[发明专利]单线读写通讯系统及方法

说明书

本发明公开了一种单线读写通讯系统及方法，单线读写通讯系统包括单线通讯的主设备和从设备，主设备和从设备均包括输出控制电路、编码电路和输入检测电路；主设备包括时钟电路。本发明只利用一根信号线，完成主设备和从设备之间的读写通信，并且可以由主设备为从设备提供通讯过程需要的时钟信号，降低从设备的设计复杂度和系统成本。

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及单线读写通讯系统及方法。

背景技术

在包含主从结构的系统中，通常需要有一种通讯接口连接主设备和一个或多个从设备，主设备利用这个接口来读写从设备的寄存器，实现配置从设备、读取从设备状态等目的。在现有的通讯接口中，常见的有I2C协议、SPI协议、I2S 协议、SMI协议等。在一些小型设备中，系统厂商希望芯片之间的连线尽量少，节省成本和布线空间。但是传统技术存在以下技术问题：在现有的通讯接口中，大部分需要2根或以上的信号线，以I2C接口协议为例，主从设备之间的连接如图1所示。其中SDA和SCL在数据传输过程中分别传递data和clock，波形如图2所示。

另外，在现有的接口设备中，通常都要求从设备需要有自己的时钟来完成一些运算和控制，即需要晶振、RC振荡器或者锁相环等。对于一些从设备，可能只有少数几个状态值供主设备读取，或者仅短时间内需要时钟完成一些简单运算或者控制，所以希望从设备芯片尽量降低，最好不需要时钟产生电路，这样可以降低芯片成本和配套电子元器件成本。

发明内容

为了解决上述的技术问题，本发明一个目的是提供一种单线读写通讯系统，包括单线通讯的主设备和从设备，所述主设备和从设备均包括输出控制电路、编码电路和输入检测电路；所述主设备包括时钟电路。

采用以上技术方案，所述输入检测电路如下：

当输入信号大于2.5v时，比较器1输出为1，否则为0；

当输入信号大于1.0v时，比较器2输出为1，否则为0；

比较器1和比较器2的输出信号经过数据选择器选择后，再经过DFF触发器输出，从设备的输入检测电路能够将输入时钟和输入数据恢复出来。

采用以上技术方案，所述从设备包括相连的延时电路delay1和延时电路 delay2，延时电路delay1的输入端连接输入时钟，延时电路delay2的输出端连接从设备的输出控制电路。

采用以上技术方案，所述主设备的编码电路和从设备的编码电路均包括开关1和开关2。

采用以上技术方案，所述主设备与从设备之间设有上拉电阻。

本发明的另一目的是提供一种单线读写通讯方法，包括：

主设备与从设备单线通讯；

从主设备到从设备通讯时，从设备没有本地时钟，从从设备的输入检测电路中恢复出主设备发出的输入时钟；

从设备利用恢复出的输入时钟产生控制信号，从主设备的输入检测电路中恢复出从设备发出的输入数据，实现从从设备到主设备的通讯。

采用以上技术方案，从从设备的输入检测电路中恢复出主设备发出的输入时钟的方法如下：从设备的输入检测电路的接收端在接收到主设备发出的输入信号后，根据输入信号，比较器输出1或0，比较器的输出信号经过mux选择和两个DFF后能够将输入时钟和输入数据恢复出来。

采用以上技术方案，从设备根据恢复出来的输入时钟和输入数据，对数据包的格式进行解析，判断出设备ID是否匹配、读写命令及读写地址，若是写命令，则可以将输入数据写入到相应的寄存器中，若是读命令，则可以利用恢复的输入时钟从寄存器表中准备好相应的读出数据。