[發(fā)明專(zhuān)利]時(shí)鐘頻率調(diào)整電路及其時(shí)鐘頻率調(diào)整方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110343302.5
• 申請(qǐng)日: 2011-11-03
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103092256A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-05-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉祥生;張坤智;陳慶至;孫致彬
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 原相科技股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G06F1/08
• 分類(lèi)號(hào): G06F1/08
• 代理公司: 北京潤(rùn)平知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11283
• 代理人: 江娟;南毅寧

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種時(shí)鐘頻率調(diào)整電路及其時(shí)鐘頻率調(diào)整方法，特別涉及一種自動(dòng)調(diào)整USB裝置中本地振蕩器的時(shí)鐘頻率調(diào)整電路及其時(shí)鐘頻率調(diào)整方法。

背景技術(shù)

一個(gè)通用串行總線(USB)系統(tǒng)由USB主機(jī)(host)以及USB裝置(device)通過(guò)USB接口(interface)連結(jié)所組成，其中USB主機(jī)與USB裝置間的數(shù)據(jù)傳輸率須滿(mǎn)足數(shù)據(jù)傳輸規(guī)范，例如于高速(high?speed)裝置中，數(shù)據(jù)傳輸率必須介于480MHz的±0.05％之間；全速(full?speed)裝置中，數(shù)據(jù)傳輸率必須介于12MHz的±0.25％之間；而于低速(low?speed)裝置中，數(shù)據(jù)傳輸率則必須介于1.5MHz的±1.5％之間。目前用以控制USB裝置中本地振蕩器(local?oscillator)的時(shí)鐘頻率準(zhǔn)確度以符合上述規(guī)范的一種方式，另外設(shè)置石英振蕩器(crystal?oscillator)以增加時(shí)鐘頻率的準(zhǔn)確度。然而，使用石英振蕩器的芯片中，必須增設(shè)1-2個(gè)引腳(PIN)用以連接石英振蕩器，因而具有成本較高的問(wèn)題。

一種公知振蕩器鎖頻電路，如美國(guó)專(zhuān)利第6,297,705號(hào)所公開(kāi)的《將振蕩器鎖定于數(shù)據(jù)流的電路(Circuit?for?Locking?an?Oscillator?to?a?Data?Stream)》，其利用計(jì)數(shù)器比較數(shù)字控制振蕩器的輸出頻率以及USB裝置的頻率，并根據(jù)所述比較結(jié)果進(jìn)行數(shù)字控制振蕩器輸出頻率的粗調(diào)及微調(diào)，直到與USB裝置的頻率同步為止。然而，所述電路必須利用整個(gè)分組信號(hào)進(jìn)行頻率調(diào)整，因此需要較長(zhǎng)的頻率調(diào)整時(shí)間。

另一種公知適用于低速USB接口連接系統(tǒng)的調(diào)整振蕩器的方法，如美國(guó)專(zhuān)利第7,127,628號(hào)專(zhuān)利所公開(kāi)的《可自動(dòng)調(diào)整振蕩器的方法(Method?for?Automatically?Regulating?an?Oscillator)》，所述方法包含：(a)于USB接口中提供壓控振蕩器用以對(duì)USB裝置產(chǎn)生可控制振蕩信號(hào)；(b)反饋所述可控制振蕩信號(hào)至頻率比較單元，其用以比較可控制振蕩信號(hào)與USB接口中的Keep?Alive?Strobe(選通保持)信號(hào)；(c)將頻率比較單元所輸出的信號(hào)輸入至頻率調(diào)整單元，以根據(jù)所述頻率比較單元所反饋的信號(hào)調(diào)整電壓以改變可控制振蕩信號(hào)的頻率；(d)重復(fù)步驟(b)與(c)的動(dòng)作，使可控制振蕩信號(hào)與USB接口中的Keep?Alive?Strobe(選通保持)信號(hào)同步，由此快速達(dá)到USB接口與USB裝置間的數(shù)據(jù)傳輸同步。然而此方法僅限定于低速USB接口的連接系統(tǒng)。

當(dāng)USB裝置連接至USB接口時(shí)，USB裝置會(huì)收到USB差動(dòng)信號(hào)，所述差動(dòng)信號(hào)首先具有一個(gè)USB重置信號(hào)(reset)。在所述重置信號(hào)之后的每一個(gè)信息幀(frame)時(shí)間內(nèi)，例如1毫秒(ms)，不論是否進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，USB裝置均會(huì)持續(xù)收到KeepAlive(保持)信號(hào)(低速裝置)或SOF(start?of?frame，開(kāi)始幀)信號(hào)(全速裝置)；高速裝置則于每125微秒(μs)會(huì)收到SOF信號(hào)。本發(fā)明即利用此持續(xù)信號(hào)，還提出一種自動(dòng)調(diào)整本地振蕩器的時(shí)鐘頻率調(diào)整電路及其時(shí)鐘頻率調(diào)整方法，以有效降低成本、簡(jiǎn)化系統(tǒng)應(yīng)用電路以及縮小電路板尺寸。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在提供一種自動(dòng)調(diào)整時(shí)鐘頻率的方法及時(shí)鐘頻率調(diào)整電路，其于USB裝置的控制芯片內(nèi)設(shè)置頻率可調(diào)的時(shí)鐘產(chǎn)生器，并根據(jù)USB接口的Keep?Alive信號(hào)或SOF信號(hào)調(diào)整所述時(shí)鐘產(chǎn)生器的時(shí)鐘信號(hào)頻率，以有效增加時(shí)鐘頻率的精確度。

本發(fā)明另一目的在提供一種自動(dòng)調(diào)整時(shí)鐘頻率的方法及時(shí)鐘頻率調(diào)整電路，其僅需于USB裝置的控制芯片內(nèi)設(shè)置頻率可調(diào)的時(shí)鐘產(chǎn)生器，且不需使用石英震蕩器，由此降低成本、簡(jiǎn)化系統(tǒng)應(yīng)用電路以及縮小電路板尺寸。

本發(fā)明另一目的在提供一種時(shí)鐘頻率調(diào)整電路及其時(shí)鐘頻率調(diào)整方法，其于USB裝置的控制芯片內(nèi)設(shè)置時(shí)鐘頻率可調(diào)的時(shí)鐘產(chǎn)生器，并根據(jù)USB主機(jī)輸出的數(shù)據(jù)流中SOF信號(hào)或EOP信號(hào)與USB裝置的本地信號(hào)間的相位差調(diào)整所述時(shí)鐘產(chǎn)生器的所述時(shí)鐘頻率，以有效增加所述時(shí)鐘頻率的精確度。

本發(fā)明另一目的在提供一種同時(shí)適用于低速、全速及高速USB接口的時(shí)鐘頻率調(diào)整電路及其時(shí)鐘頻率調(diào)整方法。