为什么芯片上的所有引脚都不是GPIO？

Question

Linux状态下GPIO的文档：

  

A＆＃34;通用输入/输出＆＃34; （GPIO）是一种灵活的软件控制   数字信号。它们由多种芯片提供，并且是熟悉的   使用嵌入式和自定义硬件的Linux开发人员。

如果我们能够控制引脚的行为，那么为什么芯片上的所有引脚都不是GPIO？

OR

我们如何通过软件为芯片引脚提供功能？

请解释。

Answer 1

当您设计一个集成电路（芯片）时，考虑到某些元件模型，那些内部元件可能有特定的需求，不能在不同的引脚之间重新分配，那些引脚是固定功能。

例如，与存储器控制器相关的引脚具有非常严格的性能要求（在信号完整性，切换速率，输出驱动器，电容方面），这些引脚是固定功能不可重新分配，因此您不能将这些引脚用于GPIO 。如果你这样做，你将以较慢的芯片结束，因为额外的电路会改变这些值变得不可行。其他示例是电源域引脚（通常称为VCC，VDD，VEE，GND）。

这就是为什么GPIO引脚总是与SPI，I2C，SMBUS等慢速接口共享，但从不与SATA，DDR等快速接口共享。

在其他情况下，唯一的原因是因为芯片在没有特定组件的情况下没有意义，例如，鉴于您必须拥有RAM内存，那么RAM专用引脚不需要重新分配，因为您永远不会实现没有RAM的系统内存，永远不需要重用那些引脚用于GPIO

Answer 2

SOC中的所有引脚都不是GPIO。一组特定的引脚映射为GPIO。其他引脚配置为特定接口，如DDR，SPI，I2C ......等，包括时钟，数据和电源引脚。 GPIO是通用引脚，可根据用户要求用于任何目的。它可用于处理IRQ，触发复位，发光LED等。

例如，考虑通过GPIO将FPGA连接到SOC。用户需要通过这些GPIO引脚对FPGA进行编程。在SOC方面，用户需要编写一个具有上述顺序的特定程序来驱动那些GPIO来编程FPGA配置文件。