CN112131168A - 一种多芯片组及控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种多芯片组,包括主机芯片和无CPU芯片,通过主机芯片控制调度无CPU芯片,所述无CPU芯片包括:串并转换电路,用于接收并转换来自主机芯片的串口输入信号;协议转换电路,用于根据预定义协议将串并转换电路转换输出的数据包转换为AMBA协议数据包和芯片调试逻辑;所述AMBA协议数据包用于读写和控制芯片的功能模块;所述芯片调试逻辑用于实现芯片的调试功能。一种多芯片组控制方法,包括:无CPU芯片接收并转换来自主机芯片的串口输入信号;根据预定义协议将串并转换电路转换输出的数据包转换为AMBA协议数据包和芯片调试逻辑。本发明既可以满足负责***的功能要求,又可以降低芯片的成本、面积和功耗。
Description
技术领域
本发明涉及芯片组设计领域,具体涉及一种多芯片组及控制方法。
背景技术
集成电路的发展已有40年的历史,它一直遵循摩尔所指示的规律推进,现已进入深亚微米阶段。由于信息市场的需求和微电子自身的发展,引发了以微细加工(集成电路特征尺寸不断缩小)为主要特征的多种工艺集成技术和面向应用的***级芯片的发展。在单一集成电路芯片上就可以实现一个复杂的电子***,诸如手机芯片、人工智能控制芯片、存储加速芯片等。但是随着5G、人工智能(Artificial Intelligence,AI)、云+等系列技术的发展,带来了数据量的爆发式增长。随着集成电路不断的发展,应用场景也更加复杂,越来越多的复杂应用场景需要多芯片组的集合才能实现。
如图1所示的多芯片组***,由多个芯片组成,以图中示出的主机芯片、芯片1和芯片n为例,分别表示主机控制芯片、视频处理芯片和AI处理芯片,为了更好地节约***资源,减少***功耗,只有主机芯片中具有CPU(Central Processing Unit,中央处理器),而芯片1和芯片n中都没有CPU,因此,如何实现对芯片1、芯片n这类无内置CPU芯片的统一控制和调度,对无内置CPU的芯片设计提出了更高的要求。
发明内容
为了解决上述技术问题,本发明提出了一种多芯片组及控制方法,无CPU的芯片与主机芯片配合使用,既可以满足负责***的功能要求,同时无CPU芯片可以极大降低芯片的成本、面积和功耗。
为实现上述目的,本发明采用以下技术方案:
一种多芯片组,包括主机芯片和无CPU芯片,通过主机芯片控制调度无CPU芯片,所述无CPU芯片包括:
串并转换电路,用于接收并转换来自主机芯片的串口输入信号;
协议转换电路,用于根据预定义协议将串并转换电路转换输出的数据包转换为AMBA协议数据包和芯片调试逻辑;所述AMBA协议数据包用于读写和控制芯片的功能模块;所述芯片调试逻辑用于实现芯片的调试功能。
进一步地,所述串并转换电路包括:
串并转换单元,用于将串口输入信号同步到对应功能模块的时钟域采样,将串口输入信号转换为并行数据;
并串转换单元,用于将AMBA总线的读操作数据通过串口发送给主机芯片;
协议解析单元,用于解析串并转换过程中的不同串口协议,控制数据调度;
存储单元,用于存储转换的并行数据。
进一步地,所述协议转换电路包括:
转换控制状态机,用于控制串并转换电路和协议转换电路之间数据流和控制流的转换分配;
AMBA协议转换电路单元,用于解析数据流并转换为AMBA协议,通过AMBA总线和片上互联***访问芯片功能模块的地址映射空间,实现对芯片功能模块的读写和控制;
***调试电路单元,用于解析控制流,根据指令完成芯片的调试功能。
进一步地,所述AMBA协议转换电路单元通过AMBA协议转换控制状态机将协议转换为AXI总线、AHB总线或APB总线。
进一步地,所述***调试电路单元向***控制模块输出调试信号,***调试电路单元包括:
复位请求逻辑,用于输出***复位信号;
***监控逻辑,用于输出***监控信号;
***调试逻辑,用于输出***调试信号组。
进一步地,所述预定义协议的通用数据格式包括:包头信息、握手信息、数据信息和包尾信息;所述包头信息用于区分AMBA协议数据流和调试电路控制流。
进一步地,所述包头信息保留可扩展功能位。
本发明还提出了一种多芯片组控制方法,包括:
无CPU芯片接收并转换来自主机芯片的串口输入信号;
根据预定义协议将串并转换电路转换输出的数据包转换为AMBA协议数据包和芯片调试逻辑;所述AMBA协议数据包用于读写和控制芯片的功能模块;所述芯片调试逻辑用于实现芯片的调试功能。
进一步地,所述无CPU芯片接收并转换来自主机芯片的串口输入信号,包括:
将串口输入信号同步到对应功能模块的时钟域采样,将串口输入信号转换为并行数据并存储;
将AMBA总线的读操作数据通过串口发送给主机芯片;
解析串并转换过程中的不同串口协议,控制数据调度。
进一步地,所述根据预定义协议将串并转换电路转换输出的数据包转换为AMBA协议数据包和芯片调试逻辑,包括:
根据预定义协议控制串并转换电路和协议转换电路之间数据流和控制流的转换分配;
解析数据流并转换为AMBA协议,通过AMBA总线和片上互联***访问芯片功能模块的地址映射空间,实现对芯片功能模块的读写和控制;
解析控制流,根据指令完成芯片的调试功能。
本发明的有益效果是:
本发明通过提出一种无CPU芯片及控制方法,应用于多芯片组应用场景,与主机芯片配合使用,通过主机芯片的软件控制和调度,经过串并转换电路和协议转换电路的转换,实现对整个芯片的访问、控制和调试,协同完成整体芯片组功能。通过多芯片组的协同工作,既可以满足负责***的功能要求,同时无CPU芯片又可以极大降低芯片的成本、面积、功耗等。
附图说明
图1是多芯片组***连接结构示意图;
图2是本发明实施例无CPU芯片硬件架构示意图;
图3是本发明实施例AMBA协议转换电路单元结构示意图;
图4是本发明实施例调试电路单元结构示意图;
图5是本发明实施例通用数据格式示意图;
图6是本发明实施例AMBA读写操作数据包、调试操作数据包数据格式示意图;
图7是本发明实施例多芯片组控制方法流程示意图。
具体实施方式
为能清楚说明本方案的技术特点,下面通过具体实施方式,并结合其附图,对本发明进行详细阐述。下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开,下文中对特定例子的部件和设置进行描述。此外,本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的,其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。应当注意,在附图中所图示的部件不一定按比例绘制。本发明省略了对公知组件和处理技术及工艺的描述以避免不必要地限制本发明。
本发明实施例公开了一种多芯片组,包括主机芯片和无CPU芯片,通过主机芯片控制调度无CPU芯片,所述无CPU芯片结构如图2所示,包括:
串并转换电路100,用于接收并转换来自主机芯片的串口输入信号;
协议转换电路200,用于根据预定义协议将串并转换电路转换输出的数据包转换为AMBA协议数据包和芯片调试逻辑;所述AMBA协议数据包用于读写和控制芯片的功能模块;所述芯片调试逻辑用于实现芯片的调试功能。
芯片还包括通用串口、片上互联单元和各个功能模块等。其中,通用串口无特殊要求,可以是I2C/UART/SPI等低速简单的串口,也可以是是PCIe等高速串口。
具体地,图2所示串并转换电路100包括串并转换单元、并串转换单元、协议解析单元和存储单元。
串并转换单元用于将串口输入信号同步到对应功能模块的时钟域采样,根据不同协议规定,将串口输入信号转换为并行数据;并行数据存储到内部存储单元。
并串转换单元用于将AMBA总线的读操作数据通过串口发送给主机芯片。
协议解析单元用于解析串并转换过程中的不同串口协议,实现控制串并转换过程中满足协议要求的数据调度;根据协议不同,串并转换电路的并行数据包可以是8位、32位、64位数据。
存储单元用于存储转换的并行数据。
协议转换电路200主要包括转换控制状态机、AMBA协议转换电路单元和***调试电路单元。
转换控制状态机用于控制串并转换电路和协议转换电路之间数据流和控制流的转换分配。
AMBA协议转换电路单元用于解析数据流并转换为AMBA协议,通过AMBA总线和片上互联***访问芯片功能模块的地址映射空间,实现对芯片功能模块的读写和控制,最终达到芯片内部功能模块控制、配置、调试的目的;AMBA协议转换电路单元内部结构如图3所示,通过数据解析,根据不同协议转换需求,AMBA协议转换控制状态机将协议转换为AXI总线、AHB总线或APB总线。
***调试电路单元用于解析控制流,根据指令完成芯片的调试功能。如图4所示,***调试电路单元经过数据解析向***控制模块输出调试信号,***调试电路单元包括复位请求逻辑、***监控逻辑和***调试逻辑,复位请求逻辑用于输出***复位信号;***监控逻辑用于输出***监控信号;***调试逻辑用于输出***调试信号组。
以上所述数据解析均根据预定义的软件协议进行。通用数据格式如图5所示,包括包头信息、握手信息、数据信息和包尾信息。
根据不同的操作需求,本发明实施例协议可以灵活组合出满足功能需求的数据包,图6示出了AMBA读写操作数据包,其包头信息中包含了多位信息,用于区分是AMBA协议数据流还是调试电路控制流,包头信息后为四个字节的地址数据,后续为多字节的数据信息。图6中还包含了调试操作的定义,通过包头信息可以分辨出该数据包为调试操作,包头信息后紧跟着4个调试字节。
关于上述包头信息的定义如表1所示,字节信息的定义如表2所示。
表1包头信息表
表2字节信息表
如图7所示,本发明实施例还提出了一种多芯片组控制方法,包括:
无CPU芯片接收并转换来自主机芯片的串口输入信号;
根据预定义协议将串并转换电路转换输出的数据包转换为AMBA协议数据包和芯片调试逻辑;所述AMBA协议数据包用于读写和控制芯片的功能模块;所述芯片调试逻辑用于实现芯片的调试功能。
所述无CPU芯片接收并转换来自主机芯片的串口输入信号,包括:
将串口输入信号同步到对应功能模块的时钟域采样,将串口输入信号转换为并行数据并存储;
将AMBA总线的读操作数据通过串口发送给主机芯片;
解析串并转换过程中的不同串口协议,控制数据调度。
所述根据预定义协议将串并转换电路转换输出的数据包转换为AMBA协议数据包和芯片调试逻辑,包括:
根据预定义协议控制串并转换电路和协议转换电路之间数据流和控制流的转换分配;
解析数据流并转换为AMBA协议,通过AMBA总线和片上互联***访问芯片功能模块的地址映射空间,实现对芯片功能模块的读写和控制;
解析控制流,根据指令完成芯片的调试功能。
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述,但并非对本发明保护范围的限制。对于所属领域的技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的修改或变形。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。在本发明的技术方案的基础上,本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。
Claims (10)
1.一种多芯片组,其特征在于,包括主机芯片和无CPU芯片,通过主机芯片控制调度无CPU芯片,所述无CPU芯片包括:
串并转换电路,用于接收并转换来自主机芯片的串口输入信号;
协议转换电路,用于根据预定义协议将串并转换电路转换输出的数据包转换为AMBA协议数据包和芯片调试逻辑;所述AMBA协议数据包用于读写和控制芯片的功能模块;所述芯片调试逻辑用于实现芯片的调试功能。
2.根据权利要求1所述的多芯片组,其特征在于,所述串并转换电路包括:
串并转换单元,用于将串口输入信号同步到对应功能模块的时钟域采样,将串口输入信号转换为并行数据;
并串转换单元,用于将AMBA总线的读操作数据通过串口发送给主机芯片;
协议解析单元,用于解析串并转换过程中的不同串口协议,控制数据调度;
存储单元,用于存储转换的并行数据。
3.根据权利要求1所述的多芯片组,其特征在于,所述协议转换电路包括:
转换控制状态机,用于控制串并转换电路和协议转换电路之间数据流和控制流的转换分配;
AMBA协议转换电路单元,用于解析数据流并转换为AMBA协议,通过AMBA总线和片上互联***访问芯片功能模块的地址映射空间,实现对芯片功能模块的读写和控制;
***调试电路单元,用于解析控制流,根据指令完成芯片的调试功能。
4.根据权利要求3所述的多芯片组,其特征在于,所述AMBA协议转换电路单元通过AMBA协议转换控制状态机将协议转换为AXI总线、AHB总线或APB总线。
5.根据权利要求3所述的多芯片组,其特征在于,所述***调试电路单元向***控制模块输出调试信号,***调试电路单元包括:
复位请求逻辑,用于输出***复位信号;
***监控逻辑,用于输出***监控信号;
***调试逻辑,用于输出***调试信号组。
6.根据权利要求1所述的多芯片组,其特征在于,所述预定义协议的通用数据格式包括:包头信息、握手信息、数据信息和包尾信息;所述包头信息用于区分AMBA协议数据流和调试电路控制流。
7.根据权利要求6所述的多芯片组,其特征在于,所述包头信息保留可扩展功能位。
8.一种多芯片组控制方法,其特征在于,包括:
无CPU芯片接收并转换来自主机芯片的串口输入信号;
根据预定义协议将串并转换电路转换输出的数据包转换为AMBA协议数据包和芯片调试逻辑;所述AMBA协议数据包用于读写和控制芯片的功能模块;所述芯片调试逻辑用于实现芯片的调试功能。
9.根据权利要求8所述的多芯片组控制方法,其特征在于,所述无CPU芯片接收并转换来自主机芯片的串口输入信号,包括:
将串口输入信号同步到对应功能模块的时钟域采样,将串口输入信号转换为并行数据并存储;
将AMBA总线的读操作数据通过串口发送给主机芯片;
解析串并转换过程中的不同串口协议,控制数据调度。
10.根据权利要求8所述的多芯片组控制方法,其特征在于,所述根据预定义协议将串并转换电路转换输出的数据包转换为AMBA协议数据包和芯片调试逻辑,包括:
根据预定义协议控制串并转换电路和协议转换电路之间数据流和控制流的转换分配;
解析数据流并转换为AMBA协议,通过AMBA总线和片上互联***访问芯片功能模块的地址映射空间,实现对芯片功能模块的读写和控制;
解析控制流,根据指令完成芯片的调试功能。
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115994115A (zh) * | 2023-03-22 | 2023-04-21 | 成都登临科技有限公司 | 芯片控制方法、芯片组及电子设备 |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20100293353A1 (en) * | 2009-05-18 | 2010-11-18 | Sonnier David P | Task queuing in a network communications processor architecture |
CN105808396A (zh) * | 2016-03-04 | 2016-07-27 | 浙江大华技术股份有限公司 | 一种芯片调试装置、调试方法及soc芯片*** |
CN107577635A (zh) * | 2017-08-29 | 2018-01-12 | 西安微电子技术研究所 | 一种兼容ahb协议的非握手式jtag调试链路及其调试方法 |
CN108509363A (zh) * | 2018-03-21 | 2018-09-07 | 上海西莓电子科技有限责任公司 | 一种基于开放***总线扩展功能的芯片架构 |
CN208724085U (zh) * | 2018-07-13 | 2019-04-09 | 杭州海康威视数字技术股份有限公司 | 一种视频合码器 |
CN209640846U (zh) * | 2019-03-28 | 2019-11-15 | 上海磐启微电子有限公司 | 一种串行总线转ahb总线的转换电路 |
CN111274193A (zh) * | 2018-12-05 | 2020-06-12 | 锐迪科(重庆)微电子科技有限公司 | 数据处理装置及方法 |
-
2020
- 2020-09-02 CN CN202010914291.0A patent/CN112131168B/zh active Active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20100293353A1 (en) * | 2009-05-18 | 2010-11-18 | Sonnier David P | Task queuing in a network communications processor architecture |
CN105808396A (zh) * | 2016-03-04 | 2016-07-27 | 浙江大华技术股份有限公司 | 一种芯片调试装置、调试方法及soc芯片*** |
CN107577635A (zh) * | 2017-08-29 | 2018-01-12 | 西安微电子技术研究所 | 一种兼容ahb协议的非握手式jtag调试链路及其调试方法 |
CN108509363A (zh) * | 2018-03-21 | 2018-09-07 | 上海西莓电子科技有限责任公司 | 一种基于开放***总线扩展功能的芯片架构 |
CN208724085U (zh) * | 2018-07-13 | 2019-04-09 | 杭州海康威视数字技术股份有限公司 | 一种视频合码器 |
CN111274193A (zh) * | 2018-12-05 | 2020-06-12 | 锐迪科(重庆)微电子科技有限公司 | 数据处理装置及方法 |
CN209640846U (zh) * | 2019-03-28 | 2019-11-15 | 上海磐启微电子有限公司 | 一种串行总线转ahb总线的转换电路 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
唐琳等: "基于ARM+交换芯片的协议转换器的设计", 《计算机测量与控制》 * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115994115A (zh) * | 2023-03-22 | 2023-04-21 | 成都登临科技有限公司 | 芯片控制方法、芯片组及电子设备 |
CN115994115B (zh) * | 2023-03-22 | 2023-10-20 | 成都登临科技有限公司 | 芯片控制方法、芯片组及电子设备 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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