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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