[发明专利]一种GPIO电路、芯片、电子设备

权利要求书

1.一种GPIO电路，用于连接芯片的逻辑单元以及IO引脚，多个芯片通过IO引脚并联于总线上，所述GPIO电路包括输入驱动电路，所述输入驱动电路包括输入控制开关，其特征在于，

所述输入驱动电路上配置有防倒灌电路，其分别与芯片内部供电电源、输入控制开关、输入电路控制信号源、IO引脚相连，用于在输入驱动电路正常工作时导通芯片内部供电电源与输入控制开关之间的供电通路，并在芯片断电时切断IO引脚与芯片内部供电电源之间的供电通路；

其中，所述防倒灌电路包括第一PMOS晶体管、第二PMOS晶体管、控制开关，其中，所述第一PMOS晶体管的源极与IO引脚相连，所述第一PMOS晶体管的栅极连接第一控制电压源，所述第一PMOS晶体管的衬底连接第二控制电压源，所述第一PMOS晶体管的漏极与所述第二PMOS晶体管的栅极均连接控制开关的输出端，所述控制开关的输入端连接防倒灌电路所在电路的控制信号源，所述第二PMOS晶体管的源极与芯片内部供电电源相连，所述第二PMOS晶体管的衬底连接第二控制电压源，所述第二PMOS晶体管的漏极与IO引脚相连。

2.根据权利要求1所述的GPIO电路，其特征在于，所述GPIO电路还包括输出驱动电路，所述输出驱动电路包括输出控制电路，其中，

所述输出驱动电路上配置有防倒灌电路，其分别与芯片内部供电电源、输出控制电路、输出电路控制信号源、IO引脚相连，用于在输出驱动电路正常工作时导通芯片内部供电电源与输出控制电路之间的通路，并在芯片断电时切断IO引脚与芯片内部供电电源之间的通路。

3.根据权利要求2任意所述的GPIO电路，其特征在于，

所述第一控制电压源在芯片输入驱动电路和/或输出驱动电路正常工作时输出与芯片内部供电电源的输出电压相等的控制电压，在芯片断电时输出小于或等于总线上其他芯片电压20%的控制电压；

所述第二控制电压源在芯片输入驱动电路和/或输出驱动电路正常工作时输出与芯片内部供电电源的输出电压相等的控制电压，在芯片断电时输出与总线上其他芯片电压相等的控制电压。

4.根据权利要求2所述的GPIO电路，其特征在于：

所述控制开关为传输门，且左为输入端或输出端、右端为输出端或输入端、上端为PMOS栅极、下端为NMOS栅极，其中，该传输门的上端连接第三控制电压源、下端连接芯片内部供电电源。

5.根据权利要求4所述的GPIO电路，其特征在于，所述第三控制电压源在输入驱动电路和/或输出驱动电路正常工作时输出零电压，在芯片断电时输出与总线上其他芯片电压相等的控制电压。

6.根据权利要求3所述的GPIO电路，其特征在于，所述输入驱动电路上还配置有上拉电阻，所述上拉电阻串联在输入驱动电路上的防倒灌电路的第二PMOS晶体管的漏极与IO引脚之间。

7.根据权利要求1-5任一所述的GPIO电路，其特征在于，所述输入驱动电路上还配置有下拉电阻,所述下拉电阻串联在IO引脚与芯片内部接地端之间。

8.根据权利要求7所述的GPIO电路，其特征在于，所述下拉电阻与芯片内部接地端之间连接有第一NMOS晶体管，所述第一NMOS晶体管的栅极连接下拉控制信号、源极和衬底相连并连接芯片内部接地端、漏极连接下拉电阻的一端。

9.根据权利要求7所述的GPIO电路，其特征在于，所述输入控制开关为TTL肖特基触发器。

10.根据权利要求1-5任一所述的GPIO电路，其特征在于，所述输出驱动电路还配置有第二NMOS晶体管，所述第二NMOS晶体管的栅极连接输出控制信号、漏极连接IO引脚、源极和衬底相连并连接芯片内部接地端。