GPIO (General Purpose Input/Output - универсальный ввод/вывод) называют «порт общего назначения», поскольку каждый его разряд может быть свободно настроен для работы по приему как входных сигналов, так и для формирования выходных сигналов (программным путем). В ранних вариантах каждый порт был либо исключительно входным, либо исключительно выходным. Однако сейчас GPIO является «гибким» по использованию своих контактов. Можно установить их назначение в соответствии с вашими потребностями (на вход, на выход или вход/выход в любой количественной комбинация.
Порт GPIO размещают внутри кристаллов чипсетов, прцессоров, вспомогательных чипов управления, SIO и т. д.. Порт GPIO теперь обрабатывает как входящие, так и исходящие цифровые сигналы. В качестве входного порта его можно использовать, например, для связи PCH с сигналами полученными от переключателей, или цифровыми показаниями, полученными от датчиков.
В качестве выходного порта его можно использовать для формирования сигналов управления внешними операциями, например, для управления режимом работы источника питания модулей памяти и т. п..
Разряды GPIO называют «порт общего назначения — IO PIN», поскольку каждый его разряд может быть настроен (программным путем) для работы по приему входных сигналов, и для формирования выходных сигналов.
Специальный регистр портов определяет направление для каждого внешнего вывода GPIO - либо на ввод, либо на вывод, либо на ввод/вывод. Регистр входных данных порта показывает состояние входных контактов. Регистр выходных данных порта используется для вывода данных через выходные выводы, для этого нужно программно записать выходные значения в этот регистр. Значение 0 преобразуется в LOW-выход; 1 преобразуется в HIGH выход. Как и в обычной памяти, значения, записанные здесь, сохраняются до перезаписывания. Это означает, что уровень выходного контакта будет поддерживаться до тех пор, пока значение не будет изменено. С помощью раэрядов GPIO можно реализовывать (программным путем) сложные алгоритмы управления различными устройствами и удобно (при необходимости) их корректировать.
Модули оперативной памяти питаются током, имеющим определенное стандартное напряжение, величина которого зависит от типа и технологии изготовления модулей. Например, модули SDRAM в обычных условиях должны питаться током в 3,3 В, модули DDR – 2,5 В, модули DDR2 – 1,8 В, а модули DDR3 – 1,5 В. В последние годы были разработаны стандарты с еще более низким напряжением – DDR3L и DDR3U. Для модулей памяти, соответствующих первой спецификации, данная величина составляет 1,35 В, а для соответствующих второй – 1,25 В. Таким образом, хорошо заметна тенденция к уменьшению питающего напряжения в зависимости от усовершенствования технологии изготовления модулей памяти. Причину подобного явления легко понять, если учитывать, что снижение напряжения микросхем памяти позволяет уменьшить энергопотребление и тепловыделение памяти.
Контроллер памяти DDR3 (в процессоре Ivy Bridge) поддерживает память до DDR3-2800 MT/s, (1.8V, 1.65V, 1.5V) и DDR3L (низковольтная - 1.35V).
Для управления источником питания модулей памяти используются разряды GPIO чипа SIO-Fintek F71869AD (GPIO01 и GPIO02 на рис.1), с которых формируются управляющие сигналы DDR_OV1 и DDR_OV2 (контакты 49 и 50). Два сигнала в 4-х различных комбинациях определяют выходное напряжение (рис. 2) источника питания модулей памяти (рис. 3).
Рис. 1. Фрагмент чипа SIO-Fintek F71869AD
Рис. 2.
Рис. 3.
Сигналы DDR_OV1 и DDR_OV2 управляют ключевыми транзисторами микросхемы Q19 (рис. 4), которые подключают или отключают резисторы R55 и R58 паралельно резистору R226 подключенному ко входу FB микросхемы U16 (рис. 3) изменяя напряжение VCC_DDR как показано в таблице на рис. 2. Низкий уровень сигналов DDR_OV1 и DDR_OV2 (Low) закрывает ключевой транзистор, а высокий (High) – открывает, изменяя таким образом напряжение на входе FB (DDR3_FB) и, соответственно, напряжение питания модулей памяти VCC_DDR.
Рис. 4.
Версия сайта для слабовидящих