一種時鐘調節裝置、激光雷達及終端設備的制作方法
1.本技術涉及電子技術領域,尤其是數字電路領域,提供了一種時鐘調節裝置、激光雷達及終端設備。
背景技術:
2.隨著電子技術的發展,異步電路在數字電路系統中的應用越來越廣泛。異步電路是指存在至少兩個時鐘域的電路,位于同一時鐘域中的電子器件使用同一時鐘信號,而位于不同時鐘域中的電子器件使用不同的時鐘信號。在異步電路中,某一時鐘域產生的信號對于另一時鐘域來說屬于異步信號,該異步信號的驅動時鐘與另一時鐘域的驅動時鐘并不對齊。故而,如何讓接收異步信號的時鐘域準確采樣其它時鐘域所發送的異步信號,對于精確完成與異步信號相關的控制操作是至關重要的。
3.然而,現有技術中,異步電路中的時鐘域通常使用固定周期的時鐘信號進行采樣,也即是每隔一個固定的時間間隔采樣一次異步信號。但當某一時鐘域中發出的異步信號在相鄰兩次采樣的時間間隔之內出現時,接收該異步信號的時鐘域無法準確采樣到該異步信號,進而導致無法準確將輸入異步信號電平傳遞到輸出,不利于異步電路的穩定性。
技術實現要素:
4.本技術提供一種時鐘調節裝置、激光雷達及終端設備,用以提高采樣待測信號(例如異步信號)的準確性。
5.第一方面,本技術提供一種時鐘調節裝置,包括:時鐘產生單元,用于產生第一時鐘信號;相位調節單元,用于對來自時鐘產生單元的第一時鐘信號進行相位調節,得到n個第二時鐘信號,該n個第二時鐘信號對應n個相位,n為大于或等于2的正整數;相位控制單元,用于獲得來自相位調節單元的n個第二時鐘信號,根據預設規則和n個第二時鐘信號對待測信號進行采樣的采樣結果,向相位調節單元發送第一相位調節指示,該第一相位調節指示用于指示目標相位;相位調節單元,還用于根據第一相位調節指示,對來自時鐘產生單元的第一時鐘信號進行相位調節,獲得第三時鐘信號,且該第三時鐘信號的相位為目標相位。在上述設計中,通過在正式采樣待測信號之前,先使用各個相位對應的時鐘信號預采樣待測信號,有助于獲得各個相位中采樣結果較好的目標相位,而使用采樣結果較好的目標相位,進而也能提高正式采樣待測信號的采樣準確性和采樣穩定性。
6.一種可能的設計中,待測信號可以為異步信號,例如可以是另一時鐘域發送給時鐘調節裝置所在時鐘域的異步信號。如此,該設計能使接收異步信號的時鐘域具有靈活調節時鐘相位的能力,且調節后的時鐘相位還可始終保持與接收到的異步信號相匹配,有效提高跨時鐘域傳輸異步信號的采樣準確性,有助于提高異步電路的穩定性。
7.一種可能的設計中,待測信號可以為預先設定或者配置的,且還可以在開機后主動發送給相位控制單元,以便于相位控制單元能在開機后主動對采樣待測信號的時鐘信號進行相位校準。
8.一種可能的設計中,在相位調節單元獲得第三時鐘信號之后,相位控制單元還可以重新確定目標相位,例如在開機校準采樣待測信號的時鐘信號之后,根據真實接收到的待測信號進行目標相位的二次校準,以便使采樣待測信號的時鐘信號時鐘能始終保持于待測信號相匹配,有效提高采樣的準確性和穩定性。
9.一種可能的設計中,相位控制單元可以包括觸發器和采樣控制單元,觸發器的第一輸入端用于接收待測信號,觸發器的第二輸入端連接相位調節單元的輸出端,觸發器的輸出端連接采樣控制單元的輸入端,采樣控制單元的輸出端連接相位調節單元的輸入端。其中,觸發器可以使用相位調節單元輸出的每個第二時鐘信號對待測信號進行采樣,得到每個第二時鐘信號對應的輸出信號,而采樣控制單元可以根據預設規則和n個第二時鐘信號對應的輸出信號,向相位調節單元發送第一相位調節指示。在該設計中,觸發器可以只在時鐘邊沿時才進行采樣,在非時鐘邊沿時不進行采樣,因此,通過使用觸發器來采樣待測信號,不僅有助于降低電路毛刺的發生概率,還能降低采樣功耗。
10.一種可能的設計中,觸發器包含d觸發器的情況下,觸發器的輸出端可以包含d觸發器的輸出端q和/或輸出端例如包含輸出端q但不包含輸出端或者包含輸出端但不包含輸出端q,或者同時包含輸出端q和輸出端如此,時鐘控制單元可以利用d觸發器在第二時鐘信號的時鐘上升沿時采樣待測信號,獲得穩定的輸出信號。
11.一種可能的設計中,預設規則可以與采樣正確的采樣結果相關,該情況下,采樣控制單元可以包括采樣單元和測評控制單元,采樣單元的輸入端連接觸發器的輸出端,采樣單元的輸出端連接測評控制單元的輸入端,測評控制單元的輸出端連接相位調節單元的輸入端。其中,采樣單元可以采集觸發器在每個第二時鐘信號下通過m次采樣待測信號所得到的m個輸出信號,而測評控制單元可以基于預設規則,根據基準信號和來自采樣單元的每個第二時鐘信號對應的m個輸出信號,向相位調節單元發送第一相位調節指示。其中,m為大于或等于2的正整數,基準信號用于指示采樣正確的輸出信號。如此,通過使用采樣單元執行采樣操作,使用測評控制單元執行評測操作及相位調節的操作,能將采樣操作和采樣之后的測評及相位調節操作相解耦,有助于在降低各個單元工作壓力的同時,減輕執行測評操作和相位調節操作對采樣操作所造成的影響。
12.一種可能的設計中,測評控制單元還可以向采樣單元發送使能信號,該使能信號用于指示采樣單元在指示消息有效時段內采集觸發器的輸出信號。其中,指示消息有效時段可以用于指示采樣單元接收到使能信號的一段時間,如此,測評控制單元可以在待測信號每次來臨之前,向采樣單元發送一次使能信號,而采樣單元每接收到一個使能信號后,即可使能其采樣能力,也即是在一段時間內開啟對觸發器的輸出信號的采樣操作。其中,具體的采樣時長可以是預先設定或者配置在采樣單元內的,或者,在使能信號具有攜帶信息的能力時,也可以是測評控制單元攜帶在使能信號中通知給采樣單元的,具體不作限定。通過該設計,采樣單元采樣輸出信號的操作可以由測評控制單元進行統一監管和控制,有助于提高測評控制單元對整體時鐘調節流程管理的靈活性。
13.在一種可能的設計中,n個第二時鐘信號可以是通過n-1次相位調節得到的,在任一次相位調節中:測評控制單元可以在確定采樣單元獲得當前第二時鐘信號對應的m個輸出信號后,向相位調節單元發送第二相位調節指示,而相位調節單元可以根據第二相位調節指示,對來自時鐘產生單元的第一時鐘信號進行相位調節,獲得下一個第二時鐘信號,其
中,下一個第二時鐘信號的相位為n個相位中未被調節過的一個相位。通過該設計,相位調節單元獲得n個第二時鐘信號的操作還可以由測評控制單元進行統一監管和控制,進一步提高測評控制單元對整體時鐘調節流程管理的靈活性。
14.一種可能的設計中,按照相位由大到小或相位由小到大的順序,n個相位中的任意相鄰的兩個相位可以具有同一相位間隔,其中,該相位間隔可以是預先設定或者配置的固定值,也可以是支持用戶根據實際場景修改的可變值。如此,通過使用相同的相位間隔來設置n個第二時鐘信號,有助于獲得相位分布比較均勻的采樣結果,進而簡化確定目標相位的復雜程度。
15.一種可能的設計中,預設規則用于指示目標相位是根據采樣指標值不小于指標閾值的連續相鄰相位所構成的相位區間得到的,其中,任一相位的采樣指標值和相位對應的m個輸出信號中的與基準信號相同的輸出信號的數量成正相關,且相鄰相位是指按照相位由大到小或相位由小到大的順序n個相位中的相鄰的相位。如此,由于相位區間是使用滿足采樣指標要求的相位構建得到的,因此相位區間可以認為是采樣指標比較穩定的一個區間,在該區間內選擇目標相位,即使環境發生變化導致相位發生微小的偏移,只要不超出相位區間的范圍,也還是能保證具有一定的采樣效果。
16.一種可能的設計中,目標相位可以為如下內容中的一項:相位區間內包含的各個相位的中心相位;相位區域的重心點對應的相位,其中,相位區域是根據相位區間內包含的各個相位和位于相位區間兩側的至少兩個對應相位得到的;相位區間兩側的兩個對應相位的中心相位。其中,位于相位區間兩側的兩個對應相位具有同一或最相近的采樣指標值。通過該設計,當采樣環境變惡劣(例如溫度上升)時,相位區間會先從邊緣相位開始逐漸向內侵蝕,直至侵蝕到最中心的相位,而被侵蝕的相位的采樣成功率則會降低,可知,相位區間的中心相位或重心相位屬于相位區間中最為穩定的相位點。如此,通過將相位區間的中心相位或重心相位作為目標相位,能使基于目標相位所獲得的第三時鐘信號具有最佳的環境應對能力,即使環境發生輕微的變化,也可以不調節第三時鐘信號,從而有助于提高使用第三時鐘信號采樣待測信號的穩定性。
17.一種可能的設計中,當存在多個相位區間時,目標相位可以是根據多個相位區間中的包含的相位范圍最大的相位區間確定的。如此,由于相位范圍最大的相位區間屬于穩定性最好的相位區域,因此,基于穩定性最好的相位區域選擇目標相位,即使實際操作中目標相位發生些微偏移,也只是偏移到左側或右側臨近的相位,而相位范圍最大的相位區間的左側或右側臨近的相位也能具有較好的采樣成功率,也即是,基于偏移后的相位也能盡量保證具有較好的采樣準確性。
18.一種可能的設計中,n個相位構成的相位區間的相位范圍不小于第一時鐘信號的一個時鐘周期的相位范圍。如此,通過使n個相位涵蓋第一時鐘信號的兩個時鐘周期,使得采樣結果中能同時包含兩個重復時鐘周期內的采樣結果,這不僅能避免采用一個時鐘周期確定目標相位所存在的偶然問題,還能考慮到兩個時鐘周期之間的臨界相位,有助于更為準確地選擇目標相位。
19.一種可能的設計中,相位調節單元可以為鎖相環,或者包括n條延遲鏈路,且n條延遲鏈路的任意兩條延遲鏈路上包含數量不同的延遲單元。
20.一種可能的設計中,第三時鐘信號可以用于如下操作中的一項或多項:用于激光
雷達的可編程邏輯電路采樣激光雷達的接收模組發送的目標回波信號;用于激光雷達的可編程邏輯電路采樣激光雷達的中央處理單元發送的駕駛控制命令;用于激光雷達的掃描機構采樣激光雷達的可編程邏輯電路發送的掃描控制信號;用于激光雷達的發射模組采樣激光雷達的可編程邏輯電路發送的發射控制信號;用于激光雷達的中央處理單元采樣激光雷達的可編程邏輯電路發送的探測結果等。
21.一種可能的設計中,待測信號可以包括如下內容中的一項或多項:激光雷達的接收模組發送的目標回波信號;激光雷達的中央處理單元發送的駕駛控制命令;激光雷達的可編程邏輯電路發送的掃描控制信號;激光雷達的可編程邏輯電路發送的發射控制信號;激光雷達的可編程邏輯電路發送的探測結果等。
22.第二方面,本技術提供一種激光雷達,包括位于不同時鐘域的第一電路和第二電路,第二電路中包括如上述第一方面中任一項設計的時鐘調節裝置。其中,第一電路用于向第二電路發送待測信號,第二電路用于使用經時鐘調節裝置調節后所獲得的第三時鐘信號采樣待測信號。
23.在一種可能的設計中,激光雷達包括位于不同時鐘域的中央處理單元、可編程邏輯電路、發射模組、接收模組和掃描機構的情況下,第一電路、第二電路和待測信號可以為如下組合中的一種或多種:組合一,第一電路為可編程邏輯電路,第二電路為發射模組,待測信號包括發射控制信號;組合二,第一電路為接收模組,第二電路為可編程邏輯電路,待測信號包括激光雷達的目標回波信號;組合三,第一電路為中央處理單元,第二電路為可編程邏輯電路,待測信號包括駕駛控制命令;組合四,第一電路為可編程邏輯電路,第二電路為掃描機構,待測信號包括掃描控制命令;組合五,第一電路為可編程邏輯電路,第二電路為中央處理單元,待測信號包括探測結果,所述探測結果是根據發射的激光信號和目標回波信號得到的。
24.第三方面,本技術提供一種終端設備,包括上述第二方面所述的激光雷達。
25.示例性的,一些終端設備的舉例包括但不限于:智能家居設備(諸如電視、掃地機器人、智能臺燈、音響系統、智能照明系統、電器控制系統、家庭背景音樂、家庭影院系統、對講系統、視頻監控等)、智能運輸設備(諸如汽車、輪船、無人機、火車、貨車、卡車等)、智能制造設備(諸如機器人、工業設備、智能物流、智能工廠等)、智能終端(手機、計算機、平板電腦、掌上電腦、臺式機、耳機、音響、穿戴設備、車載設備、虛擬現實設備、增強現實設備等)。
26.上述第二方面和第三方面的有益效果,具體請參照上述第一方面中相應設計可以達到的技術效果,這里不再重復贅述。
附圖說明
27.圖1示例性示出本技術實施例提供的一種激光雷達的應用場景示意圖;
28.圖2示例性示出本技術實施例提供的一種基于激光雷達的駕駛系統的架構示意圖;
29.圖3示例性示出本技術實施例提供的一種可能的異步信號采樣電路圖;
30.圖4示例性示出本技術實施例提供的一種采樣結果示意圖;
31.圖5示例性示出本技術實施例提供的一種時鐘調節裝置的結構示意圖;
32.圖6示例性示出本技術實施例提供的一種相位調節單元的結構示意圖;
system,ins)400中的一項或多項,諸如同時包括上位機200、gps300和ins400。其中,上位機200是指能直接發出操控命令的計算機,在車聯網領域中,具體可以是車載中控機。該車載中控機通常還連接顯示屏,顯示屏可用于顯示車輛周邊的環境圖像,諸如由激光雷達100聯合gps300、ins400以及其它的傳感器等構建而成的環境圖像。當顯示屏為觸控屏時,該顯示屏還可以接收用戶通過觸摸操作輸入的駕駛指令或其它指令。gps300是指由覆蓋全球的多顆衛星所組成的衛星系統,可在任一時刻采集車輛在地球上的絕對位置,如車輛所在位置的經緯度及高度等,以便引導車輛沿著駕駛路線準時到達目的地。ins400簡稱為慣導,是一種不依賴于外部信息也不向外部輻射能量的自主式導航系統,該系統以牛頓力學定律為基礎,通過陀螺儀等慣性傳感器測量車輛在慣性參考系中的加速度,并對測量得到的加速度進行時間上的積分,進而將其積分變換到導航坐標系中,得到車輛在導航坐標系中的速度、偏航角和位置等信息。其中,ins400可適用于包含空中、地面或水下等在內的多種環境,且還能獲得較好的位置精度。
39.繼續參照圖2所示,一種可能的實現方式中,激光雷達100可以包括中央處理單元(central processing unit,cpu)110、可編程邏輯電路120、掃描機構130、發射模組140和接收模組150。其中,可編程邏輯電路120主要用于處理對實時性要求比較高的任務,例如用于完成和掃描機構130、發射模組140和接收模組150之間的通信交互。而cpu110主要用于處理除可編程邏輯電路120所處理的任務以外的任務,包括對實時性要求不高的任務,以及一些比較復雜的任務。掃描機構130可以承載在圖1的機械旋轉部件內,用于改變機械旋轉部件的旋轉方向以改變環境掃描角度,而發射模組140可以承載在圖1的發射鏡內,用于透過發射鏡以發出激光信號。發射模組140和接收模組150可以是同軸的,也可以是異軸的,可以是一發對一收的,也可以是一發對多收、或多發對一收、或多發對多收的,具體不作限定。此外,激光雷達100中的各個部件之間、cpu110和上位機200之間、可編程邏輯電路120和gps300之間、以及可編程邏輯電路120和ins400之間均可通過控制器局域網(controller area network,can)總線進行連接,以實現相互之間的消息通信。
40.一種可能的駕駛場景中,上位機200可以接收用戶的駕駛指令并發送給cpu110,cpu110根據駕駛指令生成對應的駕駛控制命令并發送給可編程邏輯電路120,可編程邏輯電路120根據駕駛控制命令確定周邊環境的掃描方式,按照該掃描方式生成掃描控制信號并發送給掃描機構130,該掃描控制信號用于指示掃描機構130控制內部的角度傳感器按照所指示的掃描方式進行掃描。其中,掃描方式包括但不限于:掃描角度、掃描維度(一維掃描、二維掃描或三維掃描等)或掃描周期等。另外,可編程邏輯電路120還可以根據駕駛控制命令決策出激光信號的發射方式,按照該發射方式生成發射控制信號并發送給發射模組140,發射方式包括但不限于:發射時段、發射周期或發射強度等。進一步的,發射模組140按照發射控制信號所指示的發射方式發出激光信號,激光信號通過掃描機構130掃描到環境中的目標物體后,會被目標物體所反射,而反射回來的目標回波信號進而可被接收模組150接收,由接收模組150發送給可編程邏輯電路120。可編程邏輯電路120還可以通過比較接收到的目標回波信號和所發射的激光信號獲得探測結果(例如包括接收和發射的時間差、以及接收和發送的信號強度差等),進而可將探測結果發送給cpu110,由cpu110根據探測結果獲得目標物體的相關信息,諸如距離、方位、高度、速度、姿態甚至形狀等。此外,在采用二維或三維掃描時,cpu110還可以根據探測結果構建點云數據,并利用車載攝像頭或其它傳感
器所感知的環境信息對點云數據進行校準,根據校準后的點云數據構建駕駛圖像,將駕駛圖像發送給上位機200,以通過上位機200顯示給駕駛員,有效提高駕駛員的駕駛體驗。需要指出的是,在另一些駕駛場景中,可編程邏輯電路120也可以直接將接收到的目標回波信號發送給cpu110,由cpu110完成比較目標回波信號和激光信號的操作,減輕可編程邏輯電路120的工作壓力。
41.進一步示例性的,繼續參照圖2所示,激光雷達100中可能存在至少兩個部件位于不同的時鐘域,例如cpu110位于時鐘域1,可編程邏輯電路120位于時鐘域2,掃描機構130位于時鐘域3,發射模組140位于時鐘域4,而接收模組150位于時鐘域5。另一些場景中,發射模組140和接收模組150也可以位于同一時鐘域。該情況下,在上述駕駛過程中,由cpu110發送給可編程邏輯電路120的駕駛控制命令,由可編程邏輯電路120發送給掃描機構130的掃描控制信號,由可編程邏輯電路120發送給發射模組140的發射控制信號,由接收模組150發送給可編程邏輯電路120的目標回波信號,以及由可編程邏輯電路120發送給cpu110的探測結果等,都屬于跨時鐘域傳輸的信號,簡稱為異步信號。然而,由于激光雷達100的探測原理要求對接收到的目標回波信號和所發射的激光信號之間的時間差進行測量,而光速達到3
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108m/s,因此,激光雷達100的時間測量精度至少需要達到ns級別甚至ps級別。基于如此高的時間精度測量要求,只有接收異步信號的時鐘域也能對跨時鐘域的異步信號進行高時間精度的解析和判定,才能及時且準確地實現上述駕駛功能。
42.然而,以位于時鐘域2中的可編程邏輯電路120向位于時鐘域4中的發射模組140發送發射控制信號(屬于一種異步信號)為例,圖3示例性示出本技術實施例提供的一種可能的異步信號采樣電路圖,如圖3所示,該示例中,發射模組140中包含d觸發器(也可以為其它類型的觸發器,例如rs觸發器、jk觸發器或t觸發器等,具體不作限定),d觸發器包含兩個輸入端,其中一個輸入端稱為時鐘輸入端(即圖3中包含三角型標記的端口),用于接收時鐘域4自己產生的時鐘信號clk,另一個輸入端稱為數據輸入端,用于接收時鐘域2中的可編程邏輯電路120發送的發射控制信號,d觸發器可以使用時鐘輸入端接收到的時鐘信號clk對數據輸入端接收到的發射控制信號進行采樣。在一些實施例中,繼續參照圖3所示,d觸發器還可以包含兩個輸出端,即輸出端q和輸出端輸出端q和輸出端可以輸出d觸發器采樣得到的輸出信號,該輸出信號進而會輸入至發射模組140的后續電路中,以驅動后續電路中的激光管發出激光信號。其中,輸出端q和輸出端的輸出信號是相反的,例如當輸出端q輸出電平1時,輸出端輸出電平0,或者,當輸出端q輸出電平0時,輸出端輸出電平1。在另一些實施例中,d觸發器也可以包含輸出端q但不包含輸出端或者,d觸發器也可以包含輸出端但不包含輸出端q,或者,雖然d觸發器同時包含輸出端q和輸出端但輸出端q和輸出端中可以只存在一個輸出端工作,另一個輸出端不工作。
43.假設d觸發器中的輸出端q和輸出端都工作,則表1示例性示出一種d觸發器的輸入輸出關系表,如表1所示,當時鐘信號clk處于時鐘上升沿時,如果發射控制信號為電平0,則輸出端q會輸出電平0,而輸出端會輸出電平1。反之,當時鐘信號clk處于時鐘上升沿時,如果發射控制信號為電平1,則輸出端q會輸出電平1,而輸出端會輸出電平0。當時鐘信號clk處于非時鐘上升沿(包括:時鐘下降沿、0電平、1電平、或者0電平和1電平之間的任一電
平)時,無論發射控制信號是何種電平,輸出端q和輸出端都維持上一時段所輸出的電平。
44.表1:d觸發器的輸入輸出關系表
[0045][0046]
進一步示例性的,時鐘信號clk是基于時鐘域2中的初始時鐘信號clk0得到的,例如可以就是初始時鐘信號clk0,也可以是對初始時鐘信號clk0進行相位調節后的一個時鐘信號,但無論時鐘信號clk的相位如何變化,時鐘信號clk的時鐘周期與初始時鐘信號clk0的時鐘周期始終保持一致,或者也可以說,時鐘信號clk的時鐘頻率與初始時鐘信號clk0的時鐘頻率保持一致,時鐘信號clk和初始時鐘信號clk0是同頻同相或者同頻不同相的時鐘信號。基于此,圖4示例性示出本技術實施例提供的一種不同相位的時鐘信號對發射控制信號的采樣結果示意圖,該示例中,初始時鐘信號clk0是一個按照125mhz的頻率周期變化的脈沖信號。其中:
[0047]
圖4中(a)示出的是直接將初始時鐘信號clk0施加在d觸發器的時鐘輸入端而得到對發射控制信號的采樣結果示意圖,如圖4中(a)所示,在發射控制信號的變化時段內,當d觸發器檢測到時鐘信號clk0的時鐘上升沿到來時,發射控制信號的電平為電平1,如此,d觸發器采樣發射控制信號后,會在輸出端q輸出電平1。之后,當d觸發器檢測到時鐘信號clk0的時鐘上升沿再一次到來時,發射控制信號的電平為電平0,如此,d觸發器采樣發射控制信號后,會在輸出端q輸出電平0。由此可知,圖4中(a)所使用的時鐘信號clk0能100%準確地采樣到發射控制信號。
[0048]
圖4中(b)示出的是將初始信號clk0的相位延遲d0后,將相移后的時鐘信號clk=clk0+d0施加在d觸發器的時鐘輸入端而得到的對發射控制信號的采樣結果示意圖,如圖4中(b)所示,在發射控制信號的變化時段內,d觸發器并未檢測到時鐘信號clk的時鐘上升沿,導致d觸發器的輸出端q輸出電平0。由此可知,圖4中(b)所使用的時鐘信號clk0+d0無法采樣到發射控制信號。
[0049]
圖4中(c)示出的是將初始信號clk0的相位延遲d1后,將相移后的時鐘信號clk=clk0+d1施加在d觸發器的時鐘輸入端而得到的對發射控制信號的采樣結果示意圖,如圖4中(c)所示,在發射控制信號的變化時段內,當d觸發器檢測到時鐘信號clk的時鐘上升沿到來時,發射控制信號的電平是位于電平0和電平1之間的一個電平,該情況下,d觸發器采樣發射控制信號后,可能會在輸出端q輸出電平0(對應的采樣結果參見圖4中(c)所示意的單節點線),也可能會在輸出端q輸出電平1(對應的采樣結果參見圖4中(c)所示意的雙節點線)。也即是說,d觸發器輸出電平0和輸出電平1的概率均為50%。由此可知,圖4中(c)所使用的時鐘信號clk0+d1成功采樣到發射控制信號的準確率為50%。
[0050]
圖4中(d)示出的是將初始信號clk0的相位延遲d2后,將相移后的時鐘信號clk=clk0+d2施加在d觸發器的時鐘輸入端而得到的對發射控制信號的采樣結果示意圖,如圖4中(d)所示,在發射控制信號的變化時段內,當d觸發器檢測到時鐘信號clk的時鐘上升沿到來時,發射控制信號的電平為電平1,如此,d觸發器采樣發射控制信號后,會在輸出端q輸出電
平1。由此可知,圖4中(d)所使用的時鐘信號clk0+d2也能100%準確地采樣到發射控制信號。
[0051]
基于圖4中(a)至圖4中(d)所示意的采樣過程可知,異步信號的跳變邊沿(是指異步信號的電平開始跳變的時刻,例如發射控制信號從電平0向非電平0轉變的時刻,或者發射控制信號從非電平0向電平0轉變的時刻)并非理想的陡峭邊沿,而是具有一定坡度的。當d觸發器的時鐘信號clk的時鐘上升沿與異步信號的跳變邊沿的時間間隔小于一定值時,該時間間隔不足以使d觸發器建立時間或保持時間要求,導致d觸發器對異步信號的電平判斷出現概率性的錯誤。且,當時鐘信號clk的時鐘上升沿與異步信號的跳變邊沿的時間間隔越小時,電平判斷出現錯誤的概率也就越大,這種現象稱為跨時鐘域傳輸異步信號的亞穩態現象。當d觸發器處于亞穩態時,d觸發器既無法預測正確的輸出電平,也無法預測何時才能穩定在某個正確的輸出電平上,導致d觸發器只能隨機或者按照某種規則輸出一種或多種電平,例如穩定地輸出處于電平0和電平1之間的一個中間電平,或者振蕩輸出(即輸出電平在電平0和電平1之間頻繁切換),而這種無用的輸出電平會沿著信號通道上的各個電路級聯式地傳播下去,導致電路的后續處理出現問題,進而影響到整個電路系統的穩定性。
[0052]
有鑒于此,本技術提供一種時鐘調節裝置,該時鐘調節裝置可以將時鐘域中用于采樣待測信號的時鐘信號的相位調節為采樣結果較好的目標相位,以提高時鐘域采樣待測信號的準確性。其中,待測信號可以是異步信號,也可以是同步信號。當是異步信號,且應用于激光雷達時,具體可以包括如下信號中的一項或多項:駕駛控制命令、掃描控制信號、發射控制信號、目標回波信號、探測結果等,具體不作限定。
[0053]
需要說明的是,本技術中的時鐘調節裝置可以應用于上述激光雷達,也可以應用于除上述激光雷達以外的其它裝置、器件或芯片,例如應用于除上述激光雷達之外的其它具有信號處理功能的智能終端,或設置于其它智能終端的部件中,該部件包括但不限于控制器、芯片或攝像頭等其它傳感器、以及其它部件等。或者,本技術中的時鐘調節裝置可以應用于上述駕駛系統,也可以應用于除上述駕駛系統以外的其它成像系統,例如建筑物三維建模系統、地形測繪系統或交會對接系統等。且,隨著系統架構的演變和新場景的出現,本技術提供的時鐘調節裝置對類似的技術問題,同樣適用,本技術對此不作具體限定。
[0054]
下面將結合具體的實施例介紹本技術中的時鐘調節裝置的具體結構,顯然,所描述的實施例僅僅是本技術一部分實施例,而不是全部的實施例。
[0055]
需要指出的是,本技術實施例中的術語“系統”和“網絡”可被互換使用。“至少一個”是指一個或者多個,“多個”是指兩個或兩個以上。“和/或”,描述關聯對象的關聯關系,表示可以存在三種關系,例如,a和/或b,可以表示:單獨存在a,同時存在a和b,單獨存在b的情況,其中a,b可以是單數或者復數。字符“/”一般表示前后關聯對象是一種“或”的關系。“以下至少一項(個)”或其類似表達,是指的這些項中的任意組合,包括單項(個)或復數項(個)的任意組合。例如,a,b,或c中的至少一項(個),可以表示:a,b,c,a-b,a-c,b-c,或a-b-c,其中a,b,c可以是單個,也可以是多個。
[0056]
以及,本技術實施例中“連接”可以理解為電連接,兩個電學元件連接可以是兩個電學元件之間的直接或間接連接。例如,a與b連接,既可以是a與b直接連接,也可以是a與b之間通過一個或多個其它電學元件間接連接,例如a與b連接,也可以是a與c直接連接,c與b直接連接,a與b之間通過c實現了連接。在一些場景下,“連接”也可以理解為耦合,如兩個電感之間的電磁耦合。總之,a與b之間連接,可以使a與b之間能夠傳輸電能。
[0057]
另外,本技術實施例中的端口名稱只是一種示例性的表述,在其它示例中,也可以具有其它的端口名稱,例如輸入端、輸出端或控制端也可以統稱為通信端,本技術對此不作限定。且,在本技術實施例中,一個端口和另一個端口對應,可以是指這兩個端口為同一端口,也可以是指這兩個端口為不同端口但通過線路連通,本技術對此也不作限定。
[0058]
以及,除非有特別說明,本技術實施例提及“第一”、“第二”等序數詞是用于對多個對象進行區分,不用于限定多個對象的優先級或者重要程度。例如,第一相位調節指令是為了確定目標相位而發送給相位調節單元的指令,而第二相位調節指令則是在確定出目標相位后為了使用目標相位而發送的指令,這兩種相位調節指令只是為了區分不同時段和不同需求下所發送的不同的相位調節指令,而并不是表示這兩個相位調節指令的優先級或者重要程度等的不同。
[0059]
圖5示例性示出本技術實施例提供的一種時鐘調節裝置的結構示意圖,如圖5所示,該時鐘調節裝置500包括時鐘產生單元510、相位調節單元520和相位控制單元530。其中,時鐘產生單元510的輸出端連接相位調節單元520的第一輸入端(a1),相位調節單元520的輸出端(a3)連接相位控制單元530的第一輸入端(b1),相位控制單元530的第二輸入端(b2)用于接收待測信號s(例如其它時鐘域發送的異步信號),相位控制單元530的輸出端(b3)連接相位調節單元520的第二輸入端(a2)。在實施中,時鐘產生單元510用于產生第一時鐘信號(clk0),第一時鐘信號clk0通過時鐘產生單元510的輸出端輸出至相位調節單元520后,由相位調節單元520對接收到的第一時鐘信號clk0進行相位調節,得到n個第二時鐘信號(clk1、clk2、
……
、clkn),且n個第二時鐘信號clk1~clkn與n個相位對應,n為大于或等于2的正整數。進一步的,n個第二時鐘信號clk1~clkn通過相位調節單元520的輸出端a3輸出至相位控制單元530,相位控制單元530使用n個第二時鐘信號對輸入端b2輸入的待測信號s進行采樣,獲得n個第二時鐘信號對待測信號s的采樣結果,進而根據該采樣結果和預設規則,向相位調節單元520發送第一相位調節指示,第一相位調節指示用于指示目標相位。相位調節單元520在接收到第一相位調節指示后,按照第一相位調節指示對來自時鐘產生單元510的第一時鐘信號clk0進行相位調節,獲得第三時鐘信號,第三時鐘信號的相位為目標相位,且該第三時鐘信號后續用于采樣待測信號s。
[0060]
一種可能的實現方式中,繼續參照圖3所示,以時鐘調節裝置500設置在時鐘域4中的發射模組140為例,激光雷達100中可以預先設定或者配置如下內容:時鐘域2中的可編程邏輯電路120在開機之后,主動按照預先設定或者配置的周期向未來會存在業務交互的時鐘域4中的發射模組140發送發射控制信號(待測信號),時鐘域4中的發射模組140在開機后,可以根據時鐘域4的初始時鐘信號(即第一時鐘信號)獲得相位各不相同的n個第二時鐘信號,并使用n個第二時鐘信號對時鐘域2中的可編程邏輯電路120發送的發射控制信號進行采樣,獲得n個第二時鐘信號各自對應的采樣結果,之后,按照預設規則和n個第二時鐘信號對應的采樣結果,從n個第二時鐘信號中獲得目標第二時鐘信號,進而基于目標第二時鐘信號對應的目標相位對時鐘域4產生的初始時鐘信號進行相位調節,獲得具有目標相位的第三時鐘信號,并后續使用該第三時鐘信號在真實掃描過程中采樣時鐘域2中的可編程邏輯電路120發送的真實的發射控制信號。其中,發射模組140在開機后發送的發射控制信號可以是預先設定或者配置在發射模組140中的,且還可以根據真實掃描過程中將出現的真實的發射控制信號進行設置,以便使基于開機后所使用的發射控制信號確定出的目標相位
也能同樣適用于真實的發射控制信號。
[0061]
需要說明的是,上述時鐘調節裝置500尤其適用于具有固定待測信號的場合,例如激光雷達的校準場合。在校準場合中,激光雷達100中的可編程邏輯電路120會重復向發射模組140發送某一種固定已知的發射控制信號,以驅動發射模組140按照該固定已知的發射控制信號向固定的目標物體發出激光信號,且,可編程邏輯電路120還會接收接收模組150針對于該發射控制信號所采集到的目標回波信號,然后上報給cpu110,以便cpu110參照目標回波信號完成對激光雷達100中的各個器件的校準。該場景下,由于發射控制信號是固定已知的,目標物體是固定已知的,因此目標回波信號也是固定已知的。基于此,在實施中,不僅可以預先將該固定已知的發射控制信號設定或者配置在發射模組140中,以便發射模組140在開機后使用該發射控制信號完成對時鐘域4的相位調節功能,還可以預先將該固定已知的目標回波信號設定或者配置在可編程邏輯電路120中,以便可編程邏輯電路120在開機后也可以使用該目標回波信號完成對時鐘域2的相位調節功能。
[0062]
進一步的,仍以待測信號包括發射控制信號為例,考慮到真實的發射控制信號還可能會在時鐘域2和時鐘域4的業務交互過程中發生變化,因此,發射模組140中設置的時鐘調節裝置500在獲得第三時鐘信號后,還可以每隔一段時間,即重新使用n個第二時鐘信號對真實的發射控制信號進行一輪上述采樣操作,并按照預設規則和重新采樣得到的n個第二時鐘信號對應的采樣結果,重新確定目標相位。當重新確定的目標相位和當前使用的目標相位(可能是開機時確定的目標相位,也可能是之前的某段時間內確定的目標相位)的相位差不大時,意味著真實的發射控制信號雖然發生變化但變化比較輕微,即使仍然使用當前的目標相位也仍能獲得較好的采樣結果。該情況下,時鐘調節裝置500可以不更新目標相位,也即是仍然使用第三時鐘信號繼續采樣后續的發射控制信號,以便在采集結果滿足預設規則的情況下,盡量節省不必要的相位調節操作,節省處理資源。當重新確定的目標相位和當前使用的目標相位的相位差較大時,意味著真實的發射控制信號發生了比較劇烈的變化,如果仍然使用當前的目標相位,可能無法獲得較好的采樣結果,不利于準確實施后續的控制操作。該情況下,時鐘調節裝置500可以更新目標相位,也即是重新對時鐘域4產生的初始時鐘信號進行相位調節,獲得相位為重新確定的目標相位的新的第三時鐘信號,并使用新的第三時鐘信號采樣后續的發射控制信號,以便在發射控制信號變化較大時,重新調節為適應變化后的發射控制信號的第三時鐘信號,盡可能地保持異步采樣的準確性和穩定性。
[0063]
需要說明的是,上述重新采樣的操作可以是每間隔一個預先設定或者配置的周期時長即執行一次,也可以是由時鐘域2和時鐘域4之間按照某種約定執行的。例如,一種可能的示例中,為了避免重新采樣對真實的采樣過程造成影響,還可以是時鐘域2中的可編程邏輯電路120在不真實發送發射控制信號的時段內,按照預先設定或者配置的周期,向時鐘域4中的時鐘調節裝置500發送最近一次發送的歷史發射控制信號,或者發送基于最近幾次發送的歷史發射控制信號預測出的未來將發送的發射控制信號。如此,通過在不真實發送發射控制信號的時段內,參照價值較大的歷史發射控制信號進行重新采樣,不僅能降低相位調節對真實采樣操作的影響,還能使重新確定的目標相位盡可能地匹配未來的發射控制信號,兼顧真實采樣的準確性和重新調節的靈活性。
[0064]
基于上述內容可知,采用如圖5所示意的時鐘調節裝置,通過在正式采樣待測信號
之前,先使用各個相位的時鐘信號預采樣待測信號,有助于獲得各個相位中的采樣結果較好的目標相位,而使用采樣結果較好的目標相位,進而也能提高正式采樣待測信號的采樣準確性和采樣穩定性。進一步的,當待測信號為異步信號時,該設計還能使接收異步信號的時鐘域具有靈活調節時鐘相位的能力,且調節后的時鐘相位還可始終保持與接收到的異步信號相匹配,有效提高跨時鐘域傳輸異步信號的采樣準確性,降低跨時鐘域傳輸異步信號所存在的亞穩態風險,以及提高整個電路系統的穩定性。且,當時鐘調節裝置應用于激光雷達的一個或多個時鐘域中時,還能使該一個或多個時鐘域及時且準確地采集其它時鐘域所發送的異步信號,進而有助于激光雷達準確采集駕駛過程中的環境信息,有效提高駕駛的準確性和安全性。
[0065]
本技術實施例中,相位調節單元520可以是具有相位調節功能的任一裝置或器件,例如:
[0066]
一種可能的實現方式中,圖6示例性示出本技術實施例提供的一種相位調節單元的結構示意圖,如圖6所示,該實現方式中,相位調節單元520中可以包含n條延遲鏈路l1、l2、l3、
……
、l
n-1
、ln,n條延遲鏈路l1~ln的每條延遲鏈路上可以包含一個開關組件,且任意兩條延遲鏈路上還可以包含不同數量的延遲單元(即圖6所示意的三角形器件),每個延遲單元能將輸入時鐘信號的相位延遲預設時長(預設時長也可以稱為預設相位)后輸出。例如,延遲鏈路l1上包含開關組件k1,且不包含延遲單元,如此,當相位調節單元520導通延遲鏈路l1上的開關組件k1時,第一時鐘信號clk0可以直接沿著延遲鏈路l1傳輸至相位控制單元530,從而延遲鏈路l1輸出的第二時鐘信號clk1的相位和第一時鐘信號clk0的相位相同;延遲鏈路l2上包含開關組件k2和1個延遲單元,如此,當相位調節單元520導通延遲鏈路l2上的開關組件k2時,第一時鐘信號clk0在沿著延遲鏈路l2傳輸的過程中,會先經由1個延遲單元延遲預設時長后再傳輸至相位控制單元530,從而延遲鏈路l2輸出的第二時鐘信號clk2的相位相比于第一時鐘信號clk0的相位延遲了預設時長;
……
;延遲鏈路ln上包含開關組件k
n-1
和n-1個延遲單元,如此,當相位調節單元520導通延遲鏈路ln上的開關組件kn時,第一時鐘信號clk0在沿著延遲鏈路l
n-1
傳輸的過程中,會先經由n-1個延遲單元延遲n-1倍的預設時長后再傳輸至相位控制單元530,從而延遲鏈路ln輸出的第二時鐘信號clk
n-1
的相位相比于第一時鐘信號clk0的相位延遲了n-1倍的預設時長。
[0067]
進一步地,當相位調節單元520采用圖6所示意的結構時,相位調節單元520在接收到時鐘產生單元510發送的第一時鐘信號clk0后,可以遍歷n條延遲鏈路,在遍歷每條延遲鏈路時:控制該條延遲鏈路上的開關組件導通,且控制除該條延遲鏈路以外的n-1條延遲鏈路斷開,以便相位控制單元530能使用該條延遲鏈路所對應的第二時鐘信號采樣待測信號,獲得該條延遲鏈路所對應的第二時鐘信號的采樣結果,之后,在確定相位控制單元530采樣完該條延遲鏈路所對應的第二時鐘信號后,相位調節單元520可以再開始遍歷剩下的延遲鏈路中未被遍歷過的一條延遲鏈路。進一步的,當n條延遲鏈路都遍歷完成后,相位控制單元530可以基于預設規則和n條延遲鏈路各自對應的第二時鐘信號的采樣結果,確定出采樣結果較好的目標延遲鏈路,并向相位調節單元520發送能指示該條目標延遲鏈路的第一相位調節指示,由相位調節單元520根據第一相位調節指示導通該條目標延遲鏈路上的開關組件,并斷開除該條目標延遲鏈路以外的其它n-1條延遲鏈路上的開關組件,以便后續使用采樣結果較好的目標延遲鏈路對待測信號進行采樣。
[0068]
另一種可能的實現方式中,圖7示例性示出本技術實施例提供的另一種相位調節單元的結構示意圖,該示例中,相位調節單元520可以是鎖相環,鎖相環是一種利用相位同步產生的電壓來調諧壓控振蕩器以產生目標頻率的負反饋控制系統,其利用外部輸入的參考信號控制環路內部振蕩信號的頻率和相位,實現輸出信號頻率對輸入信號頻率的自動跟蹤。如圖7所示,該相位調節單元520可以包括鑒相器521、低通濾波器522、壓控振蕩器523、相移器524和1/t計數器525,t為正整數。其中,鑒相器521的一個輸入端對應相位調節單元520的第一輸入端a1,鑒相器521的輸出端連接低通濾波器522的輸入端,低通濾波器522的輸出端連接壓控振蕩器523的輸入端,壓控振蕩器523的輸出端連接相移器524的輸入端,相移器524的輸出端連接1/t計數器525的輸入端,1/t計數器525的輸出端分別連接鑒相器521的另一個輸入端和相位調節單元520的輸出端a3。其中,相移器524中預先配置有多個延遲單元,多個延遲單元中的任意兩個延遲單元對應相同的延遲時長(例如1
°
),且每個延遲單元都可以具有失效或生效兩種狀態。當一個時鐘信號輸入至相移器524后,該時鐘信號的相位會被其中生效的延遲單元所延遲,進而轉化為相位不同于輸入時鐘信號的相位但頻率仍為輸入時鐘信號的頻率的另一時鐘信號后輸出。例如,假設相移器524中共配置有180個延遲單元,每個延遲單元的延遲時長都為1
°
,則:如果180個延遲單元都未生效,則輸出時鐘信號的相位和輸入時鐘信號的相位相同;如果180個延遲單元中存在60個延遲單元生效,則輸出時鐘信號的相位相比于輸入時鐘信號的相位延遲60
°
;如果180個延遲單元中存在100個延遲單元生效,則輸出時鐘信號的相位相比于輸入時鐘信號的相位延遲100
°
。
[0069]
在實施中,鑒相器521可以將接收到的第一時鐘信號clk0發送給低通濾波器522,且還可以對兩個輸入端輸入的第一時鐘信號clk0的相位和1/t計數器525反饋回來的時鐘信號的相位進行對比,獲得相位差后發送給低通濾波器522。低通濾波器522可以濾除接收到的信號中的高頻信號,將接收到的信號中的低頻信號傳輸給壓控振蕩器523,該低頻信號中包含第一時鐘信號clk0和上述相位差。壓控振蕩器523可以根據上述相位差調節相位調節單元520所在的時鐘域的工作電壓,獲得頻率為第一時鐘信號clk0的頻率的t倍的第四時鐘信號。壓控振蕩器523生成的第四時鐘信號傳輸至相移器524后,經由相移器524中生效的延遲單元進行相位延遲后,獲得相位不同于第一時鐘信號clk0的相位、且頻率為t倍的第一時鐘信號clk0的頻率的第五時鐘信號后輸出至1/t計數器525,進而第五時鐘信號經由1/t計數器525降頻為與第一時鐘信號clk0的頻率相同的第二時鐘信號,該第二時鐘信號一方面輸出至相位控制單元530進行采樣,另一方面反饋給鑒相器521,以通過循環執行上述相位反饋操作,實現對相位和頻率的精準調節。關于這幾個部件的具體實現,本技術對此不作具體介紹。
[0070]
進一步地,當相位調節單元520采用圖7所示意的結構時,相位調節單元520在接收到時鐘產生單元510發送的第一時鐘信號clk0后,可以先設置相移器524中的全部延遲單元失效,以便相位控制單元530能使用第一時鐘信號直接采樣待測信號,獲得第一時鐘信號clk0對待測信號的采樣結果。之后,相位調節單元520可以通過n-1次改變相移器524中生效的延遲單元的數量,獲得相位不同于第一時鐘信號clk0的相位的n-1個第二時鐘信號。示例來說,假設相移器524中共有180個延遲單元,且每個延遲單元對應的延遲時間是1
°
,則當相位調節單元520采用步進方式調節相位時,如果每次步進的最小單位是1個延遲單元,則相位調節單元520共可以通過不改變以及通過180次改變生效的延遲單元的數量,獲得相比于
第一時鐘信號的相位分別移動0
°
、1
°
、2
°
、3
°
、
……
、178
°
、179
°
、180
°
的181個第二時鐘信號,而相位控制單元530則可以獲得這181個第二時鐘信號對待測信號的采樣結果。或者,如果每次步進的最小單位是2個延遲單元,則相位調節單元520共可以通過不改變以及通過90次改變生效的延遲單元的數量,獲得相比于第一時鐘信號的相位分別移動0
°
、2
°
、4
°
、6
°
、
……
、176
°
、178
°
、180
°
的91個第二時鐘信號,而相位控制單元530則可以獲得這91個第二時鐘信號對待測信號的采樣結果。
[0071]
需要說明的是,移相器524中包含的延遲單元的數量、以及每個延遲單元對應的延遲時間可以是預先設定或者配置的固定值,而每次步進的最小單位可以是預先設定或者配置的固定值,也可以是支持用戶根據實際場景進行修改的可變值。例如,在當前場景對精度要求不高時,為節省計算復雜度,用戶也可以設置每次步進的最小單元為10個延遲單元,該情況下,相位調節單元520共可以通過不改變以及通過18次改變生效的延遲單元的數量,獲得相比于第一時鐘信號的相位分別移動0
°
、10
°
、20
°
、30
°
、
……
、160
°
、170
°
、180
°
的19個第二時鐘信號,而相位控制單元530則可以獲得這19個第二時鐘信號對待測信號的采樣結果,相比于上述最小單元為1個延遲單元或2個延遲單元的方案來說,計算更為簡單,相位調節的效率更高。
[0072]
需要指出的是,圖6或圖7所示意的相位調節單元520只是一種示例性的說明,在實際操作中,相位調節單元520還可以具有比圖6或圖7中示出的更多或者更少的部件,或者,還可以將圖6或圖7中的多個部件集成在一個物理單元上,或者分散在多個物理單元上,或者,還可以采用除圖6或圖7以外的其它具有相移功能的器件作為相位調節單元520等,本技術對此不作具體限定。
[0073]
一種可能的實現方式中,繼續參照圖5所示,相位控制單元530可以包括觸發器531和采樣控制單元532,觸發器531的時鐘輸入端(例如,觸發器531包含d觸發器的情況下,時鐘輸入端是指圖5中包含三角型標記的端口)對應相位控制單元530的第一輸入端b1,觸發器531的數據輸入端(例如,觸發器531包含d觸發器的情況下,數據輸入端是指圖5中與三角形標記的端口位于同一側的端口。實際場景中,觸發器531的數據輸入端與時鐘輸入端可以位于同一側,也可以位于相對的兩側,或相鄰的兩側等,具體不作限定)對應相位控制單元530的第二輸入端b2,觸發器531的輸出端連接采樣控制單元532的輸入端,采樣控制單元532的輸出端對應相位控制單元530的輸出端b3。在實施中,觸發器531可以使用時鐘輸入端接收到的每個第二時鐘信號對數據輸入端輸入的待測信號s進行采樣,得到每個第二時鐘信號對應的輸出信號并通過其輸出端輸出,采樣控制單元532可以獲得觸發器的輸出端輸出的每個第二時鐘信號對應的輸出信號,并根據預設規則和n個第二時鐘信號對應的輸出信號確定目標相位,進而將指示目標相位的第一相位調節指示發送給相位調節單元520。如此,該實現方式中,由于觸發器可以只在時鐘邊沿時才進行采樣,在非時鐘邊沿時不進行采樣,因此,通過使用觸發器來采樣待測信號,不僅有助于降低電路毛刺(電路毛刺是指在采樣時段內存在越過邏輯門限一次或一次以上的跳變)的發生概率,還能降低采樣功耗。
[0074]
需要說明的是,當觸發器531中包含d觸發器時,觸發器531的輸出端可以包含d觸發器的輸出端q和/或輸出端例如可以如圖5中所示意的包含輸出端q但不包含輸出端或者也可以包含輸出端但不包含輸出端q,或者還可以同時包含輸出端q和輸出端另
外,觸發器531中除了可以包含時鐘輸入端、數據輸入端和輸出端以外,還可以包含其它功能端口,諸如復位端口(clr)、置位端口pre、使能端口ena等中的一項或多項,具體不作限定。
[0075]
示例性地,在實現方式中,預設規則可以與采樣正確的采樣結果相關,例如,預設規則可以用于指示目標相位是輸出信號正確的第二時鐘信號對應的相位。該情況下,采樣控制單元532在獲得每個第二時鐘信號對應的輸出信號后,可以對比該輸出信號和基準信號,如果輸出信號和基準信號匹配,則說明該第二時鐘信號采樣正確,如果輸出信號和基準信號不匹配,則說明該第二時鐘信號采樣錯誤。如此,在對比完n個第二時鐘信號后,采樣控制單元532可以從采樣正確的第二時鐘信號中選擇目標第二時鐘信號,并將目標第二時鐘信號對應的相位作為目標相位。其中,基準信號可以是用于指示采樣正確的輸出信號的一個信號,該基準信號可以是預先設定或者配置在采樣控制單元532中的固定信號,也可以是發送待測信號的時鐘域在發送待測信號之前通知給采樣控制單元532的,具體不作限定。其中,輸出信號和基準信號匹配是指輸出信號和待測信號對應的理論上要輸出的信號相同。例如,當觸發器531包含d觸發器,且待測信號為電平1時,如果觸發器531的輸出端為d觸發器的輸出端q,則在時鐘上升沿采樣待測信號時d觸發器的輸出端q理論上要輸出的信號為電平1,因此,當一個第二時鐘信號對應的輸出信號為電平1時,認為該第二時鐘信號的輸出信號和基準信號匹配,該第二時鐘信號的輸出信號正確,該第二時鐘信號比較適用于采樣待測信號s;當一個第二時鐘信號對應的輸出信號為電平0時,認為該第二時鐘信號的輸出信號和基準信號不匹配,該第二時鐘信號的輸出信號錯誤,該第二時鐘信號不適合用于采樣待測信號。
[0076]
進一步的示例性的,考慮到利用單次采樣結果評判n個第二時鐘信號可能會存在偶然性問題,因此,預設規則還可以用于指示目標相位為輸出信號正確的數量不小于數量閾值的第二時鐘信號對應的相位。該情況下,采樣控制單元532還可以獲得觸發器531在每個第二時鐘信號下通過m(m為大于或等于2的正整數)次采樣待測信號s所得到的m個輸出信號,并對比每個第二時鐘信號對應的m個輸出信號中與基準信號,從而確定出m個輸出信號中與基準信號匹配的輸出信號的數量。如果該數量不小于數量閾值,說明該第二時鐘信號對待測信號s的采樣準確性較高,該第二時鐘信號比較適合采樣待測信號s。如果該數量小于數量閾值,則說明該第二時鐘信號對待測信號s的采樣準確性較低,該第二時鐘信號不適合采樣待測信號s。如此,在對比完n個第二時鐘信號后,采樣控制單元532還可以從適合采樣待測信號s的第二時鐘信號中選擇目標第二時鐘信號,進而將該第二時鐘信號對應的相位作為目標相位,以便使用多次采樣都比較準確的目標相位提高采樣待測信號的準確性。
[0077]
應理解,預設規則還可以是按照上述思想設置的其它規則,例如,預設規則還可以用于指示目標相位為采樣成功率(采樣成功率可以由輸出信號正確的數量和m的比值來表征)不小于成功率閾值的第二時鐘信號對應的相位,或者還可以用于指示目標相位為輸出信號正確的數量不小于數量閾值的各個第二時鐘信號對應的相位中的最穩定的相位,或者,用于指示目標相位為采樣成功率不小于成功率閾值的各個第二時鐘信號對應的相位中的最穩定的相位,或者用于指示目標相位為其它采樣指標大于指標閾值的各個第二時鐘信號對應的相位中最穩定的相位,其它采樣指標與輸出信號正確的數量成正相關。此外,上述內容只是以n個第二時鐘信號對應同一采樣次數m為例進行介紹,在其它實施方式中,n個第
二時鐘信號還可以對應兩個或兩個以上的采樣次數,該情況下,采樣指標還可以設置為與輸出信號正確的數量成正相關,且與采樣次數成負相關。
[0078]
為了便于理解,下文中以采樣指標是采樣成功率為例進行介紹,其它采樣指標可直接參照執行,本技術對此不再一一重復贅述。
[0079]
一種可能的實現方式中,繼續參照圖5所示,采樣控制單元532可以包括采樣單元5321和測評控制單元5322,采樣單元5321的第一輸入端(c1)連接觸發器531的輸出端,采樣單元5321的輸出端(c3)連接測評控制單元5322的輸入端(d1),測評控制單元5322的第一輸出端(d2)連接相位調節單元的第二輸入端a2。在實施中,針對于n個第二時鐘信號中的每個第二時鐘信號,采樣單元5321可以采集觸發器531在該第二時鐘信號下通過m次采樣待測信號s所得到的m個輸出信號,并通過采樣單元5321的輸出端將每個第二時鐘信號對應的m個輸出信號輸出至測評控制單元5322,而測評控制單元5322在接收到每個第二時鐘信號對應的m個輸出信號后,可以從m個輸出信號中獲得與基準信號匹配的輸出信號的數量,并根據該數量和總的輸出信號的數量m確定該第二時鐘信號對應的相位對待測信號s進行采樣的采樣成功率,之后根據n個第二時鐘信號對應的采樣成功率確定目標第二時鐘信號,將目標第二時鐘信號對應的相位作為目標相位,進而將指示目標相位的第一相位調節指示發送給相位調節單元。如此,通過使用采樣單元執行采樣操作,使用測評控制單元執行評測采樣成功率及控制相位調節的操作,能將采樣操作和采樣之后的測評及相位調節操作相解耦,有助于在降低各個單元工作壓力的同時,減輕執行測評操作和相位調節操作對采樣操作所造成的影響,有效提高采樣輸出結果的準確性,進而提高測評和相位調節的準確性。
[0080]
示例性的,在上述實現方式中,采樣單元5321采樣觸發器531在每個第二時鐘信號下的m個輸出信號的操作還可以由測評控制單元5322來控制。在實施中,繼續參照圖5所示,測評控制單元5322的第二輸出端(d3)可以連接采樣單元5321的第二輸入端(c2),在采樣單元5321采樣觸發器531在每個第二時鐘信號下的m個輸出信號之前,測評控制單元5322還可以通過第二輸出端d3向采樣單元5321發送使能信號,該使能信號用于指示采樣單元5321在指示消息有效時段內采樣觸發器531的輸出信號。其中,該使能信號可以是根據待測信號s的來臨時段確定的,待測信號s的來臨時段可以是預先設定或者配置在測評控制單元5322內的,也可以是生成待測信號s的時鐘域在發送待測信號s之前通知給測評控制單元5322的,具體不作限定。指示消息有效時段用于指示采樣單元在哪個時段內采樣觸發器531的輸出信號,該時段可以有多種可能,例如,一種情況下,指示消息有效時段可以用于指示在接收到使能信號的一段時間,該情況下,測評控制單元5322可以在待測信號s的高電平每次來臨之前,向采樣單元5321發送一次使能信號,而采樣單元5321每接收到一個使能信號后,即可使能其采樣能力,以便在一段時間內開啟對觸發器531的輸出信號的采樣操作。其中,該段時間的時長可以是預先設定或者配置在采樣單元5321內的,或者,在使能信號具有攜帶信息的能力時,也可以是測評控制單元5322攜帶在使能信號中通知給采樣單元5321的,具體不作限定。另一種情況下,指示消息有效時段也可以用于指示初次采樣時刻和采樣時間間隔,該情況下,測評控制單元5322還可以在采樣任一第二時鐘信號對應的m個輸出信號之前,向采樣單元5321發送包含初次采樣時刻和采樣時間間隔的使能信號,而采樣單元5321接收到該使能信號后,可以先在該使能信號中指示的初次采樣時刻對觸發器的輸出信號進行一次采樣,之后每隔采樣時間間隔采樣一次觸發器531的輸出信號。應理解,使能信號的
可能實現形式還有很多,此處不再一一列舉。
[0081]
進一步示例性地,n個第二時鐘信號中可以包含一個相位與第一時鐘信號的相位相同的第二時鐘信號和相位與第一時鐘信號的相位不同的n-1個第二時鐘信號。其中,n-1個第二時鐘信號還可以是測評控制單元5322控制相位調節單元520通過n-1次調節得到的,在任一次調節中,測評控制單元5322還可以在確定采樣單元5321采樣了當前第二時鐘信號對應的m個輸出信號后,向相位調節單元520發送第二相位調節指示,該第二相位調節指示用于指示:相位調節單元520對來自時鐘產生單元510的第一時鐘信號進行相位調節,獲得下一個第二時鐘信號,下一個第二時鐘信號的相位為n個相位中還未被調節過的一個相位。其中,針對于任一第二時鐘信號,測評控制單元5322可以通過多種方式確定采樣單元5321是否采樣了該第二時鐘信號對應的m個輸出信號,例如,一種可能的方式中,采樣單元5321可以自行記錄采樣某個第二時鐘信號對應的輸出信號的次數,當確定采樣了m次時,即可向測評控制單元5322發送采樣結束的通知消息,測評控制單元5322一旦接收到采樣結束的通知消息,即可指示相位調節單元520進行下一相位的調節。另一種可能的方式中,測評控制單元5322可以自行統計指示采樣單元5321采樣某個第二時鐘信號對應的輸出信號的次數,當確定指示了m次后,即可不再指示采樣單元5321進行采樣,并可指示相位調節單元520進行下一相位的調節。再一種可能的方式中,測評控制單元5322還可以通過一個使能信號指示采樣單元5321執行m次采樣,且在發送該使能信號之后開始計時,待計時到預估采樣單元5321采樣了m次后,指示相位調節單元520進行下一相位的調節。等等。可能的實現方式還有很多,此處不再一一列舉。
[0082]
進一步示例性地,按照相位由大到小或相位由小到大的順序,n個相位中的任意相鄰的兩個相位可以具有同一相位間隔,其中,該相位間隔可以是預先設定或者配置的固定值,也可以是支持用戶根據實際場景修改的可變值。例如,一種可能的設計中,當相位調節單元520采用如圖7所示意的結構時,假設第一時鐘信號clk0的相位為0
°
,用戶設置的相位間隔為3
°
,m的取值為5000,n的取值為10,則測評控制單元5322在確定相位調節單元520接收到第一時鐘信號clk0后,可以先通過向采樣單元5321發送使能信號,控制采樣單元5321在待測信號的電平1來臨的5000個時段內采樣觸發器531的輸出信號,獲得使用第一時鐘信號clk0采樣待測信號s所得到的5000個輸出信號;之后,測評控制單元5323可以向相位調節單元520發送第二相位調節指示,而相位調節單元520接收到第二相位調節單元后,可以通過控制相移器524內的3個延遲單元生效,將來自時鐘產生單元510的第一時鐘信號clk0的相位延遲至3
°
,獲得相位為3
°
的第二時鐘信號;之后,測評控制單元5322可以再向采樣單元5321發送使能信號,控制采樣單元5321在待測信號的電平1來臨的5000個時段內采樣觸發器531的輸出信號,獲得使用相位為3
°
的第二時鐘信號采樣待測信號s所得到的5000個輸出信號,之后再向相位調節單元520發送第二相位調節指示,如此重復執行,直至獲得相位為30
°
的第二時鐘信號對應的5000個輸出信號。
[0083]
進一步地,假設待測信號s為電平1,觸發器531如圖5所示意的包含d觸發器,該d觸發器的輸出端q工作而輸出端不工作,則測評控制單元5322在獲得每個相位對應的5000個輸出信號后,理論上,針對于每個第二時鐘信號,d觸發器使用該第二時鐘信號的時鐘上升沿采樣待測信號s所得到的輸出信號應該為電平1(即基準信號設置為電平1),因此,如果采樣單元5321采樣得到的輸出信號不為電平1,則該輸出信號采樣錯誤,如果采樣單元5321采
樣得到的輸出信號為電平1,則該輸出信號采樣正確。基于此,測評控制單元5322在接收到采樣單元5321發送的每個第二時鐘信號對應的5000個輸出信號后,可以從5000個輸出信號中獲得輸出為電平1的輸出信號,然后將這些輸出信號的數量和5000的比值作為每個第二時鐘信號對應的相位的采樣成功率。之后,測評控制單元5322根據各個相位對應的采樣成功率,可以按照多種規則獲得目標相位,例如:
[0084]
規則一,目標相位為n個相位中的采樣成功率不小于成功率閾值的一個相位。實施中,測評控制單元5322可以按照預先設定或者配置的順序依次對比n個相位中的每個相位和成功率閾值,一旦發現某個相位的采樣成功率不小于采樣成功率閾值,即可將該相位作為目標相位,且不必再對比其它相位,以節省計算資源。或者,測評控制單元5322也可以先通過對比n個相位的采樣成功率和成功率閾值,獲得其中采樣成功率不小于成功率閾值的備選相位,再從備選相位中隨機選擇一個備選相位作為目標相位,或者從備選相位中選擇采樣成功率最大的備選相位作為目標相位等。該情況下,目標相位為n個相位中的一個。
[0085]
規則二,目標相位是根據采樣成功率不小于成功率閾值的連續相鄰相位所構成的相位區間得到的,其中,相鄰相位是指按照相位由大到小或相位由小到大的順序n個相位中的相鄰的相位。實施中,測評控制單元5322可以先通過對比n個相位的采樣成功率和成功率閾值,獲得其中采樣成功率不小于成功率閾值的備選相位,再根據各個備選相位中的每一部分連續相鄰相位構建一個相位區間,并從所構建的相位區間中選擇目標相位,例如從任意一個相位區間中隨機選擇一個相位作為目標相位,以簡化計算流程,或者盡可能地選擇位于相位區間內部的相位而不選擇位于相位區間邊緣的相位,以提高目標相位的穩定性等。該情況下,目標相位可能是n個相位中的一個,也可能是n個相位以外的一個。采用該規則,由于所構建的相位區間中的相位都能滿足采樣成功率的要求,因此相位區間可以認為是采樣成功率比較穩定的一個區間,在該區間內選擇目標相位,即使環境發生變化導致相位發生微小的偏移,只要不超出相位區間的范圍,也還是能保證具有一定的采樣成功率。
[0086]
基于上述規則二,一種具體的實施方式中,相位區間可以是基于相位和采樣成功率的關聯關系得到的,該關聯關系可以以關聯關系圖、關聯關系表、關聯關系數據庫、關聯關系棧等形式中的任一形式表征。示例性的,假設關聯關系以關聯關系圖的形式表征,圖8示例性示出本技術實施例提供的一種相位和采樣成功率的關聯關系示意圖,在該示例中,關聯關系圖的橫坐標用于表示相位,關聯關系圖的縱坐標用于表示采樣成功率。如圖8所示,該關聯關系圖中包含每個第二時鐘信號的相位和采樣成功率所對應的采樣點,且各個相位和采樣成功率對應的采樣點還可以通過曲線進行連接。在實施中,假設成功率閾值設置為100%(實際操作中也可以設置為其它值,例如99%,具體不作限定),則測評控制單元5322可以從縱坐標值為100%的位置處引出一條參考線l
01
,落在參考線l
01
及上方的采樣點屬于采樣成功率不小于100%的采樣點,落在參考線l
01
下方的采樣點屬于采樣成功率小于100%的采樣點。進一步地,測評控制單元5322可以從落在參考線l
01
及上方的那些采樣點中獲得相位連續的采樣點,并使用每一部分相位連續的采樣點構建相位區間。進一步的,當相位區間只有一個時,測評控制單元5322可以基于這一個相位區間確定目標相位;當相位區間存在多個時,測評控制單元5322可以從多個相位區間中隨機或者按照某種規則選擇一個,進而基于選擇的相位區間確定目標相位。其中,某種規則例如可以為:選擇的相位區間為包含的相位范圍最大的相位區間。例如,圖8中存在兩個相位區間{u1}和相位區間{u2},
而相位區間{u1}明顯比相位區間{u2}的相位范圍更大,因此測評控制單元5322可以基于相位區間{u1}來確定目標相位。如此,由于相位范圍最大的相位區間屬于穩定性最好的相位區域,因此,基于穩定性最好的相位區域選擇目標相位,即使實際操作中目標相位發生些微偏移,也只是偏移到左側或右側臨近的相位,而相位范圍最大的相位區間的左側或右側臨近的相位也能具有較好的采樣成功率,也即是,基于偏移后的相位也能盡量保證具有較好的采樣準確性。
[0087]
進一步的,假設使用相位區間{u1}確定目標相位,則目標相位可以為如下可能中的任一種:
[0088]
可能一,目標相位是相位區間{u1}中包含的各個相位的中心相位,即落在相位區間{u1}內的那些采樣點的中心點a1所對應的相位。其中,該中心相位可以通過計算相位區間{u1}中的最小相位和最大相位的平均相位得到,該平均相位可能為n個相位中的一個,也可能為n個相位以外的一個,例如圖8所示意出的中心采樣點a1所對應的相位即為n個相位以外的一個相位。
[0089]
可能二,目標相位是相位區域的重心點所對應的相位,其中,相位區域是依據位于相位區間{u1}內的各個相位和位于相位區間{u1}兩側的至少兩個對應相位構建得到的,位于相位區間{u1}兩側的兩個對應相位具有同一采樣成功率或最相近的采樣成功率。在實施中,測評控制單元5322可以基于參考線l
01
、落在相位區間{u1}內的參考線l
01
兩側的兩條曲線、以及橫坐標軸構建閉合圖形,得到圖8所示意的標注有斜線的區域,該區域即為相位區域,之后,測評控制單元5322可以到該區域的重心點a2,將重心點a2對應的相位作為目標相位。
[0090]
可能三,目標相位是位于相位區間{u1}兩側的兩個對應相位的中心相位。其中,位于相位區間{u1}兩側的兩個對應相位具有同一采樣成功率或最相近的采樣成功率。舉例來說,假設以50%的采樣成功率為基準獲得兩個對應相位,則測評控制單元5322可以先從縱坐標值為50%的位置處引出一條參考線l
02
,再從落在相位區間{u1}內的參考線l
01
兩側的兩條曲線中獲得與該參考線l
02
相交或最接近的兩個采樣點p1和p2,并取兩個采樣點p1和p2的中心點a3所對應的相位作為目標相位。
[0091]
在上述內容中,當采樣環境變惡劣(例如溫度上升)時,相位區間會先從邊緣相位開始逐漸向內侵蝕,直至侵蝕到最中心的相位,而被侵蝕的相位的采樣成功率則會降低,可知,相位區間的中心相位或重心相位屬于相位區間中最為穩定的相位點。如此,通過將相位區間的中心相位或重心相位作為目標相位,能使基于目標相位所獲得的第三時鐘信號具有最佳的環境應對能力,即使環境發生輕微的變化,也可以不調節第三時鐘信號,從而有助于提高使用第三時鐘信號采樣待測信號的穩定性。進一步的,中心相位或重心相位還可能是n個相位以外的相位,如此,當n個相位具有相同的相位間隔時,目標相位的精度至少不小于該相位間隔,甚至還可能大于該相位間隔,也即是說,按照上述規則獲得的目標相位還能具有較好的分辨率。例如,如果n個相位是通過以1個延遲單元為單位步進獲得的,而一個延遲單元的延遲時間為1
°
,則當目標相位為延遲時間為1
°
和延遲時間為4
°
的兩個相位的中心相位時,目標相位最終被計算出的延遲時間為2.5
°
,顯然,目標相位的分辨率為0.5
°
,明顯高于一個延遲單元的分辨率1
°
,目標相位的精度較好。
[0092]
另外,需要說明的是,選擇中心相位或重心相位作為目標相位只是一種可選地實
施方式,在實際操作中,還可以選擇其它相位作為目標相位,例如其它特征采樣點對應的相位,或者臨近中心相位或重心相位的相位等,本技術對此不作具體限定。
[0093]
一種可能的實現方式中,n個相位構成的相位范圍不小于第一時鐘信號的一個時鐘周期的相位范圍,優選的,可以不小于第一時鐘信號的兩個時鐘周期的相位范圍。例如,當第一時鐘信號的一個時鐘周期的相位范圍為180
°
時,n個相位的相位范圍可以預先設定或者配置為360
°
。如此,通過使n個相位涵蓋第一時鐘信號的兩個時鐘周期,使得上述對應關系圖中能同時包含兩個重復時鐘周期內的采樣結果,這不僅能避免采用一個時鐘周期確定目標相位所存在的偶然問題,還能考慮到兩個時鐘周期之間的臨界相位,有助于更為準確地選擇目標相位。
[0094]
示例性的,在時鐘調節裝置500還具有更新目標相位的功能時,測評控制單元5322還可以控制采樣單元5321和相位調節單元520每隔一段時間就重復執行一次上述內容,即重新獲得一個n個相位和n個采樣成功率的關聯關系,然后對比新獲得的關聯關系和當前使用的關聯關系。如果兩者的差異超過預先設定或者配置的最大可容忍差異(例如當關聯關系以圖8中的關聯關系圖的形式呈現時,如果兩個關聯關系圖中相位范圍最大的相位區間的起始點之間的相位差大于最大可容忍相位差,或者相位范圍最大的相位區間的終止點之間的相位差大于最大可容忍相位差,或者能表征相位范圍最大的相位區間所在的相位位置的其它特征點之間的相位差大于最大可容忍相位差),則可以根據新獲得的關聯關系重新確定目標相位,并基于新確認的目標相位生成第一相位調節指示,進而發送給相位調節單元520,以便將第三時鐘信號更新為適用于當前待測信號的時鐘信號。如果兩者的差異未超過預先設定或者配置的最大可容忍差異,則可保持當前的目標相位,也即是繼續使用當前的第三時鐘信號采樣當前待測信號。如此,通過對確定目標相位時所使用的中間信息進行比對,能在不需要更新目標相位的情況下,節省根據關聯關系確定目標相位的一步操作,有助于節省計算資源。
[0095]
應理解,以上時鐘調節裝置500的單元的劃分僅僅是一種邏輯功能的劃分,實際實現時可以全部或部分集成到一個物理實體上,也可以物理上分開。例如,另一種實現方式中,測評控制單元5322還可以劃分為測評單元和控制單元,測評單元用于完成對n個第二時鐘信號的測評操作,例如可以基于采樣單元5321采樣得到的每個第二時鐘信號對應的m個輸出結果,以及基于預設規則和n個第二時鐘信號各自對應的m個輸出信號確定目標相位,控制單元用于完成相關的控制操作,例如可以控制采樣單元獲得觸發器采樣每個第二時鐘信號對應的m個輸出信號,以及可以控制相位調節單元獲得n個第二時鐘信號,以及還可以基于測評單元確定的目標相位控制相位調節單元520獲得第三時鐘信號。當然,時鐘調節裝置500的單元還可以有其它劃分方式,本技術對此不作具體限定。
[0096]
以及,上述觸發器531可以是為了實現相位調節功能而額外設置的一個器件,也可以是時鐘域中原本就存在的器件。當是時鐘域中原本就存在的器件時,通過利用原有的觸發器,并在觸發器的輸入端一側添加相位調節單元520,在觸發器的輸出端一側添加采樣控制單元532,使得只需在時鐘域的原有電路結構上稍作調整,即可使時鐘域具有準確采樣待測信號的功能,有助于簡化電路設計的復雜度。
[0097]
另外,本技術提供的時鐘調節方案還可以推廣至任意需要對穩定出現的異步信號進行精確識別和消除亞穩態的電路信息系統中。例如,一些可能的應用場景中,時鐘域在按
照本技術中的時鐘調節方案準確采樣到待測信號后,還可以產生一個與待測信號具有一定時間間隔的輸出信號,或者還可以通過按照一定的周期調節用于采樣待測信號的時鐘信號的相位,使得輸入的待測信號和輸出信號之間的時間差呈某種特定的變化規律,以實現脈沖編碼功能等。應理解,凡是使用本技術提供的時鐘調節方案實現精準采樣的技術方案,都在本技術的保護范圍內,本技術對此不再一一列舉。
[0098]
根據本技術實施例提供的時鐘調節方案,本技術還提供一種激光雷達,該激光雷達包括位于不同時鐘域的第一電路和第二電路,第二電路包括上述內容所介紹的時鐘調節裝置。其中,第一電路用于向第二電路發送待測信號,第二電路可以使用經時鐘調節裝置調節后的目標時鐘信號采樣待測信號,并根據采樣待測信號所得到的輸出信號執行對應的控制操作。
[0099]
根據本技術實施例提供的時鐘調節方案,本技術還提供一種終端設備,包括上述內容所介紹的激光雷達。其中,一些終端設備的舉例包括但不限于:智能家居設備(諸如電視、掃地機器人、智能臺燈、音響系統、智能照明系統、電器控制系統、家庭背景音樂、家庭影院系統、對講系統、視頻監控等)、智能運輸設備(諸如汽車、輪船、無人機、火車、貨車、卡車等)、智能制造設備(諸如機器人、工業設備、智能物流、智能工廠等)、智能終端(手機、計算機、平板電腦、掌上電腦、臺式機、耳機、音響、穿戴設備、車載設備、虛擬現實設備、增強現實設備等)。
[0100]
在本說明書中使用的術語“部件”、“模塊”、“系統”等用于表示計算機相關的實體、硬件、固件、硬件和軟件的組合、軟件、或執行中的軟件。例如,部件可以是但不限于,在處理器上運行的進程、處理器、對象、可執行文件、執行線程、程序和/或計算機。通過圖示,在計算設備上運行的應用和計算設備都可以是部件。一個或多個部件可駐留在進程和/或執行線程中,部件可位于一個計算機上和/或分布在兩個或更多個計算機之間。此外,這些部件可從在上面存儲有各種數據結構的各種計算機可讀介質執行。部件可例如根據具有一個或多個數據分組(例如來自與本地系統、分布式系統和/或網絡間的另一部件交互的二個部件的數據,例如通過信號與其它系統交互的互聯網)的信號通過本地和/或遠程進程來通信。
[0101]
本領域普通技術人員可以意識到,結合本文中所公開的實施例描述的各種說明性邏輯塊(illustrative logical block)和步驟(step),能夠以電子硬件、或者計算機軟件和電子硬件的結合來實現。這些功能究竟以硬件還是軟件方式來執行,取決于技術方案的特定應用和設計約束條件。專業技術人員可以對每個特定的應用來使用不同方法來實現所描述的功能,但是這種實現不應認為超出本技術的范圍。
[0102]
所屬領域的技術人員可以清楚地了解到,為描述的方便和簡潔,上述描述的系統、裝置和單元的具體工作過程,可以參考前述方法實施例中的對應過程,在此不再贅述。
[0103]
在本技術所提供的幾個實施例中,應該理解到,所揭露的系統、裝置和方法,可以通過其它的方式實現。例如,以上所描述的裝置實施例僅僅是示意性的,例如,所述單元的劃分,僅僅為一種邏輯功能劃分,實際實現時可以有另外的劃分方式,例如多個單元或組件可以結合或者可以集成到另一個系統,或一些特征可以忽略,或不執行。另一點,所顯示或討論的相互之間的耦合或直接耦合或通信連接可以是通過一些接口,裝置或單元的間接耦合或通信連接,可以是電性,機械或其它的形式。
[0104]
所述作為分離部件說明的單元可以是或者也可以不是物理上分開的,作為單元顯
示的部件可以是或者也可以不是物理單元,即可以位于一個地方,或者也可以分布到多個網絡單元上。可以根據實際的需要選擇其中的部分或者全部單元來實現本實施例方案的目的。
[0105]
另外,在本技術各個實施例中的各功能單元可以集成在一個處理單元中,也可以是各個單元單獨物理存在,也可以兩個或兩個以上單元集成在一個單元中。
[0106]
所述功能如果以軟件功能單元的形式實現并作為獨立的產品銷售或使用時,可以存儲在一個計算機可讀取存儲介質中。基于這樣的理解,本技術的技術方案本質上或者說對現有技術做出貢獻的部分或者該技術方案的部分可以以軟件產品的形式體現出來,該計算機軟件產品存儲在一個存儲介質中,包括若干指令用以使得一臺計算機設備(可以是個人計算機,服務器,或者網絡設備等)執行本技術各個實施例所述方法的全部或部分步驟。而前述的存儲介質包括:u盤、移動硬盤、只讀存儲器(read-only memory,rom)、隨機存取存儲器(random access memory,ram)、磁碟或者光盤等各種可以存儲程序代碼的介質。
[0107]
以上所述,僅為本技術的具體實施方式,但本技術的保護范圍并不局限于此,任何熟悉本技術領域的技術人員在本技術揭露的技術范圍內,可輕易想到變化或替換,都應涵蓋在本技術的保護范圍之內。因此,本技術的保護范圍應以所述權利要求的保護范圍為準。
技術特征:
1.一種時鐘調節裝置,其特征在于,包括:時鐘產生單元,用于產生第一時鐘信號;相位調節單元,用于對來自所述時鐘產生單元的所述第一時鐘信號進行相位調節,得到n個第二時鐘信號,所述n個第二時鐘信號對應n個相位,n為大于或等于2的正整數;相位控制單元,用于獲得來自所述相位調節單元的所述n個第二時鐘信號,根據預設規則和所述n個第二時鐘信號對待測信號進行采樣的采樣結果,向所述相位調節單元發送第一相位調節指示;所述第一相位調節指示用于指示目標相位;所述相位調節單元,還用于根據所述第一相位調節指示,對來自所述時鐘產生單元的所述第一時鐘信號進行相位調節,獲得第三時鐘信號,所述第三時鐘信號的相位為所述目標相位。2.如權利要求1所述的時鐘調節裝置,其特征在于,所述相位控制單元包括觸發器和采樣控制單元,所述觸發器的第一輸入端用于接收所述待測信號,所述觸發器的第二輸入端連接所述相位調節單元的輸出端,所述觸發器的輸出端連接所述采樣控制單元的輸入端,所述采樣控制單元的輸出端連接所述相位調節單元的輸入端;所述觸發器,用于使用所述相位調節單元輸出的每個所述第二時鐘信號對所述待測信號進行采樣,得到每個所述第二時鐘信號對應的輸出信號;所述采樣控制單元,用于:根據所述預設規則和所述n個第二時鐘信號對應的輸出信號,向所述相位調節單元發送所述第一相位調節指示。3.如權利要求2所述的時鐘調節裝置,其特征在于,所述預設規則與采樣正確的采樣結果相關;所述采樣控制單元包括:采樣單元,連接所述觸發器的輸出端,用于采集所述觸發器在每個所述第二時鐘信號下通過m次采樣所述待測信號所得到的m個輸出信號,m為大于或等于2的正整數;測評控制單元,連接所述相位調節單元,用于基于所述預設規則,根據基準信號和來自所述采樣單元的每個所述第二時鐘信號對應的所述m個輸出信號,向所述相位調節單元發送所述第一相位調節指示,所述基準信號用于指示采樣正確的輸出信號。4.如權利要求3所述的時鐘調節裝置,其特征在于,所述測評控制單元還用于:向所述采樣單元發送使能信號,所述使能信號用于指示所述采樣單元在指示消息有效時段內采集所述觸發器的所述輸出信號。5.如權利要求3或4所述的時鐘調節裝置,其特征在于,所述n個第二時鐘信號是通過n-1次相位調節得到的,在任一次相位調節中:所述測評控制單元,還用于在確定所述采樣單元獲得當前第二時鐘信號對應的所述m個輸出信號后,向所述相位調節單元發送第二相位調節指示;所述相位調節單元,還用于根據所述第二相位調節指示,對來自所述時鐘產生單元的所述第一時鐘信號進行相位調節,獲得下一個第二時鐘信號,所述下一個第二時鐘信號的相位為所述n個相位中未被調節過的一個相位。6.如權利要求5所述的時鐘調節裝置,其特征在于,按照相位由大到小或相位由小到大的順序,所述n個相位中的任意相鄰的兩個相位具有同一相位間隔。7.如權利要求3至6任一項所述的時鐘調節裝置,其特征在于,所述預設規則用于指示
所述目標相位是根據采樣指標值不小于指標閾值的連續相鄰相位所構成的相位區間得到的,任一相位的采樣指標值和所述相位對應的m個輸出信號中的與所述基準信號相同的輸出信號的數量成正相關,所述相鄰相位是指按照相位由大到小或相位由小到大的順序所述n個相位中的相鄰的相位。8.如權利要求1至7任一項所述的時鐘調節裝置,其特征在于,在所述相位調節單元獲得所述第三時鐘信號之后,所述相位控制單元還用于:重新確定所述目標相位。9.如權利要求1至8任一項所述的時鐘調節裝置,其特征在于,所述n個相位構成的相位區間的相位范圍不小于所述第一時鐘信號的一個時鐘周期的相位范圍。10.如權利要求1至9任一項所述的時鐘調節裝置,其特征在于,所述相位調節單元為鎖相環,或者包括n條延遲鏈路,且所述n條延遲鏈路的任意兩條延遲鏈路上包含數量不同的延遲單元。11.如權利要求1至10任一項所述的時鐘調節裝置,其特征在于,所述第三時鐘信號用于發射模組采樣可編程邏輯電路的發射控制信號。12.如權利要求1至10任一項所述的時鐘調節裝置,其特征在于,所述第三時鐘信號用于可編程邏輯電路采樣接收模組的目標回波信號。13.如權利要求1至12任一項所述的時鐘調節裝置,其特征在于,所述待測信號包括目標回波信號和/或發射控制信號。14.一種激光雷達,其特征在于,包括位于不同時鐘域的第一電路和第二電路,所述第二電路包括如權利要求1至13中任一項所述的時鐘調節裝置;所述第一電路,用于向所述第二電路發送待測信號。15.一種終端設備,其特征在于,包括如權利要求14所述的激光雷達。
技術總結
一種時鐘調節裝置、激光雷達及終端設備,用以在電子技術領域中提高采樣待測信號的準確性。時鐘調節裝置包括時鐘產生單元、相位調節單元和相位控制單元,時鐘產生單元產生第一時鐘信號,相位調節單元根據第一時鐘信號獲得個第二時鐘信號,個第二時鐘信號對應個相位,為大于或等于2的正整數,相位控制單元根據預設規則和個第二時鐘信號對待測信號的采樣結果,向相位調節單元發送第一相位調節指示,以指示相位調節單元根據第一時鐘信號獲得相位為目標相位的第三時鐘信號。通過使用個相位預采樣待測信號,有助于使用個相位中的采樣結果較好的目標相位正式采樣待測信號,有效提高待測信號的采樣準確性。效提高待測信號的采樣準確性。效提高待測信號的采樣準確性。
