4)本發(fā)明在考慮抗單粒子加固性能的同時，設計了一種鎖定狀態(tài)下響應正常相位調(diào)節(jié)要求的機制，在連續(xù)三個采樣周期數(shù)字濾波器發(fā)送的濾波信號均相同時，鎖定判決電路重新開始相位調(diào)節(jié)，從而在保證抗單粒子加固的同時，正常的響應鎖定狀態(tài)下重新進行相位調(diào)節(jié)的要求，滿足了實際的應用需求。
[0030](5)本發(fā)明中，相位插值器每次插值只能在上次插值的基礎(chǔ)上左移或者右移一個單位相移，使電路在可以預期的調(diào)節(jié)周期(最多64步)完成相位鎖定調(diào)節(jié)，保證了調(diào)節(jié)的可靠性。
【附圖說明】
[0031]圖1為本發(fā)明電路結(jié)構(gòu)不意圖；
[0032]圖2為二點米樣原理不意圖；
[0033]圖3為相位插值器工作示意圖，其中(a)為相位插值器原理示意圖，(b)為插值輸出波形，(C)為正交插值示意圖；
[0034]圖4為邏輯判決電路的狀態(tài)機。
【具體實施方式】
[0035]下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明進行詳細說明。
[0036]本發(fā)明提供一種通過數(shù)字算法和冗余結(jié)構(gòu)實現(xiàn)抗單粒子加固的時鐘和數(shù)據(jù)恢復電路，如圖1所示，包括采樣器401、鑒相器402、數(shù)字濾波器403、邏輯判決電路404、編碼器410、多數(shù)判決器411、相位插值器412、多相時鐘生成電路413，邏輯判決電路404、冗余結(jié)構(gòu)的編碼器410和多數(shù)判決器411共同提高了該電路結(jié)構(gòu)的抗單粒子加固性能。
[0037]采樣器包含八個采樣單元，在每一個采樣周期，其中四個采樣單元用來采樣輸入的串行數(shù)據(jù)，另外四個采樣單元用來采樣輸入串行數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換邊沿，在完成串行數(shù)據(jù)采樣和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換邊沿采樣的同時，實現(xiàn)對輸入串行數(shù)據(jù)1:4串并轉(zhuǎn)換，得到四組數(shù)據(jù)和四組數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換邊沿，并將所述四組數(shù)據(jù)、四組數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換邊沿以及上一個采樣周期采樣的最后一組數(shù)據(jù)輸出給鑒相器402，其中采樣周期的采樣時鐘來自于多相時鐘生成電路413所產(chǎn)生的八相時鐘。上一個采樣周期采樣的最后一組數(shù)據(jù)與本次采樣的第一個數(shù)據(jù)構(gòu)成了本次采樣中第一個數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換邊沿左右兩端的數(shù)據(jù)，從而輸入鑒相器402判決出本次采樣中第一個數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換邊沿與采樣時鐘的相位關(guān)系(領(lǐng)先，落后，同相)。當所述時鐘和數(shù)據(jù)恢復電路鎖定時，采樣器401將四組數(shù)據(jù)以1/4的數(shù)據(jù)率輸出；
[0038]本發(fā)明采用三點采樣對數(shù)據(jù)流每個數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換邊沿進行，如圖2所示為三點采樣原理示意圖，圍繞每個數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換邊沿周期重復的去A、B、C三個采樣點采樣，A、C采樣點會落在相鄰的兩個數(shù)據(jù)上，B點為數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換去。當B和A取值相同，而B和C取值不同，這說明B采樣點領(lǐng)先數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換沿;反之，當B和C取值相同，和A不同，說明B點落后于數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換沿。這樣的判斷對數(shù)據(jù)的上升和下降轉(zhuǎn)換沿都適用。如此重復采樣，就可以得到一系列的相位檢測輸出，所得輸出數(shù)字信號在C點時鐘上升沿后有效，輸入數(shù)字濾波器。
[0039]鑒相器402采用二進制鑒相器，利用數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換邊沿與數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換邊沿兩側(cè)數(shù)據(jù)三點之間的關(guān)系，每次可以鑒別出四組數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換邊沿采樣時鐘相位與對應的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換邊沿之間的關(guān)系(領(lǐng)先、落后、同相)，并轉(zhuǎn)化為數(shù)字鑒相信號輸出給數(shù)字濾波器403。
[0040]數(shù)字濾波器403在每一個采樣周期對輸入的四組數(shù)字鑒相信號進行濾波處理，產(chǎn)生六位的濾波信號;濾波信號包含了采樣時鐘的相位調(diào)節(jié)關(guān)系(采樣時鐘相位左移一位、右移一位、不動)。
[0041]邏輯判決電路404根據(jù)當前采樣周期數(shù)字濾波器403輸出的濾波信號和前兩個采樣周期的濾波信號判定時鐘和數(shù)據(jù)恢復電路的相位鎖定狀態(tài)，并根據(jù)鎖定狀態(tài)決定當前采樣周期輸入編碼器的濾波信號409。其作用主要有四個:判定時鐘和數(shù)據(jù)恢復電路的鎖定狀態(tài);決定數(shù)字濾波器濾波信號是否寫入緩存器;在鎖定情況下決定是否對相位調(diào)節(jié)做出響應;決定輸入編碼器的濾波信號。
[0042]編碼器410采用了三模冗余結(jié)構(gòu)，包含三路冗余的編碼器，每一路編碼器分別對輸入的六位數(shù)字濾波信號作6-64編碼操作，生成三路數(shù)字控制信號輸出給多數(shù)判決器411。多數(shù)判決器411對三路數(shù)字控制信號進行三取二判決，得到當前采樣周期的數(shù)字控制信號輸出給相位插值器412，多數(shù)判決器413提高了抗單粒子加固的能力。
[0043]相位插值器412接收鎖相環(huán)的正交時鐘和多數(shù)判決器411輸出的數(shù)字控制信號(相位插值器控制位)，相位插值器以正交時鐘中相鄰的兩相作為邊界，根據(jù)數(shù)字控制信號確定插值的比重，通過插值產(chǎn)生位于相鄰兩相之間的時鐘信號，進而控制多相時鐘生成電路413產(chǎn)生新的八相時鐘，作為下次采樣的采樣時鐘輸出給采樣器401，實現(xiàn)相位調(diào)節(jié)。電路上電時，編碼器(410)會被置位為64'h0000 0000 0000 0000，使得相位插值器412選擇I+和Q+作為邊界，并且初始相位輸出恰好位于I+，多相時鐘生成電路413根據(jù)該信號產(chǎn)生相應的八相時鐘，作為初始采樣信號。每次插值只能在上次插值的基礎(chǔ)上左移或者右移一個單位相移，當相鄰的插值為左移右移左移(?目號+1 — ?目號_1—?目號+ 1)，則可以認為相位已經(jīng)鎖定，實現(xiàn)了邊沿采樣時鐘與數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換邊沿位于同一相位，也即數(shù)據(jù)采樣時鐘恰好位于眼圖的正中央。如圖3所示為相位插值器工作示意圖。鑒相器的數(shù)字鑒相信號通過濾波器和編碼器生成相位插值器的數(shù)字控制信號，通過調(diào)節(jié)輸入時鐘信號相鄰相位之間的比重獲得新的采樣信號，實現(xiàn)相位調(diào)節(jié)。經(jīng)過N步調(diào)節(jié)之后，實現(xiàn)相位鎖定，使得數(shù)據(jù)采樣信號恰好位于數(shù)據(jù)眼圖的正中央。其中(a)為相位插值器原理示意圖，(b)為插值輸出波形，(C)為正交插值示意圖。
[0044]邏輯判決電路404包括第一緩存405、第二緩存406、鎖定判決電路407以及二選一選擇器408。
[0045]鎖定判決電路407在當前采樣周期接收數(shù)字濾波器403發(fā)送的濾波信號，并通過查看上一采樣周期得到的鎖定控制信號的值判斷時鐘和數(shù)據(jù)恢復電路相位是否鎖定，若鎖定，則按照如下方法進行鎖定處理:
[0046]對數(shù)字濾波器403發(fā)送的濾波信號不作響應，也不向編碼器410輸出信號，但是如果連續(xù)三個采樣周期數(shù)字濾波器403發(fā)送的濾波信號(同向單步調(diào)節(jié)請求)均相同，則鎖定判決電路407將鎖定控制信號置O，時鐘和數(shù)據(jù)恢復電路失去相位鎖定，重新開始相位調(diào)節(jié)，并將選通控制信號置0，輸入編碼器的濾波信號為當前采樣周期數(shù)字濾波器輸出的濾波信號。
[0047]若沒有鎖定，則接收第一緩存405以及第二緩存406發(fā)送的濾波信號，并將數(shù)字濾波器403、第一緩存405以及第二緩存406發(fā)送的濾波信號進行對比，根據(jù)比對結(jié)果判斷時鐘和數(shù)據(jù)恢復電路相位是否鎖定，判斷方法為:
[0048]當數(shù)字濾波器403和第二緩存406的濾波信號相同且均與第一緩存405的濾波信號移動方向相反時，判定時鐘和數(shù)據(jù)恢復電路鎖定，否則判定時鐘和數(shù)據(jù)恢復電路沒有鎖定。
[0049]當鎖定時，將選通控制信號置I并輸出給二選一選擇器408，將鎖定控制信號置I并輸出給第一緩存405，當沒有鎖定時，將選通控制信號置O并輸出給二選一選擇器408，將鎖定控制信號置O并輸出給第一緩存405，第一緩存405用于存儲第1-Ι個采樣周期的濾波信號，第二緩存406用于存儲第1-2個采樣周期的濾波信號，其中i為當前采樣周期的編號，i是不為O的自然數(shù)；
[0050]二選一選擇器408在當前采樣周期接收第二緩存406發(fā)送的濾波信號、數(shù)字濾波器403發(fā)送的濾波信號以及鎖定判決電路407發(fā)送的選通控制信號，當選通控制信號為I時，選擇第二緩存406發(fā)送的濾波信號輸出給編碼器410，當選通控制信號為O時，選擇數(shù)字濾波器403發(fā)送的濾波信號輸出給編碼器410。
[0051]第一緩存405在當前采樣周期接收鎖定控制信號，當鎖定控制信號為O時，第一緩存405將存儲的濾波信號輸出給第二緩存406，然后接收數(shù)字濾波器403發(fā)送的濾波信號并存儲，將存儲的濾波信號發(fā)送給鎖定判決電路407;當鎖定控