USB ULPI协议介绍

老吴

什么是ULPI协议?


ULPI协议的全称是UTMI+Low PinInterface。从名字上就可以看出ULPI是UTMI的Low Pin版本。UTMI(USB2.0 Transceiver Macrocell Interface)是一种用于USBcontroller和USB PHY通信的协议。相对于ULPI，UTMI有更多的控制信号，支持8bit/16bit 数据接口。

UTMI 接口信号


ULPI 接口信号



信号定义



CLK            时钟输入，60MHz

DATA[7:0]      8-bit双向数据总线

DIR        控制数据总线方向，0 => LINK到PHY, 1 => PHY到LINK

STP       Stop信号，用于Stop PHY的输出，获取总线控制权，为1时有效

NXT      当LINK向PHY发送数据时，NXT为1表示当前数据已经被PHY所接受。当PHY向LINK发送数据时，NXT为1表示PHY有新的数据在总线上

时序

Power On Reset (POR)
对于使用ULPI协议的PHY芯片而言，POR时序尤为重要，POR时序不满足会直接导致PHY芯片无法Lock PLL，不能输出稳定的60MHz CLK。以下是USB3320的POR时序：


DIR信号获取Bus控制权


发送和接收时序图
注意以下几点数据和控制信号都是在上升沿采样

由于数据的收发不是分开的，发送数据方需要考虑output delay, 并保证数据在下一个clk的上升沿采样时满足setup time和hold time

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