Design of a General Purpose I/O Suitable for Embedded Systems

임베디드 시스템에 적용 가능한 범용 I/O 설계

In this contribution, we designed a general purpose input/output (GPIO) suitable for embedded systems, especially for Bluetooth baseband. Proposed architecture is compatible for the APB bus in AMBA bus architecture. General purpose I/O should be used as multi-functional and versatile interrupt sources. We considered the edge-sensitive mode as well as the level-sensitive mode for acquiring the interrupt sources. Also, we provided an option to select the operation polarity for flexible application to the embedded systems. The designed GPIO module was automatically synthesized, placed, and routed. Implementation was performed through the Altera FPGA and well operated at 25MHz clock frequency.

본 연구에서는 임베디드 시스템, 특히 블루투스 베이스밴드에서 사용이 가능한 범용 I/O를 설계하였다. 제안하는 구조는 AMBA 버스구조의 APB 저전력 버스에 호환되도록 설계하였다. 임베디드 시스템에서 사용 가능한 범용 I/O를 인터럽트 소스로 사용될 수 있어야 한다. 본 연구에서는 에지 민감 방식과 레벨 민감 방식 모두를 고려하여 인터럽트를 수용할 수 있도록 설계하였고, 동작 폴라리티를 선택할 수 있어 임베디드 시스템에 유연하게 적용될 수 있도록 고려하였다. 설계한 범용 I/O 모듈은 자동합성하여 P&R을 수행하였다. 결과물은 Altera FPGA로 구현하였으며 25MHz에서 정상 동작하였다.