一种Flash接口保护控制电路的制作方法

一种flash接口保护控制电路
技术领域
1.本发明涉及接口电路技术领域，具体是一种flash接口保护控制电路。


背景技术：

2.flash作为存储介质已经广泛应用，在目前嵌入式系统应用中，其实比不可少的一种设备，由于flash芯片的种类较多，为了帮助程序读取flash的制造商id和设备id，确定flash的大小，获得flash的各个物理特性，大多flash芯片采用flash接口对flash芯片信息进行读取，但是现有的flash接口由于缺乏接口的保护电路，在传输的信号超过或低于flash接口所能传输的信号值时，flash接口将无法正常工作，甚至对flash接口造成损坏，将直接导致flash芯片的数据错误，因此急需一种flash接口保护控制电路。


技术实现要素：

3.本发明实施例提供一种flash接口保护控制电路，以解决上述背景技术中提出的问题。
4.依据本发明实施例的第一方面，提供一种flash接口保护控制电路，该flash接口保护控制电路包括：接口采样模块，信号保持模块，故障判断模块，智能控制模块，偏置电流控制模块，电流镜模块，读写控制模块，保护模块；
5.所述读写控制模块，用于通过功率管电路控制flash接口电路的读写工作；
6.所述接口采样模块，与所述读写控制模块连接，用于通过电阻分压电路对输入所述flash接口电路的信号值电压进行采样并输出采样信号；
7.所述信号保持模块，与接口采样模块和智能控制模块连接，用于通过采样保持电路对所述采样信号进行保持处理并输出保持信号；
8.所述故障判断模块，与所述接口采样模块和信号保持模块连接，用于通过减法电路将所述保持信号和采样信号进行减法处理并输出第一控制信号和第二控制信号，用于通过第一控制信号和第二控制信号触发双三极管电路分别输出过压信号和欠压信号；
9.所述智能控制模块，与所述故障判断模块和读写控制模块连接，用于接收所述过压信号和欠压信号并输出保护信号控制保护模块的工作状态，用于输出读写控制信号并控制读写控制模块的读写工作，用于输出第三控制信号并控制偏置电流控制模块的工作状态，用于输出第四控制信号并控制所述信号保持模块的采样保持和保持输出；
10.所述偏置电流控制模块，与所述智能控制模块连接，用于接收所述第三控制信号并控制偏置电流电路工作，用于通过偏置电流电路产生偏置电流并调节偏置电流值；
11.所述电流镜模块，与所述偏置电流控制模块和读写控制模块连接，用于通过电流镜电路复制所述偏置电流控制模块输出的偏置电流并传输给所述读写控制模块；
12.所述保护模块，与所述智能控制模块和读写控制模块连接，用于接收所述保护信号并通过泄放电路对所述flash接口电路进行对地保护。
13.依据本发明实施例的另一方面，所述flash接口保护控制电路还包括报警模块；
14.所述报警模块，用于接收所述保护信号并通过声光报警电路进行声光报警；
15.所述报警模块与所述智能控制模块连接。
16.与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明flash接口保护控制电路由接口采样模块对输入flash接口电路的信号电压值进行采样，并通过信号保持模块进行延时信号保持，与故障判断模块进行减法处理，得知此时采样信号的变化程度，并由双三极管电路进行作为保护阈值界限，当双三极管电路导通时则说明此时采样的信号电压值过高或过低，以便由智能控制模块接收并通过保护模块对所述flash接口电路进行对地保护，停止读写控制模块中flash接口电路的读写工作，避免数据读写错误和flash接口电路的损坏，并由报警模块进行故障报警，提高flash接口电路的安全系数。
附图说明
17.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例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。
18.图1为本发明实例提供的一种flash接口保护控制电路的原理方框示意图。
19.图2为本发明实例提供的一种flash接口保护控制电路的第一电路图。
20.图3为本发明实例提供的一种flash接口保护控制电路的第二电路图。
具体实施方式
21.下面将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、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
22.实施例1，请参阅图1，一种flash接口保护控制电路包括：接口采样模块1，信号保持模块2，故障判断模块3，智能控制模块4，偏置电流控制模块5，电流镜模块6，读写控制模块7，保护模块8；
23.具体地，所述读写控制模块7，用于通过功率管电路控制flash接口电路的读写工作；
24.接口采样模块1，与所述读写控制模块7连接，用于通过电阻分压电路对输入所述flash接口电路的信号值电压进行采样并输出采样信号；
25.信号保持模块2，与接口采样模块1和智能控制模块4连接，用于通过采样保持电路对所述采样信号进行保持处理并输出保持信号；
26.故障判断模块3，与所述接口采样模块1和信号保持模块2连接，用于通过减法电路将所述保持信号和采样信号进行减法处理并输出第一控制信号和第二控制信号，用于通过第一控制信号和第二控制信号触发双三极管电路分别输出过压信号和欠压信号；
27.智能控制模块4，与所述故障判断模块3和读写控制模块7连接，用于接收所述过压信号和欠压信号并输出保护信号控制保护模块8的工作状态，用于输出读写控制信号并控制读写控制模块7的读写工作，用于输出第三控制信号并控制偏置电流控制模块5的工作状
态，用于输出第四控制信号并控制所述信号保持模块2的采样保持和保持输出；
28.偏置电流控制模块5，与所述智能控制模块4连接，用于接收所述第三控制信号并控制偏置电流电路工作，用于通过偏置电流电路产生偏置电流并调节偏置电流值；
29.电流镜模块6，与所述偏置电流控制模块5和读写控制模块7连接，用于通过电流镜电路复制所述偏置电流控制模块5输出的偏置电流并传输给所述读写控制模块7；
30.保护模块8，与所述智能控制模块4和读写控制模块7连接，用于接收所述保护信号并通过泄放电路对所述flash接口电路进行对地保护。
31.进一步地，所述flash接口保护控制电路还包括报警模块9；
32.具体地，所述报警模块9，用于接收所述保护信号并通过声光报警电路进行声光报警；
33.该报警模块9与所述智能控制模块4连接。
34.在具体实施例中，上述接口采样模块1可采用电阻分压电路对输入读写控制模块7的信号电压值进行采样；上述信号保持模块2可采用采样保持电路，由智能控制模块4控制其采样输出；上述故障判断模块3可采用减法电路和双三极管电路，由减法电路对采样保持的信号和接口采样模块1实时采样的信号进行减法处理，以便判断信号变化程度，并由双三极管电路进行电压值较高和较低判断；上述智能控制模块4可采用，但并不限于单片机、dsp等微控制器，集成了运算器、控制器、存储器以及输入输出器等诸多部件，实现信号的处理、数据存储、模块控制等功能；上述偏置电流控制模块5可采用偏置电流电路，产生偏置电流并调节偏置电流值；上述电流镜模块6可采用电流镜电路，对输入的偏置电流进行复制和传输；上述读写控制模块7可采用功率管电路和flash接口电路，由功率管电路控制flash接口电路的读写工作，flash接口用于控制flash芯片的读写工作；上述保护模块8可采用泄放电路，将输入flash接口电路的信号进行对地保护；上述报警模块9可采用声光报警电路，实现故障报警，由智能控制模块4控制，在此不做赘述。
35.实施例2，在实施例1的基础上，请参阅图2和图3，所述读写控制模块7包括flash接口；所述接口采样模块1包括第一电阻r1和第二电阻r2；
36.具体地，所述flash接口的第二io端通过第一电阻r1连接第二电阻r2的第一端、所述信号保持模块2和故障判断模块3，第二电阻r2的第二端连接地端。
37.在具体实施例中，上述第一电阻r1和第二电阻r2组成电阻分压电路，对输入flash接口的信号电压值进行检测。
38.进一步地，所述信号保持模块2包括第一运放op1、第一控制管m1、第一二极管d1、第一电容c1、第二运放op2、第二电容c2、第二控制管m2；所述智能控制模块4包括第一控制器u1；
39.具体地，所述第一运放op1的同相端连接所述第二电阻r2的第一端，第一运放op1的反相端练级诶第一运放op1的输出端和第一控制管m1的漏极，第一控制管m1的源极连接第一电容c1的一端和第二运放op2的同相端，第一电容c1的另一端接地，第一控制管m1的栅极连接第二二极管的阳极，第二二极管的阴极连接第一二极管d1的阴极和所述第一控制器u1的第一io端，第一二极管d1的阳极连接第二控制管m2的栅极，第二控制管m2的漏极连接第二运放op2的反相端并通过第二电容c2连接第二运放op2的输出端、第二控制管m2的源极和所述故障判断模块3。
40.在具体实施例中，上述第一运放op1和第二运放op2均可选用lf398运算放大器；上述第一控制管m1和第二控制管m2均可选用结型场效应管；上述第一电容c1为信号保持电容；上述第一控制器u1可选用，但并不限于st89c52单片机。
41.进一步地，所述故障判断模块3包括第三电阻r3、第四电阻r4、第五电阻r5、第三运放op3、第六电阻r6；
42.具体地，所述第三电阻r3的一端连接所述第二运放op2的输出端，第三运放op3的反相端连接第三电阻r3的另一端并通过第六电阻r6连接第三运放op3的输出端，第三运放op3的同相端连接第四电阻r4的一端并通过第五电阻r5连接地端，第四电阻r4的另一端连接所述第二电阻r2的第一端。
43.在具体实施例中，上述第三运放op3可选用op07运算放大器，配合第三电阻r3、第四电阻r4、第五电阻r5和第六电阻r6组成减法电路，将采样保持信号和实时采集的信号进行减法处理。
44.进一步地，所述故障判断模块3还包括第七电阻r7、第八电阻r8、第一开关管vt1、第二开关管vt2、第九电阻r9、第十电阻r10、第二电源vcc2；
45.具体地，所述第七电阻r7的一端连接第八电阻r8的一端和所述第三运放op3的输出端，第七电阻r7的另一端连接第一开关管vt1的基极，第八电阻r8的另一端连接第二开关管vt2的基极，第一开关管vt1的集电极和第二开关管vt2的发射极均连接第二电源vcc2，第一开关管vt1的发射极连接所述第一控制器u1的第二io端并通过第九电阻r9连接地端，第二开关管vt2的集电极连接所述第一控制器u1的第三io端并通过第十电阻r10接地。
46.在具体实施例中，上述第一开关管vt1可选用npn型三极管，第二开关管vt2可选用pnp型三极管，当输入第一开关管vt1的基极电压和第二开关管vt2的基极电压达到饱和时导通，第一开关管vt1用于检测实时检测的信号是否超过采样保持信号，第二开关管vt2用于检测实时检测信号是否低于采样保持信号。
47.进一步地，所述偏置电流控制模块5包括第一电源vcc1、第一功率管m1、第二功率管m2、第四运放op4、第一电位器rp1、参考阈值、第三功率管q3；
48.具体地，所述第一电源vcc1连接第二功率管m2的漏极和第三功率管q3的源极，第二功率管m2的栅极连接所述第一控制器u1的第四io端，第二功率管m2的源极连接第三功率管q3的漏极和第一功率管m1的漏极，第一功率管m1的源极连接第四运放op4的反相端和第一电位器rp1的一端，第一电位器rp1的另一端和滑片端均接地，第四运放op4的同相端连接参考阈值，第三功率管q3的栅极连接电流镜模块6。
49.在具体实施例中，上述第一功率管m1和第二功率管m2均可选用n沟道增强型mo管，第二功率管m2由第一控制器u1控制，控制偏置电流的传输，第一功率管m1由第四运放op4控制，配合第一电位器rp1调节输入的偏置电流值；上述第三功率管q3可选用p沟道增强型mos管，用于将偏置电流传输给电流镜模块6；上述第四运放op4可选用op07运算放大器。
50.进一步地，所述电流镜模块6包括第四功率管q4、第五功率管q5、第六功率管q6；
51.具体地，所述第四功率管q4的栅极连接所述第三功率管q3的栅极、第五功率管q5的栅极和第六功率管q6的栅极，第四功率管q4的源极、第五功率管q5的源极和第六功率管q6的源极均连接所述第三功率管q3的源极，第四功率管q4的漏极、第五功率管q5的漏极和第六功率管q6的漏极与所述读写控制模块7连接。
52.在具体实施例中，上述第四功率管q4、第五功率管q5和第六功率管q6均可选用p沟道增强型mos管，用于复制上述第三功率管q3传输的偏置电流。
53.进一步地，所述读写控制模块7还包括第七功率管q7、第八功率管q8、第九功率管q9；
54.具体地，所述第七功率管q7的源极连接第八功率管q8的源极、第九功率管q9的源极和所述flash接口的第一io端，第七功率管q7的漏极、第八功率管q8的漏极和第九功率管q9的漏极分别连接所述第四功率管q4的漏极、第五功率管q5的漏极和第六功率管q6的漏极，第七功率管q7的栅极、第八功率管q8的栅极和第九功率管q9的栅极分别连接所述第一控制器u1的第五io端、第六io端和第七io端。
55.在具体实施例中，上述第七功率管q7、第八功率管q8和第九功率管q9均可选用n沟道增强型mos管，分别由第一控制器u1的第五io端、第六io端和第七io端控制，分别实现flash接口传输写数据“1”的幅值脉冲信号、写数据“0”的幅值脉冲信号和读阻值状态的幅值脉冲信号。
56.需要注意的是，由于上述第一控制器u1的第五io端、第六io端和第七io端输入到第七功率管q7、第八功率管q8和第九功率管q9的的三个控制脉冲在同一时刻只有一个信号有效，所以第一控制器u1的第五io端、第六io端和第七io端一次只会有一个输出控制脉冲。
57.进一步地，所述保护模块8包括第十功率管q10；
58.具体地，所述第十功率管q10的漏极连接所述第七功率管q7的源极，第十功率管q10的源极接地，第十功率管q10的栅极连接所述第一控制器u1的第八io端。
59.在具体实施例中，上述第十功率管q10可选用n沟道增强型mos管，用于对第七功率管q7、第八功率管q8、第九功率管q9进行对地泄放处理，停止flash接口传输对flash芯片的读写控制信号。
60.本发明一种flash接口保护控制电路，由第一电阻r1和第二电阻r2对输入flash接口的数据电压值进行采样，并由第一运放op1进行隔离传输，由第一控制器u1控制第一控制管m1和第二控制管m2导通，使得第一电容c1开始进行信号保持处理，并在第一控制管m1和第二控制管m2断开后，第二运放op2将保持输出采样的信号，同时由第三运放op3的同相端进行实时信号采样，使得实时采样的信号与采样保持的信号进行减法处理，得知该时间端内，输入的数据电压值变化，同时第一控制器u1的第四io按控制第二功率管m2导通，控制偏置电流控制模块5的工作，由第一电位器rp1控制第四运放op4调节第一功率管m1的导通程度，提供合适的偏置电流，并由第四功率管q4、第五功率管q5和第六功率管q6复制传输，由第一控制器u1控制第七功率管q7、第八功率管q8和第九功率管q9分别向flash接口传输写数据“1”的幅值脉冲信号、写数据“0”的幅值脉冲信号和读阻值状态的幅值脉冲信号，且由flash接口传输给flash芯片，实现对flash芯片的读写控制，如果减法处理后的数据电压值较大且电压值变化较大时，将导致第一开关管vt1导通，如果数据电压值较小且电压值变化较大时，将导致第二开关管vt2导通，并使得第一控制器u1得知此时输入flash接口的数据电压值情况，第一控制器u1将直接控制第十功率管q10的导通，断开输入flash接口的数据信息，保护flash接口。
61.对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论
从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
62.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。