USB时钟为什么是48MHz

    在学习2440的USB配置时钟中，发现它的时钟需要设置成48MHz固定的，这个我就来兴趣了，为什么这里面USB的时钟一定要是48M呢？在网上找了众多文章，都是讲解如何配置2440的MPLL和UPLL，根据外部晶振来设置不同的参数，先配置UPLLCON，再配置MPLLCON，

 

但我需要的不是这个，是它背后的原因。于是，开始了找寻答案的旅程。

 

先还是从datasheet中找：

对UPLLCON的配置，都是采用固定值：

从下面来时钟配置来看：

UPLL实际产生固定96MHZ的频率，二分频给USB主机使用，一分频给Camera采样使用

从寄存器默认值设置来看：  

从datasheet上面种种介绍来看，S3C2440内部的USB控制器模块时钟使用的频率固定为 48MHz。

从6410上面的USB Host时钟设置上来看，也是如此：

这里，问题就来了，为什么要设置成固定的48MHz，这个数据对于USB传输来说，有什么意义？

 

通过网上了解USB速度相关的知识：

USB 1.1

            低速（low-speed） 传输速率 1.5Mbps

            全速（full-speed） 传输速率 12Mbps

            标准脉冲时钟为12MHz，总线脉冲时钟为1KHz，也就是说，每个1ms，USB主机控制器在USB线缆上产生一个时钟脉冲序列，这个为帧开始数据包(SOF)

USB 2.0 在USB 1.1 的基础上，向下兼容，并增加高速模式

USB 2.0

            低速（low-speed） 传输速率 1.5Mbps

            全速（full-speed） 传输速率 12Mbps

            高速 （high-speed）传输速率 480Mbps

 

USB 3.0  在USB2.0的基础上，向下兼容，增加了超高速模式(super speed)

USB 3.0

            低速（low-speed） 传输速率 1.5Mbps

            全速（full-speed） 传输速率 12Mbps

            高速 （high-speed）传输速率 480Mbps

            超高速（Super Speed）传输速度4.8Gbps

 

上述速度均为理论传输最高数值，单位为Mbps，如需化为MB/S，需要除以8. 在实际使用中，需要兼容其他系统的速度，往往会打个8折。

 

上网翻来USB2.0规范，在 5.12.2 节 USB Clock Model 和7.1.17 Cable Attenuation l一节中，发现一点有用的东西，先摘录如下：

USB的时钟模型：

UBS的电缆衰减：

结合USB传输规定，线缆的最大长度不超过5米,USB级联不能超过5级。同时，在一个USB系统中，USB device 和USB Hub总数不能超过127个，所有的USB device都连接在USB Hub。一个USB HOST总是与一个USB Root Hub相连，USB Hub为每个端口提供 100mA电流供设备使用。

另外，这里也寻找了一些答案：

http://www.edaboard.com/thread91063.html

USB控制器接收部分的数字部分工作在60MHz，8位模式。当接收到高达480Mbps的数据时，为了从数据线中恢复时钟信号和数据信号，USB使用Delay-locked loop(DLL)来产生采样时钟，将采样的数据保存到弹性缓冲器中，弹性缓冲器再将数据以60MHz的时钟导出到数字部分。

 

最后在这里找到一些有用的回答：http://electronicdesign.com/boards/480-mbitss-signal-integrity-becomes-issue-usb-20-designs

 

最后总结一下：

USB总线时钟设置为48MHz，一部分是传输电缆本身的衰减因素，另一部分，为了兼容USB1.1的低速传输，还有的就是规范上的一些限制吧。

目前，就网上的资料就找到这么多，在找寻答案的同时，发现如下一些好文章，现在给出来：

 

这篇文章里面，介绍了USB Connector相关知识：

http://www.beyondlogic.org/usbnutshell/usb2.shtml

 

这篇文章总结了常用总线频率，很不错。

常用总线频率介绍

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