Odzyskiwanie zegara

ten artykuł może być zbyt techniczny, aby większość czytelników zrozumiała. Pomóż go poprawić, aby był zrozumiały dla osób niebędących ekspertami, bez usuwania szczegółów technicznych. (Marzec 2017) (Dowiedz się, jak i kiedy usunąć ten Komunikat szablonu)

w szeregowej komunikacji danych cyfrowych, odzyskiwanie zegara jest procesem wyodrębniania informacji o czasie z szeregowego strumienia danych, aby umożliwić obwodowi odbiorczemu dekodowanie przesyłanych symboli. Odzyskiwanie zegara ze strumienia danych jest przyspieszone poprzez modyfikację przesyłanych danych. Wszędzie tam, gdzie kanał komunikacji szeregowej nie przesyła sygnału zegara wraz ze strumieniem danych, zegar musi zostać zregenerowany w odbiorniku, wykorzystując informacje o taktowaniu ze strumienia danych. Odzyskiwanie zegara jest częstym elementem systemów komunikujących się za pomocą przewodów, światłowodów lub radia.

Niektóre cyfrowe strumienie danych, zwłaszcza szybkie szeregowe strumienie danych (takie jak surowy strumień danych z głowicy magnetycznej dysku i szeregowych sieci komunikacyjnych, takich jak Ethernet) są wysyłane bez towarzyszącego sygnału zegara. Odbiornik generuje zegar z przybliżonej częstotliwości odniesienia, a następnie fazowo wyrównuje zegar do przejść w strumieniu danych za pomocą pętli z blokadą fazową (PLL). Jest to jedna z metod wykonywania procesu powszechnie znanego jako clock and data recovery (CDR). Inne metody obejmują użycie pętli z opóźnieniem i oversampling strumienia danych.

Oversampling można wykonać w ciemno, używając wielu faz wolnego Zegara, aby utworzyć wiele próbek wejścia, a następnie wybrać najlepszą próbkę. Można też użyć licznika, który jest napędzany zegarem próbkowania działającym z pewną wielokrotnością częstotliwości strumienia danych, z resetem licznika przy każdym przejściu strumienia danych i strumieniem danych próbkowanym z pewną z góry określoną liczbą. Te dwa rodzaje oversamplingu są czasami nazywane odpowiednio przestrzennym i czasowym. Najlepszy współczynnik błędów bitowych (Ber) uzyskuje się, gdy próbki są pobierane jak najdalej od wszelkich przejść strumienia danych. Podczas gdy większość projektów oversamplingowych wykorzystujących licznik wykorzystuje częstotliwość zegara próbkowania, która jest parzystą wielokrotnością strumienia danych, nieparzysta wielokrotność jest w stanie lepiej utworzyć punkt próbkowania dalej od dowolnych przejść strumienia danych i może to zrobić z prawie połową częstotliwości projektu używającego parzystej wielokrotności. W CDRs typu oversampling, sygnał używany do próbkowania danych może być używany jako odzyskany zegar.

odzyskiwanie zegara jest bardzo ściśle związane z problemem odzyskiwania nośnika, który jest procesem ponownego tworzenia wersji z blokadą fazową nośnika, gdy używany jest tłumiony schemat modulacji nośnika. Problemy te zostały po raz pierwszy rozwiązane w pracy z 1956 roku, w której wprowadzono metodę odzyskiwania zegara znaną obecnie jako pętla Costasa. Od tego czasu opracowano wiele dodatkowych metod.

aby ten schemat działał, strumień danych musi przejść wystarczająco często, aby skorygować każdy dryf w oscylatorze PLL. Limit czasu, przez jaki jednostka odzysku zegara może pracować bez przejścia, jest znany jako Specyfikacja maksymalnej liczby kolejnych identycznych cyfr (Cid). Aby zapewnić częste przejścia, używany jest jakiś rodzaj sygnału samo-taktującego, często kodowanie o ograniczonej długości; kodowanie 8b/10B jest bardzo powszechne, podczas gdy kodowanie Manchester służy temu samemu celowi w starych wersjach sieci lokalnych 802.3.

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany.