加精确时间戳的方法和系统技术方案

公开了一种在数字处理系统中确定事件的时间戳的方法，该方法包括以下步骤：从时间戳计数器获得粗略时间戳；从该系统的一个或多个硬件部件获得定时校正数据；以及基于定时校正数据调整粗略时间戳值以提供精确时间戳值。

Method and system of adding precise time stamp

A method for determining the time stamp of an event in a digital processing system is disclosed, which includes the following steps: obtaining a coarse time stamp from a time stamp counter; obtaining timing correction data from one or more hardware components of the system; and adjusting a coarse time stamp value to provide an accurate time stamp value based on timing correction data.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】加精确时间戳的方法和系统
本专利技术的领域涉及给计算系统中的事件和通信信号加时间戳。
技术介绍
在计算系统中，常常期望记录事件发生的时间。这被称为给事件“加时间戳”。在通信系统的上下文中，期望加时间戳的事件之一是消息的传输时间或接收时间。例如，在分析和调试通信系统时，知道消息何时被发送和接收与看到数据的内容同样重要。加时间戳对于财务数据处理系统尤其重要，其中法规需要详细的审计跟踪，包括消息被发送和接收的精确时间。需要加时间戳的计算机系统通常将包括提供用于加时间戳的周期性脉冲(也称为时钟)的硬件。一些通信设备，包括一些计算机网卡和网络交换机，包括可以在或者接收或者发送时或者在接收和发送时都执行这种加时间戳的硬件功能。在典型的实现中，硬件包含称为时间戳计数器的计数器。这个计数器可以是任何尺寸，但通常是32位或64位。计数器从晶体振荡器或锁相环(PLL)接收参考时钟。在参考时钟的每个循环，递增计数器。当接收(或发送，在加发送时间戳的情况下)消息时，时间戳计数器的当前值与消息一起记录。因此，这些时间戳的分辨率限于计数器递增的速率。例如，如果计数器以200兆赫兹递增，那么以最佳5ns的分辨率提供时间戳。随着技术的改进和某些系统的执行速度的提高，这种时间戳周期可能太长以至于无法提供期望的时间戳准确度。例如，在一些系统中，可以在小于计数器增量周期的时间段内执行信号或事务。增加计数器频率有助于改善时间戳分辨率，但是，取决于硅技术，将计数器速率提高到期望的时间戳分辨率可能是不切实际的。存在对于加更准确的时间戳的需要。
技术实现思路
根据第一方面，提供了一种在数字处理系统中确定事件的时间戳的方法，该方法包括以下步骤：从时间戳计数器获得粗略时间戳；从该系统的一个或多个硬件部件获得定时校正数据；以及基于定时校正数据调整粗略时间戳值以提供精确时间戳值。在该方法的实施例中，定时校正数据包括由比较器电路确定的参考时钟相位差，该方法包括以下步骤：向比较器电路施加第一参考时钟信号，该第一参考时钟信号是用于事件处理部件的参考时钟；向比较器电路施加第二参考时钟信号；由比较器电路确定第一参考时钟信号与第二参考时钟信号之间的相位差；其中粗略时间戳值基于第二参考时钟；并且调整粗略时间戳值以提供精确时间戳值是基于所确定的相位差进行的。在实施例中，通过比较器电路确定第一参考时钟信号的上升沿与第二参考时钟信号的上升沿之间的时间差来确定相位差。在实施例中，调整粗略时间戳包括基于所确定的相位差将分数相位校正添加到粗略时间戳以导出精确时间戳。在一些实施例中，第一参考时钟是用于通信系统的并行数据接收时钟并且第二参考时钟是时间戳计数器时钟。在该方法的另一个实施例中，其中事件处理部件被配置为提供处理等待时间信息，该方法还包括以下步骤：从每个事件处理部件获得处理等待时间信息；基于所获得的等待时间信息计算等待时间时间戳调整；以及调整粗略时间戳值以提供精确时间戳值的步骤包括应用等待时间时间戳调整。在实施例中，应用等待时间时间戳调整包括对时间戳值进行分数校正。在实施例中，计算等待时间时间戳值调整包括基于从每个事件处理部件接收的处理等待时间信息确定表示事件处理部件的总处理等待时间的累积等待时间值。在实施例中，调整粗略时间戳的步骤包括从粗略时间戳值中减去累积等待时间值。在一个实施例中，事件处理部件是数字接收链的部件，该数字接收链包括变速箱电路、对准器电路和解码器电路中的任何一个或多个。在这个实施例中，变速箱电路可以具有可变等待时间并且被配置为基于操作状态确定事件的等待时间信息。所确定的等待时间信息可以是事件的当前处理等待时间值。可替代地，所确定的等待时间信息代表事件的操作状态，从其能够导出等待时间值。在这个实施例中，对准器电路被配置为基于移位的位数提供处理等待时间信息。在这个实施例中，解码器电路被配置为基于解码处理和协议提供处理等待时间信息。根据另一方面，提供了一种被配置用于加精确时间戳的系统，该系统包括：时间戳计数器；以及时间戳调整部件，被配置为从该系统的一个或多个硬件部件接收定时校正数据，并基于定时校正数据调整时间戳计数器的粗略时间戳值以提供精确时间戳值。在实施例中，该系统还包括：比较器电路，被配置为从用于事件处理部件的参考时钟接收第一参考时钟信号，以及从用于时间戳计数器的参考时钟接收第二参考时钟信号，确定第一参考时钟信号与第二参考时钟信号之间的相位差，并将确定的相位差作为定时校正数据提供给定时调整部件，由此，该时间戳调整部件基于所确定的相位差来调整时间戳计数器的粗略时间戳值，以计算精确时间戳值。比较器电路可以被配置为确定第一参考时钟信号的上升沿与第二参考时钟信号的上升沿之间的时间差。一个或多个事件处理部件可以被配置为提供处理等待时间信息，并且时间戳调整部件还被配置为基于所获得的等待时间信息来计算等待时间时间戳调整，并且还应用等待时间时间戳调整来计算精确时间戳值。在实施例中，该系统还包括连接每个事件处理部件的定时信息总线，其被配置为向时间戳调整部件提供处理等待时间信息。在实施例中，事件处理部件是数字接收链的部件，该数字接收链包括变速箱电路、对准器电路和解码器电路中的任何一个或多个。例如，变速箱电路可以具有可变的等待时间并且被配置为基于操作状态确定事件的等待时间信息。所确定的等待时间信息可以是事件的当前处理等待时间值。可替代地，所确定的等待时间信息可以代表事件的操作状态，从其能够导出等待时间值。在另一个示例中，对准器电路可以被配置为基于移位的位数提供处理等待时间信息。在另一个示例中，解码器电路可以被配置为基于解码处理和协议来提供处理等待时间信息。在实施例中，时间戳调整部件被结合到时间戳计数器中。在替代实施例中，时间戳调整部件被实现在下游处理部件中。在实施例中，时间戳调整以能由下游处理部件执行的指令集来实现。附图说明图1是图示本专利技术实施例的高级框图。图2是示出用于通信网络的网络接收器的典型(现有技术)部件的框图。图3是根据本专利技术实施例修改的图2的网络接收器的框图。图4图示了时间戳时钟和并行接收时钟的时钟信号的示例。具体实施方式本专利技术的实施例提供了用于在数字处理系统中确定事件的时间戳的方法和系统。在本专利技术的实施例中，从时间戳计数器获得粗略时间戳，并且从系统的一个或多个硬件部件获得定时校正数据。基于定时校正数据调整粗略时间戳值，以提供精确时间戳值。本专利技术的实施例提供了可以提供比参考时钟的速率更高分辨率的时间戳的方法和系统。如上面在本专利技术的
技术介绍
中所讨论的，时间戳分辨率传统上受时间戳计数器的时钟速率限制。在准备本文件时，市售的时间戳计数器最多可以提供大约3-6ns的时间戳分辨率。随着联网技术的发展，这种时间戳粒度可能本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种在数字处理系统中确定事件的时间戳的方法，所述方法包括以下步骤：/n从时间戳计数器获得粗略时间戳；/n从所述系统的一个或多个硬件部件获得定时校正数据；以及/n基于定时校正数据调整粗略时间戳值以提供精确时间戳值。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20161017 AU 20169042101.一种在数字处理系统中确定事件的时间戳的方法，所述方法包括以下步骤：
从时间戳计数器获得粗略时间戳；
从所述系统的一个或多个硬件部件获得定时校正数据；以及
基于定时校正数据调整粗略时间戳值以提供精确时间戳值。


2.如权利要求1所述的确定事件的时间戳的方法，其中定时校正数据包括由比较器电路确定的参考时钟相位差，所述方法包括以下步骤：
向比较器电路施加第一参考时钟信号，所述第一参考时钟信号是用于事件处理部件的参考时钟；
向比较器电路施加第二参考时钟信号；
由比较器电路确定第一参考时钟信号与第二参考时钟信号之间的相位差；
其中粗略时间戳值基于第二参考时钟；并且
调整粗略时间戳值以提供精确时间戳值是基于所确定的相位差进行的。


3.如权利要求2所述的确定事件的时间戳的方法，其中通过比较器电路确定第一参考时钟信号的上升沿与第二参考时钟信号的上升沿之间的时间差来确定相位差。


4.如权利要求2或权利要求3所述的确定事件的时间戳的方法，其中调整粗略时间戳包括基于所确定的相位差将分数相位校正添加到粗略时间戳以导出精确时间戳。


5.如权利要求2至4中任一项所述的确定事件的时间戳的方法，其中第一参考时钟是用于通信系统的并行数据接收时钟并且第二参考时钟是时间戳计数器时钟。


6.如前述权利要求中任一项所述的确定事件的时间戳的方法，其中事件处理部件被配置为提供处理等待时间信息，所述方法还包括以下步骤：
从每个事件处理部件获得处理等待时间信息；
基于所获得的等待时间信息计算等待时间时间戳调整；以及
调整粗略时间戳值以提供精确时间戳值的步骤包括应用等待时间时间戳调整。


7.如权利要求6所述的确定时间戳的方法，其中应用等待时间时间戳调整包括对时间戳值进行分数校正。


8.如权利要求6或7所述的确定时间戳的方法，其中计算等待时间时间戳值调整包括基于从每个事件处理部件接收的处理等待时间信息确定表示事件处理部件的总处理等待时间的累积等待时间值。


9.如权利要求8所述的确定时间戳的方法，其中调整粗略时间戳的步骤包括从粗略时间戳值中减去累积等待时间值。


10.如权利要求6至9中任一项所述的确定时间戳的方法，其中事件处理部件是数字接收链的部件，所述数字接收链包括变速箱电路、对准器电路和解码器电路中的任何一个或多个。


11.如权利要求10所述的确定时间戳的方法，其中变速箱电路具有可变等待时间并且被配置为基于操作状态确定事件的等待时间信息。


12.如权利要求11所述的确定时间戳的方法，其中所确定的等待时间信息是事件的当前处理等待时间值。


13.如权利要求11所述的确定时间戳的方法，其中所确定的等待时间信息代表事件的操作状态，从其能够导出等待时间值。


14.如权利要求10所述的确定时间戳的方法，其中对准器电路被配置为基于移位的位数提供处理等待时间信息。
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【专利技术属性】
技术研发人员：马修·查普曼，
申请(专利权)人：索莫亚私人有限公司，
类型：发明
国别省市：澳大利亚;AU