一种引脚功能限定电路和芯片的制作方法

文档序号:15599682发布日期:2018-10-02 20:03阅读:150来源:国知局

本实用新型涉及计算机技术领域,特别是涉及一种引脚功能限定电路和芯片。



背景技术:

现今,CPU(Central Processing Unit,中央处理器)芯片的外围接口功能丰富多彩,但是存在引脚资源不足的问题,针对该问题,多采用引脚复用的方式来提高CPU芯片引脚的利用率。CPU芯片上电后,由系统软件对特定的寄存器读写操作配置IO(input output,输入输出)引脚的功能,使得多个功能中的其中一个功能连接到IO引脚上。这种方式可以反复操作,并且可以根据芯片的应用领域灵活配置。但是,针对某些特殊的用户,应用领域固定,只使用某些功能而不使用其他功能,复用引脚需要每次上电后重新配置引脚功能,操作比较繁琐。并且,在复用引脚时可能由于辐射等原因导致配置错误,降低了CPU芯片的可靠性。



技术实现要素:

鉴于上述问题,提出了本实用新型实施例以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种引脚功能限定电路和芯片。

为了解决上述问题,本实用新型实施例公开了一种引脚功能限定电路,应用于芯片,所述芯片包括第一功能模块、第二功能模块和IO引脚,所述引脚功能限定电路包括反熔丝支路和功能限定支路;

所述功能限定支路分别连接所述第一功能模块、所述第二功能模块、所述反熔丝支路和所述IO引脚;

所述反熔丝支路,用于为所述功能限定支路提供反熔丝电位;

所述功能限定支路,用于根据所述反熔丝电位限定所述IO引脚连接所述第一功能模块或所述第二功能模块。

可选地,所述功能限定支路包括使能器件、输出器件和输入器件;

所述使能器件分别连接所述第一功能模块、所述第二功能模块、所述反熔丝支路和所述IO引脚;所述使能器件,用于根据所述反熔丝电位从所述第一功能模块和所述第二功能模块分别对应的使能信号中选取一个,控制所述IO引脚输入信号或输出信号;

所述输出器件分别连接所述第一功能模块、所述第二功能模块、所述反熔丝支路和所述IO引脚;所述输出器件,用于根据所述反熔丝电位从第一功能模块和所述第二功能模块分别对应的输出信号中选取一个,从所述IO引脚输出;

所述输入器件分别连接所述第一功能模块、所述第二功能模块、所述反熔丝支路和所述IO引脚;所述输入器件,用于接收所述IO引脚的输入信号,并根据所述反熔丝电位将所述输入信号输入至所述第一功能模块或第二功能模块。

可选地,所述使能器件为第一复用器,所述第一复用器为二选一复用器;

所述第一复用器的输入端分别连接所述第一功能模块、所述第二功能模块和所述反熔丝支路,所述第一复用器的输出端连接所述IO引脚。

可选地,所述输出器件为第二复用器,所述第二复用器为二选一复用器;

所述第二复用器的输入端分别连接所述第一功能模块、所述第二功能模块和所述反熔丝支路,所述第二复用器的输出端连接所述IO引脚。

可选地,所述输入器件包括与门和与非门;

所述与门的输入端分别连接所述反熔丝支路和所述IO引脚,所述与门的输出端连接所述第一功能模块;

所述与非门的输入端分别连接所述反熔丝支路和所述IO引脚,所述与非门的输出端连接所述第二功能模块。

可选地,所述反熔丝支路包括电阻和反熔丝器件;

所述电阻的两端分别连接第一电源端和反熔丝节点;

所述反熔丝器件的一端分别连接第二电源端和所述反熔丝节点,所述反熔丝器件的另一端连接接地端;所述反熔丝器件,用于根据所述第二电源端的电压导通或关断;

所述反熔丝节点连接所述功能限定支路;所述反熔丝节点,用于根据所述反熔丝器件的导通或关断以及所述第一电源端的电压,为所述功能限定支路提供所述反熔丝电位。

可选地,所述反熔丝支路还包括开关;

所述开关的两端分别连接所述第二电源端和所述反熔丝器件。

可选地,所述反熔丝器件为半导体元件;所述反熔丝器件在所述第二电源端为低电平时关断,在所述第二电源端为高电平后永久导通。

本实用新型还提供了一种芯片,所述芯片包括第一功能模块、第二功能模块、IO引脚和如上述的引脚功能限定电路;

所述引脚功能限定电路分别连接所述第一功能模块、所述第二功能模块和所述IO引脚,用于限定所述IO引脚连接所述第一功能模块或所述第二功能模块。

本实用新型实施例包括以下优点:

依据本实用新型,引脚功能限定电路包括反熔丝支路和功能限定支路;功能限定支路分别连接第一功能模块、第二功能模块、反熔丝支路和IO引脚;反熔丝支路为功能限定支路提供反熔丝电位;功能限定支路根据反熔丝电位限定IO引脚连接第一功能模块或第二功能模块。由于反熔丝支路提供的反熔丝电位是永久性的电位,因此功能限定支路限定IO引脚连接第一功能模块,或者是连接第二功能模块是永久性连接,这种限定方式无需每次上电后重新配置引脚功能,使用方便,并且可以避免辐射导致的配置错误等,提高了芯片的可靠性和抗辐射抗干扰性。

附图说明

图1是本实用新型的一种引脚功能限定电路的结构示意图之一;

图2是本实用新型的一种引脚功能限定电路的结构示意图之二;

图3是本实用新型的一种引脚功能限定电路的结构示意图之三;

图4是本实用新型的一种引脚功能限定电路的结构示意图之四;

图5是本实用新型的一种引脚功能限定电路的结构示意图之五;

图6是本实用新型的一种引脚功能限定电路的结构示意图之六。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

参照图1,示出了本实用新型的一种引脚功能限定电路的结构示意图。应用于芯片,所述芯片包括第一功能模块20、第二功能模块30和IO引脚40,所述引脚功能限定电路10包括反熔丝支路101和功能限定支路102;

所述功能限定支路102分别连接所述第一功能模块20、所述第二功能模块30、所述反熔丝支路101和所述IO引脚40;

所述反熔丝支路101,用于为所述功能限定支路102提供反熔丝电位;

所述功能限定支路102,用于根据所述反熔丝电位限定所述IO引脚40连接所述第一功能模块20或所述第二功能模块30。

本实施例中,芯片包括第一功能模块20和第二功能模块30,两个模块具有不同的功能,并且两个模块复用同一个IO引脚40。引脚功能限定电路10中,反熔丝支路101采用反熔丝技术为功能限定支路102提供反熔丝电位,反熔丝电位可以包括高电平和低电平。功能限定支路102根据反熔丝电位,限定IO引脚40连接第一功能模块20或第二功能模块30。例如,反熔丝电位为高电平时,功能限定支路102可以限定IO引脚40连接第一功能模块20;反熔丝电位为低电平时,功能限定支路102可以限定IO引脚40连接第二功能模块30。由于反熔丝支路101提供的反熔丝电位是永久性的电位,因此功能限定支路102限定IO引脚40连接第一功能模块20,或者是连接第二功能模块30是永久性连接,这种限定方式无需每次上电后重新配置引脚功能,使用方便,并且可以避免配置错误的问题,提高了可靠性。

可选地,参照图2所示的引脚功能限定电路的结构示意图,所述功能限定支路102包括使能器件1021、输出器件1022和输入器件1023;

所述使能器件1021分别连接所述第一功能模块20、所述第二功能模块30、所述反熔丝支路101和所述IO引脚40;所述使能器件1021,用于根据所述反熔丝电位从所述第一功能模块20和所述第二功能模块30分别对应的使能信号中选取一个,控制所述IO引脚40输入信号或输出信号;

所述输出器件1022分别连接所述第一功能模块20、所述第二功能模块30、所述反熔丝支路101和所述IO引脚40;所述输出器件1022,用于根据所述反熔丝电位从第一功能模块20和所述第二功能模块30分别对应的输出信号中选取一个,从所述IO引脚40输出;

所述输入器件1023分别连接所述第一功能模块20、所述第二功能模块30、所述反熔丝支路101和所述IO引脚40;所述输入器件1023,用于接收所述IO引脚40的输入信号,并根据所述反熔丝电位将所述输入信号输入至所述第一功能模块20或第二功能模块30。

本实施例中,第一功能模块20和第二功能模块30输出的使能信号和输出信号,以及接收的输入信号是分时实现的。

第一功能模块20、第二功能模块30、反熔丝支路101和IO引脚40均连接使能器件1021,第一功能模块20和第二功能模块30输出使能信号时,使能器件1021根据反熔丝支路101提供的反熔丝电位,从第一功能模块20和第二功能模块30分别对应的使能信号中选取出一个,输入至IO引脚40。例如,反熔丝电位为高电平时,使能器件1021选取第一功能模块20的使能信号输入IO引脚40;反熔丝电位为低电平时,使能器件1021选取第二功能模块30的使能信号输入IO引脚40。使能信号可以控制IO引脚40输入信号或者输出信号。

第一功能模块20、第二功能模块30、反熔丝支路101和IO引脚40均连接输出器件1022。参照图3所示的引脚功能限定电路的结构示意图,在使能信号控制IO引脚40输出信号时,输出器件1022根据反熔丝支路101提供的反熔丝电位,从第一功能模块20和第二功能模块30分别对应的输出信号中选取出一个,输入至IO引脚40。例如,反熔丝电位为高电平时,输出器件1022选取第一功能模块20的输出信号,从IO引脚40输出;反熔丝电位为低电平时,输出器件1022选取第二功能模块30的输出信号,从IO引脚40输出。

第一功能模块20、第二功能模块30、反熔丝支路101和IO引脚40均连接输入器件1023。参照图4所示的引脚功能限定电路的结构示意图,在使能信号控制IO引脚40输入信号时,输入器件1023接收IO引脚40的输入信号,并根据反熔丝电位将输入信号输入至第一功能模块20或第二功能模块30。例如,反熔丝信号为高电平时,输入器件1023将从IO引脚40接收的输入信号输入至第一功能模块20;反熔丝信号为低电平时,输入器件1023将从IO引脚40接收的输入信号输入至第二功能模块30。

可选地,参照图5所示的引脚功能限定电路的结构示意图,所述使能器件1021为第一复用器,所述第一复用器为二选一复用器;

所述第一复用器的输入端分别连接所述第一功能模块20、所述第二功能模块30和所述反熔丝支路101,所述第一复用器的输出端连接所述IO引脚。

可选地,参照图5所示的引脚功能限定电路的结构示意图,所述输出器件1022为第二复用器,所述第二复用器为二选一复用器;

所述第二复用器的输入端分别连接所述第一功能模块20、所述第二功能模块30和所述反熔丝支路101,所述第二复用器的输出端连接所述IO引脚40。

本实施例中,第一复用器和第二复用器可以是二选一复用器。二选一复用器根据反熔丝电位从输入复用器的信号中选取一个输出。

可选地,参照图5所示的引脚功能限定电路的结构示意图,所述输入器件1023包括与门L1和与非门L2;

所述与门L1的输入端分别连接所述反熔丝支路101和所述IO引脚40,所述与门L1的输出端连接所述第一功能模块20;

所述与非门L2的输入端分别连接所述反熔丝支路101和所述IO引脚40,所述与非门L2的输出端连接所述第二功能模块30。

本实施例中,使能信号控制IO引脚40输入信号时,与门L1对反熔丝电位和输入信号进行与运算,与非门L2对反熔丝电位和输入信号进行与非运算。例如,反熔丝电位为高电平时,与门L1对高电平和输入信号进行与运算,将IO引脚40的输入信号输入至第一功能模块20;反熔丝电位为低电平时,与非门L2对低电平和输入信号进行与非运算,将IO引脚40的输入信号输入至第二功能模块30。

可选地,参照图6所示的引脚功能限定电路的结构示意图,所述反熔丝支路101包括电阻R1和反熔丝器件Q1;

所述电阻R1的两端分别连接第一电源端V1和反熔丝节点J1;

所述反熔丝器件Q1的一端分别连接第二电源端V2和所述反熔丝节点J1,所述反熔丝器件Q1的另一端连接接地端GND;所述反熔丝器件Q1,用于根据所述第二电源端V2的电压导通或关断;

所述反熔丝节点J1连接所述功能限定支路102,所述反熔丝节点J1用于根据所述反熔丝器件Q1导通或关断以及所述第一电源端V1的电压,为所述功能限定支路102提供所述反熔丝电位。

本实施例中,反熔丝节点J1连接功能限定支路102,为功能限定支路102提供反熔丝电位。反熔丝器件Q1的一端连接第二电源端V2,反熔丝器件Q1的另一端连接接地端,反熔丝器件Q1根据第二电源端V2的电压导通或关断。具体地,所述反熔丝器件Q1为半导体元件;所述反熔丝器件Q1在所述第二电源端V2为低电平时关断,在所述第二电源端V2为高电平后永久导通。当反熔丝器件Q1关断时,反熔丝节点J1通过电阻R1连接第一电源端V1,为功能限定支路102提供的反熔丝电位永久为高电平;在反熔丝器件Q1永久导通后,反熔丝节点J1接地,为功能限定支路102提供的反熔丝电位永久为低电平。本实用新型实施例对第一电源端V1和第二电源端V2的电压大小,以及电阻R1的阻值大小不作详细限定,可以根据实际情况进行设置。

可选地,参照图6所示的引脚功能限定电路的结构示意图,所述反熔丝支路101还包括开关K1;

所述开关K1两端分别连接所述第二电源端V2和所述反熔丝器件Q1。

本实施例中,第二电源端V2可以为高电平,通过开关K1控制反熔丝器件Q1是否与高电平连接,即通过开关K1控制反熔丝器件Q1导通或关断。反熔丝器件为半导体元件,可以对编程端口起到加密的作用,反破译的难度很高,适用于保密性要求很高的应用领域。

本实用新型实施例还提供一种芯片,所述芯片包括第一功能模块20、第二功能模块30、IO引脚40和如上述的引脚功能限定电路10;

所述引脚功能限定电路10分别连接所述第一功能模块20、所述第二功能模块30和所述IO引脚40,用于限定所述IO引脚40连接所述第一功能模块20或所述第二功能模块30。

本实施例中,采用反熔丝技术对同一芯片的引脚做一次性永久编程形成接口完全不同的芯片。例如,IO引脚40连接第一功能模块20形成芯片A,IO引脚40连接第二功能模块30形成芯片B,芯片A和芯片B可以应用在不同的领域,大大减少了芯片设计的重复度,缩短了芯片的上市周期,提高芯片的竞争力。

综上所述,本实用新型中,引脚功能限定电路包括反熔丝支路和功能限定支路;功能限定支路分别连接第一功能模块、第二功能模块、反熔丝支路和IO引脚;反熔丝支路为功能限定支路提供反熔丝电位;功能限定支路根据反熔丝电位限定IO引脚连接第一功能模块或第二功能模块。由于反熔丝支路提供的反熔丝电位是永久性的电位,因此功能限定支路限定IO引脚连接第一功能模块,或者是连接第二功能模块是永久性连接,这种限定方式无需每次上电后重新配置引脚功能,使用方便,并且避免了辐射导致的配置错误等情况,提高了可靠性和抗辐射抗干扰性。

以上对本实用新型所提供的一种引脚功能限定电路和芯片,进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本实用新型的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

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