[發(fā)明專利]一種I2C總線系統(tǒng)、具有外加電壓工作模式的芯片和方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110691481.5
• 申請日: 2021-06-22
• 公開（公告）號: CN113342726B
• 公開（公告）日: 2022-09-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李威;李小勇
• 申請（專利權(quán)）人: 上海料聚微電子有限公司
• 主分類號: G06F13/42
• 分類號: G06F13/42;G06F13/40
• 代理公司: 深圳鼎合誠知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44281
• 代理人: 郭燕;彭家恩

1.一種I2C總線系統(tǒng)，其特征在于，包括：主機(jī)電路和從機(jī)芯片，所述主機(jī)電路和從機(jī)芯片用于根據(jù)I2C通信協(xié)議進(jìn)行通信；

所述從機(jī)芯片包括I2C接口電路、寄存器組、時鐘延展單元、數(shù)據(jù)選擇器、片內(nèi)時鐘單元和核心功能電路；所述I2C接口電路包括用于與串行數(shù)據(jù)線SDA連接的SDA端口，和用于與串行時鐘線SCL連接的SCL端口；所述寄存器組用于寄存數(shù)據(jù)；所述時鐘延展單元用于將所述串行時鐘線SCL上的時鐘信號進(jìn)行時鐘延展；所述數(shù)據(jù)選擇器至少與所述串行數(shù)據(jù)線SDA、工作電壓線V₁相連，用于從中選擇一路輸出給所述核心功能電路；所述核心功能電路用于實(shí)現(xiàn)所述從機(jī)芯片的預(yù)設(shè)功能；所述片內(nèi)時鐘單元用于產(chǎn)生片內(nèi)時鐘信號并計(jì)時；

所述主機(jī)電路包括控制單元和開關(guān)電路，所述控制單元至少包括與所述串行數(shù)據(jù)線SDA連接的SDA端口，與所述串行時鐘線SCL連接的SCL端口，以及控制端；所述開關(guān)電路具有第一極、第二極和控制極，所述開關(guān)電路的控制極與所述控制單元的控制端連接，所述開關(guān)電路的第一極與預(yù)設(shè)電壓線V_ext連接，所述開關(guān)電路的第二極與所述串行數(shù)據(jù)線SDA連接；

所述I2C總線系統(tǒng)具有正常工作模式和外加電壓工作模式；其中：

在所述正常工作模式下：

所述控制單元通過其控制端向所述開關(guān)電路發(fā)出信號，以控制所述開關(guān)電路斷開；

所述控制單元通過所述串行數(shù)據(jù)線SDA向從機(jī)芯片發(fā)出信號，所述從機(jī)芯片的I2C接口電路接收到信號后轉(zhuǎn)存至所述寄存器組，所述寄存器組將該信號發(fā)送給所述數(shù)據(jù)選擇器，以使得所述數(shù)據(jù)選擇器選擇將工作電壓線V₁上的電壓V₁輸出給所述核心功能電路；

所述主機(jī)電路和從機(jī)芯片通過所述串行數(shù)據(jù)線SDA和串行時鐘線SCL并基于I2C通信協(xié)議進(jìn)行通信；

在所述外加電壓工作模式下：

所述控制單元通過所述串行數(shù)據(jù)線SDA向從機(jī)芯片發(fā)出信號，所述從機(jī)芯片的I2C接口電路接收到信號后轉(zhuǎn)存至所述寄存器組，所述寄存器組將該信號發(fā)送給所述時鐘延展單元和所述數(shù)據(jù)選擇器，以使得所述時鐘延展單元將所述串行時鐘線SCL上的時鐘信號進(jìn)行時鐘延展，和使得所述數(shù)據(jù)選擇器選擇將所述串行數(shù)據(jù)線SDA的電壓輸出給所述核心功能電路；

所述控制單元通過其控制端向所述開關(guān)電路發(fā)出信號，以控制所述開關(guān)電路導(dǎo)通；所述開關(guān)電路導(dǎo)通后將其第一極連接的預(yù)設(shè)電壓線V_ext的電壓V_ext傳輸?shù)降诙O連接的串行數(shù)據(jù)線SDA，以使得所述數(shù)據(jù)選擇器選擇將串行數(shù)據(jù)線SDA的電壓V_ext輸出給所述核心功能電路；

所述片內(nèi)時鐘單元進(jìn)行計(jì)時，當(dāng)計(jì)時達(dá)到預(yù)設(shè)時長時，發(fā)出信號給所述寄存器組，所述寄存器組將該信號發(fā)送給所述時鐘延展單元和所述數(shù)據(jù)選擇器，以使得所述時鐘延展單元恢復(fù)串行時鐘線SCL上的時鐘信號，使得數(shù)據(jù)選擇器選擇將工作電壓線V₁上的電壓V₁輸出給所述核心功能電路。