本发明涉及一种自动产生时脉的通用串行总线控制器及其使用方法。
背景技术：
现有的个人数字电子设备的数据传输已大量使用通用串行总线(universalserialbus,usb)的界面。一般情况都是由通用串行总线主机(host)端将数据传送到通用串行总线装置(device)端。对于实时性的数据传送及播放，常因装置端的时脉与主机端的时脉之间的差异而造成数据的损毁，产生错误的情况。因此装置端的时脉须与主机端的时脉同步，以维持数据传送的正确性。
为了满足通用串行总线(universalserialbus,usb)装置端时脉与主机端时脉的同步，传统usb控制器跟实体层需要一个符合usb时脉飘移规格的时脉来驱动数字电路，不管使用外部晶振或是内部震荡电路，其需让usb上的clock飘移量符合highspeed为500ppm，fullspeed为2500ppm。最简单的方法为使用外部晶振，但是其需额外成本跟与印刷电路本的面积。若是使用内部振荡电路则需要额外的校正电路与时间。
本发明提出一种自动产生时脉的通用串行总线控制器及其使用方法，其可快速的产生控制器运行所需的时脉，且通过同步与多工切换信号而省下外部晶振且免除了内部振荡器的校正，进而可达到满足通用串行总线规范且降低生产成本、减少校正时间的目的。
技术实现要素：
鉴于前述的现有技术的缺点，本发明的主要目的是提供一种自动产生时脉的通用串行总线控制器及其使用方法，其可快速的产生控制器运行所需的时脉，且通过同步与多工切换信号而省下外部晶振且免除了内部振荡器的校正，进而可达到满足通用串行总线规范且降低生产成本、减少校正时间的目的。
为达到前述的主要目的及其他目的，本发明提出一种自动产生时脉的通用串行总线控制器，其包括：
一震荡产生器，用以产生一初始时脉；
一第一锁相回路，用以接收该初始时脉，并输出具有一第一频率的一控制器工作时脉；
一控制器，用以检测至少一通用串行总线装置，并输出具有一第二频率的一初始画框信号；
一第二锁相回路，用以接收该初始画框信号，并输出具有该第一频率的一同步画框信号；
一第三锁相回路，用以接收该同步画框信号，并输出具有该第一频率的一稳定画框信号；以及
一多工器，用以接收该控制器工作时脉以及该稳定画框信号，并将该控制器工作时脉以及该稳定画框信号的其中一者传输至该控制器；
其中，该控制器工作时脉是该第一锁相回路将该初始时脉倍频而完成；该同步画框信号是该第二锁相回路将该初始画框信号倍频而完成；该稳定画框信号是该第三锁相回路将该同步画框信号滤除抖动和噪声信号而完成，以使该稳定画框信号符合通用串行总线的传输规范。
在使用本发明的自动产生时脉的通用串行总线控制器时，一开始通过内部的该震荡产生器与该第一锁相回路让该控制器能够做启始的运行，接着通过同步化该初始画框信号，且通过该第三锁相回路滤除抖动和噪声信号而完成，以使该稳定画框信号符合通用串行总线的传输规范，此时，且通过同步与多工切换信号可快速的产生控制器运行所需的时脉，而省下外部晶振且免除了内部振荡器的校正，进而可达到满足通用串行总线规范且降低生产成本、减少校正时间的目的。
为达到前述的主要目的及其他目的，本发明还提出一种自动产生时脉的通用串行总线控制器的使用方法，其包括下列步骤：
一第一步骤，一震荡产生器产生一初始时脉；
一第二步骤，一第一锁相回路接收该初始时脉，并输出具有一第一频率的一控制器工作时脉；
一第三步骤，一多工器接收该控制器工作时脉，并将该控制器工作时脉传输至一控制器；
一第四步骤，该控制器检测至少一通用串行总线装置，并输出具有一第二频率的一初始画框信号；
一第五步骤，一第二锁相回路接收该初始画框信号，并输出具有该第一频率的一同步画框信号；
一第六步骤，一第三锁相回路接收该同步画框信号，并输出具有该第一频率的一稳定画框信号；以及
一第七步骤，该多工器接收该稳定画框信号之后，并将该稳定画框信号传输至该控制器；
其中，该控制器工作时脉是该第一锁相回路将该初始时脉倍频而完成；该同步画框信号是该第二锁相回路将该初始画框信号倍频而完成；该稳定画框信号是该第三锁相回路将该同步画框信号滤除抖动和噪声信号而完成，以使该稳定画框信号符合通用串行总线的传输规范。
附图说明
图1是显示本发明的自动产生时脉的通用串行总线控制器的架构示意图；
图2是显示本发明的自动产生时脉的通用串行总线控制器的震荡产生器与第一锁相回路之架构示意图；
图3是显示本发明的自动产生时脉的通用串行总线控制器的第二锁相回路之架构示意图；
图4是显示本发明的自动产生时脉的通用串行总线控制器的第三锁相回路之架构示意图；以及
图5是显示本发明的自动产生时脉的通用串行总线控制器的使用方法流程图。
附图标记说明：
100控制器
101、osc震荡产生器
102、pll1第一锁相回路
103、pll2第二锁相回路
104、pll3第三锁相回路
105、mux多工器
201、300、400、pd相位检测器
202、301、401、lpf低通滤波器
203、302、402、vco电压控制震荡器
205、403第一除频器
204、404第二除频器
303画框信号检测器
304除频器
sof初始画框信号
具体实施方式
以下通过特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所公开的内容轻易地了解本发明的其他优点及技术效果。本发明亦可通过其他不同的具体实例加以施行或应用，本发明说明书中的各项细节亦可基于不同观点与应用在不悖离本发明的构思下进行各种修饰与变更。
须知，本说明书附图示出的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所公开的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的技术效果及所能实现的目的下，均应落在本发明所公开的技术内容得能涵盖的范围内。
以下依据本发明的实施例，描述一种自动产生时脉的通用串行总线控制器，请参阅图1所示，本发明的自动产生时脉的通用串行总线控制器包括：一震荡产生器(osc)101，用以产生一初始时脉；一第一锁相回路(pll1)102，用以接收该初始时脉，并输出具有一第一频率的一控制器工作时脉；一控制器100，用以检测至少一通用串行总线装置，并输出具有一第二频率的一初始画框信号(sof)；一第二锁相回路(pll2)103，用以接收该初始画框信号(sof)，并输出具有该第一频率的一同步画框信号；一第三锁相回路(pll3)104，用以接收该同步画框信号，并输出具有该第一频率的一稳定画框信号；以及一多工器(mux)105，用以接收该控制器工作时脉以及该稳定画框信号，并将该控制器工作时脉以及该稳定画框信号的其中一者传输至该控制器100；其中，该控制器工作时脉是该第一锁相回路(pll1)102将该初始时脉倍频而完成；该同步画框信号是该第二锁相回路(pll2)103将该初始画框信号(sof)倍频而完成；该稳定画框信号是该第三锁相回路(pll3)104将该同步画框信号滤除抖动和噪声信号而完成，以使该稳定画框信号符合通用串行总线的传输规范。
请参阅图1及图2、图4所示，其中，该第一锁相回路(pll1)102与该第三锁相回路(pll3)104分别各包括：一相位检测器(pd)(201、400)、一低通滤波器(lpf)(202、401)、一电压控制震荡器(vco)(203、402)、一第一除频器(205、403)、一第二除频器(204、404)。
请参阅图1及图3所示，其中，该第二锁相回路(pll2)103包括：一相位检测器(pd)300、一低通滤波器(lpf)301、一电压控制震荡器(vco)302、一画框信号检测器303、一除频器304。
在本实施例中，震荡产生器(osc)101会产生一频率为12mhz的初始时脉；接着第一锁相回路(pll1)102将初始时脉提升频率至控制器100所需的工作时脉，即输出具有第一频率的控制器工作时脉。
在本实施例中，该第二锁相回路(pll2)103的低通滤波器(lpf)301具有一预设值，当画框信号检测器303检测到第一个初始化框信号(sof)时，会自动计算该电压控制震荡器(vco)302对应该第二锁相回路(pll2)103跟该第三锁相回路(pll3)104有一个完整初始化框讯号(sof)所需的默认值，并初始该第二锁相回路(pll2)103跟该第三锁相回路(pll3)104并等待第三个初始化框讯号(sof)出现时立即启动该第二锁相回路(pll2)103跟该第三锁相回路(pll3)104，如此方法可以使该第三锁相回路(pll3)104在很少的初始化框讯号(sof)数目下即可以稳定的输出频率。画框信号检测器303即控制低通滤波器(lpf)301与除频器304开始动作，用以同步初始画框信号(sof)。
请参阅图1及图5，当操作本发明的自动产生时脉的通用串行总线控制器时，包括下列步骤：一第一步骤，一震荡产生器(osc)101产生一初始时脉(步骤s01)；一第二步骤，一第一锁相回路(pll1)102接收该初始时脉，并输出具有一第一频率的一控制器工作时脉(步骤s02)；一第三步骤，一多工器(mux)105接收该控制器工作时脉，并将该控制器工作时脉传输至一控制器100(步骤s03)；一第四步骤，该控制器100检测至少一通用串行总线装置，并输出具有一第二频率的一初始画框信号(sof)(步骤s04)；一第五步骤，一第二锁相回路接收该初始画框信号(sof)，并输出具有该第一频率的一同步画框信号(步骤s05)；一第六步骤，一第三锁相回路(pll3)104接收该同步画框信号，并输出具有该第一频率的一稳定画框信号(步骤s06)；以及一第七步骤，该多工器(mux)105接收该稳定画框信号之后，并将该稳定画框信号传输至该控制器(步骤s07)。
在使用本发明的自动产生时脉的通用串行总线控制器时，一开始通过内部的该震荡产生器(osc)101与该第一锁相回路(pll1)102让该控制器能够做启始的运行，接着通过同步化该初始画框信号，且通过该第三锁相回路(pll3)104滤除抖动和噪声信号而完成，以使该稳定画框信号符合通用串行总线的传输规范，此时，且通过同步与多工切换信号可快速的产生控制器100运行所需的时脉，而省下外部晶振且免除了内部振荡器的校正，进而可达到满足通用串行总线规范且降低生产成本、减少校正时间的目的。
尽管已参考本申请的许多说明性实施例描述了实施方式，但应了解的是，本领域技术人员能够想到多种其他改变及实施例，这些改变及实施例将落入本公开原理的构思与范围内。尤其是，在本公开、附图以及所附权利要求的范围内，对主题结合设置的组成部分及/或设置可作出各种变化与修饰。除对组成部分及/或设置做出的变化与修饰之外，可替代的用途对本领域技术人员而言将是显而易见的。