CN115964321A - 数据传输装置及数据传输方法 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种数据传输装置及数据传输方法，涉及通信技术领域，尤其涉及芯片领域。具体实现方案为：主设备，包括第一片选接口，主设备被配置为生成片选模拟信号值；多个模数转换电路，每个模数转换电路的输入端分别与第一片选接口电连接，每个模数转换电路被配置为将片选模拟信号值转换为片选数字信号值；多个从设备，每个从设备包括第二片选接口，每个第二片选接口和与从设备对应的模数转换电路的输出端电连接，每个从设备被配置为在第二片选接口接收到的片选数字信号值为有效片选数字信号值的情况下，建立与主设备之间的通信连接。

Description

数据传输装置及数据传输方法

技术领域

本公开涉及通信技术领域，尤其涉及芯片领域。具体地，涉及一种数据传输装置和数据传输方法。

背景技术

多个设备之间可以基于通信协议实现数据传输。在实现数据传输之前，需要建立每两个设备之间的通信连接。通信协议可以包括串行外围设备接口(Serial PeripheralInterface，SPI)协议或集成电路总线(Inter-IntegratedCircuit，IIC)协议等。例如，多个设备包括主设备和多个从设备，主设备和多个从设备可以基于串行外围设备接口协议实现主设备和多个从设备之间的数据传输。

发明内容

本公开提供了一种数据传输装置及数据传输方法。

根据本公开的一方面，提供了一种数据传输装置，包括：主设备，包括第一片选接口，上述主设备被配置为生成片选模拟信号值；多个模数转换电路，每个上述模数转换电路的输入端分别与上述第一片选接口电连接，每个上述模数转换电路被配置为将上述片选模拟信号值转换为片选数字信号值；以及，多个从设备，每个上述从设备包括第二片选接口，每个上述第二片选接口和与上述从设备对应的模数转换电路的输出端电连接，每个上述从设备被配置为在上述第二片选接口接收到的片选数字信号值为有效片选数字信号值的情况下，建立与上述主设备之间的通信连接。

根据本公开的另一方面，提供了一种用于如上所述的数据传输装置的数据传输方法，包括：主设备生成片选模拟信号值；多个模数转换电路中的每个上述模数转换电路将上述片选模拟信号值转换为片选数字信号值；以及，多个从设备中的每个上述从设备在接收到的片选数字信号值为有效片选数字信号值的情况下，建立与上述主设备之间的通信连接。

应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本公开的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本公开的范围。本公开的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。

附图说明

附图用于更好地理解本方案，不构成对本公开的限定。其中：

图1示意性示出了一种数据传输装置的结构示意图；

图2A示意性示出了根据本公开实施例的数据传输装置的结构示意图；

图2B示意性示出了根据本公开实施例的窗口比较子电路的结构示意图；

图2C示意性示出了根据本公开实施例的在N＝5的情况下的数据传输装置的结构示意图；

图2D示意性示出了根据本公开实施例的窗口比较子电路的结构示意图；以及

图3示意性示出了根据本公开实施例的数据传输方法的流程图。

具体实施方式

以下结合附图对本公开的示范性实施例做出说明，其中包括本公开实施例的各种细节以助于理解，应当将它们认为仅仅是示范性的。因此，本领域普通技术人员应当认识到，可以对这里描述的实施例做出各种改变和修改，而不会背离本公开的范围和精神。同样，为了清楚和简明，以下的描述中省略了对公知功能和结构的描述。

多个设备包括主设备和多个从设备，主设备和多个从设备可以基于串行外围设备接口协议实现主设备和多个从设备之间的数据传输。串行外网设备接口是一种高速、全双工和同步的通信总线。在实现主设备和多个从设备之间的数据传输之前，需要建立主设备与需要进行数据传输的从设备之间的通信连接。在基于外网设备接口协议实现的数据传输装置中，主设备和从设备可以包括串行时钟(即SCK)接口、主设备输入/从设备输出(即MISO)接口、主设备输出/从设备输入(即MOSI)接口和片选(即NSS)接口。主设备和从设备可以基于主设备的片选接口和从设备的片选接口建立通信连接。可以将主设备包括的片选接口称为第一片选接口。将从设备包括的片选接口称为第二片选接口。

在基于外网设备接口协议实现的数据传输装置中，可以包括主设备和多个从设备，下面结合图1以主设备和3个从设备为例，对主设备与从设备建立通信连接的过程进行说明。

图1示意性示出了一种数据传输装置的结构示意图。

如图1所示，数据传输装置100可以包括主设备110和3个从设备。3个从设备包括从设备120₁、从设备120₂和从设备120₃。主设备110包括第一片选接口111₁、第一片选接口111₂和第一片选接口111₃。从设备120₁包括第二片选接口121₁。从设备120₂包括第二片选接口121₂。从设备120₃包括第二片选接口121₃。

第一片选接口111₁与第二片选接口121₁电连接。第一片选接口111₂与第二片选接口121₂电连接。第一片选接口111₃与第二片选接口121₃电连接。

如果需要主设备110与从设备120₁建立通信连接，则主设备110可以生成有效片选数字信号值。主设备通过第一片选接口111₁和第二片选接口121₁将有效片选数字信号值发送给第一从设备120₁。在第一从设备120₁接收到有效片选数字信号值的情况下，建立与主设备110之间的通信连接。

如果需要主设备110与其他从设备建立通信连接，可以利用上述同样方式，在此不再赘述。

在上述数据传输装置中，主设备包括的第一片选接口的数目可以根据需要进行数据传输的从设备的数目确定，即，根据从设备的数目，主设备上便需要设置有相同数目的第一片选接口，以此实现与从设备的通信连接，进而实现数据传输。上述方式会占用较多的主设备的接口资源。针对接口数目比较少的主设备，每个接口资源有限，为此需要更换接口数目较多的主设备从而导致硬件成本的增加。

为此，本公开实施例提供了一种数据传输装置，包括主设备、多个模数转换电路和多个从设备。主设备包括第一片选接口，主设备被配置为生成片选模拟信号值。多个模数转换电路中的每个模数转换电路的输入端分别与第一片选接口电连接，每个模数转换电路被配置为将片选模拟信号值转换为片选数字信号值。多个从设备中的每个从设备包括第二片选接口，每个第二片选接口和与从设备对应的模数转换电路的输出端电连接，每个从设备被配置为在第二片选接口接收到的片选数字信号值为有效片选数字信号值的情况下，建立与主设备之间的通信连接。

通过每个模数转换电路的输入端均与主设备的第一片选接口电连接，每个模数转换电路的输出端与其对应的从设备的第二片选接口电连接，主设备生成片选模拟信号值，通过第一片选接口将片选模型信号值发送给每个模数转换电路，每个模数转换电路将片选模拟信号值转换为片选数字信号值，每个从设备如果确定接收到的片选数字信号值为能够使能的有效片选数字信号值，则建立与主设备之间的通信连接，由此实现了全部从设备共用一个第一片选接口便能够实现建立与主设备之间的通信连接，从而降低了硬件成本。

图2A示意性示出了根据本公开实施例的数据传输装置的结构示意图。

如图2A所示，数据传输装置200可以包括主设备210、多个模数转换电路220和多个从设备230。

主设备210可以包括第一片选接口211。

多个模数转换电路220可以包括N个模数转换电路，即，模数转换电路220₁、模数转换电路220₂、......、模数转换电路220_i、......、模数转换电路220_N-1和模数转换电路220_N。模数转换电路220₁的输入端可以为221₁，模数转换电路220₂的输入端可以为221₂，......，模数转换电路220_i的输入端可以为221_i，......，模数转换电路220_N-1的输入端可以为221_N-1，模数转换电路220_N的输入端可以为221_N-1。N是大于或等于2的整数。i∈{1，2，......，N-1，N}。

多个从设备230可以包括N个从设备，即，从设备230₁、从设备230₂、......、从设备230i、......、从设备230_N-1和从设备230_N。从设备230₁可以包括第二片选接口231₁，从设备230₂可以包括第二片选接口231₂，......，从设备230_i可以包括第二片选接口231_i，......，从设备230_N-1可以包括第二片选接口231_N-1和从设备230_N可以包括第二片选接口231_N。

主设备210可以被配置为生成片选模拟信号值。

模数转换电路220_i的输入端221_i与第一片选接口211电连接。模数转换电路220_i被配置为将片选模拟信号值转换为片选数字信号值。

从设备230_i的第二片选接口231_i和与从设备230_i对应的模数转换电路220_i的输出端电连接。从设备230_i被配置为在第二片选接口231_i接收到的片选数字信号值为有效片选数字信号值的情况下，建立与主设备220_i之间的通信连接。

根据本公开的实施例，每个从设备具有与该从设备对应的模数转换电路。例如，从设备230_i与模数转换电路220_i相对应。第一片选接口211可以用于作为使能从设备230_i的接口。

根据本公开的实施例，在每次从设备与主设备210建立通信连接的过程中，可以有一个从设备能够与主设备210建立通信连接，而多个从设备230中除与主设备210通信连接的从设备以外的其他任意一个从设备都不能够与主设备210建立通信连接。可以根据在每次通信连接过程中，从设备是否可以与主设备210建立通信连接，将多个从设备230划分为一个目标从设备和至少一个其他从设备。目标从设备可以指多个从设备230中当前能够与主设备210建立通信连接的从设备。其他从设备可以指多个从设备230中当前不能够与主设备210建立通信连接的从设备。每次与主设备210建立通信连接的从设备可以不同，因此，每次确定出的目标从设备可以不同。即，每个从设备都可以成为目标从设备。

根据本公开的实施例，主设备210可以根据预设片选规则，生成用于从多个从设备230中选择目标从设备的片选模拟信号值。主设备210可以包括能够生成片选模拟信号值的装置。例如，主设备210可以包括数模转换单元。即，利用数模转换单元基于预设片选规则，根据预设数字信号值生成片选模拟信号值。例如，主设备210可以包括脉冲宽度调制单元和滤波单元。脉冲宽度调制单元基于预设片选规则，生成脉冲宽度调制信号值。滤波单元将脉冲宽度调制信号值转换为片选模拟信号值。

根据本公开的实施例，主设备在每次主设备110与多个从设备130中的目标从设备之间建立通信连接的过程中，主设备201根据预设片选规则生成的片选模拟信号值可以使得从多个从设备230中确定的目标从设备的数目为一个。片选模拟信号值可以指片选模拟信号的幅度值。片选模拟信号值可以包括片选模拟电压信号值。预设片选规则可以用于作为主设备210选择多个从设备230中的哪个从设备作为目标从设备，以与目标从设备进行数据传输的规则。

根据本公开的实施例，预设片选规则可以通过如下方式确定，即，确定N个片选模拟信号值。建立片选信号值与从设备之间一一对应的映射关系。例如，N个片选模拟信号值可以包括片选模拟信号值C₁、片选模拟信号值C₂、......、片选模拟信号值C_i、......、片选模拟信号值C_N-1和片选模拟信号值C_N。片选模拟信号值与从设备一一对应，即，从设备230_i具有对应的片选模拟信号值C_i。

根据本公开的实施例，预设片选规则还可以通过如下方式确定，即，确定N个模拟信号值范围。建立模拟信号值范围与从设备之间一一对应的映射关系。例如，N个模拟信号值范围可以包括模拟信号值范围Cr₁、模拟信号值范围C_r2、......、模拟信号值范围C_ri、......、模拟信号值范围C_rN-1和模拟信号值范围Cr_N。模拟信号值范围与从设备一一对应，即，从设备230_i具有对应的模拟信号值范围C_ri。如果片选模拟信号值属于对应的模拟信号值范围，则片选模拟信号值可以建立与片选模拟信号值对应的模拟信号值范围所对应的从设备之间的映射关系，即，可以建立属于模拟信号值范围C_ri的片选模拟信号值C_i与从设备230_i之间的映射关系。

根据本公开的实施例，模数转换电路220_i可以指能够实现将片选模拟信号值C_i转换为片选数字信号值的模数转换电路。模数转换电路220_i可以是基于窗口比较器原理的电路，还可以是基于其他原理的电路，在此不作限定。片选数字信号值可以包括有效片选数字信号值和非有效片选数字信号值。有效片选数字信号值可以指能够使能从设备的片选数字信号值。非有效片选数字信号值可以指不能够使能从设备的片选数字信号值。可以将能够将片选模拟信号值转换为有效片选数字信号值的模数转换电路称为目标模数转换电路。将多个模数转换电路120中除目标模数转换电路以外的任意一个模数转换电路称为其他模数转换电路。在每次主设备110与多个从设备130中的目标从设备之间建立通信连接的过程中，主设备110根据预设片选规则生成的片选模拟信号值，使得与目标从设备对应的模数转换电路可以将片选模拟信号值转换为有效片选数字信号值，而与任意一个其他从设备对应的模数转换电路可以将片选模拟信号值转换为非有效片选数字信号值。

根据本公开的实施例，主设备210需要与第i＝j个从设备进行数据传输，即与从设备230_j进行数据传输。从设备230_j即为目标从设备。在此之前，主设备210需要建立与从设备230_j之间的通信连接。主设备210可以根据预设片选规则，生成片选模拟信号值C_j。模数转换电路220₁至模数转换电路220_N中的每个模数转换电路在通过第一片选接口211接收到片选模拟信号值C_j之后，将片选模拟信号值C_j转换为对应的片选数字信号值。与从设备230_j对应的模拟转换电路220_j将片选模拟信号值C_j转换为有效片选数字信号值，除模拟转换电路220_j以外的任意一个其他模拟转换电路220_i将片选模拟信号值C_j转换为非有效片选数字信号值。模拟转换电路220_j即为目标模拟转换电路。从设备230₁至从设备230_N中的每个从设备在通过与从设备对应的第二片选接口接收到片选数字信号值之后，从设备230_j接收到的片选数字信号值是有效片选数字信号值，除从设备230_j以外的任意一个从设备接收到的片选数字信号值是非有效片选数字信号值，因此，从设备230_j可以建立与主设备210之间的通信连接，除从设备230_j以外的任意一个从设备未建立与主设备210之间的通信连接。

根据本公开的实施例，通过每个模数转换电路的输入端均与主设备的第一片选接口电连接，每个模数转换电路的输出端与其对应的从设备的第二片选接口电连接，主设备生成片选模拟信号值，通过第一片选接口将片选模型信号值发送给每个模数转换电路，每个模数转换电路将片选模拟信号值转换为片选数字信号值，每个从设备如果确定接收到的片选数字信号值为能够使能的有效片选数字信号值，则建立与主设备之间的通信连接，由此实现了全部从设备共用一个第一片选接口便能够实现建立与主设备之间的通信连接，从而降低了硬件成本。

下面参考图2B～图2D，对根据本公开实施例所述的数据传输装置做进一步说明。

图2B示意性示出了根据本公开实施例的窗口比较子电路的结构示意图。

如图2B所示，模数转换电路220_i可以包括窗口比较子电路222_i。窗口比较子电路222_i可以包括输入端2220_i和输出端2221_i。输入端2220_i与主设备210的第一片选接口211电连接。输出端2221_i与从设备230_i的第二片选接口231_i电连接。输入端2220_i的数目可以包括两个。

窗口比较子电路222_i可以被配置为：在窗口比较子电路222_i的输入端2220_i接收到的片选模拟信号值大于与窗口比较子电路222_i对应的第一参考模拟信号值且小于第二参考模拟信号值的情况下，生成有效片选数字信号值。有效片选数字信号值用于表征第一电平的片选数字信号值。

在窗口比较子电路222_i的输入端2220_i接收到的片选模拟信号值小于或等于第一参考模拟信号值或大于或等于第二参考模拟信号值的情况下，生成非有效片选数字信号。非有效片选数字信号值用于表征第二电平的片选数字信号值。

根据本公开的实施例，窗口比较多个模数转换电路220中的每个模数转换电路可以包括窗口比较子电路。每个窗口比较子电路的工作原理相同。每个窗口比较子电路具有与该窗口比较子电路对应的第一参考模拟信号值和第二参考模拟信号值。每个从设备具有与从设备一一对应的模数转换电路。因此，每个从设备具有与该从设备对应的第一参考模拟信号值和第二参考模拟信号值。第一参考模拟信号值可以小于第二参考模拟信号值。第一参考模拟信号值和第二参考模拟信号值可以用于作为窗口比较子电路将接收到的片选模拟信号值转换为有效片选数字信号值或非有效片选数字信号值的依据。

根据本公开的实施例，第一电平和第二电平的电平形式可以根据使能从设备需要的电平确定。例如，如果从设备的使能信号为高电平，则第一电平可以是高电平，第二电平可以是低电平。如果从设备的使能信号为低电平，则第一电平可以是低电平，第二电平可以是高电平。有效片选数字信号值表征能够使能从设备的片选数字信号值，即，有效片选数字信号值表征电平是第一电平的片选数字信号值。非有效数字信号值表征不能够使能从设备的片选数字信号值，即，非有效片选数字信号值表征电平是第二电平的片选数字信号值。

根据本公开的实施例，针对多个窗口比较子电路中的每个窗口比较子电路，窗口比较子电路的输入端接收到的片选模拟信号值如果大于第一参考模拟信号值且小于第二参考模拟信号值，则窗口比较子电路可以生成有效片选数字信号值。如果片选模拟信号值小于或等于第一参考模拟信号值或大于或等于第二参考模拟信号值，则窗口比较子电路可以生成非有效片选数字信号值。第一参考模拟信号值和第二参考模拟信号值可以形成模拟信号值范围。不同窗口比较子电路的模拟信号值范围彼此不同，因此，在每次从设备建立与主设备210之间的通信连接的过程中，可以保证与一个从设备对应的片选数字信号值是有效片选数字信号值，而与任意一个其他从设备对应的片选数字信号值是非有效片选数字信号值，由此，可以实现一个从设备建立与主设备210之间的通信连接。这里所述的与主设备210建立通信连接的从设备即是上文所述的目标从设备。

图2C示意性示出了根据本公开实施例的在N＝5的情况下的数据传输装置的结构示意图。

如图2C所示，包括主设备210、5个窗口比较子电路和5个从设备。5个窗口比较子电路包括窗口比较子电路222₁、窗口比较子电路222₂、窗口比较子电路222₃、窗口比较子电路222₄和窗口比较子电路222₅。5个从设备包括从设备230₁、从设备230₂、从设备230₃、从设备230₄和从设备230₅。

窗口比较子电路222₁包括输入端2220₁和输出端2221₁。窗口比较子电路222₂包括输入端2220₂和输出端2221₂。窗口比较子电路222₃包括输入端2220₃和输出端2221₃。窗口比较子电路222₄包括输入端2220₄和输出端2221₄。窗口比较子电路222₅包括输入端2220₅和输出端2221₅。

从设备230₁包括第二片选接口231₁。从设备230₂包括第二片选接口231₂。从设备230₃包括第二片选接口231₃。从设备230₄包括第二片选接口231₄。从设备230₅包括第二片选接口231₅。

第一片选接口211分别与输入端2220₁、输入端2220₂、输入端2220₃、输入端2220₄和输入端2220₅电连接。输出端2221₁与第二片选接口231₁电连接。输出端2221₂与第二片选接口231₂电连接。输出端2221₃与第二片选接口231₃电连接。输出端2221₄与第二片选接口231₄电连接。输出端2221₅与第二片选接口231₅电连接。

与从设备230₁和窗口比较子电路222₁对应的第一参考模拟信号值可以为0V，第二参考模拟信号值可以为1V，片选模拟信号值为0.5V。与从设备230₂和窗口比较子电路222₂对应的第一参考模拟信号值可以为1V，第二参考模拟信号值可以为2V，片选模拟信号值可以为1.5V。与从设备230₃和窗口比较子电路222₃对应的第一参考模拟信号值可以为2V，第二参考模拟信号值可以为3V，片选模拟信号值可以为2.5V。与从设备230₄和窗口比较子电路222₄对应的第一参考模拟信号值可以为3V，第二参考模拟信号值可以为4V，片选模拟信号值可以为3.5V。与从设备230₅和窗口比较子电路222₅对应的第一参考模拟信号值可以为4V，第二参考模拟信号值可以为5V，片选模拟信号值可以为4.5V。

例如，主设备210需要与从设备230₁进行数据传输。在此之前，主设备210需要与从设备230₁建立通信连接。主设备210可以生成片选模拟信号值为0.5V的片选模拟信号值。

针对窗口比较子电路222₁，窗口比较子电路222₁的输入端2220₁接收到的片选模拟信号值0.5V大于与窗口比较子电路对应的第一参考模拟信号值0V且小于第二参考模拟信号值1V，因此，窗口比较子电路2221生成有效片选数字信号值。

针对窗口比较子电路222₂，窗口比较子电路222₂的输入端2220₂接收到的片选模拟信号值0.5V小于与窗口比较子电路222₂对应的第一参考模拟信号值1V，因此，窗口比较子电路222₂生成非有效片选数字信号值。

基于与上述同样方式，可以得到窗口比较子电路222₃、窗口比较子电路222₄和窗口比较子电路222₅均生成非有效片选数字信号值，在此不再赘述。

图2D示意性示出了根据本公开实施例的窗口比较子电路的结构示意图。

如图2D所示，窗口比较子电路222_i可以包括第一比较器2222_i、第二比较器2223_i和电压限位单元2224_i。

第一比较器2222_i可以包括第一同向输入端2222_i+、第一反向输入端2222_i-和输出端2222_io。第一反向输入端2222_i-与第一片选接口211电连接。第一同向输入端2222_i+用于输入与窗口比较子电路222i对应的第一参考模拟信号值。

第二比较器2223_i可以包括第二同相输入端2223_i+、第二反相输入端2223_i-和输出端2223_io。第二同相输入端2223_i+与第一片选接口211电连接。第二反相输入端2223_i-用于输入与窗口比较子电路对应的第二参考模拟信号值。

电压限位单元2224_i可以包括第一输入端2224_i1、第二输入端2224_i2和输出端2224_io。第一输入端2224_i1与第一比较器的输出端2222_io电连接。第二输入端2224_i2与第二比较器2223_io的输出端电连接。输出端2224_io与第二片选接口231_i电连接。

电压限位单元2224_i被配置为根据第一比较器2222_i的输出值和第二比较器2223_i的输出值生成有效片选数字信号值或非有效片选数字信号值。

根据本公开的实施例，电压限位单元2224_i可以包括晶体管、开关元件和逻辑门元件中的至少一项。电压限定单元2224_i可以用于实现根据第一比较器2222_i的输出值和第二比较器2223_i的输出值生成有效片选数字信号值或非有效片选数字信号值。

根据本公开的实施例，如果片选模拟信号值大于第一参考模拟信号值且小于第二参考模拟信号值，则第一比较器2222_i的输出值是低电平，第二比较器2223_i的输出值是低电平。在第一电平是低电平的情况下，电压限定单元2224_i需要能够实现根据第一比较器2222_i输出的低电平和第二比较器2223_i输出的低电平，生成低电平。在第一电平是高电平的情况下，电压限定单元2224_i需要能够实现根据第一比较器2222_i输出的低电平和第二比较器2223_i输出的低电平，生成高电平。

根据本公开的实施例，也可以第一同向输入端2222_i+与第一片选接口211电连接。第一反向输入端2222_i-用于输入与窗口比较子电路222_i对应的第一参考模拟信号值。第二反相输入端2223_i-与第一片选接口211电连接。第二同相输入端2223_i+用于输入与窗口比较子电路对应的第二参考模拟信号值。保证与第一片选接口211电连接的输入端是一同向输入端一反向输入端即可。

根据本公开的实施例，电压限位单元2224_i可以包括第一开关元件、第二开关元件和晶体管。

第一开关元件的一端与第一比较器2222_i的输出端电连接。

第二开关元件的一端与第二比较器2223_i的输出端电连接。

晶体管被配置为在晶体管处于截止状态的情况下输出有效片选数字信号值，在晶体管处于饱和状态的情况下输出非有效片选数字信号值。

根据本公开的实施例，开关元件可以是能够起到开关作用的元件。开关元件可以包括二极管。第一开关元件可以是第一二极管。第二开关元件可以是第二二极管。晶体管可以包括双极性晶体管或场效应晶体管。双极性晶体管可以包括PNP型晶体管或NPN型晶体管。场效应晶体管可以包括增强型场效应晶体管或耗尽型场效应晶体管。

根据本公开的实施例，第一开关元件可以是第一二极管，第一开关元件的一端可以是正极端也可以是负极端。第二开关元件可以是第二二极管，第二开关元件的一端可以是正极端也可以是负极端。

例如，第一开关元件可以是第一二极管。第二开关元件可以是第二二极管。晶体管可以是NPN型晶体管。电压限位单元2224_i还可以包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第三二极管、第四二极管、第五二极管和第六二极管。

第一二极管的正极端与第一比较器2222_i的输出端电连接。第一二极管的负极端与第一电阻的一端电连接。

第二二极管的正极端与第二比较器2223_i的输出端电连接。第二二极管的负极端与第一电阻的一端电连接。

第一电阻的另一端分别与第二电阻的一端和NPN型晶体管的基极电连接。第二电阻的另一端和NPN型晶体管的发射集电连接。NPN型晶体管的集电极分别与第二片选接口231_i和第三电阻的一端电连接。第三电阻的另一端与电源电连接。

第四电阻的一端分别与第一同向输入端2222_i+、第三二极管的正极端和第四二极管的反向端电连接。第四电阻的另一端用于输入第一参考模拟信号值。

第三二极管的负极端分别与第一反向输入端2222_i-、第四二极管的正极端和第五电阻的一端电连接。第五电阻的另一端分别与第一片选接口211和第六电阻的另一端电连接。第六电阻的另一端分别与第二同向输入端2223_i+、第五二极管的正极端和第六二极管的负极端电连接。

第七电阻的一端分别与第二反向输入端2223_i-、第五二极管的负极端和第六二极管的正极端电连接。第七电阻的另一端用于输入第二参考模拟信号值。

例如，如果片选模拟信号值大于第一参考模拟信号值且小于第二参考模拟信号值，则第一比较器2222_i的输出值是低电平，第二比较器2223_i的输出值是低电平，由此，第一二极管和第二二极管均反向截止，NPN晶体管处于截止状态，输出有效片选数字信号值。

如果片选模拟信号值小于或等于第一参考模拟信号值，则第一比较器2222_i的输出值是高电平，第二比较器2223_i的输出值是低电平。由此，第一二极管正向导通，第二二极管反向截止，NPN晶体管处于饱和状态，输出非有效片选数字信号值。

如果片选模拟信号值大于或等于第二参考模拟信号值，则第一比较器2222_i的输出值是低电平，第二比较器2223_i的输出值是高电平。由此，第一二极管反向截止，第二二极管正向导通，NPN晶体管处于饱和状态，输出非有效片选数字信号值。

例如，第一开关元件可以是第七二极管。第二开关元件可以是第八二极管。电压限位单元2224_i还可以包括第八电阻、第九电阻和第九二极管。第九二极管可以是稳压管。

第七二极管的正极端与第一比较器2222_i的输出端电连接。第七二极管的负极端与第八电阻的一端电连接。

第八二极管的正极端与第二比较器2223_i的输出端电连接。第八二极管的负极端与第八电阻的一端电连接。

第八电阻的另一端分别与第二片选接口231_i、第九电阻的一端和第九二极管的负极端电连接。第九电阻的另一端和第九二极管的正极端电连接。

根据本公开的实施例，电压限位单元2224_i可以包括逻辑门电路。

例如，如果片选模拟信号值大于第一参考模拟信号值且小于第二参考模拟信号值，则第一比较器2222_i的输出值是低电平，第二比较器2223_i的输出值是低电平，由此，第一七极管和第八二极管均反向截止，输出有效片选数字信号值。

如果片选模拟信号值小于或等于第一参考模拟信号值，则第一比较器2222_i的输出值是高电平，第二比较器2223_i的输出值是低电平。由此，第七二极管正向导通，第八二极管反向截止，输出非有效片选数字信号值。

如果片选模拟信号值大于或等于第二参考模拟信号值，则第一比较器2222_i的输出值是低电平，第二比较器2223_i的输出值是高电平。由此，第七二极管反向截止，第八二极管正向导通，输出非有效片选数字信号值。

逻辑门元件的第一输入端与第一比较器2222_i的输出端电连接，逻辑门元件的第二输入端与第二比较器2223_i的输出端电连接。

根据本公开的实施例，逻辑门元件可以包括或门元件或或非门元件。

例如，第一开关元件2224_i3可以是第九二极管。第二开关元件2224_i4可以是第十二极管。如果片选模拟信号值大于第一参考模拟信号值且小于第二参考模拟信号值，则第一比较器2222_i的输出值是低电平，第二比较器2223_i的输出值是低电平。如果片选模拟信号值小于或等于第一参考模拟信号值，则第一比较器2222_i的输出值是高电平，第二比较器2223_i的输出值是低电平。如果片选模拟信号值大于或等于第二参考模拟信号值，则第一比较器2222_i的输出值是低电平，第二比较器2223_i的输出值是高电平。在第一电平是低电平的情况下，逻辑门元件可以是或门元件。在第一电平是高电平的情况下，逻辑门元件可以是或非门元件。

根据本公开的实施例，主设备210可以包括数模转单元。

数模转换单元被配置为基于预设片选规则，根据预设数字信号值生成片选模拟信号值。

根据本公开的实施例，预设片选规则可以用于作为主设备210选择多个从设备230中的哪个从设备作为目标从设备，以与目标从设备进行数据传输的规则。数模转换单元可以基于预设片选规则，将预设数字信号值转换为片选模拟信号值。

根据本公开的实施例，主设备210可以包括脉冲宽度调制单元和滤波单元。

脉冲宽度调制单元被配置为基于预设片选规则，生成脉冲宽度调制信号值。滤波单元被配置为将脉冲宽度调制信号值转换为片选模拟信号值。

根据本公开的实施例，脉冲宽度调制单元可以基于预设片选规则，生成与片选模拟信号值对应的脉冲宽度调制信号值，再利用滤波单元将脉冲宽度调制信号值转换为片选模拟信号值。滤波单元可以包括RC滤波单元。

图3示意性示出了根据本公开实施例的数据传输方法的流程图。

如图3所示，该方法300包括操作S310～S330。

操作S310，主设备生成片选模拟信号值。

操作S320，多个模数转换电路中的每个模数转换电路将片选模拟信号值转换为片选数字信号值。

操作S330，多个从设备中的每个从设备在接收到的片选数字信号值为有效片选数字信号值的情况下，建立与主设备之间的通信连接。

根据本公开的实施例，本公开实施例所述的方法可以应用于本公开实施例所述的数据传输装置。

根据本公开的实施例，每个模数转换电路包括窗口比较子电路。

根据本公开的实施例，操作S320可以包括如下操作。

多个窗口比较子电路中的每个窗口比较子电路在接收到的片选模拟信号值大于与窗口比较子电路对应的第一参考模拟信号值且小于第二参考模拟信号值的情况下，生成有效片选数字信号值。有效片选数字信号值用于表征第一电平的片选数字信号值。在接收到的片选模拟信号值小于或等于第一参考模拟信号值或大于或等于第二参考模拟信号值的情况下，生成非有效片选数字信号值。非有效片选数字信号值用于表征第二电平的片选数字信号值。

根据本公开的实施例，主设备可以包括数模转换单元。

根据本公开的实施例，操作S310可以包括如下操作。

数模转换单元基于预设片选规则，根据预设数字信号值生成片选模拟信号值。

根据本公开的实施例，主设备可以包括脉冲宽度调制单元和滤波单元。

根据本公开的实施例，操作S310可以包括如下操作。

脉冲宽度调制单元基于预设片选规则，生成脉冲宽度调制信号值。滤波单元将脉冲宽度调制信号值转换为片选模拟信号值。

以上仅是示例性实施例，但不限于此，还可以包括本领域已知的其他数据传输方法，只要能够实现实现了全部从设备共用一个第一片选接口实现与主设备之间的通信连接即可。

应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本发公开中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本公开公开的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。

上述具体实施方式，并不构成对本公开保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本公开的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本公开保护范围之内。

Claims (10)

1.一种数据传输装置，包括：

主设备，包括第一片选接口，所述主设备被配置为生成片选模拟信号值；

多个模数转换电路，每个所述模数转换电路的输入端分别与所述第一片选接口电连接，每个所述模数转换电路被配置为将所述片选模拟信号值转换为片选数字信号值；以及

多个从设备，每个所述从设备包括第二片选接口，每个所述第二片选接口和与所述从设备对应的模数转换电路的输出端电连接，每个所述从设备被配置为在所述第二片选接口接收到的片选数字信号值为有效片选数字信号值的情况下，建立与所述主设备之间的通信连接。

2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述每个模数转换电路包括：

窗口比较子电路，所述窗口比较子电路被配置为：

在所述窗口比较子电路的输入端接收到的片选模拟信号值大于与所述窗口比较子电路对应的第一参考模拟信号值且小于第二参考模拟信号值的情况下，生成所述有效片选数字信号值，其中，所述有效片选数字信号值用于表征第一电平的片选数字信号值；以及

在所述窗口比较子电路的输入端接收到的片选模拟信号值小于或等于所述第一参考模拟信号值或大于或等于所述第二参考模拟信号值的情况下，生成非有效片选数字信号，其中，所述非有效片选数字信号值用于表征第二电平的片选数字信号值。

3.根据权利要求2所述的装置，其中，所述窗口比较子电路，包括：

第一比较器，包括第一同向输入端和第一反向输入端，所述第一反向输入端与所述第一片选接口电连接，所述第一同向输入端用于输入与所述窗口比较子电路对应的第一参考模拟信号值；

第二比较器，包括第二同相输入端和第二反相输入端，所述第二同相输入端与所述第一片选接口电连接，所述第二反相输入端用于输入与所述窗口比较子电路对应的第二参考模拟信号值；

电压限位单元，所述电压限位单元的第一输入端与所述第一比较器的输出端电连接，所述电压限位单元的第二输入端与所述第二比较器的输出端电连接，所述电压限位单元的输出端与所述从设备的第二片选接口电连接，所述电压限位单元被配置为根据所述第一比较器的输出值和所述第二比较器的输出值生成所述有效片选数字信号值或所述非有效片选数字信号值。

4.根据权利要求3所述的装置，其中，所述电压限位单元，包括：

第一开关元件，所述第一开关元件的一端与所述第一比较器的输出端电连接；

第二开关元件，所述第二开关元件的一端与所述第二比较器的输出端电连接；以及

晶体管，所述晶体管被配置为在所述晶体管处于截止状态的情况下输出所述有效片选数字信号值，在所述晶体管处于饱和状态的情况下输出所述非有效片选数字信号值。

5.根据权利要求3所述的装置，其中，所述电压限位单元，包括：

逻辑门元件，所述逻辑门元件的第一输入端与所述第一比较器的输出端电连接，所述逻辑门元件的第二输入端与所述第二比较器的输出端电连接。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的装置，其中，所述主设备，包括：

数模转换单元，所述数模转换单元被配置为基于预设片选规则，根据预设数字信号值生成所述片选模拟信号值。

7.根据权利要求1～5中任一项所述的装置，其中，所述主设备，包括：

脉冲宽度调制单元，所述脉冲宽度调制单元被配置为基于预设片选规则，生成脉冲宽度调制信号值；以及

滤波单元，所述滤波单元被配置为将所述脉冲宽度调制信号值转换为所述片选模拟信号值。

8.一种用于权利要求1～7中任一项所述的数据传输方法，包括：

主设备生成片选模拟信号值；

多个模数转换电路中的每个所述模数转换电路将所述片选模拟信号值转换为片选数字信号值；以及

多个从设备中的每个所述从设备在接收到的片选数字信号值为有效片选数字信号值的情况下，建立与所述主设备之间的通信连接。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，每个所述模数转换电路包括窗口比较子电路；

所述多个模数转换电路中的每个所述模数转换电路将所述片选模拟信号值转换为片选数字信号值，包括：

多个所述窗口比较子电路中的每个窗口比较子电路在接收到的片选模拟信号值大于与所述窗口比较子电路对应的第一参考模拟信号值且小于第二参考模拟信号值的情况下，生成所述有效片选数字信号值，其中，所述有效片选数字信号值用于表征第一电平的片选数字信号值；以及

在接收到的片选模拟信号值小于或等于所述第一参考模拟信号值或大于或等于所述第二参考模拟信号值的情况下，生成非有效片选数字信号值，其中，所述非有效片选数字信号值用于表征第二电平的片选数字信号值。

10.根据权利要求8或9所述的方法，其中，所述主设备包括数模转换单元；

所述主设备生成片选模拟信号值，包括：

所述数模转换单元基于预设片选规则，根据预设数字信号值生成所述片选模拟信号值。

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