[發明專利]一種支持多設備端數據讀寫總線及其數據讀取、寫入方法

在審

• 申請號: 202010140018.7
• 申請日: 2020-03-03
• 公開（公告）號: CN111444128A
• 公開（公告）日: 2020-07-24
• 發明（設計）人: 林濤
• 申請（專利權）人: 福州瑞芯微電子股份有限公司
• 主分類號: G06F13/42
• 分類號: G06F13/42
• 代理公司: 福州市景弘專利代理事務所(普通合伙) 35219
• 代理人: 林祥翔;郭鵬飛

本發明提供了一種支持多設備端數據讀寫總線及其數據讀取、寫入方法，所述主設備端包括第一時鐘接口和第一數據接口，所述第一數據接口為主設備端能夠同時讀取或寫入的一組數據接口；每一從設備端包括第二時鐘接口和一個第二數據接口，第二時鐘接口和第二數據接口組合為符合串行總線協議的接口；所有從設備端的第二時鐘接口復用同一組時鐘線與主設備端的第一時鐘接口連接，各從設備端的第二數據接口分別連接到主設備端第一數據接口的不同數據線。通過本發明的總線結構設計，能夠使得總線的主設備端在同一時間點同時對多個從設備端的數據讀寫從串行變為并行讀寫，從而大大提高了數據讀寫效率。

技術領域

本發明涉及芯片電路領域，特別涉及一種支持多設備端數據讀寫總線及其數據讀取、寫入方法。

背景技術

I2C總線是由SCL、SDA兩根信號線組成的雙向主從模式總線，其支持一主多從，通過從設備地址進行選通設備，并通過時分復用實現主機對從設備的逐個通信。由于I2C總線設計簡單合理，已經被大量使用在各種控制、信息收集等功能的芯片上。SPI總線是一種高速的、全雙工、同步的通信總線，并且在芯片的管腳上只占用四根線，節約了芯片的管腳，同時為PCB的布局上節省空間，提供方便，正是出于這種簡單易用的特性，越來越多的芯片集成了這種通信協議，比如AT91RM9200。

在一些應用場景，需要在同一塊或同一組電路板中使用大量的同類型功能芯片，如電路測試板中，可能需要同時使用十幾路的電量采集芯片對硬件系統中使用的各路電流情況進行采集；另外，在一些物聯網設備中，可能需要同時采集多路溫度、濕度或者速度、方向等類似傳感器信息。

以I2C總線為例，按照已有的I2C總線的設計方式，主設備端在讀取數據時只能逐個設備地讀取從設備數據，讀取效率較低，對于有采樣率要求的系統將會影響其采樣速率。同時，同一種I2C總線的器件一般使用同一個設備地址，如果直接在同一個IC總線操作，會出現數據沖突，需要使用多個I2C才能訪問多個相同地址的I2C總線。

發明內容

為此，需要提供一種支持多設備端數據讀寫的技術方案，用以解決現有主設備端在讀寫多個從設備數據時效率低，影響系統采樣率的問題。

為實現上述目的，發明人提供了一種支持多設備端數據讀寫總線，包括主設備端和多個從設備端，所述主設備端包括第一時鐘接口和第一數據接口，所述第一數據接口為主設備端能夠同時讀取或寫入的一組數據接口；每一從設備端包括第二時鐘接口和一個第二數據接口，第二時鐘接口和第二數據接口組合為符合串行總線協議的接口；

所有從設備端的第二時鐘接口復用同一組時鐘線與主設備端的第一時鐘接口連接，各從設備端的第二數據接口分別連接到主設備端第一數據接口的不同數據線。

作為一種可選的實施例，所述主設備端為CPU。

作為一種可選的實施例，所述從設備端的數量為8個。

作為一種可選的實施例，所述總線為I2C總線或SPI總線。

作為一種可選的實施例，所述支持多設備端數據讀寫總線為如前文任一項所述的支持多設備端數據讀寫總線；

所述方法包括以下步驟：

將主機端待發送給各從設備端的數據轉換為二進制數據；

根據二進制位數逐位編碼所有從設備端的二進制數據，形成待寫入的多組組數據；

驅動主設備端輸出周期時鐘；在每個時鐘周期內，向第一數據接口從設備端寫入一組組數據，直至從設備端所有組數據全部寫入完成組數據從設備端。

作為一種可選的實施例，所述方法包括以下步驟：

調用數據發送程序發送預設位數地址加寫位數據；

調用數據接收程序接收從設備端的第一數據回執；