一种单总线通信电路制造技术

本实用新型专利技术涉及一种单总线通信电路，其将N个芯片进行串联，MCU向芯片传输数据时，会传N+1组数据，其中前N组数据对应N个芯片,最后一组数据则为LATCH类型数据；每一芯片仅获取其所接受的第一组数据，其余数据则会传送至下一芯片，最后一个芯片则会将N+1组数据中的最后一组数据LATCH反馈至MCU；当所有芯片均获取LATCH数据时，N个芯片同时输出其锁获取的数据信息。相较于现有技术，本实用新型专利技术仅占用了MCU的两个IO口，且串联的芯片可以分散到不同位置，从而具有MCU IO口占用少、散热性好、功耗低的特点。

【技术实现步骤摘要】
一种单总线通信电路
本技术涉及电子通信领域，具体涉及一种单总线通信电路。
技术介绍
在数据通信中，MCU通常都需要控制设备的工作状态，而这时，会采用芯片来实现MCU对设备的控制，即MCU向芯片输出控制信号，进而控制与芯片连接的设备。而MCU与芯片之间的通信一般有多线通信和单线通信。以下以LED驱动为例说明。如图1所示，为多芯片的多线通信控制，MCU通过N个驱动芯片来控制N个LED灯的状态，具体地，驱动芯片的控制输入端EN管脚连接MCU的控制输出端PWM，MCU控制输出端PWMX控制LED的电流状态。这种电路的优点:（1）可以采用较高的PWM频率分别控制每个LED的PWM；（2）每个驱动芯片驱动一个LED，多个芯片可以分散在系统的不同位置，具有较好的散热特性。但是该电路也同样存在缺点：（1）MCU需要较多个输入输出端口驱动每个芯片，对MCU的IO资源需求较多，MCU同驱动芯片之间的连接线较多，使得系统成本增加。如图2所示，为多芯片的单总线通信，MCU的1个输出管脚输出单总线控制信号，分别控制N个驱动芯片的电流输出状态。驱动芯片必须含有地址选自管脚ADPIN，并且通常需要具有多个地址选择管脚AD。相较于图1所示电路，这种电路的MCU只需要1个输出资源，即可控制每个驱动芯片电流输出状态。但该电路的驱动芯片一般需要较多个地址选择管脚，这增加芯片成本。如图3所示，为单芯片的单总线通信，一个驱动芯片驱动多个LED，MCU只需要1根或者两根总线控制驱动芯片，MCU通过些驱动芯片内部不同的寄存器可以控制每一个LED的输出电流状态。相较于图1和图2所示电路，这种电路能够节省芯片成本，而且MCU只需要较少输出管脚即可控制每个LED的电流输出状态。但是由于所有LED电流都由一个驱动芯片提供电流，驱动芯片的功耗较大，散热性能不及图1和图2所示电路。
技术实现思路
针对上述问题，本技术的目的在于提供一种单总线通信电路，其具有MCUIO口占用少、散热性好且功耗低的特点。为实现上述目的，本技术采用的技术方案是：一种单总线通信电路，其包括一MCU和N个串联在一起的芯片，所述MCU设有通信输入端口和通信输出端口，MCU的通信输出端口输出信号至第一个芯片，而第N个芯片输出反馈信号LATCH至MCU的通信输入端口；所述芯片设有单总线通信协议电路模块，所述单总线通信协议电路模块设有通信输入端口、通信输出端口、信号输出端口；所述单总线通信协议电路模块的通信输入端口为芯片的通信输入端，单总线通信协议电路模块的通信输出端口为芯片的通信输出端口，单总线通信协议电路模块的信号输出端用于输出本芯片获取的数据；所述芯片的通信输入端口连接MCU的通信输出端口或上一芯片的通信输出端口，所述芯片的通信输出端口连接下一芯片的通信输入端口或MCU的通信输出端口。所述芯片还设有振荡器模块，所述振荡器模块的时钟输出端连接单总线通信协议电路模块的采样时钟输入端。所述MCU的通信输出端口输出的信号包括N+1组数据D1，D2,……,DN-1,DN,LATCH。所述N+1组数据中的每一组数据包括同步时钟和数据，其中，数据为每一芯片接收的信息，其类型为：DATAON,DATAOFF,LATCH,复位操作。所述芯片设有IDLEMODE状态和PASSMODE状态；PASSMODE状态是指，芯片的通信输出端的逻辑高低和通信输入端的一样；IDLEMODE状态是指，不管芯片的通信输入端输入为高或者低电平，通信输出端输出固定高电平状态。采用上述方案后，本技术将N个芯片进行串联，MCU向芯片传输数据时，会传N+1组数据，其中前N组数据对应N个芯片,最后一组数据则为LATCH类型数据；每一芯片仅获取其所接受的第一组数据，其余数据则会传送至下一芯片，最后一个芯片则会将N+1组数据中的最后一组数据LATCH反馈至MCU；当所有芯片均获取LATCH数据时，N个芯片同时输出其锁获取的数据信息。相较于现有技术，本技术仅占用了MCU的两个IO口，且串联的芯片可以分散到不同位置，从而具有MCUIO口占用少、散热性好、功耗低的特点。同时，因为串联的N个芯片在获取与其对应的数据后并不会马上输出，而是当所有芯片均接收LATCH信号后，N个芯片会同时将其所获取的数据同时输出，实现N个芯片的数据同步。而且，MCU会根据其接收到信号的判断数据传输是否有问题，当数据传输存在问题时，MCU则会发送复位操作数据，使芯片复位为初始状态，然后重新发送数据，由此避免芯片的错误数据输出。此外，本技术在传输数据的同时增加同步时钟，增加了数据传输的抗干扰能力，提高了数据的准确性。附图说明图1为现有的多芯片多线通信电路；图2为现有的多芯片单线通信电路；图3为现有的单芯片单线通信电路；图4为本技术单总线通信电路；图5为本技术芯片电路示意图；图6为本技术单总线通信协议电路模块示意图；图7为本技术MCU传输的帧信号示意图；图8为本技术单总线每帧信号的数据时序图；图9为本技术的每帧信号中的每组数据的时序图；图10为本技术DATAON类型数据传送时序图；图11为本技术DATAOFF类型数据传送时序图；图12为本技术LATCH类型数据传送时序图；图13为本技术复位操作数据的传送时序图；图14为本技术实施例的LED驱动电路图；图15为本技术实施例的LED驱动芯片电路图。具体实施方式如图4至图6所示，本技术揭示了一种单总线通信电路，其包括一MCU1和N个串联在一起的芯片2，MCU1设有通信输入端口和通信输出端口，MCU1的通信输出端口输出信号至第一个芯片2，而第N个芯片2输出反馈信号至MCU1的通信输入端口。芯片1内设有单总线通信协议电路模块21，该单总线通信协议电路模块21设有电源端VDD、接地端GND、通信输入端口COMIN、通信输出端口COMOUT、信号输出端口DATAOUT、采样时钟输入端CLK、上电复位信号输入端PRO；该单总线通信协议电路模块21的通信输入端口COMIN为芯片2的通信输入端COMIN，单总线通信协议电路模块21的通信输出端口COMOUT为芯片2的通信输出端口COMOUT，单总线通信协议电路模块21的信号输出端DATAOUT用于输出本芯片2获取的数据；芯片2的通信输入端口COMIN连接MCU的通信输出端口COMOUT或上一芯片2的通信输出端口，芯片2的通信输出端口COMOUT连接下一芯片2的通信输入端口COMIN或MCU的通信输出端口。芯片2内还设有稳压模块、振荡器模块，其中，稳压模块的输入端IN为芯片2的电源端VCC，稳压模块的输出端VDD连接振荡器模块的电源端VDD和单总线通信协议电路模块21的电源端VDD，从而为振荡器模块和单总线通信协议电路模块21提供电源，而振荡器模块的时钟输出CLK连接单总线通信协议电路模块的采样时钟输入端本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种单总线通信电路，其特征在于：包括一MCU和N个串联在一起的芯片，所述MCU设有通信输入端口和通信输出端口，MCU的通信输出端口输出信号至第一个芯片，而第N个芯片输出反馈信号LATCH至MCU的通信输入端口；所述芯片设有单总线通信协议电路模块，所述单总线通信协议电路模块设有通信输入端口、通信输出端口、信号输出端口；所述单总线通信协议电路模块的通信输入端口为芯片的通信输入端，单总线通信协议电路模块的通信输出端口为芯片的通信输出端口，单总线通信协议电路模块的信号输出端用于输出本芯片获取的数据；所述芯片的通信输入端口连接MCU的通信输出端口或上一芯片的通信输出端口，所述芯片的通信输出端口连接下一芯片的通信输入端口或MCU的通信输出端口。/n

【技术特征摘要】
1.一种单总线通信电路，其特征在于：包括一MCU和N个串联在一起的芯片，所述MCU设有通信输入端口和通信输出端口，MCU的通信输出端口输出信号至第一个芯片，而第N个芯片输出反馈信号LATCH至MCU的通信输入端口；所述芯片设有单总线通信协议电路模块，所述单总线通信协议电路模块设有通信输入端口、通信输出端口、信号输出端口；所述单总线通信协议电路模块的通信输入端口为芯片的通信输入端，单总线通信协议电路模块的通信输出端口为芯片的通信输出端口，单总线通信协议电路模块的信号输出端用于输出本芯片获取的数据；所述芯片的通信输入端口连接MCU的通信输出端口或上一芯片的通信输出端口，所述芯片的通信输出端口连接下一芯片的通信输入端口或MCU的通信输出端口。


2.根据权利要求1所述的一种单总线通信电路，其特征在于：所述芯片还设有振荡器模块，所述振荡器模...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵东世，姚忠鼎，李云峰，黄剑山，黄明池，
申请(专利权)人：矽恩微电子厦门有限公司，
类型：新型
国别省市：福建;35