[發明專利]單線讀寫通訊系統及方法

在審

• 申請號: 202011280223.X
• 申請日: 2020-11-16
• 公開（公告）號: CN112486883A
• 公開（公告）日: 2021-03-12
• 發明（設計）人: 朱建銀;卓越
• 申請（專利權）人: 江蘇科大亨芯半導體技術有限公司
• 主分類號: G06F13/42
• 分類號: G06F13/42
• 代理公司: 蘇州市中南偉業知識產權代理事務所(普通合伙) 32257
• 代理人: 李柏柏

本發明公開了一種單線讀寫通訊系統及方法，單線讀寫通訊系統包括單線通訊的主設備和從設備，主設備和從設備均包括輸出控制電路、編碼電路和輸入檢測電路；主設備包括時鐘電路。本發明只利用一根信號線，完成主設備和從設備之間的讀寫通信，并且可以由主設備為從設備提供通訊過程需要的時鐘信號，降低從設備的設計復雜度和系統成本。

技術領域

本發明涉及通信技術領域，尤其涉及單線讀寫通訊系統及方法。

背景技術

在包含主從結構的系統中，通常需要有一種通訊接口連接主設備和一個或多個從設備，主設備利用這個接口來讀寫從設備的寄存器，實現配置從設備、讀取從設備狀態等目的。在現有的通訊接口中，常見的有I2C協議、SPI協議、I2S 協議、SMI協議等。在一些小型設備中，系統廠商希望芯片之間的連線盡量少，節省成本和布線空間。但是傳統技術存在以下技術問題：在現有的通訊接口中，大部分需要2根或以上的信號線，以I2C接口協議為例，主從設備之間的連接如圖1所示。其中SDA和SCL在數據傳輸過程中分別傳遞data和clock，波形如圖2所示。

另外，在現有的接口設備中，通常都要求從設備需要有自己的時鐘來完成一些運算和控制，即需要晶振、RC振蕩器或者鎖相環等。對于一些從設備，可能只有少數幾個狀態值供主設備讀取，或者僅短時間內需要時鐘完成一些簡單運算或者控制，所以希望從設備芯片盡量降低，最好不需要時鐘產生電路，這樣可以降低芯片成本和配套電子元器件成本。

發明內容

為了解決上述的技術問題，本發明一個目的是提供一種單線讀寫通訊系統，包括單線通訊的主設備和從設備，所述主設備和從設備均包括輸出控制電路、編碼電路和輸入檢測電路；所述主設備包括時鐘電路。

采用以上技術方案，所述輸入檢測電路如下：

當輸入信號大于2.5v時，比較器1輸出為1，否則為0；

當輸入信號大于1.0v時，比較器2輸出為1，否則為0；

比較器1和比較器2的輸出信號經過數據選擇器選擇后，再經過DFF觸發器輸出，從設備的輸入檢測電路能夠將輸入時鐘和輸入數據恢復出來。

采用以上技術方案，所述從設備包括相連的延時電路delay1和延時電路 delay2，延時電路delay1的輸入端連接輸入時鐘，延時電路delay2的輸出端連接從設備的輸出控制電路。

采用以上技術方案，所述主設備的編碼電路和從設備的編碼電路均包括開關1和開關2。

采用以上技術方案，所述主設備與從設備之間設有上拉電阻。

本發明的另一目的是提供一種單線讀寫通訊方法，包括：

主設備與從設備單線通訊；

從主設備到從設備通訊時，從設備沒有本地時鐘，從從設備的輸入檢測電路中恢復出主設備發出的輸入時鐘；

從設備利用恢復出的輸入時鐘產生控制信號，從主設備的輸入檢測電路中恢復出從設備發出的輸入數據，實現從從設備到主設備的通訊。

采用以上技術方案，從從設備的輸入檢測電路中恢復出主設備發出的輸入時鐘的方法如下：從設備的輸入檢測電路的接收端在接收到主設備發出的輸入信號后，根據輸入信號，比較器輸出1或0，比較器的輸出信號經過mux選擇和兩個DFF后能夠將輸入時鐘和輸入數據恢復出來。

采用以上技術方案，從設備根據恢復出來的輸入時鐘和輸入數據，對數據包的格式進行解析，判斷出設備ID是否匹配、讀寫命令及讀寫地址，若是寫命令，則可以將輸入數據寫入到相應的寄存器中，若是讀命令，則可以利用恢復的輸入時鐘從寄存器表中準備好相應的讀出數據。