專利名稱：功能復(fù)用芯片管腳的配置電路及配置功能復(fù)用芯片管腳的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種配置電路，尤其涉及一種在通信用以太網(wǎng)芯片中對功能復(fù)用芯片管腳的一種靈活配置電路及配置功能復(fù)用芯片管腳的方法。
背景技術(shù)：
在當(dāng)前的以太網(wǎng)芯片中，某些芯片的工作模式可以通過特定管腳來配置，而芯片設(shè)計中為了節(jié)約成本，往往把配置管腳和其他管腳復(fù)用，最典型的就是和指示燈管腳復(fù)用。在芯片上電初期，管腳起配置作用，上電穩(wěn)定一段時間(一般約幾十毫秒)后管腳就用來驅(qū)動指示燈。指示燈一般采用發(fā)光二極管，指示燈的驅(qū)動方式必須和管腳的上電配置一致。
復(fù)用缺省配置和LED驅(qū)動兩種功能的芯片管腳工作原理如下(假設(shè)具有功能復(fù)用功能的芯片管腳名為管腳A)1、上電缺省配置功能為了完成上電缺省配置功能，管腳A被上拉到電源(通常為3.3V)，表示狀態(tài)“1”；或下拉到地，表示狀態(tài)“0”。芯片上電后，當(dāng)芯片復(fù)位信號RST上升沿有效時，芯片內(nèi)部邏輯對管腳A采樣，并根據(jù)采樣結(jié)果“1”或“0”自動設(shè)置芯片內(nèi)部某個狀態(tài)的缺省值。
2、LED指示燈驅(qū)動功能管腳A作LED驅(qū)動時的極性是上電檢測時的狀態(tài)決定的。如果上電采樣，管腳A是低電平，即下拉到地，則管腳A應(yīng)作為高電平驅(qū)動管腳，此時管腳A輸出高電平時，所驅(qū)動的LED指示燈亮。相反，如果上電采樣時管腳A是高電平，即上拉到電源，則管腳A應(yīng)作為低電平驅(qū)動管腳，此時管腳A輸出低電平時，所驅(qū)動的LED指示燈亮。
目前的硬件設(shè)計中，具有上述復(fù)用功能的芯片管腳，一般只采用圖1或圖2中的電路，被固定配置為狀態(tài)“0”或狀態(tài)“1”，不能更改。如圖1中，管腳A上電缺省配置為“0”，LED驅(qū)動功能為高電平驅(qū)動；圖2中，管腳A上電缺省配置為“1”，LED驅(qū)動功能為低電平驅(qū)動。
現(xiàn)有技術(shù)存在以下缺點1、不方便硬件設(shè)計。由于芯片管腳被固定設(shè)為“0”或“1”，一旦印刷電路板(PCB)投板就不能更改，造成芯片內(nèi)部某種缺省狀態(tài)上電后不能通過硬件的方式改變。此時如果配置錯誤，或需要重新修改芯片的缺省配置狀態(tài)，則需要臨時對硬件電路進(jìn)行改變，很不方便。
2、電路可靠性差。采用圖1或圖2的設(shè)計方式，如果LED指示燈損壞，則配置電路失效，芯片在上電時不能對其工作模式進(jìn)行可靠配置。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述不足，本發(fā)明提供了一種靈活配置芯片多功能管腳的配置電路及配置功能復(fù)用芯片管腳的方法，可以方便地將功能復(fù)用芯片管腳配置成狀態(tài)“0”或狀態(tài)“1”，電路穩(wěn)定可靠。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案參照圖3，一種功能復(fù)用芯片管腳的配置電路，包括功能復(fù)用管腳A、由限流電阻和LED指示燈組成的串聯(lián)電路、轉(zhuǎn)換開關(guān)，該轉(zhuǎn)換開關(guān)設(shè)置有LED驅(qū)動管腳5、6，上電缺省配置為“0”控制管腳1、上電缺省配置為“1”控制管腳4、接地管腳2、配置電壓管腳3。所述限流電阻和LED指示燈組成的串聯(lián)電路的兩端接所述轉(zhuǎn)換開關(guān)的LED驅(qū)動管腳5和6，所述轉(zhuǎn)換開關(guān)的上電缺省配置為“0”控制管腳1和上電缺省配置為“1”控制管腳4連接所述芯片的同一功能復(fù)用管腳A，所述接地管腳2連接電源地，所述配置電壓管腳3連接電源電壓。
作為進(jìn)一步的改進(jìn)，本電路還包括由一旁路電阻組成的旁路電路，所述串聯(lián)電路與所述旁路電路并聯(lián)。旁路電路可以保證功能復(fù)用管腳A處于可靠的配置狀態(tài)。
本發(fā)明還提供了一種配置功能復(fù)用芯片管腳的方法，通過控制轉(zhuǎn)換開關(guān)，將芯片管腳配置為狀態(tài)“0”或狀態(tài)“1”。當(dāng)芯片管腳A需要配置為狀態(tài)“0”時，通過控制轉(zhuǎn)換開關(guān)，同時將LED驅(qū)動管腳與上電缺省配置為“0”控制管腳和地相連；當(dāng)芯片管腳A需要配置為狀態(tài)“1”時，通過控制轉(zhuǎn)換開關(guān)，同時將LED驅(qū)動管腳與上電缺省配置為“1”控制管腳和配置電壓相連。
本發(fā)明所述的控制開關(guān)可以是總線開關(guān)或總線收發(fā)器件，通過控制信號控制總線開關(guān)或總線收發(fā)器件完成控制電路的轉(zhuǎn)換，實現(xiàn)本技術(shù)方案。
本發(fā)明所述的控制開關(guān)也可以用場效應(yīng)管來實現(xiàn)，通過控制場效應(yīng)管的工作狀態(tài)完成電路的轉(zhuǎn)換，實現(xiàn)本技術(shù)方案。
本發(fā)明所述的控制開關(guān)也可以用繼電器來實現(xiàn)，通過控制繼電器的工作狀態(tài)完成電路的轉(zhuǎn)換，實現(xiàn)本技術(shù)方案。
本發(fā)明所述的控制開關(guān)也可以用機械開關(guān)(含撥碼開關(guān))來實現(xiàn)，通過控制機械開關(guān)的工作狀態(tài)完成電路的轉(zhuǎn)換，實現(xiàn)本技術(shù)方案。
本發(fā)明具有以下優(yōu)點1、硬件配置靈活簡單。只需簡單控制轉(zhuǎn)換開關(guān)的工作狀態(tài)，就可以靈活的將芯片管腳配置成狀態(tài)“0”或“1”，而不需要更改PCB設(shè)計或者其他器件。
2、電路可靠性好。本發(fā)明提供了對芯片管腳配置和LED指示燈的保護(hù)設(shè)計，增加了系統(tǒng)可靠性。
3、成本低廉。轉(zhuǎn)換開關(guān)所用器件價格低廉，對整個設(shè)計成本增加很少。如果不用本方案，要實現(xiàn)本方案的功能需要采用可編程邏輯器件或更改PCB版，大幅度增加成本。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)中對功能復(fù)用芯片管腳A的“0”狀態(tài)配置電路圖，LED指示燈為高電平驅(qū)動圖2為現(xiàn)有技術(shù)中對功能復(fù)用芯片管腳A的“1”狀態(tài)配置電路圖，LED指示燈為低電平驅(qū)動圖3為本發(fā)明對功能復(fù)用芯片管腳A進(jìn)行靈活配置的電路原理4為采用總線開關(guān)或總線收發(fā)器件對功能復(fù)用芯片管腳A進(jìn)行配置的電路5為總線開關(guān)或總線收發(fā)器件的控制狀態(tài)示意6a為采用總線開關(guān)或總線收發(fā)器件對功能復(fù)用芯片管腳A進(jìn)行“0”狀態(tài)配置的電路原理6b為采用總線開關(guān)或總線收發(fā)器件對功能復(fù)用芯片管腳A進(jìn)行“1”狀態(tài)配置的電路原理7為采用場效應(yīng)管對功能復(fù)用芯片管腳A進(jìn)行配置的電路原理8為采用場效應(yīng)管對功能復(fù)用芯片管腳A進(jìn)行配置的電路連接9為單個場效應(yīng)管的電路10為單個繼電器的電路11為采用繼電器對功能復(fù)用芯片管腳A進(jìn)行配置的電路12為采用機械開關(guān)對功能復(fù)用芯片管腳A進(jìn)行配置的電路圖具體實施例參見圖4，為本發(fā)明采用總線開關(guān)對功能復(fù)用芯片管腳A進(jìn)行配置的電路圖，包括功能復(fù)用芯片管腳A、一相互串聯(lián)的限流電阻R1和LED指示燈D1、旁路電阻R2，該串聯(lián)電路與所述旁路電阻R2并聯(lián)，一總線開關(guān)，包括第一組通道A0與B0、A1與B1、第二組通道A8與B8、A9與B9總計二組、四路通道。與圖3所示的連接關(guān)系相對應(yīng)，管腳A0與A8、A1與A9分別對應(yīng)原轉(zhuǎn)換開關(guān)的LED驅(qū)動管腳5、6，管腳B0對應(yīng)原上電缺省配置為“0”控制管腳1、管腳B9對應(yīng)原上電缺省配置為“1”控制管腳4、管腳B1對應(yīng)原接地管腳2、管腳B8對應(yīng)原配置電壓管腳3。
本發(fā)明所述總線開關(guān)以QS32XVH245為例，控制原理參考圖5。每個總線開關(guān)包括輸入端A0-A15、輸出端B0-B15兩組總線，對應(yīng)分為兩個8位的部分，可以分別通過控制端OE1和OE2控制其通斷。控制原理如下表

控制過程參見圖6a、圖6b，當(dāng)芯片管腳A需要配置為狀態(tài)“0”時，通過控制信號(TTL電平信號)使總線開關(guān)控制端OE1＝0(低電平，下同)、OE2＝1(高電平，下同)，A0與B0、A1與B1導(dǎo)通，此時管腳A上電缺省配置為“0”，上電后作為LED驅(qū)動管腳時為高電平驅(qū)動。電阻R2的存在可以確保管腳A處于可靠的下拉狀態(tài)。
當(dāng)芯片管腳A需要配置為狀態(tài)“1”時，通過控制信號(TTL電平信號)使總線開關(guān)控制端OE1＝1、OE2＝0，A8與B8、A9與B9導(dǎo)通，此時管腳A上電缺省配置為“1”，上電后作為LED驅(qū)動管腳時為低電平驅(qū)動。電阻R2的存在可以確保管腳A處于可靠的上拉狀態(tài)。
R2同時給D1提供了電流旁路，減少了D1上的電流，增加了D1的使用壽命。R2的取值和D1及配置電壓VDD有關(guān)，一般采用4.7K歐姆或者10K歐姆。
本實施例中的總線開關(guān)也可以選用具有同等功能的其他型號器件，連接管腳亦可靈活選擇，只要同時滿足(1)每一組通道中的兩路通道應(yīng)同時位于同一控制信號OE1或OE2的控制范圍內(nèi)；(2)兩組通道不能同時位于同一控制信號的控制范圍內(nèi)。控制信號可以由中央程序處理單元CPU、可編程邏輯器件CPLD或其他器件的IO引腳驅(qū)動，也可以是可以產(chǎn)生邏輯電平的任何信號源。
本實施例中的總線開關(guān)可以由總線收發(fā)器件代替，如74LVTH16245，74LVTH245等，控制原理與總線開關(guān)相同，同樣可以實現(xiàn)本發(fā)明的技術(shù)方案。
本發(fā)明的技術(shù)方案也可以通過場效應(yīng)管來實現(xiàn)。圖7為采用場效應(yīng)管實現(xiàn)本發(fā)明功能復(fù)用芯片管腳配置的電路原理圖，圖8為場效應(yīng)管配置電路的連接電路圖，圖9為單個場效應(yīng)管電路圖。所述配置電路包括兩組并聯(lián)的場效應(yīng)管，每組場效應(yīng)管包括兩個場效應(yīng)管T1和T2、T3和T4，T1和T2的柵極G連接在一起，作為第一組場效應(yīng)管的控制信號OE1，T3和T4的柵極G連接在一起，作為第二組場效應(yīng)管的控制信號OE2，T1的源極S和T2的漏極D連接在所述串聯(lián)的限流電阻和LED指示燈兩端，T1的漏極D接所述功能復(fù)用管腳A，T2的源極S接地；場效應(yīng)管T3的源極S和T4的漏極D接在所述串聯(lián)的限流電阻和LED指示燈兩端，T4的源極S接所述功能復(fù)用管腳A，T3的漏極D接電源。
當(dāng)控制信號OE1＝1、OE2＝0時，第一組場效應(yīng)管導(dǎo)通，此時管腳A上電缺省配置為“0”，上電后作為LED驅(qū)動管腳時為高電平驅(qū)動。電阻R2的存在可以確保管腳A處于可靠的下拉狀態(tài)。
當(dāng)控制信號OE1＝0、OE2＝1時，第二組場效應(yīng)管導(dǎo)通，此時管腳A上電缺省配置為“1”，上電后作為LED驅(qū)動管腳時為低電平驅(qū)動。電阻R2的存在可以確保管腳A處于可靠的上拉狀態(tài)。
本發(fā)明的技術(shù)方案也可以通過繼電器來實現(xiàn)。參見圖10，為單個繼電器的電路圖，假設(shè)ab端為繼電器的一對常閉觸點，ac端為繼電器的一對常開觸點，控制線圈連接控制信號OE1和OE2。采用繼電器實現(xiàn)本發(fā)明功能復(fù)用芯片管腳配置電路的電路圖參見圖11。所述電路包括兩個并聯(lián)的繼電器J1和J2，兩個繼電器的輸入接點a1、a2分別連接所述相互串聯(lián)的限流電阻和LED指示燈的兩端，繼電器J1的常閉觸點端b1和繼電器J2的常開觸點端c2連接所述功能復(fù)用芯片管腳A，所述繼電器1的常開觸點端連接電源，所述繼電器2的常閉觸點端b2連接電源地，控制線圈分別由所述控制信號OE1和OE2驅(qū)動。根據(jù)繼電器控制線圈驅(qū)動要求，可以在控制信號和驅(qū)動線圈之間增加驅(qū)動電路，如三極管放大電路等，以滿足控制所需。
當(dāng)控制信號OE1＝0、OE2＝0時，繼電器1和2的常閉觸點導(dǎo)通，此時管腳A上電缺省配置為“0”，上電后作為LED驅(qū)動管腳時為高電平驅(qū)動。電阻R2的存在可以確保管腳A處于可靠的下拉狀態(tài)。
當(dāng)控制信號OE1＝1、OE2＝1時，繼電器1和2的常開觸點導(dǎo)通，此時管腳A上電缺省配置為“1”，上電后作為LED驅(qū)動管腳時為低電平驅(qū)動。電阻R2的存在可以確保管腳A處于可靠的上拉狀態(tài)。
本發(fā)明所述的控制開關(guān)也可以用機械開關(guān)(含撥碼開關(guān))來實現(xiàn)。參見圖12，該機械開關(guān)設(shè)置有LED驅(qū)動管腳5、6，上電缺省配置為“0”控制管腳1、上電缺省配置為“1”控制管腳4、接地管腳2、配置電壓管腳3。限流電阻和LED指示燈組成的串聯(lián)電路的兩端接所述轉(zhuǎn)換開關(guān)的LED驅(qū)動管腳5和6，一旁路電阻與所述串聯(lián)電路相并聯(lián)，所述機械開關(guān)的上電缺省配置為“0”控制管腳1和上電缺省配置為“1”控制管腳4連接所述芯片的同一功能復(fù)用管腳A，所述接地管腳2連接電源地，所述配置電壓管腳3連接電源電壓。
當(dāng)通過手動方式將所述機械開關(guān)扳向上方時，管腳A上電缺省配置為“0”，上電后作為LED驅(qū)動管腳時為高電平驅(qū)動。電阻R2的存在可以確保管腳A處于可靠的下拉狀態(tài)。
當(dāng)通過手動方式將所述機械開關(guān)扳向下方時，管腳A上電缺省配置為“1”，上電后作為LED驅(qū)動管腳時為低電平驅(qū)動。電阻R2的存在可以確保管腳A處于可靠的上拉狀態(tài)。
權(quán)利要求
1.一種功能復(fù)用芯片管腳的配置電路，包括一功能復(fù)用管腳A、一相互串聯(lián)的限流電阻和LED指示燈，其特征在于還包括一轉(zhuǎn)換開關(guān)，所述轉(zhuǎn)換開關(guān)設(shè)置有2個LED驅(qū)動管腳，上電缺省配置為“0”控制管腳、上電缺省配置為“1”控制管腳、接地管腳、配置電壓管腳。所述限流電阻和LED指示燈組成的串聯(lián)電路的兩端接所述轉(zhuǎn)換開關(guān)的2個LED驅(qū)動管腳，所述轉(zhuǎn)換開關(guān)的上電缺省配置為“0”控制管腳和上電缺省配置為“1”控制管腳連接所述芯片的同一功能復(fù)用管腳A，所述接地管腳連接電源地，所述配置電壓管腳連接電源電壓。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種功能復(fù)用芯片管腳的配置電路，其特征在于，所述的轉(zhuǎn)換開關(guān)可以是總線開關(guān)或總線收發(fā)器件。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種功能復(fù)用芯片管腳的配置電路，其特征在于，所述的轉(zhuǎn)換開關(guān)可以是場效應(yīng)管器件。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種功能復(fù)用芯片管腳的配置電路，其特征在于，所述的轉(zhuǎn)換開關(guān)可以是繼電器器件。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種功能復(fù)用芯片管腳的配置電路，其特征在于，所述的轉(zhuǎn)換開關(guān)可以是機械開關(guān)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2、或3、或4、或5所述的一種功能復(fù)用芯片管腳的配置電路，其特征在于，還包括由一旁路電阻組成的旁路電路，所述串聯(lián)電路與所述旁路電路并聯(lián)。
7.一種配置功能復(fù)用芯片管腳A的方法，包括步驟當(dāng)功能復(fù)用芯片管腳A需要配置為狀態(tài)“0”時，通過控制信號控制轉(zhuǎn)換開關(guān)，同時將LED驅(qū)動管腳與上電缺省配置為“0”控制管腳和地相連；當(dāng)芯片管腳A需要配置為狀態(tài)“1”時，通過控制信號控制轉(zhuǎn)換開關(guān)，同時將LED驅(qū)動管腳與上電缺省配置為“1”控制管腳和配置電壓相連。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種配置功能復(fù)用芯片管腳A的方法，其特征在于，根據(jù)轉(zhuǎn)換開關(guān)工作方式的不同，所述控制信號可以由CPU、CPLD或其他器件的IO引腳驅(qū)動，也可以是可以產(chǎn)生邏輯電平的任何信號源，還可以通過機械方式進(jìn)行轉(zhuǎn)換。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種功能復(fù)用芯片管腳的配置電路，包括LED指示燈電路，旁路電阻，轉(zhuǎn)換開關(guān)，所述轉(zhuǎn)換開關(guān)有2個LED驅(qū)動管腳，配置“0”控制管腳、配置“1”控制管腳、接地管腳、配置電壓管腳。指示燈電路連接轉(zhuǎn)換開關(guān)的LED驅(qū)動管腳，配置“0”控制管腳和配置“1”控制管腳接芯片的同一功能復(fù)用管腳A，旁路電阻與指示燈電路并聯(lián)。當(dāng)管腳A需要配置為狀態(tài)“0”時，通過控制轉(zhuǎn)換開關(guān)，同時將LED驅(qū)動管腳與配置“0”控制管腳和地相連；當(dāng)芯片管腳A需要配置為狀態(tài)“1”時，通過控制轉(zhuǎn)換開關(guān)，同時將LED驅(qū)動管腳與配置“1”控制管腳和配置電壓相連。本發(fā)明只需通過控制信號就可以方便地改變功能復(fù)用芯片管腳的配置，電路簡單可靠，成本低廉。
文檔編號H05B37/02GK1728554SQ20041007116
公開日2006年2月1日 申請日期2004年7月30日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月30日
發(fā)明者黃自亮, 李煒 申請人:杭州華為三康技術(shù)有限公司