CN216561769U - I2c通信设备及通信系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种I2C通信设备及通信系统。通过I2C通信设备包括：串行数据端口、时钟端口、检测模块、切换模块和控制模块；检测模块与串行数据端口和时钟端口电连接，用于检测串行数据端口和时钟端口的连接状态，并向切换模块和控制模块输出切换信号；切换模块与串行数据端口、时钟端口、控制模块的第一接口和第二接口电连接，切换模块根据切换信号在第一状态和第二状态之间切换；解决了现有技术中I2C总线中无法接入两个地址相同的外设的技术问题，实现了根据依据串行数据端口SDA,时钟端口SCL连接方式不同,自动配置I2C地址的技术效果，无需设置地址选择端口，节省了系统资源的同时，减少外设厂商和终端用户的产品的库存管理难度。

Description

I2C通信设备及通信系统

技术领域

本实用新型涉及集成电路技术领域，特别是涉及一种I2C通信设备及通信系统。

背景技术

I2C(Inter-Integrated Circuit，集成电路)总线是飞利浦(Philips)公司定义的同步串行数据传输总线，是一种2线串行接口总线，其中包括2路信号线，分别为串行数据线(Serial Data Line，SDA)和串行时钟线(Serial Clock Line，SCL)。I2C总线上通常只有一个主设备，可挂接多个从设备。

I2C总线是电子电路中常用的通讯接口，同一总线上可以连接127个不同地址的外设，相同地址的I2C器件无法连接于同一总线。

然而，目前许多外设的I2C地址在出厂时已经固定，当用户的系统中需要同时使用两个相同的外设时，需要连接于不同的I2C总线上，在系统资源受限的情况下往往没有多余的I2C总线可供使用，这对用户系统的使用造成了极大的麻烦。

发明内容

本发明的目的是提供一种可依据串行数据端口和时钟端口的连接方式不同，自动配置I2C通信地址的I2C通信设备和通信系统。

本实用新型一实施例提供一种I2C通信设备，所述I2C通信设备包括：串行数据端口、时钟端口、检测模块、切换模块和控制模块；

所述检测模块与所述串行数据端口和所述时钟端口电连接，用于检测所述串行数据端口和所述时钟端口的连接状态，并向所述切换模块和所述控制模块输出切换信号；

所述切换模块与所述串行数据端口、所述时钟端口、控制模块的第一接口和第二接口电连接，所述切换模块根据所述切换信号在第一状态和第二状态之间切换；

当所述切换模块处于所述第一状态时，所述串行数据端口和所述控制模块的第一接口导通，所述时钟端口和所述控制模块的第二接口导通，且所述控制模块选择第一地址作为通信地址；

当所述切换模块处于第二状态时，所述串行数据端口和所述控制模块的第二接口导通，所述时钟端口和所述控制模块的第一接口导通，且所述控制模块选择第二地址作为通信地址。

在一种实施方式中，所述检测模块具有第一检测端、第二检测端和切换信号输出端；

所述检测模块的第一检测端与所述串行数据端口电连接，所述检测模块的第二检测端与所述时钟端口电连接，所述检测模块的切换信号输出端与所述切换模块和所述控制模块电连接，所述第一检测端和所述第二检测端用于检测所述串行数据端口和所述时钟端口的连接状态。

在一种实施方式中，所述检测模块包括：第一检测子模块、第二检测子模块和信号输出子模块；

所述第一检测子模块的串行数据端与所述第一检测端电连接，所述第一检测子模块的时钟端与所述第二检测端电连接，所述第一检测子模块的输出端与所述信号输出子模块的第一信号输入端电连接，向所述信号输出子模块输出第一检测信号；

所述第二检测子模块的串行数据端与所述第二检测端电连接，所述第二检测子模块的时钟端与所述第一检测端电连接，所述第二检测子模块的输出端与所述信号输出子模块的第二信号输入端电连接，向所述信号输出子模块输出第二检测信号；

所述信号输出子模块接收所述第一检测信号和所述第二检测信号，并通过所述切换信号输出端向所述切换模块和所述控制模块输出切换信号。

在一种实施方式中，所述切换模块具有第一输入端、第二输入端、第一输出端和第二输出端；

所述第一输入端与所述串行数据端口电连接，所述第二输入端与所述时钟端口电连接；

所述第一输出端与所述控制模块的第一接口电连接，所述第二输出端与所述控制模块的第二接口电连接；

当所述切换模块处于第一状态时，所述第一输入端和所述第一输出端导通，所述第二输入端和所述第二输出端导通，所述控制模块选择第一地址作为通信地址；

当所述切换模块处于第二状态时，所述第一输入端和所述第二输出端导通，所述第二输入端和所述第一输出端导通，所述控制模块选择第二地址作为通信地址。

在一种实施方式中，所述切换模块包括第一切换子模块和第二切换子模块；

所述第一切换子模块的第一端与所述第一输入端电连接，所述第一切换子模块的第二端与所述第二输入端电连接，所述第一切换子模块的第三端与所述第一输出端电连接，所述第一切换子模块的第四端与所述检测模块电连接；

所述第二切换子模块的第一端与所述第一输入端电连接，所述第二切换子模块的第二端与所述第二输入端电连接，所述第二切换子模块的第三端与所述第二输出端电连接，所述第二切换子模块的第四端与所述检测模块电连接；

当所述切换模块处于第一状态时，所述第一切换子模块的第一端和第三端导通，所述第二切换子模块的第二端和第三端导通；

当所述切换模块处于第二状态时，所述第一切换子模块的第二端和所述第三端导通，所述第二切换子模块的第一端和第三端导通。

在一种实施方式中，当所述串行数据端口与总线的串行数据线电连接，所述时钟端口与总线的时钟线电连接时，所述连接状态为正向连接，所述切换模块根据所述切换信号处于第一状态，所述控制模块选择第一地址作为通信地址；

当所述串行数据端口与所述总线的时钟线电连接，所述时钟端口与所述总线的串行数据线电连接时，所述连接状态为反向连接，所述切换模块根据所述切换信号处于第二状态，控制模块选择第二地址作为通信地址。

在一种实施方式中，所述控制模块还具有第三接口，所述控制模块的第三接口与所述检测模块电连接，所述控制模块通过所述第三接口接收所述切换信号；

所述控制模块的第一接口用于接收串行数据信号，所述控制模块的第二接口用于接收时钟信号。

在一种实施方式中，所述I2C通信设备还包括电源端口和接地端口。

本实用新型另一实施例提供一种通信系统，所述通信系统包括两个上述的I2C通信设备。

在一种实施方式中，所述通信系统还包括主设备，一个所述I2C通信设备的串行数据端口通过串行数据总线与所述主设备的串行数据端口电连接，时钟端口通过时钟总线与所述主设备的时钟端口电连接；

另一个所述I2C通信设备的串行数据端口通过时钟总线与所述主设备的时钟端口电连接，时钟端口通过串行数据总线与所述主设备的串行数据端口电连接。

本实用新型提供的一种I2C通信设备及通信系统，通过I2C通信设备包括：串行数据端口、时钟端口、检测模块、切换模块和控制模块；检测模块与串行数据端口和时钟端口电连接，用于检测串行数据端口和时钟端口的连接状态，并向切换模块和控制模块输出切换信号；切换模块与串行数据端口、时钟端口、控制模块的第一接口和第二接口电连接，切换模块根据切换信号在第一状态和第二状态之间切换；当切换模块处于第一状态时，串行数据端口和控制模块的第一接口导通，时钟端口和控制模块的第二接口导通，且控制模块选择第一地址作为通信地址；当切换模块处于第二状态时，串行数据端口和控制模块的第二接口导通，时钟端口和控制模块的第一接口导通，且控制模块选择第二地址作为通信地址。解决了现有技术中I2C总线中无法接入两个地址相同的外设的技术问题，实现了根据依据串行数据端口SDA,时钟端口SCL连接方式不同,自动配置I2C地址的技术效果，无需设置地址选择端口，外设可以实现2个不同的I2C地址，节省了系统资源的同时，减少外设厂商和终端用户的产品的库存管理难度。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或传统技术中的技术方案，下面将对实施例或传统技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为一实施例中SDA信号和SCL信号示意图；

图2为另一实施例中SDA信号和SCL信号示意图；

图3为本实用新型一个实施例中通信设备的示意图；

图4为本实用新型一个实施例中检测模块的示意图；

图5为本实用新型一个实施例中切换模块的示意图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使本实用新型的公开内容更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。

可以理解，本实用新型所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种元件，但这些元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个元件与另一个元件区分。

需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件时，它可以是直接连接到另一个元件，或者通过居中元件连接另一个元件。此外，以下实施例中的“连接”，如果被连接的对象之间具有电信号或数据的传递，则应理解为“电连接”、“通信连接”等。

在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“/该”也可以包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应当理解的是，术语“包括/包含”或“具有”等指定所陈述的特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的存在，但是不排除存在或添加一个或更多个其他特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的可能性。

在本实用新型实施例中，为了解决现有技术中现有技术中I2C总线中无法接入两个地址相同的外设的技术问题，提供一种能够根据串行数据端口和时钟端口的连接方式不同，自动配置I2C通信地址的I2C通信设备，当I2C通信设备与总线正向连接时，采用一个地址作为通信地址；当I2C通信设备与总线反向连接时，采用另一个地址作为通信地址。这样在通信系统中，将一个I2C通信设备正向连接，另一个I2C通信设备反向连接，即可实现一个总线中接入两个相同的I2C通信设备。

其中，I2C通信设备与总线正向连接是指I2C通信设备的串行数据端口通过串行数据总线与主设备的串行数据端口电连接，接收串行数据信号；I2C通信设备的时钟端口通过时钟总线与主设备的时钟端口电连接，接收时钟信号。I2C通信设备与总线反向连接是指，I2C通信设备的串行数据端口通过时钟总线与主设备的时钟端口电连接，I2C通信设备的时钟端口通过串行数据总线与主设备的串行数据端电连接。

在总线通信系统中，主设备通过串行数据总线和时钟总线与从设备进行通信。例如在I2C总线通信系统中，如图1所示，I2C启动条件定义为串行数据信号SDA由高位切换为低位时，时钟信号为高位；I2C停止条件定义并为串行数据信号SDA由低位切换为高位时，时钟信号为高位。

然而，当从设备与总线反向连接时，从设备的SDA端口与I2C时钟总线连接接收时钟信号，从设备的SCL端口与I2C串行数据总线连接接收串行数据信号，从设备将无法正常通信。如图2所示，当时钟信号SCL和串行数据信号SDA被交换时，启动条件将不会被触发，主设备与从设备也就无法正常通信。

基于上述情况，本实用新型提供一种既能够依据串行数据端口和时钟端口的连接方式不同，自动配置I2C通信地址；也能够在与总线反向连接时与主设备正常通信的I2C通信设备。

请参考图3，本实用新型提供的I2C通信设备20包括串行数据端口11、时钟端口12、检测模块100、切换模块200和控制模块300。

I2C通信设备20通过串行数据端口11和时钟端口12可与总线电连接。主设备30与总线电连接，且通过总线与I2C通信设备20进行通信。

检测模块100与串行数据端口11和时钟端口12电连接，用于检测串行数据端口11和时钟端口12的连接状态，并向切换模块200输出切换信号。串行数据端口11和时钟端口12的连接状态包括正向连接状态和反向连接状态。当串行数据端口11与串行数据总线电连接，时钟端口12与时钟总线电连接时，检测模块100判断串行数据端口11和时钟端口12的连接状态为正向连接状态；当串行数据端口11与时钟总线电连接，时钟端口12与串行数据总线电连接时，检测模块100判断串行数据端口11和时钟端口12的连接状态为反向连接状态，并根据连接状态向切换模块200和控制模块300输出切换信号。

切换模块200与串行数据端口11、时钟端口12、控制模块300的第一接口301、控制模块300的第二接口302电连接，切换模块200根据切换信号在第一状态和第二状态之间切换。当串行数据端口11和时钟端口12处于正向连接状态时，切换模块200处于第一状态；当串行数据端口11和时钟端口12处于反向连接状态时，切换模块200处于第二状态。

当切换模块200处于第一状态时，串行数据端口11和控制模块300的第一接口301导通，时钟端口12和控制模块的第二接口302导通，且控制模块300选择第一地址作为通信地址；当切换模块200处于第二状态时，串行数据端口11和控制模块300的第二接口302导通，时钟端口12和控制模块300的第一端口301导通，且控制模块300选择第二地址作为通信地址。

进一步的，当检测模块100检测到串行数据端口11、时钟端口12为正向连接状态时，切换模块200处于第一状态，主设备30的串行数据信号通过串行数据总线经过串行数据端口11输送到控制模块300的第一接口301；主设备30的时钟数据通过时钟总线经过时钟端口12输送到控制模块300的第二接口302。

当检测模块100检测到串行数据端口11和时钟端口12为反向连接状态时，切换模块200处于第二状态，主设备30的串行数据信号通过串行数据总线经过时钟端口12输送到控制模块300的第一接口301；主设备300的时钟信号通过时钟总线经过串行数据端口11输送到控制模块300的第二接口302。

需要说明的一点是，在本实用新型实施例中，控制模块300的第一接口301为串行数据接口，用于接收串行数据信号；控制模块300的第二接口302为时钟接口，用于接收时钟信号。控制模块300中预先存储有第一地址和第二地址，当检测模块100检测到串行数据端口11和时钟端口12为正向连接状态时，控制模块300采用第一地址作为通信地址与主设备30通信；当检测模块100检测到串行数据端口11和时钟端口12为反向连接状态时，控制模块300采用第二地址作为通信地址与主设备30通信。

另外，在本实用新型实施例中，I2C通信设备20的正向连接指的是I2C通信设备20的串行数据端口11与串行数据总线和主设备30的串行数据端口电连接，时钟端口12与时钟总线和主设备的时钟端口电连接。I2C通信设备20的反向连接指的是I2C通信设备20的串行数据端口11与时钟总线和主设备30的时钟端口电连接，时钟端口12与串行数据总线和主设备的串行数据端口电连接。

通过上述I2C通信设备20依据串行数据端口11和时钟端口12的连接方式不同，自动配置I2C通信地址，在正向连接和反向连接两种状态下自动配置不同的通信地址，实现了一个总线控制两个相同从设备的技术效果，并且在反向连接状态下，也能通过切换模块200切换串行数据端口11和时钟端口12与控制模块300之间的信号流向，使得即使端口反向连接也能与主设备30正常通信，解决了现有技术缺陷的同时，节省了系统资源的同时，减少外设厂商和终端用户的产品的库存管理难度。

继续参考图3，在一种实施方式中，检测模块100具有第一检测端101、第二检测端102和切换信号输出端103。

检测模块100的第一检测端101与串行数据端口11电连接，检测模块100的第二检测端102与时钟端口12电连接，检测模块100的切换信号输出端103与切换模块200和控制模块300电连接，第一检测端101和第二检测端102用于检测串行数据端口11和时钟端口12的连接状态，以判断串行数据端口11和时钟端口12处于正向连接状态还是反向连接状态。可选的，检测模块100通过检测总线的忙碌信号来判断串行数据端口11和时钟端口12处于正向连接状态还是反向连接状态。

进一步的，请参考图4，检测模块100包括：第一检测子模块110、第二检测子模块120和信号输出子模块130。第一检测子模块100的串行数据端111与第一检测端111电连接，第一检测子模块110的时钟端112与第二检测端102电连接，第一检测子模块110的输出端113与信号输出子模块130的第一信号输入端131电连接，向信号输出子模块130输出第一检测信号。

第二检测子模块120的串行数据端122与第二检测端102电连接，第二检测子模块120的时钟端121与第一检测端101电连接，第二检测子模块120的输出端123与信号输出子模块130的第二信号输入端132电连接，向信号输出子模块130输出第二检测信号。

信号输出子模块130接收第一检测信号和第二检测信号，并通过切换信号输出端133向切换模块200和控制模块300输出切换信号。

在本实用新型实施例中，第一检测子模块110和第二检测子模块120通过检测总线的忙碌信号来确定串行数据端口11和时钟端口12的连接状态。信号输出子模块130根据第一检测信号和第二检测信号生成切换信号，并向切换模块200和控制模块300输出该切换信号。具体的，当串行数据端口11和时钟端口12的处于正向连接状态，说明串行数据信号和时钟信号没有被交换，那可生成切换信号0，并向切换模块200和控制模块300输出该切换信号。当串行数据端口11和时钟端口12处于反向连接状态，说明串行数据端口11和时钟端口12被交换，则生成切换信号1，并向切换模块200和控制模块300输出该切换信号。当切换模块200和控制模块300接收到切换信号0时，切换模块200保持第一状态，控制模块300选择第一地址作为通信地址；当切换模块200和控制模块300接收到切换信号1时，切换模块200切换至第二状态，控制模块300选择第二地址作为通信地址。

在一种实施方式中，请参考图3，切换模块200具有第一输入端201、第二输入端202、第一输出端203和第二输出端204。

第一输入端201与串行数据端口11电连接，第二输入端202与时钟端口12电连接。第一输出端203与控制模块300的第一接口301电连接，第二输出端204与控制模块300的第二接口302电连接。

当切换模块200处于第一状态时，第一输入端201和第一输出端203导通，第二输入端202和第二输出端204导通。此时，串行数据信号通过串行数据端口11、第一输入端201、第一输出端203输送到控制模块300的第一接口301；时钟信号通过时钟端口12、第二输入端202、第二输出端204输送到控制模块300的第二接口302。

当切换模块200处于第二状态时，第一输入端201和第二输出端204导通，第二输入端202和第一输出端203导通。此时，串行数据信号通过时钟端口12、第二输入端202、第一输出端203输送到控制模块300的第一接口301；时钟信号通过串行数据端口11、第一输入端201、第二输出端204输送到控制模块300的第二接口302。如此，当串行数据端口11和时钟端口12反向连接时，I2C通信设备20也能够正常工作。

进一步的，结合参考图5，切换模块200包括第一切换子模块210和第二切换子模块220。

第一切换子模块210的第一端211与第一输入端201电连接，第一切换子模块210的第二端212与第二输入端202电连接，第一切换子模块210的第三端213与第一输出端203电连接，第一切换子模块210的第四端214与检测模块100的切换信号输出端103电连接。

第二切换子模块220的第一端221与第一输入端201电连接，第二切换子模块220的第二端222与第二输入端202电连接，第二切换子模块220的第三端223与第二输出端204电连接，第二切换子模块220的第四端224与检测模块100的切换信号输出端103电连接。可选的，第一切换子模块210和第二切换子模块220可以是多任务器multiplexer(MUX)，本实用新型对此不做限定。

当切换模块200处于第一状态时，第一切换子模块210的第一端211和第三端213导通，第二切换子模块220的第二端222和第三端223导通。此时，串行数据信号通过第一输入端201、第一切换子模块210的第一端211、第三端213和第一输出端203输送至控制模块300的第一接口301；时钟信号通过第二输入端202、第二切换子模块220的第二端222和第三端223、第二输出端204输送到控制模块300的第二接口302。

当切换模块200处于第二状态时，第一切换子模块210的第二端212和第三端213导通，第二切换子模块220的第一端221和第三端223导通。此时，串行数据信号通过第二输入端202、第一切换子模块210的第二端212、第三端213和第一输出端203输送至控制模块300的第一接口301；时钟信号通过第一输入端201、第二切换子模块220的第一端221和第三端223、第二输出端204输送到控制模块300的第二接口302。

可选的，当串行数据端口11与总线的串行数据线电连接，时钟端口12与总线的时钟线电连接时，串行数据端口11和时钟端口12的连接状态为正向连接，切换模块200根据切换信号处于第一状态，控制模块300选择第一地址作为通信地址。当串行数据端口11与总线的时钟线电连接，时钟端口12与总线的串行数据线电连接时，串行数据端口11和时钟端口12连接状态为反向连接，切换模块200根据切换信号处于第二状态，切换模块300根据所述切换信号处于第二状态，控制模块选择第二地址作为通信地址。

具体的，控制模块300还具有第三接口303，控制模块300的第三接口303与检测模块100电连接，控制模块300通过第三接口303接收切换信号。

控制模块300的第一接口301用于接收串行数据信号，控制模块300的第二接口302用于接收时钟信号。进一步的，控制模块300的第三接口303与检测模块100的切换信号输出端103电连接。

进一步的，在本实用新型实施例中，I2C通信设备20还包括电源端口(图中未示出)和接地端口(图中未示出)。

需要说明的一点是，本实用新型实施例中的I2C通信设备20可适用于I2C总线。

综上所述，当检测模块100检测到串行数据端口11和时钟端口12反向连接时，切换模块200切换至第二状态，使得时钟信号通过串行数据端口11、第一输入端201、第二输出端204输送到控制模块300的第二接口302；串行数据信号通过时钟端口12、第二输入端202、第一输出端203输送到控制模块300的第一接口301，可确保I2C通信设备20能够与主设备30正常通信，并且I2C通信设备采用第二地址作为通信地址。解决了现有技术中I2C总线中无法接入两个地址相同的外设的技术问题，实现了根据依据串行数据端口SDA,时钟端口SCL连接方式不同,自动配置I2C地址的技术效果，无需设置地址选择端口，外设可以实现2个不同的I2C地址，节省了系统资源的同时，减少外设厂商和终端用户的产品的库存管理难度。

本实用新型另一实施例提供一种通信系统，请继续参考图3，该通信系统包括两个上述I2C通信设备和主设备30。

一个I2C通信设备10的串行数据端口通过串行数据总线与主设备30的串行数据端口电连接，时钟端口通过时钟总线与主设备30的时钟端口电连接。另一个I2C通信设备20的串行数据端口11通过时钟总线与主设备30的时钟端口电连接，时钟端口12通过串行数据总线与主设备的串行数据端口电连接。

通过以上连接方式，使得一个I2C通信设备10处于正向连接状态，且切换模块处于第一状态，控制模块采用第一地址作为通信地址。另一个I2C通信设备20处于反向连接状态，且切换模块200处于第二状态，控制模块300采用第二地址作为通信地址。如此，主设备30即可对一条总线上的两个相同的I2C通信设备进行通信。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本实用新型所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、磁带、软盘、闪存或光存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)或外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM可以是多种形式，比如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory，SRAM)或动态随机存取存储器(Dynamic Random Access Memory，DRAM)等。

在本说明书的描述中，参考术语“有些实施例”、“其他实施例”、“理想实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特征包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性描述不一定指的是相同的实施例或示例。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种I2C通信设备，其特征在于，所述I2C通信设备包括：串行数据端口、时钟端口、检测模块、切换模块和控制模块；

所述检测模块与所述串行数据端口和所述时钟端口电连接，用于检测所述串行数据端口和所述时钟端口的连接状态，并向所述切换模块和所述控制模块输出切换信号；

所述切换模块与所述串行数据端口、所述时钟端口、控制模块的第一接口和第二接口电连接，所述切换模块根据所述切换信号在第一状态和第二状态之间切换；

当所述切换模块处于所述第一状态时，所述串行数据端口和所述控制模块的第一接口导通，所述时钟端口和所述控制模块的第二接口导通，且所述控制模块选择第一地址作为通信地址；

当所述切换模块处于第二状态时，所述串行数据端口和所述控制模块的第二接口导通，所述时钟端口和所述控制模块的第一接口导通，且所述控制模块选择第二地址作为通信地址。

2.根据权利要求1所述的I2C通信设备，其特征在于，所述检测模块具有第一检测端、第二检测端和切换信号输出端；

所述检测模块的第一检测端与所述串行数据端口电连接，所述检测模块的第二检测端与所述时钟端口电连接，所述检测模块的切换信号输出端与所述切换模块和所述控制模块电连接，所述第一检测端和所述第二检测端用于检测所述串行数据端口和所述时钟端口的连接状态。

3.根据权利要求2所述的I2C通信设备，其特征在于，所述检测模块包括：第一检测子模块、第二检测子模块和信号输出子模块；

所述第一检测子模块的串行数据端与所述第一检测端电连接，所述第一检测子模块的时钟端与所述第二检测端电连接，所述第一检测子模块的输出端与所述信号输出子模块的第一信号输入端电连接，向所述信号输出子模块输出第一检测信号；

所述第二检测子模块的串行数据端与所述第二检测端电连接，所述第二检测子模块的时钟端与所述第一检测端电连接，所述第二检测子模块的输出端与所述信号输出子模块的第二信号输入端电连接，向所述信号输出子模块输出第二检测信号；

所述信号输出子模块接收所述第一检测信号和所述第二检测信号，并通过所述切换信号输出端向所述切换模块和所述控制模块输出切换信号。

4.根据权利要求1所述的I2C通信设备，其特征在于，所述切换模块具有第一输入端、第二输入端、第一输出端和第二输出端；

所述第一输入端与所述串行数据端口电连接，所述第二输入端与所述时钟端口电连接；

所述第一输出端与所述控制模块的第一接口电连接，所述第二输出端与所述控制模块的第二接口电连接；

当所述切换模块处于第一状态时，所述第一输入端和所述第一输出端导通，所述第二输入端和所述第二输出端导通，所述控制模块选择第一地址作为通信地址；

当所述切换模块处于第二状态时，所述第一输入端和所述第二输出端导通，所述第二输入端和所述第一输出端导通，所述控制模块选择第二地址作为通信地址。

5.根据权利要求4所述的I2C通信设备，其特征在于，所述切换模块包括第一切换子模块和第二切换子模块；

所述第一切换子模块的第一端与所述第一输入端电连接，所述第一切换子模块的第二端与所述第二输入端电连接，所述第一切换子模块的第三端与所述第一输出端电连接，所述第一切换子模块的第四端与所述检测模块电连接；

所述第二切换子模块的第一端与所述第一输入端电连接，所述第二切换子模块的第二端与所述第二输入端电连接，所述第二切换子模块的第三端与所述第二输出端电连接，所述第二切换子模块的第四端与所述检测模块电连接；

当所述切换模块处于第一状态时，所述第一切换子模块的第一端和第三端导通，所述第二切换子模块的第二端和第三端导通；

当所述切换模块处于第二状态时，所述第一切换子模块的第二端和所述第三端导通，所述第二切换子模块的第一端和第三端导通。

6.根据权利要求1所述的I2C通信设备，其特征在于，当所述串行数据端口与总线的串行数据线电连接，所述时钟端口与总线的时钟线电连接时，所述连接状态为正向连接，所述切换模块根据所述切换信号处于第一状态，所述控制模块选择第一地址作为通信地址；

当所述串行数据端口与所述总线的时钟线电连接，所述时钟端口与所述总线的串行数据线电连接时，所述连接状态为反向连接，所述切换模块根据所述切换信号处于第二状态，控制模块选择第二地址作为通信地址。

7.根据权利要求1所述的I2C通信设备，其特征在于，所述控制模块还具有第三接口，所述控制模块的第三接口与所述检测模块电连接，所述控制模块通过所述第三接口接收所述切换信号；

所述控制模块的第一接口用于接收串行数据信号，所述控制模块的第二接口用于接收时钟信号。

8.根据权利要求1所述的I2C通信设备，其特征在于，所述I2C通信设备还包括电源端口和接地端口。

9.一种通信系统，其特征在于，所述通信系统包括两个权利要求1至8任一项所述的I2C通信设备。

10.根据权利要求9所述的通信系统，其特征在于，所述通信系统还包括主设备，一个所述I2C通信设备的串行数据端口通过串行数据总线与所述主设备的串行数据端口电连接，时钟端口通过时钟总线与所述主设备的时钟端口电连接；

另一个所述I2C通信设备的串行数据端口通过时钟总线与所述主设备的时钟端口电连接，时钟端口通过串行数据总线与所述主设备的串行数据端口电连接。

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