TW201234776A - I2C multi-slots circuit and method for transmitting I2C signals - Google Patents

Description

201234776 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 [0001] 本發明涉及一種多I2C插槽系統，尤其涉及一種多I2C插 槽電路系統及I2C訊號傳送的方法。 【先前技術】 [0002] 許多電路系統中的晶片都採用I2C作為外部設備的控制匯 流排，其中I 2C匯流排包括一根訊號線（SDA )和一根 SCL (時鐘線）。電子裝置的主控器（即中央處理器）通 過I2C匯流排與若干個從器件相連，且所述從器件唯一對 應一個位址碼，主控器通過定址方式訪問控制從器件， 即主控器基於被訪問從器件對應的位址碼與從器件建立 通訊鏈結，然後進行通訊。然而，主晶片通過定址方式 訪問控制從器件則需要多組定址訊號。例如，當與I 2C匯 流排相連的從器件數量為15個，所述15個從器件至少需 要分配15組位址碼（如，0000、0001、...1110)。同時 ，主控器通過定址方式訪問控制從器件時，首先需要發 送位址碼用來選址，即接通需要控制的電路或功能模組 ，這樣一來，不利於主控器主動控制訪問從器件，影響 主控器的工作效率及性能。 【發明内容】 [0003] 有鑒於此，有必要提供一種多I2C插槽電路系統，使中央 處理器（主控器）通過I2C匯流排高效率的訪問插接於多 I2C插槽的I2C從器件。 [0004] 還有必要提供一種應用多I2C插槽電路系統傳送I2C訊號 的方法。 100104749 表單編號A0101 第4頁/共16頁 1002008233-0 201234776 [0005] 種夕I2C插槽電路系統，包括用於插接以從器件的多 個I2C插槽，所述多⑼插槽電路线還包括： [0006] [0007] 中央處理單心根據需被發送的資訊或控制命令查找到 I2C對應_的㈣根據該位址產生第—㈣邏輯訊號 ’並將所述需被發送的資訊或控制命令轉換為咖訊號； 控制邏輯單元，料-賴錢線射央處理單元相連

[0008] u接㈣邏輯訊號’控制邏輯單㈣通過多 路插槽選擇訊號線與I2C插槽__對應的相連以響應第一 控制邏輯訊號選定一對應的i2c插槽； I2C開關單兀’通過第一 I2C匯流排接收所述I2C訊號並 通過第二I2C匯流排傳送至舞一個12^插槽上，以供插接 於被選定I2C插槽上的從器件讀取所述I2C訊號。 [0009] 一種應用多I2C插槽電路系統傳送I2C訊號的方法，多 12C插槽電路系統包括！ 2c開關單元及用於插接丨2C從器 件的多個I2C插槽，包括如下丧驟： Q [0010]根據需被發送的資訊或控制命令查找到12 C對應插槽的位 址並根據地址產生第一控制邏輯訊號； [0011]響應第一控制邏輯訊號選定一對應的I2C插槽； [0012] 將所述需被發送的資訊或控制命令轉換為I2C訊號； [0013] 將I2C訊號傳送至每一i2c插槽上以供插接於被選定I2C 插槽上的從器件進行讀取。 100104749 與現有技術相比，通過使用上述多I2c插槽電路系統直接 根據資訊或控制命令選擇多I2C插槽上的某一插槽做為通 表單編號A0101 第5頁/共丨6頁 100: [0014] 201234776 訊介面，將資訊或控制命令通過I 2C開關單元傳送所有 I2C插槽上，只有被選做通訊介面的插槽上的從器件才能 從I2C插槽讀取資訊或控制命令。從而省略主控器（中央 處理單元）根據不同的從器件需要發送多組位址來建立 通訊鏈結的步驟。同時也有利於主控器主動控制訪問從 器件，以提高主控器的工作效率及性能。 【實施方式】 [0015] 下麵結合實施例和附圖，對本發明進行詳細說明。 [0016] 請參閱圖1，多I2C插槽電路系統100包括中央處理單元 10、控制邏輯單元20、I2C開關單元30及用於插接I2C從 器件（圖中未示出）的多個I2C插槽50。當中央處理單元 10需要向I2C插槽50上的某一從器件發送資訊或控制命令 時，中央處理單元10根據該資訊或控制命令所需發送的 目的插槽位元址產生一第一控制邏輯訊號，控制邏輯單 元20響應第一控制邏輯訊號選定對應的一插槽50，即被 選定的插槽50上插接的從器件可從該插槽50上進行訊號 讀取操作。與此同時，中央處理單元10將資訊或控制命 令以I2C訊號的形式通過I2C開關單元30傳送至所有或對 應的I2C插槽50上。而只有被選定的插槽50上的從器件才 能從插槽上讀取I2C訊號，其他未被選定的插槽50上的從 器件則不能進行訊號讀取操作。因此當中央處理單元10 向某一從器件發送資訊或控制命令時，不需要發送一位 元址以事先與一從器件建立一個通訊鏈結。 [0017] 在本實施方式中，所述中央處理單元10還包括一存儲單 元40，用於存儲所述多個I2C插槽50對應的位址。中央處 100104749 表單編號A0101 第6頁/共16頁 1002008233-0 201234776 理單兀10根據所需發送的資訊或控制命令查找到12C插槽 50對應的位址並根據所述位址產生所述第一控制邏輯訊 號，所述控制邏輯單元2〇響應第一控制邏輯訊號選定對 應的一 I2C插槽5〇。當控制邏輯單元20選定—I2C插槽5〇 後，中央處理單元1〇還用於控制開啟I2C開關單元3〇以將 I2C訊號傳送至對應的i2c插槽5〇上以供被選定的I2C插 槽上的從器件讀取。 [0018] 請參閱圖2，中央處理單元10通過邏輯訊號線丨丨與控制邏 ◎ 輯單元20相連，用於將相關的控制邏輯訊號輪入至控制

邏輯單元20。中央處理單元1〇還通過第二I2C匯流排31 與12C開關單元30相連。 ％ N

[0019] 控制邏輯單元20用於接收和解析所述第一控制邏輯訊號 並產生一相應的插槽選定訊號。所述控制邏輯單元2〇包 括多個用於輸出插槽選定訊號的埠21，所述每—埠以通 過一插槽選擇訊號線51與标槽5〇相連，即扣述多路插_ 選擇訊號線51與I2C插槽50--對應的相連。所述插槽選 〇 定訊號用於作為插槽的使能訊號以選定對應一播槽。在 本實施方式中，所述控制邏輯單元20為控制邏輯積體電 路（control logic 1C)，其包括八個埠，其中插 槽選擇訊號依次為011111U、10111111、...1111111() 。插槽選擇訊號0111111表示選擇第一插槽作為通訊介面 ，從而使插接於第一插槽上的從器件能從其上接收並解 析相應的I2C訊號。顯然，所述控制邏輯單元2〇可根據需 要選用包含十二或十六個埠21或其他數量的控制邏輯積 體電路。 100104749 表單編號A0101 第7頁/共16頁 1002008233-0 201234776 [0020] I 2C開關單元30包括多路輸出I 2C介面並藉由所述多路輸 出I2C介面形成多路輸出的第二I2C匯流排32，所述I2C 開關單元30通過所述第二I2C匯流排32分別與多個I2C插 槽50相連以將I2C訊號傳送至插槽50上。其中每一第二 I2C匯流排32至少與一個插槽相連接。在本實施方式中， 所述12(:開關單元30為I2C開關積體電路（I2C switch 1C)。其包括三個第二I2C匯流排32，每一個第二I2C匯 流排32上掛接有至少4個I2C插槽50。顯然，I2C開關單 元30也可根據需要擴展多個I2C開關積體電路。當中央處 理單元10通過控制邏輯單元20選定一插槽後，中央處理 單元10通過第一 I2C匯流排31將資訊或控制命令以I2C訊 號形式傳送至I2C開關單元30，此時，I2C開關單元30將 該I2C訊號通過所述第二I2C匯流排32傳送至每一插槽50 上。 [0021] 當所述中央處理單元判斷I2C訊號傳送完畢時產生第二邏 輯控制訊號，控制邏輯單元20響應所述第二控制邏輯訊 號並產生一選定取消訊號以取消被選定I2C插槽。在本實 施例子中，若所述控制邏輯單元20選用為包含八個埠21 的控制邏輯積體電路（control logic 1C)時，所述 第二邏輯控制訊號11111111或〇〇〇〇〇 〇〇〇。 [0022] 請參閱圖3，（修改附圖3)為多I2C插槽系統電路傳送 I2C訊號的方法包括如下步驟： [0023] S31，根據被發送資訊或控制命令查找到I 2C對應插槽的 位址並根據位址產生第一控制邏輯訊號。 100104749 表單編號A0101 第8頁/共16頁 1002008233-0 201234776 [0024] S32，響應第一控制邏輯訊號選定一對應的I2C插槽。 [0025] S33，將所述需被發送的資訊或控制命令轉換為I2C訊號 [0026] S34，控制開啟所述I2C開關單元。 [0027] S35，通過I2C開關單元將I2C訊號傳送至該若干個I2C插 槽上以供插接於被選定I2C插槽上從器件讀取。 [0028] S36，當判斷I2C訊號傳送完畢後，產生第二邏輯控制訊 號以取消被選定I2C插槽。 〇 [0029] 通過使用上述多I2C插槽電路系統100及相應I2C訊號傳 送方法’由於多I2C插槽電路系统100直接择據資訊或控 制命令選擇多I2C插槽上對應‘的一插槽做為通訊介面，不 需要事先發送位元址與目的插槽來建爲一個通訊鏈結， 而是將資訊或控制命令通過12 C開關單元傳送所有12 C插 槽上，但是只有被選定的插槽上的從器件才能從I2C插槽 讀取該資訊或控制命令。從而省略多I2C插槽電路系統 〇 100的主控器（中夹單元10)根據不同的從器件需要 發送多組位元址來建立一通訊鏈結的步驟。同時也有利 於主控器主動控制訪問從器件以提高主控器的工作效率 及性能。 [0030]本技術領域的普通技術人員應當認識到，以上的實施方 式僅是用來說明本發明，而並非用作為對本發明的限定 ，只要在本發明的實質精神範圍之内，對以上實施方式 所作的適當改變和變化都落在本發明要求保護的範圍之 内。 1002008233-0 100104749 表單編號A0101 第9頁/共16頁 201234776 【圖式簡單說明】 [0031] 圖1為本發明一實施方式多I2C插槽電路系統的模組圖。 [0032] 圖2為圖1所示一實施方式中多I2C插槽電路系統的電路圖 〇 [0033] 圖3為圖1所示多I2C插槽系統電路傳送I2C訊號的方法流 程圖。 [0034] 【主要元件符號說明】 多I2C插槽電路系統：100 [0035] 中央處理單元：1 0 [0036] 控制邏輯單元：20 [0037] I2C開關單元：30 [0038] 存儲單元：40 [0039] 插槽：50 [0040] 邏輯訊號線：11 [0041] 埠：21 [0042] 第一 I2C匯流排：31 [0043] 第二I2C匯流排：32 [0044] 插槽選擇訊號線：51 [0045] 步驟：S31-S36 100104749 表單編號A0101 第10頁/共16頁 1002008233-0

Claims (1)

1. 201234776 七、申請專利範圍： 1 · 一種多I2C插槽電路系統，包括用於插接I2C從器件的多 個12 C插槽’其改良在於，所述多12 C插槽電路系統還包 括： 中央處理單元’根據需被發送的資訊或控制命令查找到 12C對應插槽的位址以根據該位址產生第一控制邏輯訊號 ，並將所述需被發送的資訊或控制命令轉換為I2C訊號； 控制邏輯單元，通過一邏輯訊號線與中央處理單元相連以 接收所述第一控制邏輯訊號，控制邏輯單元還通過多路插 〇 槽選擇訊號線與12C插槽--對應的相連以響應第一控制 邏輯訊號選定一對應的I2C插槽； I2C開關單元，通過第一 I2C匯流排接收所述i2c訊號並通 過第二I2C匯流排傳送至每一個I2C插槽上，以供插接於 被選定I2C插槽上的從器件讀取所述I2C訊號。 2 .如申請專利範圍第1項所述之多I2C插槽電路系統，其中 所述中央處理單元還包括一存儲單元，Λ於存儲所述每 ❹ 一個I2C插槽對應的位址。八 \ 3 ·如申請專利範圍第1項所述之多I2C插槽電路系統，其中 所述控制邏輯單元包括多個用於輸出插槽選擇訊號的埠 每所述蜂通過一插槽選擇訊號線與一對應的12(：插槽 相連。 •如申清專利範圍第1項所述之多I2C插槽電路系統，其中 2C開關單元包括多路輸出I2C介面並藉由所述多 路輸出I2C介面形成多路所述第二I2C匯流排，所述I2C開 關單7過所述多路輸出第二I2C匯流排分別與每〆個 100104749 表單編號A0101 第11頁/共16頁 1002008233-0 201234776 I 2 C插槽相連。 5 .如申請專利範圍第1項所述之多I2C插槽電路系統，其中 ，所述當控制邏輯單元響應第一控制邏輯訊號選定一對應 的I2C插槽後，中央處理單元還用於控制開啟I2C開關單 元以將I2C訊號傳送至所有該多個I2C插槽上。 6 .如申請專利範圍第1項所述之多I 2C插槽電路系統，其中 ，所述中央處理單元還用於判斷I2C訊號傳送完畢後產生 第二邏輯控制訊號以取消被選定I2C插槽。 7 .如申請專利範圍第1項所述之多I2C插槽電路系統，其中 ，所述I2C訊號包含資訊和控制命令。 8 . —種應用多I2C插槽電路系統傳送I2C訊號的方法，多I2C 插槽電路系統包括I 2C開關單元及用於插接12C從器件的 多個I2C插槽，其改良在於，該方法包括如下步驟： 根據需被發送的資訊或控制命令查找到12C對應插槽的位 址並根據地址產生第一控制邏輯訊號； 響應第一控制邏輯訊號選定一對應的12C插槽； 將所述需被發送的資訊或控制命令轉換為I2C訊號； 將I2C訊號傳送至每一 I2C插槽上以供插接於被選定I2C插 槽上的從器件進行讀取。 9 .如申請專利範圍第8項所述之多I2C插槽電路系統傳送I2C 訊號的方法，其中，當響應控制邏輯訊號選定一對應的 I2C插槽後，還包括如下步驟： 控制開啟所述I2C開關單元。 1〇 .如申請專利範圍第9項所述之多I2C插槽電路系統傳送I2C 訊號的方法，其中， 當判斷I2C訊號傳送完畢後，產生第二邏輯控制訊號以取 100104749 表單編號A0101 第12頁/共16頁 1002008233-0 201234776 消對被選定I2C插槽的選定。

   Ο 100104749 表單編號A0101 第13頁/共16頁 1002008233-0