CN203038265U - 一种gpio复用电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种GPIO复用电路，包括：按键电路，LED电路，以及一个与所述按键电路和LED电路同时连接的GPIO；所述GPIO作为按键电路的状态输入以及LED电路的状态输出；所述GPIO的有效状态为低电平状态，GPIO与LED电路之间还串联有限流电阻，GPIO还连接有上拉电阻。本实用新型中按键输入和LED状态输出复用同一个GPIO，特别适用于某些I/O接口数量有限而要求实现功能较多的嵌入式系统设计，不仅节约GPIO使用，而且减少产品研发周期，设计简单实用，成本较低。

Description

一种GPIO复用电路

技术领域

 本实用新型涉及嵌入式系统技术领域，尤其涉及一种适用于嵌入式系统的GPIO复用电路。

背景技术

GPIO的英文全称General-Purpose Input/Output Ports，中文意思是通用I/O端口。在嵌入式系统中，经常需要控制许多结构简单的外部设备或者电路，这些设备有的需要通过CPU控制，有的需要CPU提供输入信号。并且，许多设备或电路只要求有开/关两种状态就够了，比如LED的亮与灭。对这些设备的控制，使用传统的串口或者并口就显得比较复杂，所以，在嵌入式微处理器上通常提供了一种“通用可编程I/O端口”，也就是GPIO。

一个GPIO端口至少需要两个寄存器，一个做控制用的“通用IO端口控制寄存器”，还有一个是存放数据的“通用I/O端口数据寄存器”。数据寄存器的每一位是和GPIO的硬件引脚对应的，而数据的传递方向是通过控制寄存器设置的，通过控制寄存器可以设置每一位引脚的数据流向。

然而，不是所有的处理器都能够提供足够的GPIO来给设计人员使用。特别是DSL网关产品应用上，GPIO要用来作为电源指示灯(双色)、拨号状态灯，网络连接状态指示灯(双色)，无线开关指示灯，无线对码(WPS)指示灯、USB指示灯、语音通话指示灯(VOIP)、复位按键，无线开关按键，无线对码按键等。当处理器GPIO数量不够，或者虽然GPIO数量足够，但某些GPIO已被芯片厂商定义好作为特定的功能来用，修改其功能的软件代码不对外开放。此时，就可能出现因GPIO不够而某些功能无法实现。通过外接GPIO扩展芯片如移位寄存器来扩展GPIO的方法虽然能够实现，但一方面需要增加扩展芯片会增加硬件成本，且设计电路更加复杂化，另一面软件修改较大，增加软件开发工作量。对产品的市场竞争力产生了不利影响。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种GPIO复用电路，解决GPIO数量不足的问题，简化硬件设计，减小产品研发周期和有效的降低产品成本，提高产品利润率。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

一种GPIO复用电路，包括：按键电路，LED电路，以及一个与所述按键电路和LED电路同时连接的GPIO；所述GPIO作为按键电路的状态输入以及LED电路的状态输出；

所述GPIO的有效状态为低电平状态，GPIO与LED电路之间还串联有限流电阻，GPIO还连接有上拉电阻。

其中，所述GPIO还连接有滤波电容。

其中，所述按键电路端还放置有ESD保护器件。

其中，所述限流电阻的阻值为220欧姆。

本实用新型实施例具有以下有益效果：

现有技术中GPIO在使用时只具有单一的输入或者输出状态，而本实用新型中GPIO具有输入和输出两种状态。因而，原来两种状态需要两路GPIO控制，而本实用新型中一个GPIO即可控制两种状态，即检测按键的输入状态和LED指示的输出状态。本实用新型特别适用于某些I/O接口数量有限而要求实现功能较多的嵌入式系统设计，不仅节约GPIO使用，而且减少产品研发周期，设计简单实用，成本较低。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的GPIO复用电路图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本实用新型。

请参阅图1所示，本实施例中GPIO复用电路中一个GPIO同时与按键电路和LED电路连接，按键电路和LED电路分别为低电平有效。

CPU工作时对GPIO的输入状态检测采用中断或者查询方式。由于本实施例设计为低电平有效，需要将GPIO上拉来稳定其电平，防止误触发，因而GPIO连接有上拉电阻R1。当CPU检测到外部按键一个稳定的低电平输入信号时，即可执行相应控制程序来实现按键功能。按键一般带有金属材质，为了防止ESD对GPIO的损坏，在GPIO的输入电路端放置防ESD的尖端放电器件。

GPIO作为指示灯状态输出来控制LED的亮与灭，当系统的某项功能正常工作或者异常工作时，GPIO输出高低电平来控制LED，指示该功能的状态。GPIO输出为低电平时，电流流向GPIO内部，表现为灌电流，而GPIO能承受的电流能力有限，一般为毫安级。因此，限流电阻R2是必须的，R2的选取太小会导致GPIO电流过大，R2选取太大则LED亮度不够。设计时根据实际情况计算限流电阻R2的大小，本实施例限流电阻R2的值选取220欧姆。

上述实施例中按键和LED两种状态功能复用一个GPIO，在DSL网关产品中应用实现良好。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种GPIO复用电路，其特征在于，该电路包括：按键电路，LED电路，以及一个与所述按键电路和LED电路同时连接的GPIO；所述GPIO作为按键电路的状态输入以及LED电路的状态输出；

所述GPIO的有效状态为低电平状态，GPIO与LED电路之间还串联有限流电阻，GPIO还连接有上拉电阻。

2.如权利要求1所述GPIO复用电路，其特征在于，所述GPIO还连接有滤波电容。

3.如权利要求2所述GPIO复用电路，其特征在于，所述按键电路端还放置有ESD保护器件。

4.如权利要求1所述GPIO复用电路，其特征在于，所述限流电阻的阻值为220欧姆。

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