[实用新型]通用输入输出接口电路

说明书

本申请公开了一种通用输入输出接口电路，通用输入输出接口电路包括第一通道和连接端口，第一通道用于根据第一内部数据对连接端口提供输出信号，其特征在于，第一通道包括：控制模块，用于根据第一内部数据产生输出控制信号；驱动模块，用于根据模式选择信号和输出控制信号产生输出信号，输出信号的电平状态受控于输出控制信号，其中，驱动模块具有多种驱动模式，不同驱动模式对应的输出信号的电流强度和/或压摆率不同，模式选择信号用于选择多种驱动模式之一。本申请提供的通用输入输出接口电路，通过提供具有不同驱动能力或压摆率的多个驱动模式，使得通用输入输出接口电路能够适用于不同的应用场景。

技术领域

本实用新型涉及集成电路领域，具体地，涉及一种通用输入输出接口电路。

背景技术

通用输入输出接口(General Purpose Input Output,GPIO)电路被普遍应用于片上系统芯片(System On Chip,SOC)中，主要用于芯片内部信号和芯片外部信号之间的交换。GPIO电路通常用于将芯片内部提供的数据进行电平转换和驱动以产生对外的数据信号，和/或将来自芯片外部的数据进行电平转换得到能够被芯片识别的数据信号，同时，GPIO电路还提供使能控制、输入输出控制以及上拉下拉控制等功能。

图1示出一种传统的GPIO电路的电路示意图。

如图1所示，传统的GPIO电路100包括输出通道和输入通道。

输出通道用于根据上拉使能信号REN、下拉使能信号N_OUT、驱动使能信号OE以及来自芯片的第一内部数据I_data产生输出信号，并将输出信号通过连接端口pad_IO输出至外部电路。输出通道通常包括前置驱动逻辑电路110、后置驱动功率管MP00和MN00、上拉电路120和下拉电路130。

输入通道用于在连接端口pad_IO处接收外部输入信号，并对外部输入信号进行处理以得到能够被芯片识别的第二内部数据，输入通道通常包括电平转换器U0_h2l以将外部输入信号的电平(例如为3.3V)转换为能够被芯片识别的电平(例如将3.3V转换为1.2V)，输入通道还可以包括缓冲器以对外部输入信号进行缓冲。

前置驱动逻辑电路110用于根据第一内部数据I_data和驱动使能信号OE产生用于控制后置驱动功率管MP00和MN00的输出控制信号。驱动使能信号OE用于控制输出通道提供推挽输出或三态输出，当驱动使能信号OE有效时，第一内部数据I_data用于决定连接端口pad_IO处的输出信号的电平状态是低电平还是高电平。前置驱动逻辑电路110中包括多个门电路U01至U06和多个电平转换器U0_l2h，多个电平转换器U0_l2h用于将由芯片内部提供的各信号(上拉使能信号REN、下拉使能信号N_OUT、驱动使能信号OE以及第一内部数据I_data等)的低压电平电压转换成能够被外部电路识别的高压电平电压(例如将1.2V转换成3.3V)。

后置驱动功率管MP00和MN00用于根据前置驱动逻辑电路110提供的输出控制信号在连接端口pad_IO处提供输出信号。

上拉电路120的开启和关闭受控于上拉使能信号REN。当上拉使能信号REN有效时，上拉电路120用于将输出信号上拉到高电平电源电压VDDA。

下拉电路130的开启和关闭受控于下拉使能信号N_OUT。当下拉使能信号N_OUT有效时，下拉电路130用于将输出信号下拉到低电平电源电压VSSA，以在后置驱动功率管MP00和MN00均不输出时提供对连接端口pad_IO的下拉能力。