仿真器系統及仿真晶片的製作方法
2023-06-08 12:23:21
仿真器系統及仿真晶片的製作方法
【專利摘要】本發明公開了一種仿真器系統，包括一仿真器，該仿真器包括一仿真晶片，一調試模塊和一上電復位模塊；仿真晶片包括一復位控制寄存器；仿真器上電時，上電復位模塊會產生復位信號，並向仿真晶片輸出上電復位信號，仿真晶片完成上電復位；調試模塊也可向仿真晶片輸出上電復位信號，仿真晶片也會完成上電復位；調試模塊對復位控制寄存器執行位寫入操作；仿真晶片根據復位控制寄存器中數值情況進行相應類型的復位；調試模塊接收集成開發環境軟體的調試指令，包括控制仿真晶片進入某種復位的指令。本發明還公開了一種仿真晶片。本發明能使仿真晶片既可用作仿真晶片也可用作產品晶片，且所述仿真晶片可配合仿真器在仿真調試用戶程序時支持多種復位形式。
【專利說明】仿真器系統及仿真晶片
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種處理器晶片的仿真器系統。本發明還涉及一種仿真晶片。
【背景技術】
[0002]處理器晶片內有用戶開發的用戶程序，在用戶程序的編寫和調試中，所使用的工具一般是處理器晶片仿真器。仿真器內使用包含產品處理器晶片各項功能的仿真晶片，用於模擬產品處理器晶片的工作行為，在功能和性能上均十分接近產品處理器晶片，仿真晶片與仿真器主機配合實現用戶程序的仿真運行和各項調試功能。由於仿真器僅在系統產品開發、調試用戶程序的階段使用，對晶片廠商而言其市場需求量要遠遠小於產品晶片的需求量，如果像產品處理器晶片一樣專門流片仿真晶片，昂貴的流片費用分攤到每顆仿真晶片上，會造成仿真器的價格極為高昂，不利於晶片的市場推廣。因此，目前很多處理器晶片廠商都採用在設計、製造產品晶片時兼顧仿真晶片的需求，在產品晶片內增加額外的調試模塊和專用調試引腳，使產出的產品晶片既可作為產品晶片使用(不使用調試引腳和調試模塊，只使用晶片處理器核和所有功能模塊)，也可作為仿真晶片使用(使用調試引腳、調試模塊，也使用晶片處理器核和所有功能模塊)。例如，ARM核的仿真器仿真晶片中，現在就廣泛採用這種方式(JTAG調試技術)。
[0003]但是，採用上述方法實現的仿真晶片，由於與產品晶片是同一款晶片，晶片的調試引腳僅在作為仿真晶片時應用在仿真器中，而在晶片作為實際產品晶片使用時這些調試引腳是不連接不使用的。因此出於晶片生產成本和穩定性的考慮，希望引出的調試引腳越少越好。現有處理器晶片通常有多種復位；上電復位要求晶片在上電時復位處理器核及所有寄存器、存儲器到出廠初始值(測試模式初始值)，晶片進入測試模式執行初始化程序後再進入應用模式；晶片復位要求晶片在仿真器發出晶片復位(按用戶要求控制晶片復位，用戶程序回到0地址處)時，復位處理器核及所有或部分寄存器、存儲器到用戶模式初始值(與晶片手冊中的定義保持一致)，晶片處於剛進入用戶模式的狀態，用戶程序指針停在0地址處；核復位要求晶片在仿真器發出核復位(按用戶要求僅使晶片內的處理器核復位，用戶程序回到0地址處)時，僅復位處理器核，但不改變寄存器、存儲器值，晶片處於之前的用戶模式狀態，用戶程序指針停在0地址處，等等。現有仿真晶片中通常都是有多少種類的復位就在仿真晶片(亦作產品晶片使用)上引出多少個復位引腳，增加了仿真晶片的複雜性、成本，也降低了穩定性。
[0004]因此，需要有一種仿真晶片，只引出必須的復位引腳，但同時仍支持晶片的多種復位形式，降低仿真晶片複雜性和成本，提高工作穩定性。
【發明內容】
[0005]本發明要解決的技術問題是提供一種仿真器系統，其仿真晶片既可用作仿真晶片也可用作產品晶片，且所述仿真晶片可配合仿真器在仿真調試用戶程序時支持多種復位形式；為此，本發明還要提供一種仿真晶片。
[0006]為解決上述技術問題，本發明的仿真器系統，包括:
[0007]—仿真器，其包括一仿真晶片，一調試模塊和一上電復位模塊；所述仿真晶片包括一復位控制寄存器；該復位控制寄存器能進行位操作，每一位對應一種復位，用戶程序不能操作所述復位控制寄存器；
[0008]所述仿真晶片通過調試通道與調試模塊相連接，所述仿真晶片通過上電復位信號線與調試模塊和上電復位模塊相連接；
[0009]一電腦，其安裝有集成開發環境軟體，所述仿真器通過通信通道與該電腦相連接，所述調試模塊通過通信通道與所述集成開發環境軟體建立通信聯繫；
[0010]所述仿真器上電時，上電復位模塊會產生復位信號通過與仿真晶片連接的上電復位信號線向仿真晶片輸出上電復位信號，仿真晶片完成上電復位；
[0011]所述調試模塊通過與仿真晶片連接的上電復位信號線也可向仿真晶片輸出上電復位信號，仿真晶片也會完成上電復位；
[0012]所述調試模塊通過與仿真晶片連接的調試通道對仿真晶片內的復位控制寄存器執行位寫入操作；仿真晶片根據復位控制寄存器中數值(置位)情況進行相應類型的復位；
[0013]所述調試模塊通過通信通道，接收所述集成開發環境軟體的調試指令，包括控制仿真晶片進入某種復位的指令。
[0014]本發明的仿真晶片，包括一復位控制寄存器，該復位控制寄存器能進行位操作，每一位對應一種復位，用戶程序不能操作所述復位控制寄存器；所述仿真晶片具有一上電復位信號端子和一調試通道埠。
[0015]採用本發明的仿真器系統和仿真晶片，所述仿真晶片既可用作仿真晶片也可用作產品晶片，仿真晶片上只引出必須的復位引腳，也就是作為產品晶片和仿真晶片時都需要使用的復位引腳，同時仿真晶片仍可配合仿真器在仿真調試用戶程序時支持多種復位形式。本發明有助於降低仿真晶片複雜性和成本，提高工作穩定性。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]下面結合附圖和【具體實施方式】對本發明作進一步詳細的說明:
[0017]附圖是所述仿真器系統的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0018]如圖所示，所述仿真器系統，包括一仿真器1和一電腦。所述仿真器1包括仿真晶片4，調試模塊3，上電復位模塊6。所述電腦上安裝有集成開發環境軟體2。仿真晶片4通過調試通道8與調試模塊3連接，仿真晶片4通過上電復位信號線9與調試模塊3和上電復位模塊6連接。仿真晶片4內有復位控制寄存器5，該復位控制寄存器5可位操作，每一位對應一種復位，用戶程序不能操作復位控制寄存器5。所述電腦通過通信通道7與仿真器1相連接，調試模塊3通過通信通道7與集成開發環境軟體2建立通信連接。
[0019]仿真器1上電時，上電復位模塊6會產生復位信號通過與仿真晶片4連接的上電復位信號線9向仿真晶片4輸出上電復位信號，仿真晶片4會完成上電復位。調試模塊3通過與仿真晶片4連接的上電復位信號線9也可向仿真晶片4輸出上電復位信號，仿真晶片4也會完成上電復位。調試模塊3通過與仿真晶片4連接的調試通道8對仿真晶片4內的復位控制寄存器5執行位寫入操作。仿真晶片4根據復位控制寄存器5中數值(置位)情況進行相應類型的復位。調試模塊3通過通信通道7接收集成開發環境軟體2的調試指令，包括控制仿真晶片4進入某種復位的指令。
[0020]仿真晶片4也是處理器晶片，所以仿真器1上電時必須要有一個上電復位信號給仿真晶片4。由於此時尚未建立仿真器1與集成開發環境軟體2之間的通信，是無法通過調試模塊3控制仿真晶片4復位的，因此仿真晶片4上與上電復位模塊6連接的上電復位信號線9是必須和不能省略的。既然仿真晶片4必須引出上電復位信號線9，調試模塊3也利用所述上電復位信號線9，在用戶需要時通過集成開發環境軟體2和調試模塊3經上電復位信號線9控制仿真晶片4進行用戶需要的上電復位操作。仿真器1與集成開發環境軟體2建立通信連接後，集成開發環境軟體2就可以通過調試模塊3經調試通道8對仿真晶片4內的復位控制寄存器5執行位寫入操作，從而控制仿真晶片4根據復位控制寄存器5中數值(置位)情況進行相應類型的復位，而不需在仿真晶片4上再引出與這些復位對應的復位信號線。並且，這些復位都屬於應用復位，都是在仿真器1與集成開發環境軟體2建立通信連接後才會由用戶出於調試用戶程序目的發起的復位，不存在像上電復位這樣的建立通信前就需要執行的復位，因此上述方式完全可覆蓋所有應用類的復位。此外，用戶只能在調試用戶程序時，通過集成開發環境軟體2經調試模塊3操作復位控制寄存器5，用戶程序是不能操作復位控制寄存器5的，這樣仿真晶片4在執行用戶程序時就是產品晶片，不會操作到復位控制寄存器5。
[0021]以上通過【具體實施方式】對本發明進行了詳細的說明，但這些並非構成對本發明的限制。在不脫離本發明原理的情況下，本領域的技術人員還可做出許多變形和改進，這些也應視為本發明的保護範圍。
【權利要求】
1.一種仿真器系統,包括: 一仿真器，其包括一仿真晶片，一調試模塊和一上電復位模塊；所述仿真晶片包括一復位控制寄存器；該復位控制寄存器能進行位操作，每一位對應一種復位，用戶程序不能操作所述復位控制寄存器； 所述仿真晶片通過調試通道與調試模塊相連接，所述仿真晶片通過上電復位信號線與調試模塊和上電復位模塊相連接； 一電腦，其安裝有集成開發環境軟體，所述仿真器通過通信通道與該電腦相連接，所述調試模塊通過通信通道與所述集成開發環境軟體建立通信聯繫； 所述仿真器上電時，上電復位模塊會產生復位信號通過與仿真晶片連接的上電復位信號線向仿真晶片輸出上電復位信號，仿真晶片完成上電復位； 所述調試模塊通過與仿真晶片連接的上電復位信號線也可向仿真晶片輸出上電復位信號，仿真晶片也會完成上電復位； 所述調試模塊通過與仿真晶片連接的調試通道對仿真晶片內的復位控制寄存器執行位寫入操作；仿真晶片根據復位控制寄存器中數值情況進行相應類型的復位； 所述調試模塊通過通信通道，接收所述集成開發環境軟體的調試指令，包括控制仿真晶片進入某種復位的指令。
2.一種仿真晶片，其特徵在於:包括一復位控制寄存器，該復位控制寄存器能進行位操作，每一位對應一種復位，用戶程序不能操作所述復位控制寄存器；所述仿真晶片具有一上電復位信號端子和一調試通道埠。
【文檔編號】G06F9/455GK104346208SQ201310330176
【公開日】2015年2月11日 申請日期:2013年7月31日 優先權日:2013年7月31日
【發明者】許國泰 申請人:上海華虹集成電路有限責任公司