CN201004224Y - 多芯片的i2c总线电路及具有所述总线电路的电视机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种多芯片的I2C总线电路及具有所述总线电路的电视机，包括主芯片和多个功能芯片，所述主芯片至少包括两个I2C总线接口，各自连接一路I2C总线，其中一路I2C总线经上拉电阻连接第一电平直流电源，总线电压规范为第一电平的功能芯片通过其I2C总线接口连接在所述的I2C总线上；另一路I2C总线经上拉电阻连接第二电平直流电源，总线电压规范为第二电平的功能芯片通过其I2C总线接口连接在所述的I2C总线上。本实用新型的I2C总线电路不仅避免了电压转换芯片和I2C驱动芯片的使用，而且有效减少了不同电平总线间的相互干扰，提高了系统可靠性，降低了成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种I2C总线电路，具体地说，是涉及一种适用于多芯片系统的I2C总线电路。
背景技术
目前，在电视机的信号处理系统中I2C总线接口是最常见、最通用的芯片接口，系统中的功能芯片大多都通过I2C总线接口受控于主芯片，所有的功能芯片都连接在同一条I2C总线上。随着系统越来越复杂，系统中需要引入的功能芯片越来越多，这就对I2C总线提出了新的挑战。首先，随着系统中的功能芯片越来越多，要求主芯片的I2C总线驱动能力越来越强，这个问题的传统解决方法是在电路中增加I2C驱动芯片，而I2C驱动芯片比较昂贵，导致系统电路成本升高；其次，I2C总线系统对SDA串行数据信号和SCL串行时钟信号的波形要求较高，当系统中的功能芯片较多时，SDA和SCL波形变差，芯片之间的通讯会出现错误；第三，当前主流的I2C总线接口的电压规范是VDD＝3.3V，但是还有像高频头、声音处理等芯片的I2C总线接口的电压规范是VDD＝5V，为了实现两种不同电压规范芯片之间的正常通讯，一般需要增加电压转换芯片辅助实现，造成电路成本增加。
发明内容
本实用新型的发明目的在于提供一种新型的多芯片I2C总线电路，用以解决传统的多芯片I2C总线系统需要增加专门的I2C驱动芯片和电压转换芯片来辅助主芯片实现对其他功能芯片的准确控制，和由此导致的系统电路结构复杂、成本升高的问题。
为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案予以实现：
一种多芯片的I2C总线电路及具有所述总线电路的电视机，包括主芯片和多个功能芯片，所述主芯片至少包括两个I2C总线接口，各自连接一路I2C总线，其中一路I2C总线经上拉电阻连接第一电平直流电源，总线电压规范为第一电平的功能芯片通过其I2C总线接口连接在所述的I2C总线上；另一路I2C总线经上拉电阻连接第二电平直流电源，总线电压规范为第二电平的功能芯片通过其I2C总线接口连接在所述的I2C总线上。
为了提高第一电平I2C总线的驱动能力，连接所述第一电平直流电源的I2C总线包含有多路，分别与主芯片的多路I2C总线接口对应连接；总线电压规范为第一电平的功能芯片分成多组，分别与多路第一电平I2C总线对应连接。
为了将连接本机功能芯片的I2C总线与连接外部通信设备的I2C总线区分开来，以避免总线间的相互干扰，在所述的多路第一电平I2C总线中，选取其中一路或者多路第一电平I2C总线直接连接本机通信接口，通过所述通信接口与外部通信设备连接通信；本机内部的总线电压规范为第一电平的功能芯片挂接在其余的第一电平I2C总线上。
为了提高第二电平I2C总线的驱动能力，连接所述第二电平直流电源的I2C总线同样也包含有多路，分别与主芯片的多路I2C总线接口对应连接；总线电压规范为第二电平的功能芯片分成多组，分别与多路第二电平I2C总线对应连接。
所述I2C总线接口可以是主芯片或者功能芯片上真正的串行SDA、SCL总线接口，亦可以是通过通用IO口模拟的I2C总线接口。
与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果是：本实用新型通过将两种电压规范的总线区别开来，不仅减少了相互之间的干扰，而且避免了电压转换芯片的使用。另外，本实用新型将连接本机内部功能芯片的I2C总线与连接外部通信设备的I2C总线区分开来，从而有效避免了总线之间在信号传输过程中产生的相互干扰问题。考虑到本机系统中功能芯片的数量较多，为了提高总线驱动能力，从主芯片中同时引出多路I2C总线，将功能芯片分成多组分别连接到不同的I2C总线上，从而在不增加I2C驱动芯片的前提下，克服了总线驱动能力不足和SDA、SCL波形变差的问题，实现了主芯片对多路功能芯片的准确控制，降低了系统成本。
附图说明
图1是本实用新型的多芯片I2C总线电路原理图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细地说明。
本实用新型针对传统的I2C总线系统需要增设电压转换芯片来满足主芯片对不同电压规范功能芯片的连接需求，从主芯片的多路I2C总线接口上同时引出至少两路I2C总线，其中一路I2C总线经上拉电阻连接第一电平直流电源，总线电压规范为第一电平的功能芯片通过其I2C总线接口连接在所述的I2C总线上；另一路I2C总线经上拉电阻连接第二电平直流电源，总线电压规范为第二电平的功能芯片通过其I2C总线接口连接在所述的I2C总线上。
对于目前的功能芯片而言，其总线电压规范一般有两种：一种为5V，一种为3.3V，相应地，本实用新型定义所述的第一电平为+5V，第二电平为+3.3V，将两种电压规范的功能芯片分成两组，分别连接在不同的I2C总线上，以避免电压转换芯片的使用，降低整机成本。若以后出现其他电压规范的功能芯片，同样也可以采用上述方法从主芯片中单独引出一路I2C总线，经上拉电阻连接相应电平的直流电源，以满足所述电压规范功能芯片的总线通信需求。
为了提高主芯片的总线驱动能力，本实用新型将同一电平的I2C总线分成多路，分别连接主芯片的不同总线接口。相应地，将功能芯片分成多组，分别连接到不同的I2C总线上，从而在不增加I2C驱动芯片的前提下，克服了总线驱动能力不足和SDA、SCL波形变差的问题。
如图1所示，从主芯片的多路I2C总线接口上同时引出多路I2C总线，以三路为例，分别包括SDA0和SCL0；SDA1和SCL1；SDA2和SCL2。考虑到电视系统中，5V总线电压规范的功能芯片较少，一般仅包括电调、单片机ATMEGA48和声音处理芯片MAX4550，因此，采用一组I2C总线即可满足要求。而其余功能芯片全部为3.3V的电压规范，由于芯片较多，为了提高驱动能力，分成两组分别接到两路I2C总线上，不必增加驱动芯片，这样就可以克服总线驱动能力不足和SDA、SCL波形变差的问题。
图1中，I2C总线SDA2和SCL2分别经上拉电阻R5、R6连接+5V直流电源，将总线电压规范VDD＝5V的功能芯片通过各自的I2C总线接口连接到这一组I2C总线SDA2和SCL2上；其余两路I2C总线SDA0、SCL0和SDA1、SCL1分别经上拉电阻R0、R1、R2、R3连接+3.3V直流电源，将总线电压规范为3.3V的功能芯片通过各自的I2C总线接口连接在所述的I2C总线上。这样做可以将两种电压规范的总线区别开来，从而减少了相互之间的干扰。
考虑到本机内部总线与连接外部通信设备(如DVD、VCD等)的I2C总线之间在信号传输过程中经常会产生相互干扰，本实用新型将连接本机内部功能芯片的I2C总线与连接外部通信设备的I2C总线区分开来，分别与主芯片的不同总线接口对应连接，以避免总线干扰。其中，外部通信设备所需要的总线电平一般为5V，从主芯片中单独引出一路或者多路I2C总线，一方面经上拉电阻连接+5V直流电源，另一方面直接连接电视机的通信接口，以实现与外部DVD、VCD等媒体设备的连接通信。此部分内容在附图中未示出。
所述I2C总线接口可以是主芯片或者功能芯片上真正的串行SDA、SCL总线接口，亦可以是通过通用GPIO口模拟的I2C总线接口。
本实用新型提供了一种有效的大系统多芯片I2C总线解决方案，该方案简洁实用，成本低廉，稳定性高，可以应用到所有的I2C总线系统中。
当然，上述说明并非是对本实用新型的限制，本实用新型也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.一种多芯片的I2C总线电路，包括主芯片和多个功能芯片，其特征在于：所述主芯片至少包括两个I2C总线接口，各自连接一路I2C总线，其中一路I2C总线经上拉电阻连接第一电平直流电源，总线电压规范为第一电平的功能芯片通过其I2C总线接口连接在所述的I2C总线上；另一路I2C总线经上拉电阻连接第二电平直流电源，总线电压规范为第二电平的功能芯片通过其I2C总线接口连接在所述的I2C总线上。
2.根据权利要求1所述的多芯片的I2C总线电路，其特征在于：连接所述第一电平直流电源的I2C总线包含有多路，分别与主芯片的多路I2C总线接口对应连接；总线电压规范为第一电平的功能芯片分成多组，分别与多路第一电平I2C总线对应连接。
3.根据权利要求2所述的多芯片的I2C总线电路，其特征在于：在所述的多路第一电平I2C总线中，其中一路或者多路第一电平I2C总线连接本机通信接口，通过所述通信接口与外部通信设备连接通信；本机内部的总线电压规范为第一电平的功能芯片挂接在其余的第一电平I2C总线上。
4.根据权利要求1所述的多芯片的I2C总线电路，其特征在于：连接所述第二电平直流电源的I2C总线包含有多路，分别与主芯片的多路I2C总线接口对应连接；总线电压规范为第二电平的功能芯片分成多组，分别与多路第二电平I2C总线对应连接。
5.根据上述任一权利要求所述的多芯片的I2C总线电路，其特征在于：所述I2C总线接口为串行SDA、SCL总线接口或者通过IO口模拟的I2C总线接口。
6.一种具有权利要求1所述多芯片I2C总线电路的电视机，包括主芯片和多个功能芯片，其特征在于：所述主芯片至少包括两个I2C总线接口，各自连接一路I2C总线，其中一路I2C总线经上拉电阻连接第一电平直流电源，总线电压规范为第一电平的功能芯片通过其I2C总线接口连接在所述的I2C总线上；另一路I2C总线经上拉电阻连接第二电平直流电源，总线电压规范为第二电平的功能芯片通过其I2C总线接口连接在所述的I2C总线上。
7.根据权利要求6所述的电视机，其特征在于：连接所述第一电平直流电源的I2C总线包含有多路，分别与主芯片的多路I2C总线接口对应连接；总线电压规范为第一电平的功能芯片分成多组，分别与多路第一电平I2C总线对应连接。
8.根据权利要求7所述的电视机，其特征在于：在所述的多路第一电平I2C总线中，其中一路或者多路第一电平I2C总线连接电视机的通信接口，通过所述通信接口与外部通信设备连接通信；电视机内部机芯板上的总线电压规范为第一电平的功能芯片挂接在其余的第一电平I2C总线上。
9.根据权利要求6所述的电视机，其特征在于：连接所述第二电平直流电源的I2C总线包含有多路，分别与主芯片的多路I2C总线接口对应连接；总线电压规范为第二电平的功能芯片分成多组，分别与多路第二电平I2C总线对应连接。
10.根据权利要求6或7或8或9所述的电视机，其特征在于：所述I2C总线接口为串行SDA、SCL总线接口或者通过IO口模拟的I2C总线接口。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN111752884A (zh) * | 2020-06-30 | 2020-10-09 | 无锡物联网创新中心有限公司 | 一种m2芯片与i2c设备之间的通讯方法 |
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2007
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