一种控制单总线设备的方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种单总线控制系统，用于节省硬件资源和提高对单总线设备的控制效率。所述系统包括ＭＣＵ、电位控制装置、单总线和单总线设备；其中，ＭＣＵ的输出端与电位控制装置的接收端连接；ＭＣＵ的接收端连接电位控制装置的输出端；ＭＣＵ和电位控制装置的输出端还通过单总线连接单总线设备；电位控制装置，用于在ＭＣＵ需要输出信号的情况下，通过单总线向单总线设备输出与ＭＣＵ的输出端所输出的信号同为高电平或同为低电平的信号；在收到单总线设备通过单总线传输的信号的情况下，电位控制装置的输出端的电平与单总线传输的信号的电平相同，使ＭＣＵ的接收端接收单总线传输的信号。本发明专利技术还公开了一种通过所述系统实现的方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电子
，特别是涉及控制单总线设备的方法及系统。
技术介绍
在功耗较大的单板设计中，通常利用温度传感器对高热器件或高热区进行监控， 如果检测出的温度超过预设的阈值，则向管理单元报告，以便进行调节温度的操作。 在现有的高级电信级计算机架构(Advanced Telecom ComputingArchitecture， ATCA)板卡设计中，温度传感器芯片采用达拉斯(Dallas)公司的单线数字温度传感器，并 通过一款常用的8位单片机AT89C51的通用的输入/输出管脚(General-Purpose input/ output,GPIO)对温度传感器进行读写操作。参见图l所示，一个温度传感器需要连接一个 GPIO，所以微程序控制器(MCU)必须提供较多的GPIO，以供实际需要时使用，因此占用硬件 资源比较严重。 由于一个温度传感器需要连接一个GPIO，所以MCU当需要向多个温度传感器传输命令时，必须重复生成多个命令，并分别通过各个GPIO传输给温度传感器，从而占用了较多的软件资源，以及重复生成多个命令的过程也消耗了一些时间和电能功耗。 综上，现有技术对硬件资源、软件资源和电能功耗方面都有耗费的问题，对温度传感器的控制效率不高。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种控制单总线设备的方法及系统，用于节省硬件资源和提高 对单总线设备的控制效率。 —种用于控制单总线设备的系统，包括MCU、电位控制装置、单总线和单总线设 备；其中 MCU的输出端与电位控制装置的接收端连接；MCU的接收端连接电位控制装置的输出端；MCU的接收端和电位控制装置的输出端还通过单总线连接单总线设备； 电位控制装置，用于在MCU需要输出信号的情况下，通过单总线向单总线设备输出与MCU的输出端所输出的信号同为高电平或同为低电平的信号；在收到单总线设备通过单总线传输的信号的情况下，电位控制装置的输出端的电平与单总线传输的信号的电平相同，使MCU的接收端接收单总线传输的信号。—种控制单总线设备的方法，包括以下步骤 主机发送ROM命令来通知需要操作的单总线设备将要对其进行操作； 电位控制装置将ROM命令通过单总线发送给单总线设备； 主机通过发送功能命令来对通知的单总线设备进行操作； 电位控制装置将功能命令通过单总线发送给单总线设备；以及 主机从单总线接收单总线设备发送的信号，其中，电位控制装置的输出端的电平 与单总线传输的信号的电平相同。 本专利技术实施例通过一根单总线将主机与单总线设备连接，节省了主机上的硬件资 源。主机在对多个单总线设备操作时，不再需要轮询机制，可同时对多个单总线设备操作， 简化操作过程。在电位控制装置的作用下，主机只需进行拉低电位的操作，若发送高电平信 号，则释放单总线即可，从而简化操作过程，节省资源。附图说明 图1为现有技术中系统的结构图； 图2为本专利技术实施例中系统的主要结构图； 图3为本专利技术实施例中系统的详细结构图； 图4为本专利技术实施例中控制单总线设备的主要方法流程图； 图5A为本专利技术实施例中初始化过程的方法流程图； 图5B为本专利技术实施例中初始化过程的脉冲信号的示意图； 图6为本专利技术实施例中搜索过程的方法流程图； 图7为本专利技术实施例中搜索过程的示意图； 图8为本专利技术实施例中读操作的方法流程图； 图9为本专利技术实施例中读0时的脉冲信号的示意图； 图10为本专利技术实施例中读l时的脉冲信号的示意图； 图11为本专利技术实施例中写操作的方法流程图； 图12为本专利技术实施例中写0时的脉冲信号的示意图； 图13为本专利技术实施例中写l时的脉冲信号的示意图。具体实施例方式本专利技术实施例通过单总线将单总线设备与主机连接，一根单总线上可连接多个单 总线设备，从而节省了主机上的硬件接口，利用电位控制装置来完成主机上的输入接口和 输出接口到单总线的转换，并用来控制主机与单总线设备之间的脉冲信号传输。主机可以 通过单总线向多个单总线设备传输脉冲信号。 本专利技术实施例中的单总线设备是指具有单总线接口的设备，如温度传感器、电可 编程只读存储器(Electrically Programmable Read-0nly Memory, EPR0M)等，不同类型的设备对操作时序的要求可以不同，下面以温度传感器为例进行说明。本专利技术实施例中的主 机指MCU所在的设备。 参见图2，本实施例中的控制系统包括MCU201、电位控制装置202、单总线203和单 总线设备204。 MCU201，包括通用异步收发器(UART) ， UART的发送信号端TXD连接电位控制装置 202的输入端，UART的接收信号端RXD连接电位控制装置202的输出端，即连接在单总线 上。MCU201用于向电位控制装置202输出对单总线设备204有效的有效信号，并通过单总 线203接收单总线设备204输出的信号。其中，通过对UART配置不同的波特率可以输出不 同脉宽的信号。 电位控制装置202，其输入端连接MCU201，其输出端单总线203。电位控制装置202 用于在MCU201需要输出信号的情况下，通过单总线203向单总线设备204输出与TXD所输出的信号同为高电平或同为低电平的信号；在收到单总线设备204通过单总线203发送的 信号的情况下，受单总线203传输的信号的控制来屏蔽TXD所输出的高电平信号，使RXD接 收单总线传输的信号。即，电位控制装置202用于在TXD上构造一个OD电路，隔离RXD和 TXD，避免在RXD接收信号时TXD发送的高电平信号与单总线传输的信号发生冲突。 本实施例中的单总线设备204可以有多个，根据实际需要可以进行分布式摆放 (即放到单板的不同高热部位)，并且均连接到单总线203上。单总线设备204工作在集电 极开路(open drain, OD)状态。由于大多数UART的TXD不是OD管脚，不能与RXD直接线 与，因此需要一个外部OD电路。当用TXD发送信号的时候，应该忽略掉RXD收到的信号，这 样就实现了双线到单线的转换。 参见图3，本实施例中电位控制装置202(即0D电路)包括第一金属氧化物半导体 (M0S)301、第二M0S302、第一电阻303和第二电阻304。 第一M0S301的栅极用于接收UART发送的有效信号；第一M0S301的源极接低电平，其漏极连接第一电阻303的一端，第一电阻303的另一端接高电平。第二M0S302的栅极与第一M0S301中连接第一电阻303的一端相连；第二M0S302的源极接低电平，其漏极连接第二电阻304的一端，第二电阻304的另一端接高电平。 第二M0S302中与第二电阻304连接的一端用于通过单总线203向单总线设备204输出有效信号或无效信号。 本实施例中，图3所示的第一M0S301和第二M0S302为N沟道型，即在收到低电平 信号时导通。当然，第一 M0S301和第二 M0S302也可以为P沟道型，即在收到高电平信号时 导通，只要第一M0S301和第二M0S302的类型一致即可。第一电阻303和第二电阻304均 为4. 7KQ的上拉电阻。本实施例采用第一 M0S301和第二 M0S302实现了 UART的输出信号 到单总线信号的转换，并且通过MOS有效的控制了成本，以及使得电位控制装置202的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种单总线控制系统，其特征在于，包括：微程序控制器ＭＣＵ、电位控制装置、单总线和单总线设备；其中ＭＣＵ的输出端与电位控制装置的接收端连接；ＭＣＵ的接收端连接电位控制装置的输出端；ＭＣＵ的接收端和电位控制装置的输出端还通过单总线连接单总线设备；电位控制装置，用于在ＭＣＵ需要输出信号的情况下，通过单总线向单总线设备输出与ＭＣＵ的输出端所输出的信号同为高电平或同为低电平的信号；在收到单总线设备通过单总线传输的信号的情况下，电位控制装置的输出端的电平与单总线传输的信号的电平相同，使ＭＣＵ的接收端接收单总线传输的信号。

【技术特征摘要】
一种单总线控制系统，其特征在于，包括微程序控制器MCU、电位控制装置、单总线和单总线设备；其中MCU的输出端与电位控制装置的接收端连接；MCU的接收端连接电位控制装置的输出端；MCU的接收端和电位控制装置的输出端还通过单总线连接单总线设备；电位控制装置，用于在MCU需要输出信号的情况下，通过单总线向单总线设备输出与MCU的输出端所输出的信号同为高电平或同为低电平的信号；在收到单总线设备通过单总线传输的信号的情况下，电位控制装置的输出端的电平与单总线传输的信号的电平相同，使MCU的接收端接收单总线传输的信号。2. 如权利要求1所述的单总线控制系统，其特征在于，电位控制装置包括集电极开路 电路。3. 如权利要求2所述的单总线控制系统，其特征在于，所述电位控制装置包括第一金 属氧化物半导体MOS、第二MOS、第一电阻和第二电阻；其中，第一MOS和第二MOS的类型相 同；第一MOS的栅极用于接收UART发送的有效信号；第一MOS的源极接低电平，漏极连接 第一电阻的一端，第一电阻的另一端接高电平；第二MOS的栅极与第一MOS中连接第一电阻的一端相连；第二MOS的源极接低电平，漏 极连接第二电阻的一端，第二电阻的另一端接高电平；第二MOS中与第二电阻连接的一端用于通过单总线向单总线设备输出有效信号或无效信号。4. 一种控制单总线设备的方法，其特征在于，包括以下步骤 主机发送ROM命令来通知需要操作的单总线设备将要对其进行操作； 电位控制装置将ROM命令通过单总线发送给单总线设备； 主机通过发送功能命令来对通知的单总线设备进行操作； 电位控制装置将功能命令通过单总线发送给单总线设备；以及主机从单总线接收单总线设备发送的信号，其中，电位控制装置的输出端的电平与单 总线传输的信号的电平相同。5. 如权利要求4所述的方法，其特征在于，主机发送R0M命令来通知需要操作的单总线设备将要对其进行操作的步骤包括主机在确定需要操作的单总线设备已经复位的情况下，通过发送包括需要操作的单总 线设备的标识的匹配ROM...

【专利技术属性】
技术研发人员：李钢，
申请(专利权)人：大唐移动通信设备有限公司，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]