一种检测芯片及分布式检测系统技术方案

本发明专利技术提供了一种检测芯片及分布式检测系统，检测芯片通过设置的第一数据端

【技术实现步骤摘要】
一种检测芯片及分布式检测系统


[0001]本专利技术涉及传感器检测领域，尤其涉及一种检测芯片及分布式检测系统

技术介绍

[0002]在许多场合都需要由多点布置的检测芯片及控制中心构成分布式检测系统，以对室内的某一数据指标进行监控；例如在蔬菜温室大棚
、
热胀冷缩敏感的大型建筑等场所需要对多点的温度进行监测；例如在工厂内需要对设备是否异常进行监听等
。
此类环境往往具有较大的空间范围，因此需要用尽可能少的布线对控制中心和多点布置的检测芯片进行连接，同时，检测芯片的尺寸也需要尽可能的小
。
[0003]在现有技术中，分布式检测系统的结构通常是控制中心与
n
个检测芯片依次串联；为了实现控制中心对所有检测芯片的数据访问，至少需要设置电源线
、
地线
、
通信总线及数据连接线对控制中心和检测芯片进行连接，对应的检测芯片至少需要设置电源端口
、
地端
、
通信端及数据的输入输出端等5个对外管脚；其中，每个检测芯片都会在出厂前设置一个特有的地址和一个同一的家族地址，而只有当检测芯片的数据输入端和数据输出端分别设为低电平和高电平时，控制中心才能通过家族地址对检测芯片进行访问
。
分布式检测系统的工作流程大致为：控制中心通过同一的家族地址，对首个检测芯片进行访问，以获取首个检测芯片的特有地址，并将首个检测芯片的数据输出端设为低电平；控制中心接着通过家族地址对下一个检测芯片的进行访问，以获取该检测芯片的特有地址，并将该检测芯片的数据输出端设为低电平；控制中心不断重复上述操作，直到获取每个检测芯片的特有地址，并通过特有地址获取对应的检测芯片的物理地址，并对对应的检测芯片进行数据访问
。
现有技术的分布式检测系统存在的问题在于：在硬件方面：
1.
要设置的线缆过多，增加了布线难度和线缆成本，
2.
芯片引脚设置过多，增大了芯片面积，从而增加了芯片成本
。
[0004]在软件方面：每个检测芯片在出厂前都得写入特有的地址，增加了芯片量产测试的时间成本
。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供了一种检测芯片及分布式检测系统，以实现小面积的检测芯片和低成本的分布式检测系统
。
[0006]根据本专利技术的第一方面，提供了一种检测芯片包括：
[0007]第一数据端
、
第二数据端
、
地端
、
电源端；
[0008]内部电源，耦接至所述电源端；所述内部电源用于为所述电路架构中的各个模块供电；
[0009]指令接收模块，耦接至所述第一数据端；
[0010]通信模块，耦接至所述第二数据端；
[0011]开关模块，设置在所述第一数据端和所述第二数据端之间；所述开关模块用于隔离或直通所述第一数据端和所述第二数据端；
[0012]数据控制模块，分别耦接至所述指令接收模块
、
所述通信模块及所述开关模块；
[0013]内置传感器，耦接至所述数据控制模块；所述内置传感器用于收集周边的第一数据信息，并存储至所述数据控制模块；其中，所述第一数据端作为数据输入端或数据输出端，所述第二数据端作为数据输出端或数据输入端；
[0014]若所述第一数据端作为数据输入端，所述第二数据端作为数据输出端，则所述指令接收模块用于对外部的控制中心输入的第一控制指令进行接收和解码，并输出第二控制指令至所述数据控制模块；所述数据控制模块用于接收并解码所述第二控制指令，并输出第三控制指令至所述开关模块，以控制所述开关模块由关断状态切换为导通状态；所述数据控制模块还用于根据所述第二控制指令，将芯片的地址由家族地址修改为设定地址；所述通信模块用于根据所述控制中心输入的读写指令与所述数据控制模块进行数据交互，以获取所述第一数据信息，并将所述第一数据信息通过所述第一数据端传输回所述控制中心；其中，所述家族地址用于表征检测芯片出厂时设置的原始地址；
[0015]若所述第二数据端作为所述数据输入端，所述第一数据端作为所述数据输出端，则所述通信模块用于对所述控制中心输入的第一通信指令进行接收和解码，并输出第二通信指令至所述数据控制模块；所述数据控制模块用于接收并解码所述第二通信指令，并输出所述第三控制指令至所述开关模块，以控制所述开关模块由关断状态切换为导通状态；所述数据控制模块还用于根据所述第二通信指令，将芯片的地址由家族地址修改为设定地址；所述通信模块还用于根据所述控制中心输入的读写指令与所述数据控制模块进行数据交互，以获取所述第一数据信息，并将所述第一数据信息通过所述第二数据端传输回所述控制中心；
[0016]其中，所述第一数据端
、
所述第二数据端
、
所述内部电源
、
所述指令接收模块
、
所述数据控制模块
、
所述开关模块
、
所述通信模块
、
所述内置传感器均集成至一个芯片内
。
[0017]可选的，还包括外置电容和第一二极管单元；
[0018]所述外置电容的第一端耦接至所述电源端，所述外置电容的第二端接地；所述外置电容用于通过所述第一通信指令或所述第一控制指令对自身进行充电，以产生第一电压，并对所述内部电源进行供电；
[0019]所述第一二极管单元耦接至所述第一数据端和所述外置电容的第一端之间；所述第一二极管单元用于防止所述第一电压对经过所述第一数据端的第一数据信号造成干扰；其中，所述第一数据信号包括所述第一控制指令
、
所述读写指令
、
所述第一数据信息
。
[0020]可选的，还包括第二二极管单元；
[0021]所述第二二极管单元耦接至所述第二数据端和所述外置电容的第一端之间；所述第二二极管单元用于防止所述第一电压对经过所述第二数据端的第二数据信号造成干扰；其中，所述第二数据信号包括所述第一通信指令
、
所述读写指令
、
所述第一数据信息
。
[0022]可选的，所述第一二极管单元和所述第二二极管单元分别包括第一二极管和第二二极管；所述第一二极管的正极耦接至所述第一数据端，所述第一二极管的负极耦接至所述外置电容的第一端；所述第二二极管的正极耦接至所述第二数据端，所述第二二极管的负极耦接至所述外置电容的第一端
。
[0023]可选的，所述第一二极管单元和所述第二二极管单元分别包括用作等效二极管的第一
MOS
管和第二
MOS
管
。
[0024]可选的，所述第一二极管单元和所述第二二极管单元分别包括用作等效二极管的第一
MOS
管和第二
MOS
管
。
[0025]可选的，所述第一数据端的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种检测芯片，其特征在于，包括：第一数据端
、
第二数据端
、
地端
、
电源端；内部电源，耦接至所述电源端；所述内部电源用于为所述电路架构中的各个模块供电；指令接收模块，耦接至所述第一数据端；通信模块，耦接至所述第二数据端；开关模块，设置在所述第一数据端和所述第二数据端之间；所述开关模块用于隔离或直通所述第一数据端和所述第二数据端；数据控制模块，分别耦接至所述指令接收模块
、
所述通信模块及所述开关模块；内置传感器，耦接至所述数据控制模块；所述内置传感器用于收集周边的第一数据信息，并存储至所述数据控制模块；其中，所述第一数据端作为数据输入端或数据输出端，所述第二数据端作为数据输出端或数据输入端；若所述第一数据端作为数据输入端，所述第二数据端作为数据输出端，则所述指令接收模块用于对外部的控制中心输入的第一控制指令进行接收和解码，并输出第二控制指令至所述数据控制模块；所述数据控制模块用于接收并解码所述第二控制指令，并输出第三控制指令至所述开关模块，以控制所述开关模块由关断状态切换为导通状态；所述数据控制模块还用于根据所述第二控制指令，将芯片的地址由家族地址修改为设定地址；所述通信模块用于根据所述控制中心输入的读写指令与所述数据控制模块进行数据交互，以获取所述第一数据信息，并将所述第一数据信息通过所述第一数据端传输回所述控制中心；其中，所述家族地址用于表征检测芯片出厂时设置的原始地址；若所述第二数据端作为所述数据输入端，所述第一数据端作为所述数据输出端，则所述通信模块用于对所述控制中心输入的第一通信指令进行接收和解码，并输出第二通信指令至所述数据控制模块；所述数据控制模块用于接收并解码所述第二通信指令，并输出所述第三控制指令至所述开关模块，以控制所述开关模块由关断状态切换为导通状态；所述数据控制模块还用于根据所述第二通信指令，将芯片的地址由家族地址修改为设定地址；所述通信模块还用于根据所述控制中心输入的读写指令与所述数据控制模块进行数据交互，以获取所述第一数据信息，并将所述第一数据信息通过所述第二数据端传输回所述控制中心；其中，所述第一数据端
、
所述第二数据端
、
所述内部电源
、
所述指令接收模块
、
所述数据控制模块
、
所述开关模块
、
所述通信模块
、
所述内置传感器均集成至一个芯片内
。2.
根据权利要求1所述的检测芯片，其特征在于，还包括外置电容和第一二极管单元；所述外置电容的第一端耦接至所述电源端，所述外置电容的第二端接地；所述外置电容用于通过所述第一通信指令或所述第一控制指令对自身进行充电，以产生第一电压，并对所述内部电源进行供电；所述第一二极管单元耦接至所述第一数据端和所述外置电容的第一端之间；所述第一二极管单元用于防止所述第一电压对经过所述第一数据端的第一数据信号造成干扰；其中，所述第一数据信号包括所述第一控制指令
、
所述读写指令
、
所述第一数据信息
。3.
根据权利要求2所述的检测芯片，其特征在于，还包括第二二极管单元；所述第二二极管单元耦接至所述第二数据端和所述外置电容的第一端之间；所述第二二极管单元用于防止所述第一电压对经过所述第二数据端的第二数据信号造成干扰；其
中，所述第二数据信号包括所述第一通信指令
、
所述读写指令
、
所述第一数据信息
。4.
根据权利要求3所述的检测芯片，其特征在于，所述第一二极管单元和所述第二二极管单元分别包括第一二极管和第二二极管；所述第一二极管的正极耦接至所述第一数据端，所述第一二极管的负极耦接至所述外置电容的第一端；所述第二二极管的正极耦接至所述第二数据端，所述第二二极管的负极耦接至所述外置电容的第一端
。5.
根据权利要求3所述的检测芯片，其特征在于，所述第一二极管单元和所述第二二极管单元分别包括用作等效二极管的第一
MOS
管和第二
MOS
管
。6.
根据权利要求5所述的检测芯片，其特征在于，所述第一
MOS
管和所述第二
MOS
管均为
NMOS
管或
PMOS
管
。7.
根据权利要求1至6任一项所述的检测芯片，其特征在于，所述第一数据端的内部被集成有高压管，以实现耐高压
。8.
根据权利要求1所述的检测芯片，其特征在于，所述内置传感...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗勇进，石忠卓，
申请(专利权)人：上海爻火微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：