扩频时钟信号检测方法，用于检测一高速串行数据传输系统中是否存在一扩频时钟信号，包括以下步骤：
一扩频时钟电路将一输入信号进行扩频调制后输入一锁相环电路；
所述锁相环电路中一鉴频鉴相器检测所述扩频时钟电路输出的扩频时钟信号与一分频器输出信号的频率差与相位差，并产生一电压信号至一电荷泵；
所述电荷泵对所述锁相环电路内一驱动电容进行充放电，使得所述驱动电容两端的电压随着所述鉴频鉴相器检测出的频率差与相位差的变化而变化；
所述驱动电容两端的电压通过一低通滤波器进行滤波后产生一控制电压，所述低通滤波器将所述控制电压传送至一模数转换电路；
所述模数转换电路通过外部提供的稳定的时钟信号对所述低通滤波器输出的控制电压进行采样；
所述模数转换电路将采样后的信号传送至一数字处理电路；及
所述数字处理电路对所述模数转换电路输出的信号进行处理，并根据所述模数转换电路输出的信号判断所述高速串行数据传输系统中是否存在所述扩频时钟信号。
相对现有技术，本发明扩频时钟信号检测系统及方法能够快速检测出高速串行数据传输系统中是否存在扩频时钟信号，进一步准确、快速的验证发送端发送的数据是否正确，调节时钟数据恢复电路工作于最佳参数，从而有效降低EMI辐射，本发明结构简单，且使用方便。
附图说明
图1为本发明扩频时钟信号检测系统较佳实施方式的系统框图。
图2为本发明扩频时钟信号检测系统较佳实施方式中锁相环的系统框图。
图3为本发明扩频时钟信号检测方法较佳实施方式的流程图。
具体实施方式
请参阅图1，本发明扩频时钟信号检测系统较佳实施方式包括一扩频时钟电路、一与该扩频时钟电路相连的锁相环电路、一与该锁相环电路相连的模数转换电路及一与该模数转换电路相连的数字处理电路。该扩频时钟电路用于降低高速串行数据传输系统中的EMI辐射，并能够准确、快速的验证发送端发送的数据是否正确，调节时钟数据恢复电路工作于最佳参数。该锁相环电路用于接收该扩频时钟电路输出的经过扩频调制后的一扩频时钟信号，并跟踪该扩频时钟信号的频率，从而根据该扩频时钟信号产生一控制电压。该模数转换电路通过采样方式对该锁相环电路输出的控制电压进行模数转换。该数字处理电路对该模数转换电路输出的信号进行处理，并根据该模数转换电路输出的信号判断高速串行数据传输系统中是否存在扩频时钟信号。
请参阅图2，本发明扩频时钟信号检测系统较佳实施方式中锁相环电路包括一鉴频鉴相器、一与该鉴频鉴相器相连的电荷泵、一与该电荷泵相连的低通滤波器、一与该低通滤波器相连的压控振荡器及一与该压控振荡器及该鉴频鉴相器相连的分频器。该鉴频鉴相器用于检测该扩频时钟信号与分频器输出信号之间的频率差与相位差，并产生一电压信号至该电荷泵，该电荷泵对该锁相环电路内驱动电容进行充放电，该驱动电容两端的电压随着该鉴频鉴相器检测出的频率差与相位差的变化而变化。该低通滤波器容许低于所需截止频率的信号通过，滤除高于所需截止频率的信号。该压控振荡器输出信号的频率由该低通滤波器输出的控制电压决定，该压控振荡器的输出信号通过分频器与扩频时钟信号比较，直到频率差与相位差保持不变，从而使得该低通滤波器输出的控制电压保持不变。
本发明扩频时钟信号检测系统较佳实施方式的工作原理如下：该扩频时钟电路将一输入信号进行扩频调制后输入该锁相环电路，该锁相环电路中的鉴频鉴相器检测该扩频时钟电路输出的扩频时钟信号与分频器输出信号的频率差与相位差，并产生一电压信号至该电荷泵，该电荷泵对该锁相环电路内一驱动电容进行充放电，使得该驱动电容两端的电压随着该鉴频鉴相器检测出的频率差与相位差的变化而变化。该驱动电容两端的电压通过该低通滤波器进行滤波后产生一控制电压，该低通滤波器将该控制电压传送至该模数转换电路，该模数转换电路中一外部提供的稳定的时钟信号对该控制电压进行采样，通过采样的方式对该控制电压进行模数转换。该模数转换电路将采样后的信号传送至该数字处理电路，该数字处理电路对该模数转换电路输出的信号进行处理，并根据该模数转换电路输出的信号判断高速串行数据传输系统中是否存在扩频时钟信号。
请参阅图3，本发明扩频时钟信号检测方法较佳实施方式包括以下步骤：
步骤一，扩频时钟电路将输入信号进行扩频调制后输入锁相环电路。
步骤二，锁相环电路中的鉴频鉴相器检测扩频时钟电路输出的扩频时钟信号与分频器输出信号的频率差与相位差，并产生电压信号至电荷泵。
步骤三，电荷泵对锁相环电路内驱动电容进行充放电，使得驱动电容两端的电压随着鉴频鉴相器检测出的频率差与相位差的变化而变化。
步骤四，驱动电容两端的电压通过低通滤波器进行滤波后产生控制电压，低通滤波器将控制电压传送至模数转换电路。
步骤五，模数转换电路通过外部提供的稳定的时钟信号对控制电压进行采样，通过采样的方式对控制电压进行模数转换。
步骤六，模数转换电路将采样后的信号传送至数字处理电路。
步骤七，数字处理电路对该模数转换电路输出的信号进行处理，并根据模数转换电路输出的信号判断高速串行数据传输系统中是否存在扩频时钟信号。
本发明扩频时钟信号检测系统及方法能够快速检测出高速串行数据传输系统中是否存在扩频时钟信号，进一步准确、快速的验证发送端发送的数据是否正确，调节时钟数据恢复电路工作于最佳参数，从而有效降低EMI辐射，本发明结构简单，且使用方便。
Claims (4)
1.一种扩频时钟信号检测系统，用于检测一高速串行数据传输系统中是否存在一扩频时钟信号，其特征在于：所述扩频时钟信号检测系统包括一用于降低所述高速串行数据传输系统中EMI辐射的扩频时钟电路、一与所述扩频时钟电路相连用于接收所述扩频时钟信号的锁相环电路、一与所述锁相环电路相连的模数转换电路及一与所述模数转换电路相连的数字处理电路，所述锁相环电路根据所述扩频时钟信号产生一控制电压，所述模数转换电路通过采样方式对所述控制电压进行模数转换，所述数字处理电路对所述模数转换电路输出的信号进行处理，并根据所述模数转换电路输出的信号判断所述高速串行数据传输系统中是否存在所述扩频时钟信号；所述锁相环电路包括一鉴频鉴相器、一与所述鉴频鉴相器相连的电荷泵、一与所述电荷泵相连的用于滤除高频信号的低通滤波器、一与所述低通滤波器相连的压控振荡器及一与所述压控振荡器及所述鉴频鉴相器相连的分频器；所述鉴频鉴相器检测所述扩频时钟信号与所述分频器输出信号的频率差与相位差，并产生一电压信号至所述电荷泵；所述电荷泵对所述锁相环电路内一驱动电容进行充放电，所述驱动电容两端的电压随着所述鉴频鉴相器检测出的频率差与相位差的变化而变化；所述驱动电容两端的电压通过所述低通滤波器进行滤波后产生所述控制电压，所述低通滤波器将所述控制电压输入至所述模数转换电路；所述扩频时钟电路验证所述高速串行数据传输系统中一发送端发送的数据是否正确；所述扩频时钟信号由所述扩频时钟电路将一输入信号经过扩频调制后输出。
2.一种扩频时钟信号检测方法，用于检测一高速串行数据传输系统中是否存在一扩频时钟信号，包括以下步骤：
一扩频时钟电路将一输入信号进行扩频调制后输入一锁相环电路；
所述锁相环电路中一鉴频鉴相器检测所述扩频时钟电路输出的扩频时钟信号与一分频器输出信号的频率差与相位差，并产生一电压信号至一电荷泵；
所述电荷泵对所述锁相环电路内一驱动电容进行充放电，使得所述驱动电容两端的电压随着所述鉴频鉴相器检测出的频率差与相位差的变化而变化；
所述驱动电容两端的电压通过一低通滤波器进行滤波后产生一控制电压，所述低通滤波器将所述控制电压传送至一模数转换电路；
所述模数转换电路通过外部提供的稳定的时钟信号对所述低通滤波器输出的控制电压进行采样；
所述模数转换电路将采样后的信号传送至一数字处理电路；及
所述数字处理电路对所述模数转换电路输出的信号进行处理，并根据所述模数转换电路输出的信号判断所述高速串行数据传输系统中是否存在所述扩频时钟信号。
3.如权利要求2所述的扩频时钟信号检测方法，其特征在于：所述扩频时钟信号由所述扩频时钟电路将一输入信号经过扩频调制后输出。
4.如权利要求2所述的扩频时钟信号检测方法，其特征在于：所述扩频时钟电路验证所述高速串行数据传输系统中一发送端发送的数据是否正确。
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