[发明专利]基于查找表的时钟分频电路及方法

权利要求书

1.一种基于查找表的时钟分频电路，其特征在于：它包括：

时钟源，用于将输入时钟信号                                               分频输出用户时钟信号；

查找表，用于提供分频因子，决定门控时钟和低频时钟的输出频率，其表项内容和深度由用户时钟信号和门控时钟信号决定；

索引引擎，用于索引查找表，索引得到的内容用于控制门控时钟和低频时钟；

调整状态机，用于根据外围电路的频差信息，调整时钟计数器的运转，以提高或者降低低频时钟输出；

时钟计数器，用于在时钟源、查找表和调整状态机的驱动下，产生低频计数；

门控时钟，用于输出门控时钟信号，门控时钟信号的频率由查找表决定；

低频时钟，用于输出低频时钟信号，低频时钟信号的频率由时钟计数器产生；

其中索引引擎为一组常规状态机，该状态机中的所有状态是互斥的，其状态的跳变与查找表动态同步。

2.根据权利要求1所述的基于查找表的时钟分频电路，其特征在于：所述的时钟源包括：

鉴相器，用于比较输入时钟信号和反馈时钟信号的相位关系；

环路滤波器，根据鉴相结果产生电压控制信号，并进行滤波，得到合适的电压值；

压控振荡器，根据环路滤波器输出的电压值，决定当前压控振荡器工作于更高或者更低的频率上。

3.一种基于查找表的时钟分频方法，其特征在于：它包括以下步骤：

1）根据所需门控时钟信号和用户时钟信号的关系，计算得到查找表的表项内容和深度；

2）时钟源将输入的时钟信号分频输出用户时钟信号；

3）索引引擎在用户时钟信号的驱动下索引查找表，将索引到的内容获取门控时钟信号；

4）把门控时钟信号做分频，得到标准的低频时钟信号；

5）将外围电路的频差信息导入调整状态机，以调整时钟计数器的运转。

4.根据权利要求3所述的基于查找表的时钟分频方法，其特征在于：所述的步骤1）查找表的表项内容和深度由门控时钟信号和用户时钟信号计算得到：

消除与之间的所有公约数，得到整数M和整数N：

，则查找表的深度为M；

将消除M-N个时钟沿得到，且消除的M-N个时钟沿均匀分布；

查找表的表项内容为0或1，具体视的跳变而定：当每跳变一次，查找表的深度加1，所增加的一位的表项内容设置为跳变后的值。

5.根据权利要求4所述的基于查找表的时钟分频方法，其特征在于：具体将消除M-N个时钟沿得到的方法为：取整(M-N)/N，得到整数：；

、M、N组合得到如下的方程：

；

、均为正整数，根据上式可求得、的值；

即将M个时钟分为a类和b类：a类有组，每组包含个时钟；b类有组，每组包含个时钟；a类和b类每组各消除1个时钟沿，即可得到等价的，其中a类的组和b类的组均匀间插排列。

6.根据权利要求5所述的基于查找表的时钟分频方法，其特征在于：具体将a类的组和b类的组均匀间插的方法为：

四舍五入得到；

若，则每个a类组时钟沿后插入1个b类组时钟沿，剩余个a类组时钟沿均匀间插到1个b类组时钟沿中；

若，则每个a类组时钟沿后插入1个b类组时钟沿，剩余个b类组时钟沿均匀间插到1个b类组时钟沿中。

7.根据权利要求3至6中任意一项所述的基于查找表的时钟分频方法，其特征在于：所述的时钟计数器包括三种运转方式，根据调整状态机对外围电路频差作出的调整信息选择：若调整信息为保持标准输出时钟，则计数器加1；若调整信息为提高时钟频率，则计数器加2；若调整信息为降低时钟频率，则计数器保持不变。