[發(fā)明專利]用于產(chǎn)生USB外設(shè)時(shí)鐘的電路及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210466086.8
• 申請(qǐng)日: 2012-11-19
• 公開（公告）號(hào): CN102945061A
• 公開（公告）日: 2013-02-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊修
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 四川和芯微電子股份有限公司
• 主分類號(hào): G06F1/04
• 分類號(hào): G06F1/04;G06F1/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及USB通訊領(lǐng)域，更具體地涉及一種用于產(chǎn)生USB外設(shè)時(shí)鐘的電路及方法。

背景技術(shù)

USB是英文Universal?Serial?BUS的縮寫，中文含義是“通用串行總線”。USB因?yàn)槠渫ㄓ嵥俣瓤?、接口簡單、?yīng)用方便等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)成為了目前PC、MP4、手機(jī)、PDA（Personal?DigitalAssistant，掌上電腦）、數(shù)碼相機(jī)、打印機(jī)、掃描儀等電子設(shè)備的必備標(biāo)準(zhǔn)接口之一，在信息通訊和數(shù)據(jù)傳輸?shù)确矫娴玫搅藦V泛地應(yīng)用。

常規(guī)的通訊系統(tǒng)往往都各自需要一個(gè)相對(duì)準(zhǔn)確的時(shí)鐘源，利用這個(gè)時(shí)鐘源，在通訊系統(tǒng)內(nèi)部再經(jīng)過分頻或倍頻等邏輯產(chǎn)生通訊系統(tǒng)工作所需主時(shí)鐘，對(duì)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)流進(jìn)行分析、采集，以達(dá)到數(shù)據(jù)通訊的目的。USB通訊系統(tǒng)也不例外，在USB的高速通訊（通訊速度達(dá)到480MHz即為高速通訊）中，系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)傳輸時(shí)鐘精確度的要求較高（±0.5‰）。因此，USB通訊系統(tǒng)通常是在USB主體結(jié)構(gòu)上外接晶振的時(shí)鐘方案，即外部通過晶振產(chǎn)生一個(gè)準(zhǔn)確的時(shí)鐘（例如12MHz）輸入U(xiǎn)SB主體結(jié)構(gòu)的芯片內(nèi)部，芯片內(nèi)部再通過PLL等邏輯模塊倍頻，產(chǎn)生最終系統(tǒng)所需的高速工作時(shí)鐘480MHz。

由于晶振的原因，USB主體結(jié)構(gòu)的芯片就至少需要空余兩個(gè)管腳給晶振，這樣的話，在一些管腳相對(duì)較少的電子產(chǎn)品中，就無法采用USB通訊系統(tǒng)進(jìn)行通訊了。例如，在常規(guī)的SIM卡之類的電子產(chǎn)品中，管腳一般只有4～7個(gè)，由于其它系統(tǒng)功能的需要，使得根本無法額外再分配兩個(gè)管腳給晶振，從而根本無法采用USB主體結(jié)構(gòu)進(jìn)行通訊。

再則，隨著制作工藝的發(fā)展和設(shè)計(jì)技術(shù)的提高，電子產(chǎn)品的體積愈來愈小型化，且電子產(chǎn)品的管腳也在不斷的減少。而晶振元件的體積相對(duì)SOC（Systemon?Chip，系統(tǒng)級(jí)芯片）芯片還是比較大的，這樣將會(huì)制約產(chǎn)品的高集成小型化的發(fā)展。從而，晶振成為制約USB主體結(jié)構(gòu)芯片的應(yīng)用及發(fā)展的關(guān)鍵因素。

當(dāng)然，USB主體結(jié)構(gòu)的芯片內(nèi)部也可以通過RC/LC振蕩器生成時(shí)鐘，并提供給系統(tǒng)使用。但是由于RC/LC振蕩器工藝偏差或其它因素影響，最終芯片內(nèi)振蕩器生成時(shí)鐘與設(shè)計(jì)目標(biāo)通常存在±20％的偏差，無法滿足系統(tǒng)傳輸?shù)木刃枨蟆?/p>

而由于高速USB對(duì)外設(shè)時(shí)鐘精度的要求比全速（通訊速度為12MHz）、低速（通訊速度為1.5MHz）設(shè)備更高，同時(shí)高速USB外設(shè)的數(shù)據(jù)碼率為480Mb，也比全速、低速USB外設(shè)快太多，因此用于全速、低速USB外設(shè)的時(shí)鐘產(chǎn)生電路在高速USB外設(shè)上就不再適用。

因此，有必要提供一種改進(jìn)的用于產(chǎn)生USB外設(shè)時(shí)鐘的電路及方法來克服上述缺陷。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種用于產(chǎn)生USB外設(shè)時(shí)鐘的電路及方法，通過本發(fā)明的技術(shù)方案可在不需另外占用USB主體結(jié)構(gòu)的引腳的情況下，為USB主體結(jié)構(gòu)提供高精度而準(zhǔn)確的主時(shí)鐘，保證USB主體結(jié)構(gòu)的高速通訊。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種用于產(chǎn)生USB外設(shè)時(shí)鐘的電路，該電路包括：內(nèi)部振蕩器、可控分頻器、倍頻器、接收計(jì)時(shí)器及分頻控制器，所述內(nèi)部振蕩器產(chǎn)生具有固定頻率的時(shí)鐘；所述可控分頻器與所述內(nèi)部振蕩器連接，且將所述內(nèi)部振蕩器產(chǎn)生的時(shí)鐘進(jìn)行分頻；所述倍頻器分別與所述可控分頻器及USB主體結(jié)構(gòu)連接，所述倍頻器將所述可控分頻器分頻后的時(shí)鐘按固定倍頻率倍頻，且所述倍頻器將倍頻后的時(shí)鐘傳送至所述USB主體結(jié)構(gòu)；所述接收計(jì)時(shí)器與所述倍頻器連接，所述接收計(jì)時(shí)器根據(jù)所述倍頻器輸出的時(shí)鐘接收主機(jī)發(fā)出的SOF數(shù)據(jù)包，并對(duì)接收SOF數(shù)據(jù)包的時(shí)間間隔進(jìn)行計(jì)數(shù)；所述分頻控制器分別與所述接收計(jì)時(shí)器及可控分頻器連接，所述分頻控制器比較接收計(jì)時(shí)器的計(jì)數(shù)結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間間隔的差異，并根據(jù)比較結(jié)果控制調(diào)節(jié)可控分頻器的分頻參數(shù)。

較佳地，所述內(nèi)部振蕩器為RC振蕩器或LC振蕩器

較佳地，所述內(nèi)部振蕩器產(chǎn)生的時(shí)鐘為高頻時(shí)鐘。

較佳地，所述標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間間隔為主機(jī)發(fā)送SOF數(shù)據(jù)包的時(shí)間間隔。

較佳地，所述倍頻器輸出的時(shí)鐘的頻率為480MHz。