[发明专利]一种USB设备的芯片及其频率校准方法

说明书

技术领域

本发明涉及芯片设计，特别涉及一种用于USB（Universal Serial Bus，通用串行总线）设备的芯片。

背景技术

近来，由于超极本（Ultrabook）与平板电脑（PAD）等移动终端的方便实用性，越来越多被用于工作场合。在需要连接外围设备（如键盘）时，通常通过两种方式进行连接：有线和无线。无论是那种连接方式，这些外围设备通常借助USB接口来实现和移动终端的通信，对于移动终端来说，这些设备被识别为USB设备。

USB设备和移动终端通过USB接口通信时，在预设的工作频率下进行工作，也就是说，USB设备内置的主控芯片（MCU，Micro Control Unit）的时钟信号的频率要达到工作要求。目前，采用锁相环（Phase-locked loop,简称PLL）与外接的晶体振荡器作为USB设备的系统时钟，为其MCU提供时钟信号。虽然利用锁相环与晶体振荡器作为系统时钟精度很高，但是USB设备的芯片的功耗较高，很耗电。由于外接USB设备是由移动终端进行供电的，所以USB设备的功耗就会影响移动终端的待机时间。

另外，虽然阻容振荡器的功耗很低，也可以为USB设备内置的MCU提供时钟信号，但是其输出时钟信号的频率的浮动幅度高达±30%，精度很低，不能满足USB设备的工作要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种USB设备的芯片及其频率校准方法，降低了USB设备的功耗，同时，节省了外部晶振，降低了成本，而且，还提高了USB设备工作频率的精度。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种USB设备的芯片，包含：阻容振荡器与计数器；所述阻容振荡器与所述计数器相连；

所述计数器接收与所述USB设备相连的终端输出的频率Fc的第一脉冲信号，并以所述Fc为时间基准用所述阻容振荡器产生的第二脉冲信号进行计数；

所述阻容振荡器根据所述计数器的计数值Cnt对阻容振荡器内置的电容阵列的电容值进行调节，直至输出的所述第二脉冲信号的频率为预设频率F0。

本发明还提供了一种USB设备的芯片的频率校准方法，包含以下步骤：

所述USB设备的芯片内置的计数器接收与所述USB设备相连的终端输出的频率Fc的第一脉冲信号，并以所述Fc为时间基准用所述阻容振荡器产生的第二脉冲信号进行计数；

所述阻容振荡器根据所述计数器的计数值Cnt对所述阻容振荡器内置的电容阵列的电容值进行调节，直至所述第二脉冲信号的频率为预设频率F0。

本发明实施方式相对于现有技术而言，是利用阻容振荡器与计数器为USB设备的芯片提供工作频率的脉冲信号，以降低USB设备的功耗，其中，USB设备的芯片的工作频率为预设频率。具体地讲，USB设备的芯片包含阻容振荡器与计数器，阻容振荡器与计数器相连；计数器接收与USB设备相连的终端输出的频率Fc的第一脉冲信号，并以Fc为时间基准用阻容振荡器产生的第二脉冲信号进行计数；也就是说，计数器通过USB接口接收与USB设备相连的终端输出的频率Fc第一脉冲信号，并在第一脉冲信号的控制下，在每的时间间隔内统计阻容振荡器输出的第二脉冲信号的次数；阻容振荡器根据计数器的计数值Cnt对阻容振荡器内置的电容阵列的电容值进行调节，直至输出的第二脉冲信号的频率为预设频率F0，其中，计数值Cnt包含第二脉冲信号的频率信息（F_c·Cnt即为第二脉冲信号的频率）；也就是说，当第二脉冲信号的频率不是预设频率F0时，阻容振荡器根据计数器的计数值Cnt对阻容振荡器内置的电容阵列的电容值进行调节，以输出预设频率F0的第二脉冲信号。由于阻容振荡器的功耗较低，所以降低了USB设备的功耗，同时还节省了外部晶振，降低了成本；而且，利用计数器校正阻容振荡器输出的第二脉冲信号的频率，提高了USB设备工作频率的精度。

另外，所述电容阵列包含第一电容阵列Ci与第二电容阵列Cf；

其中，所述Ci的电容值对应于所述电容阵列的电容值的整数部分，所述Cf的电容值对应于所述电容阵列的电容值的小数部分。

而且，所述阻容振荡器在所述Cnt与的差值的绝对值大于预设整数int0时，调节所述Ci的电容值。