【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及隔离式串行接口，具体涉及一种隔离式串行接口电路。
技术介绍
1、隔离式串行接口即隔离串行接口，与普通的串行接口相比只需要两条线，当配置好通讯速率后，隔离串行接口通过两条线传输数据。
2、为解决复杂的干扰问题，隔离式串行接口所采用的技术主要是“平衡”双线(两条线都不接地)差分信号，两条导线(共模)上的噪声几乎相同，噪声出现在导线上时，传输的差模信号相互之间对地不受影响。同时，为应对非常大的共模噪声侵入，由纤巧的变压器实现磁耦合，达到隔离效果，由于采用了电隔离，因此不会引入强烈的耦合共模噪声。最后一方面是对信号传输方案进行相应调整，以提供一种全双工spi活动变换，可支持高达1mbps的信号速率，而传输则仅需采用单根双绞线。
3、现有的隔离式串行接口电路无分层设计，不便于后续协议扩展和ip移植，并且现有的隔离式串行接口电路不支持通信过程中双端口在master模式、slave模式之间进行模式交换，降低了通信效率。
技术实现思路
1、(一)解决的技术问题
2、针对现有技术所存在的上述缺点，本专利技术提供了一种隔离式串行接口电路，能够有效克服现有技术所存在的不便于后续协议扩展和ip移植，以及不支持通信过程中双端口在master模式、slave模式之间进行模式交换的缺陷。
3、(二)技术方案
4、为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：
5、一种隔离式串行接口电路，包括网络层、链路层和物理层；>
6、网络层，用于对链路层接收到的读命令、写命令、轮询命令和写数据进行pec校验，确保接收到的命令和数据的准确性，提升通信网络的安全性；
7、链路层，用于进行命令和数据的转发；
8、物理层，用于对隔离式串行接口进行状态设置，同时对porta控制器、portb控制器在master模式、slave模式之间进行模式交换。
9、优选地，所述网络层包括读命令译码器、写命令译码器、轮询命令译码器、命令缓冲器、写数据缓冲器、寄存器缓冲器和pec校验单元；
10、读命令译码器、写命令译码器、轮询命令译码器，分别负责识别读命令、写命令、轮询命令，并产生读命令、写命令、轮询命令的控制信号；
11、命令缓冲器，用于读命令、写命令和轮询命令的缓冲及跨时钟域处理；
12、写数据缓冲器，用于写数据的缓冲及跨时钟域处理；
13、寄存器缓冲器，用于所有可读寄存器的缓冲及跨时钟域处理，在网络层识别到有效读命令后，确保读数据的稳定性；
14、pec校验单元，用于对链路层接收到的读命令、写命令、轮询命令和写数据进行pec校验，根据slave控制器中移位缓冲器缓存的数据和命令逐位计算pec校验码。
15、优选地，所述链路层包括slave控制器、master控制器和第二缓冲器；
16、slave控制器，接收上一个级联器件或主控制器发送的命令、写数据和读时钟，并将命令、写数据和读时钟发送至master控制器，同时转发master控制器返回的下一个级联器件的读数据至上一个级联器件或主控制器；
17、master控制器，转发slave控制器发送的命令、写数据和读时钟至下一个级联器件，同时接收下一个级联器件根据读命令返回的读数据，并将读数据发送至slave控制器；
18、第二缓冲器，用于移位缓冲slave控制器接收到的命令、写数据和命令/写数据pec校验码，以及master控制器接收到的读数据和读数据pec校验码；
19、其中，slave控制器和master控制器共用第二缓冲器。
20、优选地，所述第二缓冲器包括四个buffer，分别为sr_mt_cmd_buffer、sr_mt_data_buffer、st_mr_data_buffer、st_mr_pec_buffer；
21、sr_mt_cmd_buffer，为slave控制器的命令和命令pec校验码的接收buffer，同时为master控制器的命令和命令pec校验码的发送buffer；
22、sr_mt_data_buffer，为slave控制器的写数据和写数据pec校验码的接收buffer，同时为master控制器的写数据和写数据pec校验码的发送buffer；
23、st_mr_data_buffer，为slave控制器的读数据的发送buffer，同时为master控制器的读数据的接收buffer；
24、st_mr_pec_buffer，为slave控制器的读数据pec校验码的发送buffer，同时为master控制器的读数据pec校验码的接收buffer。
25、优选地，所述st_mr_data_buffer的数据移位过程如下，以buffer和数据帧大小为8bit为例：
26、第一个sck周期为读命令解析后，网络层返回当前器件1的读数据；
27、第二个sck周期，器件1的读数据移出1bit，器件2的读数据经master控制器移位1bit至st_mr_data_buffer；
28、以此类推，直至器件1至器件3返回的读数据全部被主控制器读出。
29、优选地，所述物理层包括状态控制器、porta控制器、portb控制器、porta唤醒脉冲检测器、portb唤醒脉冲检测器、porta接口单元和portb接口单元；
30、状态控制器，用于对隔离式串行接口进行状态设置，同时对porta控制器、portb控制器在master模式、slave模式之间进行模式交换；
31、porta唤醒脉冲检测器、portb唤醒脉冲检测器，用于在状态控制器处于idle状态时分别检测porta接口单元、portb接口单元上的有效唤醒脉冲信号，并将唤醒脉冲信号发送至状态控制器；
32、porta接口单元和portb接口单元，用于隔离式串行接口的脉冲驱动和接收。
33、优选地，所述状态控制器处于idle状态时，会响应porta唤醒脉冲检测器或portb唤醒脉冲检测器发送的唤醒脉冲信号，并进入ready状态；
34、所述状态控制器处于ready状态时，通过向porta接口单元或portb接口单元发送长-1隔离式串行接口脉冲，即csb下降沿来启动通信，状态控制器将接收长-1隔离式串行接口脉冲的端口配置为从机，另一个端口配置为主机，并进入active状态；
35、所述状态控制器处于active状态时，隔离式串行接口之间处于通信中，内部的csb为低电平，通信结束时，从机端口接收长+1隔离式串行接口脉冲，即csb上升沿使得状态控制器返回ready状态。
36、优选地，所述状态控制器处于active状态时，对porta控制器、portb控制器在master模式、slave模式之间进行模式交换，包括：
37、本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种隔离式串行接口电路，其特征在于：包括网络层、链路层和物理层；
2.根据权利要求1所述的隔离式串行接口电路，其特征在于：所述网络层包括读命令译码器、写命令译码器、轮询命令译码器、命令缓冲器、写数据缓冲器、寄存器缓冲器和PEC校验单元；
3.根据权利要求2所述的隔离式串行接口电路，其特征在于：所述链路层包括Slave控制器、Master控制器和第二缓冲器；
4.根据权利要求3所述的隔离式串行接口电路，其特征在于：所述第二缓冲器包括四个buffer，分别为sr_mt_cmd_buffer、sr_mt_data_buffer、st_mr_data_buffer、st_mr_pec_buffer；
5.根据权利要求4所述的隔离式串行接口电路，其特征在于：所述st_mr_data_buffer的数据移位过程如下，以buffer和数据帧大小为8bit为例：
6.根据权利要求3所述的隔离式串行接口电路，其特征在于：所述物理层包括状态控制器、PORTA控制器、PORTB控制器、PORTA唤醒脉冲检测器、PORTB唤醒脉冲检测器、P
7.根据权利要求6所述的隔离式串行接口电路，其特征在于：所述状态控制器处于IDLE状态时，会响应PORTA唤醒脉冲检测器或PORTB唤醒脉冲检测器发送的唤醒脉冲信号，并进入READY状态；
8.根据权利要求7所述的隔离式串行接口电路，其特征在于：所述状态控制器处于ACTIVE状态时，对PORTA控制器、PORTB控制器在Master模式、Slave模式之间进行模式交换，包括：
9.根据权利要求6所述的隔离式串行接口电路，其特征在于：所述PORTA控制器包括第一Master RX/TX控制器、第一Slave RX/TX控制器、第一脉冲检测单元和第一时序控制单元，所述PORTB控制器包括第二MasterRX/TX控制器、第二Slave RX/TX控制器、第二脉冲检测单元和第二时序控制单元；
...【技术特征摘要】
1.一种隔离式串行接口电路，其特征在于：包括网络层、链路层和物理层；
2.根据权利要求1所述的隔离式串行接口电路，其特征在于：所述网络层包括读命令译码器、写命令译码器、轮询命令译码器、命令缓冲器、写数据缓冲器、寄存器缓冲器和pec校验单元；
3.根据权利要求2所述的隔离式串行接口电路，其特征在于：所述链路层包括slave控制器、master控制器和第二缓冲器；
4.根据权利要求3所述的隔离式串行接口电路，其特征在于：所述第二缓冲器包括四个buffer，分别为sr_mt_cmd_buffer、sr_mt_data_buffer、st_mr_data_buffer、st_mr_pec_buffer；
5.根据权利要求4所述的隔离式串行接口电路，其特征在于：所述st_mr_data_buffer的数据移位过程如下，以buffer和数据帧大小为8bit为例：
6.根据权利要求3所述的隔离式串行接口电路，其特征在于：所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：王媛，胡孔阳，杨灿美，姚迎学，陈林林，李雪，吴顺哥，马宇晴，章恩浩，
申请(专利权)人：芯思原微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：
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