DE60012613T2

DE60012613T2 - Prozessor mit einer adaptiven Betriebsfrequenz

Info

Publication number: DE60012613T2
Application number: DE60012613T
Authority: DE
Inventors: Eric Dujardin; Olivier Gay-Bellile
Original assignee: Koninklijke Philips Electronics NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1999-05-11
Filing date: 2000-05-02
Publication date: 2005-07-21
Anticipated expiration: 2020-05-03
Also published as: FR2793570A1; DE60012613D1; US6792060B1; EP1052779A1; EP1052779B1; JP2001007795A

Description

Die Erfindung betrifft ein Kommunikationssystem mit mindestens einem Sender und einem Empfänger, wobei der besagte Empfänger enthält:

– einen Analog-Digital-Wandler zum Abtasten eines Eingangssignals mit einem von der Abtastuhr gelieferten Takt,
– einen Prozessor zum Verarbeiten der abgetasteten Daten mit einem von der Funktionsuhr gelieferten Takt,
– einen Uhrgenerator zum Erzeugen der besagten Funktionsuhr unter Berücksichtigung der Abtastuhr.

Die Erfindung betrifft ebenfalls:

– einen Empfänger, und
– eine digitale Datenverarbeitungsvorrichtung, welche zuvor mit einem von einer Abtastuhr gelieferten Takt abgetastet wurde und einen Uhrgenerator enthält, um unter Berücksichtigung der besagten Abtastuhr eine dafür bestimmte Funktionsuhr zu generieren, um zur Verarbeitung der besagten Daten verwendet zu werden.

Das amerikanische Patent Nr. 4.617.599 beschreibt eine elektronische Ausrüstung, welche mit einem digitalen Datenverarbeitungsprozessor ausgerüstet ist. Dieser Prozessor ist fähig zur Verarbeitung von Daten, welche mit einer Frequenz abgetastet wurden, die Teil einer fertigen Einheit bestimmter Frequenzen ist. Die in diesem Dokument vorgeschlagene Lösung besteht in der Verwendung eines spezifischen lokalen Oszillators für jede Abtastfrequenz, die von dem Prozessor verarbeitet werden könnte. Jeder lokale Oszillator erzeugt ein Referenzsignal. Eine Auswahlschaltung wählt ein Referenzsignal unter Berücksichtigung der Abtastfrequenz der zu verarbeitenden Daten aus. Das ausgewählte Referenzsignal dient zur Erzeugung des vom Prozessor zur Verarbeitung der Daten verwendeten Uhrsignals.
Ziel der Erfindung ist es, einem Prozessor eine Funktionsuhr zur Verarbeitung der mit einer Abtastuhr, deren Frequenz verschiedene, a priori nicht bekannte Werte haben kann, abgetasteten Daten bereitzustellen. Da die möglicherweise zu verwendenden Abtastfrequenzen a priori nicht bekannt sind, ist die in dem amerikanischen Patent Nr. 4.617.599 vorgeschlagene Lösung nicht anwendbar.
Ein Kommunikationssystem, ein Empfänger und eine Verarbeitungsvorrichtung nach der Erfindung entsprechend der Beschreibung im einleitenden Absatz sind dadurch gekennzeichnet, dass der besagte Generator Mittel enthält, um die besagte Funktionsuhr anhand einer Basisuhr derart zu generieren, dass die besagte Funktionsuhr eine konstante Ganzzahl von aktiven Perioden während einem Abtastuhrzyklus hat.
Die Erfindung besteht folglich ausgehend von einer einzigen Basisuhr in der Generierung einer Funktionsuhr, welche eine konstante Relation mit einer Abtastuhr unterhält. Dies ermöglicht es insbesondere dem Prozessor, zu wissen, wann die abgetasteten Daten in einem von seiner Funktionsuhr gelieferten Zeitbezug verfügbar sind.
Die Erfindung wird besser verstanden, und es werden weitere Details ersichtlich anhand der folgenden Beschreibung hinsichtlich der beigefügten Zeichnungen, die als nicht erschöpfendes Beispiel dienen und folgendes darstellen:
1 ist ein Empfänger nach der Erfindung,
2 ist ein Diagramm, welches die verschiedenen, in einem System nach der Erfindung verwendeten Signale darstellt,
3 ist ein Schema eines Beispiels für einen Uhrgenerator nach der Erfindung,
4 ist ein Schema eines Kommunikationssystems nach der Erfindung.
Auf 1 wurde ein Beispiel eines Empfängers nach der Erfindung dargestellt. Dieser Empfänger enthält einen Analog-Digital-Wandler 10 zum Abtasten eines Eingangssignals 12 in einem von einer Abtastuhr 14 gelieferten Takt. Er enthält auch eine Verarbeitungsvorrichtung 17. Diese Verarbeitungsvorrichtung 17 enthält insbesondere einen Prozessor 18 zum Verarbeiten der abgetasteten Daten 19 und einen Uhrgenerator 20, welcher eine Funktionsuhr 22 für den Prozessor 18 generiert. Diese Funktionsuhr 22 ist von der Abtastuhr abhängig, mit der die zu verarbeitenden Daten abgetastet wurden, Der Erfindung zufolge enthält der Uhrgenerator 20 einen lokalen Oszillator 24, der eine Basisuhr 26 liefert, und Mittel 28 zur Generierung der Funktionsuhr 22 ausgehend von dieser Basisuhr 26 auf solche Weise, dass die Funktionsuhr 22 während einem Abtastuhrzyklus 14 eine konstante Ganzzahl an aktiven Perioden hat (in der gesamten Beschreibung wird mit aktiver Periode derjenige Zeitraum bezeichnet, während dem die Ebene der Funktionsuhr im Innern eines Funktionsuhrzyklus aktiv ist).
Die Erfindung ermöglicht es, eine Relation zwischen der Funktionsuhr 22 des Prozessors 18 und der Abtastuhr 14 der zu verarbeitenden Daten ungeachtet dessen herzustellen, wie die Abtastuhr ist. Dank dieser konstanten Relation weiß der Prozessor 18, dass er alle aktiven n Perioden seiner Funktionsuhr einen abgetasteten Datensatz erhält. Dies ermöglicht eine Synchronisation zwischen der Abtastuhr 14 und der Funktionsuhr 22.
Auf 2 wurden in Diagrammform die verschiedenen in einem der Erfindung entsprechenden System verwendeten Signale dargestellt: Das analoge Eingangssignal 12, die abgetasteten Daten 19, die Abtastuhr 14, die Basisuhr 26 und die Funktionsuhr 22. Wie dies auf 2 ersichtlich ist besteht keinerlei Relation zwischen der Basisuhr 26 und der Abtastuhr 14. Die Erfindung ermöglicht ausgehend von diesen beiden Uhren 14 und 26 die Generierung einer Funktionsuhr 22, welche eine konstante Relation mit der Abtastuhr 14 unterhält. Der Erfindung zufolge weist die Funktionsuhr 22 eine konstante Ganzzahl n von aktiven Perioden T_a während einem Zyklus C_s der Abtastuhr 14 auf. Diese Ganzzahl n wird z. B. folgendermaßen definiert: n=E(F_b/F_s), wobei E die mathematische Ganzteilsfunktion, F_b die Frequenz der Basisuhr 26, F_s die Frequenz der Abtastuhr 14 und n eine konstante Ganzzahl ist. Auf 2 wurde als Beispiel der Fall gezeigt, in dem n=6.
Der Prozessor 18 ist z. B. ein programmierbarer Prozessor, der für die Verwendung in Demodulationsanwendungen in einem System zur Übertragung von digitalen Fernsehprogrammen des in den Projekten der DVB-Normen (aus dem Englischen Digital Video Broadcasting) des ETSI definierten Typs bestimmt ist. Unter der Annahme, dass:

– die Uhr des Prozessors auf 130 MHz festgesetzt ist,
– die in einem Demodulator für ein Satellitenübertragungssystem verwendete Abtastfrequenz gleich 65 MHz beträgt, und
– die in einem Demodulator für ein Kabelübertragungssystem verwendete Abtastfrequenz gleich 28,92 MHz beträgt, enthält die Funktionsuhr des Prozessors dann n=2 aktive Perioden während einem Abtast-Uhrzyklus im Falle des Satellits und n=4 aktive Perioden während einem Abtast-Uhrzyklus im Falle des Kabels.

Auf 3 wurde ein Ausführungsbeispiel des Uhrgenerators 20 dargestellt. Der Uhrgenerator der 3 enthält einen Zähler 30, einen Vergleicher 32 und zwei logische Gates 34 und 35, welche UND-Gates sind. Das Gate 34 erhält am Eingang die Basisuhr 26 und den Ausgang des Vergleichers 32. Es gibt an seinem Ausgang die Funktionsuhr 22 ab. Das Gate 36 erhält am Eingang die Abtastuhr 14 und die Umkehrung des Ausgangs des Vergleichers 32. Es gibt ein Signal 38 zur Neuinitialisierung des Zählers 30 ab. Der Zähler 30 zählt die aktiven Flanken der Basisuhr 26. Der Zähler 30 wird neu initialisiert, wenn die Abtastuhr 14 bei der ersten aktiven Flanke der Basisuhr auf ihrer aktiven Ebene ist. Dies bedeutet, dass die n-te aktive Flanke der Basisuhr einem Wert n–1 des Zählers 30 entspricht.
Der Vergleicher 32 vergleicht den Ausgang des Zählers 30 mit dem Wert n– 1 (welcher unter Berücksichtigung der Frequenz F_b der Basisuhr 26 und der Abtastfrequenz F_s programmiert ist). Wenn der Zähler auf n–1 kommt, wird der Ausgang 40 des Vergleichers 32 deaktiviert. Die Funktionsuhr 22 wird auf ihrer inaktiven Ebene belassen, bis die Abtastuhr 14 auf ihre aktive Ebene übergeht und eine aufsteigende Flanke der Basisuhr 26 auftritt.
In dem hier beschriebenen Beispiel sind die aktiven Flanken aufsteigende Flanken, die aktiven Ebenen hohe Ebenen und die inaktiven Ebenen niedrige Ebenen.
Auf 4 wurde ein Schema eines der Erfindung entsprechenden Kommunikationssystems dargestellt. Dieses Kommunikationssystem enthält einen Sender 50, einen Empfänger 55 und ein Übertragungsmedium 58. Der Empfänger 55 ist von dem auf 1 dargestellten Typ. Das Übertragungsmedium kann verschiedener Arten sein. Es kann sich z. B. um eine Kabel, Satelliten- oder Funkübertragung handeln.

Claims

Kommunikationssystem mit mindestens einem Sender und einem Empfänger, wobei der besagte Empfänger enthält: – einen Analog-Digital-Wandler (10) zum Abtasten eines Eingangssignals (12) mit einem von der Abtastuhr (14) gelieferten Takt, – einen Prozessor zum Verarbeiten der abgetasteten Daten (19) mit einem von der Funktionsuhr (22) gelieferten Takt, – einen Uhrgenerator (20) zum Erzeugen der besagten Funktionsuhr unter Berücksichtigung der Abtastuhr, dadurch gekennzeichnet, dass der besagte Generator Mittel enthält, um die besagte Funktionsuhr anhand einer Basisuhr (26) derart zu generieren, dass die besagte Funktionsuhr eine konstante Ganzzahl (n) von aktiven Perioden (T_a) während einem Abtastuhrzyklus (C_s) hat.
Kommunikationssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Uhrgenerator Mittel zur Bestimmung der besagten Ganzzahl anhand des Ganzteils der Relation mit den Basisuhrfrequenzen (F_b) und der Abtastuhr (F_s) enthält.
Empfänger mit mindestens: – einem Analog-Digital-Wandler (10) zum Abtasten eines Eingangssignals (12) mit einem von der Abtastuhr (14) gelieferten Takt, – einem Prozessor zum Verarbeiten der abgetasteten Daten (19) mit einem von der Funktionsuhr (22) gelieferten Takt, – einem Uhrgenerator (20) zum Erzeugen der besagten Funktionsuhr unter Berücksichtigung der Abtastuhr, dadurch gekennzeichnet, dass der besagte Generator Mittel enthält, um die besagte Funktionsuhr anhand einer Basisuhr (26) derart zu generieren, dass die besagte Funktionsuhr eine konstante Ganzzahl (n) von aktiven Perioden (T_a) während einem Abtastuhrzyklus (C_s) hat.
Empfänger nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Uhrgenerator Mittel zur Bestimmung der besagten Ganzzahl anhand des Ganzteils der Relation mit den Basisuhrfrequenzen (F_b) und der Abtastuhr (F_s) enthält.
Digitale Datenverarbeitungsvorrichtung (19), welche zuvor mit einem von einer Abtastuhr (14) gelieferten Takt abgetastet wurde und einen Uhrgenerator (20) enthält, um unter Berücksichtigung der besagten Abtastuhr eine dafür bestimmte Funktionsuhr (22) zu generieren, um zur Verarbeitung der besagten Daten verwendet zu werden, dadurch gekennzeichnet, dass der besagte Generator Mittel enthält, um die besagte Funktionsuhr anhand einer Basisuhr (26) derart zu generieren, dass die besagte Funktionsuhr eine konstante Ganzzahl (n) von aktiven Perioden (T_a) während einem Abtastuhrzyklus (C_s) hat.
Digitale Datenverarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Uhrgenerator Mittel zur Bestimmung der besagten Ganzzahl anhand des Ganzteils der Relation mit den Basisuhrfrequenzen (F_b) und der Abtastuhr (F_s) enthält.