专利名称：一种利用i2c总线对从器件供电的装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及微电子通信技术,尤其涉及一种利用(I2C, inter-integratedCircuit)总线对从器件供电的装置。
背景技术：
I2C(Inter-Integrated Circuit)总线是由PHILIPS公司开发的两线式串行总线，是微电子通信控制领域广泛采用的一种总线标准，用于连接微控制器及其外围设备。 I2C总线是同步通信的一种特殊形式，具有接口线少，控制方式简单，器件封装形式小，通信速率较高等优点。I2C总线只有两根信号线一条串行数据线(SDA)，一条串行时钟线(SCL)。总线上的所有器件都可以通过软件寻址，并保持简单的主从关系；所以I2C总线的器件分为主器件和从器件。图I所示是现有技术中I2C总线的典型应用方式示意图，CPU与外部的电可擦可编程只读存储器(EEPROM, Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory)通过I2C总线连接的典型应用方式。其中SDA为数据线，SCL为时钟线，Rl和R2是两根信号线的上拉电阻。CPU是用于启动数据传送并产生时钟信号的器件，作为主器件；EEPR0M是被主器件寻址的器件，作为从器件。现有方案中无法通过I2C总线对从器件供电，要使从器件EEPROM正常工作，需要通过额外的线路资源(包括PCB布线、接插件等)实现对从器件供电，或者在从器件所处位置设计独立电源为从器件供电。特别是当主器件CPU与从器件EEPROM距离较远时，使得系统的布线设计较为复杂，并且增加了产品的成本。
实用新型内容本实用新型提供了一种利用I2C总线对从器件供电的装置，可以简化产品设计，降低成本。本实用新型实施例提供的一种利用I2C总线对从器件供电的装置，该装置包括I2C总线，所述I2C总线分别连接主器件和从器件，该装置还包括第一二极管、第二二极管和电容；所述第一二极管的正极连接所述I2C总线的串行数据线SDA，所述第二二极管的正极连接所述I2C总线的串行时钟线SCL，所述电容的其中一端接地；所述第一二极管的负极、第二二极管的负极以及电容的另外一端连接同一个等电位点；所述等电位点连接所述从器件的电源输入端口。较佳地，所述主器件为CPU，从器件为电可擦可编程只读存储器EEPR0M。较佳地，所述EEPROM的型号为24C02。较佳地，所述主器件为CPU，从器件为温度传感器。较佳地，所述主器件为CPU，从器件为实时时钟芯片。较佳地，所述电容的容量为0. I至I微法。[0014]较佳地，所述I2C总线的串行数据线SDA和串行时钟线SCL的上拉电阻的阻值均为I. Ok至4. 7k欧姆。较佳地，所述第一二极管和/或第二二极管为片式肖特基二极管。从以上技术方案可以看出，使用2个二极管通过信号线整流的方式为从器件供电，如果SDA和SCL同时为低，由电容为从器件供电。根据I2C协议标准，SDA和SCL同时为低的时间很短(不超过半个时钟周期，如果总线速率为100Kbps，低电平时间5uS左右)，概率很低；且总线在空闲状态下SDA和SCL都为高电平。所以不必担心电容为从器件供电时间太长的问题。本实用新型可以省去从器件的专用供电线路，可以简化产品设计，降低成本。
图I为现有技术中I2C总线的典型应用方式示意图；图2所示为本实用新型实施例中主器件CPU与外部存储器(EEPROM)通过I2C连接的不意具体实施方式
图2所示为本实用新型实施例中主器件CPU与外部存储器(EEPROM)通过I2C连接的示意图。第一二极管(Dl)的正极连接I2C总线的SDA，第二二极管(D2)的正极连接I2C总线的SCL，电容(Cl)的其中一端接地；第一二极管Dl的负极、第二二极管D2的负极以及电容Cl的另外一端连接同一个等电位点；所述等电位点连接所述从器件EEPROM的电源输入端口。根据图2所示的电路图可知，从器件EEPROM通过信号线SDA和SCL供电，因为信号线SDA和SCL在不同的时刻可能是高电平也可能是低电平，所以需要使用二极管Dl和D2进行整流。当SDA为高电平时，SDA通过Dl为EEPROM供电。当SCL为高电平时，SCL通过D2为EEPROM供电。当SDA和SCL都为高电平时，同时为EEPROM供电。如果SDA和SCL同时为低，由电容Cl为EEPROM供电。根据I2C协议标准，SDA和SCL同时为低的时间很短(不超过半个时钟周期，如果总线速率为100Kbps，低电平时间5uS左右)，概率很低；且总线在空闲状态下SDA和SCL都为高电平。所以不必担心C I为EEPROM供电时间太长的问 题。本实用新型主要是通过信号线整流的方式为从器件(EEPROM)供电，通过省略供电线，新增2个二极管实现。二极管选用片式肖特基二极管，特点是开关频率高、正向压降低、反向击穿电压也比较低，适合本方案的应用。从器件可以是除了 EEPROM之外的其他类型的存储器或者其他类型的器件，如温度传感器(如型号LM86)、实时时钟芯片(如型号DS1337)。本实用新型并未对从器件的类型进行限制。对于常用的EEPROM采用型号为24C02，测试出24C02读或写最大功耗是200uA(3. 3V电源电压)。Rl和R2直接影响对EEPROM的供电能力，试验证明Rl和R2取
I.Ok 4. 7k欧姆能够满足EEPROM的供电要求，电路能够正常工作。对于电容可取值0. I I微法(uF)。[0024]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型 保护的范围之内。
权利要求1.一种利用I2C总线对从器件供电的装置，该装置包括I2C总线，所述I2C总线分别连接主器件和从器件，其特征在于，该装置还包括第一二极管、第二二极管和电容； 所述第一二极管的正极连接所述I2C总线的串行数据线SDA，所述第二二极管的正极连接所述I2C总线的串行时钟线SCL，所述电容的其中一端接地； 所述第一二极管的负极、第二二极管的负极以及电容的另外一端连接同一个等电位点；所述等电位点连接所述从器件的电源输入端口。
2.根据权利要求I所述的装置，其特征在于，所述主器件为CPU，从器件为电可擦可编程只读存储器EEPROM。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述EEPROM的型号为24C02。
4.根据权利要求I所述的装置，其特征在于，所述主器件为CPU，从器件为温度传感器。
5.根据权利要求I所述的装置，其特征在于，所述主器件为CPU，从器件为实时时钟芯片。
6.根据权利要求I至5任一项所述的装置，其特征在于，所述电容的容量为O.I至I微法。
7.根据权利要求I至5任一项所述的装置，其特征在于，所述I2C总线的串行数据线SDA和串行时钟线SCL的上拉电阻的阻值均为I. Ok至4. 7k欧姆。
8.根据权利要求I至5任一项所述的装置，其特征在于，所述第一二极管和/或第二二极管为片式肖特基二极管。
专利摘要本实用新型提供了一种利用I2C总线对从器件供电的装置，该装置包括I2C总线，所述I2C总线分别连接主器件和从器件，该装置还包括第一二极管、第二二极管和电容；所述第一二极管的正极连接所述I2C总线的串行数据线SDA，所述第二二极管的正极连接所述I2C总线的串行时钟线SCL，所述电容的其中一端接地；所述第一二极管的负极、第二二极管的负极以及电容的另外一端连接同一个等电位点；所述等电位点连接所述从器件的电源输入端口。本实用新型可以简化产品设计，降低成本。
文档编号G06F13/40GK202422118SQ201220007090
公开日2012年9月5日 申请日期2012年1月9日 优先权日2012年1月9日
发明者胡松 申请人:迈普通信技术股份有限公司