自动切换处理器时钟的控制系统及芯片技术方案

本发明专利技术公开自动切换处理器时钟的控制系统及芯片，该控制系统包括切换控制单元、CPU单元以及通路选择器；存在至少两个代码分区；存在至少两个时钟信号；切换控制单元与每个代码分区连接，切换控制单元也与CPU单元连接；切换控制单元，用于检测CPU单元当前访问的代码分区，再依据CPU单元当前访问的代码分区向通路选择器发送选择信号；通路选择器的输入端与时钟源连接，通路选择器的输出端与CPU单元连接，通路选择器的选择端与切换控制单元连接；通路选择器用于在接收到所述选择信号后，将输出给所述CPU单元的时钟信号切换为所述CPU单元当前访问代码分区所需的时钟信号。前访问代码分区所需的时钟信号。前访问代码分区所需的时钟信号。

【技术实现步骤摘要】
自动切换处理器时钟的控制系统及芯片


[0001]本专利技术涉及计算机
，特别是自动切换处理器时钟的控制系统及芯片。

技术介绍

[0002]随着科技的发展，处理器需要处理更多数据，若需要控制代码空间内缓存的高算力的算法程序运行，例如在工作频率比较低的处理器需控制代码空间内缓存的高算力的算法程序运行的状态下，需要调节处理器进入较高的时钟频率下工作；然而，为了应用软件能够正常（无过大延时误差）响应各个切换指令以适应当前软件环境下所需执行的高算力的固件程序，处理器在现有技术的应用环境下需要通过软件配置相关的时钟寄存器，则会增加较多的指令操作运行时间，导致处理器在不同工作频率切换过程中耗费较多时间，对应产生较高的功耗，处理器所在的系统设备就消耗大量的电能，进而缩减处理器的工作寿命，影响处理器的工作性能。

技术实现思路

[0003]本申请公开自动切换处理器时钟的控制系统及芯片，具体的技术方案如下：自动切换处理器时钟的控制系统，该控制系统包括切换控制单元、CPU单元以及通路选择器；切换控制单元与每个代码分区连接，切换控制单元也与CPU单元连接；切换控制单元，用于检测CPU单元当前访问的代码分区，再依据CPU单元当前访问的代码分区向通路选择器发送选择信号；通路选择器的输入端与时钟源连接，通路选择器的输出端与CPU单元连接，通路选择器的选择端与切换控制单元连接；通路选择器用于在接收到所述选择信号后，将输出给所述CPU单元的时钟信号切换为所述CPU单元当前访问代码分区所需的时钟信号。
[0004]进一步地，控制系统还包括至少两个代码分区，和/或控制系统的外部设置有至少两个代码分区；控制系统还包括时钟源，和/或控制系统的外部设置有时钟源；其中，时钟源包括至少两个时钟信号；其中，时钟源所包括的时钟信号当中，存在CPU单元访问每个代码分区所需的时钟信号。
[0005]进一步地，所述时钟源包括第一工作时钟信号和第二工作时钟信号，其中，第一工作时钟信号的时钟频率高于第二工作时钟信号的时钟频率；控制系统的内部存在第一代码分区和第二代码分区，或者控制系统的外部存在第一代码分区和第二代码分区；第一工作时钟信号是CPU单元访问第一代码分区所需的时钟信号，第二工作时钟信号是CPU单元访问第二代码分区所需的时钟信号，其中，第一代码分区内存储的代码对应匹配的算力高于第二代码分区内存储的代码对应匹配的算力；第一代码分区内存储的代码运行所需的时钟频率高于第二代码分区内存储的代码运行所需的时钟频率。
[0006]进一步地，所述选择信号包括第一选择信号和第二选择信号；所述切换控制单元，用于检测到CPU单元当前访问的代码分区由第一代码分区变为第二代码分区时，确定CPU单元当前访问第二代码分区所需的时钟信号是第二工作时钟信号，并向通路选择器发送第一
选择信号；所述通路选择器，用于接收到第一选择信号后，将第一工作时钟信号切换为第二工作时钟信号，再将第二工作时钟信号输出给所述CPU单元，以使所述CPU单元的工作频率由第一工作时钟信号的时钟频率降低为第二工作时钟信号的时钟频率；所述切换控制单元，用于检测到CPU单元当前访问的代码分区由第二代码分区变为第一代码分区时，确定CPU单元当前访问第一代码分区所需的时钟信号是第一工作时钟信号，并向通路选择器发送第二选择信号；所述通路选择器，用于接收到第二选择信号后，将第二工作时钟信号切换为第一工作时钟信号，再将第一工作时钟信号输出给所述CPU单元，以使所述CPU单元的工作频率由第二工作时钟信号的时钟频率增大为第一工作时钟信号的时钟频率。
[0007]进一步地，所述第一代码分区是设置在只读存储器内，所述第二代码分区是设置在擦除读写存储器内；只读存储器内部固化有第一系统软件环境和第一固化时钟信号，只读存储器内部存储的代码在第一固化时钟信号的驱动作用下运行于第一系统软件环境内，以减少只读存储器外部的软件配置信息的干预；第一代码分区内存储的代码允许所述CPU单元在第一工作时钟信号下进行访问；擦除读写存储器内部固化有第二系统软件环境和第二固化时钟信号，擦除读写存储器内部存储的代码在第二固化时钟信号的驱动作用下运行于第二系统软件环境内，以减少擦除读写存储器外部的软件配置信息的干预；第二代码分区内存储的代码允许所述CPU单元在第二工作时钟信号下进行访问；其中，第一固化时钟信号的时钟频率高于第二固化时钟信号的时钟频率。
[0008]进一步地，所述CPU单元处于低功耗状态时，CPU单元访问所述第二代码分区，且所述第二代码分区的内部存储的代码处于运行状态；当所述CPU单元的内部或所述CPU单元的外部通过硬件中断的方式来中止所述CPU单元访问所述第二代码分区后，所述CPU单元被触发为开始访问所述第一代码分区，再由所述切换控制单元控制所述通路选择器将输出给所述CPU单元的时钟信号切换为所述第一工作时钟信号；其中，所述控制系统的内部设置有用于触发中断信号的定时器，定时器计数产生中断信号以通知所述CPU单元，形成硬件中断的触发方式。
[0009]进一步地，所述CPU单元，用于在休眠状态下被唤醒后，通过硬件中断的方式来触发所述切换控制单元向所述通路选择器发送所述第二选择信号，以使所述通路选择器输出给所述CPU单元的时钟信号切换为第一工作时钟信号，并将CPU单元所需访问的代码分区切换为所述第一代码分区，并引导所述第一代码分区的内部存储的代码由挂起状态恢复为运行状态但不改变所述第一代码分区的内部存储的代码运行所需的时钟信号的时钟频率；其中，所述CPU单元处于休眠状态下，硬件中断的入口地址是设置在第一代码分区内；休眠状态是属于一种所述低功耗状态。
[0010]进一步地，所述CPU单元通过所述总线访问对应的代码分区以获取对应的代码分区内存储的代码；所述切换控制单元通过所述总线与每个代码分区建立通信联系，以获取每个代码分区内的存储地址，并监视代码分区被所述CPU单元访问的情况；所述切换控制单元还通过所述总线与所述CPU单元建立通信联系，以确定所述CPU单元当前所需访问的代码分区。
[0011]进一步地，每个代码分区都是从同一个代码空间分配出来，每个代码分区都挂载在同一总线上并将对应的存储地址缓存到同一总线上；所述CPU单元、所述切换控制单元以及每个代码分区都通过同一总线建立通信联系。
[0012]进一步地，所述时钟源包括第一时钟单元和第二时钟单元；所述第一时钟单元与所述通路选择器连接；所述通路选择器用于在接收到第二选择信号后，将所述第一时钟单元的输出端接通至所述CPU单元，让所述第一时钟单元为所述CPU单元提供第一工作时钟信号；或者，所述第一时钟单元通过第一分频器与所述通路选择器连接，第一分频器将所述第一时钟单元输出的时钟信号分频处理为第一工作时钟信号；所述通路选择器用于在接收到第二选择信号后，将所述第一分频器的输出端接通至所述CPU单元，让所述第一分频器为所述CPU单元提供第一工作时钟信号；所述第二时钟单元与所述通路选择器连接，所述通路选择器用于在接收到第一选择信号后，将所述第二时钟单元的输出端接通至所述CPU本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.自动切换处理器时钟的控制系统，其特征在于，该控制系统包括切换控制单元、CPU单元以及通路选择器；切换控制单元与每个代码分区连接，切换控制单元也与CPU单元连接；切换控制单元，用于检测CPU单元当前访问的代码分区，再依据CPU单元当前访问的代码分区向通路选择器发送选择信号；通路选择器的输入端与时钟源连接，通路选择器的输出端与CPU单元连接，通路选择器的选择端与切换控制单元连接；通路选择器用于在接收到所述选择信号后，将输出给所述CPU单元的时钟信号切换为所述CPU单元当前访问代码分区所需的时钟信号。2.根据权利要求1所述控制系统，其特征在于，控制系统还包括至少两个代码分区，和/或控制系统的外部设置有至少两个代码分区；控制系统还包括时钟源，和/或控制系统的外部设置有时钟源；其中，时钟源包括至少两个时钟信号；其中，时钟源所包括的时钟信号当中，存在CPU单元访问每个代码分区所需的时钟信号。3.根据权利要求2所述控制系统，其特征在于，所述时钟源包括第一工作时钟信号和第二工作时钟信号，其中，第一工作时钟信号的时钟频率高于第二工作时钟信号的时钟频率；控制系统的内部存在第一代码分区和第二代码分区，或者控制系统的外部存在第一代码分区和第二代码分区；第一工作时钟信号是CPU单元访问第一代码分区所需的时钟信号，第二工作时钟信号是CPU单元访问第二代码分区所需的时钟信号，其中，第一代码分区内存储的代码对应匹配的算力高于第二代码分区内存储的代码对应匹配的算力；第一代码分区内存储的代码运行所需的时钟频率高于第二代码分区内存储的代码运行所需的时钟频率。4.根据权利要求3所述控制系统，其特征在于，所述选择信号包括第一选择信号和第二选择信号；所述切换控制单元，用于检测到CPU单元当前访问的代码分区由第一代码分区变为第二代码分区时，确定CPU单元当前访问第二代码分区所需的时钟信号是第二工作时钟信号，并向通路选择器发送第一选择信号；所述通路选择器，用于接收到第一选择信号后，将第一工作时钟信号切换为第二工作时钟信号，再将第二工作时钟信号输出给所述CPU单元，以使所述CPU单元的工作频率由第一工作时钟信号的时钟频率降低为第二工作时钟信号的时钟频率；所述切换控制单元，用于检测到CPU单元当前访问的代码分区由第二代码分区变为第一代码分区时，确定CPU单元当前访问第一代码分区所需的时钟信号是第一工作时钟信号，并向通路选择器发送第二选择信号；所述通路选择器，用于接收到第二选择信号后，将第二工作时钟信号切换为第一工作时钟信号，再将第一工作时钟信号输出给所述CPU单元，以使所述CPU单元的工作频率由第二工作时钟信号的时钟频率增大为第一工作时钟信号的时钟频率。5.根据权利要求4所述控制系统，其特征在于，所述第一代码分区是设置在只读存储器
内，所述第二代码分区是设置在擦除读写存储器内；只读存储器内部固化有第一系统软件环境和第一固化时钟信号，只读存储器内部存储的代码在第一固化时钟信号的驱动作用下运行于第一系统软件环境内，以减少只读存储器外部的软件配置信息的干预；第一代码分区内存储的代码允许所述CPU单元在第一工作时钟信号下进行访问；擦除读写存储器内部固化有第二系统软件环境和第二固化时钟信号，擦除读写存储器内部存储的代码在第二固化时钟信号的驱动作用下运行于第二系统软件环境内，以减少擦除读写存储器外部的软件配置信息的干预；第二代码分区内存储的代码允许所述CPU单元...

【专利技术属性】
技术研发人员：赖钦伟，肖刚军，
申请(专利权)人：珠海一微半导体股份有限公司，
类型：发明
国别省市：