一种片上总线状态记录系统和记录方法技术方案

本发明专利技术提供一种片上总线状态记录系统和记录方法，在传统总线结构的基础上，增加总线状态记录模块，总线状态记录模块与其它从设备模块一样，与片上总线有一组数据通路连接，所有主设备可以访问总线状态记录模块内部寄存器、存储单元的数据信息，片上总线的各类控制信号作为总线状态记录模块的输入，将片上总线的每次传输交易控制信息发送给总线状态记录模块，通过总线状态记录模块可实时记录总线运行状态信息，并在总线挂死后能保存相关信息，便于对芯片总线故障进行精确定位。便于对芯片总线故障进行精确定位。便于对芯片总线故障进行精确定位。

【技术实现步骤摘要】
一种片上总线状态记录系统和记录方法


[0001]本专利技术涉及集成电路逻辑设计领域，更具体地，涉及一种片上总线状态记录系统和记录方法。

技术介绍

[0002]在现代集成电路，片上总线连接芯片内部的各个模块，是各模块之间信息交流的必须途径。随着SOC（System on Chip，片上系统）系统设计日益复杂，处理器和各功能模块IP核（Intellectual Property core，知识产权核）的数量和规模大量增加，内部总线设计也变得越来越困难。现有的片上总线，无论是环形结构、mesh网状结构、星型结构，其内部各通路和节点都有主设备到从设备的数据交互。在芯片不同的应用场景下，片上总线实时状态（节点延迟，拥塞等）直接影响着整个系统的性能。极端的复杂场景下，片上总线可能会因为多设备访问带来的局部拥塞而挂死。
[0003]一般的，片上总线可设计监控模块，对总线运行状态实时监控并通过中断等形式记录和上报；或由独立的外挂总线导出故障信息并分析。极端情况下，如果遇到总线突发性故障时，整个系统因总线失效而挂死，相应日志来不及上传，具体的故障原因将变得难以排查。
[0004]芯片一旦流片，其片上总线在运行中的状态就变得不容易获取，特别是在系统或总线因某种原因出现故障甚至挂死时，对其故障点的分析不能像仿真或FPGA（Filed Programmable Gate Array，现场可编程逻辑门阵列）原型验证这样直观。现有的片上总线状态采集与故障定位方法，基于硬件或软件判断总线故障后上报的机制，无法实现在系统挂死后对总线的故障分析。

技术实现思路

[0005]本专利技术针对现有技术中存在的技术问题，提供一种片上总线状态记录系统和记录方法。
[0006]根据本专利技术的第一方面，提供了一种片上总线状态记录系统，包括多个主设备模块、多个从设备模块和总线状态记录模块，多个所述主设备模块通过数据访问通路和片上总线连接多个所述从设备，所述总线状态记录模块与片上总线通过数据访问通路连接；所述总线状态记录模块，用于获取每一次片上总线发起的交易信息，判断每一次交易是否正常传输，并生成本次交易信息状态数据包；以及基于寄存器写指针实现每一次交易信息状态数据包的存储；所述总线状态记录模块与片上总线通过数据访问通路连接，所述总线状态记录模块包括总线状态译码单元、存储控制单元、存储控制指针寄存器和多个总线状态存储单元；所述总线状态译码单元，用于当片上总线发起交易时，获取本次总线交易信息，判断本次交易是否正常传输，若是，捕获总线的正常交易信息，生成本次交易信息状态数据包；若不是，总线出现挂死，捕获总线挂死超时信息，生成本次交易信息状态数据包；
所述存储控制单元，用于将存储控制指针p的值写入所述存储控制指针寄存器P，将交易正常的本次交易信息数据包写入总线状态存储单元L
p
；存储控制指针p加1，执行下一次总线交易，直到p等于总线状态存储单元的数量n，将存储控制指针置0，其中，n、p为正整数；所述主设备，用于当系统片上总线出现挂死时，主设备通过片上总线数据通路访问并控制总线状态存储单元和存储控制指针寄存器的数据p；读取寄存器p中的值a，确定引起总线挂死的交易信息存储在总线状态存储单元L
a
中，解析所述总线状态存储单元L
a
中的内容，获得引起总线挂死交易的详细信息；从其它总线状态存储单元L
k
的内容中解析引起总线挂死故障的前n
‑
1次交易信息，k≠a，定位和分析故障原因。
[0007]在上述技术方案的基础上，本专利技术还可以作出如下改进。
[0008]可选的，所述总线状态译码单元，用于当片上总线发起交易时，获取本次总线交易信息，判断本次交易是否正常传输，包括：接收片上总线各主设备发起的数据传输控制信号，以及各从设备的交易响应信号，通过监控主设备发起交易到从设备成功应答之间的延时，判断此次交易传输是否超时，若未超时，则本次交易正常传输，否则，总线出现挂死。
[0009]可选的，所述生成本次交易信息状态数据包，包括：根据片上总线各主设备发起的数据传输控制信号以及各从设备的交易响应信号，生成本次交易信息状态数据包，其内容至少包括发起此次交易的主设备标识号、从设备地址、表征此次交易是否正常完成的应答标识的读写属性以及从发起传输到响应结果返回的延迟周期数。
[0010]可选的，还包括：由外部管脚输入或软件配置总线状态记录使能信号，当输入信号使能时，所述总线状态译码单元和存储控制单元开始工作，以及所述存储控制指针寄存器和总线状态存储单元接收存储控制单元的输入；否则，所述总线状态译码单元和存储控制单元停止工作，以及存储控制指针寄存器和总线状态存储单元的值保持不变。
[0011]可选的，所述总线状态存储单元选用不带复位端的D触发器标准单元。
[0012]根据本专利技术的第二方面，提供一种片上总线状态记录方法，包括：系统复位，总线状态存储单元和存储控制指针寄存器p清零，存储控制指针p置0；总线状态记录使能有效，开始记录总线交易信息；总线发起一次交易，总线状态译码单元判断本次交易是否正常传输，若是，捕获总线的正常交易信息，生成本次交易信息状态数据包；若不是，总线出现挂死，捕获总线挂死超时信息，生成本次交易信息状态数据包；存储控制单元将将存储控制指针p的值写入所述存储控制指针寄存器P，将交易正常的本次交易信息数据包写入总线状态存储单元L
p
，存储控制指针p加1，执行下一次总线交易，直到p等于总线状态存储单元的数量n，将存储控制指针置0，其中，n、p为正整数。
[0013]可选的，当系统片上总线出现挂死，总线状态译码单元不再发送新的总线交易状态数据包，所有总线状态存储单元和存储控制指针寄存器p的数据保持不变。
[0014]本专利技术提供的一种片上总线状态记录系统和记录方法，在传统总线结构的基础上，增加总线状态记录模块，总线状态记录模块与其它从设备模块一样，与片上总线有一组数据通路连接，所有主设备可以访问总线状态记录模块内部寄存器、存储单元的数据信息，片上总线的各类控制信号作为总线状态记录模块的输入，将片上总线的每次传输交易控制信息发送给总线状态记录模块，通过总线状态记录模块可实时记录总线运行状态信息，并在总线挂死后能保持相关信息不受复位控制的影响，便于对芯片总线故障进行精确定位。
附图说明
[0015]图1为本专利技术提供的一种片上总线状态记录系统的结构示意图；图2为总线状态记录模块的结构示意图；图3为本专利技术提供的一种片上总线状态记录方法的流程示意图；图4为本专利技术提供的故障定位分析方法的流程示意图；图5为总线状态记录流程示意图；图6为总线挂死故障分析定位流程示意图。
具体实施方式
[0016]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，本领域本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种片上总线状态记录系统，其特征在于，包括多个主设备模块、多个从设备模块和总线状态记录模块，多个所述主设备模块通过数据访问通路和片上总线连接多个所述从设备，所述总线状态记录模块与片上总线通过数据访问通路连接；所述总线状态记录模块，用于获取每一次片上总线发起的交易信息，判断每一次交易是否正常传输，并生成本次交易信息状态数据包；以及基于寄存器写指针实现每一次交易信息状态数据包的存储；所述总线状态记录模块包括总线状态译码单元、存储控制单元、存储控制指针寄存器和多个总线状态存储单元；所述总线状态译码单元，用于当片上总线发起交易时，获取本次总线交易信息，判断本次交易是否正常传输，若是，捕获总线的正常交易信息，生成本次交易信息状态数据包；若不是，总线出现挂死，捕获总线挂死超时信息，生成本次交易信息状态数据包；所述存储控制单元，用于将存储控制指针p的值写入所述存储控制指针寄存器P，将交易正常的本次交易信息数据包写入总线状态存储单元L
p
；存储控制指针p加1，执行下一次总线交易，直到p等于总线状态存储单元的数量n，将存储控制指针置0，其中，n、p为正整数；所述主设备，用于当系统片上总线出现挂死时，通过片上总线数据通路访问并控制总线状态存储单元和存储控制指针寄存器的数据p；读取寄存器p中的值a，确定引起总线挂死的交易信息存储在总线状态存储单元L
a
中，解析所述总线状态存储单元L
a
中的内容，获得引起总线挂死交易的详细信息；从其它总线状态存储单元L
k
的内容中解析引起总线挂死故障的前n
‑
1次交易信息，k≠a，定位和分析故障原因。2.根据权利要求1所述的片上总线状态记录系统，其特征在于，所述总线状态译码单元，用于当片上总线发起交易时，获取本次总线交易信息，判断本次交易是否正常传输，包括：接收片上总线各主设备发起的数据传输控制信号，以及各从设备的交易响应信号，通过监控主设备发起交易到从设备成功应答之间的延时，判断...

【专利技术属性】
技术研发人员：阮航，高齐，程振洪，张祥，
申请(专利权)人：武汉凌久微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：