[发明专利]时钟数据恢复装置及电子设备

说明书

技术领域

本发明属于通信技术领域，具体涉及一种时钟数据恢复装置以及设有该时钟数据恢复装置的电子设备。

背景技术

随着电子技术的不断发展，E1或T1协议的帧格式时钟接口已经广泛应用于各种电子设备中，时钟数据恢复模块（Clock and Data Recovery，CDR）是其中的一个重要组成部分。现有的CDR模块在输入无抖动的条件下具有良好的工作性能，但是输入出现抖动时，恢复出的外时间也会出现抖动。

如图1所示，以E1协议的外时钟为例，现有的CDR模块主要包括检测电路、时钟同步电路和数据采样电路，外时钟信号clk1为32.768MHz，外部数据输入信号的频率为2MHz。当外部的正极性和负极性的数据输入信号rpi、rni及检测信号alose输入CDR时，检测电路11用于接收并检测rpi、rni，当检测到数据输入信号的上升沿时，就输出一个同步脉冲信号sync。时钟同步电路12中的主要部件通常是一个具有16个状态的状态机，以32.768MHz的频率循环跳转，当接收到检测电路11发出的sync时，跳转至初始状态，再跳转至第9状态时，输出恢复时钟信号clk_ex的上升沿。数据采样电路13通常可采用D触发器，用于根据clk_ex输出正极性和负极性的恢复数据信号rpo、rno，也就是将rpi和rni同步到clk_ex的时钟域之后输出rpo和rno。

本发明人在实现本发明的过程中发现，现有技术至少存在以下问题：因为在时钟同步电路12接收到sync跳转至初始状态之后，跳转至第9状态时，输出clk_ex的上升沿，所以clk_ex的上升沿始终比sync延迟8个32.786MHz的周期，但是当数据输入信号出现抖动时，输出的恢复时钟信号也会产生相同大小的抖动，因此存在输出抖动较大的技术问题。

发明内容

本发明实施例提供了一种时钟数据恢复装置以及设有该时钟数据恢复装置的电子设备，解决了现有的时钟数据恢复模块存在输出抖动较大的技术问题。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

一方面，提供了一种时钟数据恢复装置，包括时钟数据恢复单元、数控振荡单元和先入先出单元；

所述时钟数据恢复单元的时钟信号输入端接收外部的第一输入时钟信号，所述时钟数据恢复单元的数据信号输入端接收外部的数据输入信号，所述时钟数据恢复单元的时钟信号输出端连接数控振荡单元的第一输入端和所述先入先出单元的第一时钟信号输入端，所述时钟数据恢复单元的数据信号输出端连接所述先入先出单元的数据信号输入端；

所述数控振荡单元的第二输入端接收外部的第二输入时钟信号，所述数控振荡单元的输出端连接所述先入先出单元的第二时钟信号输入端并向外部发送恢复时钟信号；

所述先入先出单元的数据信号输出端向外部发送恢复数据信号；

所述时钟数据恢复单元用于通过所述第一输入时钟信号对所述数据输入信号进行时钟数据恢复，生成初步时钟信号和初步数据信号，并向所述数控振荡单元和所述先入先出单元输出所述初步时钟信号，向所述先入先出单元输出所述初步数据信号，其中，所述第一输入时钟信号的频率是所述初步时钟信号的频率的n倍，n为2以上的整数；

所述数控振荡单元用于以一定的分频系数对所述第二输入时钟信号进行分频，生成并向外部发送恢复时钟信号，还将所述初步时钟信号与所述恢复时钟信号进行比较，如果所述初步时钟信号超前于所述恢复时钟信号，则将所述分频系数减1，如果所述初步时钟信号滞后于所述恢复时钟信号，则将所述分频系数加1，其中，所述初步时钟信号与所述恢复时钟信号的频率相等，所述第二输入时钟信号的频率是所述第一输入时钟信号的频率的m倍，m为2以上的整数；

所述先入先出单元用于根据所述初步时钟信号接收所述初步数据信号，并根据所述恢复时钟信号向外部发送所述恢复数据信号。

在第一种可能的实现方式中，所述数控振荡单元包括分频器、第一计数器、第二计数器和比较器；

所述分频器用于以一定的分频系数对所述第二输入时钟信号进行分频，生成并向外部发送恢复时钟信号；

所述第一计数器用于记录所述初步时钟信号的脉冲数量；

所述第二计数器用于记录所述恢复时钟信号的脉冲数量；

所述比较器用于在每个单位时间内对所述第一计数器和所述第二计数器的计数结果进行比较，并根据比较结果调节所述分频器中的分频系数，如果所述第一计数器的计数结果大于所述第二计数器的计数结果，则将所述分频系数减1，如果所述第一计数器的计数结果小于所述第二计数器的计数结果，则将所述分频系数加1。