CN109074121B - 用于确定扩展时钟信号的实际持续时间的方法和装置 - Google Patents

用于确定扩展时钟信号的实际持续时间的方法和装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于对针对包括周期性转换的时钟信号的时间测量服务持续时间进行计数并根据该服务持续时间来确定实际的测量持续时间(tmr)的方法,该信号经历了根据周期性变化算法(AES)的扩频,该扩频引起所述信号的时钟转换的频率调制并产生了实际持续时间(tmr)与服务持续时间之间的差异。在连续的时间增量期间对用于启动的服务时间(t_d_s)和用于停止的服务时间(t_a_s)中的至少一个进行计数,并且基于这些时间来确定用于启动和用于停止的实际时间(t_d、t_a),以用来根据变化算法的参数来计算实际的测量持续时间(tmr)。本发明还涉及用于持续补偿实际持续时间与服务持续时间之间的误差的方法。

Description

用于确定扩展时钟信号的实际持续时间的方法和装置
技术领域
本发明目的在于用于对针对包括周期性时钟转换的时钟信号的时间测量服务持续时间进行计数(comptage)以及用于根据该服务持续时间来确定实际的时间测量持续时间的方法,该时钟信号经历了扩频。
本发明还目的在于用于补偿时钟信号中的服务持续时间与实际的时间测量持续时间之间的偏移的方法。
同样,本发明目的在于用于实现这些方法的相应的计数和补偿电路。
本发明适用于经历了频谱扩展以便根据周期性变化算法减小时钟频谱线的幅度的时钟信号,该算法引起信号的时钟转换的频率调制并产生实际持续时间和服务持续时间之间的差异。
背景技术
在电子学中,时钟信号是振荡且周期性的电信号,其使电子电路的动作按照节奏,并且尤其是使电路中存在的各种元件的同步按照节奏。
时钟信号周期性地具有以称为时钟频率的精确频率发生的时钟转换。电子电路——例如以缩写ASIC更为熟知的专用集成电路或微处理器——的该时钟频率在电磁干扰测量期间是可见的,这些测量评估电子电路对处于其环境中的其他电子仪器造成的扰动。
在谱域中,时钟以时钟频率处的幅度突然升高的形式可见。得到的图表呈现竖线,并且关于此通常用“频谱线”这个词。
为了限制时钟频谱线的幅度,已知使时钟信号经受扩频。然后有意地应用时钟信号转换调制,以便降低时钟频率处的谱线的水平。这可以通过使用产生扩频的周期性变化算法来完成。可以使用具有不同参数的各种扩展算法,这些参数基本上与扩展比率、拖尾模式(mode d'épandage)和/或调制模式有关。
通过将扩频的变化算法应用于时钟信号,时钟信号的精确度受到时钟频率调制的影响。时钟信号的周期性也受到影响。可以在与变形时钟脉冲相关的服务时间上继续讨论周期性,但是在实际时间上在这方面就不再是这样了。在实际时间上,周期性归并到了变化算法的周期性。
在图1中可以看到根据时间(在横坐标上指示)的时钟信号的精确度百分比(在纵坐标上指示),所述时钟信号经历了时钟频率的±5%的线性变化算法且线性变化算法的周期为100μs的扩频。
对于扩频,最常用的变化算法是线性、周期性且对称的算法,因为它在所选频率区间中给出时钟频率的均匀分布。
然而,可以在本发明的框架内使用另一种扩频算法,条件是该算法是周期性的。用于扩频的变化算法的对称性和线性不是必要条件。
在图2中示出了线性、周期性且对称的扩频算法的非限制性示例。可以在不做限制的情况下举例正弦算法或具有逐步形成阶梯的变化的线性算法作为其他算法。
图2分为两部分,左边的第一部分示出了根据时间的线性、周期性且对称的三角形变化算法AES,AES是扩频算法的首字母缩写。AES算法在频率F上具有正频移最大值Fhmax和负频移最大值Fhmin,其周期性地以持续时间t的周期t_p相继而来。
由该AES变化算法的实现而引起的扩频被示出在图2的右侧部分。标记为Fh的没有扩频的时钟频谱线被变换至具有略高于频谱背景噪声的水平的频率区域。在扩频之后,该区域被框在最小频率Fhmin与最大频率Fhmax中。
现有技术已经认识到在频谱扩展之后的时钟信号中的转换偏移问题,但迄今为止还没有找到任何令人满意的解决方案。
例如,文献US-A-6 731 667描述了一种用于恢复时钟信号以便通过扩频来降低电磁发射的电路。扩频发生器接收输入时钟信号并生成经频率调制的时钟信号。零延迟缓冲器处理调制时钟信号并生成输出时钟信号。经频率调制的时钟信号和输出时钟信号在相位上对齐,使得输出时钟信号与经频率调制的时钟信号之间不存在相位差。
该时钟恢复电路还包括降低频率偏移的延迟锁定环电路。这种方法难以实现,零延迟缓冲器会导致一定的处理延时,这有损于输出时钟信号的精确度。
本发明所基于的问题是一方面执行时钟信号的偏移的测量,并且另一方面对偏移进行补偿。
发明内容
为此目的,本发明涉及一种用于对针对电子电路中的包括周期性时钟转换的时钟信号的时间测量服务持续时间进行计数并根据该服务持续时间来确定实际的时间测量持续时间的方法,该时钟信号经历了根据周期性变化算法的扩频,该扩频引起所述信号的时钟转换的频率调制并产生了实际持续时间与服务持续时间之间的差异,其特征在于,在连续的时间增量期间对至少一个用于启动的服务时间、用于停止的服务时间进行计数,并基于用于启动和用于停止的这些服务时间来确定用于启动和用于停止的实际时间,以用来根据变化算法的参数来计算实际的测量持续时间。
本发明基于这样的事实:由于对时钟信号应用了特定的扩频算法,其具有使得时钟频率在有限频带中变化的已知变化参数,因此可以使用这些变化参数来在实际测量持续时间和服务持续时间之间建立关系,以便使时间计数器保持与扩频之前一样精确。
要注意的是,也可以与用于启动和用于停止的服务时间同时对服务持续时间进行计数。
有利地,根据下式根据用于启动和用于停止的实际时间t_d、t_a以及用于启动和用于停止的服务时间t_d_s、t_a_s来建立实际测量持续时间tmr和服务持续时间tms之间的差:
Figure 565319DEST_PATH_IMAGE001
变化算法在最大频率和最小频率之间周期性地振荡,算法的参数至少是算法的周期,并且应用算法的点涉及最大频率或最小频率或最大频率与最小频率之间的中间点。
在服务持续时间和实际持续时间之间的差中,算法周期的任何倍数由服务时间和实际时间的相同值表示,并且不会对该差产生影响。
有利地,对用于启动和用于停止的服务时间以及服务持续时间进行计数,发射装备脉冲以标记该方法的初始化,与变化算法相对应地周期性地发射同步脉冲,其中对于服务时间和持续时间的每个相应计数,起始脉冲的发射传达了开始对用于停止的服务时间和用于测量的服务持续时间进行计数并且传达了停止对用于启动的服务时间进行计数,在起始脉冲之前的最后一个同步脉冲与该起始脉冲之间对用于启动的服务时间进行计数,在起始脉冲与用于停止的脉冲之间对服务持续时间进行计数,用于停止的脉冲还终止始于停止脉冲之前的最后一个同步脉冲的对用于停止的服务时间的计数。
有利地,对于给定的时钟调制制订了表格和清单,所述表格给出了根据服务持续时间的实际持续时间,并且所述清单给出了根据脉冲序列中的位次(rang)的、舍入到时钟周期的倍数的差。
本发明还涉及一种用于补偿服务持续时间与实际时间测量持续时间之间的偏移的方法,该方法包括如前所述的用于确定针对电子电路中的时钟信号的服务持续时间的方法,其中补偿是根据按照前面的时钟脉冲的前述实际持续时间和服务持续时间来进行的,其中:
•基于给出了根据脉冲序列中的位次的、舍入到整数个时钟周期的差的清单,确定从其开始相对于没有调制的情况观察到时钟周期偏移——分别为正偏移或负偏移——的脉冲的位次,其中第一组的脉冲位次数的形成与时钟脉冲计数中的增大相关联,并且第二组的脉冲位次数的形成与时钟脉冲计数中的减小相关联,
•将用于脉冲的位次赋予时钟信号脉冲序列中的给定时刻,
•将该所赋予的位次与第一组和第二组的位次数进行比较,并确定所赋予的位次是属于第一组、第二组、还是不属于两组中的任何一组,
•对于每个脉冲,更新等于实际持续时间和服务持续时间之间的误差的动态偏差,该动态偏差根据属于第一组、第二组、还是不属于两组中的任何一组而减小、增大或保持稳定,
•与这些步骤并行地,对服务持续时间进行计数,并确定对应的实际持续时间以及实际持续时间与这样计数的服务持续时间之间的第二误差,
•比较第一误差和第二误差,
•一旦比较给出第一误差和第二误差之间相等,就发射事件指示符。
有利地,对于第一误差和第二误差,添加作为正自然整数的恒定跟部,其大小足以使第一误差和第二误差总是大于0。
有利地,对于用于扩频的对称的、周期性的变化算法,通过将该抄录限于变化算法的半周期来抄录被舍入到整数个时钟周期的差。
本发明包括一种计数电路,其用于实现用于确定相对于时钟信号的服务持续时间的这样的方法,其包括分别与用于启动测量的服务时间、用于停止测量的服务时间和测量的服务持续时间的计数相关联的三个时间计数器,以及用于发射装备脉冲、时钟脉冲、同步脉冲、用于起始的脉冲和用于停止的脉冲的装置,其具有:
•第一双稳态触发器,其向第一计数器发射称为起始的信号,以测量用于启动的服务时间、标志测量系统的装备,其中通过第一装备脉冲将起始信号设为1并且通过起始脉冲将该信号设为0,当起始信号被设为1时,第一计数器根据时钟信号进行计时,
•传输装置,其用于将第一同步脉冲传输到第一计数器以使第一计数器重置为0,
•第二双稳态触发器,其向第二计数器发射称为启动-停止持续时间的信号以测量服务持续时间,其中通过起始脉冲将该信号设为1并且通过用于停止的脉冲将该信号设为0,当用于停止的信号被设为1时,第二计数器根据时钟信号进行计时,
•第三双稳态触发器,其向第三计数器发射称为停止的信号以测量用于停止的服务时间,其中通过装备脉冲将该信号设为1并且通过停止脉冲将该信号设为0,当停止信号被设为1时,第三计数器根据时钟信号进行计时,
•传输装置,其用于将同步脉冲传输到第三计数器以使第三计数器重置为0,
•传输装置,其用于将装备脉冲分别传输到三个计数器以使这些计数器重置为0。
本发明包括一种补偿电路,其用于实现用于补偿服务测量持续时间与实际测量持续时间之间的偏移的这样的方法,其包括:
•时钟信号电路中的脉冲计数器,该脉冲计数器为脉冲序列中的每个脉冲赋予位次,
•比较模块,其用于将被赋予第一组和第二组中的每个有效脉冲的位次与脉冲序列的位次中的每一个进行比较,针对第一组和第二组的每个有效脉冲位次存在一个模块,
•方向寄存器,其用于确定由用于评估第一误差的第一单元更新动态偏差时是添加还是扣除,第一单元具有针对每个脉冲的用于向动态偏差添加第一误差或从动态偏差扣除第一误差的装置,
•第二单元,其用于评估实际持续时间与服务持续时间之间的第二差,服务持续时间是由倒计数器基于起始脉冲测量的,并且实际持续时间是另外引入到第二单元中的,
•比较单元,其执行第一单元和第二单元之间的比较,并在第一误差和第二误差相等时发射事件指示符。
附图说明
通过阅读下面的详细描述并且根据以非限制性示例的名义给出的附图,本发明的其他特征、目的和优点将变得显而易见,并且在附图中:
- 图1是示出了扩频期间的不精确度百分比的曲线,其使用了具有5%的时钟频率和100μs周期的线性变化算法,该曲线没有通过本发明提出的补偿进行校正,
- 图2由两个示意表示组成,一方面是在时间内具有频率变化的扩频变化算法曲线的一部分,该算法是线性、周期性且对称的变化类型,并且另一方面是频谱影响,即扩频后的时钟频率变化区间。根据本发明的用于根据服务持续时间来对实际的时间测量持续时间进行计数并确定实际的时间测量持续时间的方法以及用于补偿时钟转换调制的方法可以结合这种扩频算法来实现,
- 图3示出了用于对时钟频率扩展信号进行扩频的变化算法的各种实施例,这些实施例中的每一个的应用给出了特定的频谱密度,可以针对经历了这样的扩展的时钟信号实现根据本发明的方法,
- 图4a、4b、4c和4d分别示出了用于扩频的四种不同的变化算法模式的频率变化,其中在这些图中示出了服务持续时间和实际持续时间,可以针对这样的算法来实现根据本发明的方法,
- 对于图5,图5示出了用于根据本发明的方法中的服务持续时间计数步骤的计数电路的线路图,并且对于图6,图6示出了用于使根据本发明的方法中的服务持续时间的计数按照节奏的各种信号和脉冲的时序图,
- 图7a、7b和8a、8b示出了用于实现根据本发明的补偿方法的补偿电路的图示,在图7a中按照其针对周期性且对称的算法示例的实施例示出了该电路,并且在图7b中在不借助于对称性的情况下针对相同的周期性算法示例示出了该电路,在图8a中按照其针对周期性且对称的算法的实施例示出了该电路,并且在图8b中按照其周期性、对称或不对称的算法实施例示出了该电路。
具体实施方式
本发明涉及在与时钟频谱线的抑制有关的频带上实现扩频之后、在将针对扩频所应用的变化算法的类型考虑在内的情况下对计数器的值进行同步校正。
一方面,该校正被分解成对测量服务持续时间进行计数以及在测量服务持续时间与实际的测量持续时间之间建立作为时钟调制的结果的对应性以便确定实际持续时间,并且另一方面,该校正被分解成对该时钟偏移进行补偿。可以不在实际持续时间的计数和确定之后进行该补偿,或者可以实现其他补偿形式。在补偿的情况下,计数和对应性在补偿之前进行,补偿要考虑到计数和在服务持续时间与实际持续时间之间建立的对应性关系。
已经在本专利申请的介绍部分中描述了图1和图2,示出了现有技术已知的扩频。
图3示出了几种用于扩频的变化算法AES对频谱的影响,其中它们对频谱密度的影响被标记为DS。其中表示出得到方波状频谱密度的线性变化算法、得到双峰状频谱密度的正弦变化算法以及得到导致圆梯形的频谱密度的整流正弦变化算法(负交替)。作为其他算法形式,可以举例得到梳形频谱密度的阶梯状变化算法以及得到钟形频谱密度的在端部具有更大斜率的算法。对于算法中的相同的周期和极值,频谱密度都具有相同的面积,这意味着与其他形式的频谱密度相比,梳状频率具有非常高的水平。然而,梳状频率已经表示相对于单个频率(没有调制)的实质益处,幅度除以以阶梯形式的步数。
在随后的图4a、4b、4c和4d中,选择了扩频算法的正变化的最大值作为同步时刻。该同步用于擦除计数器。然而,可以选择算法曲线的另一个点,例如算法曲线的负变化的最大值、标称值或任何其他点,并藉此来选择时钟频率扩展信号。
图4a到4d给出了可以在本发明的框架内使用的用于扩频的周期性变化算法的非限制性示例。重复的算法是图3中已经提到的算法。
图4a重复了前面提到的线性算法,图4b示出了周期性正弦算法的应用,而图4c示出了具有一系列阶梯状的级的线性算法的应用,最后图4d示出了由负正弦交替构成的非对称变化算法,图4c示出了其中变化斜率在调制的最小值和最大值上加速的变化算法。用于扩频的其他形式的变化算法也是可能的,例如非常特定的尖的钟形变化算法。
称为频谱密度的频率基点中的时钟频率分布是算法特定的。
对于其谱线非常细且具有非常高的幅度的由石英确定的时钟信号,也可以使用扩频变体,其在于使用锁相电路,其以意指“Phase Locked Loop(锁相环)”的英文缩写PLL而熟知,其获得频率为f_quartz.p/q的信号,p和q是校正因子。
通过修改因子p和q,于是可以生成具有小区间的频率变化。还可以通过引入环延时来使锁相电路的操作降级,该环延时确保非常大的校正然后是非常小的校正,如线性算法所做的那样。
尤其是参考图4a至4d,对于所有扩频算法和小区间中的所有频率变化模式,即实际测量持续时间tmr从用于启动的实际时间t_d开始并在用于停止的实际时间t_a结束,计数器在服务持续时间tms内是活动的,服务持续时间tms是电子电路报告的持续时间,并且不同于实际持续时间tmr。这是由于应用扩频算法对时钟信号的调制。
服务持续时间tms受扩频引起的频率变化的影响。考虑到扩频中经历的作为时间的函数的时钟频率变化f(t),实际持续时间tmr永远不可能直接获得。服务持续时间tms以离散方式变化,也就是说逐步变化,因为其值仅在时钟信号的每次有效转换时增大。
对于计数器的测量,服务持续时间tms始于用于启动的服务时间t_d_s并且结束于用于停止的服务时间t_a_s。用于启动的服务时间t_d_s与用于启动的实际时间t_d不同。服务持续时间tms与实际测量持续时间tmr不同。用于停止的服务时间t_a_s与用于停止的实际时间t_a不同。起始事件ED对应于用于启动的服务时间t_d_s,并且结束事件EA对应于用于停止的服务时间t_a_s。
本发明根据其方面之一提供了用于一方面基于用于启动的服务时间t_d_s来恢复用于启动的实际时间t_d,并且另一方面基于用于停止的服务时间t_a_s来恢复用于停止的实际时间t_a,从而使得之后能够恢复实际的测量持续时间tmr。
表1给出了从用于启动或用于停止的服务时间(分别为t_d_s和t_a_s)重建用于启动的实际时间t_d或用于停止的实际时间t_a的该变换的示例,这是针对前面提到并在图4a中示出的那种类型的扩频算法。该变化算法具有40μs的周期和4.5 MHz至5.5 MHz之间的频率变化。
要记住的是,表1仅代表示例,其取决于具有特定周期、扩频调制幅度、对称或非对称变化类型和标称时钟频率的变化算法参数。所有这些参数都可以改变并用于制订除表1之外的其他表格。相反,用于根据服务持续时间tms来确定实际持续时间tmr的原理保持不变。
在表1中,在该表的第一列中指示分别是图4a中的t_d_s和t_a_s的用于启动或用于停止的这些服务时间的“整数”部分,被计为从0到39μs,而在该表的第一行中指示“小数”部分,被计为以0.2μs为增量的从0到0.8μs。
Figure 13618DEST_PATH_IMAGE002
表1。
例如,如果用于启动的服务时间t_d_s是30.2μs,则为了恢复用于启动的实际时间t_d,要取位于从第一列的数字30开始的行与从第一行的数字0.2开始的列的交叉处的数字,因此给出了用于启动的实际时间t_d =30.697μs。
类似地,为了在用于停止的服务时间t_a_s等于10.2μs的情况下恢复用于停止的实际时间t_a,然后给出t_a=9.7μs,用于启动的实际时间和用于停止的实际时间的这两个值t_d=30.697μs和t_a=9.7μs被囊括在表1中。
可以设计各自具有其他结果呈现形式的其他表格,例如翻转表格以根据实际时间给出服务时间。
由于起始事件和用于停止的事件可能被将计数器重置为初始状态的、分别擦除用于启动的服务时间t_d_s和用于停止的服务时间t_a_s的多个同步所隔开,因此这些用于启动和用于停止的服务时间之间的差并不总是等于服务持续时间tms。
根据本发明,在用于对针对电子电路中的包括周期性时钟转换的时钟信号的时间测量服务持续时间tms进行计数以及用于确定实际时间测量持续时间tmr与服务持续时间tms之间的差的方法中,在连续时间增量期间对用于停止的服务时间t_a_s和服务持续时间tms、必要的话还有用于启动的服务时间t_d_s中的至少一个进行计数。基于用于启动和用于停止的这些服务时间t_d_s、t_a_s,确定用于启动和用于停止的实际时间t_d、t_a,以用于计算实际测量持续时间。该确定或对应性建立是根据变化算法的参数进行的。
将给出针对特定的扩频变化算法的通过与服务时间的对应性来确定实际时间的示例。可以对用于扩频的任何类型的周期性变化算法进行类似的计算。
首先,根据扩频算法AES,借助于调制时间te,其持续变化但经历具有非常低的粒度的时钟频率变化,就好像无限小的时间区间dt是时钟频率的周期:
te(t) = te(t - dt) + (fr / f(t)) × dt
其中,te是t的函数,fr是接近标称频率fn的参考频率值,f(t)是作为t的函数的频率,并且t是时间。
这使得能够根据前一样本tm(t-dt)的值来计算每个样本te(t)的值。
其中使用了用于扩频的变化算法的频率变化规律f(t)。如前所述,存在几种可能。将要采用的是图2和4a中所示的分段线性周期性变化AES,并且其得到方波状频谱密度。
参考所有附图并且更具体地参考图2,对于变化率v,在频率fn.(1+v)处获得最大频率Fhmax,并且在频率fn.(1-v)处获得最小频率Fhmin。考虑以频率在最大值上经过时为时间原点,令t1为达到最小频率Fhmin的时间,并且t2=t_p为达到最大频率Fhmax的时间,得到:
f(0) = f(t2) = fn.(1 + v)
在t = 0和t = t2处为最大频率,
f(t1) = fn.(1 - v)
在t = t1处为最小频率,
f(t)= A1×t + B1,在0与t1之间,
f(t)= A2×t + B2,在t1与t2之间,
这些关系式使得能够计算系数A1、A2、B1和B2,
B1 = fn.(1 + v)
A1 = (1 / t1)×(fn.(1 - v) - fn.(1 + v)) = -2×v×fn / t1
A2 = 2×v×fn / (t2 - t1)
B2 = fn.(1+v×(1 – 2×t2 / (t2 - t1))。
在用于扩频的这种变化算法的情况下,用于制表程序的累积算法的构建遵循以下方法。
针对元素j计算基于时间元素tj的频率fj:
fj = f(tj)= A×tj + B
然后计算te上的时间增量:
(tej-ei)=(tj-ti) × fr / fj,其中j = i + 1
最后,获得对照对应时间元素t的时间元素te的列表。
仅保留等于te的元素ts,其是标称周期Tn = 1 / fn的倍数。
这些元素ts是服务时间元素,是唯一可获得并用于在没有校正的情况下估计时间的元素。
上述方法获得下式:
tej = tei +(tj-ti) × fr / fj。
粒度dt = tj-ti,其同样与j无关,应被选为尽可能小。缺点是因此增大了元素数量。存在舍入误差的累积导致相当大的误差的风险。
这就是为什么使用其中根据前一元素来计算每个元素的累积公式是不利的。
因此,为了表达每个元素而不涉及其前身:
Figure DEST_PATH_IMAGE004A
通过使元素dt = tj - ti无限小,要求解以下积分:
Figure DEST_PATH_IMAGE006A
使用f(t)= A×t + B,这变为:
Figure DEST_PATH_IMAGE008A
C是常数,并且Ln是自然对数函数。
例如,如果关注时间区间(0; t1):
Figure DEST_PATH_IMAGE010A
则应会得到te(t1)= t1。如果取频率fr等于标称频率fn,则情况不是这样。
这是因为以下事实:相对于平均值为fn的标称频率对称的两个频率不会获得相对于标称周期对称的周期,并且这两个周期的平均值不同于1/fn。必须补偿关于时间的这种不对称性,于是在公式中引入参考频率fr来代替标称频率fn:
te(t1) = t1 = (fr / A1) × Ln[(A1 / B1) × t + 1]。
如之前计算的那样:
B1 = fn.(1 + v)
A1 = -2×v×fn / t1
可得:
Figure 386831DEST_PATH_IMAGE012
Figure 313198DEST_PATH_IMAGE014
因此
Figure 127571DEST_PATH_IMAGE016
可注意到,该关系式示出了fr和fn不相等。对于v=0,它没有意义,但是通过使v趋向于0,Ln [(1 + v)/(1-v)]趋向于2×v,因此fr趋向于fn。
转向服务时间或所报告的时间ts的过程是值te(t)的离散化。仅保留时钟示出显著波沿的时间。
时钟位于调制时间te、而不是t的参考系中。使用比率守恒:
dte / Te = dt / T
其中T是没有扩频的时钟周期,并且Te是瞬时周期(Te(t)= 1/f(t)),该周期Te只能通过对瞬时频率求倒数来获得。
这意味着如果选择5 MHz的标称频率和10ηs的时间粒度dt,那么比率
Figure DEST_PATH_IMAGE018A
因此等于1/20。每个调制时钟脉冲对应于调制时间te参考系中的时钟周期的二十分之一倍的时间,但是Te从一个时钟脉冲变化到下一个时钟脉冲。
每当出现有效波沿时,ts在服务参考系中由标称周期的倍数表示,即n×0.2μs,但实际的时间值是变换te(t)中的前项t。元素ts(t)是元素集合te(t)中的元素;对于这些元素ts(t)= te(t)。
变量fr也可以通过下式来通过制表程序计算获得:
Figure DEST_PATH_IMAGE020A
tsp是对应于t=p×dt的秩p的元素,并且调整fr以便对应于t的元素取相同的值T。
因此,使用公式
Figure DEST_PATH_IMAGE022A
避免了在制表程序计算时的这种实验调整。
在图4a到4d中,t_np是在实际持续时间tmr期间在同步之间发生的多个周期的持续时间。该持续时间t_np始于起始事件ED之前的同步,并且止于用于停止的事件EA之前的同步。该持续时间在实际时间参考系和服务时间参考系中是不变的,而在每个周期上都有偏移补偿,使得:
tmr = t_a - t_d + t_p
tms = t_a_s - t_d_s + t_p。
由于测量计数器报告服务持续时间tms的值而不报告实际持续时间tmr的值,因此可以通过计算下式来推导出这两个持续时间之间的差:
tmr - tms =(t_a - t_a_s) - (t_d - t_d_s)。
再次考虑前面的用于启动的服务时间t_d_s为30.2μs并且用于停止的服务时间t_a_s为10.2μs的示例,实际持续时间与服务持续时间之间的差tmr-tms为-0.5μs-0.497μs=-0.997μs。
针对在每50ηs的间隔上在1到20μs之间变化的待测持续时间进行模拟。通过使用在同步时间处始于5.5MHz的值的变化算法,根据有效频率来计算时钟周期。假设变化算法的周期t_p是恒定的。
根据时钟信号(在图中被标记为ih_s)计算用于启动和用于停止的服务时间,分别为t_d_s和t_a_s。
在此基础上,根据所使用的变化算法,基于服务持续时间tms确定实际持续时间tmr。由于初始持续时间是精确已知的,因此可以比较时间的测量精确度。
服务测量持续时间tms中的误差是等于
Figure DEST_PATH_IMAGE024
的绝对值,tmr如前所述是实际测量持续时间。无论采用何种变换算法进行扩频,都以相同方式进行。
图5示出了用于执行用于使用表1进行处理的服务持续时间和时间的测量的计数电路。该计数电路通过针对起始服务测量时间t_d_s和用于停止的服务测量时间t_a_s以及服务持续时间tms的三个不同计数器C1、C2和C3来实现簿记(comptabilisation)。
该图5要结合图6来考虑,以便正确理解在变化算法的连续周期以及服务时间和服务持续时间的计数期间的时间中各种扩展脉冲和信号的相应触发时刻。
装备脉冲iARM设定在开始对脉冲进行簿记之前的初始条件。该装备发生在起始事件之前,并且起始事件发生在用于停止的事件之前。
在电子计数电路中存在三个计数器,用于启动的服务时间t_d_s的计数器C1,服务持续时间tms的计数器C2和用于停止的服务时间t_a_s的计数器C3。通过装备脉冲iARM将计数器C1、C2和C3重置为0。假设装备脉冲iARM相对于开始测量以足够的余量到达,也就是说在标为脉冲id的起始时刻之前的同步脉冲之前到达。
同步、起始事件和停止事件被标为特定脉冲,即分别为同步脉冲isync、用于开始计数器C2并停止计数器C1的起始脉冲id和用于停止计数器C2和C3的脉冲ia。时钟是基于调制频率,因此是在服务时间参考系中,并且发射时钟脉冲ih_s。
在图5中,一旦在用于测量用于启动的服务时间t_d_s的电路的第一双稳态触发器B1的输入端M1处接收到装备脉冲iARM——该脉冲将双稳态触发器B1置于发射值为1的起始信号sd的状态,双稳态触发器B1就发射值为1的起始信号sd。
该状态在没有向第一双稳态触发器B1发射起始脉冲id时持续,该起始脉冲id通过输入端M0进入第一双稳态触发器B1并将第一双稳态触发器B1置于发射值为0的起始信号sd的状态。这也可以在图6中看到。
当起始信号sd在其值为1的情况下操作时,可以在计数器C1中与该起始信号sd相关联地对时钟脉冲ih_s进行簿记。
仍然对照图5和图6,当起始信号sd保持其值1时,计数器C1在对应于计数器C1的重置为0脉冲id0的每个同步脉冲isync处被重置为零。当起始信号sd处于其值0时,不会再将计数器C1重置为零,并且计数器C1于是可以传递用于启动的服务时间t_d_s的值。
此前,在特定于起始信号sd并对应于同步脉冲的最后一个重置为0脉冲id0与起始信号sd在其值1处的操作结束之间执行计数。计数器C1对用于启动的服务时间t_d_s的测量区域在图6中标记为Z1。被安排给用于启动的服务时间t_d_s的区域被标记为Z2和Z4,这两个区域直接连续而没有中断。
仍然参考图5和图6,一旦输入端M1接收到起始脉冲id,用于测量用于停止的服务持续时间tms的电路的第二双稳态触发器B2就发射值为1的启动-停止持续时间信号sda。这在没有向第二双稳态触发器B2的输入端M0发射用于停止的脉冲ia时持续,该脉冲将启动-停止持续时间信号sda置于值0。
计数器C2与服务持续时间tms有关。从启动-停止信号sda在其值1时开始并且在这期间,将时钟脉冲ih_s传输到计数器C2以用于对用于服务持续时间tms的脉冲进行计数。
计数器C2的服务持续时间tms的测量区域在图6中被标记为Z2。测量被安排在区域Z4中。
一旦用于测量用于停止的服务时间t_a_s的电路的第三双稳态触发器B3的输入端M1接收到装备脉冲iARM,第三双稳态触发器B3就发射值为1的停止信号sa。这在没有通过第三双稳态触发器B3的输入端M0向第三双稳态触发器B3发射停止脉冲ia时持续,该脉冲然后将停止信号置于值0。
当停止信号sa在其值为1的情况下操作时,在计数器C3中与该停止信号相关联地对时钟脉冲ih_s进行簿记。当停止信号sa保持其值1时,该计数器C3在对应于计数器C3的重置为0脉冲ia0的同步脉冲处被重置为0。
当停止信号sa处于其值0时,不再将计数器C3重置为零。此前,计数器C3执行了在对应于特定于停止信号sa的同步脉冲的最后一个重置为0脉冲ia0与对应于停止脉冲ia的停止信号sa在其值1处的操作结束之间的脉冲的计数。这定义了区域Z3,其对应于由计数器C3对用于停止的服务时间t_a_s的倒计数的区域。
被安排给用于停止的服务时间t_a_s和服务持续时间tms的区域被标记为Z4,因此其为被安排给用于启动和用于停止的服务时间t_d_s、t_a_s以及服务持续时间tms的共同区域。
图7a、7b、8a、8b示出了用于生成实际时间的补偿电路。在这些图中和参考这些图的描述中,将使用tgr用于实际生成时间,并且使用tgs用于服务生成时间,以将其与先前的实际测量时间和服务测量时间区分开。对于事件的生成,问题不同于时间的测量,因为其目的是在起始事件之后预备所生成的持续时间或tg之后的动作。困难在于,实际时间tgr只能在前面描述的方法中通过计算来推断,该计算本身是基于服务持续时间tgs的时间消费。
因此,适于提前进行,以免再将计算时间加到时钟时间。这对应于公式:
Figure DEST_PATH_IMAGE026
由于采用这样的计算时间会导致额外的计算延时,因此必须部署持续补偿的方法。
从表1推导出的表2示出根据从表1推导出的用于启动的服务时间t_d_s或用于停止的服务时间t_a_s的舍入到时钟脉冲的(实际时间-服务时间)的差。例如,如果服务时间t_d_s =1.2μs,则表1给出实际时间t_d =1.096μs。差值为1.096-1.2 = - 0.104μs,其被舍入到周期计数-1,即-0.2μs。
Figure DEST_PATH_IMAGE027
表2。
被框出的格子是其中存在以时钟脉冲数表示的时间偏移增大或减小的格子。
表3表示出根据时钟脉冲位次的表2。作为输入,服务时间被服务时钟转换位次所替换,这可以说是以脉冲数表示的服务时间。例如,服务时间1.2μs被替换为将其除以0.2μs的结果,即6。表3的第一列表示十位数(在这种情况下为0),并且第一行表示个位数(在这种情况下为6)。因此,输入是调制时钟脉冲的位次,并且输出是以时钟脉冲的偏移表示的(实际时间-服务时间)的差。
为了生成事件,采用持续补偿的方法,其将服务时间变换为实际时间,从而使得能够获得优化生成。
Figure DEST_PATH_IMAGE028
表3。
表4将表3中所示的校正应用于脉冲位次。这使得能够根据服务时间估计实际时间。也就是说,如果将以脉冲数表示的服务时间值再次加到该差(实际时间-服务时间),则恢复以脉冲数表示的实际时间值。
对于该表4,以行15和列1中表示的调制时钟的第151个脉冲为例,列1是以1为间隔从0到9的列中的第二个,补偿结果指示153个脉冲而非151个0.2μs的常规时钟周期,这给出:
153×0.2 =30.6μs
而服务时间是:
151×0.2 =30.2μs。
作为验证,表1先前表明,对于30.2μs的测量服务时间,实际时间为30.697μs。因此,表1和表4之间的差为30.697 - 30.6 =0.097μs,其小于半个时钟周期,该半个周期为0.1μs。
实现表4的实际时间电路将防止第6、第20、第52、第155、第184和第196个时钟脉冲增大后一脉冲的计数,而第55、第84、第96、第106、第120和第152个时钟脉冲相对于前一脉冲增大2。
Figure DEST_PATH_IMAGE029
表4。
图7a和7b示出了根据本发明的补偿电路的特定情况,而图8a和8b分别示出了根据本发明的一般补偿电路的实施例。图7a和8a示出了与周期性且对称的调制算法有关的电路,其中使用对称性以便仅作用于半周期或1 / 2P来用于比较脉冲位次。
尤其是参考图8a和8b,根据本发明的用于补偿测量时间的服务持续时间与实际持续时间之间的偏移的方法的步骤是在如前所述的用于确定电子电路中的时钟信号的服务持续时间的方法之后进行的。
根据按照先前的时钟脉冲的实际生成持续时间tgr和服务生成持续时间tgs来进行所寻求的补偿。首先建立清单,其根据脉冲序列中的位次给出时钟调制的被舍入到整数的差,这对应于表4。
然后基于在其中观察到了相对于直接前一位次的时钟脉冲计数中的偏移——分别为正或负来确定脉冲位次。这导致形成与时钟脉冲计数中的减小相关联的第一组脉冲位次数[a1 : an],以及与时钟脉冲计数中的增大相关联的第二组脉冲位次数[b1 : bn]。
然后,向时钟信号脉冲序列中的给定时刻赋予脉冲位次。然后将该位次与第一和第二组的位次数[a1-1 : an-1]、[b1-1 : bn-1]进行比较。这用于确定哪个组抄录了已向其赋予位次的脉冲。任何脉冲都可以属于第一组、第二组或不属于这两组中的任何一组。由于该比较只能对接下来的时钟脉冲采取动作,因此所取的是值(ax-1)和(bx-1)。
在本发明的框架内,可以提供其他附加组,例如具有±2的脉冲跳变的组。
为了通过扣除或通过增大脉冲计数来实现该跳变,在每个脉冲处更新动态偏差Ev1,这对应于实际持续时间tgr与服务持续时间tgs之间的差。如果脉冲具有位次(ax-1),则进行扣除,如果脉冲具有位次(bx-1),则进行增大,在其他情况下,该值保持不变。这使得能够获得第一误差值。
与这些步骤并行地,对服务持续时间tgs进行计数,并确定对应的实际持续时间tgr以及实际持续时间tgr与这样计数的服务持续时间tgs之间的第二误差。
然后比较第一误差和第二误差,并且一旦比较给出第一误差和第二误差之间相等就发射事件指示符indi。
用于实现这种补偿方法的补偿电路包括时钟信号ih_s电路中的脉冲计数器C,脉冲计数器C或C1/2P为脉冲序列中的每个有效脉冲赋予位次。在用于扩频的变化算法的情况中,该计数器可以是半周期计数器,在图7a和8a中标记为C1/2P。
该电路还包括比较模块[Ma1-1 : Man-1];[Mb1-1 : Mbn-1],其将被赋予每个有效脉冲的位次与第一和第二组脉冲序列的位次[a1-1 : an-1];[b1-1 : bn-1]中的每一个进行比较。有利地,针对第一和第二组中的每个位次[a1-1 : an-1];[b1-1 : bn-1]存在一个模块[Ma1-1 : Man-1];[Mb1-1 : Mbn-1]。
该电路包括方向寄存器R,其确定由用于评估第一误差的第一单元Ev1中的单位的-/+表示的添加或扣除。第一单元Ev1具有用于添加或扣除由第一误差构成的动态偏差的装置。
该电路包括用于评估第二误差的第二单元Ev2,该第二误差是实际持续时间tgr与服务持续时间tgs之间的差,服务持续时间tgs是由倒计数器C2基于起始脉冲id测量的,并且实际持续时间tgr是另外引入到第二单元Ev2中的。
在第一和第二评估单元Ev1和Ev2之间,还有比较单元Ecomp,其执行分别来自第一和第二单元Ev1、Ev2的第一和第二误差之间的比较。然后在第一和第二误差相等时发射事件指示符indi。
对于第一和第二误差,在每个单元Ev1、EV2中,添加以正自然整数的形式的恒定的跟部n,其大小足以使第一和第二误差总是大于0。例如,该跟部可以等于3,但这不是限制性的。
一旦根部n被预加载到服务时间计数器C2中并且要加载的值为tgr+n,起始脉冲id就允许开始进行倒计数。从此刻起,进行第一误差相对于基于由计数器C2计数的服务持续时间的第二误差的比较。当第一误差等于第二误差时,事件指示符indi取值1并可以触发期望的事件。
一旦事件指示符indi等于1,就停止计数器C2,但由于第一误差可能仍然因添加增量而变化,这可能会在发射起始脉冲id之后的第一个有效转换之后产生事件指示符indi的翻转。
第二单元Ev2的加载由加载命令CC控制。另一寄存器R1通过被起始脉冲id设成1并被事件指示符indi的发射设成0来控制倒计数的开始。
参考图8a,当变化算法是对称的时(在本发明的框架内并非总是如此),由于对称算法的表的对称性,可以使用半周期计数,其在这些情况下足以确定有效脉冲的位次。
尤其是参考表3和图7b,如果脉冲位次是5、19、51、54、83、95、105、119、151、154、183或195,则准许调制时钟使充当计数器的评估单元Ev1增量或减量。然而,这直到下一个时钟脉冲才起效,使得充当计数器的评估单元Ev1将该值改为脉冲位次6、20、52、55、84、96、106、120、152、155、184或196。这是针对前面提到的值(ax-1)和(bx-1)选择的示例。
在充当计数器Ev1的评估单元Ev1中簿记的误差是动态偏差,其由根据脉冲位次的增大或减小的累积组成,如表4所示。
如图7a和8a所示,如果算法是对称的,则除了检测脉冲位次之外,还根据两个一组的计数器C3的输出来重新识别变化方向,即增大还是减小。
例如,在图7a中,脉冲位次5、19、51、154、183或195需要减小1,而在信号对应于算法的被标记为½P等于1的半周期的情况下,脉冲位次154、183或195被识别为54、83或95。
实际上要考虑的是,计数优选地是在周期性调制变化算法的半周期上进行的,并且一组两个的计数器C3执行。
作为另一示例,脉冲位次54、83、95、105、119或151需要增大1,而在信号½P等于1的情况下,脉冲位次105、119或151被识别为5、19或51。
表5示出了基于表3的动态偏差的增大或减小的计数逻辑。
Figure DEST_PATH_IMAGE031
表5。
Alpha表示针对小于一百的位次、也就是说在前半个周期内的位次的动态偏差的增大或减小的方向。当信号½P存在时,信号½P触发后半个周期的增大和减小之间的翻转。信号+/-将Alpha和½P考虑在内来确定计数器Ev1中的计数或倒计数的方向,并藉此来实现前面提到的增大或扣除。
由于传输时间的原因,无论该逻辑是同步还是异步的,在有时钟脉冲偏移的情况下都会发生更新动态偏差的锁定和许可。因此,在检测位次和有效位次之间存在1的偏移。
对于时钟脉冲位次6、20、52、155、184或196,从动态偏差中扣除值1。
对于时钟脉冲位次55、84、96、106、120、152,将值1加到动态偏差。
Figure DEST_PATH_IMAGE033
表6。
为了不必处理负值,在每次同步时加载具有正跟部(例如,3)的动态偏差是合适的。因此,当预加载时,实际时间计数器也要增大3。
表6表示由充当误差计数器的评估单元Ev1基于表1的示例根据脉冲位次而簿记的误差。
假设例如希望基于表1生成在对应于调制频率最大值的同步时刻之后5μs的事件。表1示出应考虑5.4μs来获得5.023μs的实际持续时间。
Figure DEST_PATH_IMAGE035
表7。
根据本发明的补偿方法的应用的结果是将值3预加载到充当计数器的第一评估单元Ev1中并将28预加载到充当倒计数器的第二评估单元Ev2中。下表(表7)给出了直到计数器Ev1和Ev2的值之差相等时的值的变化。
在此表中,脉冲位次27对应于服务时间参考系中的5.4μs,亦即按照表1的实际时间的5.023μs。它恰好在起始脉冲之后的5.023μs(目标为5μs)处触发了指示符indi升至1。

Claims (10)

1.用于对针对电子电路中的包括周期性时钟转换的时钟信号的时间测量服务持续时间(tms)进行计数并根据该服务持续时间(tms)来确定实际的时间测量持续时间(tmr)的方法,该时钟信号经历了根据周期性变化算法(AES)的扩频,该扩频引起所述信号的时钟转换的频率调制并产生了实际的时间测量持续时间(tmr)与服务持续时间(tms)之间的差异,其特征在于,在连续的时间增量期间对用于启动的服务时间(t_d_s)和用于停止的服务时间(t_a_s)中的至少一个进行计数,并基于用于启动和用于停止的这些服务时间(t_d_s、t_a_s)来确定用于启动和用于停止的实际时间(t_d、t_a),以用来根据变化算法(AES)的参数来计算实际的时间测量持续时间(tmr)。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,根据下式根据用于启动和用于停止的实际时间(t_d、t_a)以及用于启动和用于停止的服务时间(t_d_s、t_a_s)来建立实际的时间测量持续时间(tmr)和服务持续时间(tms)之间的差:
Figure DEST_PATH_IMAGE001
3.根据权利要求1或2所述的方法,其中,变化算法(AES)在最大频率(Fhmax)和最小频率(Fhmin)之间周期性地振荡,变化算法(AES)的参数至少是算法的周期(t_p),并且应用变化算法(AES)的点涉及最大频率或最小频率(Fhmax、Fhmin)或最大频率与最小频率(Fhmax、Fhmin)之间的中间点。
4.根据权利要求1或2所述的方法,其中,对用于启动和用于停止的服务时间(t_d_s、t_a_s)以及服务持续时间(tms)进行计数,发射装备脉冲(iARM)以标记该方法的初始化,与变化算法(AES)和时钟信号的周期相对应地周期性地发射同步脉冲(isync),其中对于服务时间(t_d_s、t_a_s)和服务持续时间(tms)的每个相应计数,起始脉冲(id)的发射传达了开始对用于停止的服务时间(t_a_s)和服务持续时间(tms)进行计数并且传达了停止对用于启动的服务时间(t_d_s)进行计数,在起始脉冲(id)之前的最后一个同步脉冲与该起始脉冲(id)之间对用于启动的服务时间(t_d_s)进行计数,在起始脉冲(id)与用于停止的脉冲(ia)之间对服务持续时间(tms)进行计数,用于停止的脉冲(ia)还终止始于停止脉冲(ia)之前的最后一个同步脉冲的对用于停止的服务时间(t_a_s)的计数。
5.根据权利要求1或2所述的方法,其中,制订了表格和清单,所述表格给出了根据服务持续时间(tms)的实际的时间测量持续时间(tmr),并且所述清单给出了根据脉冲序列中的位次的、舍入到用于时钟调制的时钟周期的倍数的差。
6.用于补偿服务测量持续时间与实际时间持续时间之间的调制的方法,该方法包括根据权利要求5所述的方法,其中补偿是根据按照前面的时钟脉冲的前面的实际持续时间(tgr)和服务生成持续时间(tgs)来进行的,其中:
•基于给出了根据脉冲序列中的位次的、舍入到用于时钟调制的时钟周期的倍数的差的清单,确定从其开始相对于直接前一位次观察到时钟周期偏移——分别为正偏移或负偏移——的脉冲的位次,其中第一组的脉冲位次数([a1-1 : an-1])的形成与动态偏差的减小相关联,并且第二组的脉冲位次数([b1-1 : bn-1])的形成与动态偏差的增大相关联,
•将用于脉冲的位次赋予时钟信号脉冲序列中的给定时刻,
•将该所赋予的位次与第一组和第二组的位次数([a1-1 : an-1]、[b1-1 : bn-1])进行比较,并确定所赋予的位次是属于第一组、第二组、还是不属于两组中的任何一组,
•对于每个脉冲,更新等于实际持续时间(tgr)和服务生成持续时间(tgs)之间的误差的动态偏差,该动态偏差根据属于第一组、第二组、还是不属于两组中的任何一组([a1-1 :an-1]、[b1-1 : bn-1])而减小、增大或保持稳定,
•与这些步骤并行地,对服务生成持续时间(tgs)进行计数,并确定对应的实际持续时间(tgr)以及实际持续时间(tgr)与这样计数的服务生成持续时间(tgs)之间的第二误差,
•比较第一误差和第二误差,
•在比较给出第一误差和第二误差之间相等之后,发射事件指示符(indi)。
7.根据权利要求6所述的方法,其中,对于第一误差和第二误差,添加作为正自然整数的恒定跟部(n),其大小足以使第一误差和第二误差总是大于0。
8.根据权利要求5或6所述的方法,其中,对于用于扩频的对称的、周期性的变化算法(AES),通过将抄录限于变化算法(AES)的半周期来抄录被舍入到整数个时钟脉冲的差。
9.计数电路,其用于实现根据权利要求4所述的方法,其包括分别与用于启动的服务时间(t_d_s)、用于停止的服务时间(t_a_s)和用于测量的服务持续时间(tms)的计数相关联的三个时间计数器(C1、C2、C3),以及用于发射装备脉冲(iARM)、时钟脉冲(ih_s)、同步脉冲(isync)、用于起始的脉冲(id)和用于停止的脉冲(ia)的装置,其具有:
•第一双稳态触发器(B1),其向第一计数器(C1)发射称为起始信号(sd)的信号以测量用于启动的服务时间(t_d_s),其中通过装备脉冲(iARM)将起始信号(sd)设为1并且通过起始脉冲(id)将起始信号(sd)设为0,当起始信号(sd)被设为1时,第一计数器(C1)根据时钟信号(ih_s)进行计时,.
•传输装置,其用于将使第一计数器(C1)重置为0的同步脉冲(id0)传输到第一计数器(C1),
•第二双稳态触发器(B2),其向第二计数器(C2)发射称为启动-停止持续时间信号(sda)的信号以测量服务持续时间(tms),其中通过起始脉冲(id)将启动-停止持续时间信号(sda)设为1并且通过用于停止的脉冲(ia)将启动-停止持续时间信号(sda)设为0,当启动-停止持续时间信号(sda)被设为1时,第二计数器(C2)根据时钟信号(ih_s)进行计时,
•第三双稳态触发器(B3),其向第三计数器(C3)发射称为停止信号(sa)的信号以测量用于停止的服务时间(t_a_s),其中通过装备脉冲(iARM)将停止信号(sa)设为1并且通过停止脉冲(ia)将停止信号(sa)设为0,当停止信号(sa)被设为1时,第三计数器(C3)根据时钟信号(ih_s)进行计时,
•传输装置,其用于将使第三计数器(C3)重置为0的同步脉冲(ia0)传输到第三计数器(C3),
•传输装置,其用于将装备脉冲(iARM)分别传输到三个计数器(C1、C2、C3)以使这些计数器(C1、C2、C3)重置为0。
10.补偿电路,其用于实现根据权利要求6到8中的任一项所述的方法,其包括:
•时钟信号(ih_s)电路中的脉冲计数器(C),脉冲计数器(C)为脉冲序列中的每个有效脉冲赋予位次,
•比较模块([Ma1-1 : Man-1];[Mb1-1 : Mbn-1]),其用于将被赋予每个有效脉冲的位次与第一组和第二组([a1-1 : an-1];[b1-1 : bn-1])中的脉冲序列的位次中的每一个进行比较,针对第一组和第二组([a1-1 : an-1];[b1-1 : bn-1])中的每个位次存在一个比较模块([Ma1-1 : Man-1];[Mb1-1 : Mbn-1]),
•方向寄存器(R),其用于确定由用于评估第一误差的第一单元(Ev1)更新误差时是添加还是扣除(-/+),第一单元(Ev1)具有针对每个脉冲的用于加到第一误差或扣除第一误差的装置,
•第二单元(Ev2),其用于评估第二误差,所述第二误差为实际持续时间(tgr)与服务生成持续时间(tgs)之间的差,服务生成持续时间(tgs)是由倒计数器(C2)基于起始脉冲(id)测量的,并且实际持续时间(tgr)是另外引入到第二单元(Ev2)中的,
•比较单元(Ecomp),其执行分别来自第一单元和第二单元(Ev1、Ev2)的第一误差与第二误差之间的比较,并在第一误差和第二误差相等时发射事件指示符(indi)。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7193504B2 (ja) * 2020-07-20 2022-12-20 アンリツ株式会社 スペクトラム拡散クロック発生器及びスペクトラム拡散クロック発生方法、パルスパターン発生装置及びパルスパターン発生方法、並びに、誤り率測定装置及び誤り率測定方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002209109A (ja) * 2001-01-11 2002-07-26 Ricoh Co Ltd タイミング信号生成方法及び装置ならびに画像処理装置
US8634446B2 (en) * 2009-09-14 2014-01-21 Brother Kogyo Kabushiki Kaisha Frequency level detecting method
US9207693B1 (en) * 2014-05-29 2015-12-08 Infineon Technologies Ag Method and apparatus for compensating PVT variations

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6731667B1 (en) 1999-11-18 2004-05-04 Anapass Inc. Zero-delay buffer circuit for a spread spectrum clock system and method therefor
JP2008118366A (ja) * 2006-11-02 2008-05-22 Ricoh Co Ltd 画像読み取り装置及び画像形成装置
JP4645720B2 (ja) * 2008-09-30 2011-03-09 ブラザー工業株式会社 電子機器
US8879680B2 (en) * 2012-11-06 2014-11-04 Ati Technologies Ulc Adaptive clock mismatch compensation symbol insertion in signal transmissions

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002209109A (ja) * 2001-01-11 2002-07-26 Ricoh Co Ltd タイミング信号生成方法及び装置ならびに画像処理装置
US8634446B2 (en) * 2009-09-14 2014-01-21 Brother Kogyo Kabushiki Kaisha Frequency level detecting method
US9207693B1 (en) * 2014-05-29 2015-12-08 Infineon Technologies Ag Method and apparatus for compensating PVT variations

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