主控制器管腳復用電路及其控制方法

專利名稱：主控制器管腳復用電路及其控制方法
技術領域：
本發明涉及管腳復用技術，尤其涉及主控制器與多個從屬器件連接時的管腳復 用技術。
背景技術：
在現有技術中，電路中的主控制器通常需要同時與多種不同的從屬器件相連接 以進行數據通信。 一般來說，為了獨立地控制一個從屬器件而不受其它從屬器件 的干擾和影響，則要求大量增加主控制器的控制管腳數目以分配多個單獨的通信 信道給每個從屬器件。然而，采用這樣的設計方案雖然能實現對于每個從屬器件 的獨立控制，卻也大大增加了主控制器的生產和制造成本。另一方面，在保證通信功能和性能均不受太大影響的情況下，業界也通過運用 管腳復用技術來減少主控制器的控制管腳數目，以此來降低主控制器的生產和制 造成本。但是，簡單的管腳復用設計也仍然會帶來問題，例如，當兩個從屬器件 的時鐘信號和片選信號均分別連接至主控制器上對應的用作時鐘信號和片選信號 的接腳時，如沒有采取特殊的控制機制和防干擾處理，主控制器無論對其中哪一 個從屬器件進行操作，另外的從屬器件也將同時采集來自主控制器端口的時鐘信 號或者片選信號，從而影響欲進行正常操作的從屬器件的工作狀態，甚至該從屬 器件在回送信號至主控制器端口時會造成沖突。雖然業界采用了應答機制等諸多 通信協議來解決從屬器件間的竟爭問題，但在主控制器和從屬器件中引入通信協 議也無疑將增加器件設計的復雜度。在當面市面上的各種器件中，尤其是傳感器， 它們只支持串行通信協議，而不支持用于實現應答機制的這些通信協議，因而仍 然無法解決主控制器成本較高的問題。發明內容針對現有技術中主控制器與多個從屬器件連接以進行數據通信時所存在的技
術缺陷，本發明提供一種主控制器管腳復用電路及其控制方法。按照本發明的一個方面，提供了 一種在主控制器和多個從屬器件之間進行數據 通信時的主控制器管腳復用電路，該主控制器具有多個控制接腳，該多個從屬器 件中的每一個至少具有時鐘信號接腳、片選信號接腳和數據信號接腳，所述多個 從屬器件中的每一個的時鐘信號接腳和片選信號接腳與所述主控制器的對應的控 制接腳耦合，并且每個控制接腳上耦合有一個時鐘信號接腳和一個片選信號接腳， 所耦合的時鐘信號接腳和片選信號接腳來自于不同的從屬器件。按照本發明的又一個方面，提供了一種基于主控制器的管腳復用電路的控制方法。該控制方法包括將所有從屬器件的數據信號接腳按照對應的耦合方式與主控制器的數據信號接腳耦合；將每個從屬器件的時鐘信號接腳與片選信號接腳分別耦合至主控制器的相應 控制接腳，并且滿足主控制器的每一控制接腳上均耦合有信號類型不同的兩個 信號接腳，該兩個信號接腳分別來自兩個不同的從屬器件；主控制器選擇要求進行通信的從屬器件；主控制器在與選中的從屬器件的時鐘信號接腳耦合的相應控制接腳處輸出時 鐘信號；以及主控制器在與選中的從屬器件的片選信號接腳耦合的相應控制接腳處輸出片 選信號。按照本發明的又一個方面，提供了 一種在主控制器和多個從屬器件之間進行數 據通信時的主控制器管腳復用電路，所述主控制器具有多個控制接腳，所述多個 從屬器件至少具有多個第 一從屬器件和多個第二從屬器件，其中所述第一從屬器 件中的每一個至少具有時鐘信號接腳、片選信號接腳和數據信號接腳，所述第二從屬器件中的每一個至少具有時鐘信號接腳和數據信號接腳，其特征在于，所述 多個從屬器件中的每一個的時鐘信號接腳和片選信號接腳與所述主控制器的對應 的控制接腳耦合，并且每個控制接腳上至少耦合有一個時鐘信號接腳和一個片選 信號接腳，所耦合的時鐘信號接腳和片選信號接腳來自于不同的從屬器件。按照本發明的再一個方面，提供了一種基于主控制器的管腳復用電路的控制方 法。該控制方法包括
將所有從屬器件的數據信號接腳按照對應的耦合方式與主控制器的數據信號接腳耦合；將每個從屬器件的時鐘信號接腳與片選信號接腳分別耦合至主控制器的相應控制接腳，并且滿足主控制器的每一控制接腳上至多耦合有信號類型不同的兩 個信號接腳，該兩個信號接腳分別來自兩個不同的從屬器件； 主控制器選擇要求進行通信的從屬器件；如果主控制器選擇與所述第一從屬器件中的一個進行通信時，則所述主控制器 在與其時鐘信號接腳耦合的相應控制接腳處輸出時鐘信號和在與其片選信號接腳耦合的相應控制接腳處輸出片選信號。其中，該控制方法還包括所述主控制器在與所述第一從屬器件中的一個進行 通信的過程中需要判斷是否對所述第二從屬器件進行復位，如需要復位則先暫停 所述主控制器和所述第一從屬器件之間的通信，并且對所述第二從屬器件執行復 位操作。與現有技術相比較，本發明通過主控制器的控制接腳與多個從屬器件的片選信 號接腳和時鐘信號接腳之間連接關系的配置，從而無需為每一從屬器件配置單獨 的片選信號接腳，并且也不需要在主控制器和從屬器件之間建立復雜的通訊協議， 從而便于降低主控制器的成本，并簡化通訊過程。


讀者在參照附圖閱讀了本發明的具體實施方式
以后，將會更清楚地了解本發明 的各個方面。其中，圖1示出根據本發明的一個或多個方面的第一實施例的主控制器與兩個相同 類型的從屬器件連接的電路示意圖；圖2示出如圖1所示的連接電路的時序圖；圖3示出根據本發明的一個或多個方面的第二實施例的主控制器與三個相同 類型的從屬器件連接的電路示意圖；圖4示出根據本發明的一個或多個方面的第三實施例的主控制器與三個相同 類型的從屬器件連接的電路示意圖；圖5示出根據本發明的一個或多個方面的第四實施例的主控制器與兩種類型 的兩個從屬器件連接的電路示意圖；而
圖6示出根據本發明的一個或多個方面的第五實施例的主控制器與兩種類型 的三個從屬器件連接的電路示意圖。
具體實施方式
下面參照附圖，對本發明的具體實施方式
作進一步的詳細描述。 本領域的技術人員應當理解，雖然本發明的所有實施例中均使用1個控制引腳 來表示主控制器的數據信號端口，并使用1個接腳來表示從屬器件的數據信號端 口，但是本發明不只限于此。根據主控制器的數據總線的具體情況，作為數據信號的控制接腳的數目也不盡相同。例如，數據總線可以是8根，16根或者32根 等等。本領域的技術人員還應當理解，如果從屬器件中含有數據信號線的話，所 有這些從屬器件中的數據信號線都應該對應地連接到主控制器的數據信號端口 ， 當需要運行其中某一從屬器件時，僅僅需要主控制器提供時鐘信號和片選信號即 可。基于此種理解，在下面結合附圖來進一步描述依據本發明的一個或多個方面 的這些實施例的時候，數據信號線常常省略并不予詳細介紹。本領域的技術人員還應當理解，雖然在本發明的所有實施例中均采用CLK10、 CS11分別表示主控制器的時鐘信號、片選信號，但是本發明并不局限于此。也 就是說，當選通某一從屬器件時，主控制器可以在時鐘信號CLK 10處輸出持續 的高電平信號，而在片選信號CS 11處輸出諸如矩形波或鋸齒波之類的時鐘信號； 而選通另一從屬器件時，主控制器可以在時鐘信號CLK 10處輸出諸如矩形波或 鋸齒波之類的時鐘信號，而在片選信號CS 11處輸出持續的高電平信號。由此可 知，"時鐘信號"、"片選信號"只是一種定義控制接腳的方式而已，它們是相 對而言的。本領域的技術人員也應當理解，可以將實施例中的時鐘信號換為片選 信號，并將片選信號相應地更換為時鐘信號，只需簡單地調整相應輸出的電平狀 態即可實現。此外，為了描述方便起見，下文中所描述的本發明的所有實施例中，如果從屬 器件具有片選信號的話，假設所有這些從屬器件的片選信號均高電平有效。本領 域的技術人員應當理解，從屬器件的片選信號也可以低電平有效，此時只需要對 應地設置與該片選信號相連接的主控制器的控制接腳的電平即可。如無特別說明， 下文中所有的從屬器件的片選信號均為高電平有效。
圖1示出根據本發明的一個或多個方面的第一實施例的主控制器與兩個相同 類型的從屬器件連接的電路示意圖。參照圖1，主控制器1具有三個控制引腳時鐘信號CLK10、片選信號CS 11和數據信號DATA 12;從屬器件2具有三個 接腳時鐘信號SCLK2 20、片選信號CS2 21和數據信號DATA2 22;從屬器件 3也具有三個接腳時鐘信號SCLK3 30、片選信號CS3 31和數據信號DATA3 32。為了描述方便起見，下文中僅僅采用SCLK、 CS和DATA及其相應從屬器 件的標號來表示時鐘信號、片選信號和數據信號。例如，SCLK2表示從屬器件2 的時鐘信號，DATA2表示從屬器件2的數據信號，CS3表示從屬器件3的片選 信號等等。如圖1所示，CLK 10與SCLK2和CS3相連接，CS 11與CS2和SCLK3 相連接，DATA 12與DATA2和DATA3相連接。其中，時鐘信號用于對數據傳 輸進行同步和采樣，片選信號用于選通或不選通相應的從屬器件，而數據信號用 于傳輸數據或者地址。從圖1所示的電路連接可以看出，若主控制器要求選通從 屬器件2并使之工作時，CS11輸出高電平，CLK10提供時鐘信號至SCLK2， 從屬器件2運行。與此同時，從屬器件3的CS3因與CLK 10相連接，當CLK 10 輸出時鐘信號時，CS3接收的信號為高低電平交替出現的信號。從屬器件3反復 地選通和關閉。由于從屬器件3不能夠對數據線上一條完整的指令進行操作或響 應，從而不會將無效數據發到數據線上造成沖突。以下結合圖2來進一步詳細介 紹其時序圖。在很多器件，尤其是兼容串行通信協議的接口器件中，通常的數據傳輸過程是 首先主控制器發送指令給從屬器件；該從屬器件在時鐘信號的作用下接收完整的 指令并對此作出響應。具體的指令或數據傳輸的時序圖如圖2所示。本領域的技 術人員應當理解，圖2中的時鐘周期、數據寬度會因主控制器的不同而略有不同。 圖2示出如圖1所示的連接電路的時序圖。當主控制器1選通從屬器件2開始工 作時，主控制器的CLK 10將時鐘信號提供至SCLK2，和主控制器在控制接腳 CS 11處輸出高電平，從而從屬器件2被選中并與主控制器1進行數據通信。與 此同時，對于從屬器件3來說，SCLK3接收的一直為高電平信號，而CS3接收 的是高低電平交替出現的信號，即，從屬器件2工作時的時鐘信號，因此從屬器 件3會被反復地選通和關閉，不能夠對數據線上一條完整的指令進行操作或響應， 不會將無效數據發到數據線上造成沖突。如果要求關閉從屬器件2并選通從屬器 件3時，基于同樣的原理，在主控制器的CS 11處輸出時鐘信號，而在主控制器
的CLK 10處輸出高電平信號，從而使從屬器件3被選中并與主控制器1進行數 據通信。與此同時，對于從屬器件2來說，SCLK2接收的一直為高電平信號，而 CS2接收的是高低電平交替出現的信號，即，從屬器件3工作時的時鐘信號，因 此從屬器件2會被反復地選通和關閉，不能夠對數據線上一條完整的指令進行操 作或響應，不會將無效數據發到數據線上造成沖突。通過如圖2所示的時序控制， 用戶可以成功地實現基于主控制器的管腳復用技術來選通或切換從屬器件2或3 進行工作。
圖3示出根據本發明的一個或多個方面的第二實施例的主控制器與三個相同 類型的從屬器件連接的電路示意圖。參照圖3，主控制器1具有三個控制引腳 10、 11和12;從屬器件2、 3、 4分別具有接腳SCLK2和CS2; SCLK3和 CS3;以及SCLK4和CS4。如圖3所示，主控制器的引腳10與SCLK2和CS3 相連，引腳11與CS2和SCLK4相連，引腳12與SCLK3和CS4相連。當主控 制器1選通從屬器件2開始工作時，主控制器的10將時鐘信號提供至SCLK2, 和主控制器的引腳11輸出高電平，從而從屬器件2被選中并與主控制器1進行 數據通信。與此同時，對于從屬器件3來說，CS3接收的是高低電平交替出現的 信號，即，從屬器件2工作時的時鐘信號，因此從屬器件3會被反復地選通和關 閉，不能夠對數據線上一條完整的指令進行操作或響應，不會將無效數據發到數 據線上造成沖突。與此同時，優選地，將主控制器的12處輸出低電平信號，以 使得從屬器件4 一直處于關閉狀態。如果要求主控制器與從屬器件4進行數據通 信，切換時的操作如下將主控制器的12處輸出高電平，并在主控制器的11處 輸出時鐘信號，從而從屬器件4被選中。由于主控制器的11還與從屬器件2的 CS2相連，因此從屬器件2會被反復地選通和關閉，不能夠對數據線上一條完整 的指令進行操作或響應，不會將無效數據發到數據線上造成沖突。與此同時，優 選地，將主控制器的10處輸出低電平。
圖4示出根據本發明的一個或多個方面的第三實施例的主控制器與三個相同 類型的從屬器件連接的電路示意圖。與圖3相似，圖4也是主控制器與三個相同 類型的從屬器件連接電路，但其連接方式略有不同。具體來說，主控制器的10 與SCLK2和CS3相連；主控制器的11與SCLK3和CS4相連；和主控制器的 12與CS2和SCLK4相連。當主控制器1選通從屬器件2開始工作時，主控制器 的10將時鐘信號提供至SCLK2,和主控制器的引腳12輸出高電平，從而從屬器
件2被選中并與主控制器1進行數據通信。其具體的工作過程與圖3所示的第二 實施例相同，在此不再敘述。
圖3和圖4均示出了根據本發明的一個或多個方面的主控制器與三個相同類 型的從屬器件的電路連接示意圖。從圖3和圖4的連接方式可以看出，主控制器
的每個控制引腳上均連接有分別屬于兩個不同的從屬器件的兩個信號接腳，而且 這兩個接腳的信號類型不一致，例如， 一個從屬器件的時鐘信號接腳和另一個從
屬器件的片選信號接腳；或者一個從屬器件的片選信號接腳和另一個從屬器件的 時鐘信號接腳。本領域的技術人員應當理解，依據本發明的一個或多個方面，還 可以將與主控制器連接的相同類型的從屬器件的數目拓展到N個(N>3),其中 主控制器的各控制接腳與這些從屬器件的時鐘信號接腳和片選信號接腳的連接方 式為
主控制器的1腳連至從屬器件1的時鐘信號腳和從屬器件2的片選信號腳； 主控制器的2腳連至從屬器件2的時鐘信號腳和從屬器件3的片選信號腳； 主控制器的3腳連至從屬器件3的時鐘信號腳和從屬器件4的片選信號腳；
主控制器的N腳連至從屬器件N的時鐘信號腳和從屬器件1的片選信號腳。
其具體的實現過程可參見圖3所示的第二實施例或圖4所示的第三實施例， 在此不再予以詳細描述。
上述圖1至圖4均描述的是與主控制器相連接的相同類型的從屬器件的電路 連接方式。本領域的技術人員應當理解，圖1至圖4不僅可以用來描述主控制器 與類型相同的多個從屬器件相連接時的主控制器管腳復用電路，還可以用于說明 基于主控制器的管腳復用電路與類型相同的多個從屬器件建立通信信道時的控制 方法。該方法主要采用如下的步驟實現
將所有從屬器件的數據信號接腳按照對應的連接方式與主控制器的數據信號 接腳相連；
將每個從屬器件的時鐘信號接腳與片選信號接腳分別連接至主控制器的相應 控制接腳，并且滿足主控制器的每一控制接腳上均連接有信號類型不同的兩個 信號接腳，該兩個信號接腳分別來自兩個不同的從屬器件；
主控制器選擇要求進行通信的從屬器件；
主控制器在與選中的從屬器件的時鐘信號接腳相連的相應控制接腳處輸出時 鐘信號；以及主控制器在與選中的從屬器件的片選信號接腳相連的相應控制接腳處輸出高 電平，從而在主控制器和該從屬器件之間建立通信連接。再次結合圖3、圖4和上述基于主控制器的管腳復用電路與類型相同的多個從 屬器件建立通信信道時的控制方法，主控制器的每個控制引腳上均連接有分別來 自兩個不同的從屬器件的兩個信號接腳，而且這兩個接腳的信號類型不一致，例 如， 一個從屬器件的時鐘信號接腳和另一個從屬器件的片選信號接腳；或者一個 從屬器件的片選信號接腳和另 一個從屬器件的時鐘信號接腳。圖5示出根據本發明的一個或多個方面的第四實施例的主控制器與兩個不同 類型的從屬器件連接的電路示意圖。參照圖5，主控制器的10與SCLK2相連， 并且主控制器的11與CS2和SCLK3相連。為了明確區分從屬器件的不同類型， 這里，我們將具有時鐘信號SCLK2和片選信號CS2的從屬器件2稱為第一從屬 器件，將只具有時鐘信號SCLK3的從屬器件3稱為第二從屬器件。當主控制器1需要選通第二從屬器件并與之通信時，則要求主控制器的11引腳輸出時鐘信號， 并傳送指令給第二從屬器件。當該第二從屬器件接收到完整的指令時就可以與主控制器1建立通信信道。與此同時，第一從屬器件的CS2接腳接收提供至第二從 屬器件的時鐘信號后，反復地快速選通或關閉第一從屬器件，因而來不及對數據 線上一條完整的指令進行操作或響應，也就不會將無效數據發至數據線上造成沖 突。相比之下，當主控制器1需要選通第一從屬器件并與之通信時，則要求主控 制器的10引腳輸出時鐘信號，和11引腳持續輸出高電平以選通第一從屬器件， 從而在主控制器1與第一從屬器件之間進行數據通信。與此同時，在第二從屬器 件的SCLK3接腳接收的始終為高電平信號，因而第二從屬器件不能正常工作， 也就不會對數據線造成沖突。需要指出的是，當主控制器1間斷性地與第一從屬 器件進行通信時，即，第一從屬器件在一段時間內保持被選中的狀態，而在接下 來的另外一段時間內保持未被選通的狀態，也就是說，主控制器1的11引腳輸 出的信號在高電平與低電平之間變化時，有可能會造成第二從屬器件的SCLK3 誤判為接收到完整的指令，從而向數據線上輸出數據信息，并因此而對于處于工 作狀態的第一從屬器件造成干擾。為了解決這一技術問題，可以在主控制器1與 第一從屬器件進行通信的過程中判斷是否需要對第二從屬器件進行復位，即通常
在該完整的指令之前，如需復位，則先暫停與第一從屬器件的通信，先行對第二 從屬器件進行復位操作，以防止第二從屬器件對第一從屬器件的通信過程造成干 擾和沖突。圖6示出根據本發明的一個或多個方面的第五實施例的主控制器與兩種類型的三個從屬器件連接的電路示意圖。參照圖6,主控制器1的10接腳與SCLK2 和CS4相連，主控制器1的11接腳與SCLK3和CS2相連，和主控制器1的12 接腳與SCLK4相連。其中從屬器件2和從屬器件4均屬于第一從屬器件，具有 時鐘信號和片選信號兩種信號類型，而從屬器件3屬于第二從屬器件，只具有時 鐘信號而沒有片選信號。當主控制器1欲選擇與第二從屬器件3進行通信時，則 要求在主控制器1的11接腳輸出時鐘信號，并將指令傳送至第二從屬器件3，當 第二從屬器件3接收到完整的指令就可以與主控制器1建立通信信道。與此同時， 第一從屬器件2的CS2接收提供至第二從屬器件3的時鐘信號，反復地快速選通 或關閉第一從屬器件2，并因為來不及對數據線上一條完整地指令進行操作或響 應，從而不會將無效數據發至數據線上造成沖突。而對于主控制器1的10和12 接腳的信號輸出，優選地，主控制器1的10接腳輸出低電平信號以關閉第一從 屬器件4，并且在主控制器1的12接腳不輸出時鐘信號。本領域的技術人員應當 理解，在主控制器1與第二從屬器件3進行通信的過程中，相應地設置主控制器 1的控制接腳10和12的輸出信號以關閉第 一從屬器件2和4是本領域內的公知 常識，此處不再展開講述。繼續參照圖6，當主控制器1欲選擇與第一從屬器件2通信時，則要求在主 控制器1的10接腳輸出時鐘信號，且在主控制器1的11接腳輸出高電平信號， 以實現主控制器1與該第一從屬器件2之間的數據通信。與此同時，因第二從屬 器件3的時鐘信號接腳SCLK3接收的是高電平信號，在主控制器1與第一從屬 器件2進行數據通信時，第二從屬器件3處于關閉狀態，不會造成對于第一從屬 器件2的沖突。需要指出的是，當主控制器1間斷性地與第一從屬器件2進行通 信時，即，第一從屬器件2在一段時間內保持被選中的狀態，而在接下來的另外 一段時間內保持未被選通的狀態，也就是說，主控制器1的11接腳輸出的信號 在高電平與低電平之間變化時，有可能會造成第二從屬器件3的SCLK3誤判為 接收到完整的指令，從而向數據線上輸出數據信息，并因此而對于處于工作狀態 的第一從屬器件2造成干擾。為了解決這一技術問題，可以在主控制器1與第一
從屬器件2進行通信的過程中判斷是否需要對第二從屬器件3進行復位，即通常 在該完整的指令之前，如需復位，則先暫停主控制器1與第一從屬器件2的通信
過程，先行對第二從屬器件3進行復位操作，以防止第二從屬器件3對第一從屬 器件2的通信過程造成干擾和沖突。而且在上述通信過程中，CS4接收的是提供 至第一從屬器件2的時鐘信號，反復地快速選通或關閉第一從屬器件4，并因為 來不及對數據線上一條完整地指令進行操作或響應，從而不會將無效數據發至數 據線上造成沖突。優選地，主控制器1的12接腳不輸出時鐘信號，換言之，第 一從屬器件4的SCLK4不會接收到時鐘信號。
本領域的技術人員應當理解，此處，相同類型的從屬器件指的是同時具有時鐘 信號接腳和片選信號接腳的從屬器件，而不同類型的從屬器件是相對于上述相同 類型的從屬器件而言，不具有片選信號接腳的從屬器件。與主控制器和相同類型 的多個從屬器件的電路連接方式類似，當主控制器與不同類型的多個從屬器件連 接時，只需要保證主控制器的每一控制接腳上至多連接有分別來自兩個不同的從 屬器件的兩個信號接腳，而且這兩個接腳的信號類型不一致，例如， 一個從屬器 件的時鐘信號接腳和另一個從屬器件的片選信號接腳；或者一個從屬器件的片選 信號接腳和另一個從屬器件的時鐘信號接腳，即不能同時連接兩個不同從屬器件 的片選信號接腳或時鐘信號接腳。應當理解的是，圖5和圖6不僅可以用來描述 主控制器與類型不同的多個從屬器件相連接時的主控制器管腳復用電路，還可以 用于說明基于主控制器的管腳復用電路與類型不同的多個從屬器件建立通信信道 時的控制方法。該方法主要采用如下的步驟實現
將所有從屬器件的數據信號接腳按照對應的連接方式與主控制器的數據信號 接腳相連；
將每個從屬器件的時鐘信號接腳與片選信號接腳分別連接至主控制器的相應 控制接腳，并且滿足主控制器的每一控制接腳上均連接有信號類型不同的兩個 信號接腳，該兩個信號接腳分別來自兩個不同的從屬器件；
主控制器選擇要求進行通信的從屬器件；
如果主控制器選擇與第二從屬器件中的一個進行通信時，則主控制器在與選中 的第二從屬器件的時鐘信號接腳相連的相應控制接腳處輸出時鐘信號，從而在主
控制器和該第二從屬器件之間建立通信連接；以及
如果主控制器選擇與第一從屬器件中的一個進行通信時，則主控制器在與選中 的第一從屬器件的時鐘信號接腳相連的相應控制接腳處輸出時鐘信號，和主控制
器在與選中的從屬器件的片選信號接腳相連的相應控制接腳處輸出高電平，從而 在主控制器和該第一從屬器件之間建立通信連接。并且，在該通信過程中，還應 該判斷是否需要對第二從屬器件進行復位，如需要復位則先暫停主控制器和該第 一從屬器件之間的通信連接，從而對第二從屬器件執行復位操作以防止其對處于 通信過程中的第 一從屬器件造成干擾和沖突。
上文中，參照附圖描述了本發明的具體實施方式
。但是，本領域中的普通技術 人員能夠理解，在不偏離本發明的精神和范圍的情況下，還可以對本發明的具體 實施方式作各種變更和替換。這些變更和替換都落在本發明權利要求書所限定的 范圍內。
權利要求
1.一種在主控制器和多個從屬器件之間進行數據通信時的主控制器管腳復用電路，所述主控制器具有多個控制接腳，所述多個從屬器件中的每一個至少具有時鐘信號接腳、片選信號接腳和數據信號接腳，其特征在于，所述多個從屬器件中的每一個的時鐘信號接腳和片選信號接腳與所述主控制器的對應的控制接腳耦合，并且每個控制接腳上耦合有一個時鐘信號接腳和一個片選信號接腳，所耦合的時鐘信號接腳和片選信號接腳來自于不同的從屬器件。
2. 如權利要求1所述的管腳復用電路，其特征在于，當主控制器選擇與所述多 個從屬器件中的一個進行通信時，所述主控制器在與其時鐘信號接腳耦合的控制 接腳處輸出時鐘信號和在與其片選信號接腳耦合的控制接腳處輸出片選信號。
3. 如權利要求2所述的管腳復用電路，其特征在于，與所述主控制器進行通信 的從屬器件的片選信號包括高電平、低電平、上升沿觸發或者下降沿觸發方式。
4. 如權利要求1所述的管腳復用電路，其特征在于，所述主控制器的控制接腳 至少具有三種類型時鐘信號接腳、片選信號接腳和數據信號接腳。
5. 如權利要求1所述的管腳復用電路，其特征在于，所述主控制器至少具有第 一和第二控制接腳，并且該主控制器與第一和第二從屬器件耦合，其中所述第一 控制接腳與所述第一從屬器件的時鐘信號接腳和所述第二從屬器件的片選信號接 腳耦合，所述第二控制接腳與所述第一從屬器件的片選信號接腳和所述第二從屬 器件的時鐘信號接腳耦合。
6. 如權利要求5所述的管腳復用電路，其特征在于，所述主控制器的第一控制 接腳為時鐘信號接腳，第二控制接腳為片選信號接腳。
7. 如權利要求1所述的管腳復用電路，其特征在于，所述主控制器至少具有第 一、第二和第三控制接腳，并且該主控制器與第一、第二和第三從屬器件耦合， 其中所述主控制器的第一控制接腳與所述第一從屬器件的時鐘信號接腳和所述第 二從屬器件的片選信號接腳耦合，所述主控制器的第二控制接腳與所述第一從屬 器件的片選信號接腳和所述第三從屬器件的時鐘信號接腳耦合，和所述主控制器 的第三控制接腳與所述第二從屬器件的時鐘信號接腳和第三從屬器件的片選信號 接腳耦合。
8. 如權利要求1所述的管腳復用電路，其特征在于，所述主控制器至少具有第 一、第二和第三控制接腳，并且該主控制器與第一、第二和第三從屬器件耦合， 其中所述主控制器的第一控制接腳與所述第一從屬器件的時鐘信號接腳和所述第 二從屬器件的片選信號接腳耦合，所述主控制器的第二控制接腳與所述第三從屬 器件的片選信號接腳和所述第二從屬器件的時鐘信號接腳耦合，和所述主控制器 的第三控制接腳與所述第三從屬器件的時鐘信號接腳和第一從屬器件的片選信號 接腳耦合。
9. 如權利要求1所述的管腳復用電路，其特征在于，所述主控制器與N個從 屬器件耦合，其中N為大于3的自然數，所述主控制器的多個控制接腳與所述N 個從屬器件的時鐘信號接腳與片選信號接腳的耦合方式如下控制接腳1耦合至從屬器件1的時鐘信號接腳和從屬器件2的片選信號接腳； 控制接腳2耦合至從屬器件2的時鐘信號接腳與從屬器件3的片選信號接腳； 控制接腳3耦合至從屬器件3的時鐘信號接腳與從屬器件4的片選信號接腳；控制接腳N耦合至從屬器件N的時鐘信號接腳與從屬器件1的片選信號接腳。
10. —種如權利要求1所述的管腳復用電路的控制方法，其特征在于，該控制 方法包括如下步驟將所有從屬器件的數據信號接腳按照對應的耦合方式與主控制器的數據信號 接腳耦合；將每個從屬器件的時鐘信號接腳與片選信號接腳分別耦合至主控制器的相應 控制接腳，并且滿足主控制器的每一控制接腳上均耦合有信號類型不同的兩個 信號接腳，該兩個信號接腳分別來自兩個不同的從屬器件；主控制器選擇要求進行通信的從屬器件；主控制器在與選中的從屬器件的時鐘信號接腳耦合的相應控制接腳處輸出時 鐘信號；以及主控制器在與選中的從屬器件的片選信號接腳耦合的相應控制接腳處輸出片 選信號。
11. 一種在主控制器和多個從屬器件之間進行數據通信時的主控制器管腳復用 電路，所述主控制器具有多個控制接腳，所述多個從屬器件至少具有多個第一從 屬器件和多個第二從屬器件，其中所述第一從屬器件中的每一個至少具有時鐘信 號接腳、片選信號接腳和數據信號接腳，所述第二從屬器件中的每一個至少具有 時鐘信號接腳和數據信號接腳，其特征在于，所述多個從屬器件中的每一個的時 鐘信號接腳和片選信號接腳與所述主控制器的對應的控制接腳耦合，并且每個控 制接腳上至少耦合有一個時鐘信號接腳和一個片選信號接腳，所耦合的時鐘信號 接腳和片選信號接腳來自于不同的從屬器件。
12. 如權利要求11所述的管腳復用電路，其特征在于，所述主控制器至少具 有第一和第二控制接腳，所述第一從屬器件至少具有時鐘信號接腳和片選信號接 腳，所述第二從屬器件至少具有時鐘信號接腳，所述第一從屬器件的時鐘信號接 腳與所述主控制器的第 一控制接腳耦合，所述第 一從屬器件的片選信號接腳和所 述第二從屬器件的時鐘信號接腳均與所述主控制器的第二控制接腳耦合。
13. 如權利要求11所述的管腳復用電路，其特征在于，所述主控制器至少具 有第一、第二和第三控制接腳，并且該主控制器與第一、第二和第三從屬器件耦 合，其中所述第一從屬器件和第三從屬器件至少具有時鐘信號接腳和片選信號接 腳，所述第二從屬器件至少具有時鐘信號接腳，所述第一從屬器件的時鐘信號接 腳和所述第三從屬器件的片選信號接腳均與所述主控制器的第一控制接腳耦合， 所述第一從屬器件的片選信號接腳和所述第二從屬器件的時鐘信號接腳均與所述 主控制器的第二控制接腳耦合，和所述第三從屬器件的時鐘信號接腳與所述主控 制器的第三控制接腳耦合。
14. 一種如權利要求11所述的管腳復用電路的控制方法，其特征在于，該控 制方法包括如下步驟將所有從屬器件的數據信號接腳按照對應的耦合方式與主控制器的數據信號 接腳耦合；將每個從屬器件的時鐘信號接腳與片選信號接腳分別耦合至主控制器的相應 控制接腳，并且滿足主控制器的每一控制接腳上至多耦合有信號類型不同的兩 個信號接腳，該兩個信號接腳分別來自兩個不同的從屬器件；主控制器選擇要求進行通信的從屬器件； 如果主控制器選擇與所述第一從屬器件中的一個進行通信時，則所述主控制器 在與其時鐘信號接腳耦合的相應控制接腳處輸出時鐘信號和在與其片選信號接腳耦合的相應控制接腳處輸出片選信號。
15.如權利要求14所述的方法，其特征在于，所述方法還包括所述主控制 器在與所述第一從屬器件中的一個進行通信的過程中需要判斷是否對所述第二從 屬器件進行復位，如需要復位則先暫停所述主控制器和所述第一從屬器件之間的 通信，并且對所迷第二從屬器件執行復位操作。
全文摘要
本發明揭示了一種主控制器的管腳復用電路，其中從屬器件的時鐘信號接腳和片選信號接腳耦合至主控制器，并且每個控制接腳上至多耦合有一個時鐘信號接腳和一個片選信號接腳，該時鐘信號接腳和片選信號接腳來自于不同的從屬器件。本發明還揭示了一種基于主控制器管腳復用電路的控制方法，它包括主控制器的每一控制接腳上至多耦合有信號類型不同的兩個信號接腳，該兩個信號接腳分別來自不同的從屬器件；和主控制器在相應控制接腳處輸出時鐘信號和片選信號。采用本發明的管腳復用電路和控制方法，無需為每個從屬器件配置單獨的片選信號接腳，也不需在主控制器和從屬器件之間建立復雜的通訊協議，從而有效地降低了主控制器的成本，簡化了通信過程。
文檔編號G06F13/40GK101154209SQ20071004585
公開日2008年4月2日 申請日期2007年9月12日 優先權日2007年9月12日
發明者歐召輝, 駱明磊 申請人:埃派克森微電子(上海)有限公司;埃派克森微電子有限公司