单根制造技术

本发明专利技术提供一种单根

【技术实现步骤摘要】
单根GPIO模拟I2C设备进行通信的电路、方法和网络设备


[0001]本专利技术涉及通信
，尤其涉及一种单根
GPIO
模拟
I2C
设备进行通信的电路
、
方法和网络设备
。

技术介绍

[0002]MCU(Microcontroller Unit
，微控制单元
)
或通信芯片等芯片都会带有不同数量不同种类的外设接口，这些外设接口是用来和外设进行通信数据交换的，而接口又分为不同的接口类型，比如
SPI/UART/I2C/SDIO/ADC
……
这些接口都是通过
GPIO(General
‑
purpose input/output
，通用输入
/
输出接口
)
接口映射出来的，即芯片的
GPIO
接口，只要芯片本身把这些硬件接口映射到一个支持模拟接口的
GPIO
上，就可以随时映射为
I2C、ADC(Analog to Digital Converter
，数模转换
)
或者
SPI(Serial Peripheral Interfac
，串行外设
)
等接口
。
[0003]有些
MCU
或通信芯片上，没有
I2C
硬件接口或硬件接口不够，导致只能用
GPIO
来模拟
I2Cr/>协议波形进行数据通信
。
现有技术中，在使用
GPIO
模拟
I2C
协议时需要通过两根
GPIO
线来模拟，一根
GPIO
线用于模拟
I2C
的
SCL(I2C
时钟信号
)
，一根
GPIO
线用于模拟
SDA(I2C
数据信号线
)。
[0004]然而，在一些情况下，设备上硬件资源不足，没有足够的
GPIO
线能够使用，导致无法进行
I2C
通信
。

技术实现思路

[0005]本专利技术提出了一种单根
GPIO
模拟
I2C
设备进行通信的电路
、
方法和网络设备，以解决硬件资源不足时如何通过1根
GPIO
线模拟
I2C
协议进行通信的问题
。
[0006]为了解决上述技术问题，本专利技术是这样实现的：
[0007]第一方面，本专利技术实施例提供了一种
I2C
通信电路，所述电路包括：控制单元和分压单元；
[0008]所述控制单元分别与主
I2C
设备的
SCL
接口
、SDA
接口连接；
[0009]所述分压单元的第一端与从设备的
GPIO
接口连接，所述分压单元的第二端与所述控制单元连接；
[0010]所述控制单元用于根据所述主
I2C
设备的
SCL
接口
、SDA
接口输出的信号控制所述分压单元的阻值大小，以调节所述从设备的
GPIO
接口接收的电压信号
。
[0011]可选的，所述分压单元包括：第一电阻
、
第二电阻和第三电阻；所述控制单元包括第一控制器和第二控制器；
[0012]所述第一控制器，包括控制极
、
第一极和第二极，所述第一控制器的控制极与主
I2C
设备的
SCL
接口连接，所述第一控制器的第一极与所述第一电阻的第二端连接，所述第一控制器的第二极与所述第三电阻的第二端连接；
[0013]所述第二控制器，包括控制极
、
第一极和第二极，所述第二控制器的控制极与主
I2C
设备的
SDA
接口连接，所述第二控制器的第一极与所述第二电阻的第二端连接，所述第二控制器的第二极与第三电阻的第二端连接；
[0014]所述第一电阻的第一端
、
所述第二电阻的第一端
、
所述第三电阻的第一端并联后与从设备的
GPIO
接口连接
。
[0015]可选的，所述
I2C
通信电路还包括模式调节单元，所述模式调节单元包括第三控制器：
[0016]所述第三控制器，包括控制极
、
第一极和第二极，所述第三控制器的控制极与从设备的
GPIO
接口连接，所述第三控制器的第一极与主
I2C
设备的
SDA
接口连接，所述第三控制器的第二极接地连接
。
[0017]可选的，所述分压单元还包括第四电阻，所述第四电阻的第一端与第一电源连接，所述第四电阻的第二端与所述第一电阻
、
第二电阻以及第三电阻的第一端连接
。
[0018]可选的，所述第一控制器
、
第二控制器和所述第三控制器均为
MOS
管
。
[0019]可选的，所述第一控制器
、
第二控制器和所述第三控制器都是
PMOS
管，所述第一极为源极
、
所述第二极为漏极
、
所述控制极为栅极
。
[0020]可选的，所述第三电阻的阻值＜所述第一电阻的阻值＜所述第二电阻的阻值
。
[0021]第二方面，本专利技术实施例提供了一种
I2C
通信电路的通信方法，所述方法应用于从设备，所述从设备包括一个
GPIO
接口，所述
GPIO
接口如本专利技术实施例任一所述的电路连接，所述方法包括：
[0022]检测所述
GPIO
接口的电压；
[0023]根据检测到的电压，与主设备进行数据传输
。
[0024]可选的，所述根据检测到的电压，与主设备进行数据传输包括：
[0025]在模拟模式，当检测到所述
GPIO
接口的电压为符合起始条件的电压时，确定需要从所述主设备进行数据接收；
[0026]根据检测到的所述
GPIO
接口的电压获取对应的比特值；
[0027]当检测到所述
GPIO
接口的电压为停止信号对应的电压时，确定数据传输结束
。
[0028]可选的，当所述第一控制器
、
第二控制器是
PMOS
管，所述第三电阻的阻值＜所述第一电阻的阻值＜所述第二电阻的阻值时：
[0029]所述当开始进行数据接收后，根据检测到本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种
I2C
通信电路，其特征在于，包括：控制单元和分压单元；所述控制单元分别与主
I2C
设备的
SCL
接口
、SDA
接口连接；所述分压单元的第一端与从设备的
GPIO
接口连接，所述分压单元的第二端与所述控制单元连接；所述控制单元用于根据所述主
I2C
设备的
SCL
接口
、SDA
接口输出的信号控制所述分压单元的阻值大小，以调节所述从设备的
GPIO
接口接收的电压信号
。2.
根据权利要求1所述的
I2C
通信电路，其特征在于，所述分压单元包括：第一电阻
、
第二电阻和第三电阻；所述控制单元包括第一控制器和第二控制器；所述第一控制器，包括控制极
、
第一极和第二极，所述第一控制器的控制极与主
I2C
设备的
SCL
接口连接，所述第一控制器的第一极与所述第一电阻的第二端连接，所述第一控制器的第二极与所述第三电阻的第二端连接；所述第二控制器，包括控制极
、
第一极和第二极，所述第二控制器的控制极与主
I2C
设备的
SDA
接口连接，所述第二控制器的第一极与所述第二电阻的第二端连接，所述第二控制器的第二极与第三电阻的第二端连接；所述第一电阻的第一端
、
所述第二电阻的第一端
、
所述第三电阻的第一端并联后与从设备的
GPIO
接口连接
。3.
根据权利要求1所述的
I2C
通信电路，其特征在于，所述
I2C
通信电路还包括模式调节单元，所述模式调节单元包括第三控制器：所述第三控制器，包括控制极
、
第一极和第二极，所述第三控制器的控制极与从设备的
GPIO
接口连接，所述第三控制器的第一极与主
I2C
设备的
SDA
接口连接，所述第三控制器的第二极接地连接
。4.
根据权利要求2所述的
I2C
通信电路，其特征在于，所述分压单元还包括第四电阻，所述第四电阻的第一端与第一电源连接，所述第四电阻的第二端与所述第一电阻
、
第二电阻以及第三电阻的第一端连接
。5.
根据权利要求3所述的
I2C
通信电路，其特征在于，所述第一控制器
、
第二控制器和所述第三控制器均为
MOS
管
。6.
根据权利要求5所述的
I2C
通信电路，其特征在于，所述第一控制器
、
第二控制器和所述第三控制器都是
PMOS
管，所述第一极为源极
、
所述第二极为漏极
、
所述控制极为栅极
。7.
根据权利要求2所述的
I2C
通信电路，其特征在于，所述第三电阻的阻值＜所述第一电阻的阻值＜所述第二电阻的阻值

【专利技术属性】
技术研发人员：靳大搞，
申请(专利权)人：中国移动通信集团有限公司，
类型：发明
国别省市：