Восстановление часов - Википедия - Clock recovery

В последовательная связь цифровых данных, восстановление часов - это процесс извлечения информации о синхронизации из потока последовательных данных, чтобы приемная схема могла декодировать переданные символы. Восстановление тактовой частоты из потока данных ускоряется за счет изменения передаваемых данных. Везде, где последовательный канал связи не передает тактовый сигнал вместе с потоком данных, тактовый сигнал должен быть восстановлен в приемнике с использованием информации о синхронизации из потока данных. Восстановление часов - распространенный компонент систем, обменивающихся данными по проводам, оптическим волокнам или по радио.

Некоторые потоки цифровых данных, особенно потоки высокоскоростных последовательных данных (например, необработанный поток данных с магнитной головки дисковод и сети последовательной связи, такие как Ethernet ) отправляются без сопровождения тактовый сигнал. Приемник генерирует часы с приблизительной опорной частотой, а затем фаза выравнивает часы на переходы в потоке данных с ФАПЧ (ФАПЧ). Это один из методов выполнения процесса, широко известного как часы и восстановление данных (CDR). Другие методы включают использование петля с задержкой и передискретизация потока данных.[1]

Передискретизация может быть сделана слепой использование нескольких фаз автономных часов для создания нескольких выборок входных данных с последующим выбором лучшей выборки. Или может использоваться счетчик, который управляется тактовой частотой выборки, работающей на некоторой кратной частоте потока данных, с сбросом счетчика при каждом переходе потока данных и потока данных, выборка которого осуществляется с некоторым заранее определенным счетчиком. Эти два типа передискретизации иногда называют пространственный и время соответственно.[нужна цитата ] Самый лучший коэффициент битовых ошибок (BER) получается, когда выборки отбираются как можно дальше от любых переходов потока данных.[2] В то время как в большинстве схем с передискретизацией, использующих счетчик, используется частота дискретизации, которая является четным кратным потоку данных, нечетное кратное лучше способно создать точку дискретизации дальше от любых переходов потока данных и может делать это почти на половине частоты дизайн с использованием даже нескольких. В CDR с передискретизацией сигнал, используемый для выборки данных, может использоваться в качестве восстановленной тактовой частоты.

Восстановление часов очень тесно связано с проблемой восстановление носителя, который представляет собой процесс воссоздания версии носителя с фазовой синхронизацией, когда подавленный носитель используется схема модуляции. Эти проблемы были впервые рассмотрены в статье 1956 года, в которой был представлен метод восстановления тактовой частоты, теперь известный как Петля Костаса.[3] С тех пор было разработано много дополнительных методов.

Чтобы эта схема работала, поток данных должен меняться достаточно часто, чтобы исправить любой дрейф в генераторе ФАПЧ. Предел того, как долго устройство восстановления тактовой частоты может работать без перехода, известен как спецификация максимального количества последовательных идентичных цифр (CID). Чтобы обеспечить частые переходы, какой-то самосинхронизирующийся сигнал используется, часто длина пробега ограничена кодирование; Кодирование 8b / 10b очень распространено, в то время как Манчестерское кодирование служит той же цели в старых версиях 802.3 локальные сети.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Се, Мин-та; Собельман, Джеральд (декабрь 2008 г.). «Архитектуры для мультигигабитных проводных часов и восстановления данных». Журнал IEEE Circuits and Systems Magazine. Институт инженеров по электротехнике и радиоэлектронике. 8 (4): 45–57. Дои:10.1109 / MCAS.2008.930152.
  2. ^ админ (август 2015). «Руководство для начинающих по восстановлению данных». Стрелочные устройства. Получено 2016-09-07.
  3. ^ Костас, Дж. П. (1956). «Синхронные коммуникации». Труды IRE. IEEE. 44 (12): 1713–1718. Дои:10.1109 / JRPROC.1956.275063.