[发明专利]串行总线时脉频率校准系统及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种串行总线时脉频率校准系统及其方法，特别是一种串行总 线时脉频率校准系统及其方法，用以提升串行总线主机与装置之间传输资料时 的时脉频率精确度。

背景技术

目前，常用于连接外部周边设备的高速串行总线(Serial bus)传输架构包括通 用串行总线(Universe Serial Bus，USB)以及IEEE1394等。以USB接口资料传 输架构为例，一般主机(Host)利用USB控制芯片可使一个USB接口(Port)同时 串接数种所需的周边设备如键盘、鼠标、摇杆、读卡器、随身碟、数码相机或 扫瞄仪等，以简化外部周边设备与该主机的连线，故最多可同时支持127个周 边设备，并支持即插即用(Plug-and-Play)，可在不关闭电源情况下作热插入(Hot plugging)并可检测到新增硬件。目前USB规格已发展到2.0版，可提供高达 480Mbps的资料传输速率，且依据USB规格要求，微讯框计时范围(Microframe timer range)必须是从59904到60096的高速比特，才能大幅度提升带宽并容纳更 多资讯传输封包。

如图1所示，为现有技术中的一种USB接口资料传输架构，其中包括一USB 主机10及一USB装置12通过两者的USB接口相互连接并进行USB信号传输； 然而USB接口要求的传输信号频率的精确度要很高，因此在第1图之USB装置 12中之USB控制芯片中使用一外部石英振荡元件14来产生时脉(Clock)频率作 为其工作频率，但使用外部石英振荡元件不仅成本较高，且与USB主机10传 来的USB信号相比，此工作频率可能存在频率误差的问题。

如图2所示，为中国台湾发明专利公开号第200719154号(下称’154号公开 专利说明书)所公开的USB接口资料传输架构，其包括一USB主机20及一USB 装置24之间进行USB信号传输。在’154号公开专利说明书第2图所公开的USB 装置中，需额外使用一频率信号源(请参考’154号公开专利说明书第7图所公开 的参考时脉产生电路132)依据输出修正，作为一参考时脉信号，再经由一频率 合成器(请参考’154号公开专利说明书第7图所公开的一锁相环(PLL)134)依据该 参考时脉信号以校正其工作频率。此设计过于复杂，有元件成本过高的问题， 且利用参考时脉产生电路来产生频率信号源以校正其工作频率，对USB传输信 号而言，仍存在频率不精确的问题。

发明内容

为解决前述现有技术中存在的问题，本发明的一个主要目的在于提供一种 串行总线时脉频率校准系统及其方法，该方法整合了具不同频率调控范围的两 阶段时脉频率精确度校正，包括：先用SOF(Start offrame)信号作为粗调(Coarse Tuning)USB装置的操作时脉频率的初步参考，以及接下来再利用该USB输入 信号作参考时脉频率，来持续微调(Fine Tuning)USB装置的操作时脉频率，进 而获取最佳的频率精确度(Clock Frequency Revolution)。

本发明的另一目的在于提供一种串行总线时脉频率校准系统及其方法，其 中利用第一频率调整装置及第二频率调整装置共用同一振荡器，以执行该两阶 段时脉频率精确度校正，故能大幅简化系统设计，使元件成本降低。

为达到上述发明目的，本发明提供一种串行总线时脉频率校准系统用于接 收USB主机(Universe Serial Bus Host)传来的USB输入信号，且该USB输入信 号具有至少一SOF周期信号及一参考时脉频率，且该串行总线时脉频率校准系 统包括：第一频率调整装置、振荡器及第二频率调整装置，其中当该串行总线 时脉频率校准系统操作时，振荡器输出不同时脉频率予该第一频率调整装置及 第二频率调整装置以分别进行两阶段时脉频率精确度校正。

该第一频率调整装置基于SOF周期信号及振荡器输出之时脉频率，产生第 一控制信号来设定第一阶频率调控范围，藉以持续调整振荡器输出的时脉频率， 直到获得符合SOF周期信号的间隔时间的第一时脉频率，以及同时产生一第二 控制信号。实质上，该第一频率调整装置是与振荡器组成第一阶频率获取回路 以更改或维持振荡器输出的时脉频率。