CN208126373U - 一种iic故障的检测响应电路和iic总线系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种IIC故障的检测响应电路和IIC总线系统。该IIC故障的检测响应电路包括：电子开关和主控芯片；所述电子开关，设置于所述主控芯片与从设备之间的IIC总线通路上，用于接通或断开所述主控芯片与所述从设备之间的信号传输；所述主控芯片，通过I/O端口连接至所述电子开关的输入引脚，用于在IIC总线异常时逐个接通所述电子开关以检测异常从设备，并断开所述主控芯片与所述异常从设备之间的电子开关。本实施例解决IIC总线通路上异常从设备对IIC通信的影响而导致所有从设备无法正常通信的问题，实现快速简便地检测出异常从设备，断开异常从设备所在的IIC总线通路以排除异常从设备对IIC总线通信的影响，保证其他从设备继续进行正常通信。
Description
技术领域
本实用新型实施例涉及电子技术领域，尤其涉及一种IIC故障的检测响应电路和IIC总线系统。
背景技术
目前，在嵌入式系统中大量使用具有IIC(Inter-Integrated Circuit，集成电路总线)接口的外围器件与微处理器通信，例如EEPROM(Electrically ErasableProgrammable read only memory，电可擦除可编程只读存储器)芯片、Flash芯片、时钟芯片等都提供了IIC总线接口。
微控制器的IIC接口和外围器件的IIC接口连接，微控制器作为主控芯片，外围器件作为从设备，实现主从式的通信功能。图1是现有技术中IIC总线上主控芯片和从设备之间的连接关系的结构示意图，如图1所示，从物理结构上看，IIC总线是由一条串行数据线SDA(Serial Data Line)和一条串行时钟线SCL(Serial ClockLine)组成。通信时，主控芯片的IIC接口按照一定的通信协议来控制数据线SDA和时钟线SCL向从设备寻址和进行信息传输。一条IIC总线上可以挂在多个从设备。
主控芯片通过IIC总线是以串行方式向从设备传输数据。IIC总线通信时对数据线和时钟线的时序要求特别严格，在实际使用中经常因受到干扰，导致信号线时序错乱，主控芯片和从设备之间的通信失败，比如静电作用、开/关机时产生的冲击电流等原因容易把从设备打坏，使得从设备内部对地短路，从设备出现的异常会对IIC总线通路产生影响，使得挂载在IIC总线上的所有从设备均无法与主控芯片进行正常的IIC通信。
实用新型内容
本实用新型提供一种IIC故障的检测响应电路和IIC总线系统，以实现快速简便地检测出异常从设备，断开该异常从设备所在II总线通路，保证其他从设备能进行正常的IIC通信。
本实用新型实施例提供了一种IIC故障的检测响应电路，包括：电子开关和主控芯片；
所述电子开关，设置于所述主控芯片与从设备之间的IIC总线通路上，用于接通或断开所述主控芯片与所述从设备之间的信号传输；
所述主控芯片，通过I/O端口连接至所述电子开关的输入引脚，用于在IIC总线异常时逐个接通所述电子开关以检测异常从设备，并断开所述主控芯片与所述异常从设备之间的电子开关。
其中，所述主控芯片通过IIC通讯接口把所述电子开关接入至所述IIC总线通路的数据线和时钟线上。
其中，所述主控芯片有多个I/O端口，每个所述电子开关分别连接至至少一个所述I/O端口以供所述主控芯片控制多个所述电子开关的工作状态。
其中，所述工作状态包括：接通所述从设备所在的IIC总线通路和断开所述从设备所在的IIC总线通路。
其中，所述主控芯片通过I/O端口发送控制信号至所述电子开关，以使所述电子开关接通不同的输出引脚。
其中，IIC总线通路上挂载有两个以上所述从设备。
其中，每一个所述从设备所在的IIC总线通路均分别设置有独立的所述电子开关。
其中，所述电子开关是数字芯片。
其中，还包括报警装置；所述报警装置与所述主控芯片相连，用于输出对应于所述异常从设备的报警提醒。
本实用新型实施例还提供了一种IIC总线系统，包括前文所述的一种IIC故障的检测响应电路。
本实用新型通过提供一种IIC故障的检测响应电路和IIC总线系统，该检测响应电路包括电子开关和主控芯片，所述电子开关，设置于所述主控芯片与从设备之间的IIC总线通路上，用于接通或断开所述主控芯片与所述从设备之间的信号传输；所述主控芯片，通过I/O端口连接至所述电子开关的输入引脚，用于在IIC总线异常时逐个接通所述电子开关以检测异常从设备，并断开所述主控芯片与所述异常从设备之间的电子开关，解决IIC总线通路上从设备的异常对IIC通信的影响而导致所有从设备无法正常通信的问题，实现快速简便地检测出异常从设备，断开异常从设备的通路，保证其他从设备继续进行正常通信。
附图说明
图1是现有技术中IIC总线上主控芯片和从设备之间的连接关系的结构示意图；
图2是本实用新型实施例一提供的一种IIC故障的检测响应电路的结构示意图；
图3是本实用新型实施例一提供的一种IIC故障的检测响应电路的主控芯片的电路示意图；
图4是本实用新型实施例一提供的一种IIC故障的检测响应电路的电子开关的电路示意图；
图5是本实用新型实施例一提供的一种IIC故障的检测响应电路的从设备的电路示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。
实施例一
图2是本实用新型实施例一提供的一种IIC故障的检测响应电路的主控芯片的电路示意图，如图2所示，该IIC故障的检测响应电路包括：电子开关110和主控芯片120。
电子开关110，设置于主控芯片120与从设备130之间的IIC总线通路上，用于接通或断开主控芯片120与从设备130之间的信号传输；
主控芯片120，通过I/O端口连接至电子开关110的输入引脚，用于在IIC总线异常时逐个接通所述电子开关以检测异常从设备，并断开主控芯片120与异常从设备之间的电子开关110。
其中，该检测响应电路还包括：从设备130，通过IIC通讯接口连接至电子开关110的输出引脚，挂载在IIC总线通路的数据线和时钟线上。每一个从设备130所在的IIC总线通路上均分别设置有独立的电子开关110，其中该IIC通讯接口包括：数据线接口和时钟线接口。
具体的，图3是本实用新型实施例一提供的一种IIC故障的检测响应电路的主控芯片的电路示意图，如图3所示，主控芯片120的引脚1和引脚2分别为主控芯片120的IIC总线的数据线接口IIC_HOST_SDA和时钟线接口IIC_HOST_SCL所对应的输出引脚，引脚3至引脚8均分别对应为I/O端口。主控芯片120的数据线接口IIC_HOST_SDA和时钟线接口IIC_HOST_SCL所对应的输出引脚分别连接至电子开关110的IIC总线的数据线接口和时钟线接口相对应的输入引脚上，把该电子开关110接入至IIC总线通路上。同一个主控芯片120的同一个IIC通讯接口连接至不同电子开关的IIC通讯接口上，同一个主控芯片120的不同的I/O端口分别连接至不同的电子开关110的I/O端口上，以控制多个电子开关110的工作状态，例如主控芯片120的I/O端口CTL_IO1和CTL_IO2所对应的引脚3和引脚4连接至第一个电子开关110，主控芯片120的I/O端口CTL_IO3和CTL_IO4所对应的引脚5和引脚6连接至第二个电子开关110，主控芯片120的I/O端口CTL_IO5和CTL_IO6所对应的引脚7和引脚8连接至第三个电子开关110，以实现主控芯片对这三个电子开关的工作状态的控制。
图4是本实用新型实施例一提供的一种IIC故障的检测响应电路的电子开关的电路示意图。如图4所示，电子开关110是数字芯片，电子开关110的引脚13和引脚1分别为IIC总线的数据线接口IIC_HOST_SDA和时钟线接口IIC_HOST_SCL所对应的输入引脚，分别对应连接至主控芯片120的引脚1和引脚2上，实现IIC总线通路上的主控芯片120和电子开关110之间的数据线和时钟线的接通。电子开关110的引脚9和引脚10均分别对应为I/O端口，连接至主控芯片的至少一个I/O端口上所对应的引脚，用于接收主控芯片120发出的控制信号。参见图3和图4，电子开关110的I/O端口CTL_IO1和CTL_IO2所对应的引脚10和引脚9分别与主控芯片120的I/O端口CTL_IO1和CTL_IO2所对应的引脚3和引脚4相连，此时电子开关110的引脚9和引脚10为控制引脚，接收主控芯片120发出的控制信号。电子开关110的引脚12和1分别对应电子开关110的IIC总线的数据线接口IIC_SLAVE_SDA和时钟线接口IIC_SLAVE_SCL所对应的输出引脚，分别连接至从设备130的IIC总线的数据线接口和时钟线接口相对应的输入引脚上，把该从设备130接入至IIC总线通路上。
图5是本实用新型实施例一提供的一种IIC故障的检测响应电路的从设备的电路示意图，如图5所示，从设备130是外围器件，如EEPROM芯片、Flash芯片、时钟芯片和可调电阻等。从设备130的引脚1和6分别为IIC总线上的数据线接口IIC_SLAVE_SDA和时钟线接口IIC_SLAVE_SCL所对应的输入引脚，分别连接至电子开关110的引脚12和引脚1，实现IIC总线通路上电子开关110和从设备130之间的数据线和时钟线的接通。
其中，主控芯片120有多个I/O端口，每个电子开关110的I/O端口连接至主控芯片120的至少一个I/O端口以实现通过一个主控芯片120控制多个电子开关110的工作状态，其中该工作状态包括：接通电子开关110和从设备130之间的IIC总线通路和断开电子开关110和从设备130之间的IIC总线通路。主控芯片120通过I/O端口发送控制信号至电子开关110，以使电子开关110接通不同的输出引脚。
在本实施例中，IIC总线通路上挂载有两个以上从设备130，主控芯片120和每一个从设备130所在的IIC总线通路上均分别设置有独立的电子开关110，以实现主控芯片对每一个从设备130所在IIC总线通路的独立控制。每个电子开关110的I/O端口连接至主控芯片120的至少一个I/O端口以实现通过一个主控芯片120控制多个电子开关110的工作状态可以为：每个电子开关110的I/O端口连接至主控芯片120的一个或者两个I/O端口以实现通过一个主控芯片120控制多个电子开关110的工作状态。
示例性的，电子开关110的两个I/O端口所对应的引脚为控制引脚，当电子开关110的一个控制引脚连接至主控芯片120相对应的一个I/O端口上，电子开关110的另一个控制引脚连接至一硬件单元时，通过该硬件单元使得该电子开关110的此I/O端口所对应的引脚保持低电平，即该电子开关110的该引脚固定为0，此时主控芯片120通过I/O端口向电子开关110发出0或1的控制信号，电子开关110根据控制引脚所接收到的00或者01的控制信号分别接通不同的输出引脚。具体的，当电子开关的一个I/O端口所对应的控制引脚固定为0，若主控芯片向该电子开关110的另一个控制引脚发出控制信号0，此时电子开关110通过两个控制引脚接收到控制信号00，则接通连接至从设备130的IIC总线上的数据线接口IIC_SLAVE_SDA和时钟线接口IIC_SLAVE_SCL所对应的输出引脚，此时，主控芯片120与从设备130之间IIC总线通路接通；若主控芯片120向该电子开关110的另一个控制引脚发出控制信号1，此时该电子开关110通过两个控制引脚接收到控制信号01，则接通至多一个连接至从设备130的IIC总线上的数据线接口IIC_SLAVE_SDA或时钟线接口IIC_SLAVE_SCL所对应的输出引脚，此时，主控芯片120与从设备130之间IIC总线通路断开。在实际应用中，不同的控制信号所对应的接通电子开关不同输出引脚的情况可以根据实际情况来定义，并不限于本实施例。在本实施例中，一个电子开关110只连接至主控芯片120的一个I/O端口，使得一个主控芯片可以同时连接至更多的电子开关110，满足对IIC总线上挂载较多从设备时的IIC故障的检测响应的情况。
示例性的，当电子开关110的两个控制引脚均连接至主控芯片120相对应的两个I/O端口上，此时主控芯片120通过两个I/O端口可以向所连接的电子开关110的两个控制引脚分别发出0和1的电平信号，从而组合出00、01、10和11四种控制信号，电子开关110根据接收到该控制信号分别接通不同的输出引脚。示例性的，主控芯片120向该电子开关110发出控制信号00，该电子开关110的控制引脚通过I/O端口接收到控制信号00，则接通连接至从设备130的IIC总线上的数据线接口IIC_SLAVE_SDA和时钟线接口IIC_SLAVE_SCL所对应的输出引脚，此时，主控芯片120与从设备130之间IIC总线通路接通；若主控芯片120向该电子开关110发出01、10或11的控制信号，该电子开关110通过I/O端口接收到该控制信号，则接通至多一个连接至从设备130的IIC总线上的数据线接口IIC_SLAVE_SDA或时钟线接口IIC_SLAVE_SCL所对应的输出引脚，此时，主控芯片120与从设备130之间IIC总线通路因未同时接通IIC总线上的数据线和时钟线而断开。在实际应用中，不同的控制信号所对应的接通电子开关不同输出引脚的情况可以根据实际情况来定义，并不限于本实施例。在本实施例中，通过主控芯片120的两个I/O端口向电子开关110发出控制信号，不需要外接硬件单元，在控制检测成本的前提下，满足对IIC总线上挂载较少从设备时的IIC故障的检测响应的情况。
本实用新型实施例通过提供一种IIC故障的检测响应电路，包括电子开关和主控芯片，所述电子开关设置于所述主控芯片与从设备之间的IIC总线通路上，用于接通或断开所述主控芯片与所述从设备之间的信号传输；所述主控芯片通过I/O端口连接至所述电子开关的输入引脚，用于在IIC总线异常时逐个接通所述电子开关以检测异常从设备，并断开所述主控芯片与所述异常从设备之间的电子开关，本实施例解决IIC总线通路上异常从设备对IIC通信的影响而导致所有从设备无法正常通信的问题，实现快速简便地检测出异常从设备，断开异常从设备的所在的IIC总线通路以排除异常从设备对IIC总线通信的影响，保证其他从设备继续进行正常通信。
该IIC故障的检测响应电路的工作原理可以为：当挂载在IIC总线上的从设备130发生异常导致所有的从设备130均无法正常工作时，此时电子开关110维持接通状态，主控芯片120分别发出控制信号逐个控制电子开关110与从设备130之间的IIC总线通路的断开，以检测在该从设备130所在IIC总线通路断开时其余从设备130的工作情况。若此时其余从设备130恢复正常工作，说明此断开的IIC总线通路上的从设备130发生异常；若此时其余从设备130均仍旧无法正常工作，说明此断开的IIC总线通路上的从设备130没有发生异常，则再闭合该从设备130所在IIC总线通路上的电子开关110，断开下一个从设备130所在的IIC总线通路上的电子开关110以检测下一个从设备130断开时，其余从设备130的工作情况，以此类推，直至找到发生异常的从设备；若有多个从设备130发生异常，则以排列组合的方式，通过依次断开多个从设备130所在的IIC总线通路上的电子开关110，检测其余从设备130的工作情况，直至找到所有发生异常的从设备。若找到异常从设备130，则断开主控芯片120与该异常从设备130之间的电子开关110，接通主控芯片120与正常从设备130之间的电子开关110，以排除异常从设备对IIC总线通信的影响，保障其他正常从设备的正常工作。
该IIC故障的检测响应电路的工作原理还可以为：当挂载在IIC总线上的从设备130发生异常导致所有的从设备130均无法正常工作时，此时主控芯片120发出控制信号控制连接至从设备130的各个IIC总线通路上的电子开关110断开，再发出控制信号控制电子开关110逐个接通电子开关110和从设备130之间的IIC总线通路，以检测只有一个从设备130在IIC总线通路接通时该从设备130的工作情况。若此时该从设备130正常工作，则说明该从设备130没有发生异常，则断开该从设备130所在IIC总线通路上的电子开关110，接通下一个从设备130所在IIC总线通路上的电子开关110，以检测下一个从设备130的工作情况，以此类推，直至找到所有发生异常的从设备。若找到异常从设备130，则断开主控芯片120与异常从设备130之间的电子开关110，接通主控芯片120与正常从设备130之间的电子开关110，以排除异常从设备对IIC总线通信的影响，保障其他正常从设备的正常工作。
该IIC故障的检测响应电路还包括报警装置，该报警装置与主控芯片120相连，用于输出对应于该异常从设备130的报警提示。当主控芯片120检测到异常从设备130时，发出警报提示，以提醒用户哪个从设备发生了异常。
实施例二
本实用新型实施例提供了一种IIC总线系统，该IIC总线系统集成有本实用新型实施例中的IIC故障的检测响应电路，可通过该IIC故障的检测响应电路来进行IIC总线系统的异常从设备的检测。
示例性的，本实施例中的IIC总线系统具体可以为智能平板、电视机手机和数字收音机等含有音视频功放设备的产品，若这些产品内部IIC总线系统中的从设备，如各种电位器、可调电阻、开关触电等电子器件因日久所造成的氧化磨损、开关机时的冲击电流过大被击穿等原因发生异常，导致IIC总线系统无法正常工作，进而导致该产品出现故障。通过该集成有IIC故障的检测响应电路的IIC总线系统，可以快速检测出异常从设备，并发出警报，方便用户或者检测人员快速查找出异常从设备，排除或更换异常从设备，以保证IIC总线系统的正常工作，大大提高了IIC总线系统的可靠性，提高该产品的用户体验。
此外，本实施例中的IIC总线系统还可以应用于洗衣机、空调和照明设备等产品工作状态的控制，通过集成有IIC故障的检测响应电路的IIC总线系统，实现对挂载在IIC总线上的多个从设备的工作状态进行控制，控制其接通或者断开其所在的IIC总线通路，比如通过IIC总线系统控制挂载在IIC总线上的照明设备进行控制，选择性开启或者关闭照明设备，实现灯光控制等。
当IIC总线系统发生从设备异常故障时，通过本实施例提供的IIC故障的检测响应电路来检测出异常从设备，及时提醒用户断开异常从设备所在的IIC总线通路或者更换新的从设备以保证IIC总线通路上的其他从设备正常工作，使得IIC总线系统能正常运行。
本实施例通过提供一种IIC总线系统，该IIC总线系统集成有IIC故障的检测响应电路，能快速简便地检测出异常从设备，方便用户或检测人员排除异常从设备对IIC总线系统的影响，保障其他从设备的正常工作，大大提高了IIC总线系统的可靠性。
注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。
Claims (10)
1.一种IIC故障的检测响应电路，其特征在于，包括：电子开关和主控芯片；
所述电子开关，设置于所述主控芯片与从设备之间的IIC总线通路上，用于接通或断开所述主控芯片与所述从设备之间的信号传输；
所述主控芯片，通过I/O端口连接至所述电子开关的输入引脚，用于在IIC总线异常时逐个接通所述电子开关以检测异常从设备，并断开所述主控芯片与所述异常从设备之间的电子开关。
2.根据权利要求1所述的检测响应电路，其特征在于，所述主控芯片通过IIC通讯接口把所述电子开关接入至所述IIC总线通路的数据线和时钟线上。
3.根据权利要求2所述的检测响应电路，其特征在于，所述主控芯片有多个I/O端口，每个所述电子开关分别连接至至少一个所述I/O端口以供所述主控芯片控制多个所述电子开关的工作状态。
4.根据权利要求3所述的检测响应电路，其特征在于，所述工作状态包括：接通所述从设备所在的IIC总线通路和断开所述从设备所在的IIC总线通路。
5.根据权利要求4所述的检测响应电路，其特征在于，所述主控芯片通过I/O端口发送控制信号至所述电子开关，以使所述电子开关接通不同的输出引脚。
6.根据权利要求1所述的检测响应电路，其特征在于，IIC总线通路上挂载有两个以上所述从设备。
7.根据权利要求6所述的检测响应电路，其特征在于，每一个所述从设备所在的IIC总线通路均分别设置有独立的所述电子开关。
8.根据权利要求1所述的检测响应电路，其特征在于，所述电子开关是数字芯片。
9.根据权利要求1所述的检测响应电路，其特征在于，还包括报警装置；
所述报警装置与所述主控芯片相连，用于输出对应于所述异常从设备的报警提醒。
10.一种IIC总线系统，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的检测响应电路。
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