专利名称：功能接口与调试接口复用的soc集成电路的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及集成电路领域，具体涉及一种SOC集成电路。
背景技术：
S0C(SyStem-0n-a-Chip，片上系统)是指目前的大规模集成电路，在一颗集成电路芯片里实现各种功能，通常一颗芯片能满足系统所有需求，所以被称作片上系统。随着微电子技术的发展，SOC的应用已经非常广泛，而且以后规模能够更大，功能能够更强。JTAG (Joint Test Action Group,联合测试行动组织)接口是目前SOC集成电路普遍采用的一种调试接口，通过JTAG接口，计算机上的终端工具不但能访问SOC集成电路内部寄存器和存储单元等等，还能把代码下载到SOC集成电路的存储单元，从而控制代码的运行过程并观察该代码的运行结果。这使得SOC集成电路的调试实现了可控制和可观察， 为查找芯片的问题带来很大的便利。现在SOC集成电路采用的调试接口设计，都设置了专门的调试接口，独占多个芯片引脚，造成了芯片面积增加，制造成本升高。调试的方法主要是在硬件设计时，专门在硬件电路上留下测试点，即通过Test Point的形式，留出专门的JTAG调试接口和UART调试接口。如图1所示，SOC 100中包括用于输出功能接口信号、控制外部功能接口并与外部模块进行通信的功能接口控制器101、和/或用于与外部调试工具或计算机进行通信的其他调试接口控制器102、用于输出调试接口信号、接收计算机调试工具或开发工具的指令对 SOC集成电路进行控制并采集SOC集成电路内部运行状态的JTAG调试接口控制器103，但它们的功能接口都是独立的，分别对应功能接口 110、112和113。这会导致其他调试接口和JTAG调试接口占用专门的SOC 100引脚，而这些引脚只在调试过程中使用，在生产以及使用过程中都起不到任何的作用，严重浪费SOC 100珍贵的引脚资源。同时在系统设计的过程中，对应其他调试接口控制器的功能接口 112和对应JTAG调试接口控制器的功能接口 113只会在机器内部以测试点的方式出现，需要调试时就要拆开机器，利用引测试信号线的方法将测试点引出来进行调试。这种方法的弊端在这几个方面1)耗时很长；2)引测试信号线会给调试带来不确定因素，进而增加调试的难度；3)为了拆机和引测试信号线，需要关闭机器电源，因此对于一些难以重现的现象，无法针对这些低概率异常现象进行调试；4) SOC集成电路需要专门的调试引脚，增加SOC集成电路引脚的消耗，不利于SOC集成电路的设计。
发明内容
本发明的目的在于，提出一种SOC集成电路，不采用专门的调试引脚，对该SOC集成电路进行调试时不需要拆机和引测试信号线，而且能够减少SOC集成电路引脚消耗和芯片的面积。本发明提出的SOC集成电路，包括功能接口控制器、JTAG调试接口控制器、用于选择功能接口信号或调试接口信号并将选择的信号传输至外部接口的信号复用单元、用于根据是否接收到调试模式触发指令的不同情况控制所述信号复用单元进行信号复用的复用控制寄存器、用于与所述SOC集成电路之外的调试工具或其他设备进行连接的外部接口、 以及若干引脚；所述复用控制寄存器在未接收到调试模式触发指令时，输出正常应用控制指令至所述信号复用单元；所述信号复用单元根据所述正常应用控制指令选择所述功能接口控制器输出的功能接口信号，并将该功能接口信号通过若干引脚传输至所述外部接口 ；所述其他设备通过所述外部接口接收所述功能接口信号进行功能应用；所述复用控制寄存器在接收到调试模式触发指令时，输出调试控制指令至所述信号复用单元；所述信号复用单元根据所述调试控制指令选择所述JTAG调试接口控制器输出的调试接口信号，并将该调试接口信号通过若干引脚传输至所述外部接口 ；所述调试工具通过所述外部接口接收所述调试接口信号或发送调试指令以进行调试。本发明的技术方案，根据复用控制寄存器是否接收到调试模式触发指令的不同情况控制信号复用单元进行信号复用，若复用控制寄存器未接收到调试模式触发指令时，输出正常应用控制指令至信号复用单元，然后信号复用单元选择功能接口控制器输出的功能接口信号，并通过引脚将功能接口信号传输至外部接口以进行正常的功能应用；而复用控制寄存器在接收到调试模式触发指令时，输出调试控制指令至信号复用单元，然后信号复用单元选择JTAG调试接口控制器输出的调试接口信号，并通过引脚将调试接口信号传输至外部接口以进行调试。本发明不采用专门的调试引脚，引脚既能进行功能应用也能进行调试，能够减少SOC集成电路引脚消耗和芯片的面积。并且由于外部接口的存在，调试工具可以通过外部接口获得SOC集成电路内部运行状态，或者调试工具可以通过外部接口发送调试指令至SOC集成电路，这样对该SOC集成电路进行调试不需要拆机和弓I测试信号线，能够针对一些低概率异常现象进行调试，效果更好。
图1为现有对SOC集成电路进行调试的结构示意图；图2为SOC集成电路结构示意图；图3为应用于SD卡的SOC集成电路结构示意图；图4为应用于MS卡的SOC集成电路结构示意图。
具体实施例方式为解决现有SOC集成电路调试接口的设计导致系统调试耗时，调试难度大，无法调试低概率现象，占用专门的引脚等等问题，本发明提供一种方便，在线不断电，而且采用复用引脚的SOC集成电路。本发明提出的SOC集成电路，如图2所示，包括功能接口控制器、JTAG调试接口控制器、信号复用单元、复用控制寄存器、若干引脚以及外部接口。其中，信号复用单元，用于选择功能接口信号或调试接口信号并将选择的信号传输至外部接口。功能接口信号是功能接口控制器输出的信号，调试接口信号是JTAG调试接口控制器输出的信号。复用控制寄存器，用于根据是否接收到调试模式触发指令的不同情况控制信号复用单元进行信号复用。出于复用的原则，一般情况下该SOC集成电路是进行正常的功能引用，例如与 SD (Secure Digital Memory Card，即安全数码卡)卡、MS (Memory Stick，即记忆棒)卡进行数据交换等，正常功能应用时复用控制寄存器不会接收到调试模式触发指令， 只处于正常的应用模式，相应只输出正常应用控制指令给信号复用单元。而在SOC集成电路出现问题时，这时候可以由用户通过按键、拨动开关或进行菜单选择等方式发出一个调试模式触发指令，复用控制寄存器接收到该指令则输出调试控制指令至信号复用单元，SOC 集成电路则处于调试模式。外部接口，用于与SOC集成电路之外的调试工具或其他设备进行连接。这是SOC 集成电路与外部设备连接的途径。外部接口可以是插座式的外部接口，可以是卡槽式的外部接口，或者引线式的外部接口等等，只要能够与包括调试工具或其他设备在内的外部设备进行连接即可。SOC集成电路进行信号复用的过程是正常应用模式复用控制寄存器在未接收到调试模式触发指令时，输出正常应用控制指令至信号复用单元；信号复用单元根据正常应用控制指令选择功能接口控制器输出的功能接口信号，并将该功能接口信号通过若干引脚传输至外部接口 ；其他设备通过外部接口接收功能接口信号进行功能应用。调试模式复用控制寄存器在接收到调试模式触发指令时，这个指令是由用户通过按键、拨动开关或进行菜单选择等方式发出的指令。然后复用控制寄存器输出调试控制指令至信号复用单元；信号复用单元根据调试控制指令选择JTAG调试接口控制器输出的调试接口信号，并将该调试接口信号通过若干引脚传输至外部接口 ；调试工具通过外部接口接收调试接口信号或发送调试指令以进行调试。下面通过两个具体的功能应用来描述不同的SOC集成电路。实施例1 如图3所示，图3为本实施例中应用于SD卡控制的SOC集成电路的结构示意图。 图中SOC 300中包括SD卡接口控制器301，UART接口控制器302，JTAG调试接口控制器 303，信号复用单元304，复用控制寄存器305，复用控制合并单元306、复用控制管脚307、引脚310至315、以及SD卡插座316。其中SD卡接口控制器301，即安全数码卡接口控制器， 对应图2中的功能接口控制器，主要的功能是实现对外部插入的SD卡进行读写操作，实现 SD卡存储的功能，这是一个正常模式下的功能应用；UART接口控制器302对应图2中的其他调试接口控制器，用于与外部调试工具或计算机进行通信，UART接口由于它的通用、易用以及广泛性，在嵌入式系统中经常被用作辅助调试工具，便于调试系统JTAG调试接口控制器303实现了通用的SOC JTAG调试接口，与计算机的终端调试工具实现通信。复用控制引脚，用于根据不同输入信号进行复用控制，即输入不同的电平，相应的复用控制也不同。 复用控制合并单元，用于合并复用控制寄存器的输出信号与复用控制引脚的输入信号，并输出一个最终的控制信号对信号复用单元304进行控制，使信号复用单元选择功能接口信号或调试接口信号。系统一般处于正常的功能应用模式，复用控制寄存器305未接收调试模式触发指令时则输出正常应用控制指令，或者从复用控制引脚307输入一个电平，然后复用控制合并单元306将正常应用控制指令和复用控制引脚307的输入信号合并，输出表示进入正常功能应用模式的控制信号到控制信号复用单元304。信号复用单元304选择SD卡接口控制器301输出的功能接口信号，并将这功能接口信号分别通过引脚310、311、312、313、314和 315传输至SD卡插座316。在传输前，引脚310上的信号定义为SD卡接口控制器301信号 SD0，引脚311上的信号定义为SD卡接口控制器301信号SD1，引脚312上的信号定义为SD 卡接口控制器301信号SD2，引脚313上的信号定义为SD卡接口控制器301信号SD3，引脚 314上的信号定义为SD卡接口控制器301信号SD4，引脚315上的信号定义为SD卡接口控制器301信号SD5。SD卡接口控制器301输出的功能接口信号将通过引脚310-315输出到 SD卡座316，进而该SOC集成电路可以直接访问插入SD卡座316的SD卡，从而达到访问SD 卡的目的。复用控制寄存器305接收调试模式触发指令时则输出调试控制指令，或者从复用控制引脚307输入不同于正常功能应用时的控制电平，然后复用控制合并单元306将调试控制指令和复用控制引脚307的输入信号合并，输出表示进入调试模式的控制信号来控制信号复用单元304。信号复用单元304选择UART接口控制器302和JTAG调试接口控制器 303输出的调试接口信号，并将这调试接口信号分别通过弓丨脚310、311、312、313、314和315 传输至SD卡插座。虽然UART接口控制器302和JTAG调试接口控制器303输出的具体信号有差别，但由于UART接口控制器302是用于辅助调试的，所以在此仍然使用调试接口信号来表示两者输出的信号。在调试接口信号被传输前，引脚310上的信号定义为UART接口控制器302的串行输出信号TXD，引脚311上的信号定义为UART接口控制器302的串行输入信号RXD，引脚312上的信号定义为JTAG调试接口控制器303的时钟输出信号TCK，引脚 313上的信号定义为JTAG调试接口控制器303的控制输出信号TMS，引脚314上的信号定义为JTAG调试接口控制器303的数据输出信号TD0，引脚315上的信号定义为JTAG调试接口控制器303的数据输入信号TDI。UART接口控制器302和JTAG调试接口控制器303可以通过信号复用单元304、引脚310-315与SD卡座316连接，然后外部通过一个转接头把 SD卡座上的信号与计算机连接，最终UART接口控制器302和JTAG调试接口控制器303就可以分别与计算机的终端工具通信，把SOC 300系统内部的运行状态发送给计算机的终端工具，再通过计算机的终端工具向UART接口控制器302和JTAG调试接口控制器303发送调试命令，从而达到调试SOC集成电路的目的。实施例2 图4所示为应用于MS卡控制的SOC集成电路的结构示意图。图中SOC集成电路包含MS接口控制器401，JTAG调试接口控制器403，复用控制寄存器405，信号复用单元404、 引脚410-415、以及MS外部插座416。其中MS接口控制器401对应图2的功能接口控制器， 它的主要功能是实现对外部插入的MS卡的数据存储。本实施方案是一个简化的版本，没有图3中所示的复用控制引脚307，因为只有单一的控制方式，所以也不需要复用控制合并单元306 ；同时本实施方案中也没有图2中所示的其他调试接口控制器。正常功能应用时复用控制寄存器405未接收到调试模式触发指令，然后输出正常应用控制指令来控制信号复用单元404，信号复用单元404根据正常应用控制指令选择 MS卡接口控制器401输出的功能接口信号，并将该功能接口信号通过引脚410、411、412、 413,414和415传输至MS外部插座416。传输前，引脚410上的信号定义为MS卡接口控制器401信号MS 0，引脚4儿上的信号定义为MS卡接口控制器401信号MS1，引脚412上的信号定义为MS卡接口控制器401信号MS2，引脚413上的信号定义为MS卡接口控制器401 信号MS 3，引脚414上的信号定义为MS卡接口控制器401信号MS4，引脚415上的信号定义为MS卡接口控制器401信号MS5。MS卡接口控制器401的信号通过信号复用单元404和引脚410-415，将功能接口信号输出到MS外部插座416，直接访问插入MS外部插座416的 MS卡，从而达到访问MS卡的目的。调试时复用控制寄存器405根据接收的调试模式触发信号，输出调试控制信号来控制信号复用单元404。信号复用单元404根据调试控制信号，选择JTAG调试接口控制器 403输出的调试接口信号，并将该调试接口信号通过引脚410，411，412，413，此时引脚414 和引脚415可以用作其他用途。此时引脚410上的信号定义为JTAG调试接口控制器403 的时钟输出信号TCK，引脚411上的信号定义为JTAG调试接口控制器403的控制输出信号 TMS，引脚412上的信号定义为JTAG调试接口控制器403的数据输出信号TD0，引脚413上的信号定义为JTAG调试接口控制器403的数据输入信号TDI。JTAG调试接口控制器403可以通过信号复用单元404以及引脚410-413与MS外部插座416连接，然后外部通过一个转接头把MS外部插座上的信号与计算机连接，最终JTAG调试接口控制器403就可以与计算机的终端工具通信，把SOC 400系统内部的运行状态发送给计算机的终端工具，再通过计算机的终端工具向JTAG调试接口控制器403发送调试命令，从而达到了在先调试SOC 400 系统的目的。本发明不采用专门的调试引脚，所有的引脚可以进行功能应用和调试的复用，能够减少SOC集成电路引脚消耗和芯片的面积。并且由于外部接口的存在，调试工具可以通过外部接口获得SOC集成电路内部运行状态或发送调试指令进行调试，在对该SOC集成电路进行调试时不需要拆机和引测试信号线，能够针对一些低概率异常现象进行调试，效果更好。以上所述的本发明实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的权利要求保护范围之内。
权利要求
1.一种SOC集成电路，包括功能接口控制器、JTAG调试接口控制器和若干引脚，其特征在于，该SOC集成电路还包括用于选择功能接口信号或调试接口信号并将选择的信号传输至外部接口的信号复用单元、用于根据是否接收到调试模式触发指令的不同情况控制所述信号复用单元进行信号复用的复用控制寄存器、以及用于与所述SOC集成电路之外的调试工具或其他设备进行连接的外部接口；所述复用控制寄存器在未接收到调试模式触发指令时，输出正常应用控制指令至所述信号复用单元；所述信号复用单元根据所述正常应用控制指令选择所述功能接口控制器输出的功能接口信号，并将该功能接口信号通过若干引脚传输至所述外部接口 ；所述其他设备通过所述外部接口接收所述功能接口信号进行功能应用；所述复用控制寄存器在接收到调试模式触发指令时，输出调试控制指令至所述信号复用单元；所述信号复用单元根据所述调试控制指令选择所述JTAG调试接口控制器输出的调试接口信号，并将该调试接口信号通过若干引脚传输至所述外部接口 ；所述调试工具通过所述外部接口接收所述调试接口信号或发送调试指令以进行调试。
2.根据权利要求1所述SOC集成电路，其特征在于，所述SOC集成电路还包括用于与外部调试工具或计算机进行通信的其他调试接口控制器、用于根据不同输入信号进行复用控制的复用控制引脚、以及用于合并所述复用控制寄存器的输出信号与所述复用控制引脚的输入信号的复用控制合并单元。
3.根据权利要求2所述SOC集成电路，其特征在于，所述功能接口控制器为安全数码卡接口控制器。
4.根据权利要求2所述SOC集成电路，其特征在于，所述功能接口控制器为记忆棒控制器。
5.根据权利要求3或4所述SOC集成电路，其特征在于，所述其他调试接口控制器为 UART接口控制器。
6.根据权利要求1所述SOC集成电路，其特征在于，所述外部接口为插座式外部接口。
7.根据权利要求1所述SOC集成电路，其特征在于，所述外部接口为卡槽式外部接口。
8.根据权利要求1所述SOC集成电路，其特征在于，所述外部接口为引线式外部接口。
全文摘要
本发明提出一种SOC集成电路，包括功能接口控制器、JTAG调试接口控制器、用于选择功能接口信号或调试接口信号并将选择的信号传输至外部接口的信号复用单元、用于根据是否接收到调试模式触发指令的不同情况控制信号复用单元进行信号复用的复用控制寄存器、若干引脚以及用于与SOC集成电路之外的调试工具或其他设备进行连接的外部接口。通过信号复用单元和复用控制寄存器，本发明所有的引脚可以进行功能应用和调试的复用，能够减少SOC集成电路引脚消耗和芯片的面积。并且调试工具能通过外部接口对SOC集成电路进行调试，不需要拆机和引测试信号线，能够针对一些低概率异常现象进行调试，效果更好。
文档编号G06F1/16GK102289419SQ201010204009
公开日2011年12月21日 申请日期2010年6月17日 优先权日2010年6月17日
发明者王大志, 邢涛 申请人:珠海全志科技有限公司