CN104714912A - 一种多卡检测装置、多卡检测***及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多卡检测装置、多卡检测***及其方法，多卡检测装置与中央处理器连接，包括上拉电阻、若干个并联的卡槽和与卡槽个数匹配的分压电阻；每个分压电阻的一端连接对其对应的卡槽，每个分压电阻的另一端均连接上拉电阻的一端和中央处理器，所述上拉电阻的另一端连接电源端；通过对每个卡槽配置一个分压电阻，卡的多种插拔方式使分压电阻形成多种连接组合，产生不同压值的分压电压；基于分压电压的一种电压值对应一种卡拔插状态，通过中央处理器获取该分压电压并查询预存的卡状态对应表即可识别出卡的拔插状态，只需使用中央处理器的一个GPIO脚就能实现多个卡槽的热拔插检测，检测非常方便且结构简单，提高了GPIO脚的利用率。

Description

一种多卡检测装置、多卡检测***及其方法

技术领域

本发明涉及卡检测技术领域，尤其涉及的是一种多卡检测装置、多卡检测***及其方法。

背景技术

移动终端使用时常会热插拔各种卡，如SIM卡，SD卡。有的移动终端支持多张SIM卡或SD卡，用户在移动终端上会热插拔更多张卡。现有技术中均采用一个GPIO脚作为一张卡***或拔出的检测端口，通过检测GPIO脚上的电压来判断卡的***或拔出。如卡未***时GPIO脚上的电压是高电平，在卡***后变为低电平；或在卡未***时GPIO脚上的电压是低电平，在卡***后变为高电平。

如图1所示，其为现有卡热插拔检测装置示意图。在卡未***时，GPIO脚上的电压是高电平VDD，在卡***后GPIO脚被拉低变为低电平。由于每个卡槽内卡的热插拔检测都需配置一个单独的GPIO脚，当卡槽较多时，现有的卡热插拔检测方式对应地需要多个GPIO脚。但是，中央处理器上设置的GPIO脚的个数有限，若设置较多会占用更多引脚空间，因此每个GPIO脚都需要合理使用。有的中央处理器甚至无法提供较多的GPIO脚来支持多个卡槽的卡热拔插检测。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种多卡检测装置、多卡检测***及其方法，旨在解决现有卡热拔插检测需每个卡槽配置一个单独的GPIO脚的问题。

本发明解决技术问题所采用的技术方案如下：

一种多卡检测装置，与中央处理器连接，其包括上拉电阻、若干个并联的卡槽和与卡槽个数匹配的分压电阻；每个分压电阻的一端连接对其对应的卡槽，每个分压电阻的另一端均连接上拉电阻的一端和中央处理器，所述上拉电阻的另一端连接电源端。

所述的多卡检测装置中，所述各个分压电阻的阻值大小各不相同，且各分压电阻之间以任意组合并联后的总电阻值也不相同，以及总电阻值与单个分压电阻的阻值也不相同。

所述的多卡检测装置中，所述卡槽和分压电阻均为3个，分别为第一卡槽、第二卡槽、第三卡槽、第一分压电阻、第二分压电阻和第三分压电阻；所述第一分压电阻的一端连接第一卡槽的一端，第二分压电阻的一端连接第二卡槽的一端，第三分压电阻的一端连接第三卡槽的一端；第一分压电阻的另一端、第二分压电阻的另一端、第三分压电阻的另一端均连接上拉电阻的一端和中央处理器，所述上拉电阻的另一端连接电源端；第一卡槽的另一端、第二卡槽的另一端、第三卡槽的另一端均接地。

所述的多卡检测装置中，所述第一分压电阻的阻值为2k ohm，第二分压电阻的阻值为3k ohm，第三分压电阻的阻值为5k ohm。

一种多卡检测***，其包括中央处理器和所述的多卡检测装置，所述多卡检测装置连接中央处理器；多卡检测装置根据卡拔插状态输出对应的分压电压，中央处理器根据该分压电压查询预存的卡状态对应表以识别卡的拔插状态。

所述的多卡检测***中，所述中央处理器包括：

比较器，用于判断输入的分压电压是否大于等于第二输入端上的电压，或小于等于第三输入端上的电压；是则输出中断信号控制电压获取单元启动，否则不输出；

电压获取单元，用于将获取的分压电压传输给卡槽状态识别单元和中断设置单元；

卡槽状态识别单元，用于存储卡状态对应表，根据所述分压电压查询卡状态对应表识别卡的拔插状态；

中断设置单元，用于根据分压电压从卡状态对应表中查找与分压电压相邻的第一电压和第二电压，将第一电压加载至比较器的第二输入端，将第二电压加载至比较器的第三输入端；

所述比较器的第一输入端为中央处理器的GPIO脚，其连接上拉电阻的另一端和各个分压电阻的另一端，比较器的第二输入端和第三输入端连接中断设置单元，比较器的输出端连接电压获取单元，所述电压获取单元连接卡槽状态识别单元和中断设置单元，所述卡槽状态识别单元连接中断设置单元。

所述的多卡检测***中，所述第一电压大于分压电压，第二电压小于分压电压。

所述的多卡检测***中，所述卡状态对应表为所有卡拔插状态及每种状态对应的分压电压的压值的对应关系列表。

一种采用所述的多卡检测***的多卡检测方法，其包括：

A、多卡检测装置根据卡拔插状态输出对应的分压电压；

B；中央处理器根据该分压电压查询预存的卡状态对应表识别出卡的拔插状态。

所述的多卡检测方法中，所述步骤B具体包括：

B1、比较器判断分压电压是否大于等于第二输入端上的电压，或小于等于第三输入端上的电压：是则执行步骤B2；否则执行步骤B5；

B2、比较器输出中断信号控制电压获取单元启动，电压获取单元将获取的分压电压传输给卡槽状态识别单元和中断设置单元；

B3、卡槽状态识别单元根据所述分压电压查询卡状态对应表，识别此时各卡槽中卡的拔插状态；

B4、中断设置单元根据分压电压从卡状态对应表中查找与分压电压相邻的第一电压和第二电压，将第一电压加载至比较器的第二输入端，将第二电压加载至比较器的第三输入端；

B5、比较器继续判断分压电压的大小，直至关机后结束

相较于现有技术，本发明提供的多卡检测装置、多卡检测***及其方法，多卡检测装置与中央处理器连接，包括上拉电阻、若干个并联的卡槽和与卡槽个数匹配的分压电阻；每个分压电阻的一端连接对其对应的卡槽，每个分压电阻的另一端均连接上拉电阻的一端和中央处理器，所述上拉电阻的另一端连接电源端；通过对每个卡槽配置一个分压电阻，卡的多种插拔方式使分压电阻形成多种连接组合，产生不同压值的分压电压；基于分压电压的一种电压值对应一种卡拔插状态，通过中央处理器获取该分压电压并查询预存的卡状态对应表即可识别出卡的拔插状态，只需使用中央处理器的一个GPIO脚就能实现多个卡槽的热拔插检测，检测非常方便且结构简单，提高了GPIO脚的利用率。

附图说明

图1是现有卡热插拔检测装置示意图。

图2是本发明提供的多卡检测***较佳实施例的结构框图。

图3是本发明提供的多卡检测装置的示意图。

图4是本发明提供的多卡检测装置应用实施例的示意图。

图5是本发明提供的多卡检测***中中央处理器的结构框图。

图6是本发明提供的多卡检测方法流程图。

具体实施方式

本发明提供一种多卡检测装置、多卡检测***及其方法，为每个卡槽配置一个分压电阻，当卡槽中有卡***时，对应的分压电阻并联形成总电阻组，只需一个GPIO脚来检测总电阻组上的电压，根据该电压值即可识别出哪些卡槽***或拔出卡。为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请同时参阅图2和图3，本发明提供的多卡检测***包括多卡检测装置10和中央处理器20。所述多卡检测装置10连接中央处理器20。不同个数的卡***移动终端时，所述多卡检测装置10内形成不同的电阻连接组合，而不同的电阻连接组合产生不同压值的分压电压Vgpio。也即是说，分压电压Vgpio的一种电压值对应一种卡拔插状态，即哪些卡槽内***了卡。因此，当移动终端开机时，多卡检测装置10检测卡拔插状态并输出对应的分压电压Vgpio（也即是中央处理器的GPIO脚上检测到的电压），中央处理器20根据该分压电压Vgpio查询预存的卡状态对应表即可识别出卡的拔插状态。所述卡状态对应表为所有卡拔插状态及每种状态对应的分压电压Vgpio的压值的对应关系列表。开机后，若多卡检测装置检测卡拔插状态改变，则输出更改后的分压电压Vgpio。中央处理器根据更改后的分压电压Vgpio查询预存的卡状态对应表，更新卡的拔插状态。

请继续参阅图3，所述多卡检测装置10包括上拉电阻R0、若干个并联的卡槽（即卡槽1、卡槽2、……、卡槽n）和与卡槽个数匹配的分压电阻，每个卡槽上配置一个分压电阻（即第一分压电阻R1、第二分压电阻R2、……、第n分压电阻Rn）；即每个分压电阻的一端连接其对应的卡槽，每个分压电阻的另一端均连接上拉电阻R0的一端和中央处理器的GPIO脚，所述上拉电阻R0的另一端连接电源端VDD。

当卡槽中有卡***时，上拉电阻R0、分压电阻、卡槽形成到地回路。若干个卡***时，其卡槽对应的若干个分压电阻并联后与上拉电阻R0串联，形成分压方式。当卡槽中无卡***时，对应的分压电阻悬空，没有形成到地回路，此时上拉电阻R0的另一端输出的分压电压Vgpio即是电源端VDD输出的高压。由此可知，卡槽内是否***卡，会影响各个分压电阻的并联方式，从而使多卡检测装置产生不同的总电阻值。

假设n个卡槽分别配置n个互不相等的分压电阻为R1、R2、R3、……、R_n-1、Rn；其可组合的并联方式包括：

R1—仅卡槽1有卡***，R2—仅卡槽2有卡***，R3—仅卡槽3有卡***，以此类推，Rn—仅卡槽n有卡***；

R1//R2—卡槽1和卡槽2有卡***，R1//R3—卡槽1和卡槽3有卡***，R1//R4—卡槽1和卡槽4有卡***，以此类推，R1//Rn—卡槽1和卡槽n有卡***;

R2//R3—卡槽2和卡槽3有卡***，R2//R4—卡槽2和卡槽4有卡***，R2//R5—卡槽2和卡槽5有卡***，以此类推，R2//Rn—卡槽2和卡槽n有卡***;

R3//R4—卡槽3和卡槽4有卡***，R3//R5—卡槽3和卡槽5有卡***，R3//R6—卡槽3和卡槽6有卡***，以此类推，R3//Rn—卡槽3和卡槽n有卡***;

以此类推， R_n-1// Rn—卡槽n-1和卡槽n有卡***;

R1//R2//R3—卡槽1、卡槽2、卡槽3有卡***，R1//R2//R4—卡槽1、卡槽2、卡槽4有卡***，R1//R2//R5—卡槽1、卡槽2、卡槽5有卡***，以此类推， R1//R2//Rn—卡槽1、卡槽2、卡槽n有卡***;

R2//R3//R4—卡槽2、卡槽3、卡槽4有卡***，R2//R3//R5—卡槽2、卡槽3、卡槽5有卡***，R2//R3//R6—卡槽2、卡槽3、卡槽4有卡***，以此类推，R2//R3//Rn—卡槽2、卡槽3、卡槽n有卡***;

R3//R4//R5—卡槽3、卡槽4、卡槽5有卡***，R3//R4//R6—卡槽3、卡槽4、卡槽6有卡***，R3//R4//R7—卡槽3、卡槽4、卡槽7有卡***，以此类推，R3//R4//Rn—卡槽3、卡槽4、卡槽n有卡***；

以此类推，R1//R2//R3//……//R _n-1//Rn—所有卡槽都有卡***。

需要理解的是，R_X//R_Y表示电阻X与电阻Y并联后的阻值，R_X//R_Y＝（R_X ×R_Y）/（R_X +R_Y）。电阻并联后的阻值计算公式为现有技术，此处不作详述。

为了避免总电阻值相同导致识别错误，本实施例中，各个分压电阻的阻值大小各不相同，且各分压电阻之间以任意组合并联后的总电阻值也不相同，以及总电阻值与单个分压电阻的阻值也不相同。

例如，假设有3个卡槽，卡槽1对应第一分压电阻R1，卡槽2对应第二分压电阻R2，卡槽3对应第三分压电阻R3。令R1=2k ohm，R2=3k ohm，R3=5k ohm。则三个分压电阻的阻值各不相同。R1//R2=1.2k ohm，R1//R3=1.429k ohm，R2//R3=1.875k ohm，R1//R2//R3=0.968k ohm 。这三个分压电阻之间以上述4中并联方式得到的总电阻值也不相同，并且，这些总电阻值与三个分压电阻的阻值也不相同。因此R1=2k ohm，R2=3k ohm，R3=5k ohm可以分别作为三个卡槽的分压电阻的阻值。

若假设R1=2k ohm，R2=3k ohm，R3=1.2k ohm。虽然三个分压电阻的阻值各不相同。但是，R1//R2=1.2k ohm 与R3的阻值相等，因此R1=2k ohm，R2=3k ohm，R3=5k ohm不能作为三个卡槽的分压电阻的阻值。

通过上述对分压电阻阻值的要求可以得知，在多卡检测装置中，卡的一种拔插状态对应一个唯一的总电阻值。各分压电阻并联后形成的总电阻组与上拉电阻R0串联，通过获取总电阻组上的电压即可计算出总电阻值（即总电阻值）。当VDD-Vgpio不等于零时，总电阻值                                                。当VDD-Vgpio等于零时，总电阻值Rcard为无穷大，即所有卡槽中均未插卡。

如图4所示的3个卡槽的实施例，多卡检测装置包括上拉电阻R0、第一卡槽1、第二卡槽2、第三卡槽3、第一分压电阻R1、第二分压电阻R2和第三分压电阻R3；所述第一分压电阻R1的一端连接第一卡槽1的一端，第二分压电阻R2的一端连接第二卡槽2的一端，第三分压电阻R3的一端连接第三卡槽3的一端；第一分压电阻R1的另一端、第二分压电阻R2的另一端、第三分压电阻R3的另一端均连接上拉电阻R0的一端和中央处理器，所述上拉电阻R0的另一端连接电源端VDD；第一卡槽1的另一端、第二卡槽2的另一端、第三卡槽3的另一端均接地。

以第一分压电阻R1的阻值为2k ohm、第二分压电阻R2的阻值为3k ohm、第三分压电阻R3的阻值为5k ohm 为例。基于这些阻值，在移动终端生产时即可确定各个电阻值对应的三个卡槽中卡的拔插状态，如下表1所示。

表1

由于一个总电阻值对应产生一个唯一的分压电压，且分压电压Vgpio的压值可直接获取。若以总电阻值作为卡拔插状态的判断条件会增加计算过程和计算难度。为了更加方便判断，本实施例采用以分压电压Vgpio代替总电阻值Rcard作为判断条件，即。

具体实施时，出厂前先根据卡槽的个数设置分压电阻的阻值和上拉电阻R0的阻值，根据分压电阻的并联状态计算各种卡拔插状态下的总电阻值，再根据分压电压Vgpio的公式计算出分压电压Vgpio的压值，最后将各个分压电压Vgpio的压值与卡拔插状态一一对应并以卡状态对应表的方式存储在中央处理器中。移动终端开机时，中央处理器直接获取分压电压Vgpio，再查询卡状态对应表即可识别出各个卡槽中是否有卡***，可将查询结果反馈给用户。移动终端在使用过程中，若有卡***或拔出，则总电阻值会发生改变，从而使分压电压Vgpio的压值改变。中央处理器若检测分压电压Vgpio的压值改变，则根据改变后的分压电压Vgpio重新查询卡状态对应表可识别出改变后的各个卡槽中卡的拔插状态。

请一并参阅图5，本实施例中，所述中央处理器包括比较器201、电压获取单元202、卡槽状态识别单元203和中断设置单元204。所述比较器201的第一输入端INM即为中央处理器的GPIO脚，其连接上拉电阻R0的另一端和各个分压电阻的另一端，比较器201的第二输入端INH和第三输入端INL连接中断设置单元204，比较器201的输出端out连接电压获取单元202，所述电压获取单元202连接卡槽状态识别单元203和中断设置单元204，所述卡槽状态识别单元203连接中断设置单元204。

初始化时，比较器201的第二输入端INH和第三输入端INL悬空或为高阻态，第一次检测到分压电压Vgpio时，比较器的输出端out直接输出中断信号控制电压获取单元202启动，电压获取单元202将获取的分压电压Vgpio传输给卡槽状态识别单元203和中断设置单元204。卡槽状态识别单元203中存储了卡状态对应表，其根据所述分压电压Vgpio查询卡状态对应表，获得各卡槽中卡的拔插状态。

中断设置单元204用于设置比较器201的第二输入端INH和第三输入端INL上的电压，具体为：中断设置单元204根据分压电压Vgpio从卡槽状态识别单元203的卡状态对应表中查找与分压电压Vgpio相邻的第一电压V1和第二电压V2，且第一电压V1大于分压电压Vgpio，第二电压V2小于分压电压Vgpio。令第二输入端INH上的电压等于第一电压V1，第三输入端INL上的电压等于第二电压V2。

之后，移动终端在使用过程中，若比较器201判断分压电压Vgpio大于等于第二输入端INH上的电压，或小于等于第三输入端INL上的电压时，表明此时卡槽内的卡状态发生改变。比较器的输出端out输出中断信号控制电压获取单元202启动，电压获取单元202将获取的分压电压Vgpio传输给卡槽状态识别单元203和中断设置单元204。卡槽状态识别单元203根据所述分压电压Vgpio查询卡状态对应表，从而识别此时各卡槽中卡的拔插状态，可将识别结果反馈给用户。中断设置单元204根据分压电压Vgpio从卡状态对应表中查找与改变后的分压电压Vgpio相邻的第一电压V1和第二电压V2，以更新第二输入端INH上的电压和第三输入端INL上的电压。

若卡槽内卡状态无变化，分压电压Vgpio也保持不会，则比较器201判断分压电压Vgpio小于第二输入端INH上的电压，且大于第三输入端INL上的电压，此时比较器201不会输出任何信号，电压获取单元202、卡槽状态识别单元203、中断设置单元204不工作，卡槽内卡状态保持现有状态。

基于上述的多卡检测***，本发明还提供一种多卡检测方法，请参阅图6，所述多卡检测方法包括：

S100、多卡检测装置根据卡拔插状态输出对应的分压电压；

S200、中央处理器根据该分压电压查询预存的卡状态对应表识别出卡的拔插状态。

其中，所述步骤S200具体包括：

步骤21、比较器判断分压电压是否大于等于第二输入端上的电压，或小于等于第三输入端上的电压：是则执行步骤22；否则执行步骤25。

步骤22、比较器输出中断信号控制电压获取单元启动，电压获取单元将获取的分压电压传输给卡槽状态识别单元和中断设置单元。

步骤23、卡槽状态识别单元根据所述分压电压查询卡状态对应表，识别此时各卡槽中卡的拔插状态。

步骤24、中断设置单元根据分压电压从卡状态对应表中查找与分压电压相邻的第一电压和第二电压，将第一电压加载至比较器的第二输入端，将第二电压加载至比较器的第三输入端。

其中，第一电压大于分压电压，第二电压小于分压电压。

步骤25、比较器继续判断分压电压的大小，直至关机后结束。

综上所述，本发明通过对每个卡槽配置一个分压电阻，卡的多种插拔方式使分压电阻形成多种连接组合，产生不同压值的分压电压；基于分压电压的一种电压值对应一种卡拔插状态，获取该分压电压并查询预存的卡状态对应表即可识别出卡的拔插状态，只需使用中央处理器的一个GPIO脚就能实现多个卡槽的热拔插检测，检测非常方便且结构简单，提高了GPIO脚的利用率。

应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种多卡检测装置，与中央处理器连接，其特征在于，包括上拉电阻、若干个并联的卡槽和与卡槽个数匹配的分压电阻；每个分压电阻的一端连接对其对应的卡槽，每个分压电阻的另一端均连接上拉电阻的一端和中央处理器，所述上拉电阻的另一端连接电源端。

2.根据权利要求1所述的多卡检测装置，其特征在于，所述各个分压电阻的阻值大小各不相同，且各分压电阻之间以任意组合并联后的总电阻值也不相同，以及总电阻值与单个分压电阻的阻值也不相同。

3.根据权利要求1所述的多卡检测装置，其特征在于，所述卡槽和分压电阻均为3个，分别为第一卡槽、第二卡槽、第三卡槽、第一分压电阻、第二分压电阻和第三分压电阻；所述第一分压电阻的一端连接第一卡槽的一端，第二分压电阻的一端连接第二卡槽的一端，第三分压电阻的一端连接第三卡槽的一端；第一分压电阻的另一端、第二分压电阻的另一端、第三分压电阻的另一端均连接上拉电阻的一端和中央处理器，所述上拉电阻的另一端连接电源端；第一卡槽的另一端、第二卡槽的另一端、第三卡槽的另一端均接地。

4.根据权利要求3所述的多卡检测装置，其特征在于，所述第一分压电阻的阻值为2k ohm，第二分压电阻的阻值为3k ohm，第三分压电阻的阻值为5k ohm。

5.一种多卡检测***，其特征在于，包括中央处理器和如权利要求1-4任一项所述的多卡检测装置，所述多卡检测装置连接中央处理器；多卡检测装置根据卡拔插状态输出对应的分压电压，中央处理器根据该分压电压查询预存的卡状态对应表以识别卡的拔插状态。

6.根据权利要求5所述的多卡检测***，其特征在于，所述中央处理器包括：

比较器，用于判断输入的分压电压是否大于等于第二输入端上的电压，或小于等于第三输入端上的电压；是则输出中断信号控制电压获取单元启动，否则不输出；

电压获取单元，用于将获取的分压电压传输给卡槽状态识别单元和中断设置单元；

卡槽状态识别单元，用于存储卡状态对应表，根据所述分压电压查询卡状态对应表识别卡的拔插状态；

中断设置单元，用于根据分压电压从卡状态对应表中查找与分压电压相邻的第一电压和第二电压，将第一电压加载至比较器的第二输入端，将第二电压加载至比较器的第三输入端；

所述比较器的第一输入端为中央处理器的GPIO脚，其连接上拉电阻的另一端和各个分压电阻的另一端，比较器的第二输入端和第三输入端连接中断设置单元，比较器的输出端连接电压获取单元，所述电压获取单元连接卡槽状态识别单元和中断设置单元，所述卡槽状态识别单元连接中断设置单元。

7.根据权利要求6所述的多卡检测***，其特征在于，所述第一电压大于分压电压，第二电压小于分压电压。

8.根据权利要求6所述的多卡检测***，其特征在于，所述卡状态对应表为所有卡拔插状态及每种状态对应的分压电压的压值的对应关系列表。

9.一种采用权利要求5所述的多卡检测***的多卡检测方法，其特征在于，包括：

A、多卡检测装置根据卡拔插状态输出对应的分压电压；

B；中央处理器根据该分压电压查询预存的卡状态对应表识别出卡的拔插状态。

10.根据权利要求9所述的多卡检测方法，其特征在于，所述步骤B具体包括：

B1、比较器判断分压电压是否大于等于第二输入端上的电压，或小于等于第三输入端上的电压：是则执行步骤B2；否则执行步骤B5；

B2、比较器输出中断信号控制电压获取单元启动，电压获取单元将获取的分压电压传输给卡槽状态识别单元和中断设置单元；

B3、卡槽状态识别单元根据所述分压电压查询卡状态对应表，识别此时各卡槽中卡的拔插状态；

B4、中断设置单元根据分压电压从卡状态对应表中查找与分压电压相邻的第一电压和第二电压，将第一电压加载至比较器的第二输入端，将第二电压加载至比较器的第三输入端；

B5、比较器继续判断分压电压的大小，直至关机后结束。