En la comunicación en serie de datos digitales, la recuperación del reloj es el proceso de extraer información de temporización de un flujo de datos en serie para permitir que el circuito receptor decodifique los símbolos transmitidos. La recuperación del reloj del flujo de datos se acelera modificando los datos transmitidos. Siempre que un canal de comunicación en serie no transmite la señal de reloj junto con el flujo de datos, el reloj debe regenerarse en el receptor, utilizando la información de tiempo del flujo de datos. La recuperación del reloj es un componente común de los sistemas que se comunican por cables, fibras ópticas o por radio.
Algunos flujos de datos digitales, especialmente los flujos de datos en serie de alta velocidad (como el flujo de datos sin procesar del cabezal magnético de una unidad de disco y redes de comunicación en serie como Ethernet ) se envían sin una señal de reloj adjunta . El receptor genera un reloj a partir de una referencia de frecuencia aproximada y luego alinea la fase del reloj con las transiciones en el flujo de datos con un bucle de bloqueo de fase (PLL). Este es un método para realizar un proceso comúnmente conocido como recuperación de datos y reloj (CDR). Otros métodos incluyen el uso de un bucle bloqueado por retardo y el sobremuestreo del flujo de datos. [1]
El sobremuestreo se puede hacer a ciegas usando múltiples fases de un reloj de funcionamiento libre para crear múltiples muestras de la entrada y luego seleccionar la mejor muestra. O se puede utilizar un contador impulsado por un reloj de muestreo que se ejecuta en algún múltiplo de la frecuencia del flujo de datos, con el contador reiniciado en cada transición del flujo de datos y el flujo de datos muestreado en algún recuento predeterminado. Estos dos tipos de sobremuestreo a veces se denominan espacial y temporal, respectivamente. [ cita requerida ] La mejor tasa de error de bits (BER) se obtiene cuando las muestras se toman lo más lejos posible de cualquier transición de flujo de datos. [2] Si bien la mayoría de los diseños de sobremuestreo que utilizan un contador emplean una frecuencia de reloj de muestreo que es un múltiplo par del flujo de datos, un múltiplo impar es más capaz de crear un punto de muestreo más alejado de cualquier transición del flujo de datos y puede hacerlo en casi la mitad del frecuencia de un diseño utilizando un múltiplo par. En los CDR de tipo de sobremuestreo, la señal utilizada para muestrear los datos se puede utilizar como reloj recuperado.
La recuperación del reloj está muy relacionada con el problema de la recuperación de la portadora , que es el proceso de recrear una versión de la portadora bloqueada en fase cuando se utiliza un esquema de modulación de portadora suprimida . Estos problemas se abordaron por primera vez en un artículo de 1956, que introdujo un método de recuperación de reloj ahora conocido como ciclo de Costas . [3] Desde entonces se han desarrollado muchos métodos adicionales.
Para que este esquema funcione, un flujo de datos debe realizar una transición con la frecuencia suficiente para corregir cualquier desviación en el oscilador del PLL. El límite de tiempo que puede funcionar una unidad de recuperación de reloj sin una transición se conoce como su especificación máxima de dígitos idénticos consecutivos (CID). Para garantizar transiciones frecuentes, se utiliza algún tipo de señal de reloj automático , a menudo una codificación de duración limitada ; La codificación 8b / 10b es muy común, mientras que la codificación Manchester tiene el mismo propósito en las revisiones anteriores de las redes de área local 802.3 .
Ver también
Referencias
- ^ Hsieh, Ming-ta; Sobelman, Gerald (diciembre de 2008). "Arquitecturas para la recuperación de datos y reloj enlazado por cable de varios gigabits". Revista de circuitos y sistemas IEEE . Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos. 8 (4): 45–57. doi : 10.1109 / MCAS.2008.930152 .
- ^ admin (agosto de 2015). "Guía para principiantes para la recuperación de datos del reloj" . Dispositivos de flecha . Consultado el 7 de septiembre de 2016 . CS1 maint: parámetro desalentado ( enlace )
- ^ Costas, JP (1956). "Comunicaciones síncronas". Actas de la IRE . IEEE. 44 (12): 1713-1718. doi : 10.1109 / JRPROC.1956.275063 .