时钟数据恢复的锁定方法及系统技术方案

本发明专利技术提供了一种时钟数据恢复的锁定方法及系统，包括如下步骤：当前Vctl获取步骤：获取时钟数据恢复芯片CDR当前的温度，根据当前温度确定对应的Vctl值，记为TVctl，其中Vctl表示电压控制；锁定判断步骤：锁定后的Vctl记为LVctl，将LVctl和TVctl进行比较，判断是否完成锁定。本发明专利技术CDR锁定时间较快，使得光模块的出光时间和主备倒换时间较短；CDR的锁定质量较好，使得光模块的接收灵敏度较好。使得光模块的接收灵敏度较好。使得光模块的接收灵敏度较好。

【技术实现步骤摘要】
时钟数据恢复的锁定方法及系统


[0001]本专利技术涉及时钟数据恢复锁定的
，具体地，涉及一种时钟数据恢复的锁定方法及系统。尤其是，优选的涉及一种CDR的锁定方法和系统。

技术介绍

[0002]CDR广泛应用于光模块中，其锁定方法严重影响着光模块的锁定时间、出光时间、接收灵敏度。光模块一般对CDR的锁定时间和锁定质量提出要求，比如由于服务器主备倒换时间是50ms，所以对光模块的锁定时间要求小于20ms；MSA协议提出光模块从上电到出光时间是300ms。如果CDR锁定占据太多的时间，光模块就无法满足这些要求。锁定质量则体现在灵敏度，锁定质量好则灵敏度高，否则灵敏度低。CDR的英文全称为clock data recovery，中文译文为时钟数据恢复；MSA：多源协议。
[0003]公开号为CN113114225A的专利技术专利文献公开了一种时钟数据恢复电路及其操作方法。此专利技术的技术用于实施具有改良倾向的时钟数据恢复电路，所述倾向例如是上拉和/或下拉倾向。在多种实施例中，所述时钟数据恢复电路包括一用于接收输入信号并输出参考时钟信号的相位侦测器。该相位侦测器接着输出两个信号给电荷泵。电荷泵的输出依据来自电荷泵的电流驱动振荡器控制电压上升或下降。锁定侦测器通过将振荡器控制电压与一预设阈值电压比较来侦测是否已经发生锁定。当所述电路稳定至一个实质上接近输入信号的频率且振荡器控制电压实质上接近阈值电压时，表示发生锁定。控制器电路可控制电路可用频率范围的扫描，直到发生锁定为止。
[0004]公开号为CN107682007A的中国专利技术专利文献公开了一种基于双环路的快锁定低抖动的时钟数据恢复电路，频带切换电路、多频带VCO、电阻分压电路、二选一电路和低通滤波器构成锁频环路；二选一电路、低通滤波器、多频带VCO、BBPD、 4个电荷泵构成锁相环路；频带切换电路用于根据多频带VCO的输出时钟clk0与参考时钟clk_ref输出频带控制字和环路选择信号；电阻分压电路用于对电源电压vdd进行分压，电阻分压电路的分压输出端连接二选一电路的锁频环路输入端；二选一电路用于根据环路选择信号选通锁频环路或锁相环路。
[0005]针对上述中的相关技术，专利技术人认为目前众多的CDR锁定方法并没有过多考虑锁定时间和锁定质量，造成光模块的出光时间、主备倒换时间较长，也造成光模块的接收灵敏度较差。

技术实现思路

[0006]针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种时钟数据恢复的锁定方法及系统。
[0007]根据本专利技术提供的一种时钟数据恢复的锁定方法，包括如下步骤：
[0008]当前Vctl获取步骤：获取时钟数据恢复芯片CDR当前的温度，根据当前温度确定对应的Vctl值，记为TVctl，其中Vctl表示电压控制；
[0009]锁定判断步骤：锁定后的Vctl记为LVctl，将LVctl和TVctl进行比较，判断是否完成锁定。
[0010]优选的，该锁定方法还包括芯片测试步骤；
[0011]所述芯片测试步骤包括如下步骤：
[0012]相差值获取步骤：测试多个芯片压控振荡器的特性，扫描压控振荡器的频带和 Vctl，得到测试数据，对测试数据进行统计，相同频率下相邻频带的Vctl相差x；
[0013]温度关系式获取步骤：固定频带，在不同温度下扫描Vctl，根据统计拟合温度 T和Vctl的关系：
[0014]Vctl＝a+bT
[0015]其中，a和b表示常数；
[0016]在所述当前Vctl获取步骤中，时钟数据恢复内部集成的温度传感器测量芯片当前温度，根据温度关系式获取步骤中的温度T和Vctl的关系确定当前的Vctl值，记为TVctl。
[0017]优选的，该锁定方法还包括如下步骤：
[0018]TBctl获取步骤：将多路选择器选到软件控制的Vctl，记为SVctl，将SVctl值设置成为TVctl，然后扫描频带，根据相位误差累加器，选择相位误差累加器为预设值时的频带记为TBctl，将TBctl设置进时钟数据恢复；
[0019]SNR计算步骤：均衡控制器控制信号均衡，同时将多路选择器选到环路产生的Vctl，记为AVctl，闭合时钟数据恢复环路，然后模拟数字转化器ADC采样输入信号并计算信噪比SNR；
[0020]SNR判断步骤：若SNR大于锁定的门限，进入锁定判断步骤；若SNR小于等于锁定的门限，将频带值按循环次数依次设为TBctl值+第一预定值、TBctl值
‑
第一预定值、 TBctl值+第二预定值和TBctl值
‑
第二预定值，再重复SNR计算步骤，若四次循环后SNR 仍小于等于门限则进入当前Vctl获取步骤。
[0021]优选的，在所述锁定判断步骤中，将LVctl和TVctl进行比较，若差别小于等于相差值获取步骤中确定的x，则完成锁定；若差别大于x，说明频带的选择有偏差，根据LVctl值去推算正确的频带值，重复SNR计算步骤。
[0022]优选的，在所述锁定判断步骤中，对(LVctl
‑
TVctl)/x取整，记为[(LVctl
‑
TVctl)/x]，将频带值配置为当前频带值+[(LVctl
‑
TVctl)/x]，重复SNR计算步骤。
[0023]根据本专利技术提供的一种时钟数据恢复的锁定系统，应用时钟数据恢复的锁定方法，包括如下模块：
[0024]当前Vctl获取模块：获取时钟数据恢复芯片CDR当前的温度，根据当前温度确定对应的Vctl值，记为TVctl，其中Vctl表示电压控制；
[0025]锁定判断模块：锁定后的Vctl记为LVctl，将LVctl和TVctl进行比较，判断是否完成锁定。
[0026]优选的，该锁定系统还包括芯片测试模块；
[0027]所述芯片测试模块包括如下模块：
[0028]相差值获取模块：测试多个芯片压控振荡器的特性，扫描压控振荡器的频带和Vctl，得到测试数据，对测试数据进行统计，相同频率下相邻频带的Vctl相差x；
[0029]温度关系式获取模块：固定频带，在不同温度下扫描Vctl，根据统计拟合温度 T和
Vctl的关系：
[0030]Vctl＝a+bT
[0031]其中，a和b表示常数；
[0032]在所述当前Vctl获取模块中，时钟数据恢复内部集成的温度传感器测量芯片当前温度，根据温度关系式获取模块中的温度T和Vctl的关系确定当前的Vctl值，记为TVctl。
[0033]优选的，该锁定系统还包括如下模块：
[0034]TBctl获取模块：将多路选择器选到软件控制的Vctl，记为SVctl，将SVctl值设置成为TVctl，然后扫描频带，根据相位误差累加器，选择相位误差累加器为预设值时的频带记为TBctl，将TBctl设置进时钟数据恢复；
[0035]SNR计算模块：均衡控制器控制信号均衡，同时将多路选择器选到本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种时钟数据恢复的锁定方法，其特征在于，包括如下步骤：当前Vctl获取步骤：获取时钟数据恢复芯片CDR当前的温度，根据当前温度确定对应的Vctl值，记为TVctl，其中Vctl表示电压控制；锁定判断步骤：锁定后的Vctl记为LVctl，将LVctl和TVctl进行比较，判断是否完成锁定。2.根据权利要求1所述的时钟数据恢复的锁定方法，其特征在于，该锁定方法还包括芯片测试步骤；所述芯片测试步骤包括如下步骤：相差值获取步骤：测试多个芯片压控振荡器的特性，扫描压控振荡器的频带和Vctl，得到测试数据，对测试数据进行统计，相同频率下相邻频带的Vctl相差x；温度关系式获取步骤：固定频带，在不同温度下扫描Vctl，根据统计拟合温度T和Vctl的关系：Vctl＝a+bT其中，a和b表示常数；在所述当前Vctl获取步骤中，时钟数据恢复内部集成的温度传感器测量芯片当前温度，根据温度关系式获取步骤中的温度T和Vctl的关系确定当前的Vctl值，记为TVctl。3.根据权利要求2所述的时钟数据恢复的锁定方法，其特征在于，该锁定方法还包括如下步骤：TBctl获取步骤：将多路选择器选到软件控制的Vctl，记为SVctl，将SVctl值设置成为TVctl，然后扫描频带，根据相位误差累加器，选择相位误差累加器为预设值时的频带记为TBctl，将TBctl设置进时钟数据恢复；SNR计算步骤：均衡控制器控制信号均衡，同时将多路选择器选到环路产生的Vctl，记为AVctl，闭合时钟数据恢复环路，然后模拟数字转化器ADC采样输入信号并计算信噪比SNR；SNR判断步骤：若SNR大于锁定的门限，进入锁定判断步骤；若SNR小于等于锁定的门限，将频带值按循环次数依次设为TBctl值+第一预定值、TBctl值
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第一预定值、TBctl值+第二预定值和TBctl值
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第二预定值，再重复SNR计算步骤，若四次循环后SNR仍小于等于门限则进入当前Vctl获取步骤。4.根据权利要求3所述的时钟数据恢复的锁定方法，其特征在于，在所述锁定判断步骤中，将LVctl和TVctl进行比较，若差别小于等于相差值获取步骤中确定的x，则完成锁定；若差别大于x，说明频带的选择有偏差，根据LVctl值去推算正确的频带值，重复SNR计算步骤。5.根据权利要求4所述的时钟数据恢复的锁定方法，其特征在于，在所述锁定判断步骤中，对(LVctl
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TVctl)/x取整，记为[(LVctl
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TVctl)/x]，将频带值配置为当前频带值+[(LVctl
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TVctl)/x]，重复SNR计算步骤。6.一种时钟数据恢复的锁定系统，其特征在于，应用权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡恒松，王炯明，黄小燕，曾海林，韩君，
申请(专利权)人：上海橙科微电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：