CN105677616A - 处理器实现管脚附加输入/输出功能可配置的方法及装置 - Google Patents

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Abstract

处理器实现管脚附加输入/输出功能可配置的方法及装置，本发明涉及计算机技术范畴中的处理器体系结构领域，是通过如下技术方案实现的：在处理器中实现管脚附加输入/输出功能可配置的方法及装置，处理器管脚与配置到该管脚的附加输入/输出功能是可配置的，用户可在使用时通过程序/指令将任意一个附加输入/输出功能配置到处理器的任意的一个管脚上，它的硬件部分主要由一个管脚功能配置表、交换开关及相关控制模块/装置所组成。具有如下特点：处理器管脚与配置到该管脚的附加输入/输出功能是可配置的；用户可在使用时通过程序/指令对处理器管脚的附加输入/输出功能进行配置，即用户可在使用时通过程序/指令将任意一个附加输入/输出功能配置到处理器的任意的一个管脚上。

Description

处理器实现管脚附加输入/输出功能可配置的方法及装置
技术领域
本发明涉及计算机技术范畴中的处理器体系结构领域，具体说是在处理器中实现管脚附加输入/输出功能可配置的方法及使用这种方法的装置。
背景技术
处理器的管脚除具备基本的通用输入输出（GPIO）功能外，还附加了一些与某些内部功能模块相关的附加输入/输出功能。附加了某个附加输入/输出功能的管脚实际上就成为了那个内部功能模块的数据输入/输出管脚。例如串口模块是处理器的一种最为常用的内部功能模块，附加到某个管脚上的附加输入功能RX就是该串口模块的数据输入管脚，而附加到另某个管脚上的附加输出功能TX就是该串口模块的数据输出管脚。值得一提的是，有些附加到管脚上的是即能输入又能输出的附加输入输出功能。
一般情况下，处理器一旦完成设计进入生产销售阶段，处理器的所有管脚的附加输入/输出功能就完全固定且不再能改变了。这种管脚与管脚附加功能之间的固定关系虽然简化了处理器的设计，但也带来了一些应用上的不便。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于克服上述现有技术中的不足之处，提出一种在处理器中实现管脚附加输入/输出功能可配置的方法。
本发明是通过如下技术方案实现的：在处理器中实现管脚附加输入/输出功能可配置的方法及装置，处理器管脚与配置到该管脚的附加输入/输出功能是可配置的，用户可在使用时通过程序/指令将任意一个附加输入/输出功能配置到处理器的任意的一个管脚上，它的硬件部分主要由一个管脚功能配置表、交换开关及相关控制模块/装置所组成，其中：
管脚功能配置表：用于记录当前配置给每个管脚的功能；配置表是一个一维数组，数组的下标是处理器是通用输入/输出GPIO管脚的编号，数组元素的内容是附加输入/输出功能的编号；
另外，管脚功能配置表也可以采用另外一种设计方案：数组的下标是附加输入/输出功能的编号，数组元素的内容是处理器GPIO管脚的编号；
交换开关：由一些组合逻辑和/或时序逻辑所构成，完成处理器的所有内部功能模块的输入/输出数据寄存器到部分或全部GPIO管脚的连接。
基于该方法设计的处理器具有如下特点：
1、处理器管脚与配置到该管脚的附加输入/输出功能不是固定不变的、而是可配置的；
2、用户可在使用时通过程序/指令对处理器管脚的附加输入/输出功能进行配置，即用户可在使用时通过程序/指令将任意一个附加输入/输出功能配置到处理器的任意的一个管脚上。
具体实施方式：
处理器实现管脚附加输入/输出功能可配置的方法及装置，处理器管脚与配置到该管脚的附加输入/输出功能是可配置的，用户可在使用时通过程序/指令将任意一个附加输入/输出功能配置到处理器的任意的一个管脚上，它的硬件部分主要由一个管脚功能配置表、交换开关及相关控制模块/装置所组成，其中：
管脚功能配置表：用于记录当前配置给每个管脚的功能；配置表是一个一维数组，记为FunAss[]，数组的下标是处理器是通用输入/输出GPIO管脚的编号，数组元素的内容是附加输入/输出功能的编号，即FunAss[i]=j表示配置给“管脚i”的是“附加输入/输出功能j”；
另外，管脚功能配置表也可以采用另外一种设计方案：数组的下标是附加输入/输出功能的编号，数组元素的内容是处理器GPIO管脚的编号，记为PinAss[]；PinAss[i]=j表示将“附加输入/输出功能i”配置给“管脚j”。
交换开关：由一些组合逻辑和/或时序逻辑所构成，完成处理器的所有内部功能模块的输入/输出数据寄存器到部分或全部GPIO管脚的连接。
实现“处理器管脚附加功能可配置”的模块/装置的主要工作要点包括：
1、当处理器的某个或某多个内部功能模块的数据输入使能位被使能后，由管脚功能配置表查得该内部功能模块的数据输入管脚的编号，并据此选通交换开关中“查得的数据输入管脚的数据输入寄存器”到“所述的内部功能模块的数据输入寄存器”之间的连接，亦即将“查得的数据输入管脚的数据输入寄存器”连到“所述的内部功能模块的数据输入寄存器”，实现输入到所述的“内部功能模块”的数据是来自由“管脚功能配置表”所决定的那个管脚上输入的数据；
2、当处理器的某个或某多个内部功能模块的数据输出使能位被使能后，由管脚功能配置表查得该内部功能模块的数据输出管脚的编号，并据此选通交换开关中“查得的数据输入管脚的数据输出寄存器”到“所述的内部功能模块的数据输出寄存器”之间的连接，亦即将“所述的内部功能模块的数据输出寄存器”连到“查得的数据输出管脚的数据输出寄存器”，实现所述的“内部功能模块”输出的数据是输出到由“管脚功能配置表”所决定的那个管脚上；
3、如果处理器的某个或某多个内部功能模块的输入输出是双向（即能输入又能输出）的，则当该内部功能模块的数据输入输出使能位被使能后，同时完成上述1和2所述的连接，实现所述的“内部功能模块”到由“管脚功能配置表”所决定的那个管脚的数据的输入与输出。
本文所述仅为本发明技术构思下的一些基本说明，而依据本发明的技术构想所做的任何等效变换，均应属于本发明的保护范围。

Claims (4)

1.处理器实现管脚附加输入/输出功能可配置的方法，其特征在于：处理器管脚与配置到该管脚的附加输入/输出功能是可配置的。
2.根据权利要求1所述的一种处理器实现管脚附加输入/输出功能可配置的方法，其特征在于：用户可在使用时通过程序/指令将任意一个附加输入/输出功能配置到处理器的任意的一个管脚上。
3.处理器实现管脚附加输入/输出功能可配置的方法的装置，其特征在于：它的硬件部分主要由一个管脚功能配置表、交换开关及相关控制模块/装置所组成，其中：
1）管脚功能配置表：用于记录当前配置给每个管脚的功能；配置表是一个一维数组，数组的下标是处理器是通用输入/输出GPIO管脚的编号，数组元素的内容是附加输入/输出功能的编号；
另外，管脚功能配置表也可以采用另外一种设计方案：数组的下标是附加输入/输出功能的编号，数组元素的内容是处理器GPIO管脚的编号；
2）交换开关：由一些组合逻辑和/或时序逻辑所构成，完成处理器的所有内部功能模块的输入/输出数据寄存器到部分或全部GPIO管脚的连接。
4.根据权利要求1、2或3所述的一种在处理器中实现管脚附加输入/输出功能可配置的方法及装置，其特征在于它的主要工作要点包括：
1）当处理器的某个或某多个内部功能模块的数据输入使能位被使能后，由管脚功能配置表查得该内部功能模块的数据输入管脚的编号，并据此选通交换开关中“查得的数据输入管脚的数据输入寄存器”到“所述的内部功能模块的数据输入寄存器”之间的连接；
2）当处理器的某个或某多个内部功能模块的数据输出使能位被使能后，由管脚功能配置表查得该内部功能模块的数据输出管脚的编号，并据此选通交换开关中“查得的数据输入管脚的数据输出寄存器”到“所述的内部功能模块的数据输出寄存器”之间的连接；
3）如果处理器的某个或某多个内部功能模块的输入输出是双向（即能输入又能输出）的，则当该内部功能模块的数据输入输出使能位被使能后，同时完成上述1）和2）所述的连接。
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