一种制造技术

本发明专利技术公开了一种

【技术实现步骤摘要】
一种I3C集线器及中断仲裁数字实现方法


[0001]本专利技术涉及
I3C
（
Improved Inter Integrated Circuit
，改进型集成电路）总线
，尤其涉及一种
I3C
集线器及中断仲裁的数字实现方法
。

技术介绍

[0002]随着集成电路的发展，多种多样的传感器被集成在移动产品中
。
这些移动设备主要使用
I2C
（
Inter
‑
Integrated Circuit
，集成电路总线）
、SPI
（
Serial Peripheral Interface
，串行外设接口）
、UART
（
Universal Asynchronous Receiver/Transmitter
，通用异步收发器）作为通信协议
。
由于传感器没有统一的通信协议，移动设备上使用多种传感器时就要集成多种通信协议模块，这无疑会大大增加芯片的走线布局
。
在这些常用的通讯协议中，
SPI
协议传输速度快，但需要的引脚数很多，不能解决多主机多从机情况
。UART
协议速度非常慢，且内部中断需要额外的引脚
。I2C
协议使用双线接口，功能和速度一般
。
这些协议均不支持热插拔，当工作状态下突然断开再恢复连接会影响继续通信
。
>[0003]在
I2C
协议的基础上诞生的
I3C
协议采用双线接口，支持热插拔，热插拔特性可以让
I3C
从机设备在空闲时处于睡眠或者关闭状态，可以在使用时才挂载到总线上使用，从而达到进一步降低功耗目的
。I3C
协议支持动态地址，从机设备的地址由主机设备仲裁
。 I3C
协议还支持
IBI
（
In
‑
Band Interrupt
，带内中断）中断且向下兼容
I2C
协议，可与传统的
I2C
设备一起使用，极大简化移动产品中传感器设计架构，被广泛的应用于各种移动设备中
。
[0004]集线器（
HUB
）是数字通信系统中的常用设备，是一个不需要其他系统支持或只需要很少系统监管的硬件设备
。
集线器用于提供主机从机之间的信号互传，相当于多设备中继器
。
集线器可以扩展更多设备接口，常用于包含多
I3C
从机设备的通信系统中
。
在
I3C
协议定义中，从机可以发起中断请求并且进行中断竞争
。
在发送设备地址和读写位阶段每个设备都可以竞争数据线，即数据线拉低输出低电平或者数据线不操作上拉为高电平
。
因为数据线为开漏输出方式，所以协议定义了输出低电平的设备将会赢得该比特位的竞争
。
[0005]现有的
I3C
集线器大多是全双向传输的，即主机端数据和从机端数据直接互传，那么可以很容易实现中断竞争
。
但全双向的集线器需要解决数据锁死为低电平的问题，即若主机端输出数据为低电平时集线器输出低电平到从机端，而从机端数据的低电平又会被集线器输出低电平到主机端，这样即使主机停止输出低电平数据，主机端数据也无法恢复为高电平
。
为了解决这个问题，需要调整集线器输出低电平的电压，使得集线器能识别是自身还是其它设备输出的低电平
。
这样就会要求主从设备能识别集线器调整后低电平的电压，对主从设备的电气特性有要求
。
[0006]若
I3C
集线器是单向传输的，即默认为数据由主机传播到从机，那么当
I3C
从机设备发起中断时，从机端数据总线上的数据无法传播到主机端，又会存在主机设备不知道有从机设备在通过竞争总线发起中断的问题，导致在通过
I3C
集线器扩展
I3C
从机设备数量后，无法支持
I3C
从机设备的中断仲裁
。

技术实现思路

[0007]本专利技术要解决的技术问题在于，针对现有技术中
I3C
集线器扩展
I3C
从机设备数量后无法支持
I3C
从机设备中断仲裁，或者需要
I3C
设备满足额外的电气特性才能支持中断仲裁的问题，提供一种
I3C
集线器中断仲裁的数字实现方法
。
[0008]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：本专利技术提供了一种
I3C
集线器，包括：数据方向控制电路
、HSDA
数据线驱动电路
、LSDA
数据线驱动电路
、LSCL
时钟线驱动电路，其中：所述数据方向控制电路与
HSDA
数据线驱动电路
、LSDA
数据线驱动电路
、LSCL
时钟线驱动电路及主机端时钟总线
HSCL、
主机端数据总线
HSDA、
从机端数据总线
LSDA
连接，用于根据所述主机端时钟总线
HSCL、
所述主机端数据总线
HSDA、
所述从机端数据总线
LSDA
上的信号来产生第一控制信号和第二控制信号，控制所述
HSDA
数据线驱动电路
、
所述
LSDA
数据线驱动电路的导通和关断，所述第一控制信号和所述第二控制信号不会同时有效
。
[0009]所述
HSDA
数据线驱动电路的输入端与从机端
I3C
数据总线
LSDA
相连接，输出端与主机端
I3C
数据总线
HSDA
相连接，控制端与所述数据方向控制电路的第一控制信号输出控制端连接，当所述第一控制信号有效时，所述
HSDA
数据线驱动电路导通，数据从从机端
I3C
数据总线
LSDA
传播到主机端
I3C
数据总线
HSDA
，当所述第一控制信号无效时，所述
HSDA
数据线驱动电路关断
。
[0010]所述
LSDA
数据线驱动电路的输入端与主机端
I3C
数据总线
HSDA
相连接，输出端与从机端
I3C
数据总线
LSDA
相连接，控制端与所述数据方向控制电路的第二控制信号输出控制端连接，当所述第二控制信号有效时，所述
LSDA
数据线驱动电路导通，数本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种
I3C
集线器，其特征在于，包括：数据方向控制电路（1）
、HSDA
数据线驱动电路（2）
、LSDA
数据线驱动电路（3）
、LSCL
时钟线驱动电路（4），其中：所述数据方向控制电路（1）与
HSDA
数据线驱动电路（2）
、LSDA
数据线驱动电路（3）
、LSCL
时钟线驱动电路（4）及主机端时钟总线
HSCL、
主机端数据总线
HSDA、
从机端数据总线
LSDA
连接，用于根据所述主机端时钟总线
HSCL、
所述主机端数据总线
HSDA、
所述从机端数据总线
LSDA
上的信号来产生第一控制信号和第二控制信号，控制所述
HSDA
数据线驱动电路（2）
、
所述
LSDA
数据线驱动电路（3）的导通和关断，所述第一控制信号和所述第二控制信号不会同时有效；所述
HSDA
数据线驱动电路（2）的输入端与从机端
I3C
数据总线
LSDA
相连接，输出端与主机端
I3C
数据总线
HSDA
相连接，控制端与所述数据方向控制电路（1）的第一控制信号输出控制端连接，当所述第一控制信号有效时，所述
HSDA
数据线驱动电路（2）导通，数据从从机端
I3C
数据总线
LSDA
传播到主机端
I3C
数据总线
HSDA
，当所述第一控制信号无效时，所述
HSDA
数据线驱动电路（2）关断；所述
LSDA
数据线驱动电路（3）的输入端与主机端
I3C
数据总线
HSDA
相连接，输出端与从机端
I3C
数据总线
LSDA
相连接，控制端与所述数据方向控制电路（1）的第二控制信号输出控制端连接，当所述第二控制信号有效时，所述
LSDA
数据线驱动电路（3）导通，数据从主机端
I3C
数据总线
HSDA
传播到从机端
I3C
数据总线
LSDA
，当所述第二控制信号无效时，所述
LSDA
数据线驱动电路（3）关断；所述数据方向控制电路（1）在设备地址位和读写位阶段，当检测到主机设备端的数据线为高电平且从机设备端的数据线为低电平时，将所述第一控制信号置为有效，所述第二控制信号置为无效
。2.
根据权利要求1所述的一种
I3C
集线器，其特征在于，所述
LSCL
时钟线驱动电路（4）的输入端与主机端
I3C
时钟总线
HSCL
相连接，输出端与从机端
I3C
时钟总线
LSCL
相连接，用于将主机端
I3C
时钟总线
HSCL
上的时钟信号直传到从机端
I3C
时钟总线
。3.
根据权利要求2所述的一种
I3C
集线器，其特征在于，所述数据方向控制电路（1）包括
HSCL
时钟信号输入端（
hscl_in
）
、LSDA
数据信号输入端（
lsda_in
）
、HSDA
数据信号输入端（
hsda_in
）
、HSDA
数据线输出控制端（
hsda_out
）
、LSDA
数据线输出控制端（
lsda_out
），其中：
HSCL
时钟信号输入端（
hscl_in
）与主机端
I3C
时钟总线
HSCL
相连接，用于获取主机端
I3C
时钟总线
HSCL
上的时钟信号；
LSDA
数据信号输入端（
lsda_in
）与从机端
I3C
数据总线
LSDA
相连...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴介豫，曾春欣，
申请(专利权)人：辉芒微电子深圳股份有限公司，
类型：发明
国别省市：