CN114553214A - 一种电平自动切换电路、方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种电平自动切换电路、方法及系统，该电路包括电平选择模块、芯片IO接口和电平检测模块，电平选择模块每个输入端接入不同的输入电压，电平选择模块的输出端为芯片IO接口提供接口电平。芯片IO接口与片外器件连接，电平检测模块的控制端与电平选择模块的控制端连接，电平检测模块的检测端与芯片IO接口连接利用电平检测模块检测芯片IO接口的电压，并基于检测到的芯片IO接口的电压得到片外器件的工作电压值，基于工作电压值生成相应的控制信号，并利用控制信号控制电平选择模块切换相应的输入端向芯片IO接口提供对应的接口电平，使芯片IO接口电平与片外器件的工作电压一致。

Description

一种电平自动切换电路、方法及系统
技术领域
本发明涉及电子电路技术领域，具体涉及一种电平自动切换电路、方法及系统。
背景技术
在芯片应用中，芯片经常需要与外部电路进行通信，以便于接收外部电路发出的指令并执行相应动作，并且将芯片的执行结果反馈给外部电路，这时就要求芯片IO接口电平与外部电路配置的工作电压保持一致，因此，芯片IO接口电平需要根据外部电路配置的工作电压进行切换。
现有技术中，主要通过配置寄存器来切换芯片IO接口电平，不同的工作场景下，使用的芯片IO接口电平都有差异，每次切换工作场景都需要重新手动配置寄存器，较为繁琐，因此，切换场景后，需要通过手动配置寄存器从而切换芯片IO接口电平导致的繁琐问题，是目前急需解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供了一种电平自动切换电路、方法及系统，以实现根据片外器件的工作电压自动切换芯片IO接口电平的目的。
为实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：
本发明实施例第一方面公开了一种电平自动切换电路，所述电平自动切换电路包括：电平选择模块、芯片IO接口和电平检测模块；
所述电平选择模块具有n个输入端，每个输入端接入不同的输入电压，所述电平选择模块的输出端为所述芯片IO接口提供接口电平；所述芯片IO接口与片外器件连接，n的取值大于或等于2的正整数；
所述电平检测模块的控制端与所述电平选择模块的控制端连接，所述电平检测模块的检测端与所述芯片IO接口连接，用于检测所述芯片IO接口的电压，并基于检测到的芯片IO接口的电压得到片外器件的工作电压值，基于所述工作电压值生成相应的控制信号，并利用所述控制信号控制所述电平选择模块切换相应的输入端向所述芯片IO接口提供对应的接口电平，使所述芯片IO接口电平与所述片外器件的工作电压一致。
优选的，所述电平选择模块包括n个开关管和控制逻辑电路；
各个所述开关管的输入端接入不同的所述输入电压，各个所述开关管的输出端为所述芯片IO接口提供接口电平，各个所述开关管的控制端与所述控制逻辑电路的输出端连接，所述控制逻辑电路的控制端与所述电平检测模块的控制端连接；
当所述片外器件上电时，所述控制逻辑电路基于所述控制信号，控制接入最大所述输入电压的所述开关管导通，其他所述开关管截止；当所述片外器件上电后处于工作状态时，所述控制信号包括所述片外器件的工作电压值，所述控制逻辑电路基于所述控制信号，控制相应的开关管导通，所述相应的开关管接入的所述输入电压值与所述工作电压值一致，其他所述开关管截止。
优选的，所述电平选择模块包括n个PMOS管和控制逻辑电路；
各个所述PMOS管的源极接入不同的所述输入电压，各个所述PMOS管的漏极相连形成公共端，将所述公共端作为所述电平选择模块的输出端为所述芯片IO接口提供接口电平，所述控制逻辑电路的控制端与所述电平检测模块的控制端连接，所述控制逻辑电路的输出端连接各个所述PMOS管的栅极；
当所述片外器件上电时，所述控制逻辑电路基于所述控制信号，控制接入最大所述输入电压的所述PMOS管导通，其他所述PMOS管截止，当所述片外器件上电后处于工作状态时，所述控制信号包括所述片外器件的工作电压值，所述控制逻辑电路基于所述控制信号，控制相应的PMOS管导通，所述相应的PMOS管接入的所述输入电压值与所述工作电压值一致，其他所述PMOS管截止。
优选的，所述电平检测模块包括电平检测器和寄存器，所述寄存器中存储有所述芯片IO接口的电压和所述片外器件的工作电压值之间的对应关系；
所述电平检测器的检测端与所述芯片IO接口连接，所述电平检测器的输出端连接所述寄存器的输入端，所述寄存器的控制端连接所述电平选择模块的控制端；
所述电平检测器检测所述芯片IO接口的电压，所述寄存器根据所述电压和所述对应关系，得到所述片外器件的工作电压值，基于所述工作电压值生成所述控制信号。
本发明实施例第二方面公开了一种电平自动切换方法，适用于权利本发明实施例第一方面任一项所述的电平自动切换电路，所述方法包括：
电平检测模块检测芯片IO接口的电压；
所述电平检测模块基于检测到的所述芯片IO接口的电压得到片外器件的工作电压值；
所述电平检测模块基于所述工作电压值生成相应的控制信号；
所述电平检测模块将所述控制信号发送给电平选择模块；
所述电平选择模块基于所述控制信号，切换相应的输入端向所述芯片IO接口提供对应的接口电平。
优选的，所述电平选择模块包括n个开关管和控制逻辑电路，n的取值大于或等于2的正整数，所述电平选择模块基于所述控制信号，切换相应的输入端向所述芯片IO接口提供对应的接口电平，包括：
当所述片外器件上电时，所述控制逻辑电路基于所述控制信号，控制接入最大所述输入电压的所述开关管导通，其他所述开关管截止；
当所述片外器件上电后处于工作状态时，所述控制信号包括所述片外器件的工作电压值，所述控制逻辑电路基于所述控制信号，控制相应的开关管导通，其他所述开关管截止。
优选的，所述电平选择模块包括n个PMOS管和控制逻辑电路，n的取值大于或等于2的正整数，所述电平选择模块基于所述控制信号，切换相应的输入端向所述芯片IO接口提供对应的接口电平，包括：
当所述片外器件上电时，所述控制逻辑电路基于所述控制信号，控制接入最大所述输入电压的所述PMOS管导通，其他所述PMOS管截止；
当所述片外器件上电后处于工作状态时，所述控制信号包括所述片外器件的工作电压值，所述控制逻辑电路基于所述控制信号，控制相应的PMOS管导通，其他所述PMOS管截止。
优选的，所述电平检测模块包括电平检测器和寄存器，所述寄存器中存储有所述芯片IO接口的电压和所述片外器件的工作电压值之间的对应关系，所述电平检测模块基于检测到的所述芯片IO接口的电压得到片外器件的工作电压值，包括：
所述电平检测器检测所述芯片IO接口的电压，所述寄存器根据所述电压和所述对应关系，得到所述片外器件的工作电压值。
本发明实施例第三方面公开了一种电平自动切换系统，所述电平自动切换系统包括上述任一所述的电平自动切换电路；
与所述电平自动切换电路中的芯片IO接口连接的片外器件，所述电平自动切换电路识别所述片外器件的工作电压，并通过电平切换，使所述芯片IO接口电平与所述片外器件的工作电压一致。
优选的，所述片外器件为片外通讯器件。
基于上述本发明实施例提供的一种电平自动切换电路、方法及系统，所述电平自动切换电路包括：电平选择模块、芯片IO接口和电平检测模块，其中，所述电平选择模块具有n个输入端，每个输入端接入不同的输入电压，所述电平选择模块的输出端为所述芯片IO接口提供接口电平；所述芯片IO接口与片外器件连接，n的取值大于或等于2的正整数；所述电平检测模块的控制端与所述电平选择模块的控制端连接，所述电平检测模块的检测端与所述芯片IO接口连接，用于检测所述芯片IO接口的电压，并基于检测到的芯片IO接口的电压得到片外器件的工作电压值，基于所述工作电压值生成相应的控制信号，并利用所述控制信号控制所述电平选择模块切换相应的输入端向所述芯片IO接口提供对应的接口电平，使所述芯片IO接口电平与所述片外器件的工作电压一致。在本方案中，通过电平检测模块检测出芯片IO接口的电压，根据电压得到片外器件的工作电压值，基于工作电压值生成相应的控制信号，利用控制信号控制电平选择模块切换芯片IO接口电平，使得芯片IO接口电平与片外器件的工作电压一致，从而实现根据片外器件的工作电压自动切换芯片IO接口电平的目的。
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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例公开的一种电平自动切换电路的结构图；
图2为本发明实施例公开的一种电平选择模块的结构图；
图3为本发明实施例公开的另一种电平选择模块的结构图；
图4为本发明实施例公开的一种电平自动切换方法的流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本申请中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
由背景技术可知，目前主要通过手动配置寄存器从而切换芯片IO接口的电平，每次切换工作场景都需重新配置，非常繁琐。
因此，本发明实施例公开了一种电平自动切换电路、方法及系统，在本方案中，通过电平检测模块检测出芯片IO接口的电压，根据电压得到片外器件的工作电压值，基于工作电压值生成相应的控制信号，利用控制信号控制电平选择模块切换芯片IO接口电平，使得芯片IO接口电平与片外器件的工作电压一致，从而实现根据片外器件的工作电压自动切换芯片IO接口电平的目的，具体通过以下实施例详细说明。
如图1所示，为本发明实施例公开的一种电平自动切换电路的结构图，该电路包括电平选择模块11、芯片IO接口12和电平检测模块13。
具体的，电平选择模块11具有n个输入端，其中，n为大于或等于2的正整数，每个输入端接入不同的输入电压，即输入电压VDD1至输入电压VDDn。
电平选择模块11的输出端为芯片IO接口12提供接口电平，芯片IO接口12与片外器件连接，n的取值大于2或等于2的正整数。
电平检测模块13的控制端与电平选择模块11的控制端连接，电平检测模块13的检测端与芯片IO接口12连接。
电平检测模块13检测芯片IO接口12的电压Vc，并基于检测到的芯片IO接口12的电压Vc得到片外器件的工作电压值VDDm，基于所述工作电压值VDDm生成相应的控制信号，并利用控制信号控制电平选择模块11切换相应的输入端向芯片IO接口12提供对应的接口电平VDDIO，使芯片IO接口12的接口电平VDDIO与片外器件的工作电压值VDDm一致。
在具体实现中，片外器件可以配置的工作电压VDDm范围即为输入电压VDD1至输入电压VDDn。当片外器件上电时，电平检测模块13生成控制信号发送给电平选择模块13，电平选择模块13基于控制信号，选择接入最大输入电压的输入端向芯片IO接口12接入接口电平VDDIO。
片外器件上电时，为了防止片外器件在上电时接入的工作电压大于芯片IO接口12的接口电平，引起电压倒灌，因此在片外器件上电时电平选择模块13选择接入最大输入电压的输入端向芯片IO接口12提供接口电平，因此不会引起电压倒灌。
当片外器件上电后处于工作状态时，电平检测模块13生成控制信号中包括片外器件的工作电压值VDDm，电平选择模块13基于控制信号，在n个输入端中，选择输入电压与该工作电压值一致的输入端，向芯片IO接口12接入接口电平VDDIO。
片外器件上电后处于工作状态，其工作电压值VDDm为稳定值，电平检测模块13根据芯片IO接口12的电压Vc得到片外器件的工作电压值VDDm具体方式请参见下述实施例。
例如，电平选择模块11具有3个输入端，每个输入端接入不同的输入电压，即输入电压VDD1至输入电压VDD3分别为1.8V、2.5V和3.3V。
当片外器件上电时，基于控制信号，选择最大输入电压即3.3V，接入芯片IO接口12，以防止电压倒灌发生。
当片外器件上电后处于工作状态时，电平检测模块13得到的片外器件的工作电压值VDDm为2.5V，基于片外器件的工作电压值VDDm生成控制信号，使控制信号中带有片外器件的工作电压值VDDm为2.5V的信息，电平选择模块13基于控制信号，在3个输入端中，选择输入电压与该工作电压值一致的输入端VDD2，向芯片IO接口12接入2.5V的接口电平VDDIO。
需要说明的是，电平检测模块13实时检测芯片IO接口的电压Vc，得到片外器件的工作电压值VDDm，在片外器件的工作电压值VDDm发生改变时，电平选择模块13实时根据控制信号切换接入芯片IO接口12的接口电平VDDIO。
在一实施例中，电平检测模块13包括电平检测器和寄存器。
具体的，电平检测器的检测端与芯片IO接口12连接，电平检测器的输出端连接寄存器的输入端，寄存器的控制端连接电平选择模块11的控制端。
在具体实现中，寄存器存储有电平检测器检测到的芯片IO接口12的电压Vc与片外器件的工作电压值VDDm的对应关系，基于上述对应关系和芯片IO接口12的电压Vc，可以得到片外器件的工作电压值VDDm，最后寄存器基于片外器件的工作电压值VDDm生成控制信号。
例如，电平检测器检测到芯片IO接口12的电压Vc为2.8V，则通过寄存器中存储的对应关系，可得知片外器件的工作电压值VDDm为3.3V，基于片外器件的工作电压值VDDm，生成带有工作电压值VDDm为3.3V信息的控制信号。
基于上述本发明实施例公开的一种电平自动切换电路，在本方案中，通过电平检测模块检测出芯片IO接口的电压，根据电压得到片外器件的工作电压值，基于工作电压值生成相应的控制信号，利用控制信号控制电平选择模块切换芯片IO接口电平，在片外器件上电时使得芯片IO接口电平大于或等于片外器件的工作电压，防止电压倒灌的情况发生，在片外器件上电后处于工作状态时，使得芯片IO接口电平与片外器件的工作电压一致，从而实现根据片外器件的工作电压自动切换芯片IO接口电平的目的。
结合图1，如图2所示，为本发明实施例公开的一种电平选择模块的结构图，其中，电平选择模块11还包括n个开关管21和控制逻辑电路22，即开关管1至开关管n。
具体的，各个开关管21的输入端接入不同的输入电压，即VDD1至VDDn。
各个开关管21的输出端为芯片IO接口12提供接口电平，各个开关管21的控制端与控制逻辑电路22的输出端连接。
控制逻辑电路22的控制端与电平检测模块11的控制端连接。
需要说明的是，各个开关管21的输出端连接在一起形成公共端，并将公共端作为电平选择模块的输出端。
在具体实现中，电平检测模块13检测芯片IO接口12的电压Vc，并基于检测到的芯片IO接口12的电压Vc得到片外器件的工作电压值VDDm，基于所述工作电压值VDDm生成相应的控制信号，得到控制信号的具体过程请参见上述实施例。
当片外器件上电时，控制逻辑电路22基于控制信号，控制接入最大输入电压的开关管21导通，其他开关管21截止，此时通过导通的开关管21向芯片IO接口接入最大的输入电压作为接口电平VDDIO。
当片外器件上电后处于工作状态时，控制信号包括片外器件的工作电压值VDDm，控制逻辑电路22基于控制信号，控制相应的开关管21导通，相应的开关管21接入芯片IO接口的接口电平VDDIO与工作电压值VDDm一致，其他开关管21截止。
例如，电平选择模块11还包括3个开关管21和控制逻辑电路22，即开关管1至开关管3，其中，开关管1至开关管3的输入端分别接入1.8V、2.5V和3.3V的输入电压。
当片外器件上电时，基于控制信号，控制接入3.3V电压的开关管21导通，其他开关管21截止，使芯片IO接口12接入3.3V的接口电平，以防止电压倒灌发生。
当片外器件上电后处于工作状态时，电平检测模块13得到的片外器件的工作电压值VDDm为1.8V，基于片外器件的工作电压值VDDm生成控制信号，使控制信号中带有片外器件的工作电压值VDDm为1.8V的信息，电平选择模块13基于控制信号，控制接入1.8V电压的开关管21导通，其他开关管21截止，以向芯片IO接口12接入1.8V的接口电平VDDIO。
基于上述本发明实施例公开的一种电平自动切换电路，在本方案中，通过电平检测模块检测出芯片IO接口的电压，根据电压得到片外器件的工作电压值，基于工作电压值生成相应的控制信号，利用控制信号控制开关管导通或截止，以切换芯片IO接口电平，在片外器件上电时使得芯片IO接口电平大于或等于片外器件的工作电压，防止电压倒灌的情况发生，在片外器件上电后处于工作状态时，使得芯片IO接口电平与片外器件的工作电压一致，从而实现根据片外器件的工作电压自动切换芯片IO接口电平的目的。
结合图1，如图3所示，为本发明实施例公开的另一种电平选择模块的结构图，其中，电平选择模块11包括n个PMOS管31，即PMOS管1至PMOS管n和控制逻辑电路32。
具体的，各个PMOS管31的源极接入不同的输入电压，分别为VDD1至VDDn。
各个PMOS管31的漏极相连形成公共端，将公共端作为电平选择模块11的输出端为芯片IO接口12提供接口电平。
控制逻辑电路32的控制端与电平检测模块11的控制端连接，控制逻辑电路32的输出端连接各个PMOS管31的栅极，控制逻辑电路32的控制端与电平检测模块11的控制端连接。
在具体实现中，电平检测模块13检测芯片IO接口12的电压Vc，并基于检测到的芯片IO接口12的电压Vc得到片外器件的工作电压值VDDm，基于所述工作电压值VDDm生成相应的控制信号，得到控制信号的具体过程请参见上述实施例。
当片外器件上电时，控制逻辑电路32基于控制信号，控制接入最大输入电压的PMOS管31导通，其他PMOS管31截止，此时通过导通的PMOS管31向芯片IO接口接入最大的输入电压作为接口电平VDDIO，防止电压倒灌。
当片外器件上电后处于工作状态时，控制信号包括片外器件的工作电压值VDDm，控制逻辑电路32基于控制信号，控制相应的PMOS管31导通，相应的PMOS管31接入芯片IO接口的接口电平VDDIO与工作电压值VDDm一致，其他PMOS管31截止。
例如，电平选择模块11还包括3个PMOS管31和控制逻辑电路32，即PMOS管1至PMOS管3，其中，PMOS管1至PMOS管3的输入端分别接入1.8V、2.5V和3.3V的输入电压。
当片外器件上电时，基于控制信号，控制接入3.3V电压的PMOS管31导通，其他PMOS管31截止，使芯片IO接口12接入3.3V的接口电平，以防止电压倒灌发生。
当片外器件上电后处于工作状态时，电平检测模块13得到的片外器件的工作电压值VDDm为1.8V，基于片外器件的工作电压值VDDm生成控制信号，使控制信号中带有片外器件的工作电压值VDDm为1.8V的信息，电平选择模块13基于控制信号，控制接入1.8V电压的PMOS管31导通，其他PMOS管31截止，以向芯片IO接口12接入1.8V的接口电平VDDIO。
基于上述本发明实施例公开的一种电平自动切换电路，在本方案中，通过电平检测模块检测出芯片IO接口的电压，根据电压得到片外器件的工作电压值，基于工作电压值生成相应的控制信号，利用控制信号控制PMOS管导通或截止，以切换芯片IO接口电平，在片外器件上电时使得芯片IO接口电平大于或等于片外器件的工作电压，防止电压倒灌的情况发生，在片外器件上电后处于工作状态时，使得芯片IO接口电平与片外器件的工作电压一致，从而实现根据片外器件的工作电压自动切换芯片IO接口电平的目的。
与上述的本发明实施例公开的电平自动切换电路相对应，如图4所示，为本发明实施例公开的一种电平自动切换方法的流程图，该方法主要包括以下步骤：
S401：电平检测模块检测芯片IO接口的电压。
S402：电平检测模块基于检测到的芯片IO接口的电压得到片外器件的工作电压值。
在S402中，电平检测模块包括电平检测器和寄存器，寄存器存储有电平检测器检测到的芯片IO接口的电压与片外器件的工作电压值的对应关系，基于上述对应关系和芯片IO接口的电压，可以得到片外器件的工作电压值。
S403：电平检测模块基于工作电压值生成相应的控制信号。
在S403中，当片外器件上电后处于工作状态时，生成的控制信号中包括工作电压值。
S404：电平检测模块将控制信号发送给电平选择模块。
S405：电平选择模块基于控制信号，切换相应的输入端向芯片IO接口提供对应的接口电平。
在一实施例中，电平选择模块包括n个开关管和控制逻辑电路，当片外器件上电时，控制逻辑电路基于控制信号，控制接入最大输入电压的开关管导通，其他开关管截止，此时通过导通的开关管向芯片IO接口接入最大的接口电平，当片外器件上电后处于工作状态时，控制信号包括片外器件的工作电压值，控制逻辑电路基于控制信号，控制相应的开关管导通，该相应的开关管接入芯片IO接口的接口电平与工作电压值一致，其他开关管截止。
在一实施例中，电平选择模块包括n个PMOS管和控制逻辑电路，当片外器件上电时，控制逻辑电路基于控制信号，控制接入最大输入电压的PMOS管导通，其他PMOS管截止，此时通过导通的PMOS管向芯片IO接口接入最大的接口电平，当片外器件上电后处于工作状态时，控制信号包括片外器件的工作电压值，控制逻辑电路基于控制信号，控制相应的PMOS管导通，该相应的PMOS管接入芯片IO接口的接口电平与工作电压值一致，其他PMOS管截止。
基于上述本发明实施例公开的一种电平自动切换方法，在本方案中，通过电平检测模块检测出芯片IO接口的电压，根据电压得到片外器件的工作电压值，基于工作电压值生成相应的控制信号，利用控制信号控制开关管或PMOS管导通或截止，以切换芯片IO接口电平，在片外器件上电时使得芯片IO接口电平大于或等于片外器件的工作电压，防止电压倒灌的情况发生，在片外器件上电后处于工作状态时，使得芯片IO接口电平与片外器件的工作电压一致，从而实现根据片外器件的工作电压自动切换芯片IO接口电平的目的。
与上述的本发明实施例公开的电平自动切换电路及方法相对应，本发明实施例还公开了一种电平自动切换系统，该系统包括上述实施例公开的任一种电平自动切换电路和与电平自动切换电路连接的片外器件。
具体的，片外器件连接电平自动切换电路中的芯片IO接口，其中，电平自动切换电路有n个输入端，分别接入n种不同的输入电压。
在具体实现中，当片外器件上电时，电平自动切换电路自动为芯片IO接口接入n种输入电压中的最大输入电压作为接口电平，防止电压倒灌的情况发生。
当片外器件上电后处于工作状态时，电平自动切换电路根据片外器件的工作电压值，自动切换接入芯片IO接口电平，使得芯片IO接口电平与片外器件的工作电压保持一致。
在一实施例中，片外器件为片外通讯器件。
基于上述本发明实施例公开的一种电平自动切换系统，在本方案中，根据芯片IO接口的电压得到片外器件的工作电压值，基于工作电压值切换芯片IO接口电平，在片外器件上电时使得芯片IO接口电平大于或等于片外器件的工作电压，防止电压倒灌的情况发生，在片外器件上电后处于工作状态时，使得芯片IO接口电平与片外器件的工作电压一致，从而实现根据片外器件的工作电压自动切换芯片IO接口电平的目的。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统或系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的系统及系统实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。
专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种电平自动切换电路，其特征在于，所述电平自动切换电路包括：电平选择模块、芯片IO接口和电平检测模块；
所述电平选择模块具有n个输入端，每个输入端接入不同的输入电压，所述电平选择模块的输出端为所述芯片IO接口提供接口电平；所述芯片IO接口与片外器件连接，n的取值大于或等于2的正整数；
所述电平检测模块的控制端与所述电平选择模块的控制端连接，所述电平检测模块的检测端与所述芯片IO接口连接，用于检测所述芯片IO接口的电压，并基于检测到的芯片IO接口的电压得到片外器件的工作电压值，基于所述工作电压值生成相应的控制信号，并利用所述控制信号控制所述电平选择模块切换相应的输入端向所述芯片IO接口提供对应的接口电平，使所述芯片IO接口电平与所述片外器件的工作电压一致。
2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述电平选择模块包括n个开关管和控制逻辑电路；
各个所述开关管的输入端接入不同的所述输入电压，各个所述开关管的输出端为所述芯片IO接口提供接口电平，各个所述开关管的控制端与所述控制逻辑电路的输出端连接，所述控制逻辑电路的控制端与所述电平检测模块的控制端连接；
当所述片外器件上电时，所述控制逻辑电路基于所述控制信号，控制接入最大所述输入电压的所述开关管导通，其他所述开关管截止；当所述片外器件上电后处于工作状态时，所述控制信号包括所述片外器件的工作电压值，所述控制逻辑电路基于所述控制信号，控制相应的开关管导通，所述相应的开关管接入的所述输入电压值与所述工作电压值一致，其他所述开关管截止。
3.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述电平选择模块包括n个PMOS管和控制逻辑电路；
各个所述PMOS管的源极接入不同的所述输入电压，各个所述PMOS管的漏极相连形成公共端，将所述公共端作为所述电平选择模块的输出端为所述芯片IO接口提供接口电平，所述控制逻辑电路的控制端与所述电平检测模块的控制端连接，所述控制逻辑电路的输出端连接各个所述PMOS管的栅极；
当所述片外器件上电时，所述控制逻辑电路基于所述控制信号，控制接入最大所述输入电压的所述PMOS管导通，其他所述PMOS管截止；当所述片外器件上电后处于工作状态时，所述控制信号包括所述片外器件的工作电压值，所述控制逻辑电路基于所述控制信号，控制相应的PMOS管导通，所述相应的PMOS管接入的所述输入电压值与所述工作电压值一致，其他所述PMOS管截止。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的电路，其特征在于，所述电平检测模块包括电平检测器和寄存器，所述寄存器中存储有所述芯片IO接口的电压和所述片外器件的工作电压值之间的对应关系；
所述电平检测器的检测端与所述芯片IO接口连接，所述电平检测器的输出端连接所述寄存器的输入端，所述寄存器的控制端连接所述电平选择模块的控制端；
所述电平检测器检测所述芯片IO接口的电压，所述寄存器根据所述电压和所述对应关系，得到所述片外器件的工作电压值，基于所述工作电压值生成所述控制信号。
5.一种电平自动切换方法，其特征在于，应用于权利要求1至4任一项所述的电平自动切换电路，所述方法包括：
电平检测模块检测芯片IO接口的电压；
所述电平检测模块基于检测到的所述芯片IO接口的电压得到片外器件的工作电压值；
所述电平检测模块基于所述工作电压值生成相应的控制信号；
所述电平检测模块将所述控制信号发送给电平选择模块；
所述电平选择模块基于所述控制信号，切换相应的输入端向所述芯片IO接口提供对应的接口电平。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述电平选择模块包括n个开关管和控制逻辑电路，n的取值大于或等于2的正整数，所述电平选择模块基于所述控制信号，切换相应的输入端向所述芯片IO接口提供对应的接口电平，包括：
当所述片外器件上电时，所述控制逻辑电路基于所述控制信号，控制接入最大所述输入电压的所述开关管导通，其他所述开关管截止；
当所述片外器件上电后处于工作状态时，所述控制信号包括所述片外器件的工作电压值，所述控制逻辑电路基于所述控制信号，控制相应的开关管导通，其他所述开关管截止。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述电平选择模块包括n个PMOS管和控制逻辑电路，n的取值大于或等于2的正整数，所述电平选择模块基于所述控制信号，切换相应的输入端向所述芯片IO接口提供对应的接口电平，包括：
当所述片外器件上电时，所述控制逻辑电路基于所述控制信号，控制接入最大所述输入电压的所述PMOS管导通，其他所述PMOS管截止；
当所述片外器件上电后处于工作状态时，所述控制信号包括所述片外器件的工作电压值，所述控制逻辑电路基于所述控制信号，控制相应的PMOS管导通，其他所述PMOS管截止。
8.根据权利要求5至7任一项所述的方法，其特征在于，所述电平检测模块包括电平检测器和寄存器，所述寄存器中存储有所述芯片IO接口的电压和所述片外器件的工作电压值之间的对应关系，所述电平检测模块基于检测到的所述芯片IO接口的电压得到片外器件的工作电压值，包括：
所述电平检测器检测所述芯片IO接口的电压，所述寄存器根据所述电压和所述对应关系，得到所述片外器件的工作电压值。
9.一种电平自动切换系统，其特征在于，所述电平自动切换系统包括：权利要求1至4中任一项所述的电平自动切换电路；
与所述电平自动切换电路中的芯片IO接口连接的片外器件，所述电平自动切换电路识别所述片外器件的工作电压，并通过电平切换，使所述芯片IO接口电平与所述片外器件的工作电压一致。
10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述片外器件为片外通讯器件。
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