中断控制器、片上系统、智能设备及中断处理方法技术方案

本申请提供一种中断控制器、片上系统、智能设备及中断处理方法。中断控制器由管理控制处理器控制，并包括：输入端口，其配置为接收来自外部硬件的中断请求；中断路由模块，其配置为将中断请求旁路输出，或对中断请求进行路由并转换成中断指令；以及输出端口，其配置为向相互隔离的多个功能应用子系统中的一个或多个功能应用子系统输出中断指令。个功能应用子系统输出中断指令。个功能应用子系统输出中断指令。

【技术实现步骤摘要】
中断控制器、片上系统、智能设备及中断处理方法


[0001]本专利技术涉及计算机系统领域，特别是涉及中断控制器、片上系统、智能设备及中断处理方法。

技术介绍

[0002]在系统功能集成化的大趋势下，通常通过一片SOC(system on chip，片上系统)集成多个子系统的功能，这对于汽车这样的多功能系统是尤其有用的。例如，一个车载系统平台通常包括多个功能应用子系统，例如座舱系统、车辆控制系统、驾驶辅助系统(如ADAS/ADS系统)等，分别对应人机交互、车辆控制、自动辅助驾驶等功能。出于安全性的考虑，多个功能系统间进行隔离，优选地是在硬件实体之间的隔离，并可以进行必要的系统间的受控通信。
[0003]在传统的中断控制器中，由中断控制器仲裁输出的中断指令直接发送给CPU，因此对中断控制器的控制以及对中断指令的应用集于一体，不能满足分级和角色分离的管理功能需求。此外，对于相互隔离的多个功能应用子系统的硬件平台，也难以实现根据实际功能子系统的需求来配置和处理中断信息，进而难以实现灵活配置SOC的整体系统结构。

技术实现思路

[0004]本申请提供了一种中断控制器、片上系统、智能设备及中断处理方法。
[0005]本申请的第一方面涉及中断控制器，其由管理控制处理器控制，并包括：输入端口，其配置为接收来自外部硬件的中断请求；中断路由模块，其配置为将所述中断请求旁路输出，或对所述中断请求进行路由并转换成中断指令；以及输出端口，其配置为向相互隔离的多个功能应用子系统中的一个或多个所述功能应用子系统输出所述中断指令。
[0006]在一实施例中，所述输入端口包括输入信号线和消息输入通道；其中，所述输入端口配置为：从一条信号线接收或从多条信号线并行接收作为所述中断请求的中断信号；和/或，从所述消息输入通道串行接收作为所述中断请求的中断消息。
[0007]在一实施例中，所述输出端口包括输出信号线和消息输出通道；其中，所述输出端口配置为，通过所述输出信号线将作为所述中断指令的信号指令输出到指定的一个或多个所述功能应用子系统，和/或，通过所述消息输出通道将作为所述中断指令的消息指令输出到指定的一个或多个所述功能应用子系统。
[0008]在一实施例中，所述中断路由模块配置为，在接收到所述中断信号的情况下，当没有接收到来自所述管理控制处理器的禁用旁路指令时，默认将所述中断信号旁路输出而不转换成中断指令，当接收到来自所述管理控制处理器的禁用旁路指令时，对所述中断信号进行路由并转换成所述中断指令；在接收到所述中断消息的情况下，对所述中断消息进行路由并转换成所述中断指令。
[0009]在一实施例中，所述中断路由模块还配置为，基于所述管理控制处理器的控制，设置所述输入信号线的使能状态和参数、所述输出信号线的使能状态和参数、所述消息输入
通道和所述消息输出通道的使能状态、以及所述中断控制器的触发模式。
[0010]在一实施例中，中断控制器还包括包含在所述消息输出通道中的缓存模块；其中，根据所述管理控制处理器的控制，所述消息指令被放入到指定有优先顺序的多个消息输出通道中的缓存模块，并根据优先顺序依次输出到多个功能应用子系统。
[0011]在一实施例中，中断控制器还包括统计模块，其作为与所述功能应用子系统的接口，配置为对所述中断请求和所述中断指令进行统计。
[0012]本申请的第二方面涉及片上系统，包括：根据上述实施例的中断控制器；所述管理控制处理器，配置为对所述中断控制器进行控制；以及所述多个相互隔离的功能应用子系统，配置为根据所述中断指令的优先顺序接收所述中断指令，以实现终端应用的功能。
[0013]在一实施例中，该片上系统包括多个相互级联的所述中断控制器，所述中断请求经由多个所述中断控制器被路由和转换成所述中断指令。
[0014]本申请的第三方面涉及智能设备，包括根据上述实施例的片上系统。
[0015]本申请的第四方面涉及中断处理方法，应用于中断控制器，包括基于管理控制处理器的控制执行以下步骤：接收来自外部硬件的中断请求；将所述中断请求旁路输出，或对所述中断请求进行路由并转换成中断指令；以及向相互隔离的多个功能应用子系统中的一个或多个所述功能应用子系统输出所述中断指令。
[0016]根据本申请的中断控制器、片上系统、智能设备及中断处理方法，中断控制器的输出的中断指令直接通过硬件对接多个相互隔离的功能应用子系统，能够实现对中断的控制和使用相互分离，实现对系统进行分级和角色分离管理。此外，本申请的中断控制器兼容基于信号和基于消息的输入和输出，能够在兼容当前主流的基于信号的中断，并同时实现基于消息的中断，从而实现根据功能应用子系统的实际需求对系统进行个性化和定制化的动态配置，提高整体系统的适应性和安全性。
附图说明
[0017]图1为根据本申请实施例的中断控制器的总体结构框图；
[0018]图2为根据本申请实施例的中断控制器的示例性应用示意图；
[0019]图3为根据本申请实施例的中断控制器的示例性应用示意图；
[0020]图4为根据本申请实施例的片上系统的示意图；
[0021]图5为根据本申请实施例的片上系统的整体运行流程图。
[0022]图6为根据本申请实施例的片上系统的示意图；
[0023]图7为根据本申请实施例的中断处理方法的流程图。
具体实施方式
[0024]当前SOC系统主要包括：CPU(例如ARMv9、ARMv8、ARMv7、RISC
‑
V等)、存储器(例如SRAM、DDR等)、总线(例如AXI、AHB、APB等)、通信单元(例如Uart、Can/Canfd、GMAC/XGMAC、USB、PCIe等)、外部存储单元(Norflash、Nandflash、EMMC、UFS等)。对于可配置的具有多个功能应用子系统的SOC还包括的如下核心单元：地址映射单元、地址反向映射单元、中断信号路由控制单元、支持多个功能应用子系统的多通道接口单元、平台系统管理控制单元等。
[0025]对于核心单元中的信号传输控制单元，当前在ARM体系结构中通常采用GIC系列中
断控制器，但并不能满足我们对SOC进行分级和角色分离的管理需求。因此本申请提供了一种对中断的控制和使用相互分离的中断控制器，同时适配于支持多个功能应用子系统的可配置硬件平台的信号传输控制单元。
[0026]根据本申请的中断控制器也可以称为“信号路由单元”，即InterruptRouteUnit(在本申请中，以下称为IRU)。IRU由管理控制处理器控制，并与多个功能应用子系统交互以向功能应用子系统输出中断指令。在本申请中，管理控制处理器也可以称为“管理控制单元”，即ManageControlUnit(在本申请中，以下称为MCU)。多个功能应用子系统在硬件上实体分离，并且多个功能应用子系统之间可以进行必要的系统间受控通信。示例性地，在车载SOC中，多个功能应用子系统可以是座舱系统、车辆控制系统、驾驶辅助系本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.中断控制器，其由管理控制处理器控制，并包括：输入端口，其配置为接收来自外部硬件的中断请求；中断路由模块，其配置为将所述中断请求旁路输出，或对所述中断请求进行路由并转换成中断指令；以及输出端口，其配置为向相互隔离的多个功能应用子系统中的一个或多个所述功能应用子系统输出所述中断指令。2.根据权利要求1所述的中断控制器，其中，所述输入端口包括输入信号线和消息输入通道；其中，所述输入端口配置为：从一条输入信号线接收或从多条输入信号线并行接收作为所述中断请求的中断信号；和/或，从所述消息输入通道串行接收作为所述中断请求的中断消息。3.根据权利要求1或2所述的中断控制器，其中，所述输出端口包括输出信号线和消息输出通道；其中，所述输出端口配置为，通过所述输出信号线将作为所述中断指令的信号指令输出到指定的一个或多个所述功能应用子系统，和/或，通过所述消息输出通道将作为所述中断指令的消息指令输出到指定的一个或多个所述功能应用子系统。4.根据权利要求2所述的中断控制器，其中，所述中断路由模块配置为：在接收到所述中断信号的情况下，当没有接收到来自所述管理控制处理器的禁用旁路指令时，默认将所述中断信号旁路输出而不转换成中断指令；当接收到来自所述管理控制处理器的禁用旁路指令时，对所述中断信号进行路由并转换成所述中断指令；在接收到所述中断消息的情况下，对所述中断消息进行路由并转换成所述中断指令。5.根据权利要求3所述的中断控制器，其中，所述中断路由模块还配置为，基于...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪建，
申请(专利权)人：黑芝麻智能科技成都有限公司，
类型：发明
国别省市：