[发明专利]一种数据传输装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及数据传输技术领域，尤其涉及一种数据传输装置及方法。

背景技术

许多通信设备，如SDH设备和PTN设备等，采用了多槽位的机箱系统结构，各槽位板卡采用背板互联。通信设备系统要求系统时钟是同步的，因此同步时钟的恢复、分配以及相关信息的传递对通信设备系统的设计是一个重要的问题。除了系统时钟外，通信设备系统中还有许多其他重要的信息需要通过背板传递，如SDH中开销、PTN中的时间信息、系统的帧头等。一个设备往往由多达十几张板卡组成，这些信息的传递对背板设计提出了较高的要求。

以SDH设备为例，如图1所示，时钟单元需要向各个板卡提供一个19.44MHz的系统时钟信号clk，一个2K的帧头信息msg，以及一些开销字节。帧头信息msg需要9720个周期信号。时钟信号clk，开销，和帧头msg分别经过不同的总线发送至各个板卡。

在当前的设计中，板卡连接主要有两种实现方式：一种是共总线连接方式，多个板卡共同连接于同一组总线上，共同分享总线资源；一种是独立总线连接方式，各个板卡独占一个总线资源。在背板设计中，时钟同步模块（含时间同步、相位同步等）和板卡间的通信模块（如开销的传递、时间信息的传递、板卡状态的传递等）均可划归为上述两种总线连接方式。共总线连接方式降低了背板走线的密度，但对各个板卡的时钟和相位关系要求严格，当速率较高时，容易出现误码丢包等问题。而独立总线连接方式下，则使用了较多的背板走线和端子，随着支路板卡的增加以及对信息传递要求的增加，增加了背板及系统的设计难度，如需要背板PCB层数的增加，需要接线端子的增加，同时后期扩展性也较差，处理不当容易引起信号反射、串扰等问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提出一种数据传输装置及方法，以解决上述问题。

为达到上述目的，本发明实施例的技术方案是这样实现的：

一种数据传输装置，包括背板、以及通过背板实现互联的若干块板卡，该数据传输装置包括承载于每块板卡的如下模块：

当板卡作为信息同步的发送端时被触发的系统时钟模块、锁相环倍频模块、信息编码模块和时钟信息复用模块；

以及，当板卡作为信息同步的接收端时被触发的锁相环模块、信息恢复模块和信息解码模块；

所述系统时钟模块产生系统时钟信号，并传至所述锁相环倍频模块；

所述锁相环倍频模块依据所述系统时钟信号生成倍频时钟信号并传至所述时钟信息复用模块；其中，所述倍频时钟信号的频率为所述系统时钟信号的至少三倍；

所述信息编码模块对需要传递的数字信息进行编码、并生成数字编码信号传至所述时钟信息复用模块；

所述时钟信息复用模块依据所述倍频时钟信号生成第一时钟信号和第二时钟信号，以及，依据所述数字编码信号，利用所述第一时钟信号和所述第二时钟信号生成编码时钟信号传至背板；其中，所述第一时钟信号和所述第二时钟信号的频率均与所述系统时钟信号相同，所述第一时钟信号和所述第二时钟信号的相位均与所述系统时钟信号同步，所述第一时钟信号和所述第二时钟信号的占空比彼此不同、且均不同于所述系统时钟信号，所述编码时钟信号由所述第一时钟信号和所述第二时钟信号交替构成；

所述锁相环模块依据从所述背板接收到的所述编码时钟信号还原得到所述系统时钟信号，并生成恢复时钟信号传至所述信息恢复模块；

所述信息恢复模块利用所述恢复时钟信号对从所述背板接收到的所述编码时钟信号进行采样、并通过采样还原得到所述数字编码信号传至所述信息解码模块；

所述信息解码模块对还原得到的所述数字编码信号进行解码、并得到所述数字信息。

优选地，所述编码时钟信号由所述第一时钟信号和所述第二时钟信号以时钟周期为单位、并按照所述数字编码信号的高低电平交错方式交替构成。

优选地，所述恢复时钟信号将对所述编码时钟信号的采样，限制在所述编码时钟信号中对应于所述第一时钟信号与所述第二时钟信号的占空比差的范围内。

优选地，所述恢复时钟信号的频率和占空比均与所述系统时钟信号相同，且所述恢复时钟信号的相位与所述系统时钟信号的相位同步或反向。

优选地，所述恢复时钟信号为所述系统时钟信号的倍频反相时钟信号；其中，所述倍频反相时钟信号的频率为所述系统时钟信号的至少三倍。

优选地，当所述倍频时钟信号的频率为所述系统时钟信号的三倍时，所述系统时钟信号的占空比为50%，所述第一时钟信号的占空比为33.3%，所述第二时钟信号的占空比为66.6%。