[發明專利]具有高操作確定性的片上系統

有效

• 申請號: 201580054653.0
• 申請日: 2015-10-07
• 公開（公告）號: CN106796575B
• 公開（公告）日: 2018-06-26
• 發明（設計）人: 瑟琳·劉;尼古拉斯·查理;尼古拉斯·馬蒂
• 申請（專利權）人: 賽峰電子與防務公司
• 主分類號: G06F15/173
• 分類號: G06F15/173
• 代理公司: 北京派特恩知識產權代理有限公司 11270
• 代理人: 姚開麗;楊雅

本發明涉及一種片上系統(100)，該系統包括一組主模塊和從屬模塊，主模塊包括主處理模塊(101a)和與模塊(101a)相連的直接存儲器訪問控制器(DMA)(102a)以及至少一個輔助處理模塊(101b)和與模塊(101b)相連的DMA(102b)；每個主模塊被配置為連接到時鐘源、電源和從屬模塊，從屬模塊包括一組鄰近外圍設備(105a，b)、至少一個內部存儲器(104a，b)和由主模塊共享的一組外圍設備和外部存儲器(106)；主處理模塊及其DMA的時鐘源、電源、鄰近外圍設備(105a，b)和高速緩沖存儲器(103a，b)專用于主處理模塊且不與一組主模塊的其他處理模塊共享；每個主處理模塊及其DMA的至少一個內部存儲器(104a，b)專用于主處理模塊，主處理模塊(101a)始終能夠訪問該至少一個內部存儲器(104a，b)。

技術領域

本發明涉及片上系統(SOC)的領域。

更具體地，本發明涉及具有高可靠度的嵌入在芯片上的系統的架構。

背景技術

現代飛行器中控制和顯示系統的存在需要使用嵌入式計算裝置。這種裝置可以以片上系統(SOC)的形式出現。這種系統可以包括一個或多個諸如處理器之類的主處理模塊以及諸如存儲器接口或通信外圍設備之類的從屬模塊。

對于航空航天領域中諸如駕駛并監控飛行器之類的關鍵應用而言，使用這種片上系統必須要求這些系統具有最大的可靠性，因為任何故障或操作異常都可能對飛行器乘客的生命造成災難性的后果。特別是需要能夠證明組件的運行的確定性、對故障的抵抗能力以及最壞情況執行時間。

然而，現有的片上系統不能保證針對這種關鍵應用的足夠的可靠性。具體來說，現有的片上系統的不同處理模塊通常共享系統的高速緩沖存儲器和從屬模塊的一部分，這使得它們容易遭受故障。此外，現有系統通常不能使其未使用的模塊失效，具有難以證實且缺少文檔的嵌入式微代碼，這使得難以證明這些系統的操作的確定性。

因此，需要一種提供下述架構的片上系統，該架構使得可以證明其對內部操作故障的抵抗力并證明其操作的確定性。

發明內容

因此，本發明在第一方面涉及一種包括一組主模塊和從屬模塊的片上系統(SoC)，

所述主模塊來自：

-對所述片上系統的所有組件具有優先訪問權限的主處理模塊和與所述主處理模塊相連的直接存儲器訪問(DMA)控制器；

-至少一個輔助處理模塊和與每個輔助處理模塊相連的直接存儲器訪問(DMA)控制器；

每個主模塊被配置為連接到時鐘源、電源和從屬模塊，所述從屬模塊來自：

-通過專用通信鏈路連接到所述主模塊處的一組外圍設備，也稱為“鄰近外圍設備”，

-至少一個內部存儲器，

-由所述主模塊共享的一組外圍設備和外部存儲器，

其特征在于：

主處理模塊及該主處理模塊的直接存儲器訪問(DMA)控制器的所述時鐘源、所述電源、所述鄰近外圍設備和高速緩沖存儲器專用于所述主處理模塊且不與所述一組主模塊中的其他處理模塊共享，

每個主處理模塊及該主處理模塊的直接存儲器訪問(DMA)控制器的所述至少一個內部存儲器專用于所述主處理模塊，所述主處理模塊始終能夠訪問該至少一個內部存儲器。

這樣的架構使得可以將每個處理模塊連同其直接存儲器訪問控制器、其鄰近外圍設備及其內部存儲器從片上系統的其余部分隔離。這種隔離使得可以加強系統的運行確定性以及系統的抗故障能力。

根據有利且非限制性的特征，主處理模塊可以通過至少一個通信總線連接到輔助處理模塊的內部存儲器。