CN107040320B - 互联网接入装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种互联网接入装置，包括主控芯片及存储器芯片。主控芯片与存储器芯片利用第一时钟信号进行同步通信。主控芯片包括处理器及展频电路。处理器分别与展频电路、存储器芯片电连接。展频电路用于生成第二时钟信号并将第二时钟信号发送至所述处理器。其中，第二时钟信号是第一时钟信号展频后的信号。处理器利用第二时钟信号与存储器芯片进行同步通信。上述互联网接入装置将主控芯片与存储器芯片之间传输的时钟信号进行了展频处理，从而可以将集中在窄频带范围内的能量分散到设定的宽频带范围，降低了电磁辐射的峰值，从而可以降低电磁辐射对互联网接入装置内的其他电子线路及元器件产生的干扰。

Description

互联网接入装置

技术领域

本发明涉及互联网技术领域，特别是涉及一种互联网接入装置。

背景技术

互联网接入，是通过特定的信息采集与共享的传输通道，利用话线拨号接入等传输技术完成用户与广域网的高带宽、高速度的物理连接，例如电话线拨号接入、ADSL(Asymmetric Digital Subscriber Line，非对称数字用户线路)接入、光纤宽带接入等。互联网接入设备(例如调制解调器)的工作性能直接影响互联网接入的稳定性。

然而，在传统的互联网接入设备中，如果时钟信号频率较高且时钟信号的走线较长，时钟信号的走线就会辐射较强的能量，一旦能量的幅值达到一定程度就会形成电磁辐射，从而对互联网接入设备中的其他电子线路及元器件产生干扰，进而导致互联网接入设备工作异常。

发明内容

基于此，有必要针对如何改善互联网接入设备中时钟信号的走线辐射能量较强时会导致互联网接入设备工作异常的问题，提供一种互联网接入装置。

一种互联网接入装置，包括主控芯片及存储器芯片；所述主控芯片与所述存储器芯片利用第一时钟信号进行同步通信；所述主控芯片包括处理器及展频电路；所述处理器分别与所述展频电路、所述存储器芯片电连接；

所述展频电路用于生成第二时钟信号并将所述第二时钟信号发送至所述处理器；其中，所述第二时钟信号是所述第一时钟信号展频后的信号；所述处理器利用所述第二时钟信号与所述存储器芯片进行同步通信。

在其中一个实施例中，所述主控芯片还包括用于提供基频时钟信号的基频时钟发生器；所述基频时钟发生器与所述展频电路电连接；

所述展频电路用于根据所述基频时钟信号生成所述第二时钟信号。

在其中一个实施例中，所述基频时钟信号的频率介于40MHz至60MHz之间。

在其中一个实施例中，所述互联网接入装置还包括WiFi模块；所述WiFi模块的工作频率位于所述第二时钟信号的其中一个倍频信号的频段内；

并且，在连接于所述主控芯片与所述存储器芯片之间的所述第二时钟信号的走线上设有辐射吸收单元；其中，所述辐射吸收单元用于吸收所述第二时钟信号的走线辐射的能量。

在其中一个实施例中，所述辐射吸收单元为吸波材料。

在其中一个实施例中，所述第一时钟信号的频率介于190MHz至220MHz之间。

在其中一个实施例中，所述第二时钟信号的频率分布于(1-0.5％)f至(1+0.5％)f之间；其中，f为所述第一时钟信号的频率。

在其中一个实施例中，所述WiFi模块的工作频率为2.4GHz。

在其中一个实施例中，所述主控芯片为BCM63381芯片。

在其中一个实施例中，所述存储器芯片为DDR芯片。

上述互联网接入装置中，主控芯片包括处理器及展频电路，展频电路用于生成第二时钟信号(即第一时钟信号展频后的信号)并将第二时钟信号发送至处理器，处理器利用第二时钟信号与存储器芯片进行同步通信，因此上述互联网接入装置将主控芯片与存储器芯片之间传输的时钟信号进行了展频处理，从而可以将集中在窄频带范围内的能量分散到设定的宽频带范围，降低了电磁辐射的峰值，从而可以降低时钟信号的辐射对互联网接入装置内的其他电子线路及元器件产生的干扰。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他实施例的附图。

图1为一实施方式提供的互联网接入装置的框图；

图2为图1所示实施方式提供的互联网接入装置其中一个实施例的具体框图；

图3为图1所示实施方式的互联网接入装置中第一时钟信号与第二时钟信号的对比示意图；

图4为互联网接入装置为BCM63381时未展频前的辐射测试数据；

图5为互联网接入装置为BCM63381时对第一时钟信号进行展频后的辐射测试数据。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

一实施方式提供了一种互联网接入装置，例如为调制解调器或者集成有路由器、无线等功能的调制解调器等。请参考图1，互联网接入装置包括主控芯片100及存储器芯片200。其中，主控芯片100用来实现互联网接入，例如具备调制解调功能。具体地，主控芯片100可以为BCM63381芯片。BCM63381芯片一款专门用于家庭网关的xDSL(各种类型DSL(Digital Subscriber Line，数字用户线路)的总称)单芯片解决方案，该芯片可以提供更高的数据接入速率，同时可以降低xDSL的客户端设备成本。BCM63381芯片集成了ADSL(Asymmetric Digital Subscriber Line，非对称数字用户线路)、VDSL2(第二代VDSL(VeryHigh Speed Digital Subscriber Line，超高速数字用户线路))技术、快速以太网交换机以及一个PCI-E(PCI Express)接口，并且可以提供有线和无线互联网接入。存储器芯片200用来存储数据，例如为DDR(Dual Data Rate Synchronous Dynamic Random AccessMemory，双倍速率同步动态随机存储器)芯片。需要说明的是，互联网接入装置内部不限于包括上述两种芯片，还可以包括其他器件或芯片，例如flash存储器。

主控芯片100与存储器芯片200利用第一时钟信号进行同步通信。其中，第一时钟信号是指主控芯片100与存储器芯片200具有的同频同相的同步时钟信号，从而使得发收双方在同步时钟(即第一时钟信号)的控制下逐位发送或接收。另外，当第一时钟信号的频率(记为f)较高时，则基频f及倍频nf(n为自然数，且n>1)能量就会通过时钟信号走线辐射出去。第一时钟信号的频率例如为200MHz，这时，第一时钟信号的倍频为400MHz、600MHz、800MHz等。其中，800MHz的辐射能量高于200MHz、400MHz、600MHz。进一步地，主控芯片100与存储器芯片200之间传输的信号还可以有数据信号、地址信号和控制信号等信号。

本发明实施方式中，主控芯片100包括处理器110及展频电路120。处理器110分别与展频电路120、存储器芯片200电连接。展频电路120用于生成第二时钟信号并将第二时钟信号发送至处理器110。第二时钟信号是第一时钟信号展频后的信号，即第二时钟信号的频率f1介于(1-x％)f至(1+x％)f之间，其中，f为第一时钟信号的频率。请参考图3，左图为第一时钟信号的辐射能量示意图，右图为第二时钟信号的辐射能量示意图。因此，第二时钟信号相当于将第一时钟信号的能量分散到设定的宽频带范围，使能量由原来的f这个频点分布在(1-x％)f～(1+x％)f之间，那么根据能量守恒的定律，如果辐射出去的能量是一定的，则分布在(1-x％)f～(1+x％)f的平均能量势必就会降低。相应地，经过展频处理后，第一时钟信号的倍频能量也由原来的nf频点分布在(1-x％)nf～(1+x％)nf之间，即经过展频处理后倍频能量的幅值也降低了。

接下来，以主控芯片100为BCM63381芯片、x％为0.5％、f为200MHz为例进行说明，请参考图4和图5，其中，横轴坐标是频率，纵轴坐标单位是dBm，代表辐射出来的能量。图4中第一时钟信号的频率200MHz经过展频处理后，在图5中得到的第二时钟信号的频率就会在199MHz～201MHz切换。同时，图4中第一时钟信号的4倍频800MHz经过展频处理后，在图5中得到的第二时钟信号的频率就会在796MHz～804MHz之间切换，这时能量就会分布在796MHz～804MHz之间，从而降低了能量的幅值。

处理器110例如为双核MIPS(Microprocessor without interlocked pipedstages，无内部互锁流水级的微处理器)。并且，处理器110利用第二时钟信号与存储器芯片200进行同步通信。由于存储器芯片200通常是在主控芯片100的同步控制下工作，因此只要在主控芯片100内对第一时钟信号进行了展频处理，主控芯片100与存储器芯片200之间即可利用展频处理后的时钟信号(即第二时钟信号)进行同步通信。

综上所述，上述互联网接入装置对主控芯片100与存储器芯片200之间传输的时钟信号进行了展频处理，从而可以将集中在窄频带范围内的能量分散到设定的宽频带范围，降低了时钟信号产生的电磁辐射的峰值，从而可以降低时钟信号的辐射对互联网接入装置内其他电子线路及元器件产生的干扰。

在其中一个实施例中，请参考图2，主控芯片100还包括用于提供基频时钟信号的基频时钟发生器130。基频时钟发生器130与展频电路120电连接。其中，主控芯片100内所使用的其他频率都是由基频时钟信号得到的，例如通过锁相环将基频时钟信号转换为其他频率的信号。具体地，基频时钟信号的频率可以介于40MHz至60MHz之间。如果主控芯片100为BCM63381芯片，基频时钟信号的频率则可以为50MHz。具体地，基频时钟发生器130可以为晶振。

展频电路120用于根据基频时钟信号生成第二时钟信号。其中，展频电路120的具体实现方式可以参考传统展频时钟生成器(SSCG)的展频原理，例如可以对锁相环内的分频器进行调制从而进行展频处理得到第二时钟信号(例如：锁相环可以为电荷泵锁相环，并且电荷泵锁相环在环路中和环路外各有一个分频器，在环路外的分频器称为预分频器，环路中的分频器称为环路分频器，可以利用△∑调制器来调制环路分频器从而得到第二时钟信号)，或者对锁相环内的电压控制振荡器进行调制从而实现展频，或者利用非调制的方式通过数字电路来实现展频等。

可以理解的是，主控芯片100内关于展频的实现方式不限于上述情况，例如展频电路120的输入信号还可以直接为第一时钟信号，这时展频电路120直接对第一时钟信号进行展频处理即可。

在其中一个实施例中，互联网接入装置还包括WiFi模块(图中未示出)，且WiFi模块的工作频率位于第二时钟信号的其中一个倍频信号的频段内。其中，WiFi模块又名串口Wi-Fi模块，属于物联网传输层，功能是将串口或TTL电平转为符合Wi-Fi无线网络通信标准的嵌入式模块，从而使得该互联网接入装置实现WiFi功能。WiFi模块的工作频率例如为2.4GHz或5GHz。另外，WiFi模块的工作频率位于第二时钟信号的其中一个倍频信号(称为第一倍频信号)的频段内，换言之，第一倍频信号的频段包含了WiFi模块的工作频率。因此，如果传输第二时钟信号的走线辐射了第一倍频信号，则可能会干扰WiFi模块信道的接收灵敏度，从而使得WiFi模块无法正常工作。

故，本发明实施例针对上述问题，采取了如下措施：在连接于主控芯片100与存储器芯片200之间的第二时钟信号的走线上设有辐射吸收单元。其中，辐射吸收单元用来吸收第二时钟信号的走线辐射的能量。因此，通过设置辐射吸收单元，可以使第二时钟信号的走线辐射出来的能量被吸收，从而减少辐射到WiFi天线的能量，提高了WiFi模块的工作可靠性。

具体地，辐射吸收单元至少能够吸收频率与WiFi模块的工作频率相同的信号，即上述第一倍频信号。辐射吸收单元可以选用吸波材料。吸波材料例如为陶瓷系吸波材料、碳系吸波材料等，并且，可以将吸波材料直接贴在第二时钟信号的走线上。可以理解的是，辐射吸收单元不限于上述吸波材料的一种实现方式，还可以采取其他方式来吸收第二时钟信号的走线辐射的能量。

具体地，第一时钟信号的工作频率介于190MHz至220MHz之间。进一步地，第二时钟信号的频率分布于(1-0.5％)f至(1+0.5％)f之间，其中，f为第一时钟信号的频率。进一步地，WiFi模块的工作频率为2.4GHz。

因此，如果第一时钟信号的频率为200MHz，则第一时钟信号的12倍频为2400MHz，在展频后的第二时钟信号中，上述12倍频就会在2388MHz～2412MHz之间随机变动。由于2.4GHz WiFi模块信道1中心频率正好是2412MHz，再加上第二时钟信号的走线辐射的12倍频能量较强，因此会影响WiFi模块的正常工作。在这种情况下，在连接于主控芯片100与存储器芯片200之间的第二时钟信号的走线上设有至少能够吸收2412MHz电磁波的辐射吸收单元，就能够降低电磁辐射对WiFi模块造成的干扰。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种互联网接入装置，包括主控芯片及存储器芯片；所述主控芯片与所述存储器芯片利用第一时钟信号进行同步通信，所述第一时钟信号是指主控芯片与存储器芯片具有的同频同相的同步时钟信号；其特征在于，所述主控芯片包括处理器及展频电路；所述处理器分别与所述展频电路、所述存储器芯片电连接；

所述展频电路用于生成第二时钟信号并将所述第二时钟信号发送至所述处理器；其中，所述第二时钟信号是所述第一时钟信号展频后的信号；所述处理器利用所述第二时钟信号与所述存储器芯片进行同步通信；所述展频电路的输入信号为第一时钟信号，展频电路直接对第一时钟信号进行展频处理获得第二时钟信号；

所述互联网接入装置还包括WiFi模块；所述WiFi模块的工作频率位于所述第二时钟信号的其中一个倍频信号的频段内；

并且，在连接于所述主控芯片与所述存储器芯片之间的所述第二时钟信号的走线上设有辐射吸收单元；其中，所述辐射吸收单元用于吸收所述第二时钟信号的走线辐射的能量。

2.根据权利要求1所述的互联网接入装置，其特征在于，所述主控芯片还包括用于提供基频时钟信号的基频时钟发生器；所述基频时钟发生器与所述展频电路电连接；

所述展频电路用于根据所述基频时钟信号生成所述第二时钟信号。

3.根据权利要求2所述的互联网接入装置，其特征在于，所述基频时钟信号的频率介于40MHz至60MHz之间。

4.根据权利要求1所述的互联网接入装置，其特征在于，所述辐射吸收单元为吸波材料。

5.根据权利要求1所述的互联网接入装置，其特征在于，所述第一时钟信号的频率介于190MHz至220MHz之间。

6.根据权利要求5所述的互联网接入装置，其特征在于，所述第二时钟信号的频率分布于(1-0.5％)f至(1+0.5％)f之间；其中，f为所述第一时钟信号的频率。

7.根据权利要求6所述的互联网接入装置，其特征在于，所述WiFi模块的工作频率为2.4GHz。

8.根据权利要求1至7中任一权利要求所述的互联网接入装置，其特征在于，所述主控芯片为BCM63381芯片。

9.根据权利要求1至7中任一权利要求所述的互联网接入装置，其特征在于，所述存储器芯片为DDR芯片。