[發(fā)明專利]用于產(chǎn)生USB主機工作時鐘的電路及方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310422149.4
• 申請日: 2013-09-16
• 公開（公告）號: CN103455085A
• 公開（公告）日: 2013-12-18
• 發(fā)明（設計）人: 鄒錚賢;其他發(fā)明人請求不公開姓名
• 申請（專利權(quán)）人: 四川和芯微電子股份有限公司
• 主分類號: G06F1/06
• 分類號: G06F1/06;G06F13/40
• 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主機工作時鐘的電路及方法。

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因為其通訊速度快、接口簡單、應用方便等優(yōu)點，已經(jīng)成為了目前PC、MP4、手機、PDA（Personal?Digital?Assistant，掌上電腦）、數(shù)碼相機、打印機、掃描儀等電子設備的必備標準接口之一，在信息通訊和數(shù)據(jù)傳輸?shù)确矫娴玫搅藦V泛地應用。

常規(guī)的通訊系統(tǒng)往往都各自需要一個相對準確的時鐘源，利用這個時鐘源，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)工作所需主時鐘，對傳輸?shù)臄?shù)據(jù)流進行分析、采集，以達到數(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（通訊速度達到480MHz即為高速通訊）中，系統(tǒng)對數(shù)據(jù)傳輸時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)上外接晶振的時鐘方案，即外部通過晶振產(chǎn)生一個準確的時鐘（例如12MHz）輸入USB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管腳給晶振，這樣的話，在一些管腳相對較少的電子產(chǎn)品中，就無法采用USB通訊系統(tǒng)進行通訊。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，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管腳給晶振，從而根本無法采用USB主體結(jié)構(gòu)進行通訊。

再則，隨著制作工藝的發(fā)展和設計技術(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SOC（System?on?Chip，系統(tǒng)級芯片）芯片還是比較大的，這樣將會制約產(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)芯片的應用及發(fā)展的關(guān)鍵因素。

當然，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)振蕩器生成時鐘與設計目標通常存在±20％的偏差，無法滿足系統(tǒng)傳輸?shù)木刃枨蟆?/p>

因此，有必要提供一種改進的用于供USB通訊系統(tǒng)進行正常通訊的時鐘產(chǎn)生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主機工作時鐘的電路及方法，本發(fā)明的技術(shù)方案通過為USB主機接口產(chǎn)生配置一個合適的工作時鐘，使得無需外部晶振就可使USB主機接口與USB外設進行高精度的通訊。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的提供一種用于產(chǎn)生USB主機工作時鐘的電路，其包括：內(nèi)部振蕩器、可控分頻器、倍頻器、USB主機接口及分頻控制器；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)生的時鐘按設定的分頻比進行分頻；所述倍頻器和所述可控分頻器連接，所述倍頻器將所述可控分頻器分頻后的時鐘按固定倍頻率倍頻；所述USB主機接口與所述倍頻器連接，所述倍頻器將倍頻后的時鐘傳送至所述USB主機接口，且所述USB主機接口根據(jù)倍頻器提供的時鐘與USB外設進行配置響應；所述分頻控制器分別與所述USB主機接口及所述可控分頻器連接，所述USB主機接口將其與USB外設進行配置響應的結(jié)果傳送至所述分頻控制器，所述分頻控制器根據(jù)所述USB主機接口反饋的響應結(jié)果，在設定的分頻比范圍內(nèi)調(diào)節(jié)所述可控分頻器的分頻比，且當所述可控分頻器的分頻比調(diào)節(jié)完后，所述分頻控制器控制所述可控分頻器按固定的分頻比進行分頻。

較佳地，所述內(nèi)部振蕩器為RC振蕩器或LC振蕩器。

較佳地，所述分頻控制器根據(jù)所述USB主機接口反饋的響應結(jié)果，在設定的分頻比范圍內(nèi)按從大到小的順序控制調(diào)節(jié)所述可控分頻器的分頻比。

較佳地，所述分頻控制器記錄每個時鐘下所述USB主機接口反饋的響應結(jié)果，當所述USB主機接口在倍頻器輸出的所有時鐘下完成一輪與USB外設的配置響應后，所述分頻控制器根據(jù)一輪中的所有響應結(jié)果記錄USB主機接口與USB外設配置響應的時鐘的有效長度，且所述分頻控制器根據(jù)所述有效長度的中點值對應的分頻比確定所述可控分頻器的固定分頻比。