一种自动检测传输方向的双向电平转换装置制造方法及图纸

技术编号:38104830 阅读:9 留言:0更新日期:2023-07-06 09:25
本发明专利技术公开了一种自动检测传输方向的双向电平转换装置,涉及集成电路领域,包括:输入检测和输出控制电路、第一P

【技术实现步骤摘要】
一种自动检测传输方向的双向电平转换装置


[0001]本专利技术涉及集成电路
,更具体地说是用于工作在两个不同电压域设备之间接口的装置,也可用于两个相同电压域设备之间,提供更强的驱动能力。

技术介绍

[0002]在系统应用中,常常需要电平转换电路以完成不同逻辑电平的转换。例如,FPGA的逻辑高电平是1.2V,而被控制的装置逻辑高电平可能是1.8V、3.3V或者5V。有一些逻辑信号在传输过程中方向是确定的,比如时钟信号、复位信号等,通常是master传输给slave;而有一些逻辑信号的传输方向是不确定的,需要在传输的过程中切换逻辑信号传输的方向,比如数据信号在某些时间需要从master传输给slave,某些时间又需要从slave传输给master。
[0003]因此,如何实现双向电平转换,自动切换信号传输方向,提高系统集成度、降低成本是本领域技术人员亟需解决的技术问题。

技术实现思路

[0004]有鉴于此,本专利技术提供了一种自动检测传输方向的双向电平转换装置,可以实现双向电平转换,同时又可以自动切换信号传输方向,方便系统设计,提高了系统的集成度,降低了成本。
[0005]为了实现上述目的,本专利技术提供如下技术方案:
[0006]一种自动检测传输方向的双向电平转换装置,包括:输入检测和输出控制电路、第一P

typeMOSFET、第一N

typeMOSFET、第一电阻、第二P

type MOSFET、第二N

typeMOSFET、第二电阻;
[0007]输入检测和输出控制电路的两个输入信号端口分别与第一输入/输出端口P1、第二输入/输出端口P2电连接,第一输出信号A1、第二输出信号A2、第三输出信号B1、第四输出信号B2分别与第一P

typeMOSFET的gate端、第一N

typeMOSFET的gate端、第二P

typeMOSFET的gate端、第二N

type MOSFET的gate端电连接;
[0008]第一P

typeMOSFET的source端及第一电阻的其中一端分别与VCC1相连,第一P

typeMOSFET的drain端、第一电阻的另一端以及第一N

type MOSFET的drain端分别与第一输入/输出端口P1相连,第一N

typeMOSFET的source端接地;
[0009]第二P

typeMOSFET的source端及第二电阻的其中一端分别与VCC2相连,第二P

typeMOSFET的drain端、第二电阻的另一端以及第二N

type MOSFET的drain端分别与第二输入/输出端口P2相连,第二N

typeMOSFET的source端接地。当第一输入/输出端口P1、第二输入/输出端口P2均没有驱动源上拉和下拉时,第一P

typeMOSFET、第一N

typeMOSFET、第二P

type MOSFET、第二N

typeMOSFET均断开,此时,第一输入/输出端口P1通过第一电阻上拉到逻辑高电平VCC1,第二输入/输出端口P2通过第二电阻上拉到逻辑高电平VCC2。
[0010]可选的,输入检测和输出控制电路包括:电平转换电路、第一单次触发电路、第二
单次触发电路、第一两输入或非门、第二两输入或非门、第一三输入与门、第二三输入与门;
[0011]第一输入/输出端口P1与电平转换电路的输入端相连,且电平转换电路输出的信号B3分别接到第一单次触发电路和第一两输入或非门的一个输入端,第二输出信号A2接到第一两输入或非门的另一输入端;第一单次触发电路的输出为第三输出信号B1,通过第三输出信号B1控制第二P

typeMOSFET;第三输出信号B1、第一两输入或非门的输出信号B4、第一输出信号A1分别接到第一三输入与门的输入端,第一三输入与门的输出为第四输出信号B2,通过第四输出信号B2控制第二N

typeMOSFET;
[0012]第二输入/输出端口P2分别与第二单次触发电路、第二两输入或非门的一个输入端相连,且第四输出信号B2接到第二两输入或非门的另一输入端;第二单次触发电路的输出为第一输出信号A1,通过第一输出信号A1控制第一P

typeMOSFET;第三输出信号B1、第一输出信号A1、第二两输入或非门的输出信号A4分别接到第二三输入与门的输入端,第二三输入与门的输出为第二输出信号A2,通过第二输出信号A2控制第一N

typeMOSFET。
[0013]可选的,电平转换电路包括:第三P

typeMOSFET、第三N

typeMOSFET、第四P

typeMOSFET、第四N

typeMOSFET、第五P

typeMOSFET、第五N

type MOSFET;
[0014]输入信号IN1分别接到第三P

typeMOSFET的gate端、第三N

type MOSFET的gate端、第五N

typeMOSFET的gate端,第三P

typeMOSFET的source端接VCC1,第四P

typeMOSFET的source端、第五P

typeMOSFET的source端分别接VCC2;第三N

typeMOSFET的source端、第四N

type MOSFET的source端、第五N

typeMOSFET的source端均接地;第三P

type MOSFET的drain端、第三N

typeMOSFET的drain端、第四N

typeMOSFET的gate端之间两两相连;第四P

typeMOSFET的gate端、第五P

typeMOSFET的drain端、第五N

typeMOSFET的drain端之间两两相连;
[0015]第四P

typeMOSFET的drain端、第四N

typeMOSFET的drain端、第五P

typeMOSFET的gate端之间两两相连,且均接到输出信号OUT1;该电路能完成输入信号IN1到输出信号OUT1的电平转换,输入信号IN1的逻辑高电平为VCC1,输出信号O本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自动检测传输方向的双向电平转换装置,其特征在于,包括:输入检测和输出控制电路(101)、第一P

type MOSFET(102)、第一N

type MOSFET(103)、第一电阻(104)、第二P

type MOSFET(105)、第二N

type MOSFET(106)、第二电阻(107);输入检测和输出控制电路(101)的两个输入信号端口分别与第一输入/输出端口P1、第二输入/输出端口P2电连接,第一输出信号A1、第二输出信号A2、第三输出信号B1、第四输出信号B2分别与第一P

type MOSFET(102)的gate端、第一N

type MOSFET(103)的gate端、第二P

type MOSFET(105)的gate端、第二N

type MOSFET(106)的gate端电连接;第一P

type MOSFET(102)的source端及第一电阻(104)的其中一端分别与VCC1相连,第一P

type MOSFET(102)的drain端、第一电阻(104)的另一端以及第一N

type MOSFET(103)的drain端分别与第一输入/输出端口P1相连,第一N

type MOSFET(103)的source端接地;第二P

type MOSFET(105)的source端及第二电阻(107)的其中一端分别与VCC2相连,第二P

type MOSFET(105)的drain端、第二电阻(107)的另一端以及第二N

type MOSFET(106)的drain端分别与第二输入/输出端口P2相连,第二N

type MOSFET(106)的source端接地。2.根据权利要求1所述的一种自动检测传输方向的双向电平转换装置,其特征在于,输入检测和输出控制电路(101)包括:电平转换电路(201)、第一单次触发电路(202)、第二单次触发电路(203)、第一两输入或非门(204)、第二两输入或非门(205)、第一三输入与门(206)、第二三输入与门(207);第一输入/输出端口P1与电平转换电路(201)的输入端相连,且电平转换电路(201)输出的信号B3分别接到第一单次触发电路(202)和第一两输入或非门(204)的一个输入端,第二输出信号A2接到第一两输入或非门(204)的另一输入端;第一单次触发电路(202)的输出为第三输出信号B1,通过第三输出信号B1控制第二P

type MOSFET(105);第三输出信号B1、第一两输入或非门(204)的输出信号B4、第一输出信号A1分别接到第一三输入与门(206)的输入端,第一三输入与门(206)的输出为第四输出信号B2,通过第四输出信号B2控制第二N

type MOSFET(106);第二输入/输出端口P2分别与第二单次触发电路(203)、第二两输入或非门(205)的一个输入端相连,且第四输出信号B2接到第二两输入或非门(205)的另一输入端;第二单次触发电路(203)的输出为第一输出信号A1,通过第一输出信号A1控制第一P

type MOSFET(102);第三输出信号B1、第一输出信号A1、第二两输入或非门(205)的输出信号A4分别接到第二三输入与门(207)的输入端,第二三输入与门(207)的输出为第二输出信号A2,通过第二输出信号A2控制第一N

type MOSFET(103)。3.根据权利要求2所述的一种自动检测传输方向的双向电平转换装置,其特征在于,电平转换电路(201)包括:第三P

type MOSFET(301)、第三N

type MOSFET(302)、第四P

type MOSFET(303)、第四N

type MOSFET(304)、第五P

type MOSFET(305)、第五N

type MOSFET(306);输入信号IN1分别接到第三P

type MOSFET(301)的gate端、第三N

type MOSFET(302)的gate端、第五N

type MOSFET(306)的gate端,第三P

type MOSFET(301)的source端接VCC1,第四P

type MOSFET(303)的source端、第五P

type MOSFET(305)的source端分别接
VCC2;第三N

type MOSFET(302)的source端、第四N

type MOSFET(304)的source端、第五N

type MOSFET(306)的source端均接地;第三P

type MOSFET(301)的drain端、第三N

type MOSFET(302)的drain端、第四N

type MOSFET(304)的gate端之间两两相连;第四P

type MOSFET(303)的gate端、第五P

type MOSFET(305)的drain端、第五N

type MOSFET(306)的drain端之间两两相连;第四P

type MOSFET(303)的drain端、第四N

type MOSFET(304)的drain端、第五P

type MOSFET(305)的gate端之间两两相连,且均接到输出信号OUT1;输入信号IN1的逻辑高电平为VCC1,输出信号OUT1的逻辑高电平为VCC2。4.根据权利要求2所述的一种自动检测传输方向的双向电平转换装置,其特征在于,第一单次触发电路(202)和第二单次触发电路(203)的结构包括:第六P

type MOSFET(401)、第三电阻(402)、第六N

type MOSFET(403)、电容(404)、两输入与非门(405);输入信号IN2分别接到第六P

type MOSFET(401)的gate端、第六N

type MOSFET(403)的gate端以及两输入与非门(405)的其中一个输入端口;第六P

type MOSFET(401)的drain端、第三电阻(402)的其中一端、电容(404)的其中一端以及两输入与非门(405)的另一个输入端口之间两两相连,且两输入与非门(405...

【专利技术属性】
技术研发人员:管锐鲍占营靳瑞英付美俊
申请(专利权)人:上海帝迪集成电路设计有限公司
类型:发明
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