TW201640251A - 自動校正非晶體振盪器之時脈之裝置及其方法 - Google Patents

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Abstract

一種自動校正一非晶體振盪器之一時脈之方法，包含當一通用序列匯流排(USB)裝置於接收到來自一主機之一輸入記號指令後，發送一未回應訊號(NACK)給該主機，並同時藉由一非晶體振盪器時脈校正系統細調該非晶體振盪器之一時脈，以及當該非晶體振盪器之該時脈校正完成後，由該USB裝置向該主機輸出一資料。

Description

自動校正非晶體振盪器之時脈之裝置及其方法
本發明涉及一種自動校正一非晶體振盪器之一時脈之裝置及其方法，尤指一種包括一通用序列匯流排(USB)裝置與該非晶體振盪器之時脈校正電路及其方法，用於自動校正非晶體振盪器之時脈。
近期常見的非晶體振盪器的調校裝置及其方法包括：1.以訊框起始(SOF)1ms(±0.05%)之間距為校正基礎的裝置及其方法；以及2.以同步訊號(SYNC)的寬度為校正基礎的裝置及其方法等兩類。此兩種方法會受主機端下「建立記號」指令(setup token command)前的SOF個數影響校正準確度。
因此，如何而可進一步降低對非晶體振盪器之調校時間，以節約相關的人力、物力，是一個值得深思之問題。
職是之故，發明人鑒於習知技術之缺失，乃思及改良發明之意念，終能發明出本案之「自動校正非晶體振盪器之時脈之裝置及其方法」。本專利在校正未達準 確度前，可强迫主機端一直下「輸入記號」指令(in token command)，直至校正完成始發正確資料給主機，可達到自我控制的效果。
本案之主要目的在於提供一種用以自動校正一非晶體振盪器之一時脈之裝置，於該非晶體振盪器出廠時，粗調至時脈規範值的±3%，再於USB裝置運作時，由USB信號之輸入記號框架(in token frame)對非晶體振盪的時脈做細部信號的調校，以達USB裝置之時脈規範，如此則可相對節省調校時間，降低所需人力、物力。
本案之又一主要目的在於提供一種自動校正一非晶體振盪器之一時脈之方法，包含提供一非晶體振盪器時脈校正系統，其中該校正系統包括一主機與一包括一通用序列匯流排(USB)裝置與該非晶體振盪器之時脈校正電路；當該主機向該USB裝置發送一建立記號指令時，該USB裝置向該主機回覆一回應訊號(ACK)；當該主機收到該ACK後，由該主機向該USB裝置發送一輸入記號指令，並準備接收該USB裝置之一資料；當該USB裝置於接收到該輸入記號指令後，回覆一未回應訊號(NACK)給該主機；細調該非晶體振盪器之一時脈；以及當該非晶體振盪器之該時脈校正完成後，由該USB裝置向該主機輸出該資料。
本案之另一主要目的在於提供一種自動校正一非晶體振盪器之一時脈之方法，包含當一通用序列匯流排(USB)裝置於接收到來自一主機之一輸入記號指令後，發送一未回應訊號(NACK)給該主機；細調該非晶體振盪器之一時脈；以及當該非晶體振盪器之該時脈校正完成後，由該USB裝置向該主機輸出一資料。
本案之下一主要目的在於提供一種自動校正一非晶體振盪器之一時脈之方法，其中該非晶體振盪器係用於一工作環境，且該工作環境包含一通用序列匯流排(USB)裝置及一主機，包含偵測該USB裝置接收到來自該主機之一輸入訊號指令；發送一未回應訊號(NACK)給該主機，並同時細調該非晶體振盪器之一時脈；以及當該時脈校正完成後，由該USB裝置向該主機輸出一資料。
本案之再一主要目的在於提供一種用以自動校正一非晶體振盪器之一時脈之裝置，包含一主機，一微控制器，輸出一控制信號，以及一時脈校正電路，具有一通用序列匯流排(USB)裝置、一輸入記號脈波產生器、一計數器、一非晶體振盪器校調電路與該非晶體振盪器，其中該USB裝置電連接該主機，該非晶體振盪器接收該控制訊號，俾確定該時脈是在一低速傳輸模式範疇或在一全速傳輸模式範疇，且電連接於該非晶體振盪器校調電路，該輸入記號脈波產生器自該USB裝置接收該差動訊號 對，該計數器電連接於該輸入記號脈波產生器、該非晶體振盪器校調電路與該非晶體振盪器，當該時脈校正完成後，由該USB裝置向該主機輸出一資料。
為了讓本發明之上述目的、特徵、和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：
1‧‧‧本發明第一較佳實施例之非晶體振盪器時脈校正系統
10‧‧‧時脈校正電路
11‧‧‧主機
12‧‧‧通用序列匯流排裝置
13‧‧‧輸入記號脈波產生器
14‧‧‧計數器
15‧‧‧RC振盪器校調電路
16‧‧‧RC振盪器
17‧‧‧微控制器
300-316‧‧‧步驟
3102-3116‧‧‧步驟
第一圖：其係顯示一依據本發明構想之第一較佳實施例的非晶體振盪器時脈校正系統之方塊圖。
第二圖：其係顯示一依據本發明構想之第一較佳實施例的輸入脈波之組成與寬度的示意圖。
第三圖(a)：其係顯示一依據本發明構想之第二較佳實施例的自動校正一非晶體振盪器之一時脈之方法的流程圖。
第三圖(b)：其係顯示一依據本發明構想之第二較佳實施例的自動校正一非晶體振盪器之一時脈之方法的步驟310之細部流程圖。
第一圖是顯示一依據本發明構想之第一較佳實施例的非晶體振盪器時脈校正系統之方塊圖。在第一圖中，該用以自動校正一非晶體振盪器(例如，一RC振盪器16)之一時脈之裝置為一非晶體振盪器時脈校正系統 1，包含一主機11，一微控制器(MCU)17，輸出一控制信號，以及一時脈校正電路10，具有一通用序列匯流排(USB)裝置12、一輸入記號脈波產生器(in token pulse generator)13、一計數器14、一非晶體振盪器校調電路(例如，一RC振盪器校調電路15)與該非晶體振盪器16，其中該USB裝置12電連接該主機11，該非晶體振盪器16接收該控制訊號，俾據以確定該時脈是在一低速傳輸模式範疇或在一全速傳輸模式範疇，且電連接於該RC振盪器校調電路15，該輸入記號脈波產生器13自該USB裝置12接收差動訊號對D+與D-，該計數器14電連接於該輸入記號脈波產生器13、該RC振盪器校調電路15與該RC振盪器16，當該時脈校正完成後，由該USB裝置向該主機輸出一資料。
第二圖是顯示一依據本發明構想之第一較佳實施例的輸入脈波之組成與寬度的示意圖。其中該輸入記號脈波的一寬度為34時脈，該寬度中包括一具有8時脈寬度之同步(SYNC)信號、一具有8時脈寬度之進程識別字(PID)信號、一具有7時脈寬度之位址(ADDR)信號、一具有4時脈寬度之結束過程(ENDP)信號、一具有5時脈寬度之檢驗碼模組(CRC5)信號與具有2時脈寬度之該EOP信號。此34時脈寬度=34*4=136校正時脈，當差一校正時脈，誤差為1/136=0.74%，為達0.25%校正誤差於 全速傳輸模式時，需累積4次輸入記號脈波(in token pulse)始能校調一次，如此可達0.185%的校調目標。
第三圖(a)是顯示一依據本發明構想之第二較佳實施例的自動校正一非晶體振盪器(例如一RC振盪器)之一時脈之方法的流程圖。在第三圖(a)中，該方法包括：步驟300：開始；步驟302：主機向USB裝置下達(或發送)「建立記號」指令(setup token command)；步驟304：USB裝置向主機回覆「回應訊號」(ACK)；步驟306：主機向USB裝置下達(或發送)「輸入記號」指令(in token command)，且主機準備接收USB裝置的資料；步驟308：USB裝置於接收到「輸入記號」指令後，先回覆「未回應訊號」(NACK)給主機；步驟310：細調RC振盪器的時脈；步驟312：RC振盪器的時脈是否校正完成？若否，則回到步驟310，若是，跳至步驟314：由USB裝置向主機輸出資料；以及步驟316：終止。
第三圖(b)是顯示一依據本發明構想之第二較佳實施例的自動校正一非晶體振盪器之一時脈之方法的步驟310之細部流程圖。在第三圖(b)中，該方法包括：步驟3102：開始；步驟3104：判定USB裝置是處於低速傳輸模式或全速傳輸模式；若是全速時，跳至步驟3106：由D-上升邊信號產生致能，使輸入記號脈波產生器產生輸入記號脈波，並結束於EOP(程序終止)信號；若 是低速時，跳至步驟3112：由D+上升邊信號產生致能，使輸入記號脈波產生器產生輸入記號脈波並結束於EOP信號；自步驟3106跳至步驟3108：由RC振盪器產生的時脈經由計數器對輸入記號脈波計數；自步驟3108跳至步驟3110：累積四個輸入記號脈波才由RC振盪器校調電路細調RC振盪器的時脈；自步驟3112跳至步驟3114：由RC振盪器產生的時脈經由計數器對輸入記號脈波計數；自步驟3114跳至步驟3116：由RC振盪器校調電路細調RC振盪器的時脈；自步驟3110跳至步驟312；以及自步驟3116跳至步驟312。
實施例：
1.一種自動校正一非晶體振盪器之一時脈之方法，包含：提供一非晶體振盪器時脈校正系統，其中該校正系統包括一主機與一包括一通用序列匯流排(USB)裝置與該非晶體振盪器之時脈校正電路；當該主機向該USB裝置發送一建立記號指令時，該USB裝置向該主機回覆一回應訊號(ACK)；當該主機收到該ACK後，由該主機向該USB裝置發送一輸入記號指令，並準備接收該USB裝置之一資料；當該USB裝置於接收到該輸入記號指令後，回覆一未回應訊號(NACK)給該主機； 細調該非晶體振盪器之一時脈；以及當該非晶體振盪器之該時脈校正完成後，由該USB裝置向該主機輸出該資料。
2.根據實施例1所述之方法，其中該時脈校正電路更包括一輸入記號脈波產生器、一計數器、一非晶體振盪器校調電路與該非晶體振盪器，該USB裝置自該主機接收一差動訊號對D+與D-，且該細調該非晶體振盪器之一時脈步驟更包括：當該USB裝置是處於一低速傳輸模式時，由該D+之一上升邊信號產生一致能，而當該USB裝置是處於一全速傳輸模式時，由該D-之一上升邊信號產生一致能，以使該輸入記號脈波產生器產生一輸入記號脈波，並結束於一程序終止(EOP)信號；該時脈校正電路藉由該非晶體振盪器產生的該時脈經該計數器對該輸入記號脈波計數；當該USB裝置是處於一低速傳輸模式時，由該非晶體振盪器校調電路細調該非晶體振盪器的該時脈；以及當該USB裝置是處於一全速傳輸模式且累積四個該輸入記號脈波時，由該非晶體振盪器校調電路細調該非晶體振盪器的該時脈。
3.根據實施例1或2所述之方法，其中該非晶體振盪器為一阻容振盪器，該阻容振盪器之該時脈於出 廠時粗調至：當處於該低速傳輸模式時，使該時脈進入一6MHz±a%之第一規範，而當處於該全速傳輸模式時，使該時脈進入一48MHz±a%之一第二規範；而在該非晶體振盪器之該時脈校正完成後，當處於該低速傳輸模式時，使該時脈進入一6MHz±1.5%之第三規範，而當處於該全速傳輸模式時，使該時脈進入一48MHz±0.25%之第四規範，a為一實數，選擇該a，使得當該時脈進入該第一規範或該第二規範，且該USB裝置向該主機回覆該ACK時，該主機可以讀懂該ACK。
4.根據以上任一實施例所述之方法，其中該輸入記號脈波的一寬度為34時脈，該寬度中包括一具有8時脈寬度之同步(SYNC)信號、一具有8時脈寬度之進程識別字(PID)信號、一具有7時脈寬度之位址(ADDR)信號、一具有4時脈寬度之結束過程(ENDP)信號、一具有5時脈寬度之檢驗碼模組(CRC5)信號與具有2時脈寬度之該EOP信號。
5.一種用以自動校正一非晶體振盪器之一時脈之裝置，包含：一主機；一微控制器，輸出一控制信號；以及一時脈校正電路，具有一通用序列匯流排(USB)裝置、一輸入記號脈波產生器、一計數器、一非晶體振盪器 校調電路與該非晶體振盪器，其中該USB裝置電連接該主機，該非晶體振盪器接收該控制訊號，俾確定該時脈是在一低速傳輸模式範疇或在一全速傳輸模式範疇，且電連接於該非晶體振盪器校調電路，該輸入記號脈波產生器自該USB裝置接收該差動訊號對，該計數器電連接於該輸入記號脈波產生器、該非晶體振盪器校調電路與該非晶體振盪器，當該時脈校正完成後，由該USB裝置向該主機輸出一資料。
6.根據實施例5所述之裝置，其中該主機輸出一差動訊號對，當該USB裝置於接收到來自該主機之一輸入記號指令後，發送一未回應訊號(NACK)給該主機，並同時細調該非晶體振盪器之該時脈，當該USB裝置是處於一低速傳輸模式時，由該D+之一上升邊信號產生一致能，而當該USB裝置是處於一全速傳輸模式時，由該D-之一上升邊信號產生一致能，以使該輸入記號脈波產生器產生一輸入記號脈波，並結束於一程序終止(EOP)信號，該時脈校正電路藉由該非晶體振盪器產生的該時脈，經該計數器對該輸入記號脈波計數，當該USB裝置是處於該低速傳輸模式時，由該非晶體振盪器校調電路細調該非晶體振盪器的該時脈，以及當該USB裝置是處於該全速傳輸模式且累積四個該輸入記號脈波時，才由該非晶體振盪器校調電路細調該非晶體振盪器的該時脈。
綜上所述，本發明提供一種用以自動校正一非晶體振盪器(例如一RC振盪器)之一時脈之裝置，於該非晶體振盪器出廠時，粗調至時脈規範值的±3%，再於USB裝置運作時，由USB信號之輸入記號框架(in token frame)對非晶體振盪的時脈做細部信號的調校，以達USB裝置之時脈規範，如此則可相對節省調校時間，降低所需人力、物力，故其確實具有進步性與新穎性。
是以，縱使本案已由上述之實施例所詳細敘述而可由熟悉本技藝之人士任施匠思而為諸般修飾，然皆不脫如附申請專利範圍所欲保護者。
1‧‧‧本發明第一較佳實施例之非晶體振盪器時脈校正系統
10‧‧‧時脈校正電路
11‧‧‧主機
12‧‧‧通用序列匯流排裝置
13‧‧‧輸入記號脈波產生器
14‧‧‧計數器
15‧‧‧RC振盪器校調電路
16‧‧‧RC振盪器
17‧‧‧微控制器

Claims (6)

  1. 一種自動校正一非晶體振盪器之一時脈之方法，包含：提供一非晶體振盪器時脈校正系統，其中該校正系統包括一主機與一包括一通用序列匯流排(USB)裝置與該非晶體振盪器之時脈校正電路；當該主機向該USB裝置發送一建立記號指令時，該USB裝置向該主機回覆一回應訊號(ACK)；當該主機收到該ACK後，由該主機向該USB裝置發送一輸入記號指令，並準備接收該USB裝置之一資料；當該USB裝置於接收到該輸入記號指令後，回覆一未回應訊號(NACK)給該主機；細調該非晶體振盪器之一時脈；以及當該非晶體振盪器之該時脈校正完成後，由該USB裝置向該主機輸出該資料。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該時脈校正電路更包括一輸入記號脈波產生器、一計數器、一非晶體振盪器校調電路與該非晶體振盪器，該USB裝置自該主機接收一差動訊號對D+與D-，且該細調該非晶體振盪器之一時脈步驟更包括：當該USB裝置是處於一低速傳輸模式時，由該D+之一上升邊信號產生一致能，而當該USB裝置是處於一全速傳輸模式時，由該D-之一上升邊信號產生一致能， 以使該輸入記號脈波產生器產生一輸入記號脈波，並結束於一程序終止(EOP)信號；該時脈校正電路藉由該非晶體振盪器產生的該時脈經該計數器對該輸入記號脈波計數；當該USB裝置是處於一低速傳輸模式時，由該非晶體振盪器校調電路細調該非晶體振盪器的該時脈；以及當該USB裝置是處於一全速傳輸模式且累積四個該輸入記號脈波時，由該非晶體振盪器校調電路細調該非晶體振盪器的該時脈。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之方法，其中該非晶體振盪器為一阻容振盪器，該阻容振盪器之該時脈於出廠時粗調至：當處於該低速傳輸模式時，使該時脈進入一6MHz±a%之第一規範，而當處於該全速傳輸模式時，使該時脈進入一48MHz±a%之一第二規範；而在該非晶體振盪器之該時脈校正完成後，當處於該低速傳輸模式時，使該時脈進入一6MHz±1.5%之第三規範，而當處於該全速傳輸模式時，使該時脈進入一48MHz±0.25%之第四規範，a為一實數，選擇該a，使得當該時脈進入該第一規範或該第二規範，且該USB裝置向該主機回覆該ACK時，該主機可以讀懂該ACK。
  4. 如申請專利範圍第2項所述之方法，其中該輸入記號脈波的一寬度為34時脈，該寬度中包括一具有8時脈寬度 之同步(SYNC)信號、一具有8時脈寬度之進程識別字(PID)信號、一具有7時脈寬度之位址(ADDR)信號、一具有4時脈寬度之結束過程(ENDP)信號、一具有5時脈寬度之檢驗碼模組(CRC5)信號與具有2時脈寬度之該EOP信號。
  5. 一種用以自動校正一非晶體振盪器之一時脈之裝置，包含：一主機；一微控制器，輸出一控制信號；以及一時脈校正電路，具有一通用序列匯流排(USB)裝置、一輸入記號脈波產生器、一計數器、一非晶體振盪器校調電路與該非晶體振盪器，其中該USB裝置電連接該主機，該非晶體振盪器接收該控制訊號，俾確定該時脈是在一低速傳輸模式範疇或在一全速傳輸模式範疇，且電連接於該非晶體振盪器校調電路，該輸入記號脈波產生器電連接該USB裝置，該計數器電連接於該輸入記號脈波產生器、該非晶體振盪器校調電路與該非晶體振盪器，當該時脈校正完成後，由該USB裝置向該主機輸出一資料。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之裝置，其中該主機輸出一差動訊號對，當該USB裝置於接收到來自該主機之一輸入記號指令後，發送一未回應訊號(NACK)給該主機，並同時細調該非晶體振盪器之該時脈，當該USB裝置是處於一低速傳輸模式時，由該D+之一上升邊信號產生一致 能，而當該USB裝置是處於一全速傳輸模式時，由該D-之一上升邊信號產生一致能，以使該輸入記號脈波產生器產生一輸入記號脈波，並結束於一程序終止(EOP)信號，該時脈校正電路藉由該非晶體振盪器產生的該時脈，經該計數器對該輸入記號脈波計數，當該USB裝置是處於該低速傳輸模式時，由該非晶體振盪器校調電路細調該非晶體振盪器的該時脈，以及當該USB裝置是處於該全速傳輸模式且累積四個該輸入記號脈波時，才由該非晶體振盪器校調電路細調該非晶體振盪器的該時脈。
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