專利名稱：利用串口通信模擬片上系統(tǒng)總線的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域，尤其是指通過(guò)串口通信模擬片上系統(tǒng)總線的方法。
背景技術(shù)：
隨著集成電路設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展，目前已轉(zhuǎn)向?yàn)槊嫦驊?yīng)用的片上系統(tǒng)芯片技術(shù)。在片上系統(tǒng)芯片設(shè)計(jì)中，利用FPGA (可編程門陣列)驗(yàn)證是非常重要的一步，但是如何將計(jì)算機(jī)與FPGA中驗(yàn)證的芯片聯(lián)系起來(lái)是一件非常困難的事情。對(duì)于串口通信而言，若只有兩根線根本無(wú)法同時(shí)實(shí)現(xiàn)模擬數(shù)據(jù)總線、地址總線、讀信號(hào)以及寫信號(hào)。目前，設(shè)計(jì)工程師為驗(yàn)證所設(shè)計(jì)芯片的功能，最常用的方法就是要進(jìn)行FPGA的驗(yàn)證，也就是將所設(shè)計(jì)的芯片下載到一種可編程的FPGA中來(lái)模擬芯片的功能，通過(guò)調(diào)試和驗(yàn)證FPGA的功能來(lái)斷定所設(shè)計(jì)的芯片好壞。而在調(diào)試和驗(yàn)證FPGA過(guò)程中，如何便捷地讀寫片上系統(tǒng)芯片中的數(shù)據(jù)成為FPGA 調(diào)試和驗(yàn)證中的關(guān)鍵一步。由于片上系統(tǒng)總線包含若干個(gè)總線組成，如數(shù)據(jù)總線、地址總線等，而每個(gè)總線也包含若干個(gè)位，假設(shè)數(shù)據(jù)總線包含8位，那么輸出數(shù)據(jù)時(shí)就需要8根線來(lái)與其相匹配從而輸出對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)，若有16位或者32位的數(shù)據(jù)總線，就需要16或者32個(gè)相應(yīng)的單根線與其匹配。所以現(xiàn)階段，為了讀取片上系統(tǒng)總線上的各個(gè)數(shù)據(jù)，就需要一根對(duì)一根連接從而輸出相應(yīng)的數(shù)據(jù)。如此以來(lái)，不但輸出時(shí)需要的信號(hào)線太多，而且會(huì)導(dǎo)致線路復(fù)雜，系統(tǒng)難以處理。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實(shí)際所要解決的技術(shù)問(wèn)題是如何能夠通過(guò)普通的串口模擬片上系統(tǒng)總線實(shí)現(xiàn)對(duì)芯片內(nèi)數(shù)據(jù)的讀寫操作。為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的上述目的，本發(fā)明提供了一種利用串口通信模擬片上系統(tǒng)總線的方法，所述片上系統(tǒng)主要包括四種信號(hào)線數(shù)據(jù)總線、地址總線、讀信號(hào)以及寫信號(hào)，其步驟如下首先，分別規(guī)定上述四種信號(hào)線的標(biāo)志位；然后，檢測(cè)所述串口傳輸數(shù)據(jù)的標(biāo)志位；最后，根據(jù)所述標(biāo)志位形成系統(tǒng)總線信號(hào)以完成讀寫操作。本發(fā)明所述的利用串口通信模擬片上系統(tǒng)總線的方法，通過(guò)計(jì)算機(jī)就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)芯片系統(tǒng)總線的讀寫操作，方法簡(jiǎn)單，而且需要的信號(hào)線數(shù)量減少，數(shù)據(jù)處理更加簡(jiǎn)單、方便。


圖1是本發(fā)明串口模擬片上系統(tǒng)的流程圖。
具體實(shí)施例方式芯片內(nèi)片上系統(tǒng)總線的操作主要包括對(duì)芯片中數(shù)據(jù)的讀操作和寫操作。所述片上總線主要由數(shù)據(jù)總線、地址總線、讀信號(hào)和寫信號(hào)四種信號(hào)線構(gòu)成。本發(fā)明采用在串口數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^(guò)程中通過(guò)設(shè)定標(biāo)志位的方法來(lái)區(qū)分不同的信號(hào)線類型，所述串口包括輸入信號(hào)端和輸出信號(hào)端。請(qǐng)參考圖1所示，現(xiàn)以串口接收計(jì)算機(jī)上的8位數(shù)據(jù)為例具體說(shuō)明如何形成片上系統(tǒng)總線的過(guò)程，設(shè)從串口輸入信號(hào)端傳輸?shù)乃膫€(gè)數(shù)據(jù)分別為A、B、C、D，其中數(shù)據(jù)A的數(shù)值為00100001，數(shù)據(jù)B的數(shù)值為00100011，數(shù)據(jù)C的數(shù)值為01010101以及數(shù)據(jù)D的數(shù)值為 10101010。首先，分別規(guī)定所述數(shù)據(jù)總線、地址總線、讀信號(hào)以及寫信號(hào)的標(biāo)志位，若規(guī)定所述數(shù)據(jù)總線的標(biāo)志位為0010，地址總線的標(biāo)志位為0011，讀信號(hào)的標(biāo)志位為01010101，寫信號(hào)的標(biāo)志位為10101010，然后檢測(cè)所述串口傳輸數(shù)據(jù)的標(biāo)志位，由于上述四個(gè)數(shù)據(jù)A、B、 C以及D中，其標(biāo)志位分別為0010、0010、0101以及1010，所以通過(guò)檢測(cè)標(biāo)志位的方法理論上就可以區(qū)分不同的信號(hào)線。由于所述片上系統(tǒng)中提前設(shè)定所述數(shù)據(jù)總線的標(biāo)志位是高四位為0010，那么所有串口傳輸?shù)臄?shù)據(jù)中，只要對(duì)于8位數(shù)據(jù)中的高四位均是0010的數(shù)據(jù)，即串口傳輸數(shù)據(jù)中的標(biāo)志位與所述數(shù)據(jù)總線的標(biāo)志位相同，那么其所有數(shù)據(jù)中的低四位將作為拼接后的數(shù)據(jù)總線。對(duì)于上述串口傳輸?shù)臄?shù)據(jù)A、B、C、D而言，數(shù)據(jù)A和數(shù)據(jù)B均符合數(shù)據(jù)總線標(biāo)志位，因此所述數(shù)據(jù)A和B就按照規(guī)定將相應(yīng)的兩個(gè)低四位數(shù)據(jù)拼接形成一個(gè)新的8位數(shù)據(jù)總線00010011。也就是說(shuō)，當(dāng)從串口信號(hào)輸入端接受到數(shù)據(jù)A=00100001時(shí)，經(jīng)檢測(cè)數(shù)據(jù)A的高四位為0010符合數(shù)據(jù)總線標(biāo)志位，因此將數(shù)據(jù)A的低四位0001作為數(shù)據(jù)總線拼接后的高四位；繼續(xù)檢測(cè)從串口接收的數(shù)據(jù)B，此時(shí)由于B=00100011，所以數(shù)據(jù)B的高四位0010也符合數(shù)據(jù)總線標(biāo)志位，因此將數(shù)據(jù)B的低四位0011作為數(shù)據(jù)總線拼接后的低四位，這樣就由串口接收的兩個(gè)8位數(shù)據(jù)A和B形成了系統(tǒng)總線的8位數(shù)據(jù)總線00010011， 將上述數(shù)據(jù)用寄存器進(jìn)行鎖存，從而實(shí)現(xiàn)了利用串口通信模擬片上系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)總線，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行讀操作和寫操作。在上述數(shù)據(jù)中，由于所述數(shù)據(jù)總線和所述地址總線均是8位數(shù)據(jù)，所以可以通過(guò)將符合規(guī)定標(biāo)志位的兩個(gè)8位數(shù)據(jù)去除標(biāo)志位后的兩個(gè)低四位數(shù)據(jù)拼接形成一個(gè)新的8位數(shù)據(jù)。上述將數(shù)據(jù)A中8位數(shù)據(jù)中高四位數(shù)據(jù)0010作為數(shù)據(jù)總線的標(biāo)志位，同時(shí)將數(shù)據(jù)A 中8位數(shù)據(jù)中的低四位0001作為數(shù)據(jù)總線中的四位數(shù)據(jù)；將數(shù)據(jù)B中8位數(shù)據(jù)中高四位數(shù)據(jù)0010作為數(shù)據(jù)總線的標(biāo)志位，同時(shí)將數(shù)據(jù)B中8位數(shù)據(jù)的低四位0011作為數(shù)據(jù)總線中四位數(shù)據(jù)；經(jīng)過(guò)對(duì)上述數(shù)據(jù)A和B的低四位的組合從而形成了一個(gè)新的8為數(shù)據(jù)總線。而對(duì)于數(shù)據(jù)C和D，由于規(guī)定當(dāng)標(biāo)志位為01010101就激活讀信號(hào)，因此在接收到數(shù)據(jù)C時(shí)，由于此時(shí)數(shù)據(jù)C與規(guī)定的讀信號(hào)標(biāo)志位相同，所以就可以激活讀信號(hào)從而完成讀操作，同理由于規(guī)定當(dāng)標(biāo)志位為10101010就激活寫信號(hào)，而此時(shí)數(shù)據(jù)D與規(guī)定的寫信號(hào)的標(biāo)志位相同， 因此在接收到數(shù)據(jù)D時(shí)就激活寫信號(hào)從而完成寫操作。對(duì)于片上系統(tǒng)的地址總線，由于其規(guī)定的標(biāo)志位為0011，那么所有串口信號(hào)輸入端傳輸?shù)?位數(shù)據(jù)中，只要高四位中的數(shù)據(jù)與其規(guī)定的地址總線的標(biāo)志位相同，即均是 0011，則需要將兩個(gè)數(shù)據(jù)中的低四位數(shù)據(jù)組合從而形成一個(gè)新的8位數(shù)據(jù)，并存儲(chǔ)在寄存器中。上述通過(guò)規(guī)定所述數(shù)據(jù)總線和地址總線的標(biāo)志位和規(guī)定讀寫信號(hào)的標(biāo)志位最終實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)總線的模擬，從而完成相應(yīng)的總線操作。所以要實(shí)現(xiàn)對(duì)片上系統(tǒng)總線的模擬，對(duì)一個(gè)所述數(shù)據(jù)總線和地址總線均是8位的數(shù)據(jù)，需要提前設(shè)定片上系統(tǒng)中所述數(shù)據(jù)總線和地址總線的標(biāo)志位，以及讀信號(hào)和寫信號(hào)對(duì)應(yīng)的標(biāo)志位。對(duì)于所述數(shù)據(jù)總線和地址總線而言，所述的標(biāo)志位就是四位數(shù)據(jù)；而對(duì)于所述讀信號(hào)和寫信號(hào)而言，此時(shí)標(biāo)志位是特定標(biāo)志數(shù)據(jù)，只是標(biāo)志位的位數(shù)與所述串口傳輸?shù)臄?shù)據(jù)位數(shù)相同。然后經(jīng)過(guò)檢測(cè)串口傳輸?shù)臄?shù)據(jù)標(biāo)志位與片上系統(tǒng)信號(hào)線上的標(biāo)志位來(lái)最終形成系統(tǒng)總線信號(hào)，完成讀寫操作。上述標(biāo)志位的檢測(cè)通過(guò)FPGA編程就可以實(shí)現(xiàn)，在完成了系統(tǒng)總線的讀寫操作后，將片上系統(tǒng)芯片中的數(shù)據(jù)經(jīng)由系統(tǒng)總線讀取到計(jì)算機(jī)上，也可以將計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)經(jīng)由系統(tǒng)總線發(fā)送到片上系統(tǒng)芯片中。上述列舉了所述系統(tǒng)總線是8位的情況下串口模擬系統(tǒng)總線的方法，對(duì)于系統(tǒng)總線為16位或者更多位的信號(hào)線而言，仍舊需要以4位數(shù)據(jù)設(shè)定為標(biāo)志位，如需要模擬片上系統(tǒng)中一個(gè)16位的信號(hào)線，需要從串口輸入端傳輸4組數(shù)據(jù)才能生成一個(gè)新的16位的數(shù)據(jù)。本發(fā)明所述的利用串口模擬系統(tǒng)總線的方法實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)與片上系統(tǒng)芯片通信的過(guò)程。不但方法簡(jiǎn)單，通過(guò)計(jì)算機(jī)就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)芯片系統(tǒng)總線的讀寫操作，而且大幅度減少了數(shù)據(jù)線的匹配，數(shù)據(jù)處理更加方便。
權(quán)利要求
1.一種利用串口通信模擬片上系統(tǒng)總線的方法，所述片上系統(tǒng)主要包括四種信號(hào)線 數(shù)據(jù)總線、地址總線、讀信號(hào)以及寫信號(hào)，其步驟如下首先，分別規(guī)定上述四種信號(hào)線的標(biāo)志位；然后，檢測(cè)所述串口傳輸數(shù)據(jù)的標(biāo)志位；最后，根據(jù)所述標(biāo)志位形成系統(tǒng)總線信號(hào)以完成讀寫操作。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述監(jiān)測(cè)串口傳輸?shù)臄?shù)據(jù)標(biāo)志位與所述數(shù)據(jù)總線或者地址總線的標(biāo)志位相同時(shí)，所述串口傳輸數(shù)據(jù)標(biāo)志位后的若干位數(shù)據(jù)需要重新組合從而形成一個(gè)新數(shù)據(jù)。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于所述標(biāo)志位具有四位數(shù)據(jù)。
4.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于所述新數(shù)據(jù)被存儲(chǔ)在寄存器中，從而完成讀寫操作。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在寄存器中后就完成了系統(tǒng)總線的讀寫操作，再將片上系統(tǒng)芯片中的數(shù)據(jù)經(jīng)由系統(tǒng)總線讀取到計(jì)算機(jī)上。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述監(jiān)測(cè)串口傳輸?shù)臄?shù)據(jù)標(biāo)志位與所述讀信號(hào)或者寫信號(hào)的標(biāo)志位相同時(shí)，所述串口傳輸?shù)臄?shù)據(jù)直接對(duì)系統(tǒng)總線進(jìn)行讀操作或者寫操作。
7.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于所述標(biāo)志位與所述串口傳輸?shù)臄?shù)據(jù)位數(shù)相同。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述串口傳輸數(shù)據(jù)的標(biāo)志位通過(guò)FPGA編程實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)。
9.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述片上系統(tǒng)總線的操作主要包括對(duì)芯片中數(shù)據(jù)的讀操作和寫操作。
10.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所示串口包括信號(hào)輸入端和信號(hào)輸出端。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種利用串口通信模擬片上系統(tǒng)總線的方法，所述片上系統(tǒng)主要包括四種信號(hào)線數(shù)據(jù)總線、地址總線、讀信號(hào)以及寫信號(hào)，其步驟如下首先，分別規(guī)定上述四種信號(hào)線的標(biāo)志位；然后，檢測(cè)所述串口傳輸數(shù)據(jù)的標(biāo)志位；最后，根據(jù)所述標(biāo)志位形成系統(tǒng)總線信號(hào)以完成讀寫操作。本發(fā)明所述方法通過(guò)計(jì)算機(jī)就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)芯片系統(tǒng)總線的讀寫操作，方法簡(jiǎn)單，而且需要的信號(hào)線數(shù)量減少，數(shù)據(jù)處理更加簡(jiǎn)單、方便。
文檔編號(hào)G06F13/42GK102306137SQ201110234299
公開日2012年1月4日 申請(qǐng)日期2011年8月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月16日
發(fā)明者黃新 申請(qǐng)人:蘇州瀚瑞微電子有限公司