[发明专利]一种异步通讯的数据发送方法及电路

说明书

本发明涉及一种异步通讯的数据发送方法及电路，生成与接收时钟同频、相位可调的时钟，记为测试时钟；以所述测试时钟发送数据，记录发生亚稳态现象时对应的时钟相位，记为亚稳态时钟相位；过滤掉亚稳态时钟相位，筛选出相位可调范围内的安全时钟相位；以安全时钟相位发送数据。本发明将一直停留在理论分析阶段的亚稳态现象具现化，并给出其精确的亚稳态影响域，精确量级可达ps，在接收系统无法更改实现方案的情况下可通过测试出整个系统的亚稳态影响区域，从而通过修改发送端逻辑电路，避过影响区域的方法解决亚稳态问题。

技术领域

本发明属于数字通信技术领域，具体涉及一种异步通讯的数据发送方法及电路。

背景技术

随着数字电路的不断发展，数字电路芯片功能日益强大，越来越多的功能在数字电路芯片中实现。只要系统中有异步元件，亚稳态就无法避免，主要发生在异步信号检测、跨时钟域信号传输以及复位电路中，故亚稳态现象一直是数字电路设计人员不得不面对的一个问题。

所谓亚稳态现象可理解为数字逻辑电路采样时刻数据存在变化，采样时的输入信号电压不满足后继逻辑输入判决电压门限需求，造成逻辑误判。从图1中可以看出，当产生亚稳态后Tco时间后，会有Tmet段的振荡时间段(即决断时间)，当振荡解决后回到稳定状态时为“0”或者“1”，这个是随机的，与输入没有必然的联系。因此，会对后续电路判断造成影响。

由于发送条件的限制，亚稳态现象不可被观测，因此关于亚稳态现象的描述及处理多停留在理论分析阶段。

《微电子学》2011年4月第41卷第2期出版的作者为黄隶凡、郑学仁的《FPGA中的亚稳态研究》的3.1节中介绍了一种常规的克服亚稳态现象的方法，即增加两级同步电平器。但是，事实证明，两级同步处理或单纯的大范围数字电路滤波都不能避免亚稳态现象的发生，而亚稳态现象发生的概率较低，一般条件下很难被检测到，导致问题一直潜伏，某些特殊条件下激发会造成各种难以解释的问题，甚至造成财力、物力的重大损失。

发明内容

本发明的目的在于提供一种异步通讯的数据发送方法及电路，用以解决现有技术中解决亚稳态现象效果不佳的问题。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：

本发明提供了一种异步通讯的数据发送方法，包括如下方法方案：

方法方案一，包括如下步骤：

生成与接收时钟同频、相位可调的时钟，记为测试时钟；

以所述测试时钟发送数据，记录发生亚稳态现象时对应的时钟相位，记为亚稳态时钟相位；

过滤掉亚稳态时钟相位，筛选出相位可调范围内的安全时钟相位；

以安全时钟相位发送数据。

方法方案二，在方法方案一的基础上，接收到以安全时钟相位发送的数据后，进行两级或三级同步缓存处理。

方法方案三，在方法方案二的基础上，在进行两级或三级同步缓存处理后，还包括将同步缓存处理后的数据进行数字滤波处理的步骤。

方法方案四，在方法方案一的基础上，时钟相位可调节的范围为x为任意值，为接收时钟相位。

本发明还提供了一种异步通讯的数据发送电路，包括如下电路方案：

电路方案一，包括时钟相位生成调整电路，异步数据发送电路，亚稳态检测电路；

所述时钟相位生成调整电路用于生成与接收时钟同频、相位可调的时钟，记为测试时钟；

所述异步数据发送电路用于以所述测试时钟发送数据；

所述亚稳态检测电路用于检测异步数据发送电路的亚稳态现象，记录发生亚稳态现象时对应的时钟相位，记为亚稳态时钟相位；