CN201590076U - 一种接口扩展电路及具有所述电路的移动终端 - Google Patents
一种接口扩展电路及具有所述电路的移动终端 Download PDFInfo
- Publication number
- CN201590076U CN201590076U CN2010201164203U CN201020116420U CN201590076U CN 201590076 U CN201590076 U CN 201590076U CN 2010201164203 U CN2010201164203 U CN 2010201164203U CN 201020116420 U CN201020116420 U CN 201020116420U CN 201590076 U CN201590076 U CN 201590076U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- interface
- module
- gpio
- keyboard
- circuit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Input From Keyboards Or The Like (AREA)
Abstract
本实用新型公开了一种接口扩展电路及具有所述电路的移动终端，包括主处理器和具有多路GPIO口的接口扩展模块，所述接口扩展模块通过并行总线连接主处理器的并行接口，接收主处理器发出的接口配置命令和数据，并通过接口扩展模块的GPIO口连接***电路。本实用新型采用并行通信方式实现主处理器与接口扩展模块之间所需接口配置命令和数据的传输通信，读写速度快，可以根据***电路对GPIO接口数量的要求进行灵活扩展。将其应用于手机等移动终端***中，不仅可以为不断增多的***电路提供连接所需的足量的GPIO接口资源，而且还可以对用户执行的快速切换按键等操作进行及时地响应，从而改善了移动终端的工作性能。
Description
技术领域
本实用新型属于接口扩展技术领域，具体地说，是涉及一种可以对芯片的GPIO接口进行扩展的电路结构以及采用所述接口扩展电路设计的移动终端。
背景技术
随着手机功能的日益多样化，在进行手机***电路设计时，需要在手机主处理器***连接的功能电路越来越多，而且绝大部分***电路往往需要连接主处理器的GPIO接口来实现与主处理器的协同工作。比如一部包含有16个按键的手机，其键盘扫描电路即需要占用主处理器的8路GPIO接口。但是，一般的手机主处理器所能提供的GPIO接口往往不够用，在智能手机设计时更是如此。这样就需要扩展GPIO接口或者键盘扫描电路来满足日益增多的***电路的连接需要。而目前可实现GPIO接口扩展的方法有两种：一种是使用专用的扩展芯片，另外一种就是采用可编程逻辑器件如CPLD来实现。
但是，目前市场上专用的GPIO接口扩展芯片和可编程逻辑器件，基本上都是基于I2C总线接口的，即通过I2C总线来实现主处理器与接口扩展芯片的连接通信。由于受I2C接口速度的限制，在手机用户快速按键或者玩游戏的时候，就会出现按键反应慢的问题。而且专用扩展芯片使用不灵活，每此设计都需要根据***所要完成的实际功能，选用不同的扩展芯片，这就造成了电路设计的不延续性。
实用新型内容
本实用新型为了解决现有基于I2C总线的接口扩展电路反应速度慢的问题，提供了一种基于并口通信的接口扩展电路，以提高***电路的反应速度。
为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案予以实现：
一种接口扩展电路，包括主处理器和具有多路GPIO口的接口扩展模块，所述接口扩展模块通过并行总线连接主处理器的并行接口，接收主处理器发出的接口配置命令和数据，并通过接口扩展模块的GPIO口连接***电路。
进一步的，在所述接口扩展模块中包含有主处理器接口单元、GPIO功能逻辑单元和GPIO配置寄存器、GPIO电平状态寄存器；所述主处理器接口单元通过并行总线连接主处理器的并行接口，根据接收到的接口配置命令和数据向相应的GPIO配置寄存器或者GPIO电平状态寄存器写入数据；所述GPIO功能逻辑单元根据GPIO配置寄存器和GPIO电平状态寄存器中的数据配置相应GPIO口的状态。
又进一步的，所述主处理器接口单元使用检测电平方式的状态机创建并行从接口。
优选的，所述主处理器优选采用其I8080接口作为与接口扩展模块连接通信的并行接口。
再进一步的，在所述接口扩展模块中包含有键盘扫描逻辑单元和键盘扫描码寄存器，所述键盘扫描逻辑单元连接接口扩展模块上用于连接矩阵键盘电路的GPIO口，在检测到有按键按下时，将按键扫描码传输至所述的键盘扫描码寄存器进行保存，并产生中断信号传输至主处理器的中断接口。
其中，所述键盘扫描逻辑单元连接主处理器接口单元，将产生的中断信号传输至主处理器接口单元，通过主处理器接口单元连接主处理器的中断接口。
更进一步的，在所述键盘扫描逻辑单元中包含有行扫描计数器模块、去抖时钟分频模块、去抖动逻辑模块和键盘矩阵扫描模块；所述去抖时钟分频模块接收***时钟，进行分频后传输至所述去抖动逻辑模块产生去抖同步时钟，进而输出至所述的键盘矩阵扫描模块；所述行扫描计数器模块接收***时钟，产生计数时钟传输至所述的键盘矩阵扫描模块；所述键盘矩阵扫描模块连接所述接口扩展模块上用于连接矩阵键盘电路的GPIO口，对按键状态进行检测，并在检测到有按键按下时，生成按键扫描码保存到所述的键盘扫描码寄存器，并产生中断信号输出至所述的主处理器。
优选的，所述去抖动逻辑模块由3组同步触发器组成的移位寄存器组成。
可选的，所述接口扩展模块可以采用CPLD等可编程逻辑器件实现。
基于上述接口扩展电路结构，本实用新型又提供了一种采用所述接口扩展电路设计的移动终端，通过在主处理器与接口扩展模块之间采用并行总线进行连接，以实现接口配置命令和数据的并行传输，从而提高了***电路的反应速度。
与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果是：本实用新型的接口扩展电路采用并行通信方式实现主处理器与接口扩展模块之间所需接口配置命令和数据的传输通信，读写速度快，可以根据***电路对GPIO接口数量的要求进行灵活扩展，从而提高了***电路设计的通用性。将其应用于手机等移动终端***中，不仅可以为不断增多的***电路提供连接所需的足量的GPIO接口资源，而且还可以对用户执行的快速切换按键等操作进行及时地响应，从而改善了移动终端的工作性能。
结合附图阅读本实用新型实施方式的详细描述后，本实用新型的其他特点和优点将变得更加清楚。
附图说明
图1是本实用新型所提出的接口扩展电路的一种实施例的电路原理框图；
图2是图1中键盘扫描逻辑单元内部电路的一种实施例的原理框图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细地描述。
本实用新型的接口扩展电路摒弃传统基于I2C总线的电路设计模式，在主处理器与接口扩展模块之间采用并行总线连接通信，利用并行接口数据读写速度快的特点来加快主处理器与接口扩展模块之间接口配置命令和数据的传输速度，从而在满足对***GPIO口资源进行灵活扩展的前提下，实现了***电路对快速操作的迅速响应。
下面通过一个具体的实施例来详细阐述所述接口扩展电路的具体组建结构及其工作过程。
实施例一，参见图1所示，在本实施例的接口扩展模块中包括主处理器接口单元、GPIO功能逻辑单元、GPIO配置寄存器、GPIO电平状态寄存器和可提供多路GPIO接口的引脚复用单元等主要组成部分。
主处理器接口单元作为***主处理器与接口扩展模块之间的通信接口，通过并行总线与主处理器的I8080并行接口相连接，接收主处理器发出的配置命令，比如***时钟信号CLK、片选信号CS、地址信号RS、读使能信号RE、写使能信号WE和复位信号Reset，并与主处理器通过并行总线中的16位数据总线Data_bus实现数据的双向传输。在本实施例中，所述的主处理器接口单元可以使用检测电平方式的状态机来实现I8080从接口的设计，根据接收到的配置命令的电平状态，将主处理器发出的配置数据写入相应的寄存器，比如将需要配置的GPIO接口所对应的地址信息写入GPIO配置寄存器；将该接口所要配置成的具体状态(比如输入/输出/中断等)写入GPIO电平状态寄存器等等。
将I8080从接口采用状态机来实现，不仅安全可靠，而且实现起来也非常简单。当然，除了状态机以外，也可以根据主处理器所提供的并行接口的具体类型选择采用其它多种接口实现形式来设计所述的主处理器接口单元，本实施例并不仅限于以上举例。
GPIO功能逻辑单元用于实现对GPIO接口的具体配置功能，连接所述的GPIO配置寄存器、GPIO电平状态寄存器和GPIO引脚复用单元，根据GPIO配置寄存器和GPIO电平状态寄存器中所保存的数值来具体配置所需要的GPIO接口的状态，比如将一部分GPIO接口配置成输入状态或者输出状态，将另外一部分接口配置成中断状态等等。
为了使本实施例的接口扩展电路能够实现矩阵键盘扫描功能，本实施例在所述接口扩展模块中还设计了键盘扫描逻辑单元，连接键盘扫描码寄存器、主处理器接口单元和GPIO引脚复用单元，如图1所示。其中，所述的键盘扫描逻辑单元对GPIO引脚复用单元中用于连接矩阵键盘电路的GPIO接口的电平状态进行扫描，以对键盘的触发状态进行检测。当有按键按下时，将该按键所对应的按键扫描码写入到键盘扫描码寄存器，并产生中断信号Host_irq通过主处理器接口单元传输至***主处理器的中断接口，以通知主处理器读取按键扫描码，进而对用户执行的操作能够做出及时地响应。
本实施例的键盘扫描逻辑单元可以采用行扫描计数器模块、去抖时钟分频模块、去抖动逻辑模块和键盘矩阵扫描模块等部分组建形成，如图2所示。首先，***时钟CLK一路用来给行扫描计数器模块提供计数时钟，并通过行扫描计数器模块将产生的计数时钟提供给键盘矩阵扫描模块；另一路经过去抖时钟分频模块对***时钟CLK进行分频处理后，输出至去抖动逻辑模块以产生去抖同步时钟，传输至所述的键盘矩阵扫描模块。其中，去抖动逻辑模块可以由3组同步触发器组成的移位寄存器设计实现。矩阵键盘的行输入电平状态可以由键盘矩阵扫描模块对所述移位寄存器的3个输出相“位或”后确定。键盘矩阵扫描模块的列输入则在去抖同步时钟的作用下，对矩阵键盘进行周期扫描获得。最终的按键扫描码则由矩阵键盘的行输入电平状态和列扫描输出状态进行判定。当键盘矩阵扫描模块确定有按键按下时，将生成的按键扫描码保存到键盘扫描码寄存器中，并产生中断信号Host_irq来通知主处理器访问键盘扫描码寄存器，以读取其中的按键扫描码。
本实施例的GPIO引脚复用单元可以采用一组逻辑开关设计实现，根据GPIO配置寄存器的数值，打开相应的逻辑开关来实现键盘扫描或者GPIO接口功能。
本实施例的接口扩展模块可以采用分立的功能模块电路连接实现，也可以采用低功耗的可编程逻辑器件，比如CPLD器件等，利用硬件描述语言编程实现，以简化***电路设计，本实施例对此不进行具体限制。
本实用新型的接口扩展电路采用主处理器的并行接口来扩展GPIO接口和键盘扫描功能，数据读写速度快，适合应用在手机、掌上电脑等移动终端的***电路设计中，以便用户在快速按键时，***能够及时地做出响应。
当然，以上所述仅是本实用新型的一种优选实施方式，应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.一种接口扩展电路，其特征在于：包括主处理器和具有多路GPIO口的接口扩展模块，所述接口扩展模块通过并行总线连接主处理器的并行接口，接收主处理器发出的接口配置命令和数据，并通过接口扩展模块的GPIO口连接***电路。
2.根据权利要求1所述的接口扩展电路，其特征在于：在所述接口扩展模块中包含有主处理器接口单元、GPIO功能逻辑单元和GPIO配置寄存器、GPIO电平状态寄存器；所述主处理器接口单元通过并行总线连接主处理器的并行接口，根据接收到的接口配置命令和数据向相应的GPIO配置寄存器或者GPIO电平状态寄存器写入数据；所述GPIO功能逻辑单元根据GPIO配置寄存器和GPIO电平状态寄存器中的数据配置相应GPIO口的状态。
3.根据权利要求2所述的接口扩展电路，其特征在于：所述主处理器接口单元使用检测电平方式的状态机创建并行从接口。
4.根据权利要求3所述的接口扩展电路，其特征在于：所述主处理器的并行接口为I8080接口。
5.根据权利要求1所述的接口扩展电路，其特征在于：在所述接口扩展模块中包含有键盘扫描逻辑单元和键盘扫描码寄存器，所述键盘扫描逻辑单元连接接口扩展模块上用于连接矩阵键盘电路的GPIO口，在检测到有按键按下时，将按键扫描码传输至所述的键盘扫描码寄存器进行保存，并产生中断信号传输至主处理器的中断接口。
6.根据权利要求5所述的接口扩展电路，其特征在于：所述键盘扫描逻辑单元连接主处理器接口单元，将产生的中断信号传输至主处理器接口单元，通过主处理器接口单元连接主处理器的中断接口。
7.根据权利要求5所述的接口扩展电路，其特征在于：在所述键盘扫描逻辑单元中包含有行扫描计数器模块、去抖时钟分频模块、去抖动逻辑模块和键盘矩阵扫描模块；所述去抖时钟分频模块接收***时钟，进行分频后传输至所述去抖动逻辑模块产生去抖同步时钟，进而输出至所述的键盘矩阵扫描模块；所述行扫描计数器模块接收***时钟，产生计数时钟传输至所述的键盘矩阵扫描模块；所述键盘矩阵扫描模块连接所述接口扩展模块上用于连接矩阵键盘电路的GPIO口，对按键状态进行检测，并在检测到有按键按下时，生成按键扫描码保存到所述的键盘扫描码寄存器，并产生中断信号输出至所述的主处理器。
8.根据权利要求7所述的接口扩展电路，其特征在于：所述去抖动逻辑模块由3组同步触发器组成的移位寄存器组成。
9.根据权利要求1所述的接口扩展电路，其特征在于：所述接口扩展模块为可编程逻辑器件CPLD。
10.一种移动终端，其特征在于：包含有如权利要求1至9中任一项权利要求所述的接口扩展电路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2010201164203U CN201590076U (zh) | 2010-02-10 | 2010-02-10 | 一种接口扩展电路及具有所述电路的移动终端 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2010201164203U CN201590076U (zh) | 2010-02-10 | 2010-02-10 | 一种接口扩展电路及具有所述电路的移动终端 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN201590076U true CN201590076U (zh) | 2010-09-22 |
Family
ID=42749865
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2010201164203U Expired - Fee Related CN201590076U (zh) | 2010-02-10 | 2010-02-10 | 一种接口扩展电路及具有所述电路的移动终端 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN201590076U (zh) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102522976A (zh) * | 2011-11-30 | 2012-06-27 | 青岛海信移动通信技术股份有限公司 | 按键扩展电路、扩展方法及移动终端 |
| CN103226537A (zh) * | 2013-05-09 | 2013-07-31 | 上海斐讯数据通信技术有限公司 | 一种实现手机硬件接口的可编程逻辑器件 |
| CN103268302A (zh) * | 2013-04-19 | 2013-08-28 | 华为技术有限公司 | 一种接口扩展电路、接口扩展连接方法和嵌入式*** |
| CN104182274A (zh) * | 2014-08-19 | 2014-12-03 | Tcl通讯（宁波）有限公司 | 一种移动终端的中断检测装置及其方法 |
| CN106649159A (zh) * | 2016-12-23 | 2017-05-10 | 中国电子科技集团公司第五十四研究所 | 一种射频组件及其专用spi数据传输方法 |
| CN108415863A (zh) * | 2018-02-01 | 2018-08-17 | 广东欧珀移动通信有限公司 | 电子装置的硬件兼容实现方法及相关产品 |
| CN109491946A (zh) * | 2018-11-12 | 2019-03-19 | 郑州云海信息技术有限公司 | 一种用于i2c总线扩展的芯片和方法 |
| CN110750394A (zh) * | 2019-09-25 | 2020-02-04 | 深圳震有科技股份有限公司 | 一种基于gpio管脚实现主备单板的控制方法及终端 |
| WO2020155545A1 (zh) * | 2019-01-28 | 2020-08-06 | 山东华芯半导体有限公司 | 一种可编程gpio装置及基于该装置的时序实现方法 |
| CN114619425A (zh) * | 2020-12-08 | 2022-06-14 | 山东新松工业软件研究院股份有限公司 | 一种示教器主控板及新型洁净机器人示教器 |
-
2010
- 2010-02-10 CN CN2010201164203U patent/CN201590076U/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102522976A (zh) * | 2011-11-30 | 2012-06-27 | 青岛海信移动通信技术股份有限公司 | 按键扩展电路、扩展方法及移动终端 |
| CN103268302A (zh) * | 2013-04-19 | 2013-08-28 | 华为技术有限公司 | 一种接口扩展电路、接口扩展连接方法和嵌入式*** |
| CN103268302B (zh) * | 2013-04-19 | 2016-08-03 | 华为技术有限公司 | 一种接口扩展电路、接口扩展连接方法和嵌入式*** |
| CN103226537B (zh) * | 2013-05-09 | 2017-09-19 | 上海斐讯数据通信技术有限公司 | 一种实现手机硬件接口的可编程逻辑器件 |
| CN103226537A (zh) * | 2013-05-09 | 2013-07-31 | 上海斐讯数据通信技术有限公司 | 一种实现手机硬件接口的可编程逻辑器件 |
| CN104182274A (zh) * | 2014-08-19 | 2014-12-03 | Tcl通讯（宁波）有限公司 | 一种移动终端的中断检测装置及其方法 |
| CN104182274B (zh) * | 2014-08-19 | 2018-02-23 | 深圳市Tcl云创科技有限公司 | 一种移动终端的中断检测装置及其方法 |
| CN106649159A (zh) * | 2016-12-23 | 2017-05-10 | 中国电子科技集团公司第五十四研究所 | 一种射频组件及其专用spi数据传输方法 |
| CN106649159B (zh) * | 2016-12-23 | 2019-03-15 | 中国电子科技集团公司第五十四研究所 | 一种射频组件及其专用spi数据传输方法 |
| CN108415863A (zh) * | 2018-02-01 | 2018-08-17 | 广东欧珀移动通信有限公司 | 电子装置的硬件兼容实现方法及相关产品 |
| CN109491946A (zh) * | 2018-11-12 | 2019-03-19 | 郑州云海信息技术有限公司 | 一种用于i2c总线扩展的芯片和方法 |
| WO2020155545A1 (zh) * | 2019-01-28 | 2020-08-06 | 山东华芯半导体有限公司 | 一种可编程gpio装置及基于该装置的时序实现方法 |
| CN110750394A (zh) * | 2019-09-25 | 2020-02-04 | 深圳震有科技股份有限公司 | 一种基于gpio管脚实现主备单板的控制方法及终端 |
| CN114619425A (zh) * | 2020-12-08 | 2022-06-14 | 山东新松工业软件研究院股份有限公司 | 一种示教器主控板及新型洁净机器人示教器 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN201590076U (zh) | 一种接口扩展电路及具有所述电路的移动终端 | |
| CN201233589Y (zh) | 一种双触摸屏显示装置 | |
| CN101581964B (zh) | 计算机***及***设备驱动方法 | |
| CN101080073B (zh) | 一种双模通讯终端的模块间通讯电路及方法 | |
| CN103595828A (zh) | 一种扩展手机和平板电脑功能的装置和方法 | |
| CN108170633A (zh) | 一种双cpu全物理隔离的手持终端 | |
| CN104917511B (zh) | 一种能兼容mipi和gpio控制的射频功放模组的接口电路 | |
| CN1949164B (zh) | 一种分时复用的ic卡接口设备 | |
| EP2174232B1 (en) | Interface for multiple modems | |
| WO2024036887A1 (zh) | Sim卡通信电路、相关装置和控制方法 | |
| CN201348780Y (zh) | 一种接口扩展装置及移动终端 | |
| CN115733549B (zh) | Pcie网卡及其接口模式的切换方法、电子设备及存储介质 | |
| CN110888831A (zh) | 一种多电源域异步通信装置 | |
| JP3558404B2 (ja) | データバッファ | |
| CN101290563A (zh) | 计算机管理***与方法 | |
| CN101155364B (zh) | 一种在手机终端中扩展存储的方法 | |
| CN203204588U (zh) | 一种可在电视与电脑之间切换的触摸装置 | |
| CN210295083U (zh) | 一种显示器板卡usb外设连接*** | |
| CN202209959U (zh) | 便携式环境数据采集器 | |
| CN208190652U (zh) | 一种全双工通用同步异步串行收发器的主板 | |
| CN104182053A (zh) | 可切换连接路径的键盘装置及其切换方法 | |
| CN201528370U (zh) | 具有蓝牙鼠标功能的手机 | |
| WO2012009996A1 (zh) | 一种存储器装置及智能手机*** | |
| CN202771456U (zh) | 一种无线存储sd卡 | |
| CN213210869U (zh) | 一种可支持笔记本显卡的台式机主板 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C17 | Cessation of patent right | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20100922 Termination date: 20130210 |