DE102005022126B4 - A method of determining a drive algorithm for a counter to form a clock signal and counter and control arrangements for driving the counter - Google Patents
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Abstract
Verfahren
zum Ermitteln eines Ansteueralgorithmus (AL) für einen Zähler (Z) zur Bildung eines
zu einem vorgegebenen Taktsignal (tT) periodisch
synchronen Taktsignals (tA), wobei das Taktsignal
(tA) aus einem eine höhere Taktrate aufweisenden
Basistaktsignal (tB) gebildet wird,
a)
bei dem die aus dem Verhältnis
der Taktperioden (TB, TT) des
Basistaktsignals (tB) und des vorgegebenen
Taktsignals (tT) abgeleiteten benachbarten
ganzzahligen Quotienten einen ersten und zweiten Zählalgorithmus
(ZA1, ZA2) für
den Zähler
(Z) repräsentieren,
b)
bei dem die Taktperioden (TB) der Basistaktsignale
(tB) gemäß dem ersten
und zweiten Zählalgorithmus
(ZA1) summiert und mit der Taktperiode (TT)
des zu bildenden Taktsignals (tT) verglichen
werden,
c) bei dem jeweils derjenige als nächster Zählalgorithmus (ZA1, ZA2) ermittelt
ist, dessen summierte Taktperioden (TB)
näher an
der Taktperiode (TT) des zu bildenden Taktsignals
(tT) liegt, und
d) bei dem b) und c)
solange wiederholt werden, bis eine Flanke des Taktsignals (tA) mit dem vorgegebenen...Method for determining a triggering algorithm (AL) for a counter (Z) for forming a clock signal (t A ) which is periodically synchronous with a predetermined clock signal (t T ), wherein the clock signal (t A ) consists of a base clock signal (t B ) is formed,
a) in which the from the ratio of the clock periods (T B , T T ) of the base clock signal (t B ) and the predetermined clock signal (t T ) derived adjacent integer quotients a first and second counting algorithm (ZA1, ZA2) for the counter (Z represent)
b) in which the clock periods (T B ) of the base clock signals (t B ) according to the first and second counting algorithm (ZA1) are summed and compared with the clock period (T T ) of the clock signal to be formed (t T ),
c) in which each of those as the next counting algorithm (ZA1, ZA2) is determined, the summed clock periods (T B ) is closer to the clock period (T T ) of the clock signal to be formed (t T ), and
d) at b) and c) are repeated until an edge of the clock signal (t A ) with the predetermined ...
Description
In Komponenten von digitalen Kommunikationsnetzen, wie beispielsweise Vermittlungs- oder Übertragungseinrichtungen, sind für die zeitgerechte Vermittlung bzw. die Übertragung der digitalen Informationen Taktgeneratoren vorgesehen. In diesen Taktgeneratoren werden die für die jeweiligen Einrichtungen erforderlichen Taktsignale erzeugt. Eine Möglichkeit der Erzeugung eines digitalen Taktsignals ist, aus einem Basistaktsignal ein Taktsignal abzuleiten, wobei das Basistaktsignal eine gegenüber dem Taktsignal wesentlich höhere Frequenz aufweist. Für die Synchronisation des abgeleiteten Taktsignals mit dem Taktsignal, sind meist spannungsgesteuerte Oszillatoren vorgesehen, deren Realisierung jedoch einen hohen wirtschaftlichen Aufwand bedeuten.In Components of digital communication networks, such as Switching or transmission equipment, are for the timely switching or transmission of the digital information clock generators intended. In these clock generators are those for the respective Facilities required clock signals generated. A possibility the generation of a digital clock signal is from a base clock signal derive a clock signal, wherein the base clock signal is compared to the Clock signal much higher Frequency has. For the synchronization of the derived clock signal with the clock signal, usually voltage-controlled oscillators are provided, their realization However, a high economic outlay mean.
In
der
Aus
der
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, die digitale Erzeugung eines Taktsignals, basierend auf einem Basistaktsignal, insbesondere hinsichtlich einer wirtschaftlichen Realisierung zu verbessern. Die Aufgabe wird durch die unabhängigen Ansprüche 1 und 4 sowie 9 bis 13 gelöst.The The object underlying the invention is the digital Generating a clock signal based on a base clock signal, especially with regard to an economic realization improve. The object is achieved by the independent claims 1 and 4 and 9 to 13 solved.
Ein wesentlicher Aspekt der Erfindung besteht darin, dass für einen einzigen Zähler ein Ansteueralgorithmus ermittelt wird, mit dem ein ein aus einem Basistaktsignal (tB) gebildetes Taktsignal (tA) periodisch synchron zu einem vorgegebenes Taktsignal (tT) gehalten wird, wobei die maximale Phasenabweichung des Taktsignals gegenüber dem vorgegebenen Taktsignal maximal die halbe Taktperiode des Basistaktsignals beträgt. Dies bedeutet, dass bei hohen Frequenzen des Basistaktsignals gegenüber dem vorgegebenen Taktsignal der Jitter des Taktsignals minimiert wird.An essential aspect of the invention is that a Ansteueralgorithmus is determined for a single counter to which a one of a base clock signal (t B) formed clock signal (t A) periodically in synchronization with a predetermined clock signal (t T) is held, wherein the maximum phase deviation of the clock signal relative to the predetermined clock signal is at most half the clock period of the base clock signal. This means that at high frequencies of the base clock signal with respect to the predetermined clock signal, the jitter of the clock signal is minimized.
Ein weiterer wesentlicher Aspekt der Erfindung besteht darin, dass aus dem ermittelten Ansteueralgorithmus für die Ansteuerung des Zählers weitere Ansteueralgorithmen für eine Zählerstruktur ermittelt werden, mit der der Zähler entsprechend dem ermittelten Ansteueralgorithmus gesteuert werden kann. Hierbei ist für jeden weiteren Zähler ein weiterer Ansteueralgorithmus vorgesehen, wobei ein Zähler der Zählerstruktur jeweils den vorhergehenden Zähler gemäß den weiteren ermittelten Ansteueralgorithmen steuert.One Another essential aspect of the invention is that from the determined control algorithm for the control of the counter more Control algorithms for a counter structure be determined with the counter be controlled according to the determined control algorithm can. This is for everyone another counter a further control algorithm provided, wherein a counter of the counter structure each the previous counter according to the others determined control algorithms controls.
Ein Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, dass aus einem Basistaktsignal ein zu einem vorgegebenen Taktsignal periodisch synchrones Taktsignal mit fast beliebiger Frequenz bei geringstem wirtschaftlichen Aufwand erzeugt werden kann, da insbesondere bei auf elektronischen Baugruppen vorhandenen Oszillatoren ein Basistaktsignal verfügbar ist, aus dem ein Taktsignal mit beliebiger Frequenz gebildet werden kann. Des Weiteren ist die Erfindung für Taktsignale mit hohen Frequenzen schaltungstechnisch und Taktsignale mit niedrigeren Frequenzen programmtechnisch in einer prozessorgesteuerten Einrichtung realisierbar, wobei auch gemischte Realisierungen schaltungstechnisch/programmtechnisch vorteilhaft sind. Sowohl bei der schaltungstechnischen, als auch bei der programmtechnischen Realisierung, können bereits vorhandene schaltungstechnische – beispielsweise FPGA's – oder programmtechnische – beispielsweise Programmspeicher – Ressourcen vorteilhaft mitbenutzt werden. Auch kann mit Hilfe der Erfindung das gebildete Taktsignal mit geringstem wirtschaftlichem Aufwand auf ein Führungstaktsignal synchronisiert werden, wobei eine Realisierung sowohl schaltungstechnisch als auch programmtechnisch mit geringstem wirtschaftlichem Aufwand möglich ist.One Advantage of the invention is the fact that from a base clock signal a clock signal which is periodically synchronous with a predetermined clock signal with almost any frequency with the least economic effort can be generated, especially when on electronic assemblies existing oscillators a basic clock signal is available, from which a clock signal of arbitrary frequency can be formed. Furthermore, the invention is for Clock signals with high frequencies circuitry and clock signals with lower frequencies programmatically in a processor-controlled Device feasible, with mixed implementations circuitry / program technology are advantageous. Both in the circuit, as well in the program implementation, already existing circuitry - for example FPGA's - or programmatic - for example Program Memory - Resources be advantageously shared. Also, with the help of the invention the clock signal formed with the least economic effort on a lead clock signal be synchronized, with a realization both circuitry as well as programmatically with the least economic effort is possible.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung, insbesondere sehr wirtschaftliche Realisierungen in Zähleranordnungen, bei denen die Ansteueralgorithmen für den Zähler sowie weitere Ansteueralgorithmen für die weiteren Zähler vorgesehen sind, und Anordnungen, bei denen der Zähler und die Zäh lerstruktur oder der Zähler allein durch eine prozessorgesteuerte Einrichtung entsprechend den ermittelten Ansteueralgorithmen gesteuert wird, sind den weiteren Ansprüchen zu entnehmen.Further advantageous embodiments of the invention, in particular very economical implementations in counter arrangements in which the control algorithms are provided for the counter and other control algorithms for the other counters, and arrangements in which the counter and the counter lerstruktur or the counter is controlled solely by a processor-controlled device according to the determined control algorithms, can be found in the further claims.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Dabei zeigenin the The invention will be explained in more detail with reference to an embodiment. there demonstrate
Für das in
In
Nach dem Start des Ablaufdiagramms werden die beiden Zählalgorithmen AL1, AL2 für den Zähler Z für das gemäß dem Ausführungsbeispiel vorgegebene Taktsignal tT berechnet. Hierzu wird die Taktperiode TT des vorgegebenen Taktsignals tT und die Taktperiode TB des Basistaktsignals tB ermittelt und anschließend die Taktperiode TT des vorgegebenen Taktsignals tT durch die Taktperiode TB des Basistaktsignals tB dividiert. Bezogen auf das Ausführungsbeispiel wird bei einer Frequenz des Basistaktsignals tB von 100 MHz und einer Frequenz des vorgegebenen Taktsignals tT von 8,192 MHz ein Quotient von 12,20703125 errechnet. Durch den mathematischen Ausdruck floor wird nur der ganzzahlige Anteil des Quotienten, d. h. die Zahl 12 als erster Zählalgorithmus ZA1 bestimmt. Die Erhöhung des floor-Quotienten um den Zählwert 1 definiert den zweiten Zählalgorithmus ZA2. Bezogen auf das Ausführungsbeispiel ist dies die Zahl 13. Der Zählfaktor N wird zu Beginn des Ablaufs zu Null gesetzt und gibt die Anzahl der Taktperioden TB des Taktsignals tA an. Der die Anzahl von Taktperioden TT des vorgegebenen Taktsignals tT angebende Index i wird vor Beginn des Ablaufs auf 0 gesetzt.After the start of the flow chart, the two counting algorithms are AL1, AL2 for the counter Z for the given clock signal according to the embodiment T t calculated. For this purpose, the clock period T T of the predetermined clock signal t T and the clock period T B of the base clock signal t B is determined, and then the clock period T T of the predetermined clock signal t T divided by the clock period T B of the base clock signal t B. Based on the embodiment, a quotient of 12.20703125 is calculated at a frequency of the base clock signal t B of 100 MHz and a frequency of the predetermined clock signal t T of 8.192 MHz. By the mathematical expression floor only the integral part of the quotient, ie the number 12 is determined as the first counting algorithm ZA1. The increase of the floor quotient by the count value 1 defines the second counting algorithm ZA2. In relation to the exemplary embodiment, this is the number 13. The count factor N is set to zero at the beginning of the sequence and indicates the number of clock periods T B of the clock signal t A. The index i indicating the number of clock periods T T of the predetermined clock signal t T is set to 0 before the start of the sequence.
Mit Beginn des Ablaufs wird der Index i um 1 erhöht und der Flankenabstand ΔT zwischen dem Basistaktsignal TB und dem Taktsignal TT sowohl für den ersten als auch den zweiten Zählalgorithmus ZA1, ZA2 ermittelt. Hierbei wird der Flankenabstand ΔT(ZA1) des ersten Zählalgorithmus ZA1 dadurch ermittelt, dass die aktuelle Anzahl N der Taktperioden TB des Basistaktsignals tB jeweils um den Zählalgorithmus ZA1 – im konkreten Fall um 12 – erhöht und anschließend mit der Taktperiode TB des Basistaktsignals tB multipliziert wird. Davon werden die i Taktperioden TT des zu bildenden Taktsignals TT subtrahiert. Analog hierzu wird der Flankenabstand ΔT für den Zählalgorithmus ZA2 ermittelt. Je nachdem, ob der absolute Wert des Flankenabstandes ΔT(ZA1) des ersten Zählalgorithmus ZA1, oder der Flankenabstand ΔT(ZA2) des zweiten Zählalgorithmus ZA2 größer oder kleiner ist, wird entweder der erste Zählalgorithmus ZA1, oder der zweite Zählalgorithmus ZA2 im Ansteueralgorithmus AL für den Zähler Z gespeichert. Des Weiteren wird in diesem Ablaufschritt die aktuelle Anzahl N um den ersten oder zweiten Zählalgorithmus ZA1, ZA2 – d. h. die Zahl 12 oder 13 – erhöht.With the beginning of the process, the index i is increased by 1 and the edge separation .DELTA.T between the base clock signal T B and the clock signal T T determined for both the first and the second counting algorithm ZA1, ZA2. Here, the edge distance .DELTA.T (ZA1) of the first counting algorithm ZA1 is determined by the current number N of the clock periods T B of the base clock signal t B each by the counting algorithm ZA1 - in the specific case by 12 - increased and then with the clock period T B of the base clock signal t B is multiplied. Of these, the i clock periods T T of the clock signal T T to be formed are subtracted. Analogously, the edge distance .DELTA.T for the counting algorithm ZA2 is determined. Depending on whether the absolute value of the edge spacing ΔT (ZA1) of the first counting algorithm ZA1, or the edge spacing ΔT (ZA2) of the second counting algorithm ZA2 is greater or less, either the first counting algorithm ZA1, or the second counting algorithm ZA2 in the driving algorithm AL for the counter Z stored. Furthermore, in this process step, the current number N is increased by the first or second counting algorithm ZA1, ZA2-that is, the number 12 or 13.
Im nächsten Ablaufschritt wird überprüft, ob die steigende Flanke des gebildeten Taktsignals tA und des vorgegebenen Taktsignals tT zusammenfallen. Ist dies nicht der Fall, wird der Ablauf solange wiederholt, bis ein Zusammenfallen der Flanken erreicht wird. Hierbei wird bei jedem Durchlauf bzw. Ablauf ein erster oder ein zweiter Zählalgorithmus ZA1, ZA2 in den Ansteueralgorithmus AL für den Zähler Z wie vorhergehend beschrieben ermittelt und eingetragen. Stimmen die beiden steigenden Flanken überein, so ist ein periodischer Synchronismus des aus dem Basistaktsignal tB gebildeten Taktsignals tA und des vorgegebenen Taktsignals tT erreicht, d. h. nach der in dem Ansteueralgorithmus AL angegebenen Abfolge der eingetragenen ersten und zweiten Zählalgorithmen ZA1, ZA2 wird der Synchronismus erreicht. Dies bedeutet, dass mit dem Zähler Z bei einer Ansteuerung seines Freigabe-/Sperreingangs E/D gemäß dem ermittelten Ansteueralgorithmus AL ein Taktsignal tA gebildet wird, dass nach Durchlaufen der Abfolge der im Ansteueralgorithmus AL angegebenen ersten und zweiten Zählalgorithmen ZA1, ZA2 periodisch synchron mit dem vorgegebenen Taktsignal tT ist.In the next step, it is checked whether the rising edge of the formed clock signal t A and the predetermined clock signal t T coincide. If this is not the case, the process is repeated until collapse of the flanks is achieved. In this case, a first or a second counting algorithm ZA1, ZA2 is determined and entered into the control algorithm AL for the counter Z as described above during each run or sequence. If the two rising edges coincide, a periodic synchronism of the clock signal t A formed from the base clock signal t B and the predetermined clock signal t T is achieved, ie according to the sequence of the registered first and second counting algorithms ZA1, ZA2 specified in the control algorithm AL Achieved synchronism. This means that the counter Z is formed at a triggering of its enable / disable input E / D according to the determined control algorithm AL, a clock signal t A , that after passing through the sequence specified in the control algorithm AL first and second counting algorithms ZA1, ZA2 is periodically synchronous with the predetermined clock signal t T.
Für das Ausführungsbeispiel mit dem Basistakt tB mit 100 MHz und dem vorgegebenen Taktsignal tT von 8,192 MHz ergibt sich folgender Ansteueralgorithmus AL, wobei zu beachten ist, das der erste Zählalgorithmus 12 durch digitale Information 11 und der zweite Zählalgorithmus 13 durch die digitale Information 12 repräsentiert ist: For the embodiment with the base clock t B at 100 MHz and the predetermined clock signal t T of 8.192 MHz, the following control algorithm AL results, it being noted that the first counting algorithm 12 by digital information 11 and the second counting algorithm 13 by the digital information 12th is represented:
Der Ansteueralgorithmus AL weist 256 einzelne Zählalgorithmen ZA auf, wobei durch die Zählalgorithmen ZA jeweils der Zählfaktor angegeben wird, mit dem der Zähler Z die Basistaktsignale tB zählt, bis er an seinem Ausgang ein Taktsignal tA abgibt. Nach den 256 Zählalgorithmen ZA ist das aus dem Basistaktsignal tB gebildete Taktsignal tA mit dem vorgegebenen Taktsignal tT wieder phasensynchron. Hierdurch wird ein periodischer Phasensynchronismus erreicht, der für die Bildung von Taktsignalen tT mit geringem Jitter vorgesehen werden kann, sofern die Frequenz des Basistaktsignals tB gegenüber dem Taktsignal tT wesentlich höher ist – beispielsweise 1:10.The control algorithm AL has 256 individual counting algorithms ZA, wherein the counting factor ZA in each case indicates the counting factor with which the counter Z counts the base clock signals t B until it outputs a clock signal t A at its output. After the counting algorithms ZA 256 is from the basic clock signal t B t A clock signal formed with the predetermined clock signal t T phase synchronous again. As a result, a periodic phase synchronism is achieved, which can be provided for the formation of clock signals t T with low jitter, if the frequency of the base clock signal t B compared to the clock signal t T is much higher - for example, 1:10.
Der ermittelte Ansteueralgorithmus AL kann beispielsweise in einen Speicher einer mikroprozessorgesteuerten Einrichtung – nicht dargestellt – eingebracht werden. Die mikroprozessorgesteuerte Einrichtung steuert den Freigabe-/Sperreingang E/D des Zählers Z entsprechend dem gespeicherten Ansteueralgorithmus AL.Of the determined driving algorithm AL, for example, in a memory a microprocessor-controlled device - not shown - introduced become. The microprocessor-controlled device controls the enable / disable input E / D of the meter Z according to the stored driving algorithm AL.
Erfindungsgemäß kann der
ermittelte Ansteueralgorithmus AL dahingehend analysiert werden,
weitere Ansteueralgorithmen AL1 ... ALx für eine Zählerstruktur ZS – siehe
auch
Nach dem Ablaufstart wird die Anzahl N + 1 der Zählalgorithmen ZA in dem Ansteueralgorithmus AL und die Werte für den ersten und zweiten Zählalgorithmus ZA1, ZA2 – d. h. die Werte 11 und 12 ermittelt. Zusätzlich wird der Index n, der die aktuelle Anzahl von Zählalgorithmen ZA angibt, auf 0 und ein Index z, der die aufeinander folgenden gleichen Zählalgorithmen ZA angibt, auf 0 gesetzt.To the sequence start is the number N + 1 of the counting algorithms ZA in the drive algorithm AL and the values for the first and second counting algorithms ZA1, ZA2 - d. H. the values 11 and 12 are determined. In addition, the index n, the the current number of counting algorithms ZA indicates 0 and an index z indicating the successive ones same counting algorithms ZA indicates 0.
In einem ersten Schritt wird untersucht, ob der 1. und der N-te Zählalgorithmus ZA gleich ist. Bei Gleichheit wird solange der N-te Zählalgorithmus ZA zum 1. Zählalgorithmus ZA verschoben, bis eine Ungleichheit vorliegt – Ringtausch. Dieser Mechanismus ist erforderlich, da ansonsten die Analyse komplizierter wäre, was einen erhöhten Realisierungsaufwand bedeuten würde.In In a first step, it is examined whether the 1st and the Nth counting algorithm ZA is the same. If equal, the Nth counting algorithm will be used ZA to the 1st counting algorithm ZA postponed until there is an inequality - ring exchange. This mechanism is necessary, otherwise the analysis would be more complicated, what an elevated one Implementation costs would mean.
Nach einer Überprüfung, dass der N-te Zählalgorithmus noch nicht erreicht ist – im Ausführungsbeispiel der 256-te –, wird ermittelt, ob der aktuelle Zählalgorithmus ZA[n] mit dem vorhergehenden Zählalgorithmus ZA[n – 1] übereinstimmt. Bei Übereinstimmung wird der Index z um 1 und anschließend n um 1 erhöht. Sind die Zählalgorithmen ZA unterschiedlich wird der aktuelle Index z als erster weiterer, erster oder zweiter Zählalgorithmus w1ZA1, w1ZA2, in den ersten Ansteueralgorithmus AL1 eingetragen bzw. gespeichert. Anschließend wird z auf 0 gesetzt und n um 1 erhöht. Gemäß dem Ausführungsbeispiel kann der erste weitere, erste oder zweite Zählalgorithmus w1ZA1, w1ZA2 die Werte 3 oder 4 annehmen.To a review that the Nth counting algorithm not yet reached - im embodiment the 256th -, it is determined whether the current counting algorithm ZA [n] with the preceding counting algorithm ZA [n - 1] matches. With agreement the index z is increased by 1 and then n by 1. are the counting algorithms ZA differs from the current index z as the first another, first or second counting algorithm w1ZA1, w1ZA2, entered in the first control algorithm AL1 or saved. Subsequently z is set to 0 and n is increased by 1. According to the embodiment, the first another, first or second counting algorithm w1ZA1, w1ZA2 take the values 3 or 4.
Für das Ausführungsbeispiel
ist folgender erster Ansteueralgorithmus AL1 mit dem in
4-4-4-4-4-3-4-4-4-4-4-3-4-4-4-4-4-3-4-4-4-4-4-3-4-4-4-4-3-4-4-4-4-4-3-4-4-4-4-4-3-4-4-4-4-3-4-4-4-4-4-3-For the exemplary embodiment, the following first triggering algorithm AL1 with the in
4-4-4-4-4-3-4-4-4-4-4-3-4-4-4-4-4-3-4-4-4-4-4-3-4- 4-4-4-3-4-4-4-4-4-3-4-4-4-4-4-3-4-4-4-4-3-4-4-4-4- 4-3-
Dies
bedeutet, dass der erste Zähler
Z1 der Zählerstruktur
ZS die am Ausgang A des Zählers
Z gebildeten Taktsignale tA mit dem Zählfaktor
3 oder 4 zählt
und den Freigabe-/Sperreingang E/D des Zählers Z steuert, wobei jeweils
vom Zählfaktor
0 bis 3 bzw. 0 bis 4 ausgegangen ist – siehe hierzu auch
Der
ermittelte erste Ansteueralgorithmus AL1 für den ersten Zähler Z1
der Zählerstruktur
ZS wird dann weiter analysiert, wenn mehrere erste weitere Zählalgorithmen
w1ZA – im
Ausführungsbeispiel
sind w1ZA = 52 – im
ersten Ansteueralgorithmus AL1 vorliegen. Da mehrere w1ZA angegeben
sind, wird der erste Ansteueralgorithmus AL1 weiter analysiert.
Hierzu wird wiederum das Verfahren nach
Für das Ausführungsbeispiel
ist folgender zweiter Ansteueralgorithmus AL2 mit dem in
5-5-5-5-5-5-5-5-4-For the embodiment, the following second control algorithm AL2 with the in
5-5-5-5-5-5-5-5-4-
Dies
bedeutet, dass das am Ausgang A1 des ersten Zählers Z1 der Zählerstruktur
ZS abgegebene Taktsignal im zweiten Zähler Z2 entsprechend dem zweiten
Ansteueralgorithmus AL2 jeweils bis 4 oder 5 gezählt wird und nach jedem Zählvorgang – 5 oder
4 – der
erste Zähler
Z1 freigegeben oder gesperrt wird – siehe
Der
ermittelte zweite Ansteueralgorithmus AL2 für den zweiten Zähler Z2
der Zählerstruktur
ZS wird dann weiter analysiert, wenn mehrere zweite weitere Zählalgorithmen
w2ZA – im
Ausführungsbeispiel
sind w2ZA = 8 – im
zweiten Ansteueralgorithmus AL2 vorliegen. Da mehrere zweite weitere
Zählalgorithmen
w2ZA angegeben sind, wird der zweite Ansteueralgorithmus AL2 weiter
analysiert. Hierzu wird wiederum das Verfahren nach
Für das Ausführungsbeispiel
ist folgender dritter Ansteueralgorithmus AL3 mit dem in
Dies
bedeutet, dass das am Ausgang A2 des zweiten Zählers Z2 der Zählerstruktur
ZS abgegebene Taktsignal im dritten Zähler Z3 entsprechend dem dritten
Ansteueralgorithmus AL3 jeweils bis 8 gezählt wird und nach dem Zählvorgang
der zweite Zähler
Z3 freigegeben oder gesperrt wird – siehe
Da im dritten Ansteueralgorithmus AL3 nur ein Zählalgorithmus ZA eingetragen ist, ist keine weitere Analyse des dritten Ansteueralgorithmus AL3 erforderlich und die Analyse ist beendet.There in the third control algorithm AL3 only one counting algorithm ZA entered is no further analysis of the third triggering algorithm AL3 required and the analysis is finished.
Mit Hilfe der Analyse des Ansteueralgorithmus AL wurde für das Ausführungsbeispiel eine Zählerstruktur ZS ermittelt, die durch drei Zähler Z1 .. Z3 gebildet ist, wobei der Ausgang A1 .. A2 des jeweiligen Zählers Z1 .. Z3 den Freigabe-/Sperreingang E/D des vorhergehenden Zählers Z, Z1, Z2 steuert.With Help of the analysis of the driving algorithm AL was for the embodiment a counter structure ZS determines that by three counters Z1 .. Z3 is formed, wherein the output A1 .. A2 of the respective Counter Z1 Z3 the enable / disable input E / D of the previous counter Z, Z1, Z2 controls.
Diese
Zählerstruktur
ZS sowie der Zähler
Z sind für
das Ausführungsbeispiel
in
Der Ausgang A des Zählers Z ist über ein erstes UND- Glied U1 auf den Freigabe-/Sperreingang E/D des ersten Zählers Z1, über ein zweites UND-Glied U2 auf den Freigabe-/Sperreingang E/D des zweiten Zähler Z2 und über ein drittes UND-Glied U3 auf den Freigabe-/Sperreingang E/D des dritten Zählers geschaltet. Der Ausgang A des ersten Zählers Z1 ist über die Steuereinrichtung ST mit dem Freigabe-/Sperreingang E/D des Zählers Z und mit einem weiteren Eingang des zweiten und dritten UND-Glieds U2, U3 verbunden. Der Ausgang A des zweiten Zählers Z2 ist auf einen weiteren Eingang des dritten UND-Glieds U3 und des ersten UND-Glieds geführt. Der Ausgang A des dritten Zählers Z3 ist mit einem weiteren Eingang des zweiten UND-Glieds gekoppelt. An die Takteingänge CLK der Zähler Z, Z1 .. Z3 wird das Basistaktsignal tB mit einer Frequenz vom 100 MHz geleitet, d. h. mit jedem Takt des Basistaktsignal tB können die Zähler Z, Z1 .. Z3 zählen, sofern die Zählung durch den Freigabe-/Sperreingang E/D freigegeben ist. Durch den Freigabe-/Sperreingang E/D kann die die Zählung für jeden der Zähler Z, Z1 .. Z3 entsprechend dem ermittelten Ansteueralgorithmus AL, AL1 .. AL3 gesteuert werden, wobei jeweils ausgehend vom Zähler Z der jeweils folgende Zähler Z1 .. Z3 den jeweils vorhergehenden entsprechend dem jeweils ermittelten Ansteueralgorithmus AL, AL1 .. AL3 steuert.The output A of the counter Z is via a first AND gate U1 to the enable / disable input E / D of the first counter Z1, via a second AND gate U2 to the enable / disable input E / D of the second counter Z2 and over a third AND gate U3 is connected to the enable / disable input E / D of the third counter. The output A of the first counter Z1 is connected via the control device ST to the enable / disable input E / D of the counter Z and to a further input of the second and third AND gate U2, U3. The output A of the second counter Z2 is routed to a further input of the third AND gate U3 and the first AND gate. The output A of the third counter Z3 is coupled to a further input of the second AND gate. At the clock inputs CLK of the counter Z, Z1 .. Z3, the base clock signal t B is passed at a frequency of 100 MHz, ie with each clock of the base clock signal t B counter Z, Z1 .. Z3 count, if the count by the release - / lock input E / D is enabled. Through the enable / disable input E / D, the count for each of the counters Z, Z1 .. Z3 can be controlled according to the determined control algorithm AL, AL1 .. AL3, in each case starting from the counter Z of the following counter Z1 .. Z3 the respective preceding according to the respectively determined control algorithm AL, AL1 .. AL3 controls.
Gemäß dem Ausführungsbeispiel wird mit dieser Zähleranordnung aus einem Basistaktsignal tB mit einer Taktfrequenz von 100 MHz ein Taktsignal tA erzeugt, welches minimale Abweichungen zu einem vorgegebenen Taktsignal tT mit einer Taktfrequenz von 8,192 MHz aufweist, wobei die steigenden Flanken der beiden Taktsignale tA, tT nach jeder 256 Taktperiode TT des vorgegebenen Taktsignals tT synchron sind. Dies bedeutet einen periodischen Phasensynchronismus der beiden Taktsignale tA, tT und einen maximalen Jitter des gebildeten Taktsignals tA, der maximal bei der halben Taktperiode des Basistaktsignal tB liegt.According to the embodiment, a clock signal t A is generated with this counter arrangement of a base clock signal t B with a clock frequency of 100 MHz, which has minimal deviations from a predetermined clock signal t T with a clock frequency of 8.192 MHz, the rising edges of the two clock signals t A. , T T are synchronized after each 256 clock period T T of the predetermined clock signal t T. This means a periodic phase synchronism of the two clock signals t A , t T and a maximum jitter of the clock signal formed t A , which is maximum at half the clock period of the base clock signal t B.
In
einer nicht dargestellten Phasenmesseinheit wird die Phasenabweichung
zwischen dem Führungstaktsignal
tF und dem aus dem Basistaktsignal tB gebildeten Taktsignal tA ermittelt.
Als vorgegebenes Taktsignal tT ist das Taktsignal
tT mit einer Frequenz von 8,192 MHz mit
der errechneten Taktperiode von 122,0703125 ns definiert. Als Vergleichsfrequenz
ist der größte gemeinsame
Teiler der beiden Takte tF, tT bestimmt.
Die Frequenz der beiden Taktsignale tF,
tT wird mit entsprechenden Taktteilern auf
Vergleichstakte mit derjenigen gleichen Frequenz heruntergeteilt,
die einen gemeinsamen Teiler bezogen auf die Frequenzen der beiden
Taktsignale tF, tA repräsentieren.
Die Phasenmessung selbst – nicht
dargestellt – kann
durch Schieberegisterketten oder auch Zeitmessungen des Flankenabstandes
bei der gleichen Frequenz der Vergleichstakte durchgeführt werden.
Für die
Erfindung ist wesentlich, dass der Steuereinrichtung mitgeteilt
wird, ob die Flanke des ge bildeten Taktsignals tA gegenüber der
Flanke des Führungstakts
fF nach- oder voreilt – in
In der Steuereinrichtung ST ist eine Freigabe-/Sperreinheit FSE vorgesehen, mit dessen Hilfe die ankommende Information „Flanke eilt vor" derart umgesetzt wird, dass der Zähler Z um eine zusätzliche Taktperiode TB des Basistakts tB freigegeben wird, d. h. die jeweilige Taktperiode TA des zu bildenden Taktsignals tA wird verkürzt. Analog hierzu ist die Freigabe-/Sperreinheit FSE derart ausgestaltet, dass bei einer ankommenden Information „Flanke eilt nach", der Zähler Z um eine Taktperiode TB des Basistakts tB gesperrt wird, d. h. die jeweilige Taktperiode TA des zu bildenden Taktsignals tA wird verlängert.In the control device ST is an enable / disable unit FSE provided with the help of the incoming information "edge rushes forward" is implemented such that the counter Z is released by an additional clock period T B of the base clock t B , ie the respective clock period T a of the to be formed clock signal t a is shortened. Analogously, the enable / disable unit FSE is designed such that an incoming information "edge lags", the counter Z by one clock period T B of the basic clock t B is blocked, that is, the respective clock period T A of the clock signal to be formed t A is extended.
Um bei Ausfall des Führungstaktsignals tF weiterhin ein Taktsignal tA mit der vorherigen Genauigkeit hinsichtlich des Synchronismus bilden zu können, sind kontinuierlich Messintervalle – beispielsweise Vielfache der Taktdauer des Vergleichsignals – vorgesehen, in denen die die Verlängerungen und Verkürzungen des zu bildenden Taktsignals tA erfasst werden – nicht dargestellt. Je Messintervall werden die erfassten Verlängerungen und Verkürzungen separat summiert und anschließend die Differenz der Summen gebildet. Nach der Differenzbildung ergeben sich Verkürzungen oder Verlängerungen – d. h. 0 bis y – des zu bildenden Taktsignals tA. Diese 0 bis y Verkürzungen oder Verlängerungen werden solange gespeichert, bis ein Ergebnis des nächsten Messintervalls vorliegt. Fällt das Führungstaktsignal tF aus, so werden die 0 bis y Verlängerungen oder Verkürzungen des letzten vollständig durchlaufenen Messintervalls für die weitere Steuerung des Taktsignals tA herangezogen. Dies bedeutet, dass solange das Führungstaktsignal tF ausgefallen ist, die gleiche Anzahl 0 bis y von Verlängerungen oder Verkürzungen des Taktsignals tA bezogen auf die Zeitdauer eines Messintervall vorgenommen wird. Vorteilhaft werden bei mehreren Verkürzungen oder Verlänge rungen diese gleichmäßig innerhalb der Zeitdauer eines Messintervalls verteilt.In order to continue to form a clock signal t A with the previous accuracy in terms of synchronism in case of failure of the control clock signal t F , are continuously measuring intervals - for example, multiples of the clock period of the comparison signal - provided in which detects the extensions and shortenings of the clock signal to be formed t A. be - not shown. For each measuring interval, the recorded extensions and shortenings are summed separately and the difference between the totals is then formed. After the difference formation, shortenings or extensions - ie 0 to y - of the clock signal t A to be formed result . These 0 to y truncations or extensions are stored until a result of the next measurement interval is available. If the control clock signal t F fails, then the 0 to y extensions or shortenings of the last completely passed measurement interval are used for the further control of the clock signal t A. This means that as long as the management clock signal t F has failed, the same number 0 to y of extensions or shortenings of the clock signal t A is made based on the time duration of a measurement interval. With several shortenings or extensions, these are advantageously distributed uniformly over the duration of a measurement interval.
Die Erfindung ist nicht auf das Ausführungsbeispiel begrenzt und kann in allen insbesondere nachrichtentechnischen Einrichtungen eingesetzt werden, in den aus einem Basistaktsignal – vorteilhaft wenn bereits vorhanden – ein Taktsignal mit beliebiger Frequenz gebildet werden soll, wobei der Jitter des zu bildenden Taktsignals minimiert wird, wenn die Frequenz des Basistaktsignals wesentlich höher als die des bildenden Taktsignals ist.The Invention is not on the embodiment limited and can be used in all, in particular, telecommunications equipment be used in the from a base clock signal - advantageous if already present - a Clock signal to be formed with any frequency, the Jitter of the clock signal to be formed is minimized when the frequency the base clock signal is much higher than that of the forming clock signal is.
Claims (13)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE200510022126 DE102005022126B4 (en) | 2005-05-12 | 2005-05-12 | A method of determining a drive algorithm for a counter to form a clock signal and counter and control arrangements for driving the counter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE200510022126 DE102005022126B4 (en) | 2005-05-12 | 2005-05-12 | A method of determining a drive algorithm for a counter to form a clock signal and counter and control arrangements for driving the counter |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE102005022126A1 DE102005022126A1 (en) | 2006-11-16 |
| DE102005022126B4 true DE102005022126B4 (en) | 2008-10-02 |
Family
ID=37295368
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE200510022126 Expired - Lifetime DE102005022126B4 (en) | 2005-05-12 | 2005-05-12 | A method of determining a drive algorithm for a counter to form a clock signal and counter and control arrangements for driving the counter |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE102005022126B4 (en) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0471506A2 (en) * | 1990-08-14 | 1992-02-19 | AT&T Corp. | Phase locked loop including non-integer multiple frequency reference signal |
| US5473553A (en) * | 1993-04-20 | 1995-12-05 | Commissariat A L'energie Atomique | Frequency dividing device |
| DE19653723A1 (en) * | 1996-12-11 | 1998-06-18 | Siemens Ag | Frequency generation system especially for electronic signal and data processing circuit |
-
2005
- 2005-05-12 DE DE200510022126 patent/DE102005022126B4/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
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|---|---|---|---|---|
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| DE19653723A1 (en) * | 1996-12-11 | 1998-06-18 | Siemens Ag | Frequency generation system especially for electronic signal and data processing circuit |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE102005022126A1 (en) | 2006-11-16 |
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