[发明专利]一种门控信号跨时钟域恢复方法

说明书

本发明公开了一种门控信号跨时钟域恢复方法，包括如下步骤：先利用源及定时单元产生门控信号，并产生与门控信号同步的伴随时钟；再利用采集压缩单元采集源及定时单元产生的门控信号，并通过FIFO和与伴随时钟同源同频的时钟实现门控信号跨时钟域恢复。本发明通过采用门控加伴随时钟的同步传输方法，有效确保了被传输的门控信号在写入FIFO时，其周期和占空比保持不变；同时利用与伴随时钟同源同频的时钟读FIFO，实现了FIFO读出时的周期和占空比恒定，弥补了传统的处理方法无法确保采集门控周期和占空比保持恒定的缺陷。

技术领域

本发明涉及一种门控信号跨时钟域恢复方法，尤其适用于微波辐射计、雷达等宽带信号采集，属于空间微波遥感技术领域。

背景技术

雷达信号处理器主要由源及定时单元和采集压缩单元组成。源及定时单元会产生采集门控，采集压缩单元根据采集门控采集模拟信号。采集门控的产生和采集单元的使用是不同的FPGA直连或通过接插件相连。因此，门控信号在采集压缩单元使用时存在跨时钟域的问题。

采集门控是一种周期性的门控，雷达信号的处理要求是在一次成像过程中，其周期和占空比是不能变换的。但由于模式不同，两次开机状态下的周期和占空比是不同的，因此，采集单元必须根据采集门控作出相应的变化。

源及定时处理时钟CLK1与采集压缩处理时钟CLK2分属不同时钟域，时钟频率也往往不同。而单比特信号跨时钟域时，常规的处理方法是采样两拍以上，实践证明这种方法无法确保采集门控信号的周期和占空比保持恒定。

发明内容

本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，本发明提供了一种门控信号跨时钟域恢复方法，通过采用门控加伴随时钟的同步传输方法，有效确保了被传输的门控信号在写入FIFO时，其周期和占空比保持不变；同时利用与伴随时钟同源同频的时钟读FIFO，实现了FIFO读出时的周期和占空比恒定，弥补了传统的处理方法无法确保采集门控周期和占空比保持恒定的缺陷。

本发明的技术解决方案是：

一种门控信号跨时钟域恢复方法，包括如下步骤：

第一步：利用源及定时单元产生门控信号，并产生与门控信号同步的伴随时钟；

第二步：利用采集压缩单元采集源及定时单元产生的门控信号，并通过FIFO和与伴随时钟同源同频的时钟实现门控信号跨时钟域恢复。

在上述的一种门控信号跨时钟域恢复方法中，所述第一步中，若门控信号在板间或单机间传输，需要信号驱动电路和接插件，先将源及定时单元产生的门控信号和与门控信号同步的伴随时钟经过LVDS驱动芯片转化为差分信号，再利用接插件和差分传输电缆将差分信号传输至采集压缩单元，然后采集压缩单元通过接插件接收差分信号，并利用LVDS接收芯片将差分信号转化为单端信号，最后将单端信号输入采集压缩单元。

在上述的一种门控信号跨时钟域恢复方法中，所述第一步中，LVDS驱动芯片采用LVDS31芯片。

在上述的一种门控信号跨时钟域恢复方法中，所述第一步中，LVDS接收芯片采用LVDS32芯片。

在上述的一种门控信号跨时钟域恢复方法中，所述第一步中，接插件采用HSMK-05L0-402-275-26C0差分传输接插件。

在上述的一种门控信号跨时钟域恢复方法中，所述第二步中，先将门控信号设置为FIFO写数据，再将伴随时钟设置为写时钟，然后将与伴随时钟同源同频的时钟设置为FIFO读时钟，随后利用FIFO逻辑控制控制FIFO的异步复位信号和读门控，最终FIFO读出数据即为恢复的门控。

在上述的一种门控信号跨时钟域恢复方法中，所述第二步中，FIFO逻辑控制先产生FIFO异步复位信号，复位期间FIFO写门控和读门控均设置为禁止，复位结束后，设置写门控为常有效，然后判断读计数值，如果不小于10，则设置读门控为常有效。