一种I2C总线的位识别方法、装置、系统及电子设备制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种I2C总线的位识别方法、装置、系统及电子设备，可以通过电压采样还原SCL波形和SDA波形，进一步根据I2C总线的波特率计算SDA波形传输一个比特位的单位时长，并在按照单位时长进行比特位的计时的过程中，利用SCL波形的时钟线上升沿校准计时结果，校准后的计时结果是分割SDA波形的基础或依据。本发明专利技术以I2C总线的波特率和SCL波形的时钟线上升沿相结合的方式进行位识别，可以减少甚至避免I2C总线受到外界干扰所造成的帧接收错误，大幅提高了I2C总线接收的准确率和稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种I2C总线的位识别方法、装置、系统及电子设备
本专利技术涉及通信
，更具体地说，涉及一种I2C总线的位识别方法、装置、系统及电子设备。
技术介绍
参见图1所示的I2C总线的物理拓扑结构。I2C总线在物理连接上非常简单，由SDA信号线(串行数据线)、SCL信号线(串行时钟线)和上拉电阻组成。其通信原理是，通过控制SCL信号线和SDA信号线的高低电平时序，来产生I2C总线协议所需的信号，以完成数据的传递。目前，I2C总线的位识别方法主要依靠时钟线下降沿判断位时间。但I2C总线容易受到外界干扰，时钟线出现一些毛刺会影响到位识别，严重时会导致整帧接收错误。
技术实现思路
有鉴于此，为解决上述问题，本专利技术提供一种I2C总线的位识别方法、装置、系统及电子设备。技术方案如下：一种I2C总线的位识别方法，所述位识别方法包括：通过电压采样分别还原SCL信号线传输的SCL波形和SDA信号线传输的SDA波形；根据所述I2C总线的波特率计算所述SDA波形传输一个比特位的单位时长；按照所述单位时长进行比特位的计时，并在计时的过程中，利用所述SCL波形的时钟线上升沿校准计时结果，校准后的计时结果是分割所述SDA波形的基础或依据。可选的，所述按照所述单位时长进行比特位的计时，包括：根据所述SCL波形和所述SDA波形识别所述I2C总线传输的开始位；当监测到所述SCL波形中位于所述开始位后的第一个时钟线下降沿时，启动当前比特位的计时，并在计时结果到达所述单位时长时，结束计时，并进入下一比特位的计时。可选的，所述利用所述SCL波形的时钟线上升沿校准计时结果，包括：确定待校准的目标比特位；当当前计时的比特位为所述目标比特位时，监测所述SCL波形中的时钟线上升沿，并将监测到所述SCL波形的时钟线上升沿时的计时结果调整为所述单位时长的一半。可选的，所述方法还包括：获取分割所述SDA波形所得到的多个比特位对应的子波形，一个比特位对应一个子波形；将所述多个比特位的子波形组包为至少一个字节，一个字节由连续的八个比特位的子波形组包而成。可选的，所述方法还包括：输出所述至少一个字节。一种I2C总线的位识别装置，所述位识别装置包括：波形还原模块，用于通过电压采样分别还原SCL信号线传输的SCL波形和SDA信号线传输的SDA波形；计算模块，用于根据所述I2C总线的波特率计算所述SDA波形传输一个比特位的单位时长；计时模块，用于按照所述单位时长进行比特位的计时，并在计时的过程中，利用所述SCL波形的时钟线上升沿校准计时结果，校准后的计时结果是分割所述SDA波形的基础或依据。一种I2C总线的位识别系统，所述位识别系统包括：接入SCL信号线的第一总线接入点，与所述第一总线接入点连接的第一高速采集电路，接入SDA信号线的第二总线接入点，与所述第二总线接入点连接的第二高速采集电路，分别与所述第一高速采集电路和所述第二高速采集电路连接的芯片；所述第一高速采集电路，用于通过电压采样所述第一总线接入点还原所述SCL信号线传输的SCL波形，并发送至所述芯片；所述第二高速采集电路，用于通过电压采样所述第二总线接入点还原所述SDA信号线传输的SDA波形，并发送至所述芯片；所述芯片，用于接收所述SCL波形和所述SDA波形；根据所述I2C总线的波特率计算所述SDA波形传输一个比特位的单位时长；按照所述单位时长进行比特位的计时，并在计时的过程中，利用所述SCL波形的时钟线上升沿校准计时结果，校准后的计时结果是分割所述SDA波形的基础或依据。可选的，所述位识别系统还包括：与所述芯片连接的存储器；所述芯片，还用于获取分割所述SDA波形所得到的多个比特位对应的子波形，一个比特位对应一个子波形；将所述多个比特位的子波形在所述存储器中组包为至少一个字节，一个字节由连续的八个比特位的子波形组包而成。可选的，所述位识别系统还包括：与所述芯片连接的总线接口；所述芯片，还用于通过所述总线接口输出所述至少一个字节。一种电子设备，所述设备包括：如上述任一项所述的位识别系统。本专利技术提供的I2C总线的位识别方法、装置、系统及电子设备，可以通过电压采样还原SCL波形和SDA波形，进一步根据I2C总线的波特率计算SDA波形传输一个比特位的单位时长，并在按照单位时长进行比特位的计时的过程中，利用SCL波形的时钟线上升沿校准计时结果，校准后的计时结果是分割SDA波形的基础或依据。本专利技术以I2C总线的波特率和SCL波形的时钟线上升沿相结合的方式进行位识别，可以减少甚至避免I2C总线受到外界干扰所造成的帧接收错误，大幅提高了I2C总线接收的准确率和稳定性。附图说明为了更清楚地说明本专利技术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专利技术的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的I2C总线的物理拓扑结构；图2为本专利技术实施例提供的数据传输示意图；图3为本专利技术实施例提供的I2C总线的位识别方法的方法流程图；图4为本专利技术实施例提供的I2C总线的位识别装置的结构示意图；图5为本专利技术实施例提供的I2C总线的位识别系统的结构示意图；图6为本专利技术实施例提供的I2C总线的位识别系统的结构示意图；图7为本专利技术实施例提供的I2C总线的位识别系统的结构示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。在本专利技术中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。继续参见图1所示的I2C总线的物理拓扑结构。I2C总线的通信原理是，通过控制SCL信号线和SDA信号线的高低电平时序，来产生I2C总线协议所需的信号，以完成数据的传递。在I2C总线处于空闲状态时，SCL信号线和SDA信号线的电平被各自对应的上拉电阻拉高，保持着高电平。需要说明的是，图1中VCC表示供电电压。I2C协议规定，I2C总线上数据的传输必须以一个起始信号作为传输的起始条件、以一个结束信号作为传输的停止条件。I2C总线处于空闲状态时，SCL信号线和SDA信号线都保本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种I2C总线的位识别方法，其特征在于，所述位识别方法包括：/n通过电压采样分别还原SCL信号线传输的SCL波形和SDA信号线传输的SDA波形；/n根据所述I2C总线的波特率计算所述SDA波形传输一个比特位的单位时长；/n按照所述单位时长进行比特位的计时，并在计时的过程中，利用所述SCL波形的时钟线上升沿校准计时结果，校准后的计时结果是分割所述SDA波形的基础或依据。/n

【技术特征摘要】
1.一种I2C总线的位识别方法，其特征在于，所述位识别方法包括：
通过电压采样分别还原SCL信号线传输的SCL波形和SDA信号线传输的SDA波形；
根据所述I2C总线的波特率计算所述SDA波形传输一个比特位的单位时长；
按照所述单位时长进行比特位的计时，并在计时的过程中，利用所述SCL波形的时钟线上升沿校准计时结果，校准后的计时结果是分割所述SDA波形的基础或依据。


2.根据权利要求1所述的位识别方法，其特征在于，所述按照所述单位时长进行比特位的计时，包括：
根据所述SCL波形和所述SDA波形识别所述I2C总线传输的开始位；
当监测到所述SCL波形中位于所述开始位后的第一个时钟线下降沿时，启动当前比特位的计时，并在计时结果到达所述单位时长时，结束计时，并进入下一比特位的计时。


3.根据权利要求1所述的位识别方法，其特征在于，所述利用所述SCL波形的时钟线上升沿校准计时结果，包括：
确定待校准的目标比特位；
当当前计时的比特位为所述目标比特位时，监测所述SCL波形中的时钟线上升沿，并将监测到所述SCL波形的时钟线上升沿时的计时结果调整为所述单位时长的一半。


4.根据权利要求1所述的位识别方法，其特征在于，所述方法还包括：
获取分割所述SDA波形所得到的多个比特位对应的子波形，一个比特位对应一个子波形；
将所述多个比特位的子波形组包为至少一个字节，一个字节由连续的八个比特位的子波形组包而成。


5.根据权利要求4所述的位识别方法，其特征在于，所述方法还包括：
输出所述至少一个字节。


6.一种I2C总线的位识别装置，其特征在于，所述位识别装置包括：
波形还原模块，用于通过电压采样分别还原SCL信号线传输的SCL波形和SDA信号线传输的SDA波形；
计算模块，用于根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘晨，
申请(专利权)人：北京润科通用技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11