[实用新型]一种解决呼吸机中I2C数字传感器地址冲突的装置

说明书

本实用新型公开了一种解决呼吸机中I2C数字传感器地址冲突的装置，所述装置包括主器件MCU和n个数字传感器，所述主器件MCU接总线多路开关的I2C总线和地址译码选通信号线，总线多路开关的各分支输出分别与n个数字传感器中各个传感器连接。当主器件MCU需要访问数字传感器时，通过硬件地址译码，选通总线多路开关上所要通讯的数字传感器，一次选通只打开一路开关，在I2C总线上一次通讯只有一路数字传感器占用总线，则解决了数字传感器地址冲突的问题。

技术领域

本实用新型属于呼吸机技术领域，具体地，本实用新型涉及一种解决呼吸机中I2C数字传感器地址冲突的装置。

背景技术

近年来，新型呼吸机越来越多运用数字传感器技术，包括气体质量流量传感器、气道压力传感器和大气压力传感器等，这些传感器大多采用I2C总线技术进行数据通讯。I2C总线是由数据线SDA和时钟线SCL构成的串行总线，可发送和接收数据。在CPU与被控IC之间、IC与IC之间进行双向传送，最高传送速率100kbps。所有数字传感器均并联在这条总线上，所以每个数字传感器都需要有唯一的地址。由于不同厂家的传感器的地址定义方法不同，或者同一厂家同一型号的传感器地址一样，如果挂在同一条I2C总线上，势必会造成地址冲突，会出现数据通讯错误。一般情况下，解决总线地址冲突无非是以下办法：一是外购不同地址的传感器；二是用普通I/O口线模拟I2C总线时序；三是扩展多条I2C总线。以上所述办法都有一定局限性，第一种办法会给元器件的采购增添困难，如果外购不同厂家的传感器，还是会出现地址冲突的可能性；第二种办法虽然可以避免地址冲突，但是过多占用MCU的I/O口资源，并且模拟时序会降低I2C总线的响应速度，降低呼吸机控制的实时性；第三种办法同样会过多占用I/O口资源，并且大多MCU的内部只有一至两路I2C总线接口。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，提供了一种解决呼吸机中I2C数字传感器地址冲突的装置，该装置可支持数字传感器的热插拔，便于呼吸机产品的调试和传感器维护；并且，利用总线多路开关的分散特性，能脱离I2C总线负载400pF容限的总线协议规定。

为了达到上述目的，本实用新型采用了如下的技术方案：

一种解决呼吸机中I2C数字传感器地址冲突的装置，所述装置包括主器件MCU和n个数字传感器，所述主器件MCU接总线多路开关的I2C总线和地址译码选通信号线，总线多路开关的各分支输出分别与n个数字传感器中各个传感器连接。

优选地，所述数据传感器为气体质量流量传感器、气道压力传感器和大气压力传感器一种或多种。

本实用新型还提供了一种解决呼吸机中I2C数字传感器地址冲突的方法，所述方法包括以下步骤：

采用上述的解决呼吸机中I2C数字传感器地址冲突的装置，主器件MCU接总线多路开关的I2C总线和地址译码选通信号线，总线多路开关的各分支输出分别与n个数字传感器中各个传感器连接；

当主器件MCU需要访问数字传感器时，通过硬件地址译码，选通总线多路开关上所要通讯的数字传感器，一次选通只打开一路开关，在I2C总线上一次通讯只有一路数字传感器占用总线，则解决了数字传感器地址冲突的问题。

本实用新型运用一种总线多路开关来桥接主器件和数字传感器。主器件MCU接总线多路开关的I2C总线和地址译码选通信号，数字传感器接总线多路开关的各分支输出。如果主器件MCU需要访问数字传感器，通过硬件地址译码，选通总线多路开关上所要通讯的数字传感器，一次选通只打开一路开关，在I2C总线上一次通讯只有一路数字传感器占用总线，则有效避免了数字传感器地址冲突的问题。