[发明专利]应用于双环路时钟数据恢复电路中的VCO频带切换电路及其环路切换方法

说明书

应用于双环路时钟数据恢复电路中的VCO频带切换电路及其环路切换方法，涉及微电子芯片设计领域。它是为了解决时钟数据恢复电路的环路切换电路复杂的问题。本发明应用于双环路时钟数据恢复电路中的VCO频带切换电路，两个时钟计数器分别用于对参考时钟和VCO输出时钟计数，结果比较电路用于根据两个时钟计数器获得的计数值调整频带计数器输出的频带控制字和D触发器输出的环路选择信号，结果比较电路的复位信号输出端连接二输入或门的一个信号输入端，频带计数器的复位信号输入端、二输入或门的另一个输入端和D触发器的复位信号输入端同时采集外部输入的复位信号。本发明适用于实现双环路时钟数据恢复电路中的VCO的频带切换及环路切换。

技术领域

本发明属于微电子芯片设计领域。

背景技术

时钟数据恢复电路在数据通讯等领域中得到了广泛的应用。时钟数据恢复电路主要分为基于PLL结构的时钟数据恢复电路和基于PI结构的时钟数据恢复电路，其中基于PLL结构的时钟数据恢复电路又可以分为单环路和双环路。双环路的时钟数据恢复电路包括锁频环路和锁相环路，其中锁频环路包括鉴频鉴相器、电荷泵、低通滤波器、VCO(压控振荡器)及其频带切换电路和二选一电路，锁相环路包括VCO及其频带切换电路、BBPD、电荷泵、低通滤波器和二选一电路，此外双环路还需要锁定检测电路实现环路的切换，其电路结构非常复杂。

发明内容

本发明是为了解决时钟数据恢复电路的环路切换电路非常复杂的问题，现提供应用于双环路时钟数据恢复电路中的VCO频带切换电路及其环路切换方法。

应用于双环路时钟数据恢复电路中的VCO频带切换电路，包括：两个时钟计数器、结果比较电路、频带计数器、二输入或门和D触发器；

两个时钟计数器分别用于对参考时钟和VCO输出时钟计数，

结果比较电路用于根据两个时钟计数器获得的计数值调整频带计数器输出的频带控制字和D触发器输出的环路选择信号，

当参考时钟的计数值大于VCO输出时钟的计数值且结果比较电路输出时钟到来时，结果比较电路控制频带计数器输出的频带控制字增加，

当参考时钟的计数值小于VCO输出时钟的计数值且结果比较电路输出时钟到来时，结果比较电路控制频带计数器输出的频带控制字减小，

当参考时钟的计数值等于VCO输出时钟的计数值且结果比较电路输出时钟到来时，结果比较电路控制D触发器输出锁相环路选择信号，

结果比较电路的复位信号输出端连接二输入或门的一个信号输入端，频带计数器的复位信号输入端、二输入或门的另一个输入端和D触发器的复位信号输入端同时采集外部输入的复位信号。

应用于双环路时钟数据恢复电路中的VCO频带切换电路的环路切换方法，包括锁频锁相切换方法和锁相锁频切换方法，

锁频锁相切换方法是在锁频环路工作状态下进行的，所述方法包括以下步骤：

步骤一：利用两个时钟计数器1分别对参考时钟和VCO输出时钟计数，

步骤二：利用结果比较电路2对两个时钟计数器1获得的计数值进行比较，

当参考时钟的计数值大于VCO输出时钟的计数值且结果比较电路2输出时钟到来时，结果比较电路2控制频带计数器3输出的频带控制字增加，然后返回步骤一，

当参考时钟的计数值小于VCO输出时钟的计数值且结果比较电路2输出时钟到来时，结果比较电路2控制频带计数器3输出的频带控制字减小，然后返回步骤一，

当参考时钟的计数值等于VCO输出时钟的计数值且结果比较电路2输出时钟到来时，D触发器5输出控制信号将锁频环路切换为锁相环路，完成锁频锁相切换；

锁相锁频切换方法是在锁相环路工作状态下进行的，所述方法包括以下步骤：