端口复用的电器控制芯片、电路及端口复用处理的方法与流程

本发明涉及电器控制技术领域，特别涉及端口复用的电器控制芯片、电路及端口复用处理的方法。

背景技术：

随着生活水平的提高，生活设施已逐渐电气化，家电、交通工具等已日益普及，例如：空调、洗衣机、电视、平衡车等。并且，随着人工智能技术的发展，这些电器都可成为可控的智能电器。一般，可通过在这些电器中增加嵌入处理器的控制芯片来实现智能化，例如：电器中增加包括微控制单元(Microcontroller Unit，MCU)的控制芯片。

随着电器的功能的增加，对控制芯片中嵌入的处理器的端口的需求也也增多。但是，处理器，无论是MCU还是单片微型计算机(Single Chip Microcomputer)，其对应的端口都是有限的。因此，端口复用是智能电器面临的急需解决的问题。

技术实现要素：

本发明实施例提供了端口复用的电器控制芯片、电路及端口复用处理的方法。为了对披露的实施例的一些方面有一个基本的理解，下面给出了简单的概括。该概括部分不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围。其唯一目的是用简单的形式呈现一些概念，以此作为后面的详细说明的序言。

根据本发明实施例的第一方面，提供了一种端口复用的电器控制芯片，包括：处理器端口、第一功能电路、第二功能电路，以及复用选择电路，其中，

所述处理器端口通过所述复用选择电路与所述第一功能电路连接，且所述处理器端口与所述第二功能电路连接；

当所述电器控制芯片上电启动运行时，所述复用选择电路导通，使得所述处理器端口分别与所述第一功能电路和第二功能电路导通；

当满足设定条件时，所述复用选择电路截止，使得所述处理器端口与所述第一功能电路断开，所述处理器端口与所述第二功能电路导通。

本发明一实施例中，所述复用选择电路包括：延时电路、温度开关电路、或压力开关电路。

本发明一实施例中，所述延时电路包括：

包括电阻、电容以及三极管的第一阻容延时电路；或，

包括电阻、电容以及光电耦合器的第二阻容延时电路；或，

包括震荡器和计数器的数字延时电路。

本发明一实施例中，所述温度开关电路包括：电子式温度控制开关电路、金属膨胀式温度控制开关电路、或热敏电阻式温度控制开关电路。

本发明一实施例中，所述压力开关电路包括：隔爆型压力开关电路、机械式压力开关电路、电子型压力开关电路。

根据本发明实施例的第二方面，提供一种电器控制芯片的端口复用处理的方法，所述电器控制芯片包括如上所述的处理器端口、第一功能电路、第二功能电路，以及复用选择电路，所述方法包括：

当所述电器控制芯片上电启动运行时，获取与所述第一功能电路导通的所述处理器端口的第一功能工作状态；

当确定满足设定条件时，将所述处理器端口切换到与所述第二功能电路对应的第二功能模式进行运行。

本发明一实施例中，所述获取与第一功能电路导通的处理器端口的第一功能工作状态之后，还包括：

根据获取的所述第一功能工作状态，确定电器的功能模式。

本发明一实施例中，所述确定满足设定条件包括：

若所述电器控制芯片运行时间大于设定时间时，确定满足设定条件，其中，所述复用选择电路为延时电路，所述设定时间根据所述延时电路的延时时间确定；或，

当获取的所述电器控制芯片的当前温度大于设定温度时，确定满足设定条件，其中，所述复用选择电路为温度开关电路，所述设定温度根据所述温度开关电路的触发温度确定；或，

当获取的所述电器控制芯片的当前压力值大于设定压力值时，确定满足设定条件，其中，所述复用选择电路为压力开关电路，所述设定压力值根据所述压力开关电路的触发压力值确定。

根据本发明实施例的第三方面，提供一种电器控制电路，所述电器控制电路包括如上所述电器控制芯片中的处理器端口、第一功能电路、第二功能电路，以及复用选择电路，还包括：

处理器，与所述端口连接，用于当所述电器控制芯片上电启动运行时，获取与所述第一功能电路导通的所述处理器端口的第一功能工作状态；当确定满足设定条件时，将所述处理器端口切换到与所述第二功能电路对应的第二功能模式进行运行。

本发明一实施例中，所述处理器，还用于若所述电器控制芯片运行时间大于设定时间时，确定满足设定条件，其中，所述复用选择电路为延时电路，所述设定时间根据所述延时电路的延时时间确定；或，当获取的所述电器控制芯片的当前温度大于设定温度时，确定满足设定条件，其中，所述复用选择电路为温度开关电路，所述设定温度根据所述温度开关电路的触发温度确定；或，当获取的所述电器控制芯片的当前压力值大于设定压力值时，确定满足设定条件，其中，所述复用选择电路为压力开关电路，所述设定压力值根据所述压力开关电路的触发压力值确定。

本发明实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

本发明实施例中，通过复用选择电路，实现了处理器端口从第一功能电路至第二功能电路的切换，从而可进一步实现处理器端口复用两种功能，可在现有资源下增加了电器的功能，进一步提高电器的智能化。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

图1是根据一示例性实施例示出的一种端口复用的电器控制芯片的结构框图；

图2是根据一示例性实施例示出的一种电器控制芯片的端口复用处理方法的流程图；

图3是根据一示例性实施例示出的一种端口复用的电器控制芯片的结构图；

图4是根据一示例性实施例示出的一种电器控制芯片的端口复用处理方法的流程图；

图5是根据一示例性实施例示出的一种电器控制芯片的端口复用处理方法的流程图；

图6是根据一示例性实施例示出的一种电器控制电路的结构框图。

具体实施方式

以下描述和附图充分地示出本发明的具体实施方案，以使本领域的技术人员能够实践它们。实施例仅代表可能的变化。除非明确要求，否则单独的部件和功能是可选的，并且操作的顺序可以变化。一些实施方案的部分和特征可以被包括在或替换其他实施方案的部分和特征。本发明的实施方案的范围包括权利要求书的整个范围，以及权利要求书的所有可获得的等同物。在本文中，各实施方案可以被单独地或总地用术语“发明”来表示，这仅仅是为了方便，并且如果事实上公开了超过一个的发明，不是要自动地限制该应用的范围为任何单个发明或发明构思。本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用于将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素。本文中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的结构、产品等而言，由于其与实施例公开的部分相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

本发明实施例中，电器中的控制板可称为电器控制芯片，在电器控制芯片中一般可嵌入处理器，例如：MCU或单片微型计算机。处理器端口可输入或输出一些信号，实现电器对应的功能控制。

图1是根据一示例性实施例示出的一种端口复用的电器控制芯片的结构框图。如图1所示，该电器控制芯片包括：处理器端口101，第一功能电路200、第二功能电路300，以及复用选择电路400。其中，处理器端口101通过复用选择电路400与第一功能电路200连接，且处理器端口101与第二功能电路300连接。

这样，当电器控制芯片上电启动运行时，复用选择电路400导通，使得处理器端口101分别与第一功能电路200和第二功能电路300导通；而当满足设定条件时，复用选择电路400截止，使得处理器端口101与第一功能电路200断开，处理器端口101与第二功能电路300导通。

其中，复用选择电路包括：延时电路、温度开关电路、或压力开关电路。例如：复用选择电路为延时电路时，当电器控制芯片上电启动运行时，延时电路导通，处理器端口分别与第一功能电路和第二功能电路导通；而当电器控制芯片上电运行时间达到延时电路的延时时间后，延时电路截止，处理器端口与第一功能电路断开，处理器端口只与第二功能电路导通。

一些电器可与温度控制有关，例如：空调、冰箱、风扇、微波炉等等，可将温度开关电路作为复用选择电路，这样，当电器控制芯片上电启动运行时，温度开关电路导通，处理器端口分别与第一功能电路和第二功能电路导通；而当电器作用区域的温度变化了，电器控制芯片对应的温度也发生了改变，从而温度开关电路区域的温度与温度开关电路的触发温度匹配了，这样，温度开关电路截止了，处理器端口与第一功能电路断开，处理器端口只与第二功能电路导通。

对于压力控制有关的电器，还可将压力开关电路作为复用选择电路，这样，当电器控制芯片上电启动运行时，压力开关电路导通，处理器端口分别与第一功能电路和第二功能电路导通；而当电器作用区域的压力变化了，电器控制芯片对应的压力也发生了改变，从而，压力开关电路承受的压力值与压力开关电路的触发压力匹配了，这样，压力开关电路截止了，处理器端口与第一功能电路断开，处理器端口只与第二功能电路导通。

当然，本发明实施例不限于此，其他的一些能硬件上实现电路选择的电路也可以用作复用选择电路，例如：位置开关电路，具体就不一一例举了。

可见，通过复用选择电路，实现了处理器端口从第一功能电路至第二功能电路的切换，从而可进一步实现处理器端口复用两种功能，可在现有资源下增加了电器的功能，进一步提高电器的智能化。

当然，具体的延时电路可包括：包括电阻、电容以及三极管的第一阻容延时电路；或，包括电阻、电容以及光电耦合器的第二阻容延时电路；或，包括震荡器和计数器的数字延时电路。而具体的温度开关电路可包括：电子式温度控制开关电路、金属膨胀式温度控制开关电路、或热敏电阻式温度控制开关电路。具体的压力开关电路可包括：隔爆型压力开关电路、机械式压力开关电路、电子型压力开关电路。

可根据电器控制芯片的大小，以及成本来选择对应的电路。

处理器端口仅仅是电器控制芯片的处理器中的任意一个端口，因此，根据上述的端口复用的电器控制芯片，处理器可进行对应的端口复用处理，实现处理器端口复用两种功能。

图2是根据一示例性实施例示出的一种电器控制芯片的端口复用处理方法的流程图，如图2所示，电器控制芯片的端口复用处理的过程包括：

步骤201：当电器控制芯片上电启动运行时，获取与第一功能电路导通的处理器端口的第一功能工作状态。

电器控制芯片上电启动运行时，处理器端口通过复用选择电路与第一功能电路连接，且端口与第二功能电路连接。此时，可获取处理器端口的第一功能工作状态。

例如：第一功能电路为电器功能选择的输入处理电路，第二功能电路为功能A的控制输出处理电路，从而，当电器控制芯片上电启动运行时，可获取电器功能选择信息，例如：短路输入信息，或断开输入信息。

或者，第一功能电路为功能A的数据采集输入处理电路，第二功能电路为功能B的数据采集输入处理电路，这样，当电器控制芯片上电启动运行时，可获取功能A的数据。

步骤202：当确定满足设定条件时，将处理器端口切换到与第二功能电路对应的第二功能模式进行运行。

本发明实施例中，复用选择电路有多种类型，例如延时电路、温度开关电路、或压力开关电路。从而，对应的设定条件也是不同的。

可选的，复用选择电路为延时电路，若电器控制芯片运行时间大于设定时间时，确定满足设定条件，可将处理器端口切换到与第二功能电路对应的第二功能模式进行运行，其中，设定时间根据延时电路的延时时间确定。

处理器可根据内部时钟或计数器等，获取上电后的运行时间，当运行时间大于设定时间时，可将处理器端口切换到与第二功能电路对应的第二功能模式进行运行。例如：将处理器端口切换到功能A的控制输出处理。或者，将处理器端口切换到功能B的数据获取处理等等。

可选的，复用选择电路为温度开关电路，则当获取的电器控制芯片的当前温度大于设定温度时，确定满足设定条件，可将处理器端口切换到与第二功能电路对应的第二功能模式进行运行，其中，设定温度根据温度开关电路的触发温度确定。

对于一些与温度控制相关的电器，处理器可能已实时采集了电器作用区域对应的当前温度，而根据采集的当前温度可获得电器控制芯片的当前温度，这样，当获取的电器控制芯片的当前温度大于设定温度时，可将处理器端口切换到与第二功能电路对应的第二功能模式进行运行。例如：空调实时采集了室内机所在区域的当前温度，而电器控制芯片嵌入室内机的面板，这样，可直接采集的当前温度确定为电器控制芯片的当前温度，或者根据经验值，提供一些温度冗余量，即采集的当前温度与温度冗余量相加后，可获得电器控制芯片的当前温度。当然，还可以进行其他的运算得到电器控制芯片的当前温度，就不一一列举了。

可选的，复用选择电路为压力开关电路，则当获取的电器控制芯片的当前压力值大于设定压力值时，确定满足设定条件，可将处理器端口切换到与第二功能电路对应的第二功能模式进行运行，其中，设定压力值根据压力开关电路的触发压力值确定。

对于一些与压力控制相关的电器，处理器也可能实时采集与电器对应的当前压力值，从而，而根据采集的当前压力值可获得电器控制芯片的当前压力值，当获取的当前压力值大于设定压力值时，可将处理器端口切换到与第二功能电路对应的第二功能模式进行运行。

可见，无论复用选择电路是何种类型的电路，都可在不增加端口占用的情况下，实现处理器端口复用两种功能，即可在现有资源下增加了电器的功能，进一步提高电器的智能化。

当然，获取与第一功能电路导通的处理器端口的第一功能工作状态之后，还可进一步进行功能确定，可包括：根据获取的第一功能工作状态，确定电器的功能模式。例如：第一功能电路为电器功能选择的输入处理电路，这样，当电器控制芯片上电启动运行时，可获取电器功能选择信息，从而，可进一步确定电器的功能模式。例如：获取的第一功能工作状态为短路输入信息，则可确定电器为A功能模式；或、获取的第二功能工作状态为断开输入信息，则可确定电器为B功能模式。

下面将操作流程集合到具体实施例中，举例说明本公开实施例提供的方法。

图3是根据一示例性实施例示出的一种端口复用的电器控制芯片的结构图。电器控制芯片包括：处理器端口101，第一功能电路200、第二功能电路300，以及复用选择电路400。其中，第一功能电路200是接收电路，第二功能电路300是发送电路，而复用选择电路400则是包括电阻、电容以及三极管的第一阻容延时电路。

其中，电器控制芯片上电运行时，三极管P1打开，这样，处理器端口101分别与接收电路200和发送电路300导通；而当电容C1充电过程完成，即到达阻容充电延时时间后，P1自动截止，处理器端口101只能与发送电路300导通了。

图4是根据一示例性实施例示出的一种电器控制芯片的端口复用处理方法的流程图。电器控制芯片如图3所示，则如图4所示，电器控制芯片的端口复用处理的过程包括：

步骤401：当电器控制芯片上电启动运行时，获取接收电路输入的工作状态。

例如：电器为空调，这样，上电启动运行时，空调控制芯片可获取高电平输入信息，或，低电平输入信息。

步骤402：根据获取的第一功能工作状态，确定电器的功能模式。

例如：获取的第一功能工作状态为低电平输入信息，则可确定电器为A功能模式；或、获取的第二功能工作状态为高电平输入信息，则可确定电器为B功能模式。

步骤403：判断运行时间是否大于设定时间？若是，执行步骤404，否者，返回步骤403。

复用选择电路为包括电阻、电容以及三极管的第一阻容延时电路，因此，设定时间根据RC充电的延时时间确定。当运行时间大于设定时间时，执行步骤404，否者，返回不住403。

步骤404：将处理器端口切换到发送模式进行运行。

这样，处理器端口为发送输出端口，可进行对应的功能控制了。

可见，本实施例中，可利用阻容充电的延时特性，硬件上实现了接收电路、发送电路的自动切断，并通过端口复用处理，实现了一个端口复用输入输出两种功能，从而，可在现有资源下增加了电器的功能，进一步提高电器的智能化。

图5是根据一示例性实施例示出的一种电器控制芯片的端口复用处理方法的流程图。本实施例中，电器控制芯片可如图1所示。其中，复用选择电路可为温度开关电路。而电器可为冰箱、空调等与温度控制相关的电器。

这样，电器控制芯片上电运行时，温度开关电路导通，处理器端口101分别与第一功能电路200和第二功能电路300导通；而当电器控制芯片对应的温度大于温度开关电路对应的触发温度时，温度开关触发，从而温度开关电路截止，处理器端口101只与第二功能电路300导通。

如图5所示，电器控制芯片的端口复用处理的过程包括：

步骤501：当电器控制芯片上电启动运行时，获取与第一功能电路导通的处理器端口的第一功能工作状态。

例如：第一功能电路为功能A的数据采集输入处理电路，第二功能电路为功能B的数据采集输入处理电路，则可获取通过处理器端口采集的功能A的数据。

步骤502：获取电器控制芯片的当前温度。

电器与温度控制相关，可能已通过别的端口实时采集了电器作用区域的当前温度了，从而可根据采集的当前温度确定电器控制芯片的当前温度。例如：将采集的当前温度与预设的冗余量进行运算，获得电器控制芯片的当前温度，这样，可内部获取电器控制芯片的当前温度。

步骤503：判断当前温度是否大于设定温度？若是，执行步骤504，否者，返回步骤502。

设定温度可根据温度开关电路的触发温度确定。这样，若当前温度大于设定温度时，执行步骤504，否者，返回步骤502。

步骤504：将处理器端口切换到与第二功能电路对应的第二功能模式进行运行。

例如：可切换到通过处理器端口获取功能B的数据。

可见，本实施例中，利用温度开关根据温度开闭的特征，硬件上实现了第一功能电路、第二功能电路的自动切断，并通过端口复用处理，实现了一个端口复用两种功能，从而，可在现有资源下增加了电器的功能，进一步提高电器的智能化。

根据上述电器控制芯片的端口复用处理的过程，可构建一种电器控制电路。

图6是根据一示例性实施例示出的一种电器控制电路的结构框图。如图6，该电器控制电路包括：处理100，处理器端口101，第一功能电路200、第二功能电路300，以及复用选择电路400。其中，处理器端口101通过复用选择电路400与第一功能电路200连接，且处理器端口101与第二功能电路300连接。其中，处理器端口101，第一功能电路200、第二功能电路300，以及复用选择电路400的具体结构及功能可如上述电器控制芯片中所述。

处理器100，与处理器端口101连接，用于当电器控制芯片上电启动运行时，获取与第一功能电路导通的处理器端口101的第一功能工作状态；当确定满足设定条件时，将处理器端口101切换到与第二功能电路对应的第二功能模式进行运行。

由于复用选择电路400的类型是多这样的，因此，处理器100，还用于若电器控制芯片运行时间大于设定时间时，确定满足设定条件，其中，复用选择电路400为延时电路，设定时间根据延时电路的延时时间确定；或，当获取的电器控制芯片的当前温度大于设定温度时，确定满足设定条件，其中，复用选择电路400为温度开关电路，设定温度根据温度开关电路的触发温度确定；或，当获取的电器控制芯片的当前压力值大于设定压力值时，确定满足设定条件，其中，复用选择电路400为压力开关电路，设定压力值根据压力开关电路的触发压力值确定。

可见，本发明实施例中，通过复用选择电路，实现了处理器端口从第一功能电路至第二功能电路的切换，这样，处理器进行端口复用处理后，可进一步实现处理器端口复用两种功能，可在现有资源下增加了电器的功能，进一步提高电器的智能化。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器和光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的流程及结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。