具有GPIO的微控制器系统技术方案

一种微控制器系统(100)，其包括主微控制器单元(102)、另外的模块(104，106)和通用输入/输出(108)。在第一状态下，所述通用输入/输出由所述主微控制器单元控制，并且在第二状态下，所述通用输入/输出由所述另外的模块控制。所述主微控制器单元被布置成传输改变所述通用输入/输出的所述状态的选择信号。用输入/输出的所述状态的选择信号。用输入/输出的所述状态的选择信号。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有GPIO的微控制器系统


[0001]本申请涉及微控制器系统，具体地涉及具有通用输入/输出的微控制器系统。

技术介绍

[0002]在微控制器系统中，可能需要多个微控制器单元。在先前已知的微控制器系统中，这些多个微控制器单元可以通过诸如多路复用器、异步桥和/或同步桥等并入到系统中的组件共享多个通用输入/输出引脚。在其它先前已知的微控制器系统中，多个微控制器单元可以各自具有专门的通用输入/输出引脚(即多个微控制器单元之间不共享通用输入/输出引脚)。
[0003]根据现有技术已知的两种系统都具有许多缺点。多个微控制器单元共享多个通用输入/输出引脚的微控制器系统容易受到由共享的通用输入/输出处的多个微控制器单元之间的干扰引起的错误或引入到单元之一中的恶意代码的影响。此外，要使用同步桥，系统中的所有组件都必须以相同的频率操作，这是不希望的并且通常在各个微控制器单元处于不同的电源域中的情况下是不可能的。异步桥还具有与所需的时间同步相关联的固有缺点。由于需要硬编码到单个微控制器系统的大量通用输入/输出，其微控制器单元具有专门的通用输入/输出引脚的微控制器系统可能相对来说费用高昂且复杂。

技术实现思路

[0004]因此，申请人已经意识到调整微控制器系统以帮助减少与现有技术相关联的上述缺点将是有利的。
[0005]当从第一方面看时，本专利技术提供了一种微控制器系统，其包括：
[0006]主微控制器单元；
[0007]另外的模块；以及
[0008]通用输入/输出，其中在第一状态下，所述通用输入/输出由所述主微控制器单元控制，并且在第二状态下，所述通用输入/输出由所述另外的模块控制；
[0009]其中所述主微控制器单元被布置成传输改变所述通用输入/输出的所述状态的选择信号。
[0010]技术人员将理解，由于主微控制器单元被布置成传输用于改变通用输入/输出的状态的选择信号，因此可以避免由于两个模块试图控制通用输入/输出而出现错误的情况。
[0011]根据本专利技术，所述主微控制器单元可以动态地改变所述通用输入/输出(以下称为“GPIO”)的状态，以避免当所述GPIO已经被另一个模块占用时另外的模块试图控制GPIO的情况。
[0012]由于不需要异步桥，因此本专利技术的实施例可能优于先前已知的微控制器系统。由于异步系统需要时间同步，因此避免使用异步桥会提高控制GPIO的模块中的变化处理的速度。
[0013]所述主微控制器单元可以包括多个组件，如通用异步接收器/发射器(UART)和/或
串行接口。因此，所述主微控制器可以用于各种不同应用。
[0014]在一组实施例中，所述微控制器系统包括多个另外的模块。所述多个另外的模块可以是相同的，或者其可以不同(例如，不同的另外的模块具有不同的应用并且因此是由不同的组件形成的)。
[0015]在一组实施例中，所述另外的模块是从微控制器单元。与所述主微控制器单元类似，所述从微控制器单元也可以用于多种应用，例如所述从微控制器单元可以是WiFi微控制器、长期演进(LTE)微控制器和/或音频合成/处理微控制器。所述从微控制器单元可以包括多个组件，如UART和/或无线电。
[0016]在一组实施例中，所述微控制器系统包括多个从微控制器单元。这在执行各种功能的微控制器系统中可能是有利的，即所述多个从微控制器单元中的每个从微控制器单元可以用于或可以被配置成用于不同应用。在一组实施例中，所述微处理器系统包括多个GPIO。在此实施例中对于不同的从微控制器单元可能有益的是，由主微控制器装置分配对不同GPIO的控制，使得所述多个从微控制器单元的子集中的每个单元可以同时控制不同的GPIO。这允许由微控制器系统同时运行多个不同的应用，这通常是片上系统所需要的。因此，在一组实施例中，所述选择信号向一个从微控制器单元或所述多个从微控制器单元分配对所述多个GPIO之一的控制。
[0017]虽然当系统包括多个从属微处理器单元时可能需要多个GPIO，但由主微处理器单元对GPIO的动态分配允许在微控制器系统中利用较少数量的GPIO作为整体并且在任何给定时间将其分配给任何给定的从属微处理器单元。具有更少的GPIO减少了暴露于可能由网络或数字信号处理器(DSP)引入的无意漏洞或恶意代码的组件的数量。因此，在执行更危险的应用时，系统的关键组件可以与通用输入/输出断开连接，以避免对微处理器单元的潜在损坏。
[0018]为了进一步提高微控制器系统的安全性，在某些实施例中，可能令人期望的是从由多个从微控制器单元的子集进行的控制中排除多个通用输入/输出的子集。这将意味着通用输入/输出的子集只能由可以具有例如额外安全特征的某些从微控制器单元控制。
[0019]在一组实施例中，所述微控制器系统被布置成使得GPIO在微控制器系统启动时处于第一状态。在存在多个GPIO的实施例中，所有这些GPIO最初在微控制器系统启动时都可以处于第一状态。这可以减少微控制器系统的启动时间，因为最初可能需要仅对主微控制器单元主动供电。这还可以简化向从微控制器分配GPIO的过程，所述从微控制器可能在启动后的不同时间都需要GPIO。例如，涉及某些从微控制器单元的某些应用可能需要在涉及不同从微控制器单元的其它应用之前启动。因此，在一组实施例中，主微控制器单元被布置成传输将GPIO的状态从第一状态改变为第二状态的选择信号。
[0020]在一组实施例中，所述选择信号被写入到GPIO的寄存器字段。
[0021]在一组实施例中，当GPIO处于所述第二状态时，所述从微控制器单元被布置成对(分配的)GPIO进行唯一控制。因此，所述从微控制器单元将能够配置分配的GPIO的上拉或下拉、驱动强度、唤醒感测和输入/输出模式。这防止了对从从微控制器单元发送到分配的GPIO的信号的损坏，因为不存在对试图控制分配的GPIO的其它微控制器的干扰。
[0022]为了提供更大的功能，在一组实施例中，从微控制器单元包括外围设备。例如，所述外围设备可以是定时器(例如看门狗定时器)、事件计数器或脉宽调制发生器。包括外围
设备的从微控制器的优点可以根据外围设备的类型而变化。例如，看门狗定时器外围设备可以使从微控制器单元能够检测和恢复计算机故障，这增加了微控制器系统以及微控制器系统所实施的装置的可靠性。在另一实例中，使用脉宽调制(PWM)发生器作为外围设备可以允许从微控制器输出PWM信号。总的来说，外围设备倾向于增加微控制器系统的功能和应用。
[0023]由于增加外围设备的数量可以增加微控制器系统的功能和应用，因此对于从微控制器单元可能有利的是包括多个外围设备。考虑到本文公开的允许排列，可以具有包括多个从微控制器单元的微控制器系统，其中所述从微控制器单元中的至少一个从微控制器单元包括多个外围设备。
[0024]对于用于执行某些功能的外围设备，其必须对GPIO进行控制。因此，从微控制器单元可以被布置成将分配给从微控制器的GPIO分配给其外围设备。因此在一组实施例中，从微控制器单元本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种微控制器系统，其包括：主微控制器单元；另外的模块；以及通用输入/输出，其中在第一状态下，所述通用输入/输出由所述主微控制器单元控制，并且在第二状态下，所述通用输入/输出由所述另外的模块控制；其中所述主微控制器单元被布置成传输改变所述通用输入/输出的所述状态的选择信号。2.根据权利要求1所述的微控制器系统，其包括多个另外的模块。3.根据权利要求1或2所述的微控制器系统，其中所述另外的模块为从微控制器单元。4.根据前述权利要求中任一项所述的微控制器系统，其包括多个从微控制器单元和多个通用输入/输出，其中所述选择信号向一个从微控制器单元或所述多个从微控制器单元分配对所述多个通用输入/输出之一的控制。5.根据权利要求4所述的微控制器系统，其中所述多个通用输入/输出的子集被排除在由所述多个从微控制器单元的子集进行的控制之外。6.根据前述权利要求中任一项所述的微控制器系统，其中所述微控制器系统被布置成使得在所述微控制器系统启动时所述通用输入/输出处于所述第一状态。7.根据前述权利要求中任一项所述的微控制器系统，其中所述选择信号被写入到至少一个通用输入/输出的寄存器字段。8.根据前述权利要求中任一项所述的微控制器系统，其中当所述通用输入/输出处于所述第二状态时，所述从微控制器单元被布置成对所述通用输入/输出进行唯一控制。9.根据前述权利要求中任一项所述的微控制器系统，其中所述从微控制器单元包括外围设备。10.根据前述权利要求中任一项所述的微控制器系统，其中所述从微控制器单元包括多个外围设备。11.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：安德斯，
申请(专利权)人：北欧半导体公司，
类型：发明
国别省市：