[发明专利]一种接口处理装置及其控制方法

说明书

技术领域

本发明属于电子电路技术领域，具体涉及一种接口处理装置及其控制方法，尤其涉及一种具有电平转换功能的IO口扩展电路、以及该电路的控制方法。

背景技术

硬件电路开发过程中经常会遇到两个问题：⑴所选的主控芯片(MCU)的IO口资源不够用；⑵主控芯片逻辑电平与外围芯片电路逻辑电平不一致。

若一味地替换主控芯片、外围芯片等，会造成开发时间和成本的浪费。

现有技术中，存在IO口资源不足、逻辑电平匹配性差和维护成本高等缺陷。

发明内容

本发明的目的在于，针对上述缺陷，提供一种接口处理装置及其控制方法，以解决现有技术中硬件电路开发过程中主控芯片IO口资源不足且逻辑电平匹配性差的问题，达到IO口资源足且逻辑电平匹配性好的效果。

本发明提供一种接口处理装置，包括：IO口扩展单元和电平转换单元；其中，所述IO口扩展单元，用于将待扩展的第一IO口，扩展到所需数量的第二IO口；所述电平转换单元，用于当所述第二IO口的第一逻辑电平与外部的被控负载的第二逻辑电平不一致时，将所述第一逻辑电平转换为所述第二逻辑电平。

可选地，所述电平转换单元，还用于将所述第二逻辑电平的所述第二IO口，输出至所述被控负载；和/或，所述IO口扩展单元，还用于当所述第一逻辑电平与所述第二逻辑电平一致时，将所述第一逻辑电平的所述第二IO口输出至所述被控负载。

可选地，与所述IO口扩展单元适配，还设置有：至少两个输入端和至少一个输出端；其中，所述至少两个输入端，用于接收所述第一IO口的时钟信号和串行数据信号；所述至少一个输出端，用于将所述第二IO口输出至所述电平转换单元，和/或用于将所述第一逻辑电平的所述第二IO口输出至所述被控负载。

可选地，所述IO口扩展单元，包括：IO口扩展芯片和滤波模块；所述滤波模块，适配设置在所述IO口扩展芯片的外围。

可选地，所述IO口扩展芯片，以型号为74HC595D的第一芯片、和/或型号为MC74HC164AN的第二芯片为核心元件；和/或，所述滤波模块，包括：第一电容滤波电路、第二电容滤波电路；其中，所述第一电容滤波电路，适配设置于所述IO口扩展芯片的直流电源端；所述第二电容滤波电路，适配设置于所述IO口扩展芯片的输入端、和/或输出端。

可选地，所述电平转换单元，包括：第一三极管、第二三极管和保护模块；其中，所述第一三极管的集电极，与第一直流电源适配设置，并作为所述电平转换单元的输出端；所述第一三极管的基极与第二三极管的集电极连接，并与第二直流电源适配设置；所述第二三极管的基极，作为所述电平转换单元的输入端；所述保护模块，与所述第一三极管的集电极、所述第二三极管的集电极、所述第二三极管的基极中的至少之一适配设置。

可选地，所述第一三极管、所述第二三极管中的至少之一，包括：NPN型三极管；和/或，所述保护模块，包括：第三电容滤波电路、第一上拉电阻电路、第二上拉电阻电路、分压电阻电路、限流电阻电路中的至少之一；其中，所述第三电容滤波电路，适配设置于所述第一三极管的集电极；所述第一上拉电阻电路，适配设置于所述第一三极管的集电极；所述第二上拉电阻电路，适配设置于所述第二三极管的集电极；所述分压电阻电路，适配设置于所述第二三极管的基极；所述限流电阻电路，适配设置于所述第二三极管的基极。

可选地，所述IO口扩展单元的数量为一个以上，和/或，所述电平转换单元的数量为一个以上；其中，一个以上的所述IO口扩展单元、和/或一个以上的所述电平转换单元之间的连接方式，能够根据被控负载的需求，选择串联、和/或并联的连接方式。

与上述装置相匹配，本发明再一方面提供一种接口处理装置的控制方法，包括：通过以上所述的接口处理装置，将待扩展的第一IO口，扩展到所需数量的第二IO口；确定所述第一逻辑电平与所述第二逻辑电平是否一致；当所述第二IO口的第一逻辑电平与外部的被控负载的第二逻辑电平不一致时，将所述第一逻辑电平转换为所述第二逻辑电平。

可选地，还包括：将所述第二逻辑电平的所述第二IO口，输出至所述被控负载；和/或，当所述第一逻辑电平与所述第二逻辑电平一致时，将所述第一逻辑电平的所述第二IO口输出至所述被控负载。

本发明的方案，通过简单的分离元器件搭建电路，能同时解决硬件电路开发过程中遇到的主控芯片IO口资源不足及主控芯片IO口逻辑电平与外围电路芯片逻辑电平不一致的问题，而且电路结构简单、成本低。