电压两线通信接口电路制造技术

本发明专利技术电压两线通信接口电路，包括：二极管D的正极与电压DQ电连接，二极管D的负极与控制芯片电源VP电连接；维持电容C1的正极与控制芯片电源VP电连接，维持电容C1的负极接地；强导通开关S3的一端与二极管D的正极电连接，强导通开关S3的另一端与二极管D的负极电连接；控制组件的输入端与电压DQ电连接，控制组件的输出端与强导通开关S3电连接；维持开关S4的一端与二极管D的正极电连接，维持开关S4的另一端与二极管D的负极电连接，维持开关S4与控制组件电连接；回滞反相器I7的输入端与电压DQ电连接，回滞反相器I7的输出端与控制芯片电连接。本发明专利技术的有益效果如下：可以实现通信电压只需要比芯片内部电压高百毫伏左右的更低的通信电压。

【技术实现步骤摘要】
电压两线通信接口电路
本专利技术涉及一种集成电路，特别是一种电压两线通信接口电路。
技术介绍
在很多的电路系统中，希望能够实现长距离的有线通信，同时期望多颗Slave芯片能够并联在一根总线上再接到MCUMaster上进行通信。为了节省通信系统的复杂度和节省成本，希望只有2根线就能实现通信并驱使slave芯片进行工作，也就是一根地线，一根数据线，连电源线也省略而由数据线复用。DallasSemiconductor公司在上世纪九十年代提出了一种One-Wire的通信协议实现了上述系统的要求。在专利US6239732B1中，提到了两线通信协议的实现方法。DallasSemiconductor公司专利技术的传统电路方法由于通过二极管作为单向供电的器件，当数据PINDQ为高时，单向二极管导通给芯片内部的电容供电，当数据PINDQ为低时，单向二极管截止，芯片内部由储存在内部的电容上的电荷供电。由于采用单向二极管供电内部电路，所以需要DQPIN的电压高于芯片内部电源电压一个二极管压降，导致DQ不能在低电压下工作。两线通信DQ波形图如图1所示，两线通信施加在DQ引脚上的电压波形。通信包括由MCU主芯片发送的Reset低电平，由本专利技术电路所在的Slave芯片回复的Response低电平，以及由MCUMaster芯片发送的宽的代表0的低电平和窄的代表1的低电平，和Slave回复的宽的代表0的低电平和窄的代表1的低电平，另外还有Slave芯片进行功能工作时DQ引脚的高电平。在Bit和Bit之间有一个DQ为高的间隙时间，这个间隙时间可短至1uS，可长至无限时间。现有技术两线通信接口电路模块如图2，当DQ波形为高时，二极管D2导通，电流由DQ流向VP给存储电容C1充电。在给C1充电完成后且当Bit和Bit之间DQ为高的间隙时间更长的情况下，由二极管D2的导通电流继续维持芯片内部的消耗电流，此时VP的电压不再增长，为DQ电压减去一个二极管导通压降大约0.7V。当DQ波形为低时，二极管D2快速关断，存储在C1上的电荷无法通过二极管流失，此时芯片内部进行通信的计时器以及POR电路由电容C1上的电荷给以维持。开关S10是强导通的开关，当Slave芯片需要进行功能工作时，通常此时的芯片消耗电流比较大，内部存储电容C1难以维持这么大电流的消耗，所以通信协议定义在功能工作时DQ必须很快维持在高电位，此时为了内部功能能更好工作(比如做转换和测量功能等等)，希望内部VP能在较高的电位，此时芯片的逻辑功能部分通过STRONG信号打开S10，这样VP直接通过S10接到DQ的高电位上而不需要通过二极管D2。强导通开关S10虽然能提供更高的电压给VP。但是这个开关必须在DQ引脚变回低之前关断，否则，在DQ下降的很短时间之内，C1上存储的电荷将通过S10泄漏掉，导致芯片重启而不能继续通信。另外I2是数字接口回滞反相器，通过I2对DQ波形进行滤波整形后为DQN输入到芯片内部数字电路成为芯片输入逻辑信号。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种解决上述技术问题的电压两线通信接口电路。为解决上述技术问题，本专利技术电压两线通信接口电路，包括：二极管D，所述二极管D的正极与电压DQ电连接，所述二极管D的负极与控制芯片电源VP电连接；维持电容C1，所述维持电容C1的正极与所述控制芯片电源VP电连接，所述维持电容C1的负极接地；强导通开关S3，所述强导通开关S3的一端与所述二极管D的正极电连接，所述强导通开关S3的另一端与所述二极管D的负极电连接；控制组件，所述控制组件的输入端与所述电压DQ电连接，所述控制组件的输出端与所述强导通开关S3电连接；维持开关S4，所述维持开关S4的一端与所述二极管D的正极电连接，所述维持开关S4的另一端与所述二极管D的负极电连接，所述维持开关S4与所述控制组件电连接；回滞反相器I7，所述回滞反相器I7的输入端与所述电压DQ电连接，所述回滞反相器I7的输出端与所述控制芯片电连接。优选地，所述控制组件包括：回滞反相器I1，所述回滞反相器的I1的输入端与所述电压DQ电连接，所述回滞反相器的I1的输出端与所述维持开关S4电连接；上升沿脉冲产生模块，所述上升沿脉冲产生模块的输入端与所述回滞反相器I1的输出端电连接；组合逻辑门I6，所述组合逻辑门I6的第一输入端与所述上升沿脉冲产生模块的输出端电连接，所述组合逻辑门I6的第二输入端与所述控制芯片的控制信号STRONG连接，所述组合逻辑门I6的输出端与所述强导通开关S3电连接。优选地，所述上升沿脉冲产生模块包括：依次连接的反相器I2、反相器I3及反相器I4，所述反相器I2的输入端与所述回滞反相器I1的输出端电连接；或非门I5，所述或非门I5第一输入端与所述反相器I4的输出端电连接，所述或非门I5第二输入端与所述回滞反相器I1的输出端电连接；延时电容C2，所述延时电容C2的一端与所述反相器I3的输出端电连接，所述延时电容C2的另一端接地。优选地，所述维持开关S4包括：MOS管M1，所述MOS管M1的源极与所述电压DQ电连接，所述MOS管M1的栅极与所述回滞反相器I1的输出端电连接；MOS管M2，所述MOS管M2的漏极与所述MOS管M1的漏极电连接，所述MOS管M2的栅极与所述回滞反相器I1的输出端电连接，所述MOS管M2的源极与所述控制芯片电源VP电连接。优选地，在所述MOS管M1的源极与所述电压DQ之间连接有电阻R。优选地，所述MOS管M1及所述MOS管M2为PMOS管。优选地，所述强导通开关S3包括：MOS管M3，所述MOS管M3的源极与所述电压DQ电连接，所述MOS管M1的栅极与所述组合逻辑门I6的输出端电连接；MOS管M4，所述MOS管M4的漏极与所述MOS管M3的漏极电连接，所述MOS管M4的栅极与所述组合逻辑门I6的输出端电连接，所述MOS管M4的源极与所述控制芯片电源VP电连接。优选地，所述MOS管M3及所述MOS管M4为PMOS管。优选地，所述回滞反相器I7为数字接口回滞反相器。优选地，所述回滞反相器I1为高电平检测器。与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：通过增加一个脉冲快速给芯片内部存储电容充电通道以及增加一路高阻维持通路，可以实现通信电压只需要比芯片内部电压高百毫伏左右的更低的通信电压。附图说明通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其它特征目的和优点将会变得更明显。图1为两线通信DQ波形图；图2为现有技术两线通信接口电路模块图；图3为本专利技术两线通信接口电路模块图；图4为本专利技术两线通信接口电路图。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本专利技术，但不以任何形式限制本专利技术。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本专利技术的保护范围。本专利技术两线通信接口电路模块如图3所示，本专利技术在传统的电路结构上通过增加一个上升脉冲强导通充电过程和高阻维持通路，可以使得在通信的过程中，VP的电压比DQ的高电平电压压差更小，从而减小了DQ通信时所需要的电压，实现了低电压两线通信。I1是一个回滞反相器，检测引脚DQ的电平高低，而I7是数字接口回滞反相器，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电压两线通信接口电路，其特征在于，包括：二极管D，所述二极管D的正极与电压DQ电连接，所述二极管D的负极与控制芯片电源VP电连接；维持电容C1，所述维持电容C1的正极与所述控制芯片电源VP电连接，所述维持电容C1的负极接地；强导通开关S3，所述强导通开关S3的一端与所述二极管D的正极电连接，所述强导通开关S3的另一端与所述二极管D的负极电连接；控制组件，所述控制组件的输入端与所述电压DQ电连接，所述控制组件的输出端与所述强导通开关S3电连接；维持开关S4，所述维持开关S4的一端与所述二极管D的正极电连接，所述维持开关S4的另一端与所述二极管D的负极电连接，所述维持开关S4与所述控制组件电连接；回滞反相器I7，所述回滞反相器I7的输入端与所述电压DQ电连接，所述回滞反相器I7的输出端与所述控制芯片电连接。

【技术特征摘要】
1.一种电压两线通信接口电路，其特征在于，包括：二极管D，所述二极管D的正极与电压DQ电连接，所述二极管D的负极与控制芯片电源VP电连接；维持电容C1，所述维持电容C1的正极与所述控制芯片电源VP电连接，所述维持电容C1的负极接地；强导通开关S3，所述强导通开关S3的一端与所述二极管D的正极电连接，所述强导通开关S3的另一端与所述二极管D的负极电连接；控制组件，所述控制组件的输入端与所述电压DQ电连接，所述控制组件的输出端与所述强导通开关S3电连接；维持开关S4，所述维持开关S4的一端与所述二极管D的正极电连接，所述维持开关S4的另一端与所述二极管D的负极电连接，所述维持开关S4与所述控制组件电连接；回滞反相器I7，所述回滞反相器I7的输入端与所述电压DQ电连接，所述回滞反相器I7的输出端与所述控制芯片电连接。2.根据权利要求1所述的电压两线通信接口电路，其特征在于，所述控制组件包括：回滞反相器I1，所述回滞反相器的I1的输入端与所述电压DQ电连接，所述回滞反相器的I1的输出端与所述维持开关S4电连接；上升沿脉冲产生模块，所述上升沿脉冲产生模块的输入端与所述回滞反相器I1的输出端电连接；组合逻辑门I6，所述组合逻辑门I6的第一输入端与所述上升沿脉冲产生模块的输出端电连接，所述组合逻辑门I6的第二输入端与所述控制芯片的控制信号STRONG连接，所述组合逻辑门I6的输出端与所述强导通开关S3电连接。3.根据权利要求2所述的电压两线通信接口电路，其特征在于，所述上升沿脉冲产生模块包括：依次连接的反相器I2、反相器I3及反相器I4，所述反相器I2的输入端与所述回滞反相器I1的输出端电连接；或非门I5，所述或非门I5第一输入端与所述反...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢芳，
申请(专利权)人：上海申矽凌微电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31