CN101025727B - 连接spi的不对称接口装置 - Google Patents

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Abstract

一种连接SPI的不对称接口装置，涉及电路接口技术领域；所要解决的是便携式终端机接口的技术问题；该不对称接口装置包括五引脚的输出/输入接口，信号生成逻辑电路，输出/输入状态开关和三引脚的输入附加接口；输入状态时，使用八引脚，其中二引脚控制SPI的SI引脚导通，输入设备SPI的除SI以外的五引脚经输出/输入接口与集成电路SPI的引脚分别连接；输出状态时，由SCK’和CS’引脚生成串行输入信号传送到集成电路SPI的SI引脚，所述集成电路SPI的除SI以外的五引脚经输出/输入接口与输出设备SPI的引脚分别连接。本发明适合于输出和输入设备中使用不对称的产品，具有高传输速度、低成本，使用方便、结构小巧的有益效果。

Description

连接SPI的不对称接口装置
技术领域
本发明涉及电路的接口技术，特别是涉及一种连接串行外围设备接口SPI(serialperipheral interface)的不对称接口装置的技术。
背景技术
在终端机(如手机、读卡机等)需要对机内存器的数据(包含程序)进行升级更新时，可先由厂方将升级的数据预先存入内置存储器的电子盘中，然后将电子盘交付终端机用户，由于终端机的升级接口是与电子盘接口的引脚是一一对应的，用户只需将电子盘插入终端机的升级接口，进行升级操作，终端机则自动从电子盘的存储器中读出升级数据并转存到终端机的存储器中，从而完成终端机的数据升级程序更新。
在现有技术中，电子盘的接口可以采用下列方案：
采用通用串行(USB)接口。优点：引脚少(只需5脚)；结构小巧符合用户习惯；传输速度达100M/秒以上。缺点：终端机和电子盘内部都需要增加通用串行(USB)接口专用芯片，成本高；
采用低速串行(I2C)接口：由于专用电子盘接口的信号无需遵守通用串行(USB)接口的信号标准，因此无需增加通用串行(USB)接口专用芯片。优点：引脚少(只需4脚)，故可利用通用串行(USB)接口的插头，结构小巧，符合用户使用习惯，且成本低。缺点在于传输速度低，只有0.5Kb/秒；
采用串行外围设备(SPI)接口。优点：传输速度快，高达40Mb/秒，无须增加通用串行(USB)接口专用芯片，成本低。缺点：引脚多(需6脚)，无法利用通用串行(USB)插头，不符合用户使用习惯。
  引脚   成本   速度  可利用USB插头
 通用串行接口USB   5   高   快  是
 低速串行接口I2C   4   低   慢  是
 串行外围设备接口SPI   6   低   快  否
综上所述，三种技术方案均不能同时兼顾电子盘接口的低成本，高传输速度和利用USB插头硬件型式，结构小巧的需求。
发明内容
针对上述现有技术中存在的缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种高传输速度、低成本，使用方便、结构小巧的连接SPI的不对称接口装置。
为了解决上述技术问题，本发明所提供的一种连接SPI的不对称接口装置，其特征在于，包括：
一输出/输入接口，用于连接输出或输入设备的SPI；设有VCC’、GND’、SO’、SCK’、CS’五引脚，用于分别连接集成电路SPI的对应的VCC(电源)、GND(地)、SO(串行数据输出线)、SCK(同步串行时钟线)、CS(片选)引脚；
一信号生成逻辑电路，用于生成串行输入信号，设有的SCK(时钟)和CS(片选)输入端分别连接输出/输入接口的SCK’和CS’引脚，还设有SI(串行输入信号)输出端；
一输出/输入状态开关，用于工作状态的控制，设有常闭输入端、常开输入端、输出端和二控制端，常闭输入端连接信号生成逻辑电路的SI(串行输入信号)输出端，状态开关的输出端用于连接集成电路SPI的对应的SI(串行输入信号)引脚；
一输入附加接口，用于连接输入设备；其设有的SI”(串行数据输入线”)引脚和二状态控制引脚分别连接输出/输入状态开关常开输入端和二控制端；
输入(工作)状态时，输入设备的输入触发信号使输出/输入状态开关的常开触点与输出端导通，输入设备SPI的SI引脚经输入附加接口的SI”引脚、输出/输入状态开关的常开触点、输出端与集成电路SPI的SI引脚连接，输入设备SPI的除SI引脚以外的其他五引脚经输出/输入接口与集成电路SPI的对应的引脚分别连接；
输出(工作)状态时，由分别连接输出/输入接口的SCK’和CS’引脚的信号生成逻辑电路再生出串行输入信号经输出/输入状态开关的常闭触点、输出端传送到集成电路SPI的SI引脚，所述集成电路SPI的除SI引脚以外的其他五引脚经输出/输入接口与输出设备SPI的对应的引脚分别连接。
进一步地，所述输出/输入接口为通用串行(USB)接口的五脚(硬件)插头。
进一步地，所述信号生成逻辑电路由移位寄存器构成。
进一步地，所述集成电路为存储器(串行闪存)。
进一步地，所述输出/输入状态开关为电磁继电器，或由数字集成电路实现。
利用本发明提供的连接SPI的不对称接口装置，由于采用输出/输入不对称的接口结构，即输出(读出)接口为五引脚，输入(写入)接口为八引脚，特别适合于输出和输入设备中使用不对称的产品，如手机、读卡机等用户终端机的数据(包含程序)更新、升级的工作；在终端机的数据升级的过程中，由于内置存储器的电子盘的输入(写入)设备是由厂方烧录机完成，所以可以用较复杂的八引脚的输入设备，而作为输出(读出)设备的手机、读卡机等终端机，产品数量大，而且是便携式的，本发明的不对称接口装置使终端机能利用通用的低成本的USB硬件插座，使用五引脚的接口，进行符合SPI接口标准的高速数据传输；从而使终端机的接口能同时具有SPI接口标准的高数据传输速度和USB接口硬件型式的结构小巧、使用方便、低成本的有益效果，以利于降低产品成本和便携式终端机的使用。
附图说明
图1为本发明实施例电子盘的结构框图；
图2为本发明实施例的烧录机向电子盘写入数据的原理示意图；
图3为本发明实施例的终端机从电子盘读出数据的原理示意图。
具体实施方式
以下结合附图说明对本发明的实施例作进一步详细描述，但本实施例并不用于限制本发明，凡是采用本发明的相似结构及其相似变化，均应列入本发明的保护范围。
参见图1所示，本发明实施例所提供的一种设有连接SPI的不对称接口装置的电子盘6，内置设有SPI的存储器(串行闪存)1，其特征在于，包括：
一输出/输入接口2，用于连接输出或输入设备的SPI；设有的VCC’(电源’)21、GND’(地’)22、S0’(串行数据输出线’)23、SCK’(同步串行时钟线’)24、CS’(片选’)25五引脚分别连接存储器1的SPI对应的VCC(电源)11、GND(地)12、S0(串行数据输出线)13、SCK(同步串行时钟线)14、CS(片选)15五引脚；所述输出/输入接口可采用通用串行(USB)接口的五脚插头(硬件)供终端机读出，升级数据；
一信号生成逻辑电路4，用于生成串行输入信号；设有SI(串行输入信号)输出端43、SCK(时钟)输入端41、CS(片选)输入端42，所述SCK(时钟)输入端41和CS(片选)输入端42分别连接输出/输入接口的SCK’(同步串行时钟线’)引脚14和CS’(片选’)引脚15；所述信号生成逻辑电路24由移位寄存器构成，所述SI(串行输入信号)输出端、SCK(时钟)和CS(片选)输入端，分别为移位寄存器的Q(输出)引脚、CLK(时钟)引脚和EN(使能)引脚；
一输出/输入状态开关5，设有常闭触点51、常开触点52、输出端53和二控制端，常闭触点51连接信号生成逻辑电路的SI(串行输入信号)输出端43，状态开关的输出端53连接存储器的SPI的SI(串行输入信号)引脚16；所述输出/输入状态开关5为电磁继电器，也可由数字集成电路实现；
一输入附加接口3，用于连接输入设备；其设有的SI”(串行数据输入线”)引脚31和二状态控制引脚32、33分别连接输出/输入状态开关的常开触点52和二控制端。
由厂方完成烧录机将升级数据写入(烧录)到电子盘的工作。参见图2所示，数据写入(输入状态)时，将电子盘6的输出/输入接口2和输入附加接口3分别插入烧录机7的有五个信号脚的写入接口71和设有SI引脚721和用于控制输出/输入状态开关5的二触发信号端722、723的三个信号脚的写入附加接口72中，烧录机SPI的VCC、GND、S0、SCK、CS引脚经写入接口71的五个信号脚、电子盘6的输出/输入接口2连接到存储器1的SPI的对应的五引脚；烧录机的写入附加接口72的触发信号端722、723，经电子盘6的输入附加接口3的状态控制引脚32、33连接到输出/输入状态开关5的二控制端，烧录机的写入触发信号使输出/输入状态开关5动作，使常开触点52与输出端53导通，由于烧录机的写入附加接口72的SI引脚721与电子盘6附加输入接口3的SI”引脚31连接，从而使SPI工作所需的串行输入信号能从烧录机SPI的SI引脚(即写入附加接口72的SI引脚721)，经电子盘6的输入附加接口3的SI”引脚31、输出/输入状态开关5的常开触点52和输出端53传送到电子盘6中存储器1的SPI的SI引脚16，使烧录机7能向电子盘6的存储器(串行闪存)1中写入升级数据。
参见图3所示，数据读出(输出状态)时，将预先烧录好的升级数据的电子盘6的输出/输入接口2插入终端机8的读出接口(USB接口插座)81中，终端机读出接口81的五个信号脚分别连接输出/输入接口2的对应的五引脚，由于输出/输入接口2缺少的SI(串行输入信号)引脚是(存储器芯片1的)SPI工作所必须的，故本发明实施例的接口装置从输出/输入接口2的SCK’引脚24和CS’引脚25(即存储器芯片1的SCK和CS)中取得信号，通过由移位寄存器构成的信号生成逻辑电路4再生出串行输入信号(SI)，经输出/输入状态开关5的常闭触点51、输出端53传送到(存储器芯片1的)SPI的SI引脚16，供(存储器芯片的)SPI工作；因此可以使六引脚的(存储器芯片)SPI，在五引脚的输出/输入接口2下工作，从而使电子盘6能供给终端机8读出存储器芯片(串行闪存)1中的升级数据。
图2和图3中的其他附图标记同图1。
在本发明的实施例中，输出/输入接口的五引脚和输出/输入状态开关的输出端可以分别连接存储器的SPI的对应的六引脚，也可以分别连接其它(如模数转换等)集成电路的对应的SPI的引脚。

Claims (6)

1.一种连接SPI的不对称接口装置，其特征在于，包括：
一输出/输入接口，用于连接输出或输入设备的SPI；设有VCC’、GND’、SO’、SCK’、CS’五引脚，用于分别连接集成电路SPI的对应的VCC、GND、SO、SCK、CS五引脚；
一信号生成逻辑电路，用于生成串行输入信号，设有的SCK和CS输入端分别连接输出/输入接口的SCK’和CS’引脚，还设有SI输出端；
一输出/输入状态开关，用于工作状态的控制，设有常闭输入端、常开输入端、输出端和二控制端，所述常闭输入端连接信号生成逻辑电路的SI输出端，状态开关的输出端用于连接集成电路SPI的对应的SI引脚；
一输入附加接口，用于连接输入设备；其设有的SI”引脚和二状态控制引脚分别连接输出/输入状态开关常开输入端和二控制端；
输入状态时，输入设备的输入触发信号使输出/输入状态开关的常开触点与输出端导通，输入设备SPI的SI引脚经输入附加接口的SI”引脚、输出/输入状态开关的常开触点、输出端与集成电路SPI的SI引脚连接，输入设备SPI的除SI引脚以外的其他五引脚经输出/输入接口与集成电路SPI的对应的引脚分别连接；
输出状态时，由分别连接输出/输入接口的SCK’和CS’引脚的信号生成逻辑电路再生出串行输入信号经输出/输入状态开关的常闭触点、输出端传送到集成电路SPI的SI引脚，所述集成电路SPI的除SI引脚以外的其他五引脚经输出/输入接口与输出设备SPI的对应的引脚分别连接。
2.根据权利要求1所述的连接SPI的不对称接口装置，其特征在于，所述输出/输入接口为USB接口的五脚插头。
3.根据权利要求1所述的连接SPI的不对称接口装置，其特征在于，所述信号生成逻辑电路由移位寄存器构成。
4.根据权利要求1所述的连接SPI的不对称接口装置，其特征在于，所述集成电路为存储器。
5.根据权利要求1所述的连接SPI的不对称接口装置，其特征在于，所述输出/输入状态开关为电磁继电器。
6.根据权利要求1所述的连接SPI的不对称接口装置，其特征在于，所述输出/输入状态开关为数字集成电路构成。
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