通讯控制电路及电子设备的制作方法

专利2022-06-29  34


本发明涉及集成电路
技术领域
,特别涉及一种通讯控制电路及电子设备。
背景技术
:在现有的集成芯片通讯中,通常需要三根信号线才能实现通讯,因此在集成芯片上需要设置三个i/o口来接入三路信号。集成芯片的引脚越多,工艺越复杂,并且给电路布线等带来极大设计压力,并且引脚越多的引脚,封装使用范围较小,所以封装成本和上会较高。技术实现要素:本发明的主要目的是提出一种通讯控制电路及电子设备,旨在简化集成芯片的封装。为实现上述目的,本发明提出一种通讯控制电路,所述通讯控制电路包括:信号调制电路,所述信号调制电路包括第一信号输入端、选通信号输入端及输出端,所述信号调制电路用于将所述第一信号输入端接入的第一通讯信号和所述选通信号输入端接入的选通信号进行调制后输出调制信号;集成芯片,所述集成芯片包括第一输入/输出端及第二输入/输出端,所述第一输入/输出端与所述信号调制电路的输出端连接,所述集成芯片的第二输入/输出端用于接入第二通讯信号。可选地,所述集成芯片内集成有信号解调电路,所述信号解调电路的输入端与所述第一输入/输出端连接;所述信号解调电路,用于将接入的所述调制信号解调出芯片选通信号和内部通信号。可选地,所述信号解调电路包括第一信号处理电路及第二信号处理电路,所述第一信号处理电路和第二信号处理电路的一输入端分别所述第一输入/输出端连接,所述第一信号处理电路的输出端与所述第二信号处理电路的另一输入端连接。可选地,所述信号调制电路包括第一电阻及第一二极管,所述第一二极管的阳极为所述信号调制电路的选通信号输入端,所述第一电阻的第一端为所述信号调制电路的第一信号输入端;所述第一电阻的第二端和所述第一二极管的阴极的公共端为所述信号调制电路的输出端。可选地,所述信号调制电路还包括第一上拉电阻,所述第一电阻的第一端与所述第一二极管的阳极连接,所述第一上拉电阻的第二端与第一直流电源连接。可选地,所述集成芯片内还集成有第二电阻,所述第二电阻的第一端与所述第一输入/输出端连接,所述第二电阻的第二端接地。可选地,所述信号调制电路包括第三电阻及第二二极管,所述第二二极管的阳极为所述信号调制电路的选通信号输入端,所述第三电阻的第一端为所述信号调制电路的第一信号输入端;所述第三电阻的第二端和所述第二二极管的阴极的公共端为所述信号调制电路的输出端。可选地,所述信号调制电路还包括第一下拉电阻,所述第一下电阻的第一端与所述第一二极管的阴极连接,所述第一下拉电阻的第二端接地。可选地,所述集成芯片内还集成有第四电阻,所述第四电阻的第一端与所述第一输入/输出端连接,所述第四电阻与所述集成芯片的电源端连接。本发明还提出一种电子设备,所述电子设备包括如上所述的通讯控制电路。本发明通讯控制电路通过设置信号调制电路,并将第一信号输入端接入的第一通讯信号和选通信号输入端接入的选通信号进行调制后输出调制信号输出至集成芯片,集成芯片的第一输入/输出端与信号调制电路的输出端连接,集成芯片的第二输入/输出端接入第二通讯信号。本发明集成芯片采用一个引脚实现两路信号的复用输入,仅需两个芯片管脚即可实现三路信号的输入,可以节约集成芯片的管脚。本发明有利于简化集成芯片的封装,降低集成芯片的制作成本。附图说明为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。图1为本发明通讯控制电路一实施例的功能模块示意图;图2为本发明通讯控制电路另一实施例的功能模块示意图;图3为本发明通讯控制电路一实施例的电路结构示意图;图4为本发明通讯控制电路另一实施例的电路结构示意图。附图标号说明:标号名称标号名称10信号调制电路i/o2第二输入/输出端20集成芯片r1~r4第一电阻~第四电阻21信号解调电路r11第一上拉电阻211第一信号处理电路r12第一下拉电阻212第二信号处理电路d1第一二极管i/o1第一输入/输出端d2第二二极管本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。具体实施方式下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。需要说明,若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……),则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。另外,若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述,则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外,各个实施例之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本发明要求的保护范围之内。本发明提出一种通讯控制电路,适用于设置有集成芯片的电子设备中。例如设置有mcu和多个存储器、处理器的电子设备,mcu分别与这些集成芯片连接,在工作时,通过选通信号来触发对应的集成芯片工作。通常芯片与芯片之间进行通讯时,需要设置三根信号线,也即选通信号(片选信号)、时钟信号线和数据信号线。因此,在mcu和各个集成芯片上至少需要提供三个芯片管脚来实现芯片与芯片之间的通讯。然而,在芯片设计时,多一个ic管脚,就要采用不止多1个脚位的芯片封装,这样大大加大了ic的封装成本,例如:ic设计上刚好25个管脚:3个通讯控制管脚、22个其他功能管脚;此时,通常只能选择28个脚位的通用封装,而如果仅采用2个控制信号,则可以采用24个脚位通用封装。因为24脚封装比28脚封装使用更加广泛,所以封装成本和上会低很多。并且可以减少芯片的工艺。参照图1至图4,在本发明一实施例中,提供一种新型通讯控制电路,旨在采用两个管脚来实现三根信号线上的信号传输。该通讯控制电路包括:信号调制电路10,所述信号调制电路10包括第一信号输入端、选通信号输入端及输出端,所述信号调制电路10用于将所述第一信号输入端接入的第一通讯信号和所述选通信号输入端接入的选通信号进行调制后输出调制信号;集成芯片20,所述集成芯片20包括第一输入/输出端i/o1及第二输入/输出端,所述第一输入/输出端i/o1与所述信号调制电路10的输出端连接,所述集成芯片20的第二输入/输出端i/o2用于接入第二通讯信号。本实施例中,信号调制电路10的第一信号输入端和集成芯片20的第二输入/输出端i/o2分别用于输入时钟信号和数据信号,其中,信号调制电路10的第一信号输入端可以接入的是时钟信号,则第二输入/输出端i/o2输入的是数据信号。或者,信号调制电路10的第一信号输入端可以接入的是数据信号,则第二输入/输出端i/o2输入的是时钟信号。本实施例将第一通讯信号记为“信号a”,第二输入/输出端i/o2接入的第二通讯信号记为“信号b”。信号调制电路10将选通信号和“信号a”进行调制后,输出一个调制信号至集成芯片20的第一输入/输出端i/o1。通过电平调制成一个信号,并通过一个ic管脚送到集成芯片20内部。可以理解的是,选通信号可以是高电平触发集成芯片20,也可以是低电平触发集成芯片20。具体地,高电平触发集成芯片20时,在非选通状态下,信号调制电路10的选通信号输入端接入的信号为低电平,此时无论第一信号输入端是否有信号输入,信号调制电路10都不进行调制。在选通状态下,信号调制电路10的选通信号输入端接入的信号为高电平,信号调制电路10则将第一信号输入端输入的高电平或者低电平的通讯信号与高电平的选通信号进行调制并输出集成芯片20。低电平触发集成芯片20时,在非选通状态下,信号调制电路10的选通信号输入端接入的信号为高电平,此时无论第一信号输入端是否有信号输入,信号调制电路10都不进行调制。在选通状态下,信号调制电路10的选通信号输入端接入的信号为低电平信号调制电路10则将第一信号输入端输入的高电平或者低电平的通讯信号与高电平的选通信号进行调制并输出集成芯片20。在集成芯片20中,集成芯片20可以将调制信号解调,并分解出并识别出“信号a”和选通信号。当未接入选通信号时,集成芯片20处于休眠状态,当接入选通信号时,集成芯片20根据分解出的a信号,以及第二输入/输出端i/o2接入的b信号实现数据的传输,从而实现集成芯片20的功能。本发明通讯控制电路通过设置信号调制电路10,并将第一信号输入端接入的第一通讯信号和选通信号输入端接入的选通信号进行调制后输出调制信号输出至集成芯片20,集成芯片20的第一输入/输出端i/o1与信号调制电路10的输出端连接,集成芯片20的第二输入/输出端i/o2接入第二通讯信号。本发明集成芯片20采用一个引脚实现两路信号的复用输入,仅需两个芯片管脚即可实现三路信号的输入,可以节约集成芯片20的管脚。本发明有利于简化集成芯片20的封装,降低集成芯片20的制作成本。参照图1至图4,在一实施例中,所述集成芯片20内集成有信号解调电路21,所述信号解调电路21的输入端与所述第一输入/输出端i/o1连接;所述信号解调电路21,用于将接入的所述调制信号解调出芯片选通信号和内部通信号。本实施例中,信号解调电路21集成在ic内部,通过电平比较,将送进来的信号再重新分解成“选通信号”和“信号a,在将ic的三根通讯控制线信号变成可以通过两个ic管脚输入的同时,并保持和原来三根通讯控制线的时序兼容。如此,即可通过增加有限成本的外围器件,大大降低了芯片封装费用,又能保持和原来的通讯控制时序兼容。进一步地,上述实施例中,所述信号解调电路21包括第一信号处理电路211及第二信号处理电路212,所述第一信号处理电路211和第二信号处理电路212的一输入端分别所述第一输入/输出端i/o1连接,所述第一信号处理电路211的输出端与所述第二信号处理电路212的另一输入端连接。本实施例中,集成芯片20可以是单片机、dsp及fpga等微处理器,或者是存储器等功能芯片。本领域的技术人员能够通过在集成芯片20中集成一些硬件电路和软件程序或算法,利用各种接口和线路连接整个电子设备的各个部分,通过运行或执行集成芯片20内的软件程序和/或模块,以及调用集成芯片20内的数据,执行电子设备的各种功能和处理数据,从而对电子设备进行整体监控,或者实现电子设备的各种功能。第一信号处理电路211和第二信号处理电路212集成于集成芯片20中,在具体实施例中,可以采用比较器等硬件电路来实现。选通信号和信号a的电平在输入或者未输入时,在信号调制电路10输出的调制信号上会体现出不同,芯片内部合理配置“解调门限1”、“解调门限2”,其中,第一信号处理电路211用于根据调制信号是否满足解调门限1条件来触发第二信号处理电路212工作。若是,则触发第二信号处理电路212,反之则第二信号处理电路212不工作。第二信号处理电路212在触发工作后,将调制信号与解调门限2进行比较,来识别接入的信号a为高电平还是低电平。本实施例通过比较第一输入/输出端i/o1的电平,来恢复出:“内部选通信号”、“内部信号a”。在集成芯片20低电平选通的实施例中,识别到:“第一输入/输出端i/o1电平”>=“解调门限1”时,此时集成芯片20内部处理:“内部选通信号”:高电平(vdd),不选通。“内部信号a”:此时芯片接口不工作,不需要关心“信号a”是什么。识别到:“第一输入/输出端i/o1电平”<“解调门限1”时,此时内部处理:“内部选通信号”:低电平(gnd),选通“内部信号a”:当“第一输入/输出端i/o1电平”>“解调门限2”时,“内部信号a”为高电平;当“第一输入/输出端i/o1电平”<=“解调门限2”时,“内部信号a”为低电平。在集成芯片20高电平选通的实施例中,识别到:“第一输入/输出端i/o1电平”<=“解调门限1”时,此时集成芯片20内部处理:“内部选通信号”:低电平(gnd),不选通。“内部信号a”:此时芯片接口不工作,不需要关心“信号a”是什么。识别到:“第一输入/输出端i/o1电平”>“解调门限1”时,此时内部处理:“内部选通信号”:高电平(vdd),选通“内部信号a”:当“第一输入/输出端i/o1电平”>“解调门限2”时,“内部信号a”为高电平;当“第一输入/输出端i/o1电平”<=“解调门限2”时,“内部信号a”为低电平。参照图1至图4,在一实施例中,所述信号调制电路10包括第一电阻r1及第一二极管d1,所述第一二极管d1的阳极为所述信号调制电路10的选通信号输入端,所述第一电阻r1的第一端为所述信号调制电路10的第一信号输入端;所述第一电阻r1的第二端和所述第一二极管d1的阴极的公共端为所述信号调制电路10的输出端。本实施例中,集成芯片20低电平选通,也即在不工作时,选通信号为高电平,在触发集成芯片20工作时,选通信号为低电平。第一二极管d1的阳极还与通过电阻r11和第一直流电源vdd连接。第一电阻r1的阻值设置得较大,驱动能力远小于第一二极管d1。因此,在非选通状态下,选通信号为高电平(vdd),第一二极管d1的阳极为高电平而导通,第一输入/输出端i/o1的电压为vdd-von;其中,von为第一二极管d1的导通压降。芯片i/o接口不选通工作,不需要关心是否有“信号a”接入。在选通状态下,选通信号为低电平,外部接入低电平信号,第一二极管d1截止,此时,第一输入/输出端i/o1的电压由信号a确定。参照图1至图4,在一实施例中,所述集成芯片20内还集成有第二电阻r2,所述第二电阻r2的第一端与所述第一输入/输出端i/o1连接,所述第二电阻r2的第二端接地。本实例中,在集成芯片20选通时,第一输入/输出端i/o1点的电压由“信号a”确定,“信号a”电压通过第一电阻r1和第二电阻r2的分压,“信号a”高电平时,第一输入/输出端i/o1点的电压为vdd*r2/(r1 r2),“信号a”低电平时,第一输入/输出端i/o1点为低电平gnd。第一输入/输出端i/o1点的电压满足以下关系,“vdd-von”>“vdd*r2/(r1 r2)”。在一实施例中,所述信号调制电路10还包括第一上拉电阻r11,所述第一电阻r1的第一端与所述第一二极管d1的阳极连接,所述第一上拉电阻r11的第二端与第一直流电源vdd连接。第一上拉电阻r11为电阻较小的电阻,在“选通信号”没有强上拉的情况下,提供上拉功能。当然,当“选通信号”本身具备强上拉驱动能力时,并不需要r11电阻。参照图1至图4,在一实施例中,所述信号调制电路10包括第三电阻r3及第二二极管d2,所述第二二极管d2的阳极为所述信号调制电路10的选通信号输入端,所述第三电阻r3的第一端为所述信号调制电路10的第一信号输入端;所述第三电阻r3的第二端和所述第二二极管d2的阴极的公共端为所述信号调制电路10的输出端。本实施例中,集成芯片20高电平选通,也即在不工作时,选通信号为低电平,在触发集成芯片20工作时,选通信号为高电平。第二二极管d2的阴极还通过电阻r12与第接地线连接。第三电阻r3的阻值设置得较大,驱动能力远小于第二二极管d2。因此,在非选通状态下,选通信号为低电平(gnd),第二二极管d2的阴极为接地而导通,此时第一输入/输出端i/o1的电压为gnd von;其中,von为第一二极管d1的导通压降。芯片i/o接口不选通工作,不需要关心是否有“信号a”接入。在选通状态下,选通信号为高电平,外部接入高电平信号,第一二极管d1截止。此时,第一输入/输出端i/o1的电压由信号a确定。参照图1至图4,在一实施例中,所述集成芯片20内还集成有第四电阻r4,所述第四电阻r4的第一端与所述第一输入/输出端i/o1连接,所述第四电阻r4与所述集成芯片20的电源端连接。本实例中,在集成芯片20选通时,第一输入/输出端i/o1点的电压由“信号a”确定,“信号a”电压通过第三电阻r3和第四电阻r4的分压,“信号a”高电平时,第一输入/输出端i/o1点的电压为低电平gnd,“信号a”低电平时,第一输入/输出端i/o1点为vdd*r3/(r3 r4)。参照图1至图4,在一实施例中,所述信号调制电路10还包括第一下拉电阻r12,所述第一下电阻的第一端与所述第一二极管d1的阴极连接,所述第一下拉电阻r12的第二端接地。本实施例中,第一下拉电阻r12为电阻较小的电阻,在“选通信号”没有强下拉的情况下,提供下拉功能。当然,当“选通信号”本身具备强下拉驱动能力时,并不需要r12电阻。本发明还提出一种电子设备,所述电子设备包括如上所述的通讯控制电路。该通讯控制电路的详细结构可参照上述实施例,此处不再赘述;可以理解的是,由于在本发明电子设备中使用了上述通讯控制电路,因此,本发明电子设备的实施例包括上述通讯控制电路全部实施例的全部技术方案,且所达到的技术效果也完全相同,在此不再赘述。以上所述仅为本发明的可选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是在本发明的发明构思下,利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换,或直接/间接运用在其他相关的
技术领域
均包括在本发明的专利保护范围内。当前第1页1 2 3 
技术特征:

1.一种通讯控制电路,其特征在于,所述通讯控制电路包括:

信号调制电路,所述信号调制电路包括第一信号输入端、选通信号输入端及输出端,所述信号调制电路用于将所述第一信号输入端接入的第一通讯信号和所述选通信号输入端接入的选通信号进行调制后输出调制信号;

集成芯片,所述集成芯片包括第一输入/输出端及第二输入/输出端,所述第一输入/输出端与所述信号调制电路的输出端连接,所述集成芯片的第二输入/输出端用于接入第二通讯信号。

2.如权利要求1所述的通讯控制电路,其特征在于,所述集成芯片内集成有信号解调电路,所述信号解调电路的输入端与所述第一输入/输出端连接;

所述信号解调电路,用于将接入的所述调制信号解调出芯片选通信号和内部通信号。

3.如权利要求2所述的通讯控制电路,其特征在于,所述信号解调电路包括第一信号处理电路及第二信号处理电路,所述第一信号处理电路和第二信号处理电路的一输入端分别所述第一输入/输出端连接,所述第一信号处理电路的输出端与所述第二信号处理电路的另一输入端连接。

4.如权利要求1至3任意一项所述的通讯控制电路,其特征在于,所述信号调制电路包括第一电阻及第一二极管,所述第一二极管的阳极为所述信号调制电路的选通信号输入端,所述第一电阻的第一端为所述信号调制电路的第一信号输入端;所述第一电阻的第二端和所述第一二极管的阴极的公共端为所述信号调制电路的输出端。

5.如权利要求4所述的通讯控制电路,其特征在于,所述信号调制电路还包括第一上拉电阻,所述第一电阻的第一端与所述第一二极管的阳极连接,所述第一上拉电阻的第二端与第一直流电源连接。

6.如权利要求4所述的通讯控制电路,其特征在于,所述集成芯片内还集成有第二电阻,所述第二电阻的第一端与所述第一输入/输出端连接,所述第二电阻的第二端接地。

7.如权利要求1至3任意一项所述的通讯控制电路,其特征在于,所述信号调制电路包括第三电阻及第二二极管,所述第二二极管的阳极为所述信号调制电路的选通信号输入端,所述第三电阻的第一端为所述信号调制电路的第一信号输入端;所述第三电阻的第二端和所述第二二极管的阴极的公共端为所述信号调制电路的输出端。

8.如权利要求7所述的通讯控制电路,其特征在于,所述信号调制电路还包括第一下拉电阻,所述第一下电阻的第一端与所述第一二极管的阴极连接,所述第一下拉电阻的第二端接地。

9.如权利要求7所述的通讯控制电路,其特征在于,所述集成芯片内还集成有第四电阻,所述第四电阻的第一端与所述第一输入/输出端连接,所述第四电阻与所述集成芯片的电源端连接。

10.一种电子设备,其特征在于,所述电子设备包括如权利要求1至9任意一项所述的通讯控制电路。

技术总结
本发明公开一种通讯控制电路及电子设备,该通讯控制电路包括:信号调制电路,信号调制电路包括第一信号输入端、选通信号输入端及输出端,信号调制电路用于将第一信号输入端接入的第一通讯信号和选通信号输入端接入的选通信号进行调制后输出调制信号;集成芯片,集成芯片包括第一输入/输出端及第二输入/输出端,第一输入/输出端与信号调制电路的输出端连接,集成芯片的第二输入/输出端用于接入第二通讯信号。本发明有利于简化集成芯片的封装,降低集成芯片的制作成本。

技术研发人员:陈征宇
受保护的技术使用者:深圳芯易德科技有限公司
技术研发日:2020.03.30
技术公布日:2020.06.09

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