CN102684814A - 一种跨时钟域信号传输方法、装置及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明适用于通信领域，提供了一种跨时钟域信号传输方法、装置及系统，所述方法包括下述步骤：将高频时钟域的数据配置信号发送至低频时钟域进行锁存；每当高频时钟域进行了数据重配置时，生成相应的重配置标识，直至低频时钟域返回应答信号，所述重配置标识用于标明高频时钟域进行了数据重配置；根据所述重配置标识，对所述数据配置信号进行更新，并将更新后的数据配置信号发送至低频时钟域进行锁存。本发明中，在高频时钟域进行了一次数据配置之后，且在低频时钟域未返回应答信号之前，若在高频时钟域产生了数据重配置行为，则通过检测生成的重配置标识，对配置数据进行更新，使得低频时钟域能够接收到最新的配置数据，避免最新配置数据的丢失。
Description
技术领域
本发明属于通信领域，尤其涉及一种跨时钟域信号传输方法、装置及系统。
背景技术
在复杂的数字电路系统中，只涉及单个时钟域的设计并不多，往往需要在多个时钟域间进行跨时钟域的信号传输，此时，若存在一个高频时钟域和一个低频时钟域，且两个时钟域的时钟频率差别较大时，高频时钟域在一个低频时钟周期内可能已经经历了多个高频时钟周期，且在此期间进行了多次数据配置，在这种情况下，若采用传统的跨时钟域握手信号方式进行信号传输，容易造成数据配置错误、配置数据丢失等问题。
以200MHz的高频时钟域和32.768KHz的低频时钟域之间的跨时钟域信号传输为例，通常，为了避免亚稳态问题，会对数据总线在低频时钟域进行两级锁存，那么从高频时钟域产生第一次数据配置到低频时钟域返回第一个应答信号最少需要2个低频时钟周期，而在此期间，高频时钟域可以在任意时刻进行多次数据配置。假如采用传统的握手信号，如图1所示，当高频时钟域在F区间产生了一次有效的数据配置，那么在低频时钟域的上升沿将会采样到F区间的这次数据配置，由于此时低频时钟域的应答信号还没有产生，因此当高频时钟域在C区间进行再次的数据配置时，F区间的这次数据配置并不会被撤销，由此便带来了系统最新数据配置信息的丢失。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种跨时钟域信号传输方法，旨在解决现有的跨时钟域信号传输方法容易导致数据配置错误或者配置数据丢失的问题。
本发明实施例是这样实现的，一种跨时钟域信号传输方法，所述方法包括下述步骤：
将高频时钟域的数据配置信号发送至低频时钟域进行锁存；
每当高频时钟域进行了数据重配置时，生成相应的重配置标识，直至低频时钟域返回应答信号，所述重配置标识用于标明高频时钟域进行了数据重配置；
根据所述重配置标识，对所述数据配置信号进行更新，并将更新后的数据配置信号发送至低频时钟域进行锁存。
本发明实施例的另一目的在于提供一种跨时钟域信号传输装置，所述装置包括：
数据配置信号传输电路，用于将高频时钟域的数据配置信号发送至低频时钟域进行锁存；
重配置标识生成电路，用于在高频时钟域进行了数据重配置时，生成相应的重配置标识；
数据配置信号更新电路，用于根据重配置标识，对数据配置信号进行更新。
本发明实施例的另一目的在于提供一种包含上述跨时钟域信号传输装置的系统。
本发明实施例中，在高频时钟域进行了一次数据配置之后，且在低频时钟域未返回应答信号之前，若在高频时钟域产生了数据重配置行为，则通过检测生成的重配置标识，对配置数据进行及时更新，使得低频时钟域能够接收到最新的配置数据，避免最新配置数据的丢失。
附图说明
图1是现有技术提供的跨时钟域信号传输的时序图；
图2是本发明第一实施例提供的跨时钟域信号传输方法的实现流程图；
图3是本发明第二实施例提供的跨时钟域信号传输方法的实现流程图；
图4是本发明第三实施例提供的跨时钟域信号传输装置的结构图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明实施例中，在高频时钟域进行了一次数据配置之后，且在低频时钟域未返回应答信号之前，若在高频时钟域产生了数据重配置行为，则通过检测生成的重配置标识，对配置数据进行及时更新，使得低频时钟域能够接收到最新的配置数据，避免最新配置数据的丢失。
图2示出了本发明第一实施例提供的跨时钟域信号传输方法的实现流程，详述如下：
在步骤S201中，将高频时钟域的数据配置信号发送至低频时钟域进行锁存。
由于高频时钟域与低频时钟域存在着较大的频率差，对于低频时钟域而言，来自高频时钟域的信号有可能在任何时刻发生变化，因此需要在低频时钟域对接收到的高频时钟域信号进行同步锁存，以消除亚稳态。低频时钟域根据同步到的有效配置信息产生应答信号输出到高频时钟域，高频时钟域同步到应答信号后，便完成了一次信号传输。因此，在本发明实施例中，当高频时钟域产生了一次数据配置行为后，会同时生成包含了配置数据和相应的配置有效标识的数据配置信号，并通过数据总线将其发送至低频时钟域进行锁存。其中，配置有效标识用于标明该数据配置信号所包含的配置数据的有效。
在步骤S202中，在低频时钟域返回应答信号之前，每当高频时钟域进行了数据重配置时，生成相应的重配置标识，所述重配置标识用于标明高频时钟域进行了数据重配置。
在本发明实施例中，当高频时钟域进行了一次数据配置行为后，将产生的相应配置数据和配置有效标识输出到低频时钟域，在低频时钟域返回应答信号之前，需要对高频时钟域的数据重配置行为进行检测，避免错失配置数据的更新情况。一旦检测到高频时钟域在此期间进行了数据重配置时，便生成一个重配置标识，当重配置标识有效时，会将当前的配置有效标识置为无效，然后再重新产生一个与更新的配置数据相匹配的新的配置有效标识，以表示当前数据配置信号中的配置数据才是有效的配置数据。
在本发明实施例中，通过检测是否对配置寄存器进行了写操作，以及当前对配置寄存器进行的写操作和前一次对配置寄存器进行的写操作之间的时间关系来判断高频时钟域内是否发生了重配置行为。
在步骤S203中，根据所述重配置标识，对所述数据配置信号进行更新，并将更新后的数据配置信号发送至低频时钟域进行锁存。
在本发明实施例中，根据步骤S202中生成的重配置标识，对送入低频时钟域进行锁存的数据配置信号进行更新，即更新数据配置信号中的配置数据和相应的配置有效标识。其具体的更新步骤如图3所示，在此不再赘述。
在本发明实施例中，通过检测高频时钟域的数据重配置行为，生成相应的重配置标识，并根据该重配置标识对送入低频时钟域进行锁存的数据配置信号进行及时更新，使得低频时钟域能够采用最新的数据配置信息进行相应的信号处理工作，避免了最新数据配置信息的丢失。
图3示出了本发明第二实施例提供的跨时钟域信号传输方法的实现流程，该实施例是对本发明第一实施例步骤S203的细化，其具体实现流程详述如下：
在步骤S301中，撤销数据配置信号中的配置有效标识。
在生成了重配置标识后，首先根据重配置标识撤销当前数据配置信号中的配置有效标识。
在步骤S302中，更新数据配置信号中的配置数据，同时生成新的配置有效标识。
根据高频时钟域的最近一次数据配置结果，对数据配置信号中的配置数据进行更新，并通过重配置标识在该数据配置信号中生成相应的新的配置有效标识，以标明当前数据配置信号中配置数据的有效性。在本发明实施例中，在低频时钟域返回应答信号之前，若检测到新的配置有效标识，便会重新启动一个配置数据采样过程，及时地接收到最新的配置数据。
在本发明实施例中，一旦接收到来自低频时钟域返回的应答信号，便表明低频时钟域已经完成了对该数据配置信号的接收，由此完成了一次信号传输。因此，在高频时钟域接收到低频时钟域返回应答信号之后，便对当前数据配置信号中的配置有效标识进行撤销，以便进行下一次的数据配置行为。
图4示出了本发明第三实施例提供的跨时钟域信号传输装置的结构，为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分。
参照图4，该跨时钟域信号传输装置可以位于全球卫星定位系统(GlobalPositioning System，GPS)等跨时钟域信号传输系统中，为运行上述跨时钟域信号传输系统中的硬件电路单元、软件单元或者软硬件结合的单元，其中，该跨时钟域信号传输装置包括了：
数据配置信号传输电路41，该数据配置信号传输电路将高频时钟域产生的数据配置信号发送至低频时钟域，并在低频时钟域进行锁存。
重配置标识生成电路42，在高频时钟域产生了数据配置行为之后且低频时钟域还未返回应答信号之前，每当高频时钟域进行了数据重配置时，生成相应的重配置标识，用于标明高频时钟域进行了数据重配置。
数据配置信号更新电路43，根据重配置标识生成电路42生成的重配置标识，在高频时钟域产生了数据重配置行为后，对发送至低频时钟域的数据配置信号进行更新。
在本发明实施例中，经过数据配置信号更新电路43更新的数据配置信号再次通过数据配置信号传输电路41发送至低频时钟域，以进行锁存。因此，每当高频时钟域进行了一次数据重配置时，便对数据配置信号进行一次更新，以便低频时钟域能够在该次信号传输过程中接收到最新的配置数据。
该跨时钟域信号传输装置还包括了配置有效标识生成电路44，其生成的配置有效标识能够标明其所在数据配置信号中的配置数据有效。
在本发明实施例中，当通过数据配置信号更新电路43对数据配置信号进行更新时，该装置还包括了：
配置有效标识撤销电路45，以撤销数据配置信号中的配置有效标识。
配置数据更新电路46，根据高频时钟域在数据重配置更新的配置数据，对数据配置信号中的配置数据进行更新。
在本发明实施例中，通过配置数据更新电路46对配置数据进行了更新的同时，利用配置有效标识生成电路44生成新的配置有效标识，与更新的配置数据一起作为更新后的数据配置信号，发送至低频时钟域进行锁存。
该装置还包括了应答信号检测电路47，以检测低频时钟域是否返回了应答信号，当检测到低频时钟域返回了应答信号时，便得知该次信号传输过程完成，由此通知配置有效标识撤销电路45对当前数据配置信号中的配置有效标识进行撤销，以方便下一次数据配置行为的进行。
在具体的应用中，本发明实施例能够应用于GPS系统在热启动过程中，通过获取到的卫星星历数据快速地对时间进行获取，或者应用于为GPS系统提供相对独立的系统时间校准及精度功能，避免依赖系统的实时时钟。同时，本发明实施例还能够应用于软件配置操作中，在不用关注硬件电路的任何状态和参数的条件下，随时、及时地获取到软件的最新配置参数，节省了查询和等待时间，大大提高了软件操作的效率。其具体的应用在此不作限定。
本发明实施例中，在进行跨时钟域的信号传输时，当高频时钟域进行了一次数据配置之后，且在低频时钟域未返回应答信号之前，若在高频时钟域产生了数据重配置行为，则可以通过检测逻辑产生重配置标识，在重配置标识有效时，会对配置信息进行更新，避免最新配置数据的丢失。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种跨时钟域信号传输方法，其特征在于，所述方法包括下述步骤：
将高频时钟域的数据配置信号发送至低频时钟域进行锁存；
每当高频时钟域进行了数据重配置时，生成相应的重配置标识，直至低频时钟域返回应答信号，所述重配置标识用于标明高频时钟域进行了数据重配置；
根据所述重配置标识，对所述数据配置信号进行更新，并将更新后的数据配置信号发送至低频时钟域进行锁存。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述数据配置信号包括配置数据和配置有效标识，所述配置有效标识用于标明所述配置数据有效。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述根据所述重配置标识，对所述数据配置信号进行更新的步骤具体为：
撤销所述数据配置信号中的配置有效标识；
更新所述数据配置信号中的配置数据，同时生成新的配置有效标识。
4.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括下述步骤：
在低频时钟域返回应答信号后，撤销数据配置信号中的配置有效标识。
5.一种跨时钟域信号传输装置，其特征在于，所述装置包括：
数据配置信号传输电路，用于将高频时钟域的数据配置信号发送至低频时钟域进行锁存；
重配置标识生成电路，用于在高频时钟域进行了数据重配置时，生成相应的重配置标识；
数据配置信号更新电路，用于根据重配置标识，对数据配置信号进行更新。
6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
配置有效标识生成电路，用于生成标明数据配置信号中的配置数据有效的配置有效标识。
7.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
配置有效标识撤销电路，用于撤销数据配置信号中的配置有效标识；
配置数据更新电路，用于更新数据配置信号中的配置数据。
8.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
应答信号检测电路，用于检测低频时钟域是否返回了应答信号。
9.一种包含权利要求5至8任一项所述的跨时钟域信号传输装置的系统。
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