CN102243481A - 实现不同电源供电的模块之间互联的装置、方法及电路 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种实现不同电源供电的模块之间互联的装置，包括：第一模块和第二模块，以及分别为第一模块和第二模块供电的第一电源和第二电源；第一模块通过信号控制电路与第二模块实现互联；信号控制电路具有输出使能控制端，且当输出使能控制端无效时，所述信号控制电路的输出端为高阻态，断开第一模块和第二模块之间的互联。本发明实施例还公开一种实现不同电源供电的模块之间互联的方法及信号控制电路。采用本发明实施例，能够实现采用不同电源供电的模块互联时的信号隔离，解决因模块掉电产生的电源倒灌问题。

Description

实现不同电源供电的模块之间互联的装置、方法及电路

技术领域

本发明涉及电源信号隔离技术领域，特别是涉及一种实现不同电源供电的模块之间互联的装置、方法及电路。

背景技术

在硬件设计中，经常会有采用不同电源供电的两个模块之间的互联设计。参照图1，为现有技术的不同电源供电的模块互联示意图。

图1中包括：第一模块1a和为所述第一模块1a供电的第一电源1b，第二模块2a和为所述第二模块2a供电的第二电源2b。

现有技术中，将所述第一模块1a和第二模块2a之间通过信号线直接互联。所述第一电源1b和第二电源2b分别通过一上拉电阻与所述信号线相连。

发明人在研究过程中发现，现有技术中，对采用不同电源供电的两个模块之间的互联信号直接连接，当某一模块发生掉电(即为该模块对应的供电电源不带电)时，该互联信号中的部分信号会经过本模块对应的供电电源上拉，此时，未发生掉电的模块对应的供电电源会通过这些信号对发生掉电的模块对应的供电电源产生倒灌，导致该发生掉电的模块对应的供电电源的平面被抬高，致使系统的可靠性存在隐患。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例的目的在于提供一种实现不同电源供电的模块之间互联的装置、方法及电路，能够实现采用不同电源供电的模块互联时的信号隔离，解决因模块掉电产生的电源倒灌问题。

本发明实施例提供一种实现不同电源供电的模块之间互联的装置，所述装置包括：第一模块和第二模块，以及分别为所述第一模块和第二模块供电的第一电源和第二电源；

所述第一模块通过信号控制电路与所述第二模块实现互联；

所述信号控制电路具有输出使能控制端，当所述输出使能控制端无效时，所述信号控制电路的输出端为高阻态。

本发明实施例还提供一种实现不同电源供电的模块之间互联的信号控制电路，所述信号控制电路用于实现第一模块和第二模块之间的信号互联或隔离；

其中，所述第一模块由第一电源供电；所述第二模块由第二电源供电；

所述信号控制电路具有输出使能控制端，当所述输出使能控制端无效时，所述信号控制电路的输出端为高阻态。

本发明实施例还提供一种实现不同电源供电的模块之间互联的方法，所述方法包括：

设置第一模块和第二模块；

为所述第一模块设置第一电源，为所述第二模块设置第二电源；

设置信号控制电路，所述第一模块通过信号控制电路与所述第二模块实现互联；其中，所述信号控制电路具有输出使能控制端，当所述输出使能控制端无效时，所述信号控制电路的输出端为高阻态。

根据本发明提供的具体实施例，公开了以下技术效果：

本发明实施例中，对采用不同电源供电的模块之间通过一信号控制电路实现互联。该信号控制电路具有输出使能控制端，且当所述输出使能控制端无效时，所述信号控制电路的输出端为高阻态。由此，当某一模块发生掉电时，所述信号控制电路的输出使能控制端无效，使得该信号控制电路的输出端为高阻态，断开两个模块之间的连接，实现两个模块之间的信号隔离，防止对与发生掉电的模块对应的供电电源产生倒灌，提高系统的可靠性。

附图说明

图1为现有技术的不同电源供电的模块互联示意图；

图2为本发明实施例一实现不同电源供电的模块之间互联的装置结构示意图；

图3为本发明实施例二实现不同电源供电的模块之间互联的装置结构示意图；

图4为本发明实施例三实现不同电源供电的模块之间互联的装置结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明实施例作进一步详细的说明。

有鉴于此，本发明实施例的目的在于提供一种实现不同电源供电的模块之间互联的装置，能够解决因模块掉电产生的电源倒灌问题，实现采用不同电源供电的模块互联时的信号隔离。

参照图2，为本发明实施例一提供的实现不同电源供电的模块之间互联的装置结构示意图。如图2所示，所述电路包括：第一模块11和为所述第一模块11供电的第一电源12、第二模块21和为所述第二模块21供电的第二电源22、信号控制电路31。

其中，所述第一模块11和第二模块21分别采用不同的电源模块进行供电。所述第一电源12和第二电源22分别通过一上拉电阻接互联信号线。

本发明实施例中，所述第一模块11通过所述信号控制电路31与所述第二模块21相连。

所述信号控制电路31具有输出使能控制端EN(Enable)，且当所述输出使能控制端无效时，控制所述信号控制电路31的输出端为高阻态，断开所述第一模块11和第二模块21之间的连接。

其中，输出使能控制端是信号控制电路31的一个输入引脚，只有该引脚接收到有效电平被激活时，整个信号控制电路31才能正常工作。所述输出使能控制端无效即为该输出使能控制端接收到无效电平，未被激活。具体的，所述有效电平可以根据实际需要进行具体设定，当设定该输出使能控制端为高电平有效时，则高电平即为有效电平，低电平为无效电平；反之亦然。

本发明实施例所述电路中，对采用不同电源供电的模块之间通过一信号控制电路31实现互联。该信号控制电路31具有输出使能控制端，且当所述输出使能控制端无效时，所述信号控制电路31的输出端为高阻态。由此，当某一模块发生掉电时，所述信号控制电路31的输出使能控制端无效，则该信号控制电路31的输出端为高阻态，从而断开两个模块之间的连接，实现两个模块之间的信号隔离，防止对发生掉电的模块对应的供电电源产生倒灌，提高系统的可靠性。

对本发明实施例一所述装置，可以通过一使能控制电路来实现对信号控制电路31的输出使能控制端的控制。所述使能控制电路的一种具体实现方式，如图3所示。

参照图3，图3为本发明实施例二提供的实现不同电源供电的模块之间互联的装置结构示意图。本发明实施例二中，所述信号控制电路31的输出使能控制端EN接一使能控制电路41，所述使能控制电路41用于当与所述信号控制电路31的输入端相连的模块发生掉电时，控制所述输出使能控制端EN为无效电平，使所述信号控制电路31的输出端为高阻态，断开第一模块11和第二模块21之间的互联。

若所述信号控制电路31为低电平有效，则所述输出使能控制端EN为高电平时，所述信号控制电路31的输出端为高阻态；反之，若所述信号控制电路31为高电平有效，则所述输出使能控制端EN为低电平时，信号控制电路31的输出端为高阻态。本发明实施例中，以信号控制电路31为低电平有效为例进行说明。

假设当前两个模块之间的信号流向为从第一模块11至第二模块21：所述第一模块11接所述信号控制电路31的输入端，所述第二模块21接所述信号控制电路31的输出端。

具体的，所述使能控制电路41可以包括：三极管G、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4。

其中，所述三极管G的基极经所述第二电阻R2接所述第三电阻R3的一端和所述第四电阻R4的一端；所述第三电阻R3的另一端接与所述信号控制电路31的输入端相连的模块对应的供电电源(即为第一电源12，如图3中所示VCC1)；所述第四电阻R4的另一端接地；所述三极管G的发射极接地；所述三极管G的集电极经所述第一电阻R1与所述信号控制电路31的输出端相连的模块对应的供电电源相连接(即为第二电源22，如图3中所示VCC2)；所述三极管G的集电极作为所述使能控制电路的输出端接所述信号控制电路31的输出使能控制端EN。

在正常工作状态下，三极管G导通，使得所述输出使能控制端EN为低电平，所述信号控制电路31的输出端输出有效，正常输出互联信号，实现第一模块11和第二模块21之间的互联。

当与所述信号控制电路31的输入端相连的第一模块11发生掉电现象，即为第一电源12失电，此时，三极管G的基极不带电，三极管G关断，使得所述输出使能控制端EN为高电平时，所述信号控制电路31的输出端为高阻态，不输出互联信号，从而断开所述第一模块11和第二模块21之间的连接。由此能够实现在一模块发生掉电时，能够断开两个模块之间的连接，实现两个模块之间的信号隔离，防止未发生掉电的模块对应的供电电源对发生掉电的模块对应的供电电源产生倒灌，提高系统的可靠性。

具体的，本发明实施例中，用于实现所述信号控制电路31的器件只要具有输出使能控制端，且当所述输出使能控制端无效时输出端为高阻态的芯片均能用于实现本发明实施例提供的实现不同电源供电的模块之间互联的所述电路。例如，发明人在通过研究和实证发现，可以选择16245器件、SN74LVC244A器件、SN74ABT16373A等器件来实现所述信号控制电路31。

下面以16245器件为例进行详细说明一种所述信号控制电路31的实现方式。

参照图4，图4为本发明实施例三提供的实现不同电源供电的模块之间互联的装置结构示意图。实施例三中，采用16245器件作为信号控制电路31为例进行说明。

所述16245器件为十六位三态门双向总线收发器。如图4所示，所述16245器件具有：第一输入/输出端An、第二输入/输出端Bn、第一输出使能控制端1EN、第二输出使能控制端2EN、第一通道选择端1DIR、第二通道选择端2DIR。

其中，所述16245器件为双向收发器，具有两条收发通道。第一条收发通道为：所述第一输入/输出端An作为输入端，第二输入/输出端Bn作为输出端，互联信号由第一输入/输出端An输入，由第二输入/输出端Bn输出；第二条收发通道为：所述第二输入/输出端Bn作为输入端，第一输入/输出端An作为输出端，互联信号由第二输入/输出端Bn输入，由第一输入/输出端An输出。

上述两条收发通道可以通过所述第一通道选择端1DIR和第二通道选择端2DIR的外围电路进行确定。其中，通过所述第一通道选择端1DIR和第二通道选择端2DIR确定收发通道为本领域公知常识，在此不再赘述。

所述第一输出使能控制端1EN和第二输出使能控制端2EN均为低电平有效，分别用于使能所述第一输入/输出端An和第二输入/输出端Bn。具体的，以第一条收发通道为例进行说明，此时所述第二输入/输出端Bn作为输出端。对应的，当所述第二输出使能控制端2EN为低电平时，所述第二输入/输出端Bn输出有效，正常输出互联信号；当所述第二输出使能控制端2EN为高电平时，所述第二输入/输出端Bn为高阻态，不输出互联信号，从而断开所述第一模块11和第二模块21之间的连接。

如图4所示，所述16245器件的各输出使能控制端分别接一使能控制电路，当所述16245器件的输入端相连的模块发生掉电时，控制当前输出端对应的所述16245器件的输出使能控制端为高电平，使当前的输出端为高阻态，断开两个模块之间的互联。

具体的，为所述第一输出使能控制端1EN接第一控制电路411，为所述第二输出使能控制端2EN接第二控制电路412。

所述第一控制电路411，用于当所述第一输入/输出端An作为输出端、第二输入/输出端Bn作为输入端时，当与所述第二输入/输出端Bn相连的模块(即为第二模块21)掉电时，控制当前输出端(第一输入/输出端An)对应的输出使能控制端1EN为高电平，使所述16245器件的第一输入/输出端An为高阻态，断开两个模块之间的互联。

具体的，如图4所示，所述第一使能控制电路411可以包括：三极管G、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4。

其中，所述三极管G的基极经所述第二电阻R2接所述第三电阻R3的一端和所述第四电阻R4的一端；所述第三电阻R3的另一端接所述第二电源22(图4所示VCC2)；所述第四电阻R4的另一端接地；所述三极管G的发射极接地；所述三极管G的集电极经所述第一电阻R1接所述第一电源12(图4所示VCC1)；所述三极管G的集电极作为所述控制电路的输出端接所述16245器件的输出使能控制端1EN。

对图4所示电路，在正常工作状态下，三极管G导通，使得第一输出使能控制端1EN为低电平，所述第一输入/输出端An输出有效，正常输出互联信号，实现第一模块11和第二模块21之间的互联。

对图4所示电路，当第二模块21发生掉电现象，即为第二电源22失电，此时，三极管G的基极不带电，三极管G关断，使得所述第一输出使能控制端1EN为高电平时，所述第一输入/输出端An为高阻态，不输出互联信号，从而断开所述第一模块11和第二模块21之间的连接。由此能够实现在与输入端相连的模块发生掉电时，能够断开两个模块之间的连接，实现两个模块之间的信号隔离，防止未发生掉电的模块的供电电源对发生掉电的模块的供电电源产生倒灌，提高系统的可靠性。

对图4所示电路，当第一模块11发生掉电现象，即为第一电源12失电，此时，通过与所述第一电源12相连的上拉电阻使得第一输入/输出端An被下拉到地。由16245器件的内部构成可知，所述第二输入/输出端Bn与所述第一输入/输出端An可以通过两个串联的反相器相连，其中，与第一输入/输出端An相连的反相器具有输出使能控制功能，只有当所述第一输出使能控制端1EN有效时，才会向第一输入/输出端An输出信号，同时，通过两个串联的反相器，可以使得对于16245器件，其输出端状态不会影响输入端的状态。因此，当第一模块11发生掉电，使得第一输入/输出端An被下拉到地，此时作为输出端的第一输入/输出端An的状态并不会影响作为输入端的第二输入/输出端Bn的状态，进而实现了第一输入/输出端An与第二输入/输出端Bn之间的信号隔离，防止未发生掉电的模块的供电电源对发生掉电的模块的供电电源产生倒灌，提高系统的可靠性。

所述第二使能控制电路412，用于当所述第二输入/输出端Bn作为输出端、第一输入/输出端An作为输入端时，当与第一输入/输出端An相连的模块(即为第一模块11)掉电时，控制当前输出端(所述第二输入/输出端Bn)对应的输出使能控制端1EN为高电平，使所述第二输入/输出端Bn为高阻态，断开两个模块之间的互联。

具体的，如图4所示，所述第二使能控制电路412可以包括：三极管G、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4。

其中，所述三极管G的基极经所述第二电阻R2接所述第三电阻R3的一端和所述第四电阻R4的一端；所述第三电阻R3的另一端接所述第一电源12(图4所示VCC1)；所述第四电阻R4的另一端接地；所述三极管G的发射极接地；所述三极管G的集电极经所述第一电阻R1接所述第二电源22(图4所示VCC2)；所述三极管G的集电极作为所述控制电路的输出端接所述16245器件的输出使能控制端2EN。

对图4所示电路，在正常工作状态下，三极管G导通，使得第二输出使能控制端2EN为低电平，所述第二输入/输出端Bn输出有效，正常输出互联信号，实现第一模块11和第二模块21之间的互联。

对图4所示电路，当第一模块11发生掉电现象，即为第一电源12失电，此时，三极管G的基极不带电，三极管G关断，使得所述第二输出使能控制端2EN为高电平时，所述第二输入/输出端Bn为高阻态，不输出互联信号，从而断开所述第一模块11和第二模块21之间的连接。由此能够实现在一模块发生掉电时，能够断开两个模块之间的连接，实现两个模块之间的信号隔离，防止未发生掉电的模块对应的供电电源对发生掉电的模块对应的供电电源产生倒灌，提高系统的可靠性。

对图4所示电路，当第二模块21发生掉电现象，即为第二电源22失电，此时，通过与所述第二电源22相连的上拉电阻使得第二输入/输出端Bn被下拉到地。由于16245器件的输出端状态不会影响输入端的状态。因此，当第二输入/输出端Bn被下拉到地，此时作为输出端的第二输入/输出端Bn的状态并不会影响作为输入端的第一输入/输出端An的状态，进而实现了第一输入/输出端An与第二输入/输出端Bn之间的信号隔离，防止未发生掉电的模块的供电电源对发生掉电的模块的供电电源产生倒灌，提高系统的可靠性。

对应于本发明实施例提供的实现不同电源供电的模块之间互联的装置，本发明实施例还提供一种实现不同电源供电的模块之间互联的信号控制电路。所述信号控制电路用于实现第一模块和第二模块之间的信号互联或隔离。

其中，所述第一模块由第一电源供电；所述第二模块由第二电源供电。

所述信号控制电路具有输出使能控制端，当所述输出使能控制端无效时，所述信号控制电路的输出端为高阻态。

本发明实施例所述的信号控制电路可以为前述任一实施例所述的信号控制电路，在此不再赘述。

进一步的，对应于本发明实施例提供的实现不同电源供电的模块之间互联的装置和电路的实现，本发明实施例还提供一种实现不同电源供电的模块之间互联的方法。所述方法可以包括：

设置第一模块和第二模块。

为所述第一模块设置第一电源，为所述第二模块设置第二电源。

设置信号控制电路，所述第一模块通过信号控制电路与所述第二模块实现互联；其中，所述信号控制电路具有输出使能控制端，当所述输出使能控制端无效时，所述信号控制电路的输出端为高阻态。

所述方法还可以包括：

设置一使能控制电路，所述使能控制电路接所述信号控制电路的输出使能控制端。

当与所述信号控制电路的输入端相连的模块发生掉电时，所述使能控制电路控制所述输出使能控制端为无效电平，使所述信号控制电路的输出端为高阻态。

本发明方法实施例中所述的信号控制电路可以为前述任一实施例所述的信号控制电路，在此不再赘述。

以上对本发明所提供的一种实现不同电源供电的模块之间互联的装置、方法及电路，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种实现不同电源供电的模块之间互联的装置，其特征在于，所述装置包括：第一模块和第二模块，以及分别为所述第一模块和第二模块供电的第一电源和第二电源；

所述第一模块通过信号控制电路与所述第二模块实现互联；

所述信号控制电路具有输出使能控制端，当所述输出使能控制端无效时，所述信号控制电路的输出端为高阻态。

2.根据权利要求1所述的实现不同电源供电的模块之间互联的装置，其特征在于，所述信号控制电路的输出使能控制端接一使能控制电路；

所述使能控制电路用于当与所述信号控制电路的输入端相连的模块发生掉电时，控制所述输出使能控制端为无效电平，使所述信号控制电路的输出端为高阻态。

3.根据权利要求2所述的实现不同电源供电的模块之间互联的装置，其特征在于，所述使能控制电路包括：三极管、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻；

所述三极管的基极经所述第二电阻接所述第三电阻的一端和所述第四电阻的一端；

所述第三电阻的另一端与所述信号控制电路的输入端相连的模块对应的供电电源相接；

所述第四电阻的另一端接地；

所述三极管的发射极接地；

所述三极管的集电极经所述第一电阻与所述信号控制电路的输出端相连的模块对应的供电电源相接；

所述三极管的集电极作为所述使能控制电路的输出端接所述信号控制电路的输出使能控制端。

4.根据权利要求1所述的实现不同电源供电的模块之间互联的装置，其特征在于，所述信号控制电路为：16245器件、或SN74LVC244A器件、或SN74ABT16373A器件。

5.一种实现不同电源供电的模块之间互联的信号控制电路，其特征在于，所述信号控制电路用于实现第一模块和第二模块之间的信号互联或隔离；

其中，所述第一模块由第一电源供电；所述第二模块由第二电源供电；

所述信号控制电路具有输出使能控制端，当所述输出使能控制端无效时，所述信号控制电路的输出端为高阻态。

6.根据权利要求5所述的实现不同电源供电的模块之间互联的信号控制电路，其特征在于，所述信号控制电路的输出使能控制端接一使能控制电路；

所述使能控制电路用于当与所述信号控制电路的输入端相连的模块发生掉电时，控制所述输出使能控制端为无效电平，使所述信号控制电路的输出端为高阻态。

7.根据权利要求6所述的实现不同电源供电的模块之间互联的信号控制电路，其特征在于，所述使能控制电路包括：三极管、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻；

所述三极管的基极经所述第二电阻接所述第三电阻的一端和所述第四电阻的一端；

所述第三电阻的另一端与所述信号控制电路的输入端相连的模块对应的供电电源相接；

所述第四电阻的另一端接地；

所述三极管的发射极接地；

所述三极管的集电极经所述第一电阻接与所述信号控制电路的输出端相连的模块对应的供电电源；

所述三极管的集电极作为所述使能控制电路的输出端接所述信号控制电路的输出使能控制端。

8.根据权利要求5所述的实现不同电源供电的模块之间互联的信号控制电路，其特征在于，所述信号控制电路为：16245器件、或SN74LVC244A器件、或SN74ABT16373A器件。

9.一种实现不同电源供电的模块之间互联的方法，其特征在于，所述方法包括：

设置第一模块和第二模块；

为所述第一模块设置第一电源，为所述第二模块设置第二电源；

设置信号控制电路，所述第一模块通过信号控制电路与所述第二模块实现互联；其中，所述信号控制电路具有输出使能控制端，当所述输出使能控制端无效时，所述信号控制电路的输出端为高阻态。

10.根据权利要求9所述的实现不同电源供电的模块之间互联的方法，其特征在于，所述方法还包括：

设置一使能控制电路，所述使能控制电路接所述信号控制电路的输出使能控制端；

当与所述信号控制电路的输入端相连的模块发生掉电时，所述使能控制电路控制所述输出使能控制端为无效电平，使所述信号控制电路的输出端为高阻态。

Images