[发明专利]主控制器管脚复用电路及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及管脚复用技术，尤其涉及主控制器与多个从属器件连接时的管脚复用技术。

背景技术

在现有技术中，电路中的主控制器通常需要同时与多种不同的从属器件相连接以进行数据通信。一般来说，为了独立地控制一个从属器件而不受其它从属器件的干扰和影响，则要求大量增加主控制器的控制管脚数目以分配多个单独的通信信道给每个从属器件。然而，采用这样的设计方案虽然能实现对于每个从属器件的独立控制，却也大大增加了主控制器的生产和制造成本。

另一方面，在保证通信功能和性能均不受太大影响的情况下，业界也通过运用管脚复用技术来减少主控制器的控制管脚数目，以此来降低主控制器的生产和制造成本。但是，简单的管脚复用设计也仍然会带来问题，例如，当两个从属器件的时钟信号和片选信号均分别连接至主控制器上对应的用作时钟信号和片选信号的接脚时，如没有采取特殊的控制机制和防干扰处理，主控制器无论对其中哪一个从属器件进行操作，另外的从属器件也将同时采集来自主控制器端口的时钟信号或者片选信号，从而影响欲进行正常操作的从属器件的工作状态，甚至该从属器件在回送信号至主控制器端口时会造成冲突。虽然业界采用了应答机制等诸多通信协议来解决从属器件间的竞争问题，但在主控制器和从属器件中引入通信协议也无疑将增加器件设计的复杂度。在当面市面上的各种器件中，尤其是传感器，它们只支持串行通信协议，而不支持用于实现应答机制的这些通信协议，因而仍然无法解决主控制器成本较高的问题。

发明内容

针对现有技术中主控制器与多个从属器件连接以进行数据通信时所存在的技术缺陷，本发明提供一种主控制器管脚复用电路及其控制方法。

按照本发明的一个方面，提供了一种在主控制器和多个从属器件之间进行数据通信时的主控制器管脚复用电路，该主控制器具有多个控制接脚，该多个从属器件中的每一个至少具有时钟信号接脚、片选信号接脚和数据信号接脚，所述多个从属器件中的每一个的时钟信号接脚和片选信号接脚与所述主控制器的对应的控制接脚耦合，并且每个控制接脚上耦合有一个时钟信号接脚和一个片选信号接脚，所耦合的时钟信号接脚和片选信号接脚来自于不同的从属器件。

按照本发明的又一个方面，提供了一种基于主控制器的管脚复用电路的控制方法。该控制方法包括：

将所有从属器件的数据信号接脚按照对应的耦合方式与主控制器的数据信号接脚耦合；

将每个从属器件的时钟信号接脚与片选信号接脚分别耦合至主控制器的相应控制接脚，并且满足：主控制器的每一控制接脚上均耦合有信号类型不同的两个信号接脚，该两个信号接脚分别来自两个不同的从属器件；

主控制器选择要求进行通信的从属器件；

主控制器在与选中的从属器件的时钟信号接脚耦合的相应控制接脚处输出时钟信号；以及

主控制器在与选中的从属器件的片选信号接脚耦合的相应控制接脚处输出片选信号。

按照本发明的又一个方面，提供了一种在主控制器和多个从属器件之间进行数据通信时的主控制器管脚复用电路，所述主控制器具有多个控制接脚，所述多个从属器件至少具有多个第一从属器件和多个第二从属器件，其中所述第一从属器件中的每一个至少具有时钟信号接脚、片选信号接脚和数据信号接脚，所述第二从属器件中的每一个至少具有时钟信号接脚和数据信号接脚，其特征在于，所述多个从属器件中的每一个的时钟信号接脚和片选信号接脚与所述主控制器的对应的控制接脚耦合，并且每个控制接脚上至少耦合有一个时钟信号接脚和一个片选信号接脚，所耦合的时钟信号接脚和片选信号接脚来自于不同的从属器件。

按照本发明的再一个方面，提供了一种基于主控制器的管脚复用电路的控制方法。该控制方法包括：

将所有从属器件的数据信号接脚按照对应的耦合方式与主控制器的数据信号接脚耦合；

将每个从属器件的时钟信号接脚与片选信号接脚分别耦合至主控制器的相应控制接脚，并且满足：主控制器的每一控制接脚上至多耦合有信号类型不同的两个信号接脚，该两个信号接脚分别来自两个不同的从属器件；

主控制器选择要求进行通信的从属器件；

如果主控制器选择与所述第一从属器件中的一个进行通信时，则所述主控制器在与其时钟信号接脚耦合的相应控制接脚处输出时钟信号和在与其片选信号接脚耦合的相应控制接脚处输出片选信号。

其中，该控制方法还包括：所述主控制器在与所述第一从属器件中的一个进行通信的过程中需要判断是否对所述第二从属器件进行复位，如需要复位则先暂停所述主控制器和所述第一从属器件之间的通信，并且对所述第二从属器件执行复位操作。