主控制器管脚复用电路及其控制方法技术

本发明专利技术揭示了一种主控制器的管脚复用电路，其中从属器件的时钟信号接脚和片选信号接脚耦合至主控制器，并且每个控制接脚上至多耦合有一个时钟信号接脚和一个片选信号接脚，该时钟信号接脚和片选信号接脚来自于不同的从属器件。本发明专利技术还揭示了一种基于主控制器管脚复用电路的控制方法，它包括：主控制器的每一控制接脚上至多耦合有信号类型不同的两个信号接脚，该两个信号接脚分别来自不同的从属器件；和主控制器在相应控制接脚处输出时钟信号和片选信号。采用本发明专利技术的管脚复用电路和控制方法，无需为每个从属器件配置单独的片选信号接脚，也不需在主控制器和从属器件之间建立复杂的通讯协议，从而有效地降低了主控制器的成本，简化了通信过程。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及管脚复用技术，尤其涉及主控制器与多个从属器件连接时的管脚复 用技术。
技术介绍
在现有技术中，电路中的主控制器通常需要同时与多种不同的从属器件相连接 以进行数据通信。 一般来说，为了独立地控制一个从属器件而不受其它从属器件 的干扰和影响，则要求大量增加主控制器的控制管脚数目以分配多个单独的通信 信道给每个从属器件。然而，采用这样的设计方案虽然能实现对于每个从属器件 的独立控制，却也大大增加了主控制器的生产和制造成本。另一方面，在保证通信功能和性能均不受太大影响的情况下，业界也通过运用 管脚复用技术来减少主控制器的控制管脚数目，以此来降低主控制器的生产和制 造成本。但是，简单的管脚复用设计也仍然会带来问题，例如，当两个从属器件 的时钟信号和片选信号均分别连接至主控制器上对应的用作时钟信号和片选信号 的接脚时，如没有采取特殊的控制机制和防干扰处理，主控制器无论对其中哪一 个从属器件进行操作，另外的从属器件也将同时采集来自主控制器端口的时钟信 号或者片选信号，从而影响欲进行正常操作的从属器件的工作状态，甚至该从属 器件在回送信号至主控制器端口时会造成冲突。虽然业界采用了应答机制等诸多 通信协议来解决从属器件间的竟争问题，但在主控制器和从属器件中引入通信协 议也无疑将增加器件设计的复杂度。在当面市面上的各种器件中，尤其是传感器， 它们只支持串行通信协议，而不支持用于实现应答机制的这些通信协议，因而仍 然无法解决主控制器成本较高的问题。
技术实现思路
针对现有技术中主控制器与多个从属器件连接以进行数据通信时所存在的技术缺陷，本专利技术提供一种。按照本专利技术的一个方面，提供了 一种在主控制器和多个从属器件之间进行数据 通信时的主控制器管脚复用电路，该主控制器具有多个控制接脚，该多个从属器 件中的每一个至少具有时钟信号接脚、片选信号接脚和数据信号接脚，所述多个 从属器件中的每一个的时钟信号接脚和片选信号接脚与所述主控制器的对应的控 制接脚耦合，并且每个控制接脚上耦合有一个时钟信号接脚和一个片选信号接脚， 所耦合的时钟信号接脚和片选信号接脚来自于不同的从属器件。按照本专利技术的又一个方面，提供了一种基于主控制器的管脚复用电路的控制方法。该控制方法包括将所有从属器件的数据信号接脚按照对应的耦合方式与主控制器的数据信号接脚耦合；将每个从属器件的时钟信号接脚与片选信号接脚分别耦合至主控制器的相应 控制接脚，并且满足主控制器的每一控制接脚上均耦合有信号类型不同的两个 信号接脚，该两个信号接脚分别来自两个不同的从属器件；主控制器选择要求进行通信的从属器件；主控制器在与选中的从属器件的时钟信号接脚耦合的相应控制接脚处输出时 钟信号；以及主控制器在与选中的从属器件的片选信号接脚耦合的相应控制接脚处输出片 选信号。按照本专利技术的又一个方面，提供了 一种在主控制器和多个从属器件之间进行数 据通信时的主控制器管脚复用电路，所述主控制器具有多个控制接脚，所述多个 从属器件至少具有多个第 一从属器件和多个第二从属器件，其中所述第一从属器 件中的每一个至少具有时钟信号接脚、片选信号接脚和数据信号接脚，所述第二从属器件中的每一个至少具有时钟信号接脚和数据信号接脚，其特征在于，所述 多个从属器件中的每一个的时钟信号接脚和片选信号接脚与所述主控制器的对应 的控制接脚耦合，并且每个控制接脚上至少耦合有一个时钟信号接脚和一个片选 信号接脚，所耦合的时钟信号接脚和片选信号接脚来自于不同的从属器件。按照本专利技术的再一个方面，提供了一种基于主控制器的管脚复用电路的控制方 法。该控制方法包括将所有从属器件的数据信号接脚按照对应的耦合方式与主控制器的数据信号接脚耦合；将每个从属器件的时钟信号接脚与片选信号接脚分别耦合至主控制器的相应控制接脚，并且满足主控制器的每一控制接脚上至多耦合有信号类型不同的两 个信号接脚，该两个信号接脚分别来自两个不同的从属器件； 主控制器选择要求进行通信的从属器件；如果主控制器选择与所述第一从属器件中的一个进行通信时，则所述主控制器 在与其时钟信号接脚耦合的相应控制接脚处输出时钟信号和在与其片选信号接脚耦合的相应控制接脚处输出片选信号。其中，该控制方法还包括所述主控制器在与所述第一从属器件中的一个进行 通信的过程中需要判断是否对所述第二从属器件进行复位，如需要复位则先暂停 所述主控制器和所述第一从属器件之间的通信，并且对所述第二从属器件执行复 位操作。与现有技术相比较，本专利技术通过主控制器的控制接脚与多个从属器件的片选信 号接脚和时钟信号接脚之间连接关系的配置，从而无需为每一从属器件配置单独 的片选信号接脚，并且也不需要在主控制器和从属器件之间建立复杂的通讯协议， 从而便于降低主控制器的成本，并简化通讯过程。附图说明读者在参照附图阅读了本专利技术的具体实施方式以后，将会更清楚地了解本专利技术 的各个方面。其中，图1示出根据本专利技术的一个或多个方面的第一实施例的主控制器与两个相同 类型的从属器件连接的电路示意图；图2示出如图1所示的连接电路的时序图；图3示出根据本专利技术的一个或多个方面的第二实施例的主控制器与三个相同 类型的从属器件连接的电路示意图；图4示出根据本专利技术的一个或多个方面的第三实施例的主控制器与三个相同 类型的从属器件连接的电路示意图；图5示出根据本专利技术的一个或多个方面的第四实施例的主控制器与两种类型 的两个从属器件连接的电路示意图；而图6示出根据本专利技术的一个或多个方面的第五实施例的主控制器与两种类型 的三个从属器件连接的电路示意图。具体实施方式下面参照附图，对本专利技术的具体实施方式作进一步的详细描述。 本领域的技术人员应当理解，虽然本专利技术的所有实施例中均使用1个控制引脚 来表示主控制器的数据信号端口，并使用1个接脚来表示从属器件的数据信号端 口，但是本专利技术不只限于此。根据主控制器的数据总线的具体情况，作为数据信号的控制接脚的数目也不尽相同。例如，数据总线可以是8根，16根或者32根 等等。本领域的技术人员还应当理解，如果从属器件中含有数据信号线的话，所 有这些从属器件中的数据信号线都应该对应地连接到主控制器的数据信号端口 ， 当需要运行其中某一从属器件时，仅仅需要主控制器提供时钟信号和片选信号即 可。基于此种理解，在下面结合附图来进一步描述依据本专利技术的一个或多个方面 的这些实施例的时候，数据信号线常常省略并不予详细介绍。本领域的技术人员还应当理解，虽然在本专利技术的所有实施例中均采用CLK10、 CS11分别表示主控制器的时钟信号、片选信号，但是本专利技术并不局限于此。也 就是说，当选通某一从属器件时，主控制器可以在时钟信号CLK 10处输出持续 的高电平信号，而在片选信号CS 11处输出诸如矩形波或锯齿波之类的时钟信号； 而选通另一从属器件时，主控制器可以在时钟信号CLK 10处输出诸如矩形波或 锯齿波之类的时钟信号，而在片选信号CS 11处输出持续的高电平信号。由此可 知，时钟信号、片选信号只是一种定义控制接脚的方式而已，它们是相 对而言的。本领域的技术人员也应当理解，可以将实施例中的时钟信号换为片选 信号，并将片选信号相应地更换为时钟信号，只需简单地调整相应输出的电平状 态即可实现。此外，为了描述方便起见，下文中所描述的本专利技术的所有实本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在主控制器和多个从属器件之间进行数据通信时的主控制器管脚复用电路，所述主控制器具有多个控制接脚，所述多个从属器件中的每一个至少具有时钟信号接脚、片选信号接脚和数据信号接脚，其特征在于，所述多个从属器件中的每一个的时钟信号接脚和片选信号接脚与所述主控制器的对应的控制接脚耦合，并且每个控制接脚上耦合有一个时钟信号接脚和一个片选信号接脚，所耦合的时钟信号接脚和片选信号接脚来自于不同的从属器件。

【技术特征摘要】
1.一种在主控制器和多个从属器件之间进行数据通信时的主控制器管脚复用电路，所述主控制器具有多个控制接脚，所述多个从属器件中的每一个至少具有时钟信号接脚、片选信号接脚和数据信号接脚，其特征在于，所述多个从属器件中的每一个的时钟信号接脚和片选信号接脚与所述主控制器的对应的控制接脚耦合，并且每个控制接脚上耦合有一个时钟信号接脚和一个片选信号接脚，所耦合的时钟信号接脚和片选信号接脚来自于不同的从属器件。2. 如权利要求1所述的管脚复用电路，其特征在于，当主控制器选择与所述多 个从属器件中的一个进行通信时，所述主控制器在与其时钟信号接脚耦合的控制 接脚处输出时钟信号和在与其片选信号接脚耦合的控制接脚处输出片选信号。3. 如权利要求2所述的管脚复用电路，其特征在于，与所述主控制器进行通信 的从属器件的片选信号包括高电平、低电平、上升沿触发或者下降沿触发方式。4. 如权利要求1所述的管脚复用电路，其特征在于，所述主控制器的控制接脚 至少具有三种类型时钟信号接脚、片选信号接脚和数据信号接脚。5. 如权利要求1所述的管脚复用电路，其特征在于，所述主控制器至少具有第 一和第二控制接脚，并且该主控制器与第一和第二从属器件耦合，其中所述第一 控制接脚与所述第一从属器件的时钟信号接脚和所述第二从属器件的片选信号接 脚耦合，所述第二控制接脚与所述第一从属器件的片选信号接脚和所述第二从属 器件的时钟信号接脚耦合。6. 如权利要求5所述的管脚复用电路，其特征在于，所述主控制器的第一控制 接脚为时钟信号接脚，第二控制接脚为片选信号接脚。7. 如权利要求1所述的管脚复用电路，其特征在于，所述主控制器至少具有第 一、第二和第三控制接脚，并且该主控制器与第一、第二和第三从属器件耦合， 其中所述主控制器的第一控制接脚与所述第一从属器件的时钟信号接脚和所述第 二从属器件的片选信号接脚耦合，所述主控制器的第二控制接脚与所述第一从属 器件的片选信号接脚和所述第三从属器件的时钟信号接脚耦合，和所述主控制器 的第三控制接脚与所述第二从属器件的时钟信号接脚和第三从属器件的片选信号 接脚耦合。8. 如权利要求1所述的管脚复用电路，其特征在于，所述主控制器至少具有第 一、第二和第三控制接脚，并且该主控制器与第一、第二和第三从属器件耦合， 其中所述主控制器的第一控制接脚与所述第一从属器件的时钟信号接脚和所述第 二从属器件的片选信号接脚耦合，所述主控制器的第二控制接脚与所述第三从属 器件的片选信号接脚和所述第二从属器件的时钟信号接脚耦合，和所述主控制器 的第三控制接脚与所述第三从属器件的时钟信号接脚和第一从属器件的片选信号 接脚耦合。9. 如权利要求1所述的管脚复用电路，其特征在于，所述主控制器与N个从 属器件耦合，其中N为大于3的自然数，所述主控制器的多个控制接脚与所述N 个从属器件的时钟信号接脚与片选信号接脚的耦合方式如下控制接脚1耦合至从属器件1的时钟信号接脚和从属器件2的片选信号接脚； 控制接脚2耦合至从属器件2的时钟信号接脚与从属器件3的片选信号接脚； 控制接脚3耦合至从属器件3的时钟信号接脚与从属器件4的片选信号接脚；控制接脚N耦合至从属器件N的时钟信号接脚与从属器件1的片选信号接脚。10. —种如权利要求1所述的管脚复用电路的控制方法，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：欧召辉，骆明磊，
申请(专利权)人：埃派克森微电子上海有限公司，埃派克森微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]