TWI228873B - Method and related apparatus for non-integer frequency division - Google Patents
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Description
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本發明提供一種除頻之方法
簡之邏輯電路實現非整數除頻^目ϊ ^置，尤指一種能以 貝之方法及相關裝置。 【先前技術】 ’檔案 播、處 尤其是 基礎之 需要整 調不同 定的時 系統的 作時序 就需要 具有不 處理機 的記憶 頻率之 的資訊 的方式 、數據 理及儲 數位電 一。如 合許多 電路構 脈來觸 構造、 的電路 提供不 同時序 系統中 體電路 時脈來 業者也 、影音資料都能以 存，而用來處理電 :電路），也就成 技術人士所知，在 :力能不同的電路構 築方塊間的運作， 發其序向運作之時 功能都日趨複雜， 構築方塊；連帶 同頻率（週期）之 之電路構築方塊。 ’負責數據處理的 可能就運作於不同 觸發運作。為因應 積極研發能在電子 在現代化的資訊社會中 電子訊號的方式快速的傳 子訊號資料的電子電路（ 為資訊社會最重要的硬體 電子電路系統中，通常都 築方塊一同運作；為了協 各電路構築方塊都要以穩 序。由於現代化電子電路 系統中常需整合有不同運 地，現代化的電子電路中 時脈，來觸發電子電路中 舉例來說’在現代化的微 運算電路與用來暫存資料 頻率之時脈，需要以不同 多時脈系統之需求，現代 電路中實現不同頻率時脈
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5月參考圖'一。圖^一 jSL _ 咅同。雜^ + A 1 口 為—典型鎖相電路1 〇之功能方塊示
ZpZi，以觸菸立仙0可根據—基準時脈CPr產生一輸出時脈 有一相命Hm他的序向電路構築方塊。鎖相電路10中設 控震廬器18及、兩個異分的別偵呈\器敕=、一低通濾波器1 6、一壓 12A、12B。基準時脈ρ/、/正數除頻倍率Np、邸的除頻器 CPa，# π _ CPr被除頻器1 2A除頻後成為時脈 Γ Λ之週期為時脈CPr週期的恤；另一方 1£βι 震^器18震盪出來的輸出時脈CPo1在經過除頻
相位/頻率的差Γ並將V值^4會债測時脈cpa、cpb兩者間 合產生對廡的批別H、傳輪至濾波器16;而濾波器16就 不14、濾波器16以及壓控震盪器18之間 Ϊ==作的能Λ時脈CPb的頻率/相位 版生的輪出時脈c：PQ1也 於圖一）。由於除頻器1Υα、、ΐ2β的運 (Np；tL ^ ^ ^ CP〇1^ ^ ^ ^ ^ CP^ „ .
请厭參械考A二。圖二為圖一中壓控震盪器18的典型示意 。堡控震盛ϋ 18可由複數個κ配的差動反相器2Q互相連
第7頁 1228873 五、發明說明（3) 接而成（即所謂的環式震盪器）；圖二中的示意例則繪出 兩個反相器2 0做為代表。在圖二中，第一個反相器2 0可輸 出兩個互為反相的時脈C2、C4，作為第二個反相器的輸 入；而第二個反相器輸出的反相時脈C1、c 3又會回授傳輸 至第一個反相器。至於壓控震盪器1 8運作的原理，請參考 圖三（並一併參考圖二）。圖三為壓控震盪器18運作時各 時脈C1至C 4波形時序之示意圖；各波形之橫軸為時間，縱 轴為波形振幅的大小。如圖三所示，假設在時點t p 〇，互 為反相的時脈C卜C 3分別由位準L升為位準η、由位準Η降 為位準L ’第一個反相器在時點t ρ 〇接收到時脈c 1、C 3的位 準轉變後，就會在延遲一時段！^後，在時點tpl將其輸出 的時脈C 2、C 4分別反相為位準l、位準η。而時脈C 2、C 4在 時點tpl的位準轉變又會在延遲時段Td後造成時脈u、C3 2時點tP2的位準轉變。如此重複下去，就會震盪出四個 ，期同為Tp的時脈C1至C4，而此週期Tp即為時段Td的四 ς :壓控震盪器18中的反相器20可接收控制電壓Vcp而改 Ξ入的延遲時段Td，進而改變時脈C1至C4的週期；而 脈Sol至C4的*中之一，京尤能作為壓控震盈器18之輸出時 週期另T外由甘圖士三*也可看出’時脈Π至C4雖具有相同的 四盥QP: = ^相：均相異。關於此情形，胃參考圖四。圖 車又為/月是地看出，四個時脈。至“的相位就平均分
第8頁 1228873 五、發明說明（4) 配於36 0度，相互之間有90度（相當於四分之一週期Tp) 的相位差。換句話說，環式震盪器本身的配置就能直接產 生出多個相位平均分配於一週期的時脈。 如前面討論過的，現代電子電路通常需要有多個不同 頻率之時脈來觸發不同運作時序的電路構築方塊。然而， 圖一中討論的鎖相電路10僅能產生一個輸出時脈CPol來觸 發其他的序向電路；在習知技術中，若需要多個不同頻率 之時脈（尤其是相互間頻率並非整數倍的時脈），就要以 多個鎖相電路來分別產生所需的輸出時脈。關於此情形， 請參考圖五。圖五即為一習知訊號電路2 2產生兩個輸出時 脈CPo卜CPo2之功能方塊示意圖。要產生兩個輸出時脈， 訊號電路2 2除了要以圖一中討論過的鎖相電路1 0來產生輸 出時脈CPol，還需另設一個構造相同的鎖相電路24來產生 另一個輸出時脈CPo2。由於鎖相電路中需要類比式的電路 構築方塊（如濾波器、壓控震盪器）等等，所以單——個 鎖相電路就要佔用相當的佈局面積；若要使用複數個鎖相 電路來產生多個輸出時脈，總和之佈局面積就更大了。這 樣一來，電子電路整體的生產成本、佈局面積、功率消耗 也就無法有效減少。 【内容】 因此，本發明之主要目，的，即是在於提出一種能以精
1228873 五、發明說明（5) 及相關電路、裝置， ，率為非整數倍的US:產生出來的時脈…卜產生出
個週在期本同 1W : f Ϊ鎖相電路中的壓控震盪器產生出N 來；脈作為參考時脈，各參考時脈分別用 第：個相參位者千二分配於M*T的中介訊號。換句…相對於 脈所觸於的篦^所J爾發的第一個中介訊號，第n個參考時 1))*1 β^Λ中介訊號之相位就等效於（（n-1)/N + (m- .軍从W \差。利用這Μ*Ν個中介訊號，就能簡單地以邏 异至y產生出一個週期為（Μ/Ν)*Τ的輸 本f明非整數除頻的目的。換句話說，結合鎖相電路違本成身 ，^❻7 —個輸出時脈，加上本發明利用參考時脈另外宣 生兩至夕一個（Μ/Ν)*Τ週期之輸出時脈，就能僅以一個鎖 ΐ ί Ϊ f生多個頻率不同的輸出時脈（尤其是相互間頻率 並=整數倍的輸出時脈），以符合多時脈系統的需求，以 不同的$出時脈分別用來觸發電子電路中運作時序相異的 不同構築方塊。 、 z A在麻表發明中，由於狀態機 '邏輯運算用的邏輯電路模 ^ 1屬於敫位電路的標準元件，故本發明用' 出時脈所需佔用的佈局面積較小，遠小於增設另一;相卜^
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路所需的佈 以較小的佈局#用本發明之技術，就能 整體的佈局而面積來產生出多個輸出時脈， °面積、功率消耗及生產成本。 【實施方法1 減少電子電路 為 現 例 J吳體說明 特定除頻倍 。請先參考 號電路3 2中 意圖。為實現 路32中還設置 中的環式震 參考時脈。此 的相位相異， 時脈 CK —η ( n= 位差就相當於 訊 本發明的實施方式，以下脾生 率的實施例，再推廣ί: 明實 圖六。圖六為本發明一除；施 …— 咏領電路3 0配置於一 除頻（Μ為—整數）#功能方塊示 $頻的目的，除了除頻電路30之外，訊號電 一震盪器作為一參考時脈電路是 1器主18) ，?提供4個時脈CK」至CK 4作為 f時脈CK-1至CL4的週期同為τ，但4時; 平均分配於360度之中；換句話說，對第n個 =1到4)來說，其與第丨個時脈CK i之間的相 (η-1 )*T/4的時間差。 ί應：3 Γ四時广CK-1至CK-4，在本發明之除頻電路30 發模組T各狀ί Ϊ本電路構造相同的狀態機36以形成一觸 期為M*T的中介用傻來^接圖收^一由時脈的觸發以產生M個週 時M Pif θ 2旒。像在圖八中，第一個狀態機36接收 ί ϋ ί ϊ ΐ以產生M個中介訊號Q1-卜的一1至QM」， 匕 6接收時脈CK-2之觸發以產生中介訊號Ql_
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1228873 五、發明說明（7) 2、Q2_2至QM_2，以此類推。這M*N個中介訊號Qm_n ( m=l 到Μ、n=l到4)傳輸至一邏輯模組40中進行邏輯運算，至 少就可產生出週期為（M/4)*T之時脈作為輸出時脈CKo。 為了更明確說明本發明實施的情形，以下將先以0. 8之除 頻倍率為例，具體說明圖六中狀態機3 6的電路構造。請參 考圖七（並一併參考圖六）。圖七為圖六中狀態機36—實 施例的示意圖。要實現0. 8除頻倍率，狀態機3 6中可設有4 個正反器3 8 (可以是升緣觸發之D正反器）以及一反及閘 42，以產生出5個中介訊號〇1_11至Q5_n(即Μ二5)。其中， 各正反器38具有一時脈端Tk，統一接收時脈CK_n的觸發 (n=l到4，像是第一個狀態機36受時脈CK_1之觸發，以此 類推，如圖六所示）。另外，各正反器3 8還分別具有一輸 入端D、一輸出端Q。其中，第一個正反器3 8接收中介訊號 Q5_n為輸入，以中介訊號Ql_r^輸出；第二個正反器38接 收中介訊號Ql_n，輸出中介訊號Q2_n，以此類推，就如圖 六所示。最後，第4個正反器38輸出中介訊號Q4_n ;各中 介訊號<31_11至Q4_n於一反及閘42作反及運算後，即成為回 授至第一個正反器3 8的中介訊號Q5_n。 請參考圖八（並一併參考圖七）。當圖七中狀態機3 6運作 時，其各相關訊號波形時序之示意圖即示於圖八；圖八之 橫軸為時間，縱軸為波形大小。假設在時點t a 0之前，中 介訊號Ql_nS Q4__n均為位準Η，故反及運算後的中介訊號
第12頁 1228873 五、發明說明（8) Q5_n就維持於位準L。到了時點taO，時脈CK_n開始以升緣 觸發各正反器38。由於中介訊號Q5_n在時點taO之前的狀 態為位準L，第一個正反器38就會在時點taO使中介訊號Q1 _n由位準Η變為位準L ;其他的中介訊號（32_11至Q4_n則維持 原來的狀態（位準H)。因為中介訊號Ql_n之改變，反及 運算後的中介訊號（35_11也在時點taO之後改變為位準H。到 了時點tal，週期為T之時脈CK_n再度以一升緣觸發各正反 器38，此時第一個正反器38會因為中介訊號Q5_n在時點 t a 1之前的狀態（位準H)而回復至位準Η，第二個正反器 38則會根據中介訊號Q 1 _η在時點ta 1之前的位準L狀態而改 變為位準L。中介訊號（33_11至Q5_n之位準Η狀態則不變。 到了時點ta2，第三個正反器38就會依照中介訊號（32_11在 時點ta2之前的位準L狀態而改變為位準L ;中介訊號Q2_n 本身的位準則因為中介訊號Q1 _n的位準Η而恢復為位準Η。 如此演變下去，時脈Ql_nS 〇4_11就會分別於時點taO至 tal、tal至ta2、ta2至ta3、ta3至ta4之間依序轉變為位 準L並在1 T期間内維持於此狀態。到了時點ta4，中介訊號 Q4_n的狀態回復至位準Η，這也使得反及運算後的中介訊 號（35_11改變狀態為位準L。而在時點ta5，各中介訊號Ql_n 至Q5_n的狀態又回復至時點taO之前的狀態，使得各中介 訊號Q1 _11至Q5_n在時點ta5之後再度週期性地重現時點ta0 至ta4間的變化。
第13頁 1228873 五 、發明說明（9) 勺話說’利用圖七中的 ^號QlUn (即M = 5) ’ 產生出5個中 ；J ^ ^ 5T ( 1T^ „ 則相虽於1 Τ的時間差。諸夂去 祁互之間的相 圖八）。圖九即為圖六中各&脱ΓΚ &一併參考圖六 之中介訊號Qm η波形時序的亍音（—CK-4以及各對應 所說明過的，各中介訊號n的週期均形為大5t。：* 故在不同時脈觸發出來的中介訊4;:差 差也就會等效於T/4整數倍的時間差。具體1二，位 號Qm_n與中介訊號Q1」之間的相位差就相當於以中^ , 1)/4)”的時間差。舉例來說，如圖九所示，中— 2與中介訊號Q 1 J之間的相位差就相當於丨.2 5 ;- 中介訊號Q3 —3、Q4-4與中介訊號Q1j之間的相位差^ ’ 等效於2· 5T及3. 75T的時間差。 差貝i刀別 利用各中介訊號Qm_n，邏輯模組40就能組合出至少一個 期為（5/4 )T的訊號作為輸出時脈CKo。請參考圖十^、圖十β 一（並一併參考圖六至圖九）。圖十即為圖六中邏輯模組 4 0—實施例之示意圖，圖十一則為圖十中邏輯模組4 〇運作 時各相關訊號波形時序之示意圖；圖十一之橫轴即為時 間。如圖十所示，邏輯模組40中可以利用及間46將中介訊 號Q1J、Q3一3作及運算產生一訊號Qa、將中介訊號Q2 /、
1228873 五、發明說明（10) Q4_4作及運算產生訊號Qb， 訊號Qc。而訊號Qa、卩贼f f，Qa、Qb作及運算產生 yc即可作為輪出時脈CK〇。
如圖十一所示，利用兩個具有2 5T 卜Q3 —3作及運算後產生出來沾却味差的中介訊號Q1 — 2· 5Τ的時脈訊號。也就是說，^ 八，\就是一個週期為 期内，訊號Qa之波形變化週期性地‘ :=Qm-n的一個5T週 介訊號Q2一2、Q4 — 4及運算後之^A 了兩次。同理，中 期2· 5T的時脈訊號。不過，由^ 〇1 ，就是另一個變化週 之間的相位差，使得訊號Cibi1門1的尸-3與Q2-2、Q4—4 k 25T的時間差。而將訊號QQa、Q=間/ϋ差相當於 號Qc，其波形就會在5Τ時間内週期，ρ /產生出來的訊 能 就是具有U5T的週期。以訊^；/^發^四次重複’也 達成本發明非整數除頻的目的=時脈⑴，幻 CK_n(週期T)除頻而產生週的期為\〇. 8的除^頻倍率對時脈 然，週期2. 5T的訊號Qa、qm可作&25T的1出時脈。當 0.4除頻倍率的除頻結果 Τ作為輸出時脈作為 由於各=介訊號Qm_n之間的相位差等效於τ/4整數倍的時 間差丄在邏輯模組40中適當地選用不同的中介訊號來作邏 輯運f，就能另外產生具有特定相位差的多個訊號來作 輸出時脈。關於此情形，請參考圖十二、十三（並一併參 考圖六至圖九）。圖十二為圖六中邏輯模組4 〇另一實施例 的示意圖，.圖十三則為圖十二中邏輯模組4〇運作時各相關
1228873 五、發明説明（11) 訊號波形時序之示意圖；圖十三之橫知 所示，除了像在圖十中將中介訊號〇1為時間。如圖十二 ;1、Q2 —2、Q3 —3及 Q4 一4以及間46作及運算而產生訊號Qc之 模組40還另取中介訊號Q1—2、Q2」、外’圖十二中的邏輯 算而產生訊號Qd。由圖十三中可看 Q3-4及Q5 — 1來作及運 Q3一4及〇5一1與 Q1 —卜 Q2一2、Q3 — 3及 〇4’ 由於 Q1-2、Q2-3、 於T/4的相位差，故及運算所產生出〜4之間分別具有等效 樣都具有1· 25T之週期，但兩者之間也的訊號Qc、Qd雖同 差。以或閘48將訊號QC與Qd作或運\>有等效於T/4之相位 圖十三所示，訊號Qe之週期亦為i f就能得到訊號Qe ;如 cycle)與訊號Qc、Qd不同。訊號Q·、T’但其工作週（duty 時脈CKo，實現0· 8除頻，以產4⑼及Qe均可作為輸出 脈。 座生週期為1.25T的輸出時 m，τ之時脈a」至CKi生i. 25T之輸出時脈之 毛明备然也可以以非整數之除頻倍率產生出週期低 於1Τ的輸出時脈。實際的實施方式，請參考圖十四至圖十 =/並一併參考圖六）。要根據週期Τ之時脈CK一η產生出 招j氐於1Τ的輸出時脈，可以用圖十四中的電路配置來 电il二中的^態機36，以在時脈CK一η的觸發下，利用兩個 …正^為38及一個反及閘42來產生出3個中介訊號Q1 所干即圖六中的Μ等於3)。如圖十五的時序示意圖 圖ΐ相位平均分配於Τ的時脈以一1至CK-4,就能以 中的狀態機36產生出中介訊號Q1 -1至Q3一1' Q1 — 2至
1228873 五、發明說明（12) Q3一2、Q1—3至 Q3 — 3及 〇1、4至 Q3 間）；各中介訊號的週期為圖十五的橫軸即時 準L，有2Τ的時間持續為位準Η。週期中有1 Τ的時間為位 配合圖十四中的狀態機，圖六中沾 六中的電路來實現，以及間4 6針中八輯模組4 0則可用圖十 一4與Q3 —ί作及運算產生出訊號訊號Q1-2、Ql-3、Q2 2、Q3_3與Q3 — 4及運算之結果而中介訊號Q2」、Q2 — 以或閘48作或運算可產生訊、”、、成號Qd2。訊號Qc2、Qd2 是0· 75T，實現出4/3之险乂 e2 ’而訊號Qe2的週期就會 示，訊號Qc2在3T期間内其波形合像*\十七的時序示意圖所 1.5T。同樣地，t^Qd2之週期^次===為 Qd2之間具有等效於〇· 75T的相位差。對2 <一 %就Qc2、 或運算，其所形成的訊號Qe2就會且對訊f t2、如2進行 訊號Qe2也就能作為邏輯模組4〇的‘:丄75二週期；而此 的除頻，由週期T的時脈CK n產生出脈CKo’實現4/3 的輸出時脈。 王出更尚頻（週期更短） 在圖七至圖十三以及圖十四至十七 普 及閘42搭配串接的正反器38 (如圖七貫施例中，都是以反 實現圖六中的狀態機36。這種配置吝，十四所示），來
Qm一η，會在Μ木T的週期中有1T的期間^生出來的中介訊號 八、圖九、圖十五等所示。冬麸，太、；位準L，如圖 改仕媸夕胳能M Q D 田…、本發明也可使用不同電 路m構之狀㈣36來以不同波形之中介訊號組合出非整數
1228873 、發明說明（13) 之 併 中 中 個 於 除頻倍率。關於此情衫，請參考圖十八至圖二並一 參考圖六）。在週期T么時脈CK一η的觸發下，一 的各狀態機36能產生5個週期為5Τ的中介m味广'，^ 介訊號的-個週期中有2Τ期間維持 '號 ^^6所能產生出來的中介訊號，其匕時那/即^合意 雖然圖十 之波形， 對應的邏 達到除頻 配置來實 及Q2」、 或閘48對 Qg作為輸 形可參考 Qg的確具 八中各中介訊號Qm —n的波形不同於圖九 ^仍然能像圖九至圖十一中的實施例一樣，^厶 輯模組設計來組合出相同的非整數除 ς 的目的，圖六中的邏輯模組4〇可以用中= 現，以及閘對圖十八中的中介訊號Q1 7 Q4 — 4作及運算，分別產生訊號Qf 7 賴或運算，就能產生二再〜用 出時脈CKo。關於圖十九中邏輯模組4〇之U 圖二十之波形時序示意圖。由圖二十 ‘月 有1·25 T的週期。 矢’訊號 在前面以具體實施例討論過本發明實 r;後十rrrt:明技術推廣應= 可圃一十。圖一十一為本發明一除頻電路52為一叫參 路50中與一鎖相電路54搭配應用而產生多個盈=二訊號電 之功能方塊示意圖。鎖相電路54中設有兩個除^，出時脈 62B、一頻率/相位差異的偵測器64、—濾波器盗62^、 一壓控 1228873 五、發明說明（14)
If盈器68丄以根據一基準時脈Cr鎖相產生一輸出時脈 〇 °如4面討論過的，壓控震盪器6 8可以是環式震盪 可提供N個週期為τ、相位平均分配於3 6 〇度（等效於 旧^^之時脈以—丨至^ —恥故壓控震盪器“可作為一參考 =姿ΐ ’而本發明之除頻電路52即可利用這些時脈CK-n -二i Γ t，實現非整數除頻的功能，至少能再提供另 炉接征山夕目異的輸出時脈CKo2。這樣一來，訊號電路50就 不Hi 1個頻率*同的時脈，以便在多時脈系統中觸發 不同運作時序之電路構築方塊。 、順知 在本發明之 i形成一觸發 |觸發下產生 對這些中介 繼續參考圖 本發明之較 意的電路結 |反及閘4 2， •η至 QM — n〇 |生出來的各 號Qm — η之週 間維持於位 脈間具有等 兩時脈觸發 除頻電路52中，可以設置有_狀態機56，以 模組；這N個狀態機56可分別在一時脈以—晌 中介訊號Qi—η至QM一n。而邏輯模組6〇就能 訊號進行邏輯運算，組合出輸出時脈CK〇2。請 一十二及二十三（並一併參考圖二十一）。在 佳實施例中，狀態機5 6可以利用圖二十二中示 構來實現，也就是以（Μ-1)個正反琴38批配一 以便在時脈以^的觸發下，產生出°中介^號… 而圖二十三則繪出了圖二十二中狀態機所能產 個中介訊號Qm 一 η。如圖二十三所示，各十介訊 期為Μ*Τ，各中介訊號在一週期中會有1Τ的期 準L。對不同時脈CK —n、CK — n，來說曰，由於兩時 效於（k / N ) * T之相位差（其中k為整數），故對 出來的中介訊號Qm — n與Qm — n，來說，兩者之間 第19頁 1228873 五、發明說明（15) 的相位差也會等效於（k / N ) * T之相位差。 由於各中介訊號〇111_11與Qm，_n，之間的相位差會等效於 (T/N)的整數倍’而各中介訊號的週期為μ*τ，在邏輯模 組60對各中介訊號進行邏輯運算後，等效上來說，就能對 Μ*Τ長度的時間以（Τ/Ν)之時間為單位作分割；因此，邏輯 ，算能在Μ*Τ期間内組合出來的週期性波形其波形重複 ，現=最小，期就是Μ*Ν的因數。舉例 七至圖 11中施入例^’、因為^4(4個時脈）’肘=5(各時脈觸 ΪΓ就ΛΛ二!、輯模組組合出來的輸出時脈^ ^ 20;在圖十-的實U，而訊\數/可：是2、[ 5、1〇、 (K= 5)。同理，在圖十四即為週期1. 25T之訊號 4、M = 3，故輸出時脈之週期仍 =的實施例中，因為N = 以是2、3、6、12。在圖十七中表為Κ*(Τ/4),而整數£可 為（6/4)*Τ，而訊號Qe2之週 ’訊號Qc2、Qd2的週期即 々朋即為（3/4)*τ。 在設計圖二十一中的邏輯模組6〇 特性來設計其所需實現的邏輯处可以依照輸出時脈的 十五（並一併參考圖二十一至。請參考圖二十四、二 五為本發明以不同中介訊號來三）。圖二十四、二十 之時序示意圖；此兩圖的橫轴出不同性質輸出時脈時 示，假設現在要以各中介訊號“、、2間。如圖二十四所
Qm〜n來組合出輸出時脈
1228873 五、發明說明（16) ---------- ，輸出時脈CK〇A的週期為（k/n)*t， J 期間維持於位準L (其中K、J為整週數月)中。 = 維持於Λ準L的時間大於或等於中介訊號 號:以及運笪Υ占間岭山就能直接選擇相位適當的1"介訊 二十四中，#=ί=時脈ck〇a中位準[的部份。像在圖 丄ί維的 於位準_ 上脈CKoA;像是以中介訊號 週期中維持於位準L的% 果來成輸出時脈CKoA第一個 及運算之結果來带Λ於^山伤，以中，丨訊號Μ5 - Μ、Μ6-116 中，就是以這種方式來過的實施例 另一方面’若輸出時脈 維持於位準L的部份短，、、持於位準L的部份比中介訊號 低頻的交錯訊號。如 / :先將一輸出時脈分解為數個較 |出週期為（K / N ) * T的耠φ η主，五所示’假設邏輯模組要組合 I週期 *，維“二 部份還要短。在這種 77 一各中"汛唬維持於位準！^的 分解為複數個交錯的g H可將輸出時脈CKoB適當地 1十五所示。換句話^低;，號CK〇W、CK〇B2等等，如圖二 CKoB卜CKoB2或運^德j時脈CKoB為各低頻訊號 CK〇B2的頻率較低、俊的、，果。由於低頻訊號CKoB卜 一週期較長，其維持於位準1的部份就會 第21頁 1228873 五、發明說明（Π) 大於等於各中 四中提到方法 各中介訊號及 號以或運算組 七與圖十九、 當然，要強調 並不限於及運 與Qm’ _n’及運 相後作或運算 是互為反相） 就能使用於本 當的輸出時脈 介訊號維持於位準 來組合出各低頻^的部份，可以用圖二十 運算的結果先d:;就ϊ說，可以利用 二十中的實：ί輪時脈。像在圖十六、十 實&例’就屬於這種情況。 ΐ是或輯模組的實現方式有多種， 直％方 等 舉例來說，中介訊號Qm一η 生出來的訊號和Qm一 n、Qm，_n,分別反 :f :唬，兩訊號都會有相同的週期（只 恭=ί能組合出所需輸出時脈的邏輯配置， 的邏輯模組’以各中介訊號組合出適 ’實現非整數的除頻。 總結來說，本發明 震盪器所產生出來 發除頻電路中的狀 各中介時脈組合出 發明除了鎖相電路 之除頻電路另外再 脈。由於本發明僅 器、邏輯閘）就能 整數倍的輸出時脈 率消耗及電路構造 之除頻電路能 的複數個異相 態機產生中介 所需的輸出時 本身能產生的 提供至少一個 需以構造精簡 提供額外的輸 )，故本發明 均較為檢省、 利用鎖 時脈作時脈， 脈。相 輸出時 非整數 的邏輯 出時脈 技術所 精簡， 相電 為參 再利 較於 脈， 除頻 電路 (尤 需之 又能 路的 考時 用邏 習知 還能 後的 (像 其是 佈局 充分 環式 脈， 輯模 技術 以本 輸出 是正 頻率 面積 滿足 壓控 以觸 組以 發明 時 反 為非 、功 現代
1228873 五、發明說明（18) 電子電路多時脈的需求。在實際實現時，可發現本發明之 除頻電路所需之佈局面積大約僅為一般鎖相電路的五分之 一，足證本發明的優點；而以本發明除頻電路組合出來的 輸出時脈，特別適合用來觸發僅需以升緣或降緣觸發的序 向電路構築方塊。 以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利 範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明專利之涵蓋範 圍0
第23頁 1228873 圖式簡單說明 圖式之簡單說明 圖一為一典型鎖相電路之功能方塊示意圖。 圖二為圖一中壓控震盪器之功能方塊示意圖。 圖三、圖四為圖二中壓控震盪器運作時相關訊號功能時 序的示意圖。 圖五為習知訊號電路產生多個輸出時脈時之功能方塊示 意圖。 圖六為本發明一實施例之功能方塊示意圖。 圖七為圖六中狀態機一實施例之功能方塊示意圖。 圖八為圖七中狀態機運作時相關訊號波形時序之示意 圖。 圖九為圖六中電路以圖七中狀態機實現時各相關訊號波 形時序之示意圖。 圖十為圖六中邏輯模組一實施例的功能方塊示意圖。 圖十一為圖十中邏輯模組運作時相關訊號波形時序的示 意圖。 圖十二為圖六中邏輯模組另一實施例的示意圖。 圖十三為圖十二中邏輯模組運作時相關訊號波形時序的 示意圖。 圖十四為圖六中狀態機另一實施例的示意圖。 圖十五為圖六中電路以圖十四中狀態機實現時各相關訊 號波形時序的示意圖。 圖十六為圖六中邏輯模組另一實施例的示意圖。
第24頁 1228873 圖式簡單說明 圖十七為圖十六中邏輯模組運作時各相關訊號波形時序 的示意圖。 圖十八為圖六中狀態機於另一實施例中所產生之訊號的 時序示意圖。 圖十九為圖六中邏輯模組配合圖十八中訊號以實現本發 明目的之實施例示意圖。 圖二十為圖十九中邏輯模組運作時各相關訊號波形時序 之示意圖。 圖二十一為本發明除頻電路於一訊號電路中搭配一鎖相 電路之配置示意圖。 圖二十二為圖二十一中狀態機一實施例的示意圖。 圖二十三為圖二十二中狀態機之中介訊號波形時序的示 意圖。 圖二十四、二十五為圖二十一中邏輯模組於不同情況下 實現非整數除頻時之示意圖。 圖式之符號說明 1 0、5 4 鎖相電路 器 1 4、6 4 偵測器 18、68 壓控震盪器 22、32、50 訊號電路 30、52 除頻電路 1 2A-1 2B、62A-62B 除頻 1 6、6 6 濾波器 20 反相器 24 鎖相電路 34 震盪器
第25頁 1228873 圖式簡單說明 38 正反器 42 反及閘 48 或閘 T k 時脈端 Vcp 控制電壓 輸出時脈 3 6、5 6 狀態機 4 0、6 0 邏輯模組 46 及閘 T p、T 週期 CPr、Cr 基準時脈 CPol-CPo2、CKo > CKol-CKo2 ^ CKoA-CKoB CPa、CPb、Cn-C4、CL1-CK_4、CK_n 時脈 tp〇-tp3 、ta0-ta5 時點 H 、L 位準 T d 時段 D輸入端 Q 輸出端
Qa-Qg λ Qc2_Qf2、CKoBl-CKoB2 訊號 Q1一1-Q5_4 、Q1_N-QM—N 、 Qm—n 中介訊號
第26頁
Claims (1)
1228873 六、申請專利範圍 • 一種除頻的方法 輸出時脈，並使該 |期間具有一預設的除 接收該複數個參考時 不同之參考時脈間具 I進行一觸發步驟，以 |對應的中介訊號，使 I小週期為該參考時脈 |之中介訊號之間具有 |以至少兩個分別對應 |運算，並根據邏輯運 |時脈波形重複變化之 且不等於該等參考時 ’用來根據複數個參考時脈提供至少 輪出時脈之週期與該等參考時脈之週 頻倍率；該方法包含有·· 脈，其中各參考時脈的週期相等，且 有不同之相位； 根據每一參考時脈的週期觸發複數個 該複數個中介訊號波形變化重複之 週期的整數倍，而對應同一參考時脈 不同之相位；以及 ΐ不同參考時脈的中介訊號進行邏輯 二，結果提供該輸出時脈，使該輸 週期小於該等中介訊號之週 脈之週期。 2 ·如申請專利範圍第1項之太、土 ^ 丨脈，而第η個參考時脈之相位盘’ = t _參考時 質為（（n-l)/N)*360度。位與第1個參考時脈之相位差實 3 ·如申請專利範圍第2項之方、本 ^ , 一令介訊號波形變化重複之最^、遇ς =該，發步驟係使每 Μ倍，而當該等參考時脈之週最:為：為；之
第27頁 1 ·如申請專利範圍第1項之方法，其中該觸發步驟係根據 1228873 ，、申請專利範圍 _____ :=參考時脈觸發_ 鲶化重複之最小週期 Λ被’使該每一中介訊號波形 介訊號與第1個中人ό乡考時脈週期之Μ倍，且第m個中 之m倍。 "5號之相位差等效於該參考時脈週期 如申凊專利範圍第夕士、各 每一參考時脈觸發_中介气嘴，其^中該觸發步驟係根據 化重複之最小^ # °说，使母一中介訊號波形變 I ❾期為該參考時脈週期之Μ倍， 如申請專利範圍第 週期中維持於一繁一、、 法，其中各中介訊號的每一 |之整數倍。、 一位準的時間亦實質為該參考時脈週期 7 ·如申請專利範圍第 ^時，係根據各參考時rr Ϊ j方法，其中當進行該觸發步驟 I生該複數個十介訊號。、母一週期中升緣或降緣的觸發來產 8 ·如申請專利範圍第 |小於該等參考時脈之週期。/ ，/、中該輸出時脈之週期 二.出一時種/號廿電上：來根據複數個參考時脈提供至少-” 預設的除頻“脈；=電；時脈之週期 -參考時脈電路’用來提供該複數個參考=:其中各參 第28頁 1228873 位 申清專利範圍 時脈的週期相I ; '$ ’ &不同之參考時脈間具有不同之相 觸發模組，1~人士、 發 重 參 相 狀態機對應公！個狀態機（state roachine)， 複數個對應的中 ♦ 11可根據該參考時脈的週期觸 複之最小週期為今1 =眭，該複數個中介訊號波形變化 考時脈之狀態機f的整數倍，而對應同一 位；以及 供的各個中介訊號之間具有不同之 少 邏輯模組，其包人女 兩個分別對應於^ 1 1邏輯閘’·該邏輯模組可將至 算’並根據邏輯運算：妹：：脈的中介訊號進行邏輯運 脈波形重複變化之蔷丨二f提供該輸出時脈，使該輸出時 不等於該等參考時：：：:、於該等中介訊號之週期，且 ι〇·如申請專利範圍第 電路可提供N個參考時晰、f说電路，其中該參考時脈 圍第10項 使该母一中介訊號波形丹甲谷狀態機係 週期之Μ倍，而當該等參者複、最小週期為該參考時脈 係使該輸出時脈之週期為考(時週，為w，該邏輯模組 的因叙_期為（T/N)之L倍，而L為Μ、N乘積 左耳質為（（n-l)/N)*36 0度。
第29頁 1228873 六、申請專利範圍 1 2.如申請專利範圍第9項之訊號電路，其中該狀態機係 根據每一參考時脈觸發Μ個中介訊號，使每一中介訊號波 形變化重複之最小週期為該參考時脈週期之Μ倍，且第m個 中介訊號與第1個中介訊號之相位差等效於該參考時脈週 期之m倍。 1 3.如申請專利範圍第9項之訊號電路，其中各狀態機係 根據每一參考時脈觸發Μ個中介訊號，使每一中介訊號波 形變化重複之最小週期為該參考時脈週期之Μ倍， 路Tpg,一 K持。 J維倍 之中數 項4婁 9期整 第週之 圍一期 範每週 利的脈 專號時 請訊考 申介參 如中該 .各為 4 11 4^ 質 係 機 態 狀 各 中 其 實 亦 間 時 的 準 位 1 第 係 機 態 狀 各 中 其 路 號 訊 之 複 該 生 產 來 發 觸 的 緣 降 或 緣 升 中 項 鉍期 第週 圍一 範每 利脈。 專時號 請考訊 申參介 如各中 •據個 15根數 1 6.如申請專利範圍第9項之訊號電路，其中該邏輯模組 係使該輸出時脈之週期小於該等參考時脈之週期。
第30頁
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| MK4A | Expiration of patent term of an invention patent |