[發(fā)明專利]一種片上總線狀態(tài)記錄系統(tǒng)和記錄方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202310898556.6
• 申請(qǐng)日: 2023-07-21
• 公開（公告）號(hào): CN116627877B
• 公開（公告）日: 2023-09-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 阮航;高齊;程振洪;張祥
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 武漢凌久微電子有限公司
• 主分類號(hào): G06F13/40
• 分類號(hào): G06F13/40;G06F13/16;G06F15/78
• 代理公司: 武漢泰山北斗專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 42250
• 代理人: 董佳佳

本發(fā)明提供一種片上總線狀態(tài)記錄系統(tǒng)和記錄方法，在傳統(tǒng)總線結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，增加總線狀態(tài)記錄模塊，總線狀態(tài)記錄模塊與其它從設(shè)備模塊一樣，與片上總線有一組數(shù)據(jù)通路連接，所有主設(shè)備可以訪問總線狀態(tài)記錄模塊內(nèi)部寄存器、存儲(chǔ)單元的數(shù)據(jù)信息，片上總線的各類控制信號(hào)作為總線狀態(tài)記錄模塊的輸入，將片上總線的每次傳輸交易控制信息發(fā)送給總線狀態(tài)記錄模塊，通過總線狀態(tài)記錄模塊可實(shí)時(shí)記錄總線運(yùn)行狀態(tài)信息，并在總線掛死后能保存相關(guān)信息，便于對(duì)芯片總線故障進(jìn)行精確定位。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及集成電路邏輯設(shè)計(jì)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種片上總線狀態(tài)記錄系統(tǒng)和記錄方法。

背景技術(shù)

在現(xiàn)代集成電路，片上總線連接芯片內(nèi)部的各個(gè)模塊，是各模塊之間信息交流的必須途徑。隨著SOC（System?on?Chip，片上系統(tǒng)）系統(tǒng)設(shè)計(jì)日益復(fù)雜，處理器和各功能模塊IP核（Intellectual?Property?core，知識(shí)產(chǎn)權(quán)核）的數(shù)量和規(guī)模大量增加，內(nèi)部總線設(shè)計(jì)也變得越來越困難。現(xiàn)有的片上總線，無論是環(huán)形結(jié)構(gòu)、mesh網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)、星型結(jié)構(gòu)，其內(nèi)部各通路和節(jié)點(diǎn)都有主設(shè)備到從設(shè)備的數(shù)據(jù)交互。在芯片不同的應(yīng)用場景下，片上總線實(shí)時(shí)狀態(tài)（節(jié)點(diǎn)延遲，擁塞等）直接影響著整個(gè)系統(tǒng)的性能。極端的復(fù)雜場景下，片上總線可能會(huì)因?yàn)槎嘣O(shè)備訪問帶來的局部擁塞而掛死。

一般的，片上總線可設(shè)計(jì)監(jiān)控模塊，對(duì)總線運(yùn)行狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)控并通過中斷等形式記錄和上報(bào)；或由獨(dú)立的外掛總線導(dǎo)出故障信息并分析。極端情況下，如果遇到總線突發(fā)性故障時(shí)，整個(gè)系統(tǒng)因總線失效而掛死，相應(yīng)日志來不及上傳，具體的故障原因?qū)⒆兊秒y以排查。

芯片一旦流片，其片上總線在運(yùn)行中的狀態(tài)就變得不容易獲取，特別是在系統(tǒng)或總線因某種原因出現(xiàn)故障甚至掛死時(shí)，對(duì)其故障點(diǎn)的分析不能像仿真或FPGA（FiledProgrammable?Gate?Array，現(xiàn)場可編程邏輯門陣列）原型驗(yàn)證這樣直觀。現(xiàn)有的片上總線狀態(tài)采集與故障定位方法，基于硬件或軟件判斷總線故障后上報(bào)的機(jī)制，無法實(shí)現(xiàn)在系統(tǒng)掛死后對(duì)總線的故障分析。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題，提供一種片上總線狀態(tài)記錄系統(tǒng)和記錄方法。

根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種片上總線狀態(tài)記錄系統(tǒng)，包括多個(gè)主設(shè)備模塊、多個(gè)從設(shè)備模塊和總線狀態(tài)記錄模塊，多個(gè)所述主設(shè)備模塊通過數(shù)據(jù)訪問通路和片上總線連接多個(gè)所述從設(shè)備，所述總線狀態(tài)記錄模塊與片上總線通過數(shù)據(jù)訪問通路連接；

所述總線狀態(tài)記錄模塊，用于獲取每一次片上總線發(fā)起的交易信息，判斷每一次交易是否正常傳輸，并生成本次交易信息狀態(tài)數(shù)據(jù)包；以及基于寄存器寫指針實(shí)現(xiàn)每一次交易信息狀態(tài)數(shù)據(jù)包的存儲(chǔ)；

所述總線狀態(tài)記錄模塊與片上總線通過數(shù)據(jù)訪問通路連接，所述總線狀態(tài)記錄模塊包括總線狀態(tài)譯碼單元、存儲(chǔ)控制單元、存儲(chǔ)控制指針寄存器和多個(gè)總線狀態(tài)存儲(chǔ)單元；

所述總線狀態(tài)譯碼單元，用于當(dāng)片上總線發(fā)起交易時(shí)，獲取本次總線交易信息，判斷本次交易是否正常傳輸，若是，捕獲總線的正常交易信息，生成本次交易信息狀態(tài)數(shù)據(jù)包；若不是，總線出現(xiàn)掛死，捕獲總線掛死超時(shí)信息，生成本次交易信息狀態(tài)數(shù)據(jù)包；

所述存儲(chǔ)控制單元，用于將存儲(chǔ)控制指針p的值寫入所述存儲(chǔ)控制指針寄存器P，將交易正常的本次交易信息數(shù)據(jù)包寫入總線狀態(tài)存儲(chǔ)單元L_p；存儲(chǔ)控制指針p加1，執(zhí)行下一次總線交易，直到p等于總線狀態(tài)存儲(chǔ)單元的數(shù)量n，將存儲(chǔ)控制指針置0，其中，n、p為正整數(shù)；

所述主設(shè)備，用于當(dāng)系統(tǒng)片上總線出現(xiàn)掛死時(shí)，主設(shè)備通過片上總線數(shù)據(jù)通路訪問并控制總線狀態(tài)存儲(chǔ)單元和存儲(chǔ)控制指針寄存器的數(shù)據(jù)p；

讀取寄存器p中的值a，確定引起總線掛死的交易信息存儲(chǔ)在總線狀態(tài)存儲(chǔ)單元L_a中，解析所述總線狀態(tài)存儲(chǔ)單元L_a中的內(nèi)容，獲得引起總線掛死交易的詳細(xì)信息；