GPIO(General-Purpose IO ports)接口定义简介

时间:2021-05-11 17:50:29

GPIO就是通用IO,可以根据设计的需要,由其中的几个引脚实现某种传输协议的通信,比如SPI或SDIO接口,或者I2C接口。

GPIO,英文全称为General-Purpose IO ports,也就是通用IO口。嵌入式系统中常常有数量众多,但是结构却比较简单的外部设备/电路,对这些设备/电路有的需要CPU为之提供控制手段,有的则需要被CPU用作输入信号。而且,许多这样的设备/电路只要求一位,即只要有开/关两种状态就够了,比如灯亮与灭。对这些设备/电路的控制,使用传统的串行口或并行口都不合适。所以在微控制器芯片上一般都会提供一个通用可编程IO接口,即GPIO。

在实际的MCU中,GPIO是有多种形式的。比如,有的数据寄存器可以按照位寻址,有些却不能按照位寻址,这在编程时就要区分了。比如传统的8051系列,就区分成可位寻址和不可位寻址两种寄存器。另外,为了使用的方便,很多mcu把glue logic (注*) 等集成到芯片内部,增强了系统的稳定性能,比如GPIO接口除去两个标准寄存器必须具备外,还提供上拉寄存器,可以设置IO的输出模式是高阻,还是带上拉的电平输出,或者不带上拉的电平输出。这在电路设计中,外围电路就可以简化不少。

GPIO (通用输入/输出)或总线扩展器利用工业标准I2C、SMBus或SPI接口简化了I/O口的扩展。当微控制器或芯片组没有足够的I/O端口,或当系统需要采用远端串行通信或控制时,GPIO产品能够提供额外的控制和监视功能。每个GPIO端口可通过软件分别配置成输入或输出。

    注*   gule logic 的中文含意是“胶连逻辑”,它是连接复杂逻辑电路的简单逻辑电路的统称。例如,一个ASIC芯片可能包含许多诸如微处理器、存储器功能块或者通信功能块之类的功能单元,这些功能单元之间通过较少的粘合逻辑连接起来。