[发明专利]重新配置微控制器中功能电路引线分配的设备和方法

说明书

本发明涉及微控制器，尤其涉及使用了多路复用器和配置寄存器的微控制器，多路复用器和配置寄存器使外部功能可在两条不同引线之间进行切换，由此实现了与先前设备的兼容和两台外部设备可同时使用。

近来计算机领域的技术发生了显著和迅速的变化。尤其是微处理器和微控制器的速度不断提高。技术上的这种迅速提高的结果是：小型计算机系统的制造商已发现需要比过去更经常地升级其系统。这种升级过程包括引进全新的系统、改型老的系统以及有时既做升级也做改型。

虽然客户希望不断地升级他们的计算机系统，但只有极少客户愿意或能够在每次出现新的微处理器时更换其整个系统。所以芯片制造商和计算机系统制造商已认识到使自己的微处理器或微控制器与先前设备兼容的重要性。已有几种不同方法可实现兼容性。

一种方法是通过利用微编程进行仿真、即通过改进操作系统的一部分或通过利用类似体系结构来实现兼容性。虽然已实现了这种兼容性，但芯片只能提供向下的软件兼容。这指的是例如为8或16位微处理器芯片编制的软件可在32位芯片上执行。但是，随着芯片设计不断的发展，小型计算机制造商仍将需要保持在新和旧的小型计算机设计中使用的那些不同微处理器芯片的库存。不是说，向下软件兼容不要求向下的硬件兼容。

实际上，通常的情形恰好相反。这就是说，为了使较老的小型计算机系统能够利用新芯片的优点，尽管芯片引线分配具有兼容性，仍需要重新设计或改型系统来接纳新的芯片。理由是新的芯片除更快外，还具有新的功能。这就会造成设备维护和库存的成本增大。

美国专利4,677,548号公开了不需要改变较老的系统就可在新和较老的系统中使用的芯片。该专利公开的芯片包含一些与已有计算机系统中被其取代的芯片的未被使用的一些引线连接的兼容电路。这些兼容电路与包含新增加的功能或已改变等级的功能的新芯片的内部连接。在这种解决方案中，新芯片就如已有芯片那样安装在已有计算机系统内。这样安装之后，这些兼容电路使新芯片按照与被取代芯片相同的方式运行，但速度更高。当该新芯片安装在为其设计的系统内时，这些兼容电路使之能以新功能的可选等级进行操作。虽然这一方案实现了向下兼容，但不能够多次使用一条或多条引线，这样就没有最充分地利用输入/输出引线。

美国专利5,375,209号公开了实现一条或多条引线的多次使用的装置。该专利公开了具有多条输入/输出引线和与这些输入/输出引线连接的处理电路的微处理器。该专利还公开了这样的电路，该电路有选择地断开处理电路与一条或多条输入/输出引线的连接，以便与增强功能相关的引线可被断开，由此实现与所需微处理器功能的兼容。于是，该专利公开了通过禁止一种功能和启动另一种功能在两种不同功能之间进行切换的装置和方法。但这一解决方案的局限之处在于没有公开使功能从一条引线改变到另一条引线，这样就不能同时使用能够在一条引线上完成功能的两台不同的外部设备。

本发明通过提供这样的电子设备解决已有技术的上述问题以及其它的缺陷和不足，该电子设备包括处理电路和具有第一引线、第二引线、功能电路以及多路复用器的可配置引线结构。多路复用器接收标志，在标志为1时把功能电路连接到第一引线，而在所述标志为0时把功能电路连接到第二引线。在一优选实施例中，还提供了与多路复用器连接的、存储标志的配置寄存器。

在一替代实施例中，第一引线在标志为0时被连接到另一功能电路。这就使两个功能电路可同时工作。在另一替代实施例中，多路复用器可把功能电路连接到电子设备上的任何输入/输出引线。

在本发明的再一替代实施例中，提供了配置在能够以多种模式工作的电子设备中的引线的方法。该优选方法包括以下步骤：在一种操作模式下把功能电路分配给第一引线作为缺省设定，在另外的操作模式下把该功能电路重新分配给第二引线。该方法还可包括在另外的操作模式下把另一功能电路分配给第一引线的步骤，以便这两个功能电路能够在另外的操作模式下同时工作。重新分配步骤既可在电子设备初始被编程时执行，也可在电子设备正常操作期间执行。

一旦阅读详细描述和附图，其它实施例对本领域普通技术人员将是显而易见的。

图1是本发明一实施例的简要方框图，表示使用户能够把与一功能电路相关的功能从一条引线改变到另一条引线的电路；

图2是本发明另一实施例的简要方框图，表示使用户能够把一功能电路从一条引线重新分配给另一条引线和把另一功能电路分配给该条引线、由此使这两个功能电路能够同时工作的电路；