一种动态调整多通道大范围时钟传输延迟的系统和方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102664701A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102664701A(43)申请公布日2012.09.12(21)申请号201210115430.9(22)申请日2012.04.19(71)申请人中国科学技术大学地址230026安徽省合肥市包河区金寨路96号(72)发明人刘树彬李成商林峰安琪(74)专利代理机构北京科迪生专利代理有限责任公司11251代理人杨学明卢纪(51)Int.Cl.H04J3/06(2006.01)权利要求书权利要求书1页1页说明书说明书33页页附图附图33页(54)发明名称一种动态调整多通道大范围时钟传输延迟的系统和方法(57)摘要本发明提供了一种动态调整多通道大范围时钟传输延迟的系统和方法，该系统包括：时钟发送端和时钟接收端；所述时钟发送端，用于向时钟接收端发送系统时钟，测量时钟发送端和时钟接收端的时钟传输延迟，将测量结果发送至时钟接收端；所述时钟接收端，用于接收来自时钟发送端的系统时钟，接收来自时钟发送端的时钟传输延迟的测量结果，并根据该结果动态调整两部分间的时钟传输延迟；该方法主要是利用IEEE1588协议和数字双混频时差法，测量时钟发送端和时钟接收端之间的粗、细时钟传输延迟，根据测量结果实时动态地调整时钟接收端的时钟相位。本发明实现了多通道时钟传输的高精度同步。CN102647ACN102664701A权利要求书1/1页1.一种动态调整多通道大范围时钟传输延迟的系统，其特征在于：该系统包括时钟发送端和时钟接收端，其中：所述的时钟发送端，用于向所述的时钟接收端发送系统时钟，测量所述的时钟发送端和所述的时钟接收端的时钟传输延迟，将测量结果发送至所述的时钟接收端；所述的时钟接收端，用于接收来自所述的时钟发送端的系统时钟，接收来自所述的时钟发送端的时钟传输延迟的测量结果，并根据该结果动态调整所述的时钟发送端和时钟接收端两部分间的时钟传输延迟。2.一种动态调整多通道大范围时钟传输延迟的方法，其特征在于：该方法的步骤是：步骤(1)、建立时钟发送端和时钟接收端之间的时钟与数据连接；步骤(2)、利用IEEE1588协议进行一次粗延时测量，得到各个通道的粗时钟传输延迟；步骤(3)、利用数字双混频时差法放大发送时钟(TCLK)与返回时钟(BCLK)的周期，同时放大它们之间的相位差(ΔΦClk)为ΔΦQ；步骤(4)、使用高精度的时间数字转换器测量ΔΦQ，从而得到细时钟传输延迟；步骤(5)、时钟接收端获得粗传输延迟和细传输延迟测量结果后，根据该结果在FPGA中由数字时钟管理模块实时动态调整返回时钟(BCLK)的时钟相位，将该时钟作为系统时钟进行各种数据采集和测量；步骤(6)、对所有通道进行步骤(1)-(5)后，各通道时钟相位都动态地与发送时钟(TCLK)对齐。2CN102664701A说明书1/3页一种动态调整多通道大范围时钟传输延迟的系统和方法技术领域[0001]本发明涉及多通道的数据采集、读出的技术领域，具体涉及一种动态调整多通道大范围时钟传输延迟的系统和方法，它是一种有效保证多通道大范围数据采集、读出严格同步的系统和方法。背景技术[0002]数据采集、读出在通信行业、仪器仪表行业以及高能物理实验领域等各个与电子相关的行业和领域中都有广泛的应用。而在多通道大范围数据采集、读出应用中，时钟同步技术有着至关重要的作用。时钟同步的精度直接决定了测试测量系统的精度。对于测试测量系统中需要进行精确的时间测量，高精度的同步时钟尤其重要。而对于多通道大范围的系统而言，高精度的同步时钟分布又是一个难点。[0003]目前，国内外有许多成熟的时钟分布技术。但是能够为多通道大范围系统提供达到小于百皮秒的时钟抖动和时钟歪斜的时钟同步技术中，其他技术方案的成本与复杂度都远高于本发明。同时，本发明在时钟传输延时的动态调整过程中不影响数据的采集与传输。发明内容[0004]本发明的目的是：提供一种动态调整多通道大范围时钟传输延迟的系统和方法，为多通道大范围的数据采集、读出系统提供高精度的同步时钟的系统和方法。[0005]本发明为了达到上述的目的采用的技术方案为：[0006]一种动态调整多通道大范围时钟传输延迟的系统，该系统包括：时钟发送端和时钟接收端，其中：[0007]所述的时钟发送端，用于向所述的时钟接收端发送系统时钟，测量所述的时钟发送端和所述的时钟接收端的时钟传输延迟，将测量结果发送至所述的时钟接收端；[0008]所述的时钟接收端，用于接收来自所述的时钟发送端的系统时钟，接收来自所述的时钟发送端的时钟传输延迟的测量结果，并根据该结果动态调整所述的时钟发送端和时钟接收端两部分间的时钟传输延迟。[0009]一种动态调整多通道大范围时钟传输延迟的方法，该方法的步骤是：[0010]步骤(1)