用于总线系统的主设备中的时钟频率选择设备与方法技术方案

本发明专利技术提供一种用于总线系统的主设备中的时钟频率选择设备与方法。为了增加总线系统的整体访问速度与效能，本发明专利技术将主设备设计成可以使用不同时钟频率的时钟信号来对从设备进行寻址与数据读写。在寻址阶段，使用主设备可以对多个从设备成功进行寻址的第一操作频率作为时钟信号的时钟频率来进行寻址，以及在读写阶段，使用多个从设备中的多个工作频率中最低者作为时钟信号的时钟频率来进行读写，其中主设备以总线与多个从设备连接，且从设备的工作频率是指此从设备支持的最大时钟频率。工作频率是指此从设备支持的最大时钟频率。工作频率是指此从设备支持的最大时钟频率。

【技术实现步骤摘要】
用于总线系统的主设备中的时钟频率选择设备与方法


[0001]本专利技术涉及一种用于总线系统(bus system)的主设备(master device)，且特别是一种用于总线系统的主设备中的时钟频率选择设备与方法，其可以有效提升总线系统的整体访问速度与效能。

技术介绍

[0002]集成总线电路(Inter
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Integrated Circuit，I2C)是一种串行通讯总线电路，其允许主设备通过总线与多个从设备(slave device)连接。通用型的微控制器(MCU)在做I2C相关产品应用时，有时需要MCU当作I2C的主设备，并利用一组I2C接口来外接多个从设备，进行I2C总线的上控制与数据的传输。
[0003]目前有些从设备可以接受主设备以较高的位率(即，较高的时钟频率的时钟信号)来访问数据，但有些从设备只能接受主设备用较低的位率(即，较低的时钟频率的时钟信号)来访问数据。然而，在此一条I2C总线上，若挂着能接受的位率有高低速差异的从设备时，I2C总线的主设备只能选定I2C总线上能接受最低的位率的从设备当基准，并以此最低的位率来访问I2C总线上的各个从设备的数据或控制。因此，原本能接受较高位率的从设备也将被迫降速地来被主设备访问数据与控制，造成此条I2C总线的整体效能降低。
[0004]举例来说，多个从设备分别为第一从设备、第二从设备与第三从设备，且第一从设备、第二从设备与第三从设备分别能够接受的最高位率(即，能够接受的最高操作时钟频率，后称为工作时钟频率)为400KHz、100KHz与50KHz。主设备为了正常无误的控制与访问各个从设备的数据，主设备输出的I2C时钟信号(即，串行时钟信号)的位率会设定成50KHz。

技术实现思路

[0005]本专利技术实施例提供一种用于总线系统的主设备中的时钟频率选择设备，其中总线系统包括主设备与多个从设备，主设备以总线与多个从设备连接，且时钟频率选择设备包括：寻址检查单元，用于检查主设备使用时钟频率为第一操作频率的时钟信号向多个从设备进行寻址是否成功，其中第一操作频率默认为多个从设备的多个工作时钟频率中最高者，且从设备的工作频率是指从设备支持的最大时钟频率；频率控制单元，电连接寻址检查单元，根据用于表示主设备使用时钟频率为第一操作频率的时钟信号向多个从设备进行寻址是否成功的检查结果生成第一操作频率设定信号，以及生成时钟频率选择信号；以及时钟信号生成单元，电连接频率控制单元，根据第操作频率设定信号设定时钟信号的第一操作频率，以及根据时钟频率选择信号设定时钟频率为第一操作频率或第二操作频率；其中若检查结果为成功，则频率控制单元控制时钟信号生成单元让主设备使用时钟频率为第一操作频率的时钟信号对多个从设备进行寻址，以及频率控制单元控制时钟信号生成单元让主设备使用时钟频率为第二操作频率的时钟信号对多个从设备进行数据读写，其中第二操作频率为多个从设备的多个工作时钟频率中最低者；其中若检查结果为失败，则频率控制单元生成第一操作频率设定信号以降低第一操作频率，以让寻址检查单元再次检查主设备
使用时钟频率为第一操作频率的时钟信号向多个从设备进行寻址是否成功。
[0006]本专利技术还提供一种主设备，其包括上述时钟频率选择设备。
[0007]本专利技术还提供一种总线系统，其包括上述主设备与上述多个从设备。
[0008]本专利技术实施例还提供一种用于总线系统的主设备中的时钟频率选择方法，其中总线系统包括主设备与多个从设备，主设备以总线与多个从设备连接，且时钟频率选择设备方法包括：检查主设备使用时钟频率为第一操作频率的时钟信号向多个从设备进行寻址是否成功，其中第一操作频率默认为多个从设备的多个工作时钟频率中最高者，且从设备的工作频率是指从设备支持的最大时钟频率；若检查结果为成功，则主设备使用时钟频率为第一操作频率的时钟信号对多个从设备进行寻址，以及主设备使用时钟频率为第二操作频率的时钟信号对多个从设备进行数据读写，其中第二操作频率为多个从设备的多个工作时钟频率中最低者；以及若检查结果为失败，则降低第一操作频率，以再次检查主设备使用时钟频率为第一操作频率的时钟信号向多个从设备进行寻址是否成功。
[0009]综上所述，本专利技术的技术方案可以增加总线系统的整体访问速度与效能。
[0010]为了进一步理解本专利技术的技术、手段和效果，可以参考以下详细描述和附图，从而可以彻底和具体地理解本专利技术的目的、特征和概念。然而，以下详细描述和附图仅用于参考和说明本专利技术的实现方式，其并非用于限制本专利技术。
附图说明
[0011]提供的附图用以使本专利技术所属
具有通常知识者可以进一步理解本专利技术，并且被并入与构成本专利技术的说明书的一部分。附图示出了本专利技术的示范实施例，并且用以与本专利技术的说明书一起用于解释本专利技术的原理。
[0012]图1是本专利技术实施例的总线系统的示意图。
[0013]图2是本专利技术实施例的主设备向从设备进行数据写入所传送的数据框(data frame)的示意图。
[0014]图3是本专利技术实施例的主设备向从设备进行数据读取所传送的数据框的示意图。
[0015]图4是本专利技术实施例的主设备中的时钟频率选择设备的方块图。
[0016]图5是本专利技术实施例的用于总线系统的主设备中的时钟频率选择方法的流程图。
[0017]图6是本专利技术实施例的时钟频率选择方法的寻址检查的流程图。
[0018]图式中所标示的符号说明如下：1：总线系统；11：主设备；121：第一从设备；122：第二从设备；123：第三从设备；SCL：时钟信号；SDA：数据；VDD：系统电压；R1、R2：电阻；2、3：数据框；21、31：寻址数据子框；22：写入数据子框；23、33：结束子框；32：读取数据子框；4：时钟频率选择设备；41：寻址检查单元；42：频率控制单元；43：时钟信号生成单元；S501～S638：步骤
具体实施方式
[0019]现在将详细参考本专利技术的示范实施例，其示范实施例会在附图中被绘示出。在可能的情况下，在附图和说明书中使用相同的组件符号来指代相同或相似的部件。另外，示范实施例的做法仅是本专利技术的设计概念的实现方式之一，下述的所述等示范皆非用于限定本专利技术。
[0020]一般来说，从设备(例如，但不限定是I2C从设备)可以分为两大类，一种是其全部的电路都为数字电路的从设备(即，纯数字电路的从设备)，一种是其部分电路为数字电路且其另一部分电路为模拟电路的从设备(即，混合型电路的从设备)。数字电路可以包括数字逻辑电路、控制暂存器、内存(例如，电子可擦可编程只读存储器，EEPROM)或数字信号处理单元等，但本专利技术不以此为限制。模拟电路可以包括模拟数字转换器、数字模拟转换器(例如，音频解码器或音频信号放大器)或模拟传感电路(例如，电容式触控传感器、温度床器、湿度传感器或重力传感器)等，但本专利技术不以此为限制。
[0021]主设备对从设备进行数据访问(即，读写)的完整流程是对从设备的设备地址与暂存器地址进行寻址，然后收本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于一总线系统的一主设备中的时钟频率选择设备，其特征在于，所述总线系统包括所述主设备与多个从设备，所述主设备以一总线与所述多个从设备连接，且所述时钟频率选择设备包括：一寻址检查单元，用于检查所述主设备使用一时钟频率为一第一操作频率的一时钟信号向所述多个从设备进行寻址是否成功，其中所述第一操作频率默认为所述多个从设备的多个工作时钟频率中最高者，且所述从设备的所述工作时钟频率是指所述从设备支持的一最大时钟频率；一频率控制单元，电连接所述寻址检查单元，根据用于表示所述主设备使用所述时钟频率为所述第一操作频率的所述时钟信号向所述多个从设备进行寻址是否成功的一检查结果生成一第一操作频率设定信号，以及生成一时钟频率选择信号；以及一时钟信号生成单元，电连接所述频率控制单元，根据所述第一操作频率设定信号设定所述时钟信号的所述第一操作频率，以及根据所述时钟频率选择信号设定所述时钟频率为所述第一操作频率或一第二操作频率；其中若所述检查结果为成功，则所述频率控制单元控制所述时钟信号生成单元让所述主设备使用所述时钟频率为所述第一操作频率的所述时钟信号对所述多个从设备进行寻址，以及所述频率控制单元控制所述时钟信号生成单元让所述主设备使用所述时钟频率为所述第二操作频率的所述时钟信号对所述多个从设备进行数据读写，其中所述第二操作频率为所述多个从设备的多个工作时钟频率中最低者；其中若所述检查结果为失败，则所述频率控制单元生成所述第一操作频率设定信号以降低所述第一操作频率，以让所述寻址检查单元再次检查所述主设备使用所述时钟频率为所述第一操作频率的所述时钟信号向所述多个从设备进行寻址是否成功。2.如权利要求1所述的时钟频率选择设备，其特征在于，所述多个工作时钟频率中最高者为所述多个工作时钟频率中最低者的2n倍，n为整数，且降低的所述第一操作频率为所述多个工作时钟频率中最高者的(1/2)i倍，其中i为检查寻址是否成功的一检查次数。3.如权利要求1所述的时钟频率选择设备，其特征在于，降低的所述第一操作频率为所述多个从设备的所述多个工作时钟频率中由高至低排序的第i+1个，其中i为检查寻址是否成功的一检查次数。4.如权利要求1所述的时钟频率选择设备，其特征在于，所述多个工作时钟频率中最高者为所述多个工作时钟频率中最低者的K倍，K为整数，且降低的所述第一操作频率为所述多个工作时钟频率中最低者的(K
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【专利技术属性】
技术研发人员：郑乃文，
申请(专利权)人：新唐科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：