一种解决 avr 单片机多主i2c 通讯出现异常的装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种解决AVR单片机多主I2C通讯出现异常的装置，具有：通过I2C总线连接的单片机U1和单片机U2；还具有：VCC电源I、与该VCC电源I连接的电阻R1、一端接地的电容C1、设置在所述电容C1两端的开关管Q1：该开关管Q1的集电极与单片机U1的GPIO_1接口连接；开关管Q1的发射极接地；开关管Q1的基极连接一与所述I2C总线连接的电阻R3；与电阻R3并联的电阻R2，电阻R3和电阻R2由VCC电源II供电，该电阻R2与I2C总线连接；还具有：三态缓冲器U3，该缓冲器的1A1接口和1G接口分别与单片机U1的GPIO_2接口和GPIO_3接口连接；三态缓冲器U3的1Y1与所述的I2C总线连接。
【专利说明】—种解决AVR单片机多主I2C通讯出现异常的装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种解决AVR单片机多主I2C通讯出现异常的装置。
【背景技术】
[0002]在广电领域中，矩阵是非常重要一种设备，并且系统稳定性要求极高。一旦出现异常可能致使客户出现重大损失和影响。引出矩阵的稳定定是矩阵设计当中尤为重要的因素。矩阵的控制越来越复杂，I2C总线高性能价格比、实现简单等突出优点越来越多的获得研发人员青睐，但由于易受到外界干扰导致通讯出现异常使矩阵不能正常工作，因此根据I2C总线特性设计出当I2C总线异常后可通过内部程序自动恢复的方案。IIC模块用于主板(主机)和输出板(从机)间的通信。
[0003]当主板和输出板在正常通信状态下，IIC模块不会出现死锁。而加入让输出板复位命令并定时发送此命令，一段时间后，IIC模块便出现了死锁。具体现象为:主板和输出板都能各自运行，但之间Iic通信已经断开，此时用示波器测量时钟线(SCL)电平，发现SCL已被异常拉低，总线处于死锁状态。现象出现后，将主板断电复位，死锁偶尔被解除，但有时现象仍然存在，SCL线被拉低，问题并没有彻底解决；换种方法，将输出板断电复位，情况和前种方法相同，现象依旧存在，SCL线有时仍处于低电平；此次，将主板和输出板同时断电复位，发现IIC模块恢复正常通信，问题被解决。通过以上问题的解决过程，可以总结出IIC总线的SCL电平可能被主板异常拉低，同时也可能被输出板异常拉低。所以，为了彻底解决IIC总线死锁现象，必须同时解除主机和从机对总线电平的影响。
【发明内容】
[0004]本发明针对以上问题的提出，而研制的一种解决AVR单片机多主I2C通讯出现异常的装置，具有:通过I2C总线连接的单片机Ul和单片机U2 ;还具有:
[0005]VCC电源1、与该VCC电源I连接的电阻R1、一端接地的电容Cl、设置在所述电容Cl两端的开关管Ql:
[0006]该开关管Ql的集电极与单片机Ul的GP10_1接口连接；开关管Ql的发射极接地；开关管Ql的基极连接一与所述I2C总线连接的电阻R3 ;与电阻R3并联的电阻R2，电阻R3和电阻R2由VCC电源II供电，该电阻R2与I2C总线连接；还具有:
[0007]三态缓冲器U3，该缓冲器的IAl接口和IG接口分别与单片机Ul的GP10_2接口和GP10_3接口连接；三态缓冲器U3的IYl与所述的I2C总线连接。
[0008]所述的电阻R2与I2C总线的时钟总线SCL连接；所述电阻R3通过I2C总线的数据总线SDA与所述的开关管Ql的基极连接；
[0009]I2C总线空闲时数据总线SDA电平为高，始终总线SCL为高，电容Cl储能为O电压为O ;
[0010]发生死锁时，数据总线SDA为低电平，开关管Ql关断，电容Cl充电，IS钟候GP10_1脚为高电平，单片机Ul定时检查GP10_1，当发现为高电平时，GP10_2输出低电平，同时在GP10_3输出9个时钟脉冲，使I2C从设备从死锁中恢复；之后可以重新初始化单片机上的I2C外设，通讯恢复正常。
[0011]所述的单片机为8051系列单片机。
[0012]所述的开关管为MOS管。
[0013]由于采用了上述技术方案，本发明提供的一种解决AVR单片机多主I2C通讯出现异常的装置，通过设置多个VCC电源、开关管和三态缓冲器，有效的解决了 AVR单片机多主I2C通信异常的情况，采用的技术成熟，成本低廉，十分适于大范围的推广和使用。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]为了更清楚的说明本发明的实施例或现有技术的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0015]图1为本实用新型的电路图
【具体实施方式】
[0016]为使本发明的实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚完整的描述:
[0017]如图1所示:一种解决AVR单片机多主I2C通讯出现异常的装置，主要包括:通过I2C总线连接的单片机Ul和单片机U2 ;还具有:VCC电源1、与该VCC电源I连接的电阻R1、一端接地的电容Cl、设置在所述电容Cl两端的开关管Ql:该开关管Ql的集电极与单片机Ul的GP10_1接口连接；开关管Ql的发射极接地；开关管Ql的基极连接一与所述I2C总线连接的电阻R3 ;与电阻R3并联的电阻R2，电阻R3和电阻R2由VCC电源II供电，该电阻R2与I2C总线连接；还具有:三态缓冲器U3，该缓冲器的IAl接口和IG接口分别与单片机Ul的GP10_2接口和GP10_3接口连接；三态缓冲器U3的IYl与所述的I2C总线连接。所述的电阻R2与I2C总线的时钟总线SCL连接；所述电阻R3通过I2C总线的数据总线SDA与所述的开关管Ql的基极连接；
[0018]发生死锁时，SDA长时间为低电平:
[0019]RlCl组成充电电路时间常数为t=RC=lS ；
[0020]I2C总线空闲时数据总线SDA电平为高，始终总线SCL为高，电容Cl储能为O电压为O ;
[0021]发生死锁时，数据总线SDA为低电平，开关管Ql关断，电容Cl充电，IS钟候GP10_1脚为高电平，单片机Ul定时检查GP10_1，当发现为高电平时，GP10_2输出低电平，同时在GP10_3输出9个时钟脉冲，使I2C从设备从死锁中恢复；之后可以重新初始化单片机上的I2C外设，通讯恢复正常。
[0022]作为一个交加的实施方式，所述的单片机为8051系列单片机。所述的开关管为MOS管，相对于现有技术中大量使用NPN型晶体管导通时的压降更低。
[0023]以上所述，仅为本发明较佳的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本【技术领域】的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种解决AVR单片机多主I2C通讯出现异常的装置，具有:通过I2C总线连接的单片机Ul和单片机U2 ;还具有: VCC电源1、与该VCC电源I连接的电阻R1、一端接地的电容Cl、设置在所述电容Cl两端的开关管Ql: 该开关管Ql的集电极与单片机Ul的GP10_1接口连接；开关管Ql的发射极接地；开关管Ql的基极连接一与所述I2C总线连接的电阻R3 ;与电阻R3并联的电阻R2，电阻R3和电阻R2由VCC电源II供电，该电阻R2与I2C总线连接；还具有: 三态缓冲器U3，该缓冲器的IAl接口和IG接口分别与单片机Ul的GP10_2接口和GP10_3接口连接；三态缓冲器U3的IYl与所述的I2C总线连接。
2.根据权利要求1所述的一种解决AVR单片机多主I2C通讯出现异常的装置，其特征还在于:所述的电阻R2与I2C总线的时钟总线SCL连接；所述电阻R3通过I2C总线的数据总线SDA与所述的开关管Ql的基极连接； I2C总线空闲时数据总线SDA电平为高，始终总线SCL为高，电容Cl储能为O电压为O ； 发生死锁时，数据总线SDA为低电平，开关管Ql关断，电容Cl充电，IS钟候GP10_1脚为高电平，单片机Ul定时检查GP10_1，当发现为高电平时，GP10_2输出低电平，同时在GP10_3输出9个时钟脉冲，使I2C从设备从死锁中恢复；之后可以重新初始化单片机上的I2C外设，通讯恢复正常。
3.根据权利要求1所述的一种解决AVR单片机多主I2C通讯出现异常的装置，其特征还在于:所述的单片机为8051系列单片机。
4.根据权利要求1所述的一种解决AVR单片机多主I2C通讯出现异常的装置，其特征还在于:所述的开关管为MOS管。
【文档编号】G06F13/38GK203689513SQ201320891631
【公开日】2014年7月2日 申请日期:2013年12月31日 优先权日:2013年12月31日
【发明者】程鹏, 詹宏宇, 王骁 申请人:大连捷成实业发展有限公司