General-purpose input/output
ஒரு பொது நோக்க உள்ளீடு/வெளியீடு (ஜிபிஐஓ) என்பது ஒரு ஒருங்கிணைந்த சுற்று அல்லது மின்னணு சுற்றில் (எ. கா. உள்ளீடு அல்லது வெளியீடு அல்லது இரண்டாகப் பயன்படுத்தக்கூடிய மற்றும் மென்பொருளால் கட்டுப்படுத்தக்கூடிய எம். சி. யூ/எம். பி. யூ) போர்டு. ஜிபிஐஓக்கள் முன் வரையறுக்கப்பட்ட நோக்கத்தைக் கொண்டிருக்கவில்லை மற்றும் இயல்பாகவே பயன்படுத்தப்படுவதில்லை. பயன்படுத்தப்பட்டால், ஒரு ஜிபிஐஓவின் நோக்கம் மற்றும் நடத்தை உயர் அசெம்பிளி-நிலை சர்க்யூட்ரி வடிவமைப்பாளரால் வரையறுக்கப்பட்டு செயல்படுத்தப்படுகிறதுஃ ஒருங்கிணைந்த சர்க்யூட் ஜிபிஐஓக்கள் விஷயத்தில் சர்க்யூட் போர்டு டிசைனர் அல்லது போர்டு-நிலை ஜிபிஐஓக்கள் விஷயத்தில் சிஸ்டம் ஒருங்கிணைப்பாளர். ஒருங்கிணைந்த சுற்று ஜிபிஐஓக்கள் ஒருங்கிணைந்த சுற்று (ஐசி) ஜிபிஐஓக்கள் பல்வேறு வழிகளில் செயல்படுத்தப்படுகின்றன. சில ஐ. சி. க்கள் ஜி. பி. ஐ. ஓ. க்களை ஒரு முதன்மை செயல்பாடாக வழங்குகின்றன, மற்றவை ஜி. பி. ஐ. ஓ. க்களை வேறு சில முதன்மை செயல்பாட்டிற்கு வசதியான "துணை" யாக சேர்க்கின்றன. முந்தையவற்றின் எடுத்துக்காட்டுகளில் இன்டெல் 8255 அடங்கும், இது 24 ஜிபிஐஓகளை ஒரு இணையான தகவல்தொடர்பு பேருந்துடன் இணைக்கிறது, மேலும் பல்வேறு ஜிபிஐஓ விரிவாக்க ஐ. சி. க்கள், இவை ஜிபிஐஓகளை ஐ 2 சி மற்றும் எஸ்எம்பிஸ் போன்ற தொடர் தகவல்தொடர்பு பேருந்துகளுடன் இணைக்கின்றன. ரியல் டெக் ஏ. எல். சி260 ஐ. சி இதற்கு ஒரு எடுத்துக்காட்டு, இது ஆடியோ கோடெக்கின் முக்கிய செயல்பாட்டுடன் எட்டு ஜிபிஐஓக்களை வழங்குகிறது. மைக்ரோகண்ட்ரோலர் ஐ. சி. களில் பொதுவாக ஜிபிஐஓக்கள் அடங்கும். பயன்பாட்டைப் பொறுத்து, ஒரு மைக்ரோகண்ட்ரோலரின் ஜிபிஐஓக்கள் வெளிப்புற சுற்றுகளுக்கான அதன் முதன்மை இடைமுகத்தைக் கொண்டிருக்கலாம் அல்லது அவை அனலாக் சிக்னல் ஐ/ஓ, கவுண்டர்/டைமர் மற்றும் தொடர் தொடர்பு போன்ற பலவற்றில் பயன்படுத்தப்படும் ஒரு வகை ஐ/ஓ ஆக இருக்கலாம். சில ஐ. சி. களில், குறிப்பாக மைக்ரோகண்ட்ரோலர்களில், ஒரு ஜிபிஐஓ முள் ஜிபிஐஓ தவிர மற்ற செயல்பாடுகளைச் செய்ய முடியும். பெரும்பாலும் இதுபோன்ற சந்தர்ப்பங்களில் ஜி. பி. ஐ. ஓவின் நடத்தையை கட்டமைப்பதைத் தவிர, ஒரு ஜி. பி. ஐ. ஓ (அதன் பிற செயல்பாடுகளுக்கு ஏற்ப) செயல்பட முள் கட்டமைக்கப்பட வேண்டும். சில மைக்ரோகண்ட்ரோலர் சாதனங்கள் (எ. கா., மைக்ரோசிப் டிஎஸ்பிஐசி33 குடும்பம்) உள் சமிக்ஞை ரூட்டிங் சர்க்யூட்ரியை இணைக்கின்றன, இது ஜிபிஐஓக்களை சாதன ஊசிகளுக்கு நிரலாக்கமாக வரைபடமாக்க அனுமதிக்கிறது. ஃபீல்ட்-புரோகிராமபிள் கேட் அரேக்கள் (எஃப். பி. ஜி. ஏ) ஜிபிஐஓ முள் மேப்பிங், இன்ஸ்டன்டியேஷன் மற்றும் கட்டமைப்பை நிரலாக்கமாக கட்டுப்படுத்த அனுமதிப்பதன் மூலம் இந்த திறனை விரிவுபடுத்துகின்றன. போர்டு-நிலை ஜிபிஐஓக்கள் பல சர்க்யூட் போர்டுகள் போர்டு-நிலை ஜிபிஐஓக்களை ஒருங்கிணைந்த மின் இணைப்பிகள் மூலம் வெளிப்புற சர்க்யூட்டிக்கு வெளிப்படுத்துகின்றன. வழக்கமாக, அத்தகைய ஒவ்வொரு ஜிபிஐஓவும் ஒரு பிரத்யேக இணைப்பு முள் வழியாக அணுகக்கூடியது. IC-அடிப்படையிலான GPIOகளைப் போலவே, சில வாரியங்களும் GPIOகளை ஒரு வசதியான, துணை ஆதாரமாக சேர்க்கின்றன, இது வாரியத்தின் முதன்மை செயல்பாட்டை அதிகரிக்கிறது, அதே நேரத்தில் மற்ற வாரியங்களில் GPIOகள் வாரியத்தின் மைய, முதன்மை செயல்பாடாகும். பொதுவாக பல செயல்பாட்டு I/O பலகைகளாக வகைப்படுத்தப்படும் சில பலகைகள், இரண்டின் கலவையாகும்; அத்தகைய பலகைகள் GPIO களுடன் பிற வகையான பொது நோக்க I/O களையும் வழங்குகின்றன. உட்பொதிக்கப்பட்ட கட்டுப்படுத்தி பலகைகள் மற்றும் அர்டுயினோ, பீகிள் போன் மற்றும் ராஸ்பெர்ரி பை போன்ற ஒற்றை பலகை கணினிகளிலும் ஜிபிஐஓக்கள் காணப்படுகின்றன. IC-அடிப்படையிலான GPIO களுக்கு பொதுவாக இல்லாத திறன்கள் பெரும்பாலும் போர்டு அளவிலான GPIO களுக்கு வழங்கப்படுகின்றன. எடுத்துக்காட்டாக, ஷ்மிட்-ட்ரிக்கர் உள்ளீடுகள், உயர்-தற்போதைய வெளியீட்டு இயக்கிகள், ஒளியியல் தனிமைப்படுத்திகள் அல்லது இவற்றின் சேர்க்கைகள், ஜிபிஐஓ சமிக்ஞைகளை இடையகப்படுத்தவும் நிபந்தனை செய்யவும் மற்றும் போர்டு சர்க்யூட்டரியைப் பாதுகாக்கவும் பயன்படுத்தப்படலாம். மேலும், உள்ளீட்டு குறைப்பு, உள்ளீட்டு சமிக்ஞை விளிம்பைக் கண்டறிதல் மற்றும் துடிப்பு-அகல பண்பேற்றம் (பி. டபிள்யூ. எம்) வெளியீடு போன்ற உயர்-நிலை செயல்பாடுகள் சில நேரங்களில் செயல்படுத்தப்படுகின்றன. பயன்பாட்டு ஜிபிஐஓக்கள் பல்வேறு வகையான பயன்பாடுகளில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, அவை ஜிபிஐஓ இடைமுகத்தின் மின் மற்றும் நேர விவரக்குறிப்புகள் மற்றும் ஜிபிஐஓக்களுடன் போதுமான நேரத்தில் தொடர்பு கொள்ளும் மென்பொருளின் திறன் ஆகியவற்றால் மட்டுமே வரையறுக்கப்படுகின்றன. ஜிபிஐஓக்கள் வழக்கமாக நிலையான தர்க்க நிலைகளைப் பயன்படுத்துகின்றன, மேலும் வெளியீட்டு சுமைகளுக்கு குறிப்பிடத்தக்க மின்னோட்டத்தை வழங்க முடியாது. பொருத்தமான உயர்-தற்போதைய வெளியீட்டு இடையகத்தைத் (அல்லது இயந்திர அல்லது திட-நிலை ரிலே) பின்பற்றும்போது, விளக்குகள், சோலனாய்டுகள், ஹீட்டர்கள் மற்றும் மோட்டார்கள் (எ. கா., விசிறிகள் மற்றும் ஊதுகுழல்கள்) போன்ற உயர்-சக்தி சாதனங்களைக் கட்டுப்படுத்த ஒரு ஜிபிஐஓ பயன்படுத்தப்படலாம். இதேபோல், ஒரு உள்ளீட்டு இடையக, ரிலே அல்லது ஆப்டோ-ஐசோலேட்டர் பெரும்பாலும் ஒரு ஜிபிஐஓவுக்குத் தேவையான தர்க்க நிலைகளுக்கு பொருந்தாத சமிக்ஞையை (எ. கா., உயர் மின்னழுத்தம்) மொழிபெயர்க்கப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. ஒருங்கிணைந்த சுற்று ஜிபிஐஓக்கள் பொதுவாக ஒரு பலகையில் உள்ள பிற சுற்றுகளை (பிற ஐசி உட்பட) கட்டுப்படுத்த அல்லது கண்காணிக்கப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. இதற்கு எடுத்துக்காட்டுகள் மற்ற சுற்றுகளின் (அல்லது சக்திக்கு) செயல்பாட்டை இயக்குவது மற்றும் முடக்குவது, ஆன்-போர்டு சுவிட்சுகள் மற்றும் உள்ளமைவு ஷண்ட்களின் நிலைகளைப் படிப்பது மற்றும் ஒளி உமிழும் டையோடு (எல். ஈ. டி) நிலை குறிகாட்டிகளை இயக்குவது ஆகியவை அடங்கும். பிந்தைய வழக்கில், ஒரு ஜி. பி. ஐ. ஓ, பல சந்தர்ப்பங்களில், ஒரு இடைநிலை இடையகத்தைப் பயன்படுத்தாமல் ஒரு எல். ஈ. டி-க்கு நேரடியாக மின்சாரம் வழங்க போதுமான வெளியீட்டு மின்னோட்டத்தை வழங்க முடியும். பல ஜிபிஐஓக்கள் சில நேரங்களில் பிட் பேங்கிங் தகவல்தொடர்பு இடைமுகமாக ஒன்றாக பயன்படுத்தப்படுகின்றன. எடுத்துக்காட்டாக, இன்டர்-இன்டெக்ரேட்டட் சர்க்யூட் (ஐ 2 சி) போன்ற தொடர் தகவல்தொடர்பு பஸ்ஸை செயல்படுத்த இரண்டு ஜிபிஐஓக்கள் பயன்படுத்தப்படலாம், மேலும் ஒரு சீரியல் பெரிஃபெரல் இன்டர்பேஸ் (எஸ். பி. ஐ) பஸ்ஸை செயல்படுத்த நான்கு ஜிபிஐஓக்கள் பயன்படுத்தப்படலாம்; இவை பொதுவாக ஐசி மற்றும் சென்சார்கள் (எ. கா., வெப்பநிலை சென்சார்கள், அழுத்த சென்சார்கள், ஆக்ஸிலரோமீட்டர்கள்) மற்றும் மோட்டார் கட்டுப்படுத்திகள் போன்ற இணக்கமான தொடர் இடைமுகங்களைக் கொண்ட பிற சாதனங்களுடன் தொடர் தகவல்தொடர்புகளை எளிதாக்க பயன்படுத்தப்படுகின்றன. தீவிரத்திற்கு எடுத்துக் கொண்டால், இந்த முறை ஒரு முழு இணையான பஸ்ஸை செயல்படுத்த பயன்படுத்தப்படலாம், இதனால் பஸ் சார்ந்த ஐ. சி. க்கள் அல்லது சர்க்யூட் போர்டுகளுடன் தொடர்பு கொள்ள அனுமதிக்கிறது. ஜிபிஐஓக்கள் அடிப்படையில் டிஜிட்டல் இயல்புடையவை என்றாலும், அவை பெரும்பாலும் நேரியல் செயல்முறைகளைக் கட்டுப்படுத்தப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. எடுத்துக்காட்டாக, மோட்டார் வேகம், ஒளி தீவிரம் அல்லது வெப்பநிலையைக் கட்டுப்படுத்த ஒரு ஜிபிஐஓ பயன்படுத்தப்படலாம். வழக்கமாக, இது பி. டபிள்யூ. எம் வழியாக செய்யப்படுகிறது, இதில் ஜிபிஐஓ வெளியீட்டு சமிக்ஞையின் கடமை சுழற்சி செயல்முறை கட்டுப்பாட்டு சமிக்ஞையின் பயனுள்ள அளவை தீர்மானிக்கிறது. எடுத்துக்காட்டாக, ஒளியின் தீவிரத்தைக் கட்டுப்படுத்தும் போது, ஜிபிஐஓ கடமை சுழற்சியைக் குறைப்பதன் மூலம் ஒளி மங்கலாம். சில நேரியல் செயல்முறைகளுக்கு நேரியல் கட்டுப்பாட்டு மின்னழுத்தம் தேவைப்படுகிறது. இதுபோன்ற சந்தர்ப்பங்களில், ஒரு எளிய, குறைந்த விலை டிஜிட்டல்-டு-அனலாக் மாற்றியை உருவாக்க ஒரு ஆர். சி வடிப்பானுடன் பி. டபிள்யூ. எம் வெளியீடாக இயக்கப்படும் ஒரு ஜிபிஐஓவை இணைப்பது சாத்தியமாக இருக்கலாம். செயல்படுத்தும் ஜிபிஐஓ இடைமுகங்கள் பரவலாக வேறுபடுகின்றன. சில சந்தர்ப்பங்களில், அவை எளிமையானவை-உள்ளீடு அல்லது வெளியீட்டிற்கு ஒரு குழுவாக மாறக்கூடிய ஊசிகளின் குழு. மற்றவற்றில், ஒவ்வொரு முள் வெவ்வேறு லாஜிக் மின்னழுத்தங்களை ஏற்றுக்கொள்ளவோ அல்லது மூலப்படுத்தவோ அமைக்கப்படலாம், கட்டமைக்கக்கூடிய இயக்கி பலம் மற்றும் இழுப்பு ஏற்றங்கள்/இறக்கங்களுடன். உள்ளீடு மற்றும் வெளியீட்டு மின்னழுத்தங்கள் வழக்கமாக, ஆனால் எப்போதும் அல்ல, ஜிபிஐஓக்களுடன் கூடிய சாதனத்தின் விநியோக மின்னழுத்தத்திற்கு மட்டுப்படுத்தப்படுகின்றன, மேலும் அதிக மின்னழுத்தங்களால் சேதமடையக்கூடும். ஒரு ஜிபிஐஓ முள் நிலை மென்பொருள் உருவாக்குநருக்கு மெமரி-மேப் செய்யப்பட்ட ஐ/ஓ புறம் போன்ற பல்வேறு இடைமுகங்களில் ஒன்றின் மூலம் அல்லது பிரத்யேக ஐஓ போர்ட் அறிவுறுத்தல்கள் மூலம் வெளிப்படுத்தப்படலாம். சில ஜிபிஐஓக்கள் 5 வி சகிப்புத்தன்மை உள்ளீடுகளைக் கொண்டுள்ளனஃ சாதனம் குறைந்த விநியோக மின்னழுத்தத்தைக் கொண்டிருந்தாலும் (2 வி போன்றவை), சாதனம் சேதம் இல்லாமல் 5 வி ஐ ஏற்றுக்கொள்ள முடியும். ஒரு ஜி. பி. ஐ. ஓ போர்ட் என்பது ஜி. பி. ஐ. ஓ ஊசிகளின் குழுவாகும் (பெரும்பாலும் 8 ஊசிகள், ஆனால் அது குறைவாக இருக்கலாம்) ஒரு குழுவில் ஏற்பாடு செய்யப்பட்டு ஒரு குழுவாக கட்டுப்படுத்தப்படுகிறது. GPIO திறன்களில் பின்வருவன அடங்கும்ஃ GPIO ஊசிகள் உள்ளீடு அல்லது வெளியீடாக கட்டமைக்கப்படலாம் GPIO ஊசிகள் இயக்கப்படலாம்/முடக்கப்படலாம் உள்ளீடு மதிப்புகள் படிக்கக்கூடியவை (பொதுவாக உயர் அல்லது குறைந்த) வெளியீடு மதிப்புகள் எழுதக்கூடியவை/படிக்கக்கூடியவை உள்ளீடு மதிப்புகள் பெரும்பாலும் IRQ களாகப் பயன்படுத்தப்படலாம் (பொதுவாக விழித்தெழுந்த நிகழ்வுகளுக்கு) மேலும் காண்க நிரல்படுத்தப்பட்ட உள்ளீடு/வெளியீடு SGPIO சிறப்பு உள்ளீடு/வெளியீடு குறிப்புகள் வெளிப்புற இணைப்புகள் GPIO கட்டமைப்பு ஃப்ரீபிஎஸ்டி ஃப்ரீபிஎஸ்டி ஜிபியோ (3) ஏபிஐ கையேடு ஃப்ரீபிஎஸ்டி ஜிபியோக்டில் (8) கையேடு ஃப்ரீபிஎஸ்டி ஜிபியோ (4) கையேடு ALSA மேம்பாட்டு பட்டியல் லினக்ஸ் கர்னல் டாக் ஜிபிஐஓடிவி லினக்ஸ் ஜிபிஐஓ ஊசிகள் தகவல் கணினி பேருந்துகள் ஒருங்கிணைந்த சுற்றுகள்