CN204496490U - 一种上拉电压可调的通讯卡 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种上拉电压可调的通讯卡，包括：上位机接口、控制电路、电压调节电路和通讯总线，其中控制电路分别与上位机接口、电压调节电路和通讯总线连接，上位机接口将接收到的上位机发送的通讯总线配置命令发送至控制电路，由控制电路输出控制信号至电压调节电路，电压调节电路接收到控制信号后，输出设定电压值至通讯总线。本实用新型的方案填补了通讯总线上拉电压无法改变的空白，使用者可以根据不同的终端设备，快速而准确地切换不同的总线电压，具有良好的通用性。

Description

一种上拉电压可调的通讯卡

技术领域

本实用新型涉及电源测试技术领域，尤其涉及一种上拉电压可调的通讯卡。

背景技术

通讯卡是一种广泛用于上位机与电子设备之间的通讯工具，已成为通讯领域最为广泛的工具之一。以两线式串行总线(Inter Integrared Circuit，I2C)通讯为例，传统的I2C通讯卡通常是固定的上拉电压，通过上拉电阻加在串行数据(Serial Data Line，SDA)总线和串行时钟(Serial Clock Line，SCL)总线上。按照使用的环境不同，通常使用最多的上拉电压有两种，一种是3.3伏特(V)上拉电压、另一种是5V上拉电压，其中3.3V上拉电压使用尤为普遍。另外还有一种上拉方式就是外部上拉，即I2C通讯卡不提供上拉电压，上拉电压由I2C设备自身提供。

由于普通的通讯卡只有一种上拉电压，所以在使用的过程中，如果遇到I2C通讯设备的总线电压与通讯卡的上拉电压不匹配，那么就会给通讯带来很大的影响，严重时甚至无法通讯。由此可知，目前现有的I2C通讯卡已经不能满足I2C设备多元化的需求。

实用新型内容

为了克服现有技术中存在的上述问题，本实用新型提供了一种上拉电压可调的通讯卡，能够方便快捷地变换输入电压的幅值，将输入电压变换为不同的输出电压，加载到总线上。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

依据本实用新型提供了一种上拉电压可调的通讯卡，包括：上位机接口、控制电路、电压调节电路和通讯总线，其中控制电路分别与上位机接口、电压调节电路和通讯总线连接，上位机接口将接收到的上位机发送的通讯总线配置命令发送至控制电路，由控制电路输出控制信号至电压调节电路，电压调节电路接收到控制信号后，输出设定电压值至通讯总线。

可选地，控制电路接收上位机发送的通讯总线配置命令，并对通讯总线配置命令进行解析，获取与通讯总线配置命令对应的控制信号，并输出控制信号，控制电路包括：用于与上位机接口连接的第一端口、用于输出控制信号的第二端口、用于接收和发送数据的第三端口和用于连接供电电源的第四端口；

电压调节电路接收控制电路发送的控制信号，并根据控制信号输出设定电压值，电压调节电路包括：用于连接供电电源的第五端口、用于输出设定电压值的第六端口和用于接收控制信号的第七端口；

通讯总线包括：用于与控制电路的第三端口连接的第八端口和用于接收电压调节电路的第六端口输出的设定电压值的第九端口。

可选地，该上拉电压可调的通讯卡还包括：用于限制电流值的上拉电阻，上拉电阻的一端与电压调节电路的第六端口相连，上拉电阻的另一端与通讯总线的第九端口相连。

可选地，该上拉电压可调的通讯卡还包括：用于为控制电路和电压调节电路提供供电电源的供电电路，供电电路分别与电压调节电路的第五端口和控制电路的第四端口相连。

可选地，通讯总线为I2C。

可选地，控制电路为单片机电路。

可选地，控制电路为现场可编程门阵列(FPGA)电路。

可选地，控制电路包括有效数据校验电路，用于对解析后的通讯总线配置命令的有效数据进行校验。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型的上拉电压可调的通讯卡，通过上位机接口将本实用新型的上拉电压可调的通讯卡与上位机连接，并通过控制电路接收上位机下发的通讯总线配置命令，对该通讯总线配置命令进行处理后获取对应的控制信号，并将该控制信号发送给电压调节电路，使得电压调节电路可将电压调节到设定的电压值并输送给通讯总线，达到通讯设备的总线电压与通讯卡的上拉电压相匹配的效果。

此外，本实用新型的上拉电位可调的通讯卡，其各个电路组成部分采用全数字化控制方案，从上位机的数据传输到控制电路的数据解析以及电压调节电路的引脚高低电平的切换全部实现数字化，具有精确、快速的特点和良好的通用性。

附图说明

图1表示本实用新型实施例的上拉电压可调的通讯卡的结构框图；

图2表示本实用新型实施例的上拉电压可调的通讯卡的信号处理流程示意图。

其中图中：101、上位机接口；102、控制电路；103、电压调节电路；104、通讯总线；105、上拉电阻；106、供电电路；1、第一端口；2、第二端口；3、第三端口；4、第四端口；5、第五端口；6、第六端口；7、第七端口；8、第八端口；9、第九端口。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例对本实用新型进行详细描述。

依据本实用新型提供了一种上拉电压可调的通讯卡，如图1所示，包括：上位机接口101、控制电路102、电压调节电路103和通讯总线104，其中控制电路102分别与上位机接口101、电压调节电路103和通讯总线104连接，上位机接口101将接收到的上位机发送的通讯总线配置命令发送至控制电路102，由控制电路102输出控制信号至电压调节电路103，电压调节电路103接收到控制信号后，输出设定电压值至通讯总线104。

本实用新型实施例的上拉电压可调的通讯卡，在使用时，将上位机接口101与上位机相连，在上位机的相应软件界面中输入所需的电压值，点击确定之后，该上位机下发通讯总线配置命令。其中，上位机可为计算机，所以为了配合本实用新型实施例的上拉电压可调的通讯卡的应用，需要在上位机中安装相应的软件，且该软件可通过现有技术中的计算机语言编写获得，能够进行人机交互，最终实现数据的编码和下发。

此外，本实用新型实施例的上拉电压可调的通讯卡，填补了通讯总线104上拉电压无法改变的空白，使用者可以根据不同的终端设备切换不同的总线电压，快速、准确的获取数据，并且在使用过程中可随时更改总线的上拉电压值，无需重启该通讯卡。

如图1所示，控制电路102接收上位机发送的通讯总线配置命令，并对通讯总线配置命令进行解析，获取与通讯总线配置命令对应的控制信号，并输出控制信号，控制电路102包括：用于与上位机接口101连接的第一端口1、用于输出控制信号的第二端口2、用于接收和发送数据的第三端口3和用于连接供电电源的第四端口4；

电压调节电路103接收控制电路102发送的控制信号，并根据控制信号输出设定电压值，电压调节电路103包括：用于连接供电电源的第五端口5、用于输出设定电压值的第六端口6和用于接收控制信号的第七端口7；

通讯总线104包括：用于与控制电路102的第三端口3连接的第八端口8和用于接收电压调节电路103的第六端口6输出的设定电压值的第九端口9。

当控制电路102通过第一端口1接收上位机下发的通讯总线配置命令后，对该通讯总线配置命令进行解析，获取控制信号，并将该控制信号从第二端口2发送给电压调节电路103，电压调节电路103根据该控制信号调节电压为设定电压值，并将该电压加载在通讯总线104上。

此外，当本实用新型实施例的上拉电压可调的通讯卡上外接一需要查询或读取的设备时，通讯总线104可通过第八端口8与控制电路102进行数据交互，即实现数据的发送与接收。

具体地，例如，上位机下发的通讯总线配置命令为：0X00，可表示电压调节电路103无动作，通讯总线104上拉电压为外部上拉状态，即通讯卡的默认状态。

若上位机下发的通讯总线配置命令为：0X01，则控制电路102收到该通讯总线配置命令后，通过与自身的命令库进行比对，将其解析为上拉电压切换到3.3V，当解析完成后，控制电路102开始驱动相应的引脚，控制电压调节电路103，将总线上拉电压更改为3.3V；同理，若上位机下发的通讯总线配置命令为：0X02，可表示将上拉电压切换到5.0V。

以此类推，从0X00～0XFF有255种电压切换方式，每一个通讯总线配置命令对应一个上拉电压值，所以能够满足不同电压之间的切换需求。实现了全数字化电压切换技术。由此可知，本实用新型的上拉电压可调的通讯卡可实现外部上拉、3.3V上拉、5.0V上拉这三种普遍的上拉电压模式。

在本实用新型的另一个实施例中，该上拉电压可调的通讯卡还包括：用于限制电流值的上拉电阻105，上拉电阻105的一端与电压调节电路103的第六端口6相连，上拉电阻105的另一端与通讯总线104的第九端口9相连。

通过设置上拉电阻105，可限制电流值的大小，起到保护本实用新型的上拉电压可调的通讯卡的组成电路的相关元器件，提高使用寿命。

在本实用新型的另一个实施例中，该上拉电压可调的通讯卡还包括：用于为控制电路102和电压调节电路103提供供电电源的供电电路106，供电电路106分别与电压调节电路103的第五端口5和控制电路102的第四端口4相连。

当然，可以理解的是，本实用新型实施例的上拉电压可调的通讯卡，也可不予设定供电电路106，则在使用过程中，需要外接电源即可。增加供电电路106，可使得本实用新型实施例的上拉电压可调的通讯卡，在使用过程中更加方便。

在本实用新型的一个实施例中，通讯总线104为I2C。当然，可以理解的是，本实用新型实施例的上拉电压可调的通讯卡，其通讯总线104，不仅可为I2C，还可为其他总线，所以，本实用新型实施例的上拉电压可调的通讯卡具有良好的通用性。

在本实用新型的另一个实施例中，控制电路102可通过单片机或FPGA构成的相关电路来实现。

在本实用新型的另一个实施例中，控制电路102包括有效数据校验电路，用于对解析后的通讯总线配置命令的有效数据进行校验，有效的防止了控制信号的误动作，使得更有效更准确的对电压调节电路103进行控制。

此外，如图2所示，本实用新型实施例的上拉电压可调的通讯卡，在具体应用过程中，初始状态时，电压调节电路103不工作，通讯总线104处于外部上拉状态。当控制电路102接收到通讯总线配置命令后，首先判断通讯总线配置命令的有效数据是否正确，若正确，则控制电路102对该命令进行解析，将接收到的十六进制通讯总线配置命令按照现有的算法解析为对应的二进制控制信号，该二进制控制信号被电压调节电路103接收，驱动电压调节电路103将需要的总线电压加载到通讯总线104上，从而完成总线电压切换功能。

以上所述的是本实用新型的优选实施方式，应当指出对于本技术领域的普通人员来说，在不脱离本实用新型所述的原理前提下还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也在本实用新型的保护范围内。

Claims (8)

1.一种上拉电压可调的通讯卡，其特征在于，包括：上位机接口、控制电路、电压调节电路和通讯总线，其中所述控制电路分别与所述上位机接口、电压调节电路和通讯总线连接，所述上位机接口将接收到的上位机发送的通讯总线配置命令发送至所述控制电路，由所述控制电路输出控制信号至所述电压调节电路，所述电压调节电路接收到所述控制信号后，输出设定电压值至所述通讯总线。

2.如权利要求1所述的上拉电压可调的通讯卡，其特征在于，所述控制电路接收所述上位机发送的通讯总线配置命令，并对所述通讯总线配置命令进行解析，获取与所述通讯总线配置命令对应的控制信号，并输出所述控制信号，所述控制电路包括：用于与所述上位机接口连接的第一端口、用于输出控制信号的第二端口、用于接收和发送数据的第三端口和用于连接供电电源的第四端口；

所述电压调节电路接收所述控制电路发送的所述控制信号，并根据所述控制信号输出设定电压值，所述电压调节电路包括：用于连接供电电源的第五端口、用于输出设定电压值的第六端口和用于接收所述控制信号的第七端口；

所述通讯总线包括：用于与所述控制电路的第三端口连接的第八端口和用于接收所述电压调节电路的第六端口输出的设定电压值的第九端口。

3.如权利要求2所述的上拉电压可调的通讯卡，其特征在于，所述上拉电压可调的通讯卡还包括：用于限制电流值的上拉电阻，所述上拉电阻的一端与所述电压调节电路的第六端口相连，所述上拉电阻的另一端与所述通讯总线的第九端口相连。

4.如权利要求2所述的上拉电压可调的通讯卡，其特征在于，所述上拉电压可调的通讯卡还包括：用于为所述控制电路和所述电压调节电路提供供电电源的供电电路，所述供电电路分别与所述电压调节电路的第五端口和所述控制电路的第四端口相连。

5.如权利要求1所述的上拉电压可调的通讯卡，其特征在于，所述通讯总线为两线式串行总线I2C。

6.如权利要求1所述的上拉电压可调的通讯卡，其特征在于，所述控制电路为单片机电路。

7.如权利要求1所述的上拉电压可调的通讯卡，其特征在于，所述控制电路为现场可编程门阵列FPGA电路。

8.如权利要求1所述的上拉电压可调的通讯卡，其特征在于，所述控制电路包括有效数据校验电路，用于对解析后的所述通讯总线配置命令的有效数据进行校验。