本申请公开了一种IIC接口扩展装置，包括处理器、第一优先级IIC扩展模块、第二优先级IIC扩展模块和第三优先级IIC扩展模块；第一优先级IIC扩展模块、第二优先级IIC扩展模块和第三优先级IIC扩展模块分别设置有IIC信号通路，IIC信号通路的第一端与处理器上的IIC控制器连接，IIC信号通路的第二端作为IIC接口，用于与IIC器件连接以进行数据采集；其中，第一优先级IIC扩展模块、第二优先级IIC扩展模块和第三优先级IIC扩展模块用于将单一的IIC信号通路扩展为多个IIC信号通路以形成多个具有优先级的且能够用于进行采集数据的IIC接口。的且能够用于进行采集数据的IIC接口。的且能够用于进行采集数据的IIC接口。
【技术实现步骤摘要】
一种IIC接口扩展装置和数据处理终端
[0001]本申请涉及通信
，特别是涉及一种IIC接口扩展装置和数据处理终端。
技术介绍
[0002]集成电路总线(Inter
‑
Integrated Circuit，IIC)是由飞利浦半导体公司开发的一种简单、双向二线制同步串行数据传输总线，只需两根线即可在通过总线连接的器件之间传送信息。主器件用于启动总线传送数据，并产生时钟以开放传送的器件，此时任何被寻址的器件均被认为是从器件。如果主器件要发送数据给从器件，则主器件首先寻址从器件，然后主动发送数据至从器件，最后由主器件终止数据传送；如果主器件要接收从器件的数据，首先由主器件寻址从器件，然后主器件接收从器件发送的数据，最后由主器件终止接收过程。
[0003]由于IIC总线具有占用器件管脚少、占用PCB空间少、主从器件间的互联简单、走线长度长(长达25英尺)等优点，所以其在通信设备领域的应用越来越广泛。例如在ADC数据采集系统中，往往需要使用多个传感器进行数据采集，多个传感器采集信号通过多个输入通道传送到至多个ADC中，接着ADC对传感器采集的模拟信号进行模数转换，将转换成数字信号的结果通过IIC接口传送给处理器使用。一个ADC芯片使用一个IIC接口，那么多路ADC数据采集，则需要多路IIC接口，因此就需要对处理器的IIC接口进行扩展。
[0004]为了实现一个IIC主器件访问多个IIC从器件，现有技术中通常通过两种方案实现。一种是使用通用逻辑器件搭建IIC接口，即利用Verilog HDL语言编写具有读写功能的IIC接口，但是对于多路ADC数据采集时，需要调用多路IIC接口，IIC接口越多占用逻辑器件的内部逻辑资源就越多，逻辑器件内部的逻辑资源越多，逻辑器件的成本就越高；此外，多路IIC接口需要多路逻辑器件的IO管脚，1路IIC接口需要2个IO管脚，逻辑器件的管脚越多，逻辑器件的成本也就越高。一种是使用专用的复用芯片进行IIC扩展，但是这种扩展芯片的价格普遍较高，且扩展路数有限(常见是4路、8路等)，且使用IIC扩展芯片实现IIC扩展电路通常有两个缺点，即IIC接口通信实时性差和IIC接口扩展灵活性差。例如，利用一个IIC扩展芯片实现8路ADC采集，需要控制器分时轮询采集8路ADC数据，第1路ADC采集完，接着采集第2路，直到8路ADC数据采集完成，分时就会导致8路ADC数据采集实时性差；如果需要采集9路ADC数据，则需要2个IIC扩展芯片(一个IIC扩展芯片支持8路IIC扩展)，这样导致设计成本增大，此外也会导致IIC接口利用率较低。
[0005]因此，有必要提供改进的技术方案以克服现有技术中存在的以上技术问题。
技术实现思路
[0006]鉴于上述问题，本申请的目的在于提供一种IIC接口扩展装置，可以使用较少的IO管脚实现多路具有优先级的IIC接口扩展，并且支持任意通道随意组合。
[0007]本申请提供一种IIC接口扩展装置，包括处理器、第一优先级IIC扩展模块、第二优先级IIC扩展模块和第三优先级IIC扩展模块；所述第一优先级IIC扩展模块、第二优先级
IIC扩展模块和第三优先级IIC扩展模块分别设置有IIC信号通路，所述IIC信号通路的第一端与所述处理器上的IIC控制器连接，所述IIC信号通路的第二端作为IIC接口，用于与IIC器件连接以进行数据采集；其中，所述处理器用于通过所述IIC控制器访问所述第一优先级IIC扩展模块、第二优先级IIC扩展模块和第三优先级IIC扩展模块以进行数据读写操作；所述第一优先级IIC扩展模块、第二优先级IIC扩展模块和第三优先级IIC扩展模块用于将单一的IIC信号通路扩展为多个IIC信号通路以形成多个具有优先级的且能够用于进行采集数据的IIC接口。
[0008]进一步地，所述第一优先级IIC扩展模块包含多个IIC信号通路以用于形成多个一级IIC接口，每个IIC信号通路各与一个IIC控制器连接，所述多个一级IIC接口用于同时进行数据采集。
[0009]进一步地，所述第二优先级IIC扩展模块包括至少一个一级多路复用开关单元，每个一级多路复用开关单元各连接一个IIC控制器，每个一级多路复用开关单元用于将其连接的IIC信号通路扩展为多个IIC信号通路以形成多个二级IIC接口。
[0010]进一步地，所述一级多路复用开关单元包括第一从地址设置端口，所述从地址设置端口用于设置所述一级多路复用开关单元的第一从地址，所述第一从地址用于为所述处理器提供所述一级多路复用开关单元的访问地址，所述一级多路复用开关单元用于在所述处理器的控制下对其所属的多个二级IIC接口进行轮询数据采集。
[0011]进一步地，所述第三优先级IIC扩展模块包括至少一个一级多路复用开关单元，每个一级多路复用开关单元通过多个IIC信号通路与多个二级多路复用开关单元连接，每个二级多路复用开关单元用于将其所连接IIC信号通路扩展为多个IIC信号通路以形成多个三级IIC接口。
[0012]进一步地，所述二级多路复用开关单元包括第二从地址设置端口，所述第二从地址设置端口用于设置所述二级多路复用开关单元的第二从地址，所述第二从地址用于为所述处理器提供所述二级多路复用开关单元的访问地址，所述二级多路复用开关单元用于在所述处理器的控制下对其所属的多个三级IIC接口进行轮询数据采集。
[0013]进一步地，所述一级IIC接口的优先级高于所述二级IIC接口的优先级，所述二级IIC接口的优先级高于所述三级IIC接口的优先级，所述优先级为采集数据的优先级，优先级越高，采集数据的延时越低。
[0014]进一步地，所述一级多路复用开关单元和二级多路复用开关单元为8通道的PCA9548A扩展芯片。
[0015]进一步地，所述处理器包括复杂可编程逻辑器件、现场可编程逻辑门阵列中的至少一种。
[0016]本申请还提供一种数据处理终端，包括如上所述的IIC接口扩展装置。
[0017]本申请提供的IIC接口扩展装置和数据处理终端，通过第一优先级IIC扩展模块、第二优先级IIC扩展模块和第三优先级IIC扩展模块，使用较少的IO管脚实现具有优先级的多路IIC接口扩展，可以根据实际需求进行任意通道随意组合，提高了IIC接口的通信实时性和IIC接口扩展的灵活性，从而保证了系统设计的硬件成本。
附图说明
[0018]为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0019]图1是本申请实施例提供的一种IIC接口扩展装置的结构框图；
[0020]图2是本申请实施例提供的一种基于FPGA实现80个IIC接口扩展装置的结构框图；
[0021]图3是本申请实施例中80个IIC接口扩展装置的第一优先级IIC扩展模块的本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种IIC接口扩展装置，其特征在于，包括处理器、第一优先级IIC扩展模块、第二优先级IIC扩展模块和第三优先级IIC扩展模块；所述第一优先级IIC扩展模块、第二优先级IIC扩展模块和第三优先级IIC扩展模块分别设置有IIC信号通路，所述IIC信号通路的第一端与所述处理器上的IIC控制器连接，所述IIC信号通路的第二端作为IIC接口，用于与IIC器件连接以进行数据采集；其中，所述处理器用于通过所述IIC控制器访问所述第一优先级IIC扩展模块、第二优先级IIC扩展模块和第三优先级IIC扩展模块以进行数据读写操作；所述第一优先级IIC扩展模块、第二优先级IIC扩展模块和第三优先级IIC扩展模块用于将单一的IIC信号通路扩展为多个IIC信号通路以形成多个具有优先级的且能够用于进行采集数据的IIC接口。2.根据权利要求1所述的IIC接口扩展装置，其特征在于，所述第一优先级IIC扩展模块包含多个IIC信号通路以用于形成多个一级IIC接口，每个IIC信号通路各与一个IIC控制器连接，所述多个一级IIC接口用于同时进行数据采集。3.根据权利要求2所述的IIC接口扩展装置，其特征在于，所述第二优先级IIC扩展模块包括至少一个一级多路复用开关单元，每个一级多路复用开关单元各连接一个IIC控制器，每个一级多路复用开关单元用于将其连接的IIC信号通路扩展为多个IIC信号通路以形成多个二级IIC接口。4.根据权利要求3所述的IIC接口扩展装置，其特征在于，所述一级多路复用开关单元包括第一从地址设置端口，所述从地址设置端口用于设置所述一级多路复用开关单元的第一从地址，所述第一...
【专利技术属性】
技术研发人员：寇强，李广进，
申请(专利权)人：上海傲显科技有限公司，
类型：新型
国别省市：
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