[发明专利]一种自动识别和配置I2C接口电路逻辑电平的电路和方法

说明书

本发明公开了一种自动识别和配置I2C接口电路逻辑电平的电路和方法。本发明中的逻辑电平可变接口电路，默认工作于主控芯片的逻辑电平，可以根据配置工作于不同逻辑电平标准；触发自动比较模块，默认是主控芯片的内置比较器模块，可以根据MCU发来的触发使能信号，自动完成I2C接口的逻辑电平标准判定；MCU主控内核逻辑，控制I2C自动识别和配置逻辑是否工作。本发明减少了系统成本，提高了灵活性和使用便利性。

技术领域

本发明属于集成电路I2C接口技术领域，特别涉及一种不同逻辑电平集成电路I2C接口的逻辑电平自适应配置电路和方法。

背景技术

随着集成电路技术的发展，电子产品尤其是手机的性能越来越强，功耗越来越大，为了降低功耗，提高性能，芯片制造采用了10nm/16nm等高阶工艺，而且IO接口的逻辑电平越来越低，目前普遍LVCOMS 1.8V。

整机应用系统里，除了应用主处理器AP外，还有一些外设主控MCU，比如电池计量、检测、管理IC等，因为其管芯面积小、性能要求不高等原因，在高阶工艺上性价比反而更差，比较适合在180nm左右线宽的工艺生产，其IO接口电压标准普遍在LVCMOS 3.3V。

整机应用系统中，应用主处理器AP通常通过I2C总线和外设主控MCU通信，主处理器AP和外设主控MCU的接口逻辑电平标准不一样，存在电平转换的问题。

目前公开的方法有在这两种逻辑电平不一样的接口之间采用逻辑电平转换芯片或简单的电阻分压逻辑来实现电平转换，比如采用TI的TXS0108E，如图1所示，但是这样系统需要额外增加一个芯片，提高了成本；还有一种方法是采用类似飞思卡尔的i.MX6SL里采用的方法，其通用IO供电有NVCC33_IO及NVCC18_IO这两个POWER GROUP，并且这两个POWERGROUP在硬件上需要供电，然后通过配置寄存器来确定使用那个POWER GROUP，从而选择相应的接口逻辑电平标准，这种方法需要两个外部电源，同时逻辑电平的选择不是自适应的。

发明内容

本发明的目的在于，为了解决不同芯片之间I2C 通信总线的IO逻辑电平不一致的问题，本发明提出了一种I2C接口逻辑电平自动识别和配置的电路和方法，通过该电路和方法，应用系统可以不用增加逻辑电平转换芯片或额外的多路电源供应，降低了系统成本，提高是使用的灵活性和便利性。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种自动识别和配置I2C接口电路逻辑电平的电路，该电路包含有：

逻辑电平可变接口电路，其默认工作于MCU主控芯片的逻辑电平，可以根据配置工作于不同逻辑电平标准，内置不同逻辑电平产生模块。

触发自动比较模块，其默认作为主控芯片的内置比较器模块，可以根据MCU发来的触发使能信号，自动完成I2C接口的逻辑电平标准判定。

MCU主控内核逻辑模块，控制I2C自动识别和配置逻辑是否工作。

当MCU上电复位后，逻辑电平可变接口电路默认工作于芯片工作电压VDD33，即工作于LVCMOS 3.3V接口逻辑电平标准，并且默认作为输入引脚。

当MCU主控向触发自动比较模块发送触发使能脉冲，则触发自动比较模块将I2C接口（SCL或者SDA）信号与内置参考端的几个电平依次比较，锁存比较结果，判定出I2C接口信号所采用的逻辑电平标准，并输出配置信号使得逻辑电平可变接口电路工作于应用系统I2C接口的逻辑电平。

一种自动识别和配置I2C接口电路逻辑电平的方法，包括以下步骤：

步骤1、触发比较：MCU上电后，I2C接口SCL和SDA默认为输入，根据实际应用程序需要，向触发自动比较模块发出触发使能脉冲信号。