一种MCU的IO口Schmitt阈值调节系统技术方案

本发明专利技术涉及芯片设计技术领域，具体为一种MCU的IO口Schmitt阈值调节系统，所述系统由IO端口buffer模块、GPIO调节寄存器模块以及IO的总线接口构成；IO端口buffer模块，用于接收GPIO调节寄存器模块的数值，进行对应的模式调节；GPIO调节寄存器模块，用于IO的总线接口的数据缓存；IO的总线接口，用于MCU内核和GPIO调节寄存器模块之间的数据交互；有益效果为：本发明专利技术提出的MCU的IO口Schmitt阈值调节系统，通过设置GPIO VPT register的数值，调节电阻R1和R2的阻值，动态的调节施密特触发器的阈值，进而调节触发器的噪声容限，更好的对输入信号进行整形滤波处理。该动态调节系统，能够针对不同测试环境下、不同的输入信号和噪声进行调节整形滤波，可以得到更加准确的数字信号。可以得到更加准确的数字信号。可以得到更加准确的数字信号。

【技术实现步骤摘要】
direction register设置IO端口输入输出的方向，通过GPIO SMT register和GPIO VPT register设置施密特触发和正常触发。
[0014]优选的，GPIO SMT register和GPIO VPT register使用时，如果PAD是模拟信号输入，需要关闭施密特触发器，即通过GPIO SMT register对应位置0；如果PAD是数字信号输入，需要打开施密特触发器，即通过GPIO SMT register对应位置1，并且通过GPIO VPT register设置施密特触发器的阈值。
[0015]优选的，GPIO调节寄存器模块在输出模式时，推挽或开漏模式选择，输出驱动电流设置；输入模式时，实现上拉、下拉、浮空输入选择，施密特触发器选择、施密特触发器阈值调节。
[0016]优选的，IO的总线接口由AHB总线通过桥接转化而来，APB总线不需要AHB一样的仲裁器，整个架构比AHB简单，完成一次数据传送，需要2个总线时钟周期。
[0017]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0018]本专利技术提出的MCU的IO口Schmitt阈值调节系统，通过设置GPIO VPT register的数值，调节电阻R1和R2的阻值，动态的调节施密特触发器的阈值，进而调节触发器的噪声容限，更好的对输入信号进行整形滤波处理。该动态调节系统，能够针对不同测试环境下、不同的输入信号和噪声进行调节整形滤波，可以得到更加准确的数字信号。
附图说明
[0019]图1为本专利技术系统框图；r/>[0020]图2为本专利技术调节系统的寄存器设置流程框图；
[0021]图3为本专利技术调节系统的施密特触发器框图。
具体实施方式
[0022]为了使本专利技术的目的、技术方案进行清楚、完整地描述，及优点更加清楚明白，以下结合附图对本专利技术实施例进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例，仅仅用以解释本专利技术实施例，并不用于限定本专利技术实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0023]实施例一
[0024]本专利技术提供一种技术方案：一种MCU的IO口Schmitt阈值调节系统，所述系统包括以下模块：
[0025]该IO口Schmitt阈值调节系统主要包括IO端口buffer模块、GPIO调节寄存器模块、IO的总线接口。其特征在于：IO端口buffer模块硬件设计电路和GPIO调节寄存器模块的软件设计。IO端口buffer模块硬件设计电路主要由输出输入buffer、输出模式设置部分、输出驱动能力设置部分、输入电阻设置部分和施密特触发部分组成。GPIO调节寄存器模块的软件设计主要有APB总线接口和GPIO寄存器部分组成。
[0026]IO端口buffer模块由输入buffer模块和输出buffer模块组成。输入buffer模块由上下拉电阻设置部分、施密特触发器部分、输入buffer部分组成。输出buffer模块由输出buffer、驱动电流设置部分、输出模式设置部分组成。
[0027]GPIO寄存器模块采用GPIO driver register1和GPIO driver register2设置IO驱动电流大小，通过GPIO mode register设置开漏或者推挽式输出模式，通过GPIO pull up register设置上拉输入，通过GPIO pull down register设置下拉输入，通过GPIO direction register设置IO端口输入输出的方向，通过GPIO SMT register和GPIO VPT register设置施密特触发和正常触发。如果PAD是模拟信号输入，需要关闭施密特触发器，即通过GPIO SMT register对应位置0；如果PAD是数字信号输入，需要打开施密特触发器，即通过GPIO SMT register对应位置1，并且通过GPIO VPT register可设置施密特触发器的阈值。GPIO VPT register设置施密特触发器的阈值设计，利用如图3所示，R1是由多个电阻并联而成，R2也是由多个电阻并联而成，通过设置GPIO VPT register的对应数值，可调节电阻R1和R2的阻值。
[0028]实施例二
[0029]在实施例一的基础上，端口设为输出模式，当信号从IO端口输出时，其信号输出的过程如下，先通过采用GPIO driver register1和GPIO driver register2设置IO驱动电流大小，再通过GPIO mode register设置开漏或者推挽式输出模式，打开IO端口buffer模块的输出使能，同时关闭IO端口buffer模块的输入使能。寄存器设置完成后，MCU内核通过APB总线发送数据至输出数据缓存器，由于输出使能已打开，输出数据缓存器通过IO端口buffer模块，信号可传输至外部物理PAD。
[0030]端口设为输入模式，当信号从IO端口输入时，其信号输入的过程如下，通过GPIO pull up register设置上拉输入，通过GPIO pull down register设置下拉输入，通过GPIO direction register设置IO端口输入输出的方向，通过GPIO SMT register设置施密特触发或者正常触发。通过GPIO VPT register设置施密特触发器的阈值大小。寄存器设置完成后，信号通过外部物理PAD，传输至IO端口buffer模块，IO端口buffer模块将数据送至输入数据缓存器，MCU内核通过APB总线读取输入数据缓存器的数据。
[0031]端口设为输入模式，如果输入信号为模拟信号，不需要开启施密特触发器，通过GPIO SMT register对应数据位写0，关闭触发器。如果输入信号为数字信号，需要对输入信号进行整形，打开施密特触发器对噪声进行过滤，通过GPIO SMT register对应数据位写1，可打开触发器。不同环境下，IO端口的数字信号的噪声也不相同，在施密特触发器阈值固定的情况下，IO端口的噪声容限是固定的，不能很好的进行调节噪声。通过GPIO VPT register设置施密特触发器的阈值大小，实现动态调节。
[0032]输入信号为数字信号时，通过GPIO SMT register对应数据位写1，可打开触发器。同时可通过设置GPIO VPT register的数值，调节电阻R1和R2的阻值，动态的调节施密特触发器的阈值，进而调节触发器的噪声容限，更好的对输入信号进行整形滤波处理。
[0033]尽管已经示出和描述了本专利技术的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本专利技术的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本专利技术的范围由所附权利要求及其等同物限定。
本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种MCU的IO口Schmitt阈值调节系统，其特征在于：所述系统由IO端口buffer模块、GPIO调节寄存器模块以及IO的总线接口构成；IO端口buffer模块，用于接收GPIO调节寄存器模块的数值，进行对应的模式调节；GPIO调节寄存器模块，用于IO的总线接口的数据缓存；IO的总线接口，用于MCU内核和GPIO调节寄存器模块之间的数据交互。2.根据权利要求1所述的一种MCU的IO口Schmitt阈值调节系统，其特征在于：IO端口buffer模块由输入缓存部分和输出驱动部分组成，输入缓存部分，信号由外部物理PAD输入，经过上下拉电阻设置模块和SMT触发器模块后，进入数据寄存器内，等待MCU内核读取；输出驱动部分，信号来自MCU内核，经过驱动能力设置模块和输出模式设置模块后，由外部物理PAD输出。3.根据权利要求2所述的一种MCU的IO口Schmitt阈值调节系统，其特征在于：IO端口buffer模块接收来自GPIO调节寄存器的数值，进行对应的模式调节，对于输出信号，GPIO direction reg置1，打开输出buffer使能，同时关闭输入buffer使能，通过PIN1和PIN2引脚设置输出驱动电流的大小，通过MODE引脚设置为推挽式输出还是开漏输出。4.根据权利要求2所述的一种MCU的IO口SchmittT阈值调节系统，其特征在于：IO端口buffer模块，对于输入信号，GPIO direction reg置0，打开输入buffer使能，同时关闭输出buffer使能，通过PU和PD引脚设置上下拉电阻，通过SMT引脚使能施密特触发器，通过VPT引脚设置施密特触发器的阈值大小。5.根据权利要求1所述的一种MCU的...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵前程，赵鑫鑫，姜凯，
申请(专利权)人：山东浪潮科学研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：