一种多时钟自动切换方法技术

本发明专利技术涉及一种多时钟自动切换方法，包括：监测主时钟是否发生错误；判别备份时钟工作频率是否正常；监测主时钟是否丢失；通过主时钟判断备份时钟是否丢失；确定时钟是否切换：根据配置寄存器计数器值，对主时钟检测错误进行计数，如果计数值达到配置寄存器值，且主时钟发生错误，需要进行切换；如果主时钟发生了时钟错误，且备份时钟正常，满足切换条件，根据配置寄存器备份时钟的优先级确定对应切换的备份时钟；如果需要切换的备份时钟也发生错误，根据置寄存器备份时钟的优先级切换到次优先级的时钟。

A multi clock automatic switching method

【技术实现步骤摘要】
一种多时钟自动切换方法
本专利技术涉及航空航天通讯领域，特别涉及一种多时钟自动切换方法。
技术介绍
在军用通讯、航空航天领域，对系统的稳定性、对数据的容错性和实时性要求比较高，因此系统工作的时钟必须足够的稳定。该系统一般设计会预留几个与主时钟同频的备份时钟，以便主时钟出现问题时可以及时的切换到备份时钟。针对以上应用背景，如何监测时钟出现问题或时钟丢失，出现问题什么时候切换，如何切换，是一个技术难点，也是本文需要解决的问题。现有针对时钟切换技术主要采用时钟逻辑互锁消抖技术，时钟逻辑运算配合控制命令等切换方法。主要采集时钟的下降沿，锁存时钟，在低电平时切换到另外一个时钟域。该方法的缺点：1、如果时钟为同频率则不能直接采集得到下降沿；2、不能判断出主时钟频率是否出现问题；3、不能实时监测时钟的状态，而需要软件程序去控制时钟的切换，是一种被动的行为且实效性不能保证。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种多时钟自动切换方法，用于解决上述现有技术的问题。本专利技术一种多时钟自动切换方法，包括：监测主时钟是否发生错误；判别备份时钟工作频率是否正常；监测主时钟是否丢失；通过主时钟判断备份时钟是否丢失；确定时钟是否切换：根据配置寄存器计数器值，对主时钟检测错误进行计数，如果计数值达到配置寄存器值，且主时钟发生错误，需要进行切换；如果主时钟发生了时钟错误，且备份时钟正常，满足切换条件，根据配置寄存器备份时钟的优先级确定对应切换的备份时钟；如果需要切换的备份时钟也发生错误，根据置寄存器备份时钟的优先级切换到次优先级的时钟。根据本专利技术的多时钟自动切换方法的一实施例，其中，包括：监测主时钟是否发生错误包括：(1)、主时钟通过分频产生一个2分频时钟；(2)、使用分频时钟产生一个PRBS序列数据，同对分频时钟进行延时处理产生检测时钟；(3)、如果延时后的时钟检测PRBS序列数据，如果检测结果不为0则输出1，表示数据时钟频率发生了错误。根据本专利技术的多时钟自动切换方法的一实施例，其中，监测主时钟是否丢失，包括：用备份时钟分频时钟采集主时钟PRBS序列产生数据，同步后进行检测，如果检测结果不为0则输出1，且主时钟和备份时钟检测各自时钟域的PRBS序列结果输出为0，表示数据主时钟丢失。根据本专利技术的多时钟自动切换方法的一实施例，其中，包括：(1)时钟自动切换由一个主时钟和一个或多个备份时钟组成，主时钟和备份时钟分别二分频产生对应的时钟；(2)主时钟和备份时钟分别通过伪随机序列第一序列产生器和第二序列产生器产生PRBS序列产生第一数据和第二数据，PRBS序列为并行序列；(3)主时钟2分频后的时钟和备份时钟2分频后的时钟分别通过逻辑延时产生延时时钟的主时钟2分频信号延时时钟和备份时钟2分频信号延时时钟；(4)主时钟2分频信号延时时钟和备份时钟2分频信号延时时钟分别对主时钟域PRBS序列产生数据和备份时钟域PRBS序列产生数据进行检测主时钟域PRBS序列产生数据在延时时钟和备份时钟域PRBS序列产生数据在延时时钟，检测为0表示数据无误，不为0表示数据发生了错误；(5)主时钟2分频信号延时时钟对备份时钟域PRBS序列产生数据检测，备份时钟2分频信号延时时钟对主时钟域PRBS序列产生数据检测；(6)根据主时钟域PRBS序列产生数据在延时时钟下的检测、备份时钟域PRBS序列产生数据在主时钟下的检测、主时钟域PRBS序列产生数据在备份时钟下的检测以及备份时钟域PRBS序列产生数据在延时时钟下的检测，输出结果确定是否需要切换时钟，输出对应控制信号控制时钟选择器选择对应的时钟；根据本专利技术的多时钟自动切换方法的一实施例，其中，利用可配置寄存器实现对系统灵活的配置：(1)配置备份时钟的数目和使能；(2)配置切换时钟的优先级；(3)配置允许出现错误的个数。根据本专利技术的多时钟自动切换方法的一实施例，其中，通过主时钟域的二分频信号产生PRBS序列和延时时钟对PRBS序列进行检测判断主时钟频率是否发生了变化，如果主时钟发生变出，检测值不为0。根据本专利技术的多时钟自动切换方法的一实施例，其中，通过备份时钟域的二分频信号产生PRBS序列和延时时钟对PRBS序列进行检测可以判断备份时钟频率是否发生了变化，如果备份时钟发生变出，检测值不为0。根据本专利技术的多时钟自动切换方法的一实施例，其中，(1)时钟错误判别器根据主时钟域PRBS序列产生数据在延时时钟以及备份时钟域PRBS序列产生数据在主时钟的值是否为0对进行计数，如果不为0则计数器加1，当计数器值达到配置最大值时计数器清零；(2)当计数器达到最大值时，判断备份时钟是否正常，如果备份时钟正常则主时钟切换到备份时钟，时钟切换满足的条件为主时钟出现问题，备份时钟正常工作，备份时钟正常的条件为备份时钟检测为0，且时钟没有丢失，主时钟错误出现情况为，主时钟频率发生变化，或时钟对丢失；(3)时钟错误判别器根据对应寄存器配置优先级输出对应的数值，控制MUX选择对应时钟的切换。本专利技术采用一种多时钟自动切换的方法，当系统主时钟频率发生变化或者时钟丢失时，能及时切换到备份时钟以保证系统的正常工作。对要求系统稳定、可靠，以保证数据能够正确、实时的传输和处理。附图说明图1为图1时钟自动切换框图；图2PRBS7序列产生框图；图3PRBS7检测框图；图4PRBS检测时钟错误框图；图5PRBS检测时钟丢失框图。具体实施方式为使本专利技术的目的、内容、和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细描述。本专利技术多时钟自动切换方法，包括：监测主时钟是否发生错误，具体包括：(1)、主时钟通过分频产生一个2分频时钟；(2)、使用分频时钟产生一个PRBS序列数据，同对分频时钟进行延时处理产生检测时钟；(3)、如果采用分频时钟直接检测PRBS数据，由于产生和检测使用的是相同时钟，即使时钟发生错误也不会检测到错误，即检测结果一直为0；如果延时后的时钟检测PRBS序列数据，如果检测结果不为0则输出1，表示数据时钟频率发生了错误，时钟延长或者缩短，也可能发生了抖动，即延时后的时钟不同于PRBS序列产生的时钟，会多采集或者少采集一拍数据。因此，检测的数据结果不为0。采用与与监测主时钟是否发生错误的方法相同的方法，判别备份时钟工作频率是否正常；监测主时钟是否丢失，包括：用备份时钟分频时钟采集主时钟PRBS序列产生数据，同步后进行检测，如果检测结果不为0则输出1，且主时钟和备份时钟检测结果输出为0，表示数据主时钟丢失；与监测主时钟是否丢失的方法采用相同方法，通过主时钟判断备份时钟是否丢失；确定时钟是否切换：(1)根据时钟错误判别器，确定主时钟和备份时钟是否发生错误或丢失；(2)根据配置寄存器计数器值，对主时钟检测错误进行计数，如果计数值达到配置寄存器值，且主时钟发生错误，需要进行切换。(3)如果主时钟发生了时钟错误，且备份时钟正常，满足本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多时钟自动切换方法，包括：/n监测主时钟是否发生错误；/n判别备份时钟工作频率是否正常；/n监测主时钟是否丢失；/n通过主时钟判断备份时钟是否丢失；/n确定时钟是否切换：/n根据配置寄存器计数器值，对主时钟检测错误进行计数，如果计数值达到配置寄存器值，且主时钟发生错误，需要进行切换；/n如果主时钟发生了时钟错误，且备份时钟正常，满足切换条件，根据配置寄存器备份时钟的优先级确定对应切换的备份时钟；/n如果需要切换的备份时钟也发生错误，根据置寄存器备份时钟的优先级切换到次优先级的时钟。/n

【技术特征摘要】
1.一种多时钟自动切换方法，包括：
监测主时钟是否发生错误；
判别备份时钟工作频率是否正常；
监测主时钟是否丢失；
通过主时钟判断备份时钟是否丢失；
确定时钟是否切换：
根据配置寄存器计数器值，对主时钟检测错误进行计数，如果计数值达到配置寄存器值，且主时钟发生错误，需要进行切换；
如果主时钟发生了时钟错误，且备份时钟正常，满足切换条件，根据配置寄存器备份时钟的优先级确定对应切换的备份时钟；
如果需要切换的备份时钟也发生错误，根据置寄存器备份时钟的优先级切换到次优先级的时钟。


2.如权利要求1所述的多时钟自动切换方法，其特征在于，包括：监测主时钟是否发生错误包括：
(1)、主时钟通过分频产生一个2分频时钟；
(2)、使用分频时钟产生一个PRBS序列数据，同对分频时钟进行延时处理产生检测时钟；
(3)、如果延时后的时钟检测PRBS序列数据，如果检测结果不为0则输出1，表示数据时钟频率发生了错误。


3.如权利要求1所述的多时钟自动切换方法，其特征在于，监测主时钟是否丢失，包括：用备份时钟分频时钟采集主时钟PRBS序列产生数据，同步后进行检测，如果检测结果不为0则输出1，且主时钟和备份时钟检测各自时钟域的PRBS序列结果输出为0，表示数据主时钟丢失。


4.如权利要求1所述的多时钟自动切换方法，其特征在于，包括：
(1)时钟自动切换由一个主时钟和一个或多个备份时钟组成，主时钟和备份时钟分别二分频产生对应的时钟；
(2)主时钟和备份时钟分别通过伪随机序列第一序列产生器和第二序列产生器产生PRBS序列产生第一数据和第二数据，PRBS序列为并行序列；
(3)主时钟2分频后的时钟和备份时钟2分频后的时钟分别通过逻辑延时产生延时时钟的主时钟2分频信号延时时钟和备份时钟2分频信号延时时钟；
(4)主时钟2分频信号延时时钟和备份时钟2分频信号延时时钟分别对主时钟域PRBS序列产生数据和备份时钟域PRBS序列产生数据进行检测主时钟域PRBS序列产生数据在延时时钟和...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘辉，冯志华，习亮，邢金杰，万星，杨博，全贤坤，曲哲，
申请(专利权)人：北京计算机技术及应用研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11