通过UTMI快速推出USB 2.0方案

　　USB已稳坐主流接口宝座，内置USB接口的ASIC、集成电路也如雨后春笋般随着产品创意的衍生而蓬勃发展。有些IC设计公司为了加快产品推出速度，会选择向外购买前端PHY部分的IP（即USB Transceiver Macrocell），再搭配自行设计的后端部分，而UTMI标准接口则是整个集成过程中不可或缺的一环。

    要完成前端与后端集成的设计，不难想像在UTM与SIE之间必须有一个共通的标准接口。此标准接口就称为UTMI（USB 2.0 Transceiver Macrocel Interface），规格版本依然是由Intel公司所主导，从2000年起经1.0/1.01/1.02/1.03/1.04/ 1.05版的逐步修正，目前遵循的版本是3/29/2001的1.05版，可以通过下面这个网站来取得相关技术文献：www.Intel.com/technology/ usb/spec.htm（图1）。

    典型的外设装置所用的USB控制器，规格上分为三个功能方块。从最前端说起，顺序为UTM（USB 2.0 Transceiver Macrocell）、SIE（SerialInterface Engine），然后是后端的逻辑控制部分（图2）。

    UTM就是底层的收发器，负责USB总线上协议与信号的处理。主要的工作任务当然离不开数据的串行化（Serialization）、数据的解串（Deserialization）、位填充（Bit Stuffing）、时钟恢复（Clock Recovery）以及达成同步（Synchronization）等USB接口所规定的法则。

    UTMI的设计有个原则。依据数据传输速率，可以分为支持HS/FS、仅支持FS与支持LS三种。仅采用单一的SIE就足以搭配任何传输速率的收发器。当然，SYNC/EOP的产生与检查也是其职责 之一。

    对于HS/FS双模式的支持，顾名思义就是可以操作在480Mbps的HS模式12Mbps的FS模式下。还要考虑终端阻抗的切换问题，因为支持USB 2.0 HS的外设有很多机会插入传统USB 1.1的主 机Host端，甚至传统的HUB装置。在仅支持FS与仅支持LS的情况，就没有速率选择的问题，也就 无需存在选择功用的控制信号。请注意USB 2.0收发器是利用“SuspendM”信号进入低功率省电模式（图3）。

    SIE功能方块可进一步分成控制逻辑与端点（End-point）逻辑部分。USB数据交易（Transaction）的打包识别与顺序的状态机（State Machine）就是担任控制逻辑的工作，这是操作任何USB接口必要的功能。端点（Endpoint）逻辑部分会随着装置的不同、端点的形式与数量的差异而有所变化。

描述UTMI信号

    UTMI的信号就是该规格的 精华，规格上将UTMI的信号分类来讨论。第一部分就是系统接口信号：

◆ “CLK”时钟输出信号，60MHz=HS/FS有8位接口，30MHz=HS/FS有16位接口，48MHz=FS Only有8位接口，6MHz=LS Only有8位接口。 正常时钟的准确度规定范围是