一种I2C从机地址可编程控制电路结构及控制方法技术

本发明专利技术公开了一种I2C从机地址可编程控制电路结构及控制方法，其包括有MCU控制器以及通信芯片U0～通信芯片Un，所述通信芯片U0～通信芯片Un均包括有数据引脚M、开关引脚PDN和输出引脚NEW，所述开关引脚PDN用于控制所述通信芯片的启停状态，所述通信芯片U0～通信芯片Un的数据引脚M均通过I2C总线连接于所述MCU控制器，所述通信芯片U0的开关引脚PDN与所述MCU控制器相连接，所述通信芯片U0～通信芯片Un通过输出引脚NEW和开关引脚PDN依次串联。相比现有技术而言，本发明专利技术可任意设置I2C地址，可通过发送I2C指令来更改默认的从机地址，并且仅通过软件就能实现I2C地址控制，较好地满足了应用需求。需求。需求。

【技术实现步骤摘要】
一种I2C从机地址可编程控制电路结构及控制方法


[0001]本专利技术涉及I2C总线电路，尤其涉及一种I2C从机地址可编程控制电路结构及控制方法。

技术介绍

[0002]现有技术中，I2C通信是比较常见的通信控制协议。I2C的从机设备地址是固定不可变更的，设备是固定的7位2进制值，具有128个可选值，如果要同时在总线上使用多个IC，就必需具有用户自己对地址进行设置的功能，例如某一个芯片的I2C地址为1010ABC，其中A、B、C为芯片的自定义地址值，那么该芯片的I2C从机地址一共可以设置成8种不同的值，同一总线上一共可以使用8颗这种IC。支持自定义的I2C地址，必需提供相应的pin脚，让用户自行决定地址值，而且通常是由硬件设计人员完成的。由此可见，现有I2C通信方式无法实现I2C地址的任意设置，不利于电路设计和应用。

技术实现思路

[0003]本专利技术要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足，提供一种可任意设置I2C地址、可通过发送I2C指令来更改默认的从机地址、可通过软件实现I2C地址控制的I2C从机地址可编程控制电路结构及控制方法。
[0004]为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案。
[0005]一种I2C从机地址可编程控制电路结构，其包括有MCU控制器以及通信芯片U0～通信芯片Un，所述通信芯片U0～通信芯片Un均包括有数据引脚M、开关引脚PDN和输出引脚NEW，所述开关引脚PDN用于控制所述通信芯片的启停状态，所述通信芯片U0～通信芯片Un的数据引脚M均通过I2C总线连接于所述MCU控制器，所述通信芯片U0的开关引脚PDN与所述MCU控制器相连接，所述通信芯片U0～通信芯片Un通过输出引脚NEW和开关引脚PDN依次串联。
[0006]优选地，所述通信芯片U0～通信芯片Un中，n的最大值为127。
[0007]优选地，当开关引脚PDN输入低电平时，通信芯片处于关闭状态，不允许被I2C总线写入或读取数据；当开关引脚PDN输入高电平时，通信芯片处于启动状态，允许被I2C总线写入或读取数据。
[0008]一种I2C从机地址可编程控制电路结构的控制方法，其包括有如下步骤：步骤S1，设置主芯片的I2C从机地址：将所述通信芯片U0设置为主芯片，由MCU控制器发送高电平信号至所述通信芯片U0的开关引脚PDN，此时，所有通信芯片的NEW脚处于默认高电平的状态，所述通信芯片U1～通信芯片Un的开关引脚PDN输入信号保持在0位，使所述通信芯片U1～通信芯片Un不对I2C总线上的信号产生动作；步骤S2，设置其他通信芯片的I2C从机地址：所述通信芯片U0设置完成新地址之后，则所述通信芯片U0的输出引脚NEW输出高电平，以此标示已经完成地址设置，因所述通信芯片U0的NEW引脚连接到通信芯片U1的开关引脚PDN，此时的通信芯片U1可由I2C总线控制，再由MCU控制器发送指令，将通信芯片U1的地址改为h01，
指令生效后，通信芯片U1的地址变更，同时通信芯片U1的输出引脚NEW输出高电平；步骤S3，因通信芯片U1的输出引脚NEW连到通信芯片U2的开关引脚PDN，此时，所述MCU控制器可以对通信芯片U2的从机地址进行修改；重复上述步骤，直至通信芯片U2～通信芯片Un的从机地址全部修改完成。
[0009]优选地，所述步骤S2中，修改从机地址时，MCU控制器发送的新的I2C从机地址值应为偶数，如果MCU控制器发送变更I2C从机地址的值为奇数，通信芯片不作响应，继续使用默认的从机地址。
[0010]优选地，还包括有复位及还原默认地址处理步骤：当所述通信芯片U0～通信芯片Un掉电后重新上电时，所述通信芯片U0～通信芯片Un全部还原至默认的I2C从机地址，同时通信芯片的输出引脚NEW输出低电平，还原至初始地址状态。
[0011]优选地，还包括I2C从机地址寄存器REGA设置步骤：该寄存器REGA具有D7~D0共8个可配置位，D7~D1用于设置I2C从机地址，D0位用于功能设置，当D0位设为0时，使用寄存器设置的I2C从机地址（D7~D1位），D0位设为1时，使用默认的I2C地址，当配置新的从机地址时，必需写入一个偶数，这样通信芯片新的设备地址才会生效，同时NEW输出高电平，因此，在PDN=1时，D0位的值和NEW的输出电平始终是相反的，而当PDN=0时，NEW的输出电平始终是0。
[0012]优选地，还包括I2C设备地址保持设置步骤：当所述通信芯片U0～通信芯片Un设置了新的I2C设备地址后，在系统要进行不掉电重启或者进入待机状态时，MCU控制器需要通过向所述通信芯片U0的开关引脚PDN输入低电平，这样通信芯片U0的NEW也变为低电平，使所述通信芯片U0～通信芯片Un依次关闭，令所述通信芯片U0～通信芯片Un全部进入低功耗待机状态，此时所述通信芯片U0～通信芯片Un的REGA数据并没有发生变化，因此I2C设备地址依然保持在设置值。
[0013]优选地，所述通信芯片U0～通信芯片Un的开关引脚PDN功能包括：当开关引脚PDN为0时，通信芯片的I2C总线接口关闭，MCU控制无法通过I2C总线向通信芯片读写任何数据；当开关引脚PDN为0时，输出引脚NEW始终输出低电平；当开关引脚PDN为任意值时，不改变通信芯片REGA数据的任何一位的值，通信芯片的实际I2C设备地址由REGA决定；当开关引脚PDN为1时，通信芯片的I2C数据引脚打开，MCU控制器可通过I2C总线向通信芯片读写数据；当开关引脚PDN为1，且REGA
‑
D0位=0时，输出NEW脚输出高电平，因输出引脚NEW连接一个芯片的开关引脚PDN，通信芯片使用REGA（D7~D1）设置的I2C地址，故开启下一个通信芯片，令下一通信芯片进行I2C通信，当REGA
‑
D0位被设置为1时，则输出引脚NEW重新变成低电平，通信芯片还原默认I2C地址。
[0014]优选地，所述通信芯片U0～通信芯片Un可不使用默认地址，而将寄存器REGA的默认值改为某一个值来设置默认的I2C地址，无论改成任何值，REGA
‑
D0位的上电默认值为1，此时通信芯片的输出引脚NEW在默认情况下输出低电平，标示没有被重新配置地址，而使用了默认的I2C设备地址。
[0015]本专利技术公开的I2C从机地址可编程控制电路结构，其能够用较少的引脚实现最多的I2C从机设备控制，并且I2C从机地址可以完全软件化实现操作，不再需要硬件过多干预，每个通信芯片上只需要4根引脚就能实现，而MCU控制器输出只需要3根引脚。相比现有技术而言，本专利技术可任意设置I2C地址，可通过发送I2C指令来更改默认的从机地址，并且仅通过软件就能实现I2C地址控制，较好地满足了应用需求。
附图说明
[0016]图1为本专利技术I2C从机地址可编程控制电路结构的电路框图；图2为本专利技术另一应用场景下的I2C从机地址可编程控制电路结构的电路框图；图3为寄存器结构示意图；图4为寄存器连接上拉电阻的电路框图。
具体实施方式
[本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种I2C从机地址可编程控制电路结构，其特征在于，包括有MCU控制器以及通信芯片U0～通信芯片Un，所述通信芯片U0～通信芯片Un均包括有数据引脚M、开关引脚PDN和输出引脚NEW，所述开关引脚PDN用于控制所述通信芯片的启停状态，所述通信芯片U0～通信芯片Un的数据引脚M均通过I2C总线连接于所述MCU控制器，所述通信芯片U0的开关引脚PDN与所述MCU控制器相连接，所述通信芯片U0～通信芯片Un通过输出引脚NEW和开关引脚PDN依次串联。2.如权利要求1所述的I2C从机地址可编程控制电路结构，其特征在于，所述通信芯片U0～通信芯片Un中，n的最大值为127。3.如权利要求1所述的I2C从机地址可编程控制电路结构，其特征在于，当开关引脚PDN输入低电平时，通信芯片处于关闭状态，不允许被I2C总线写入或读取数据；当开关引脚PDN输入高电平时，通信芯片处于启动状态，允许被I2C总线写入或读取数据。4.一种如权利要求1所述的I2C从机地址可编程控制电路结构的控制方法，其特征在于，包括有如下步骤：步骤S1，设置主芯片的I2C从机地址：将所述通信芯片U0设置为主芯片，由MCU控制器发送高电平信号至所述通信芯片U0的开关引脚PDN，此时，所有通信芯片的NEW脚处于默认高电平的状态，所述通信芯片U1～通信芯片Un的开关引脚PDN输入信号保持在0位，使所述通信芯片U1～通信芯片Un不对I2C总线上的信号产生动作；步骤S2，设置其他通信芯片的I2C从机地址：所述通信芯片U0设置完成新地址之后，则所述通信芯片U0的输出引脚NEW输出高电平，以此标示已经完成地址设置，因所述通信芯片U0的NEW引脚连接到通信芯片U1的开关引脚PDN，此时的通信芯片U1可由I2C总线控制，再由MCU控制器发送指令，将通信芯片U1的地址改为h01，指令生效后，通信芯片U1的地址变更，同时通信芯片U1的输出引脚NEW输出高电平；步骤S3，因通信芯片U1的输出引脚NEW连到通信芯片U2的开关引脚PDN，此时，所述MCU控制器可以对通信芯片U2的从机地址进行修改；重复上述步骤，直至通信芯片U2～通信芯片Un的从机地址全部修改完成。5.如权利要求4所述的I2C从机地址可编程控制电路结构的控制方法，其特征在于，所述步骤S2中，修改从机地址时，MCU控制器发送的新的I2C从机地址值应为偶数，如果MCU控制器发送变更I2C从机地址的值为奇数，通信芯片不作响应，继续使用默认的从机地址。6.如权利要求4所述的I2C从机地址可编程控制电路结构的控制方法，其特征在于，还包括有复位及还原默认地址处理步骤：当所述通信芯片U0～通信芯片Un掉电后重新上电时，所述通信芯片U0～通信芯片Un全部还原至默认的I2C从机地址，同时通信芯片的输出引脚NEW输出低电平，还原至...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏亨儒，
申请(专利权)人：深圳市汤诚科技有限公司，
类型：发明
国别省市：