CN115577244A - 一种基于mcu的芯片识别机构及其自识别方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种基于MCU的芯片识别机构及其自识别方法，应用于嵌入式系统技术领域，包括MCU，所述MCU与待测芯片通信耦合，所述MCU包括至少一个检测口，所述检测口包括输出口和输入口，所述输出口和输入口之间选择性电性连接有连通件，对应检测至少两种类型的芯片，所述MCU内置有软件模块，用于检测输出口、输入口之间的信号关系、判断输出口与输入口之间是否接入连通件，从而判断待测芯片的类型。通过硬件电路设计和软件自识别逻辑实现对AFE芯片的自动识别，能够简化外围电路设计，避免在生产过程中对特定数据的设置，简化操作工序。
Description
技术领域
本发明属于嵌入式系统技术领域，具体涉及一种基于MCU的芯片识别机构及其自识别方法。
背景技术
嵌入式系统由硬件和软件组成，是能够独立进行运作的器件。其软件内容包括软件运行环境及其操作系统，硬件内容包括信号处理器、存储器、通信模块等多方面内容。
在新能源储能系统的电池模块设计过程中，一个MCU需要自动适配多种模拟前端AFE芯片，以应对部分AFE芯片供应短缺时，寻求其他AFE芯片替代并全部兼容的需求。
目前，识别AFE芯片大多采用向MCU里写入特定数据来区分外部设备的方法，然而这种方法在MCU生产时的操作工序会相对繁琐；另一种方法是直接向I/O输入口输入单一高低电平对使用的外部设备进行区分，然而这种方案依赖于外部相对复杂的外围电路。
因此，需要提出一种自识别AFE芯片的方法，从而能够在简化外围电路设计的基础上，结合软件自识别逻辑的设计，对AFE芯片进行自识别。
发明内容
鉴于现有技术中存在上述问题，本发明的目的是提供一种基于MCU的芯片识别机构及其自识别方法，通过硬件电路设计和软件自识别逻辑实现对AFE芯片的自动识别，能够简化外围电路设计，避免在生产过程中对特定数据的设置，简化操作工序。
一种基于MCU的芯片识别机构，包括MCU，所述MCU与待测芯片通信耦合，所述MCU包括至少一个检测口，所述检测口包括输出口和输入口，所述输出口和输入口之间选择性电性连接有连通件，对应检测至少两种类型的芯片，所述MCU内置有软件模块，用于检测输出口、输入口之间的信号关系、判断输出口与输入口之间是否接入连通件，从而判断待测芯片的类型。
为了通过输入口和输出口的信号关系判定硬件结构，所述输出口与输入口之间电性连接有连通件，则输入口接收输出口输出的信号；
所述输出口与输入口之间断开，则输入口接收所述软件模块设置的默认输入信号。
基于上述基于MCU的芯片识别机构，本发明还提出一种自识别方法，包括如下步骤：
MCU上电后初始化，设置输出口输出第一信号、软件模块输出默认输入信号；
判断输入口接收的信号是否等于第一信号；若不等于，则判定输出口与输入口之间断开；若等于，则使输出口变换输出第二信号、软件模块输出默认输入信号；
判断输入口接收的信号是否等于第二信号；若不等于，则判定输出口与输入口之间断开；若等于，则判定输出口与输入口之间连接有连通件；
根据判定输出口与输入口之间是否连接有连通件的结果，从而判定并输出待测芯片的对应类型。
为了通过软件自动输出待测芯片的类型，所述待测芯片的类型用二进制代码表示，所述MCU的一个检测口影响一个自识别位。
本发明的有益效果是：该基于MCU的芯片识别机构及其自识别方法，依靠嵌入式系统的理念，通过硬件电路设计结合软件自识别逻辑实现对AFE芯片的自动识别；进一步的，通过对比一个检测口中输入口和输出口的信号关系，判定硬件结构类型，并通过软件逻辑影响一个自识别位，从而自动输出待测芯片的类型，并可通过拓展使用多个检测口以影响多个自识别位来增加兼容芯片的数量，有利于简化外围电路设计，且能够避免在生产过程中对特定数据的设置，简化操作工序。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明的芯片识别机构原理图；
图2是本发明的拓展检测口的芯片识别机构原理图；
图3是本发明的自识别方法流程图；
图4是本发明的软件模块的逻辑流程图。
具体实施方式
实施例一
如图1所示，一种基于MCU的芯片识别机构，包括MCU，MCU与待测芯片通信耦合，MCU包括至少一个检测口，所述检测口包括输出口和输入口，所述输出口和输入口之间选择性电性连接有连通件，对应检测至少两种类型的芯片。其中，连通件可为电阻。
硬件结构与输出口、输入口之间的关系为：输出口与输入口之间电性连接有连通件时，则输入口接收输出口输出的信号；输出口与输入口之间断开时，则输入口接收所述软件模块设置的默认输入信号。
MCU内置有软件模块，用于检测输出口、输入口之间的信号关系、判断输出口与输入口之间是否接入连通件，从而判断待测芯片的类型。
可设定当输出口与输入口之间断开时，与MCU通信耦合的芯片类型为第一类；设定当输出口与输入口之间通过连通件连接时，与MCU通信耦合的芯片类型为第二类。
基于上述设定，可通过软件模块进行逻辑判断：当输入口接收的信号始终等于软件模块设置的默认输入信号时，判定与MCU通信耦合的芯片类型为第一类；当输入口接收的信号能够跟随输出口输出信号变化，始终等于输出口输出信号时，判定与MCU通信耦合的芯片类型为第二类。
如图2所示，可通过拓展检测口的方式提高MCU兼容的芯片数量，从而对应检测芯片的不同类型。
实施例二
如图3所示，基于上述基于MCU的芯片识别机构，本发明还提出一种自识别方法，待测芯片的类型用二进制代码表示，MCU的一个检测口影响一个自识别位。
自动识别方法包括如下步骤：
MCU上电后初始化，设置输出口输出第一信号，软件模块输出默认输入信号，第一信号和默认输入信号都可为高电平1、低电平0中的任意一种；
判断输入口接收的信号是否等于第一信号；若不等于，则判定输出口与输入口之间断开；若等于，则使输出口变换输出第二信号，其中，第二信号与第一信号为相反的两个电平，软件模块输出默认输入信号，此时软件模块输出的信号与第一次输出的默认输入信号保持一致；
判断输入口接收的信号是否等于第二信号；若不等于，则判定输出口与输入口之间断开；若等于，则判定输出口与输入口之间连接有连通件；
根据判定输出口与输入口之间是否连接有连通件的结果，从而判定并输出待测芯片的对应类型。
为避免第一信号与默认输入信号的初始值相同，需要将第一信号变换为相反电平的第二信号进行第二次判断；此外，可增加判断次数，使输出口交替输出第一信号、第二信号进行多次判断，从而提高判断的准确性。
由于MCU的一个检测口影响一个自识别位，且输出结果用二进制表示，因此，一个检测口可识别两种芯片类型，通过拓展检测口的方式，拓展输出结果的位数，可识别2N种芯片类型，其中，N表示检测口的个数。
例如：当MCU包括检测口一和检测口二时，
当检测到两个检测口的输出口与输入口之间均没有连通件时，判定待测芯片类型为芯片一；
当只检测到检测口一的输出口与输入口之间有连通件一时，判定待测芯片类型为芯片二；
当只检测到检测口二的输出口与输入口之间有连通件二时，判定待测芯片类型为芯片三；
当检测到输出口一的输出口与输入口之间有连通件一、并且检测口二的输出口与输入口之间有连通件二时，判定待测芯片类型为芯片四。
如图4所示，该软件模块的逻辑能够实现MCU的两个检测口对应识别四种芯片类型的功能，其中Output为输出口的输出信号，Input为输入口的接收信号，Pulse为标记信号，Pulse用于标记输出口的输出信号，且随输出口的输出信号的变化而变化。
通过多次比较输入口的接收信号Input与标记信号Pulse是否相同来判断输出口与输入口之间是否连接有连通件，从而改变对应识别位的数值，并最终输出数值结果以表示待检测芯片类型。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。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 (9)
1.一种基于MCU的芯片识别机构，其特征在于，包括MCU，所述MCU与待测芯片通信耦合，所述MCU包括至少一个检测口，所述检测口包括输出口和输入口，所述输出口和输入口之间选择性电性连接有连通件，对应检测至少两种类型的芯片，所述MCU内置有软件模块，用于检测输出口、输入口之间的信号关系、判断输出口与输入口之间是否接入连通件，从而判断待测芯片的类型。
2.根据权利要求1所述的基于MCU的芯片识别机构，其特征在于，所述输出口与输入口之间电性连接有连通件时，则输入口接收输出口输出的信号。
3.根据权利要求1所述的基于MCU的芯片识别机构，其特征在于，所述输出口与输入口之间断开时，则输入口接收所述软件模块设置的默认输入信号。
4.根据权利要求1所述的基于MCU的芯片识别机构，其特征在于，所述连通件为电阻。
5.根据权利要求1所述的基于MCU的芯片识别机构，其特征在于，当输入口接收的信号始终等于所述软件模块设置的默认输入信号时，所述软件模块判定与MCU通信耦合的芯片类型为第一类；当输入口接收的信号能够跟随输出口输出信号变化，始终等于输出口输出信号时，所述软件模块判定与MCU通信耦合的芯片类型为第二类。
6.一种使用如权利要求1至5中任一项所述的芯片识别机构的自识别方法，其特征在于，包括如下步骤：
MCU上电后初始化，设置输出口输出第一信号、软件模块输出默认输入信号；
判断输入口接收的信号是否等于第一信号；若不等于，则判定输出口与输入口之间断开；若等于，则使输出口变换输出第二信号、软件模块输出默认输入信号；
判断输入口接收的信号是否等于第二信号；若不等于，则判定输出口与输入口之间断开；若等于，则判定输出口与输入口之间连接有连通件；
根据判定输出口与输入口之间是否连接有连通件的结果，从而判定并输出待测芯片的对应类型。
7.根据权利要求6所述的芯片识别机构自识别方法，其特征在于，所述待测芯片的类型用二进制代码表示，所述MCU的一个检测口影响一个自识别位。
8.根据权利要求7所述的芯片识别机构自识别方法，其特征在于，根据判定输出口与输入口之间是否连接有连通件的结果，从而判定并输出待测芯片的对应类型，其判定方法为：在所述MCU的N个检测口上均选择性电连接所述连通件，根据各个检测口处连通件的有无状态的组合来影响N个自识别位，对应检测2N种芯片类型，根据所述自识别位的信号判断待测芯片的类型。
9.根据权利要求8所述的芯片识别机构自识别方法，其特征在于，
所述MCU的检测口包括检测口一和检测口二，检测口一的输出口和输入口之间选择性电性连接有连通件一，检测口二的输出口和输入口之间选择性电性连接有连通件二；
当检测到两个检测口的输出口与输入口之间均没有连通件时，判定待测芯片类型为芯片一；
当只检测到检测口一的输出口与输入口之间有连通件一时，判定待测芯片类型为芯片二；
当只检测到检测口二的输出口与输入口之间有连通件二时，判定待测芯片类型为芯片三；
当检测到输出口一的输出口与输入口之间有连通件一、并且检测口二的输出口与输入口之间有连通件二时，判定待测芯片类型为芯片四。
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