通用输入输出接口电路、片上系统和电子设备的制作方法

专利2025-11-14  1


本申请实施例涉及集成电路,尤其涉及一种通用输入输出接口电路、片上系统和电子设备。


背景技术:

1、通用输入输出接口(general purpose input output,gpio)电路被普遍应用于片上系统(system on chip,soc)中,主要用于芯片内部信号和芯片外部信号之间的交换。当gpio电路接收到外部设备发出的信号后会产生中断信号,以使soc从执行当前任务切换到执行外部设备所请求的任务。

2、目前,通过低速时钟产生的时钟信号实现gpio电路初始状态的同步、以及中断信号的消除。

3、但是,低速时钟需要通过晶振产生时钟信号,而晶振的功耗较高,导致现有的通用输入输出接口电路的功耗较高。


技术实现思路

1、有鉴于此,本申请实施例提供一种通用输入输出接口电路、片上系统和电子设备,该通用输入输出接口电路功耗较低。

2、根据本申请实施例的第一方面,提供了一种通用输入输出接口电路,包括:接收模块、模拟模块、通信模块和信号产生模块;所述模拟模块,用于在所述通用输入输出接口电路上电时,向所述信号产生模块发送第一控制信号,使所述信号产生模块不产生中断信号;所述接收模块,用于接收来自所述外部设备的请求信号;所述信号产生模块,用于根据所述请求信号生成中断信号,并将所述中断信号发送给处理器;所述通信模块,用于在所述处理器响应于所述中断信号执行读寄存器操作时,向所述信号产生模块发送第二控制信号,清除所述中断信号。

3、在一种可能的实现方式中,所述第一控制信号和所述第二控制信号均为高电平信号。

4、在一种可能的实现方式中,还包括:或门;所述模拟模块的输出端和所述通信模块的输出端分别与或门的输入端相连接,所述或门的输出端与所述信号产生模块的控制端相连接。

5、在一种可能的实现方式中,所述信号产生模块包括:触发器和异或门;所述接收模块的输出端分别与所述触发器的数据输入端和所述异或门的第一输入端相连接;所述触发器的输出端与所述异或门的第二输入端相连接,所述异或门的输出端与所述处理器电连接;所述触发器,用于根据所述控制端接收到的所述第一控制信号或所述第二控制信号,对所述触发器的数据输入端和输出端进行信号同步。

6、在一种可能的实现方式中,所述触发器,用于在所述控制端由低电平转换至高电平时,对所述触发器的数据输入端和输出端进行信号同步。

7、在一种可能的实现方式中,所述触发器,用于在根据所述第一控制信号对所述触发器的数据输入端和输出端进行信号同步后,对同步后的信号进行信号锁存。

8、在一种可能的实现方式中,所述触发器包括d触发器。

9、在一种可能的实现方式中,所述通信模块包括所述处理器中的集成电路总线通信单元。

10、在一种可能的实现方式中,所述模拟模块包括:供电单元、复位单元、第一与门、第二与门、第一延迟单元、第二延迟单元和反相器;所述第一与门的第一输入端与所述供电单元相连接,所述第一与门的第二输入端与所述复位单元相连接,所述第一与门的输出端与所述第一延迟单元的输入端相连接,所述第一延迟单元的输出端分别与所述第二与门的第一输入端和所述反相器的输入端相连接,所述反相器的输出端与所述第二延迟单元的输入端相连接,所述第二延迟单元的输出端与所述第二与门的第二输入端相连接,所述第二与门的输出端与所述信号产生模块相连接。

11、在一种可能的实现方式中,所述电路还包括:复位模块;所述复位模块与所述信号产生模块相连接;所述复位模块,用于在被触发时向所述信号产生模块发送复位信号,以将所述信号产生模块的输出端的电位更新为初始状态。

12、根据本申请实施例的第二方面,提供了一种片上系统,包括:处理器和如本申请实施例的第一方面所述的通用输入输出接口电路;所述处理器与所述通用输入输出接口电路包括的信号产生模块相连接;所述处理器,用于响应于所述通用输入输出接口电路发送的中断信号,执行寄存器读操作。

13、根据本申请实施例的第三方面,提供了一种电子设备,包括如本申请实施例的第二方面所述的片上系统。

14、根据本申请实施例提供的通用输入输出接口电路,在通用输入输出接口电路上电后,通过模拟模块产生第一控制信号,并将第一控制信号发送至信号产生模块,使信号产生模块不产生中断信号,由此可以实现在通用输入输出接口电路上电时不会产生中断信号,且可以在处理器执行读寄存器操作时通过通信模块向信号产生模块发送第二控制信号,从而可以清除中断信号,实现了通用输入输出接口电路和外部设备之间初始状态的同步和中断信号消除,由于在同步初始状态以及消除中断信号时未采用低速时钟,因此通用输入输出接口电路中无需设置晶体振荡器,因此无需晶体振荡器持续振荡产生时钟信号,因此功耗较低。



技术特征:

1.一种通用输入输出接口电路,其特征在于,包括:接收模块、模拟模块、通信模块和信号产生模块;所述模拟模块,用于在所述通用输入输出接口电路上电时,向所述信号产生模块发送第一控制信号,使所述信号产生模块不产生中断信号;

2.根据权利要求1所述的电路,其特征在于,所述第一控制信号和所述第二控制信号均为高电平信号。

3.根据权利要求1所述的电路,其特征在于,还包括:或门;

4.根据权利要求2所述的电路,其特征在于,所述信号产生模块包括:触发器和异或门;

5.根据权利要求4所述的电路,其特征在于,

6.根据权利要求4所述的电路,其特征在于,

7.根据权利要求4所述的电路,其特征在于,所述触发器包括d触发器。

8.根据权利要求1所述的电路,其特征在于,所述通信模块包括所述处理器中的集成电路总线通信单元。

9.根据权利要求1所述的电路,其特征在于,所述模拟模块包括:供电单元、复位单元、第一与门、第二与门、第一延迟单元、第二延迟单元和反相器;

10.根据权利要求1-9中任一所述的电路,其特征在于,所述电路还包括:复位模块;

11.一种片上系统,其特征在于,包括:处理器和如权利要求1-10中任一所述的通用输入输出接口电路;

12.一种电子设备,其特征在于,包括如权利要求11所述的片上系统。


技术总结
本申请实施例提供了一种通用输入输出接口电路、片上系统和电子设备,该电路包括:接收模块、模拟模块、通信模块和信号产生模块;所述模拟模块,用于在所述通用输入输出接口电路上电时,向所述信号产生模块发送第一控制信号,使所述信号产生模块不产生中断信号;所述接收模块,用于接收来自所述外部设备的请求信号;所述信号产生模块,用于根据所述请求信号生成中断信号,并将所述中断信号发送给处理器;所述通信模块,用于在所述处理器响应于所述中断信号执行读寄存器操作时,向所述信号产生模块发送第二控制信号,清除所述中断信号。本申请提供的通用输入输出接口电路无需设置低速时钟,因此功耗较低。

技术研发人员:洪聪,冯彦东
受保护的技术使用者:上海艾为电子技术股份有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/6/26
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