一種寄存器讀寫方法及裝置的製作方法

2023-09-11 22:02:35

專利名稱：一種寄存器讀寫方法及裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及集成電路領域，特別是涉及一種寄存器讀寫方法及裝置。
背景技術：
(Application Specific Integrated Circuit， ASIC)巾，S 片的功能越強大，其需要配置的寄存器也就越多，如數位訊號處理器(Digital Signal Processor, DSP)等，都是通過特定的接口去訪問和改寫電路中其他寄存器來達到控制整個 晶片工作的目的。晶片中的寄存器的設置直接決定了該晶片所處的工作模式及工作參數。 隨著集成電路規模和集成度的增大，片內寄存器的數量越來越多，寄存器的讀寫和交互操 作越來越複雜，在整個設計周期內，寄存器的比特位置分布，名稱，比特位寬，與其他比特的 配合等各方面都可能面臨多次修改。現有的寄存器讀寫方法中，對讀寫控制器一般採用硬體描述語言，例如verilog 語言進行編碼設計ASIC，為了適應verilog語法要求，常常採取針對每一個(或每一段)寄 存器比特逐個設計讀寫控制代碼的方式，這樣的常規設計使得各個寄存器比特和比特段之 間的關聯性很難表達出來，例如，哪些比特段集中成同一個讀寫地址為一個寄存器組，在一 個地址裡的比特段前後順序如何，多個地址組的順序如何等。從上述過程中可以看出，假設為每一個寄存器比特都設計了代碼，將使得代碼內 容非常多，並且每個或每段寄存器比特設計分散，這就導致了後續再對寄存器中的比特段 的關聯性進行檢查修改時，代碼改動量太大，使得寄存器的讀寫控制代碼的修改和維護的 效率低下。

發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種寄存器讀寫方法，用以解決現有技術中寄 存器的讀寫控制代碼的修改和維護的效率低下的問題。本發明的另一個目的是將上述構思應用於具體的應用環境中，提供一種寄存器讀 寫裝置，從而保證該方法的實現和應用。為解決上述技術問題，本發明實施例提供了一種寄存器讀寫方法，包括預先設置寄存器定義文件，所述寄存器定義文件中包括預先設置的各個寄存器組 的地址、內容以及初始值；接收片外發送的針對寄存器組的操作信號，所述操作信號中包括寄存器組的地 址；解析所述操作信號以獲取所述寄存器組的地址；依據所述寄存器組的地址對相應的寄存器組進行讀寫操作。優選的，所述操作信號為讀信號，則所述依據所述寄存器組的地址對相應的寄存 器組進行讀寫操作，具體包括依據所述地址信息從所述寄存器定義文件中查找相應的寄存器組；
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讀取得到所述相應的寄存器組的內容。優選的，所述操作信號為寫信號，所述寫信號中還包括待寫入的數據信息，則所述 依據所述寄存器組的地址對相應的寄存器組進行讀寫操作，具體包括依據所述地址信息從所述寄存器定義文件中查找相應的寄存器組；按照所述待寫入的數據信息修改所述相應的寄存器組的內容。優選的，還包括對所述寄存器定義文件中各個寄存器組的地址和/或內容信息進行修改。優選的，所述寄存器定義文件中各個寄存器組的地址、內容以及初始值之間互不 相關。優選的，所述寄存器組的內容具體為寄存器組的地址中各個比特位在片內的控 制功能或參數意義。本發明實施例還提供了一種寄存器讀寫裝置，包括SPI總線模塊，用於接收片外發送的針對寄存器組的操作信號，所述操作信號中包 括寄存器組的地址；地址處理器模塊，用於解析所述操作信號以獲取所述寄存器組的地址；讀寫控制器模塊，用於依據所述寄存器組的地址對相應的寄存器組進行讀寫操 作；存儲模塊，用於存儲寄存器定義文件，所述寄存器定義文件中包括預先設置的各 個寄存器組的地址、內容以及初始值。優選的，所述讀寫控制器模塊具體包括查找子模塊，用於依據所述地址信息從所述存儲模塊中查找相應的寄存器組；讀取子模塊，用於讀取得到所述相應的寄存器組的內容。優選的，所述讀寫控制器模塊具體包括查找子模塊，用於依據所述地址信息從所述存儲模塊中查找相應的寄存器組；修改子模塊，用於按照所述待寫入的數據信息修改所述相應的寄存器組的內容。優選的，所述寄存器定義文件中各個寄存器組的地址、內容以及初始值之間互不 相關。與現有技術相比，本發明具有以下優點在本發明實施例中，採用寄存器定義文件來實現對寄存器的地址、內容以及初始 值的定義，通過寄存器定義文件對寄存器組實現映射，通過寄存器定義文件來完成對寄存 器組的讀寫操作，使得後續對寄存器的修改維護可以通過寄存器定義文件來完成，因此具 有很強的通用性和靈活性，較大的提高了讀寫控制代碼的修改和維護的效率，進而縮短了 寄存器的設計周期、降低了設計與維護的複雜性。


為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現 有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本 發明的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可 以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖1是本發明的一種寄存器讀寫方法實施例1的流程圖2是本發明的一種寄存器讀寫方法實施例2的流程圖；圖3是本發明的一種寄存器讀寫方法實施例3的流程圖；圖4是本發明的一種寄存器讀寫裝置實施例1的結構示意圖；圖5是本發明的一種寄存器讀寫裝置實施例2的結構示意圖；圖6是本發明的一種寄存器讀寫裝置實施例3的結構示意圖。
具體實施例方式為使本發明的上述目的、特徵和優點能夠更加明顯易懂，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。本發明可用於眾多通用或專用的計算裝置環境或配置中。例如個人計算機、服務 器計算機、手持設備或可攜式設備、平板型設備、多處理器裝置、包括以上任何裝置或設備 的分布式計算環境等等。本發明可以在由計算機執行的計算機可執行指令的一般上下文中描述，例如程序 模塊。一般地，程序模塊包括執行特定任務或實現特定抽象數據類型的例程、程序、對象、組 件、數據結構等等。也可以在分布式計算環境中實踐本發明，在這些分布式計算環境中，由 通過通信網絡而被連接的遠程處理設備來執行任務。在分布式計算環境中，程序模塊可以 位於包括存儲設備在內的本地和遠程計算機存儲介質中。參考圖1，示出了本發明的一種寄存器讀寫方法實施例1的流程圖，可以包括以下 步驟步驟101 預先設置寄存器定義文件，所述寄存器定義文件中包括預先設置的各 個寄存器組的地址、內容以及初始值。在本發明實施例中，在設計時，根據應用需要設計寄存器定義文件，該寄存器定義 文件中包括了預先設置的各個寄存器組的地址、內容以及初始值。其中，各個寄存器組的地 址是獨立設置的，用於尋址時找到對應的寄存器組；寄存器組的內容為寄存器組中每個位 在電路中所代表的控制功能或者參數意義；所述寄存器組的初始值為晶片上電復位以後， 片外還未對寄存器組進行任何讀寫操作時，寄存器組的默認值。在實際應用中，將根據預先 設計好的寄存器定義文件，實現對寄存器的讀寫操作。需要說明的是，所述寄存器定義文件，每個寄存器組的都具有其獨立的定義部分， 所述一個寄存器組的定義部分對應一個寄存器組的地址、內容和初始值，各個寄存器組的 參數之間互不相關。步驟102 接收片外發送的針對寄存器組的操作信號，所述操作信號中包括寄存 器組的地址。SPI通信模塊與片外相連，在設置了寄存器定義文件之後，可以接收片外發送針對 寄存器組的操作信號，該操作信號可以為讀信號也可以為寫信號，可以通過SPI通信模塊 輸出的使能信號來確定，所述操作信號中還包括了寄存器組的地址信息。步驟103 解析所述操作信號以獲取所述寄存器組的地址。地址處理器可以解析接收到的操作信號，提取出其中的地址信息，以便於讀寫控 制器可以根據提取出的地址信息尋址定位一個寄存器組進行讀寫操作。步驟104 依據所述寄存器組的地址對相應的寄存器組進行讀寫操作。
讀寫控制器可以根據尋址地址來對相應寄存器進行讀寫操作。需要說明的是，在 該讀寫控制器中可以包括多個子單元，每一個子單元可以單獨完成對每個單獨寄存器組的 讀寫控制，各個子單元之間沒有直接聯繫，互相獨立。在本實施例中，採用寄存器定義文件來實現對寄存器的地址、內容以及初始值的 定義，通過寄存器定義文件對寄存器組實現映射，通過寄存器定義文件來完成對寄存器組 的讀寫操作，使得後續對寄存器的修改維護可以通過寄存器定義文件來完成，因此具有很 強的通用性和靈活性，較大的提高了讀寫控制代碼的修改和維護的效率，進而縮短了寄存 器的設計周期、降低了設計與維護的複雜性。更進一步的，在本發明實施例中，每個寄存器 組在讀寫控制器以及寄存器定義文件中都有其對應的獨立子單元，通過尋址在讀寫控制器 與定義文件中找到對應的子單元，並映射到相應的寄存器組。因此，修改寄存器的功能，或 增加、減少寄存器的數量，都可以通過修改或增減對應的子單元來實現，不需要在大段的代 碼中尋找對應的部分，並且每個寄存器組以及其內部比特位，都有其定義的名稱，修改起來 直觀方便，不容易出錯。參考圖2，示出了本發明的一種寄存器讀寫方法實施例2的流程圖，本實施例可以 包括以下步驟步驟201 設置寄存器定義文件，所述寄存器定義文件中包括預先設置的各個寄 存器組的地址、內容以及初始值。在本實施例中，以一具體例子進行說明，假設本發明實施例所應用的晶片具有 16個寄存器組，每個寄存器組具有相互獨立的地址，用二進位表示每個地址，則地址範圍 從0000至1111。例如，寄存器組0的地址為0，其地址名稱為addr_reg_0，則可以通過 define語句把寄存器組0的地址定義為二進位0000，該define語句具體為define addr_ reg_02' b0000o假設每個寄存器組的位寬為4bit，其中寄存器組0的定義為變量名reg0，reg0中 的四個位分別控制晶片內部電路中的ctrl_a、ctrl_b> ctrl_c和ctrl_d四個控制信號，則 可以在寄存器定義文件中，把ctrl_a、ctrl_b、ctrl_c和ctrl_d定義為寄存器組0的內容， 該 define 語句具體為:defineregO {ctrl_a、ctrl_b、ctrl_c 禾口 ctrl_d}。同時晶片在上電復位後具有默認的工作狀態，因此每個寄存器組在上電復位後都 需要具有預設的初始值。假設寄存器組0的初始值為二進位數的0101，定義寄存器組0的 初始值名稱為rst_reg0，則可通過define語句define rst_reg0 2，b0101，把寄存器0的 初始值定義為0101。定義之後晶片在上電復位時，把rSt_reg0的值賦給regO。步驟202 接收片外發送的針對寄存器組的讀信號，所述讀信號中包括寄存器組 的地址。SPI總線模塊可以與片外實現通信。本發明實施例中每個寄存器組具有20bit的 位寬，因為每個通信數據包只能對一個寄存器組進行讀寫，因此將每個通信數據包的位寬 設置為24位，其中高20位可以為數據，低4位為寄存器組的地址。步驟203 解析所述讀信號以獲取所述寄存器組的地址信息。當對寄存器組進行讀操作時，地址處理器可以解析來自片外的讀信號，把要讀出 的寄存器組的地址提取出來。步驟204 依據所述地址信息從所述寄存器定義文件中查找相應的寄存器組信
6息。然後讀寫控制器就可以根據地址尋址到寄存器組，在本發明實施例中，因為預先 設置了寄存器定義文件，所以讀寫控制器直接從所述寄存器定義文件中查找各個寄存器組 預先設置的地址，以獲取對應的寄存器組信息。步驟205 讀取得到所述定位得到的一個寄存器組的內容。讀寫控制器再讀出寄存器值，即是寄存器組預先設置的內容。步驟206 將所述寄存器組的內容和地址發送至片外。最後由地址處理器再把讀寫控制器讀取得到的寄存器值與提取出來的地址組合 成新的數據包，發送至片外。參考圖3，示出了本發明的一種寄存器讀寫方法實施例3的流程圖，本實施例可以 包括以下步驟步驟301 設置寄存器定義文件，所述寄存器定義文件中包括預先設置的各個寄 存器組的地址、內容以及初始值。在本實施例中，和實施例2 —樣假設晶片具有16個寄存器組，其設置過程在實施 例2中已經介紹過，在此不再贅述。步驟302 接收片外發送的針對寄存器組的寫信號，所述寫信號中包括寄存器組 的地址和待寫入的數據。假設本實施例中需要對晶片中的ctrl_a控制信號寫入1，在寄存器定義文件中， ctrl_a在寄存器組0中，對應地址為二進位數0000，地址名稱為addr_reg0。則寫信號的內 容具體為xx......xx (20位數據)0000 (四位地址)。步驟303 解析所述寫信號以獲取所述寄存器組的地址信息。在本實施例中地址處理器把要寫入的寄存器的地址(即是0000)提取出來，以便 於給讀寫控制器進行寄存器組的尋址。步驟304 依據所述地址信息從所述寄存器定義文件中查找相應的寄存器組。依據所述地址信息0000在寄存器定義文件中與寄存器組0的地址addr_reg0相 同，因此本步驟則查找獲取對應的寄存器組為寄存器組0。步驟305 按照所述待寫入的數據信息修改所述相應的寄存器組的內容。讀寫控制器將20位數據將寫入寄存器0中。具體過程為20位數據賦值給reg_0， 由於ctrl_a被定義為reg_0的其中一位，因此ctrl_a被寫入1，即是該控制信號被賦值。對其他的寄存器組的寫操作與本實施例中的類似，因此不再贅述。步驟306 對所述寄存器定義文件中各個寄存器組的地址和/或內容信息進行修 改。在對寄存器組完成寫操作之後，後續需要對寄存器組進行修改時，僅修改寄存器 定義文件即可。例如，寄存器O(regO)的地址為二進位數0000，寄存器8 (reg_8)的地址 為二進位數1000，若希望把兩個寄存器的地址互換，只需要把原本的地址定義define語 句:define addr_reg02' bOOOO, define addr_reg8 2』 blOOO ；修改為:define addr_reg0 2』bl000和define addr_reg8 2'bOOOO即可，工程人員不需要在冗長的讀寫控制器的讀寫 程序中找到對應的語句進行修改。例如，寄存器0的內容包括四位控制位ctrl_a、ctrl_b、ctrl_c、ctrl_d，如果需要對regO的內容進行修改，改為四位控制位ctrl_e，ctrl_f, ctrl_g, ctrl_h，可通過修改寄 存器組的內容定義來實現。即是把原本的定義define語句define regO {ctrl_a，ctrl_b， ctrl_c, ctrl_d}，修改為:defineregO {ctrl_e, ctrl_f, ctrl_g, ctrl_h}艮口可。本實施例採用寄存器定義文件的方法，則所有的關於寄存器的地址以及內容的信 息無需在讀寫中直接實現，那麼工程人員在設計或修改寄存器組的時候，就不需要在大段 的代碼中尋找相應的部分才能進行修改。可以使得工程人員很快的找到對應的寄存器組， 而且所有的寄存器組的設置信息都在寄存器定義文件中可以有序的排列，非常直觀以及管 理方便，極大的提高了寄存器組的設計及維護的效率。需要說明的是，對於前述的各方法實施例，為了簡單描述，故將其都表述為一系列 的動作組合，但是本領域技術人員應該知悉，本發明並不受所描述的動作順序的限制，因為 依據本發明，某些步驟可以採用其他順序或者同時進行。其次，本領域技術人員也應該知 悉，說明書中所描述的實施例均屬於優選實施例，所涉及的動作和模塊並不一定是本發明 所必須的。參考圖4，示出了本發明的一種寄存器讀寫裝置實施例1的結構框圖，可以包括以 下模塊SPI總線模塊401，用於接收片外發送的針對寄存器組的操作信號，所述操作信號 中包括寄存器組的地址。本發明實施例中的SPI總線模塊採用四線制，可以通過片外對寄存器組寫入數 據，也可以讀出寄存器組的數值。地址處理器模塊402，用於解析所述操作信號以獲取所述寄存器組的地址。讀寫控制器模塊403，用於依據所述寄存器組的地址對相應的寄存器組進行讀寫 操作。存儲模塊404，用於存儲寄存器定義文件，所述寄存器定義文件中包括預先設置的 各個寄存器組的地址、內容以及初始值。在本實施例中，設置了存儲模塊以存放預先設置的存儲器定義文件，採用寄存器 定義文件來實現對寄存器的地址、內容以及初始值的定義，通過寄存器定義文件對寄存器 組實現映射，通過寄存器定義文件來完成對寄存器組的讀寫操作，使得後續對寄存器的修 改維護可以通過寄存器定義文件來完成，因此具有很強的通用性和靈活性，較大的提高了 讀寫控制代碼的修改和維護的效率，進而縮短了寄存器的設計周期、降低了設計與維護的 複雜性。參考圖5，示出了本發明的一種寄存器讀寫裝置實施例2的結構框圖，可以包括以 下模塊SPI總線模塊401，用於接收片外發送的針對寄存器組的操作信號，所述操作信號 中包括寄存器組的地址。地址處理器模塊402，用於解析所述操作信號以獲取所述寄存器組的地址。所述讀寫控制器模塊403具體可以包括查找子模塊501，用於依據所述地址信息從所述存儲模塊中查找相應的寄存器組。讀取子模塊502，用於讀取得到所述相應的寄存器組的內容。存儲模塊404，用於存儲寄存器定義文件，所述寄存器定義文件中包括預先設置的
8各個寄存器組的地址、內容以及初始值。參考圖6，示出了本發明的一種寄存器讀寫裝置實施例3的結構框圖，可以包括以 下模塊SPI總線模塊401，用於接收片外發送的針對寄存器組的操作信號，所述操作信號 中包括寄存器組的地址。地址處理器模塊402，用於解析所述操作信號以獲取所述寄存器組的地址。所述讀寫控制器模塊403具體可以包括查找子模塊501，用於依據所述地址信息從所述存儲模塊中查找相應的寄存器組。修改子模塊601，用於按照所述待寫入的數據信息修改所述相應的寄存器組的內容。存儲模塊401，用於存儲寄存器定義文件，所述寄存器定義文件中包括預先設置的 各個寄存器組的地址、內容以及初始值。採用本實施例中的寄存器讀寫裝置，所有的關於寄存器的地址以及內容的信息無 需在讀寫中直接實現，那麼工程人員在設計或修改寄存器組的時候，就不需要在大段的代 碼中尋找相應的部分才能進行修改。可以使得工程人員很快的找到對應的寄存器組，而且 所有的寄存器組的設置信息都在寄存器定義文件中可以有序的排列，非常直觀以及管理方 便，極大的提高了寄存器組的設計及維護的效率。需要說明的是，本說明書中的各個實施例均採用遞進的方式描述，每個實施例重 點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似的部分互相參見即可。 對於裝置類實施例而言，由於其與方法實施例基本相似，所以描述的比較簡單，相關之處參 見方法實施例的部分說明即可。需要說明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關係術語僅僅用來將一個實 體或者操作與另一個實體或操作區分開來，而不一定要求或者暗示這些實體或操作之間存 在任何這種實際的關係或者順序。而且，術語「包括」、「包含」或者其任何其他變體意在涵 蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設備不僅包括那些要 素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設備
所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句「包括一個......」限定的要素，並不排
除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設備中還存在另外的相同要素。以上對本發明所提供的一種寄存器讀寫方法及寄存器讀寫裝置進行了詳細介紹， 本文中應用了具體個例對本發明的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用 於幫助理解本發明的方法及其核心思想；同時，對於本領域的一般技術人員，依據本發明的 思想，在具體實施方式
及應用範圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內容不應理解為 對本發明的限制。
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權利要求
一種寄存器讀寫方法，其特徵在於，預先設置寄存器定義文件，所述寄存器定義文件中包括預先設置的各個寄存器組的地址、內容以及初始值，所述方法包括接收片外發送的針對寄存器組的操作信號，所述操作信號中包括寄存器組的地址；解析所述操作信號以獲取所述寄存器組的地址；依據所述寄存器組的地址對相應的寄存器組進行讀寫操作。
2.如權利要求1任意一項所述的方法，其特徵在於，所述操作信號為讀信號，則所述依 據所述寄存器組的地址對相應的寄存器組進行讀寫操作，具體包括依據所述地址信息從所述寄存器定義文件中查找相應的寄存器組； 讀取得到所述相應的寄存器組的內容。
3.如權利要求1任意一項所述的方法，其特徵在於，所述操作信號為寫信號，所述寫信 號中還包括待寫入的數據信息，則所述依據所述寄存器組的地址對相應的寄存器組進行讀 寫操作，具體包括依據所述地址信息從所述寄存器定義文件中查找相應的寄存器組； 按照所述待寫入的數據信息修改所述相應的寄存器組的內容。
4.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，還包括對所述寄存器定義文件中各個寄存器組的地址和/或內容信息進行修改。
5.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述寄存器定義文件中各個寄存器組的地 址、內容以及初始值之間互不相關。
6.如權利要求1-5任一項所述的方法，其特徵在於，所述寄存器組的內容具體為寄存 器組的地址中各個比特位在片內的控制功能或參數意義。
7.一種寄存器讀寫裝置，其特徵在於，包括SPI總線模塊，用於接收片外發送的針對寄存器組的操作信號，所述操作信號中包括寄 存器組的地址；地址處理器模塊，用於解析所述操作信號以獲取所述寄存器組的地址； 讀寫控制器模塊，用於依據所述寄存器組的地址對相應的寄存器組進行讀寫操作； 存儲模塊，用於存儲寄存器定義文件，所述寄存器定義文件中包括預先設置的各個寄 存器組的地址、內容以及初始值。
8.如權利要求7所述的裝置，其特徵在於，所述讀寫控制器模塊具體包括 查找子模塊，用於依據所述地址信息從所述存儲模塊中查找相應的寄存器組； 讀取子模塊，用於讀取得到所述相應的寄存器組的內容。
9.如權利要求7所述的裝置，其特徵在於，所述讀寫控制器模塊具體包括 查找子模塊，用於依據所述地址信息從所述存儲模塊中查找相應的寄存器組； 修改子模塊，用於按照所述待寫入的數據信息修改所述相應的寄存器組的內容。
10.如權利要求7所述的裝置，其特徵在於，所述寄存器定義文件中各個寄存器組的地 址、內容以及初始值之間互不相關。
全文摘要
本發明提供了一種寄存器讀寫方法及裝置，所述方法包括預先設置寄存器定義文件，所述寄存器定義文件中包括預先設置的各個寄存器組的地址、內容以及初始值，接收片外發送的針對寄存器組的操作信號，所述操作信號中包括寄存器組的地址；解析所述操作信號以獲取所述寄存器組的地址；依據所述寄存器組的地址對相應的寄存器組進行讀寫操作。採用本發明實施例的方法或裝置，可以使得後續對寄存器的修改維護可以通過寄存器定義文件來完成，因此具有很強的通用性和靈活性，較大的提高了讀寫控制代碼的修改和維護的效率，進而縮短了寄存器的設計周期、降低了設計與維護的複雜性。
文檔編號G06F9/30GK101859242SQ20101019590
公開日2010年10月13日 申請日期2010年6月8日 優先權日2010年6月8日
發明者葉暉, 李志俊, 梁曉峰, 鄭衛國 申請人:廣州市廣晟微電子有限公司