1、精简ISA总线GPIO扩展原理
在工业领域，GPIO英利嵌入式应用广泛Linux工控板上有16条路GPIO。但在实际应用中，往往需要超过16路GPIO作为控制或者数据信号使用，这时候可以通过英利精简ISA总线进行GPIO扩展。使用最常见的逻辑芯片74HCT138、74HCT245和74HCT273可以扩展满足需求的数量GPIO。此外，由于上述芯片的成本极低，单片采购价格只有几美分，产品成本在满足功能需求的同时得到有效控制。
采用精简ISA总线进行GPIO扩展的方法是:74HCT138选择控制信号CS1#、读信号RD#、写信号WE#以及地址线SA0-SA2进行地址译码，产生不同地址偏移量的片选信号，通过对不同地址的读写操作，控制相应的应用程序GPIO(GPIO通过74HCT245或者74HCT连接到数据线的273SD0-SD7)。
2、DIN扩展示例
数字输入DIN扩展原理图如下：
如图所示，地址译码产生8个读片选择信号，通过控制每个信号74HCT245可以操作8路GPIO，这样，64路可以在一次翻译后扩展DIN。只在本图中使用RD0#和RD1#两个片选信号，客户如有需要可以使用RD2#-RD7#继续扩张。
3、DOUT扩展示例
数字输出DOUT扩展原理图如下：
如图所示，地址译码产生8个写片选择信号，通过控制每个信号74HCT273可以操作8路GPIO，这样，64路可以在一次翻译后扩展DOUT。只在本图中使用WE0#和WE1#两片选择信号，www.linuxidc.com如有必要，客户可以使用WE2#-WE7#继续扩张。
综上所述，64路输入和64路输出可以通过址译码扩展128路GPIO，它可以满足大多数工业控制领域的需求。这128路GPIO与工控整机产品相比，扩展所需的设备成本只有十几元，几乎可以忽略不计。
此外，如果用户扩展，需要强调的是GPIO最好将不同的功能单元完全分的功能单元完全分开。
例如，需要进行以下扩展控制：?3路DIN?2x3矩阵键盘?5个LED?4路继电器单元?7路DOUT
分配思路如下：由于有5个功能单元，每个功能单元所需GPIO不超过8个，使用2片74HCT矩阵键盘分别用于245，DIN；4片74HCT矩阵键盘分别用于273，LED、继电器、DOUT，读信号用RD0#和RD1#，写信号WE0#-WE3#。这样，独立控制各功能单元的应用程序可以加快开发进度，提高开发成功率和后期维护效率；使用更多的芯片不会增加开发成本的任何负担。
具体分配方案如下：?1片74HCT245使用片选信号RD0#，连接矩阵键盘的输入信号
?1片74HCT245使用片选信号RD1#，接3路DIN
?1片74HCT273使用片选信号WE0#，连接矩阵键盘的输出信号
?1片74HCT273使用片选信号WE1#，接LED
?1片74HCT273使用片选信号WE二、接继电器
?1片74HCT273使用片选信号WE3#，接7路DOUT
另需注意：
1.建议将地址偏移0的端口留作矩阵键盘，以便系统自动加载驱动程序和编写应用程序。
2.由于英利提供的例程均为CS1#作为片选信号，因此建议客户也使用CS扩展1#，方便早期测试。