專利名稱：配置工具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及配置工具。本發(fā)明根據(jù)在先的專利申請EP 01 440 278要求優(yōu)先權(quán)，這里參考引用了所述專利申請。
背景技術(shù)：
集成電路被實現(xiàn)成ASIC上的片上系統(tǒng)；ASIC＝專用集成電路。ASIC含有適合用戶要求的特殊電路。這些電路執(zhí)行特殊的任務(wù)。在電信領(lǐng)域，它們被用來處理VoIP信號、DSL、ATM、SDH、SONET、UMTS、GSM、LMDS或ISDN信號；VoIP＝網(wǎng)際協(xié)議語音，DSL＝數(shù)字用戶線路，ATM＝異步傳輸模式，SDH＝同步數(shù)字系列，SONET＝同步光網(wǎng)絡(luò)，UMTS＝通用移動電信系統(tǒng)，GSM＝全球數(shù)字移動電話系統(tǒng)，LMDS＝本地多點數(shù)字系統(tǒng)，ISDN＝綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)絡(luò)。因此它們被用來處理話音、數(shù)據(jù)、視頻、互聯(lián)網(wǎng)Web頁面等等。
集成電路具有執(zhí)行通用和專用任務(wù)的特殊處理器平臺。這種處理器平臺可被用于任何應(yīng)用；在DSL芯片、ATM芯片等等內(nèi)部也有同樣的處理器平臺。它含有處理器并且提供計算能力。
處理器平臺具有若干模塊，其中某些諸如處理器、ROM控制器、RAM控制器的模塊被連接到快速AMBA-AHB總線，而諸如中斷控制器、實時計數(shù)器的其它模塊被連接到慢速AMBA-APB總線；ROM＝只讀存儲器，RAM＝隨機訪問存儲器。哪個模塊被連接到哪個總線取決于模塊的存取速度，處理速度和使用頻率。
在開發(fā)ASIC時，總要重新開發(fā)處理器平臺以適應(yīng)對ASIC的特殊要求。這很費時間。在許多集成電路，例如具有集成處理器平臺的FPGA中，使用預(yù)先定義好處理速度的處理器，其中平臺的固定預(yù)定配置，即外圍模塊的數(shù)量、類型以及內(nèi)部RAM和ROM的容量是不可選的；FPGA＝現(xiàn)場可編程門陣列。可以擴充FPGA，使得以后能夠保證有一定的自由度和適應(yīng)具體應(yīng)用的要求的能力。然而由于不能通過選擇處理器來改變處理速度，這種自由度受到限制。另外，外圍模塊的預(yù)定配置相對于存儲器容量、性能和接口而言可能不適合或不充分。
可選地，可以針對ASIC的要求優(yōu)化處理器平臺。然而在各種情況下，必須重新開發(fā)處理器平臺。這樣做首先是非常費時。其次，每次重新進行的開發(fā)非常易于出錯，使得需要多次進行測試以消除軟件和/或硬件差錯等等。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是優(yōu)化集成電路的處理器平臺的開發(fā)。
通過針對集成電路，尤其是ASIC或片上系統(tǒng)的特殊處理器平臺自動生成至少一個軟件文件和/或至少一個硬件文件的配置工具來達到這個目的，其中處理器平臺含有通過總線相連的至少一個處理器和至少一個模塊，配置工具含有用于至少一個處理器和至少一個模塊的至少一個可選參數(shù)，并且根據(jù)所選參數(shù)生成至少一個軟件文件和/或至少一個硬件文件。通過輸入期望的參數(shù)，例如處理器數(shù)量、選擇的處理器類型、選擇的存儲器控制器要求，軟件配置工具允許針對集成電路的應(yīng)用生成處理器平臺。通過諸如GUI(圖形用戶接口)的裝置，為配置工具提供用于開發(fā)處理器平臺的相關(guān)參數(shù)以滿足特殊ASIC提出的要求。配置工具檢查是否已經(jīng)作出恰當(dāng)?shù)膮?shù)選擇，即處理器平臺是否能夠適應(yīng)所選擇的外部條件，并且如果選擇恰當(dāng)，則根據(jù)參數(shù)、模塊庫文件和模板文件生成VHDL文件。使用生成的VHDL文件在ASIC上建立處理器平臺。另外，由配置工具生成軟件引導(dǎo)文件和測試文件會更加有利。利用引導(dǎo)文件引導(dǎo)所生成的處理器平臺上的處理器。利用測試文件檢查處理器平臺的基本功能。自動執(zhí)行引導(dǎo)和測試，使得能夠直接使用處理器平臺執(zhí)行特定于ASIC的處理。
通過增加單個新模塊可以方便地擴充模塊庫。配置工具自動識別新模塊并且獨自將其納入配置過程中。
使用通用軟件配置工具自動生成ASIC的處理器平臺的VHDL文件。處理器平臺為ASIC提供通用計算能力。這種計算能力大約占ASIC的功能的20％。用戶可以根據(jù)其要求指定特殊的處理器平臺。處理器平臺的后續(xù)自動生成為用戶節(jié)省了大量時間并且從根本上降低了開發(fā)成本。在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，可以存儲用戶指定的特殊配置或已知的標(biāo)準(zhǔn)配置。接著，可以以不變的方式或改變一或多個參數(shù)的修改重用方式簡單地使用這些存儲的配置，從而允許以簡單的方式重新設(shè)計處理器平臺。
根據(jù)后面的權(quán)利要求和詳細描述可以得出有利的實施例。


下面參照實施例并且結(jié)合

本發(fā)明。其中圖1是基于本發(fā)明的集成電路的示意圖；圖2圖解了使用基于本發(fā)明的配置工具生成VHDL文件的過程；圖3示出了通過GUI選擇參數(shù)的例子；圖4示出了通過GUI選擇參數(shù)的第二個例子；圖5示出了通過GUI選擇參數(shù)的第三個例子；圖6示出了通過GUI選擇參數(shù)的第四個例子。
具體實施例方式
附圖1是基于本發(fā)明的集成電路的示意圖。
圖1中示出了處理器平臺CleanDMEP和若干個被連接到處理器平臺的模塊；CleanDMEP＝嵌入式處理器的潔凈設(shè)計方法。處理器平臺是通用平臺，并且可用于任何處理，例如電信、機械工程、航空宇航等領(lǐng)域內(nèi)的處理；例如在電信領(lǐng)域中，可用于涉及各種XDSL、UMTS、VoIP等方面的處理。
集成電路被實現(xiàn)成ASIC或片上系統(tǒng)。集成電路首先包括具有處理器17的特殊處理器平臺，三個AHB主和/或從模塊3、13、14和中央地址管理器11，上述部件通過AMBA-AHB總線相連。例如，模塊3被實現(xiàn)成SDRAM控制器，模塊13被實現(xiàn)成ROM控制器，模塊14被實現(xiàn)成RAM控制器。寄存器組9包含三個模塊3、13、14的三個控制寄存器。各個模塊3、13、14通過AMBA-AHB總線訪問為其分配的寄存器?？偩€被設(shè)計成快速總線，例如AMBA-AHB總線。
下面說明處理器平臺的通用結(jié)構(gòu)。
處理器平臺包含被設(shè)計成SDRAM控制器的模塊3，模塊3一方面被連接到快速內(nèi)部AMBA-AHB總線，另一方面被連接到SDRAM 1，其中SDRAM 1位于集成電路之內(nèi)、處理器平臺之外。處于內(nèi)部意味著在集成電路內(nèi)部，處于外部意味著在集成電路外部。SDRAM控制器控制對SDRAM 1的訪問，并且進行必要的總線協(xié)議轉(zhuǎn)換。SDRAM 1也可以被布置在集成電路外部。
處理器平臺還包含靜態(tài)存儲器接口4，靜態(tài)存儲器接口4一方面被連接到快速內(nèi)部AMBA-AHB總線，另一方面被連接到內(nèi)部SRAM 2，其中SRAM 2位于集成電路之內(nèi)、處理器平臺之外。靜態(tài)存儲器接口4控制對SRAM 2的訪問并且進行必要的總線協(xié)議轉(zhuǎn)換。SRAM 2也可以被布置在集成電路外部。還提供中斷控制器5，中斷控制器5一方面被連接到諸如AMBA-APB的慢速內(nèi)部總線，另一方面被連接到至少一個針對內(nèi)部或外部模塊的接口，所述內(nèi)部或外部模塊位于處理器平臺之外。中斷控制器5把中斷信號從平臺外部的模塊連接到處理器。
還提供UART 6，UART 6一方面被連接到慢速內(nèi)部AMBA-APB總線，另一方面具有針對外部主處理器的接口，所述外部主處理器被布置在處理器平臺外部。UART 6被用來在外部主處理器和內(nèi)部處理器17之間傳送數(shù)據(jù)。
還提供GP I/O 7，GP I/O 7一方面被連接到慢速內(nèi)部AMBA-APB總線，另一方面具有至少一個針對內(nèi)部或外部模塊的接口，所述內(nèi)部或外部模塊位于處理器平臺之外。GP I/O 7被用來在平臺外部的模塊和內(nèi)部的處理器17之間傳送控制信息；GP I/O＝通用輸入/輸出。
還提供實時計數(shù)器8，實時計數(shù)器8一方面被連接到慢速內(nèi)部AMBA-APB總線，另一方面具有至少一個針對內(nèi)部或外部模塊的接口，所述內(nèi)部或外部模塊位于處理器平臺之外。實時計數(shù)器8充當(dāng)根據(jù)系統(tǒng)時鐘運行的定時器。
還提供被連接到快速AMBA-AHB總線的寄存器組9。寄存器組9為包含RAM控制器14和SDRAM控制器3等等的若干模塊提供寄存器。
在若干主模塊同時訪問快速總線的情況下，被連接到快速AMBA-AHB總線的仲裁器12劃分這些訪問的優(yōu)先權(quán)并且按照優(yōu)先順序處理這些訪問。
處理器17被實現(xiàn)成例如微處理器或數(shù)字信號處理器。處理器17可以通過AHB封套(AHB wrapper)被連接到快速AMBA-AHB總線。AHB封套16根據(jù)需要進行必要的協(xié)議轉(zhuǎn)換。
模塊13被設(shè)計成ROM控制器，ROM控制器一方面被連接到快速AMBA-AHB總線，另一方面被連接到位于處理器平臺之外的內(nèi)部ROM 18，內(nèi)部ROM 18也可以包含BIST；BIST＝內(nèi)部自測試。
ROM控制器控制對內(nèi)部ROM 18的訪問，并且進行必要的總線協(xié)議轉(zhuǎn)換。
被實現(xiàn)成RAM控制器的模塊14一方面被連接到快速內(nèi)部AMBA-AHB總線，另一方面被連接到內(nèi)部SRAM 19，其中SRAM 19位于處理器平臺之外。RAM控制器控制對SRAM 19的訪問，并且進行必要的總線協(xié)議轉(zhuǎn)換。SRAM 19也可以包含BIST。
還提供橋接器10。橋接器10把快速AMBA-AHB總線連接到慢速AMBA-APB總線。通過橋接器10建立被連接到AMBA-AHB總線的模塊和被連接到AMBA-APB總線的模塊之間的連接。處理器17通過橋接器10訪問中斷控制器5。分成兩個具有不同處理速度的總線具有慢速訪問不妨礙快速訪問的優(yōu)點。橋接器10、AMBA-APB總線和與之相連的模塊是可選的。如果不需要某些模塊的功能，則可以在設(shè)計中省略這些模塊、AMBA-APB總線和橋接器10，從而節(jié)省空間并降低生產(chǎn)成本。
處理器17具有針對JTAG的連接，其中JTAG＝聯(lián)合測試行動組。JTAG接口可被用于調(diào)試內(nèi)部處理器上的軟件，也可以在ASIC的生產(chǎn)控制期間使用。
AMBA-APB總線可以仍然位于集成電路內(nèi)部和處理器平臺外部，但在必要時也可以位于集成電路外部。
AMBA-AHB總線可以仍然位于集成電路內(nèi)部和處理器平臺外部，但在適用的情況下也可以位于集成電路外部。
實施例示出了特殊處理器平臺。本發(fā)明可以適用于任何處理器平臺，尤其是具有的部件多于或少于附圖中示出的部件的處理器平臺。集成電路也可以具有不止一個處理器，不止一個控制輸入和不止一個外部存儲器。如果通過公共地址管理機制管理兩個處理器，則一個控制輸入和一個外部存儲器對于兩個處理器而言是足夠的。除特殊處理器平臺之外，也可以在集成電路上布置其它處理器和模塊，并且甚至可以占據(jù)集成電路的主要部分，例如80％，使得只有20％被用于處理器平臺。集成電路也可以包含兩個或更多個處理器平臺。
在實施例中，模塊被實現(xiàn)成ROM、RAM和SDRAM控制器。模塊也可以被實現(xiàn)成DRAM、PROM、EPROM或EEPROM；PROM＝可編程ROM，EPROM＝可擦除PROM，EEPROM＝電可擦除PROM。
圖2圖解了使用基于本發(fā)明的配置工具生成VHDL文件的過程。VHDL文件被用來產(chǎn)生如圖1所示的處理器平臺。
諸如UNIX機器的計算機的處理器內(nèi)核執(zhí)行配置工具，所述配置工具需要三個構(gòu)件以生成VHDL文件用戶使用GUI產(chǎn)生的配置文件，模塊庫文件和模板文件。
配置文件包含可以通過GUI或編輯器選擇的可選參數(shù)。當(dāng)已經(jīng)選擇所有需要的參數(shù)時，用戶可以點擊檢查約束圖標(biāo)(參見圖2)，此時配置工具檢查所選擇的參數(shù)是否提供恰當(dāng)?shù)目傮w配置，例如檢查是否存在導(dǎo)致參數(shù)選擇不可行的物理或其它阻礙因素。通過點擊生成所有文件圖標(biāo)(參見圖2)，可以開始生成要產(chǎn)生的文件VHDL文件，引導(dǎo)文件和測試文件。處理器內(nèi)核接著從配置文件讀取選擇的配置，并且將該配置與從模塊庫文件讀取的特定于模塊的模塊詳細資料和從模板文件讀取的模板鏈接起來。這種鏈接產(chǎn)生VHDL文件。模板文件不僅包含獨立于配置的程序步驟，而且包含被詳細資料模塊替換成選定參數(shù)的關(guān)鍵字。芯片制造商接著利用VHDL文件產(chǎn)生出包含選擇的處理器平臺的集成電路。例如，選擇的處理器平臺是RISC處理器平臺。
例如，配置工具產(chǎn)生包含VHDL頂層文件、特定于模塊的VHDL文件、包、C代碼文件和頭文件的軟件和硬件文件。VHDL頂層文件包含所有模塊的連線和含有常數(shù)定義的包。C代碼和頭文件定義軟件的常數(shù)和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。
圖3-6示出了通過GUI選擇參數(shù)的例子。
參數(shù)可以是處理器，例如各種ARM處理器的數(shù)量和類型、測試接口控制器的數(shù)量、用戶定義AHB總線的數(shù)量、靜態(tài)存儲器接口的數(shù)量、內(nèi)部ROM的數(shù)量、內(nèi)部RAM的數(shù)量、AHB-APB橋接器的數(shù)量。
另外，還提供以下參數(shù)-仲裁類型循環(huán)復(fù)用或基于優(yōu)先級，-ROM控制的實現(xiàn)類型組合邏輯或寄存器輸入，-地址映射類型工具定義或用戶定義，-模塊的地址范圍，-處理器的優(yōu)先級和初始激活，-中斷控制器到處理器的鏈接，-特定于模塊的類別定義，-與AMBA-APB總線(如果有)相連的模塊的寄存器地址，-有關(guān)含有引導(dǎo)軟件的存儲器和回退存儲器的選擇。
在實施例中，使用芯片內(nèi)部的AMBA總線，和芯片外部的AMBA總線和/或PCI總線。芯片內(nèi)部的總線可以是CoreConnect總線、CoreFrame總線、FISP總線或IP總線。芯片外部的總線可以是VME總線、USB總線等等。除了一或兩個總線被用于模塊的芯片內(nèi)部連接之外，也可以使用三個或更多個總線，例如把仲裁器連接到若干模塊的額外總線。
縮寫AMBA＝先進微控制器總線體系結(jié)構(gòu)，AHB＝先進高性能總線，APB＝先進外設(shè)總線，
ARM＝先進RISC處理器，VHDL＝VHSIC硬件描述語言。
權(quán)利要求
1.針對集成電路，尤其是ASIC或片上系統(tǒng)的特殊處理器平臺自動生成至少一個軟件文件和/或至少一個硬件文件的配置工具，其中處理器平臺含有通過總線相連的至少一個處理器和至少一個模塊，所述配置工具含有用于至少一個處理器和至少一個模塊的至少一個可選參數(shù)，并且根據(jù)所選參數(shù)生成至少一個軟件文件和/或至少一個硬件文件。
2.如權(quán)利要求1所述的配置工具，其中所述工具根據(jù)參數(shù)，模塊庫文件和模板文件產(chǎn)生用于特殊處理器平臺的VHDL文件。
3.如權(quán)利要求2所述的配置工具，其中所述工具從模塊庫中選擇具有選定參數(shù)的模塊并且將選定模塊插入到模板中的預(yù)定位置上，從而產(chǎn)生VHDL文件。
4.如權(quán)利要求3所述的配置工具，其中所述工具產(chǎn)生屬于所產(chǎn)生的VHDL文件并且被用來引導(dǎo)至少一個處理器的軟件引導(dǎo)文件。
5.如權(quán)利要求1所述的配置工具，其中可選參數(shù)允許選擇處理器數(shù)量、處理器類型和/或存儲器控制器的要求。
6.含有配置工具的計算機，所述配置工具針對集成電路，尤其是ASIC或片上系統(tǒng)的特殊處理器平臺自動生成至少一個軟件文件和/或至少一個硬件文件，其中處理器平臺含有通過總線相連的至少一個處理器和至少一個模塊，所述配置工具含有用于至少一個處理器和至少一個模塊的至少一個可選參數(shù)，并且根據(jù)所選參數(shù)生成至少一個軟件文件和/或至少一個硬件文件。
7.如權(quán)利要求6所述的計算機，其中配有GUI以顯示至少一個可選參數(shù)。
8.存儲配置工具的存儲器介質(zhì)，所述配置工具針對集成電路，尤其是ASIC或片上系統(tǒng)的特殊處理器平臺自動生成至少一個軟件文件和/或至少一個硬件文件，其中處理器平臺含有通過總線相連的至少一個處理器和至少一個模塊，所述配置工具含有用于至少一個處理器和至少一個模塊的至少一個可選參數(shù)，并且根據(jù)所選參數(shù)生成至少一個軟件文件和/或至少一個硬件文件。
9.為配置工具提供接口的GUI，所述配置工具針對集成電路，尤其是ASIC或片上系統(tǒng)的特殊處理器平臺自動生成至少一個軟件文件和/或至少一個硬件文件，其中GUI含有用于選擇至少一個處理器和至少一個模塊的至少一個參數(shù)的至少一個圖標(biāo)。
全文摘要
本發(fā)明的目的是優(yōu)化集成電路的處理器平臺的開發(fā)。本發(fā)明的配置工具針對集成電路，尤其是ASIC或片上系統(tǒng)的特殊處理器平臺自動生成至少一個軟件文件和/或至少一個硬件文件，該配置工具含有用于至少一個處理器和至少一個模塊的至少一個可選參數(shù)，并且根據(jù)所選參數(shù)生成至少一個軟件文件和/或至少一個硬件文件，其中處理器平臺具有通過總線相連的至少一個處理器和至少一個模塊。
文檔編號G06F17/50GK1407466SQ0212857
公開日2003年4月2日 申請日期2002年8月9日 優(yōu)先權(quán)日2001年8月21日
發(fā)明者筑臻·邁耶 申請人:阿爾卡塔爾公司