一种无晶振USB设备时钟校准方法及校准电路.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109687867A(43)申请公布日2019.04.26(21)申请号201811452029.8(22)申请日2018.11.30(71)申请人珠海慧联科技有限公司地址519000广东省珠海市唐家湾镇哈工大路1号1栋C104(72)发明人徐明鹤(74)专利代理机构广州嘉权专利商标事务所有限公司44205代理人陈慧华(51)Int.Cl.H03L7/091(2006.01)H03L7/099(2006.01)H03L7/197(2006.01)权利要求书2页说明书8页附图5页(54)发明名称一种无晶振USB设备时钟校准方法及校准电路(57)摘要本发明涉及一种无晶振USB设备时钟校准方法及校准电路，用于实现：对USB总线上的SOF包进行识别及采样，以及，对采样得到SOF包数据进行校验并输出校验信号；对校验信号进行计数，并根据计数结果与预设的计数值进行对比，根据对比结果配置PLL参数；根据PLL参数对USB内部时钟的RC振荡器及PLL锁相环进行时钟校准。本发明的有益效果为：保留了余数部分的信息，采用小数分频思想对USB串行差分信号进行多相位采样，可以准确判断出USB串行差分信号的电平特征；并对SOF包的全部信息进行校验，保证了SOF检测的可靠性；检测结果将更加准确；特别是本发明的SOF包检测的准确度不受到待校准内部时钟偏差的影响。CN109687867ACN109687867A权利要求书1/2页1.一种无晶振USB设备时钟校准方法，其特征在于，该方法包括：S100，对USB总线上的SOF包进行识别及采样，以及，对采样得到SOF包数据进行校验并输出校验信号；S200，对所述步骤S100的校验信号进行计数，并根据计数结果与预设的计数值进行对比，根据对比结果配置PLL参数；S300，根据所述步骤S300的PLL参数对USB内部时钟的RC振荡器及PLL锁相环进行时钟校准。2.根据权利要求1所述的无晶振USB设备时钟校准方法，其特征在于，该方法还包括：周期时间内循环执行所述步骤S100～S300以实现动态动态时钟校准。3.根据权利要求2所述的无晶振USB设备时钟校准方法，其特征在于，所述周期时间为1ms。4.根据权利要求1所述的无晶振USB设备时钟校准方法，其特征在于，所述识别及采样的SOF数据具体包括同步域、PID域、帧号域及CRC校验域。5.根据权利要求1所述的无晶振USB设备时钟校准方法，其特征在于，所述步骤S100具体包括：S110，将USB总线DP/DM差分信号转换成单信号的串行差分信号和SE0状态信号；S120，当USB串行差分信号检测到下降沿时，进一步，若检测到串行差分信号符合SYNC域的特征，则计算出每个USB比特位的时钟脉冲周期数；S130，根据时钟脉冲周期数对USB串行差分信号进行周期数的数据采样，并译码出接收的PID域值是否为“10100101”，若是则进入下一步骤；S140，根据时钟脉冲周期数对USB串行差分信号继续采样周期数脉冲，并译码出接收的帧号域值并锁存进寄存器；S150，根据时钟脉冲周期数对USB串行差分信号继续采样周期数脉冲，进一步，译码出接收的CRC域值，根据帧号域值和CRC域值进行循环冗余校验运算。6.根据权利要求5所述的无晶振USB设备时钟校准方法，其特征在于，所述步骤S120具体包括：对SOF包的KJKJKJ状态进行多相位采样，并计数出SYNC域的脉冲周期数，以SYNC域采样周期数除以6计算出USB的单比特位宽相对于待校准时钟的脉冲周期数，并将脉冲周期数以整数部分和余数部分进行表示。7.根据权利要求6所述的无晶振USB设备时钟校准方法，所述步骤S120体以每n+m/6个待校准时钟采样周期的速度采样出USB串行差分信号电平，其具体包括：使用整数计数器和余数计数器对USB串行信号进行采样计数，若检测到USB差分信号产生电平跳变，则初始化整数计数器和余数计数器，若采样到USB差分信号为电平信号，则整数计数器加1；当整数计数器的值为n/2时，则判定当前差分信号的电平为USB串行信号的采样电平；当整数计数器的值为n-1时，则在该采样时刻，整数计数器归零，并且将余数计数器的值增加m；若余数计数器的值大于等于6，则在下一时刻将余数计数器减去6，并且在该采样时刻暂停整数计数器计数；2CN109687867A权利要求书2/2页其中，m和n分别为脉冲周期数的整数部分和余数部分。8.一种用于实现所述权利要求1-7任意方法的无晶振USB设备时钟校准电路，其特征在于，该电路包括：SOF包检测单元，用于检测USB总线DP/DM信号上的SOF包信息，并输出触发校准信号；校准计算单元，用于根据SOF包检测单元输出的触发校准信号，根据计数器与标准值计算出