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专利号: 2019105727918
申请人: 长安大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 基本电子电路
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种隔离式串行通信接口电路,其特征在于,包括信号收发单元和脉冲鉴定与转换单元,还包括变压器隔离单元;所述变压器隔离单元、脉冲鉴定与转换单元分别与信号收发单元相连接;所述变压器隔离单元用于使器件两侧的电气绝对绝缘;所述信号收发单元用于接收由变压器隔离单元所发送的脉冲信号和发送脉冲信号至脉冲鉴定与转换单元;所述脉冲鉴定与转换单元用于实现对SPI信号和两线式脉冲信号的相互转换。

2.如权利要求1所述的隔离式串行通信接口电路,其特征在于,所述信号收发单元的输出端c、d、e、f、g、h分别连接所述脉冲鉴定与转换单元的输入端i、j、k、l、m、n,所述信号收发单元的输入端a、b分别连接变压器隔离单元的OUTP和OUTM;所述脉冲鉴定与转换单元的输出端o、p、q、r分别连接输出信号SCK、CS、MOSI、MISO。

3.如权利要求1所述的隔离式串行通信接口电路,其特征在于,所述脉冲鉴定与转换单元包括逻辑控制模块、脉冲鉴定模块和状态检测模块;所述逻辑控制模块、状态检测模块分别连接脉冲鉴定模块。

4.如权利要求3所述的隔离式串行通信接口电路,其特征在于,所述逻辑控制模块的输入端DIN=-1与信号收发单元的输出端c连接、DIN=0与信号收发单元的输出端d连接、DIN=+1与信号收发单元的输出端e连接、DOUT=-1与信号收发单元的输出端f连接、DOUT=0与信号收发单元的输出端g连接、DOUT=+1与信号收发单元的输出端h连接;

所述逻辑控制模块的输出信号s端与脉冲判定模块b1端连接、输出信号t端与脉冲判定模块c1端连接、输出信号u端与脉冲判定模块d1端连接、输出信号v端与脉冲判定模块e1端连接、输出信号w端与脉冲判定模块f1端连接、输出信号x端与脉冲判定模块g1端连接、输出信号y端与脉冲判定模块h1端连接、输出信号z端与脉冲判定模块i1端连接、输出信号a1端与脉冲判定模块j1端连接;

所述脉冲判定模块的输出端k1与状态检测模块的输入端o1连接、输出端l1与状态检测模块的输入端p1连接、输出端m1与状态检测模块的输入端q1连接、输出端n1与状态检测模块的输入端r1连接。

5.如权利要求4所述的隔离式串行通信接口电路,其特征在于,所述DIN=-1信号为输入为-1脉冲、DIN=0信号为输入低电平、DIN=+1信号为输入为+1脉冲、DOUT=-1信号为输出为-1脉冲、DOUT=-1信号为输出为低电平、DOUT=+1信号为输出为+1脉冲,ngt_o_cs为CS为负脉冲、pst_o_cs为CS为正脉冲、low_first为检测低电平信号、high_first为检测高电平信号、det_start为开始检测信号、pulse_cnt为脉冲计数信号、pst_o_sck为时钟输出信号、pst_o_t为正脉冲计数输出信号、ngt_o_t为负脉冲计数输出信号;short1_pulse_det为短1脉冲检测信号、short0_pulse_det为低电平检测信号、long1_pulse_det为长1脉冲检测信号、long0_pulse_det为低电平检测信号。

6.如权利要求1-5中任一所述的隔离式串行通信接口电路,其特征在于,所述信号收发单元包括电阻R2、电阻R3、PMOS管M1、PMOS管M2、PMOS管M3、PMOS管M4、PMOS管M5、PMOS管M9、NMOS管M6、NMOS管M7、NMOS管M8、NMOS管M10、NMOS管M11和反相器,其中:所述电阻R2与电阻R3串联,电阻R2的另一端分别与OUTP、NMOS管M6的栅极、PMOS管M2的漏极连接,电阻R3的另一端分别与OUTM、NMOS 管M10的漏极、PMOS管M1的漏极和NMOS管M7的栅极连接,电阻R2与R3的分压点连接至PMOS管M9的源极,PMOS管M9的栅极由电压信号V2控制,PMOS管M9的漏极与电压源V1的一端连接,电压源V1的另一端连接至地;PMOS管M1的源极分别与电源VCC、PMOS管M2的源极连接,栅极由脉冲信号PST控制;PMOS管M2的栅极由NGT的反向信号控制,NMOS管M10的源极接地,栅极由NGT信号控制,NMOS管M11的漏极与PMOS管M2的漏极连接,栅极由脉冲信号PST的反向信号控制,源极接地;PMOS管M3的源极与电压源VCC连接,栅极与PMOS管M4的漏极连接,漏极与NMOS管M6的漏极连接;PMOS管M4的源极与电源VCC和PMOS管M5的源极连接,栅极与PMOS管M3的漏极连接,漏极分别与NMOS管M7的漏极和NMOS管M8的栅极连接;NMOS管M6的源极与NMOS管M7的源极连接至地;NMOS管M8的源极连接至地,漏极分别与PMOS管M5的漏极和反向器的输入端连接,反相器的输出端输出信号VOUT。

7.如权利要求1-5中任一所述的隔离式串行通信接口电路,其特征在于,所述信号收发单元包括电阻R4、电阻R5、PMOS管M12、PMOS管M13、PMOS管M14、PMOS管M15、PMOS管M16、PMOS管M19、NMOS管M17、NMOS管M18、NMOS管M20、NMOS管M21和反相器;其中:所述电阻R4与电阻R5串联,电阻R4的另一端分别与OUTP、NMOS管M17的栅极、PMOS管M13的漏极连接,电阻R5的另一端分别与OUTM、NMOS管M20的漏极、PMOS管M12的漏极和NMOS管M18的栅极连接,电阻R4与R5的分压点连接至PMOS管M19的源极,PMOS管M19的栅极由电压信号V4控制,PMOS管M19的漏极与电压源V3的一端连接,电压源V3的另一端连接至地;PMOS管M12的源极分别与电源VCC、PMOS管M13的源极、PMOS管M14的源极、PMOS管M15的源极和PMOS管M16的源极连接,栅极由脉冲信号PST控制;PMOS管M13的栅极由NGT的反向信号控制,NMOS管M20的源极接地,栅极由NGT信号控制,NMOS管M21的漏极与PMOS管M13的漏极连接,栅极由脉冲信号PST的反向信号控制,源极接地;PMOS管M14的栅极分别与PMOS管M15的栅极、PMOS管M14的漏极和PMOS管M17的漏极连接;PMOS管M15的漏极分别与NMOS管M18的漏极和PMOS管M16的栅极连接;NMOS管M17的源极分别与NMOS管M18的源极和电流源I1的一端连接,电流源I1的另一端接地;PMOS管M16的漏极分别与反向器的输入端和电流源I2的一端连接,电流源I2的另一端接地;反相器的输出端输出信号VOUT。