本发明专利技术提供一种用于IIC总线的单电源接口电路，主机通过IIC总线连接接口电路，IIC总线为开漏输出，包括：电压采样器，用于对接口电路的输入信号进行采样并存储；锁存器，由从机电源供电，包括正输入端、负输入端、输出端，锁存器输出端电性连接从机内的芯片；控制电路，电性连接地、电压采样器、锁存器的正、负输入端；通过控制电路与电压采样器配合，当接口电路的输入信号为高电平，锁存器的正输入端下拉为低电平，锁存器输出的高电平信号具有与从机电源电压相同的电平值；当接口电路的输入信号为低电平，锁存器的负输入端下拉为低电平，锁存器输出低电平。本发明专利技术的接口电路仅需从机电源供电，无需调节从机电压即可实现主从机正常通信。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电子线路中的串行通信总线领域，特别涉及一种用于iic总线的单电源接口电路。
技术介绍
1、iic总线是电子系统中应用非常广泛的中低速串行总线。如图1所示，iic总线包括数据线l1和时钟线l2，分别用于实现主机1的sda(serial data line)口与从机2的sda口之间传输数据信号，以及主机1的scl(serial clock line)口与从机2的scl口之间传输时钟信号。主机1与从机2的连线(iic总线)为开漏输出，通过上拉电阻r01、r02连接到iic总线电源。
2、关于开漏输出，如图1a所示，以传输数据信号为例。p型场效应晶体管s4的栅极连接主机1的sda口，s4的源极接地，s4的漏极连接从机2的sda口。当主机1输出的逻辑信号为低电平时，从机2输入的逻辑信号也为低电平。当主机1输出的逻辑信号为高电平时，从机2输入的逻辑信号(也称为iic信号)通过上拉电阻r01被上拉至icc总线电源电压(简称为iic总线电压)。
3、很多情况下主机1与各从机2是不同电源域，各从机2为了与主机1正确通信，需要适配iic总线电源。当iic总线电压高，从机电源电压低时，只要iic总线电压在从机2的器件能承受的范围内，iic信号能正确被从机识别。当iic总线电压低，从机电源电压高时，iic信号对于从机2来说可能是一个中间电平，不能正确被从机2识别。
4、如图1b所示，iic总线电源的电平低于从机2的逻辑接收阈值，由主机1输出的逻辑信号在从机端无法识别，从而通信失败。
>技术实现思路1、本专利技术的目的是提供一种用于iic总线的单电源接口电路，只需通过单电源向接口电路供电，无需对从机电源进行调制，即可实现从机正确识别从机发送的通信信号(电信号)，确保主机与从机正常通信，且主机、从机之间的通信不受iic总线电压的限制。
2、为了达到上述目的，本专利技术提供一种用于iic总线的单电源接口电路，主机通过iic总线连接所述接口电路，所述iic总线为开漏输出，所述接口电路的输入端通过上拉电阻连接iic总线电源，所述接口电路包括：
3、电压采样器dycy，其输入端连接所述接口电路的输入端，通过所述电压采样器dycy对所述接口电路的输入信号进行采样并存储；
4、锁存器scq，由从机电源供电；所述锁存器scq包括正输入端、负输入端、输出端；所述锁存器scq的输出端连接从机内的芯片；
5、控制电路，电性连接地、所述电压采样器dycy、所述锁存器scq的正输入端、所述锁存器scq的负输入端；
6、通过所述控制电路与所述电压采样器dycy配合，当接口电路的输入信号为高电平，所述锁存器scq的正输入端下拉为低电平，所述锁存器scq输出的高电平信号具有与从机电源电压相同的电平值；当接口电路的输入信号为低电平，所述锁存器scq的负输入端下拉为低电平，所述锁存器scq输出低电平。
7、可选的，所述控制电路包含n型场效应晶体管s1、s2和p型场效应晶体管s3；
8、s1的栅极、s3的源极连接所述电压采样器dycy的输出端；s1的源极、s2的栅极、s3的漏极连接所述接口电路的输入端；s1的漏极连接所述锁存器scq的正输入端；s2的漏极、s3的栅极连接所述锁存器scq的正输入端；s2的源极接地。
9、可选的，n型场效应晶体管s1、s2的开启电压低于iic总线电源电压。
10、可选的，所述电压采样器dycy为电容c1；c1的第一端连接s1的栅极、s3的源极，c1的第二端接地。
11、可选的，所述电压采样器dycy包括模数转换器ad和数模转换器da；所述模数转换器ad的输入端、输出端分别连接s3的源极、所述数模转换器da的输入端；所述数模转换器da的输出端连接s3的栅极；所述数模转换器da的输出电压与接口电路的输入电压的压差为δu，δu小于n型场效应晶体管s1的开启阈值电压。
12、可选的，所述电压采样器dycy包括：电阻网络、控制单元k1、多路选择器mux1、mux2、比较器bj；所述电阻网络包括依序串联连接的分压电阻；所述电阻网络的两端分别接入正参考电压u、负参考电压-u；接口电路输入电压的波动范围落在[-u,u]的范围内；相邻两个所述分压电阻的连接点作为分压点；
13、所述比较器bj包括正输入端、负输入端和输出端；所述比较器bj的负输入端连接所述模数转换器ad的输入端；
14、通过所述控制单元k1用于生成选通信号sel1，所述多路选择器mux1将与所述选通信号sel1对应的分压点连接至所述比较器bj的正输入端；所述控制单元k1还基于所述比较器bj的输出结果生成选通信号sel2，所述多路选择器mux2将与所述选通信号sel2对应的分压点连接至p型场效应晶体管s3的栅极。
15、可选的，当iic总线空闲且p型场效应晶体管s3导通时，主机输出同步控制信号，通过所述同步控制信号驱动所述控制单元k1工作。
16、可选的，所述接口电路设置在从机内。
17、与现有技术相比，本专利技术的用于iic总线的单电源接口电路具有以下有益效果：
18、1)本专利技术只需通过单电源向接口电路供电，即可实现从机正确识别从机发送的通信信号(电信号)，确保主机与从机正常通信，且主机、从机之间的通信不受iic总线电压大小的限制。
19、2)本专利技术无需对从机电源进行调制，省去电压调制器的硬件开销与对iic电源电平进行配置的麻烦事项，简化了主从机之间的通信方式。
20、3)本专利技术中，n型场效应晶体管s1、s2的开启电压低于iic总线电压，保证了向接口电路输入iic信号时，该iic信号能够被准确识别。
21、4)本专利技术中，电压采样器dycy的分辨率高，数模转换器da输出电压与接口电路输入电压的压差δu远小于n型场效应晶体管s1的开启阈值电压，有效避免关断状态下n型场效应晶体管s1亚阈值导通引起接口电路功能失效。
22、5)本专利技术的接口电路结构简单，模数转换器ad和数模转换器da的元件能够复用，大大节约了经济成本。
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【技术保护点】
1.一种用于IIC总线的单电源接口电路，其特征在于，主机通过IIC总线连接所述接口电路，所述IIC总线为开漏输出，所述接口电路的输入端通过上拉电阻连接IIC总线电源，所述接口电路包括：
2.如权利要求1所述的用于IIC总线的单电源接口电路，其特征在于，所述控制电路包含N型场效应晶体管S1、S2和P型场效应晶体管S3；
3.如权利要求2所述的用于IIC总线的单电源接口电路，其特征在于，N型场效应晶体管S1、S2的开启电压低于IIC总线电源电压。
4.如权利要求1所述的用于IIC总线的单电源接口电路，其特征在于，所述电压采样器DYCY为电容C1；C1的第一端连接S1的栅极、S3的源极，C1的第二端接地。
5.如权利要求1所述的用于IIC总线的单电源接口电路，其特征在于，所述电压采样器DYCY包括模数转换器AD和数模转换器DA；所述模数转换器AD的输入端、输出端分别连接S3的源极、所述数模转换器DA的输入端；所述数模转换器DA的输出端连接S3的栅极；所述数模转换器DA的输出电压与接口电路的输入电压的压差为ΔU，ΔU小于N型场效应晶体管S1的开启阈值电压。
6.如权利要求6所述的用于IIC总线的单电源接口电路，其特征在于，所述电压采样器DYCY包括：电阻网络、控制单元K1、多路选择器MUX1、MUX2、比较器BJ；所述电阻网络包括依序串联连接的分压电阻；所述电阻网络的两端分别接入正参考电压U、负参考电压-U；接口电路输入电压的波动范围落在[-U,U]的范围内；相邻两个所述分压电阻的连接点作为分压点；
7.如权利要求6所述的用于IIC总线的单电源接口电路，其特征在于，当IIC总线空闲且P型场效应晶体管S3导通时，主机输出同步控制信号，通过所述同步控制信号驱动所述控制单元K1工作。
8.如权利要求1所述的用于IIC总线的单电源接口电路，其特征在于，所述接口电路设置在从机内。
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【技术特征摘要】
1.一种用于iic总线的单电源接口电路，其特征在于，主机通过iic总线连接所述接口电路，所述iic总线为开漏输出，所述接口电路的输入端通过上拉电阻连接iic总线电源，所述接口电路包括：
2.如权利要求1所述的用于iic总线的单电源接口电路，其特征在于，所述控制电路包含n型场效应晶体管s1、s2和p型场效应晶体管s3；
3.如权利要求2所述的用于iic总线的单电源接口电路，其特征在于，n型场效应晶体管s1、s2的开启电压低于iic总线电源电压。
4.如权利要求1所述的用于iic总线的单电源接口电路，其特征在于，所述电压采样器dycy为电容c1；c1的第一端连接s1的栅极、s3的源极，c1的第二端接地。
5.如权利要求1所述的用于iic总线的单电源接口电路，其特征在于，所述电压采样器dycy包括模数转换器ad和数模转换器da；所述模数转换器ad的输入端、输出端分别连接s3的源极、所...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈君飞，何志明，
申请(专利权)人：聚辰半导体股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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