CN104901679B - 一种输入检测电路 - Google Patents

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Abstract

在集成电路设计中，经常需要通过外部IO来选择不同的工作模式，常规的工作模式选择电路有两种：一种为数字输入，另一种用ADC检测模拟输入；前者结构简单，但是在工作模式较多的时候所需IO较多，后者结构复杂；本发明公开一种简单的检测电路，可以识别IO连接电源、地、上拉电阻、下拉电阻、悬空这5种状态，特别适合工作模式在3到5种的集成电路设计，可以有效的节省IO数量。

Description

一种输入检测电路
技术领域
本发明属于集成电路设计领域，用于检测IO不同输入状态的电路。
背景技术
在集成电路设计中，经常需要通过外部IO来选择不同的工作模式，常规的工作模式选择电路有两种：一种为数字输入，另一种用ADC检测模拟输入；前者结构简单，但是在工作模式多时所需IO较多，后者结构复杂。
发明内容
基于传统检测电路的缺陷，本发明公开一种简单的检测电路，可以识别IO连接电源、地、上拉电阻、下拉电阻、悬空这5种状态，特别适合工作模式在3到5种的集成电路设计，可以有效的节省IO数量；大大提高IO的使用效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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。
图1 本发明的新型输入检测电路；
图2 本发明的新型输入检测电路真值表。
具体实施方式
以下结合附图，详细说明发明公开的一种新型输入检测电路的结构和工作过程。
一种可以识别5种输入状态的输入检测电路，可以有效的节省集成电路的IO数量；具体电路由检测电路与外围电路构成；检测电路包括两个偏置电流源、两个开关以及两个比较器；偏置电流源I1的一端连接到电源VDD，另一端连接到开关S1的一端；开关S1的一端连接到偏置电流源I1的一端，另一端连接到输入IO端IN；偏置电流源I2的一端连接到地，另一端连接到开关S2的一端；开关S2的一端连接到偏置电流源I2的一端，另一端连接到输入IO端IN；比较器X1的输入正端连接到输入IO端IN，输入负端连接到参考电压VH，输出端结点为OUTH；比较器X2的输入正端连接到输入IO端IN，输入负端连接到参考电压VL，输出端结点为OUTL；外围电路包括四个开关和两个电阻，开关S5的一端连接到电源VDD，另一端连接到输入IO端IN；开关S6的一端连接到地，另一端连接到输入IO端IN；电阻R1的一端连接到电源VDD，另一端连接到开关S3的一端；开关S3的一端连接到电阻R1，另一端连接到输入IO端IN；电阻R2的一端连接到地，另一端连接到开关S4的一端；开关S4的一端连接到电阻R2，另一端连接到输入IO端IN；各器件参数满足：R1和R2电阻值相同为R，偏置电流源I1和I2电流相等为I，参考电压0<VL<R*I、 VDD-R*I<VH<VDD，且VDD-R*I > R*I；每次检测分为两个步骤；步骤一：S1闭合，S2断开；步骤二：S2闭合，S1断开；根据两个步骤OUTH和OUTL的输出结果可以判断出当前外围电路的状态。
下面结合图1具体分析本发明如何识别五种输入状态。
外接上拉电阻：当外围电路S3闭合，S4、S5、S6断开，则外围输入为上拉电阻R1，首先检测电路S1闭合，S2断开，此时IN电压VIN=VDD，OUTH输出高，OUTL输出高；然后检测电路S1断开，S2闭合，此时偏置电流源I2输出电流流经上拉电阻R1，VIN= VDD-I2*R1，OUTH输出低，OUTL输出高。
外接下拉电阻：当外围电路S4闭合，S3、S5、S6断开，则外围输入为下拉电阻R2，首先检测电路S1闭合，S2断开，此时偏置电流源I1输出电流流经下拉电阻R2，VIN= I1*R2，OUTH输出低，OUTL输出高；然后检测电路S1断开，S2闭合，VIN=0，OUTH输出低，OUTL输出低；
外接电源：当外围电路S5闭合，S3、S4、S6断开，则外围输入接电源，首先检测电路S1闭合，S2断开，此时IN电压VIN=VDD，OUTH输出高，OUTL输出高；然后检测电路S1断开，S2闭合，VIN= VDD，OUTH输出高，OUTL输出高。
外接地：当外围电路S6闭合，S3、S4、S5断开，则外围输入接地，首先检测电路S1闭合，S2断开，此时IN电压VIN=0，OUTH输出低，OUTL输出低；然后检测电路S1断开，S2闭合，VIN=0，OUTH输出低，OUTL输出低。
悬空：当外围电路S3、S4、S5、S6均断开，则外围输入悬空，首先检测电路S1闭合，S2断开，此时IN电压VIN= VDD，OUTH输出高，OUTL输出高；然后检测电路S1断开，S2闭合，VIN=0，OUTH输出低，OUTL输出低。
综合以上分析得到本发明的新型输入检测电路的真值表如图2，通过两次比较可以区分5种不同的输入状态，特别适合于工作模式在3到5种的集成电路设计。

Claims (1)

1.一种电路结构，包括：
一种可以识别5种输入状态的输入检测电路，可以节省集成电路的IO数量；具体电路由检测电路与外围电路构成；检测电路包括两个偏置电流源、两个开关以及两个比较器；偏置电流源I1的一端连接到电源VDD，另一端连接到开关S1的一端；开关S1的一端连接到偏置电流源I1的一端，另一端连接到输入IO端IN；偏置电流源I2的一端连接到地，另一端连接到开关S2的一端；开关S2的一端连接到偏置电流源I2的一端，另一端连接到输入IO端IN；比较器X1的输入正端连接到输入IO端IN，输入负端连接到参考电压VH，输出端结点为OUTH；比较器X2的输入正端连接到输入IO端IN，输入负端连接到参考电压VL，输出端结点为OUTL；外围电路包括四个开关和两个电阻，开关S5的一端连接到电源VDD，另一端连接到输入IO端IN；开关S6的一端连接到地，另一端连接到输入IO端IN；电阻R1的一端连接到电源VDD，另一端连接到开关S3的一端；开关S3的一端连接到电阻R1，另一端连接到输入IO端IN；电阻R2的一端连接到地，另一端连接到开关S4的一端；开关S4的一端连接到电阻R2，另一端连接到输入IO端IN；各器件参数满足：R1和R2电阻值相同为R，偏置电流源I1和I2电流相等为I，参考电压0<VL<R*I、 VDD-R*I<VH<VDD，且VDD-R*I > R*I；每次检测分为两个步骤；步骤一：S1闭合，S2断开；步骤二：S2闭合，S1断开；根据两个步骤OUTH和OUTL的输出结果可以判断出当前外围电路的状态。
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