KR20010026926A - Universal serial bus transmitter of computer system - Google Patents

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KR20010026926A KR1019990038433A KR19990038433A KR20010026926A KR 20010026926 A KR20010026926 A KR 20010026926A KR 1019990038433 A KR1019990038433 A KR 1019990038433A KR 19990038433 A KR19990038433 A KR 19990038433A KR 20010026926 A KR20010026926 A KR 20010026926A
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한상현
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윤종용
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Abstract

PURPOSE: The USB(Universal Serial Bus) transmitter of the computer system is provided to output the stable output data about the external change by controlling the crossing point of the output data. CONSTITUTION: The USB(Universal Serial Bus) transmitter of the computer system comprises a control circuit(100), a bias voltage generating/clamping circuit(200), and an output buffer(300). The control circuit receives the data(NRZI) from the outside, and generates the complementary first and second data(DM,DP) and the bias enable signal(BIAS_ENH) by responding to the transmission enable signal(ENL) and the first and the second control signal(EOP, XCON). The output buffer includes the first and the second output buffer(310,320). Each output buffer(310,320) receives the first, second, third, and forth bias voltage(PBIAS1, PBIAS2, NBIAS1, NBIAS2), and outputs the variable output data(DM_OUT, DP_OUT) according to the voltage level of the first and the second clamping signal(SUMP, SUMM). So, the USB transmitter outputs the stable output data(DM_OUT, DP_OUT) about the external change by controlling the crossing point of the output data according to the control of the XCON, the SUMP, and the SUMM.

Description

컴퓨터 시스템의 유에스비 전송기{UNIVERSAL SERIAL BUS TRANSMITTER OF COMPUTER SYSTEM}USEBI transmitter of computer system {UNIVERSAL SERIAL BUS TRANSMITTER OF COMPUTER SYSTEM}

본 발명은 컴퓨터 시스템에 관한 것으로서, 더 구체적으로는 컴퓨터 시스템의 USB 전송기에 관한 것이다.The present invention relates to a computer system, and more particularly to a USB transmitter of the computer system.

USB(universal serial bus)는 기존의 PC(personal computer)와 주변 장치(예를 들어, 키보드, 마우스 등)와의 접속에서 나타나는 많은 문제점들을 해결하고, 보다 향상된 멀티미디어(multimedia) 환경의 구현을 위해서 인텔(intel)사를 중심으로 마이크로소프트(microsoft), 컴팩(compaq), NEC 등의 회사들이 공동 참여하여 제정한 PC와 주변 장치 간의 새로운 인터페이스(interface) 규격이다.The universal serial bus (USB) solves many of the problems associated with connecting traditional personal computers (PCs) and peripherals (e.g. keyboards, mice, etc.) and allows Intel to implement a better multimedia environment. Intel is a new interface standard between PCs and peripherals, jointly developed by companies such as Microsoft, Compaq, and NEC.

상기 USB는 신호를 송수신하는 두 개의 데이터 송수신 선들(D+, D-)을 가지며, 전원들(VDD, GND)을 위한 두개의 전원 선들(VDD, GND)을 가지는 케이블(cable)이 사용된다. 그러나, 상기 USB는 신호를 송수신하는 선이 두 개(D+, D-)이고, 단위 케이블 당 최대 5 미터까지, 그리고 1.5Mbps(저속; low speed) 혹은 12Mbps(고속; Full speed)의 속도로 특정 규약에 따라 데이터를 송수신해야 하므로, 기존의 전송기와는 다른 구조의 USB 전송기가 필요로된다.The USB has two data transmission / reception lines D + and D− for transmitting and receiving signals, and a cable having two power lines VDD and GND for power supplies VDD and GND is used. However, the USB has two wires (D + and D-) for transmitting and receiving signals, and are specified at speeds of up to 5 meters per unit cable and at a speed of 1.5 Mbps (low speed) or 12 Mbps (full speed). Since data must be transmitted and received according to the protocol, a USB transmitter having a structure different from that of a conventional transmitter is required.

이러한 규격은 1996년 1월 15일 "USB Serial Bus Specification V1.0"에 의해 처음으로 정의되었으며, 많은 필드 테스트(field test)과정을 거친 후, 1998년 7월 28일 "USB Serial Bus Specification V1.1"로 개정되었다. 기존의 수동 버퍼(passive buffer) 또는 'USB SPEC V1.0'을 만족하는 출력 버퍼(out buffer)는 특정한 로딩 조건(loading condition)에서는 일정한 조간을 만족 했지만, USB의 조속 버퍼(low speed buffer; USB SPEC V1.1, p111, p145)에서와 같이 '200pF ∼ 600pF'에 이르는 다양한 로드 커패시턴스(load capacitance)의 변화와 풀-업/다운 저항들(pull-up/down resistor), 동작 전압, 온도 및 생산 공정의 변화에도 USB SPEC을 만족시키는 안정적인 출력 버퍼를 제공하기에는 현실적으로 많은 어려움이 있다.These specifications were first defined by the "USB Serial Bus Specification V1.0" on January 15, 1996, and after many field tests, the "USB Serial Bus Specification V1. Was revised to 1 ". Existing passive buffers or out buffers that meet the USB SPEC V1.0 have met certain tiers under certain loading conditions, but USB low speed buffers (USB) As in SPEC V1.1, p111, and p145, various load capacitance variations from 200 pF to 600 pF, pull-up / down resistors, operating voltage, temperature and Even with changes in the production process, it is practically difficult to provide a stable output buffer that satisfies the USB SPEC.

도 1을 참조하면, 일반적인 USB 전송기는 데이터(DM, DP)를 처리 즉, 제어하는 제어기들(10, 20)이 각각 구비되어 있다. 이 제어기들(10, 20)은 각각 출력 버퍼 즉, 출력 구동기들(30, 40)을 제어하여 데이터(DM, DP)에 상응하는 출력 데이터(DM_OUT, DP_OUT)를 출력한다. 그러나, 이러한 구조의 USB 전송기는 상기한 조건 변화에 대한 출력 데이터(DM_OUT, DP_OUT)의 크로싱 포인트(crossing point)를 조절할 수 없는 문제점이 있다.Referring to FIG. 1, a general USB transmitter is provided with controllers 10 and 20 that process, ie, control data DM and DP, respectively. These controllers 10 and 20 control the output buffers, i.e., the output drivers 30 and 40, respectively, and output the output data DM_OUT and DP_OUT corresponding to the data DM and DP. However, there is a problem in that the USB transmitter having such a structure cannot adjust a crossing point of the output data DM_OUT and DP_OUT in response to the condition change.

따라서, 본 발명의 목적은 새로운 USB 규약에 적합한 USB 전송기를 제공하는 것이다.Accordingly, it is an object of the present invention to provide a USB transmitter suitable for the new USB protocol.

도 1은 일반적인 컴퓨터 시스템의 USB 전송기의 개념도;1 is a conceptual diagram of a USB transmitter of a general computer system;

도 2는 본 발명에 따른 컴퓨터 시스템의 USB 전송기의 개념도;2 is a conceptual diagram of a USB transmitter of a computer system according to the present invention;

도 3은 본 발명에 따른 컴퓨터 시스템의 USB 전송기의 블록도;3 is a block diagram of a USB transmitter of a computer system according to the present invention;

도 4는 도 3의 제어 회로의 상세 회로도;4 is a detailed circuit diagram of the control circuit of FIG. 3;

도 5는 도 3의 바이어스 전압 발생 및 클램프 회로의 상세 회로도 및;5 is a detailed circuit diagram of the bias voltage generation and clamp circuit of FIG. 3;

도 6은 도 3의 제 1 출력 버퍼의 상에 회로도이다.FIG. 6 is a circuit diagram on top of the first output buffer of FIG. 3.

*도면의 주요 부분에 대한 부호 설명* Explanation of symbols on the main parts of the drawings

100 : 제어 회로 200 : 바이어스 전압 발생 및 클램프 회로100: control circuit 200: bias voltage generation and clamp circuit

300 : 출력 버퍼300: output buffer

(구성)(Configuration)

상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일특징에 의하면, 본 발명에 따른 컴퓨터 시스템의 USB 전송기는 외부로부터의 상호 상보적인 제 1 및 제 2 데이터를 받아들이고 전송 활성화 신호, 제 1, 제 2 및 제 3 제어 신호에 응답해서 형식이 변환된 상기 제 1 및 제 2 데이터와 바이어스 활성화 신호를 발생하는 제어 수단과; 상기 제어 수단으로부터의 상기 바이어스 활성화 신호와 제 1 및 제 2 클램프 신호들에 응답해서 소정의 전압 레벨 사이에서 스윙하는 제 1, 제 2, 제 3 및 제 4 바이어스 전압들과 출력 활성화 신호를 발생하는 바이어스 전압 발생 및 클램프 수단 및; 상기 제 1 및 제 2 데이터와 상기 제 1, 제 2, 제 3 및 제 4 바이어스 전압들을 받아들이고, 상기 출력 활성화 신호에 응답해서 상기 제 1 및 제 2 클램프 신호들을 발생하고 그리고 상기 제 1 및 제 2 데이터에 상응하는 상호 상보적인 제 3 및 제 4 데이터를 출력하는 출력 수단을 포함하되, 상기 제 3 및 제 4 데이터 각각은 상기 제 1 및 제 2 클램프 신호들의 전압 레벨에 따라 가변되는 전압 레벨을 가진다.According to one aspect of the present invention for achieving the object as described above, the USB transmitter of the computer system according to the present invention accepts mutually complementary first and second data from the outside and transmit transmission signal, first, second And control means for generating a bias-activated signal and said first and second data having been converted in format in response to a third control signal; Generating an output activation signal and first, second, third and fourth bias voltages swinging between a predetermined voltage level in response to the bias activation signal and first and second clamp signals from the control means. Bias voltage generation and clamp means; Accept the first and second data and the first, second, third and fourth bias voltages, generate the first and second clamp signals in response to the output activation signal, and generate the first and second clamp signals. Output means for outputting mutually complementary third and fourth data corresponding to data, each of said third and fourth data having a voltage level that varies with the voltage level of said first and second clamp signals; .

이 실시예에 있어서, 상기 출력 수단은 상기 제 1 데이터와 상기 제 1, 제 2, 제 3 및 제 4 바이어스 전압들을 받아들이고 상기 출력 활성화 신호에 응답해서 상기 제 1 클램프 신호 및 상기 제 3 데이터를 출력하는 제 1 출력 버퍼 및, 상기 제 1 데이터와 상기 제 1, 제 2, 제 3 및 제 4 바이어스 전압들을 받아들이고 상기 출력 활성화 신호에 응답해서 상기 제 2 클램프 신호 및 상기 제 4 데이터를 출력하는 제 2 출력 버퍼를 포함한다.In this embodiment, the output means accepts the first data and the first, second, third and fourth bias voltages and outputs the first clamp signal and the third data in response to the output activation signal. A first output buffer, and a second receiving the first data and the first, second, third and fourth bias voltages and outputting the second clamp signal and the fourth data in response to the output activation signal. Contains an output buffer.

(작용)(Action)

이와 같은 장치에 의해서, 출력 데이터의 크로싱 포인트가 조절됨으로써, 외부 변화에 대해 안정적인 출력 데이터가 출력된다.By such a device, the crossing point of the output data is adjusted, so that output data stable against external changes is output.

(실시예)(Example)

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 참조도면 도 내지 도 에 의거하여 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 USB 전송기는 제어 회로(100), 바이어스 전압 발생 및 클램프 회로(200) 및 출력 버퍼(300)를 포함한다. 상기 제어 회로(100)는 외부로부터의 데이터(NRZI)를 받아들이고, 전송 활성화 신호(ENL)와 제 1 및 제 2 제어 신호들(EOP, XCON)에 응답해서 상호 상보적인 제 1 및 제 2 데이터(DM, DP)와 바이어스 활성화 신호(BIAS_ENH)를 발생한다. 이때, 상기 제 1 및 제 2 데이터(DM, DP)의 출력 시점은 상기 제 2 제어 신호(XCON)에 의해 제어된다. 상기 제어 회로(100)로부터의 상기 바이어스 활성화 신호(BIAS_ENH) 및 상기 출력 버퍼(300)로부터의 제 1 및 제 2 클램프 신호들(SUMP, SUMM)에 응답해서 출력 활성화 신호(DOEH)와 제 1, 제 2, 제 3 및 제 4 바이어스 전압들(PBIAS1, PBIAS2, NBIAS1, NBIAS2)을 발생한다. 상기 출력 버퍼(300)는 제 1 및 제 2 출력 버퍼들(310, 320)을 포함한다. 상기 각 출력 버퍼(310, 320)는 상기 제 1, 제 2, 제 3 및 제 4 바이어스 전압들(PBIAS1, PBIAS2, NBIAS1, NBIAS2)을 받아들이고 상기 출력 활성화 신호(DEOH) 및 상기 제 1 및 제 2 클램프 신호들(SUMP, SUMM)에 응답해서 상기 제 1 및 제 2 클램프 신호들(SUMP, SUMM)의 전압 레벨에 따라 가변 가능한 출력 데이터(DM_OUT, DP_OUT)를 출력한다. 상기한 바와 같이, 본 발명에 따른 USB 전송기는 상기 제 2 제어 신호(XCON)와 제 1 및 제 2 클램프 신호들(SUMP, SUMM)의 제어에 의해 출력 데이터(DM_OUT, DP_OUT)의 크로싱 포인트를 조절함으로써, 외부 변화에 대해 안정적인 출력 데이터(DM_OUT, DP_OUT)가 출력된다.Referring to FIG. 3, the USB transmitter according to the present invention includes a control circuit 100, a bias voltage generation and clamp circuit 200, and an output buffer 300. The control circuit 100 receives data NRZI from the outside, and complementary to each other the first and second data mutually complementary in response to the transmission activation signal ENL and the first and second control signals EOP and XCON. DM, DP) and a bias activation signal (BIAS_ENH). In this case, an output time point of the first and second data DM and DP is controlled by the second control signal XCON. In response to the bias activation signal BIAS_ENH from the control circuit 100 and the first and second clamp signals SUMP and SUMM from the output buffer 300, the output activation signal DOEH and the first, Generate second, third and fourth bias voltages PBIAS1, PBIAS2, NBIAS1 and NBIAS2. The output buffer 300 includes first and second output buffers 310 and 320. Each of the output buffers 310 and 320 receives the first, second, third and fourth bias voltages PBIAS1, PBIAS2, NBIAS1, and NBIAS2 and receives the output activation signal DEOH and the first and second. In response to the clamp signals SUMP and SUMM, output data DM_OUT and DP_OUT that are variable according to voltage levels of the first and second clamp signals SUMP and SUMM are output. As described above, the USB transmitter according to the present invention adjusts the crossing points of the output data DM_OUT and DP_OUT by controlling the second control signal XCON and the first and second clamp signals SUMP and SUMM. As a result, output data DM_OUT and DP_OUT stable to external changes are output.

도 3 내지 도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 컴퓨터 시스템의 USB 전송기는 제어 회로(100), 바이어스 전압 발생 및 클램프 회로(200) 그리고 출력 버퍼(300)를 포함한다. 상기 제어 회로(100)는 도 4와 같이, 필터 회로(110), 제 1 논리 회로(120), 지연 회로(130) 및 제 2 논리 회로(140)를 포함한다. 상기 필터 회로(110)는 인버터들(111, 113, 115) 및 필터들(112, 114, 116)을 포함하며, 외부로부터의 전송 활성화 신호(ENL), 초기화 신호(EOP) 그리고 입력 데이터(NRZI)에 포함된 잡음(noise)과 글리치(glitch)를 필터링한다.3 to 5, the USB transmitter of the computer system according to the present invention includes a control circuit 100, a bias voltage generation and clamp circuit 200, and an output buffer 300. As illustrated in FIG. 4, the control circuit 100 includes a filter circuit 110, a first logic circuit 120, a delay circuit 130, and a second logic circuit 140. The filter circuit 110 includes inverters 111, 113, and 115 and filters 112, 114, and 116, and transmits an external transmission enable signal ENL, an initialization signal EOP, and input data NRZI. Filter out the noise and glitch contained in the.

상기 제 1 논리 회로(120)는 인버터들(121, 122, 123, 125) 및 앤드 게이트들(124, 126)을 포함하며, 상기 필터 회로(110)로부터 출력되는 전송 활성화 신호(ENL), 초기화 신호(EOP) 및 데이터(NRZI)를 반전, 지연 그리고 논리 연산한다. 상기 지연 회로(130)는 제 1 및 제 2 지연 회로들(131, 132)을 포함하며, 외부로부터의 제어 신호(XCON<0:5>)에 응답해서 상기 앤드 게이트들(124, 126)로부터의 출력 신호들을 지연시킨다. 상기 제 2 논리 회로부(140)는 앤드 게이트들(141, 143) 및 오어 게이트들(142, 144)을 포함하며, 상기 필터 회로(110)로부터의 전송 활성화 신호(ENL)와 상기 지연 회로(130)에 의해서 지연된 상기 제 1 논리 회로(120)의 출력 신호들을 논리 연산한다.The first logic circuit 120 includes inverters 121, 122, 123, and 125 and end gates 124 and 126, and transmits a transmission activation signal ENL outputted from the filter circuit 110 and initializes the initialization logic signal 120. Invert, delay, and logically operate on signals EOP and data NRZI. The delay circuit 130 includes first and second delay circuits 131 and 132, and may be formed from the AND gates 124 and 126 in response to an external control signal XCON <0: 5>. Delays the output signals. The second logic circuit 140 includes end gates 141 and 143 and or gates 142 and 144, and a transmission activation signal ENL and the delay circuit 130 from the filter circuit 110. Logic output signals of the first logic circuit 120 delayed by

상기 바이어스 전압 발생 및 클램프 회로(200)는 바이어스 전압 발생 회로(210) 및 클램프 회로(220)를 포함한다. 상기 바이어스 전압 발생 회로(210)는 MOS 트랜지스터들(PM1, PM2, ..., PM6, PM7, NM1, NM2, ..., NM6, NM7) 및 저항들(R1, R2, R3, R4)을 포함하며, 상기 제어 회로(100)로부터의 바이어스 활성화 신호(BIAS_ENH)의 제어에 의해 제 1, 제 2, 제 3 및 제 4 바이어스 전압들(PBIAS1, PBIAS2, NBIAS1, NBIAS2)과 중점 전압(CNTR)을 발생한다. 상기 클램프 회로(220)는 MOS 트랜지스터들(PM8, PM9, NM8, NM9)을 포함하며, 상기 출력 버퍼(300)로부터의 제 1 및 제 2 클램프 신호들(SUMP, SUMM)의 제어에 의해 상기 중점 전압(CNTR)의 전압 레벨을 소정의 전압 레벨 사이에 클램프시킨다.The bias voltage generation and clamp circuit 200 includes a bias voltage generation circuit 210 and a clamp circuit 220. The bias voltage generation circuit 210 is configured to MOS transistors PM1, PM2, ..., PM6, PM7, NM1, NM2, ..., NM6, NM7 and resistors R1, R2, R3, R4. And first, second, third, and fourth bias voltages PBIAS1, PBIAS2, NBIAS1, and NBIAS2 and midpoint voltage CNTR by controlling the bias activation signal BIAS_ENH from the control circuit 100. Occurs. The clamp circuit 220 includes MOS transistors PM8, PM9, NM8, and NM9, wherein the midpoint is controlled by the control of the first and second clamp signals SUMP and SUMM from the output buffer 300. The voltage level of the voltage CNTR is clamped between the predetermined voltage levels.

상기 출력 버퍼(300)는 제 1 및 제 2 출력 버퍼들(310, 320)을 포함하며, 상기 제어 회로(100)로부터의 데이터(DM, DP)와 출력 활성화 신호(DOEH)를 그리고 상기 바이어스 전압 발생 및 클램프 회로(200)로부터의 제 1, 제 2, 제 3 및 제 4 바이어스 전압들(PBIAS1, PBIAS2, NBIAS1, NBIAS2)과 중점 전압(CNTR)을 받아들여서 상기 데이터(DM, DP)에 상응하는 출력 데이터(DM_OUT, DP_OUT)를 출력한다.The output buffer 300 includes first and second output buffers 310 and 320, and draws data DM and DP and an output activation signal DOEH from the control circuit 100 and the bias voltage. Accepts the first, second, third and fourth bias voltages PBIAS1, PBIAS2, NBIAS1, NBIAS2 and midpoint voltage CNTR from the generation and clamp circuit 200 to correspond to the data DM, DP. Output data DM_OUT and DP_OUT.

다시, 도 3 내지 도 5를 참조하여 본 발명에 따른 컴퓨터 시스템의 USB 전송기의 동작이 설명된다.3 to 5, the operation of the USB transmitter of the computer system according to the present invention is described.

다시, 도 3 내지 도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 상기 USB 전송기의 상기 제어 회로(100)는 기능 제어기(function controller)로서 동작하며, 입력되는 신호들에 의해 USB 전송기가 동작될 수 있도록 각종 제어 신호들을 발생하는 블록이다. 상기 제어 회로(100)의 입력 신호로서는 신호들(ENL, EOP, NRZI, XCON)이 사용되며, 출력 신호들로는 각종 제어 신호들(DOEH, DM_P_EN, DM_P_ENB, DM_N_EN, DM_N_ENB)이 출력된다. 상기 제어 회로(100)의 기능은 아래의 [표]와 같다.3 to 5, the control circuit 100 of the USB transmitter according to the present invention operates as a function controller, and the USB transmitter may be operated by input signals. It is a block that generates control signals. Signals ENL, EOP, NRZI, and XCON are used as input signals of the control circuit 100, and various control signals DOE, DM_P_EN, DM_P_ENB, DM_N_EN, and DM_N_ENB are output as output signals. The function of the control circuit 100 is as shown in the following table.

[표][table]

INPUTINPUT OUTPUTOUTPUT STATESTATE ENLENL NRZINRZI EOPEOP DMDM DPDP 1One XX XX ZZ ZZ high impedancehigh impedance 00 XX 1One 00 00 signalendzerosignalendzero 00 00 00 1One 00 diff zerodiff zero 00 1One 00 00 1One diff onediff one

상기 USB 전송기로부터 출력되는 원래의 출력 데이터(DM_OUT, DP_OUT)는 두 개이지만, 본 발명의 USB 전송기의 제어 회로(100)에서는 데이터(DM, DP) 대신에, USB SPEC에서 정의된 형태의 신호인 신호들(NRZI, EOP)을 사용하였다. 이러한 형식의 신호들(NRZI, EOP)은 제조 공정 상에서 발생될 수 있는 신호들 간의 시간차 왜곡(jitter)을 줄일 수 있는 장점이 있다.Although the original output data DM_OUT and DP_OUT output from the USB transmitter are two, in the control circuit 100 of the USB transmitter of the present invention, instead of the data DM and DP, a signal having a form defined in USB SPEC is used. Signals NRZI, EOP were used. Signals of this type NRZI and EOP have an advantage of reducing time difference jitter between signals that may be generated in a manufacturing process.

상기 신호들 중 신호(XCON)는 USB SPEC에서 제시하는 데이터(DM, DP)의 크로스 포인트를 제어하기 위한 입력 신호이며, 상기 제어 회로(100)의 지연 회로(130)를 제어하여 제조 공정 변화에 의한 크로스 포인트의 변화를 보상하는 역할을 한다. 상기 신호(ENL)는 상기 USB 전송기를 동작시키는 전송 활성화 신호이다. 상기 신호(EOP)는 USB SPEC에 따라 USB 전송기의 출력 데이터(DM_OUT, DP_OUT) 값을 모드 논리 로우로 만들어주는 신호이다. 상기 신호(NRZI)는 주어진 신호에 따라 출력 데이터(DM_OUT, DP_OUT)가 USB SPEC에 따라 출력될 수 있도록 하는 역할을 한다.Among the signals, the signal XCON is an input signal for controlling the cross point of the data DM and DP presented by the USB SPEC, and the delay circuit 130 of the control circuit 100 is controlled to change the manufacturing process. It compensates for the change of cross point. The signal ENL is a transmission activation signal for operating the USB transmitter. The signal EOP is a signal for making the output data DM_OUT and DP_OUT of the USB transmitter to the mode logic low according to the USB SPEC. The signal NRZI serves to output the output data DM_OUT and DP_OUT according to the USB SPEC according to a given signal.

상기 바이어스 전압 발생 및 클램프 회로(200)는 상기 출력 버퍼(300)의 전압원으로서의 역할을 한다. 상기 출력 버퍼(300)는 본 발명의 USB 전송기에서 안정적인 출력 데이터(DM_OUT, DP_OUT)가 출력될 수 있도록 한다. 상기 출력 버퍼(300)의 제 1 및 제 2 출력 버퍼들(310, 320)은 유사한 구성을 가지므로, 본 설명에서는 상기 제 1 출력 버퍼(310)의 동작에 대해서 기술한다.The bias voltage generation and clamp circuit 200 serves as a voltage source of the output buffer 300. The output buffer 300 allows stable output data DM_OUT and DP_OUT to be output from the USB transmitter of the present invention. Since the first and second output buffers 310 and 320 of the output buffer 300 have a similar configuration, the operation of the first output buffer 310 will be described in this description.

상기 제 1 출력 버퍼(310)는 앰프들(amplifier; OP1, OP2)을 이용한 적분(integration)과 커패시터(C)를 이용한 피드백(feed back) 그리고 상기 바이어스 전압 발생 및 클램프 회로(200)로부터 출력되는 중점 전압(CNTR)과 클램프 신호(SUM)의 가상 접지(virtual ground) 개념이 이용된다.The first output buffer 310 is output from the integration using the amplifiers OP1 and OP2 and the feedback using the capacitor C and from the bias voltage generation and clamp circuit 200. The concept of virtual ground of the midpoint voltage CNTR and clamp signal SUM is used.

상기 제 1 출력 버퍼(310)는 상기 제어 회로(100)로부터의 출력 활성화 신호(DOEH) 및 데이터(DM, DP)를 그리고 상기 바이어스 전압 발생 및 클램프 회로(200)로부터의 제 1, 제 2, 제 3 및 제 4 바이어스 전압들(PBIAS1, PBIAS2, NBIAS1, NBIAS2)과 중점 전압(CNTR)을 받아들여서 상기 출력 데이터(DM_OUT, DP_OUT)과 제 1 클램프 신호(SUMM)를 출력한다.The first output buffer 310 draws an output activation signal DOEH and data DM, DP from the control circuit 100 and first, second, and second signals from the bias voltage generation and clamp circuit 200. The third and fourth bias voltages PBIAS1, PBIAS2, NBIAS1 and NBIAS2 and the midpoint voltage CNTR are received to output the output data DM_OUT and DP_OUT and the first clamp signal SUMM.

우선, 상기 중점 전압(CNTR)이 바이어스 전압 발생 및 클램프 회로(200)에 의해 VDD/2 값을 유지하고, 제 1 클램프 신호(SUMM) 역시 VDD/2의 값을 가진다고 가정한다. 이때, USB 전송기의 동작으로 인해서 출력 데이터(DM_OUT)의 변화가 발생되면, 상기 제 1 클램프 전압(SUMM)에 상응하는 피드백 전류(Ifb)는 아래의 [식]과 같이 커패시터(C)를 통해 앰프들(OP1, OP2)로 피드백된다.First, it is assumed that the midpoint voltage CNTR maintains the VDD / 2 value by the bias voltage generation and clamp circuit 200, and the first clamp signal SUMM also has the value of VDD / 2. At this time, when a change of the output data DM_OUT occurs due to the operation of the USB transmitter, the feedback current I fb corresponding to the first clamp voltage SUMM is transferred through the capacitor C as shown in the following equation. It is fed back to the amplifiers OP1 and OP2.

[식][expression]

Ifb= Cfb(dv/dt)I fb = C fb (dv / dt)

즉, 상기 출력 데이터(DM_OUT)의 기울기가 너무 작으면, 커패시터(C)를 통해 피드백되는 피드백 전류(Ifb)의 양은 바이어스 전압 발생 및 클램프 회로(200)로부터의 중점 전압(CNTR)의 전압 레벨에 상응하는 전류의 양보다 적어진다. 이로 인해, 상기 제 1 클램프 전압(SUMM)의 전압 레벨은 VDD/2보다 높아진다. 상기 제 1 클램프 전압(SUMM)의 변화는 앰프(OP2)의 출력 신호(PDRVM)의 전압 레벨의 변화를 발생시킴으로써, NMOS 트랜지스터(NM5)를 통해 흐르는 전류의 크기를 증가시킨다. 이와 같이, NMOS 트랜지스터(NM5)를 통해 흐르는 전류가 증가됨으로써, 출력 데이터(DM_OUT)의 기울기는 증가된다.That is, when the slope of the output data DM_OUT is too small, the amount of feedback current I fb fed back through the capacitor C may cause the bias voltage generation and the voltage level of the midpoint voltage CNTR from the clamp circuit 200. Is less than the amount of current corresponding to. As a result, the voltage level of the first clamp voltage SUMM becomes higher than VDD / 2. The change in the first clamp voltage SUMM causes a change in the voltage level of the output signal PDRVM of the amplifier OP2, thereby increasing the magnitude of the current flowing through the NMOS transistor NM5. As such, the current flowing through the NMOS transistor NM5 is increased, so that the slope of the output data DM_OUT is increased.

반대로, 상기 출력 데이터(DM_OUT)의 기울기가 너무 크면, 커패시터(C)를 통해 흐르는 피드백 전류(Ifb)의 양은 바이어스 전압 발생 및 클램프 회로(200)로부터의 중점 전압(CNTR)의 전압 레벨에 상응하는 전류의 양보다 많아진다. 이로 인해, 상기 제 1 클램프 전압(SUMM)의 전압 레벨은 VDD/2보다 낮아지고, 상기 제 1 클램프 전압(SUMM)의 변화는 앰프(OP2)의 출력 신호(PDRVM)의 전압 레벨의 변화를 발생시킴으로써, PMOS 트랜지스터(PM4)를 통해 흐르는 전류의 양을 증가시킨다. 이와 같이, PMOS 트랜지스터(PM4)를 통해 흐르는 전류가 증가됨으로써, 출력 데이터(DM_OUT)의 기울기는 증가된다.Conversely, if the slope of the output data DM_OUT is too large, the amount of feedback current I fb flowing through the capacitor C corresponds to the bias voltage generation and the voltage level of the midpoint voltage CNTR from the clamp circuit 200. It becomes more than the amount of current to make. Accordingly, the voltage level of the first clamp voltage SUMM is lower than VDD / 2, and the change in the first clamp voltage SUMM generates a change in the voltage level of the output signal PDRVM of the amplifier OP2. As a result, the amount of current flowing through the PMOS transistor PM4 is increased. As such, the current flowing through the PMOS transistor PM4 is increased, so that the slope of the output data DM_OUT is increased.

상기한 바와 같이, 본 발명에 따른 컴퓨터 시스템의 USB 전송기는 상기 제어 신호(XCON)와 제 1 및 제 2 클램프 신호들(SUMP, SUMM)의 제어에 의해 출력 데이터(DM_OUT, DP_OUT)의 크로싱 포인트를 조절함으로써, 외부 변화에 대해 안정적인 출력 데이터(DM_OUT, DP_OUT)가 출력된다.As described above, the USB transmitter of the computer system according to the present invention controls the crossing points of the output data DM_OUT and DP_OUT by controlling the control signal XCON and the first and second clamp signals SUMP and SUMM. By adjusting, the output data DM_OUT and DP_OUT stable to external changes are output.

이상에서, 본 발명에 따른 컴퓨터 시스템의 USB 전송기를 상기한 설명 및 도면에 따라 도시하였지만, 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 다양한 변화 및 변경이 가능함은 물론이다.In the above, although the USB transmitter of the computer system according to the present invention has been shown according to the above description and drawings, this is merely an example, and various changes and modifications are possible without departing from the technical idea of the present invention.

상기한 바와 같이, 출력 데이터의 크로싱 포인트가 조절됨으로써, 외부 변화에 대해 안정적인 출력 데이터가 출력된다.As described above, by adjusting the crossing point of the output data, output data that is stable against external changes is output.

Claims (2)

외부로부터의 상호 상보적인 제 1 및 제 2 데이터를 받아들이고 전송 활성화 신호, 제 1, 제 2 및 제 3 제어 신호에 응답해서 형식이 변환된 상기 제 1 및 제 2 데이터와 바이어스 활성화 신호를 발생하는 제어 수단과;A control that accepts mutually complementary first and second data from outside and generates a transformed first and second data and a bias enabled signal in response to a transmission activation signal, first, second and third control signals Means; 상기 제어 수단으로부터의 상기 바이어스 활성화 신호와 제 1 및 제 2 클램프 신호들에 응답해서 소정의 전압 레벨 사이에서 스윙하는 제 1, 제 2, 제 3 및 제 4 바이어스 전압들과 출력 활성화 신호를 발생하는 바이어스 전압 발생 및 클램프 수단 및;Generating an output activation signal and first, second, third and fourth bias voltages swinging between a predetermined voltage level in response to the bias activation signal and first and second clamp signals from the control means. Bias voltage generation and clamp means; 상기 제 1 및 제 2 데이터와 상기 제 1, 제 2, 제 3 및 제 4 바이어스 전압들을 받아들이고, 상기 출력 활성화 신호에 응답해서 상기 제 1 및 제 2 클램프 신호들을 발생하고 그리고 상기 제 1 및 제 2 데이터에 상응하는 상호 상보적인 제 3 및 제 4 데이터를 출력하는 출력 수단을 포함하되,Accept the first and second data and the first, second, third and fourth bias voltages, generate the first and second clamp signals in response to the output activation signal, and generate the first and second clamp signals. Output means for outputting mutually complementary third and fourth data corresponding to the data, 상기 제 3 및 제 4 데이터 각각은,Each of the third and fourth data is 상기 제 1 및 제 2 클램프 신호들의 전압 레벨에 따라 가변되는 전압 레벨을 가지는 컴퓨터 시스템의 USB 전송기.And a voltage level that varies with the voltage levels of the first and second clamp signals. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 출력 수단은,The output means, 상기 제 1 데이터와 상기 제 1, 제 2, 제 3 및 제 4 바이어스 전압들을 받아들이고 상기 출력 활성화 신호에 응답해서 상기 제 1 클램프 신호 및 상기 제 3 데이터를 출력하는 제 1 출력 버퍼 및,A first output buffer receiving said first data and said first, second, third and fourth bias voltages and outputting said first clamp signal and said third data in response to said output activation signal; 상기 제 1 데이터와 상기 제 1, 제 2, 제 3 및 제 4 바이어스 전압들을 받아들이고 상기 출력 활성화 신호에 응답해서 상기 제 2 클램프 신호 및 상기 제 4 데이터를 출력하는 제 2 출력 버퍼를 포함하는 컴퓨터 시스템의 USB 전송기.And a second output buffer receiving the first data and the first, second, third and fourth bias voltages and outputting the second clamp signal and the fourth data in response to the output activation signal. USB transmitter.
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