[发明专利]校准USB芯片时钟的方法、装置和芯片

说明书

本发明公开了一种校准USB芯片时钟的方法、装置和芯片。该方法中，每个操作周期执行以下步骤：利用同步字获取第一时长的高电平矩形脉冲；利用第二时钟在高电平矩形脉冲的时间窗口内进行计数，得到第一数值；利用第一数值和第二数值对第一时钟的控制字进行校准，以对第一时钟进行校准。本发明用倍频后的待校准的时钟帧头的同步字的时间窗口中计数，用计数值与理论计数值相比较，得到偏差，利用偏差对待校准时钟进行校准，由于同步字的周期是固定且准确的，而且待校准的时钟经过倍频，待校准时钟在同步字时间窗口内的计数与理论值的偏差精度更高，因而根据偏差进行校准的精度更高。

技术领域

本发明涉及一种校准USB芯片时钟的方法，同时涉及一种校准USB芯片时钟的装置，还涉及采用该装置的USB芯片，属于集成电路技术领域。

背景技术

USB(Universal Serial Bus，通用串行总线)是计算机和外围设备之间通信的接口标准。USB接口因具有传输速度高，可热插拔的优点，得到了广泛的应用。

USB芯片用于控制USB接口的通信，广泛地应用于USB设备。USB芯片分为Controller(控制器)部分和PHY(物理层)部分。其中，Controller部分主要实现USB的协议和控制。PHY部分功能主要实现并转串的功能，把UTMI(USB Transceiver MacrocellInterface,USB宏单元接口)或者PIPE(逻辑管道)口的并行数据转换成串行数据，再通过差分数据线输出到芯片外部。PHY的通信对时钟精度有较高的要求。不加任何温度补偿的USB芯片内置的12MHz时钟精度通常在3％左右，无法满足PHY的有效通信对时钟精度的要求。如何对USB芯片的内部时钟进行校准，达到更高的精度，仍然是本领域技术人员亟待解决的技术问题之一。

在专利号为ZL 201310253671.4的中国发明专利中，公开了一种一种USB设备系统时钟的校准方法。该方法利用USB设备定时器的计数功能和捕捉功能，将USB设备的系统时钟分频后作为USB设备定时器计数功能的时钟源，将USB设备的低速时钟作为USB设备定时器捕捉功能的触发源；捕捉触发源的跳变沿，获取对应捕捉区间的系统时钟实际计数值；根据获取的实际计数值、预设的理论计数值及所允许的误差范围，校准USB设备的系统时钟频率。

发明内容

本发明所要解决的首要技术问题在于提供一种校准USB芯片时钟的方法(简称校准方法)，可以提供更高精度的USB接口芯片内部时钟。

本发明所要解决的另一技术问题在于提供一种校准USB芯片时钟的装置(简称校准装置)。

本发明所要解决的又一技术问题在于提供一种采用该校准装置的USB芯片。

为了实现上述目的，本发明采用以下的技术方案：

根据本发明实施例的第一方面，提供一种校准USB芯片时钟的方法，在每个操作周期，执行以下步骤：

利用帧头的同步字获取第一时长的高电平矩形脉冲；

利用第二时钟在高电平矩形脉冲的时间窗口内进行计数，得到第一数值；其中，第二时钟为利用锁相环对第一时钟进行倍频获得的；

利用第一数值和第二数值对第一时钟的控制字进行校准，以对第一时钟进行校准；其中，第二数值为第一时钟为理论上的准确值时，第二时钟在高电平矩形脉冲的时间窗口内计得的数值。

其中较优地，利用帧头的同步字获取第一时长的高电平矩形脉冲，包括以下步骤：

响应于检测到同步字的第一边沿，对第三数值进行判断：若第三数值＝0，则将特定信号由低变为高，第三数值加1；若0＜第三数值＜特定数值，则第三数值加1；若第三数值＝特定数值，则将特定信号由高变为低，将第三数值清0；其中，特定信号用于形成高电平矩形脉冲；

利用第二时钟在高电平矩形脉冲的时间窗口内进行计数，得到第一数值，包括以下步骤：