CN108628792A - 通信接口防电流泄漏系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及通信接口防电流泄漏系统及方法，其系统包括处理器CPU和外部设备DEVICE模块；处理器CPU通过设置的UART接口与DEVICE模块连接；将UART接口进行初始化，将UART接口默认配置成UART接口功能；检测DEVICE模块的通断电状态，当连接UART接口的DEVICE模块处于断电状态时，则对UART接口进行重新配置，将UART接口的信号引脚配置成GPIO输出模式，且同时将UART接口的信号引脚强制输出低电平；当连接UART接口的DEVICE模块处于通电状态时，将UART接口配置成UART接口功能，UART接口正常工作。相对现有技术，本发明能使通讯接口强制输出低电平，防止产生电流泄漏，提升省电效果，降低能源浪费；同时还能使DEVICE模块运行稳定，正常进行复位和开启。

Description

通信接口防电流泄漏系统及方法
技术领域
本发明涉及嵌入式系统技术领域，特别涉及通信接口防电流泄漏系统及方法。
背景技术
嵌入式系统(SoC)应用中通常处理器CPU都设计了各种通信接口，以便处理器CPU与一些模块芯片器件等外部设备DEVICE模块之间进行通信，根据一定的通信协议完成数据传输或控制命令的交互。
嵌入式系统中处理器CPU与外部设备DEVICE模块之间一般通过各种通信接口和GPIO进行信息传递，有时一个通信接口和IO甚至复用多种功能模式，可以根据芯片技术手册的寄存器定义灵活配置，这个配置一般在驱动软件程序初始化阶段完成。
很多应用中如专网无线终端中都采用电池供电，为了降低系统功耗，经常会采用主处理器CPU的电源与DEVICE模块的供电电源与分离的设计，即主处理器CPU和外设分别有各自的电源系统，这样可以在系统进入深度休眠而外设不需要工作时可以单独关闭其供电，以利于最大限度地提高系统能效。
这种电池供电的硬件系统设计中，当外设电源关闭后，由于外设和处理器CPU直接相连接的通讯接口或IO上的高电平电压输出，可能会导致外设的电源端口上会出现一定的残余电压，导致外设的电路处在不稳定运行或不确定状态，或者影响设备复位。
一般的解决方案需要通过硬件设计比较复杂的分立电路来实现主处理器CPU与外设之间的隔离，但是，这种硬件隔离的方案增加了硬件的复杂性和成本，有时很多超小型化的应用中甚至是没有足够的资源包括空间来安放更多的元件。所以有些因为硬件设计原因有些通信接口可能无法在硬件上彻底隔离，则可能会产生漏电流，降低了省电的效果，浪费能量。
还有一种情况，就是现有设备硬件已经定型量产销售，无法进行硬件的修改，此时需要一个能通过升级软件来解决问题的技术方案。
发明内容
本发明的目的是提供一种通信接口防电流泄漏系统及方法，所要解决的技术问题是：1)当外设电源关闭后，由于外设和处理器CPU直接相连接的通讯接口或IO上的高电平电压，加载在没有通电的外部设备或芯片这个等效负载上，产生电流泄漏；2)当外设电源关闭后，由于外设和处理器CPU直接相连接的通讯接口或IO上的高电平电压，会在外部设备或芯片的电源引脚及IO上产生残留电压，还可能影响外部设备或芯片的上电复位，导致启动失败。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：通信接口防电流泄漏系统，包括处理器CPU和DEVICE模块；
处理器CPU，其通过设置的UART接口与DEVICE模块连接；将UART接口进行初始化，将UART接口默认配置成UART接口功能；检测DEVICE模块的通断电状态，当连接UART接口的DEVICE模块处于断电状态时，则对UART接口进行重新配置，将UART接口的信号引脚配置成GPIO输出模式，且同时将UART接口的信号引脚强制输出低电平；当连接UART接口的DEVICE模块处于通电状态时，将UART接口配置成UART接口功能，UART接口正常工作。
进一步，所述UART接口包括信号引脚TXD和信号引脚RXD，当连接UART接口的DEVICE模块处于断电状态时，则对UART接口进行重新配置，将UART接口的信号引脚TXD和信号引脚RXD均配置成GPIO输出模式，且同时将信号引脚TXD和信号引脚RXD强制输出低电平。
本发明的有益效果是：嵌入系统终端设备的处理器CPU在运行和外部设备的管理过程中，为了省电，经常需要关闭某个功能模块，切断整个模块电路的电源；通过本技术方案，当DEVICE模块电源关闭后，能使通讯接口强制输出低电平，防止产生电流泄漏，提升省电效果，降低能源浪费；同时还能使DEVICE模块运行稳定，正常进行复位和开启。
本发明解决上述技术问题的另一技术方案如下：通信接口防电流泄漏方法，包括以下步骤：
对处理器CPU设置的UART接口进行初始化，将UART接口默认配置成UART接口功能；
检测DEVICE模块(2)的通断电状态，当连接UART接口的DEVICE模块处于断电状态时，则对UART接口进行重新配置，将UART接口的信号引脚配置成GPIO输出模式，且同时将UART接口的信号引脚强制输出低电平；
当需要打开DEVICE模块时，则对DEVICE模块进行通电，将UART接口配置成UART接口功能，UART接口正常工作。
进一步，所述UART接口包括信号引脚TXD和信号引脚RXD，当连接UART接口的DEVICE模块处于断电状态时，则对UART接口进行重新配置，将UART接口的信号引脚TXD和信号引脚RXD均配置成GPIO输出模式，且同时将信号引脚TXD和信号引脚RXD强制输出低电平。
本发明的有益效果是：嵌入系统终端设备的处理器CPU在运行和外部设备的管理过程中，为了省电，经常需要关闭某个功能模块，切断整个模块电路的电源；通过本技术方案，当DEVICE模块电源关闭后，能使通讯接口强制输出低电平，防止产生电流泄漏，提升省电效果，降低能源浪费；同时还能使DEVICE模块运行稳定，正常进行复位和开启。
附图说明
图1为本发明通信接口防电流泄漏系统的模块框；
图2为本发明通信接口防电流泄漏方法的流程图。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1、处理器CPU，2、外部设备DEVICE模块。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
实施例1：
如图1所示，通信接口防电流泄漏系统，包括处理器CPU1和DEVICE模块2；
处理器CPU1，其通过设置的UART接口与DEVICE模块2连接；将UART接口进行初始化，将UART接口默认配置成UART接口功能；检测DEVICE模块2的通断电状态，当连接UART接口的DEVICE模块2处于断电状态时，则对UART接口进行重新配置，将UART接口的信号引脚TXD和信号引脚RXD配置成GPIO输出模式，且同时将UART接口的信号引脚TXD和信号引脚RXD强制输出低电平，即信号引脚TXD＝0，信号引脚RXD＝0，UART接口上两个脚输出是低电平，此时处理器CPU1仍然处于通电状态，所以DEVICE模块2上对应信号引脚RXD和信号引脚TXD连接的端口不会存在高电平电压，也就是说处理器CPU1和DEVICE模块2连接信号线的两端没有电压差，也就不会有电流产生，也就避免了从处理器CPU1向DEVICE模块2进行漏电。
当连接UART接口的DEVICE模块2处于通电状态时，将UART接口配置成UART接口功能，UART接口正常工作。
DEVICE模块2的通电端与处理器CPU1的通电端连接，引入处理器CPU1电流；当需要通电时，处理器CPU1对其进行通电；
DEVICE模块2还可以接入外部电源，并通过信号端与处理器CPU1连接，向处理器CPU1反馈通断电信号。
嵌入系统终端设备的处理器CPU1在运行和外部设备的管理过程中，为了省电，经常需要关闭某个功能模块，切断整个模块电路的电源；通过本系统，当DEVICE模块2电源关闭后，能使通讯接口强制输出低电平，防止产生电流泄漏，提升省电效果，降低能源浪费；同时还能使DEVICE模块2运行稳定，正常进行复位和开启。
实施例2：
如图2所示，通信接口防电流泄漏方法，包括以下步骤：
对处理器CPU1设置的UART接口进行初始化，将UART接口默认配置成UART接口功能；
检测DEVICE模块2的通断电状态，当连接UART接口的DEVICE模块2处于断电状态时，则对UART接口进行重新配置，将UART接口的信号引脚TXD和信号引脚RXD配置成GPIO输出模式，且同时将UART接口的信号引脚TXD和信号引脚RXD强制输出低电平，即信号引脚TXD＝0，信号引脚RXD＝0，UART接口上两个脚输出是低电平，此时处理器CPU1仍然处于通电状态，所以DEVICE模块2上对应信号引脚RXD和信号引脚TXD连接的端口不会存在高电平电压，也就是说处理器CPU1和DEVICE模块2连接信号线的两端没有电压差，也就不会有电流产生，也就避免了从处理器CPU1向DEVICE模块2进行漏电。
当需要打开DEVICE模块2时，则对DEVICE模块2进行通电，将UART接口配置成UART接口功能，UART接口正常工作。
嵌入系统终端设备的处理器CPU在运行和外部设备的管理过程中，为了省电，经常需要关闭某个功能模块，切断整个模块电路的电源；通过本方法，当DEVICE模块2电源关闭后，能使通讯接口强制输出低电平，防止产生电流泄漏，提升省电效果，降低能源浪费；同时还能使DEVICE模块2运行稳定，正常进行复位和开启。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.通信接口防电流泄漏系统，包括处理器CPU(1)和外部设备DEVICE模块(2)；
所述处理器CPU(1)通过设置的UART接口与外部设备DEVICE模块(2)连接；将UART接口进行初始化，将UART接口默认配置成UART接口功能；检测DEVICE模块(2)的通断电状态，当连接UART接口的DEVICE模块(2)处于断电状态时，则对UART接口进行重新配置，将UART接口的信号引脚配置成GPIO输出模式，且同时将UART接口的信号引脚强制输出低电平；当连接UART接口的DEVICE模块(2)处于通电状态时，将UART接口配置成UART接口功能，UART接口正常工作。
2.根据权利要求1所述的通信接口防电流泄漏系统，所述UART接口包括信号引脚TXD和信号引脚RXD，当连接UART接口的DEVICE模块(2)处于断电状态时，则对UART接口进行重新配置，将UART接口的信号引脚TXD和信号引脚RXD均配置成GPIO输出模式，且同时将信号引脚TXD和信号引脚RXD强制输出低电平。
3.通信接口防电流泄漏方法，其特征在于，包括以下步骤：
对处理器CPU(1)设置的UART接口进行初始化，将UART接口默认配置成UART接口功能；
检测外部设备DEVICE模块(2)的通断电状态，当连接UART接口的DEVICE模块(2)处于断电状态时，则对UART接口进行重新配置，将UART接口的信号引脚配置成GPIO输出模式，且同时将UART接口的信号引脚强制输出低电平；
当需要打开DEVICE模块(2)时，则对DEVICE模块(2)进行通电，将UART接口配置成UART接口功能，UART接口正常工作。
4.根据权利要求3所述的通信接口防电流泄漏方法，其特征在于，所述UART接口包括信号引脚TXD和信号引脚RXD，当连接UART接口的DEVICE模块(2)处于断电状态时，则对UART接口进行重新配置，将UART接口的信号引脚TXD和信号引脚RXD均配置成GPIO输出模式，且同时将信号引脚TXD和信号引脚RXD强制输出低电平。
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