[發(fā)明專利]一種n選1電路以及具有該電路的引腳復(fù)用器

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910910566.0
• 申請(qǐng)日: 2019-09-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110690886A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-01-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 許劍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華大半導(dǎo)體有限公司
• 主分類號(hào): H03K19/003
• 分類號(hào): H03K19/003;H03K19/0175
• 代理公司: 31313 上海智晟知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙)
• 代理人: 李鏑的

本發(fā)明涉及一種n選1電路，其中n為自然數(shù)，所述n選1電路包括：n選1選擇器，其具有n個(gè)選擇器輸入端(A1，A2…An)、選擇器輸出端(Y’)和選擇端(S)，其中所述n選1選擇器被配置為根據(jù)選擇端(S)的信號(hào)將n個(gè)選擇輸入端之一(A1，A2…An)接通到選擇器輸出端(Y’)；以及鎖存器，其具有鎖存器輸入端(L_in)、鎖存器輸出端(Y)和鎖存器使能端(L_en)，其中鎖存器輸入端(L_in)與選擇器輸出端連接(Y’)，并且鎖存器輸出端(Y)充當(dāng)n選1電路的輸出端。此外，本發(fā)明還涉及一種引腳復(fù)用器、一種微控制單元以及一種用于運(yùn)行引腳復(fù)用器的方法。通過(guò)本發(fā)明，可有效地避免n選1選擇器的輸出信號(hào)中的毛刺，由此避免后續(xù)器件中的錯(cuò)誤。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明總的來(lái)說(shuō)涉及微控制單元(Microcontroller Unit，MCU)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種n選1電路。此外，本發(fā)明還涉及這樣的電路的引腳復(fù)用器、一種微控制單元以及一種用于運(yùn)行引腳復(fù)用器的方法。

背景技術(shù)

微控制單元MCU中通常會(huì)搭載豐富的外圍電路模塊(例如計(jì)時(shí)器Timer、串行通信接口UART等等)，這些外圍電路模塊通常需要使用MCU的引腳與片外設(shè)備進(jìn)行信息交換。由于MCU的引腳有限，因此常常會(huì)將多個(gè)外圍功能模塊復(fù)用到一個(gè)引腳上。例如，在應(yīng)用中有時(shí)會(huì)需要在一個(gè)時(shí)間段內(nèi)將某引腳設(shè)置為功能模塊A，在下個(gè)時(shí)間段內(nèi)設(shè)置為功能模塊B。通常引腳功能的選擇電路一般由組合邏輯來(lái)實(shí)現(xiàn)，這導(dǎo)致在將功能模塊A切換到功能模塊B時(shí)可能會(huì)產(chǎn)生預(yù)想之外的毛刺，由此可能導(dǎo)致動(dòng)作錯(cuò)誤等，影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的任務(wù)是提供一種n選1電路、一種引腳復(fù)用器、一種微控制單元以及一種用于運(yùn)行引腳復(fù)用器的方法，通過(guò)所述電路和/或所述復(fù)用器和/或該微控制單元和/或該方法，可以基本上避免輸出信號(hào)中的毛刺等擾動(dòng)。

在本發(fā)明的第一方面，該任務(wù)通過(guò)一種n選1電路來(lái)解決，其中n為自然數(shù)，所述n選1電路包括：

n選1選擇器，其具有n個(gè)選擇器輸入端(A1，A2…An)、選擇器輸出端(Y’)和選擇端(S)，其中所述n選1選擇器被配置為根據(jù)選擇端(S)的信號(hào)將n個(gè)選擇輸入端之一(A1，A2…An)接通到選擇器輸出端(Y’)；以及

鎖存器，其具有鎖存器輸入端(L_in)、鎖存器輸出端(Y)和鎖存器使能端(L_en)，其中鎖存器輸入端(L_in)與選擇器輸出端(Y’)連接，并且鎖存器輸出端(Y)充當(dāng)n選1電路的輸出端。

在本發(fā)明中，選擇器和鎖存器既可以為常見(jiàn)選擇器和鎖存器，也可以為專門設(shè)計(jì)的選擇器和鎖存器、例如電路中追加冗余項(xiàng)的選擇器以及帶有控制功能的鎖存器，例如鎖存器具有可實(shí)現(xiàn)本發(fā)明中控制器的電路。選擇器被配置為根據(jù)選擇端的信號(hào)選擇性地將n個(gè)輸入端之一接通到輸出端，而鎖存器被配置為根據(jù)鎖存器使能端的信號(hào)執(zhí)行相應(yīng)操作，例如當(dāng)鎖存器使能端為高電平時(shí)，對(duì)鎖存器輸入端的信號(hào)進(jìn)行鎖存并隨后在選擇器輸出端處保持輸出鎖存的信號(hào)，而當(dāng)鎖存器使能端為低電平時(shí)，在鎖存器輸出端處直接輸出鎖存器輸入端的信號(hào)、即將鎖存器輸入端和鎖存器輸出端接通。

在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選方案中規(guī)定，該電路還包括控制器，其被配置為執(zhí)行下列動(dòng)作：

在選擇端(S)的信號(hào)改變前向鎖存器使能端(L_en)輸入第一信號(hào)，使得鎖存器鎖存鎖存器輸入端(L_in)的值作為鎖存值，然后在鎖存器輸出端(Y)處輸出所述鎖存值；以及

在選擇端(S)的信號(hào)改變后向鎖存器使能端(L_en)輸入第二信號(hào)，使得鎖存器輸出端(Y)輸出鎖存器輸入端(L_in)的信號(hào)。

在本發(fā)明的另一優(yōu)選方案中規(guī)定，在選擇端(S)的信號(hào)改變前向鎖存器使能端(L_en)輸入第一信號(hào)包括：