[發明專利]一種在ICE中實現Call Stack功能的方法

有效

• 申請號: 201710643721.8
• 申請日: 2017-07-31
• 公開（公告）號: CN107480057B
• 公開（公告）日: 2020-11-24
• 發明（設計）人: 崔偉青;劉勇;陳元豐;周乾江;黎永健
• 申請（專利權）人: 芯海科技（深圳）股份有限公司
• 主分類號: G06F11/36
• 分類號: G06F11/36;G06F30/20
• 代理公司: 深圳市神州聯合知識產權代理事務所(普通合伙) 44324
• 代理人: 王志強

1.一種在ICE中實現Call Stack功能的方法，其特征在于該方法芯片內核運行過程中，利用Call Stack控制模塊對內核中的堆棧級數寄存器進行監控，當內核堆棧發生變化時，將指令計數寄存器，工作寄存器，狀態寄存器同步到FPGA全局時鐘后，同步映射到CallStack控制模塊中的內核信號堆棧中；

同步映射具體為：當內核圧棧時，同步圧棧；在內核出棧時，同步出棧；在這個過程中，Call Stack控制模塊能記錄堆棧級數，當堆棧溢出時，停止內核信號堆棧的變化，并記錄下溢出時候的PC，返回給上位機，供用戶定位到堆棧溢出時候的代碼處。

2.如權利要求1所述的在ICE中實現Call Stack功能的方法，其特征在于所述CallStack控制模塊包括有內核信號同步模塊、內核信號堆棧模塊及堆棧讀取控制模塊，所述內核信號同步模塊連接于內核信號堆棧模塊，內核信號堆棧模塊連接于堆棧讀取控制模塊，堆棧讀取控制模塊，受仿真模塊控制，負責間堆棧中的數據按照協議順序通過仿真模塊返回給上位機。

3.如權利要求2所述的在ICE中實現Call Stack功能的方法，其特征在于內核信號同步模塊是將內核關鍵信號引出到內核信號同步模塊后，對這些信號進行同步處理，包含以下過程：

(1)堆棧變化請求信號產生：

在FPGA全局時鐘fclk下，將內核堆棧級數寄存器SP打一拍產生sp_r，通過組合邏輯判斷，即可產生push和pop信號；當SP變大的時候，圧棧情況發生，圧棧請求級數加一，依次從push1到pushn；當SP變小的時候，出棧情況發生，出棧請求級數減一，依次從popn到pop1；當SP級數已達棧頂的時候，只能出棧，如果繼續圧棧，將產生圧棧溢出請求信號push_ovfl；當SP級數已達棧底的時候，只能壓棧，如果繼續出棧，將產生出棧溢出請求信號pop_ovfl；

(2)內核關鍵信號延遲：

在后續的圧棧處理模塊中，將使用push1～pushn和pop1～popn請求對內核關鍵信號進行采樣，于是，需要對內核中的PC，WORK，STATUS信號進行延遲保持處理，將相關信號在fclk時鐘域下打兩拍處理，經過這個處理，如果內核時鐘與FPGA全局時鐘異步的話也可以被同步。

4.如權利要求2所述的在ICE中實現Call Stack功能的方法，其特征在于所述內核信號堆棧模塊，第一級圧棧請求push1有效時，將PC、WORK、STATUS圧棧第一級堆棧，依次類推，第一級圧棧請求pushn有效時，將PC、WORK、STATUS圧棧第n級堆棧；

第n級出棧請求popn有效時，將PC、WORK、STATUS從第n級堆棧取出，依次類推，第1級出棧請求pop1有效時，將PC、WORK、STATUS從第1級堆棧取出；

圧棧自棧底至棧頂；出棧自棧頂至棧底。

5.如權利要求4所述的在ICE中實現Call Stack功能的方法，其特征在于當此時堆棧級數已到第一級棧底的時候，如果SP繼續出棧，pop_ovfl請求有效，則將PC、WORK、STATUS壓入第n+1級堆棧，并且對整個堆棧進行保護，不再允許堆棧變化，以記錄出棧溢出現場；當此時堆棧級數已到第n級棧頂的時候，如果SP繼續壓棧，push_ovfl請求有效，則將PC、WORK、STATUS壓入第n+2級堆棧，并且對整個堆棧進行保護，不再允許堆棧變化，以記錄壓棧溢出現場。

6.如權利要求2所述的在ICE中實現Call Stack功能的方法，其特征在于堆棧讀取控制模塊是完成對堆棧數據發送的順序、位寬整理，和增加包頭包尾操作。