[发明专利]虚拟GPIO

说明书

本发明涉及虚拟GIPO。提供了一种有限状态机，其响应于外部时钟的循环进行串行化虚拟GPIO信号和反串行化虚拟GPIO信号二者。该有限状态机将经串行化虚拟GPIO信号框定为各自由开始位和结束位划界的帧。

本发明专利申请是国际申请号为PCT/US2013/065017，国际申请日为2013年10月15日，进入中国国家阶段的申请号为201380053473.1，名称为“虚拟GIPO”的发明专利申请的分案申请。

相关申请

本申请要求于2012年10月15日递交的美国临时申请No.61/714,118的权益，其内容通过引用完全被纳入于此。

技术领域

本申请涉及通用输入/输出(GPIO)，并且尤其涉及配置成将一对引脚用作虚拟GPIO引脚的集成电路。

背景技术

通用输入/输出(GPIO)使得集成电路设计者能够提供可以为特定应用定制的通用引脚。例如，取决于用户需要，GPIO引脚可以被编程为输出引脚或者输出引脚。GPIO模块或者外围设备通常会控制基于接口要求而能变动的引脚群。因为GPIO引脚的可编程性，它们一般被包括在微处理器和微控制器应用中。例如，移动设备中的应用处理器可以使用数个GPIO引脚来进行握手信令，诸如进行与调制解调器处理器的处理器间通信(IPC)。

对于此类握手信令，若边带信号必须既被处理器发射又被其接收，那么该边带信号可以被视为是“对称”的。若有n个对称的边带信号需要被交换，那么每个处理器要求n*2个GPIO(一个GPIO发射给定信号并且一个GPIO接收该信号)。例如，调制解调器处理器与应用处理器之间的对称IPC接口可以包括五个信号，其转译成结果所得的IPC信令需要10个GPIO引脚。IPC通信需要如此之多的GPIO引脚增加了制造成本。此外，为IPC投入过多的GPIO限制了GPIO对其他系统级外围接口的可用性。该问题不能够通过将IPC通信移到处理器之间的主数据总线上来得到解决，因为如此就违反了特定角点条件。

相应地，本领域中存在对能够容适众多输入/输出信号，而不要求过多数目的引脚的GPIO架构的需求。

发明内容

提供了一种用于在各自具有处理器的两个集成电路之间进行通信的虚拟GPIO架构。每个集成电路还包括用于使用一组信号与远程处理器通信的GPIO接口。该组信号包括一组GPIO信号和一组虚拟GPIO信号。每个集成电路由此包括对应于该组GPIO信号的一组GPIO引脚。

与该组GPIO信号形成对比的是，该组虚拟GPIO信号并不在GPIO引脚上被发射。替换地，每个集成电路使用专用发射引脚和专用接收引脚来传送和接收该组虚拟GPIO信号。鉴于此，该组虚拟GPIO信号包括发射集和接收集。每个集成电路中的有限状态机(FSM)配置成通过该专用发射引脚向远程处理器串行地传送该发射集。该有限状态机进一步配置成在该专用接收引脚上从该远程处理器串行地接收虚拟GPIO信号的该接收集。

该处理器向该GPIO接口提供第一组信号。从该GPIO接口，该第一组信号的一部分作为第一组GPIO信号在第一组对应GPIO引脚上被传送到远程处理器。来自该处理器的该第一组信号的剩余部分由该GPIO接口并行地提供到FSM。该FSM能够接着将该剩余部分作为虚拟GPIO信号的发射集在专用发射引脚上串行地传送。

该GPIO接口还在第二组对应GPIO引脚上从该远程处理器接收第二组GPIO信号。此外，该FSM从该远程处理器串行地接收虚拟GPIO信号的接收集，并且并行地向该GPIO接口提供该接收集。该GPIO接口能够接着向该处理器提供第二组信号，该第二组信号包括来自该远程处理器的第二组GPIO信号、以及虚拟GPIO信号的接收集。