CN208954612U - 一种实现带升压的lcd显示口与gpio复用的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型揭示了一种实现带升压的LCD显示口与GPIO复用的装置，所述装置包括电压比较模块、电压选择控制模块和LCD显示与IO口控制模块，电压比较模块比较内部升压电源与芯片实际电源的大小，电压选择控制模块根据比较结果选择输出内部升压电源或芯片实际电源，LCD显示与IO口控制模块在芯片实际电源低于内部升压电源时，LCD显示可以输出高于芯片实际电源的驱动，同时切换为IO口时可以输出普通IO口的高低电平，使得IO口的功能更强大，应用更加灵活。

Description

一种实现带升压的LCD显示口与GPIO复用的装置

技术领域

本实用新型涉及一种IO口复用技术，尤其是涉及一种实现带升压的LCD显示口与GPIO复用的装置。

背景技术

随着单片机IO(输入/输出)口功能不断增多，IO口复用越来越复杂，在带LCD显示功能的单片机中，LCD显示脚与通用IO口的复用变得很有必要。

为了LCD(Liquid Crystal Display，液晶显示器)显示清晰，输出的LCD驱动电压会通过升压升到需要的值，即可能高于电源电压，此时与通用IO口的复用就比较困难，为了避免漏电及影响LCD口的升压特性，目前复用的IO口通常不能作为真正GPIO(GeneralPurpose Input Output，通用输入/输出)。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种实现带升压的LCD显示口与GPIO复用的装置。

为实现上述目的，本实用新型提出如下技术方案：一种实现带升压的LCD显示口与GPIO复用的装置，包括：

电压比较模块，用于比较内部升压电源与芯片实际电源的电压大小，输出比较结果；

电压选择控制模块，与电压比较模块相连，用于接收所述比较结果，并根据所述比较结果选择LCD驱动电源为所述内部升压电源或所述芯片实际电源；

LCD显示与IO口控制模块，与电压选择控制模块相连，且接入一使能信号，用于根据所述电压选择控制模块的输出结果及在所述使能信号使能作用下，控制IO口为LCD显示口或GPIO口。

优选地，所述电压比较模块为电压比较器，其两个输入端分别接所述内部升压电源和芯片实际电源，其输出端接所述电压选择控制模块。

优选地，所述电压选择控制模块包括：

电平转换模块，与电压比较模块相连，用于根据电压比较模块输出的所述比较结果输出两路电压选择使能信号；

开关控制模块，与电平转换模块相连，用于根据所述两路电压选择使能信号选择LCD驱动电源为所述内部升压电源或所述芯片实际电源。

优选地，所述电平转换模块包括两个第一电平转换单元，其中一所述第一电平转换单元的输入端接电压比较模块的输出端，另一端输出一路电压选择使能信号且接另一第一电平转换单元的输入端，所述另一第一电平转换单元的输出端输出另一路电压选择使能信号。

优选地，所述开关控制模块为两路开关控制模块。

优选地，所述LCD显示与IO口控制模块包括：

第二电平转换单元，与电压选择控制模块相连且接所述使能信号；

IO口驱动输出模块和LCD显示传输模块，两者的输入端均与第二电平转换单元相连，输出端接所述IO口，在所述使能信号的使能作用下两者分别切换控制IO口为LCD显示口和GPIO口。

本实用新型还揭示了另外一种技术方案：一种实现带升压的LCD显示口与GPIO复用的方法，包括：

S1，比较内部升压电源与芯片实际电源的大小，输出比较结果；

S2，根据所述比较结果选择LCD驱动电源为所述内部升压电源或所述芯片实际电源；

S3，在所述使能信号使能作用下，并根据电压选择控制模块的输出结果，控制IO口为LCD显示口或GPIO口。

优选地，S1中，若芯片实际电源大于内部升压电源，则输出比较结果为0；反之，输出比较结果为VDD。

优选地，所述S2包括：

S21，根据所述比较结果输出两路电压选择使能信号；

S22，用于根据所述两路电压选择使能信号选择IO口的输出控制电源为所述内部升压电源或所述芯片实际电源。

优选地，所述比较结果为0，则S21中输出的两路电压选择使能信号分别是芯片实际电源和0，此时选择IO口的输出控制电源为芯片实际电源；反之，所述比较结果为VDD，则S21中输出的两路电压选择使能信号分别是0和内部升压电源，此时选择IO口的输出控制电源为内部升压电源。

优选地，S3中，所述使能信号为0，且IO口的输出控制电源为芯片实际电源，则控制IO口为GPIO口；所述使能信号为VDD，且IO口的输出控制电源为内部升压电源，则控制IO口为LCD显示口。

本实用新型的有益效果是：可实现带升压的LCD显示口与GPIO的复用，在电源电压低于内部LCD显示升压时，LCD显示可以输出高于电源电压的驱动，同时切换为IO口时可以输出普通IO口的高低电平，使得IO口的功能更强大，应用更加灵活。

附图说明

图1是本实用新型装置的结构示意图；

图2是本实用新型电压选择控制模块的结构示意图；

图3是本实用新型LCD显示与IO口控制模块的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型的附图，对本实用新型实施例的技术方案进行清楚、完整的描述。

如图1所示，本实用新型所揭示的一种实现带升压的LCD显示口与GPIO复用的装置，包括：电压比较模块COM、电压选择控制模块V_SEL和LCD显示与IO口控制模块IO_LCD，其中，电压比较模块与电压选择控制模块相连，用于比较内部升压电源VPUMP与芯片实际电源VDD的大小，并将比较结果COM_OUT输出给电压选择控制模块。本实施例中，电压比较模块采用电压比较器，其两个输入端分别接入内部升压电源VPUMP和芯片实际电源VDD，接收后，比较两者的大小，若芯片实际电源VDD大于内部升压电源VPUMP，则电压比较模块输出的比较结果COM_OUT为0；反之，若芯片实际电源VDD小于内部升压电源VPUMP，则电压比较模块输出的比较结果COM_OUT为VDD。当然这里的比较结果COM_OUT可以自定义，不限于这里的设置。

电压选择控制模块的输入端分别接入电压比较模块输出的比较结果COM_OUT及芯片内部升压电源VPUMP、芯片实际电源VDD，输出端与LCD显示与IO口控制模块相连，输出IO口的电源VDDH给LCD显示与IO口控制模块，用于根据比较结果COM_OUT选择LCD显示口的电源及IO口的输出控制电源输出为内部升压电源VPUMP或芯片实际电源VDD。本实施例中，结合图2所示，电压选择控制模块具体包括两个第一电平转换单元LS1、LS2及一开关控制模块SEL，其中，第一电平转换单元LS1的输入端分别接入电压比较模块输出的比较结果COM_OUT、芯片内部升压电源VPUMP、芯片实际电源VDD，输出端输出一路电源选择使能信号VSEL_EN1；第一电平转换单元LS2的输入端分别接电源选择使能信号VSEL_EN1、芯片内部升压电源VPUMP、芯片实际电源VDD，输出端输出另一路电源选择使能信号VSEL_EN2。开关控制模块SEL的输入端分别接两路电源选择使能信号VSEL_EN1、VSEL_EN2、芯片实际电源VDD、芯片内部升压电源VPUMP，输出端输出LCD驱动电源VDDH。

本实施例中，开关控制模块SEL为两路开关控制模块，若接收到的比较结果COM_OUT输出为0，此时，第一电平转换单元LS1的电源选择使能信号VSEL_EN1输出为芯片实际电源电压VDD，第一电平转换单元LS2的电源选择使能信号VSEL_EN2输出为0，此时，开关控制模块SEL选择芯片实际电源VDD输出，即输出的电源VDDH为芯片实际电源VDD输出；反之，若接收到的比较结果COM_OUT输出为电源VDD，此时，第一电平转换单元LS1的电源选择使能信号VSEL_EN1输出为0，第一电平转换单元LS2的电源选择使能信号VSEL_EN2输出为芯片内部升压电源VPUMP，此时，开关控制模块SEL选择芯片内部升压电源VPUMP，即输出的电源VDDH为芯片内部升压电源VPUMP。

LCD显示与IO口控制模块的输入端分别接入电压选择控制模块输出的IO口的输出控制电源VDDH，及一使能信号EN、芯片实际电源VDD，输出端IO输出端口IO_PORT，用于根据电压选择控制模块输出的结果及在使能信号EN的使能作用下，控制IO输出端口IO_PORT输出为LCD显示驱动或普通的GPIO口。结合图3所示，本实施例中，LCD显示与IO口控制模块具体包括第二电平转换单元、IO口驱动输出模块和LCD显示传输模块，其中，第二电平转换单元的输入端分别接使能信号EN、芯片实际电源VDD、LCD驱动电源VDDH，输出端与IO口驱动输出模块和LCD显示传输模块的输入端均连接，IO口驱动输出模块还接入芯片实际电源VDD和LCD驱动电源VDDH，输出端接IO输出端口IO_PORT，LCD显示传输模块还接入LCD驱动电源VDDH，输出端也接IO输出端口IO_PORT。当使能信号EN为0，同时IO口的输出控制电源为芯片实际电源时，IO口驱动输出模块有效，IO输出端口IO_PORT选为普通的GPIO口；当使能信号EN为VDD，同时IO口的输出控制电源为内部升压电源，IO输出端口IO_PORT选为LCD显示口。

本实用新型所揭示的一种实现带升压的LCD显示口与GPIO复用的方法，包括：

S1，比较内部升压电源VPUMP与芯片实际电源VDD的大小，输出比较结果COM_OUT。

本实施例中，若芯片实际电源VDD大于内部升压电源VPUMP，则电压比较模块输出的比较结果COM_OUT为0；反之，若芯片实际电源VDD小于内部升压电源VPUMP，则电压比较模块输出的比较结果COM_OUT为VDD。

S2，根据比较结果COM_OUT选择LCD驱动电源为内部升压电源VPUMP或所述芯片实际电源VDD。

本实施例中，所述S2包括：

S21，根据比较结果COM_OUT输出两路电压选择使能信号VSEL_EN1、VSEL_EN2。

S22，用于根据所述两路电压选择使能信号VSEL_EN1、VSEL_EN2，选择IO口的输出控制电源为所述内部升压电源VPUMP或所述芯片实际电源VDD。

具体地，若接收到的比较结果COM_OUT输出为0，此时，电源选择使能信号VSEL_EN1输出为芯片实际电源电压VDD，第二电平转换单元LS2的电源选择使能信号VSEL_EN2输出为0，此时，开关控制模块SEL选择芯片实际电源VDD输出，即输出的电源VDDH为芯片实际电源VDD输出；反之，若接收到的比较结果COM_OUT输出为VDD，此时，第一电平转换单元LS1的电源选择使能信号VSEL_EN1输出为0，第一电平转换单元LS2的电源选择使能信号VSEL_EN2输出为芯片内部升压电源VPUMP，此时，开关控制模块SEL选择芯片内部升压电源VPUMP，即输出的电源VDDH为芯片内部升压电源VPUMP。

S3，在使能信号使能作用下，并根据电压选择控制模块的输出结果，控制IO口为LCD显示口或GPIO口。

本实施例中，使能信号为0，同时IO口的输出控制电源为芯片实际电源时，则控制IO口为GPIO口；使能信号为VDD，同时IO口的输出控制电源为内部升压电源，则控制IO口为LCD显示口。

本实用新型的技术内容及技术特征已揭示如上，然而熟悉本领域的技术人员仍可能基于本实用新型的教示及揭示而作种种不背离本实用新型精神的替换及修饰，因此，本实用新型保护范围应不限于实施例所揭示的内容，而应包括各种不背离本实用新型的替换及修饰，并为本专利申请权利要求所涵盖。

Claims (5)

1.一种实现带升压的LCD显示口与GPIO复用的装置，其特征在于，包括：

电压比较模块，用于比较内部升压电源与芯片实际电源的电压大小，输出比较结果；

电压选择控制模块，与电压比较模块相连，用于接收所述比较结果，并根据所述比较结果选择LCD驱动电源为所述内部升压电源或所述芯片实际电源；

LCD显示与IO口控制模块，与电压选择控制模块相连，且接入一使能信号，用于根据所述电压选择控制模块的输出结果及在所述使能信号使能作用下，控制IO口为LCD显示口或GPIO口。

2.根据权利要求1所述的实现带升压的LCD显示口与GPIO复用的装置，其特征在于，所述电压比较模块为电压比较器，其两个输入端分别接所述内部升压电源和芯片实际电源，其输出端接所述电压选择控制模块。

3.根据权利要求1所述的实现带升压的LCD显示口与GPIO复用的装置，其特征在于，所述电压选择控制模块包括：

电平转换模块，与电压比较模块相连，用于根据电压比较模块输出的所述比较结果输出两路电压选择使能信号；

开关控制模块，与电平转换模块相连，用于根据所述两路电压选择使能信号选择LCD驱动电源为所述内部升压电源或所述芯片实际电源。

4.根据权利要求3所述的实现带升压的LCD显示口与GPIO复用的装置，其特征在于，所述电平转换模块包括两个第一电平转换单元，其中一所述第一电平转换单元的输入端接电压比较模块的输出端，另一端输出一路电压选择使能信号且接另一第一电平转换单元的输入端，所述另一第一电平转换单元的输出端输出另一路电压选择使能信号。

5.根据权利要求1所述的实现带升压的LCD显示口与GPIO复用的装置，其特征在于，所述LCD显示与IO口控制模块包括：

第二电平转换单元，与电压选择控制模块相连且接所述使能信号；

IO口驱动输出模块和LCD显示传输模块，两者的输入端均与第二电平转换单元相连，输出端接所述IO口，在所述使能信号的使能作用下两者分别切换控制IO口为LCD显示口和GPIO口。