串行周邊接口的中繼電路的製作方法

2023-09-17 16:58:45

專利名稱：串行周邊接口的中繼電路的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種中繼電路，特別是一種串行周邊接口(SPI，Serial Peripheral Interface)的中繼電路。
背景技術：
近年來，由於經濟快速的發展，人類對生活質量的要求越來越高，各個領域的競爭也相對激烈。面對分秒必爭、錙銖必較的社會，如何以方便、快速且省成本的方式滿足消費者成了各個領域業者的目標。其中，在工廠方面，如何使生產線大量地生產以降低成本與提升生產的效能成了相關業者主要發展的目標之一。生產線可利用許多設備同步進行的方式大量的生產，由於在有限的區域內存在有設備的數量有限的問題，所以會利用增加設備間連接線的長度來改善這個問題。但是設備間連接線長度的增加，使得設備所接收到的信號減弱，存在有信號失真的風險，進而影響生產的質量。目前市面上有許多中繼電路使得設備間的信號傳輸不會因延長連接長度而存在信號失真的問題，但因設備間的傳輸接口不同，所需的中繼電路亦不同，目前並無具有串行周邊接口的中繼電路存在。

發明內容
鑑於以上的問題，本發明在於提供一種串行周邊接口的中繼電路，藉以解決具有串行周邊接口的設備間因增加連接線長度而有信號失真的風險。本發明所揭露的串行周邊接口的中繼電路，適於連接主設備與從設備，其中，主設備具有第一串行周邊接口總線，從設備具有第二串行周邊接口總線，串行周邊接口的中繼電路包括第一串行周邊接口端、第二串行周邊接口端以及控制電路。第一串行周邊接口端包括三第一三態柵(tri-state gate)與一第二三態柵，第二串行周邊接口端包括三第三三態柵與一第四三態柵，每一第一三態柵相對應於(opposite to)每一第三三態柵，第二三態柵相對應於第四三態柵。每一第一三態柵的輸出端耦接相對應的每一第三三態柵的輸入端，第二三態柵的輸出端稱接相對應的第四三態柵的輸入端。每一第一三態柵的輸入端耦接相對應的每一第三三態柵的輸出端，第二三態柵的輸入端耦接相對應的第四三態柵的輸出端。第一串行周邊接口總線耦接每一第一三態柵與第四三態柵，且第二串行周邊接口總線耦接每一第三三態柵與第二三態柵，控制電路包含第一輸出端與第二輸出端。第一輸出端耦接每一第一三態柵與第二三態柵的致能端，第二輸出端耦接每一第三三態柵與第四三態柵的致能端，控制電路選擇性地使第一輸出端或第二輸出端為高電位。依據本發明的一實施例中，串行周邊接口的中繼電路還包括第一電阻與第一電源，第一電阻的一端耦接第二三態柵的輸入端，第一電阻的另一端耦接第一電源。其中，第一電阻的電阻值為IOkQ (kilo-ohm)。依據本發明的一實施例中，控制電路包括第一方向控制端與第一非門(notgate)，第一方向控制端耦接每一第一三態柵的致能端與第二三態柵的致能端，第一非門的輸入端耦接第一方向控制端，第一非門的輸出端耦接每一第三三態柵的致能端與第四三態柵的致能端°依據本發明的一實施例中，控制電路還包括第二電阻、第三電阻與第二電源，第二電阻的一端耦接第一方向控制端，第二電阻的另一端耦接第二電源，該第三電阻的一端耦接該第一方向控制端(第一方向控制埠)，該第三電阻的另一端接地。其中，第二電阻的電阻值為IOkQ，該第三電阻的電阻值為3 Ω。依據本發明的一實施例中，控制電路包括第二方向控制端、第一致能端、第一與門 (and gate)、第二與門、第二非門、第三非門以及第四非門。第一與門的一輸入端耦接第二方向控制端，第一與門的輸出端耦接每一第一三態柵的致能端與第二三態柵的致能端。第二與門的輸出端耦接每一第三三態柵的致能端與第四三態柵的致能端，第二非門的輸入端耦接第一致能端，第二非門的輸出端耦接第一與門的另一輸入端。第三非門的輸入端耦接第二方向控制端，第三非門的輸出端耦接第二與門的一輸入端。第四非門的輸入端耦接第一致能端，第四非門的輸出端耦接第二與門的另一輸入端。依據本發明的一實施例中，控制電路還包括第四電阻、第五電阻與第三電源，第四電阻的一端耦接第二方向控制端，第四電阻的另一端耦接第三電源，該第五電阻的一端耦接該第二方向控制端，該第五電阻的另一端接地，且第一致能端接地。其中，第四電阻的電阻值為IOkQ，該第五電阻的電阻值為3 Ω。根據本發明的串行周邊接口的中繼電路，應用於具有串行周邊界面的主設備與從設備間，可以增加主設備與從設備間的連接線長度，且解決因增加連接線長度而有信號失真的風險。以下結合附圖和具體實施例對本發明進行詳細描述，但不作為對本發明的限定。


圖1為根據本發明的串行周邊接口的中繼電路的應用示意圖；圖2為根據本發明一實施例的串行周邊接口的中繼電路示意圖；圖3為根據本發明的控制電路的一實施例示意圖；以及圖4為根據本發明的控制電路的另一實施例示意圖。其中，附圖標記90主設備92從設備100串行周邊接口的中繼電路101第一串行周邊接口總線102第一串行周邊接口端103第二串行周邊接口總線104第一三態柵105第二三態柵106第二串行周邊接口端108第三三態柵
109第匹丨三態柵
110控制電路
112第—-電阻
114第—-電源
116第—-輸出端
118第二輸出端
202第—-方向控制端
204第—j非門
206第二電阻
207第三電阻
208第二電源
302第二方向控制端
304第—-致能端
306第—j與門
308第二與門
310第二非門
312第三非門
314第四非門
316第四電阻
317第五電阻
318第三電源
具體實施例方式下面結合附圖對本發明的結構原理和工作原理作具體的描述請參照圖1，為根據本發明的串行周邊接口的中繼電路的應用示意圖。串行周邊接口的中繼電路100是配置於主設備與從設備之間。主設備90包括第一串行周邊接口總線101，從設備92包括第二串行周邊接口總線103，串行周邊接口的中繼電路100的一端耦接第一串行周邊接口總線101，串行周邊接口的中繼電路100的另一端耦接與第二串行周邊接口總線103。串行周邊接口的中繼電路100傳輸主設備90與從設備92間的信號。其中，主設備90可為但不限於自動測試系統或燒錄晶片的主機，從設備92可為但不限於待燒錄的晶片。請參照圖2，是為根據本發明一實施例的串行周邊接口的中繼電路示意圖。串行周邊接口的中繼電路包括第一串行周邊接口端102、第二串行周邊接口端106以及控制電路110。第一串行周邊接口端102包括三第一三態柵104與一第二三態柵105。第二串行周邊接口端106包括三第三三態柵108與一第四三態柵109。每一第一三態柵104相對應於每一第三三態柵108，第二三態柵105相對應於第四三態柵109。每一第一三態柵104的輸出端耦接相對應的每一第三三態柵108的輸入端，第二三態柵105的輸出端耦接相對應的第四三態柵109的輸入端。每一第一三態柵104的輸入端耦接相對應的每一第三三態柵 108的輸出端，第二三態柵105的輸入端耦接相對應的第四三態柵109的輸出端。
請參照圖1與圖2，第一串行周邊接口總線101耦接每一第一三態柵104與第四三態柵109，且第二串行周邊接口總線103耦接每一第三三態柵108與第二三態柵105。控制電路110包含第一輸出端116與第二輸出端118。第一輸出端116耦接每一第一三態柵104 與第二三態柵105的致能端，第二輸出端118耦接每一第三三態柵108與第四三態柵109 的致能端，控制電路110選擇性地使第一輸出端116或第二輸出端118為高電位。在本實施例中，當控制電路110控制第一輸出端116為高電位時且第二輸出端118 為低電位時，每一第一三態柵104與第二三態柵105的致能端為高電位，每一第三三態柵 108與第四三態柵109的致能端為低電位，使得的信號由第一串行周邊接口端102傳輸到第二串行周邊接口端106。當控制電路110控制第一輸出端116為低電位時且第二輸出端 118為高電位時，使得的信號由第二串行周邊接口端106傳輸到第一串行周邊接口端102。 因此可藉由控制電路110選擇性地控制串行周邊接口的中繼電路100的傳輸方向。本實施例中，由於串行周邊接口的中繼電路100適於連接具有串行周邊接口總線的設備，所以串行周邊接口端可為但不限於四個三態柵，當串行周邊接口端具有四的倍數個三態柵時，則可耦接多個具有串行周邊接口總線的設備，可同步運作多個設備以增加生產線的生產效能。串行周邊接口的中繼電路還可包括第一電阻112與第一電源114，第一電阻112的一端耦接第二三態柵105的輸入端，第一電阻112的另一端耦接第一電源114。其中第一電阻112的電阻值可為但不限於IOkQ (kilo-ohm)。串行周邊接口的中繼電路可延長主設備與從設備間的聯機，根據上述的電路，可以增加第二三態柵105輸入端的電流，以提高信號的驅動能力，避免信號失真。在本實施例中，亦可根據實際情形決定在所有或部分的第三三態柵108的輸入端配置電阻與電源以提高信號驅動能力。請參照圖3，是為根據本發明實施例的控制電路的一實施例示意圖。控制電路110 包括第一方向控制端202與第一非門204，第一方向控制端202耦接控制電路110的第一輸出端116，第一非門204的輸入端耦接第一方向控制端202，第一非門204的輸出端耦接控制電路110的第二輸出端118。在本實施例中，第一方向控制端202選擇性地使第一輸出端 116或第二輸出端118為高電位。因此，藉由控制第一方向控制端202的電壓電位，即可控制信號中繼傳輸的方向。請參照圖2與圖3，在本實施例中，控制電路110還可包括第二電阻206、第三電阻 207與第二電源208，第二電阻206的一端耦接第一方向控制端202，第二電阻206的另一端耦接第二電源208，第三電阻207的一端耦接該第一方向控制端202，該第三電阻207的另一端接地。其中，第二電阻206的電阻值可為但不限於IOkQ，第三電阻207的電阻值可為但不限於3. ^Ω。其中，第二電阻206與第三電阻207可限制第一方向控制端202的輸入電流，以保護控制電路110避免受損。根據上述的電路使得信號由第一串行周邊接口端傳輸到第二串行周邊接口端106。請參照圖4，是為根據本發明的控制電路的另一實施例示意圖。控制電路110包括第二方向控制端302、第一致能端304、第一與門306、第二與門308、第二非門310、第三非門 312以及第四非門314。第一與門306的一輸入端耦接第二方向控制端302，第一與門306 的輸出端耦接控制電路110的第一輸出端116。第二與門508的輸出端耦接控制電路110 的第二輸出端118，第二非門310的輸入端耦接第一致能端304，第二非門310的輸出端耦接第一與門306的另一輸入端。第三非門312的輸入端耦接第二方向控制端302，第三非門 312的輸出端耦接第二與門308的一輸入端。第四非門314的輸入端耦接第一致能端304， 第四非門314的輸出端耦接第二與門308的另一輸入端。在本實施例中，第二方向控制端 302選擇性地使第一輸出端116或第二輸出端118為高電位。因此，第二方向控制端302可控制信號傳輸的方向。請參照圖2與圖4，在本實施例中，控制電路110還可包括第四電阻316、第五電阻 317與第三電源318，第四電阻316的一端耦接第二方向控制端302，第四電阻316的另一端耦接第三電源318，第五電阻317的一端耦接第二方向控制端302，第五電阻317的另一端接地，且第一致能端504接地。其中，第四電阻316的電阻值可為但不限於IOk Ω，第五電阻 317的電阻值可為但不限於3. ^Ω。其中，第四電阻316與第五電阻317可限制第二方向控制端302的輸入電流，以保護控制電路110避免受損。根據上述的電路使得信號由第一串行周邊接口端102傳輸到第二串行周邊接口端106。根據本發明的串行周邊接口的中繼電路，應用於具有串行周邊界面的主設備與從設備間，可以增加主設備與從設備間的連接線長度，且解決因增加連接線長度而有信號失真的風險。當然，本發明還可有其它多種實施例，在不背離本發明精神及其實質的情況下，熟悉本領域的技術人員當可根據本發明作出各種相應的改變和變形，但這些相應的改變和變形都應屬於本發明所附的權利要求的保護範圍。
權利要求
1.一種串行周邊接口的中繼電路，適於連接一主設備與一從設備，該主設備具有一第一串行周邊接口總線，該從設備具有一第二串行周邊接口總線，其特徵在於，該串行周邊接口的中繼電路包括一第一串行周邊接口端，該第一串行周邊接口端包括三第一三態柵與一第二三態柵；一第二串行周邊接口端，該第二串行周邊接口端包括三第三三態柵與一第四三態柵， 每一該些第一三態柵相對應於每一該些第三三態柵，該第二三態柵相對應於該第四三態柵，且每一該些第一三態柵的一輸出端耦接相對應的每一該些第三三態柵的一輸入端，該第二三態柵的一輸出端耦接相對應的該第四三態柵的一輸入端，每一該些第一三態柵的一輸入端耦接相對應的每一該些第三三態柵的一輸出端，該第二三態柵的一輸入端耦接相對應的該第四三態柵的一輸出端；以及一控制電路，該控制電路包括一第一輸出端與一第二輸出端，該第一輸出端耦接每一該些第一三態柵的一致能端與該第二三態柵的一致能端，該第二輸出端耦接每一該些第三三態柵的一致能端與該第四三態柵的一致能端，該控制電路選擇性地使該第一輸出端或該第二輸出端為高電位；其中，該第一串行周邊接口總線耦接每一該些第一三態柵與該第四三態柵，且該第二串行周邊接口總線耦接每一該些第三三態柵與該第二三態柵。
2.根據權利要求1所述的串行周邊接口的中繼電路，其特徵在於，該串行周邊接口的中繼電路還包括一第一電阻與一第一電源，該第一電阻的一端耦接該第二三態柵的該輸入端，該第一電阻的另一端耦接該第一電源。
3.根據權利要求2所述的串行周邊接口的中繼電路，其特徵在於，該第一電阻的電阻值為IOkQ。
4.根據權利要求1所述的串行周邊接口的中繼電路，其特徵在於，該控制電路包括一第一方向控制端與一第一非門，該第一方向控制端耦接每一該些第一三態柵的該致能端與該第二三態柵的該致能端，該第一非門的一輸入端耦接該第一方向控制端，該第一非門的一輸出端耦接每一該些第三三態柵的該致能端與該第四三態柵的該致能端。
5.根據權利要求4所述的串行周邊接口的中繼電路，其特徵在於，該控制電路還包括一第二電阻、一第三電阻與一第二電源，該第二電阻的一端耦接該第一方向控制端，該第二電阻的另一端耦接該第二電源，該第三電阻的一端耦接該第一方向控制端，該第三電阻的另一端接地。
6.根據權利要求5所述的串行周邊接口的中繼電路，其特徵在於，該第二電阻的電阻值為IOkQ，該第三電阻的電阻值為3 Ω。
7.根據權利要求1所述的串行周邊接口的中繼電路，其特徵在於，該控制電路包括一第二方向控制端；一第一致能端；一第一與門，該第一與門的一輸入端耦接該第二方向控制端，該第一與門的一輸出端耦接每一該些第一三態柵的該致能端與該第二三態柵的該致能端；一第二與門，該第二與門的一輸出端耦接每一該些第三三態柵的該致能端與該第四三態柵的該致能端；一第二非門，該第二非門的一輸入端耦接該第一致能端，該第二非門的一輸出端耦接該第一與門的另一輸入端；一第三非門，該第三非門的一輸入端耦接該第二方向控制端，該第三非門的一輸出端耦接該第二與門的一輸入端；以及一第四非門，該第四非門的一輸入端耦接該第一致能端，該第四非門的一輸出端耦接該第二與門的另一輸入端。
8.如請求項根據權利要求7所述的串行周邊接口的中繼電路，其特徵在於，該控制電路還包括一第四電阻、一第五電阻與一第三電源，該第四電阻的一端耦接該第二方向控制端，該第四電阻的另一端耦接該第三電源，該第五電阻的一端耦接該第二方向控制端，該第五電阻的另一端接地，且該第一致能端接地。
9.根據權利要求8所述的串行周邊接口的中繼電路，其特徵在於，該第四電阻的電阻值為IOkQ，該第五電阻的電阻值為3 Ω。
全文摘要
一種串行周邊接口的中繼電路，包括第一串行周邊接口端、第二串行周邊接口端以及控制電路。第一串行周邊接口端包括第一三態柵與第二三態柵，第二串行周邊接口端包括第三三態柵與第四三態柵。第一三態柵、第二三態柵的輸出端耦接相對應的第三三態柵、第四三態柵的輸入端，第一三態柵、第二三態柵的輸入端耦接相對應的第三三態柵、第四三態柵的輸出端。控制電路包括第一輸出端與第二輸出端，控制電路選擇性地使第一輸出端或第二輸出端為高電位。因此，串行周邊接口的中繼電路得以增加主設備與從設備間的連接長度。
文檔編號H02M3/00GK102214991SQ201010142118
公開日2011年10月12日 申請日期2010年4月2日 優先權日2010年4月2日
發明者元哲璋, 員輝, 陳玄同 申請人:英業達股份有限公司, 英業達集團(天津)電子技術有限公司