Hi-Speed USB Device Transceiver with UTMI Interface

General Description

The USB3250 provides the Physical Layer (PHY) interface to a USB 2.0 Device Controller. The IC is available in a 56 pin QFN.

The USB3250 is a USB 2.0 physical layer transceiver (PHY) integrated circuit. SMSC's proprietary technology results in low power dissipation, which is ideal for building a bus powered USB 2.0 peripheral. The PHY can be configured for either an 8-bit unidirectional or a 16-bit bidirectional parallel interface, which complies with the USB Transceiver Macrocell Interface (UTMI) specification. It supports 480Mbps transfer rate, while remaining backward compatible with USB 1.1 legacy protocol at 12Mbps.

All required termination for the USB 2.0 Transceiver is internal. Internal 5.25V short circuit protection of DP and DM lines is provided for USB compliance.

While transmitting data, the PHY serializes data and generates SYNC and EOP fields. It also performs needed bit stuffing and NRZI encoding. Likewise, while receiving data, the PHY de-serializes incoming data, stripping SYNC and EOP fields and performs bit un-stuffing and NRZI decoding.

Block Diagram

DATABUS16_8

RESET

SUSPENDN

XCVRSELECT

TERMSELECT

OPMODE[1:0]

LINESTATE[1:0]

CLKOUT

DATA[15:0] * TXVALID TXREADY VALIDH

RXVALID

RXACTIVE

RXERROR

VDD3

VDD1

 

XI

 

XO

 

 

 

 

 

 

3.

8.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

PWR

 

 

 

 

 

 

PLL and

 

 

 

 

 

 

System

 

CONTROL

 

 

 

 

 

 

XTAL OSC

 

 

 

Clocking

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

TX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

TX

 

 

 

 

 

LOGIC

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

RPU_EN

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

TX State

 

 

 

 

 

 

 

 

1.5kΩ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Machine

 

 

VPO

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Parallel to

 

 

VMO

 

 

 

 

 

 

FS

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Serial

 

 

OEB

 

 

 

 

 

 

TX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Conversion

 

 

HS_DATA

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Bit Stuff

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

HS_DRIVE_ENABLE

 

 

 

HS

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

NRZ

 

 

HS_CS_ENABLE

 

 

 

TX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Encode

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

RX

 

 

 

 

 

Interface

 

 

 

RX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

FS

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

RX State

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

LOGIC

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

SE+

 

 

 

 

 

 

UTMI

 

 

 

Machine

 

 

VP

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

VM

 

 

 

 

 

 

FS

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Serial to

 

 

Clock

 

 

 

 

 

 

SE-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Parallel

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Conversion

 

Recovery Unit

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Bit Unstuff

 

 

Clock

 

 

 

 

 

 

 

 

 

FS

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

RX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

and

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

NRZI

 

 

Data

 

 

 

MUX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Decode

 

 

Recovery

 

 

 

 

 

 

HS

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Elasticity

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

RX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Buffer

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

BIASING

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

HS

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Bandgap Voltage Reference

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

SQ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Current Reference

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

RBIAS

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Figure 1 USB3250 Functional Block Diagram

DP

DM

SMSC USB3250

PRODUCT3 PREVIEW

Revision 1.7 (05-11-07)