一种双CPU系统及其启动方法技术方案

一种双ＣＰＵ系统，包括低处理能力ＣＰＵ和高处理能力ＣＰＵ，低处理能力ＣＰＵ带有存放一级、二级引导程序的ＥＥＰＲＯＭ和存放二级引导代码的第一ＳＤＲＡＭ，高处理能力ＣＰＵ带有存放运行程序和数据的第二ＳＤＲＡＭ；低处理能力ＣＰＵ所连接的总线与高处理能力所连接的总线之间通过总线转换器进行转换。启动方法为：先进行低处理能力ＣＰＵ启动，后进行高处理能力ＣＰＵ启动，最后完成系统软件初始化以及嵌入式操作系统加载并启动运行和调度用户的任务完成产品商用版本加载、运行。本发明专利技术拓展了双ＣＰＵ系统应用的解决方案，并降低了应用系统的成本，降低了软件的应用、维护难度，提高了系统的处理能力，提高了无线通讯系统的容量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种嵌入式系统的双CPU(Central Processor Unit，中央处理单元)系统及启动，尤其是无线通讯系统中的双CPU系统启动技术。
技术介绍
目前嵌入式系统启动有两种方法，一种是单CPU系统启动，一种是多CPU系统启动。嵌入式系统通常采用单CPU结构，拥有完整的地址空间，驻留一套完整操作系统，系统启动采用通用的单CPU启动方法，附图1就是这种单CPU系统启动流程图。在无线通讯系统中也存在少量双CPU结构的嵌入式系统，但目前的双CPU结构是每个CPU都有一套自己的外围接口电路，包括存放引导程序的EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-only Memory，电可擦除只读存储器)、存放系统运行代码数据的SDRAM(Synchronous Dynamic random access memory，同步动态随机存储器)等，都有一套自己的嵌入式系统。与单CPU系统一样，只是为了增强处理能力，采用了双CPU结构的分布式系统。这样做系统较简单，但成本也较高，不但使硬件电路板尺寸变得较大，而且也增加了很多外围器件。附图2就是这种传统分布式双CPU系统启动流程图。通常这两种应用系统的CPU处理能力都不太高，当遇到需要很高处理能力的CPU系统时，比如总线只支持64位的CPU，由于没有相应的EEPROM可以直接挂接在这种CPU上，没办法上电自引导启动，需要再增加一种性能较低支持8位或16位总线等常见EEPROM的CPU，一起构成双CPU系统。这是一种新的双CPU结构系统，需要新的启动方法，本专利技术就是一种关于这种新双CPU结构的系统如何启动的方法。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术方案为，基于高处理能力CPU应用的需求提出了一种新双CPU应用系统及其启动方法，拓展双CPU系统应用的解决方案，并降低应用系统的成本，降低软件的应用、维护难度。本专利技术的双CPU系统，包括低处理能力CPU和高处理能力CPU，低处理能力CPU带有存放一级、二级引导程序的EEPROM和存放二级引导代码的第一SDRAM，高处理能力CPU带有存放运行程序和数据的第二SDRAM；低处理能力CPU所连接的总线与高处理能力所连接的总线之间通过总线转换器进行转换。存放二级引导代码的SDRAM可以挂在与低处理能力CPU相连总线上，也可也以挂在与高处理能力CPU相连的总线上。低处理能力CPU可以带有一种或二种总线，存放引导程序的EEPROM和存放二级引导代码的SDRAM挂在同一条总线上或各挂在一种总线上。高处理能力CPU还带有存放商用版本的FLASH。本专利技术的双CPU系统的启动方法，包括以下步骤301系统上电；302低处理能力CPU进行内核寄存器初始化，外围存储空间初始化，搬移并执行高处理能力CPU引导代码；303执行高处理能力CPU引导代码，进行低处理能力CPU内核、寄存器、外转存储空间、外围设备等初始化，关闭低处理能力CPU，打开高处理能力CPU并进行简单初始化；304完成中断安装、基本外围设备等硬件初始化和启动，完成系统软件初始化；305完成嵌入式操作系统加载并启动运行；306调度用户的任务完成产品商用版本加载和运行。相对于现有技术，本专利技术拓展了双CPU系统应用的解决方案，并降低了应用系统的成本，降低了软件的应用、维护难度，提高了系统的处理能力，提高了无线通讯系统的容量。附图说明图1是现有技术中的单CPU系统启动流程图；图2是现有技术中的分布式双CPU系统启动流程图；图3是本专利技术的双CPU系统硬件结构图；图4是本专利技术的双CPU系统软件启动流程图。具体实施例方式下面结合附图对本专利技术作详细的说明。图1是现有技术中单CPU系统启动流程图。在嵌入式系统开发领域，从101系统上电开始，CPU从存放其引导代码的EEPROM的第一条指令开始运行，到102、103进行CPU内核和引导系统初始化，直到104加载嵌入式操作系统，开始任务调度，最后105完成应用系统的加载和运行，这是一个典型的单CPU系统最常见的完整启动过程。图2是传统分布式双CPU系统启动流程图。在嵌入式系统开发领域，这种分布式双CPU系统共用一套上电电路，保证系统上电时两个CPU系统能同时上电，其他外围电路、存储设备等都是完全独立的，与传统单CPU系统完全相同，因此系统引导就像两个独立的单CPU系统引导一样，各自完成自己的启动，就像图1说明的启动过程一样。通过图1与图2比较可以看出，201是两个CPU公用的上电部分，与单CPU的101对应，202～205与212～215是两个CPU的引导部分，完全相同，与102～105也是一一对应，完全相同。因此传统分布式双CPU系统是传统单CPU系统的简单叠加。图3是本专利技术的实施例的双CPU系统硬件结构图，两个CPU通过一种称为“桥”的硬件设备连接起来，“桥”是一种总线转换器，它实现总线1与总线2的相互转换，低处理能力CPU通过总线1直接访问EEPROM，开始系统一级引导和二级引导代码的搬移，高处理能力CPU通过“桥”将总线2的访问转换为总线1的访问，实现挂接在总线1上的SDRAM1的二级引导代码的访问，通过总线2直接访问SDRAM2上运行的的商用版本代码和数据，还有FLASH的商用版本。其中EEPROM存放系统启动的完整引导代码，包括一级引导代码、二级引导代码，SDRAM1存放二级引导代码，SDRAM2存放运行的商用版本和数据，FLASH存放商用版本。另外系统辅助外围设备框中的设备只是为了实现本专利技术的实施例添加进来的辅助设备，并不是本专利技术的内容。实现本专利技术的硬件架构图并非只有图3这一种，比如以下两种硬件架构也能实现本专利技术，但不仅仅局限于这2种硬件架构(1)存放二级引导代码的SDRAM1就可以不挂接在总线1上而挂接在总线2上；(2)系统的总线也可以不限于2种，比如低处理能力的CPU1有2种总线，EEPROM和SDRAM1各挂接在一种总线上，高处理能力CPU有1种总线。图4是本专利技术的实施例的双CPU系统软件启动流程图。这个流程图是以EEPROM的引导程序烧结好为前提条件的。EEPROM的引导程序制作可以按照常规嵌入式系统开发方法制作一级引导程序和二级引导程序，并将一级引导程序拷贝到二级引导程序首地址位置的方法将它们合并在一起，将其烧结到EEPROM中形成双CPU系统的完整引导程序。与传统单CPU系统启动不同的是302、303，301与101对应是从系统上电开始；302是引导低处理能力CPU，进行简单内核初始化，存储空间初始化，搬移并执行高处理能力CPU引导代码；所述代码搬移原地址是EEPROM空间的第二级启动代码的起始位置，搬移目的地址就是存放高处理能力CPU二级引导代码的SDRAM空间起始地址，搬移代码大小就是EEPROM空间大小减去EEPROM空间的第二级启动代码的起始位置，跳转执行的地址是高处理能力CPU引导代码即第二级启动代码的代码段起始地址；303是执行高处理能力CPU引导代码，进行低处理能力CPU内核、寄存器、存储空间等更完整初始化，关闭低处理能力CPU，打开高处理能力CPU并进行简单初始化；304～306与传统单CPU系统启动过程的103～105一一对应，完成引导系统初始化，嵌入本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双ＣＰＵ系统，包括低处理能力ＣＰＵ和高处理能力ＣＰＵ，低处理能力ＣＰＵ带有存放一级、二级引导程序的ＥＥＰＲＯＭ和存放二级引导代码的第一ＳＤＲＡＭ，高处理能力ＣＰＵ带有存放运行程序和数据的第二ＳＤＲＡＭ，其特征在于，所述低处理能力ＣＰＵ所连接的总线与高处理能力所连接的总线之间通过总线转换器进行总线信号的转换。

【技术特征摘要】
1.一种双CPU系统，包括低处理能力CPU和高处理能力CPU，低处理能力CPU带有存放一级、二级引导程序的EEPROM和存放二级引导代码的第一SDRAM，高处理能力CPU带有存放运行程序和数据的第二SDRAM，其特征在于，所述低处理能力CPU所连接的总线与高处理能力所连接的总线之间通过总线转换器进行总线信号的转换。2.权利要求1所述的双CPU系统，其特征在于，存放二级引导代码的第一SDRAM挂在与低处理能力CPU相连总线上或挂在与高处理能力CPU相连的总线上。3.权利要求1所述的双CPU系统，其特征在于，所述低处理能力CPU存放引导程序的EEPROM和存放二级引导代码的SDRAM各挂在一种总线上，或者挂在同一条总线上。4.权利要求1、2或3所述的双CPU系统，其特征在于，高处理能力CPU还带有存放商用版本的FLASH。5.一种双CPU系统的启动方法，包括以下步骤301系统上电；302低处理能力CPU进行内核寄存器初始化，外围存储空间初始化，搬移并执行高处理能力CPU引导代码；303执行高处理能力CPU引导代码，进行低处理能力CPU内核、寄存器、外转存储空间、外围设备初...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈宏进，马书宇，
申请(专利权)人：中兴通讯股份有限公司，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]