USB2.0中物理层接口的设计

发布时间：2024-07-10 23:10

　　USB2.0(通用串行总线)是目前PC外设接口的标准,也正是因为USB接口出现,才诞生了诸如移动硬盘、闪存等一批新颖的外设。但是USB2.0接口技术在国内还是一片空白,只被包括Intel,Philips等少数国外大型半导体厂商占有。无论是从市场需求,还是促进我国芯片设计能力来说,开发USB2.0接口芯片都是非常迫切的一个问题。本文物理层接口电路是USB2.0接口芯片中的最关键的高速模拟与混合信号电路。 在深入分析USB2.0物理层接口的设计的基础上,采用正向设计方法:芯片定义—系统设计—电路设计—电路仿真—版图绘制。 论文详细论述了USB2.0物理层接口电路的基本原理、结构和实现。提出总体设计方案,搭建了系统整体框图,并提出具体的设计指标。利用Hspice进行了电路的仿真,仿真结果与预期一致。给出了后端的版图实现。 文章重点在于双模发送器结构设计、数字化模拟技术实现高速DLL模块以及提出一种全新的混合信号中复杂数字模块的设计方法。 双模发送器的设计,采用电压模式和电流模式实现了全速(12Mbps)和高速(480Mbps)模式的兼容,取代了传统的全速和高速发送器分开设计的模式,大大节省了...

【文章页数】：58 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
1 引言
    1.1 USB的发展背景及特点
    1.2 USB2.0发展现状及课题意义
    1.3 论文主要工作
    1.4 各章节安排
2 设计流程
    2.1 ASIC的分类和设计流程
    2.2 全定制版图设计技术
3 USB2.0收发器的体系结构
    3.1 收发器芯片的定位以及应用场合
    3.2 系统框架图介绍
    3.3 芯片管脚说明
    3.4 收发器设计能耗的考虑
        3.4.1 电压模式与电流模式能耗的比较
        3.4.2 不同终端匹配方式能耗的比较
        3.4.3 单极性信号与双极性信号的能耗分析
        3.4.4 电源电压对能耗的影响
    3.5 USB中的差分信号
4 主要组成模块的设计和实现
    4.1 双模发送器的设计
        4.1.1 双模发送器控制逻辑设计
        4.1.2 双模发送器的前置驱动单元设计
        4.1.3 主驱动单元电路
    4.2 USB2.0接收器的设计
        4.2.1 高速接收器的设计
        4.2.2 全速接收器的设计
    4.3 USB信号检测与输出缓冲设计
        4.3.1 USB信号检测
        4.3.2 USB的输出缓冲设计
    4.4 高精度参考电压和电流源
        4.4.1 通过band-gap电路产生高精度稳压转化出电流源
        4.4.2 BAND-GAP电路设计
5 结论和展望
    5.1 结论
    5.2 USB的发展方向
参考文献
在学研究成果
致谢



本文编号：4004878