CN213338709U - 一种spi读写控制系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种SPI读写控制系统，包括实现主设备SPI信号读、写分开，以及从设备IC端SPI信号读、写公共端的一种连接方法。本实用新型采用信号机两种控制信号，通过开关二极管和三极管两种方式控制继电器通断切换，实现在实际应用中的读、写快速转换需要。
Description
技术领域
本实用新型涉及SPI通信技术领域，特别是涉及一种SPI读写控制系统。
背景技术
SPI(Serial Peripheral Interface)是串行外设接口的缩写，是 Motorola 公司推出的一种同步串行接口技术，是一种高速的，全双工，同步的通信总线。
现在SPI信号读、写使用不同2pin端口（SPI_MOSI和SPI_MISO）实现，主机向从机写数据使用SPI_MOSI端口，主机向从机读数据使用SPI_MISO端口；有些特殊IC芯片只有1pinSPI_Data，读、写都使用相同pin，在先写地址位，再读数据时，无法自如控制读、写，读数据受限。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是：为了克服现有技术中1pin SPI_Data在SPI信号读、写时，无法自如控制读、写，读数据受限的不足，本实用新型提供一种SPI读写控制系统。
本实用新型解决其技术问题所要采用的技术方案是：一种SPI读写控制系统，包括第一控制信号电路、第二控制信号电路、继电器以及SPI读写模式控制电路，其中，
第一控制信号电路，输出第一控制信号，用于控制继电器RY5的通断切换；
第二控制信号电路，输出第二控制信号，用于控制继电器RY5的通断切换；
继电器RY5，作为开关器件，用于控制信号机的SPI_MOSI信号和SPI_MISO信号的通断，以及IC芯片的SPI读写公共引脚信号的通断；且继电器RY5的电源引脚连接（+5V）电源VDD，继电器RY5的地脚连接第一控制信号和第二控制信号；信号机的SPI_MOSI信号连接到继电器RY5一侧输入触点5，信号机的SPI_MISO信号连接到继电器RY5同一侧另一个输入触点7，IC芯片的SPI读写公共引脚信号连接继电器RY5同侧的输出端触点6；
SPI读写模式控制电路，用于实现SPI读写分开模式与SPI读写共用模式的切换。
考虑到信号机所能提供控制信号的差异，本实用新型适用于两种控制信号都可以实现控制的原理。
具体的，所述第一控制信号电路包括三极管Q1以及电阻R31、R32和R33，三极管Q1的基极串接电阻R31后连接至第一控制信号输入端，三极管Q1的发射极串接电阻R32后接地，三极管Q1的集电极串接电阻R33后连接至继电器RY5的地脚。三极管Q1起开关作用，电阻R31、R32和R33起限流作用。
具体的，当信号机可提供IO控制信号为High/Low切换时，将信号机可提供的IO控制信号，即EXT IO信号，连接到第一控制信号输入端，通过high与low切换，实现继电器RY5切换，进而实现SPI读写切换。
具体的，所述第二控制信号电路包括电阻R21和开关二极管D7，开关二极管D7的阴极连接电源VDD，阳极连接至继电器RY5的地脚；电阻R21一端连接第二控制信号输入端，另一端连接至继电器RY5的地脚。
连接电阻R21和开关二极管D7，实现控制继电器RY5接地角的电压，进而改变继电器正负极压差，实现对继电器RY5的切换控制。
具体的，当信号机可提供IO控制信号为Low/NC切换时，将信号机可提供IO控制信号连接到第二控制信号为SOL信号，通过low与NC切换，实现继电器RY5切换，进而实现SPI读写切换。
具体的，所述SPI读写模式控制电路包括，拨码开关SW1可以选择RY5输出端与IC芯片的SPI读写公共引脚信号连接送至引脚O_SPIMISO或引脚O_SPIMOSI，此时移除电阻R29，信号SPIMOSI输入端与O_SPIMOSI输出端断开连接，移除电阻R30，信号SPIMISO输入端与信号O_SPIMISO输出端断开连接，读写信号的连接交由继电器RY5控制； 当连接IC芯片的SPI读写非公共端模式时，拨码开关SW1 OFF, 用电阻R29后信号SPIMOSI输入端串接后与O_SPIMOSI输出端，串接电阻R30后信号SPIMISO输入端与信号O_SPIMISO输出端。
一种SPI读写控制方法，包括继电器模式控制和SPI读写模式控制两个过程，其中，
继电器模式控制过程包括：
（1）采用第一控制信号EXT和三极管Q1的配合控制继电器RY5的通断切换；第一控制信号EXT通过高电平“high level”与低电平“low level”切换，实现SPI读写切换；
当第一控制信号EXT输入端输入为“ON”时，则EXT信号为高电平“high level”给到三极管Q1基极，三极管Q1的射极和集电极导通，继电器RY5的地脚为GND，继电器RY5的触点6IC芯片的SPI读写公共引脚信号和RY5的触点5信号SPI_MOSI导通。
当第一控制信号EXT输入端输入为“OFF”时，则EXT信号为低电平“low level”给到三极管Q1基极，三极管Q1的射极和集电极不导通，开关二极管D7反向导通，继电器RY5的地脚为高电压5V，继电器RY5的触点6 IC芯片的SPI读写公共引脚信号和RY5的触点7信号SPI_MISO导通。
（2）采用第二控制信号SOL和开关二极管D7的配合控制继电器RY5的通断切换；第二控制信号SOL通过低电平“low level”与悬空“NC”切换，实现SPI读写切换；
当第二控制信号SOL输入端输入为“ON”时，则SOL信号为低电平“low level”继电器RY5的地脚为GND，继电器RY5的触点6 IC芯片的SPI读写公共引脚信号和RY5的触点5信号SPI_MOSI导通。
当第二控制信号SOL输入端输入为“OFF”时，则SOL信号为悬空“NC”，继电器RY5的地脚悬空，开关二极管D7反向导通，RY5的地脚为高电压5V，继电器RY5的触点6、IC芯片的SPI读写公共引脚信号和RY5的触点5信号SPI_MOSI导通。
SPI读写模式控制过程包括：采用拨码开SW1控制SPI 读、写的3种模式，
（1）正常SPI读、写分开模式；
当IC芯片的SPI读、写是分开时，把拨码开关SW1的第1和第2位拨码全部拨到OFF关断状态，信号机SPIMOSI与IC读信号O_SPIMOSI通过R29电阻导通，信号机SPIMISO与IC读信号O_SPIMISO通过R30电阻导通。
（2）IC芯片的SPI读写公共引脚信号引到O_SPIMISO；
当IC芯片的SPI读写公共引脚信号引到O_SPIMISO时，把电阻R29和电阻R30拿掉，拨码开关SW1的1位拨码拨到OFF关断状态，拨码开关SW1的第2位拨码拨到ON导通状态，则继电器RY5的触点6 IC芯片的SPI读写公共引脚信号送到O_SPIMISO。
（3） IC芯片的SPI读写公共引脚信号引到O_SPIMOSI；
当IC芯片的SPI读写公共引脚信号引到O_SPIMOSI时，移除电阻R29和电阻R30，拨码开关SW1的1位拨码拨到ON导通状态，拨码开关SW1的第2位拨码拨到OFF关断状态，则继电器RY5的触点6 IC芯片的SPI读写公共引脚信号送到O_SPIMOSI。
本实用新型的有益效果是：本实用新型提供的一种SPI读写控制系统，采用信号机两种控制信号，通过开关二极管和三极管两种方式控制继电器通断切换，实现在实际应用中的读、写快速转换需要。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
图1是本实用新型的SPI输出端与IC连接的连接器原理示意图。
图2是本实用新型的SPI读写原理示意图。
具体实施方式
现在结合附图对本实用新型作详细的说明。此图为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。
如图1-图2所示，本实用新型的一种SPI读写控制系统，包括第一控制信号电路、第二控制信号电路、继电器以及SPI读写模式控制电路，其中，
第一控制信号电路，输出第一控制信号，用于控制继电器RY5的通断切换；
第二控制信号电路，输出第二控制信号，用于控制继电器RY5的通断切换；
继电器RY5，作为开关器件，用于控制信号机的SPI_MOSI信号和SPI_MISO信号的通断，以及IC芯片的SPI读写公共引脚信号的通断；且继电器RY5的电源引脚连接（+5V）电源VDD，继电器RY5的地脚连接第一控制信号和第二控制信号；信号机的SPI_MOSI信号连接到继电器RY5一侧输入触点5，信号机的SPI_MISO信号连接到继电器RY5同一侧另一个输入触点7，IC芯片的SPI读写公共引脚信号连接继电器RY5同侧的输出端触点6；
SPI读写模式控制电路，用于实现SPI读写分开模式与SPI读写共用模式的切换。
考虑到信号机所能提供控制信号的差异，本实用新型适用于两种控制信号都可以实现控制的原理。
具体的，所述第一控制信号电路包括三极管Q1以及电阻R31、R32和R33，三极管Q1的基极串接电阻R31后连接至第一控制信号输入端，三极管Q1的发射极串接电阻R32后接地，三极管Q1的集电极串接电阻R33后连接至继电器RY5的地脚。三极管Q1起开关作用，电阻R31、R32和R33起限流作用。
具体的，当信号机可提供IO控制信号为High/Low切换时，将信号机可提供IO控制信号连接到第一控制信号为EXT IO信号，通过high与low切换，实现继电器RY5切换，进而实现SPI读写切换。
具体的，所述第二控制信号电路包括电阻R21和开关二极管D7，开关二极管D7的阴极连接电源VDD，阳极连接至继电器RY5的地脚；电阻R21一端连接第二控制信号输入端，另一端连接至继电器RY5的地脚。
连接电阻R21和开关二极管D7，实现控制继电器RY5接地角的电压，进而改变继电器正负极压差，实现对继电器RY5的切换控制。
具体的，当信号机可提供IO控制信号为Low/NC切换时，将信号机可提供IO控制信号连接到第二控制信号为SOL信号，通过low与NC切换，实现继电器RY5切换，进而实现SPI读写切换。
具体的，所述SPI读写模式控制电路包括，拨码开关SW1可以选择RY5输出端与IC芯片的SPI读写公共引脚信号连接送至引脚O_SPIMISO或引脚O_SPIMOSI，此时移除电阻R29，信号SPIMOSI输入端与O_SPIMOSI输出端断开连接，移除电阻R30，信号SPIMISO输入端与信号O_SPIMISO输出端断开连接，读写信号的连接交由继电器RY5控制； 当连接IC芯片的SPI读写非公共端模式时，拨码开关SW1 OFF, 用电阻R29后信号SPIMOSI输入端串接后与O_SPIMOSI输出端，串接电阻R30后信号SPIMISO输入端与信号O_SPIMISO输出端。
一种SPI读写控制方法，包括继电器模式控制和SPI读写模式控制两个过程，其中，
继电器模式控制过程包括：
（1）采用第一控制信号EXT和三极管Q1的配合控制继电器RY5的通断切换；第一控制信号EXT通过高电平“high level”与低电平“low level”切换，实现SPI读写切换；
当第一控制信号EXT输入端输入为“ON”时，则EXT信号为高电平“high level”给到三极管Q1基极，三极管Q1的射极和集电极导通，继电器RY5的地脚为GND，继电器RY5的触点6、IC芯片的SPI读写公共引脚信号和RY5的触点5信号SPI_MOSI导通。
当第一控制信号EXT输入端输入为“OFF”时，则EXT信号为低电平“low level”给到三极管Q1基极，三极管Q1的射极和集电极不导通，开关二极管D7反向导通，继电器RY5的地脚为高电压5V，继电器RY5的触点6 IC芯片的SPI读写公共引脚信号和RY5的触点7信号SPI_MISO导通。
（2）采用第二控制信号SOL和开关二极管D7的配合控制继电器RY5的通断切换；第二控制信号SOL通过低电平“low level”与悬空“NC”切换，实现SPI读写切换；
当第二控制信号SOL输入端输入为“ON”时，则SOL信号为低电平“low level”继电器RY5的地脚为GND，继电器RY5的触点6 IC芯片的SPI读写公共引脚信号和RY5的触点5信号SPI_MOSI导通。
当第二控制信号SOL输入端输入为“OFF”时，则SOL信号为悬空“NC”，继电器RY5的地脚悬空，开关二极管D7反向导通，RY5的地脚为高电压5V，继电器RY5的触点6 IC芯片的SPI读写公共引脚信号和RY5的触点5信号SPI_MOSI导通。
SPI读写模式控制过程包括：采用拨码开SW1控制SPI 读、写的3种模式，
（1）正常SPI读、写分开模式；
当IC芯片的SPI读、写是分开时，把拨码开关SW1的第1和第2位拨码全部拨到OFF关断状态，信号机SPIMOSI与IC读信号O_SPIMOSI通过R29电阻导通，信号机SPIMISO与IC读信号O_SPIMISO通过R30电阻导通。
（2）IC芯片的SPI读写公共引脚信号引到O_SPIMISO；
当IC芯片的SPI读写公共引脚信号引到O_SPIMISO时，把电阻R29和电阻R30拿掉，拨码开关SW1的1位拨码拨到OFF关断状态，拨码开关SW1的第2位拨码拨到ON导通状态，则继电器RY5的触点6 IC芯片的SPI读写公共引脚信号送到O_SPIMISO。
（3） IC芯片的SPI读写公共引脚信号引到O_SPIMOSI；
当IC芯片的SPI读写公共引脚信号引到O_SPIMOSI时，移除电阻R29和电阻R30，拨码开关SW1的1位拨码拨到ON导通状态，拨码开关SW1的第2位拨码拨到OFF关断状态，则继电器RY5的触点6 IC芯片的SPI读写公共引脚信号送到O_SPIMOSI。
SPI信号相关的主设备为信号机发送端，从设备为本设计连接器CON3将要连接的后端，中间通过本设计实验SPI读、写的快速控制切换。
以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关的工作人员完全可以在不偏离本实用新型的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (6)
1.一种SPI读写控制系统，其特征在于：包括第一控制信号电路、第二控制信号电路、继电器以及SPI读写模式控制电路，其中，
第一控制信号电路，输出第一控制信号，用于控制继电器RY5的通断切换；
第二控制信号电路，输出第二控制信号，用于控制继电器RY5的通断切换；
继电器RY5，用于控制信号机的SPI_MOSI信号和SPI_MISO信号的通断，以及IC芯片的SPI读写公共引脚信号的通断；且继电器RY5的电源引脚连接电源VDD，继电器RY5的地脚连接第一控制信号和第二控制信号；信号机的SPI_MOSI信号连接到继电器RY5一侧输入触点5，信号机的SPI_MISO信号连接到继电器RY5同一侧另一个输入触点7，IC芯片的SPI读写公共引脚信号连接继电器RY5同侧的输出端触点6；
SPI读写模式控制电路，用于实现SPI读写分开模式与SPI读写共用模式的切换。
2.如权利要求1所述的SPI读写控制系统，其特征在于：所述第一控制信号电路包括三极管Q1以及电阻R31、R32和R33，三极管Q1的基极串接电阻R31后连接至第一控制信号输入端，三极管Q1的发射极串接电阻R32后接地，三极管Q1的集电极串接电阻R33后连接至继电器RY5的地脚。
3.如权利要求1或2所述的SPI读写控制系统，其特征在于：所述第一控制信号为EXT IO信号，通过high与low切换，实现SPI读写切换。
4.如权利要求1所述的SPI读写控制系统，其特征在于： 所述第二控制信号电路包括电阻R21和开关二极管D7，开关二极管D7的阴极连接电源VDD，阳极连接至继电器RY5的地脚；电阻R21一端连接第二控制信号输入端，另一端连接至继电器RY5的地脚。
5.如权利要求1或4所述的SPI读写控制系统，其特征在于：所述第二控制信号为SOL信号，通过low与NC切换，实现SPI读写切换。
6.如权利要求1所述的SPI读写控制系统，其特征在于：所述SPI读写模式控制电路包括，拨码开关SW1可以选择RY5输出端与IC芯片的SPI读写公共引脚信号连接送至引脚O_SPIMISO或引脚O_SPIMOSI，此时移除电阻R29，信号SPIMOSI输入端与O_SPIMOSI输出端断开连接，移除电阻R30，信号SPIMISO输入端与信号O_SPIMISO输出端断开连接，读写信号的连接交由继电器RY5控制； 当连接IC芯片的SPI读写非公共端模式时，拨码开关SW1 OFF, 用电阻R29后信号SPIMOSI输入端串接后与O_SPIMOSI输出端，串接电阻R30后信号SPIMISO输入端与信号O_SPIMISO输出端。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN202022704882.3U CN213338709U (zh) | 2020-11-20 | 2020-11-20 | 一种spi读写控制系统 |
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| CN213338709U true CN213338709U (zh) | 2021-06-01 |
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Family Applications (1)
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2020
- 2020-11-20 CN CN202022704882.3U patent/CN213338709U/zh active Active
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