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Patent Searching and Data


Title:
DEVICE FOR BOOTING SOC CHIP AND SOC CHIP
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2012/062087
Kind Code:
A1
Abstract:
A device for booting a System on Chip (SoC) chip is disclosed. The device comprises: a memory interface module(10) which is set a memory bus interface used to connect with an external memory(50); a Direct Memory Access(DMA) bus interface module(20) which is set a DMA bus interface(60) used to transfer the data in the external memory(50) to the storing space which the destination address is correspond to; a BOOT process module(30) connects with the memory interface module(10) and the DMA bus interface module(20) respectively, which is used to send the data reading and writing commands to the external memory(50) through the memory interface module(10) and transform the data transferred by the external memory(50) to the data matched with the DMA bus interface module(20); a parameter configuration module(40) is used to configurate the parameters for the DMA bus interface module(20), the memory interface module(10) and the BOOT process module(30). A SoC chip is disclosed. The device for booting a SoC chip or the SoC chip can improve the booting efficiency and improve the systematic performance of the SoC chip.

Inventors:
JIANG JIANPING (CN)
Application Number:
PCT/CN2011/073251
Publication Date:
May 18, 2012
Filing Date:
April 25, 2011
Export Citation:
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Assignee:
ZTE CORP (CN)
JIANG JIANPING (CN)
International Classes:
G06F13/28
Foreign References:
CN101051275A2007-10-10
CN1661580A2005-08-31
CN1761222A2006-04-19
Other References:
See also references of EP 2639703A4
None
Attorney, Agent or Firm:
CHINA PAT INTELLECTUAL PROPERTY OFFICE (CN)
北京派特恩知识产权代理事务所(普通合伙) (CN)
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Claims:
权利要求书

1、 一种片上系统 (SoC ) 芯片的引导 (BOOT ) 启动装置, 其特征在 于, 所述启动装置包括: 存储器接口模块、 直接存储器访问 (DMA ) 总线 接口模块、 BOOT处理模块和参数配置模块; 其中,

存储器接口模块, 设有存储器总线接口, 用于与外部存储器连接;

DMA总线接口模块, 设有 DMA总线接口, 用于将外部存储器中的数 据搬运到目标地址对应的存储空间;

BOOT处理模块,分别与所述存储器接口模块和 DMA总线接口模块相 连, 用于通过所述存储器接口模块向外部存储器发送数据读写命令, 并将 外部存储器传输的数据转换为与所述 DMA总线接口模块适配的数据; 参数配置模块,用于配置所述 DMA总线接口模块、存储器接口模块和 BOOT处理模块的参数。

2、 如权利要求 1所述的启动装置, 其特征在于, 所述参数配置模块包 括: 总线接口配置模块和 DMA配置模块; 其中,

总线接口配置模块,用于配置所述存储器接口模块和 DMA总线接口模 块的参数, 所述参数包括数据总线位宽、 地址总线位宽参数、 突发传输类 型、 突发传输长度;

DMA配置模块, 用于配置所述 DMA总线接口模块的参数, 所述参数 包括传输目标地址和数据传输长度;

操作命令参数配置模块, 用于配置操作命令, 以向外部存储器发送数 据读写命令。

3、 如权利要求 2所述的启动装置, 其特征在于, 所述总线接口配置模 块, 还用于将所述突发传输类型配置为 8位模式、 16位模式、 32位模式或 64位模式。

4、 如权利要求 2所述的启动装置, 其特征在于, 所述总线接口配置模 块, 还用于将所述突发传输长度配置为 1至 16位。

5、 如权利要求 1 至 4 中任一项所述的启动装置, 其特征在于, 所述 DMA总线接口模块包括: 高级微控制器总线架构 ( AMBA ) 2.0、 AMBA3.0 或开放式芯片协议( OCP )接口主( MASTER ) 总线。

6、 一种 SoC芯片, 其特征在于, 所述 SoC芯片设有 BOOT启动装置, 该 BOOT启动装置包括: 存储器接口模块、 DMA总线接口模块、 BOOT处 理模块和参数配置模块; 其中,

存储器接口模块, 设有存储器总线接口, 用于与外部存储器连接;

DMA总线接口模块, 设有 DMA总线接口, 用于将外部存储器中的数 据搬运到目标地址对应的存储空间;

BOOT处理模块,分别与所述存储器接口模块和 DMA总线接口模块相 连, 用于通过所述存储器接口模块向外部存储器发送数据读写命令, 并将 外部存储器传输的数据转换为与 DMA总线接口模块适配的数据;

参数配置模块,用于配置所述 DMA总线接口模块、存储器接口模块和 BOOT处理模块的参数。

7、 如权利要求 6所述的 SoC芯片, 其特征在于, 所述 SoC芯片还包 括如权利要求 2至 5中任一项所述的启动装置。

Description:
SoC芯片的 BOOT启动装置和 SoC芯片 技术领域

本发明涉及无线通信技术领域, 尤其涉及一种片上系统 ( SoC , System-on-Chip ) 芯片的引导 (BOOT ) 启动装置和 SoC芯片。 背景技术

SoC 芯片一般都包含了一个处理器, 其工作原理和专用集成电路 ( ASIC, Application Specific Integrated Circuit )芯片有所差别。 SoC芯片工 作时需要软件的支持, 通过编译器将软件编译为比特文件后下载到 SoC芯 片外部的存储设备中, 该存储设备一般为闪存芯片。 SoC 芯片通过接口和 闪存芯片连接, 上电后闪存芯片中的比特文件会自动传输到处 理器的内存 中, 该内存是处理器的内部存储空间, 也可以是闪存, 这个过程在处理器 复位释放之前通过启动模块自动实现。 启动模块将外部存储设备中的数据 搬运到 SoC 芯片内存的效率以及对 SoC 芯片和系统的性能均有^大的影 响。 在芯片级业务过程, 提高启动效率, 会加快软件的调试过程, 极大地 提高工作效率; 在系统级业务过程中, 提高启动效率, 嵌入式系统软件加 载过程将会提速, 尤其是带有操作系统的嵌入式系统, 其启动过程提速, 系统性能将会提高。 可见, 如何加快 SoC芯片的启动, 在芯片级业务和系 统级业务中都有非常重要的意义。

现有的 SoC芯片启动实现装置主要包括以下两种模式: 第一, 总线接 口参数固化, 这种装置传输长度不可配置, 传输地址不可配置, 在不同处 理器环境下使用不灵活;第二, BOOT装置无直接存储器访问 ( DMA, Direct Memory Access )接口,这种 BOOT装置传输效率低,且传输地址不可配置, 在不同处理器环境下使用不灵活。 上述两种方法从硬件上实现了 SoC芯片 的 BOOT启动过程, 但是这些方法没有解决提高 BOOT启动效率的问题, 在大型的嵌入式系统中, BOOT启动的效率直接影响了系统的性能。 发明内容

本发明的主要目的在于提供一种 SoC芯片的 BOOT启动装置和 SoC芯 片, 旨在提高 SoC芯片的启动效率, 改善 SoC芯片的性能。

本发明提供一种 SOC芯片的 BOOT启动装置, 所述启动装置包括: 存 储器接口模块、 DMA总线接口模块、 BOOT处理模块和参数配置模块; 其 中,

存储器接口模块, 设有存储器总线接口, 用于与外部存储器连接;

DMA总线接口模块, 设有 DMA总线接口, 用于将外部存储器中的数 据搬运到目标地址对应的存储空间;

BOOT处理模块,分别与所述存储器接口模块和 DMA总线接口模块相 连, 用于通过所述存储器接口模块向外部存储器发 送数据读写命令, 并将 外部存储器传输的数据转换为与所述 DMA总线接口模块适配的数据;

参数配置模块,用于配置所述 DMA总线接口模块、存储器接口模块和 BOOT处理模块的参数。

优选地,所述参数配置模块包括:总线接口配 置模块和 DMA配置模块; 其中,

总线接口配置模块,用于配置所述存储器接口 模块和 DMA总线接口模 块的参数, 所述参数包括数据总线位宽、 地址总线位宽参数、 突发传输类 型、 突发传输长度;

DMA配置模块, 用于配置所述 DMA总线接口模块的参数, 所述参数 包括传输目标地址和数据传输长度;

操作命令参数配置模块, 用于配置操作命令, 以向外部存储器发送数 据读写命令。 优选地, 所述总线接口配置模块, 还用于将所述突发传输类型配置为 8 位模式、 16位模式、 32位模式或 64位模式。

优选地, 所述总线接口配置模块, 还用于将所述突发传输长度配置为 1 至 16位。

优选地, 所述 DMA总线接口模块包括: AMBA2.0、 AMBA3.0或 OCP 接口 MASTER总线。

本发明提供一种 SoC芯片, 所述 SoC芯片设有 BOOT启动装置, 该 BOOT启动装置包括: 存储器接口模块、 DMA总线接口模块、 BOOT处理 模块和参数配置模块; 其中,

存储器接口模块, 设有存储器总线接口, 用于与外部存储器连接; DMA总线接口模块, 设有 DMA总线接口, 用于将外部存储器中的数 据搬运到目标地址对应的存储空间;

BOOT处理模块,分别与所述存储器接口模块和 DMA总线接口模块相 连, 用于通过所述存储器接口模块向外部存储器发 送数据读写命令, 并将 外部存储器传输的数据转换为与所述 DMA总线接口模块适配的数据;

参数配置模块,用于配置所述 DMA总线接口模块、存储器接口模块和

BOOT处理模块的参数。

优选地, 所述 SoC芯片还包括上述任意一项的启动装置。

本发明所提供的 SoC芯片的 BOOT启动装置或 SoC芯片, 通过设置

DMA总线接口和参数配置模块, 可以提高 BOOT启动效率, 以及 SoC芯 片所在系统的系统性能。 附图说明

图 1为本发明一实施方式中 SOC芯片的 BOOT启动装置的结构示意 图;

图 2为本发明一实施例中 SOC芯片的 BOOT启动装置的结构示意图。 具体实施方式

应当理解, 此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明 , 并不用于 限定本发明。

图 1示出了本发明的一个具体实施方式中 SoC芯片的 BOOT启动装置 的结构, 该启动装置包括: 存储器接口模块 10、 DMA总线接口模块 20、 BOOT处理模块 30和参数配置模块 40, 其中,

存储器接口模块 10,设有存储器总线接口,用于与外部存储器 50连接; 外部存储器 50可以为 FLASH存储器。 存储器接口模块 10实现了 SOC芯 片和外部 FLASH芯片的连接功能, 主要包括数据总线、 地址总线、 数据指 示信号等。

DMA总线接口模块 20, 设有 DMA总线接口, 用于将外部存储器中的 数据搬运到目标地址对应的存储空间; DMA是内存和外设之间传递数据的 方式, 不同于中断传输方式, 不占用 CPU时间。 这种方式下数据的读写无 需处理器执行指令, 也不经过处理器内部寄存器, 而是利用系统的数据总 线, 由外设直接对存储器写入或读出, 从而达到极高的传输效率。 DMA在 传输数据时, 总线周期由设备自己产生或者由 DMA控制器产生。 自己产生 总线周期的 DMA设备称为主(Master )设备, 而依靠 DMA控制器来产生 数据传输周期的 DMA设备称为从(Slave )设备。 本发明优先釆用 Master 设备。 DMA总线接口模块 20可实现将数据从外部 FLASH搬运到目标地址 对应的处理器存储空间, DMA总线接口模块 20的数据总线、 地址总线操 作模式可以配置。

BOOT处理模块 30, 分别与存储器接口模块 10和 DMA总线接口模块 20相连,用于通过存储器接口模块 10向外部存储器 50发送数据读写命令, 并将外部存储器 50传输的数据转换为与 DMA总线接口模块 20适配的数 据; 参数配置模块 40, 用于配置存储器接口模块 10、 DMA总线接口模块 20和 BOOT处理模块 30的参数。 在一实施例中, 参数配置模块 40可通过 代码实现配置 DMA总线接口模块 20、存储器接口模块 10和 BOOT处理模 块 30的参数。

本发明 BOOT 启动装置实施方式中, 通过设置存储器接口模块 10、 DMA总线接口模块 20、 BOOT处理模块 30以及参数配置模块 40, 可提高 传输效率, 且可对各部分的参数进行灵活配置, 提高了 BOOT启动效率, 改善了 SoC芯片所在系统的系统性能。

参照图 2, 在一实施例中, 上述参数配置模块 40可包括:

总线接口配置模块 41 , 用于配置存储器接口模块 10和 DMA总线接口 模块 20的参数, 所配置的参数包括数据总线位宽、 地址总线位宽参数、 突 发传输类型、 突发传输长度; 在一实施例中, 总线接口配置模块 41可配置 FLASH接口参数, 该 FLASH接口参数包括数据总线位宽、 地址总线位宽, 分别可配置为 8、 16、 32、 64等模式, 表示数据或地址总线分别为 8位、 16位、 32位、 64位。 进一步地, 总线接口配置模块 41还可实现 DMA接 口总线参数配置,该 DMA接口总线参数包括数据总线位宽、地址总线 位宽, 分别可配置为 8、 16、 32、 64等模式, 表示数据或地址总线分别为 8位、 16位、 32位、 64位。 更进一步地, 总线接口配置模块 41还可进行包括突 发(burst )传输类型、 突发(burst )传输长度等的配置, 突发(burst )传 输类型可配置为 8位模式、 16位模式、 16位模式、 32位模式, 突发(burst ) 传输长度可配置为 1至 16。

DMA配置模块 42 , 用于配置 DMA总线接口模块 20的参数, 所配置 的参数包括传输目标地址和数据传输长度;

操作命令参数配置模块 43 , 用于配置操作命令, 以向外部存储器 50发 送数据读写命令。 在一实施例中, 操作命令参数配置模块 43可配置至少 10 个操作命令用以实现对外部存储器 50 (如, 外部 FLASH ) 的操作, 该 10 个操作命令可自由定义。

上述实施例中, DMA总线接口模块 20可以是任何总线, 这些总线包 括高级微控制器总线架构 ( AMBA , Advanced Microcontroller Bus Architecture)2.0、 ΑΜΒΑ3·0、 开放式芯片协议 ( OCP, Open Core Protocol ) 总线主( MASTER )接口等。

本发明还提供了一种 SoC芯片, 包括上述的 BOOT启动装置, 如图 1 所示, 所述 BOOT启动装置包括: 存储器接口模块 10、 DMA总线接口模 块 20、 BOOT处理模块 30和参数配置模块 40, 其中,

存储器接口模块 10,设有存储器总线接口,用于与外部存储器 50连接; 外部存储器 50可以为 FLASH存储器。存储器接口模块 10实现了 SoC芯片 和外部 FLASH芯片的连接功能, 主要包括数据总线、 地址总线、 数据指示 信号等。

DMA总线接口模块 20, 设有 DMA总线接口, 用于将外部存储器中的 数据搬运到目标地址对应的存储空间; DMA是内存和外设之间传递数据的 方式, 不同于中断传输方式, 不占用 CPU时间。 这种方式下数据的读写无 需处理器执行指令, 也不经过处理器内部寄存器, 而是利用系统的数据总 线, 由外设直接对存储器写入或读出, 从而达到极高的传输效率。 DMA在 传输数据时, 总线周期由设备自己产生或者由 DMA控制器产生。 自己产生 总线周期的 DMA设备称为 Master设备, 而依靠 DMA控制器来产生数据 传输周期的 DMA设备称为 Slave设备。本发明优先釆用 Master设备。 DMA 总线接口模块 20可实现将数据从外部 FLASH搬运到目标地址对应的处理 器存储空间, DMA总线接口模块 20的数据总线、 地址总线操作模式可以 配置。

BOOT处理模块 30, 分别与存储器接口模块 10和 DMA总线接口模块 20相连, 用于通过存储器接口模块向外部存储器 50发送数据读写命令, 并 将外部存储器 50传输的数据转换为与 DMA总线接口模块适配的数据; 参数配置模块 40, 用于配置存储器接口模块 10、 DMA总线接口模块 20和 BOOT处理模块 30的参数。 在一实施例中, 参数配置模块 40可通过 代码实现配置 DMA总线接口模块 10、存储器接口模块 20和 BOOT处理模 块 30的参数。

此外, 本发明 SoC芯片还包括上述图 2所示的启动装置。

本发明实施方式中, 通过在 SoC芯片中设置上述 BOOT启动装置, 可 提高传输效率, 且可对各部分的参数进行灵活配置, 提高了 BOOT启动效 率, 改善了 SoC芯片所在系统的系统性能。

以上仅为本发明的优选实施例, 并非因此限制本发明的专利范围, 凡 是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结 构或等效流程变换, 或直接 或间接运用在其他相关的技术领域, 均同理包括在本发明的专利保护范围 内。