一种时钟调节装置、激光雷达及终端设备的制作方法



1.本技术涉及电子技术领域,尤其是数字电路领域,提供了一种时钟调节装置、激光雷达及终端设备。


背景技术:



2.随着电子技术的发展,异步电路在数字电路系统中的应用越来越广泛。异步电路是指存在至少两个时钟域的电路,位于同一时钟域中的电子器件使用同一时钟信号,而位于不同时钟域中的电子器件使用不同的时钟信号。在异步电路中,某一时钟域产生的信号对于另一时钟域来说属于异步信号,该异步信号的驱动时钟与另一时钟域的驱动时钟并不对齐。故而,如何让接收异步信号的时钟域准确采样其它时钟域所发送的异步信号,对于精确完成与异步信号相关的控制操作是至关重要的。
3.然而,现有技术中,异步电路中的时钟域通常使用固定周期的时钟信号进行采样,也即是每隔一个固定的时间间隔采样一次异步信号。但当某一时钟域中发出的异步信号在相邻两次采样的时间间隔之内出现时,接收该异步信号的时钟域无法准确采样到该异步信号,进而导致无法准确将输入异步信号电平传递到输出,不利于异步电路的稳定性。


技术实现要素:



4.本技术提供一种时钟调节装置、激光雷达及终端设备,用以提高采样待测信号(例如异步信号)的准确性。
5.第一方面,本技术提供一种时钟调节装置,包括:时钟产生单元,用于产生第一时钟信号;相位调节单元,用于对来自时钟产生单元的第一时钟信号进行相位调节,得到n个第二时钟信号,该n个第二时钟信号对应n个相位,n为大于或等于2的正整数;相位控制单元,用于获得来自相位调节单元的n个第二时钟信号,根据预设规则和n个第二时钟信号对待测信号进行采样的采样结果,向相位调节单元发送第一相位调节指示,该第一相位调节指示用于指示目标相位;相位调节单元,还用于根据第一相位调节指示,对来自时钟产生单元的第一时钟信号进行相位调节,获得第三时钟信号,且该第三时钟信号的相位为目标相位。在上述设计中,通过在正式采样待测信号之前,先使用各个相位对应的时钟信号预采样待测信号,有助于获得各个相位中采样结果较好的目标相位,而使用采样结果较好的目标相位,进而也能提高正式采样待测信号的采样准确性和采样稳定性。
6.一种可能的设计中,待测信号可以为异步信号,例如可以是另一时钟域发送给时钟调节装置所在时钟域的异步信号。如此,该设计能使接收异步信号的时钟域具有灵活调节时钟相位的能力,且调节后的时钟相位还可始终保持与接收到的异步信号相匹配,有效提高跨时钟域传输异步信号的采样准确性,有助于提高异步电路的稳定性。
7.一种可能的设计中,待测信号可以为预先设定或者配置的,且还可以在开机后主动发送给相位控制单元,以便于相位控制单元能在开机后主动对采样待测信号的时钟信号进行相位校准。
8.一种可能的设计中,在相位调节单元获得第三时钟信号之后,相位控制单元还可以重新确定目标相位,例如在开机校准采样待测信号的时钟信号之后,根据真实接收到的待测信号进行目标相位的二次校准,以便使采样待测信号的时钟信号时钟能始终保持于待测信号相匹配,有效提高采样的准确性和稳定性。
9.一种可能的设计中,相位控制单元可以包括触发器和采样控制单元,触发器的第一输入端用于接收待测信号,触发器的第二输入端连接相位调节单元的输出端,触发器的输出端连接采样控制单元的输入端,采样控制单元的输出端连接相位调节单元的输入端。其中,触发器可以使用相位调节单元输出的每个第二时钟信号对待测信号进行采样,得到每个第二时钟信号对应的输出信号,而采样控制单元可以根据预设规则和n个第二时钟信号对应的输出信号,向相位调节单元发送第一相位调节指示。在该设计中,触发器可以只在时钟边沿时才进行采样,在非时钟边沿时不进行采样,因此,通过使用触发器来采样待测信号,不仅有助于降低电路毛刺的发生概率,还能降低采样功耗。
10.一种可能的设计中,触发器包含d触发器的情况下,触发器的输出端可以包含d触发器的输出端q和/或输出端例如包含输出端q但不包含输出端或者包含输出端但不包含输出端q,或者同时包含输出端q和输出端如此,时钟控制单元可以利用d触发器在第二时钟信号的时钟上升沿时采样待测信号,获得稳定的输出信号。
11.一种可能的设计中,预设规则可以与采样正确的采样结果相关,该情况下,采样控制单元可以包括采样单元和测评控制单元,采样单元的输入端连接触发器的输出端,采样单元的输出端连接测评控制单元的输入端,测评控制单元的输出端连接相位调节单元的输入端。其中,采样单元可以采集触发器在每个第二时钟信号下通过m次采样待测信号所得到的m个输出信号,而测评控制单元可以基于预设规则,根据基准信号和来自采样单元的每个第二时钟信号对应的m个输出信号,向相位调节单元发送第一相位调节指示。其中,m为大于或等于2的正整数,基准信号用于指示采样正确的输出信号。如此,通过使用采样单元执行采样操作,使用测评控制单元执行评测操作及相位调节的操作,能将采样操作和采样之后的测评及相位调节操作相解耦,有助于在降低各个单元工作压力的同时,减轻执行测评操作和相位调节操作对采样操作所造成的影响。
12.一种可能的设计中,测评控制单元还可以向采样单元发送使能信号,该使能信号用于指示采样单元在指示消息有效时段内采集触发器的输出信号。其中,指示消息有效时段可以用于指示采样单元接收到使能信号的一段时间,如此,测评控制单元可以在待测信号每次来临之前,向采样单元发送一次使能信号,而采样单元每接收到一个使能信号后,即可使能其采样能力,也即是在一段时间内开启对触发器的输出信号的采样操作。其中,具体的采样时长可以是预先设定或者配置在采样单元内的,或者,在使能信号具有携带信息的能力时,也可以是测评控制单元携带在使能信号中通知给采样单元的,具体不作限定。通过该设计,采样单元采样输出信号的操作可以由测评控制单元进行统一监管和控制,有助于提高测评控制单元对整体时钟调节流程管理的灵活性。
13.在一种可能的设计中,n个第二时钟信号可以是通过n-1次相位调节得到的,在任一次相位调节中:测评控制单元可以在确定采样单元获得当前第二时钟信号对应的m个输出信号后,向相位调节单元发送第二相位调节指示,而相位调节单元可以根据第二相位调节指示,对来自时钟产生单元的第一时钟信号进行相位调节,获得下一个第二时钟信号,其
中,下一个第二时钟信号的相位为n个相位中未被调节过的一个相位。通过该设计,相位调节单元获得n个第二时钟信号的操作还可以由测评控制单元进行统一监管和控制,进一步提高测评控制单元对整体时钟调节流程管理的灵活性。
14.一种可能的设计中,按照相位由大到小或相位由小到大的顺序,n个相位中的任意相邻的两个相位可以具有同一相位间隔,其中,该相位间隔可以是预先设定或者配置的固定值,也可以是支持用户根据实际场景修改的可变值。如此,通过使用相同的相位间隔来设置n个第二时钟信号,有助于获得相位分布比较均匀的采样结果,进而简化确定目标相位的复杂程度。
15.一种可能的设计中,预设规则用于指示目标相位是根据采样指标值不小于指标阈值的连续相邻相位所构成的相位区间得到的,其中,任一相位的采样指标值和相位对应的m个输出信号中的与基准信号相同的输出信号的数量成正相关,且相邻相位是指按照相位由大到小或相位由小到大的顺序n个相位中的相邻的相位。如此,由于相位区间是使用满足采样指标要求的相位构建得到的,因此相位区间可以认为是采样指标比较稳定的一个区间,在该区间内选择目标相位,即使环境发生变化导致相位发生微小的偏移,只要不超出相位区间的范围,也还是能保证具有一定的采样效果。
16.一种可能的设计中,目标相位可以为如下内容中的一项:相位区间内包含的各个相位的中心相位;相位区域的重心点对应的相位,其中,相位区域是根据相位区间内包含的各个相位和位于相位区间两侧的至少两个对应相位得到的;相位区间两侧的两个对应相位的中心相位。其中,位于相位区间两侧的两个对应相位具有同一或最相近的采样指标值。通过该设计,当采样环境变恶劣(例如温度上升)时,相位区间会先从边缘相位开始逐渐向内侵蚀,直至侵蚀到最中心的相位,而被侵蚀的相位的采样成功率则会降低,可知,相位区间的中心相位或重心相位属于相位区间中最为稳定的相位点。如此,通过将相位区间的中心相位或重心相位作为目标相位,能使基于目标相位所获得的第三时钟信号具有最佳的环境应对能力,即使环境发生轻微的变化,也可以不调节第三时钟信号,从而有助于提高使用第三时钟信号采样待测信号的稳定性。
17.一种可能的设计中,当存在多个相位区间时,目标相位可以是根据多个相位区间中的包含的相位范围最大的相位区间确定的。如此,由于相位范围最大的相位区间属于稳定性最好的相位区域,因此,基于稳定性最好的相位区域选择目标相位,即使实际操作中目标相位发生些微偏移,也只是偏移到左侧或右侧临近的相位,而相位范围最大的相位区间的左侧或右侧临近的相位也能具有较好的采样成功率,也即是,基于偏移后的相位也能尽量保证具有较好的采样准确性。
18.一种可能的设计中,n个相位构成的相位区间的相位范围不小于第一时钟信号的一个时钟周期的相位范围。如此,通过使n个相位涵盖第一时钟信号的两个时钟周期,使得采样结果中能同时包含两个重复时钟周期内的采样结果,这不仅能避免采用一个时钟周期确定目标相位所存在的偶然问题,还能考虑到两个时钟周期之间的临界相位,有助于更为准确地选择目标相位。
19.一种可能的设计中,相位调节单元可以为锁相环,或者包括n条延迟链路,且n条延迟链路的任意两条延迟链路上包含数量不同的延迟单元。
20.一种可能的设计中,第三时钟信号可以用于如下操作中的一项或多项:用于激光
雷达的可编程逻辑电路采样激光雷达的接收模组发送的目标回波信号;用于激光雷达的可编程逻辑电路采样激光雷达的中央处理单元发送的驾驶控制命令;用于激光雷达的扫描机构采样激光雷达的可编程逻辑电路发送的扫描控制信号;用于激光雷达的发射模组采样激光雷达的可编程逻辑电路发送的发射控制信号;用于激光雷达的中央处理单元采样激光雷达的可编程逻辑电路发送的探测结果等。
21.一种可能的设计中,待测信号可以包括如下内容中的一项或多项:激光雷达的接收模组发送的目标回波信号;激光雷达的中央处理单元发送的驾驶控制命令;激光雷达的可编程逻辑电路发送的扫描控制信号;激光雷达的可编程逻辑电路发送的发射控制信号;激光雷达的可编程逻辑电路发送的探测结果等。
22.第二方面,本技术提供一种激光雷达,包括位于不同时钟域的第一电路和第二电路,第二电路中包括如上述第一方面中任一项设计的时钟调节装置。其中,第一电路用于向第二电路发送待测信号,第二电路用于使用经时钟调节装置调节后所获得的第三时钟信号采样待测信号。
23.在一种可能的设计中,激光雷达包括位于不同时钟域的中央处理单元、可编程逻辑电路、发射模组、接收模组和扫描机构的情况下,第一电路、第二电路和待测信号可以为如下组合中的一种或多种:组合一,第一电路为可编程逻辑电路,第二电路为发射模组,待测信号包括发射控制信号;组合二,第一电路为接收模组,第二电路为可编程逻辑电路,待测信号包括激光雷达的目标回波信号;组合三,第一电路为中央处理单元,第二电路为可编程逻辑电路,待测信号包括驾驶控制命令;组合四,第一电路为可编程逻辑电路,第二电路为扫描机构,待测信号包括扫描控制命令;组合五,第一电路为可编程逻辑电路,第二电路为中央处理单元,待测信号包括探测结果,所述探测结果是根据发射的激光信号和目标回波信号得到的。
24.第三方面,本技术提供一种终端设备,包括上述第二方面所述的激光雷达。
25.示例性的,一些终端设备的举例包括但不限于:智能家居设备(诸如电视、扫地机器人、智能台灯、音响系统、智能照明系统、电器控制系统、家庭背景音乐、家庭影院系统、对讲系统、视频监控等)、智能运输设备(诸如汽车、轮船、无人机、火车、货车、卡车等)、智能制造设备(诸如机器人、工业设备、智能物流、智能工厂等)、智能终端(手机、计算机、平板电脑、掌上电脑、台式机、耳机、音响、穿戴设备、车载设备、虚拟现实设备、增强现实设备等)。
26.上述第二方面和第三方面的有益效果,具体请参照上述第一方面中相应设计可以达到的技术效果,这里不再重复赘述。
附图说明
27.图1示例性示出本技术实施例提供的一种激光雷达的应用场景示意图;
28.图2示例性示出本技术实施例提供的一种基于激光雷达的驾驶系统的架构示意图;
29.图3示例性示出本技术实施例提供的一种可能的异步信号采样电路图;
30.图4示例性示出本技术实施例提供的一种采样结果示意图;
31.图5示例性示出本技术实施例提供的一种时钟调节装置的结构示意图;
32.图6示例性示出本技术实施例提供的一种相位调节单元的结构示意图;
system,ins)400中的一项或多项,诸如同时包括上位机200、gps300和ins400。其中,上位机200是指能直接发出操控命令的计算机,在车联网领域中,具体可以是车载中控机。该车载中控机通常还连接显示屏,显示屏可用于显示车辆周边的环境图像,诸如由激光雷达100联合gps300、ins400以及其它的传感器等构建而成的环境图像。当显示屏为触控屏时,该显示屏还可以接收用户通过触摸操作输入的驾驶指令或其它指令。gps300是指由覆盖全球的多颗卫星所组成的卫星系统,可在任一时刻采集车辆在地球上的绝对位置,如车辆所在位置的经纬度及高度等,以便引导车辆沿着驾驶路线准时到达目的地。ins400简称为惯导,是一种不依赖于外部信息也不向外部辐射能量的自主式导航系统,该系统以牛顿力学定律为基础,通过陀螺仪等惯性传感器测量车辆在惯性参考系中的加速度,并对测量得到的加速度进行时间上的积分,进而将其积分变换到导航坐标系中,得到车辆在导航坐标系中的速度、偏航角和位置等信息。其中,ins400可适用于包含空中、地面或水下等在内的多种环境,且还能获得较好的位置精度。
39.继续参照图2所示,一种可能的实现方式中,激光雷达100可以包括中央处理单元(central processing unit,cpu)110、可编程逻辑电路120、扫描机构130、发射模组140和接收模组150。其中,可编程逻辑电路120主要用于处理对实时性要求比较高的任务,例如用于完成和扫描机构130、发射模组140和接收模组150之间的通信交互。而cpu110主要用于处理除可编程逻辑电路120所处理的任务以外的任务,包括对实时性要求不高的任务,以及一些比较复杂的任务。扫描机构130可以承载在图1的机械旋转部件内,用于改变机械旋转部件的旋转方向以改变环境扫描角度,而发射模组140可以承载在图1的发射镜内,用于透过发射镜以发出激光信号。发射模组140和接收模组150可以是同轴的,也可以是异轴的,可以是一发对一收的,也可以是一发对多收、或多发对一收、或多发对多收的,具体不作限定。此外,激光雷达100中的各个部件之间、cpu110和上位机200之间、可编程逻辑电路120和gps300之间、以及可编程逻辑电路120和ins400之间均可通过控制器局域网(controller area network,can)总线进行连接,以实现相互之间的消息通信。
40.一种可能的驾驶场景中,上位机200可以接收用户的驾驶指令并发送给cpu110,cpu110根据驾驶指令生成对应的驾驶控制命令并发送给可编程逻辑电路120,可编程逻辑电路120根据驾驶控制命令确定周边环境的扫描方式,按照该扫描方式生成扫描控制信号并发送给扫描机构130,该扫描控制信号用于指示扫描机构130控制内部的角度传感器按照所指示的扫描方式进行扫描。其中,扫描方式包括但不限于:扫描角度、扫描维度(一维扫描、二维扫描或三维扫描等)或扫描周期等。另外,可编程逻辑电路120还可以根据驾驶控制命令决策出激光信号的发射方式,按照该发射方式生成发射控制信号并发送给发射模组140,发射方式包括但不限于:发射时段、发射周期或发射强度等。进一步的,发射模组140按照发射控制信号所指示的发射方式发出激光信号,激光信号通过扫描机构130扫描到环境中的目标物体后,会被目标物体所反射,而反射回来的目标回波信号进而可被接收模组150接收,由接收模组150发送给可编程逻辑电路120。可编程逻辑电路120还可以通过比较接收到的目标回波信号和所发射的激光信号获得探测结果(例如包括接收和发射的时间差、以及接收和发送的信号强度差等),进而可将探测结果发送给cpu110,由cpu110根据探测结果获得目标物体的相关信息,诸如距离、方位、高度、速度、姿态甚至形状等。此外,在采用二维或三维扫描时,cpu110还可以根据探测结果构建点云数据,并利用车载摄像头或其它传感
器所感知的环境信息对点云数据进行校准,根据校准后的点云数据构建驾驶图像,将驾驶图像发送给上位机200,以通过上位机200显示给驾驶员,有效提高驾驶员的驾驶体验。需要指出的是,在另一些驾驶场景中,可编程逻辑电路120也可以直接将接收到的目标回波信号发送给cpu110,由cpu110完成比较目标回波信号和激光信号的操作,减轻可编程逻辑电路120的工作压力。
41.进一步示例性的,继续参照图2所示,激光雷达100中可能存在至少两个部件位于不同的时钟域,例如cpu110位于时钟域1,可编程逻辑电路120位于时钟域2,扫描机构130位于时钟域3,发射模组140位于时钟域4,而接收模组150位于时钟域5。另一些场景中,发射模组140和接收模组150也可以位于同一时钟域。该情况下,在上述驾驶过程中,由cpu110发送给可编程逻辑电路120的驾驶控制命令,由可编程逻辑电路120发送给扫描机构130的扫描控制信号,由可编程逻辑电路120发送给发射模组140的发射控制信号,由接收模组150发送给可编程逻辑电路120的目标回波信号,以及由可编程逻辑电路120发送给cpu110的探测结果等,都属于跨时钟域传输的信号,简称为异步信号。然而,由于激光雷达100的探测原理要求对接收到的目标回波信号和所发射的激光信号之间的时间差进行测量,而光速达到3
×
108m/s,因此,激光雷达100的时间测量精度至少需要达到ns级别甚至ps级别。基于如此高的时间精度测量要求,只有接收异步信号的时钟域也能对跨时钟域的异步信号进行高时间精度的解析和判定,才能及时且准确地实现上述驾驶功能。
42.然而,以位于时钟域2中的可编程逻辑电路120向位于时钟域4中的发射模组140发送发射控制信号(属于一种异步信号)为例,图3示例性示出本技术实施例提供的一种可能的异步信号采样电路图,如图3所示,该示例中,发射模组140中包含d触发器(也可以为其它类型的触发器,例如rs触发器、jk触发器或t触发器等,具体不作限定),d触发器包含两个输入端,其中一个输入端称为时钟输入端(即图3中包含三角型标记的端口),用于接收时钟域4自己产生的时钟信号clk,另一个输入端称为数据输入端,用于接收时钟域2中的可编程逻辑电路120发送的发射控制信号,d触发器可以使用时钟输入端接收到的时钟信号clk对数据输入端接收到的发射控制信号进行采样。在一些实施例中,继续参照图3所示,d触发器还可以包含两个输出端,即输出端q和输出端输出端q和输出端可以输出d触发器采样得到的输出信号,该输出信号进而会输入至发射模组140的后续电路中,以驱动后续电路中的激光管发出激光信号。其中,输出端q和输出端的输出信号是相反的,例如当输出端q输出电平1时,输出端输出电平0,或者,当输出端q输出电平0时,输出端输出电平1。在另一些实施例中,d触发器也可以包含输出端q但不包含输出端或者,d触发器也可以包含输出端但不包含输出端q,或者,虽然d触发器同时包含输出端q和输出端但输出端q和输出端中可以只存在一个输出端工作,另一个输出端不工作。
43.假设d触发器中的输出端q和输出端都工作,则表1示例性示出一种d触发器的输入输出关系表,如表1所示,当时钟信号clk处于时钟上升沿时,如果发射控制信号为电平0,则输出端q会输出电平0,而输出端会输出电平1。反之,当时钟信号clk处于时钟上升沿时,如果发射控制信号为电平1,则输出端q会输出电平1,而输出端会输出电平0。当时钟信号clk处于非时钟上升沿(包括:时钟下降沿、0电平、1电平、或者0电平和1电平之间的任一电
平)时,无论发射控制信号是何种电平,输出端q和输出端都维持上一时段所输出的电平。
44.表1:d触发器的输入输出关系表
[0045][0046]
进一步示例性的,时钟信号clk是基于时钟域2中的初始时钟信号clk0得到的,例如可以就是初始时钟信号clk0,也可以是对初始时钟信号clk0进行相位调节后的一个时钟信号,但无论时钟信号clk的相位如何变化,时钟信号clk的时钟周期与初始时钟信号clk0的时钟周期始终保持一致,或者也可以说,时钟信号clk的时钟频率与初始时钟信号clk0的时钟频率保持一致,时钟信号clk和初始时钟信号clk0是同频同相或者同频不同相的时钟信号。基于此,图4示例性示出本技术实施例提供的一种不同相位的时钟信号对发射控制信号的采样结果示意图,该示例中,初始时钟信号clk0是一个按照125mhz的频率周期变化的脉冲信号。其中:
[0047]
图4中(a)示出的是直接将初始时钟信号clk0施加在d触发器的时钟输入端而得到对发射控制信号的采样结果示意图,如图4中(a)所示,在发射控制信号的变化时段内,当d触发器检测到时钟信号clk0的时钟上升沿到来时,发射控制信号的电平为电平1,如此,d触发器采样发射控制信号后,会在输出端q输出电平1。之后,当d触发器检测到时钟信号clk0的时钟上升沿再一次到来时,发射控制信号的电平为电平0,如此,d触发器采样发射控制信号后,会在输出端q输出电平0。由此可知,图4中(a)所使用的时钟信号clk0能100%准确地采样到发射控制信号。
[0048]
图4中(b)示出的是将初始信号clk0的相位延迟d0后,将相移后的时钟信号clk=clk0+d0施加在d触发器的时钟输入端而得到的对发射控制信号的采样结果示意图,如图4中(b)所示,在发射控制信号的变化时段内,d触发器并未检测到时钟信号clk的时钟上升沿,导致d触发器的输出端q输出电平0。由此可知,图4中(b)所使用的时钟信号clk0+d0无法采样到发射控制信号。
[0049]
图4中(c)示出的是将初始信号clk0的相位延迟d1后,将相移后的时钟信号clk=clk0+d1施加在d触发器的时钟输入端而得到的对发射控制信号的采样结果示意图,如图4中(c)所示,在发射控制信号的变化时段内,当d触发器检测到时钟信号clk的时钟上升沿到来时,发射控制信号的电平是位于电平0和电平1之间的一个电平,该情况下,d触发器采样发射控制信号后,可能会在输出端q输出电平0(对应的采样结果参见图4中(c)所示意的单节点线),也可能会在输出端q输出电平1(对应的采样结果参见图4中(c)所示意的双节点线)。也即是说,d触发器输出电平0和输出电平1的概率均为50%。由此可知,图4中(c)所使用的时钟信号clk0+d1成功采样到发射控制信号的准确率为50%。
[0050]
图4中(d)示出的是将初始信号clk0的相位延迟d2后,将相移后的时钟信号clk=clk0+d2施加在d触发器的时钟输入端而得到的对发射控制信号的采样结果示意图,如图4中(d)所示,在发射控制信号的变化时段内,当d触发器检测到时钟信号clk的时钟上升沿到来时,发射控制信号的电平为电平1,如此,d触发器采样发射控制信号后,会在输出端q输出电
平1。由此可知,图4中(d)所使用的时钟信号clk0+d2也能100%准确地采样到发射控制信号。
[0051]
基于图4中(a)至图4中(d)所示意的采样过程可知,异步信号的跳变边沿(是指异步信号的电平开始跳变的时刻,例如发射控制信号从电平0向非电平0转变的时刻,或者发射控制信号从非电平0向电平0转变的时刻)并非理想的陡峭边沿,而是具有一定坡度的。当d触发器的时钟信号clk的时钟上升沿与异步信号的跳变边沿的时间间隔小于一定值时,该时间间隔不足以使d触发器建立时间或保持时间要求,导致d触发器对异步信号的电平判断出现概率性的错误。且,当时钟信号clk的时钟上升沿与异步信号的跳变边沿的时间间隔越小时,电平判断出现错误的概率也就越大,这种现象称为跨时钟域传输异步信号的亚稳态现象。当d触发器处于亚稳态时,d触发器既无法预测正确的输出电平,也无法预测何时才能稳定在某个正确的输出电平上,导致d触发器只能随机或者按照某种规则输出一种或多种电平,例如稳定地输出处于电平0和电平1之间的一个中间电平,或者振荡输出(即输出电平在电平0和电平1之间频繁切换),而这种无用的输出电平会沿着信号通道上的各个电路级联式地传播下去,导致电路的后续处理出现问题,进而影响到整个电路系统的稳定性。
[0052]
有鉴于此,本技术提供一种时钟调节装置,该时钟调节装置可以将时钟域中用于采样待测信号的时钟信号的相位调节为采样结果较好的目标相位,以提高时钟域采样待测信号的准确性。其中,待测信号可以是异步信号,也可以是同步信号。当是异步信号,且应用于激光雷达时,具体可以包括如下信号中的一项或多项:驾驶控制命令、扫描控制信号、发射控制信号、目标回波信号、探测结果等,具体不作限定。
[0053]
需要说明的是,本技术中的时钟调节装置可以应用于上述激光雷达,也可以应用于除上述激光雷达以外的其它装置、器件或芯片,例如应用于除上述激光雷达之外的其它具有信号处理功能的智能终端,或设置于其它智能终端的部件中,该部件包括但不限于控制器、芯片或摄像头等其它传感器、以及其它部件等。或者,本技术中的时钟调节装置可以应用于上述驾驶系统,也可以应用于除上述驾驶系统以外的其它成像系统,例如建筑物三维建模系统、地形测绘系统或交会对接系统等。且,随着系统架构的演变和新场景的出现,本技术提供的时钟调节装置对类似的技术问题,同样适用,本技术对此不作具体限定。
[0054]
下面将结合具体的实施例介绍本技术中的时钟调节装置的具体结构,显然,所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例,而不是全部的实施例。
[0055]
需要指出的是,本技术实施例中的术语“系统”和“网络”可被互换使用。“至少一个”是指一个或者多个,“多个”是指两个或两个以上。“和/或”,描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,a和/或b,可以表示:单独存在a,同时存在a和b,单独存在b的情况,其中a,b可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项(个)”或其类似表达,是指的这些项中的任意组合,包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如,a,b,或c中的至少一项(个),可以表示:a,b,c,a-b,a-c,b-c,或a-b-c,其中a,b,c可以是单个,也可以是多个。
[0056]
以及,本技术实施例中“连接”可以理解为电连接,两个电学元件连接可以是两个电学元件之间的直接或间接连接。例如,a与b连接,既可以是a与b直接连接,也可以是a与b之间通过一个或多个其它电学元件间接连接,例如a与b连接,也可以是a与c直接连接,c与b直接连接,a与b之间通过c实现了连接。在一些场景下,“连接”也可以理解为耦合,如两个电感之间的电磁耦合。总之,a与b之间连接,可以使a与b之间能够传输电能。
[0057]
另外,本技术实施例中的端口名称只是一种示例性的表述,在其它示例中,也可以具有其它的端口名称,例如输入端、输出端或控制端也可以统称为通信端,本技术对此不作限定。且,在本技术实施例中,一个端口和另一个端口对应,可以是指这两个端口为同一端口,也可以是指这两个端口为不同端口但通过线路连通,本技术对此也不作限定。
[0058]
以及,除非有特别说明,本技术实施例提及“第一”、“第二”等序数词是用于对多个对象进行区分,不用于限定多个对象的优先级或者重要程度。例如,第一相位调节指令是为了确定目标相位而发送给相位调节单元的指令,而第二相位调节指令则是在确定出目标相位后为了使用目标相位而发送的指令,这两种相位调节指令只是为了区分不同时段和不同需求下所发送的不同的相位调节指令,而并不是表示这两个相位调节指令的优先级或者重要程度等的不同。
[0059]
图5示例性示出本技术实施例提供的一种时钟调节装置的结构示意图,如图5所示,该时钟调节装置500包括时钟产生单元510、相位调节单元520和相位控制单元530。其中,时钟产生单元510的输出端连接相位调节单元520的第一输入端(a1),相位调节单元520的输出端(a3)连接相位控制单元530的第一输入端(b1),相位控制单元530的第二输入端(b2)用于接收待测信号s(例如其它时钟域发送的异步信号),相位控制单元530的输出端(b3)连接相位调节单元520的第二输入端(a2)。在实施中,时钟产生单元510用于产生第一时钟信号(clk0),第一时钟信号clk0通过时钟产生单元510的输出端输出至相位调节单元520后,由相位调节单元520对接收到的第一时钟信号clk0进行相位调节,得到n个第二时钟信号(clk1、clk2、
……
、clkn),且n个第二时钟信号clk1~clkn与n个相位对应,n为大于或等于2的正整数。进一步的,n个第二时钟信号clk1~clkn通过相位调节单元520的输出端a3输出至相位控制单元530,相位控制单元530使用n个第二时钟信号对输入端b2输入的待测信号s进行采样,获得n个第二时钟信号对待测信号s的采样结果,进而根据该采样结果和预设规则,向相位调节单元520发送第一相位调节指示,第一相位调节指示用于指示目标相位。相位调节单元520在接收到第一相位调节指示后,按照第一相位调节指示对来自时钟产生单元510的第一时钟信号clk0进行相位调节,获得第三时钟信号,第三时钟信号的相位为目标相位,且该第三时钟信号后续用于采样待测信号s。
[0060]
一种可能的实现方式中,继续参照图3所示,以时钟调节装置500设置在时钟域4中的发射模组140为例,激光雷达100中可以预先设定或者配置如下内容:时钟域2中的可编程逻辑电路120在开机之后,主动按照预先设定或者配置的周期向未来会存在业务交互的时钟域4中的发射模组140发送发射控制信号(待测信号),时钟域4中的发射模组140在开机后,可以根据时钟域4的初始时钟信号(即第一时钟信号)获得相位各不相同的n个第二时钟信号,并使用n个第二时钟信号对时钟域2中的可编程逻辑电路120发送的发射控制信号进行采样,获得n个第二时钟信号各自对应的采样结果,之后,按照预设规则和n个第二时钟信号对应的采样结果,从n个第二时钟信号中获得目标第二时钟信号,进而基于目标第二时钟信号对应的目标相位对时钟域4产生的初始时钟信号进行相位调节,获得具有目标相位的第三时钟信号,并后续使用该第三时钟信号在真实扫描过程中采样时钟域2中的可编程逻辑电路120发送的真实的发射控制信号。其中,发射模组140在开机后发送的发射控制信号可以是预先设定或者配置在发射模组140中的,且还可以根据真实扫描过程中将出现的真实的发射控制信号进行设置,以便使基于开机后所使用的发射控制信号确定出的目标相位
也能同样适用于真实的发射控制信号。
[0061]
需要说明的是,上述时钟调节装置500尤其适用于具有固定待测信号的场合,例如激光雷达的校准场合。在校准场合中,激光雷达100中的可编程逻辑电路120会重复向发射模组140发送某一种固定已知的发射控制信号,以驱动发射模组140按照该固定已知的发射控制信号向固定的目标物体发出激光信号,且,可编程逻辑电路120还会接收接收模组150针对于该发射控制信号所采集到的目标回波信号,然后上报给cpu110,以便cpu110参照目标回波信号完成对激光雷达100中的各个器件的校准。该场景下,由于发射控制信号是固定已知的,目标物体是固定已知的,因此目标回波信号也是固定已知的。基于此,在实施中,不仅可以预先将该固定已知的发射控制信号设定或者配置在发射模组140中,以便发射模组140在开机后使用该发射控制信号完成对时钟域4的相位调节功能,还可以预先将该固定已知的目标回波信号设定或者配置在可编程逻辑电路120中,以便可编程逻辑电路120在开机后也可以使用该目标回波信号完成对时钟域2的相位调节功能。
[0062]
进一步的,仍以待测信号包括发射控制信号为例,考虑到真实的发射控制信号还可能会在时钟域2和时钟域4的业务交互过程中发生变化,因此,发射模组140中设置的时钟调节装置500在获得第三时钟信号后,还可以每隔一段时间,即重新使用n个第二时钟信号对真实的发射控制信号进行一轮上述采样操作,并按照预设规则和重新采样得到的n个第二时钟信号对应的采样结果,重新确定目标相位。当重新确定的目标相位和当前使用的目标相位(可能是开机时确定的目标相位,也可能是之前的某段时间内确定的目标相位)的相位差不大时,意味着真实的发射控制信号虽然发生变化但变化比较轻微,即使仍然使用当前的目标相位也仍能获得较好的采样结果。该情况下,时钟调节装置500可以不更新目标相位,也即是仍然使用第三时钟信号继续采样后续的发射控制信号,以便在采集结果满足预设规则的情况下,尽量节省不必要的相位调节操作,节省处理资源。当重新确定的目标相位和当前使用的目标相位的相位差较大时,意味着真实的发射控制信号发生了比较剧烈的变化,如果仍然使用当前的目标相位,可能无法获得较好的采样结果,不利于准确实施后续的控制操作。该情况下,时钟调节装置500可以更新目标相位,也即是重新对时钟域4产生的初始时钟信号进行相位调节,获得相位为重新确定的目标相位的新的第三时钟信号,并使用新的第三时钟信号采样后续的发射控制信号,以便在发射控制信号变化较大时,重新调节为适应变化后的发射控制信号的第三时钟信号,尽可能地保持异步采样的准确性和稳定性。
[0063]
需要说明的是,上述重新采样的操作可以是每间隔一个预先设定或者配置的周期时长即执行一次,也可以是由时钟域2和时钟域4之间按照某种约定执行的。例如,一种可能的示例中,为了避免重新采样对真实的采样过程造成影响,还可以是时钟域2中的可编程逻辑电路120在不真实发送发射控制信号的时段内,按照预先设定或者配置的周期,向时钟域4中的时钟调节装置500发送最近一次发送的历史发射控制信号,或者发送基于最近几次发送的历史发射控制信号预测出的未来将发送的发射控制信号。如此,通过在不真实发送发射控制信号的时段内,参照价值较大的历史发射控制信号进行重新采样,不仅能降低相位调节对真实采样操作的影响,还能使重新确定的目标相位尽可能地匹配未来的发射控制信号,兼顾真实采样的准确性和重新调节的灵活性。
[0064]
基于上述内容可知,采用如图5所示意的时钟调节装置,通过在正式采样待测信号
之前,先使用各个相位的时钟信号预采样待测信号,有助于获得各个相位中的采样结果较好的目标相位,而使用采样结果较好的目标相位,进而也能提高正式采样待测信号的采样准确性和采样稳定性。进一步的,当待测信号为异步信号时,该设计还能使接收异步信号的时钟域具有灵活调节时钟相位的能力,且调节后的时钟相位还可始终保持与接收到的异步信号相匹配,有效提高跨时钟域传输异步信号的采样准确性,降低跨时钟域传输异步信号所存在的亚稳态风险,以及提高整个电路系统的稳定性。且,当时钟调节装置应用于激光雷达的一个或多个时钟域中时,还能使该一个或多个时钟域及时且准确地采集其它时钟域所发送的异步信号,进而有助于激光雷达准确采集驾驶过程中的环境信息,有效提高驾驶的准确性和安全性。
[0065]
本技术实施例中,相位调节单元520可以是具有相位调节功能的任一装置或器件,例如:
[0066]
一种可能的实现方式中,图6示例性示出本技术实施例提供的一种相位调节单元的结构示意图,如图6所示,该实现方式中,相位调节单元520中可以包含n条延迟链路l1、l2、l3、
……
、l
n-1
、ln,n条延迟链路l1~ln的每条延迟链路上可以包含一个开关组件,且任意两条延迟链路上还可以包含不同数量的延迟单元(即图6所示意的三角形器件),每个延迟单元能将输入时钟信号的相位延迟预设时长(预设时长也可以称为预设相位)后输出。例如,延迟链路l1上包含开关组件k1,且不包含延迟单元,如此,当相位调节单元520导通延迟链路l1上的开关组件k1时,第一时钟信号clk0可以直接沿着延迟链路l1传输至相位控制单元530,从而延迟链路l1输出的第二时钟信号clk1的相位和第一时钟信号clk0的相位相同;延迟链路l2上包含开关组件k2和1个延迟单元,如此,当相位调节单元520导通延迟链路l2上的开关组件k2时,第一时钟信号clk0在沿着延迟链路l2传输的过程中,会先经由1个延迟单元延迟预设时长后再传输至相位控制单元530,从而延迟链路l2输出的第二时钟信号clk2的相位相比于第一时钟信号clk0的相位延迟了预设时长;
……
;延迟链路ln上包含开关组件k
n-1
和n-1个延迟单元,如此,当相位调节单元520导通延迟链路ln上的开关组件kn时,第一时钟信号clk0在沿着延迟链路l
n-1
传输的过程中,会先经由n-1个延迟单元延迟n-1倍的预设时长后再传输至相位控制单元530,从而延迟链路ln输出的第二时钟信号clk
n-1
的相位相比于第一时钟信号clk0的相位延迟了n-1倍的预设时长。
[0067]
进一步地,当相位调节单元520采用图6所示意的结构时,相位调节单元520在接收到时钟产生单元510发送的第一时钟信号clk0后,可以遍历n条延迟链路,在遍历每条延迟链路时:控制该条延迟链路上的开关组件导通,且控制除该条延迟链路以外的n-1条延迟链路断开,以便相位控制单元530能使用该条延迟链路所对应的第二时钟信号采样待测信号,获得该条延迟链路所对应的第二时钟信号的采样结果,之后,在确定相位控制单元530采样完该条延迟链路所对应的第二时钟信号后,相位调节单元520可以再开始遍历剩下的延迟链路中未被遍历过的一条延迟链路。进一步的,当n条延迟链路都遍历完成后,相位控制单元530可以基于预设规则和n条延迟链路各自对应的第二时钟信号的采样结果,确定出采样结果较好的目标延迟链路,并向相位调节单元520发送能指示该条目标延迟链路的第一相位调节指示,由相位调节单元520根据第一相位调节指示导通该条目标延迟链路上的开关组件,并断开除该条目标延迟链路以外的其它n-1条延迟链路上的开关组件,以便后续使用采样结果较好的目标延迟链路对待测信号进行采样。
[0068]
另一种可能的实现方式中,图7示例性示出本技术实施例提供的另一种相位调节单元的结构示意图,该示例中,相位调节单元520可以是锁相环,锁相环是一种利用相位同步产生的电压来调谐压控振荡器以产生目标频率的负反馈控制系统,其利用外部输入的参考信号控制环路内部振荡信号的频率和相位,实现输出信号频率对输入信号频率的自动跟踪。如图7所示,该相位调节单元520可以包括鉴相器521、低通滤波器522、压控振荡器523、相移器524和1/t计数器525,t为正整数。其中,鉴相器521的一个输入端对应相位调节单元520的第一输入端a1,鉴相器521的输出端连接低通滤波器522的输入端,低通滤波器522的输出端连接压控振荡器523的输入端,压控振荡器523的输出端连接相移器524的输入端,相移器524的输出端连接1/t计数器525的输入端,1/t计数器525的输出端分别连接鉴相器521的另一个输入端和相位调节单元520的输出端a3。其中,相移器524中预先配置有多个延迟单元,多个延迟单元中的任意两个延迟单元对应相同的延迟时长(例如1
°
),且每个延迟单元都可以具有失效或生效两种状态。当一个时钟信号输入至相移器524后,该时钟信号的相位会被其中生效的延迟单元所延迟,进而转化为相位不同于输入时钟信号的相位但频率仍为输入时钟信号的频率的另一时钟信号后输出。例如,假设相移器524中共配置有180个延迟单元,每个延迟单元的延迟时长都为1
°
,则:如果180个延迟单元都未生效,则输出时钟信号的相位和输入时钟信号的相位相同;如果180个延迟单元中存在60个延迟单元生效,则输出时钟信号的相位相比于输入时钟信号的相位延迟60
°
;如果180个延迟单元中存在100个延迟单元生效,则输出时钟信号的相位相比于输入时钟信号的相位延迟100
°

[0069]
在实施中,鉴相器521可以将接收到的第一时钟信号clk0发送给低通滤波器522,且还可以对两个输入端输入的第一时钟信号clk0的相位和1/t计数器525反馈回来的时钟信号的相位进行对比,获得相位差后发送给低通滤波器522。低通滤波器522可以滤除接收到的信号中的高频信号,将接收到的信号中的低频信号传输给压控振荡器523,该低频信号中包含第一时钟信号clk0和上述相位差。压控振荡器523可以根据上述相位差调节相位调节单元520所在的时钟域的工作电压,获得频率为第一时钟信号clk0的频率的t倍的第四时钟信号。压控振荡器523生成的第四时钟信号传输至相移器524后,经由相移器524中生效的延迟单元进行相位延迟后,获得相位不同于第一时钟信号clk0的相位、且频率为t倍的第一时钟信号clk0的频率的第五时钟信号后输出至1/t计数器525,进而第五时钟信号经由1/t计数器525降频为与第一时钟信号clk0的频率相同的第二时钟信号,该第二时钟信号一方面输出至相位控制单元530进行采样,另一方面反馈给鉴相器521,以通过循环执行上述相位反馈操作,实现对相位和频率的精准调节。关于这几个部件的具体实现,本技术对此不作具体介绍。
[0070]
进一步地,当相位调节单元520采用图7所示意的结构时,相位调节单元520在接收到时钟产生单元510发送的第一时钟信号clk0后,可以先设置相移器524中的全部延迟单元失效,以便相位控制单元530能使用第一时钟信号直接采样待测信号,获得第一时钟信号clk0对待测信号的采样结果。之后,相位调节单元520可以通过n-1次改变相移器524中生效的延迟单元的数量,获得相位不同于第一时钟信号clk0的相位的n-1个第二时钟信号。示例来说,假设相移器524中共有180个延迟单元,且每个延迟单元对应的延迟时间是1
°
,则当相位调节单元520采用步进方式调节相位时,如果每次步进的最小单位是1个延迟单元,则相位调节单元520共可以通过不改变以及通过180次改变生效的延迟单元的数量,获得相比于
第一时钟信号的相位分别移动0
°
、1
°
、2
°
、3
°

……
、178
°
、179
°
、180
°
的181个第二时钟信号,而相位控制单元530则可以获得这181个第二时钟信号对待测信号的采样结果。或者,如果每次步进的最小单位是2个延迟单元,则相位调节单元520共可以通过不改变以及通过90次改变生效的延迟单元的数量,获得相比于第一时钟信号的相位分别移动0
°
、2
°
、4
°
、6
°

……
、176
°
、178
°
、180
°
的91个第二时钟信号,而相位控制单元530则可以获得这91个第二时钟信号对待测信号的采样结果。
[0071]
需要说明的是,移相器524中包含的延迟单元的数量、以及每个延迟单元对应的延迟时间可以是预先设定或者配置的固定值,而每次步进的最小单位可以是预先设定或者配置的固定值,也可以是支持用户根据实际场景进行修改的可变值。例如,在当前场景对精度要求不高时,为节省计算复杂度,用户也可以设置每次步进的最小单元为10个延迟单元,该情况下,相位调节单元520共可以通过不改变以及通过18次改变生效的延迟单元的数量,获得相比于第一时钟信号的相位分别移动0
°
、10
°
、20
°
、30
°

……
、160
°
、170
°
、180
°
的19个第二时钟信号,而相位控制单元530则可以获得这19个第二时钟信号对待测信号的采样结果,相比于上述最小单元为1个延迟单元或2个延迟单元的方案来说,计算更为简单,相位调节的效率更高。
[0072]
需要指出的是,图6或图7所示意的相位调节单元520只是一种示例性的说明,在实际操作中,相位调节单元520还可以具有比图6或图7中示出的更多或者更少的部件,或者,还可以将图6或图7中的多个部件集成在一个物理单元上,或者分散在多个物理单元上,或者,还可以采用除图6或图7以外的其它具有相移功能的器件作为相位调节单元520等,本技术对此不作具体限定。
[0073]
一种可能的实现方式中,继续参照图5所示,相位控制单元530可以包括触发器531和采样控制单元532,触发器531的时钟输入端(例如,触发器531包含d触发器的情况下,时钟输入端是指图5中包含三角型标记的端口)对应相位控制单元530的第一输入端b1,触发器531的数据输入端(例如,触发器531包含d触发器的情况下,数据输入端是指图5中与三角形标记的端口位于同一侧的端口。实际场景中,触发器531的数据输入端与时钟输入端可以位于同一侧,也可以位于相对的两侧,或相邻的两侧等,具体不作限定)对应相位控制单元530的第二输入端b2,触发器531的输出端连接采样控制单元532的输入端,采样控制单元532的输出端对应相位控制单元530的输出端b3。在实施中,触发器531可以使用时钟输入端接收到的每个第二时钟信号对数据输入端输入的待测信号s进行采样,得到每个第二时钟信号对应的输出信号并通过其输出端输出,采样控制单元532可以获得触发器的输出端输出的每个第二时钟信号对应的输出信号,并根据预设规则和n个第二时钟信号对应的输出信号确定目标相位,进而将指示目标相位的第一相位调节指示发送给相位调节单元520。如此,该实现方式中,由于触发器可以只在时钟边沿时才进行采样,在非时钟边沿时不进行采样,因此,通过使用触发器来采样待测信号,不仅有助于降低电路毛刺(电路毛刺是指在采样时段内存在越过逻辑门限一次或一次以上的跳变)的发生概率,还能降低采样功耗。
[0074]
需要说明的是,当触发器531中包含d触发器时,触发器531的输出端可以包含d触发器的输出端q和/或输出端例如可以如图5中所示意的包含输出端q但不包含输出端或者也可以包含输出端但不包含输出端q,或者还可以同时包含输出端q和输出端另
外,触发器531中除了可以包含时钟输入端、数据输入端和输出端以外,还可以包含其它功能端口,诸如复位端口(clr)、置位端口pre、使能端口ena等中的一项或多项,具体不作限定。
[0075]
示例性地,在实现方式中,预设规则可以与采样正确的采样结果相关,例如,预设规则可以用于指示目标相位是输出信号正确的第二时钟信号对应的相位。该情况下,采样控制单元532在获得每个第二时钟信号对应的输出信号后,可以对比该输出信号和基准信号,如果输出信号和基准信号匹配,则说明该第二时钟信号采样正确,如果输出信号和基准信号不匹配,则说明该第二时钟信号采样错误。如此,在对比完n个第二时钟信号后,采样控制单元532可以从采样正确的第二时钟信号中选择目标第二时钟信号,并将目标第二时钟信号对应的相位作为目标相位。其中,基准信号可以是用于指示采样正确的输出信号的一个信号,该基准信号可以是预先设定或者配置在采样控制单元532中的固定信号,也可以是发送待测信号的时钟域在发送待测信号之前通知给采样控制单元532的,具体不作限定。其中,输出信号和基准信号匹配是指输出信号和待测信号对应的理论上要输出的信号相同。例如,当触发器531包含d触发器,且待测信号为电平1时,如果触发器531的输出端为d触发器的输出端q,则在时钟上升沿采样待测信号时d触发器的输出端q理论上要输出的信号为电平1,因此,当一个第二时钟信号对应的输出信号为电平1时,认为该第二时钟信号的输出信号和基准信号匹配,该第二时钟信号的输出信号正确,该第二时钟信号比较适用于采样待测信号s;当一个第二时钟信号对应的输出信号为电平0时,认为该第二时钟信号的输出信号和基准信号不匹配,该第二时钟信号的输出信号错误,该第二时钟信号不适合用于采样待测信号。
[0076]
进一步的示例性的,考虑到利用单次采样结果评判n个第二时钟信号可能会存在偶然性问题,因此,预设规则还可以用于指示目标相位为输出信号正确的数量不小于数量阈值的第二时钟信号对应的相位。该情况下,采样控制单元532还可以获得触发器531在每个第二时钟信号下通过m(m为大于或等于2的正整数)次采样待测信号s所得到的m个输出信号,并对比每个第二时钟信号对应的m个输出信号中与基准信号,从而确定出m个输出信号中与基准信号匹配的输出信号的数量。如果该数量不小于数量阈值,说明该第二时钟信号对待测信号s的采样准确性较高,该第二时钟信号比较适合采样待测信号s。如果该数量小于数量阈值,则说明该第二时钟信号对待测信号s的采样准确性较低,该第二时钟信号不适合采样待测信号s。如此,在对比完n个第二时钟信号后,采样控制单元532还可以从适合采样待测信号s的第二时钟信号中选择目标第二时钟信号,进而将该第二时钟信号对应的相位作为目标相位,以便使用多次采样都比较准确的目标相位提高采样待测信号的准确性。
[0077]
应理解,预设规则还可以是按照上述思想设置的其它规则,例如,预设规则还可以用于指示目标相位为采样成功率(采样成功率可以由输出信号正确的数量和m的比值来表征)不小于成功率阈值的第二时钟信号对应的相位,或者还可以用于指示目标相位为输出信号正确的数量不小于数量阈值的各个第二时钟信号对应的相位中的最稳定的相位,或者,用于指示目标相位为采样成功率不小于成功率阈值的各个第二时钟信号对应的相位中的最稳定的相位,或者用于指示目标相位为其它采样指标大于指标阈值的各个第二时钟信号对应的相位中最稳定的相位,其它采样指标与输出信号正确的数量成正相关。此外,上述内容只是以n个第二时钟信号对应同一采样次数m为例进行介绍,在其它实施方式中,n个第
二时钟信号还可以对应两个或两个以上的采样次数,该情况下,采样指标还可以设置为与输出信号正确的数量成正相关,且与采样次数成负相关。
[0078]
为了便于理解,下文中以采样指标是采样成功率为例进行介绍,其它采样指标可直接参照执行,本技术对此不再一一重复赘述。
[0079]
一种可能的实现方式中,继续参照图5所示,采样控制单元532可以包括采样单元5321和测评控制单元5322,采样单元5321的第一输入端(c1)连接触发器531的输出端,采样单元5321的输出端(c3)连接测评控制单元5322的输入端(d1),测评控制单元5322的第一输出端(d2)连接相位调节单元的第二输入端a2。在实施中,针对于n个第二时钟信号中的每个第二时钟信号,采样单元5321可以采集触发器531在该第二时钟信号下通过m次采样待测信号s所得到的m个输出信号,并通过采样单元5321的输出端将每个第二时钟信号对应的m个输出信号输出至测评控制单元5322,而测评控制单元5322在接收到每个第二时钟信号对应的m个输出信号后,可以从m个输出信号中获得与基准信号匹配的输出信号的数量,并根据该数量和总的输出信号的数量m确定该第二时钟信号对应的相位对待测信号s进行采样的采样成功率,之后根据n个第二时钟信号对应的采样成功率确定目标第二时钟信号,将目标第二时钟信号对应的相位作为目标相位,进而将指示目标相位的第一相位调节指示发送给相位调节单元。如此,通过使用采样单元执行采样操作,使用测评控制单元执行评测采样成功率及控制相位调节的操作,能将采样操作和采样之后的测评及相位调节操作相解耦,有助于在降低各个单元工作压力的同时,减轻执行测评操作和相位调节操作对采样操作所造成的影响,有效提高采样输出结果的准确性,进而提高测评和相位调节的准确性。
[0080]
示例性的,在上述实现方式中,采样单元5321采样触发器531在每个第二时钟信号下的m个输出信号的操作还可以由测评控制单元5322来控制。在实施中,继续参照图5所示,测评控制单元5322的第二输出端(d3)可以连接采样单元5321的第二输入端(c2),在采样单元5321采样触发器531在每个第二时钟信号下的m个输出信号之前,测评控制单元5322还可以通过第二输出端d3向采样单元5321发送使能信号,该使能信号用于指示采样单元5321在指示消息有效时段内采样触发器531的输出信号。其中,该使能信号可以是根据待测信号s的来临时段确定的,待测信号s的来临时段可以是预先设定或者配置在测评控制单元5322内的,也可以是生成待测信号s的时钟域在发送待测信号s之前通知给测评控制单元5322的,具体不作限定。指示消息有效时段用于指示采样单元在哪个时段内采样触发器531的输出信号,该时段可以有多种可能,例如,一种情况下,指示消息有效时段可以用于指示在接收到使能信号的一段时间,该情况下,测评控制单元5322可以在待测信号s的高电平每次来临之前,向采样单元5321发送一次使能信号,而采样单元5321每接收到一个使能信号后,即可使能其采样能力,以便在一段时间内开启对触发器531的输出信号的采样操作。其中,该段时间的时长可以是预先设定或者配置在采样单元5321内的,或者,在使能信号具有携带信息的能力时,也可以是测评控制单元5322携带在使能信号中通知给采样单元5321的,具体不作限定。另一种情况下,指示消息有效时段也可以用于指示初次采样时刻和采样时间间隔,该情况下,测评控制单元5322还可以在采样任一第二时钟信号对应的m个输出信号之前,向采样单元5321发送包含初次采样时刻和采样时间间隔的使能信号,而采样单元5321接收到该使能信号后,可以先在该使能信号中指示的初次采样时刻对触发器的输出信号进行一次采样,之后每隔采样时间间隔采样一次触发器531的输出信号。应理解,使能信号的
可能实现形式还有很多,此处不再一一列举。
[0081]
进一步示例性地,n个第二时钟信号中可以包含一个相位与第一时钟信号的相位相同的第二时钟信号和相位与第一时钟信号的相位不同的n-1个第二时钟信号。其中,n-1个第二时钟信号还可以是测评控制单元5322控制相位调节单元520通过n-1次调节得到的,在任一次调节中,测评控制单元5322还可以在确定采样单元5321采样了当前第二时钟信号对应的m个输出信号后,向相位调节单元520发送第二相位调节指示,该第二相位调节指示用于指示:相位调节单元520对来自时钟产生单元510的第一时钟信号进行相位调节,获得下一个第二时钟信号,下一个第二时钟信号的相位为n个相位中还未被调节过的一个相位。其中,针对于任一第二时钟信号,测评控制单元5322可以通过多种方式确定采样单元5321是否采样了该第二时钟信号对应的m个输出信号,例如,一种可能的方式中,采样单元5321可以自行记录采样某个第二时钟信号对应的输出信号的次数,当确定采样了m次时,即可向测评控制单元5322发送采样结束的通知消息,测评控制单元5322一旦接收到采样结束的通知消息,即可指示相位调节单元520进行下一相位的调节。另一种可能的方式中,测评控制单元5322可以自行统计指示采样单元5321采样某个第二时钟信号对应的输出信号的次数,当确定指示了m次后,即可不再指示采样单元5321进行采样,并可指示相位调节单元520进行下一相位的调节。再一种可能的方式中,测评控制单元5322还可以通过一个使能信号指示采样单元5321执行m次采样,且在发送该使能信号之后开始计时,待计时到预估采样单元5321采样了m次后,指示相位调节单元520进行下一相位的调节。等等。可能的实现方式还有很多,此处不再一一列举。
[0082]
进一步示例性地,按照相位由大到小或相位由小到大的顺序,n个相位中的任意相邻的两个相位可以具有同一相位间隔,其中,该相位间隔可以是预先设定或者配置的固定值,也可以是支持用户根据实际场景修改的可变值。例如,一种可能的设计中,当相位调节单元520采用如图7所示意的结构时,假设第一时钟信号clk0的相位为0
°
,用户设置的相位间隔为3
°
,m的取值为5000,n的取值为10,则测评控制单元5322在确定相位调节单元520接收到第一时钟信号clk0后,可以先通过向采样单元5321发送使能信号,控制采样单元5321在待测信号的电平1来临的5000个时段内采样触发器531的输出信号,获得使用第一时钟信号clk0采样待测信号s所得到的5000个输出信号;之后,测评控制单元5323可以向相位调节单元520发送第二相位调节指示,而相位调节单元520接收到第二相位调节单元后,可以通过控制相移器524内的3个延迟单元生效,将来自时钟产生单元510的第一时钟信号clk0的相位延迟至3
°
,获得相位为3
°
的第二时钟信号;之后,测评控制单元5322可以再向采样单元5321发送使能信号,控制采样单元5321在待测信号的电平1来临的5000个时段内采样触发器531的输出信号,获得使用相位为3
°
的第二时钟信号采样待测信号s所得到的5000个输出信号,之后再向相位调节单元520发送第二相位调节指示,如此重复执行,直至获得相位为30
°
的第二时钟信号对应的5000个输出信号。
[0083]
进一步地,假设待测信号s为电平1,触发器531如图5所示意的包含d触发器,该d触发器的输出端q工作而输出端不工作,则测评控制单元5322在获得每个相位对应的5000个输出信号后,理论上,针对于每个第二时钟信号,d触发器使用该第二时钟信号的时钟上升沿采样待测信号s所得到的输出信号应该为电平1(即基准信号设置为电平1),因此,如果采样单元5321采样得到的输出信号不为电平1,则该输出信号采样错误,如果采样单元5321采
样得到的输出信号为电平1,则该输出信号采样正确。基于此,测评控制单元5322在接收到采样单元5321发送的每个第二时钟信号对应的5000个输出信号后,可以从5000个输出信号中获得输出为电平1的输出信号,然后将这些输出信号的数量和5000的比值作为每个第二时钟信号对应的相位的采样成功率。之后,测评控制单元5322根据各个相位对应的采样成功率,可以按照多种规则获得目标相位,例如:
[0084]
规则一,目标相位为n个相位中的采样成功率不小于成功率阈值的一个相位。实施中,测评控制单元5322可以按照预先设定或者配置的顺序依次对比n个相位中的每个相位和成功率阈值,一旦发现某个相位的采样成功率不小于采样成功率阈值,即可将该相位作为目标相位,且不必再对比其它相位,以节省计算资源。或者,测评控制单元5322也可以先通过对比n个相位的采样成功率和成功率阈值,获得其中采样成功率不小于成功率阈值的备选相位,再从备选相位中随机选择一个备选相位作为目标相位,或者从备选相位中选择采样成功率最大的备选相位作为目标相位等。该情况下,目标相位为n个相位中的一个。
[0085]
规则二,目标相位是根据采样成功率不小于成功率阈值的连续相邻相位所构成的相位区间得到的,其中,相邻相位是指按照相位由大到小或相位由小到大的顺序n个相位中的相邻的相位。实施中,测评控制单元5322可以先通过对比n个相位的采样成功率和成功率阈值,获得其中采样成功率不小于成功率阈值的备选相位,再根据各个备选相位中的每一部分连续相邻相位构建一个相位区间,并从所构建的相位区间中选择目标相位,例如从任意一个相位区间中随机选择一个相位作为目标相位,以简化计算流程,或者尽可能地选择位于相位区间内部的相位而不选择位于相位区间边缘的相位,以提高目标相位的稳定性等。该情况下,目标相位可能是n个相位中的一个,也可能是n个相位以外的一个。采用该规则,由于所构建的相位区间中的相位都能满足采样成功率的要求,因此相位区间可以认为是采样成功率比较稳定的一个区间,在该区间内选择目标相位,即使环境发生变化导致相位发生微小的偏移,只要不超出相位区间的范围,也还是能保证具有一定的采样成功率。
[0086]
基于上述规则二,一种具体的实施方式中,相位区间可以是基于相位和采样成功率的关联关系得到的,该关联关系可以以关联关系图、关联关系表、关联关系数据库、关联关系栈等形式中的任一形式表征。示例性的,假设关联关系以关联关系图的形式表征,图8示例性示出本技术实施例提供的一种相位和采样成功率的关联关系示意图,在该示例中,关联关系图的横坐标用于表示相位,关联关系图的纵坐标用于表示采样成功率。如图8所示,该关联关系图中包含每个第二时钟信号的相位和采样成功率所对应的采样点,且各个相位和采样成功率对应的采样点还可以通过曲线进行连接。在实施中,假设成功率阈值设置为100%(实际操作中也可以设置为其它值,例如99%,具体不作限定),则测评控制单元5322可以从纵坐标值为100%的位置处引出一条参考线l
01
,落在参考线l
01
及上方的采样点属于采样成功率不小于100%的采样点,落在参考线l
01
下方的采样点属于采样成功率小于100%的采样点。进一步地,测评控制单元5322可以从落在参考线l
01
及上方的那些采样点中获得相位连续的采样点,并使用每一部分相位连续的采样点构建相位区间。进一步的,当相位区间只有一个时,测评控制单元5322可以基于这一个相位区间确定目标相位;当相位区间存在多个时,测评控制单元5322可以从多个相位区间中随机或者按照某种规则选择一个,进而基于选择的相位区间确定目标相位。其中,某种规则例如可以为:选择的相位区间为包含的相位范围最大的相位区间。例如,图8中存在两个相位区间{u1}和相位区间{u2},
而相位区间{u1}明显比相位区间{u2}的相位范围更大,因此测评控制单元5322可以基于相位区间{u1}来确定目标相位。如此,由于相位范围最大的相位区间属于稳定性最好的相位区域,因此,基于稳定性最好的相位区域选择目标相位,即使实际操作中目标相位发生些微偏移,也只是偏移到左侧或右侧临近的相位,而相位范围最大的相位区间的左侧或右侧临近的相位也能具有较好的采样成功率,也即是,基于偏移后的相位也能尽量保证具有较好的采样准确性。
[0087]
进一步的,假设使用相位区间{u1}确定目标相位,则目标相位可以为如下可能中的任一种:
[0088]
可能一,目标相位是相位区间{u1}中包含的各个相位的中心相位,即落在相位区间{u1}内的那些采样点的中心点a1所对应的相位。其中,该中心相位可以通过计算相位区间{u1}中的最小相位和最大相位的平均相位得到,该平均相位可能为n个相位中的一个,也可能为n个相位以外的一个,例如图8所示意出的中心采样点a1所对应的相位即为n个相位以外的一个相位。
[0089]
可能二,目标相位是相位区域的重心点所对应的相位,其中,相位区域是依据位于相位区间{u1}内的各个相位和位于相位区间{u1}两侧的至少两个对应相位构建得到的,位于相位区间{u1}两侧的两个对应相位具有同一采样成功率或最相近的采样成功率。在实施中,测评控制单元5322可以基于参考线l
01
、落在相位区间{u1}内的参考线l
01
两侧的两条曲线、以及横坐标轴构建闭合图形,得到图8所示意的标注有斜线的区域,该区域即为相位区域,之后,测评控制单元5322可以到该区域的重心点a2,将重心点a2对应的相位作为目标相位。
[0090]
可能三,目标相位是位于相位区间{u1}两侧的两个对应相位的中心相位。其中,位于相位区间{u1}两侧的两个对应相位具有同一采样成功率或最相近的采样成功率。举例来说,假设以50%的采样成功率为基准获得两个对应相位,则测评控制单元5322可以先从纵坐标值为50%的位置处引出一条参考线l
02
,再从落在相位区间{u1}内的参考线l
01
两侧的两条曲线中获得与该参考线l
02
相交或最接近的两个采样点p1和p2,并取两个采样点p1和p2的中心点a3所对应的相位作为目标相位。
[0091]
在上述内容中,当采样环境变恶劣(例如温度上升)时,相位区间会先从边缘相位开始逐渐向内侵蚀,直至侵蚀到最中心的相位,而被侵蚀的相位的采样成功率则会降低,可知,相位区间的中心相位或重心相位属于相位区间中最为稳定的相位点。如此,通过将相位区间的中心相位或重心相位作为目标相位,能使基于目标相位所获得的第三时钟信号具有最佳的环境应对能力,即使环境发生轻微的变化,也可以不调节第三时钟信号,从而有助于提高使用第三时钟信号采样待测信号的稳定性。进一步的,中心相位或重心相位还可能是n个相位以外的相位,如此,当n个相位具有相同的相位间隔时,目标相位的精度至少不小于该相位间隔,甚至还可能大于该相位间隔,也即是说,按照上述规则获得的目标相位还能具有较好的分辨率。例如,如果n个相位是通过以1个延迟单元为单位步进获得的,而一个延迟单元的延迟时间为1
°
,则当目标相位为延迟时间为1
°
和延迟时间为4
°
的两个相位的中心相位时,目标相位最终被计算出的延迟时间为2.5
°
,显然,目标相位的分辨率为0.5
°
,明显高于一个延迟单元的分辨率1
°
,目标相位的精度较好。
[0092]
另外,需要说明的是,选择中心相位或重心相位作为目标相位只是一种可选地实
施方式,在实际操作中,还可以选择其它相位作为目标相位,例如其它特征采样点对应的相位,或者临近中心相位或重心相位的相位等,本技术对此不作具体限定。
[0093]
一种可能的实现方式中,n个相位构成的相位范围不小于第一时钟信号的一个时钟周期的相位范围,优选的,可以不小于第一时钟信号的两个时钟周期的相位范围。例如,当第一时钟信号的一个时钟周期的相位范围为180
°
时,n个相位的相位范围可以预先设定或者配置为360
°
。如此,通过使n个相位涵盖第一时钟信号的两个时钟周期,使得上述对应关系图中能同时包含两个重复时钟周期内的采样结果,这不仅能避免采用一个时钟周期确定目标相位所存在的偶然问题,还能考虑到两个时钟周期之间的临界相位,有助于更为准确地选择目标相位。
[0094]
示例性的,在时钟调节装置500还具有更新目标相位的功能时,测评控制单元5322还可以控制采样单元5321和相位调节单元520每隔一段时间就重复执行一次上述内容,即重新获得一个n个相位和n个采样成功率的关联关系,然后对比新获得的关联关系和当前使用的关联关系。如果两者的差异超过预先设定或者配置的最大可容忍差异(例如当关联关系以图8中的关联关系图的形式呈现时,如果两个关联关系图中相位范围最大的相位区间的起始点之间的相位差大于最大可容忍相位差,或者相位范围最大的相位区间的终止点之间的相位差大于最大可容忍相位差,或者能表征相位范围最大的相位区间所在的相位位置的其它特征点之间的相位差大于最大可容忍相位差),则可以根据新获得的关联关系重新确定目标相位,并基于新确认的目标相位生成第一相位调节指示,进而发送给相位调节单元520,以便将第三时钟信号更新为适用于当前待测信号的时钟信号。如果两者的差异未超过预先设定或者配置的最大可容忍差异,则可保持当前的目标相位,也即是继续使用当前的第三时钟信号采样当前待测信号。如此,通过对确定目标相位时所使用的中间信息进行比对,能在不需要更新目标相位的情况下,节省根据关联关系确定目标相位的一步操作,有助于节省计算资源。
[0095]
应理解,以上时钟调节装置500的单元的划分仅仅是一种逻辑功能的划分,实际实现时可以全部或部分集成到一个物理实体上,也可以物理上分开。例如,另一种实现方式中,测评控制单元5322还可以划分为测评单元和控制单元,测评单元用于完成对n个第二时钟信号的测评操作,例如可以基于采样单元5321采样得到的每个第二时钟信号对应的m个输出结果,以及基于预设规则和n个第二时钟信号各自对应的m个输出信号确定目标相位,控制单元用于完成相关的控制操作,例如可以控制采样单元获得触发器采样每个第二时钟信号对应的m个输出信号,以及可以控制相位调节单元获得n个第二时钟信号,以及还可以基于测评单元确定的目标相位控制相位调节单元520获得第三时钟信号。当然,时钟调节装置500的单元还可以有其它划分方式,本技术对此不作具体限定。
[0096]
以及,上述触发器531可以是为了实现相位调节功能而额外设置的一个器件,也可以是时钟域中原本就存在的器件。当是时钟域中原本就存在的器件时,通过利用原有的触发器,并在触发器的输入端一侧添加相位调节单元520,在触发器的输出端一侧添加采样控制单元532,使得只需在时钟域的原有电路结构上稍作调整,即可使时钟域具有准确采样待测信号的功能,有助于简化电路设计的复杂度。
[0097]
另外,本技术提供的时钟调节方案还可以推广至任意需要对稳定出现的异步信号进行精确识别和消除亚稳态的电路信息系统中。例如,一些可能的应用场景中,时钟域在按
照本技术中的时钟调节方案准确采样到待测信号后,还可以产生一个与待测信号具有一定时间间隔的输出信号,或者还可以通过按照一定的周期调节用于采样待测信号的时钟信号的相位,使得输入的待测信号和输出信号之间的时间差呈某种特定的变化规律,以实现脉冲编码功能等。应理解,凡是使用本技术提供的时钟调节方案实现精准采样的技术方案,都在本技术的保护范围内,本技术对此不再一一列举。
[0098]
根据本技术实施例提供的时钟调节方案,本技术还提供一种激光雷达,该激光雷达包括位于不同时钟域的第一电路和第二电路,第二电路包括上述内容所介绍的时钟调节装置。其中,第一电路用于向第二电路发送待测信号,第二电路可以使用经时钟调节装置调节后的目标时钟信号采样待测信号,并根据采样待测信号所得到的输出信号执行对应的控制操作。
[0099]
根据本技术实施例提供的时钟调节方案,本技术还提供一种终端设备,包括上述内容所介绍的激光雷达。其中,一些终端设备的举例包括但不限于:智能家居设备(诸如电视、扫地机器人、智能台灯、音响系统、智能照明系统、电器控制系统、家庭背景音乐、家庭影院系统、对讲系统、视频监控等)、智能运输设备(诸如汽车、轮船、无人机、火车、货车、卡车等)、智能制造设备(诸如机器人、工业设备、智能物流、智能工厂等)、智能终端(手机、计算机、平板电脑、掌上电脑、台式机、耳机、音响、穿戴设备、车载设备、虚拟现实设备、增强现实设备等)。
[0100]
在本说明书中使用的术语“部件”、“模块”、“系统”等用于表示计算机相关的实体、硬件、固件、硬件和软件的组合、软件、或执行中的软件。例如,部件可以是但不限于,在处理器上运行的进程、处理器、对象、可执行文件、执行线程、程序和/或计算机。通过图示,在计算设备上运行的应用和计算设备都可以是部件。一个或多个部件可驻留在进程和/或执行线程中,部件可位于一个计算机上和/或分布在两个或更多个计算机之间。此外,这些部件可从在上面存储有各种数据结构的各种计算机可读介质执行。部件可例如根据具有一个或多个数据分组(例如来自与本地系统、分布式系统和/或网络间的另一部件交互的二个部件的数据,例如通过信号与其它系统交互的互联网)的信号通过本地和/或远程进程来通信。
[0101]
本领域普通技术人员可以意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各种说明性逻辑块(illustrative logical block)和步骤(step),能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本技术的范围。
[0102]
所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
[0103]
在本技术所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的系统、装置和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,所述单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
[0104]
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显
示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
[0105]
另外,在本技术各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
[0106]
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本技术的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本技术各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:u盘、移动硬盘、只读存储器(read-only memory,rom)、随机存取存储器(random access memory,ram)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
[0107]
以上所述,仅为本技术的具体实施方式,但本技术的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此,本技术的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

技术特征:


1.一种时钟调节装置,其特征在于,包括:时钟产生单元,用于产生第一时钟信号;相位调节单元,用于对来自所述时钟产生单元的所述第一时钟信号进行相位调节,得到n个第二时钟信号,所述n个第二时钟信号对应n个相位,n为大于或等于2的正整数;相位控制单元,用于获得来自所述相位调节单元的所述n个第二时钟信号,根据预设规则和所述n个第二时钟信号对待测信号进行采样的采样结果,向所述相位调节单元发送第一相位调节指示;所述第一相位调节指示用于指示目标相位;所述相位调节单元,还用于根据所述第一相位调节指示,对来自所述时钟产生单元的所述第一时钟信号进行相位调节,获得第三时钟信号,所述第三时钟信号的相位为所述目标相位。2.如权利要求1所述的时钟调节装置,其特征在于,所述相位控制单元包括触发器和采样控制单元,所述触发器的第一输入端用于接收所述待测信号,所述触发器的第二输入端连接所述相位调节单元的输出端,所述触发器的输出端连接所述采样控制单元的输入端,所述采样控制单元的输出端连接所述相位调节单元的输入端;所述触发器,用于使用所述相位调节单元输出的每个所述第二时钟信号对所述待测信号进行采样,得到每个所述第二时钟信号对应的输出信号;所述采样控制单元,用于:根据所述预设规则和所述n个第二时钟信号对应的输出信号,向所述相位调节单元发送所述第一相位调节指示。3.如权利要求2所述的时钟调节装置,其特征在于,所述预设规则与采样正确的采样结果相关;所述采样控制单元包括:采样单元,连接所述触发器的输出端,用于采集所述触发器在每个所述第二时钟信号下通过m次采样所述待测信号所得到的m个输出信号,m为大于或等于2的正整数;测评控制单元,连接所述相位调节单元,用于基于所述预设规则,根据基准信号和来自所述采样单元的每个所述第二时钟信号对应的所述m个输出信号,向所述相位调节单元发送所述第一相位调节指示,所述基准信号用于指示采样正确的输出信号。4.如权利要求3所述的时钟调节装置,其特征在于,所述测评控制单元还用于:向所述采样单元发送使能信号,所述使能信号用于指示所述采样单元在指示消息有效时段内采集所述触发器的所述输出信号。5.如权利要求3或4所述的时钟调节装置,其特征在于,所述n个第二时钟信号是通过n-1次相位调节得到的,在任一次相位调节中:所述测评控制单元,还用于在确定所述采样单元获得当前第二时钟信号对应的所述m个输出信号后,向所述相位调节单元发送第二相位调节指示;所述相位调节单元,还用于根据所述第二相位调节指示,对来自所述时钟产生单元的所述第一时钟信号进行相位调节,获得下一个第二时钟信号,所述下一个第二时钟信号的相位为所述n个相位中未被调节过的一个相位。6.如权利要求5所述的时钟调节装置,其特征在于,按照相位由大到小或相位由小到大的顺序,所述n个相位中的任意相邻的两个相位具有同一相位间隔。7.如权利要求3至6任一项所述的时钟调节装置,其特征在于,所述预设规则用于指示
所述目标相位是根据采样指标值不小于指标阈值的连续相邻相位所构成的相位区间得到的,任一相位的采样指标值和所述相位对应的m个输出信号中的与所述基准信号相同的输出信号的数量成正相关,所述相邻相位是指按照相位由大到小或相位由小到大的顺序所述n个相位中的相邻的相位。8.如权利要求1至7任一项所述的时钟调节装置,其特征在于,在所述相位调节单元获得所述第三时钟信号之后,所述相位控制单元还用于:重新确定所述目标相位。9.如权利要求1至8任一项所述的时钟调节装置,其特征在于,所述n个相位构成的相位区间的相位范围不小于所述第一时钟信号的一个时钟周期的相位范围。10.如权利要求1至9任一项所述的时钟调节装置,其特征在于,所述相位调节单元为锁相环,或者包括n条延迟链路,且所述n条延迟链路的任意两条延迟链路上包含数量不同的延迟单元。11.如权利要求1至10任一项所述的时钟调节装置,其特征在于,所述第三时钟信号用于发射模组采样可编程逻辑电路的发射控制信号。12.如权利要求1至10任一项所述的时钟调节装置,其特征在于,所述第三时钟信号用于可编程逻辑电路采样接收模组的目标回波信号。13.如权利要求1至12任一项所述的时钟调节装置,其特征在于,所述待测信号包括目标回波信号和/或发射控制信号。14.一种激光雷达,其特征在于,包括位于不同时钟域的第一电路和第二电路,所述第二电路包括如权利要求1至13中任一项所述的时钟调节装置;所述第一电路,用于向所述第二电路发送待测信号。15.一种终端设备,其特征在于,包括如权利要求14所述的激光雷达。

技术总结


一种时钟调节装置、激光雷达及终端设备,用以在电子技术领域中提高采样待测信号的准确性。时钟调节装置包括时钟产生单元、相位调节单元和相位控制单元,时钟产生单元产生第一时钟信号,相位调节单元根据第一时钟信号获得N个第二时钟信号,N个第二时钟信号对应N个相位,N为大于或等于2的正整数,相位控制单元根据预设规则和N个第二时钟信号对待测信号的采样结果,向相位调节单元发送第一相位调节指示,以指示相位调节单元根据第一时钟信号获得相位为目标相位的第三时钟信号。通过使用N个相位预采样待测信号,有助于使用N个相位中的采样结果较好的目标相位正式采样待测信号,有效提高待测信号的采样准确性。效提高待测信号的采样准确性。效提高待测信号的采样准确性。


技术研发人员:

吴小可 曹国亮 魏渠渠 石现领

受保护的技术使用者:

华为技术有限公司

技术研发日:

2021.07.07

技术公布日:

2023/1/13

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