【主權(quán)項】
1.一種差分I2C總線通信接口電路，其特征在于:包括數(shù)據(jù)信號收/發(fā)轉(zhuǎn)換模塊，差分?jǐn)?shù)據(jù)信號傳輸模塊，時鐘信號收/發(fā)轉(zhuǎn)換模塊和差分時鐘信號傳輸模塊； 所述數(shù)據(jù)信號收/發(fā)轉(zhuǎn)換模塊用于接收本地I2C的SDA端發(fā)出的TTL電平信號并傳輸，或者接收從所述差分?jǐn)?shù)據(jù)信號傳輸模塊發(fā)送的TTL電平信號并傳輸?shù)奖镜豂2C的SDA端，同時，用于控制所述差分?jǐn)?shù)據(jù)信號傳輸模塊的收/發(fā)使能狀態(tài)； 所述差分?jǐn)?shù)據(jù)信號傳輸模塊用于接收所述數(shù)據(jù)信號收/發(fā)轉(zhuǎn)換模塊發(fā)送的TTL電平信號并轉(zhuǎn)換成差分?jǐn)?shù)據(jù)信號后向遠(yuǎn)端I2C發(fā)送，或者接收從遠(yuǎn)端I2C發(fā)送的差分?jǐn)?shù)據(jù)信號并轉(zhuǎn)換成TTL電平信號后發(fā)送到所述數(shù)據(jù)信號收/發(fā)轉(zhuǎn)換模塊； 所述時鐘信號收/發(fā)轉(zhuǎn)換模塊用于接收本地I2C的SCL端發(fā)出的TTL電平信號并傳輸，或者接收從所述差分時鐘信號傳輸模塊發(fā)送的TTL電平信號并傳輸?shù)奖镜豂2C的SCL端，同時，用于控制所述差分時鐘信號傳輸模塊的收/發(fā)使能狀態(tài)； 所述差分時鐘信號傳輸模塊用于接收所述時鐘信號收/發(fā)轉(zhuǎn)換模塊發(fā)送的TTL電平信號并轉(zhuǎn)換成差分時鐘信號后向遠(yuǎn)端I2C發(fā)送，或者接收從遠(yuǎn)端I2C發(fā)送的差分?jǐn)?shù)據(jù)信號并轉(zhuǎn)換成TTL電平信號后發(fā)送到所述時鐘信號收/發(fā)轉(zhuǎn)換模塊。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的差分I2C總線通信接口電路，其特征在于:所述數(shù)據(jù)信號收/發(fā)轉(zhuǎn)換模塊包括兩態(tài)門U1，或非門U2A和或非門U2B，其中，所述兩態(tài)門U1輸出端連接本地I2C的SDA端和或非門U2A的第一輸入端，所述兩態(tài)門U1輸入端連接到或非門U2B的輸出端和或非門U2A的第二輸入端；所述差分?jǐn)?shù)據(jù)信號傳輸模塊包括第一 RS485收發(fā)器U3,電阻R1、R7、R8和電容C3，所述第一 RS485收發(fā)器U3的接收輸出端R連接所述或非門U2B的第一輸入端和第二輸入端，接收使能端RE和驅(qū)動使能端DE連接所述或非門U2A的輸出端，驅(qū)動輸入端D連接所述或非門U2A的第一輸入端和所述兩態(tài)門U1的輸出端，差分收/發(fā)正端A連接所述電阻R8的一端，所述電阻R8的另一端連接到所述第一 RS485收發(fā)器U3差分總線的SDA_485A，差分收/發(fā)負(fù)端B連接所述電阻R7的一端，所述電阻R7的另一端連接到所述第一 RS485收發(fā)器U3差分總線的SDA_485B，所述第一 RS485收發(fā)器U3的電源正端VCC連接+5V電源，負(fù)端GND接地，所述電阻R1連接到所述第一 RS485收發(fā)器U3的接收輸出端R和電源正端之間，所述電容C3連接在所述第一 RS485收發(fā)器的電源正端和電源負(fù)端之間。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的差分I2C總線通信接口電路，其特征在于:所述差分?jǐn)?shù)據(jù)信號傳輸模塊進(jìn)一步包括電阻R2、R11和/或R5，其中所述電阻R2連接到所述第一 RS485收發(fā)器U3的電源正端和差分收/發(fā)正端A之間，所述電阻R11連接到所述第一 RS485收發(fā)器U3的兩差分總線之間，所述電阻R5連接到所述第一 RS485收發(fā)器U3的差分收/發(fā)負(fù)端B和地之間。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的差分I2C總線通信接口電路，其特征在于:所述時鐘信號收/發(fā)轉(zhuǎn)換模塊包括兩態(tài)門U5，或非門U2D和或非門U2C，其中，所述兩態(tài)門U5輸出端連接本地I2C的SCL端和或非門U2D的第一輸入端，所述兩態(tài)門U5輸入端連接到或非門U2C的輸出端和或非門U2D的第二輸入端；所述差分時鐘信號傳輸模塊包括第二 RS485收發(fā)器U4,電阻R3、R9、R10和電容C4，所述第二 RS485收發(fā)器U4的接收輸出端R連接所述或非門U2C的第一輸入端和第二輸入端，接收使能端RE和驅(qū)動使能端DE連接所述或非門U2D的輸出端，驅(qū)動輸入端D連接所述或非門U2D的第一輸入端和所述兩態(tài)門U5的輸出端，差分收/發(fā)正端A連接所述電阻R10的一端，所述電阻R10的另一端連接到所述第二 RS485收發(fā)器U4差分總線的SCL_485A，差分收/發(fā)負(fù)端B連接所述電阻R9的一端，所述電阻R9的另一端連接到所述第二 RS485收發(fā)器U4差分總線的SCL_485B，所述第二 RS485收發(fā)器U4的電源正端VCC連接+5V電源，負(fù)端GND接地，所述電阻R3連接到所述第二 RS485收發(fā)器U4的接收輸出端R和電源正端之間，所述電容C4連接在所述第二 RS485收發(fā)器的電源正端和電源負(fù)端之間。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的差分I2C總線通信接口電路，其特征在于:所述差分時鐘信號傳輸模塊進(jìn)一步包括電阻R4、R12和/或R6，其中所述電阻R4連接到所述第二 RS485收發(fā)器U4的電源正端和差分收/發(fā)正端A之間，所述電阻R12連接到所述第二 RS485收發(fā)器U4的兩差分總線之間，所述電阻R6連接到所述第二 RS485收發(fā)器U4的差分收/發(fā)負(fù)端B和地之間。6.根據(jù)權(quán)利要求3或5所述的差分I2C總線通信接口電路，其特征在于:所述差分?jǐn)?shù)據(jù)信號傳輸模塊和差分時鐘信號傳輸模塊通過電容C1和電容C2相連接，所述電容C1和電容C2分別連接到所述差分?jǐn)?shù)據(jù)信號傳輸模塊的電源負(fù)端和所述差分時鐘信號傳輸模塊的電源正端之間。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的差分I2C總線通信接口電路，其特征在于:所述數(shù)據(jù)信號收/發(fā)轉(zhuǎn)換模塊包括三極管Q1，二極管D1，M0S管Q2，電阻R21和R24，其中，所述三極管Q1的集電極連接本地SDA端和所述電阻R24 —端，所述電阻R24的另一端連接所述M0S管Q2的柵極，所述M0S管Q2的源極接地，所述M0S管Q2的漏極連接所述二極管D1的陽極，所述二極管D1的陰極連接所述三極管Q1的發(fā)射極，所述三極管Q1的基極連接所述電阻R21的一端，所述電阻R21的另一端連接+5V電源；所述差分?jǐn)?shù)據(jù)信號傳輸模塊包括第一 RS485收發(fā)器U21，電阻R22、R32、R33和電容C21，所述第一 RS485收發(fā)器U21的接收輸出端R連接所述三極管Q1的發(fā)射極和所述二極管D1的陰極，接收使能端RE和驅(qū)動使能端DE連接所述電阻R22的一端和所述M0S管Q2的漏極，驅(qū)動輸入端D連接所述三極管Q1的集電極，差分收/發(fā)正端A連接所述電阻R33的一端，所述電阻R33的另一端連接到所述第一 RS485收發(fā)器U21差分總線的SDA_485A，差分收/發(fā)負(fù)端B連接所述電阻R32的一端，所述電阻R32的另一端連接到所述第一 RS485收發(fā)器U21差分總線的SDA_485B，所述第一 RS485收發(fā)器U21的電源正端VCC連接+5V電源，負(fù)端GND接地，所述電阻R22的另一端連接+5V電源，所述電容C21連接到+5V電源和地之間。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的差分I2C總線通信接口電路，其特征在于:所述差分?jǐn)?shù)據(jù)信號傳輸模塊進(jìn)一步包括電阻R23、R31和/或R37，其中，所述電阻R23連接到所述第一 RS485收發(fā)器U21的差分收/發(fā)正端A和+5V電源之間，所述電阻R31連接到所述第一 RS485收發(fā)器U21的兩差分總線之間，所述電阻R37連接到所述第一 RS485收發(fā)器U21的差分收/發(fā)負(fù)端B和地之間。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的差分I2C總線通信接口電路，其特征在于:所述時鐘信號收/發(fā)轉(zhuǎn)換模塊包括三極管Q3，二極管D2，M0S管Q4，電阻R25和R28，其中，所述三極管Q3的集電極連接本地SCL端和所述電阻R28 —端，所述電阻R28的另一端連接所述M0S管Q4的柵極，所述M0S管Q4的源極接地，所述M0S管Q4的漏極連接所述二極管D2的陽極，所述二極管D2的陰極連接所述三極管Q3的發(fā)射極，所述三極管Q3的基極連接所述電阻R25的一端，所述電阻R25的另一端連接+5V電源；所述差分時鐘信號傳輸模塊包括第二 RS485收發(fā)器U22，電阻R26、R35、R36和電容C22，所述第二 RS485收發(fā)器U22的接收輸出端R連接所述三極管Q3的發(fā)射極和所述二極管D2的陰極，接收使能端RE和驅(qū)動使能端DE連接所述電阻R26的一端和所述MOS管Q4的漏極，驅(qū)動輸入端D連接所述三極管Q3的集電極，差分收/發(fā)正端A連接所述電阻R36的一端，所述電阻R36的另一端連接到所述第二 RS485收發(fā)器U22差分總線的SCL_485A，差分收/發(fā)負(fù)端B連接所述電阻R35的一端，所述電阻R35的另一端連接到所述第二 RS485收發(fā)器U22差分總線的SCL_485B，所述第二 RS485收發(fā)器U22的電源正端VCC連接+5V電源，負(fù)端GND接地，所述電阻R26的另一端連接+5V電源，所述電容C22連接到+5V電源和地之間。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的差分I2C總線通信接口電路，其特征在于:所述差分時鐘信號傳輸模塊進(jìn)一步包括電阻R27、R34和/或R38，其中，所述電阻R27連接到所述第二 RS485收發(fā)器U22的差分收/發(fā)正端A和+5V電源之間，所述電阻R34連接到所述第二 RS485收發(fā)器U22兩差分總線之間，所述電阻R38連接到所述第二 RS485收發(fā)器U22的差分收/發(fā)負(fù)端B和地之間。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種差分I2C總線通信接口電路，包括數(shù)據(jù)信號收/發(fā)轉(zhuǎn)換模塊，差分?jǐn)?shù)據(jù)信號傳輸模塊，時鐘信號收/發(fā)轉(zhuǎn)換模塊和差分時鐘信號傳輸模塊。本發(fā)明的差分I2C總線通信接口電路通過利用兩個RS485接口芯片將串行時鐘SCL和串行數(shù)據(jù)SDA的TTL電平轉(zhuǎn)換為差分信號傳輸，解決了現(xiàn)有的I2C總線通信時抗干擾能力差、通信距離短的問題，提高了電路的抗干擾能力，實現(xiàn)了遠(yuǎn)距離雙向傳輸通信。
【IPC分類】H03K19/0175
【公開號】CN105471420
【申請?zhí)枴緾N201410423409
【發(fā)明人】袁緒平
【申請人】深圳中德世紀(jì)新能源有限公司
【公開日】2016年4月6日
【申請日】2014年8月26日