[发明专利]一种USB设备的时钟检测系统及其时钟检测方法

说明书

技术领域

本发明属于USB设备的时钟检测技术领域，尤其涉及一种USB设备的时钟检测系统及其时钟检测方法。

背景技术

在USB设备构成的通信系统中，只存在串行数据传输通道而不存在时钟信号传输通道，发送端的USB设备仅向接收端的USB设备发送串行数据而不发送时钟信号。因而为了保证接收数据的正确性，接收端需从传输的数据中提取出发送端的时钟信息，实现发送端时钟的本地恢复。

为此，现有技术提出了一种时钟检测电路，包括一产生基准时钟的外部晶振、以及对该基准时钟进行调节的内部模拟锁相环电路，该电路可为接收端的USB设备提供精准的时钟。但该电路具体如下缺点：一是外部晶振的引入降低了产品的可靠性，且占用了USB设备的较大空间；二是内部模拟锁相环电路增加了USB设备的成本。

此外，现有技术还提供了另一种时钟检测电路，其采用内部振荡电路作为基准时钟源，接收端的USB设备直接采用该内部振荡电路产生的基准时钟对数据进行接收和发送。但由于制造工艺的限制以及内部电压、温度等的影响，该内部振荡电路产生的基准时钟通常具有20%到±30%的偏差，甚至有些工艺则可能产生±50%的偏差，如果将具有巨大偏差的基准时钟直接应用于USB设备的内部电路，极易使系统处于不稳定或不可预知的状态，更加不能满足USB协议对输入输出信号频率的要求，从而使得产品的兼容性差。虽然通过提高基准时钟的频率可以适当提高输出信号的频率精度，但由于集成电路工艺限制，基准时钟的频率不可能很高，而且会使得芯片功耗过大。

在本背景技术本部分所公开的上述信息仅仅用于增加对本发明背景技术的理解，因此其可能包括不构成对该国的本领域普通技术人员已知的现有技术。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种USB设备的时钟检测系统，旨在解决现有技术提供的采用外部晶振与内部模拟锁相环电路结合的时钟检测电路成本高的问题，以及采用内部振荡电路的时钟检测电路中基准时钟精度差的问题。

本发明实施例是这样实现的，一种USB设备的时钟检测系统，所述系统包括：

信号检测单元，用于在接收到USB设备的USB收发器输出的数据后，判断所述USB收发器输出的数据的数据类型；

接收延时单元，用于接收一基准时钟，并记录所述基准时钟的单位延时、所述USB收发器输出的数据相对所述基准时钟的延时数据、以及所述USB收发器输出的数据从传输起始至传输终止过程中所述基准时钟的计数值；

延时检测单元，用于根据所述信号检测单元判断出的所述数据类型计算所述USB收发器输出的数据的位数，并根据所述位数以及所述接收延时单元记录的所述延时数据、计数值、单位时延，计算得到所述USB收发器输出的数据相对所述基准时钟的周期和延时。

本发明实施例的另一目的在于提供一种如上所述的USB设备的时钟检测系统的时钟检测方法，所述方法包括以下步骤：

所述接收延时单元在所述USB收发器处于空闲状态时记录所述基准时钟的单位延时；

所述USB收发器在输出数据后，所述信号检测单元判断所述USB收发器输出的数据的数据类型，所述接收延时单元记录所述USB收发器输出的数据相对所述基准时钟的延时数据、以及所述USB收发器输出的数据从传输起始至传输终止过程中所述基准时钟的计数值；

所述延时检测单元根据所述信号检测单元判断出的所述数据类型计算所述USB收发器输出的数据的位数，并根据所述位数和记录的所述延时数据、计数值和单位时延，计算得到所述USB收发器输出的数据相对所述基准时钟的周期和延时。

本发明实施例的另一目的在于提供一种USB设备，包括USB收发器和USB控制器，所述USB设备还包括一如上所述的USB设备的时钟检测系统，用于对所述USB收发器与所述USB控制器之间的传输数据进行缓存。

本发明实施例提供的USB设备的时钟检测系统及其时钟检测方法是通过计算接收数据相对本地基准时钟的周期和延时，实现了对接收数据的时钟检测，相对于现有采用外部晶振与内部模拟锁相环电路结合的时钟检测电路，成本降低，相对于现有采用内部振荡电路的时钟检测电路，时钟的恢复精度更高，且恢复精度与基准时钟频率的高低无关，减小了系统的功耗。

附图说明

图1是本发明实施例提供的USB设备的时钟检测系统的原理结构图；

图2是图1中接收延时单元的电路原理图；

图3是图1中发送延时单元的电路原理图;

图4示出了本发明实施例提供的USB设备的时钟检测系统的时钟检测方法的流程图；