[发明专利]一种高分辨率时钟检测方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及时间测量技术领域，尤其涉及一种高分辨率时钟检测方法和装置。

背景技术

在时间测量技术领域，精确到分、秒的精度已经可以满足人们的日常需求，但是在一些特殊应用领域，比如工业自动化、通信网络和电力传输等，对时间测量的精度提出了越来越高的要求。

目前，时间测量的最简单的方法是脉冲计数法，即利用参考时钟CLK对脉冲信号（比如秒脉冲信号）产生上升沿的时间进行测量，这种方法的测量分辨率主要取决于参考时钟的频率的高低，即想要实现较高的测量分辨率，只能相应的提高参考时钟的频率。比如，在1GHZ的频率下才能达到1ns的测量分辨率，然而要实现稳定的频率为1GHZ的参考时钟和相应的高速电路是相当困难的，并且误差也非常大，使得单纯的提高参考时钟的频率来提高测量分辨率的该方案很不可行。

另外，目前还有一种基于游标卡尺原理，利用由两列细微差别的延迟单元建立的差分延迟线来实现较高的测量分辨率的测量方法，该方法主要用于测量时间间隔，并且由于利用延迟单元和布线资源，因此实现复杂度比较高。

因此，目前还没有一种时间测量方法能够在频率较低的参考时钟下实现较高的测量分辨率。

发明内容

本发明实施例提供一种高分辨率时钟检测方法和装置，用以解决现有技术中在频率较低的参考时钟下无法实现较高的测量分辨率的问题。

本发明实施例采用以下技术方案：

一种高分辨率时钟检测方法，包括：

根据接收的外部参考时钟信号，生成多个不同相位的内部参考时钟信号；所述内部参考时钟信号的频率与所述外部参考时钟信号的频率相同；

在生成的每个内部参考时钟信号下，分别对输入的脉冲信号进行监控，确定与每个内部参考时钟信号分别对应的监控状态信号在所述脉冲信号产生上升沿时的当前电平值集合；

根据预先设置的与每个内部参考时钟信号分别对应的监控状态信号的电平值集合和最先监控到所述脉冲信号产生上升沿的内部参考时钟信号这二者的对应关系，确定与所述当前电平值集合对应的内部参考时钟信号；

根据确定出的内部参考时钟信号与预先指定的工作时钟信号之间的时间延迟值，对所述脉冲信号产生上升沿时的时间值进行校准；其中，所述工作时钟信号为多个内部参考时钟信号中的任意一个；所述时间值是对工作在所述工作时钟信号下的计数器进行采样得到的。

可选的，所述内部参考时钟信号的个数根据初始测量分辨率和目的测量分辨率的比值确定，且任意两个内部参考时钟信号之间的时间延迟值是所述目的测量分辨率的整数倍。

可选的，初始测量分辨率和目的测量分辨率的比值为偶数；则

根据接收的外部参考时钟信号，生成多个不同相位的内部参考时钟信号，具体包括：

根据接收的外部参考时钟信号，生成指定个数的不同相位的第一内部参考时钟信号；所述指定个数为初始测量分辨率和目的测量分辨率的比值的二分之一；所述第一内部参考时钟信号的频率与所述外部参考时钟信号的频率相同；

对所述第一内部参考时钟信号进行反向处理，得到与所述第一内部参考时钟信号分别对应的第二内部参考时钟信号；

将所述第一内部参考时钟信号和所述第二内部参考时钟信号作为内部参考时钟信号输出。

可选的，在生成的每个内部参考时钟信号下，分别对输入的脉冲信号进行监控，确定所述当前电平值集合，具体包括：

在每个内部参考时钟信号的上升沿下，分别对所述脉冲信号的上升沿进行监控，确定所述脉冲信号产生上升沿时与每个内部参考时钟信号对应的监控状态信号；

利用所述工作时钟信号对确定的所述监控状态信号进行同步处理，得到同步后的监控状态信号；

根据同步后的监控状态信号的当前电平值，确定所述当前电平值集合。

一种高分辨率时钟检测装置，包括：

内部参考时钟信号生成单元，用于根据接收的外部参考时钟信号，生成多个不同相位的内部参考时钟信号；所述内部参考时钟信号的频率与所述外部参考时钟信号的频率相同；

当前电平值集合确定单元，用于在内部参考时钟信号生成单元生成的每个内部参考时钟信号下，分别对输入的脉冲信号进行监控，确定与每个内部参考时钟信号分别对应的监控状态信号在所述脉冲信号产生上升沿时的当前电平值集合；