[發(fā)明專(zhuān)利]I2C/SMBUS階梯以及階梯使能的IC

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010502478.6
• 申請(qǐng)日: 2010-09-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102033837A
• 公開(kāi)（公告）日: 2011-04-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: J·A·沃爾薩姆;U·H·馬德;Y·謝
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 馬克西姆綜合產(chǎn)品公司
• 主分類(lèi)號(hào): G06F13/38
• 分類(lèi)號(hào): G06F13/38
• 代理公司: 中國(guó)專(zhuān)利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 李娜;王忠忠

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及總線(xiàn)結(jié)構(gòu)和方法的領(lǐng)域。

背景技術(shù)

I²C是由飛利浦公司發(fā)明的多主設(shè)備串行計(jì)算機(jī)總線(xiàn)，其用于將低速外圍設(shè)備附接到母板、嵌入式系統(tǒng)或蜂窩電話(huà)。該名稱(chēng)代表內(nèi)置集成電路。

系統(tǒng)管理總線(xiàn)(縮寫(xiě)為SMBus或SMB)是用于與母板上的低帶寬設(shè)備(尤其是與功率有關(guān)的芯片，例如膝上型計(jì)算機(jī)的可充電蓄電池(battery)子系統(tǒng))進(jìn)行通信的簡(jiǎn)單雙線(xiàn)總線(xiàn)。其他設(shè)備可能包括溫度傳感器和背光開(kāi)關(guān)(lid?switch)。設(shè)備可以提供制造商信息，指示其型號(hào)/零件號(hào)，對(duì)于暫停事件保存其狀態(tài)，報(bào)告不同類(lèi)型的誤差，接受控制參數(shù)以及返回狀態(tài)。SMBus通常不是用戶(hù)可配置或可訪問(wèn)的。該總線(xiàn)由因特爾公司在1995年限定。該總線(xiàn)載送時(shí)鐘、數(shù)據(jù)和指令，并且基于飛利浦公司的I²C串行總線(xiàn)協(xié)議。該總線(xiàn)的時(shí)鐘頻率范圍是10kHz到100kHz。該總線(xiàn)的電壓電平不同于I²C的電壓電平，但是屬于兩個(gè)系統(tǒng)的設(shè)備通常被成功地混合到相同總線(xiàn)上。SMBus具有被稱(chēng)為ALERT#的額外可選信號(hào)，該信號(hào)可以被從設(shè)備(slave)用來(lái)向控制器發(fā)送中斷請(qǐng)求。

這兩個(gè)總線(xiàn)是使用雙向時(shí)鐘線(xiàn)和雙向數(shù)據(jù)線(xiàn)的雙向總線(xiàn)，所述雙向時(shí)鐘線(xiàn)和雙向數(shù)據(jù)線(xiàn)都由上拉電阻器拉到高位，除非由總線(xiàn)上的一個(gè)或多個(gè)設(shè)備拉到低位。一般來(lái)說(shuō)，I2C總線(xiàn)和SMBus是兼容的，但是在這兩個(gè)之間存在一些細(xì)微的差異。然而，當(dāng)設(shè)備是堆棧式時(shí)(例如可能是高壓蓄電池堆棧監(jiān)控器中所需的)，所需的支持電路是昂貴的并且大的，從而需要許多光耦合器和微控制器來(lái)管理包間(pakc-to-pack)通信。

為了參考的目的，通過(guò)參考將2000年1月的I2C-總線(xiàn)規(guī)范版本2.1和2000年8月3日的系統(tǒng)管理總線(xiàn)(SMBus)規(guī)范版本2.0結(jié)合于此。

發(fā)明內(nèi)容

一種I2C/SMBus兼容設(shè)備，包括：

集成電路，其具有：

第一和第二功率輸入端子，所述第二功率輸入端子相比于第一功率輸入端子連接到更高的電壓；

第一集成電路部分，其形成具有分別用于接收并發(fā)送數(shù)據(jù)和時(shí)鐘信號(hào)的SDA_s數(shù)據(jù)線(xiàn)和SCL_s時(shí)鐘線(xiàn)的從設(shè)備部；

第二集成電路部分，其形成具有分別用于接收并發(fā)送數(shù)據(jù)和時(shí)鐘信號(hào)的SDA_M數(shù)據(jù)線(xiàn)和SCL_M時(shí)鐘線(xiàn)的主設(shè)備部；

第一集成電路部分和第二集成電路部分由電平移位電路耦合以在主設(shè)備部和從設(shè)備部之間傳遞時(shí)鐘和數(shù)據(jù)信號(hào)；

由此多個(gè)設(shè)備可以以菊花鏈的方式連接。

附圖說(shuō)明

圖1圖示根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的菊花鏈接能力，所述設(shè)備可以被用來(lái)監(jiān)控電壓堆棧，例如串行連接的蓄電池和蓄電池單元。

圖2圖示根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的設(shè)備獨(dú)有的某些細(xì)節(jié)。

圖3A到圖3C是圖示本發(fā)明的多個(gè)設(shè)備的菊花鏈連接的各種操作的時(shí)序圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明的I2C/SMBus階梯(ladder)是實(shí)現(xiàn)菊花鏈接的I2C/SMBus通信的通信系統(tǒng)。這消除了許多應(yīng)用(尤其是通常在汽車(chē)或蓄電池備用系統(tǒng)中看到的高壓蓄電池堆棧)中的昂貴光耦合器。一種新型鋰蓄電池實(shí)現(xiàn)高功率和高能量包，并且用于傳統(tǒng)I2C/SMBus通信設(shè)備的典型支持電路是昂貴的并且大的，從而需要許多光耦合器和微控制器來(lái)管理包間通信。本發(fā)明還在例如在超級(jí)電容器、燃料電池和太陽(yáng)能電池中找到的其他電壓堆棧中使用。

I2C/SMBus標(biāo)準(zhǔn)和用于在這些總線(xiàn)系統(tǒng)上進(jìn)行通信的公用設(shè)備是公知的(參見(jiàn)先前標(biāo)識(shí)的并且通過(guò)參考結(jié)合于此的規(guī)范)，并且因此本公開(kāi)將集中于本發(fā)明不同于普通現(xiàn)有技術(shù)設(shè)備和它們的通信協(xié)議的方面。所傳達(dá)的信息當(dāng)然將取決于應(yīng)用，并且可以以與現(xiàn)有技術(shù)相同的方式來(lái)收集、格式化等等。對(duì)于可充電電池的情況，該信息通常包括單獨(dú)的電池電壓和溫度。