CN107608922A - 一种门控信号跨时钟域恢复方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种门控信号跨时钟域恢复方法，包括如下步骤：先利用源及定时单元产生门控信号，并产生与门控信号同步的伴随时钟；再利用采集压缩单元采集源及定时单元产生的门控信号，并通过FIFO和与伴随时钟同源同频的时钟实现门控信号跨时钟域恢复。本发明通过采用门控加伴随时钟的同步传输方法，有效确保了被传输的门控信号在写入FIFO时，其周期和占空比保持不变；同时利用与伴随时钟同源同频的时钟读FIFO，实现了FIFO读出时的周期和占空比恒定，弥补了传统的处理方法无法确保采集门控周期和占空比保持恒定的缺陷。

Description

一种门控信号跨时钟域恢复方法
技术领域
本发明涉及一种门控信号跨时钟域恢复方法，尤其适用于微波辐射计、雷达等宽带信号采集，属于空间微波遥感技术领域。
背景技术
雷达信号处理器主要由源及定时单元和采集压缩单元组成。源及定时单元会产生采集门控，采集压缩单元根据采集门控采集模拟信号。采集门控的产生和采集单元的使用是不同的FPGA直连或通过接插件相连。因此，门控信号在采集压缩单元使用时存在跨时钟域的问题。
采集门控是一种周期性的门控，雷达信号的处理要求是在一次成像过程中，其周期和占空比是不能变换的。但由于模式不同，两次开机状态下的周期和占空比是不同的，因此，采集单元必须根据采集门控作出相应的变化。
源及定时处理时钟CLK1与采集压缩处理时钟CLK2分属不同时钟域，时钟频率也往往不同。而单比特信号跨时钟域时，常规的处理方法是采样两拍以上，实践证明这种方法无法确保采集门控信号的周期和占空比保持恒定。
发明内容
本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，本发明提供了一种门控信号跨时钟域恢复方法，通过采用门控加伴随时钟的同步传输方法，有效确保了被传输的门控信号在写入FIFO时，其周期和占空比保持不变；同时利用与伴随时钟同源同频的时钟读FIFO，实现了FIFO读出时的周期和占空比恒定，弥补了传统的处理方法无法确保采集门控周期和占空比保持恒定的缺陷。
本发明的技术解决方案是：
一种门控信号跨时钟域恢复方法，包括如下步骤：
第一步：利用源及定时单元产生门控信号，并产生与门控信号同步的伴随时钟；
第二步：利用采集压缩单元采集源及定时单元产生的门控信号，并通过FIFO和与伴随时钟同源同频的时钟实现门控信号跨时钟域恢复。
在上述的一种门控信号跨时钟域恢复方法中，所述第一步中，若门控信号在板间或单机间传输，需要信号驱动电路和接插件，先将源及定时单元产生的门控信号和与门控信号同步的伴随时钟经过LVDS驱动芯片转化为差分信号，再利用接插件和差分传输电缆将差分信号传输至采集压缩单元，然后采集压缩单元通过接插件接收差分信号，并利用LVDS接收芯片将差分信号转化为单端信号，最后将单端信号输入采集压缩单元。
在上述的一种门控信号跨时钟域恢复方法中，所述第一步中，LVDS驱动芯片采用LVDS31芯片。
在上述的一种门控信号跨时钟域恢复方法中，所述第一步中，LVDS接收芯片采用LVDS32芯片。
在上述的一种门控信号跨时钟域恢复方法中，所述第一步中，接插件采用HSMK-05L0-402-275-26C0差分传输接插件。
在上述的一种门控信号跨时钟域恢复方法中，所述第二步中，先将门控信号设置为FIFO写数据，再将伴随时钟设置为写时钟，然后将与伴随时钟同源同频的时钟设置为FIFO读时钟，随后利用FIFO逻辑控制控制FIFO的异步复位信号和读门控，最终FIFO读出数据即为恢复的门控。
在上述的一种门控信号跨时钟域恢复方法中，所述第二步中，FIFO逻辑控制先产生FIFO异步复位信号，复位期间FIFO写门控和读门控均设置为禁止，复位结束后，设置写门控为常有效，然后判断读计数值，如果不小于10，则设置读门控为常有效。
在上述的一种门控信号跨时钟域恢复方法中，所述第二步中，先确定利用源及定时单元产生的门控信号以及与门控信号同步的伴随时钟到达采集压缩单元端口的时序，然后设置采集压缩单元输入时序约束，最后通过采集压缩单元时序分析软件确认在不同工况下，FIFO写数据相对FIFO写时钟有充足的建立和保持时间。
本发明与现有技术相比的有益效果是：
【1】本发明采用门控加伴随时钟的同步传输方法，保证被传输的门控信号在写入FIFO时，其周期和占空比保持不变，避免了门控信号直接采集两拍而导致门控周期和占空比发生变化。
【2】本发明采用与伴随时钟同源同频的时钟读FIFO，保证跨时钟域后，恢复的门控周期和占空比保持不变，避免了FIFO读写时钟不同而导致门控周期和占空比发生变化。
【3】本发明逻辑通顺、思路清晰、设计合理、步骤精简，本领域技术人员按照本发明的步骤进行试验，能够有效确保采集门控周期和占空比保持恒定，节约了试验时间，具备广阔的市场应用前景。
附图说明
图1为本发明的流程图
图2为本发明的原理图
图3为本发明跨时钟域的示意图
其中：1源及定时单元；2采集压缩单元；3伴随时钟；4接插件；5差分传输电缆；6FIFO逻辑控制；
具体实施方式
为使本发明的技术方案更加明了，下面结合附图说明和具体实施例对本发明作进一步描述：
如图1～2所示，一种门控信号跨时钟域恢复方法，包括如下步骤：
第一步：利用源及定时单元1产生门控信号，并产生与门控信号同步的伴随时钟3；
第二步：利用采集压缩单元2采集源及定时单元1产生的门控信号，并通过FIFO和与伴随时钟3同源同频的时钟实现门控信号跨时钟域恢复。
优选的，第一步中，若门控信号在板间或单机间传输，需要信号驱动电路和接插件4，先将源及定时单元1产生的门控信号和与门控信号同步的伴随时钟3经过LVDS驱动芯片转化为差分信号，再利用接插件4和差分传输电缆5将差分信号传输至采集压缩单元2，然后采集压缩单元2通过接插件4接收差分信号，并利用LVDS接收芯片将差分信号转化为单端信号，最后将单端信号输入采集压缩单元2。
优选的，第一步中，LVDS驱动芯片采用LVDS31芯片。
优选的，第一步中，LVDS接收芯片采用LVDS32芯片。
优选的，第一步中，接插件4采用HSMK-05L0-402-275-26C0差分传输接插件。
优选的，第二步中，先将门控信号设置为FIFO写数据，再将伴随时钟3设置为写时钟，然后将与伴随时钟3同源同频的时钟设置为FIFO读时钟，随后利用FIFO逻辑控制6控制FIFO的异步复位信号和读门控，最终FIFO读出数据即为恢复的门控。
优选的，第二步中，FIFO逻辑控制6先产生FIFO异步复位信号，复位期间FIFO写门控和读门控均设置为禁止，复位结束后，设置写门控为常有效，然后判断读计数值，如果不小于10，则设置读门控为常有效。
如图3所示，优选的，第二步中，先确定利用源及定时单元1产生的门控信号以及与门控信号同步的伴随时钟3到达采集压缩单元2端口的时序，然后设置采集压缩单元2输入时序约束，最后通过采集压缩单元2时序分析软件确认在不同工况下，FIFO写数据相对FIFO写时钟有充足的建立和保持时间，FIFO写入的数据为N1个“1”和N2个“0”交替，读出也是N1个“1”和N2个“0”交替，因此，恢复门控的周期和占空比会保持不变。
本发明说明书中未详细描述的内容为本领域技术人员公知技术。

Claims (8)

1.一种门控信号跨时钟域恢复方法，其特征在于：包括如下步骤：
第一步：利用源及定时单元(1)产生门控信号，并产生与门控信号同步的伴随时钟(3)；
第二步：利用采集压缩单元(2)采集源及定时单元(1)产生的门控信号，并通过FIFO和与伴随时钟(3)同源同频的时钟实现门控信号跨时钟域恢复。
2.根据权利要求1所述的一种门控信号跨时钟域恢复方法，其特征在于：所述第一步中，若门控信号在板间或单机间传输，需要信号驱动电路和接插件(4)，先将源及定时单元(1)产生的门控信号和与门控信号同步的伴随时钟(3)经过LVDS驱动芯片转化为差分信号，再利用接插件(4)和差分传输电缆(5)将差分信号传输至采集压缩单元(2)，然后采集压缩单元(2)通过接插件(4)接收差分信号，并利用LVDS接收芯片将差分信号转化为单端信号，最后将单端信号输入采集压缩单元(2)。
3.根据权利要求2所述的一种门控信号跨时钟域恢复方法，其特征在于：所述第一步中，LVDS驱动芯片采用LVDS31芯片。
4.根据权利要求2所述的一种门控信号跨时钟域恢复方法，其特征在于：所述第一步中，LVDS接收芯片采用LVDS32芯片。
5.根据权利要求2所述的一种门控信号跨时钟域恢复方法，其特征在于：所述第一步中，接插件(4)采用HSMK-05L0-402-275-26C0差分传输接插件。
6.根据权利要求1所述的一种门控信号跨时钟域恢复方法，其特征在于：所述第二步中，先将门控信号设置为FIFO写数据，再将伴随时钟(3)设置为写时钟，然后将与伴随时钟(3)同源同频的时钟设置为FIFO读时钟，随后利用FIFO逻辑控制(6)控制FIFO的异步复位信号和读门控，最终FIFO读出数据即为恢复的门控。
7.根据权利要求6所述的一种门控信号跨时钟域恢复方法，其特征在于：所述第二步中，FIFO逻辑控制(6)先产生FIFO异步复位信号，复位期间FIFO写门控和读门控均设置为禁止，复位结束后，设置写门控为常有效，然后判断读计数值，如果不小于10，则设置读门控为常有效。
8.根据权利要求1所述的一种门控信号跨时钟域恢复方法，其特征在于：所述第二步中，先确定利用源及定时单元(1)产生的门控信号以及与门控信号同步的伴随时钟(3)到达采集压缩单元(2)端口的时序，然后设置采集压缩单元(2)输入时序约束，最后通过采集压缩单元(2)时序分析软件确认在不同工况下，FIFO写数据相对FIFO写时钟有充足的建立和保持时间。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101320362A (zh) * 2008-06-27 2008-12-10 北京大学深圳研究生院 支持异步传输的阵列处理系统及其时钟管理方法
CN102932696A (zh) * 2012-09-29 2013-02-13 西安空间无线电技术研究所 一种星载高速数据复接器系统及实现方法
CN103425614A (zh) * 2012-05-24 2013-12-04 中国科学院空间科学与应用研究中心 一种用于单片机系统的同步串行数据发送装置
CN105183423A (zh) * 2015-09-02 2015-12-23 青岛中星微电子有限公司 一种跨时钟域异步数据处理方法和装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101320362A (zh) * 2008-06-27 2008-12-10 北京大学深圳研究生院 支持异步传输的阵列处理系统及其时钟管理方法
CN103425614A (zh) * 2012-05-24 2013-12-04 中国科学院空间科学与应用研究中心 一种用于单片机系统的同步串行数据发送装置
CN102932696A (zh) * 2012-09-29 2013-02-13 西安空间无线电技术研究所 一种星载高速数据复接器系统及实现方法
CN105183423A (zh) * 2015-09-02 2015-12-23 青岛中星微电子有限公司 一种跨时钟域异步数据处理方法和装置

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
唐辉艳等: "FPGA设计中跨时钟域同步方法的研究", 《铁路计算机应用》 *
蒲石: "异步多时钟域系统的同步设计研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 信息科技辑》 *

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