一种微控制器及其输入输出引脚映射电路的制作方法

本发明属于电路技术领域，尤其涉及一种微控制器及其输入输出引脚映射电路。

背景技术：

微控制器(microcontrollerunit,mcu)是各种电子产品、工业控制系统中不可缺少的电路控制核心单元，mcu内部通常包含多种功能单元，其中功能单元可为定时计数单元、pwm产生单元、红外编码单元或红外解码单元等，将mcu内部所包含的多种功能单元称为功能模块。为了满足不同应用场合的需求，用于不同电子产品的mcu内部具有不同的功能模块，功能模块的多个输入引脚和多个输出引脚分别映射到mcu的不同输入输出引脚上，形成mcu的特殊功能输入输出引脚。对于可穿戴设备，其要求印刷电路板的体积越小越好，印刷电路板上的布线和器件的布局直接影响印刷电路板的体积，而mcu的特殊功能输入输出引脚的位置是影响印刷电路板上的布线和器件布局的重要因素之一。但是对于现有的mcu，其特殊功能输入输出引脚的位置在mcu上是固定的，通常为了避免mcu上某些特殊功能输入输出引脚与印刷电路板上其他器件间的连线交叉，而不得不延长连接线或增大mcu与其他器件之间的间距，因此，这将难以缩小印刷电路板的体积。因此，现有技术存在因mcu的特殊功能输入输出引脚位置固定而使得印刷电路板的体积难以缩小的问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种输入输出引脚映射电路，旨在解决现有技术存在的因mcu的特殊功能输入输出引脚位置固定而使得印刷电路板的体积难以 缩小的问题。

本发明是这样实现的，一种微控制器的输入输出引脚映射电路，所述输入输出引脚映射电路内置于所述微控制器中，所述输入输出引脚映射电路包括控制信息存储模块、解码模块及引脚映射模块。

所述控制信息存储模块接收所述微控制器外部所发送的控制信息，所述控制信息存储模块的输出端与所述解码模块的输入端相连接，所述解码模块的输出端与所述引脚映射模块的第一控制端相连接，所述引脚映射模块的第二控制端与所述微控制器中功能模块的控制端相连接，所述引脚映射模块的多个连接端分别与所述功能模块的多个输入端和多个输出端相连接，所述引脚映射模块的多个映射端分别与所述微控制器中引脚接口模块的多个输入输出引脚相连接。

所述控制信息存储模块存储所述控制信息，并将所述控制信息发送至所述解码模块，所述解码模块对所述控制信息进行解码并输出第一控制信号至所述引脚映射模块，所述引脚映射模块根据所述第一控制信号和所述功能模块的控制端所输出的第二控制信号将所述功能模块的多个输入端和多个输出端对应映射至所述引脚接口模块的多个输入输出引脚。

本发明的另一目的还在于提供一种包括上述输入输出引脚映射电路的微控制器。

在本发明中，输入输出引脚映射电路内置于微控制器中，且包括控制信息存储模块、解码模块及引脚映射模块。控制信息存储模块接收并存储微控制器外部所发送的控制信息，并将控制信息发送至解码模块，解码模块对控制信息进行解码并输出第一控制信号至引脚映射模块，引脚映射模块根据第一控制信号和功能模块的控制端输出的第二控制信号将功能模块的多个输入端和多个输出端对应映射至引脚接口模块的多个输入输出引脚。该输入输出引脚映射电路可根据控制信号的不同而产生不同的引脚映射关系，因此可使微控制器的特殊功能输入输出引脚的位置跟随控制信号的变化而变化，解决了因mcu的特殊 功能输入输出引脚位置固定而使得印刷电路板的体积难以缩小的问题。

附图说明

图1是本发明实施例提供的输入输出引脚映射电路的结构示意图；

图2是本发明另一实施例提供的输入输出引脚映射电路的结构示意图；

图3是本发明另一实施例提供的输入输出引脚映射电路的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明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，并不用于限定本发明。

图1示出了本发明实施例提供的输入输出引脚映射电路的结构，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，详述如下：

输入输出引脚映射电路内置于微控制器中，输入输出引脚映射电路包括控制信息存储模块100、解码模块200及引脚映射模块300。

控制信息存储模块100接收微控制器外部所发送的控制信息，控制信息存储模块100的输出端与解码模块200的输入端相连接，解码模块200的输出端与引脚映射模块300的第一控制端相连接，引脚映射模块300的第二控制端与微控制器中功能模块10的控制端相连接，引脚映射模块300的多个连接端分别与功能模块10的多个输入端和多个输出端相连接，引脚映射模块300的多个映射端分别与微控制器中引脚接口模块20的多个输入输出引脚相连接。

控制信息存储模块100存储控制信息，并将控制信息发送至解码模块200，解码模块200对控制信息进行解码并输出第一控制信号至引脚映射模块300，引脚映射模块300根据第一控制信号和功能模块10的控制端所输出的第二控制信号将功能模块10的多个输入端和多个输出端对应映射至引脚接口模块20的多个输入输出引脚。

具体的，引脚接口模块20为微控制器中的通用输入/输出(generalpurposeinputoutput,gpio)模块。功能模块10为微控制器中所包含的多个功能单元的总称，其中功能单元可为定时计数单元、pwm产生单元、看门狗单元、红外编码单元或红外解码单元等，功能模块10的多个输入端为多个功能单元的输入端的总和，功能模块10的多个输出端为多个功能单元的输出端的总和。

具体的，微控制器外部所发送的控制信息通过微控制器的烧录接口传输至控制信息存储模块100；控制信息存储模块100对接收到的控制信息进行存储并转发至解码模块200；解码模块200对控制信息进行解析，并将解析得到的第一控制信号发送至引脚映射模块300，其中，第一控制信号用于控制功能模块10的多个输入端分别与引脚接口模块20的多个输入输出引脚间的映射关系，以及控制功能模块10的多个输出端分别与引脚接口模块20的多个输入输出引脚间的映射关系；功能模块10的控制端输出第二控制信号至引脚映射模块300，其中，第二控制信号用于对映射至同一输入输出引脚上的多个输出端进行选择，以保证每个时刻引脚接口模块20的每个输入输出引脚上仅映射有功能模块10的一个输出端。当微控制器外部所发送的控制信息发生改变时或功能模块10的控制端所输出的第二控制信号发生改变时，功能模块10的多个输入端和多个输出端分别与引脚接口模块20的多个输入输出引脚间的映射关系发生改变。

作为本发明一实施例，如图2所示，控制信息存储模块100包括编程单元101和存储单元102；编程单元101接收微控制器外部所发送的控制信息，编程单元101的输出端与存储单元102的输入端相连接，存储单元102的输出端为控制信息存储模块100的输出端。

编程单元101将控制信息编程至存储单元102，存储单元102存储控制信息并将控制信息发送至解码模块200。

具体的，编程单元101按照存储单元102所要求的时序将控制信息编程至存储单元102。存储单元102为非易失性存储器，在微控制器断电的情况下存储单元102中所存储的内容不丢失。

作为本发明一实施例，如图2所示，引脚映射模块300包括输入引脚映射单元301和输出引脚映射单元302。

输入引脚映射单元301的多个连接端和输出引脚映射单元302的多个连接端共同组成引脚映射模块300的多个连接端，输入引脚映射单元301的多个连接端分别与功能模块10的多个输入端相连接，输出引脚映射单元302的多个连接端分别与功能模块10的多个输出端相连接；输入引脚映射单元301的多个映射端和输出引脚映射单元302的多个映射端均为引脚映射模块300的多个映射端；输入引脚映射单元301的控制端为引脚映射模块300的第一控制端，输出引脚映射单元302的第一控制端和第二控制端分别为引脚映射模块300的第一控制端和第二控制端。

作为本发明一实施例，如图3所示，输入引脚映射单元301包括多个多路选择器q。

每个多路选择器q的控制端共接形成输入引脚映射单元301的控制端，每个多路选择器q的多个输入端为输入引脚映射单元301的多个映射端，每个多路选择器q的输出端为输入引脚映射单元301的一个连接端。

具体的，多路选择器q的个数与功能模块10的输入端的个数相同，每个多路选择器q的输出端与功能模块10的一个输入端相连接，每个多路选择器q的控制信号为解码模块200所输出的第一控制信号，每个多路选择器q根据第一控制信号选择引脚接口模块20中的某个输入输出引脚与多路选择器q的输出端相连通，即根据第一控制信号选择某个输入输出引脚与功能模块10的相应的输入端之间形成映射关系。当第一控制信号发生改变时，引脚接口模块20的多个输入输出引脚与功能模块10的多个输入端之间的映射关系也发生改变。

作为本发明一实施例，如图3所示，输出引脚映射单元302包括多个映射子单元(z1～zn)。多个映射子单元(z1～zn)中的每个映射子单元的第一控制端共接形成输出引脚映射单元302的第一控制端，每个映射子单元的第二控制端共接形成输出引脚映射单元302的第二控制端，每个映射子单元的多个连 接端为输出引脚映射单元302的多个连接端，每个映射子单元的映射端为输出引脚映射单元302的一个映射端。

具体的，多个映射子单元(z1～zn)的个数与引脚接口模块20的输入输出引脚的个数相同。

如图3所示，多个映射子单元(z1～zn)中的每个映射子单元的结构相同，且每个映射子单元包括第一多路选择器q1和第二多路选择器q2；

第一多路选择器q1的控制端和第二多路选择器q2的控制端分别为映射子单元的第一控制端和第二控制端，第一多路选择器q1的多个输入端为映射子单元的多个连接端，第一多路选择器q1的输出端与第二多路选择器q2的第一输入端相连接，第一多路选择器q1的多个输入端中的一个输入端与第二多路选择器q2的第二输入端相连接，第二多路选择器q2的输出端为映射子单元的映射端。

具体的，第一多路选择器q1的多个输入端中的一个输入端与第二多路选择器q2的第二输入端相连接，其中，具体选择第一多路选择器q1的多个输入端中的哪个输入端与第二多路选择器q2的第二输入端相连接，可由用户根据需求自由选择。第二多路选择器q2的输出端与引脚接口模块20的一个输入输出引脚相连接。

每个映射子单元的工作原理相同，具体的工作原理为：第一多路选择器q1根据第一控制信号选择功能模块10的多个输出端中的一个输出端与第一多路选择器q1的输出端相连通，即选择功能模块10的多个输出端中的一个输出端与第二多路选择器q2的第一输入端相连接，第二多路选择器q2根据第二控制信号选择其第一输入端或第二输入端与其输出端相连通，即选择功能模块10的多个输出端中的一个输出端映射至引脚接口模块20的一个输入输出引脚上。

基于上述输入输出引脚映射电路在微控制器中的应用优势，本发明还提供了一种包括上述输入输出引脚映射电路的微控制器。

在本发明中，控制信息存储模块接收并存储控制信息，并将控制信息发送 至解码模块，解码模块对控制信息进行解码并输出第一控制信号至引脚映射模块，引脚映射模块根据第一控制信号和功能模块的控制端输出的第二控制信号将功能模块的多个输入端和多个输出端对应映射至引脚接口模块的多个输入输出引脚。该输入输出引脚映射电路可根据控制信号的不同而产生不同的引脚映射关系，因此可使微控制器的特殊功能输入输出引脚的位置跟随控制信号的变化而变化，解决了因mcu的特殊功能输入输出引脚位置固定而使得印刷电路板的体积难以缩小的问题。

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