在半导体工艺的进化过程中,尽管芯片的制造工艺经历了从VLSI、ULSI到SOC集成度的飞速提高,但是芯片引脚的数量限制了IC的复杂度和性能。而引脚的分时复用则可以显著降低IC的引脚数量,从而提高芯片的集成度和性能,以及节省外围器件的使用成本。
例如,单片机需要连接外部设备的时候(例如外部存储器、输入/输出器件等),引脚可以通过分时复用来连接这些设备。这样可以在不增加芯片引脚数量的情况下提供更多的功能。
在芯片设计中,引脚数量越多,芯片制造难度就越大,也越容易造成制造缺陷,从而降低芯片的可靠性。而当引脚进行分时复用后,并不需要增加芯片引脚数量,反而减少了焊接质量及信号的传输过程中的错误率,因此可以提高芯片的可靠性和质量。
在IC设计中,功耗一直是个难以避免的问题,而引脚的分时复用是芯片降低功耗的手段之一。利用引脚的分时复用,可以将功能按照时间轮流使用,达到降低功耗的目的。比如,单片机中的ADC转换功能,可以使用ADC同步PWM的方式来实现分时复用,从而使单片机具有更低的功耗。
随着集成度的提高,现代芯片的复杂度也大幅度提升,包含的功能越来越多,同时也带来了连接外部器件的复杂度。在这种情况下,引脚的分时复用可以更好地协调复杂的内部功能和外部连接之间的关系,使芯片设计和连接更加简单和方便。