CN103840934A - 一种基于时钟自动恢复的开销传递方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于时钟自动恢复的开销传递方法及装置，涉及无线接入网的IPRAN设备领域。方法包括：接收数据，通过一个包含8分频同步计数器的高速钟对数据进行采样，所述高速钟的速率比接收数据的频率高至少8倍；捕捉数据的翻转边缘；通过数据的翻转边缘对高速钟的8分频同步计数器清零、并开始循环计数，每次计数后，取8分频同步计数器的中间值，作为产生本地时钟的翻转边缘；将所有本地时钟的翻转边缘形成定时相位时钟；通过所述定时相位时钟对接收的数据再次定时，产生定时时钟数据；通过所述定时相位时钟和定时时钟数据进行数据的处理操作。本发明不仅缩短了开发时间，而且操作过程比较简单。

Description

一种基于时钟自动恢复的开销传递方法及装置
技术领域
本发明涉及无线接入网的IPRAN设备领域，具体涉及一种基于时钟自动恢复的开销传递方法及装置。
背景技术
在光网络的各种设备中，业务盘之间的开销传递是不可缺少的；目前，业务盘之间的开销传递一般以主控盘为中心。开销传递时，所有单盘均以主控盘发出的时钟作为数据收发时钟，所有单盘均以主控盘发出的同步8kh信号作为帧定位信号，帧定位信号的速率一般为1MHZ～4MHZ。参见图1所示，CLK为系统时钟，SFP为8kh帧定位信号，DATABUS为开销总线。DATABUS的数据由CLK产生，在SFP的125us周期内有n个多比特，一个时隙单位占连续的m（m<n）个连续比特，不同槽位分配不同时隙的位置，通过不同的时隙传递业务盘所需的开销字节；每种开销占用一根硬件连线，不同槽位占用不同时隙。
现有的业务盘之间的开销传递的方法使用时，不仅数据结构比较简单，传输速率较低，而且传输比较准确，但是，现有的业务盘之间的开销传递的方法存在以下缺陷：
随着社会的发展，人们的开销传递数量的要求越来越高。为了增加开销传递数量，需要将CLK的传输速率提高至25MHz，以使得每个8K时钟周期内能够传递3125bit。随着光网络设备容量的增加，业务盘的数量也大量增加，业务盘的系统背板和单盘面积越来越大；信号在面积较大的业务盘内和系统背板的走线延时越来越长。因此，主控盘发出的时钟和数据到达各槽位业务盘的延时参差不齐，业务盘需要通过重复开发不同版本的FPGA（Field－Programmable Gate Array，现场可编程门阵列）兼容各种形态的设备，增加了开发时间，而且通过不同版本的FPGA兼容各种形态的设备的操作过程比较复杂。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种基于时钟自动恢复的开销传递方法及装置，不仅缩短了开发时间，而且操作过程比较简单。
为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：一种基于时钟自动恢复的开销传递方法，包括以下步骤：
A、接收数据，通过一个包含8分频同步计数器的高速钟对数据进行采样，所述高速钟的速率比接收数据的频率高至少8倍；捕捉数据的翻转边缘；
B、通过数据的翻转边缘对高速钟的8分频同步计数器清零、并开始循环计数，每次计数后，取8分频同步计数器的中间值，作为产生本地时钟的翻转边缘；将所有本地时钟的翻转边缘形成定时相位时钟；
C、通过所述定时相位时钟对接收的数据再次定时，产生定时时钟数据；通过所述定时相位时钟和定时时钟数据进行数据的处理操作。
在上述技术方案的基础上，步骤A中所述数据为高级数据链路控制HDLC协议帧格式的数据。
在上述技术方案的基础上，步骤A中所述高速钟的速率比接收数据的频率高8倍。
在上述技术方案的基础上，步骤C中所述处理操作包括数据的同步校验操作。
一种应用于上述方法的基于时钟自动恢复的开销传递装置，包括顺次连接的数据翻转边缘模块、定时相位模块和定时模块；
数据翻转边缘模块，用于：接收数据，通过一个包含8分频同步计数器的高速钟对数据进行采样，所述高速钟的速率比接收数据的频率高至少8倍；捕捉数据的翻转边缘；
定时相位模块，用于：通过数据的翻转边缘对高速钟的8分频同步计数器清零、并开始循环计数，每次计数后，取8分频同步计数器的中间值，作为产生本地时钟的翻转边缘；将所有本地时钟的翻转边缘形成定时相位时钟；
定时模块，用于：通过所述定时相位时钟对接收的数据再次定时，产生定时时钟数据；通过所述定时相位时钟和定时时钟数据进行数据的处理操作。
在上述技术方案的基础上，所述数据翻转边缘模块接收的数据为HDLC协议帧格式。
在上述技术方案的基础上，所述高速钟的速率比接收数据的频率高8倍。
在上述技术方案的基础上，所述定时模块进行的数据的处理操作包括数据的同步校验操作。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
本发明使用时，因为处理数据的时钟是从数据中恢复的，所以时钟不会受到不同设备的数据延时差异影响；因此，本发明能够通过一个固定的版本子模块兼容各种形态的设备，不仅缩短了开发时间，而且操作过程比较简单。
附图说明
图1为背景技术中现有的背板总线的数据结构的时序图；
图2本发明实施例中检测伴随数据的时钟信号的时序图。
具体实施方式
以下结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明。
本发明实施例提供的一种基于时钟自动恢复的开销传递方法，包括以下步骤：
S1：接收HDLC（High-Level Data Link Control，高级数据链路控制）协议帧格式的数据，通过一个包含8分频同步计数器的高速钟对数据进行采样，所述高速钟的速率比接收数据的频率高至少8倍，本实施例中高速钟的速率比接收数据的频率高8倍；捕捉数据的翻转边缘。
S2：通过数据的翻转边缘对高速钟的8分频同步计数器清零、并开始循环计数，每次计数后，取8分频同步计数器的中间值，作为产生本地时钟的翻转边缘；将所有本地时钟的翻转边缘形成定时相位时钟，定时相位时钟能够与数据同步，并且能够与数据良好的匹配和定时。
S3：通过定时相位时钟对接收的数据再次定时，产生定时时钟数据。
S4：通过定时相位时钟和定时时钟数据进行数据的同步校验等其他数据处理操作。
参见图2所示，CLK为高速钟（技术时钟），data为数据，cnt【2:0】为8分频同步计数器的输出，cnt【2】为定时相位时钟。参见图2中CLK、data、cnt和cnt【2】的时序关系、以及时钟恢复原理可知，新产生的时钟质量取决于CLK的质量和data本身的质量。在CLK的质量和data本身的质量的得到保障的情况下，8分频同步计数器仅需一次校准清零，再生的时钟就满足要求。
但是，在实际应用中，由于硬件布局的布线干扰，参考钟质量的状态不理想等因素，需要对8分频同步计数器适时校准，即数据需要经常翻转，翻转越频繁再生时钟越准确。本发明接收的数据为HDLC协议的数据，HDLC协议中的帧标志符和“0”比特插入技术能够符合对8分频同步计数器适时校准的要求。
本发明实施例提供的基于时钟自动恢复的开销传递装置，包括顺次连接的数据翻转边缘模块、定时相位模块和定时模块。
数据翻转边缘模块，用于：接收HDLC协议帧格式的数据，通过一个包含8分频同步计数器的高速钟对数据进行采样，所述高速钟的速率比接收数据的频率高至少8倍，本实施例中高速钟的速率比接收数据的频率高8倍；捕捉数据的翻转边缘。
定时相位模块，用于：通过数据的翻转边缘对高速钟的8分频同步计数器清零、并开始循环计数，每次计数后，取8分频同步计数器的中间值，作为产生本地时钟的翻转边缘；将所有本地时钟的翻转边缘形成定时相位时钟。
定时模块，用于：通过所述定时相位时钟对接收的数据再次定时，产生定时时钟数据；通过所述定时相位时钟和定时时钟数据进行数据的同步校验等其他数据处理操作。
本发明不局限于上述实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围之内。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (8)

1.一种基于时钟自动恢复的开销传递方法，其特征在于，包括以下步骤：
A、接收数据，通过一个包含8分频同步计数器的高速钟对数据进行采样，所述高速钟的速率比接收数据的频率高至少8倍；捕捉数据的翻转边缘；
B、通过数据的翻转边缘对高速钟的8分频同步计数器清零、并开始循环计数，每次计数后，取8分频同步计数器的中间值，作为产生本地时钟的翻转边缘；将所有本地时钟的翻转边缘形成定时相位时钟；
C、通过所述定时相位时钟对接收的数据再次定时，产生定时时钟数据；通过所述定时相位时钟和定时时钟数据进行数据的处理操作。
2.如权利要求1所述的基于时钟自动恢复的开销传递方法，其特征在于：步骤A中所述数据为高级数据链路控制HDLC协议帧格式的数据。
3.如权利要求1所述的基于时钟自动恢复的开销传递方法，其特征在于：步骤A中所述高速钟的速率比接收数据的频率高8倍。
4.如权利要求1所述的基于时钟自动恢复的开销传递方法，其特征在于：步骤C中所述处理操作包括数据的同步校验操作。
5.如权利要求1至4任一项所述方法的基于时钟自动恢复的开销传递装置，其特征在于：包括顺次连接的数据翻转边缘模块、定时相位模块和定时模块；
数据翻转边缘模块，用于：接收数据，通过一个包含8分频同步计数器的高速钟对数据进行采样，所述高速钟的速率比接收数据的频率高至少8倍；捕捉数据的翻转边缘；
定时相位模块，用于：通过数据的翻转边缘对高速钟的8分频同步计数器清零、并开始循环计数，每次计数后，取8分频同步计数器的中间值，作为产生本地时钟的翻转边缘；将所有本地时钟的翻转边缘形成定时相位时钟；
定时模块，用于：通过所述定时相位时钟对接收的数据再次定时，产生定时时钟数据；通过所述定时相位时钟和定时时钟数据进行数据的处理操作。
6.如权利要求5所述的基于时钟自动恢复的开销传递装置，其特征在于：所述数据翻转边缘模块接收的数据为HDLC协议帧格式。
7.如权利要求5所述的基于时钟自动恢复的开销传递装置，其特征在于：所述高速钟的速率比接收数据的频率高8倍。
8.如权利要求5所述的基于时钟自动恢复的开销传递装置，其特征在于：所述定时模块进行的数据的处理操作包括数据的同步校验操作。
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