[發(fā)明專利]一種GPIO中斷控制裝置、芯片及一種GPIO中斷控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910086317.0
• 申請日: 2009-06-10
• 公開（公告）號: CN101645051A
• 公開（公告）日: 2010-02-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉子熹
• 申請（專利權(quán)）人: 北京中星微電子有限公司
• 主分類號: G06F13/24
• 分類號: G06F13/24
• 代理公司: 北京潤澤恒知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 蘇培華

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及嵌入式系統(tǒng)的接口領(lǐng)域，具體的說，涉及一種GPIO中斷控制裝置、一種芯片及一種GPIO中斷控制方法。?

背景技術(shù)

嵌入式系統(tǒng)中具有數(shù)量眾多，結(jié)構(gòu)卻相對簡單的外部設(shè)備，對于這些設(shè)備，有的需要CPU為之提供控制手段，有的需要為CPU提供輸入信號，而且許多這樣的設(shè)備只需要一位，即只要開、關(guān)兩種狀態(tài)就行，比如：燈亮與滅。對這些設(shè)備的電路的控制，使用傳統(tǒng)的串行口或者并行口都不合適，所以，在芯片中，通常會提供通用可編程輸入/輸出(General?Purpose?Input?Output，簡稱GPIO)接口。?

GPIO接口是相對于芯片本身而言的，一般是作為芯片的GPIO管腳來使用的。GPIO管腳可以由軟件直接控制，采用編程方式來支持諸多應(yīng)用，比如，作為輸出時，可用于控制繼電器、蜂鳴器、LED等；作為輸入時，可用于獲取傳感器狀態(tài)、高低電平、中斷信號、低速信號等。?

由于芯片管腳數(shù)量的限制，某些管腳是可復(fù)用的，即這些管腳既可以作為專用功能接口，以實現(xiàn)特定功能，如支持GPS、支持LCD顯示等；也可以作為通用可編程輸入/輸出接口使用。在具體實現(xiàn)中，當(dāng)某一專用功能接口不用時，通過軟件配置即可將其切換成GPIO接口，通過對其編程即可支持一些新的應(yīng)用。?

公知的是，GPIO接口的一大應(yīng)用就是作為中斷輸入接口來檢測一些外部設(shè)備的狀態(tài)。當(dāng)出現(xiàn)外部設(shè)備訪問系統(tǒng)，或者外部設(shè)備有一個突然事件發(fā)生等狀態(tài)時，這個狀態(tài)可以通過GPIO管腳的中斷控制器，以中斷請求的方式通知芯片內(nèi)的CPU，然后CPU會進(jìn)行相應(yīng)的中斷處理。?

參考圖1所示的現(xiàn)有技術(shù)的GPIO中斷控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，可見，現(xiàn)有技術(shù)中為實現(xiàn)GPIO中斷輸入接口的應(yīng)用，要求針對每一個?GPIO管腳，或者每一個確定不用作專用功能接口的GPIO管腳，都設(shè)計一個對應(yīng)的中斷控制器。例如，假設(shè)一個芯片中有N個GPIO管腳，其中有M個GPIO管腳確定用作專用功能接口。則對于剩余的N-M個GPIO管腳101，需要對應(yīng)配置1個中斷控制器，即也需要配置N-M個中斷控制器102，用于通知芯片中的CPU103發(fā)起中斷。?

在實際中，GPIO管腳的選定及中斷控制器的配置在芯片設(shè)計階段就會完成，而到后來系統(tǒng)應(yīng)用開發(fā)時，通常只會確定一部分(例如(N-M)/2個)管腳被用作GPIO中斷輸入接口，在這種情況下，則會有多個中斷控制器的配置是冗余的，顯然，現(xiàn)有技術(shù)中斷控制器的利用率很低，電路資源耗費嚴(yán)重。?

因此，需要本領(lǐng)域技術(shù)人員迫切解決的一個技術(shù)問題就是：如何能夠提供一種創(chuàng)新的GPIO中斷控制機制，用以提高中斷控制器的利用率，減少電路資源的耗費。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種能夠進(jìn)一步減少中斷控制器資源，提高資源利用率的解決方案以及應(yīng)用該解決方案的中斷控制裝置及芯片，以減少中斷控制器資源，提高中斷控制器資源的利用率。?

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明實施例公開了一種GPIO中斷控制裝置，包括：?

數(shù)量與芯片中斷需求相應(yīng)的中斷控制器，與芯片中的CPU相連，用于通知CPU發(fā)起中斷；其中，所述中斷控制器的數(shù)量與預(yù)先統(tǒng)計的芯片中使用GPIO中斷輸入接口的最多數(shù)目相等；?

數(shù)據(jù)選擇器，與所述中斷控制器一一對應(yīng)連接，用于選通發(fā)出中斷觸發(fā)信號的GPIO管腳，將所述中斷觸發(fā)信號發(fā)送至對應(yīng)的中斷控制器，其中，所述GPIO管腳為非專用功能的管腳，所述數(shù)據(jù)選擇器的位數(shù)與所述GPIO管腳的數(shù)量相應(yīng)；?

當(dāng)某個GPIO管腳發(fā)出中斷觸發(fā)信號時，由所述數(shù)據(jù)選擇器選通該GPIO管腳，并將所述中斷觸發(fā)信號發(fā)送至對應(yīng)的中斷控制器，由所述?中斷控制器通知CPU發(fā)起中斷。?

優(yōu)選的，所述數(shù)據(jù)選擇器包括多個數(shù)據(jù)輸入端、多個控制輸入端和一個輸出端；所述數(shù)據(jù)輸入端與GPIO管腳相連，所述選通GPIO管腳的操作通過在控制輸入端施加信號進(jìn)行。?

本發(fā)明實施例還公開了一種芯片，包括CPU和GPIO中斷控制裝置，所述GPIO中斷控制裝置包括：?

數(shù)量與芯片中斷需求相應(yīng)的中斷控制器，與芯片中的CPU相連，用于通知CPU發(fā)起中斷；其中，所述中斷控制器的數(shù)量與預(yù)先統(tǒng)計的芯片中使用GPIO中斷輸入接口的最多數(shù)目相等；?