[發明專利]一種支持用戶協議的通用I2C總線控制器

在審

• 申請號: 201811264099.0
• 申請日: 2018-10-29
• 公開（公告）號: CN109446144A
• 公開（公告）日: 2019-03-08
• 發明（設計）人: 羅長洲;李榮樂;楊偉光;李澤超;朱予辰
• 申請（專利權）人: 北京控制與電子技術研究所
• 主分類號: G06F13/42
• 分類號: G06F13/42
• 代理公司: 中國航天科工集團公司專利中心 11024
• 代理人: 葛鵬

1.一種可支持用戶協議的通用I2C總線控制器，其特征在于包括：微控制器接口模塊(1)、工作寄存器模塊(2)、雙端口數據存儲模塊(3)、同步時序信號生成模塊(4)和I2C總線接口時序生成模塊(5)；

微控制器接口模塊(1)經內部連線與工作寄存器陣列模塊(2)和雙端口數據存儲模塊(3)相連；工作寄存器陣列模塊(2)經內部連線與同步時序信號生成模塊(4)和I2C接口時序生成模塊(5)相連；雙端口數據存儲模塊(3)經內部連線與I2C總線接口時序生成模塊(5)相連；同步時序信號生成模塊(4)經內部連線與雙端口數據存儲模塊(3)和I2C總線接口時序生成模塊(5)相連；

當用戶系統將通用I2C總線控制器被配置為I2C總線主器件時，I2C總線接口時序生成模塊(5)主動發起并控制I2C總線上的數據通訊過程，并根據用戶系統的命令，或者將雙端口數據存儲模塊(3)中的數據從I2C總線上傳輸出去，或者從I2C總線上接收數據，并存放到雙端口數據存儲模塊(3)中；

當用戶系統將通用I2C總線控制器配置為I2C總線從器件時，I2C總線接口時序生成模塊(5)被動接受I2C總線上其它主控制器的控制，并根據I2C總線上的命令，或者將雙端口數據存儲模塊(3)中的數據從I2C總線上傳輸出去，或者從I2C總線上接收數據，并存放到雙端口數據存儲模塊(3)中；

當I2C總線接口時序生成模塊(5)完成一次數據通訊操作后，自動生成“一次數據交換操作完畢”中斷請求信號；

當通過外部引腳電路，將通用I2C總線控制器設置為I2C總線主控制器時，用戶系統上電復位后，通用I2C總線控制器按工作寄存器模塊(2)缺省配置的工作參數開始工作，并處于空閑狀態，等待用戶系統通過微控制器接口模塊(2)輸入配置參數、通訊數據或控制命令；當接收到用戶系統發來的“傳送數據命令”時，通用I2C總線控制器按當前工作寄存器模塊(2)配置的工作參數，由同步時序信號生成模塊(4)產生通用I2C總線控制器正常工作所需要的同步時序信號，并傳送給通用I2C總線接口時序生成模塊(5)，最后由I2C總線接口時序生成模塊(5)自動產生I2C總線時序信號SDA和SCK，從而將雙端口數據存儲模塊(3)中指定地址處開始和指定長度的信息數據，依次按位從I2C總線端口上傳送出去，待全部指定數據傳輸完畢后，通用I2C總線控制器自動生成“一次數據交換操作完畢”中斷請求信號，并再次進入空閑狀態，等待用戶系統發出新的指令；當接收到用戶系統發來的“接收數據命令”時，通用I2C總線控制器按當前工作寄存器模塊(2)配置的工作參數，由同步時序信號生成模塊(4)產生通用I2C總線控制器正常工作所需要的同步時序信號，并傳送給通用I2C總線接口時序生成模塊(5)，然后由I2C總線接口時序生成模塊(5)監視I2C總線時序信號SDA和SCK，并按I2C總互協議，按位依次從I2C總線端口接收外部系統傳送進來的數據，最后由雙端口數據存儲模塊(4)將接收到的數據依次存放到指定地址處開始的連續存儲單元中，待I2C總線上的數據全部接收完畢，或者是接收到指定長度的數據后，通用I2C總線控制器自動生成“一次數據交換操作完畢”中斷請求信號，并再次進入空閑狀態，等待用戶系統發出新的指令；

當通過外部引腳電路，將通用I2C總線控制器設置為I2C總線從控制器時，用戶系統上電復位后，通用I2C總線控制器按工作寄存器模塊(2)缺省配置的工作參數開始工作，并處于空閑狀態，等待用戶系統通過微控制器接口模塊(1)輸入配置參數、通訊數據或控制命令，同時監視I2C總線上信號的變化；當接收到外部主控制器發來的“啟動一次數據傳送操作”時，通用I2C總線控制器按當前工作寄存器模塊(2)配置的工作參數，由I2C總線接口時序生成模塊(5)自動監視I2C總線上時序信號SDA和SCK，并根據從I2C總線上接收到的總線通訊命令執行相應的數據傳送操作；當總線通訊命令為“讀存儲單元數據命令”時，由同步時序信號生成模塊(4)產生通用I2C總線控制器正常工作所需要的同步時序信號，并傳送給雙端口數據存儲模塊(3)和I2C總線接口時序生成模塊5，當I2C總線接口時序生成模塊(5)接收到有效的存儲器數據地址后，控制雙端口數據存儲模塊(3)將指定地址中的數據傳送給I2C總線接口時序生成模塊(5)，最后由I2C總線接口時序生成模塊(5)將雙端口數據存儲模塊(3)中指定存儲單元中的數據，依次按位從I2C總線端口上傳送出去，待全部指定數據傳輸完畢后，通用I2C總線控制器自動生成“一次數據交換操作完畢”中斷請求信號，并再次進入空閑狀態，等待外部主控制器發出新的指令；當總線通訊命令為“寫存儲單元數據命令”時，由同步時序信號生成模塊(4)產生通用I2C總線控制器正常工作所需要的同步時序信號，并傳送給雙端口數據存儲模塊(3)和I2C總線接口時序生成模塊(5)，當I2C總線接口時序生成模塊(5)接收到有效的存儲器數據地址和數據后，控制I2C總線接口時序生成模塊(5)將接收到的地址和數據傳送給雙端口數據存儲模塊(3)，最后由雙端口數據存儲模塊(3)將接收的數據存放到指定地址處開始的連續存儲單元中，待I2C總線上的數據全部接收完畢，通用I2C總線控制器自動生成“一次數據交換操作完畢”中斷請求信號，并再次進入空閑狀態，等待用戶系統發出新的指令。