压力传感器及其开关电路的制作方法

文档序号:21052109发布日期:2020-06-09 21:20阅读:474来源:国知局
压力传感器及其开关电路的制作方法
本实用新型涉及电路领域,尤其涉及一种压力传感器及其开关电路。
背景技术
:压力传感器(pressuretransducer)是能感受压力信号,并能按照一定的规律将压力信号转换成可用的输出的电信号的器件或装置,压力传感器的芯片能够与外部芯片通过总线连接进行数据通信。而芯片内部的逻辑电路要运作,需要电源与时脉同时工作来开启数据的传输。目前的压力传感器在电源打开时,无论是否有数据传输的需求,时钟脉冲始终处于工作状态,这耗费了大量的电量,压力传感器的耗电量高。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:本实用新型的主要目的在于提供一种压力传感器及其开关电路,旨在解决压力传感器的耗电量高的技术问题。为实现上述目的,本实用新型提供一种压力传感器的开关电路,包括:起始信号侦测模块,用于侦测外部芯片通过总线发出的起始信号;结束信号侦测模块,用于侦测外部芯片通过总线发出的结束信号;时钟开关信号生成模块,用于在所述起始信号侦测模块侦测到起始信号时,生成时钟启动信号,以控制所述压力传感器启动时钟脉冲;在所述结束信号侦测模块侦测到结束信号时,生成时钟关闭信号,以控制所述压力传感器关闭时钟脉冲。可选地,所述起始信号侦测模块包括第一触发器,所述第一触发器的cp端接入总线的数据线,所述第一触发器的d端接入总线的时钟线,所述第一触发器的q端与所述时钟开关信号生成模块的输入端电连接,所述第一触发器为下降沿d触发器。可选地,所述起始信号侦测模块还包括第二触发器和第一非门,所述第二触发器的d端与所述第一触发器的q端电连接,所述第二触发器的q端与所述第一非门输入端电连接,所述第一非门的输出端与所述第一触发器的clr端电连接。可选地,所述结束信号侦测模块包括第三触发器,所述第三触发器的cp端接入总线的数据线,所述第三触发器的d端接入总线的时钟线,所述第三触发器的q端与所述时钟开关信号生成模块的输入端电连接,所述第三触发器为上升沿d触发器。可选地,所述结束信号侦测模块还包括第四触发器和第二非门,所述第四触发器的d端与所述第三触发器的q端电连接,所述第四触发器的q端与所述第二非门输入端电连接,所述第二非门的输出端与所述第三触发器的clr端电连接。可选地,所述时钟开关信号生成模块包括第五触发器和第三非门,所述第五触发器的cp端与所述起始信号侦测模块的输出端电连接,所述第三非门的输入端与所述结束信号侦测模块的输出端电连接,所述第三非门的输出端与所述第五触发器的clr端电连接。此外,为实现上述目的,本实用新型还提供一种压力传感器,所述压力传感器包括如上述的压力传感器的开关电路。本实用新型实施例提出的一种压力传感器及其开关电路,起始信号侦测模块侦测外部芯片通过总线发出的起始信号,结束信号侦测模块侦测外部芯片通过总线发出的结束信号,时钟开关信号生成模块在起始信号侦测模块侦测到起始信号时,生成时钟启动信号,以控制所述压力传感器启动时钟脉冲,在所述结束信号侦测模块侦测到结束信号时,生成时钟关闭信号,以控制所述压力传感器关闭时钟脉冲,通过合理的时钟开关控制,使得在外部芯片发出起始信号时启动时钟脉冲进行数据的读写,在外部芯片发出结束信号时关闭时钟脉冲,避免了压力传感器在需要与外部芯片进行数据的读写时,时钟脉冲仍然处于开启状态带来的电量消耗,节省了压力传感器的耗电。附图说明图1为本实用新型压力传感器的开关电路实施例的结构框图;图2为本实用新型压力传感器的开关电路实施例的开关电源的电路示意图;图3为本实用新型压力传感器的开关电路实施例的i2c信号波形示意图;附图标号说明:标号名称100起始信号侦测模块110结束信号侦测模块120时钟开关信号生成模块d1~d5第一触发器至第五触发器inv1~inv3第一非门至第三非门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。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。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人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。参照图1,一种压力传感器的开关电路实施例,所述压力传感器的开关电路包括:起始信号侦测模块100、结束信号侦测模块110和时钟开关信号生成模块120。起始信号侦测模块100,用于侦测外部芯片通过总线发出的起始信号。外部芯片与压力传感器通过总线电连接,以通过总线与压力传感器进行数据交互。外部芯片可以设置于终端内,还可以设置于任意结构的外部设备内。若外部芯片设置于终端内,其可以是终端的cpu(centralprocessingunit,中央处理器)。本实施例的总线为两线式串行总线(inter-integratedcircuit,i2c),包括数据线(serialdata,sda)和时钟线(serialclock,scl)。外部芯片需要与压力传感器的芯片进行数据读写时,会生成一个起始信号,以开始在总线上传输数据。本实施例中,起始信号侦测模块100则用于侦测获得外部芯片与压力传感器进行数据读写的起始信号。起始信号侦测模块100在侦测到起始信号时,会生成一个起始侦测信号。其中,起始侦测信号可以是高电平信号也可以是低电平信号。结束信号侦测模块110,用于侦测外部芯片通过总线发出的结束信号。外部芯片结束与压力传感器的芯片进行数据读写时,会生成一个结束信号,以表征当前数据读写的结束状态。本实施例中,结束信号侦测模块110侦测获得该结束信号。结束信号侦测模块110在侦测到结束信号时,会生成一个结束侦测信号。其中,结束侦测信号可以是高电平信号也可以是低电平信号。需要说明的是,起始侦测信号和结束侦测信号的电平相反。时钟开关信号生成模块120,用于在所述起始信号侦测模块侦测到起始信号时,生成时钟启动信号,以控制所述压力传感器启动时钟脉冲;在所述结束信号侦测模块侦测到结束信号时,生成时钟关闭信号,以控制所述压力传感器关闭时钟脉冲。本实施例中,起始信号侦测模块100的输出端和结束信号侦测模块110的输出端与时钟开关信号生成模块120的输入端电连接。当起始信号侦测模块100侦测到起始信号时,生成起始侦测信号,时钟开关信号生成模块120则获取该起始侦测信号,并根据该起始侦测信号生成时钟启动信号。该时钟启动信号则控制压力传感器启动时钟脉冲,以与外部芯片进行数据的读写。其中,时钟启动信号可以是高电平信号也可以是低电平信号,时钟启动信号的电平与起始侦测信号的电平可以一致也可以相反。当结束信号侦测模块110侦测到结束信号时,生成结束侦测信号,时钟开关信号生成模块120则获取该结束侦测信号,并根据该结束侦测信号生成时钟结束信号。该时钟结束信号则控制压力传感器关闭时钟脉冲,以节省压力传感器的电量。其中,时钟结束信号可以是高电平信号也可以是低电平信号,时钟接收信号的电平与结束侦测信号的电平可以一致也可以相反。需要说明的是,时钟启动信号和时钟结束信号的电平相反。本实施例中,起始信号侦测模块100侦测外部芯片通过总线发出的起始信号,结束信号侦测模块110侦测外部芯片通过总线发出的结束信号,时钟开关信号生成模块120在起始信号侦测模块侦测到起始信号时,生成时钟启动信号,以控制所述压力传感器启动时钟脉冲,在所述结束信号侦测模块侦测到结束信号时,生成时钟关闭信号,以控制所述压力传感器关闭时钟脉冲,通过合理的时钟开关控制,使得在外部芯片发出起始信号时启动时钟脉冲进行数据的读写,在外部芯片发出结束信号时关闭时钟脉冲,避免了压力传感器在需要与外部芯片进行数据的读写时,时钟脉冲仍然处于开启状态带来的电量消耗,节省了压力传感器的耗电。参照图2,在其中一个实施例中,所述起始信号侦测模块100包括第一触发器d1,所述第一触发器d1的cp端接入总线的数据线,所述第一触发器d1的d端接入总线的时钟线,所述第一触发器d1的q端与所述时钟开关信号生成模块120的输入端电连接,所述第一触发器d1为下降沿d触发器。为了更直观的说明,图3示出了i2c的一个信号波形图。其中,s为起始信号,b为数据传输波形,p为结束信号。起始信号s中,sda信号为下降沿,scl信号为高电平。接收信号p中,sda信号为上升沿,scl信号为高电平。本实施例的起始信号侦测模块100则可以侦测到该起始信号s,结束信号侦测模块110可以侦测到该结束信号p。本实施例中,第一触发器d1的d端接入总线的scl线,第一触发器d1为下降沿d触发器,即当第一触发器d1的cp端接收到下降沿脉冲信号时,第一触发器d1将被触发生成高电平并通过q端输出。可以理解,利用本实施例的第一触发器d1可以直接侦测到i2c传输而来的起始信号,即当第一触发器d1的q端产生高电平时,则表示第一触发器d1侦测到了i2c上的起始信号,q端产生的高电平信号则为起始侦测信号。需要说明的是,起始信号为外部芯片发出。本实施例中,利用下降沿d触发器的特性,能够简单方便的侦测到i2c上的起始信号。应当理解的是,在其他实施例中,还可以采用其它类型的触发器构成本实用新型的起始信号侦测模块100,例如jk触发器或rs触发器等。在其中一个实施例中,所述起始信号侦测模块100还包括第二触发器d2和第一非门inv1,所述第二触发器d2的d端与所述第一触发器d1的q端电连接,所述第二触发器d2的q端与所述第一非门inv1输入端电连接,所述第一非门inv1的输出端与所述第一触发器d1的clr端电连接。本实施例中,第一触发器d1和第二触发器d2级联后与第一非门inv1构成一个闭环结构。其中,第一触发器d1和第二触发器d2的级联构成了一个2位的移位寄存器,用于存储第一触发器d1的q端的电平信号。在起始信号到来时,第一触发器d1将输出一个高电平信号,该高电平信号传输至第二触发器d2的d端时,第二触发器d2将在q端直接输出高电平信号,该高电平信号经过第一非门inv1反相延迟后传输至第一触发器d1的clr端,以使第一触发器d1的q端输出低电平,从而使得第一触发器d1输出一个“低电平-高电平-低电平”的脉冲信号,该脉冲信号即为起始侦测信号。其中高电平的持续时间为第一触发器d1输出的高电平信号经由第二触发器d2和第一非门inv1传输至第一触发器d1的clr端的传输延迟时间。需要说明的是,本实施例中,当scl信号为低电平时,起始信号侦测模块100将起始侦测信号锁存,以避免在数据读写时sda信号的状态变化导致起始侦测信号的变化而造成误判。需要说明的是,本实施例中,当i2c中scl信号为低电平时进行数据的传输。当scl信号为高电平时,侦测起始信号。在其中一个实施例中,所述结束信号侦测模块110包括第三触发器d3,所述第三触发器d3的cp端接入总线的数据线,所述第三触发器d3的d端接入总线的时钟线,所述第三触发器d3的q端与所述时钟开关信号生成模块120的输入端电连接,所述第三触发器d3为上升沿d触发器。本实施例中,第三触发器d3的d端接入总线的scl线,第三触发器d3为上升沿d触发器,即当第三触发器d3的cp端接收到上升沿脉冲信号时,第三触发器d3为将被触发生成高电平并通过其q端输出。可以理解,利用本实施例的第三触发器d3为可以直接侦测到i2c传输而来的结束信号,即当第三触发器d3为的q端产生高电平时,则表示第三触发器d3为侦测到了i2c上的结束信号,q端产生的高电平信号则为结束侦测信号。本实施例利用上升沿d触发器的特性,能够简单方便的侦测到i2c上的结束信号。应当理解的是,在其他实施例中,还可以采用其它类型的触发器构成本实用新型的结束信号侦测模块110,例如jk触发器或rs触发器等。在其中一个实施例中,所述结束信号侦测模块120还包括第四触发器d4和第二非门inv2,所述第四触发器d4的d端与所述第二触发器d2的q端电连接,所述第四触发器d4的q端与所述第二非门inv2输入端电连接,所述第二非门inv2的输出端与所述第二触发器d2的clr端电连接。本实施例中,第三触发器d3和第四触发器d4级联后与第二非门inv2构成一个闭环结构。其中,第三触发器d3和第四触发器d4的级联构成了一个2位的移位寄存器,用于存储第三触发器d3的q端的电平信号。在结束信号到来时,第三触发器d3将输出一个高电平信号,该高电平信号传输至四触发器d4的d端时,四触发器d4将在q端直接输出高电平信号,该高电平信号经过第二非门inv2反相延迟后传输至第三触发器d3的clr端,以使第三触发器d3的q端输出低电平,从而使得第三触发器d3输出一个“低电平-高电平-低电平”的脉冲信号,该脉冲信号即为结束侦测信号。其中高电平的持续时间为第三触发器d3输出的高电平信号经由四触发器d4和第二非门inv2传输至第三触发器d3的clr端的传输延迟时间。需要说明的是,本实施例中,当scl信号为低电平时,结束信号侦测模块100将结束侦测信号锁存,以避免在数据读写时sda信号的状态变化导致结束侦测信号的变化而造成误判。在其中一个实施例中,所述时钟开关信号生成模块120包括第五触发器d5和第三非门inv3,所述第五触发器d5的cp端与所述起始信号侦测模块100的输出端电连接,所述第三非门inv3的输入端与所述结束信号侦测模块110的输出端电连接,所述第三非门inv3的输出端与所述第五触发器d5的clr端电连接。需要说明的是,第五触发器d5的cp端作为一个输入端与起始信号侦测模块100的输出端电连接,第五触发器d5的clr端作为一个输出端与结束信号侦测模块110的输出端电连接。当起始信号侦测模块100侦测到起始信号时,生成起始侦测信号并通过输出端传输至第五触发器d5的cp端,本实施例的第五触发器d5的d端置高,在第五触发器d5的cp端接收到起始侦测信号时,q端输出高电平信号,即时钟启动信号。结束侦测信号经第三非门inv3反相后传输至第五触发器d5的clr端,第五触发器d5的clr端在接收到结束侦测信号时,q端输出低电平信号,即时钟结束信号。应当理解的是,第五触发器d5为下降沿d触发器,在cp端接收到“低电平-高电平-低电平”的起始侦测信号时,第五触发器d5即被触发。本实施例中,利用d触发器的cp端和clr端在接收到信号后输出相应信号的特性,来甄别起始信号侦测模块100传输而来的起始侦测信号和结束信号侦测模块110传输而来的结束侦测信号,从而进一步生成时钟启动信号或是时钟关闭信号,以控制压力传感器启动或关闭时钟脉冲,实现根据侦测到的起始信号或结束信号进行时钟脉冲的启动或关闭,十分简洁有效。在其中一个实施例中,所述压力传感器包括如上述的压力传感器的开关电路实施例。需要说明的是,在本文中,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、物品或者系统不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。上述本实用新型实施例序号仅仅为了描述,不代表实施例的优劣。以上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,凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构,或直接或间接运用在其他相关的
技术领域
,均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。当前第1页12
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