[发明专利]一种基于串口的多层AHB总线架构SoC监测调试系统与方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种SoC的监测调试系统与方法，尤其涉及一种基于串口的多层AHB总线架构SoC监测调试系统与方法。

背景技术

在传统的单层AHB（Advanced High-performance Bus，先进高性能总线）总线架构SoC（System on Chip，片上系统）中，多个AHB主设备连接在一条AHB总线上，同一时刻只能有一个AHB主设备占有总线，制约了整个系统的数据传输带宽。在高端通信及高性能多媒体应用领域，往往需要很强的实时数据处理能力，因此系统中的多个AHB主设备需要同时访问总线。这种情况下，可以采用多层AHB总线架构SoC，其典型的结构如图1所示，这里以含有三条AHB总线的结构为例进行说明。AHB总线之间通过AHB-AHB桥相连，各条AHB总线上连接有AHB主设备与AHB从设备，还可连接AHB-APB桥以访问APB从设备。这样，不同AHB总线上的AHB主设备可以同时占有各自的AHB总线，同时处理数据，提高了系统的整体效率。

随着SoC系统结构越来越复杂，模块与模块之间、总线层与层之间出现问题的可能性也越来越大，如何在开发阶段有效地测试系统逐渐成为一个关键问题。

中国专利（申请号：201010264838.3，公开号：CN101930394）公开了一种基于USB的AHB总线跟踪测试方法与系统，其方法如下：使用一个带USB接口或串口接口的AHB主设备对AHB总线施加激励，以达到测试目的；使用一个AHB从设备记录处理器对某个从设备的操作，以达到跟踪目的。

若将该中国专利申请所述方法用于多层AHB总线架构，则存在如下不足：一、只能跨层进行所有AHB总线的测试，则顶层AHB-AHB桥会占用很大地址范围，从而缩小顶层AHB总线能容纳的从设备数目；二、每条AHB总线都带有一个用于跟踪的从设备，其缓存会占用大量的芯片内部资源。因此，有必要设计一种专用于多层AHB总线架构SoC的监测调试系统与方法。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种基于串口的多层AHB总线架构SoC监测调试系统与方法，以相对较小的芯片内部资源实现对多层AHB总线架构SoC的有效监测与调试。

本发明提供了一种基于串口的多层AHB总线架构SoC监测调试系统，包括有N条AHB总线的待监测调试SoC以及与该SoC中N条AHB总线相连的串口监测调试模块，该串口监测调试模块同时与SoC外的上位机串口相连。

所述的N是大于1的自然数。

所述的串口监测调试模块包含四个子模块：串口子模块、可配置寄存器、调试子模块、监测子模块，其中：

所述的串口子模块接收上位机的配置信息，并存于可配置寄存器中。

所述的可配置寄存器分别与调试子模块、监测子模块相连，其中存储的配置信息用于控制这两个子模块如何工作。

所述的调试子模块与N条总线相连，与串口子模块相连。其在多层AHB总线架构SoC中的地位相当于AHB主设备，能根据配置信息对N条总线中的某一条总线进行调试，并将调试信息通过串口子模块送回上位机。

所述的监测子模块与N条总线相连，与串口子模块相连。其在多层AHB总线架构SoC中的地位相当于AHB从设备，能根据配置信息同时监测N条总线中的M条总线，并将监测信息通过串口子模块送回上位机。

所述的M是大于或等于1且小于N的自然数。

进一步地，上述基于串口的多层AHB总线架构SoC监测调试系统还具有以下特点：串口子模块包含一个串口发送单元、一个串口接收单元、一个调试子模块接口、一个监测子模块接口、一个调试/监测切换单元，其中：

所述的串口发送单元将调试监测信息发送给上位机。

所述的串口接收单元接收从上位机传来的配置信息，并存入可配置寄存器。

所述的调试子模块接口从调试子模块读取调试信息。

所述的监测子模块接口从监测子模块读取监测信息。

所述的调试/监测切换单元根据配置信息，决定当前整个串口监测调试模块处于调试模式或监测模式。若处于调试模式，则将调试子模块的调试信息传送给串口发送单元；若处于监测模式，则将监测子模块的监测信息传送给串口发送单元。

进一步地，上述基于串口的多层AHB总线架构SoC监测调试系统还具有以下特点：调试子模块包含一个AHB主设备接口、一个FIFO缓存，其中：