專利名稱：一種串行設(shè)備共用通信總線的系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及串行通信領(lǐng)域，尤其涉及一種串行設(shè)備共用通信總線的系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
當(dāng)今消費電子行業(yè)競爭白熱化，在價格的壓力下，主芯片體積越做越小，但其功能還要增加，因此需要控制的外圍設(shè)備在增多。此時，如何解決GPIO(General Purpose Input Output，通用輸入/輸出)端口不夠用的問題成為制約芯片“瘦身”的瓶頸。I2C (Inter-Integrated Circuit)總線是由PHILIPS公司開發(fā)的兩線式串行總線，用于連接微控制器及其外圍設(shè)備，是微電子通信控制領(lǐng)域廣泛采用的一種總線標(biāo)準(zhǔn)。它是同步通信的一種特殊形式，具有接口線少，控制方式簡單，器件封裝形式小，通信速率較高等優(yōu)點。I2C總線具有以下特點1、要求兩條總線線路一條串行數(shù)據(jù)線SDA，一條串行時鐘線SCL ；2、每個連接到總線的器件都可以通過唯一的地址和一直存在的簡單的主機/從機關(guān)系軟件設(shè)定地址，主機可以作為主機發(fā)送器或主機接收器；3、它是一個真正的多主機總線，如果兩個或更多主機同時初始化，數(shù)據(jù)傳輸可以通過沖突檢測和仲裁防止數(shù)據(jù)被破壞；4、串行的8位雙向數(shù)據(jù)傳輸位速率在標(biāo)準(zhǔn)模式下可達(dá)lOOlcbit/s，快速模式下可達(dá)400kbit/s，高速模式下可達(dá)3. 4Mbit/s ；5、連接到相同總線的IC數(shù)量只受到總線的最大電容400pF限制。另外，SDA線上的數(shù)據(jù)必須在時鐘的高電平周期保持穩(wěn)定，數(shù)據(jù)線的高或低電平狀態(tài)只有在SCL線的時鐘信號是低電平時才能改變。當(dāng)SCL線是高電平時，SDA線從高電平向低電平切換，這個情況表示起始條件。當(dāng)SCL線是高電平時，SDA線由低電平向高電平切換，這個情況表示停止條件。如果產(chǎn)生重復(fù)起始條件而不產(chǎn)生停止條件，總線會一直處于忙的狀態(tài)，此時的起始條件⑶和重復(fù)起始條件(Sr)在功能上是一樣的。發(fā)送到SDA線上的每個字節(jié)必須為8位，每次傳輸可以發(fā)送的字節(jié)數(shù)量不受限制。每個字節(jié)后必須跟一個響應(yīng)位。首先傳輸?shù)氖菙?shù)據(jù)的最高位(MSB)，如果從機要完成一些其他功能后(例如一個內(nèi)部中斷服務(wù)程序)才能接收或發(fā)送下一個完整的數(shù)據(jù)字節(jié)，可以使時鐘線SCL保持低電平，迫使主機進入等待狀態(tài)，當(dāng)從機準(zhǔn)備好接收下一個數(shù)據(jù)字節(jié)并釋放時鐘線SCL后數(shù)據(jù)傳輸繼續(xù)。I2C的數(shù)據(jù)傳輸必須帶響應(yīng)，相關(guān)的響應(yīng)時鐘脈沖由主機產(chǎn)生。在響應(yīng)的時鐘脈沖期間發(fā)送器釋放SDA線(高)。在響應(yīng)的時鐘脈沖期間，接收器必須將SDA線拉低，使它在這個時鐘脈沖的高電平期間保持穩(wěn)定的低電平。通常被尋址的接收器在接收到的每個字節(jié)后，除了用CBUS地址開頭的數(shù)據(jù)，必須產(chǎn)生一個響應(yīng)。當(dāng)從機不能響應(yīng)從機地址時(例如它正在執(zhí)行一些實時函數(shù)不能接收或發(fā)送)，從機必須使數(shù)據(jù)線保持高電平，主機然后產(chǎn)生一個停止條件終止傳輸或者產(chǎn)生重復(fù)起始條件開始新的傳輸。如果從機接收器響應(yīng)了從機地址，但是在傳輸了一段時間后不能接收更多數(shù)據(jù)字節(jié)，主機必須再一次終止傳輸。這個情
3況用從機在第一個字節(jié)后沒有產(chǎn)生響應(yīng)來表示。從機使數(shù)據(jù)線保持高電平，主機產(chǎn)生一個停止或重復(fù)起始條件。如果傳輸中有主機接收器，它必須通過在從機不產(chǎn)生時鐘的最后一個字節(jié)不產(chǎn)生一個響應(yīng)，向從機發(fā)送器通知數(shù)據(jù)結(jié)束。從機發(fā)送器必須釋放數(shù)據(jù)線，允許主機產(chǎn)生一個停止或重復(fù)起始條件。I2C總線的尋址方式包括7位尋址和10位尋址。以7位尋址為例，第一個字節(jié)的頭7位組成了從機地址，最低位(LSB)是第8位，它決定了傳輸?shù)姆较?。第一個字節(jié)的最低位是“0”，表示主機會寫信息到被選中的從機；“ 1”表示主機會向從機讀信息，當(dāng)發(fā)送了一個地址后，系統(tǒng)中的每個器件都在起始條件后將頭7位與它自己的地址比較，如果一樣，器件會判定它被主機尋址，至于是從機接收器還是從機發(fā)送器，都由R/W位決定。在很多電子產(chǎn)品中，采用I2C總線進行主控芯片于外圍設(shè)備之間的通信。但是，有一些串行設(shè)備并不支持I2C總線，這里將這種串行設(shè)備稱為“非I2C串行設(shè)備”，當(dāng)非I2C串行設(shè)備復(fù)用I2C總線時，會與I2C設(shè)備之間相互干擾，影響正常工作。

實用新型內(nèi)容本實用新型要解決的技術(shù)問題在于，針對現(xiàn)有技術(shù)中I2C設(shè)備和非I2C串行設(shè)備不能共用I2C總線占用較多GPIO的缺陷，提供一種串行設(shè)備共用通信總線的系統(tǒng)。本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是提供一種串行設(shè)備共用通信總線的系統(tǒng)，包括主控芯片、至少一個I2C設(shè)備和至少一個非I2C串行設(shè)備，還包括SDA總線和SCL總線，所述I2C設(shè)備的時鐘線通過所述SCL 總線連接到所述主控芯片的第一 GPI0，所述I2C設(shè)備的數(shù)據(jù)線通過所述SDA總線連接到所述主控芯片的第二 GPI0，所述非I2C串行設(shè)備的時鐘線通過所述SDA總線連接到所述主控芯片的所述第二 GPI0，所述非I2C串行設(shè)備的數(shù)據(jù)線通過所述SCL總線連接到所述主控芯片的所述第一 GPI0。本實用新型串行設(shè)備共用通信總線的系統(tǒng)中，所述I2C設(shè)備是視頻電子調(diào)諧器模組。本實用新型串行設(shè)備共用通信總線的系統(tǒng)中，所述非I2C串行設(shè)備是雙聲道電子音量控制器。本實用新型一種串行設(shè)備共用通信總線的系統(tǒng)的有益效果為通過將非I2C串行設(shè)備的SCL接到SDA總線上并將非I2C串行設(shè)備的SDA接到SCL總線上，實現(xiàn)了 I2C設(shè)備與非I2C串行設(shè)備共用I2C總線，從而節(jié)省了 GPI0，有利于減小芯片體積。

下面將結(jié)合附圖及實施例對本實用新型作進一步說明，附圖中圖1是根據(jù)本實用新型一個實施例的視頻電子調(diào)諧器模組(即高頻頭)的芯片示意圖；圖2是圖1所示視頻電子調(diào)諧器模組(即高頻頭)的I2C總線數(shù)據(jù)傳輸和應(yīng)答示意圖；圖3是根據(jù)本實用新型一個實施例的雙聲道電子音量控制器的示意圖；圖4是圖3所示雙聲道電子音量控制器的串行數(shù)據(jù)與時鐘的關(guān)系示意圖；[0024]圖5是根據(jù)本實用新型一個實施例的串行設(shè)備共用通信總線的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；圖6是根據(jù)本實用新型一個實施例的串行設(shè)備共用通信總線的系統(tǒng)的電路圖。
具體實施方式
為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，
以下結(jié)合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。圖1是根據(jù)本實用新型一個實施例的視頻電子調(diào)諧器模組(即高頻頭)的芯片示意圖。圖2是圖1所示視頻電子調(diào)諧器模組(即高頻頭)的I2C總線數(shù)據(jù)傳輸和應(yīng)答示意圖。圖3是根據(jù)本實用新型一個實施例的雙聲道電子音量控制器的示意圖。圖4是圖3 所示雙聲道電子音量控制器的串行數(shù)據(jù)與時鐘的關(guān)系示意圖。其中，視頻電子調(diào)諧器模組 (即高頻頭)采用標(biāo)準(zhǔn)I2C方式控制，而雙聲道電子音量控制器采用串行數(shù)據(jù)控制。從圖2和圖4可以看出，如果按正常接法，將每個I2C設(shè)備的時鐘線(I2C_SCL)與 SCL總線連接，將每個I2C設(shè)備的數(shù)據(jù)線(I2C_SDA)與SDA總線連接，將每個非I2C串行設(shè)備的時鐘線(V0L_SCL)與非I2C串行總線的時鐘總線連接，將每個非I2C串行設(shè)備的數(shù)據(jù)線(V0L_SDA)與非I2C串行總線的數(shù)據(jù)總線連接，那么這兩種設(shè)備分別各需要連接到兩個 GPIO來進行控制，即共需要4個GPI0。但是，如果直接將這兩類設(shè)備的時鐘線都連接到同一條SCL總線上，將這兩類設(shè)備的數(shù)據(jù)線都直接連接到同一條SDA總線上，雖然總共只需要兩個GPIO進行控制，但是由于非I2C串行設(shè)備(例如M6M29)采用簡單的串行數(shù)據(jù)控制通信方式，而不能識別設(shè)備地址等信息，因此當(dāng)主控芯片對I2C設(shè)備(例如TUNER)進行操作時也會影響到非I2C串行設(shè)備(例如M6M^)。由此看出，這樣的連接方式是不可行的。圖5是根據(jù)本實用新型一個實施例的串行設(shè)備共用通信總線的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。 在本實施例中，一種串行設(shè)備共用通信總線的系統(tǒng)，包括主控芯片100、至少一個I2C設(shè)備 100和至少一個非I2C串行設(shè)備200。另外，該系統(tǒng)還包括用于將設(shè)備和主控芯片100通信相連的SDA總線和SCL總線。其中，I2C總線的連接方式與現(xiàn)有技術(shù)相同，即I2C設(shè)備200 的時鐘線(I2C_SCL)通過SCL總線連接到主控芯片100的第一 GPIO，I2C設(shè)備200的數(shù)據(jù)線(I2C_SDA)通過SDA總線連接到主控芯片100的第二 GPI0。而非I2C串行設(shè)備300的連接方式與I2C設(shè)備200不同，為了避免干擾，非I2C串行設(shè)備300的時鐘線(V0L_SCL)通過 SDA總線連接到主控芯片100的第二 GPI0，非I2C串行設(shè)備300的數(shù)據(jù)線(V0L_SDA)通過 SCL總線連接到主控芯片100的第一 GPI0。圖6是根據(jù)本實用新型一個實施例的串行設(shè)備共用通信總線的系統(tǒng)的電路圖。在本實施例中，I2C設(shè)備200是視頻電子調(diào)諧器模組(TURNER)，非I2C串行設(shè)備300是雙聲道電子音量控制器。從圖2和4所示的這兩種設(shè)備的時序圖中，可以發(fā)現(xiàn)，只需要將 M62429的兩根通信線分別與I2C總線對換一下交叉連接就可避免干擾實現(xiàn)復(fù)用。即TUNER I2C_SCL<-—>SCLI2C_SDA<—>SDAM62429 V0L_SCL<—>SDA[0036]VLI_SDA<—>SCL雖然圖6列舉出了具體的I2C設(shè)備和非I2C串行設(shè)備，但是舉出這些例子僅僅是為了解釋說明的目的，而不用于限制本實用新型。在本實用新型的其它實施例中，可以包括任意合適的I2C設(shè)備和非I2C串行設(shè)備，只要這些非I2C串行設(shè)備具有與類似的時序圖即可。而且，在本實用新型的其它實施例中，可以包括以上所述的本實用新型的任意特征或其組合。另外，應(yīng)當(dāng)理解，圖5和圖6雖然只示出了一個I2C設(shè)備和一個非I2C串行設(shè)備，但是這僅僅是為了簡化說明，實際上，多個同類設(shè)備可以共用同一通信總線?？傊?，本實用新型提供的一種串行設(shè)備共用通信總線的系統(tǒng)通過將非I2C串行設(shè)備的SCL接到SDA總線上并將非I2C串行設(shè)備的SDA接到SCL總線上，實現(xiàn)了 I2C設(shè)備與非I2C串行設(shè)備共用I2C總線，從而節(jié)省了 GPI0，有利于減小芯片體積。雖然本實用新型是通過具體實施例進行說明的，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)明白，在不脫離本實用新型范圍的情況下，還可以對本實用新型進行各種變換及等同替代。另外，針對特定情形或材料，可以對本實用新型做各種修改，而不脫離本實用新型的范圍。因此，本實用新型不局限于所公開的具體實施例，而應(yīng)當(dāng)包括落入本實用新型權(quán)利要求范圍內(nèi)的全部實施方式。
權(quán)利要求1.一種串行設(shè)備共用通信總線的系統(tǒng)，包括主控芯片、至少一個I2C設(shè)備和至少一個非I2C串行設(shè)備，還包括SDA總線和SCL總線，所述I2C設(shè)備的時鐘線通過所述SCL總線連接到所述主控芯片的第一 GPI0，所述I2C設(shè)備的數(shù)據(jù)線通過所述SDA總線連接到所述主控芯片的第二 GPI0，其特征在于，所述非I2C串行設(shè)備的時鐘線通過所述SDA總線連接到所述主控芯片的所述第二 GPI0，所述非I2C串行設(shè)備的數(shù)據(jù)線通過所述SCL總線連接到所述主控芯片的所述第一 GPI0。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的串行設(shè)備共用通信總線的系統(tǒng)，其特征在于，所述I2C設(shè)備是視頻電子調(diào)諧器模組。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的串行設(shè)備共用通信總線的系統(tǒng)，其特征在于，所述非I2C串行設(shè)備是雙聲道電子音量控制器。
專利摘要本實用新型公開了一種串行設(shè)備共用通信總線的系統(tǒng)，包括主控芯片、至少一個I2C設(shè)備和至少一個非I2C串行設(shè)備，還包括SDA總線和SCL總線，所述I2C設(shè)備的時鐘線通過所述SCL總線連接到所述主控芯片的第一GPIO，所述I2C設(shè)備的數(shù)據(jù)線通過所述SDA總線連接到所述主控芯片的第二GPIO，所述非I2C串行設(shè)備的時鐘線通過所述SDA總線連接到所述主控芯片的所述第二GPIO，所述非I2C串行設(shè)備的數(shù)據(jù)線通過所述SCL總線連接到所述主控芯片的所述第一GPIO。本實用新型實現(xiàn)了I2C設(shè)備與非I2C串行設(shè)備共用I2C總線，從而節(jié)省了GPIO，有利于減小芯片體積。
文檔編號G06F13/40GK202205196SQ20112027967
公開日2012年4月25日 申請日期2011年8月3日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月3日
發(fā)明者范昱斌 申請人:深圳市杰科電子有限公司