[发明专利]实现智能手机多处理器高速并行加载的系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种针对多个处理器高速并行加载程序的系统，具体涉及一种实现智能手机多处理器高速并行加载的系统。

背景技术

随着智能手机领域的技术要求越来越高，原来的单处理器系统已难以满足，于是应运而生了多处理器的分布式嵌入式系统。系统中不仅仅有处理器，还有大规模可编程逻辑器件。其优点是把一个或多个任务进行拆分由多个不同处理器并行完成，对每一个处理器的要求都不是很高，各处理器之间协同工作，提升了处理能力，丰富了接口，大大提高了系统工作效率。更为重要的是，相对于以前采用单一处理器来讲，降低了系统工作频率，减少了发热量和功耗，还有利于电磁兼容性，提高了可靠性。在设计安排方面，由于把多个任务分解给不同的处理器，该任务就可以由不同的人来并行完成，只需相互之间制定好通信接口即可，这样就降低了应用程序的开发难度，缩短了开发周期，降低了开发成本。

目前逐渐新兴出单芯片的多核处理器，有替代多处理器的趋势，有独到之处，不过还处于试用阶段，技术没有得到广泛地验证。所以其电路设计方法主要有两种：一是采用多口RAM或大规模可编程器件隔离处理器之间的总线，完成处理器间的互联防止冲突，程序加载时以一个处理器为主器件其它为从器件，主器件控制各从器件的加载，逐一进行；二是通过控制不同处理器的上电顺序来实现加载。目前，这两种方法的共同缺点是程序必须串行加载，即只有当一个处理器的程序加载完毕之后另一个才能开始加载。当一个系统中有多个处理器时，加载时间会更长，很不适应于实时性要求高的场合。

发明内容

本发明的目的在于提供了一种实现智能手机多处理器高速并行加载的系统，其通过隔离处理器数据总线实现处理器并行分别同时加载，改变了以往只能串行加载的方法。假设有N个处理器，每个处理器加载时间分别是T1、T2、…、Tn，其中第m个处理器加载时间Tm为最长。那么，串行加载的时间为所有处理器加载时间相加之和，即Tsum = T1+T2+…+Tm+…+Tn；并行加载的时间Tsum等于第m个处理器加载时间Tm,即Tsum = Tm。很明显，并行加载所需时间远远小于串行加载时间，具有很好的实时性。

该系统关键是把处理器上电后IO口自身的固有特性和对总线开关的控制结合起来，确保每个处理器加载时都不会影响和其数据总线关联的处理器加载所需要的状态。

本发明的技术解决方案是：

一种实现智能手机多处理器高速并行加载的系统，其特殊之处在于，该系统包括：

1】提供总线开关、给智能手机植入多个处理器，所述多个处理器均包括数据总线、并互联；

2】提供总线开关输出使能端OE连接所有互联的处理器数据总线，其控制隔离所有互联的处理器数据总线；

3】选用上电复位及程序加载期间其IO管脚输出为高电平的处理器，把该处理器的某个IO管脚接到该总线开关的使能端OE上，该IO管脚定义为OE_EN； 

4】编写处理器程序代码，在每个处理器程序加载结束后延时等待时间Tw，

使IO管脚OE_EN输出低电平，并一直保持；或把每个总线开关的控制端采用与门控制，其输入为两个相连的处理器IO管脚输出进行控制；把与门控制采用可编程器件CPLD来实现。

5】若有多个处理器互联时，则选择多个不同的IO管脚IO1、IO2……分别接到对应的总线开关的控制使能端OE上；按上面4】所示编写不同的延时控制指令，控制使能端OE，即可。

上述每个等待时间Tw相同或不同，其取决于其代码大小及加载速度；其等待时间Tw为所有处理器的最长加载时间之差减去该处理器自身加载的时间。

上述实现智能手机多处理器高速并行加载的系统，其特征在于：若为加载更可靠, 应在等待时间Tw再加上适当余量Δt, Δt根据系统自身特点而定。

上述编写处理器程序代码的程序包括汇编以及C语言，若采用FPGA则还应包括VHDL及Verilog。

本发明的优点在于：

1.  程序加载速度快，实现了程序的并行加载，特别适合于实时性要求高、

上电后需要迅速做出响应的场合。

2.  方法简单，易于排故。由于可分别独立加载，相互之间的加载不受外部

因素影响。一个处理器加载失败时通过测量OE端电平就容易识别确认，使得电路设计和调试更简单更容易。

3.  高灵活性。特别是在有多片处理器和FPGA互联时，不需担心加载时序上

的配合，使得软件编写方便。

4.  很高的可靠性。利用处理器上电后IO口自身的固有特性控制总线开关的