[发明专利]微控制器的虚拟通用输入/输出

权利要求书

1.一种微控制器，其包括：

多个通用输入/输出端口，每一通用输入/输出端口具有多个位，每一个位与多个外部引脚中的一者具有预先定义的关联；

第一组寄存器，其可直接编程且可操作以通过相关联的外部引脚而为所述多个通用输入/输出端口中的一者的所有位提供第一通用输入/输出端口控制以及数字数据输入/输出功能性；

第二组寄存器，其可直接编程且可操作以通过所述相关联的外部引脚而为所述多个通用输入/输出端口中的一者的所有位提供第二通用输入/输出端口控制以及数字数据输入/输出功能性；以及

多路复用器及相关联选择寄存器，所述相关联选择寄存器经配置以控制所述多路复用器通过所述第一组寄存器或第二组寄存器或所述微控制器的多个外围设备中的至少一者而根据所述选择寄存器的设置控制所述多个通用输入/输出端口中的一者的所述相关联的外部引脚中的任一者的通用输入/输出功能。

2.根据权利要求1所述的微控制器，其中所述第一组寄存器及第二组寄存器包括读取寄存器、写入寄存器及方向控制寄存器。

3.根据权利要求2所述的微控制器，其中所述端口包括：可控输出驱动器，其具有与外部引脚耦合的输出；及输入驱动器，其具有与所述外部引脚耦合的输入。

4.根据权利要求3所述的微控制器，其中所述第一及第二读取寄存器与所述输入驱动器的所述输出耦合，所述第一及第二写入寄存器通过第一多路复用器而与所述输出驱动器的所述输入耦合，且所述第一及第二方向控制寄存器通过第二多路复用器而与所述输出驱动器的控制输入耦合。

5.根据权利要求1所述的微控制器，其进一步包括可操作以可编程地将外部引脚分配到通用输入/输出的第二功能性的外围引脚选择单元。

6.一种用于处理器的输入/输出装置，其包括：

第一多个寄存器，其可直接编程且包括第一通用输入/输出配置，所述第一通用输入/输出配置选择性地耦合到表征所述处理器的通用输入/输出端口的位的相关联外部引脚；

第二多个寄存器，其可直接编程且包括第二通用输入/输出配置，所述第二通用输入/输出配置选择性地耦合到所述相关联外部引脚；

控制寄存器，其可操作地耦合以控制所述第一通用输入/输出配置与所述第二通用输入/输出配置之间的切换。

7.根据权利要求6所述的输入/输出装置，其进一步包含至少一个多路复用器，所述多路复用器用于从所述控制寄存器接收控制输入以在所述第一通用输入/输出配置和第二通用输入/输出配置之间进行选择。

8.根据权利要求7所述的输入/输出装置，其中所述第一多个寄存器包括第一读取寄存器，第一写入寄存器以及第一方向控制寄存器，且所述第二多个寄存器包括第二读取寄存器，第二写入寄存器以及第二方向控制寄存器。

9.根据权利要求8所述的输入/输出装置，其中所述至少一个多路复用器包括第一多路复用器以及第二多路复用器，所述第一多路复用器用于在所述第一方向控制寄存器和所述第二方向控制寄存器之间进行选择，且所述第二多路复用器用于在所述第一写入寄存器和所述第二写入寄存器之间进行选择。

10.根据权利要求9所述的输入/输出装置，其进一步包括可控制输出驱动器以及输入驱动器，所述可控制输出驱动器具有与所述外部引脚耦合的输出，且所述输入驱动器具有所述外部引脚耦合的输入。

11.一种用于操作微控制器的方法，其包括：

在所述微控制器内提供输入/输出单元，所述输入/输出单元具有耦合到多个外部引脚的多个位；

在所述微控制器内提供第一组寄存器，所述第一组寄存器可操作以通过所述输入/输出单元而为通用输入/输出端口提供主要通用数字输入/输出功能性；

在所述微控制器内提供第二组寄存器，所述第二组寄存器可操作以通过所述输入/输出单元而为所述通用输入/输出端口提供次要通用数字输入/输出功能性；

在所述微控制器内对选择寄存器进行编程，以在所述微控制器内选择所述第一组寄存器、所述第二组寄存器中的一者或多个外围单元中的一者；

通过所述选择寄存器控制多路复用器通过所述第一组寄存器、所述第二组寄存器或多个外围单元中的一者而控制所述输入/输出单元；

通过对所述第一组寄存器或所述第二组寄存器进行直接编程而直接控制所述多个外部引脚中的至少一个外部引脚上的信号。