設(shè)備控制器裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種USB (Universal Serial Bus通用串行總線）外部設(shè)備控制器 裝置，特別是涉及一種支持HSIC (High Speed Inter-chip高速芯片間互聯(lián)USB)協(xié)議和 USB2. 0協(xié)議的設(shè)備控制器裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] USB最早是應(yīng)用于PC (個人電腦）接口領(lǐng)域的技術(shù)，支持即插即用和熱插拔功能。 近些年應(yīng)用增長迅速，拓展到了更多消費類和便攜類設(shè)備，成為主流應(yīng)用接口標準。為了滿 足應(yīng)用的需求，USB標準的數(shù)據(jù)傳輸速率不斷演進，USB2. 0達到480Mbps(兆位/秒)，USB3. 0 速率則更高。目前及未來幾年，USB2. 0應(yīng)用將和USB3. 0應(yīng)用共同存在。
[0003] HSIC高速芯片間互聯(lián)標準作為較新的一種USB接口標準，充分利用現(xiàn)有USB的基 礎(chǔ)設(shè)施，而無需采用傳統(tǒng)的USB電纜和插頭；總體上采用數(shù)字接口，在同一印刷電路板或在 同一多芯片產(chǎn)品內(nèi)完成芯片間信息的交流，達成互連，更容易成為其它協(xié)議的標準接口。例 如，HSIC USB (高速芯片間通用串行總線)可以用于尺寸小巧的PC機或智能手機內(nèi)，連接內(nèi) 嵌式的網(wǎng)絡(luò)攝像頭，閃存讀卡器，wifi (Wireless Fidelity無線局域網(wǎng)）芯片等，HSIC還 可作為SIM (客戶識別模塊）卡和手機的傳輸接口。
[0004] HSIC兼容USB2. 0支持480Mbps速率，所以可以通過提供HSIC USB PHY (物理層） 來達成芯片間互連，并同時避免采用傳統(tǒng)USB2. OPHY內(nèi)所使用的電纜和模擬部件。這種標 準可以運行在較低的CMOS電平下，而且接口相當簡單--只有2根導線。這一標準還能 通過避免采用模擬元器件而節(jié)省功耗、最大程度地降低成本，并有助于降低風險。HSIC從 2008年開始應(yīng)用于設(shè)計領(lǐng)域。
[0005] USB硬件結(jié)構(gòu)分為主機，集線器，和功能設(shè)備。對于USB2. 0的功能設(shè)備，UTMI (USB2. OTransceiver Macrocell Interface USB2.0 收發(fā)器宏單兀接口）接口標準用于降 低設(shè)備芯片開發(fā)的難度，縮短產(chǎn)品的設(shè)計周期，降低風險，它標準化USB PHY模塊和USB設(shè) 備控制器模塊接口。
[0006] PHY 模塊又被稱作 USB2. OTransceiver Macrocell (USB2. 0 收發(fā)器宏單兀)，用于 處理高速物理層信號協(xié)議。USB設(shè)備控制器模塊又稱為SIE( the Serial Interface Engine 串行接口引擎)，用于處理USB鏈路層協(xié)議。UTMI協(xié)議是針對USB2.0的信號特點進行定義 的，分為8位或16位數(shù)據(jù)接口，其中的Iinestate (線狀態(tài)）信號用于反映物理總線狀態(tài)， 用于USB設(shè)備控制器模塊控制整個USB協(xié)議狀態(tài)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種設(shè)備控制器裝置，支持HSIC協(xié)議和USB2. 0 協(xié)議，能夠最大程度地降低設(shè)計加入成本，并且具有足夠的靈活性。
[0008] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的設(shè)備控制器裝置，包括：
[0009] 一 USB協(xié)議數(shù)據(jù)處理模塊，用于選擇工作在USB2. 0模式或者HSIC模式；
[0010] 一端點控制模塊，與所述USB協(xié)議數(shù)據(jù)處理模塊相連接，用于處理設(shè)備內(nèi)部多個 端點的地址譯碼；
[0011] 一寄存器控制模塊，與所述USB協(xié)議數(shù)據(jù)處理模塊，端點控制模塊相連接，用于寄 存設(shè)備的ARM CPU根據(jù)鏈路層協(xié)議配置的各寄存器參數(shù)；
[0012] 一 AMBA (先進微控器總線架構(gòu) ARM Limited 公司的 Advanced Micro-Controller Bus Architecture)總線的從設(shè)備總線模塊，與所述寄存器控制模塊相連接，并通過AMBA總 線與設(shè)備的ARM (Advanced RISC Machines先進簡化指令集計算機機器)CPU相連接，用于 所述ARM CPU根據(jù)鏈路層協(xié)議對所述寄存器控制模塊中的各寄存器進行參數(shù)配置；
[0013] 一標準ΠΜΙ總線，用于連接USB2. 0物理層模塊或HSIC物理層模塊。
[0014] 本發(fā)明既支持USB2. 0協(xié)議，也支持HSIC協(xié)議；通過標準UTMI接口，可連接USB2. 0 物理層模塊或者HSIC物理層模塊，極大的降低了設(shè)計，集成，驗證的成本；而且具有足夠的 靈活性，適于在未來產(chǎn)品上復用，能滿足不同應(yīng)用場景的需求，節(jié)省時間和資本。
【附圖說明】
[0015] 下面結(jié)合附圖與【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步詳細的說明：
[0016] 圖1是所述設(shè)備控制器裝置與HSIC物理層模塊連接的原理框圖；
[0017] 圖2是所述設(shè)備控制器裝置與USB2. 0物理層模塊連接的原理框圖；
[0018] 圖3是圖1、2中USB協(xié)議數(shù)據(jù)處理模塊框圖；
[0019] 圖4是圖1、2中寄存器控制模塊原理框圖；
[0020] 圖5是圖1、2中RAM接口控制模塊原理框圖。
【具體實施方式】
[0021] 圖1是所述設(shè)備控制器裝置與HSIC物理層模塊連接，支持HSIC協(xié)議，工作在HSIC 模式的原理框圖。
[0022] 圖2是所述設(shè)備控制器裝置與USB2. 0物理層模塊連接，支持USB2. 0協(xié)議，工作在 USB2. 0模式的原理框圖。
[0023] 結(jié)合圖1、2所示，所述設(shè)備控制器裝置在下面的實施例中，包括：
[0024] - USB協(xié)議數(shù)據(jù)處理模塊，用于選擇工作在USB2. 0模式或者HSIC模式；基于UTMI 接口的USB不同類型包的包識別接收、組包發(fā)送以及相應(yīng)的CRC (循環(huán)冗余校驗碼）校驗； 實現(xiàn)USB功耗管理協(xié)議的狀態(tài)機等。所述USB不同類型包包括令牌包、數(shù)據(jù)包、握手包和專 用包。
[0025] -端點控制模塊，與所述USB協(xié)議數(shù)據(jù)處理模塊和RAM接口控制模塊相連接，用于 處理設(shè)備內(nèi)部多個端點的地址譯碼；依據(jù)當前主機選中的傳輸端點類型，根據(jù)不同傳輸端 點類型傳輸協(xié)議和寄存器控制模塊的控制指令進行對應(yīng)端點不同類型包的接收和發(fā)送處 理，產(chǎn)生用于寄存器控制模塊的中斷標志和其它標志，產(chǎn)生用于RAM接口控制模塊的讀寫 控制和數(shù)據(jù)準備。所述傳輸端點類型，包括：控制端點、批量傳輸端點、中斷傳輸端點和同 步傳輸端點。所述其它標志包括接收到來自主機的包的長度，發(fā)送接收包個數(shù)指示，幀號指 /Jn 〇
[0026] - RAM接口控制模塊，與所述端點控制模塊相連接，用于外掛大容量RAM,便于系 統(tǒng)級節(jié)省存儲空間，做到存儲單元在系統(tǒng)級集成時復用，對16比特存儲器接口可做到按字 節(jié)連續(xù)存儲。
[0027] -寄存器控制模塊，與所述USB協(xié)議數(shù)據(jù)處理模塊，端點控制模塊和RAM接口控制 模塊相連接，用于寄存設(shè)備的ARM CPU根據(jù)鏈路層協(xié)議配置的各寄存器參數(shù)。
[0028] 一 AMBA總線的從設(shè)備總線模塊，與所述寄存器控制模塊相連接，并通過AMBA總線 與設(shè)備的ARM CPU相連接，用于所述ARM CPU根據(jù)鏈路層協(xié)議對所述寄存器控制模塊中的 各寄存器進行參數(shù)配置。
[0029] 一標準ΠΜΙ總線，用于連接USB2. OPHY模塊或HSIC PHY模塊。所述ΠΜΙ總線， 包括ΠΜΙ控制總線和ΠΜΙ數(shù)據(jù)總線。ΠΜΙ控制總線包括：時鐘（elk)、reset (復位)、 opmode [1 :0](操作模式)、tevrselect (終端選擇）、xcvrselect (收發(fā)機選擇）和 suspendm (掛起)。
[0030] 所述USB協(xié)議數(shù)據(jù)處理模塊，可以由外部ARM CPU采用軟件通過AMBA總線進行配 置，選擇工作在USB2. 0模式或者HSIC模式。例如可以通過AMBA總線定義USB協(xié)議數(shù)據(jù)處 理模塊中的模式控制器的模式選擇信號，〇表不USB2. 0模式，1表不HSIC模式，或者反之。 所述AMBA總線，包括AHB (先進高性能總線）總線或APB (先進設(shè)備總線）總線。
[0031] 所述USB協(xié)議數(shù)據(jù)處理模