扩频时钟产生装置和生成扩频时钟信号的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及扩频时钟，尤其涉及一种扩频时钟产生装置和生成扩频时钟信号的方法。
【背景技术】
[0002]在电子系统中，当遇到电磁干扰(Electronic Magnetic Interference，EMI)问题时，可采用扩频技术对时钟信号进行扩频以得到扩频时钟信号，扩频时钟信号可作为电子系统的时钟信号源以降低电子系统的EMI问题。
[0003]图1为现有技术提供的一种扩频时钟产生器(Spread Spectrum ClockGenerator，SSCG)产生扩频时钟信号的示意图，SSCG将接收的输入时钟信号扩频以得到扩频时钟信号，并且扩频时钟信号的中心频率等于输入时钟信号的频率除以SSCG的分频数，因此，SSCG的分频数反映了输入时钟信号的频率和扩频时钟信号的频率之间的倍数关系。
[0004]分频数在处理过程中会被量化为二进制数，由于分频数量化后会产生量化误差，导致量化后的分频数变小或变大，进而导致SSCG输出的扩频时钟信号的中心频率偏高或偏低。
[0005]图2A为分频数在量化过程中假设没有出现量化误差SSCG输出的扩频时钟信号的频率示意图，F_CLK1指输入时钟信号的频率，三角波信号为扩频时钟信号，F_SSC_1指扩频时钟信号的中心频率，如图2B中虚线所示，此时，F_SSC_1为理想的中心频率，且?_33(:_1 =F_CLK1/分频数；图2B为分频数在量化过程中存在量化误差时的一种扩频时钟信号的频率示意图，此时，量化误差导致量化后的分频数变小，导致扩频时钟信号的中心频率大于?_SSC_1，即扩频时钟信号的中心频率偏高，此种情况下扩频时钟信号的中心频率如图2B*F_SSC_2所示；图2C为分频数在量化过程中存在量化误差时的另一种扩频时钟信号的频率示意图，此时，量化误差导致量化后的分频数变大，导致扩频时钟信号的中心频率小
I，即扩频时钟信号的中心频率偏低，此种情况下扩频时钟信号的中心频率如图2C*F_SSC_2所示。
[0006]具体地，分频数量化为二进制数的过程如下:首先将分频数乘以(2~N)，再对相乘后的结果进行取整，最后将取整后的结果转化为二进制，其中，N用于指示采用N位二进制数来表示分频数，例如，假设分频数为3.7，N为19，即采用19位二进制数来表示3.7，则3.7被量化为二进制数的过程为:1)3.7*2~ 19 = 1939865.6; 2)对1939865.6取整为1939865; 3)将整数1939865转化为二进制数。显然地，由于取整的过程中舍弃了小数0.6，导致3.7转化为二进制数后引入了 0.6/(2~19)的量化误差，并且该量化误差导致量化后的分频数小于3.7。
[0007]由上可知，量化误差的存在导致SSCG输出的扩频时钟信号的中心频率一直处于偏高或偏低的状态，无法达到理想的中心频率，如上所述，理想的中心频率是指在不存在量化误差时SSCG输出的扩频时钟信号的中心频率。
【发明内容】
[0008]在本发明实施例提出了扩频时钟产生装置和生成扩频时钟信号的方法，可以动态调整扩频时钟信号，使得扩频时钟信号的中心频率保持稳定。
[0009]第一方面，本发明实施例提供一种扩频时钟产生装置，包括:
[0010]监控模块，用于监控先进先出FIFO存储器的深度，并且将获取的该FIFO存储器的深度反馈给扩频时钟产生器SSCG;
[0011]该FIFO存储器，用于缓存数据，该FIFO存储器的深度用于指示该FIFO存储器缓存的所述数据的大小；
[0012]该SSCG，用于接收第一时钟信号和该监控模块反馈的该FIFO存储器的深度，根据该FIFO存储器的深度对该SSCG的分频数进行调整得到调整后的分频数，并且根据调整后的分频数对第一时钟信号进行扩频生成扩频时钟信号，第一时钟信号用于控制该FIFO存储器的数据写入，该扩频时钟信号用于控制该FIFO存储器的数据读出。
[0013]由第一方面可知，在扩频时钟产生装置中，通过监控FIFO存储器的深度，根据FIFO存储器的深度不断调整扩频时钟生成器SSCG的分频数，再根据调整后的分频数生成扩频时钟信号，由于扩频时钟信号可以控制FIFO存储器的数据读出，进而控制FIFO存储器的深度，随着FIFO存储器深度的不断调节，扩频时钟信号的中心频率也不断调节，使得在不同的时间段扩频时钟信号的中心频率交替出现偏高或偏低的情况，进而在整个时间段扩频时钟信号的中心频率保持稳定。
[0014]结合第一方面，在第一方面的第一种实现方式中，该SSCG具体用于:
[0015]在该FIFO存储器的深度大于第一阈值时，将该SSCG的分频数减去步长得到调整后的分频数；
[0016]在该FIFO存储器的深度小于第二阈值时，将该SSCG的分频数加上步长得到调整后的分频数；
[0017]其中，第二阈值大于0，第一阈值大于第二阈值，第一阈值小于该FIFO存储器的容量大小;该步长的值大于1/(2~N)，N用于指示SSCG的分频数在量化过程中采用N位二进制数来进行表示。
[0018]由第一方面的第一种实现方式可知，当FIFO存储器的深度小于第二阈值时，SSCG的分频数变大可以导致从FIFO存储器中读出数据的速度小于将数据写入FIFO存储器的速度，进而使得FIFO存储器的深度增加;并且，当FIFO存储器的深度大于第一阈值时，SSCG的分频数又可以导致从FIFO存储器的读出数据的速度大于将数据写入FIFO存储器的速度，进而使得FIFO存储器的深度减小，通过不断的调节SSCG的分频数可以使得FIFO存储的深度一直保持在合适的范围，从而避免FIFO存储器出现溢出等情况。
[0019]结合第一方面或第一方面的第一种实现方式，在第一方面的第二种实现方式中，该扩频时钟产生装置还包括:
[0020]该FIFO存储器，还用于接收第一时钟信号和基于第一时钟信号所生成的第一数据，将第一数据按照第一时钟信号进行写入；
[0021]该SSCG，还用于将该扩频时钟信号发送给第二电路；
[0022]第二电路，用于接收该扩频时钟信号，对该扩频时钟信号进行倍频以生成第二时钟信号，并且将第二时钟信号发送给FIFO存储器；
[0023]该FIFO存储器，还用于接收第二时钟信号，按照第二时钟信号读出第二数据；
[0024]其中，第二时钟信号和扩频时钟信号之间频率的倍数等于该SSCG的分频数。
[0025]结合第一方面的第二种实现方式，在第一方面的第三种实现方式中，该扩频时钟产生装置还包括第一电路，用于基于第一时钟信号生成第一数据，并且将第一数据发送给该FIFO存储器。
[0026]结合第一方面的第二或第三种实现方式，在第一方面的第四种实现方式中，该扩频时钟产生装置还包括第三电路，
[0027]第二电路，还用于将第二时钟信号发送给第三电路；
[0028]FIFO存储器，还用于将读出的第二数据发送给第三电路；
[0029]第三电路，用于接收第二时钟信号和第二数据，在第二时钟信号下根据第二数据生成第三数据，并且将第三数据输出。
[0030]结合第一方面或第一方面的第一或第二或第三或第四种实现方式，在第一方面的第五种实现方式中，该FIFO存储器的深度为该FIFO存储器中写指针和读指针之间的差值，该写指针用于指示在该FIFO存储器中当前写入的数据的存储位置，该读指针用于指示在该FIFO存储器中当前读出的数据的存储位置。
[0031 ]在第一方面的第六种实现方式中，该步长的值为I。
[0032]在第一方面的第七种实现方式中，第一电路为视频处理模块或音频处理模块。
[0033]在第一方面的第八种实现方式中，第二电路为锁相环电路。
[0034]在第一方面的第九种实现方式中，第三电路为显示接口。
[0035]第二方面，本发明实施例提供一种生成扩频时钟信号的方法，该方法包括:
[0036]监控先进先出FIFO存储器的深度，该FIFO存储器的深度用于指示该FIFO存储器缓存的数据的大小；
[0037]根据该FIFO存储器的深度对扩频时钟生成器SSCG的分频数进行调整得到调整后的分频数;以及，
[0038]根据该调整后的分频数对第一时钟信号进行扩频生成扩频时钟信号，第一时钟信号用于控制该FIFO存储器的数据写入，扩频时钟信号用于控制该FIFO存储器的数据读出。
[0039]由第二方面可知，在上述生成扩频时钟信号的方法中，通过监控FIFO存储器的深度，根据FIFO存储器的深度动态调整SSCG生成的扩频时钟信号，由于扩频时钟信号可以控制FIFO存储器的数据读出，进而控制FIFO存储器的深度，随着FIFO存储器深度的不断调节，扩频时钟信号的中心频率也不断调节，使得在不同的时间段扩频时钟信号的中心频率交替出现偏高或偏低的情况，进而在整个时间段扩频时钟信号的中心频率保持稳定。
[0040]结合第二方面，在第二方面的第一种实现方式中，根据所该FIFO存储器的深度对该SSCG的分频数进行调整包括:
[0041 ]在该FIFO存储器的深度大于第一阈值时，将该SSCG的分频数减去步长到该调整后的分频数；
[0042]在该FIFO存储器的深度小于第二阈值时，将该述SSCG的分频数加上步长到该调整后的分频数;其中，第二阈值大于O，第一阈值大于第二阈值，第一阈值小于该FIFO存储器的容量大小;该步长的值大于1/(2~N)，N用于指示SSCG的分频数在量化过程中采用N位二进制数来进行表示。
[0043]由第二方面的第一种实现方式可知，通过动态调节SSCG的分频数可以使得FIFO存储器的深度一直保持在合适的范围，从而避免FIFO存储器出现溢出等情况。
[0044]结合第二方面或第二方面的第一种实现方式，在第二方面的第二种实现方式中，该生成扩频时钟信号的方法还包括:
[0045]根据第一时钟信号向该FIFO存储器中写入数据；
[0046]并且，在根据该调整后的分频数对