一种分布式片上调试系统技术方案

本发明专利技术公开了一种可针对单核、同构多核或异构多核进行调试的装置，包括调试系统接口，集中调试模块，交换网络，全局调试模块和若干个分布式调试模块。该装置对目标核调试时，调试系统接口接收调试数据包并发送到集中调试模块进行命令解析，调试命令经过交换网络被发送到每个处理核所对应的分布式调试模块，各调试模块的调试结果信息经过集中调试模块被上传至调试系统接口。全局调试模块可以下行调试命令至各分布式调试模块并监控各分布式调试模块的调试事件状态。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及多核片上系统(SOC)领域，尤其涉及一种分布式片上调试系统。
技术介绍
多核片上系统(SOC)以其高性能低功耗等优异特点，正成为集成电路设计的热点之一。由于SOC的高集成度和低可视性的特点，没有调试系统的SOC在开发的过程中将面临很多困难，调试系统作为SOC的高性能开发的重要部分，可以对开发的芯片进行调试和诊断以解决开发过程中的困难，从而提高产品开发的效率和性能，促进SOC的发展。此外，可调试性设计作为硅后验证的重要技术，帮助硬件设计者发现和定位功能设计过程中存在的问题。因此，调试系统设计已成为多核SOC设计中的一个重要环节。在众多调试方法中，片上调试方法能满足高集成度系统芯片的调试要求，软件开发阶段效率高且不破坏程序运行现场，在硬件系统中具有可扩展和复用的特点，对于软件开发过程具有降低成本和节约时间等优点，因而成为当前最流行的调试方法。片上调试系统通常能实现被调试核运行程序追踪，被调试核运行控制和数据监控等功能。被调试核运行程序追踪功能可以追踪到被调试核当前处理的程序。被调试核运行控制功能可以使被调试核进入调试模式下并通过与流水线的交互控制被调试核运行，此类功能通常有调试开始、调试中断、调试结束、程序单步执行和断点管理等。数据监控功能监控被调试核的程序员可见寄存器和存储器的读写，以实现对目标系统运行的基本可观察性。调试系统所需完成的功能是影响调试系统部件设计的因素之一。
技术实现思路
本专利技术为提高多核SOC的开发效率和性能，提出一种可针对单核、同构多核或异构多核SOC进行调试的片上调试系统，该系统包括:调试系统接口，其与调试主机进行信息交互；集中调试模块，其通过调试系统接口从调试主机接收调试数据包,并将所述调试数据包解析成多核调试命令，并在调试结束后，通过调试系统接口将调试结果上传给调试主机；交换网络，其用于接收所述多核调试命令，并将其转换成单核命令后发送给相应的分布式调试模块；其还用于从分布式调试模块接收调试结果并返回给集中调试模块；至少一个分布式调试模块，其用于根据从交换网络接收到的单核调试命令对待调试核进行调试，并将调试结果返回给交换网络。本专利技术提出的上述调试系统包括多个分布式调试模块和一个集中调试模块的结构，每一个分布式调试模块调试一个待调试核，可以实现多个核同时被调试且提高多核调试效率，而集中调试模 块即可实现对多核调试进行命令解析和调试结果信息上传，不影响调试效率且可以节约制造成本。另外，该调试系统还通过一个集中调试模块实现了数据串行一数据并行一数据串行过程，使得调试过程加速并减少了系统中模块间的连线，节约了成本。附图说明图1是本专利技术中分布式片上调试装置及和被调试核的结构示意图。图2是本专利技术中内嵌分布式调试装置的片上系统结构示意图。图3是本专利技术片上系统中的集中调试模块示意图。图4是本专利技术片上系统中的全局调试模块示意图。图5是本专利技术片上系统中的分布式调试模块示意图。具体实施例方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本专利技术作进一步的详细说明。本专利技术公开了一种分布式片上系统调试方法及其装置。图1示出了本专利技术提出的分布式片上系统调试装置结构示意图。如图1所示，其包括用于调试信息交互的调试系统接口 100，用于解析和上传调试数据包的集中调试模块101，多核调试交换网络102，一个全局调试模块111和用于实现调试功能的若干分布式调试模块103。调试系统接口 100为用于接收和发送调试数据包的片上总线高速串行接口，占用管脚少。集中调试模块101只有一个，即可实现将调试数据包解析为多核调试命令，同时将多核调试结果信息数据包上 传给调试主机。用一个集中调试模块实现多核调试可以减少功耗降低芯片制造成本。该集中调试模块101包括一个调试数据包解析模块104和一个调试信息数据包上传模块105。调试数据包解析模块104接收来自调试系统接口 100的串行的调试数据包并解析成并行传输的多核调试命令，再将多核调试命令下行到交换网络102。调试信息数据包上传模块105将来自分布式或全局调试模块的调试结果信息，通过调试系统接口 100上传给调试主机。交换网络102接收来自调试数据包解析模块104的多核调试命令，将多核调试命令转换成广播、组播或者单播的全局调试命令和单核调试命令分别发送到全局调试模块111和特定的分布式调试模块103。同时将来自各调试模块的单核调试信息汇集成多核调试信息并传送给调试信息数据包上传模块105。交换网络102根据调试数据包中的相应命令选择性地开启全局调试模块，其中，调试数据包中包含用于抉择调试模块的字段编址，当需要对调试过程信息需要进行监控时，调试人员设置该字段以开启全局调试模块。此外，交换网络102提供对多核环境中的多电压多频率域之间的数据同步。交换网络可以应用于调试任意数量核的调试系统。全局调试模块111用于观测每一个分布式调试模块的调试状态，也可以观测到多个分布式调试模块之间工作的调试情况。该全局调试模块111主要用于监控各个分布式调试模块在调试过程中的事件触发信息和先后次序，并将监控到的调试事件触发信息返回给交换网络102。全局调试模块111在调试中可以开启也可以不开启，其开启与否是由调试主机发送的调试命令决定。全局调试模块111包括调试控制装置112、观测装置113、全局调试观测通道114和全局调试控制通道115。其中，所述调试控制装置112用于通过全局调试控制通道115发送调试命令给每一个分布式调试模块103 ;观测装置113用于通过全局调试观测通道114整体监控每一个分布式调试模块的调试状态。所述多个分布式调试模块103中，每一个分布式调试模块都连接一个待调试的目标单核110，且每个分布式调试模块并行运行，实现对多核的并行调试。其中，每个分布式调试模块103包括一个单核调试观测装置106，一个单核调试控制装置107以及若干个探头通道 108。所述单核调试观测装置106通过探头通道108检测对待调试的目标单核110在调试过程中触发的事件并采集相应的数据等调试信息，同时将观测到的调试信息上传给交换网络102 ;另外，在全局调试模块111被开启的情况下，所述单核调试观测装置106还将中间调试事件触发信息上传给全局调试模块111。单核调试控制装置107接收来自交换网络102或全局调试模块111的调试控制命令和调试数据，并通过探头通道108发送调试命令给被调试目标单核110。探头通道108包含若干探头电路109，实现分布式调试模块103和待调试核110之间的调试信息交互。图示中的116 118也是探头通道，本实施例中探头通道108作为地址下行通道连接用于上传地址的探头通道116，探头通道117作为数据下行通道与用于上传数据的探头通道118相连。下行方向的通道发送来自单核调试控制装置107的调试地址和数据到待调试核110，然后上行的探头通道采集待调试核110的调试结果信息并上传给单核调试观测装置106，以回路的方式实现分布式调试模块103和待调试核110之间的调试信息交互。探头电路109作为直接与待调试核进行信息交互的部件，以串行传输的方式发送调试地址和下行数据信息给待 调试核，也同时以串行传输的方式采集待调试核的调试结果数据，并本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种分布式片上系统调试系统，其包括：调试系统接口，其与调试主机进行信息交互；集中调试模块，其通过调试系统接口从调试主机接收调试数据包，并将所述调试数据包解析成多核调试命令，并在调试结束后，通过调试系统接口将调试结果上传给调试主机；交换网络，其用于接收所述多核调试命令，并将其转换成单核命令后发送给相应的分布式调试模块；其还用于从分布式调试模块接收调试结果并返回给集中调试模块；至少一个分布式调试模块，其用于根据从交换网络接收到的单核调试命令对待调试核进行调试，并将调试结果返回给交换网络。

【技术特征摘要】
1.一种分布式片上系统调试系统,其包括: 调试系统接口，其与调试主机进行信息交互； 集中调试模块，其通过调试系统接口从调试主机接收调试数据包，并将所述调试数据包解析成多核调试命令，并在调试结束后，通过调试系统接口将调试结果上传给调试主机； 交换网络，其用于接收所述多核调试命令，并将其转换成单核命令后发送给相应的分布式调试模块；其还用于从分布式调试模块接收调试结果并返回给集中调试模块； 至少一个分布式调试模块，其用于根据从交换网络接收到的单核调试命令对待调试核进行调试，并将调试结果返回给交换网络。2.如权利要求1所述的调试系统，其特征在于，所述至少一个分布式调试模块包括两个或多个分布式调试模块，且所述两个或多个分布式调试模块分别对其挂载的待调试核进行调试。3.如权利要求1所述的调试系统，其特征在于，所述调试系统还包括全局调试模块，其用于监控所述至少一个分布式调试模块的调试过程，并将调试过程信息返回给调试主机。4.如权利要求1所述的调试系统，其特征在于，所述集中调试模块接收到的调试数据为串行数据，其将所述串行数据解析成并行多...

【专利技术属性】
技术研发人员：王磊，杨勇勇，朱梦晨，王东琳，
申请(专利权)人：中国科学院自动化研究所，
类型：发明
国别省市：