CN109254522B - 时钟切换装置、方法及时间测量设备、方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种时钟切换装置、方法及时间测量设备、方法。所述装置中的时钟检测模块用于基于内部时钟单元产生的内部时钟信号检测时钟接入单元是否接入有外部时钟信号；外部锁相模块用于将接入的外部时钟信号锁相输出给切换锁相模块；切换指示模块用于根据得到的时钟接入检测结果向切换锁相模块输出信号切换指示及锁相复位指示；切换锁相模块用于根据信号切换指示切换内部时钟信号或外部时钟信号作为时间测量设备的参考时钟信号，并在按照锁相复位指示进行锁相复位后锁相输出参考时钟信号。所述装置可根据外部时钟信号的接入情况自行切换内部时钟信号或外部时钟信号作为参考时钟信号，实现高效率的时钟切换，确保用户体验。

Description

时钟切换装置、方法及时间测量设备、方法

技术领域

本申请涉及时间测量技术领域，具体而言，涉及一种时钟切换装置、方法及时间测量设备、方法。

背景技术

现有的基于FPGA(Field-Programmable Gate Array，现场可编程门阵列)的时间测量设备在配合其他设备同源地对待测信号进行时间测量，或自身单独地对待测信号进行时间测量时，需要利用FPGA内部的延时链结构对待测信号实现时间测量。而对时间测量设备而言，一个稳定性好且准确性高的时钟信号能够确保延时链结构具有极高的测量精度，因此时间测量设备除了用于产生内部时钟信号的FPGA的内部晶振外，通常会预留一个外部时钟接入组件，以供用户接入高性能的用于时间测量的外部时钟信号。

但目前，用户在时间测量设备上接入外部时钟信号或去掉外部时钟信号时，都需要用户手动地将该时间测量设备的当前参考时钟信号切换配置为外部时钟信号或内部时钟信号，以确保时间测量设备能够正常地进行时间测量。这种时钟切换方式会消耗大量的切换时间，整体的时钟切换效率不高，影响用户体验。

发明内容

为了克服现有技术中的上述不足，本申请的目的在于提供一种时钟切换装置、方法及时间测量设备、方法，所述时钟切换装置能够根据外部时钟信号的接入情况自行切换内部时钟信号或外部时钟信号作为时间测量设备当前的参考时钟信号，实现高效率的时钟切换，确保用户体验。

就装置而言，本申请实施例提供一种时钟切换装置，应用于包括内部时钟单元及时钟接入单元的时间测量设备，所述装置包括时钟检测模块、外部锁相模块、切换锁相模块及切换指示模块；

所述时钟检测模块与所述内部时钟单元及所述时钟接入单元电性连接，以基于所述内部时钟单元产生的内部时钟信号检测所述时钟接入单元是否接入有外部时钟信号；

所述外部锁相模块与所述时钟接入单元及所述切换锁相模块电性连接，以在所述时钟接入单元接入有外部时钟信号时，将所述外部时钟信号锁相输出给所述切换锁相模块；

所述切换指示模块与所述时钟检测模块及所述切换锁相模块电性连接，以根据所述时钟检测模块得到的时钟接入检测结果向所述切换锁相模块输出信号切换指示及锁相复位指示；

所述切换锁相模块还与所述内部时钟单元电性连接，以根据所述信号切换指示切换所述内部时钟信号或所述外部时钟信号作为所述时间测量设备的参考时钟信号，并在按照所述锁相复位指示进行锁相复位后锁相输出所述参考时钟信号。

就方法而言，本申请实施例提供一种时钟切换方法，应用于上述的时钟切换装置，所述方法包括：

控制时钟检测模块检测时间测量设备的时钟接入单元是否接入有外部时钟信号，得到对应的时钟接入检测结果；

控制切换指示模块根据所述时钟接入检测结果生成对应的信号切换指示，并生成锁相复位指示；

控制切换锁相模块按照所述切换指示切换由所述时间测量设备的内部时钟单元所产生的内部时钟信号或所述外部时钟信号作为所述时间测量设备的参考时钟信号，并在按照所述锁相复位指示进行锁相复位后锁相输出所述参考时钟信号。

就设备而言，本申请实施例还提供一种时间测量设备，所述设备包括内部时钟单元、时钟接入单元、测量复位单元、时间测量单元及上述的时钟切换装置；

所述内部时钟单元与所述时钟切换装置电性连接，以向所述时钟切换装置提供内部时钟信号；

所述时钟接入单元与所述时钟切换装置电性连接，以在所述时钟接入单元接入有外部时钟信号时，向所述时钟切换装置输出所述外部时钟信号；

所述测量复位单元与所述时钟切换装置及所述时间测量单元电性连接，用于实时获取所述时钟切换装置锁相输出参考时钟信号时的锁相状态变化数据，并在所述锁相状态变化数据由失锁状态变化为锁定状态时向所述时间测量单元输出测量复位指示；

所述时间测量单元还与所述时钟切换装置电性连接，以在按照所述测量复位指示进行测量复位后，基于所述时钟切换装置锁相输出的所述参考时钟信号对所述时间测量单元接入的待测信号进行时间测量。

就方法而言，本申请实施例还提供一种时间测量方法，应用于上述的时间测量设备，所述方法包括：

控制测量复位单元实时获取时钟切换装置锁相输出参考时钟信号时的锁相状态变化数据；

当所述测量复位单元获取到的所述锁相状态变化数据由失锁状态变化为锁定状态时，控制所述测量复位单元向时间测量单元输出测量复位指示；

控制所述时间测量单元按照所述测量复位指示进行测量复位，并控制所述时间测量单元在复位后基于所述参考时钟信号对接入的待测信号进行时间测量。

相对于现有技术而言，本申请实施例提供的时钟切换装置、方法及时间测量设备、方法具有以下有益效果：所述时钟切换装置能够根据外部时钟信号的接入情况自行切换内部时钟信号或外部时钟信号作为时间测量设备当前的参考时钟信号，实现高效率的时钟切换，确保用户体验。所述装置包括时钟检测模块、外部锁相模块、切换锁相模块及切换指示模块。所述时钟检测模块用于检测时钟接入单元是否接入有外部时钟信号。所述外部锁相模块用于在所述时钟接入单元接入有外部时钟信号时将所述外部时钟信号锁相输出给所述切换锁相模块。所述切换指示模块用于根据所述时钟检测模块得到的时钟接入检测结果向所述切换锁相模块输出信号切换指示及锁相复位指示。所述切换锁相模块根据所述信号切换指示自行切换内部时钟信号或外部时钟信号作为所述时间测量设备的参考时钟信号，并在按照所述锁相复位指示进行锁相复位后锁相输出所述参考时钟信号，从而实现高效率的时钟切换，确保用户体验。

为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举本申请较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对本申请权利要求保护范围的限定，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相关的附图。

图1为本申请实施例提供的时间测量设备的方框示意图。

图2为本申请实施例提供的图1中所示的时钟切换装置的方框示意图之一。

图3为本申请实施例提供的图1中所示的时钟切换装置的方框示意图之二。

图4为本申请实施例提供的时钟切换方法的流程示意图。

图5为图4中所示的步骤S220包括的子步骤的流程示意图之一。

图6为图4中所示的步骤S220包括的子步骤的流程示意图之二。

图7为本申请实施例提供的时间测量方法的流程示意图。

图标：10-时间测量设备；11-内部时钟单元；12-时钟接入单元；13-测量复位单元；14-时间测量单元；100-时钟切换装置；110-时钟检测模块；120-外部锁相模块；130-切换锁相模块；140-切换指示模块；150-异常检测模块。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

下面结合附图，对本申请的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

请参照图1，是本申请实施例提供的时间测量设备10的方框示意图。在本申请实施例中，所示时间测量设备10用于对接入的待测信号进行时间测量。其中，所述时间测量设备10包括内部时钟单元11、时钟接入单元12、测量复位单元13、时间测量单元14及时钟切换装置100，所述时间测量设备10通过所述时钟切换装置100根据外部时钟信号的接入情况自行切换内部时钟信号或外部时钟信号作为该时间测量设备10当前的参考时钟信号，以通过所述参考时钟信号进行时间测量，实现高效率的时钟切换，确保用户体验。

在本实施例中，所述内部时钟单元11用于产生内部时钟信号。所述内部时钟单元11通过所述时间测量设备10所采用的FPGA的内部晶振产生所述内部时钟信号。

在本实施例中，所述时钟接入单元12用于通过所述时间测量设备10提供的信号接口接入外部输入的外部时钟信号。

在本实施例中，所述时钟切换装置100与所述内部时钟单元11电性连接，用于接收所述内部时钟单元11产生的内部时钟信号。所述时钟切换装置100与所述时钟接入单元12电性连接，用于在所述时钟接入单元12接入有外部时钟信号时获取该时钟接入单元12接入的所述外部时钟信号。所述时钟切换装置100会根据外部时钟信号的接入情况自行切换内部时钟信号或外部时钟信号作为该时间测量设备10当前的参考时钟信号。其中，当所述时间测量设备10初启动时，所述时钟切换装置100会默认地以所述内部时钟单元11产生的内部时钟信号作为所述参考时钟信号，并在外部时钟信号输入时根据该外部时钟信号的具体情况，判断是否切换该外部时钟信号作为所述参考时钟信号。

例如，若所述时钟切换装置100无需对接入的外部时钟信号进行信号异常检测，则所述时钟切换装置100会在有外部时钟信号接入时切换该外部时钟信号作为所述参考时钟信号，并在所述外部时钟信号掉线时重新切换所述内部时钟信号作为所述参考时钟信号。若所述时钟切换装置100需要对接入的外部时钟信号进行信号异常检测，则所述时钟切换装置100会在有外部时钟信号接入且该外部时钟信号无异常时切换该外部时钟信号作为所述参考时钟信号，并在该外部时钟信号接入却出现异常或该外部时钟信号掉线时重新切换所述内部时钟信号作为所述参考时钟信号。其中，若所述时钟切换装置100检测到始终无外部时钟信号接入时，则所述时钟切换装置100将始终以所述内部时钟信号作为所述参考时钟信号。

在本实施例中，所述时间测量单元14与所述时钟切换装置100电性连接，用于接收所述时钟切换装置100当前锁相输出的参考时钟信号，并基于所述参考时钟信号对该时间测量单元14接入的待测信号进行时间测量。

在本实施例中，所述测量复位单元13与所述时钟切换装置100与所述时间测量单元14电性连接，用于实时获取所述时钟切换装置100锁相输出参考时钟信号时的锁相状态变化数据，并在所述锁相状态变化数据由失锁状态变化为锁定状态时向所述时间测量单元14输出测量复位指示，以使所述时间测量单元14按照所述测量复位指示进行测量复位，并在复位后基于所述时钟切换装置100锁相输出的所述参考时钟信号对待测信号进行时间测量。

请参照图2，是本申请实施例提供的图1中所示的时钟切换装置100的方框示意图之一。在本申请实施例中，当所述时钟切换装置100无需对接入的外部时钟信号进行信号异常检测时，所述时钟切换装置100包括时钟检测模块110、外部锁相模块120、切换锁相模块130及切换指示模块140。

在本实施例中，所述时钟检测模块110与所述内部时钟单元11及所述时钟接入单元12电性连接，以基于所述内部时钟单元11产生的内部时钟信号检测所述时钟接入单元12是否接入有外部时钟信号。所述时钟检测模块110在接收到所述内部时钟信号后，会基于该内部时钟信号生成采样时钟信号，并按照所述采样时钟信号对所述时钟接入单元12当前连接的信号进行信号采样，以检测判断所述时钟接入单元12当前是否接入有外部时钟信号。其中所述时钟检测模块110生成的采样时钟信号的频率与所述内部时钟信号的频率成比例关系，所述采样时钟信号的频率与所述内部时钟信号的频率之间的比值可以是2，可以是3，也可以是1，还可以是0.8，具体的比值可根据需求进行不同的配置。

在本实施例中，所述外部锁相模块120与所述时钟接入单元12及所述切换锁相模块130电性连接，以在所述时钟接入单元12接入有外部时钟信号时，将所述外部时钟信号锁相输出给所述切换锁相模块130。

可选地，所述外部锁相模块120包括同频锁相环，所述同频锁相环的信号输入端与所述时钟接入单元12电性连接，以在所述时钟接入单元12接入有外部时钟信号时，获取所述时钟接入单元12当前接入的所述外部时钟信号，并对所述外部时钟信号进行锁相处理。所述同频锁相环的信号输出端与所述切换锁相模块130电性连接，以将锁相后的所述外部时钟信号同频输出给所述切换锁相模块130。其中，所述同频的含义为所述同频锁相环接入多少频率的外部时钟信号，便会输出多少频率的外部时钟信号。当有外部时钟信号输入到所述同频锁相环时，该同频锁相环的锁相状态将由失锁状态变化为锁定状态，并在该锁定状态下同步且同频地锁相输出该外部时钟信号给所述切换锁相模块130。当输入到所述同频锁相环的所述外部时钟信号突然掉线时，该同频锁相环的锁相状态将由锁定状态变化为失锁状态，此时经该同频锁相环输出的外部时钟信号并不会马上消失，而是会延时输出一段时间后随着时间变化而与锁定状态下的所述外部时钟信号之间的偏差越来越大，从而导致经所述同频锁相环输出的外部时钟信号最终完全消失。所述时钟切换装置100在外部时钟信号突然掉线时，可在这个延时输出的时间段内完成切换内部时钟信号作为所述时间测量设备10的参考时钟信号的操作，从而实现外部时钟信号到内部时钟信号的平滑切换。

在本实施例中，所述切换指示模块140与所述时钟检测模块110及所述切换锁相模块130电性连接，以根据所述时钟检测模块110得到的时钟接入检测结果向所述切换锁相模块130输出信号切换指示及锁相复位指示。可选地，当所述时钟接入检测结果为所述时钟接入单元12未接入有外部时钟信号时，所述切换指示模块140会生成用于指示所述切换锁相模块130切换所述内部时钟信号作为所述参考时钟信号的信号切换指示；当所述时钟接入检测结果为所述时钟接入单元12接入有外部时钟信号，而所述时钟切换装置100无需对该外部时钟信号进行信号异常检测时，所述切换指示模块140会直接生成用于指示所述切换锁相模块130切换所述外部时钟信号作为所述参考时钟信号的信号切换指示。

在本实施例中，所述切换锁相模块130还与所述内部时钟单元11电性连接，用于根据所述信号切换指示切换所述内部时钟信号或所述外部时钟信号作为所述时间测量设备10的参考时钟信号，并在按照所述锁相复位指示进行锁相复位后锁相输出所述参考时钟信号，以使所述时间测量设备10基于锁相输出的所述参考时钟信号进行时间测量。其中，当所述切换锁相模块130接收到所述信号切换指示及所述锁相复位指示时，会基于所述切换锁相模块130当前锁相输出的参考时钟信号是否为所述信号切换指示所对应的时钟信号，并在不是时按照所述信号切换指示切换该信号切换指示所对应的时钟信号作为所述参考时钟信号，而后按照所述锁相复位指示进行锁相复位，以锁相输出该参考时钟信号。

例如，当所述切换锁相模块130当前锁相输出的参考时钟信号为内部时钟信号，且所述切换锁相模块130接收到的信号切换指示为指示切换内部时钟信号作为参考时钟信号的信号切换指示时，所述切换锁相模块130将不会按照所述锁相复位指示进行锁相复位，而是会保持输出信号内容为内部时钟信号的参考时钟信号的状态；当所述切换锁相模块130当前锁相输出的参考时钟信号为内部时钟信号，而所述切换锁相模块130接收到的信号切换指示为指示切换外部时钟信号作为参考时钟信号的信号切换指示时，所述切换锁相模块130将切换经所述外部锁相模块120锁相输出的外部时钟信号作为所述参考时钟信号，而后按照所述锁相复位指示进行锁相复位，以锁相输出信号内容为外部时钟信号的参考时钟信号。

可选地，所述切换锁相模块130包括切换锁相环，所述切换锁相环为FPGA内部的具有信号切换功能的锁相环。所述切换锁相环的第一信号输入端与所述内部时钟单元11连接，以接入所述内部时钟单元11产生的内部时钟信号；所述切换锁相环的第二信号输入端与所述同频锁相环的信号输出端电性连接，以接入由所述同频锁相环同频输出的锁相后的所述外部时钟信号；所述切换锁相环的指示输入端与所述切换指示模块140电性连接，以接收来自所述切换指示模块140的信号切换指示及锁相复位指示；所述切换锁相环的信号输出端与所述时间测量单元14电性连接，以向所述时间测量单元14锁相输出所述参考时钟信号。所述切换锁相环在接收到所述信号切换指示及所述锁相复位指示后，会按照所述信号切换指示切换所述内部时钟信号或所述外部时钟信号作为所述参考时钟信号，并在按照所述锁相复位指示进行锁相复位后通过所述切换锁相环的信号输出端锁相输出所述参考时钟信号。其中，所述测量复位单元13实时获取到的锁相状态变化数据即为所述切换锁相环的锁相状态变化数据，所述切换锁相环在进行一次信号切换时的锁相状态都会由锁定状态变化为失锁状态，而后在切换后的时钟信号的作用下由失锁状态重新变化为锁定状态。

请参照图3，是本申请实施例提供的图1中所示的时钟切换装置100的方框示意图之二。在本申请实施例中，当所述时钟切换装置100需要对接入的外部时钟信号进行信号异常检测时，所述时钟切换装置100除了包括时钟检测模块110、外部锁相模块120、切换锁相模块130及切换指示模块140，还包括异常检测模块150。

在本实施例中，所述异常检测模块150与所述时钟接入单元12电性连接，用于在所述时钟接入单元12接入有外部时钟信号时，对接入的所述外部时钟信号进行信号异常检测，得到所述外部时钟信号的信号异常检测结果。

在本实施例中，所述异常检测模块150还与所述切换指示模块140电性连接，以将所述异常检测模块150针对接入的所述外部时钟信号的信号异常检测结果发送给所述切换指示模块140，使所述切换指示模块140根据所述信号异常检测结果向所述切换锁相模块130输出信号切换指示及锁相复位指示。

可选地，当所述切换指示模块140接收到的所述时钟接入检测结果为所述时钟接入单元12未接入有外部时钟信号时，则所述切换指示模块140将生成用于指示所述切换锁相模块130切换所述内部时钟信号作为所述参考时钟信号的信号切换指示；当所述切换指示模块140接收到的所述时钟接入检测结果为所述时钟接入单元12接入有外部时钟信号，且所述切换指示模块140接收到的所述信号异常检测结果为所述外部时钟信号无异常时，所述切换指示模块140将生成用于指示所述切换锁相模块130切换所述外部时钟信号作为所述参考时钟信号的信号切换指示；当所述切换指示模块140接收到的所述时钟接入检测结果为所述时钟接入单元12接入有外部时钟信号，且所述切换指示模块140接收到的所述信号异常检测结果为所述外部时钟信号存在异常时，所述切换指示模块140将生成用于指示所述切换锁相模块130切换所述内部时钟信号作为所述参考时钟信号的信号切换指示。

请参照图4，是本申请实施例提供的时钟切换方法的流程示意图。在本申请实施例中，所述时钟切换方法应用于图2或图3所示的时钟切换装置100，下面对图4所示的时钟切换方法的具体流程和步骤进行详细阐述。

步骤S210，控制时钟检测模块110检测时间测量设备10的时钟接入单元12是否接入有外部时钟信号，得到对应的时钟接入检测结果。

在本实施例中，所述步骤S210的具体执行过程可参照上文中对所述时钟检测模块110的详细描述，在此就不再赘述了。

步骤S220，控制切换指示模块140根据所述时钟接入检测结果生成对应的信号切换指示，并生成锁相复位指示。

在本实施例中，所述控制切换指示模块140生成的信号切换指示需要与所述时钟切换装置100对外部时钟信号进行信号异常检测的需求相匹配。

可选地，请参照图5，是图4中所示的步骤S220包括的子步骤的流程示意图之一。在本实施例中，若所述时钟切换装置100无需对外部时钟信号进行信号异常检测，即所述时钟切换装置100不包括异常检测模块150时，所述步骤S220中的控制切换指示模块140根据所述时钟接入检测结果生成对应的信号切换指示的步骤包括子步骤S221及子步骤S222。

子步骤S221，若所述时钟接入检测结果为所述时钟接入单元12未接入有外部时钟信号，则控制所述切换指示模块140生成用于指示所述切换锁相模块130切换所述内部时钟信号作为所述参考时钟信号的信号切换指示。

子步骤S222，若所述时钟接入检测结果为所述时钟接入单元12接入有外部时钟信号，则控制所述切换指示模块140直接生成用于指示所述切换锁相模块130切换所述外部时钟信号作为所述参考时钟信号的信号切换指示。

可选地，请参照图6，是图4中所示的步骤S220包括的子步骤的流程示意图之二。在本实施例中，若所述时钟切换装置100需要对外部时钟信号进行信号异常检测，即所述时钟切换装置100包括异常检测模块150时，所述步骤S220中的控制切换指示模块140根据所述时钟接入检测结果生成对应的信号切换指示的步骤包括子步骤S223及子步骤S224。

子步骤S223，若所述时钟接入检测结果为所述时钟接入单元12未接入有外部时钟信号，则控制所述切换指示模块140生成用于指示所述切换锁相模块130切换所述内部时钟信号作为所述参考时钟信号的信号切换指示。

子步骤S224，若所述时钟接入检测结果为所述时钟接入单元12接入有外部时钟信号，则控制所述异常检测模块150对接入的所述外部时钟信号进行信号异常检测，并控制所述切换指示模块140根据所述异常检测模块150得到的信号异常检测结果生成对应匹配的信号切换指示。

其中，所述控制所述切换指示模块140根据所述异常检测模块150得到的信号异常检测结果生成对应匹配的信号切换指示的步骤包括：

若所述信号异常检测结果为所述外部时钟信号无异常，则控制所述切换指示模块140生成用于指示所述切换锁相模块130切换所述外部时钟信号作为所述参考时钟信号的信号切换指示；

若所述信号异常检测结果为所述外部时钟信号存在异常，则控制所述切换指示模块140生成用于指示所述切换锁相模块130切换所述内部时钟信号作为所述参考时钟信号的信号切换指示。

请再次参照图4，步骤S230，控制切换锁相模块130按照所述切换指示切换由所述时间测量设备10的内部时钟单元11所产生的内部时钟信号或所述外部时钟信号作为所述时间测量设备10的参考时钟信号，并在按照所述锁相复位指示进行锁相复位后锁相输出所述参考时钟信号。

在本实施例中，所述步骤S230的具体执行过程可参照上文中对所述切换锁相模块130的详细描述，在此就不再赘述了。

请参照图7，是本申请实施例提供的时间测量方法的流程示意图。在本申请实施例中，所述时间测量方法应用于图1所示的时间测量设备10，下面对图7所示的时间测量方法的具体流程和步骤进行详细阐述。

步骤S310，控制测量复位单元13实时获取时钟切换装置100锁相输出参考时钟信号时的锁相状态变化数据。

在本实施例中，所述测量复位单元13通过实时获取所述时钟切换装置100中的切换锁相模块130的锁相状态变化数据的方式，得到该时钟切换装置100锁相输出参考时钟信号时的锁相状态变化数据，此时所述参考时钟信号可以是由所述时间测量设备10包括的内部时钟单元11所产生的内部时钟信号，也可以是由所述时间测量设备10包括的时钟接入单元12接入的经所述时钟切换装置100中的外部锁相模块120锁相输出的外部时钟信号。

步骤S320，当所述测量复位单元13获取到的所述锁相状态变化数据由失锁状态变化为锁定状态时，控制所述测量复位单元13向时间测量单元14输出测量复位指示。

在本实施例中，当所述测量复位单元13获取到的所述锁相状态变化数据由失锁状态变化为锁定状态时，表明所述时钟切换装置100当前刚好完成一次时钟信号切换，此时所述时间测量单元14需要基于时钟信号切换后的参考时钟信号进行时间测量，所述时间测量设备10通过控制所述测量复位单元13向时间测量单元14输出测量复位指示的方式，告知所述时间测量单元14当前需要进行一次测量复位，以确保所述时间测量单元14能够正常地基于当前参考时钟信号进行时间测量。

步骤S330，控制所述时间测量单元14按照所述测量复位指示进行测量复位，并控制所述时间测量单元14在复位后基于所述参考时钟信号对接入的待测信号进行时间测量。

综上所述，在本申请实施例提供的时钟切换装置、方法及时间测量设备、方法中，所述时钟切换装置能够根据外部时钟信号的接入情况自行切换内部时钟信号或外部时钟信号作为时间测量设备当前的参考时钟信号，实现高效率的时钟切换，确保用户体验。所述装置包括时钟检测模块、外部锁相模块、切换锁相模块及切换指示模块。所述时钟检测模块用于检测时钟接入单元是否接入有外部时钟信号。所述外部锁相模块用于在所述时钟接入单元接入有外部时钟信号时将所述外部时钟信号锁相输出给所述切换锁相模块。所述切换指示模块用于根据所述时钟检测模块得到的时钟接入检测结果向所述切换锁相模块输出信号切换指示及锁相复位指示。所述切换锁相模块根据所述信号切换指示自行切换内部时钟信号或外部时钟信号作为所述时间测量设备的参考时钟信号，并在按照所述锁相复位指示进行锁相复位后锁相输出所述参考时钟信号，从而实现高效率的时钟切换，确保用户体验。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种时钟切换装置，其特征在于，应用于包括内部时钟单元及时钟接入单元的时间测量设备，所述装置包括时钟检测模块、外部锁相模块、切换锁相模块及切换指示模块；

所述时钟检测模块与所述内部时钟单元及所述时钟接入单元电性连接，以基于所述内部时钟单元产生的内部时钟信号检测所述时钟接入单元是否接入有外部时钟信号；

所述外部锁相模块与所述时钟接入单元及所述切换锁相模块电性连接，以在所述时钟接入单元接入有外部时钟信号时，将所述外部时钟信号锁相输出给所述切换锁相模块；

所述切换指示模块与所述时钟检测模块及所述切换锁相模块电性连接，以根据所述时钟检测模块得到的时钟接入检测结果向所述切换锁相模块输出信号切换指示及锁相复位指示；

所述切换锁相模块还与所述内部时钟单元电性连接，以根据所述信号切换指示切换所述内部时钟信号或所述外部时钟信号作为所述时间测量设备的参考时钟信号，并在按照所述锁相复位指示进行锁相复位后锁相输出所述参考时钟信号；

其中，所述外部锁相模块包括同频锁相环，所述切换锁相模块包括切换锁相环；

所述同频锁相环的信号输入端与所述时钟接入单元电性连接，以在所述时钟接入单元接入有外部时钟信号时，对所述外部时钟信号进行锁相处理；

所述切换锁相环的第一信号输入端与所述内部时钟单元连接，以接入所述内部时钟单元产生的内部时钟信号；

所述切换锁相环的第二信号输入端与所述同频锁相环的信号输出端电性连接，以接入由所述同频锁相环同频输出的锁相后的所述外部时钟信号；

所述切换锁相环的指示输入端与所述切换指示模块电性连接，以接收来自所述切换指示模块的信号切换指示及锁相复位指示，按照所述信号切换指示切换所述内部时钟信号或所述外部时钟信号作为所述参考时钟信号，并在按照所述锁相复位指示进行锁相复位后通过所述切换锁相环的信号输出端锁相输出所述参考时钟信号。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括异常检测模块；

所述异常检测模块与所述时钟接入单元电性连接，以在所述时钟接入单元接入有外部时钟信号时，对接入的所述外部时钟信号进行信号异常检测；

所述异常检测模块还与所述切换指示模块电性连接，以将所述异常检测模块针对接入的所述外部时钟信号的信号异常检测结果发送给所述切换指示模块，使所述切换指示模块根据所述信号异常检测结果向所述切换锁相模块输出信号切换指示及锁相复位指示。

3.一种时钟切换方法，其特征在于，应用于权利要求1或2所述时钟切换装置，所述方法包括：

控制时钟检测模块检测时间测量设备的时钟接入单元是否接入有外部时钟信号，得到对应的时钟接入检测结果；

控制切换指示模块根据所述时钟接入检测结果生成对应的信号切换指示，并生成锁相复位指示；

控制切换锁相模块按照所述切换指示切换由所述时间测量设备的内部时钟单元所产生的内部时钟信号或所述外部时钟信号作为所述时间测量设备的参考时钟信号，并在按照所述锁相复位指示进行锁相复位后锁相输出所述参考时钟信号。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，当所述时钟切换装置不包括异常检测模块时，所述控制切换指示模块根据所述时钟接入检测结果生成对应的信号切换指示的步骤包括：

若所述时钟接入检测结果为所述时钟接入单元未接入有外部时钟信号，则控制所述切换指示模块生成用于指示所述切换锁相模块切换所述内部时钟信号作为所述参考时钟信号的信号切换指示；

若所述时钟接入检测结果为所述时钟接入单元接入有外部时钟信号，则控制所述切换指示模块直接生成用于指示所述切换锁相模块切换所述外部时钟信号作为所述参考时钟信号的信号切换指示。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，当所述时钟切换装置包括异常检测模块时，所述控制切换指示模块根据所述时钟接入检测结果生成对应的信号切换指示的步骤包括：

若所述时钟接入检测结果为所述时钟接入单元未接入有外部时钟信号，则控制所述切换指示模块生成用于指示所述切换锁相模块切换所述内部时钟信号作为所述参考时钟信号的信号切换指示；

若所述时钟接入检测结果为所述时钟接入单元接入有外部时钟信号，则控制所述异常检测模块对接入的所述外部时钟信号进行信号异常检测，并控制所述切换指示模块根据所述异常检测模块得到的信号异常检测结果生成对应匹配的信号切换指示。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述控制所述切换指示模块根据所述异常检测模块得到的信号异常检测结果生成对应匹配的信号切换指示的步骤包括：

若所述信号异常检测结果为所述外部时钟信号无异常，则控制所述切换指示模块生成用于指示所述切换锁相模块切换所述外部时钟信号作为所述参考时钟信号的信号切换指示；

若所述信号异常检测结果为所述外部时钟信号存在异常，则控制所述切换指示模块生成用于指示所述切换锁相模块切换所述内部时钟信号作为所述参考时钟信号的信号切换指示。

7.一种时间测量设备，其特征在于，所述设备包括内部时钟单元、时钟接入单元、测量复位单元、时间测量单元及权利要求1或2所述的时钟切换装置；

所述内部时钟单元与所述时钟切换装置电性连接，以向所述时钟切换装置提供内部时钟信号；

所述时钟接入单元与所述时钟切换装置电性连接，以在所述时钟接入单元接入有外部时钟信号时，向所述时钟切换装置输出所述外部时钟信号；

所述测量复位单元与所述时钟切换装置及所述时间测量单元电性连接，用于实时获取所述时钟切换装置锁相输出参考时钟信号时的锁相状态变化数据，并在所述锁相状态变化数据由失锁状态变化为锁定状态时向所述时间测量单元输出测量复位指示；

所述时间测量单元还与所述时钟切换装置电性连接，以在按照所述测量复位指示进行测量复位后，基于所述时钟切换装置锁相输出的所述参考时钟信号对所述时间测量单元接入的待测信号进行时间测量。

8.一种时间测量方法，其特征在于，应用于权利要求7所述的时间测量设备，所述方法包括：

控制测量复位单元实时获取时钟切换装置锁相输出参考时钟信号时的锁相状态变化数据；

当所述测量复位单元获取到的所述锁相状态变化数据由失锁状态变化为锁定状态时，控制所述测量复位单元向时间测量单元输出测量复位指示；

控制所述时间测量单元按照所述测量复位指示进行测量复位，并控制所述时间测量单元在复位后基于所述参考时钟信号对接入的待测信号进行时间测量。

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