[发明专利]基于片上网络的高速数据采集系统的时钟同步系统及方法

说明书

本发明公开了一种基于片上网络的高速数据采集系统的时钟同步系统及方法，基于片上网络的高速数据采集系统的时钟同步系统包括主时钟路由器和从时钟路由器，实现发送主时钟至每个从时钟路由器；进行主时钟和从时钟的相位差值测量，并将测量结果发送至主时钟路由器；根据接收到的测量结果以及每个从时钟的不同采样时间间隔计算出每个从时钟的相位偏移值，并发送给从时钟路由器；对从时钟的相位进行偏移，直到相位偏移值减至一时，发送偏移完成信号给主时钟路由器；发送时钟同步完成信号给每个从时钟路由器。进而实现多个同频时钟高精度同步，减少数据采集系统的时间相位误差，提高系统的性能。

技术领域

本发明涉及片上网络技术领域，尤其涉及一种基于片上网络的高速数据采集系统的时钟同步系统及方法。

背景技术

基于片上网络的高速数据采集，是利用片上网络的全局异步局部同步以及多任务的并行通信的特点实现多片模数转换芯片ADC时间交替采集。为了减小交替采样产生的时间相位误差，提高采集系统的性能，每片ADC的采样时间间隔需严格相等，故需要对ADC的采样时钟做时钟同步，也即是对片上网络路由器的时钟做时钟同步。因此能实现多路时钟的高精度同步，减小时间相位误差，提高采集系统性能的问题亟待解决。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于片上网络的高速数据采集系统的时钟同步系统及方法，实现芯片内多个同频时钟高精度同步，减小数据采集系统的时间相位误差，提高采集系统的性能。

为实现上述目的，第一方面，本发明提供了一种基于片上网络的高速数据采集系统的时钟同步系统，包括主时钟路由器和从时钟路由器，所述从时钟路由器的数量为多个，所述主时钟路由器与万兆以太网资源节点连接，每一所述从时钟路由器与每一模数转换芯片资源节点连接，多个所述从时钟路由器与所述主时钟路由器连接；其中，

所述主时钟路由器，用于以多播的方式发送主时钟至每个所述从时钟路由器；

所述从时钟路由器，用于在接收到主时钟后，进行主时钟和从时钟的相位差值测量，并将测量结果以点对点的方式发送至所述主时钟路由器；

所述主时钟路由器，还用于根据接收到的测量结果以及每个从时钟的不同采样时间间隔计算出每个从时钟的相位偏移值，并以点对点的方式发送给所述从时钟路由器；

所述从时钟路由器，还用于接收到相位偏移值后，对从时钟的相位进行偏移，直到相位偏移值减至一时，以点对点的方式发送偏移完成信号给所述主时钟路由器；

所述主时钟路由器，还用于接收到每个所述从时钟路由器的偏移完成信号之后，以多播的方式发送时钟同步完成信号给每个所述从时钟路由器。

在一实施方式中，所述主时钟路由器包括第一时钟模块和相位偏移值计算模块，所述第一时钟模块和所述相位偏移值计算模块连接；其中，

所述第一时钟模块，用于调用xilinx FPGA的时钟IP核，输出主时钟；

所述相位偏移值计算模块，用于接收相位差值，根据相位差值和采样时间间隔计算出从时钟的相位偏移值，以及在接收到偏移完成信号后，发送同步完成信号给每个所述从时钟路由器。

在一实施方式中，所述从时钟路由器包括第二时钟模块、相位测量模块和相位偏移模块，所述第二时钟模块、所述相位测量模块和所述相位偏移模块均连接，所述相位测量模块与所述第一时钟模块和所述相位偏移值计算模块均连接，所述相位偏移模块与所述相位偏移值计算模块连接；其中，

所述第二时钟模块，用于调用xilinx FPGA的时钟IP核，输出脉冲信号；

所述相位测量模块，用于接收主时钟和辅助时钟，测量主时钟和从时钟的相位差，并将相位差值发送至所述相位偏移值计算模块；