片上调试和诊断方法、装置及芯片制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种片上调试和诊断方法、装置及芯片。该方法包括：监测中断触发信息，根据中断触发信息生成停时钟信号、冻结信号和中断触发标志；根据停时钟信号，关闭功能时钟，根据冻结信号，冻结非调试模块端口状态；并在监测到中断触发标志后，记录内部触发器状态和存储器内部状态；当记录完成后，恢复功能时钟。本发明专利技术实施例提出的片上调试和诊断方法、装置及芯片使得在芯片运行出错时能够自动关闭功能时钟，暂停处理器运行；同时自动触发调试和诊断功能，从而能够快速准确的获取芯片的内部状态，有效提高芯片的可调试能力，使得故障诊断更加快速，故障定位更加准确。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及集成电路领域，尤其涉及一种片上调试和诊断方法、装置及芯片。
技术介绍
随着当前集成电路领域内芯片的设计规模越来越大，复杂度和集成度越来越高，但是芯片从设计到市场的时效性也要求越来越严苛，这些因素使得芯片的硅前验证工作难以充分进行。由于芯片的硅前验证工作不充分，从而可能导致流片后的芯片存在故障。针对这些故障，通常借助硅后调试的方法来进行调试和诊断。传统的硅后调试方法因芯片的不同而略有不同，通常采用使芯片处于功能模式下(即运行正常功能)，记录并分析芯片的输入输出情况的方法，通过观察芯片的输出情况以判断芯片功能是否正确。但随着芯片复杂度越来越高，传统的调试方式在很多情况下很难定位问题所在，即芯片的可调试能力低下。为了提升芯片的可调试能力，研究者们提出了可调试性设计(DesignforDebugablity，简称DFD)方法。按照调试方式的不同，可调试性设计可以分为两类：一类是实时追踪的方式(Runtime-Trace型)，另一类是基于暂停和中断的方式(Stop/Halt型)。两种方式的区别在于，在观测芯片状态时，Runtime-Trace型可以运行芯片功能；而Stop/Halt型，由于被观测部分的功能逻辑(通常是功能时钟)被屏蔽，则不能同时执行芯片功能。Stop/Halt型调试结构主要包括：触发(Trigger)产生、时钟控制、状态观测、断点设置与单步等。实时追踪的方式中可观测的部分范围较小，且芯片运行出错时仍继续运行，无法暂停。而常见的Stop/Halt型调试方式，芯片运行出错时，同样仍继续运行，无法自动暂停，且需手工开启调试与诊断功能，同时该方法中芯片的可观测性和可控性也很低。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种片上调试和诊断方法、装置及芯片，以解决芯片调试时无法自动暂停且故障诊断效率低下的问题。本专利技术实施例一方面提供一种片上调试和诊断方法，包括：监测中断触发信息，根据所述中断触发信息生成停时钟信号、冻结信号和中断触发标志；根据所述停时钟信号，关闭功能时钟，根据所述冻结信号，冻结非调试模块端口状态；并在监测到所述中断触发标志后，记录内部触发器状态和存储器内部状态；当记录完成后，恢复所述功能时钟；所述停时钟信号用于停止芯片的功能时钟，所述冻结信号用于冻结所述芯片内部的非调试模块端口状态，所述中断触发标志表示所述芯片接受中断触发。本专利技术实施例另一方面提供一种片上调试和诊断装置，包括：触发分析处理模块，用于监测中断触发信息，根据所述中断触发信息生成停时钟信号、冻结信号和中断触发标志；暂停模块，用于根据所述停时钟信号，关闭功能时钟，根据所述冻结信号，冻结非调试模块端口状态；记录模块，用于监测到所述中断触发标志后，记录内部触发器状态和存储器内部状态；恢复模块，用于当记录完成后，恢复所述功能时钟；所述停时钟信号用于停止芯片的功能时钟，所述冻结信号用于冻结所述芯片内部的非调试模块端口状态，所述中断触发标志表示所述芯片接受中断触发。本专利技术实施例另一方面提供一种芯片，包括：如上所述的片上调试和诊断装置，及芯片主体。本专利技术实施例提出的片上调试和诊断方法、装置及芯片在进行实际调试时，通过监测中断触发信息，并根据中断触发信息生成停时钟信号、冻结信号和中断触发标志，使得在芯片运行出错时能够自动关闭功能时钟，暂停处理器运行；同时自动触发调试和诊断功能，从而能够快速准确的获取芯片的内部状态，有效提高芯片的可调试能力，使得故障诊断更加快速，故障定位更加准确。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的一种片上调试和诊断方法的流程图；图2为本专利技术实施例提供的一种触发分析处理模块的结构示意图；图3为本专利技术实施例提供的一种JTAG端口的结构示意图；图4为本专利技术实施例提供的一种片上调试和诊断装置的结构示意图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术实施例一方面提供一种片上调试和诊断方法，用于调试和诊断芯片。芯片包括片上调试和诊断模块及芯片主体模块，芯片主体模块包括可调试模块和非调试模块。如图1所示，该方法包括：步骤101、监测中断触发信息，根据中断触发信息生成停时钟信号、冻结信号和中断触发标志。其中，中断触发信息用于在芯片正常运行的过程中出现错误时，触发中断。即当芯片在正常运行中出现错误时，可通过中断触发信息来触发中断，暂停芯片处理器的运行，方便技术人员针对芯片运行中的错误进行调试和诊断。可选的，中断触发信息可以根据侦听处理器的运行结果和预设信息而产生，具体的，当运行结果和预设信息不一致时获得，即首先根据芯片的设计功能及输入数据获得正确的芯片运行信息，然后根据正确的芯片运行信息设置相应的预设信息，实时侦听芯片的处理器运行结果，判断处理器运行结果与预设信息是否相一致，若不一致，则生成中断触发信息。可选的，中断触发信息还可以通过对配置总线的配置而产生，技术人员可根据需要在特定位置预设断点，使得芯片运行到预定位置时产生中断触发信息。片上调试和诊断模块包括触发分析处理模块，触发分析处理模块监测中断触发信息，并根据中断触发信息生成停时钟信号、冻结信号和中断触发标志。示例性的，如图2所示，触发分析处理模块根据中断触发信息生成停时钟信号、冻结信号和中断触发标志。触发分析处理模块包括停时钟计数器、DFD_状态机和触发生成器，当触发分析处理模块监测到中断触发信息，停时钟计数器开始计数，随着停时钟计数器的累计，当累计到预设数值时，DFD_状态机生成相应状态，随着停时钟计数器的持续累计，DFD_状态机进行状态切换，对应不同的状态，触发分析处理模块依次对外发送停时钟信号、冻结信号和中断触发标志。示例性的，当触发分析处理模块监测到中断触发信息，停时钟计数器开始计数，此时DFD_状态机为初始状态，可选的，当停时钟计数器累计到10时，DFD_状态机切换到第一状态，当停时钟计数器继续累计到20时，DFD_状态机切换到第二状态，当停时钟计数器继续累计到30时，DFD_状态机切换到第三状态，在下一时刻，DFD_状态机切换到初始状态，停时钟计数器的值维持不变或置为零值。当第一状态为有效状态时，将停时钟信号置为有效，即相当于对外发送停时钟信号；当第二状态为有效状态时，将冻结信号置为有效，即相当于对外发送冻结信号；当第三状态为有效状态时，将中断触发标志置为有效，即相当于对外发送中断触发标识。可选的，停时钟计数器可以通过配置总线进行配置，也可以由触发分析处理模块的扫描链配置。在芯片正常运行没有中断触发信息时，停时钟计数器的值保持不变(如零值)。示例性的，停时钟计数器中的参数可人为通过配置总线进行预设，也可在芯片复位时，通过配置总本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种片上调试和诊断方法，其特征在于，包括：监测中断触发信息，根据所述中断触发信息生成停时钟信号、冻结信号和中断触发标志；根据所述停时钟信号，关闭功能时钟，根据所述冻结信号，冻结非调试模块端口状态；并在监测到所述中断触发标志后，记录内部触发器状态和存储器内部状态；当记录完成后，恢复所述功能时钟；所述停时钟信号用于停止芯片的功能时钟，所述冻结信号用于冻结所述芯片内部的非调试模块端口状态，所述中断触发标志表示所述芯片接受中断触发。

【技术特征摘要】
1.一种片上调试和诊断方法，其特征在于，包括：监测中断触发信息，根据所述中断触发信息生成停时钟信号、冻结信号和中断触发标志；根据所述停时钟信号，关闭功能时钟，根据所述冻结信号，冻结非调试模块端口状态；并在监测到所述中断触发标志后，记录内部触发器状态和存储器内部状态；当记录完成后，恢复所述功能时钟；所述停时钟信号用于停止芯片的功能时钟，所述冻结信号用于冻结所述芯片内部的非调试模块端口状态，所述中断触发标志表示所述芯片接受中断触发。2.根据权利要求1所述的片上调试和诊断方法，其特征在于，所述中断触发信息通过对配置总线的配置而产生；或者所述中断触发信息根据侦听处理器的运行结果和预设信息而产生。3.根据权利要求1所述的片上调试和诊断方法，其特征在于，在监测中断触发信息前，所述方法还包括：监测触发观测信号，根据所述触发观测信号开启触发观测模式。4.根据权利要求1所述的片上调试和诊断方法，其特征在于，所述并在监测到所述中断触发标志后，记录内部触发器状态和存储器内部状态包括：监测到所述中断触发标志后，控制扫描时钟信号实现扫描链移位操作，记录扫描链移出的内部触发器状态和存储器内部状态。5.根据权利要求4所述的片上调试和诊断方法，其特征在于，所述内部触发器状态包括：存储器扫描链触发器状态、非存储器扫描链触发器状态和所有触发器状态。6.根据权利要求1-5任一项所述的片上调试和诊断方法，其特征在于，所述片上调试和诊断方法是基于联合测试工作组JTAG的。7.一种片上调试和诊断装置，其特征在于，包括：...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈华军，娄卓阳，刘慧，王焕东，齐子初，王琳，
申请(专利权)人：龙芯中科技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11