一种同步时钟供给系统中的时钟信号切换选择方法及其装置

本发明一种同步时钟供给系统中的时钟信号切换选择方法，对输入的一外部参考信号分别进行倍频，产生8.192Mhz的第一倍频信号和第二倍频信号；对8.192MHz的第一倍频信号和第二倍频信号同时进行第一相位调整和第二相位调整，直至第一相位调整后的两个输出信号的相位差在一很小的范围内，并且第二相位调整后的两个输出信号的相位差也在一很小的范围内；根据外部输入的控制信号分别从第一相位调整和第二相位调整后的两个8.192MHz的输出信号中各选出一个来源于第一倍频信号或第二倍频信号的信号作为输出信号。

如图1所示，本发明时钟信号切换选择装置包括两个同时工作的相同的模块11、22，每一模块包括倍频电路1、和该倍频电路相联的相位调整电路2、和该相位调整电路相联的时钟切换选择电路3。两个模块的联接方式为：两个模块的各相位调整电路2互联，两个模块的各时钟切换选择电路3互联，各相位调整电路2分别与另一模块的倍频电路1相联。

上述两个模块的倍频电路1将输入的参考信号Ref倍频为8.192MHz信号f、f′，并分别送至两个模块的相位调整电路2；f和f′经过相位调整电路2后，输出信号F1和F2(F1′和F2′)的相位差就可以在0～10ns之间(注意，F1和F1′、F2和F2′几乎相同)，这样在输出信号切换时就可以大大减小时钟信号的相位抖动。同时相位调整电路2还对信号f、f′进行脉冲检测报警，输出脉冲检测报警信号P1、P2(P1′、P2′)，并送至时钟输出切换选择电路3，时钟输出切换选择电路3根据多个输入控制信号实时产生被选信号C0和C1，根据被选信号C0、C1从F1和F2(F1′和F2′)中选择一个作为最终输出时钟信号Fo(Fo′)。从图1中还可以看出两个模块的相位调整电路2之间还相互交换各自的被选信号C0和C1，从而把本模块的输出时钟选择状态通知对方。被选信号与选定时钟之间关系为：C0=1时，选用本模块输出时钟；C1=1时，选用另一模块的输出时钟。两个模块的时钟切换选择电炉之间还相互交换各自模块的输入控制信号和脉冲检测报警信号，保证正常工作时，两个模块的C0、C1互为相反，从而确保两个模块选择同源的信号。

如图2所示，所述的时钟输出选择电路模块3，包括脉冲检测切换单元31、模块状态切换单元32、功能控制切换单元33、与脉冲检测切换单元31、模块状态切换单元32和功能控制切换单元33单向联接的时钟切换选择控制单元34、与时钟切换选择控制单元34单向联接的输出选择单元35。时钟输出选择电路模块3接收多个输入控制信号P1、P2(P1′、P2′)、M1、M2(M1′、M2′)、S(S′)、DS(DS′)。P1、P2(P1′、P2′)是来自相位调整电路2的脉冲检测报警信号，M1、M2(M1′、M2′)是两个模块工作状态指示信号，S(S′)是外部的功能控制信号，DS(DS′)是上电缺省时两个模块的缺省指示信号。脉冲检测切换单元31接收到脉冲检测报警信号P1、P2(P1′、P2′)后，输出切换命令到时钟切换选择控制单元34，模块状态切换单元32接收到工作状态指示信号M1、M2(M1′、M2′)后，输出切换命令到时钟切换选择控制单元34，功能控制切换单元33接收到外部的功能控制信号S(S′)后，输出切换命令到时钟切换选择控制单元34，时钟切换选择控制单元34按照下述的优先级顺序根据该输出切换命令改变被选信号C0、C1，从而使输出信号也立即在F1和F2(F1′、F2′)之间切换：

最高优先等级为来自相位调整电路模块2的的脉冲检测报警信号P1、P2(P1′、P2′)，正常情况下，没有产生脉冲检测报警信号P1、P2(P1′、P2′)，从而允许其它输入控制信号发生作用。而一旦有一个倍频后的8.192MHz信号，例如信号f发生故障，则本模块产生脉冲检测报警信号P1，脉冲检测切换单元31接收到P1，发出切换命令，时钟切换选择控制单元34立刻改变被选信号C0、C1，控制输出信号在F1和F2之间切换；另一个模块产生脉冲检测报警信号P2′，它的脉冲检测切换单元31接收到P2′，发出切换命令，时钟切换选择控制单元34立刻改变它的被选信号，控制输出信号在F1′和F2′之间切换，在这个过程中，这两个模块发生的切换选择是相对应的，保证选择同一个输出信号。当脉冲检测切换单元31输出切换命令时，时钟切换选择控制单元34自动屏蔽了其它输出切换命令；

次优先级为模块工作状态指示信号M1、M2(M1′、M2′)，当脉冲检测切换单元31没有输出切换命令时，如果出现模块工作状态指示信号M1、M2(M1′、M2′)，模块状态切换单元32发出切换命令，类似于上述描述，输出信号发生切换改变；

在脉冲检测报警信号P1、P2(P1′、P2′)和模块工作状态指示信号M1、M2(M1′、M2′)都缺省时，还可以通过外部的功能控制信号S(S′)来改变输出信号；

在系统刚上电时，脉冲检测报警信号P1、P2(P1′、P2′)、模块工作状态指示信号M1、M2(M1′、M2′)、外部的功能控制信号S(S′)信号都处于缺省状态，此时两个模块的输出取决于上电缺省时两个模块的缺省指示信号DS(DS′)。

本发明设计的时钟信号切换选择实现方式主要由硬件实现，保证了切换的速度和可靠性。