I2C控制器时钟线的时钟调控电路及控制方法技术

本发明专利技术公开了一种I2C控制器时钟线的时钟调控电路及控制方法，该调控电路包括第一分频模块、第二分频模块、第一比较器、第二比较器和时钟生成模块，所述第一分频模块通过第一比较器与时钟生成模块相连，所述第二分频模块通过第二比较器与时钟生成模块相连；所述时钟生成模块用于根据接收高脉冲信号和低脉冲信号来调整的I2C控制器时钟线的时钟的频率。该调控电路通过接收的高电平比较系数和低电平比较系数生成相应的脉冲信号来有效控制时钟线的频率，结构简单，提高I2C控制器的使用范围。提高I2C控制器的使用范围。提高I2C控制器的使用范围。

【技术实现步骤摘要】
I2C控制器时钟线的时钟调控电路及控制方法


[0001]本专利技术涉及智能机器人
，具体涉及一种I2C控制器时钟线的时钟调控电路及控制方法。

技术介绍

[0002]I2C(Inter Integrated Circuit)总线是由PHILIPS公司开发的两线式串行总线，用于连接微控制器及其外围设备，是微电子通信控制领域广泛采用的一种总线标准。I2C上两根串行总线分别为时钟线（SCL）以及数据线（SDA）。I2C有三种不同的模式，分别为标准模式、快速模式以及高速模式，在高速模式下比特速率高达3.4 Mbit/s ，在标准模式下比特速率最高为100Kbit/s，最低没有下限，但是现有大部分I2C控制器的做法只是选择其中几种常见的比特速率比如100Kbit/s或者400Kbit/s，如果I2C模块只会跟有限几种器件通信的话这样做是可以的，如果需要跟很多支持不同速率的器件通信，这么做明显就有了局限性。

技术实现思路

[0003]为解决上述问题，本专利技术提供了一种I2C控制器时钟线的时钟调控电路及控制方法，使I2C控制器的时钟线在不超过计数时钟频率的情况下，可以做到输出任意频率时钟线。本专利技术的具体技术方案如下：一种I2C控制器时钟线的时钟调控电路，该调控电路包括第一分频模块、第二分频模块、第一比较器、第二比较器和时钟生成模块，所述第一分频模块通过第一比较器与时钟生成模块相连，所述第二分频模块通过第二比较器与时钟生成模块相连；所述第一分频模块和第二分频模块用于根据接收的计数时钟和检测的时钟线的时钟进行计数，并将计数值分别发送给所述第一比较器和第二比较器；所述第一比较器用于将接收的计数值和高电平比较系数进行比较，并根据比较结果发送高脉冲信号给时钟生成模块，所述第二比较器用于将接收的计数值和低电平比较系数进行比较，并根据比较结果发送低脉冲信号给时钟生成模块；所述时钟生成模块用于根据接收高脉冲信号和低脉冲信号来调整的I2C控制器时钟线的时钟的频率。该调控电路通过接收的高电平比较系数和低电平比较系数生成相应的脉冲信号来有效控制时钟线的频率，结构简单，提高I2C控制器的使用范围。
[0004]于本专利技术的一个或多个方案中，所述第一分频模块和第二分频模块与同一个计数时钟相连，所述第一分频模块检测到时钟线的时钟的上升沿后开始计数，并根据计数时钟的上升沿进行计数；所述第二分频模块检测到时钟线的时钟的下降沿后开始计数，并根据计数时钟的上升沿进行计数。通过同一个计数时钟来进行计数，使获取的数值更加准确。
[0005]于本专利技术的一个或多个方案中，所述时钟线的时钟频率由高电平比较系数和低电平比较系数决定。通过高电平比较系数和低电平比较系来控制SCL的频率，灵活性高。
[0006]一种I2C控制器的时钟调控电路的控制方法，该方法用于控制上述的I2C控制器时钟线的时钟调控电路，该控制方法具体包括以下步骤：S1：第一分频模块和第二分频模块检
测I2C控制器时钟线的时钟的电平；S2：若时钟线的电平为上升沿，则第一分频模块开始计数并把计数值发送给第一比较器；若时钟线的电平为下降沿，则第二分频模块开始计数并把计数值发送给第二比较器；S3：第一比较器将接收的计数值与预先接收的高电平比较系数进行比较，若计数值大于高电平比较系数，则第一比较器发送高脉冲信号给时钟生成模块；第二比较器将接收的计数值与预先接收的低电平比较系数进行比较，若计数值大于低电平比较系数，则第二比较器发送低脉冲信号给时钟生成模块；S4：时钟生成模块根据接收的高脉冲信号和低脉冲信号来调整I2C控制器时钟线的时钟的频率。通过计数后与高电平比较系数和低电平比较系数进行比较的方式来生成高脉冲信号和低脉冲信号来控制时钟生成模块输出相应的时钟线的时钟，计数简单、快速，使I2C控制器的使用范围扩大。
[0007]于本专利技术的一个或多个方案中，步骤S2中，第一分频模块和第二分频模块根据接收的计数时钟来进行计数，第一分频模块接收到计数时钟的上升沿，则第一分频模块的计数值加1；第二分频模块接收到计数时钟的上升沿，则第二分频模块的计数值加1。
[0008]于本专利技术的一个或多个方案中，步骤S3中，当第一分频模块的计数值大于高电平比较系数时，第一分频模块的计数值清零；当第二分频模块的计数值大于低电平比较系数时，第二分频模块的计数值清零。通过输出相应的脉冲信号再清零的方式，防止计数值影响第一分频模块和第二分频模块的再次计数。
[0009]于本专利技术的一个或多个方案中，步骤S3，所述高脉冲信号的生成时间由计数时钟与高电平比较系数决定；所述低脉冲信号的生成时间由计数时钟与低电平比较系数来决定。
[0010]于本专利技术的一个或多个方案中，步骤S4中，若时钟生成模块接收到高脉冲信号，则拉低时钟线；若时钟生成模块接收到低脉冲信号，则拉高时钟线。时钟线的拉低和拉高的时间间隔改变，单位时间内的振荡次数也会改变，而频率就是一个单位时间内振荡的次数，通过频率的特性来实施该方法，使结果更加准确。
[0011]于本专利技术的一个或多个方案中，步骤S4中，时钟生成模块输出的时钟线的时钟频率由时钟线被拉高和拉低的时间间隔决定。
[0012]于本专利技术的一个或多个方案中，时钟线的时钟频率的计算公式为：时钟线的时钟频率等于计数时钟的频率除以高电平比较系数和低电平比较系数的和。通过计数时钟、高电平比较系数和低电平比系数来获得输出的时钟线的时钟频率，实用性高。
附图说明
[0013]图1为本专利技术的I2C控制器时钟线的时钟调控电路的结构示意图；图2为本专利技术的I2C控制器时钟线的时钟调控电路的控制方法的流程图；图3为本专利技术的I2C控制器数据线的生成电路的结构示意图；图4为本专利技术的I2C控制器的时序图；图5为本专利技术的一个实施例的实施图。
具体实施方式
[0014]下面详细描述本专利技术的实施例，所述的实施例示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。
[0015]在本专利技术的描述中，需要说明的是，对于方位词，如有术语“中心”，“横向”、“纵向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示方位和位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于叙述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定方位构造和操作，不能理解为限制本专利技术的具体保护范围。
[0016]此外，如有术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”特征可以明示或者隐含包括一个或者多个该特征，在本专利技术描述中，“至少”的含义是一个或一个以上，除非另有明确具体的限定。
[0017]在本专利技术中，除另有明确规定和限定，如有术语“组装”、“相连”、“连接”术语应作广义去理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；也可以是机械连接本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种I2C控制器时钟线的时钟调控电路，其特征在于，该调控电路包括第一分频模块、第二分频模块、第一比较器、第二比较器和时钟生成模块，所述第一分频模块通过第一比较器与时钟生成模块相连，所述第二分频模块通过第二比较器与时钟生成模块相连；所述第一分频模块和第二分频模块用于根据接收的计数时钟和检测的时钟线的时钟进行计数，并将计数值分别发送给所述第一比较器和第二比较器；所述第一比较器用于将接收的计数值和高电平比较系数进行比较，并根据比较结果发送高脉冲信号给时钟生成模块，所述第二比较器用于将接收的计数值和低电平比较系数进行比较，并根据比较结果发送低脉冲信号给时钟生成模块；所述时钟生成模块用于根据接收高脉冲信号和低脉冲信号来调整I2C控制器时钟线的时钟的频率。2.根据权利要求1所述的I2C控制器时钟线的时钟调控电路，其特征在于，所述第一分频模块和第二分频模块与同一个计数时钟相连，所述第一分频模块检测到时钟线的时钟的上升沿后开始计数，并根据计数时钟的上升沿进行计数；所述第二分频模块检测到时钟线的时钟的下降沿后开始计数，并根据计数时钟的上升沿进行计数。3.根据权利要求1所述的I2C控制器时钟线的时钟调控电路，其特征在于，所述时钟线的时钟频率由高电平比较系数和低电平比较系数决定。4.一种I2C控制器的时钟调控电路的控制方法，该方法用于控制权利要求1至3任一项所述的I2C控制器时钟线的时钟调控电路，其特征在于，该控制方法具体包括以下步骤：S1：第一分频模块和第二分频模块检测I2C控制器时钟线的时钟的电平；S2：若时钟线的电平为上升沿，则第一分频模块开始计数并把计数值发送给第一比较器；若时钟线的电平为下降沿，则第二分频模块开始计数并把计数值发送给第二比较器；S3：第一比较器将接收的计数值与预先接收的高电平比较系数进行比较，若计数值大于高电...

【专利技术属性】
技术研发人员：詹植铜，何再生，
申请(专利权)人：珠海市一微半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：