專利名稱：片上系統(tǒng)芯片結構及保存調試信息的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種集成電路領域，特別是涉及一種片上系統(tǒng)芯片結構及保存調試信息的方法。
背景技術：
片上系統(tǒng)芯片(即SoC芯片)是一種包含處理器或DSP、存儲器等系統(tǒng)芯片，外部可以對該系統(tǒng)芯片進行編程以實現復雜系統(tǒng)功能。由于SoC可以有效地降低電子/信息系統(tǒng)產品的開發(fā)成本，縮短開發(fā)周期，提高產品的競爭力，因此其將逐步成為工業(yè)界采用的最主要的產品開發(fā)方式。為了確保SoC芯片的質量，通常，研發(fā)人員或芯片生產商需要對自己設計或生產的SoC芯片所包含的電路進行調試，并將所獲得的諸如總線讀寫數據、芯片內部狀態(tài)，程序改變流程的跳轉地址等調試信息，通過外部仿真器等來提供給調試人員，以便分析之用?，F在的調試技術主要有兩種:一種是在SoC芯片中設置獨立的存儲單元，由芯片內的調試模塊將所采集的芯片的調試信息寫入該獨立的存儲單元；另一種是使用外部存儲器，由芯片內的調試模塊將所采集的芯片的調試信息寫入該外部存儲器。然而，在現有該兩種方式中，前一種方式會占用大量芯片面積，增加生產成本，后一種方式會額外增加芯片引腳數量，而且調試速度也會受到限制。因此，極有必要對現有SoC芯片的調試技術進行改進。

發(fā)明內容
鑒于以上所述現有技術的缺點，本發(fā)明的目的在于提供一種芯片面積小的片上系統(tǒng)芯片結構。`本發(fā)明的另一目的在于提供一種保存調試信息的方法，以便不需要單獨的存儲器來存儲調試信息。為實現上述目的及其他相關目的，本發(fā)明提供的片上系統(tǒng)芯片結構，其至少包括:處理單元；與所述處理單元連接的存儲單元；用于記錄調試信息的記錄單元；以及與所述存儲單元及記錄單元相連接的讀寫單元,用于當所述處理單元不對所述存儲單元進行讀或寫操作時，將所述記錄單元所記錄的調試信息寫入所述存儲單元的預定子單元中或將所述預定子單元中的調試信息讀出。優(yōu)選地，所述記錄單元還包括:第一信號輸出電路，其用于當自身所屬的記錄單元所包含的暫存單元已存滿調試信息時輸出第一告知信號至讀寫單元。優(yōu)選地，所述讀寫單元還包括:第二信號輸出電路，其用于輸出第二告知信號至所述處理單元，以便使所述處理單元暫停對所述存儲單元進行讀或寫操作。本發(fā)明提供的保存調試信息的方法，用于前述的片上系統(tǒng)芯片結構，其包括以下步驟:-在所述片上系統(tǒng)芯片結構包含的存儲單元中指定部分子單元用于存儲調試信息；-在所述片上系統(tǒng)芯片結構中的處理單元執(zhí)行調試作業(yè)的過程中，所述片上系統(tǒng)芯片結構中的記錄單元記錄自身所屬片上系統(tǒng)芯片結構的調試信息；以及-所述片上系統(tǒng)芯片結構中的讀寫單元在所述處理單元不對所述存儲單元進行讀或寫操作時，將所述記錄單元所記錄的調試信息寫入所述部分子單元。優(yōu)選地，所述保存調試信息的方法還包括所述記錄單元包含的暫存單元已存滿調試信息時輸出第一告知信號至讀寫單元的步驟。優(yōu)選地，所述保存調試信息的方法還包括所述讀寫單元輸出第二告知信號至所述處理單元，以便所述處理單元暫停對所述存儲單元進行讀或寫操作的步驟。如上所述，本發(fā)明的片上系統(tǒng)芯片結構及保存調試信息的方法，具有以下有益效果:芯片中沒有單獨的存儲器來存儲調試信息，由此可以有效節(jié)約芯片面積，降低成本；此夕卜，芯片也沒有設 置與外部存儲器連接的引腳，故有效降低芯片的引腳數量，進而降低了芯片的制備成本。


圖1顯示為本發(fā)明的片上系統(tǒng)芯片結構的結構示意圖。圖2顯示為本發(fā)明的片上系統(tǒng)芯片結構的一種優(yōu)選結構示意圖。圖3顯示為本發(fā)明的片上系統(tǒng)芯片結構的另一種優(yōu)選結構示意圖。圖4顯示為本發(fā)明的保存調試信息的方法的流程圖。元件標號說明I片上系統(tǒng)心片結構11處理單元12存儲單元13記錄單元131第一信號輸出電路14讀寫單元141第二信號輸出電路
具體實施例方式以下通過特定的具體實例說明本發(fā)明的實施方式，本領域技術人員可由本說明書所揭露的內容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點與功效。本發(fā)明還可以通過另外不同的具體實施方式
加以實施或應用，本說明書中的各項細節(jié)也可以基于不同觀點與應用，在沒有背離本發(fā)明的精神下進行各種修飾或改變。請參閱圖1至圖4。需要說明的是，本實施例中所提供的圖示僅以示意方式說明本發(fā)明的基本構想，遂圖式中僅顯示與本發(fā)明中有關的組件而非按照實際實施時的組件數目、形狀及尺寸繪制，其實際實施時各組件的型態(tài)、數量及比例可為一種隨意的改變，且其組件布局型態(tài)也可能更為復雜。如圖所示，本發(fā)明提供一種片上系統(tǒng)芯片結構，所述片上系統(tǒng)芯片結構I至少包括:處理單元U、存儲單元12、記錄單元13及讀寫單元14。
所述處理單元11作為片上系統(tǒng)芯片的核心單元，其包含的電路結構基于片上系統(tǒng)芯片所要完成的功能來確定，優(yōu)選地，其包括包含處理器的電路單元，例如，包含CPU、MCU, DSP中的一種或多種的電路單元。更詳細言之，例如，所述處理單元11包括CPU、MCU、DSP中的一種或多種、時鐘電路、定時器、中斷控制器、串并行接口、其它外圍設備、I/o端口以及用于各種IP核之間的粘
合邏輯等等。所述存儲單元12與所述處理單元11相連接，用于存儲信息。優(yōu)選地，所述處理單元11通過總線來對所述存儲單元12進行讀或寫操作。優(yōu)選地，所述存儲單元12包括各種易失、非易失或Cache等存儲器。所述記錄單元13用于記錄調試信息。其中，所述調試信息包括在對所述片上系統(tǒng)芯片結構I進行調試作業(yè)時其內部電路所產生的各種數據信息，優(yōu)選地，包括但不限于:總線讀寫的數據、芯片內部狀態(tài)信息、程序改變流程的跳轉地址等。優(yōu)選地，所述記錄單元13包括暫存單元，所述暫存單元可采用易失、非易失或Cache等存儲器來實現，也可采用寄存器等來實現。需要說明的是，為了減小芯片面積，所述記錄單元13包含的暫存單元的存儲容量盡可能小，優(yōu)選為8至16個字節(jié)等。所述讀寫單元14與所述存儲單元12及記錄單元13相連接，用于當所述處理單元11不對所述存儲單元12進行讀或寫操作時，將所述記錄單元13所記錄的調試信息寫入所述存儲單元13的預定子單元中。其中，所述預定子單元為預先指定的用于存儲調試信息的子單元，優(yōu)選地，其為連續(xù)單元，例如，將所述存儲單元12中地址“1234”至地址“3FFF”的存儲單元用于存儲調試信息。具體地，所述讀寫單元14通過監(jiān)測所述處理單元11與所述存儲單元12之間的讀數據線及寫數據線是否均空閑來確定所述處理單元11是否在對所述存儲單元12進行讀或寫操作，并當當所述處理單元11不對所述存儲單元12進行讀或寫操作時，將所述記錄單元13所記錄的調試信息寫入所述存儲單元13的預定子單元中。本領域技術人員基于前述說明應該理解讀寫單元的電路結構，故在此不再詳述。作為本發(fā)明的一種優(yōu)選，前述記錄單元13包括第一信號輸出電路131，如圖2所
/Jn ο所述第一信號輸出電路131用于當自身所屬的記錄單元13所包含的暫存單元已存滿調試信息時輸出第一告知信號至讀寫單元14，以便所述讀寫單元14及時將所述暫存單元所存儲的調試信息寫入所述存儲單元12的預定子單元中。其中，第一告知信號包括任何一種能表明記錄單元13所包含的暫存單元已存滿調試信息的信號，優(yōu)選地，包括但不限于:低電平信號、高電平信號等。具體地，所述第一信號輸出電路131可基于待記錄的調試信息的字節(jié)數或地址信息與所述暫存單元的字節(jié)數或最大地址信息的比較來輸出第一告知信息。優(yōu)選地，所述第一信號輸出電路131可采用比較電路等來實現。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選，前述讀寫單元14還包括第二信號輸出電路141，如圖3所
/Jn ο
所述第二信號輸出電路141用于輸出第二告知信號至所述處理單元11，以便使所述處理單元11暫停對所述存儲單元12進行讀或寫操作，由此便于所述讀寫14將調試信息寫入所述存儲單元12的預定子單元中。其中，第二告知信號包括任何一種能使所述處理單元11暫停對所述存儲單元12進行讀或寫操作的信號，優(yōu)選地，包括但不限于:低電平信號、高電平信號等。具體地，當所述讀寫單元14接收到來自第一信號輸出電路131輸出的第一告知信號或者因為其他原因等，所述讀寫單元14需要將所述記錄單元13所記錄的調試信息寫入所述存儲單元12的預定子單元時，若所述處理單元11正在對所述存儲單元12進行讀或寫操作，則所述第二信號輸出電路141輸出一諸如高電平等的第二告知信號至所述處理單元11，以便所述處理單元11暫停對所述存儲單元12的讀或寫操作。本領域技術人員基于前述說明應該理解第一信號輸出電路的電路結構，故在此不再詳述。此外，還需要說明的是，所述片上系統(tǒng)芯片結構I還可基于用戶的需要包含其他功能模塊單元，例如，包括ADC/DAC的模擬前端模塊、電源提供和功耗管理模塊、射頻前端模塊、用戶定義邏輯及微電子機械模塊等，在此不再一一詳述?；谇笆鰣D1至圖3任意一種片上系統(tǒng)芯片結構1，本發(fā)明提供一種保存調試信息的方法，如圖4所示。在步驟SI中，在前述片上系統(tǒng)芯片結構I包含的存儲單元12中指定部分子單元用于存儲調試信息。具體地，在調試階段，先在所述存儲單元12中分配一子單元作為調試內存，用來保存調試信息，所述存儲單元12中除了調試內存之外的單元作為共享內存，此時所述片上系統(tǒng)芯片結構I包含的處理單元11或其他功能模塊要避免使用調試內存，而能被所述處理單元11或所述片上系統(tǒng) 芯片結構I中的其他功能模塊所使用的共享內存的使能信號和調試內存分配的起始地址可以保存在記錄單元14的寄存器中。在步驟S2中，在所述片上系統(tǒng)芯片結構I中的處理單元11執(zhí)行調試作業(yè)的過程中，所述片上系統(tǒng)芯片結構中的記錄單元14記錄自身所屬片上系統(tǒng)芯片結構I的調試信
肩、O其中，所述處理單元11執(zhí)行的調試作業(yè)已為本領域技術人員所知悉，故在此不再詳述。具體地，在所述片上系統(tǒng)芯片結構I中的處理單元11執(zhí)行調試作業(yè)的過程中，所述記錄單元14記錄所述片上系統(tǒng)芯片結構I中的連接所述存儲單元12的連接線(如讀/寫總線)的讀寫數據、芯片內部狀態(tài)數據、處理單元11改變任務時的跳轉地址等數據。在步驟S3中，所述片上系統(tǒng)芯片結構I中的讀寫單元14在所述處理單元11不對所述存儲單元進行讀或寫操作時，將所述記錄單元13所記錄的調試信息寫入所述部分子單元(即調試內存)。具體地，所述讀寫單元14檢測到所述處理單元11與所述存儲單元12之間的讀/寫數據線空閑時，將所述記錄單元13所記錄的調試信息寫入調試內存中。如果所述處理單元11與所述存儲單元12之間的讀/寫數據線繁忙，導致所述記錄單元13所包含的暫存單元已存滿調試信息，則所述記錄單元13所包含的第一信號輸出電路131輸出第一告知信號至所述讀寫單元14，以便所述讀寫單元14及時將所述記錄單元13所記錄的調試信息寫入調試內存中。此外，當所述讀寫單元14準備向所述存儲單元12寫入調試信息時，若所述處理單元11在對所述存儲單元12進行讀或寫操作，則所述讀寫單元14包含的第二信號輸出電路141輸出第二告知信號至所述處理單元11，以便所述處理單元11釋放所述存儲單元12的讀/寫數據線，隨后，所述讀寫單元14可以利用所述存儲單元12的讀/寫數據線把調試信息移動到調試內存中，然后所述處理單元11再恢復正常工作。再有，當調試內存中存儲調試信息后，可以通過外部在線調試仿真器來讀取所述調試內存中的調試信息，并對該調試信息進行分析等。綜上所述，本發(fā)明的片上系統(tǒng)芯片結構及保存調試信息的方法基于讀寫單元可將記錄單元所記錄的調試信息寫入存儲單元(即系統(tǒng)內存中)，由于芯片中沒有單獨的存儲器來存儲調試信息，故可以有效節(jié)約芯片面積，降低成本；此外，芯片也沒有設置與外部存儲器連接的引腳，故有效降低芯片的引腳數量，進而降低了芯片的制備成本。所以，本發(fā)明有效克服了現有技術中的種種缺點而具高度產業(yè)利用價值。上述實施例僅例示性說明本發(fā)明的原理及其功效，而非用于限制本發(fā)明。任何熟悉此技術的人士皆可在不違背本發(fā)明的精神及范疇下，對上述實施例進行修飾或改變。因此，舉凡所屬技術領域中具有通常知識者在未脫離本發(fā)明所揭示的精神與技術思想下所完成的一切等效修飾或改變，·仍應由本發(fā)明的權利要求所涵蓋。
權利要求
1.一種片上系統(tǒng)芯片結構，其特征在于，所述片上系統(tǒng)芯片結構至少包括: 處理單元； 與所述處理單元連接的存儲單元； 用于記錄調試信息的記錄單元； 與所述存儲單元及記錄單元相連接的讀寫單元，用于當所述處理單元不對所述存儲單元進行讀或寫操作時，將所述記錄單元所記錄的調試信息寫入所述存儲單元的預定子單元中。
2.根據權利要求1所述的片上系統(tǒng)芯片結構，其特征在于，所述記錄單元還包括: 第一信號輸出電路，用于當自身所屬的記錄單元所包含的暫存單元已存滿調試信息時輸出第一告知信號至讀寫單元。
3.根據權利要求1所述的片上系統(tǒng)芯片結構，其特征在于，所述讀寫單元還包括: 第二信號輸出電路，用于輸出第二告知信號至所述處理單元，以便使所述處理單元暫停對所述存儲單元進行讀或寫操作。
4.根據權利要求1所述的片上系統(tǒng)芯片結構，其特征在于:所述處理單元包括包含處理器的電路單元。
5.根據權利要求4所述的片上系統(tǒng)芯片結構，其特征在于:所述處理單元包括CPU、MCU, DSP中的一種或多種。
6.一種保存調試信息的方法，用于權利要求1至5任一項所述的片上系統(tǒng)芯片結構，所述保存調試信息的方法的特征在于包括步驟: -在所述片上系統(tǒng)芯片結構包含的存儲單元中指定部分子單元用于存儲調試信息； -在所述片上系統(tǒng)芯片結構中的處理單元執(zhí)行調試作業(yè)的過程中，所述片上系統(tǒng)芯片結構中的記錄單元記錄自身所屬片上系統(tǒng)芯片結構的調試信息； -所述片上系統(tǒng)芯片結構中的讀寫單元在所述處理單元不對所述存儲單元進行讀或寫操作時，將所述記錄單元所記錄的調試信息寫入所述部分子單元。
7.根據權利要求6所述的保存調試信息的方法，其特征在于還包括步驟:所述記錄單元包含的暫存單元已存滿調試信息時輸出第一告知信號至讀寫單元。
8.根據權利要求6所述的保存調試信息的方法，其特征在于還包括步驟:所述讀寫單元輸出第二告知信號至所述處理單元，以便所述處理單元暫停對所述存儲單元進行讀或寫操作。
9.根據權利要求6所述的保存調試信息的方法，其特征在于還包括步驟:將所述部分子單元中的調試信息讀出。
全文摘要
本發(fā)明提供一種片上系統(tǒng)芯片結構及保存調試信息的方法。根據本發(fā)明的方法，首先，在所述片上系統(tǒng)芯片結構包含的存儲單元中指定部分子單元用于存儲調試信息；隨后，在所述片上系統(tǒng)芯片結構中的處理單元執(zhí)行調試作業(yè)的過程中，所述片上系統(tǒng)芯片結構中的記錄單元記錄自身所屬片上系統(tǒng)芯片結構的調試信息；最后，所述片上系統(tǒng)芯片結構中的讀寫單元在所述處理單元不對所述存儲單元進行讀或寫操作時，將所述記錄單元所記錄的調試信息寫入所述部分子單元。本發(fā)明的優(yōu)點包括芯片中沒有單獨的存儲器來存儲調試信息，也沒有設置與外部存儲器連接的引腳，由此可以有效節(jié)約芯片面積，降低成本。
文檔編號G06F11/22GK103246584SQ20121003274
公開日2013年8月14日 申請日期2012年2月14日 優(yōu)先權日2012年2月14日
發(fā)明者曾旭 申請人:蘇州瀾起微電子科技有限公司