【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及集成电路，具体涉及一种集成电路总线的电平转换电路及边缘服务器。
技术介绍
1、集成电路(inter integrated circuit，i2c)总线是由串行数据线(serial data，sda)和串行时钟线(serial clock line，scl)构成的两线式串行总线，用于连接主设备(例如微控制器或其他处理器等)和从设备(例如传感器、存储器或显示器等)，实现主设备和从设备之间的通信。但是，与i2c总线连接的主设备和从设备的引脚使用的供电电压不同，例如，常见的1.8v、3.3v或5v等，为确保信号传输的正确性和兼容性，不同主设备和从设备之间的通信需要使用电平转换电路，使两边的电平都符合自身的需求。
2、边缘服务器具有可以减少数据传输的延迟，提高服务响应速度、网络带宽和安全性等优点，被广泛应用于物联网和人工智能等领域，随着边缘计算的场景越来越复杂多样，未来的边缘服务器将逐渐朝着应用更多样和条件更恶劣的方向发展，而i2c总线作为边缘服务器通信不可或缺的一部分，不仅要具有电平转换功能，还要有极高的抗干扰能力。
3、相关技术中，i2c总线的电平转换电路通过金属-氧化物-半导体型场效应(metal-oxide-semiconductor field-effect transistor，mos)管进行电平转换，虽然这种方式成本低，应用较广泛，但是mos管隔离干扰的效果较差，i2c总线的电平转换电路应用于边缘服务器之后，可能会影响边缘服务器i2c通信的稳定性。
技术实现思
1、有鉴于此，本专利技术提供了一种集成电路总线的电平转换电路及边缘服务器，以解决i2c总线的电平转换电路抗干扰能力较差的问题。
2、第一方面，本专利技术提供了一种集成电路总线的电平转换电路，电平转换电路包括第一电平转换电路，第一电平转换电路用于通过集成电路总线连接的主设备到从设备之间的通信，其中，主设备的第一电压阈值和从设备的第二电压阈值不同；第一电平转换电路，包括第一开关管、第一光耦合器、第三开关管、第一电阻、第二电阻、第三电阻和第五电阻；其中，第一开关管的控制端连接主设备的第一信号输出端，且第一开关管的一个连接端通过第三电阻连接第一光耦合器的一个输入端，第一开关管的另一个连接端接地，第一光耦合器的另一个输入端通过第一电阻连接主设备的第一供电电源，第一光耦合器的两个输入端通过第二电阻连接，第一光耦合器的一个输出端连接第三开关管的控制端，第一光耦合器的另一个输出端通过第五电阻连接从设备的第二供电电源，且第一光耦合器的另一个输出端连接从设备的第一信号输入端和第三开关管的一个连接端，第三开关管的另一个连接端接地；第一信号输出端为数据信号输出端且第一信号输入端为数据信号输入端，或，第一信号输出端为时钟信号输出端且第一信号输入端为时钟信号输入端。
3、在本实施例中，通过第一开关管、第一光耦合器、第三开关管和多个电阻组成的i2c总线的电平转换电路，能够在实现电平转换的基础上，提升电平转换电路的抗干扰能力，防止边缘场景下高频脉冲、浪涌等干扰对主设备造成损伤，提高i2c总线连接的主设备和从设备在通信时的稳定性，使电平转换电路可以应用于边缘服务器，保证边缘服务器i2c通信的稳定性和可靠性。同时，通过设置分压电阻(第一电阻、第二电阻和第三电阻)，可以通过改变第一供电电源的电压和第二供电电源的电压的数值，实现不同电平标准的电平的直接转换，提升电平转换电路的通用性。
4、在一种可选的实施方式中，第一开关管为n型mos管，第三开关管为npn型三极管；n型mos管的栅极与主设备的第一信号输出端连接，n型mos管的源极接地，n型mos管的漏极通过第三电阻与第一光耦合器的一个输入端连接；npn型三极管的基级与第一光耦合器的另一个输出端连接，npn型三极管的集电极连接第一光耦合器的一个输出端和从设备的第一信号输入端，且npn型三极管的集电极通过第五电阻与第二供电电源连接，npn型三极管的发射级接地；在第一信号输出端输出的第一电信号的电压大于或等于第一电压阈值时，n型mos管导通，使第一光耦合器导通，进而使npn型三极管导通，从设备的第一信号输入端的电压为第二供电电源的电压，在第一电信号的电压小于第一电压阈值时，n型mos管关断，使第一光耦合器关断，进而使npn型三极管关断，从设备的第一信号输入端的电压小于第二电压阈值。
5、在本实施例中，通过n型mos管、第一光耦合器、npn型三极管和多个电阻即可组成i2c总线的电平转换电路，无需增加额外的器件，能够降低电平转换电路的成本。
6、在一种可选的实施方式中，第一电平转换电路的数量为两个，一个n型mos管的栅极与主设备的第一信号输出端连接，对应的npn型三极管的集电极连接从设备的第一信号输入端，另一个n型mos管的栅极与主设备的第二信号输出端连接，对应的npn型三极管的集电极连接从设备的第二信号输入端，其中，在第一信号输出端为数据信号输出端，第一信号输入端为数据信号输入端的情况下，第二信号输出端为时钟信号输出端，第二信号输入端为时钟信号输入端，在第一信号输出端为时钟信号输出端，第一信号输入端为时钟信号输入端的情况下，第二信号输出端为数据信号输出端，第二信号输入端为数据信号输入端。
7、在本实施例中，通过设置两个第二电平转换电路，能够更方便高效的完成i2c总线中的时钟信号的电平转换以及数据信号的电平转换。
8、在一种可选的实施方式中，第一电平转换电路还包括第四电阻；第四电阻，一端与n型mos管的栅极连接，另一端与n型mos管的源极连接，用于泄放静电。
9、在本实施例中，通过在mos管的栅极与源极之间设置第四电阻，能够快速的泄放静电。
10、在一种可选的实施方式中，第一电平转换电路还包括第一电容；第一电容，一端与第一光耦合器的另一个输出端连接，另一端与npn型三极管的发射级连接，用于滤除第一电平转换电路的干扰信号。
11、在本实施例中，通过设置第一电容，能够有效滤除高频脉冲等干扰信号。
12、在一种可选的实施方式中，第一电平转换电路还包括第一瞬态抑制二极管；第一瞬态抑制二极管，一端与第一光耦合器的另一个输出端连接，另一端与npn型三极管的发射级连接，用于吸收第一电平转换电路中的反向电流和浪涌电压。
13、在本实施例中，通过设置第一瞬态抑制二极管，能够吸收第一电平转换电路中的反向电流和浪涌电压，保护三极管不被击穿，使电平转换电路可以适用于各种恶劣条件，进而应用于边缘服务器。
14、在一种可选的实施方式中，电平转换电路还包括第二电平转换电路，第二电平转换电路用于从设备到主设备的通信；第二电平转换电路，包括第三光耦合器、第十一电阻、第十二电阻和第十三电阻；其中，第三光耦合器的一个输入端接地，第三光耦合器的另一个输入端连接从设备的数据信号输出端，且第三光耦合器的另一个输入端通过第十三电阻连接第二供电电源，第三光耦合器的一个输出端与第一供电电源连接，第三光耦合器的另一个本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种集成电路总线的电平转换电路，其特征在于，所述电平转换电路包括第一电平转换电路，所述第一电平转换电路用于通过集成电路总线连接的主设备到从设备之间的通信，其中，所述主设备的第一电压阈值和所述从设备的第二电压阈值不同；
2.根据权利要求1所述的电平转换电路，其特征在于，所述第一开关管为N型MOS管，所述第三开关管为NPN型三极管；
3.根据权利要求2所述的电平转换电路，其特征在于，
4.根据权利要求2或3所述的电平转换电路，其特征在于，所述第一电平转换电路还包括第四电阻；
5.根据权利要求2或3所述的电平转换电路，其特征在于，所述第一电平转换电路还包括第一电容；
6.根据权利要求5所述的电平转换电路，其特征在于，所述第一电平转换电路还包括第一瞬态抑制二极管；
7.根据权利要求2或3所述的电平转换电路，其特征在于，所述电平转换电路还包括第二电平转换电路，所述第二电平转换电路用于所述从设备到所述主设备的通信；
8.根据权利要求7所述的电平转换电路，其特征在于，所述第二电平转换电路还包括第三电容；p>
9.根据权利要求7所述的电平转换电路，其特征在于，所述第二电平转换电路还包括第三瞬态抑制二极管；
10.一种边缘服务器，其特征在于，包括主设备、从设备和如权利要求1至9中任一项所述的电平转换电路。
...【技术特征摘要】
1.一种集成电路总线的电平转换电路，其特征在于，所述电平转换电路包括第一电平转换电路，所述第一电平转换电路用于通过集成电路总线连接的主设备到从设备之间的通信，其中，所述主设备的第一电压阈值和所述从设备的第二电压阈值不同；
2.根据权利要求1所述的电平转换电路，其特征在于，所述第一开关管为n型mos管，所述第三开关管为npn型三极管；
3.根据权利要求2所述的电平转换电路，其特征在于，
4.根据权利要求2或3所述的电平转换电路，其特征在于，所述第一电平转换电路还包括第四电阻；
5.根据权利要求2或3所述的电平转换电路，其特征在于，所述第一电平转换电路还包...
【专利技术属性】
技术研发人员：宋振伟，
申请(专利权)人：苏州元脑智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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