I2C通信电路及装置的制作方法

i2c通信电路及装置
技术领域
1.本实用新型涉及电子电路技术领域，尤其涉及一种i2c通信电路及装置。


背景技术：

2.目前，参照图1所示，方案中需要使用主控芯片(hi3531av100)通过一组i2c来配置2个带电可擦可编程只读存储器即24c02(1)和24c02(2)，使视频源1和视频源2输出主控芯片(hi3531av100)所需的视频内容。
3.在图1中的应用中，还存在需要解决的问题：在视频行业中，视频源读取显示设备的i2c地址是固定的，i2c协议标准不允许总线同时挂载地址相同的i2c从设备；若是使用i2c通道切换专用芯片和电压转换芯片，会造成电路复杂以及成本高。
4.上述内容仅用于辅助理解本实用新型的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。


技术实现要素：

5.本实用新型的主要目的在于提供一种i2c通信电路及装置，旨在解决现有在不允许总线同时挂载地址相同的i2c从设备时，使用i2c电压转换芯片造成电路复杂以及成本高的技术问题。
6.为实现上述目的，本实用新型提供了一种i2c通信电路，所述i2c通信电路包括主控模块、第一i2c接口模块以及第二i2c接口模块；所述主控模块分别与所述第一i2c接口模块以及所述第二i2c接口模块连接，所述第一i2c接口模块与所述第二i2c接口模块连接；所述第一i2c接口模块与第一从设备连接，所述第二i2c接口模块与第二从设备连接；其中，
7.所述第一i2c接口模块，用于在接收到所述主控模块输出的高电平使能信号时，导通所述主控模块与所述第一从设备的i2c通信通道；
8.所述第二i2c接口模块，用于在接收到所述主控模块输出的高电平使能信号时，导通所述主控模块与所述第二从设备的i2c通信通道。
9.可选地，所述主控模块包括主控制芯片，所述主控制芯片的使能端分别与所述第一i2c接口模块以及所述第二i2c接口模块连接；其中，
10.所述主控制芯片，用于分别输出低电平使能信号至所述第一i2c接口模块和所述第二i2c接口模块，以使所述主控模块与所述第一从设备和所述第二从设备的i2c通信通道关闭。
11.可选地，所述第一i2c接口模块包括第一mos管、第二mos管、第三mos管、第四mos管、第一电阻、第二电阻、第三电阻以及第四电阻；其中，
12.所述第一mos管、第二mos管、第三mos管和第四mos管的栅极与所述主控制芯片的使能端连接；
13.所述第一mos管的漏极和所述第二mos管的漏极与所述第一电阻的第一端连接，所述第一电阻的第二端与第一电源连接；所述第三mos管的漏极和所述第四mos管的漏极与所
述第二电阻的第一端连接，所述第二电阻的第二端与第一电源连接；
14.所述第二mos管的源极和所述第四mos管的源极分别与所述第二i2c接口模块连接，所述第一mos管的源极与所述第三电阻的第一端连接，所述第三电阻的第二端与第一电源连接，所述第三mos管的源极与所述第四电阻的第一端连接，所述第四电阻的第二端与第一电源连接。
15.可选地，所述第一i2c接口模块还包括第五电阻；其中，
16.所述第五电阻的第一端与所述主控模块的使能端连接，所述第五电阻的第二端与第二电源连接。
17.可选地，所述第一电源为5v，所述第二电源为1.8v。
18.可选地，所述第二i2c接口模块包括第五mos管、第六mos管、第七mos管、第八mos管、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻以及第十一电阻；其中，
19.所述第五mos管、第六mos管、第七mos管、第八mos管的栅极与所述主控制芯片的使能端连接；
20.所述第五mos管的漏极和所述第六mos管的漏极与所述第六电阻的第一端连接，所述第六电阻的第二端与第三电源连接；所述第七mos管的漏极和所述第八mos管的漏极与所述第七电阻的第一端连接，所述第七电阻的第二端与第三电源连接；
21.所述第五mos管的源极和所述第七mos管的源极分别与所述第一i2c接口模块连接，所述第五mos管的源极与所述第八电阻的第一端连接，所述第八电阻的第二端与第二电源连接，所述第七mos管的源极与所述第九电阻的第一端连接，所述第九电阻的第二端与第二电源连接；
22.所述第六mos管的源极与所述第十电阻的第一端连接，所述第十电阻的第二端与第三电源连接，所述第八mos管的源极与所述第十一电阻的第一端连接，所述第十一电阻的第二端与第三电源连接。
23.可选地，所述第二i2c接口模块还包括第十二电阻；其中，
24.所述第十二电阻的第一端与所述主控模块的使能端连接，所述第十二电阻的第二端与第二电源连接。
25.可选地，所述第三电源为3.3v，所述第二电源为1.8v。
26.此外，为实现上述目的，本实用新型还提出一种i2c通信装置，所述i2c通信装置包括如上所述的i2c通信电路。
27.可选地，所述i2c通信装置还包括一个或一个以上只读存储器以及一个或一个以上总线从设备接口；其中，
28.所述只读存储器与所述i2c通信电路和所述总线从设备接口连接，所述i2c通信电路与主设备通过i2c主总线相连，所述总线从设备接口与从设备通过i2c从总线连接。
29.本实用新型提出一种i2c通信电路，所述i2c通信电路包括主控模块、第一i2c接口模块以及第二i2c接口模块；所述主控模块分别与所述第一i2c接口模块以及所述第二i2c接口模块连接，所述第一i2c接口模块与所述第二i2c接口模块连接；所述第一i2c接口模块与第一从设备连接，所述第二i2c接口模块与第二从设备连接；其中，所述第一i2c接口模块，用于在接收到所述主控模块输出的高电平使能信号时，导通所述主控模块与所述第一从设备的i2c通信通道；所述第二i2c接口模块，用于在接收到所述主控模块输出的高电平
使能信号时，导通所述主控模块与所述第二从设备的i2c通信通道。本实用新型中，当主控模块需要对第一i2c接口模块或第二i2c接口模块进行配置时，主控模块的控制引脚拉高发送高电平使能信号至对应的接口模块，则使能第一i2c接口模块或第二i2c接口模块的通道，完成一个从主设备到从设备的低电平通讯。在高电平期间，所有设备都保持在高平，主从设备都能正常发送与接收高电平信号，无需电压转换芯片实现i2c通信，解决了现有在不允许总线同时挂载地址相同的i2c从设备时，使用i2c电压转换芯片造成电路复杂以及成本高的技术问题。
附图说明
30.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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示出的结构获得其他的附图。
31.图1为现有视频源输出视频显示内容的示意图；
32.图2为本实用新型i2c通信电路一实施例的功能模块图；
33.图3为本实用新型i2c通信电路一实施例的电路结构示意图；
34.图4为本实用新型i2c通信电路一实施例的主控模块上拉电阻的电路结构示意图。
35.附图标号说明：
[0036][0037]
本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
[0038]
应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0039]
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0040]
需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如
果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
[0041]
另外，在本实用新型中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。
[0042]
本实用新型提出一种i2c通信电路。
[0043]
参照图2，在本实用新型实施例中，所述i2c通信电路包括主控模块100、第一i2c接口模块200以及第二i2c接口模块300；所述主控模块100分别与所述第一i2c接口模块200以及所述第二i2c接口模块300连接，所述第一i2c接口模块200与所述第二i2c接口模块300连接；所述第一i2c接口模块200与第一从设备连接，所述第二i2c接口模块300与第二从设备连接；其中，
[0044]
所述第一i2c接口模块200，用于在接收到所述主控模块100输出的高电平使能信号时，导通所述主控模块100与所述第一从设备的i2c通信通道。本实施例中，参照图1，图1为现有视频源输出视频显示内容的示意图，在图1中需要使用主控芯片(hi3531av100)通过一组i2c来配置2个带电可擦可编程只读存储器即24c02(1)和24c02(2)，使视频源1和视频源2输出主控芯片(hi3531av100)所需的视频内容，但是上述方式在视频行业中，视频源读取显示设备的i2c地址是固定的(0xa0)，i2c协议标准不允许总线同时挂载地址相同的i2c从设备；使用i2c通道切换专用芯片和电压转换芯片成本高，电路复杂。
[0045]
需要说明的是，为了克服上述问题，本实施例提出一种i2c通信电路，所述i2c通信电路包括主控模块100、第一i2c接口模块200以及第二i2c接口模块300，例如，当主控模块100需要对带电可擦可编程只读存储器24c02(1)进行配置时，此时，主控模块100的控制引脚设置为开漏模式，所述主控模块100输出的高电平使能信号至第一i2c接口模块，第一i2c接口模块中的使能控制引脚拉高，则使能带电可擦可编程只读存储器24c02(1)通道。
[0046]
所述第二i2c接口模块300，用于在接收到所述主控模块100输出的高电平使能信号时，导通所述主控模块100与所述第二从设备的i2c通信通道。本实施例中，所述i2c通信电路可以包括主控模块100和第二i2c接口模块300，例如，当主控模块100需要对带电可擦可编程只读存储器24c02(2)进行配置时，此时，主控模块100的控制引脚设置为开漏模式，所述主控模块100输出的高电平使能信号至第二i2c接口模块，第二i2c接口模块中的使能控制引脚拉高，则使能带电可擦可编程只读存储器24c02(2)通道。
[0047]
易于理解的是，主控模块100的控制引脚可以设置为开漏模式，ttl电路有集电极开路oc门，mos管也有和集电极对应的漏极开路的od门，它的输出就叫做开漏输出。
[0048]
本实施例提出一种i2c通信电路，所述i2c通信电路包括主控模块100、第一i2c接口模块200以及第二i2c接口模块300；所述主控模块100分别与所述第一i2c接口模块200以及所述第二i2c接口模块300连接，所述第一i2c接口模块200与所述第二i2c接口模块300连接；所述第一i2c接口模块200与第一从设备连接，所述第二i2c接口模块300与第二从设备连接；其中，所述第一i2c接口模块200，用于在接收到所述主控模块100输出的高电平使能信号时，导通所述主控模块100与所述第一从设备的i2c通信通道；所述第二i2c接口模块
300，用于在接收到所述主控模块100输出的高电平使能信号时，导通所述主控模块100与所述第二从设备的i2c通信通道。本实施例中，当主控模块需要对第一i2c接口模块或第二i2c接口模块进行配置时，主控模块的控制引脚拉高发送高电平使能信号至对应的接口模块，则使能第一i2c接口模块或第二i2c接口模块的通道，完成一个从主设备到从设备的低电平通讯。在高电平期间，所有设备都保持在高平，主从设备都能正常发送与接收高电平信号，无需电压转换芯片实现i2c通信，解决了现有在不允许总线同时挂载地址相同的i2c从设备时，使用i2c电压转换芯片造成电路复杂以及成本高的技术问题。
[0049]
进一步地，所述主控模块100包括主控制芯片，所述主控制芯片的使能端en分别与所述第一i2c接口模块200以及所述第二i2c接口模块300连接；其中，
[0050]
所述主控制芯片，用于分别输出低电平使能信号至所述第一i2c接口模块200和所述第二i2c接口模块300，以使所述主控模块100与所述第一从设备和所述第二从设备的i2c通信通道关闭。
[0051]
需要说明的是，主控模块100可以包括主控制芯片，当主控制芯片空闲时，2个带电可擦可编程只读存储器即24c02(1)和24c02(2)都不需要配置，此时，主控制芯片将连接至第一i2c接口模块200的使能控制引脚和连接至第二i2c接口模块300的使能控制引脚拉低，使第一i2c接口模块200和第二i2c接口模块300中的mos管的栅极电压为0v，由于mos管的v
gs
低于mos管开启电压，2个带电可擦可编程只读存储器即24c02(1)和24c02(2)通道关闭。
[0052]
进一步地，参照图3，所述第一i2c接口模块200包括第一mos管q1、第二mos管q2、第三mos管q3、第四mos管q4、第一电阻r1、第二电阻r2、第三电阻r3以及第四电阻r4；其中，
[0053]
所述第一mos管q1、第二mos管q2、第三mos管q3和第四mos管q4的栅极与所述主控制芯片的使能端en连接；
[0054]
所述第一mos管q1的漏极和所述第二mos管q2的漏极与所述第一电阻r1的第一端连接，所述第一电阻r1的第二端与第一电源vcc_5v连接；所述第三mos管q3的漏极和所述第四mos管q4的漏极与所述第二电阻r2的第一端连接，所述第二电阻r2的第二端与第一电源vcc_5v连接；
[0055]
所述第二mos管q2的源极和所述第四mos管q4的源极分别与所述第二i2c接口模块300连接，所述第一mos管q1的源极与所述第三电阻r3的第一端连接，所述第三电阻r3的第二端与第一电源vcc_5v连接，所述第三mos管q3的源极与所述第四电阻r4的第一端连接，所述第四电阻r4的第二端与第一电源vcc_5v连接。
[0056]
易于理解的是，第一i2c接口模块200可以包括第一mos管q1、第二mos管q2、第三mos管q3、第四mos管q4、第一电阻r1、第二电阻r2、第三电阻r3以及第四电阻r4，其中，当主控模块100需要对带电可擦可编程只读存储器24c02(1)进行配置时，此时，主控模块100的控制引脚设置为开漏模式，所述主控模块100输出的高电平使能信号至第一i2c接口模块200，第一i2c接口模块200中的使能控制引脚拉高，则使能带电可擦可编程只读存储器24c02(1)通道。
[0057]
具体地，当主设备发起i2c信号的时候，在低电平期间(0v)，由于第二mos管q2与第四mos管q4的栅极电压和源极电压v
gs
为1.8v，大于mos管开启电压，此时，第二mos管q2与第四mos管q4导通，第二mos管q2与第四mos管q4的漏极为低电平，同时，由于mos管存在寄生二极管，第一mos管q1和第三mos管q3的源极将会被拉低，至此，完成一个从主设备到从设备
24c02(1)的低电平通讯。当从设备发起应答信号的时候，相关i2c通信原理同上所述。在高电平期间，所有设备都保持在各自上拉的电平标准上(例如1.8v、3.3v、5v)的高电平，此时主从设备都能正常发送与接收高电平信号，从而达到不需要电平转换芯片的目的。
[0058]
进一步地，参照图4，所述第一i2c接口模块200还包括第五电阻r5；其中，
[0059]
所述第五电阻r5的第一端与所述主控模块100的使能端en连接，所述第五电阻r5的第二端与第二电源vcc_1v8连接。
[0060]
需要说明的是，所述第五电阻r5的第一端与所述主控模块100的使能端en连接，所述第五电阻r5的第一端还与所述第一mos管q1、第二mos管q2、第三mos管q3和第四mos管q4的栅极连接。第一i2c接口模块200和对应的第一从设备可以使用5v的电平标准，主控模块100可以使用1.8v的电平标准，本实施例对此并不加以限制。第一i2c接口模块200还可以包括第五电阻r5，第五电阻r5的第一端与主控模块100中使能端输出连接，第五电阻r5的第二端接到第二电源vcc_1v8，所述第二电源vcc_1v8为1.8v，满足主控模块100使用1.8v的电平标准。
[0061]
进一步地，继续参照图3，所述第一电源vcc_5v为5v，所述第二电源vcc_1v8为1.8v。
[0062]
易于理解的是，参照图1，图1为现有视频源输出视频显示内容的示意图，在图1中需要使用主控芯片(hi3531av100)通过一组i2c来配置2个带电可擦可编程只读存储器即24c02(1)和24c02(2)，使视频源1和视频源2输出主控芯片(hi3531av100)所需的视频内容，但是上述方式在视频行业中，若视频源1使用的电压为5v，视频源2使用的电压为3.3v，主控芯片(hi3531av100)使用的电压为1.8v，三者电压不一样，存在不能正常通讯的问题。
[0063]
需要说明的是，为了克服上述问题，本实施例提出一种i2c通信电路，所述i2c通信电路包括主控模块100、第一i2c接口模块200以及第二i2c接口模块300，第一i2c接口模块200和对应的第一从设备可以使用5v的电平标准，主控模块100可以使用1.8v的电平标准，则可以设置所述第一电源vcc_5v为5v，所述第二电源vcc_1v8为1.8v，第一电源vcc_5v和第二电源vcc_1v8的具体数值可以根据实际情况设置，本实施例对此并不加以限制。
[0064]
进一步地，继续参照图3，所述第二i2c接口模块300包括第五mos管q5、第六mos管q6、第七mos管q7、第八mos管q8、第六电阻r6、第七电阻r7、第八电阻r8、第九电阻r9、第十电阻r10以及第十一电阻r11；其中，
[0065]
所述第五mos管q5、第六mos管q6、第七mos管q7、第八mos管q8的栅极与所述主控制芯片的使能端en连接；
[0066]
所述第五mos管q5的漏极和所述第六mos管q6的漏极与所述第六电阻r6的第一端连接，所述第六电阻r6的第二端与第三电源vcc_3v3连接；所述第七mos管q7的漏极和所述第八mos管q8的漏极与所述第七电阻r7的第一端连接，所述第七电阻r7的第二端与第三电源vcc_3v3连接；
[0067]
所述第五mos管q5的源极和所述第七mos管q7的源极分别与所述第一i2c接口模块200连接，所述第五mos管q5的源极与所述第八电阻r8的第一端连接，所述第八电阻r8的第二端与第二电源vcc_1v8连接，所述第七mos管q7的源极与所述第九电阻r9的第一端连接，所述第九电阻r9的第二端与第二电源vcc_1v8连接；
[0068]
所述第六mos管q6的源极与所述第十电阻r10的第一端连接，所述第十电阻r10的
第二端与第三电源vcc_3v3连接，所述第八mos管q8的源极与所述第十一电阻r11的第一端连接，所述第十一电阻r11的第二端与第三电源vcc_3v3连接。
[0069]
需要说明的是，第二i2c接口模块300可以包括第五mos管q5、第六mos管q6、第七mos管q7、第八mos管q8、第六电阻r6、第七电阻r7、第八电阻r8、第九电阻r9、第十电阻r10以及第十一电阻r11，其中，当主控模块100需要对带电可擦可编程只读存储器24c02(2)进行配置时，此时，主控模块100的控制引脚设置为开漏模式，所述主控模块100输出的高电平使能信号至第二i2c接口模块300，第二i2c接口模块300中的使能控制引脚拉高，则使能带电可擦可编程只读存储器24c02(2)通道。
[0070]
具体地，当主设备发起i2c信号的时候，在低电平期间(0v)，由于第五mos管q5与第七mos管q7的栅极电压和源极电压v
gs
为1.8v，大于mos管开启电压，此时，第五mos管q5与第七mos管q7导通，第五mos管q5与第七mos管q7的漏极为低电平，同时，由于mos管存在寄生二极管，第六mos管q6和第八mos管q8的源极将会被拉低，至此，完成一个从主设备到从设备24c02(2)的低电平通讯。当从设备发起应答信号的时候，相关i2c通信原理同上所述。在高电平期间，所有设备都保持在各自上拉的电平标准上(例如1.8v、3.3v、5v)的高电平，此时主从设备都能正常发送与接收高电平信号，从而达到不需要电平转换芯片的目的。
[0071]
进一步地，继续参照图4，所述第二i2c接口模块300还包括第十二电阻r12；其中，
[0072]
所述第十二电阻r12的第一端与所述主控模块100的使能端en连接，所述第十二电阻r12的第二端与第二电源vcc_1v8连接。
[0073]
需要说明的是，所述第十二电阻r12的第一端与所述主控模块100的使能端en连接，所述第十二电阻r12的第一端还与所述第五mos管q5、第六mos管q6、第七mos管q7、第八mos管q8的栅极连接。第二i2c接口模块300和对应的第二从设备可以使用3.3v的电平标准，主控模块100可以使用1.8v的电平标准，本实施例对此并不加以限制。第二i2c接口模块300还可以包括第十二电阻r12，第十二电阻r12的第一端与主控模块100中使能端en输出连接，第十二电阻r12另一端接到第二电源vcc_1v8，所述第二电源vcc_1v8为1.8v，满足主控模块100使用1.8v的电平标准。
[0074]
进一步地，继续参照图3，所述第三电源vcc_3v3为3.3v，所述第二电源vcc_1v8为1.8v。
[0075]
应当理解的是，参照图1，在视频行业中，若视频源1使用的电压为5v，视频源2使用的电压为3.3v，主控芯片(hi3531av100)使用的电压为1.8v，三者电压不一样，存在不能正常通讯的问题。
[0076]
需要说明的是，为了克服上述问题，本实施例提出一种i2c通信电路，所述i2c通信电路包括主控模块100、第一i2c接口模块200以及第二i2c接口模块300，第二i2c接口模块300和对应的第二从设备可以使用3.3v的电平标准，主控模块100可以使用1.8v的电平标准，则可以设置所述第三电源vcc_3v3为3.3v，所述第二电源vcc_1v8为1.8v，第三电源vcc_3v3和第二电源vcc_1v8的具体数值可以根据实际情况设置，本实施例对此并不加以限制。
[0077]
为实现上述目的，本实用新型还提出一种i2c通信装置，所述i2c通信装置包括如上所述的i2c通信电路。该i2c通信电路的具体结构参照上述实施例，由于本i2c通信装置采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。
[0078]
进一步地，所述i2c通信装置还包括一个或一个以上只读存储器以及一个或一个以上总线从设备接口；其中，
[0079]
所述只读存储器与所述i2c通信电路和所述总线从设备接口连接，所述i2c通信电路与主设备通过i2c主总线相连，所述总线从设备接口与从设备通过i2c从总线连接。
[0080]
以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。