CN216625712U - 通用接口复用电路及装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及芯片接口技术领域，公开了一种通用接口复用电路及装置，该通用接口复用电路的输入端连接第一芯片的通用接口，并且输出端连接第二芯片的信号输入接口，不仅通过信号输出模块将通信信号的通信电压进行转换得到输出信号，并将输出型号的输出电压控制在预设输出电压区间，以实现通用接口与信号输入接口之间的通信，而且，通过上电模块将通用接口的接口电压控制在预设上电电压区间，由于信号输出模块隔离了信号输入接口，从而避免信号输入接口的默认电压影响通用接口的电压导致第一芯片上电启动异常，从而提高第一芯片上电功能的可靠性。

Description

通用接口复用电路及装置

技术领域

本实用新型涉及芯片接口技术领域，尤其涉及一种通用接口复用电路及装置。

背景技术

随着集成电路的迅速发展，使得市面上的SOC(System on Chip，***级芯片)芯片不断复杂化，由于SOC芯片的输入/输出接口有限，需要复用SOC芯片的GPIO (General-purpose input/output，通用输入/输出接口)接口与外部芯片的信号输入接口进行连接，从而实现芯片之间的互联。

但是，外部芯片的信号输入接口存在电压状态不稳定或者信号输入接口本身带有上/ 下拉电平功能等情况，影响SOC芯片的GPIO接口电平被拉高或降低，进而导致SOC 芯片上电启动异常，使得SOC芯片上电功能的可靠性较低。

发明内容

为了对披露的实施例的一些方面有基本的理解，下面给出了简单的概括。所述概括不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围，而是作为后面的详细说明的序言。

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型提供一种通用接口复用电路及装置，以避免外部芯片的信号输入接口影响SOC芯片的GPIO接口电平。

本实用新型提供了一种通用接口复用电路，所述通用接口复用电路的输入端连接第一芯片的通用接口，所述通用接口复用电路的输出端连接第二芯片的信号输入接口，所述通用接口用于发送通信信号，所述通用接口复用电路包括：上电模块，连接所述通用接口，所述上电模块用于将所述通用接口的接口电压控制在预设上电电压区间；信号输出模块，输入端连接所述通用接口，所述信号输出模块的输出端连接所述信号输入接口，所述信号输出模块用于将所述通信信号的通信电压进行转换得到输出信号，并将所述输出信号的输出电压控制在预设输出电压区间。

可选地，所述上电模块包括上电电阻，所述上电电阻的一端连接所述通用接口，所述上电电阻的另一端连接预设上电电压。

可选地，所述预设上电电压包括接地电压、预设低电压、预设高电压中的其中一种。

可选地，所述信号输出模块包括转换管，所述转换管的栅极连接所述通用接口，所述转换管的漏极分别连接预设转换电压和信号输出端口。

可选地，所述转换管的源极连接流出电压，其中，所述流出电压包括负电压、接地电压、预设低电压中的其中一种。

可选地，所述信号输出模块还包括上拉电阻，所述转换管的漏极通过所述上拉电阻连接所述预设转换电压。

可选地，所述转换管包括三极管、MOS(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor,MOSFET，金氧半场效晶体管)管中的其中一种。

本实用新型提供了一种通用接口复用装置，其特征在于，所述通用接口复用装置包含上述的通用接口复用电路。

本实用新型的有益效果：通用接口复用电路的输入端连接第一芯片的通用接口，并且输出端连接第二芯片的信号输入接口，不仅通过信号输出模块将通信信号的通信电压进行转换得到输出信号，并将输出信号的输出电压控制在预设输出电压区间，以实现通用接口与信号输入接口之间的通信，而且，通过上电模块将通用接口的接口电压控制在预设上电电压区间，由于信号输出模块隔离了信号输入接口，从而避免信号输入接口的默认电压影响通用接口的电压导致第一芯片上电启动异常，从而提高第一芯片上电功能的可靠性。

附图说明

图1是本实用新型实施例中一个通用接口复用电路的结构示意图；

图2是本实用新型实施例中另一个通用接口复用电路的结构示意图；

图3是本实用新型实施例中另一个通用接口复用电路的结构示意图。

附图标记：

101：上电模块；102：信号输出模块；

1011：上电电阻；1021：P型MOS管；1022：上拉电阻

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的子样本可以相互组合。

需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本实用新型的基本构想，遂图式中仅显示与本实用新型中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

在下文描述中，探讨了大量细节，以提供对本实用新型实施例的更透彻的解释，然而，对本领域技术人员来说，可以在没有这些具体细节的情况下实施本实用新型的实施例是显而易见的，在其他实施例中，以方框图的形式而不是以细节的形式来示出公知的结构和设备，以避免使本实用新型的实施例难以理解。

本公开实施例的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本公开实施例的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

除非另有说明，术语“多个”表示两个或两个以上。

本公开实施例中，字符“/”表示前后对象是一种“或”的关系。例如，A/B表示： A或B。

术语“和/或”是一种描述对象的关联关系，表示可以存在三种关系。例如，A和/ 或B，表示：A或B，或，A和B这三种关系。

结合图1所示，本公开实施例提供了一种通用接口复用电路，通用接口复用电路的输入端连接第一芯片的通用接口，通用接口复用电路的输出端连接第二芯片的信号输入接口，通用接口用于发送通信信号，通用接口复用电路包括上电模块101和信号输出模块102。上电模块101连接通用接口，上电模块用于将通用接口的接口电压控制在预设上电电压区间。信号输出模块102的输入端连接通用接口，信号输出模块的输出端连接信号输入接口，信号输出模块用于将通信信号的通信电压进行转换得到输出信号，并将输出信号的输出电压控制在预设输出电压区间，其中，A为通用接口复用电路的输入端， B为通用接口复用电路的输出端。

采用本公开实施例提供的通用接口复用电路，通用接口复用电路的输入端连接第一芯片的通用接口，并且输出端连接第二芯片的信号输入接口，不仅通过信号输出模块将通信信号的通信电压进行转换得到输出信号，并将输出信号的输出电压控制在预设输出电压区间，以实现通用接口与信号输入接口之间的通信，而且，通过上电模块将通用接口的接口电压控制在预设上电电压区间，由于信号输出模块隔离了信号输入接口，从而避免信号输入接口的默认电压影响通用接口的电压导致第一芯片上电启动异常，从而提高第一芯片上电功能的可靠性。

可选地，第一芯片为SOC芯片，通用接口为SOC芯片的GPIO接口，第二芯片为 IC(Integrated Circuit Chip，微型电子器件)芯片，信号输入接口为IC芯片的IC输入接口。

可选地，预设上电电压区间为SOC芯片的默认上电电压区间。

可选地，预设输出电压区间为IC输入接口的默认高电平区间。

可选地，上电模块包括上电电阻，上电电阻的一端连接通用接口，上电电阻的另一端连接预设上电电压。

可选地，上电电阻的阻值包括1kΩ-10kΩ。

可选地，预设上电电压包括接地电压、预设低电压、预设高电压中的其中一种。

在一些实施例中，预设低电压的电压值包括0-0.25V，预设高电压的电压值包括1.7-5V。

可选地，预设高电压为电源电压或SOC芯片电压。

可选地，信号输出模块包括转换管，转换管的栅极连接通用接口，转换管的漏极分别连接预设转换电压和信号输出端口。

可选地，转换管的源极连接流出电压，其中，流出电压包括负电压、接地电压、预设低电压中的其中一种。

可选地，转换管的漏极电压大于转换管的源极电压。

可选地，信号输出模块还包括上拉电阻，转换管的漏极通过上拉电阻连接预设转换电压。这样，上拉电阻将信号输出端口的电压控制在预设输出电压区间，同时限制转换管的电流以保护转换管。

可选地，上拉电阻的阻值包括1kΩ-10kΩ。

可选地，转换管包括三极管、MOS管中的其中一种。

结合图2所示，本公开实施例提供了一种通用接口复用电路，通用接口复用电路的输入端连接第一芯片的通用接口，通用接口复用电路的输出端连接第二芯片的信号输入接口，通用接口用于发送通信信号，通用接口复用电路包括上电模块101和信号输出模块102。上电模块101包括上电电阻1011，上电电阻的一端连接预设高电平，上电电阻的另一端连接通用接口。信号输出模块102包括P型MOS管1021、上拉电阻1022，P 型MOS管的栅极连接通用接口，P型MOS管的漏极连接信号输出端口，P型MOS管的源极接地，上拉电阻的一端连接P型MOS管的漏极，上拉电阻的另一端连接预设转换电压，其中，预设高电平为VCC₁，预设转换电压为VCC₂，通用接口的电压为V₁，信号输出端口的电压为V₂，A为通用接口复用电路的输入端，B为通用接口复用电路的输出端。

结合图2所示，通过上电电阻1011和预设高电平VCC₁将通用接口的电压V₁上拉至预设上电电压区间，并根据通用接口的输入信号控制P型MOS管1021的漏极和源极之间的导通状态，进而将通用接口的输入信号转换为输出信号，再通过上拉电阻1022和预设转换电压VCC₂上拉信号输出端口的电压V₂并控制在预设输出电压区间，以满足信号输入接口的信号电平要求。

目前，通过在信号输入接口和通用接口之间添加二极管起到放倒灌功能，但依然存在信号输入接口的默认电压影响通用接口的电压导致第一芯片上电启动异常的情况。采用本公开实施例提供的通用接口复用电路，通用接口复用电路的输入端连接第一芯片的通用接口，并且输出端连接第二芯片的信号输入接口，不仅通过信号输出模块将通信信号的通信电压进行转换得到输出信号，并将输出信号的输出电压控制在预设输出电压区间，以实现通用接口与信号输入接口之间的通信，而且，通过上电模块将通用接口的接口电压控制在预设上电电压区间，无论信号输入接口的默认电平是高电平还是低电平，都能够避免信号输入接口的默认电压影响通用接口的电压导致第一芯片上电启动异常，从而提高第一芯片上电功能的可靠性。

结合图3所示，本公开实施例提供了一种通用接口复用电路，通用接口复用电路的输入端连接第一芯片的通用接口，通用接口复用电路的输出端连接第二芯片的信号输入接口，通用接口用于发送通信信号，通用接口复用电路包括上电模块101和信号输出模块102。上电模块101包括上电电阻1011，上电电阻的一端接地，上电电阻的另一端连接通用接口。信号输出模块102包括P型MOS管1021、上拉电阻1022，P型MOS管的栅极连接通用接口，P型MOS管的漏极连接信号输出端口，P型MOS管的源极接地，上拉电阻的一端连接P型MOS管的漏极，上拉电阻的另一端连接预设转换电压，其中，预设转换电压为VCC₂，通用接口的电压为V₁，信号输出端口的电压为V₂，A为通用接口复用电路的输入端，B为通用接口复用电路的输出端。

结合图3所示，通过上电电阻1011和接地电平将通用接口的电压V₁下拉至预设上电电压区间，并根据通用接口的输入信号控制P型MOS管1021的漏极和源极之间的导通状态，进而将通用接口的输入信号转换为输出信号，再通过上拉电阻1022和预设转换电压VCC₂上拉信号输出端口的电压V₂并控制在预设输出电压区间，以满足信号输入接口的信号电平要求。

采用本公开实施例提供的通用接口复用电路，通用接口复用电路的输入端连接第一芯片的通用接口，并且输出端连接第二芯片的信号输入接口，不仅通过信号输出模块将通信信号的通信电压进行转换得到输出信号，并将输出信号的输出电压控制在预设输出电压区间，以实现通用接口与信号输入接口之间的通信，而且，通过上电模块将通用接口的接口电压控制在预设上电电压区间，无论信号输入接口的默认电平是高电平还是低电平，都能够避免信号输入接口的默认电压影响通用接口的电压导致第一芯片上电启动异常，从而提高第一芯片上电功能的可靠性。

本公开实施例提供了一种通用接口复用装置，通用接口复用装置包含上述的通用接口复用电路。

采用本公开实施例提供的通用接口复用装置，不仅通过信号输出模块将通信信号的通信电压进行转换得到输出信号，并将输出信号的输出电压控制在预设输出电压区间，以实现通用接口与信号输入接口之间的通信，而且，通过上电模块将通用接口的接口电压控制在预设上电电压区间，由于信号输出模块隔离了信号输入接口，从而避免信号输入接口的默认电压影响通用接口的电压导致第一芯片上电启动异常，从而提高第一芯片上电功能的可靠性。

以上描述和附图充分地示出了本公开的实施例，以使本领域的技术人员能够实践它们。其他实施例可以包括结构的、逻辑的、电气的、过程的以及其他的改变。实施例仅代表可能的变化。除非明确要求，否则单独的部件和功能是可选的，并且操作的顺序可以变化。一些实施例的部分和子样本可以被包括在或替换其他实施例的部分和子样本。而且，本申请中使用的用词仅用于描述实施例并且不用于限制权利要求。如在实施例以及权利要求的描述中使用的，除非上下文清楚地表明，否则单数形式的“一个”(a)、“一个”(an)和“所述”(the)旨在同样包括复数形式。类似地，如在本申请中所使用的术语“和/或”是指包含一个或一个以上相关联的列出的任何以及所有可能的组合。另外，当用于本申请中时，术语“包括”(comprise)及其变型“包括”(comprises) 和/或包括(comprising)等指陈述的子样本、整体、步骤、操作、元素，和/或组件的存在，但不排除一个或一个以上其它子样本、整体、步骤、操作、元素、组件和/或这些的分组的存在或添加。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个…”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法或者设备中还存在另外的相同要素。本文中，每个实施例重点说明的可以是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分可以互相参见。对于实施例公开的方法、产品等而言，如果其与实施例公开的方法部分相对应，那么相关之处可以参见方法部分的描述。

本领域技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，可以取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。所述技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法以实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本公开实施例的范围。所述技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的***、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

本文所披露的实施例中，所揭露的方法、产品(包括但不限于装置、设备等)，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，可以仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个***，或一些子样本可以忽略，或不执行。另外，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例。另外，在本公开实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

附图中的流程图和框图显示了根据本公开实施例的***、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这可以依所涉及的功能而定。在附图中的流程图和框图所对应的描述中，不同的方框所对应的操作或步骤也可以以不同于描述中所披露的顺序发生，有时不同的操作或步骤之间不存在特定的顺序。例如，两个连续的操作或步骤实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这可以依所涉及的功能而定。框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的***来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

Claims (10)

1.一种通用接口复用电路，其特征在于，所述通用接口复用电路的输入端连接第一芯片的通用接口，所述通用接口复用电路的输出端连接第二芯片的信号输入接口，所述通用接口用于发送通信信号，所述通用接口复用电路包括：

上电模块，连接所述通用接口，所述上电模块用于将所述通用接口的接口电压控制在预设上电电压区间；

信号输出模块，输入端连接所述通用接口，所述信号输出模块的输出端连接所述信号输入接口，所述信号输出模块用于将所述通信信号的通信电压进行转换得到输出信号，并将所述输出信号的输出电压控制在预设输出电压区间。

2.根据权利要求1所述的通用接口复用电路，其特征在于，所述上电模块包括上电电阻，所述上电电阻的一端连接所述通用接口，所述上电电阻的另一端连接预设上电电压。

3.根据权利要求2所述的通用接口复用电路，其特征在于，所述上电电阻的阻值包括1kΩ-10kΩ。

4.根据权利要求2或3所述的通用接口复用电路，其特征在于，所述预设上电电压包括接地电压、预设低电压、预设高电压中的其中一种。

5.根据权利要求1所述的通用接口复用电路，其特征在于，所述信号输出模块包括转换管，所述转换管的栅极连接所述通用接口，所述转换管的漏极分别连接预设转换电压和信号输出端口。

6.根据权利要求5所述的通用接口复用电路，其特征在于，所述转换管的源极连接流出电压，其中，所述流出电压包括负电压、接地电压、预设低电压中的其中一种。

7.根据权利要求5所述的通用接口复用电路，其特征在于，所述信号输出模块还包括上拉电阻，所述转换管的漏极通过所述上拉电阻连接所述预设转换电压。

8.根据权利要求7所述的通用接口复用电路，所述上拉电阻的阻值包括1kΩ-10kΩ。

9.根据权利要求5至8任一项所述的通用接口复用电路，其特征在于，所述转换管包括三极管、MOS管中的其中一种。

10.一种通用接口复用装置，其特征在于，所述通用接口复用装置包含权利要求1至7任意一项所述的通用接口复用电路。

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