[发明专利]一种基于过采样的非同源时钟数据恢复系统

说明书

本发明涉及数据通信领域，提供一种基于过采样的非同源时钟数据恢复系统，包括：串并转换模块、过采样处理模块和时钟恢复模块；串并转换模块用于接收串行差分信号并转换为并行数据信号输出到过采样处理模块，同时将对应的时钟信号输出到过采样处理模块和时钟恢复模块；过采样处理模块用于对数据信号进行处理，并输出处理后的数据和对应的有效信号到时钟恢复模块；时钟恢复模块包括可变速fifo单元和读取控制单元，可变速fifo单元根据有效信号接收调整后选取的数据并输出空满状态；读取控制单元用于根据空满状态控制可变速fifo单元读出数据。本发明提供的非同源时钟数据恢复系统，可以处理非同源时钟电路的时钟数据恢复，降低时钟恢复电路的复杂性和成本。

技术领域

本发明属于数据通信领域，更具体地说，是涉及一种基于过采样的非同源时钟数据恢复系统。

背景技术

在通信系统中，时钟数据恢复是其中非常重要的部分，负责将串行数据中的时钟提取出来，并利用这个时钟对串行信号采样生成数字信号。

现有的时钟数据恢复系统主要有：基于锁相环的模拟时钟数据恢复系统和基于过采样的时钟数据恢复系统。其中，基于锁相环结构的时钟数据恢复系统，能够很好的恢复发射器和接收器间的随机频率偏差和固定频率偏差，允许发送端和接收端使用非同源的基准时钟；但是，基于锁相环的模拟时钟数据恢复系统需要较大的模拟电路面积，成本较高。

而传统的基于过采样的数字时钟恢复系统，由于内部缓存对于防止上溢或者下溢的缓冲空间有限，处理非同源时钟电路时会发生溢出错误，只能处理同源时钟电路的相位偏差。若需要处理非同源时钟电路，则接收器需要花费额外成本来跟踪发射器的频率，比较常用的方法是增加一对额外信道来发送发射器的参考时钟，从而使非同源时钟电路转化为同源时钟电路。

但是，随着数据通信系统的通信波特率越来越高，对通信线缆的要求也越来越高，特别是对于一些长距离的数据通信系统，通信线缆增加一对参考时钟频率信道，对于整个系统而言，是一个较大的成本消耗。

因此，亟待一种解决方案，可以处理非同源时钟电路的时钟数据恢复，同时可以降低时钟恢复电路的复杂性和成本的消耗。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种基于过采样的非同源时钟数据恢复系统，可以处理非同源时钟电路的时钟数据恢复，同时可以降低时钟恢复电路的复杂性和成本的消耗。

所述时钟数据恢复系统包括：串并转换模块、过采样处理模块和时钟恢复模块；

所述串并转换模块，用于接收串行接口的串行差分信号，并将所述串行差分信号转换为并行的数据信号和对应的时钟信号输出到所述过采样处理模块，同时将所述对应的时钟信号输出到所述时钟恢复模块；

所述过采样处理模块，用于对所述并行的数据信号进行处理，并输出处理后的数据和对应的有效信号到所述时钟恢复模块；

所述时钟恢复模块，包括可变速fifo单元和读取控制单元，所述可变速fifo单元用于根据所述有效信号和所述对应的时钟信号接收所述处理后的数据，并输出空满状态到所述读取控制单元；所述读取控制单元用于根据所述空满状态控制所述可变速fifo单元读出数据。

可选地，所述可变速fifo单元包括存储器，所述可变速fifo单元用于：

通过对所述存储器的当前写入地址和当前读出地址进行比较，当所述当前写入地址与所述当前读出地址的差值低于第一阈值时，输出所述存储器将空的状态；

当所述差值高于第二阈值时，输出所述存储器将满的状态；

当所述差值位于第一阈值与第二阈值之间时，输出所述存储器正常的状态。

可选地，所述读取控制单元用于：

当所述存储器的状态为将空的状态时，控制所述可变速fifo单元当前节拍停止读出数据；