DE3740795A1 - Schaltungsanordnung zur synchronisation zweier taktsignale - Google Patents
Schaltungsanordnung zur synchronisation zweier taktsignaleInfo
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- Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)
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Description
Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Syn
chronisation zweier Taktsignale nach dem Oberbegriff des
Anspruches 1.
Bei zwei voneinander entfernten Nachrichtensystemen, die
über einen gemeinsamen digitalen Nachrichtenkanal mitein
ander verbunden sind, ist es von entscheidender Bedeutung,
daß die in den beiden Systemen auftretenden Taktsignale
synchron zueinander verlaufen. Um die Synchronisation zweier
Nachrichtensysteme, welche digitale Signale austauschen,
durchzuführen, sind bei den Systemen Haupttaktschaltungen
vorgesehen, welche sowohl nach Phase als auch nach Fre
quenz miteinander zu synchronisieren sind, damit die In
tegrität der digitalen Signalübermittlung gesichert ist.
Treten die Taktsignale bei den Systemen nicht synchron
auf, dann wird die digitale Signalübermittlung gestört,
wobei als Ergebnis ein gelegentlicher Bitschlupf auftritt,
wenn die Taktsignale außer Phase sind und wobei bei der
Datensignalübermittlung Bitfehler auftreten, die eine Rück
übertragung zum sendenden System erforderlich machen.
Während Fehler bei impulscodemodulierten Signalen meist
irritieren, jedoch tolerabel sind, ergeben sich bei der
erforderlichen Datenrückübermittlung ernste Probleme, welche
die Verwendung von Fehlersuch- und Korrekturschaltungen
erforderlich machen und welche außerdem beträchtliche Pro
zessorzeit benötigen und die Anzahl der übertragenen In
formationen vermindern.
Bei einer typischen Synchronisationsschaltung wird eine
komplizierte phasenverriegelte Schleife verwendet, um das
Taktsignal des eigenen Systems mit einem empfangenen Takt
signal des entfernten Systems zu synchronisieren. Die phasen
verriegelte Schleife umfaßt eine Reihe von Bauteilen, wie
beispielsweise Operationsverstärker und Kondensatoren zur
Bildung von Schleifenfilterschaltungen. Diese Bauteile
benötigen große Schaltungsflächen, müssen eng toleriert
sein sowie unempfindlich gegenüber Temperatureinflüssen
und Streukapazitäten. Außerdem werden teuere, einen geringen
Drift aufweisende Oszillatoren benötigt, um Phasenfehler
erkennen zu können, damit ein Phasenkorrektursignal erzeugt
werden kann, das zur Einstellung der Phase des Oszillators
dient. Diese Oszillatoren hoher Genauigkeit sind nicht
nur teuer, sondern weisen auch einen hohen Stromverbrauch
auf.
Es besteht die Aufgabe, die Schaltungsanordnung so auszu
bilden, daß sie mit handelsüblichen Bauteilen eine wirk
same Synchronisation durchführt.
Gelöst wird diese Aufgabe mit den kennzeichnenden Merkmalen
des Anspruches 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind den
Unteransprüchen entnehmbar.
Zur Erfassung eines Phasenfehlers zwischen dem eigenen
Taktsignal und dem Taktsignal eines entfernten Systems
wird ein Phasendifferenzzähler verwendet. Zur Erzeugung
eines Korrektursignals, das proportional dem erfaßten Phasen
fehler ist, wird ein Korrekturalgorithmus ausgeführt. Das
erzeugte Korrektursignal wird einem Steuerspannungseingang
des eigenen Taktsignaloszillators zugeführt, dessen Fre
quenz hierdurch eingestellt wird, so daß der Phasenfehler
gegen Null reduziert wird.
Bevorzugt wird eine programmierbare Schaltung dazu ver
wendet, aus mehreren entfernten Taktsignalerzeugern einen
davon auszuwählen, das ausgewählte Taktsignal zu modi
fizieren und in Abhängigkeit davon ein geeignetes frequenz
unterteiltes entferntes Taktsignal zu erzeugen. Das eigene
Taktsignal wird über einen Zähler ebenfalls frequenzmäßig
unterteilt, worauf sodann das eigene und das entfernte
jeweils frequenzunterteilte Signal einem weiteren Zähler
zugeführt werden, der das vorerwähnte Phasenfehlersignal
erzeugt.
Durch einen Mikroprozessor wird in einer Tabelle in Ab
hängigkeit des erzeugten Phasenfehlersignals ein geeignetes
digitales Korrektursignal abgelesen. Die Tabelle ist be
vorzugt so aufgebaut, daß ein großes Phasenfehlersignal
ein großes Korrektursignal ergibt, während ein kleines
Phasenfehlersignal zu einem proportional kleineren Korrektur
signal führt. Das erzeugte Korrektursignal wird einem Digital-
Analogkonverter zugeführt, der in Abhängigkeit dieses Sig
nals ein analoges Steuerspannungssignal erzeugt. Dieses
Analogsignal wird sodann dem Steuerspannungseingang des
eigenen Taktoszillators zugeführt, womit die Rückkopplungs
schleife geschlossen ist.
Ein Ausführungsbeispiel wird nachfolgend anhand der Zeich
nung näher erläutert, welche ein Blockschaltbild einer
Schaltungsanordnung zur Synchronisation zweier Taktsignale
darstellt.
Ein spannungsgesteuerter Oszillator 1 dient zur Erzeugung
der Taktsignale des eigenen Systems und weist einen Span
nungssteuereingang MOD auf, dem eine analoge Steuerspannung
zugeführt wird, womit die Frequenz des Oszillators einge
stellt wird. Der Oszillator 1 erzeugt ein Taktsignal für
das eigene System von etwa 16 MHz, welches am Anschluß
RFOUT auftritt. Dieses eigene Taktsignal ist mit C 61 be
zeichnet.
Das C 61 Signal wird dem Takteingang eines Digitalzählers
11 zugeführt. Der Zähler 11 erzeugt mehrere Bezugstakt
signale, die dazu dienen, die verschiedenen zusätzlichen
Schaltungen des eigenen Nachrichtensystems zeitlich zu
steuern. Eines der vom Zähler erzeugten Taktsignale ist
mit C 1952 bezeichnet und stellt ein Phaseninkrementsignal
von etwa 512 KHz dar.
Ein programmierbarer logischer Baustein 13 weist einen
ersten Eingang auf, der mit einem ersten Taktgenerator
eines anderen Nachrichtensystems verbunden ist, welcher
Taktsignale NSC 1 erzeugt. Ein zweiter Eingang ist mit einem
weiteren Taktgenerator des anderen Systems verbunden, welcher
Taktsignale NSC 2 erzeugt. Ein dritter Eingang ist verbunden
mit einem Generator des Nachrichtensystems, der ein Rahmen
impulssignal erzeugt. Der letztgenannte Generator ist
verbunden mit einer nichtdargestellten redundanten Steuer
schaltung. Der logische Baustein 13 wählt in Abhängigkeit
von Auswahlsignalen SEL 0 und SEL 1, die vierten und fünften
Eingängen zugeführt werden, eines der drei Eingangssignale
aus, wobei die Auswahlsignale von einem zentralen Steuer
prozessor 19 bestimmt werden.
Der Prozessor 19 erzeugt bestimmte Datensignale, die einem
Datenbus 17 und von dort einem Steuerregister 15 zugeführt
werden. In Abhängigkeit dieser zugeführten Datensignale
treten an den dortigen Ausgängen Q 4 und Q 5 die vorerwähnten
Auswahlsignale SEL 0 und SEL 1 auf, welche von dort dem
Baustein 13 zugeführt werden. Die Ausgänge Q 0 bis Q 3 und
Q 6 sowie Q 7 des Registers 15 sind mit weiteren nicht darge
stellen Schaltungen verbunden.
In Abhängigkeit der vom Datenbus 17 empfangenen Datensi
gnale treten an den Ausgängen Q 4 und Q 5 des Steuerregisters
15 eine von vier möglichen Kombinationen zur Auswahl einer
der drei Eingangstaktsignale beim logischen Baustein 13
auf, wobei die vierte Kombination bedeutet, daß keines
der drei Taktsignale angewählt wird. Weisen beispielsweise
die Signale SEL 0 und SEL 1 jeweils den Wert L auf, dann
ist keines der Taktsignale ausgewählt. Dies bedeutet, daß
keine Synchronisation durchgeführt wird und das eigene
Nachrichtensystem ausschließlich durch die eigenen Takt
signale gesteuert wird. Weist das Signal SEL 0 den Wert
H und das Signal SEL 1 den Wert L auf, dann wird das Takt
signal ausgewählt. Falls das Signal SEL 0 den Wert
L und das Signal SEL 1 den Wert H aufweist, dann ist das
Taktsignal NSC 1 ausgewählt. Weisen beide Auswahlsignale
SEL 0 und SEL 1 den Wert H auf, bedeutet dies die Anwahl
des Taktsignales NSC 2.
Jeder der am logischen Baustein 13 anliegenden Signalgene
ratoren erzeugt ein nominelles 8 KHz Taktsignal, welches
die Form eines Impulses, eines Rechteck- oder Sinussignals
aufweisen kann. In Abhängigkeit des empfangenen und ausge
wählten Taktsignalgenerators des anderen Systems erzeugt
der logische Baustein 13 ein Rechtecksignal mit der halben
Eingangssignalfrequenz, also mit 4 KHz, das mit FPGATE
bezeichnet ist.
Der logische Baustein 13 ist zur Erzeugung des FPGATE Signals
mit folgendem Code programmiert:
IF(/PUP) FPGATE = /SEL 1*SEL 0*FPG 1*/MFP; Rahmenimpuls
+/SEL 1*SEL 0*FPGATE *MFP
+SEL 1*/SEL 0*/FPG1*/NSC 1; Taktgen. 1
+SEL 1*/SEL 0*FPGATE *NSC 1
+SEL 1*SEL 0*/FGP 1*/NSC 2; Taktgen. 2
+SEL 1*SEL 0*FPGATE *NSC 2
+FPGATE */FPG 1
IF(/PUP) FPG 1=/SEL 1*SEL 0*MFP *FPGATE; Rahmenimpuls
+SEL 1*SEL 0*FPG 1*/MFG
+SEL 1*/SEL 0*NSC 1*FPGATE; Taktgen. 1
+SEL 1*/SEL 0*FPG 1*/NSC 1
+SEL 1*SEL 0*NSC 2*FPGATE; Taktgen. 2
+SEL 1*SEL 0*FPG 1*/NSC 2
+FPG 1*FPGATE
+/SEL 1*SEL 0*FPGATE *MFP
+SEL 1*/SEL 0*/FPG1*/NSC 1; Taktgen. 1
+SEL 1*/SEL 0*FPGATE *NSC 1
+SEL 1*SEL 0*/FGP 1*/NSC 2; Taktgen. 2
+SEL 1*SEL 0*FPGATE *NSC 2
+FPGATE */FPG 1
IF(/PUP) FPG 1=/SEL 1*SEL 0*MFP *FPGATE; Rahmenimpuls
+SEL 1*SEL 0*FPG 1*/MFG
+SEL 1*/SEL 0*NSC 1*FPGATE; Taktgen. 1
+SEL 1*/SEL 0*FPG 1*/NSC 1
+SEL 1*SEL 0*NSC 2*FPGATE; Taktgen. 2
+SEL 1*SEL 0*FPG 1*/NSC 2
+FPG 1*FPGATE
Das FPGATE Signal des Bausteins 13 wird dem Takteingang
C 2 eines weiteren Digitalzählers 21 zugeführt. Der Zähler
21 weist bevorzugt 3 Zählerteile auf, wie dies beispiels
weise beim Digitalzähler 68 B 40 der Fall ist. Hierbei ist
ein Ausgang des zweiten Zählers O 2 verbunden mit einem
Einschalteingang G 3 des dritten Zählers. Der Einschaltein
gang des zweiten Zählers G 2 liegt an Masse. Der Takteingang
C 3 ist verbunden mit dem Ausgang des Zählers 11, an welchem
das vorerwähnte Phaseninkrementsignal C 1952 auftritt. Die
Ausgänge D 0 bis D 7 des Zählers 21 sind mit dem Datenbus
17 verbunden und ein Steuereingang CTRL ist verbunden mit
einem Steuerbus 23, in welchem dekodierte Adressensignale,
wie beispielsweise READ/WRITE-Signale auftreten. Diese
werden in bekannter Weise vom Mikroprozessor 19 erzeugt
und treten an dessen Parallelausgang CTRL auf. Der Zähler
21 wird auf einen vorbestimmten Zustand über die D 0 bis
D 7- und den CTRL-Eingang durch den Mikroprozessor 19 zurück
gestellt, wenn dieser eine Startroutine ausführt.
Der zweite Zähler des aus drei Zählerteilen bestehenden
Zählers 21 erzeugt am Ausgang O 2 ein Ausgangssignal mit
dem Wert L, wenn er 1600 Zyklen des FPGATE
Signals vom logischen Baustein 13 empfängt. Durch dieses
Ausgangssignal mit dem Wert L wird der dritte Zähler einge
schaltet und zählt die Phaseninkrementtaktzyklen des Signals
C 1952, welche während eines einzigen Halbzykluses des O 2-
Signals auftreten. Demgemäß empfängt der zweite Zähler
des aus drei Zählerteilen bestehenden Zählers 21 des FPGATE
Signal von 4 KHz und erzeugt in Abhängigkeit davon ein
Rechtecksignal von näherungsweise 800 msec an seinem Ausgang
O 2. Dieses 800 msec-Signal wird dem Einschalteingang G 3 des
dritten Teils des Zählers zugeführt, der seinerseits die
Taktsignalzyklen des Signals C 1952 zählt. Der dritte Zähler
wird stets eingeschaltet, wenn an seinem Eingang G 3 ein
Signal mit dem Wert L anliegt. Demgemäß akkumuliert der
dritte Zähler eine bestimmte Anzahl von Taktzyklen des
Signals C 1952 während des Signalteils mit dem Wert L des
800 msec dauernden Einschaltsignals, d. h. jeweils über
400 msec.
Um zu bestimmen, ob der dritte Zähler des dreiteiligen
Zählers 21 seine Zählung beendet hat, liest der Mikroprozessor
19 etwa alle 100 msec den Wert eines Statusregisters ab,
welches dem zweiten Zähler zugeordnet ist. Das Datenregister
des dritten Zählers wird sodann durch den Mikroprozessor
19 innerhalb eines Zeitrahmens von etwa 2 Mikrosekunden
zweimal abgelesen, was über die Anschlüsse D 0 bis D 7 und
den Datenbus 17 erfolgt. Sind hierbei zwei von dem Mikro
prozessor 19 abgelesene Werte nicht zueinander gleich,
dann zählt der dritte Zähler weiterhin die Zyklen des C 1952-
Taktsignals. Sind jedoch bei zwei aufeinanderfolgenden
Abtastungen die Werte die gleichen, dann entspricht der
abgelesene Wert einem Maß für die Phasendifferenz zwischen
den eigenen Taktsignalen und den Taktsignalen des anderen
Nachrichtensystems, wobei der abgelesene Wert als Zählwert
bezeichnet wird.
Der augenblickliche Zählwert wird aufeinanderfolgend, d. h.
jede 100 msec akkumuliert oder summiert in einem Kurzzeit
speicherregister, das dem Mikroprozessor zugeordnet ist.
Dieses Verfahren wird wiederholt, bis etwa 12,8 Sekunden
verstrichen sind. Zu diesem Zeitpunkt wird der im Kurzzeit
register gespeicherte akkumulierte Phasenfehler oder Zähl
wert hinzuaddiert zu einem in einem Langzeitspeicher ge
speicherten Wert, wobei die Summe in diesem Langzeitspeicher
gespeichert wird. Der im Langzeitspeicher gespeicherte
Wert trägt die Bezeichnung LTA.
Der Mikroprozessor 19 überprüft sodann den Wert der im
Langzeitspeicher gesammelten Phasenfehler. Falls dieser
Wert außerhalb eines vorgegebenen Bereichs liegt, wird
ein Algorithmus ausgeführt, um die Phasenverriegelung
zwischen den eigenen und den Taktsignalen des anderen Systems
wiederherzustellen, was als Akquisitionsalgorithmus bezeichnet wird.
Dieser Akquisitionsalgorithmus bestimmt die Anzahl der
Zähl- bzw. Abtastzyklen, die erforderlich sind, um die
Gleichphasigkeit, d. h. Phasenverriegelung zu bewirken.
Zu diesem Zweck wird durch den Mikroprozessor 19 ein digitaler
Korrekturwert von 12 Bits errechnet, der als Frequenzsteuer
wort (FCW) bezeichnet wird, wobei FCW gleich FCW + (LTA × 125)/16
ist. Dieser FCW Wert wird dann den Eingängen B 1 bis B 12
von DAC 25 zugeführt, um die Frequenz des eigenen Oszillators
1 zu justieren, um die ursprüngliche Phasenübereinstimmung
wiederzuerhalten.
Der Standardnachführalgorithmus wird nur ausgeführt, wenn
der im Langzeitspeicher gespeicherte Wert (LTA) innerhalb
des vorerwähnten vorgegebenen Bereichs liegt, oder falls
der Akquisitionsalgorithmus für etwa 64 Sekunden ausgeführt
wurde, wobei der Mikroprozessor 19 festlegt, daß eine Phasen
verriegelung besteht.
Anders als beim Akquisitionsalgorithmus errechnet der Nach
führalgorithmus einen Offsetwert, der dem Frequenzsteuer
wort FCW hinzuzuaddieren ist, um eine Feinabstimmung der
eigenen Taktsignalfrequenz zu bewirken.
Im Speziellen wird eine Variable, bezeichnet als integrierte
Summe IS, in einem weiteren Datenregister akkumuliert,
das dem Mikroprozessor 19 zugeordnet ist, wobei IS = IS + (LTA × 256)
ist. Falls IS größer ist als ein bestimmter Maximalwert,
dann wird das Frequenzsteuerwort FCW gleich gemacht dem
Maximalwert (FFF hexadezimal) des Steuerworts, das in DAC
25 eingegeben wurde. Falls IS geringer ist als der vorge
nannte Maximalwert, dann wird das Frequenzsteuerwort FCW
gleichgemacht einem unteren DAC-Wert von 0 hexadezimal.
Andererseits wird der Wert des Frequenzsteuerwortes FCW
durch den Mikroprozessor 19 wie folgt errechnet
Falls das Frequenzsteuerwort FCW größer ist als der Maxi
malwert, der an DAC 25 angelegt werden kann, dann nimmt
das Frequenzsteuerwort den maximalen DAC-Wert von FFF hex
an. Falls das Frequenzsteuerwort FCW kleiner ist als der
minimale Wert, der DAC 25 zugeführt werden kann, dann nimmt
das Frequenzsteuerwort den Wert von Null an.
Das erzeugte 12 Bit-Korrektursignal wird, wie schon vorer
wähnt, über den Datenbus 17 den Anschlüssen B 1 bis B 12
des 12 Bit-Digital-Analogkonverters DAC 25 zugeführt. Hier
bei wird der Inhalt des Langzeitspeichers (LTA) gelöscht.
Der Konverter 25 weist einen Steuereingang CTRL auf, der
in bekannter Weise mit dem Steuerbus 23 verbunden ist.
Ein Analogspannungsausgang VOUT des Konverters 25 ist ver
bunden mit dem Steuerspannungseingang MOD des Oszillators
1 zur Einstellung von dessen Frequenz in Abhängigkeit des
ermittelten Phasenfehlers.
Eine weitere Routine wird ausgeführt zur Überprüfung des
Frequenzsteuerwortes FCW alle 12,8 Sekunden. Ein maximaler
und ein minimaler Steuerbereich für das Frequenzsteuerwort
wird gemäß dieser Routine jeweils auf den neuesten Stand
gebracht, um das Frequenzsteuerwort innerhalb vernünftiger
Grenzen zu halten.
Der Synchronisationsvorgang kann ausgeschaltet werden,
falls der eigene Oszillator 1 als Hauptoszillator verwendet
wird, der keine Synchronisation zu äußeren Taktsignalen
benötigt.
Falls aufeinanderfolgende Ablesungen des dritten Zählers
des dreiteiligen Zählers 21 einen Phasenfehler ergeben,
welcher außerhalb des vorerwähnten Bereichs liegt, dann
wird hierdurch eine massive Phasenveränderung erfaßt und
vom Mikroprozessor 19 ein Warnsignal erzeugt, wodurch die
Prüfroutinen "Ermittle Fehler" und "Klassifiziere Fehler"
ausgeführt werden, wobei die dritten und fünften Ablesungen
des dritten Zählers des Zählers 21 für zehn aufeinander
folgende Phasenablesungen abgetastet werden, von dem Zeit
punkt ab, wo die massive Phasenänderung ermittelt wurde.
Eine solche massive Phasenänderung kann beispielsweise das
Ergebnis eines einzigen Störsignals in der Übertragungs
leitung, eines einfachen Phasenverschiebungsfehlers oder
eines unstabilen Synchronisationsvorgangs sein.
Eine weitere Variable, mit "letzte stabile Phase" bezeichnet,
wird vom Mikroprozessor verwendet, wenn der Algorithmus
eine massive Phasenänderung erfaßt. In diesem Fall wird
diese Variable aufgezeichnet, bevor die massive Veränderung
auftritt, um einen einzigen Übertragungsfehler zu erfassen.
Weiterhin wird eine Variable mit der Bezeichnung "unstabile
Phase" erhalten, um die Phasenfehlerablesung aufzuzeichnen,
welche die Interface beeinflußt, um zu erfassen, daß dort
eine massive Phasenveränderung auftrat.
Wenn eine Ablesung außerhalb des Phasenbereichs erhalten
wird, dann wird dies als die Erfassung eines unstabilen
Phasenfehlers bewertet. Gemäß den Routinen "Ermittle Fehler"
und "Klassifiziere Fehler", wird der Phasenfehler errechnet
durch Bestimmung des Absolutwertes der Differenz zwischen
dem augenblicklichen Phasenfehler und den Werten "letzte
stabile Phase" oder "unstabile Phase", wodurch von der nicht
gezeigten Hauptsteuerschaltung eine Nachricht zum Ausführen
eines Korrektur- oder Akquisitionsalgorithmus ausgesandt
wird.
Der Mikroprozessor 19 überwacht weiterhin ankommende Mit
teilungen von der Hauptsteuerschaltung in bezug auf die
Signale Synchronisation einschalten, Synchronisation aus
schalten, Anforderung des Vorhandenseins des Statusinhalts
oder Steuerbereichreport usw.
Falls die Taktsignalgeneratoren des anderen Systems aus
fallen oder durch Störsignale überlagert werden, dann wird
der Phasenfehler über etwa 12,8 Sekunden gemittelt und der
Mikroprozessor 19 führt eine Routine zur Überwachung und
Abtastung des entfernten Signalgenerators aus. Beispiels
weise können die Signalgeneratoren, die die Signale NSC
1 und NSC 2 erzeugen, digitalisierte Serviceeinheitskarten
sein, welche T 1-Empfänger beinhalten, so daß zwei T 1-Über
tragungswege zur Anpassung an bis zu vier mögliche Nach
richtendienste verwendet werden können. Falls der ange
schlossene Übertragungsweg, beispielsweise NSC 1 durch Fremd
spannungen überlagert ist oder vollständig ausfällt, dann
schaltet der Mikroprozessor 19 den Baustein 13 auf das zweite
Taktsignal, beispielsweise NSC 2.
Für den Fall, daß ein neues Synchronisationssignal ausge
wählt wurde oder für den Fall, daß ein Synchronisationssignal
ausfällt, dann kann die Phasenzählung während der ersten
Zeitdauer fehlerhaft sein, wird jedoch während der zweiten
Zeitdauer korrigiert.
Zusammenfassend kann also gesagt werden, daß ein Phasen
akkumulationszähler verwendet wird, um den eigenen spannungs
gesteuerten Oszillator mit einem empfangenen Taktsignal
zu synchronisieren, das vom programmierbaren logischen Bau
stein 13 modifiziert wird. Der Zähler wird von einem Mikro
prozessor gesteuert, um einen Zählwert oder eine Phasenab
lesung zu erzeugen, die in Verbindung mit einem Mikropro
zessor-Algorithmus dazu verwendet wird, um den spannungsge
steuerten Oszillator über einen Analog-Digitalkonverter
zu justieren. Die Taktsignale werden auf diese Weise bezüglich
ihrer Frequenz und danach bezüglich ihrer Phase ausgerichtet,
ohne daß es notwendig ist, hierfür komplizierte analoge
Schaltkreise einzusetzen.
Die Phasensynchronisation wurde vorstehend erläutert anhand
zweier Nachrichtensysteme. Sie ist in gleicher Weise anwend
bar in bezug auf ein Datenein- und -ausgabegerät in Relation
zu einem Nachrichtensystem oder auf zwei Nachrichtengeräte
in bezug zueinander. Weiterhin ist diese Art der Syn
chronisation auch anwendbar auf eine Vielzahl von Systemen,
welche zueinander synchronisiert werden sollen durch Syn
chronisation der einzelnen Taktgeneratoren in bezug auf
ein einziges dieser Systeme.
Claims (7)
1. Schaltungsanordnung zur Synchronisation zweier Takt
signale, welche Taktsignale eines entfernten Takt
generators empfängt, diese mit Taktsignalen eines
eigenen Taktgenerators vergleicht und bei einer Phasen-
und Frequenzabweichung dem eigenen Taktgenerator ein
Korrektursignal zuführt, dadurch gekenn
zeichnet, daß
- a) ein Oszillator vorgesehen ist, der ein zum eigenen Taktsignal proportionales Phaseninkrementsignal erzeugt, dessen Frequenz ein Mehrfaches der Frequenz der Taktsignale ist, so daß während eines Taktsignal zyklus eine vorgegebene Anzahl von Zyklen des Phasen inkrementsignals auftreten,
- b) ein Zähler (21) vorgesehen ist, dem die empfangenen Taktsignale und die Phaseninkrementsignale zuge führt werden und der einen Zählwert erzeugt, der der Anzahl der Zyklen des Phaseninkrementsignals während jedes Zyklus des empfangenen Taktsignals entspricht,
- c) eine Steuerschaltung vorgesehen ist, welcher der Zählwert zugeführt wird und welche ein die Fre quenz des eigenen Taktsignals verminderndes Korrek tursignal erzeugt, wenn der Zählwert größer ist als die vorgegebene Anzahl und ein erhöhendes Kor rektursignal erzeugt, wenn der Zählwert geringer ist als die vorgegebene Anzahl.
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß ein logischer Baustein
(13) vorgesehen ist, der mehrere Taktsignale entfernter
Taktgeneratoren empfängt und ein davon ausgewähltes
Taktsignal dem Zähler (21) zuführt.
3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß das Korrektursignal
einen eigenen Hauptoszillator (1) steuert, der ein
Hauptoszillatorsignal erzeugt, das einem digitalen
Zähler (11) zugeführt wird, der durch Frequenzteilung
das Phaseninkrementsignal erzeugt.
4. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis
3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuer
schaltung besteht aus einem Mikroprozessor (19), der
den Zählwert vergleicht mit einem vorgegebenen Bereich
von Speicherwerten und in Abhängigkeit dieses Vergleichs
ein digitales Korrektursignal erzeugt, sowie einem
Digital-Analog-Konverter (25), dem das digitale Korrek
tursignal zugeführt wird und der in Abhängigkeit davon
ein analoges Korrektursignal zur Steuerung des eigenen
Oszillators (1) erzeugt.
5. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 2 bis
4, dadurch gekennzeichnet, daß der logische
Baustein (13) das ausgewählte Taktsignal frequenz
geteilt dem Zähler (21) zuführt, der einen Zählwert
erzeugt, der der Anzahl der Zyklen des Phaseninkrement
signals während jedes Zyklus des frequenzgeteilten
Taktsignals entspricht.
6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Mikroprozessor (19)
einen Nachführalgorithmus ausführt, bei welchem das
digitale Korrektursignal errechnet wird, das das eigene
Taktsignal nachführt, wenn der Zählwert innerhalb
des vorgegebenen Bereichs liegt und der einen Akquisitions
algorithmus ausführt, bei dem ein großes Korrektur
signal erzeugt wird, wenn der Zählwert außerhalb des
vorgegebenen Bereichs liegt.
7. Schaltungsanordnung nach Anspruch 6, dadurch ge
kennzeichnet, daß das digitale Korrektur
signal (FCW) zur Nachführung des eigenen Taktsignals
errechnet wird aus
wobei LTA die Summe der Zählung der Anzahl der Zyklen
des Phaseninkrementsignals errechnet über eine Dauer
von etwa 12,8 Sekunden und IS = IS + LTA × 256 ist.
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---|---|---|---|---|
US4949361A (en) * | 1989-06-26 | 1990-08-14 | Tektronix, Inc. | Digital data transfer synchronization circuit and method |
FI85318C (fi) * | 1990-08-14 | 1992-03-25 | Tecnomen Oy | Kompensering av felet i en klockas gaong. |
CA2091962A1 (en) * | 1992-03-31 | 1993-10-01 | Mark L. Witsaman | Clock synchronization system |
US5305354A (en) * | 1992-04-24 | 1994-04-19 | Digital Equipment Corporation | Aborting synchronizer |
US5572554A (en) * | 1994-07-29 | 1996-11-05 | Loral Corporation | Synchronizer and method therefor |
US5450458A (en) * | 1994-08-05 | 1995-09-12 | International Business Machines Corporation | Method and apparatus for phase-aligned multiple frequency synthesizer with synchronization window decoder |
US5581699A (en) * | 1995-05-15 | 1996-12-03 | International Business Machines Corporation | System and method for testing a clock signal |
JP4315558B2 (ja) * | 2000-01-13 | 2009-08-19 | オリンパス株式会社 | システム |
US6907066B1 (en) * | 2000-07-13 | 2005-06-14 | Advanced Micro Devices, Inc. | Arrangement for reducing transmitted jitter |
US7324857B2 (en) * | 2002-04-19 | 2008-01-29 | Gateway Inc. | Method to synchronize playback of multicast audio streams on a local network |
US7209795B2 (en) | 2002-04-23 | 2007-04-24 | Gateway Inc. | Method of synchronizing the playback of a digital audio broadcast by inserting a control track pulse |
US7333519B2 (en) * | 2002-04-23 | 2008-02-19 | Gateway Inc. | Method of manually fine tuning audio synchronization of a home network |
US7392102B2 (en) * | 2002-04-23 | 2008-06-24 | Gateway Inc. | Method of synchronizing the playback of a digital audio broadcast using an audio waveform sample |
US8006114B2 (en) * | 2007-03-09 | 2011-08-23 | Analog Devices, Inc. | Software programmable timing architecture |
US9893916B2 (en) * | 2016-07-01 | 2018-02-13 | Texas Instruments Incorporated | Methods and apparatus for performing a high speed phase demodulation scheme using a low bandwidth phase-lock loop |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2714219A1 (de) * | 1976-04-27 | 1977-11-17 | Ericsson Telefon Ab L M | Digitales nachrichtenvermittlungsnetzwerk |
DE2937985A1 (de) * | 1979-09-20 | 1981-04-16 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | Mehrkanaliges funksprechgeraet |
US4316152A (en) * | 1979-09-24 | 1982-02-16 | Hewlett-Packard Company | Data tracking phase locked loop |
DE3232519A1 (de) * | 1981-09-04 | 1983-04-14 | Tektronix, Inc., 97077 Beaverton, Oreg. | Signalgenerator |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS57106255A (en) * | 1980-12-23 | 1982-07-02 | Japan Radio Co Ltd | Bit synchronizing system |
ZA82973B (en) * | 1981-02-25 | 1983-01-26 | Eaton Corp | Precision forging method |
US4404675A (en) * | 1981-04-27 | 1983-09-13 | Gte Automatic Electric Incorporated | Frame detection and synchronization system for high speed digital transmission systems |
JPS5957530A (ja) * | 1982-09-27 | 1984-04-03 | Hitachi Ltd | 位相同期回路 |
JPS60125021A (ja) * | 1983-12-12 | 1985-07-04 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 位相制御ル−プの疑似同期検出装置 |
US4707842A (en) * | 1985-04-03 | 1987-11-17 | Siemens Aktiengesellschaft | Apparatus and method for acquiring data and clock pulses from asynchronous data signals |
-
1986
- 1986-12-15 CA CA000525389A patent/CA1279909C/en not_active Expired - Lifetime
-
1987
- 1987-12-02 US US07/127,700 patent/US4843617A/en not_active Expired - Lifetime
- 1987-12-02 DE DE19873740795 patent/DE3740795A1/de active Granted
- 1987-12-04 GB GB8728467A patent/GB2198917B/en not_active Expired - Lifetime
- 1987-12-14 JP JP62318452A patent/JPS63199537A/ja active Pending
- 1987-12-15 IT IT23005/87A patent/IT1223466B/it active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2714219A1 (de) * | 1976-04-27 | 1977-11-17 | Ericsson Telefon Ab L M | Digitales nachrichtenvermittlungsnetzwerk |
DE2937985A1 (de) * | 1979-09-20 | 1981-04-16 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | Mehrkanaliges funksprechgeraet |
US4316152A (en) * | 1979-09-24 | 1982-02-16 | Hewlett-Packard Company | Data tracking phase locked loop |
DE3232519A1 (de) * | 1981-09-04 | 1983-04-14 | Tektronix, Inc., 97077 Beaverton, Oreg. | Signalgenerator |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US4843617A (en) | 1989-06-27 |
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GB2198917A (en) | 1988-06-22 |
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8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
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