[發(fā)明專利]一種通用串行接口全速接收方法和裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010268499.6
• 申請(qǐng)日: 2010-08-30
• 公開（公告）號(hào): CN102385565A
• 公開（公告）日: 2012-03-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 方尚俠;李漢光;高夫;石嶺
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳艾科創(chuàng)新微電子有限公司
• 主分類號(hào): G06F13/40
• 分類號(hào): G06F13/40
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電路設(shè)計(jì)領(lǐng)域，具體涉及一種通用串行接口USB全速接收方法和裝置。

背景技術(shù)

通用串行接口(USB，Universal?Serial?Bus)是一種普遍使用的電腦系統(tǒng)與周邊裝置通信的標(biāo)準(zhǔn)接口。USB主機(jī)和USB設(shè)備通過(guò)四線USB電纜連接，其中，兩條電纜線為電源線，USB主機(jī)通過(guò)電源線為USB設(shè)備提供電源，電源電壓為正5伏特(及+5V)，另外兩根電纜線為差動(dòng)信號(hào)線，分別用D+和D-表示，差動(dòng)信號(hào)線用于傳輸串行數(shù)據(jù)。USB通常有三種傳輸方式，包括：高速傳輸方式，全速傳輸方式，和低速傳輸方式。如圖1所示為USB全速傳輸結(jié)構(gòu)示意圖，其中，全速傳輸方式的數(shù)據(jù)輸出速率12兆比特每秒(即12Mb/s)。USB主機(jī)的D+數(shù)據(jù)線，D-數(shù)據(jù)線上均與阻值為15k歐姆的下拉電阻Rpd連接。對(duì)于采用全速傳輸方式的USB設(shè)備，在D+數(shù)據(jù)線上與阻值為1.5k歐姆的上拉電阻Rpu相連，當(dāng)USB主機(jī)檢測(cè)到D+數(shù)據(jù)線上位高電壓，D-數(shù)據(jù)線上位低電壓時(shí)，USB主機(jī)可以判斷此時(shí)加載了一個(gè)全速USB設(shè)備。

如圖2所示，現(xiàn)有技術(shù)中USB全速接收裝置通常由一個(gè)比較器構(gòu)成，USB協(xié)議中規(guī)定，該比較器至少具有200毫伏(mV)的靈敏度，當(dāng)USB全速接收裝置中比較器判斷D+數(shù)據(jù)線上的電壓大于D-數(shù)據(jù)線上的電壓，則比較器輸出為數(shù)據(jù)“1”，當(dāng)USB全速接收裝置中比較器判斷D+數(shù)據(jù)線上的電壓小于D-數(shù)據(jù)線上的電壓，則比較器輸出為數(shù)據(jù)“0”。現(xiàn)有技術(shù)中，由于D+數(shù)據(jù)線上相連的上拉電阻的影響，D+數(shù)據(jù)上的信號(hào)和D-數(shù)據(jù)線上的信號(hào)是不對(duì)稱的，使得接收裝置處D+信號(hào)的直流分量V_(D+)dc被抬高，抬高的電壓的幅度ΔV_(D+)dc通過(guò)式1可以計(jì)算獲得：

ΔV(D+)dc=Vdd-V(D-)dcRS+RPU×RS≈-0.029VCM+0.096---(1)]]>

其中，V_CM為共模電壓，V_(D-)dc為D-數(shù)據(jù)線上的電壓，R_S為D+數(shù)據(jù)線的電阻，阻值為45歐姆，R_pu是上拉電阻，阻值為1.5k歐姆，Vdd為電源電壓，Vdd為3.3伏。

由式(1)可以得出，抬高的幅度與差分信號(hào)的共模電壓成線性關(guān)系。當(dāng)USB主機(jī)(或者是USB驅(qū)動(dòng)端)的D+數(shù)據(jù)線與D-數(shù)據(jù)線的共模電壓為0.8V，差分值在200mV，則由于D+數(shù)據(jù)線上的上拉電阻的影響，USB接收裝置的D+數(shù)據(jù)線上的電壓被上移了72mV，則反向差分電壓V_di(-)縮小到128mV，正向差分電壓V_di(+)增大到272mV，如果接收端的比較器的靈敏度低于200mV，就檢測(cè)不到反向差分信號(hào)，即不能檢測(cè)到數(shù)據(jù)“0”。

通過(guò)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的研究，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)中由于上拉電阻的影響，使得USB接收裝置中D+數(shù)據(jù)線上的電壓升高，D+數(shù)據(jù)線上信號(hào)的最低電壓與D-數(shù)據(jù)線上信號(hào)的最高電壓的差值降低，對(duì)于USB全速接收裝置中比較器的靈敏度是一定的情況下，電壓的差值降低到小于靈敏度后，比較器不能做出正確的判斷，導(dǎo)致USB接收裝置在接收數(shù)據(jù)時(shí)，出現(xiàn)接收數(shù)據(jù)出錯(cuò)，降低了接收性能。

發(fā)明內(nèi)容