[發明專利]通用從機同步串行接口電路

有效

• 申請號: 201310465134.6
• 申請日: 2013-10-08
• 公開（公告）號: CN103488600A
• 公開（公告）日: 2014-01-01
• 發明（設計）人: 徐中龍;李佳;王瑋冰
• 申請（專利權）人: 江蘇物聯網研究發展中心
• 主分類號: G06F13/40
• 分類號: G06F13/40;G06F13/42
• 代理公司: 無錫市大為專利商標事務所 32104
• 代理人: 曹祖良

技術領域

本發明涉及一種串行通信技術，具體涉及一種通用從機同步串行接口電路。

背景技術

目前SPI(Serial?Peripheral?Interface)和IIC(Inter-Integrated?Circuit)總線接口電路已被廣泛地應用于微處理器、傳感器、EEPROM、Flash存儲器等各個領域。SPI協議和IIC協議是同步串行總線協議，可以將并行數據串行輸出和接收串行數據轉換為并行數據。系統中的主機和從機利用SPI總線或IIC總線進行數據傳輸，總線接口電路的性能直接影響總線的數據傳輸質量。

在數據傳輸速度方面，SPI總線可達5Mbit/s，而IIC總線最高只能達到3.4Mbit/s；在數據傳輸準確率方面，IIC總線由于每傳輸一個字節數據都需要應答，準確率要高于SPI總線；在系統應用方面，IIC總線可以組成多主機、多從機的系統，而SPI總線只能組成一主機、多從機的系統。

目前研制的從機同步串行接口電路大多不具有同時兼容IIC總線和SPI總線數據傳輸的功能。有些從機既有IIC總線接口電路，又有SPI總線接口電路，但兩種接口電路浪費了內部邏輯資源和占用較多的接口。

因此一種兼容IIC和SPI總線協議的通用從機同步串行接口電路設計是十分有必要的。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術中存在的不足，提供一種支持兼容IIC協議和SPI協議總線數據傳輸的通用從機同步串行接口電路。本發明采用的技術方案是：

一種通用從機同步串行接口電路，包括：

起始與終止檢測模塊，用于檢測SPI總線協議有效位、IIC總線協議起始條件和終止條件并輸出；

控制模塊，用于根據起始與終止檢測模塊的輸出信號確定所述串行接口電路的總線數據傳輸方式，對并串和串并轉換模塊進行控制；所述總線數據傳輸方式包括SPI總線數據傳輸和IIC總線數據傳輸；

并串和串并轉換模塊，受控于控制模塊，用于將從機內部的多個寄存器數據串行輸出和外部串行數據轉化為從機內部寄存器數據；

地址指針寄存器，用于尋址從機內部的多個寄存器；

當所述串行接口電路在用于SPI總線數據傳輸時，從機根據SPI總線協議與主機進行數據傳輸；

當所述串行接口電路在用于IIC總線數據傳輸時，從機根據IIC總線協議與主機進行數據傳輸。

進一步地，所述串行接口電路還包括片選信號端口CS_n、串行時鐘端口SCK、串行數據端口SOI、從機地址選擇端口；

當所述片選信號端口CS_n的片選信號有效時，起始與終止檢測模塊向控制模塊發送SPI總線協議有效位，所述串行接口電路用于SPI總數據線傳輸；

當所述片選信號端口CS_n的片選信號無效時，起始與終止檢測模塊檢測串行時鐘端口SCK和串行數據端口SOI的數據，若檢測到IIC總線協議起始條件，則所述串行接口電路用于IIC總線數據傳輸；進而當檢測到IIC總線協議終止條件時，IIC總線數據傳輸停止；

所述從機地址選擇端口用于在IIC總線數據傳輸時，確定IIC總線上各從機的唯一從機地址。

進一步地，所述從機地址選擇端口為三位，分別是從機地址選擇端口A2、A1和A0。

進一步地，所述片選信號為低電平有效，高電平無效。

進一步地，所述IIC總線協議起始條件為：SCK信號為高電平時，SOI信號從高電平向低電平切換；所述IIC總線協議終止條件為：SCK信號為高電平時，SOI信號從低電平向高電平切換。

進一步地，當所述串行接口電路在用于SPI總線數據傳輸時，根據接收到的讀寫指令中包含的寄存器地址信息并結合地址指針寄存器對從機內的多個寄存器進行尋址，具體為：控制模塊將接收到的讀寫指令中包含的寄存器地址信息存入地址指針寄存器，然后依此存入地址指針寄存器的寄存器地址信息對從機內的多個寄存器進行尋址。

進一步地，當所述串行接口電路在用于IIC總線數據傳輸時，根據接收到的地址指針并結合地址指針寄存器對從機內的多個寄存器進行尋址，具體為：控制模塊將接收到的地址指針存入地址指針寄存器，然后依此存入地址指針寄存器的地址指針對從機內的多個寄存器進行尋址。

本發明設計了一種兼容IIC和SPI總線協議的通用從機同步串行接口電路，節約了接口電路的內部邏輯資源，還可以減少從機接口電路的接口數，能促進整個系統的優化設計。

附圖說明

圖1為通用從機同步串行接口電路示意圖。