[發明專利]一種支持SPI、I2C、I2CL、UART協議的端口復用電路

在審

• 申請號: 201510921629.4
• 申請日: 2015-12-14
• 公開（公告）號: CN105446929A
• 公開（公告）日: 2016-03-30
• 發明（設計）人: 吳愛龍;呂鋒;李瑋
• 申請（專利權）人: 武漢芯昌科技有限公司
• 主分類號: G06F13/42
• 分類號: G06F13/42
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 朱小兵

技術領域

本發明涉及一種支持SPI、I2C、I2CL、UART協議的端口復用電路，屬于電子技術領域。

背景技術

在電子技術領域中，隨著芯片的封裝體積越來越小，輸入輸出（IO）資源也非常寶貴，在很多功能實現中需要占用大量的通用輸入輸出（GeneralPurposeInputOutput，GPIO）端口，如何做到利用有限GPIO端口資源實現更多的功能變得越來越重要。隨著電子技術的不斷發展，集成化、專用化的端口使用也越來越得到學者、專家們的認可。在現有的需進行數據傳輸的芯片中，比如復旦微芯片系列，雖然兼容I2C、SPI、UART等數據傳輸協議，但數據傳輸接口卻沒有集成化非常零散，占用端口資源多，這樣就使得芯片控制使用不方便，又增加成本。

發明內容

為解決如何實現多傳輸協議傳輸端口集成復用問題，本發明提供一種支持SPI、I2C、I2CL、UART協議的端口復用電路，將多種傳輸協議端口集成在四個端口上進行選擇復用，通過端口IFSEL0、IFSEL1來進行選擇。本發明中數據傳輸協議接口選擇電路與MCU連接，通過MCU輸入IFSEL0、IFSEL1的值來確定所選用的傳輸協議。當確定傳輸協議后，也就確定了端口使用狀態，傳輸協議控制流控制著地址信息，數據信息分別進入地址總線與數據總線。這樣就簡單、高效、方便的實現了數據的寫入與讀出。

本發明為解決上述技術問題采用以下技術方案：

本發明提供一種支持SPI、I2C、I2CL、UART協議的端口復用電路，包括第一至第六數據傳輸接口、MCU處理器、傳輸協議端口選擇電路、SPI協議控制電路、I2C協議控制電路、I2CL協議控制電路、UART協議控制電路，其中，

所述MCU處理器通過第一和第二數據傳輸接口與傳輸協議端口選擇電路連接，用于將兩路控制指令發送至傳輸協議端口選擇電路；

所述第二至第四數據傳輸接口均分別與MCU處理器和傳輸協議端口選擇電路連接；

所述傳輸協議端口選擇電路的四個輸出端分別與SPI協議控制電路、I2C協議控制電路、I2CL協議控制電路、UART協議控制電路連接，用于根據接收到的兩路控制指令確定選用的傳輸協議。

作為本發明的進一步優化方案，所述兩路控制指令均為0或1。

作為本發明的進一步優化方案，所述傳輸協議端口選擇電路包括2-4譯碼器、第一至第十二與門、三輸入或門、二輸入或門、二輸入或門，其中，

2-4譯碼器的兩個輸入端分別與第一、第二數據傳輸接口連接，用于接收的兩路控制指令；2-4譯碼器的第一輸出端口分別與第一與門、第九與門的使能輸入端連接，第一與門、第九與門的數據輸入端分別與第三數據傳輸接口、UART協議控制電路的輸出端連接，第一與門的輸出端與UART協議控制電路的輸入端連接；第二輸出端口分別與第二與門、第三與門、第四與門、第十與門的使能輸入端連接，第二與門、第三與門、第四與門、第十與門的數據輸入端分別與第三數據傳輸接口、第四數據傳輸接口、第六數據傳輸接口、SPI協議控制電路的輸出端連接，第二與門、第三與門、第四與門的輸出端分別與SPI協議控制電路的輸入端連接；第三輸出端口分別與第五與門、第六與門、第十一與門的使能輸入端連接，第五與門、第六與門、第十一與門的數據輸入端分別與第四數據傳輸接口、第五數據傳輸接口、I2C協議控制電路的輸出端連接，第五與門、第六與門輸出端分別與I2C協議控制電路的輸入端連接；第四輸出端口分別與第七與門、第八與門、第十二與門的使能輸入端連接，第七與門、第八與門、第十二與門的數據輸入端分別與第四數據傳輸接口、第五數據傳輸接口、I2CL協議控制電路的輸出端鏈接，第七與門、第八與門的輸出端分別與I2CL協議控制電路的輸入端連接；

第九與門、第十與門、第十一與門的輸出端分別與三輸入或門的三個輸入端連接，三輸入或門的輸出端、第十二與門的輸出端分別與二輸入或門的兩個輸入端連接，二輸入或門的輸出端與第五數據傳輸接口連接。

作為本發明的進一步優化方案，所述2-4譯碼器的型號是74LS139。

作為本發明的進一步優化方案，所述三輸入與門的型號為74LS11。

本發明采用以上技術方案與現有技術相比，具有以下技術效果：采用了本發明的技術方案實現多傳輸協議端口集成復用，硬件電路設計的成本比傳輸協議單獨使用接口連接線的成本低很多，降低產品連接線的制作成本，同時減少芯片的引腳資源，減少了芯片面積，降低芯片制作成本。多個傳輸協議復用四個端口進行數據寫入讀出，實現集成化，易控化使用。