一种控制信号传输单元、系统及方法与流程

1.本发明涉及信号传输领域，具体涉及一种控制信号传输单元、系统及方法。


背景技术：

2.对于复杂的系统之间，往往需要传输各种控制信号和数据，比较常见的传输方式有iic控制协议或者spi控制协议以及其他方式，但这些方式需要占用每个系统的2~3个接口来传输时钟信号、控制信号或者数据信号以及片选信号，这些传输方式不仅占用了太多的接口资源，而且控制方式非常复杂，增加通讯成本。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于，提供一种简单灵活、方便且可靠的在系统之间传输控制信号的系统及方法，可以极大地节省资源，降低通讯成本。
4.本发明为了实现上述的发明目的，提供了一种控制信号传输单元，包括：高电平检测及脉冲计数模块、高电平延时检测模块、脉冲计数模块、控制寄存器以及控制寄存器设置完成判断模块；所述高电平检测及脉冲计数模块用于检测并计数控制引脚高电平脉冲，并和系统预设的进入控制模式的脉冲个数比较；所述高电平延时检测模块用于检测控制信号高电平持续时间，并和系统设定的使能控制寄存器写权限时间比较；所述脉冲计数模块用于计数控制信号保持高电平时间超过系统设定的使能控制寄存器写权限时间后发送的脉冲个数，并设置为所述控制寄存器的值；所述控制寄存器设置完成判断模块用于产生高电平的设置完成信号，同时屏蔽脉冲计数模块的计数功能。
5.可选的，还包括：低电平延时检测模块，所述低电平延时检测模块用于检测系统正常运行期间控制引脚的控制信号电平变化。
6.本发明还提供了一种控制信号传输方法，采用如上所述的控制信号传输单元，包括以下步骤：子系统检测控制引脚高电平脉冲，并计数，并与预设的脉冲个数作比较；若检测到的高电平脉冲个数等于所述预设的脉冲个数，子系统进入控制模式，否则重新检测；进入到控制模式的子系统的使能控制寄存器引脚接固定高电平，子系统检测控制信号高电平的持续时间，并和预设的使能子系统内控制寄存器写权限的时间作比较；当所述持续时间超过所述预设的时间，设置子系统内部控制寄存器，否则，重复以上步骤；设置完成后产生高电平的设置完成信号接到控制状态锁存引脚，所述子系统控制寄存器值锁定，系统进入正常运行模式。
7.本发明还提供了一种控制信号传输系统，采用如上所述的控制信号传输单元，包括：n个子系统，所述n个子系统的控制引脚接收同一控制信号，第1个所述子系统的使能控
制寄存器引脚接高电平，第i个所述子系统输出的设置完成信号接到下一个子系统的使能控制寄存器引脚，第n个所述子系统的设置完成信号接到所有子系统的控制状态锁存引脚，其中1≤i＜n。
8.可选的，所述n个子系统的控制信号为一个共享。
9.本发明还提供了一种控制信号传输方法，采用如上所述的控制信号传输系统，包括以下步骤：子系统检测控制引脚高电平脉冲，并计数，并与预设的脉冲个数作比较；若检测到的高电平脉冲个数等于所述预设的脉冲个数，子系统进入控制模式，否则重新检测；进入到控制模式的子系统中，第1个子系统的使能控制寄存器引脚接固定高电平，子系统检测控制信号高电平的持续时间，并和预设的使能子系统内控制寄存器写权限的时间作比较；当所述持续时间超过所述预设的时间，设置子系统内部控制寄存器，否则，重复以上步骤；第1个子系统设置完成后产生高电平的设置完成信号接到第2个子系统的使能控制寄存器输入引脚，同时屏蔽第1个子系统的脉冲计数模块的计数功能；第1个子系统的高电平的设置完成信号使能第2个子系统的控制寄存器，第2个子系统检测控制信号高电平的持续时间，并和预设的使能子系统内控制寄存器写权限的时间作比较；当所述持续时间超过所述预设的时间，设置子系统内部控制寄存器，否则子系统持续检测控制信号高电平的持续时间；第2个子系统设置完成后产生高电平的设置完成信号并接到下一个子系统的使能控制寄存器输入引脚，同时屏蔽第2个子系统的脉冲计数模块的计数功能；以此类推，直至第n个子系统设置完成后产生高电平的设置完成信号；第n个子系统输出高电平的设置完成信号输入到所有子系统的控制状态锁存引脚，所有子系统控制寄存器值锁定，系统进入正常运行模式。
10.可选的，还包括：当所述持续时间超过所述预设的时间，子系统计数后续高电平脉冲个数，根据所述后续高电平脉冲个数设置子系统内部控制寄存器的值。
11.可选的，还包括：正常运行后，子系统持续检测控制引脚的控制信号电平，当所述控制信号电平变低，子系统检测低电平持续时间，如果所述低电平持续时间小于系统预设的关断时间，继续正常运行模式，如果所述低电平持续时间达到所述预设的关断时间，则子系统复位内部控制寄存器，子系统进入关断模式。
12.可选的，还包括：在子系统进入关断模式之后，子系统继续检测控制引脚高电平脉冲，并继续进入控制模式。
13.与现有技术相比，本发明的一种控制信号控制多个子系统，多个子系统的控制引脚相连并接收同一控制信号，固定高电平的vdd信号使能第1个子系统的控制寄存器，上一个子系统输出的高电平的设置完成信号使能下一个子系统的控制寄存器，并且最后一个子系统的高电平的设置完成信号接回到所有子系统的控制状态锁存引脚，所有子系统控制寄存器值锁定，系统进入正常运行模式。
14.通过设置严格的判断机制进行限制，预设进入系统控制模式的脉冲个数，还有使能子系统内部寄存器写权限的高电平保持时间，保证控制信号需要严格满足条件才能让子系统正确进入控制模式并进行正确的控制寄存器设置；只需要一个控制引脚就可以方便且可靠地实现在系统之间进行各种复杂的控制信号的传输，系统可包含最少一个子系统或者多个子系统，应用非常简单灵活，而且节省系统资源，降低了系统成本。
附图说明
15.图1为本发明实施例中控制信号传输单元的示意图；图2为本发明实施例中控制信号传输方法的流程示意图一；图3为本发明实施例中控制信号传输系统的示意图；图4为本发明实施例中控制信号传输方法的流程示意图二；图5为本发明实施例中控制信号传输方法的逻辑流程示意图。
具体实施方式
16.下面将结合示意图对本发明的一种控制信号传输单元、系统及方法进行更详细的描述，其中表示了本发明的优选实施例，应该理解本领域技术人员可以修改在此描述的本发明，而仍然实现本发明的有利效果。因此，下列描述应当被理解为对于本领域技术人员的广泛知道，而并不作为对本发明的限制。
17.在下列段落中参照附图以举例方式更具体地描述本发明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
18.本发明提供了一种控制信号传输单元，请参考图1，包括：高电平检测及脉冲计数模块、高电平延时检测模块、脉冲计数模块、控制寄存器以及控制寄存器设置完成判断模块；具体来说，所述高电平检测及脉冲计数模块用于检测并计数控制引脚高电平脉冲，并和系统预设的进入控制模式的脉冲个数比较；具体用于限制子系统进入到控制模式的条件。
19.所述高电平延时检测模块用于检测控制信号高电平持续时间，并和系统设定的使能控制寄存器写权限时间比较；具体用于限制进入控制模式的条件，防止子系统错误地设置内部控制寄存器。
20.所述脉冲计数模块用于计数控制信号保持高电平时间超过系统设定的使能控制寄存器写权限时间后发送的脉冲个数，并设置所述控制寄存器的值。
21.所述控制寄存器设置完成判断模块用于产生高电平的设置完成信号，同时屏蔽脉冲计数模块的计数功能。
22.在其他实施例中，控制信号传输单元还包括：低电平延时检测模块，所述低电平延时检测模块用于检测系统正常运行期间控制引脚的控制信号电平变化；具体来说用于监控系统正常运行过程中的电平变化。
23.此外，进入正常运行模式的子系统与其他模块间进行数据传输。
24.本发明实施例还提供了一种控制信号传输方法，只包括一个子系统，请参考图2，包括以下步骤：子系统检测控制引脚高电平脉冲，并计数，并与预设的脉冲个数作比较；若检测到的高电平脉冲个数等于所述预设的脉冲个数，子系统进入控制模式，否则重新检测；进入到控制模式的子系统的使能系统控制寄存器引脚为高电平，检测控制信号高电平的持续时间，并和预设的使能子系统内控制寄存器写权限的时间作比较；当所述持续时间超过所述预设的时间，设置子系统内部控制寄存器，否则，重复以上步骤；设置完成后
产生高电平的设置完成信号接到控制状态锁存引脚，所述子系统控制寄存器值锁定，系统进入正常运行模式。
25.本发明实施例还提供了一种控制信号传输系统，包括：n个子系统，所述n个子系统的控制引脚接收同一控制信号，第1个所述子系统的使能控制寄存器引脚接固定高电平信号，第i个所述子系统输出的设置完成信号接到下一个子系统的使能控制寄存器引脚，第n个所述子系统的设置完成信号接到所有子系统的控制状态锁存引脚，其中1≤i＜n。
26.请参考图3，多个子系统的控制引脚相连并接收同一控制信号，固定高电平的vdd信号使能第1个所述子系统的控制寄存器，上一个所述子系统输出的高电平的设置完成信号使能下一个子系统的控制寄存器，并且最后一个子系统的高电平的设置完成信号接回到所有子系统的控制状态锁存引脚。
27.本发明实施例还提供了一种控制信号传输方法，请参考图4-5所示，包括以下步骤：s1、子系统检测控制引脚高电平脉冲，并计数，并与预设的脉冲个数作比较；若检测到的高电平脉冲个数等于所述预设的脉冲个数，子系统进入控制模式，否则重新检测；s2、进入到控制模式的子系统中，第1个子系统的使能控制寄存器引脚接固定高电平，子系统检测控制信号高电平的持续时间，并和预设的使能子系统内控制寄存器写权限的时间作比较；当所述持续时间超过所述预设的时间，设置子系统内部控制寄存器，否则，重复以上步骤；s3、第1个子系统设置完成后产生高电平的设置完成信号接到第2个子系统的使能控制寄存器输入引脚，同时屏蔽第1个子系统的脉冲计数模块的计数功能；s4、第1个子系统的高电平的设置完成信号使能第2个子系统的控制寄存器，第2个子系统检测控制信号高电平的持续时间，并和预设的使能子系统内控制寄存器写权限的时间作比较；当所述持续时间超过所述预设的时间，设置子系统内部控制寄存器，否则子系统持续检测控制信号高电平的持续时间；s5、第2个子系统设置完成后产生高电平的设置完成信号并接到下一个子系统的使能控制寄存器输入引脚，同时屏蔽第2个子系统的脉冲计数模块的计数功能；s6、重复s4-s5，直至第n个子系统设置完成后产生高电平的设置完成信号；s7、第n个子系统输出高电平的设置完成信号输入到所有子系统的控制状态锁存引脚，所有子系统控制寄存器值锁定，系统进入正常运行模式。
28.在s1中，具体来说，若设定的进入控制模式的脉冲个数是16个高电平脉冲，则需要控制引脚发送16个高电平脉冲，子系统就会进入控制模式。如果干扰或者噪声导致控制引脚出现偶发的高电平毛刺信号，这些毛刺信号的脉冲个数很难满足16个脉冲个数的要求，所以干扰或者噪声产生的高电平毛刺脉冲很难让子系统错误地进入到控制模式，另外如果是脉冲个数不够16个的错误脉冲信号，也不能让子系统进入到控制模式，如此很大程度上避免高电平的毛刺信号或者错误的高电平脉冲信号让子系统误进入到控制模式。
29.具体来说，s2中通过将控制信号高电平的持续时间和预设的使能子系统内控制寄存器写权限的时间作比较，可以限制作为进入设置模式的条件，防止干扰信号或者错误的脉冲让子系统错误地设置内部的控制寄存器。
30.在s2中，所述设置子系统内部控制寄存器还包括步骤s201：控制信号保持高电平
时间超过预设的使能子系统内控制寄存器写权限的时间后，第1个子系统的脉冲计数模块继续计数后续控制信号的高电平脉冲个数，并根据脉冲个数设置第1个子系统内部的控制寄存器的值。
31.具体的，在s4中，所述设置子系统内部控制寄存器还包括步骤s401：控制信号高电平时间超过预设时间后，第2个子系统的脉冲计数模块继续计数后续控制信号的高电平脉冲个数，根据脉冲个数设置其内部的控制寄存器的值。
32.此外，还包括步骤s8，正常运行后的子系统持续检测控制引脚的控制信号电平，当控制信号电平变低后，子系统检测低电平持续时间，如果低电平持续时间小于系统预设的关断时间，子系统认为是干扰信号，继续正常运行模式，如果低电平持续时间达到预设的关断时间，则子系统复位内部所有控制寄存器，各子系统进入关断模式，进入关断模式的系统返回s1。
33.综上所述，本发明技术方案中一种控制信号控制多个子系统，多个子系统的控制引脚相连并接收同一控制信号，固定高电平的vdd信号使能第1个子系统的控制寄存器，上一个子系统输出的高电平的设置完成信号使能下一个子系统的控制寄存器，并且最后一个子系统的高电平的设置完成信号接回到所有子系统的控制状态锁存引脚，所有子系统控制寄存器值锁定，系统进入正常运行模式。
34.通过设置严格的判断机制进行限制，预设进入系统控制模式的脉冲个数，还有使能子系统内部寄存器写权限的高电平保持时间，以及系统在控制信号变低电平进入关断模式的低电平保持时间，保证控制信号需要严格满足条件才能让子系统正确进入控制模式并进行正确的控制寄存器设置以及正常运行；只需要一个控制引脚就可以方便且可靠地实现在系统之间进行各种复杂的控制信号的传输，系统可包含最少一个子系统或者多个子系统，应用非常简单灵活，而且节省系统资源，降低了系统成本。
35.显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。