[發明專利]USB主機接口的免晶振實現電路和方法

有效

• 申請號: 201210250053.X
• 申請日: 2012-07-19
• 公開（公告）號: CN102790617A
• 公開（公告）日: 2012-11-21
• 發明（設計）人: 向建軍
• 申請（專利權）人: 成都銳成芯微科技有限責任公司
• 主分類號: H03L7/18
• 分類號: H03L7/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及USB接口的設計，具體涉及一種基于RC振蕩器和鎖相環的USB1.1/2.0主機接口的USB主機接口的免晶振實現電路和方法。

背景技術

USB協議指出：USB接口在數據傳輸時，USB主機會向設備發送同步包，該同步包可以起到時鐘同步的作用。一般意義上，作為提供同步時鐘的USB主機，其內部需要產生精確且穩定的系統時鐘源，該時鐘源應具有如下特征：a）精確的時鐘頻率；b）時鐘頻率的低溫漂特性；c）時鐘頻率的高電源抑制比。在現行的大多數應用中，一般采用晶振作為輸入時鐘源來產生此系統時鐘源。但是隨著USB系列產品在價格競爭層面的愈演愈烈，USB接口的成本縮減逐漸成為產品成本縮減的重要一環，在這種趨勢下，各種USB設備接口的免晶振方案應運而生，然而USB1.1/2.0主機接口的免晶振實現在業界并不常見。

目前為數不多的USB1.1/2.0主機接口的免晶振實現方案，大多數基于LC振蕩器來進行設計，這是因為LC振蕩器的振蕩頻率比較容易做到低溫漂和高電源抑制比，并且具有較高的時鐘精度和低時鐘抖動。但是LC振蕩器額外需要較大的版圖面積，其面積甚至超過USB1.1/2.0主機接口本身的版圖面積，這并不利于降低成本；另一方面，LC振蕩器需要較高的功耗，該功耗在USB1.1/2.0主機接口的總功耗中占很大比例。

RC振蕩器具有低成本、易實現、低功耗等特性，但是傳統的RC振蕩器并不適合做USB1.1/2.0主機接口的輸入時鐘源，因為其時鐘頻率具有不可忽視的溫度漂移，電路中存在的一些失調因素也會對時鐘頻率產生重要影響，另外，傳統的RC振蕩頻率的抗電源干擾能力不足。

發明內容

鑒于以上內容，有必要提供一種應用于USB1.1/2.0主機接口的USB主機接口的免晶振實現電路和方法。

一種USB主機接口的免晶振實現電路，該電路基于一RC振蕩器和一鎖相環，所述免晶振實現電路包括一無輸出電容LDO、一與該無輸出電容LDO相連的RC振蕩器、一與該RC振蕩器相連的鎖相環電路、一與該鎖相環電路相連的時鐘自校準模塊及一外部時鐘基準，所述鎖相環電路包括一鎖相環模擬電路、一與該鎖相環模擬電路相連的多相位時鐘產生電路、一與該多相位時鐘產生電路相連的可編程環路分頻器及一與該多相位時鐘產生電路相連的比較時鐘產生電路，所述時鐘自校準模塊又包括一頻率比較單元、一與該頻率比較單元相連的仲裁單元、一與該仲裁單元相連的分頻數粗調加減單元、一與該仲裁單元相連的分頻數細調加減單元及一連接于該仲裁單元及該可編程環路分頻器之間的存儲單元。

一種USB主機接口的免晶振實現方法，其包括以下步驟：

構造一種電路，該電路包括：一無輸出電容LDO、一與該無輸出電容LDO相連的RC振蕩器、一與該RC振蕩器相連的鎖相環電路、一與該鎖相環電路相連的時鐘自校準模塊及一外部時鐘基準，所述鎖相環電路包括一鎖相環模擬電路、一與該鎖相環模擬電路相連的多相位時鐘產生電路、一與該多相位時鐘產生電路相連的可編程環路分頻器及一與該多相位時鐘產生電路相連的比較時鐘產生電路，所述時鐘自校準模塊又包括一頻率比較單元、一與該頻率比較單元相連的仲裁單元、一與該仲裁單元相連的分頻數粗調加減單元、一與該仲裁單元相連的分頻數細調加減單元及一連接于該仲裁單元及該可編程環路分頻器之間的存儲單元。