[发明专利]校正USB装置频率的方法及电路

说明书

技术领域

本发明涉及一种USB装置，具体地说，是一种校正USB装置频率的方法及电路。

背景技术

在通用序列汇排流2.0和1.1驱动器协议(USB 2.0 and 1.1 driver protocol)中，通用序列汇排流(USB)主机端(host)对USB装置(device)的接口通信协议对于低速(low speed)、全速(full speed)及高速(high speed)状态下的使用频率具有严格的规范，以对应不同的应用。例如，在低速状态下，USB主机的数据串行(data stream)的数据率规格(data rate specification)为1.5MHz±1.5％，应用在键盘、鼠标等；在全速状态下，USB主机的数据串行的数据率规格为12MHz±0.25％，应用在声音及麦克风等；在高速状态下，USB主机的数据串行的数据率规格为480MHz±0.05％，应用在视讯和成像(imaging)等。因此，已知USB装置的频率源大多采用石英振荡器、共振振荡器或者再加上以数字锁相回路(DPLL)锁频的方式产生一准确的频率讯号。然而，此方式却无法将频率源整合在USB装置的集成电路(IC)内。

为了降低成本及考虑组件的一致性，整合USB装置IC的内部电阻及电容产生一电阻电容(RC)振荡器做为USB装置的频率源，使USB装置的频率源包含在USB装置的IC内部。然而，由于制程的变异，RC振荡器的频率约有±25％的误差，无法达到USB驱动器协议的规范。

USB接口通信协议对于USB主机端输出的数据串行及输出的封包格式有严格的规范。如图1及图2所示，当USB接口通讯在全速状态下，USB主机端输出的数据串行10由多个时间长度为1ms的数据框(data frame)12组成，数据框12包括多个封包，例如标志封包(token packet)14、数据封包(data packet)16和交握封包(handshake packet)18，每一个数据框12具有一个讯框起始(start of frame；SOF)标志封包11作为数据框12的起点，因此，讯框起始标志封包11彼此之间的时间间隔为1ms，其中，标志封包14具有固定长度为三十二位的位周期(bits period)，数据封包16具有长度小于八千二百一十六位的位周期，交握封包18具有固定长度为十六位的位周期，以及标志封包14、数据封包16和交握封包18均具有固定长度为八位的位周期及固定位值内容的同步列(synchronization sequence；SYNC)数据域，以及固定长度但位值内容非固定的封包辨识元(packet identifier；PID)数据域。因此，可利用USB主机端数据串行中数据框12、标志封包14、数据封包16和交握封包18的特征，检索USB主机端数据串行的讯号长度做为USB装置内部RC振荡器频率的校准基数，校正所述内部RC振荡器的频率，使其频率的准确度达到USB驱动器协议的规范，同时使USB装置和USB主机端的数据串行讯号同步。

美国专利号7,453,958利用同步列数据域具有固定长度的特征，对USB装置内部可校准振荡器的频率进行粗调，再利用讯框起始标志封包彼此之间的时间间隔为1ms的特征，对所述内部可校准振荡器的频率进行微调，藉由数字模拟转换(DAC)粗微调校方式，使所述内部可校准振荡器产生的频率能相对准确于USB主机端数据串行。然而，此种先粗调再微调的二步骤调校方式，是利用USB主机端数据串行中的第一个数据框进行粗调，再利用USB主机端数据串行中的第二及第三个数据框进行微调，校正所耗费的时间较长(需三个数据框的时间)，且所需的电路也较复杂。

因此已知的校正USB装置频率的方法及电路存在着上述种种不便和问题。

发明内容

本发明的目的，在于提出一种减少校正时间的校正USB装置频率的方法及电路。

本发明的另一目的，在于提出一种简化校正电路的校正USB装置频率的方法及电路。

为实现上述目的，本发明的技术解决方案是：

一种校正USB装置频率的方法，所述USB装置包含一内部可校准振荡器以产生一时钟脉冲，其特征在于所述方法包括下列步骤：

(a)检测一输入数据串行中的封包结尾以初始化一计数器；

(b)检测所述数据串行中的一输入封包以辨识所述输入封包是否为一标志封包，若所述输入封包为一标志封包，则进行步骤(c)，否则回到步骤(a)；