一系统单芯片集成电路包括一可配置逻辑数组、一处理器核心以及一存储器用以储存任务功能指令以及用于经由在集成电路上的输入端口从外部源加载配置资料到集成电路中的配置加载功能指令，该处理器从该存储器中取得并执行指令，使用配置加载功能接收的配置资料用于配置该可配置逻辑数组。本发明专利技术提供使用嵌入式可配置逻辑的系统单芯片设计的更大的弹性，以及提供可配置逻辑的配置加载。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术是有关于一种系统单芯片集成电路与其它包括嵌入式可配置逻辑数组作为特定用途或客户芯片逻辑的处理器装置。
技术介绍
已知的可程序化逻辑装置(PLD)及场可程序化闸极数组(FPGA)的可配置逻辑数组，以及更广为熟知的可程序化逻辑数组(PLA)，具有愈来愈高密度的设计，配置此类高密度装置的技术通常需要特定的逻辑在芯片上或在与可配置逻辑数组经系统总线沟通的主机处理器上执行。可配置逻辑数组核心的配置资料管理需要复杂的逻辑，参见颁给Lawman的美国专利第6,049,222号，配置装置用的特定技术限制该技术可应用的环境。可配置逻辑数组可经由使用者加载一配置资料以设定在装置上的可程序化组件的指定配置，并将配置资料交付于其中的可程序化配置点以完成使用者指定的功能，例如场可程序化闸极数组包括一逻辑组件的数组及大量可使用配置资料加以程序化的连线。在芯片中配置资料储存于以存储组件所构成的配置点中，通常以静态随机存取存储器(SRAM)之类的存储单元实现，其它可配置逻辑数组包括非挥发性配置存储器，使用只读存储器(ROM)、快闪存储器(flash)或可抹除可程序化只读存储器(EPROM)之类的存储单元实现。可电荷程序化、非挥发性存储元件已经被用来作为可程序化的开关及可配置逻辑数组中的其它配置点。参见美国专利第5,247,478号、第5,764,096号及第6,122,209号。有关可配置逻辑数组的一个问题是将配置资料加载安装在印刷电路板上的芯片或以其它方式结合到功能系统中。参见美国专利第4,879,688号“系统中可程序化的逻辑装置”、第5,995,744号“可程序化电路的网络装置”、第6,028,445号“场可程序化闸极数组结构的解码器构造与方法”、第6,049,222号“使用嵌入式存储器配置场可程序化闸极数组”以及第6,102,963号“具有在系统中程序化及确认功能的电气式可抹除及可程序化的非挥发性整合储存装置以支持可程序化逻辑装置在系统中的再配置”。系统单芯片(system-on-a-chip；SOC)装置增加了系统的复杂度，因此SOC系统不易设计且改变费用昂贵。通过在处理器核心增加一可配置逻辑数组与该处理器核心连接可使得改变及设计较为容易，因此，可配置逻辑数组中的逻辑可利用工业上的工具结合可程序化逻辑的使用而进行配置，同时处理器核心可使用已知的软件程序技术而程序化，但是可配置逻辑数组模块的配置资料管理的问题依旧存在。系统单芯片技术在复杂系统上遇到的典型问题即是不易设计且改变费用昂贵，将可配置逻辑数组与处理器核心结合在一起，逻辑的组合可随着处理器的改良而改变，也即经由可程序化逻辑数组的配置工具可达成逻辑的配置。使系统单芯片在设计上更具弹性，以及改良可配置逻辑中管理配置的技术有所需求。本专利技术提供使用嵌入式可配置逻辑的系统单芯片设计的更大的弹性，以及提供可配置逻辑的配置加载。
技术实现思路
本专利技术提供一种系统单芯片集成电路，包括一可配置逻辑数组、一处理器核心以及一存储器用以储存系统单芯片的任务功能指令与用于经由集成电路上的输入端口从外部源加载配置资料到集成电路中的配置加载功能指令，处理器从存储器中呼叫并执行指令。在一些实施例中，存储器也储存了配置功能指令以加载配置资料到可配置逻辑数组中的电气式可程序化配置点，在另一些实施例中，使用与可配置逻辑数组结合的专用逻辑执行配置功能，一接口介于处理器与芯片中可配置逻辑数组或配置逻辑之间以支持配置功能。存储器包括第一存储数组以储存配置加载功能指令，在一实施例中该存储器为非挥发性存储器，如只读存储器、浮动闸极存储器及氮化金属氧化半导体(nitride MOS)存储器等，同样地，配置功能指令也可储存于第一存储数组中，较佳者，配置加载功能指令储存在可程序化存储器中，使得在电路中可以改变配置加载功能以适应不同配置资料的远程源以及与远程源建立沟通管道的协议。经由在芯片上提供配置功能及/或配置加载功能指令并由处理器核心执行，本专利技术的系统单芯片集成电路可以轻易地应用于广泛的各种希望可配置逻辑数组的配置加载的环境中。任务功能包括达成系统使用任务的特定使用者及/或特定用途指令。在使用非挥发性存储器的实施例中，如高速静态随机存取存储器(high-speed SRAM)或动态随机存取存储器(DRAM)，该存储器包括一存储数组以储存任务功能指令。在其它的实施例中，储存任务功能指令的存储器包括非挥发性存储器，如只读存储器、浮动闸极存储器、氮化金属氧化半导体存储器或类似的存储器。在一些实施例中，储存任务功能指令的存储器可能包括挥发性与非挥发性存储器的组合。在另外的实施例中，系统中配置加载及任务功能的配置加载的指令均储存于芯片中的非挥发性存储器，如此，可配置逻辑数组的配置资料与任务功能指令二者的加载可以被写入位于电路板或其它系统中的系统单芯片里。在一些实施例中，配置加载功能及/或配置功能包括使用看门狗定时器的程序，且集成电路中包括与处理器结合在一起的看门狗定时器电路。可配置逻辑数组具有一由储存于可配置逻辑数组内的电气式可程序化配置点中的配置资料所定义的可程序化配置，例如电气式可程序化配置点包括浮动闸极存储单元或其它可电荷程序化、非挥发性存储单元，在可配置逻辑数组的配置程序中配置资料会转移到配置点中。在一些实施例中，可程序化配置存储器被包含在集成电路上用以储存配置资料，根据这些实施例，配置功能包括从配置存储器中转移配置资料到可配置逻辑数组中的可程序化配置点，同样地，配置加载功能包括经由在系统单芯片集成电路中的输入端口从资料的远程源加载配置资料到配置存储器中。在一些实施例中，可程序化配置存储器使用非挥发性、可程序化存储单元，例如浮动闸极存储器或其它可电荷程序化非挥发性存储器。在一些实施例中，使用高速静态随机存取存储器作为可程序化配置存储器以支持可配置逻辑数组的快速配置改变。同样地，一些实施例包括非挥发性存储器与高速挥发性存储器，以支持配置资料在芯片上的储存与处理。在其它的实施例中，处理器核心响应一初始化事件，例如重置以执行配置加载及配置功能。根据本专利技术的系统单芯片集成电路的一个实施例包括一看门狗定时器，依据该看门狗定时器的时间间隔引发一初始化事件，该配置加载功能包括设定看门狗定时器的时间间隔使其适用于从远程源接收配置资料的程序，以及若到达时间间隔时则执行包括重试配置加载功能的初始化功能。在另外的实施例中，存储器储存配置加载功能、任务功能及配置功能的指令。在诸如此类的实施例中，第一配置加载功能储存于免于受配置加载功能而重写或修改的受保护存储器中，第一配置加载功能提供一通道以供配置资料从一预设位置嵌入受保护的存储器中。第二配置加载功能储存于未受保护的存储器中，用来和配置资料远程源沟通，该配置资料可以不在预设位置。假如初始化事件发生于配置加载操作到改变第二配置加载功能的执行期间，则第一配置加载功能可以用来回复配置加载操作。附图说明对于熟习本技艺的人士而言，从以下所作的详细叙述配合伴随的图示，本专利技术将能够更清楚地被了解，其上述及其它目的及优点将会变得更明显，其中图1是根据本专利技术的系统单芯片集成电路的一个实施例的简化方块图；图2是根据本专利技术的系统单芯片集成电路的另一实施例的简化方块图； 图3是根据本专利技术的系统单芯片本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种集成电路，其特征在于包括：一输入端口，经由该输入端口从外部源接收资料到该集成电路中；一可配置逻辑数组，具有经由储存于该可配置逻辑数组中电气式可程序化配置点的配置资料所定义的可程序化配置；一存储器，用以储存该集成电 路中任务功能指令及储存经由该输入端口接收配置资料的配置加载功能指令以及储存用于转移该配置资料到该可配置逻辑数组中的可程序化配置点的配置功能指令；以及一与该存储器耦合的处理器，用以从该存储器中取得并执行指令。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：孙骏恭，许志铭，陈世梁，
申请(专利权)人：旺宏电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]
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