[发明专利]基于I2C总线的控制器及通信方法、多控制器间的通信方法

说明书

技术领域

本发明涉及基于I²C总线的控制器及通信方法、多控制器间的通信方法，属于总线通信控制技术领域。

背景技术

I²C总线协议是由飞利浦公司于20世纪80年代开发的一种“电路板级”的双线式总线结构，被广泛应用于电路板间芯片的通信，速率可设定为100kb/s、400kb/s以及3.4Mb/s。

常见的多主机多从机的I²C总线系统结构如图1所示，在此系统中，主控制器A和主控制器B通过“总线仲裁”的方式抢夺总线的控制权，分时对从属器件进行读写，控制器通过“器件地址”实现对不同从属器件的读写。

为了实现两个主控制器之间的直接通信，可以额外建立两线或更多的物理连接，借以串口或其他总线通信协议完成通信，如图2所示。在这种情况下，每个主控制器都必须额外提供通信接口互连，对一些空间和硬件资源有限的板卡的布局造成了不利。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于I²C总线的控制器及通信方法、多控制器间的通信方法，用于解决不同控制器之间依赖硬件来实现通信，造成通信可靠性较差的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种基于I²C总线的控制器，该控制器工作于主机模式或者从机模式：

主机模式下：占用I²C总线的控制权；在占用完成后，向总线发出主从转换的控制命令，该控制命令包含待转换的从机地址和设定标识信息；之后释放I²C总线控制权，由主机模式转为从机模式；

从机模式下：实时监听I²C总线上的允许本控制器转为主机模式的主从转换的控制命令，若收到则由从机模式转为主机模式。

本发明还提供了一种基于I²C总线的控制器的通信方法，包括：

在主机模式下，占用I²C总线的控制权；在占用完成后，向总线发出主从转换的控制命令，该控制命令包含待转换的从机地址和设定标识信息；之后释放I²C总线控制权，由主机模式转为从机模式；

在从机模式下，实时监听I²C总线上的允许本控制器转为主机模式的主从转换的控制命令，若收到则由从机模式转为主机模式。

本发明还提供了一种基于I²C总线的多控制器间的通信方法，包括：

任一时刻，多控制器处于一主机、多从机的控制模式，由主机占用总线；

主机对I²C总线的占用完成后，向其中一个从机写入主从转换的控制命令；之后该主机转入从机模式，该从机转入主机模式。

本发明的有益效果是：

对于I²C总线上的单控制器，当处于主机模式下时，通过I²C总线与其他处于从机模式下的控制器进行通信；在通信完成后，向下一个处于从机模式下的控制器发送主从转换的控制命令，之后由主机模式转为从机模式；当处于在从机模式下时，实时监听I²C总线上的允许本控制器转为主机模式的主从转换的控制命令，若收到该控制命令，由从机模式转为主机模式。

对于I²C总线上的多个控制器，处于主机模式下的控制器占据I²C总线的控制权，通过I²C总线与其他控制器进行通信，在通信完成后，向下一个处于从机模式下的控制器发送主从转换的控制命令，之后由主机模式转为从机模式；处于从机模式下的控制器实时监听处于主机模式下的控制器发送的允许本控制器转为主机模式的主从转换的控制命令，若收到该控制命令，由从机模式转为主机模式；通过每个控制器接收允许本控制器转为主机模式以及发送允许下一个控制器转为主机模式的主从转换的控制命令，实现每个控制器在主机模式和从机模式两种工作模式下的切换，最终实现多个控制器之间的通信，由于系统任意时刻都工作在单主机多从机的工作模式下，不需要额外增加硬件，即可实现多控制器之间的通信，提高了通信的可靠性。

附图说明

图1是多主机多从机的I²C总线系统结构；

图2是借助他总线通信协议完成多主机之间通信的系统结构图；

图3是本实施例中I²C总线系统结构。

具体实施方式

下面结合附图以及具体的实施例对本发明进行详细说明。