USB设备接口的内建晶振实现电路及方法

摘要

一种USB设备接口的内建晶振实现电路，所述内建晶振实现电路包括一高频振荡器、一采样时钟分频器、一USB数据接收器、一USB数据状态机、一USB内建时钟判决器、一输入时钟分频器、一低带宽锁相环。所述高频振荡器提供高频时钟，所述USB数据接收器接收主机发送来的有效信息，由所述USB数据状态机解析出特征信息，然后所述USB内建时钟判决器以特征信息的时间长度或时间间隔为基准时钟，通过运算动态调整所述低带宽锁相环的输入时钟频率，最后所述低带宽锁相环产生高精度低噪声的内建系统时钟。本发明提供的内建晶振实现电路同时具备低成本和高性能的特性。一种USB设备接口的内建晶振实现方法，可以实现USB1.0、USB1.1和USB2.0设备接口的内建晶振，具有极强的实用性，该方法还具有抗环境干扰的优点。

主权项

一种USB设备接口的内建晶振实现电路，其特征在于：所述内建晶振实现电路包括一高频振荡器、一采样时钟分频器、一USB数据接收器、一USB数据状态机、一USB内建时钟判决器、一输入时钟分频器、一低带宽锁相环；USB数据接收器（3）区分USB设备接口的工作模式，当USB设备作为低速设备或全速设备使用时，包括一个USB1.1差分数据接收器和两个USB1.1单端接收器，分别接收主机发送来的差分信号和单端信号，并为USB数据状态机（4）提供了主机发送来的有效数据信息；当USB设备作为高速设备使用时，由低带宽锁相环生成的多相位时钟对差分数据总线DP/DM进行高速接收，同时为USB数据状态机（4）提供了主机发送来的有效数据信息；USB数据状态机（4）对USB数据接收器（3）送来的有效数据信息进行处理，在处理过程中，USB数据状态机（4）解析出有效数据信息中携带的特征信息KEY_WORD并送入USB内建时钟判决器（5），当USB设备作为低速设备使用时，KEY_WORD为数据包包头“JKJKJKJJ”；当USB设备作为全速设备使用时，KEY_WORD为数据包包头“KJKJKJKK”或主机发送来的同步包关键字；当USB设备作为高速设备使用时，KEY_WORD为主机发送来的同步包关键字或其他同步包特征；USB内建时钟判决器（5）以计数KEY_WORD时间长度或其间隔时间长度为基准时间，判断出判决时钟的频率相对应理想频率的偏离量；当USB设备作为低速设备使用时，KEY_WORD为数据包包头“JKJKJKJJ”，则基准时间为“JKJKJKJJ”的时间长度；当USB设备作为全速设备使用时，KEY_WORD若为数据包包头“KJKJKJKK”，则基准时间为“KJKJKJKK”的时间长度；KEY_WORD若为主机发送来的同步包关键字，则基准时间为相邻关键字的时间间隔；当USB设备作为高速设备使用时，KEY_WORD为主机发送来的同步包关键字或其他同步包特征时，则基准时间为相邻同步包关键字或其他相邻同步包特征的时间间隔；所述高频振荡器的一1A输出端与所述采样时钟分频器的一2A输入端相连；所述采样时钟分频器的一2B输出端与所述USB内建时钟判决器的一5A输入端相连；所述USB数据接收器的一3A输入端与数据总线DP信号相连，所述USB数据接收器的一3B输入端与数据总线DM信号相连，所述USB数据接收器的一3C输出端与所述低带宽锁相环的一7B输出端相连，所述USB数据接收器的一3D输出端与所述USB数据状态机的一4A输入端相连；所述USB数据状态机的一4B输入端与所述低带宽锁相环的一7B输出端相连，所述USB数据状态机的一4C输出端与所述USB内建时钟判决器的一5B输入端相连；所述USB内建时钟判决器的一5C输出端与所述输入时钟分频器的一6C输入端相连；所述输入时钟分频器的一6B输出端与所述低带宽锁相环的一7A输入端相连；所述低带宽锁相环的一7B输出端为系统时钟CLK_SYS。