[发明专利]用于生成时钟信号的电路和方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于为采样装置生成时钟信号的电路，该电路包括 时钟发生器，该时钟发生器用于生成多个具有相同循环周期并且彼此 具有相移的时钟信号。本发明还涉及生成时钟信号的相关方法。

背景技术

当在发送器和接收器之间传输数据时，一般会出现接收器的内 部时钟必须与发送器的内部时钟进行同步以提供令人满意的数据传 输的问题。否则，所传输的数据会被接收器的采样装置在不佳的时间 点采样，从而导致传输错误。应当注意，该问题会在任何具有独立内 部时钟的发送器/接收器组合中出现，无论传输信道的物理性质如何。 这意味着该问题会同样地出现在通过使用声音、光、无线电波和任意 其它介质进行的数据传输中。

为了提供令人满意的同步和数据传输，数字输入信号被采样装 置以显著高于该数字信号频率的采样频率进行采样。于是，接收器包 括时钟生成装置，其生成具有适当频率的时钟信号。然而，生成具有 较高频率的时钟信号会导致较高的功耗。

在现有技术中已经发现数种方法可以提供具有这种高频的时钟 信号。其中一个例子是石英晶体振荡器。另一个例子是美国专利 6,388,492B2，其公开了一种时钟生成电路，该电路包括用于生成具 有预定频率的多相时钟的多相时钟生成电路、用于通过使用多相时钟 中的至少一部分来生成多个不重叠脉冲的脉冲生成电路、以及用于获 得多个不重叠脉冲的“或”运算结果的电路，从而生成与多相时钟的 频率不具有简单整体多重比关系的时钟，或者具有更高的频率而不导 致功耗增大和芯片面积变大的时钟。这样，可以生成具有与多相时钟 的不同的频率的时钟。

发明内容

本发明的目的是提供用于生成时钟信号的电路和方法，该电路 和方法需要更少的能量并且保持数字信号的适当同步。

根据本发明，上述目的通过用于为采样装置生成时钟信号的电 路实现，该电路包括：时钟发生器，用于生成多个时钟信号，每个时 钟信号具有相同的循环周期并且彼此具有相移；关联装置，用于使数 字信号的特征信号部分同多个时钟信号相关联；以及选择装置，用于 基于关联装置所做的关联为采样装置选择一个时钟信号作为时钟采 样信号以采样数字信号。时钟发生器用于生成多个时钟信号，每个时 钟信号具有相同的循环周期但彼此具有相移。每个时钟信号优选地相 对其在前时钟信号和在后时钟信号具有相同的相移。例如，如果使用 8个时钟信号，则每个时钟信号比其在前时钟信号滞后45°。这些时 钟信号中的一个被选为时钟采样信号，即作为为采样装置提供时钟的 时钟信号。为了从多个时钟信号中选择适当的时钟采样信号，通过关 联装置将多个时钟信号与数字信号相关联。具体来说，多个时钟信号 同数字信号的特征信号部分相关联。数字信号的特征信号部分可以特 定地是数字信号的上升沿或下降沿。特征信号部分也可以是数字信号 的最小值或最大值。

根据本发明的电路的一个优点在于，可以通过为具有较低频率 的采样装置使用一个时钟信号来获得较高的同步精度(即具有很小的 时间或相位误差)。于是，功耗由于低频而相对较低，这在接收装置 必须应对有限电源时特别有利。示例如智能卡和RFID装置。特别是 在使用无源装置(没有自带电池)时，应答器的无线电范围是功耗的 函数，即，功耗越低则无线电范围越大，这明显是应答器的基本特征。 于是，本发明对于无源应答器特别有利。

通常，时钟信号是脉冲信号并且具有诸如上升沿或下降沿的特 征部分。这样，关联装置可以被构造为通过确定多个时钟信号的特征 部分与数字信号的特征信号部分之间的时间差或者相位差来执行关 联。在根据本发明的电路的一个优选版本中，在其特征部分与数字信 号的特征信号部分之间具有最小时间差或者相位差的时钟信号被选 作时钟采样信号。

时钟发生器可以包括生成基准时钟信号的振荡器，和用于基于 基准时钟信号生成多个时钟信号的信号处理装置。基准时钟信号可以 用作多个时钟信号中的一个。信号处理装置可以被构造为通过对基准 时钟信号进行适当时延来生成其余的时钟信号。因此，不必通过首先 生成循环周期比时钟信号的小的基准时钟信号、然后使用分频器来生 成各个时钟信号。这使得降低电路功耗成为可能，因为可以避免生成 具有相对小的循环周期(或相对高的频率)的时钟信号。