CN103019302A - 基于温度变化动态调整时序的方法、装置及网络设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于温度变化动态调整时序的方法及装置，该方法包括：A、启动针对同步接口的时序调整，获取当前最优时序，并记录所述当前最优时序对应的温度区间，其中，所述温度区间是根据所述同步接口的工作温度范围确定的；B、以设定的时间周期轮询环境温度，并确定轮询到的环境温度对应的温度区间；C、判断所述当前最优时序对应的温度区间与轮询到的环境温度对应的温度区间是否有交集，若是，执行步骤B；否则，执行步骤A。该方案可以保证应用同步接口的网络设备不会因为环境温度变化出错，从而提高网络设备的稳定性；并且通用性强，不用考虑同步接口的差异，针对所有的同步接口都适用。

Description

基于温度变化动态调整时序的方法、装置及网络设备

技术领域

本发明涉及计算机技术领域，尤指一种基于温度变化动态调整同步接口时序的方法、装置及网络设备。

背景技术

对于同步接口来说，信号的建立时间（Set Up Time，Tsu）与保持时间（HoldTime，Th）是两个重要的参数。Tsu是指在时钟沿到来之前数据从不稳定到稳定所需的时间，如果Tsu不满足要求，那么数据将不能在这个时钟沿被稳定的打入触发器；Th是指数据稳定后保持的时间，如果Th不满足要求，数据也不能被稳定的打入触发器。Tsu与Th之间的关系如图1所示，数据信号上升沿的80％处到时钟信号上升沿的80％处之间的时间长度为Tsu，时钟信号上升沿的80％处到数据信号下降沿的80％处之间的时间长度为Th，其中，数据信号相对时钟信号的Tsu、Th为同步接口的时序。

双倍速率同步动态随机存储器（Dual Date Rate Synchronous DynamicRandomAccess Memory，DDR SDRAM）是一类较为典型的同步接口，简称为DDR，DDR在时钟信号上升沿与下降沿各传输一次数据，这使得DDR的数据传输速率为传统SDRAM的两倍。DDR的发展经历了DDR—>DDR2—>DDR3的飞速变化，DDR的工作频率越来越高，时序越来越小，通常只有几百皮秒（ps）。例如DDR3-1600工作电压为1.5V时，Tsu最小值为170ps，Th最小值为120ps。

由于半导体中载流子的浓度及迁移率会随着环境温度的改变而发生变化，那么信号的上升下降时间以及信号的抖动也会随着环境温度改变而发生变化，这些变化直接导致不同温度下时序发生变化，这种因温度改变导致的时序变化一般在ps级。低速同步接口时序的裕量大，例如，频率100M的同步接口，Tsu、Th一般要求在纳秒级，因此温度变化对时序的影响基本可以忽略。但是从DDR的发展历程来看，高速同步接口的工作频率越来越高，时序的裕量也越来越小，Tsu、Th已经达到ps级，因此温度变化对时序的影响就不能忽略。而现有的高速同步接口的时序都是预先设定的且不能改变，当应用高速同步接口的网络设备工作环境温度变化时，高速同步接口的时序受到影响，由于预先设定的时序不能改变，这时就会出现读写错误、报文传输循环冗余校验码（Cyclic Redundancy Check，CRC）错误等等，过多的错误会直接导致网络设备重启，降低网络设备的稳定性。而目前尚不存在能够基于温度变化动态调整同步接口时序的方法。

发明内容

本发明实施例提供一种基于温度变化动态调整时序的方法、装置及网络设备，用以实现基于温度变化动态调整同步接口的时序来提高网络设备的稳定性。

一种基于温度变化动态调整时序的方法，包括：

A、启动针对同步接口的时序调整，获取当前最优时序，并记录所述当前最优时序对应的温度区间，其中，所述温度区间是根据所述同步接口的工作温度范围确定的；

B、以设定的时间周期轮询环境温度，并确定轮询到的环境温度对应的温度区间；

C、判断所述当前最优时序对应的温度区间与轮询到的环境温度对应的温度区间是否有交集，若是，执行步骤B；否则，执行步骤A。

一种基于温度变化动态调整时序的装置，包括：

获取单元，用于启动针对同步接口的时序调整，获取当前最优时序，并记录所述当前最优时序对应的温度区间，其中，所述温度区间是根据所述同步接口的工作温度范围确定的；

确定单元，用于以设定的时间周期轮询环境温度，并确定轮询到的环境温度对应的温度区间；

判定单元，用于判断所述当前最优时序对应的温度区间与轮询到的环境温度对应的温度区间是否有交集，若是，转向所述确定单元；否则，转向所述获取单元。

一种网络设备，包括上述基于温度变化动态调整时序的装置。

本发明有益效果如下：

本发明实施例提供的基于温度变化动态调整时序的方法、装置及网路设备，A、启动针对同步接口的时序调整，获取当前最优时序，并记录所述当前最优时序对应的温度区间，其中，所述温度区间是根据所述同步接口的工作温度范围确定的；B、以设定的时间周期轮询环境温度，并确定轮询到的环境温度对应的温度区间；C、判断所述当前最优时序对应的温度区间与轮询到的环境温度对应的温度区间是否有交集，若是，执行步骤B；否则，执行步骤A。该方案在获取当前最优时序并记录对应的温度区间后，可以设定的时间周期轮询环境温度，确定轮询到的环境温度对应的温度区间，然后根据当前最优时序对应的温度区间与轮询到的环境温度对应的温度区间是否有交集来确定是否需要重新启动针对同步接口的时序调整，当环境温度变化时可以及时调整同步接口的时序，这样就可以保证应用同步接口的网络设备不会因为环境温度变化出错，从而提高网络设备的稳定性；该方案通用性强，不用考虑同步接口的差异，针对所有的同步接口都适用。

附图说明

图1为现有技术中建立时间与保持时间之间的关系的示意图；

图2为本发明实施例中基于温度变化动态调整时序的方法的流程图；

图3为本发明实施例中确定出的温度区间的示意图；

图4为本发明实施例中获取当前最优时序的方法流程图；

图5为本发明实施例中基于温度变化动态调整时序的装置的结构示意图；

图6为本发明实施例中优选的基于温度变化动态调整时序的装置的结构示意图；

图7为本发明实施例中优选的获取当前最优时序的方法流程图。

具体实施方式

为了实现基于温度变化动态调整同步接口的时序来提高网络设备的稳定性，本发明实施例提供一种基于温度变化动态调整时序的方法，该方法的流程如图2所示，具体执行步骤如下：

S20：启动针对同步接口的时序调整，获取当前最优时序，并记录当前最优时序对应的温度区间，其中，温度区间是根据同步接口的工作温度范围确定的。

现有技术中同步接口的时序都是预先设定的，一旦设定就不能改变，在本发明中，同步接口的时序是可以动态调整的，首先在应用同步接口的网络设备启动后，就启动一次针对同步接口的时序调整，获取当前最优时序，并记录最优时序对应的温度区间。

同步接口有一定的工作温度范围，可以根据这个工作温度范围来确定温度区间。

具体的，上述S20中的温度区间的确定过程，具体包括：将同步接口的工作温度范围等分为设定个数的初始温度区间；将每个初始温度区间的最小值减少设定温度，将每个初始温度区间的最大值增加设定温度，得到温度区间。

具体的，上述S20中的记录当前最优时序对应的温度区间，具体包括：确定获取当前最优时序时的环境温度；将包含获取当前最优时序时的环境温度的温度区间作为当前最优时序配置对应的温度区间。

假设同步接口的工作温度范围为0到50度，将这个工作温度范围均等的划分为N个温度区间，则每个温度区间的跨度就是T=50/N。因此0—T为初始温度区间一，T—2T为初始温度区间二，依次类推。但是特别的，为了防止环境温度在温度区间交界处波动导致频繁启动动态调整同步接口的时序，本发明特别定义了一个设定温度，也可以称为迟滞温度△T，设定温度可以依据实际需要进行设定，△T可以取从0到每个温度区间的跨度之间的数据，较优的可以选取每个区间温度跨度的20％。这样初始温度区间一变化成温度区间一(0-△T)—(T+△T)，初始温度区间二变化为温度区间二(T-△T)—(2T+△T)，依此类推。这样，如图3所示，相邻的两个温度区间就存在交集。

S21：以设定的时间周期轮询环境温度，并确定轮询到的环境温度对应的温度区间。

以设定的时间周期来轮询环境温度，可以通过温度传感器来轮询，每轮询到一个环境温度，就确定这个环境温度对应的温度区间。其中，设定的时间周期可以依据实际情况来确定，例如，当环境温度变化不大时，可以将设定的时间周期设定的大一些，当环境温度变化较大时，可以将设定的时间周期设定的小一些。

例如，轮询的当前环境温度处于T±△T内，则该环境温度对应的温度区间有两个，分别是温度区间一及温度区间二。如果当前环境温度处于T-△T到0-△T间，则该环境温度只对应温度区间一。

S22：判断当前最优时序对应的温度区间与轮询到的环境温度对应的温度区间是否有交集，若是，执行S21；否则，执行S20。

判断当前最优时序对应的温度区间与轮询到的环境温度对应的温度区间是否有交集，若有交集，可以保持当前最优时序，继续轮询环境温度；若没有交集，证明当前最优时序已经不适合轮询到的环境温度，需要重新获取轮询到的环境温度下的最优时序。

继续沿用上例，如果轮询的当前环境温度对应的温度区间为温度区间一及温度区间二，若当前最优时序对应的温度区间为温度区间三，那么当前最优时序对应的温度区间与轮询到的环境温度对应的温度区间没有交集，需要重新启动针对同步接口的时序调整；若当前最优时序对应的温度区间为温度区间二，那么当前最优时序对应的温度区间与轮询到的环境温度对应的温度区间有交集，保持当前最优时序，继续轮询环境温度即可。

该方案在获取当前最优时序并记录对应的温度区间后，可以设定的时间周期轮询环境温度，确定轮询到的环境温度对应的温度区间，然后根据当前最优时序对应的温度区间与轮询到的环境温度对应的温度区间是否有交集来确定是否需要重新启动针对同步接口的时序调整，当环境温度变化时可以及时调整同步接口的时序，这样就可以保证应用同步接口的网络设备不会因为环境温度变化出错，从而提高网络设备的稳定性；该方案通用性强，不用考虑同步接口的差异，针对所有的同步接口都适用。

具体的，上述S20中的启动针对同步接口的时序调整，获取当前最优时序，如图4所示，具体包括如下步骤：

S201：在时序调整模式下，保持时钟信号不变，将数据信号相对于时钟信号的建立时间减小设定时间，将数据信号相对于时钟信号的保持时间增大设定时间，得到同步接口的当前测试时序，减小设定时间后的建立时间和增加设定时间后的保持时间组成同步接口的当前测试时序。

本发明中可以有两个模式，一个是时序调整模式，接收的是测试数据，一个是正常工作模式，接收的是正常数据。

设定时间可以依据实际需要进行设定，可以根据同步接口的时序的数量级来确定，例如，同步接口的时序的数量级为ms级的，可以将设定时间设定为1ms、2ms、3ms……等等，同步接口的时序的数量级为ps级时，可以将设定时间设定为1ps、2ps、3ps……等等。

S202：以同步接口的当前测试时序将测试数据写入同步接口中。

为了不影响正常数据的存储，可以在同步接口中单独划分出一个区域来写入测试数据。

S203：读取写入同步接口的数据，比较读取的数据与测试数据是否一致，若是，执行S204；否则，执行S205。

S204：同步接口的当前测试时序合格，执行S206。

可以将同步接口的当前测试时序标记为PASS。

S205：同步接口的当前测试时序不合格，执行S206。

可以将同步接口的当前测试时序标记为FAIL。

S206：判断减小设定时间后的建立时间是否等于建立时间的最小值，若是，执行S207；否则，执行S201。

如果判断减小设定时间后的建立时间等于建立时间的最小值，也就是说建立时间已经到了允许的最小值，就可以获取当前最优时序了，若没有可以继续将测试数据写入同步接口，并将从同步接口读取的数据与测试数据进行比较。

S207：从合格的测试时序中获取当前最优时序。

同步接口合格的测试时序可能会有很多个，可以选取中间的测试时序作为当前最优时序，当然也可以采用现有技术中的方法来确定，这里不再赘述。

具体的，上述S201中的将数据信号相对于时钟信号的建立时间减小设定时间，具体包括：将数据通道的相位延迟单元中的延迟单元的个数增加设定值。

可以通过增加数据通道的相位延迟单元中的延迟单元的个数来减小建立时间，一次可以增加1个延迟单元，也可以增加2个延迟单元、3个延迟单元……设定值可以依据实际需要确定。

上述S206中的判断减小设定时间后的建立时间是否等于建立时间的最小值，具体包括：判断增加设定值后的延迟单元的个数是否等于相位延迟单元中的延迟单元的最大个数。

基于同一发明构思，本发明实施例提供一种基于温度变化动态调整时序的装置，该装置可以设置在网络设备中，结构如图5所示，包括：

获取单元50，用于启动针对同步接口的时序调整，获取当前最优时序，并记录当前最优时序对应的温度区间，其中，温度区间是根据同步接口的工作温度范围确定的。

确定单元51，用于以设定的时间周期轮询环境温度，并确定轮询到的环境温度对应的温度区间。

判定单元52，用于判断当前最优时序对应的温度区间与轮询到的环境温度对应的温度区间是否有交集，若是，转向确定单元51；否则，转向获取单元50。

具体的，上述获取单元50，用于确定温度区间，具体用于：将同步接口的工作温度范围等分为设定个数的初始温度区间；将每个初始温度区间的最小值减少设定温度，将每个初始温度区间的最大值增加设定温度，得到温度区间。

具体的，上述获取单元50，用于启动针对同步接口的时序调整，获取当前最优时序，具体用于：A1、在时序调整模式下，保持时钟信号不变，将数据信号相对于时钟信号的建立时间减小设定时间，将数据信号相对于时钟信号的保持时间增大设定时间，得到同步接口的当前测试时序，减小设定时间后的建立时间和增加设定时间后的保持时间组成同步接口的当前测试时序；A2、以同步接口的当前测试时序将测试数据写入同步接口中；A3、读取写入同步接口的数据，比较读取的数据与测试数据是否一致，若是，同步接口的当前测试时序合格；否则，同步接口的当前测试时序不合格；A4、判断减小设定时间后的建立时间是否等于建立时间的最小值，若是，执行A5；否则，执行A1；A5、从合格的测试时序中获取当前最优时序。

具体的，上述获取单元50，用于将数据信号相对于时钟信号的建立时间减小设定时间，具体用于：将数据通道的相位延迟单元中的延迟单元的个数增加设定值。

上述获取单元50，用于判断减小设定时间后的建立时间是否等于建立时间的最小值，具体用于：判断增加设定值后的延迟单元的个数是否等于相位延迟单元中的延迟单元的最大个数。

具体的，上述获取单元50，用于记录当前最优时序对应的温度区间，具体用于：确定获取当前最优时序时的环境温度；将包含获取当前最优时序时的环境温度的温度区间作为当前最优时序配置对应的温度区间。

下面以介绍一种优选的基于温度变化动态调整时序的装置，该装置可以是中央微处理器（Central Processing Unit，CPU）60，结构如图6所示，其中，还示出了同步接口为DDR61，温度传感器62用来获取环境温度。

CPU60包含伪随机序列发生器500、读写测试选择器501、相位延迟单元502、相位延迟单元503、相位选择器504、相位选择器505、读写较验单元506、判断及控制单元507、确定单元51和判定单元52，其中，伪随机序列发生器500、读写测试选择器501、相位延迟单元502、相位延迟单元503、相位选择器504、相位选择器505、读写较验单元506、判断及控制单元507相当于图5中的获取单元50。通过这些单元来实现基于温度变化对DDR时序进行动态调整。CPU通过I2C接口获取外部温度传感器的温度，此温度作为决定是否启动一次动态时序调整的依据。

DDR61是CPU外挂的存储器，通过CPU来对写入DDR的数据的时序进行动态时序调整。图6中以CLK及DATA信号为例说明DDR的时序调整过程。

温度传感器62用来测试环境温度，可以实时感知外部环境温度，并通过I2C接口将环境温度传送给CPU。

下面详细说明基于图6获取当前最优时序的方法，该方法的流程如图7所示，具体步骤如下：

S701：保持时钟通道的相位延迟单元503不变，判断及控制单元507通过CTRL2信号控制相位选择器504选择数据通道的相位延迟单元502中的i个延迟单元（初始i=1）。

通过控制数据通道相位延迟单元502中的延迟单元的个数，可以达到调整数据信号相对于时钟信号的建立时间和保持时间的目的。i表示当前选择的延迟单元的个数，相位延迟单元502中，每个延迟单元的时间延迟量M是一定的，每增加一个延迟单元，时间延迟量也增加M。如图1所示，i增大，也就意味着数据信号相对于时钟信号的时间延迟增大，反应在如1中就是数据信号相对于时钟信号向右移动，那么，数据信号相对于时钟信号的建立时间缩短，而保持时间延长；反之，i减小，也就意味着数据信号相对于时钟信号的时间延迟量越小，反应在图1中就是数据信号相对于时钟信号向左移动，那么，数据信号相对时钟信号的建立时间延长，保持时间缩短。

S702：判断及控制单元507通过CTRL1信号控制读写测试选择器501选通伪随机序列发生器500产生测试数据，DDR61进入时序调整模式。

S703：判断及控制单元507将伪随机序列发生器500产生的测试数据写入读写校验单元506暂时保存。

保存测试数据的目的是为了后面和回读的写入DDR61的数据作比较。使用伪随机序列发生器500的目的是为了使测试数据的变化足够大，保证测试数据的随机性。

S704：判断及控制单元507控制以当前相位延迟量对应的时序将测试数据写入DDR61的临时测试区域。

为了避免影响正常的数据业务，在DDR61划分出逻辑上一个临时测试区域，可以在CPU60启动后就划分，也可以在切换至时序调整模式时划分。

S705：判断及控制单元507控制回读写入DDR61的测试数据，并写入读写校验单元506。

S706：读写校验单元将506将回读的测试数据与原先保存的测试数据进行比较，输出比较结果，比较结果一致定义为PASS，比较结果不一致定义为FAIL。

S707：判断i=N，若是，执行S709，否则，执行S708。

S708：将i增加1，继续执行S701。

N为相位延迟单元中延迟单元的最大个数，i表示当前选择的延迟单元的个数。如果i=N，表明所有延迟量都经过了测试，进入S708，如果i<N，表明未完成所有延迟量测试，则将i增加1，跳转到S701继续执行。

S709：从N次测试中筛选出当前最优时序，判断及控制单元507通过CTRL1信号控制读写测试选择器501选择正常工作模式（DATA INNER），DDR61也恢复正常工作模式。

该方案可以实现将DDR时序调整到最优状态，方法通用性强，能够有效解决芯片的个体差异，批次差异，能有效的提高应用DDR网络设备的可靠性。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (11)

1.一种基于温度变化动态调整时序的方法，其特征在于，包括：

A、启动针对同步接口的时序调整，获取当前最优时序，并记录所述当前最优时序对应的温度区间，其中，所述温度区间是根据所述同步接口的工作温度范围确定的；

B、以设定的时间周期轮询环境温度，并确定轮询到的环境温度对应的温度区间；

C、判断所述当前最优时序对应的温度区间与轮询到的环境温度对应的温度区间是否有交集，若是，执行步骤B；否则，执行步骤A。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述温度区间的确定过程，具体包括：

将所述同步接口的工作温度范围等分为设定个数的初始温度区间；

将每个所述初始温度区间的最小值减少设定温度，将每个所述初始温度区间的最大值增加所述设定温度，得到所述温度区间。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，启动针对同步接口的时序调整，获取当前最优时序，具体包括：

A1、在时序调整模式下，保持时钟信号不变，将数据信号相对于所述时钟信号的建立时间减小设定时间，将所述数据信号相对于所述时钟信号的保持时间增大所述设定时间，减小所述设定时间后的建立时间和增加所述设定时间后的保持时间组成所述同步接口的当前测试时序；

A2、以所述同步接口的当前测试时序将测试数据写入所述同步接口中；

A3、读取写入所述同步接口的数据，比较读取的数据与所述测试数据是否一致，若是，所述同步接口的当前测试时序合格；否则，所述同步接口的当前测试时序不合格；

A4、判断减小设定时间后的建立时间是否等于所述建立时间的最小值，若是，执行A5；否则，执行A1；

A5、从合格的测试时序中获取当前最优时序。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，将数据信号相对于所述时钟信号的建立时间减小设定时间，具体包括：

将数据通道的相位延迟单元中的延迟单元的个数增加设定值；

判断减小设定时间后的建立时间是否等于所述建立时间的最小值，具体包括：

判断增加设定值后的延迟单元的个数是否等于所述相位延迟单元中的延迟单元的最大个数。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，记录所述当前最优时序对应的温度区间，具体包括：

确定获取所述当前最优时序时的环境温度；

将包含获取所述当前最优时序时的环境温度的温度区间作为所述当前最优时序配置对应的温度区间。

6.一种基于温度变化动态调整时序的装置，其特征在于，包括：

获取单元，用于启动针对同步接口的时序调整，获取当前最优时序，并记录所述当前最优时序对应的温度区间，其中，所述温度区间是根据所述同步接口的工作温度范围确定的；

确定单元，用于以设定的时间周期轮询环境温度，并确定轮询到的环境温度对应的温度区间；

判定单元，用于判断所述当前最优时序对应的温度区间与轮询到的环境温度对应的温度区间是否有交集，若是，转向所述确定单元；否则，转向所述获取单元。

7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述获取单元，用于确定温度区间，具体用于：

将所述同步接口的工作温度范围等分为设定个数的初始温度区间；

将每个所述初始温度区间的最小值减少设定温度，将每个所述初始温度区间的最大值增加所述设定温度，得到所述温度区间。

8.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述获取单元，用于启动针对同步接口的时序调整，获取当前最优时序，具体用于：

A1、在时序调整模式下，保持时钟信号不变，将数据信号相对于所述时钟信号的建立时间减小设定时间，将所述数据信号相对于所述时钟信号的保持时间增大所述设定时间，得到所述同步接口的当前测试时序，减小所述设定时间后的建立时间和增加所述设定时间后的保持时间组成所述同步接口的当前测试时序；

A2、以所述同步接口的当前测试时序将测试数据写入所述同步接口中；

A3、读取写入所述同步接口的数据，比较读取的数据与所述测试数据是否一致，若是，所述同步接口的当前测试时序合格；否则，所述同步接口的当前测试时序不合格；

A4、判断减小设定时间后的建立时间是否等于所述建立时间的最小值，若是，执行A5；否则，执行A1；

A5、从合格的测试时序中获取当前最优时序。

9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述获取单元，用于将数据信号相对于所述时钟信号的建立时间减小设定时间，具体用于：将数据通道的相位延迟单元中的延迟单元的个数增加设定值；

所述获取单元，用于判断减小设定时间后的建立时间是否等于所述建立时间的最小值，具体用于：判断增加设定值后的延迟单元的个数是否等于所述相位延迟单元中的延迟单元的最大个数。

10.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述获取单元，用于记录所述当前最优时序对应的温度区间，具体用于：

确定获取所述当前最优时序时的环境温度；

将包含获取所述当前最优时序时的环境温度的温度区间作为所述当前最优时序配置对应的温度区间。

11.一种网络设备，其特征在于，包括如权利要求6-10任一所述的基于温度变化动态调整时序的装置。

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