[實(shí)用新型]USB和ADC接口復(fù)用電路

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201520060661.3
• 申請(qǐng)日: 2015-01-26
• 公開（公告）號(hào): CN204406394U
• 公開（公告）日: 2015-06-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 魯心安;鄒卓;環(huán)宇翔;陳一喬;鄭立榮
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 復(fù)旦大學(xué)無錫研究院
• 主分類號(hào): G06F13/40
• 分類號(hào): G06F13/40
• 代理公司: 無
• 代理人: 無

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種復(fù)用電路，具體指一種USB和ADC接口復(fù)用電路。

背景技術(shù)

隨著微電子和通訊技術(shù)的迅速發(fā)展，芯片的集成規(guī)模和電路復(fù)雜度越來越大，功能也不斷完善，因此勢(shì)必影響芯片的引腳數(shù)目不斷增加，以連接具體的應(yīng)用功能。當(dāng)前，每個(gè)芯片少則幾十個(gè)輸入/輸出接口(IO接口)，多則需要幾百個(gè)IO接口，這些IO占用了大量的面積，這成為芯片面積減小的一個(gè)不可忽視的問題，即為IO限制。外圍IO所占面積過大，有時(shí)甚至大于內(nèi)部核心電路所占面積，進(jìn)而限制了芯片的有效使用面積，同時(shí)也大大增加芯片的成本。同時(shí)，日益增加的IO數(shù)量以及版圖面積導(dǎo)致互聯(lián)線，變得更為復(fù)雜，進(jìn)而影響電路的性能。

有效的IO復(fù)用成為一種很好的解決方案，一般的思路是將不會(huì)同時(shí)被用到的接口復(fù)用到同一個(gè)接口上，通過選通信號(hào)控制某一時(shí)刻具體是其中某一個(gè)接口工作。

USB接口由于其標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一、攜帶方便、可以熱插拔以及可以連接多個(gè)設(shè)備等多個(gè)有點(diǎn)成為SoC設(shè)計(jì)必不可少的接口；自然界的信號(hào)都是模擬量，若要進(jìn)行進(jìn)一步處理必須通過ADC模塊轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。

實(shí)用新型內(nèi)容

為了解決芯片的引腳復(fù)用問題，尋求更優(yōu)秀的解決方式，對(duì)傳統(tǒng)芯片的結(jié)構(gòu)形式做出進(jìn)一步的改進(jìn)，提升其實(shí)際工作效率，無疑是最佳的選擇。

本實(shí)用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的問題，提供一種USB和ADC接口復(fù)用電路及復(fù)用方法，其結(jié)構(gòu)獨(dú)特，可實(shí)現(xiàn)電路通過內(nèi)部控制信號(hào)，使得芯片接口在USB模式下和ADC模式下分時(shí)工作，從而既豐富了處理器的接口種類，又減少了處理器的通用引腳數(shù)。

上述目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：

一種USB和ADC接口復(fù)用電路，包括：

對(duì)外引腳，包括第一引腳和第二引腳，均為輸入輸出引腳；

復(fù)用控制電路，包括兩組結(jié)構(gòu)，每組結(jié)構(gòu)又包括第一選通模塊、第二選通模塊和同相跟隨模塊，所述第一選通模塊和第二選通模塊均為傳輸門構(gòu)成；所述第二選通模塊一端與同相跟隨模塊一端耦接，一組所述第一選通模塊和所述第二選通模塊一端分別與對(duì)應(yīng)所述第一引腳耦接，另一組所述第一選通模塊和所述第二選通模塊一端分別與對(duì)應(yīng)所述第二引腳耦接；

USB模塊，包括第一數(shù)據(jù)引腳和第二數(shù)據(jù)引腳，均為輸入輸出引腳；所述第一數(shù)據(jù)引腳和第二數(shù)據(jù)引腳分別與所述兩組結(jié)構(gòu)的第一選通模塊另一端耦接；

ADC模塊，包括第一模擬數(shù)據(jù)引腳和第二模擬數(shù)據(jù)引腳，均為輸入引腳；所述第一模擬數(shù)據(jù)引腳和第二模擬數(shù)據(jù)引腳分別與所述兩組結(jié)構(gòu)的同相跟隨模塊另一端耦接。

進(jìn)一步地，一種如權(quán)利要求1所述的USB和ADC接口復(fù)用電路的復(fù)用方法，所述第一選通模塊和第二選通模塊通過兩個(gè)相反的內(nèi)部信號(hào)控制其是否工作：

第一選通模塊工作，第二選通模塊不工作，則所述USB模塊工作；

第一選通模塊不工作，第二選通模塊工作，則所述ADC模塊工作。

進(jìn)一步地，所述USB模塊由USB內(nèi)部信號(hào)OE控制其接收數(shù)據(jù)模式或是發(fā)送數(shù)據(jù)模式：

當(dāng)OE為高電平有效時(shí)，所述USB模塊在發(fā)送數(shù)據(jù)模式，所述第一數(shù)據(jù)引腳和第二數(shù)據(jù)引腳傳輸數(shù)據(jù)至所述第一引腳和第二引腳，此時(shí)，所述第一數(shù)據(jù)引腳和第二數(shù)據(jù)引腳只能作為所述USB模塊的輸出；

當(dāng)OE為低電平時(shí)，所述USB模塊在接收數(shù)據(jù)模式，所述第一引腳和第二引腳傳輸數(shù)據(jù)至所述第一數(shù)據(jù)引腳和第二數(shù)據(jù)引腳，此時(shí)，所述第一數(shù)據(jù)引腳和第二數(shù)據(jù)引腳只能作為所述USB模塊的輸入。

進(jìn)一步地，所述第二選通模塊一端耦接所述第一引腳和第二引腳，另一端分別耦接所述同相跟隨模塊，保證傳輸?shù)哪M信號(hào)處于穩(wěn)定不變的狀態(tài)，且保證由所述第一引腳和第二引腳通過所述第二選通模塊傳輸?shù)男盘?hào)到達(dá)所述ADC模塊，從而使得所述第一模擬數(shù)據(jù)引腳和第二模擬數(shù)據(jù)引腳只能作為ADC模塊輸入。

進(jìn)一步地，所述第一選通模塊和第二選通模塊中選通信號(hào)為高電平時(shí)，傳輸門導(dǎo)通，輸入端in處的信號(hào)傳輸?shù)捷敵龆薿ut且無電壓差，當(dāng)選通信號(hào)為低電平時(shí)，傳輸門關(guān)閉。

本實(shí)用新型所述的一種USB和ADC接口復(fù)用電路及復(fù)用方法，減少芯片輸入輸出引腳數(shù)且能實(shí)現(xiàn)USB接口與ADC接口的復(fù)用。電路可以通過內(nèi)部控制信號(hào)實(shí)現(xiàn)芯片接口分時(shí)工作在USB模式下和ADC模式下。本實(shí)用新型，可應(yīng)用于嵌入式處理器、微控制器、片上系統(tǒng)等，既豐富了處理器的接口種類，又減少了處理器的通用引腳數(shù)。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型所述的一種USB和ADC接口復(fù)用電路的原理結(jié)構(gòu)框圖；

圖2為本實(shí)用新型所述的一種USB和ADC接口復(fù)用電路的原理結(jié)構(gòu)示意圖；