[发明专利]一种USB全速设备芯片的时钟精确校准系统和方法

权利要求书

1.一种USB全速设备芯片的时钟精确校准系统，其特征在于，包括：USB设备芯片、MCU主控和晶振；所述MCU主控的输出端与USB设备芯片的输入端连接，所述USB设备芯片的输出端与MCU主控的输入端连接，所述MCU主控还外接所述晶振。

2.根据权利要求1所述的USB全速设备芯片的时钟精确校准系统，其特征在于，所述MCU主控通过USB/I2C接口与所述USB设备芯片通信连接。

3.根据权利要求1所述的USB全速设备芯片的时钟精确校准系统，其特征在于，所述USB设备芯片包括USB/I2C通信模块、时钟频率调节模块、引脚控制模块和OTP存储模块；

所述USB/I2C通信模块用于切换接口的通信协议为USB或I2C；所述时钟频率调节模块用于通过N bit的寄存器调节时钟频率；所述引脚控制模块用于通过寄存器切换引脚的功能；所述OTP存储模块用于存储校正的频率数据；

所述MCU主控分别与所述USB/I2C通信模块和引脚控制模连接，所述USB/I2C通信模块分别与所述OTP存储模块、时钟频率调节模块和引脚控制模块连接；所述时钟频率调节模块分别与所述OTP存储模块和引脚控制模块连接。

4.一种USB全速设备芯片的时钟精确校准方法，所述方法用于校准权利要求1-3任一项所述的USB全速设备芯片的时钟精确校准系统，其特征在于，包括：

将MCU主控和USB设备芯片的接口切换为I2C接口；

将USB设备芯片的引脚功能切换为频率输出功能，并将频率分频M次；

将时钟频率调节模块的寄存器的值设定为0，并利用晶振计数，USB设备芯片的计数引脚输出X个时钟周期，得到第一计数值N1；

根据所述第一计数值N1计算X个时钟的第一周期之和，记为T1；

将时钟频率调节模块的寄存器的值设定为2^N-1，并利用晶振计数，USB设备芯片的计数引脚输出X个时钟周期，得到第二计数值N2；

根据所述第二计数值N2计算X个时钟的第二周期之和，记为T2；

根据所述N1、T1、N2、T2计算时钟频率调节模块的配置值Rsys；

将所述时钟频率调节模块的寄存器的值改为所述配置值Rsys；

利用晶振计数，USB设备芯片的计数引脚输出X个时钟周期，得到第三计数值Nreal；

获取待校正时钟的X个时钟周期的计数理论值，记为Nsys；

若|(Nreal/Nsys)-1|0.1％，则记录此时的时钟频率调节模块的寄存器的值，记为Rreal，并将MCU主控和USB设备芯片的接口切换为USB接口；

判断USB设备芯片通信是否正常，若是，则时钟校准完成；若否，则跳转至步骤“将MCU主控和USB设备芯片的接口切换为I2C接口”。

5.根据权利要求4所述的USB全速设备芯片的时钟精确校准方法，其特征在于，还包括：

若|(Nreal/Nsys)-1|≥0.1％，且NrealNsys，则将所述时钟频率调节模块的寄存器值加1，并跳转至步骤“利用晶振计数，USB设备芯片的计数引脚输出X个时钟周期，得到第三计数值Nreal”；

否则，则将所述时钟频率调节模块的寄存器值减1，并跳转至步骤“利用晶振计数，USB设备芯片的计数引脚输出X个时钟周期，得到第三计数值Nreal”。

6.根据权利要求4所述的USB全速设备芯片的时钟精确校准方法，其特征在于，采用公式T1＝Tosc*N1计算X个时钟的第一周期之和，其中Tosc为MCU主控的晶振周期。

7.根据权利要求4所述的USB全速设备芯片的时钟精确校准方法，其特征在于，采用公式T2＝Tosc*N2计算X个时钟的第二周期之和，其中Tosc为MCU主控的晶振周期。