CN111654346A - 一种基于光串口的独立同步时钟模块 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种基于光串口的独立同步时钟模块，包括可编程逻辑器件、恒温晶体振荡器、拨码开关和光模块，所述恒温晶体振荡器、拨码开关和光模块分别与可编程逻辑器件连接，所述可编程逻辑器件通过光模块输出时钟信号和同步信号。本发明的基于光串口的独立同步时钟模块，将时钟信号和同步信号的输出方式改为光通信，利用透明的光纤传输光波，衰减小，抗干扰性能好。将原有集成的时钟模块改为独立模块，可根据拨码开关调节更改模块发送的时钟频率和同步频率，利用光纤发射器输出信号至ATE，时钟的可调节性能良好，且精度不受ATE系统的影响。
Description
技术领域
本发明属于通信技术领域，具体涉及一种基于光串口的独立同步时钟模块。
背景技术
利用电来传递消息的通信方式称为电通信，电通信分为无线电通信和有线电通信。无线电通信传输质量不稳定，信号易受干扰或易被截获，保密性差。有线电通信由于电缆的长度的制约会导致电信号稳定性下降。在ATE系统中，(Automatic Test Equipment)，即集成电路检测系统，基于电信号的时钟及同步信号往往集成在系统中，时钟的可调节性较差，精度也受到ATE系统的影响。
发明内容
本发明解决的技术问题：集成在ATE系统中的时钟模块可调节性较差，精度也受到ATE系统的影响。
技术方案：为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：
一种基于光串口的独立同步时钟模块，包括可编程逻辑器件、恒温晶体振荡器、拨码开关和光模块，所述恒温晶体振荡器、拨码开关和光模块分别与可编程逻辑器件连接，所述可编程逻辑器件通过光模块输出时钟信号和同步信号。
作为优选，所述光模块的设置数量与输出信号的路数相对应。
作为优选，所述同步时钟模块输出4路时钟信号和4路同步信号，4路同步信号的上升沿与4路时钟信号的上升沿对齐。
作为优选，所述光模块为Avago HFBR-1414Z系列光纤发射器。
作为优选，通过改变所述拨码开关的状态，调节同步时钟模块发送的时钟频率和同步频率。
作为优选，所述拨码开关为两路拨码开关，分为“00”，“01”，“10”，“11”四种模式，每种模式对应不同的频率。
作为优选，所述拨码开关的模式“00”对应100MHz，“01”对应33MHz，“10”对应10MHz，“11”对应32.768KHz。
作为优选，所述可编程逻辑器件连接有低压差线性稳压器，所述低压差线性稳压器与电源适配器连接。
作为优选，所述恒温晶体振荡器额定频率为100M，利用恒温槽使晶体振荡器中石英晶体谐振器的温度保持恒定。
作为优选，所述可编程逻辑器件为现场可编程门阵列FPGA。
有益效果：与现有技术相比，本发明具有以下优点：
本发明的基于光串口的独立同步时钟模块，将时钟信号和同步信号的输出方式改为光通信，利用透明的光纤传输光波，衰减小，抗干扰性能好。将原有集成的时钟模块改为独立模块，可根据拨码开关调节更改模块发送的时钟频率和同步频率，利用光纤发射器输出信号至ATE，时钟的可调节性能良好，且精度不受ATE系统的影响。
附图说明
图1是基于光串口的独立同步时钟模块结构示意图；
图2是基于光串口的独立同步时钟模块光纤发射器和接收器结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐明本发明，实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
如图1和2所示，本申请的一种基于光串口的独立同步时钟模块，包括可编程逻辑器件、恒温晶体振荡器、拨码开关和光模块，恒温晶体振荡器、拨码开关和光模块分别与可编程逻辑器件连接，可编程逻辑器件通过光模块输出时钟信号和同步信号，各个模块均集成在一个主控板上。
光模块的设置数量与输出信号的路数相对应。该同步时钟模块输出4路时钟信号和4路同步脉冲信号，4路同步信号的上升沿与4路时钟信号的上升沿对齐。
可编程逻辑器件采用FPGA(Field-Programmable Gate Array)，即现场可编程门阵列，可采用XILINX公司的Spartan-6 XC6SLX4。光模块采用8个Avago HFBR-1414Z系列光纤发射器，其中4个输出时钟信号，4个输出同步脉冲信号，可编程逻辑器件的输出接口与HFBR-1414Z的Date in接口连接。
本发明通过改变拨码开关的状态，调节同步时钟模块发送的时钟频率和同步频率。拨码开关采用为两路拨码开关，分为“00”，“01”，“10”，“11”四种模式，每种模式对应不同的频率。模式“00”对应100MHz，“01”对应33MHz，“10”对应10MHz，“11”对应32.768KHz。主控板上电后，等待初始化完成，XC6SLX4识别拨码开关电平值：若为“00”，XC6SLX4则通过HFBR-1414Z光串口发出4路100MHz同步时钟信号和4路100MHz同步脉冲信号；若为“01”，XC6SLX4则通过HFBR-1414Z光串口发出4路33MHz同步时钟信号和4路33MHz同步脉冲信号；若为“10”，XC6SLX4则通过HFBR-1414Z光串口发出4路10MHz同步时钟信号和4路10MHz同步脉冲信号；若为“11”，XC6SLX4则通过HFBR-1414Z光串口发出4路32.768KHz同步时钟信号和4路32.768KHz同步脉冲信号。
可编程逻辑器件连接有LDO(low dropout regulator)，即低压差线性稳压器，主控板通过一个5V/6A的电源适配器供电，低压差线性稳压器与电源适配器连接，将外部5V电压转换成主控板各个模块所需要的电压(3.3V、1.2V)。
恒温晶体振荡器OCXO额定频率为100M，利用恒温槽使晶体振荡器中石英晶体谐振器的温度保持恒定，将由周围温度变化引起的振荡器输出频率变化量削减到最小的晶体振荡器，不会由于温度影响时钟信号。
本发明将时钟信号和同步信号的输出方式改为光通信，利用透明的光纤传输光波，衰减小，抗干扰性能好。将原有集成的时钟模块改为独立模块，可根据拨码开关调节更改模块发送的时钟频率和同步频率，利用光纤发射器输出信号至ATE，ATE通过配套的光纤接收器接收信号，时钟的可调节性能优良，且精度不受ATE系统的影响。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，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，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种基于光串口的独立同步时钟模块，其特征在于：包括可编程逻辑器件、恒温晶体振荡器、拨码开关和光模块，所述恒温晶体振荡器、拨码开关和光模块分别与可编程逻辑器件连接，所述可编程逻辑器件通过光模块输出时钟信号和同步信号。
2.根据权利要求1所述的基于光串口的独立同步时钟模块，其特征在于：所述光模块的设置数量与输出信号的路数相对应。
3.根据权利要求1或2所述的基于光串口的独立同步时钟模块，其特征在于：所述同步时钟模块输出4路时钟信号和4路同步信号，4路同步信号的上升沿与4路时钟信号的上升沿对齐。
4.根据权利要求1所述的基于光串口的独立同步时钟模块，其特征在于：所述光模块为Avago HFBR-1414Z系列光纤发射器。
5.根据权利要求1所述的基于光串口的独立同步时钟模块，其特征在于：通过改变所述拨码开关的状态，调节同步时钟模块发送的时钟频率和同步频率。
6.根据权利要求1或5所述的基于光串口的独立同步时钟模块，其特征在于：所述拨码开关为两路拨码开关，分为“00”，“01”，“10”，“11”四种模式，每种模式对应不同的频率。
7.根据权利要求6所述的基于光串口的独立同步时钟模块，其特征在于：所述拨码开关的模式“00”对应100MHz，“01”对应33MHz，“10”对应10MHz，“11”对应32.768KHz。
8.根据权利要求1所述的基于光串口的独立同步时钟模块，其特征在于：所述可编程逻辑器件连接有低压差线性稳压器，所述低压差线性稳压器与电源适配器连接。
9.根据权利要求1所述的基于光串口的独立同步时钟模块，其特征在于：所述恒温晶体振荡器额定频率为100M，利用恒温槽使晶体振荡器中石英晶体谐振器的温度保持恒定。
10.根据权利要求1所述的基于光串口的独立同步时钟模块，其特征在于：所述可编程逻辑器件为现场可编程门阵列FPGA。
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