[發明專利]具有多功能可分級并行輸入/輸出端口的數據處理系統

無效

• 申請號: 96105893.5
• 申請日: 1996-05-14
• 公開（公告）號: CN1142639A
• 公開（公告）日: 1997-02-12
• 發明（設計）人: 尤興良;杰夫·高金考;格倫·佐厄納
• 申請（專利權）人: 摩托羅拉公司
• 主分類號: G06F15/00
• 分類號: G06F15/00
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所
• 代理人: 陸立英

本發明涉及數據處理，具體涉及一種具有多功能可分級(scalable)并行輸入/輸出端口的數據處理系統。

一些數據處理系統是為了通用目的而設計的，并已具有廣泛的應用范圍。通用目的數據處理系統所需要的計算量隨應用而改變。例如，如果數據處理系統具有16比特地址總線，則某些應用可能只需要8比特地址總線，而其余8比特未被使用。一個外負載電阻用以將地址引腳耦合到電源電壓端子(如地線端子)，以保證引腳不懸浮，從而加電到預定的邏輯狀態。因有外負載電阻，故地址引腳不能再被使用。還因外負載電阻在數據處理系統提供了附加的負載，從而增加了功耗。

許多應用場合需要大量的輸入/輸出(I/O)端口引腳，用于發送和接收在數據處理系統20外部諸如鍵盤、外存儲器、數字信號處理器(DSP)、調制解調器等的信號。增加封裝體的I/O引腳數目以適應對I/O端口的需求，這會增加引腳總數、封裝的尺寸以及通用目的數據處理系統的成本，如上所述，許多引腳無用。

圖1示出按照本發明的數據處理系統實施例的方框圖。

圖2示出按照本發明的圖1數據處理系統的輸入/輸出端口部分的部分方框圖和部分原理圖。

總的來說，本發明提供一種數據處理系統，它具有多功能、可分級并行輸入/輸出(I/O)端口。I/O端口包括多個I/O端口電路，與I/O端子(或焊點(pad))相連接多功能I/O端口能夠復接兩種功能到一個焊點上，一種功能是I/O功能，另一種功能可以是與該焊點相連接的一種內部模塊的功能。每個I/O端口電路具有一個復位/啟動電路，后者包括有一個電位上拉電路或一個電位下拉電路，連接到該I/O焊點。電位上拉和下拉電路可以通過將預定邏輯狀態的控制比特寫入控制寄存器來進行控制。每個I/O焊點的上拉和下拉電路可以分別地選定，并可工作在選定的I/O端口或不選定的I/O端口情況下。

多功能、可分級的I/O端口有效地增加并行I/O端子的數目，而不增加含有數據處理系統的一次封裝物上引腳的數目。多功能、可分級的I/O端口還能將先前只用于啟動或復位的引腳重新用于其它功能。再則，因消除了外負載電阻，故功耗降低了。

當涉及信號、狀態比特或類似裝置時，分別應用術語“肯定”和“否定”表示邏輯“真”或邏輯“假”狀態。如果邏輯“真”狀態為數字邏輯電平“1”，則邏輯“假”狀態為數字邏輯電平“0”；而若邏輯“真”狀態為數字邏輯電平“0”，則邏輯“假”狀態為數字邏輯電平“1”。術語“總線”用來意指多個信號，可以用它們來傳送一種或多種類型的信息，諸如數據、地址、控制或狀態信息。

參照圖1、圖2可對本發明作較全面的描述。圖1示出按照本發明的數據處理系統20的方框圖。數據處理系統20包含中央處理單元(CPU)22、定時器24、全能異步收發信機(UART)模塊26、LCD控制模塊28、串行外圍接口(SPI)32、內部信息總線電路34、系統綜合模塊(SIM)40、多功能I/O端口42和44、以及I/O端口46和48。

SIM40與內部總線電路34相連接，通過內部總線電路34接收并發送到數據處理系統20的信號和接收并發送到數據處理系統20外部的電路的信號。系統存儲器30經由SIM40耦合到數據處理系統20。SIM40能接收和發送到與內部總線電路34連接的任何其它模塊的信號。多功能端口42和44能接收和發送到數據處理系統20外部的信號，并與內部總線電路34相連接。I/O端口46和48能接收和發送到數據處理系統20外部的信號，并與內部總線電路34相連接。端口42、44和46為多功能、可分級的并行雙向I/O端口，用于接收和發送到數據處理系統20外部的信號與諸如鍵盤、外部存儲器、數字信號處理器(DSP)、調制解調器等。I/O端口44具有雙向端子，連接到內部總線電路34上，用于發送或接收標有“A10-A17/P10-P17”的信號，還具有雙向端子，用于發送或接收標有“A0-A7/P0-P7”的信號，這將在圖2中詳細示出。在圖示的實施例中，信號A0-A7代表提供給外部存儲器的地址信號，而P0-P7是來自數據處理系統20的模塊之一的數據信號。端口48用于將顯示數據傳送給LCD顯示器49。I/O端口42、44、46和48可以連接到集成電路的引腳、焊點(pad)或其它類型的端子，用以發送和接收在數據處理系統20外部的信號。SIM40能接收和發送到與內部總線電路34連接的任一其它模塊的信號。