處理器系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于計(jì)算機(jī)技術(shù)，更具體地，涉及嵌入存儲(chǔ)器控制方法及其處理器系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]在處理器系統(tǒng)中，程序存儲(chǔ)器用于保存應(yīng)用程序代碼(指令)，還可以用于保存程序執(zhí)行時(shí)用到的數(shù)據(jù)(例如操作數(shù)、查找表信息)。對(duì)于大型的片上系統(tǒng)(SoC)，程序存儲(chǔ)器可以采用外部的同步動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器(SDRAM)，然后，通過(guò)高速緩沖(Cache)，以匹配高速的處理器(CPU)與外部存儲(chǔ)器之間的訪問(wèn)速度的差異。在小型的片上芯片(SoC)中，由于成本限制未采用外部存儲(chǔ)器。
[0003]在小型的50(:系統(tǒng)中，采用嵌入式存儲(chǔ)器(例如，亦1&811、(^1\103)，然后，通過(guò)指令預(yù)取來(lái)匹配高速的處理器(CPU)與嵌入式存儲(chǔ)器之間的訪問(wèn)速度的差異，在硬件上只需要增加一組緩沖寄存器。
[0004]然而，盡管嵌入式存儲(chǔ)器和緩沖寄存器相結(jié)合的方法可以降低芯片成本，然而，該方法僅適用于處理器的工作頻率與嵌入式存儲(chǔ)器頻率相差不超過(guò)幾倍的情況。如果處理器的頻率太高，處理器可能不能及時(shí)地從嵌入式存儲(chǔ)器獲取相應(yīng)的指令和/操作數(shù)。結(jié)果，處理器經(jīng)常處于等待狀態(tài)，導(dǎo)致系統(tǒng)效率降低。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型的目的在于提供根據(jù)系統(tǒng)時(shí)鐘頻率選擇存儲(chǔ)器的訪問(wèn)路徑的處理器系統(tǒng)。
[0006]根據(jù)本實(shí)用新型的一方面，提供一種處理器系統(tǒng)，包括:第一選擇器，包括第一至第三端口 ；分別與第一選擇器的第一至第三端口連接嵌入式存儲(chǔ)器、處理器和高速緩沖存儲(chǔ)器，所述嵌入式存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)應(yīng)用程序代碼，其中，所述第一選擇器提供控制信號(hào)的路由功能，使得第一端口與第二端口之間的第一信號(hào)路徑、或者第一端口與第三端口之間的第二信號(hào)路徑連通。
[0007]優(yōu)選地，所述第一選擇器還包括第一選擇端口，所述第一選擇器根據(jù)第一選擇端口提供的第一選擇信號(hào)，選擇第一信號(hào)路徑和第二信號(hào)路徑之一連通。
[0008]優(yōu)選地，所述處理器提供所述第一選擇信號(hào)，當(dāng)處理器的頻率小于第一閾值時(shí)，所述第一選擇信號(hào)使得第一信號(hào)路徑連通，當(dāng)處理器的頻率大于等于第一閾值時(shí)，所述第一選擇信號(hào)使得第二信號(hào)路徑連通。
[0009]優(yōu)選地，在第一信號(hào)路徑連通時(shí)，所述嵌入式存儲(chǔ)器工作于低功耗模式，其中，處理器直接從嵌入式存儲(chǔ)器讀取數(shù)據(jù)，在第二信號(hào)路徑連通時(shí)，所述嵌入式存儲(chǔ)器工作于高效訪問(wèn)模式，其中，在高速緩沖存儲(chǔ)器與嵌入式存儲(chǔ)器之間進(jìn)行數(shù)據(jù)緩存。
[0010]優(yōu)選地，所述處理器獲取的數(shù)據(jù)為指令和/或操作數(shù)。
[0011]優(yōu)選地，所述處理器系統(tǒng)還包括:第二選擇器，包括第四至第六端口 ；程序存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)應(yīng)用程序代碼；以及接口控制器，所述接口控制器將所述程序存儲(chǔ)器與所述第二選擇器的第五端口相連接，其中，所述嵌入式存儲(chǔ)器和所述第一選擇器分別連接至所述第二選擇器的第四端口和第六端口，所述第二選擇器提供控制信號(hào)的路由功能，使得第四端口與第六端口之間的第三信號(hào)路徑、或者第五端口與第六端口之間的第四信號(hào)路徑連通。
[0012]優(yōu)選地，所述程序存儲(chǔ)器為SPI FLASH存儲(chǔ)器，并且所述接口控制器為SPI接口控制器。
[0013]優(yōu)選地，所述第二選擇器還包括第二選擇端口，所述第二選擇器根據(jù)第二選擇端口提供的第二選擇信號(hào)，選擇第三信號(hào)路徑和第四信號(hào)路徑之一連通。
[0014]優(yōu)選地，所述處理器提供所述第二選擇信號(hào)由，當(dāng)嵌入式存儲(chǔ)器的空間大于第二閾值時(shí)，所述第二選擇信號(hào)使得第三信號(hào)路徑連通；當(dāng)嵌入式存儲(chǔ)器的空間小于第二閾值時(shí)，所述第二選擇信號(hào)使得第四信號(hào)路徑連通。
[0015]優(yōu)選地，當(dāng)?shù)谌盘?hào)路徑連通時(shí)，所述處理器系統(tǒng)處于正常工作模式，其中在處理器與嵌入式存儲(chǔ)器之間自動(dòng)進(jìn)行數(shù)據(jù)緩存，當(dāng)?shù)谒男盘?hào)路徑連通時(shí)，所述處理器系統(tǒng)處于程序擴(kuò)展模式，其中在處理器與程序存儲(chǔ)器之間自動(dòng)進(jìn)行數(shù)據(jù)緩存。
[0016]優(yōu)選地，所述處理器系統(tǒng)還包括:連接在處理器與接口控制器之間的控制寄存器，所述控制寄存器提供附加的寄存器控制模式，其中，處理器對(duì)程序存儲(chǔ)器進(jìn)行讀、寫(xiě)和擦除操作中的至少一種操作。
[0017]優(yōu)選地，接口控制器可編程復(fù)用。
[0018]優(yōu)選地，所述處理器系統(tǒng)還包括:連接在處理器和嵌入式存儲(chǔ)器之間的嵌入式存儲(chǔ)器控制寄存器;所述嵌入式存儲(chǔ)器控制寄存器提供附加的寄存器控制模式，其中，處理器對(duì)嵌入式存儲(chǔ)器進(jìn)行讀、寫(xiě)和擦除操作中的至少一種操作。
[0019]根據(jù)本實(shí)用新型的另一方面，提供一種用于處理器系統(tǒng)的存儲(chǔ)器控制方法，包括:將處理器的頻率與第一閾值進(jìn)行比較；當(dāng)處理器的頻率小于第一閾值時(shí)，嵌入式存儲(chǔ)器工作于低功耗模式；以及當(dāng)處理器的頻率大于等于第一閾值時(shí)，嵌入式存儲(chǔ)器工作于高速訪問(wèn)模式，其中，在高速訪問(wèn)模式中，處理器經(jīng)由高速緩沖存儲(chǔ)器從嵌入式存儲(chǔ)器獲取指令和/或操作數(shù);在低功耗模式中，處理器直接從嵌入式存儲(chǔ)器獲取指令和/或操作數(shù)。
[0020]優(yōu)選地，通過(guò)第一選擇器提供控制信號(hào)的路由功能，使得嵌入式存儲(chǔ)器工作于低功耗模式和高速訪問(wèn)模式之一。
[0021]優(yōu)選地，第一選擇器包括分別與嵌入式存儲(chǔ)器、處理器和高速緩沖存儲(chǔ)器相連的第一至第三端口，并且第一選擇器根據(jù)第一選擇信號(hào)，使得在第一端口與第二端口之間的第一信號(hào)路徑、第一端口與第三端口之間的第二信號(hào)路徑連通。
[0022]優(yōu)選地，在第一信號(hào)路徑連通時(shí)，所述嵌入式存儲(chǔ)器工作于低功耗模式，在第二信號(hào)路徑連通時(shí)，所述嵌入式存儲(chǔ)器工作于高效訪問(wèn)模式。
[0023]優(yōu)選地，所述方法還包括:將應(yīng)用程序與嵌入式存儲(chǔ)器的容量進(jìn)行比較；當(dāng)應(yīng)用程序小于嵌入式存儲(chǔ)器的容量時(shí)，處理器系統(tǒng)工作于正常工作模式；以及當(dāng)應(yīng)用程序大于等于嵌入式存儲(chǔ)器的容量時(shí)，處理器系統(tǒng)工作于程序擴(kuò)展模式，其中，在正常工作模式中，處理器從嵌入式存儲(chǔ)器獲取指令和/或操作數(shù);在程序擴(kuò)展模式中，處理器從程序存儲(chǔ)器獲取指令和/或操作數(shù)。
[0024]優(yōu)選地，通過(guò)第二選擇器提供控制信號(hào)的路由功能，使得處理器系統(tǒng)工作于正常工作模式和程序擴(kuò)展模式之一。
[0025]優(yōu)選地，所述第二選擇器包括分別與嵌入式存儲(chǔ)器、第一選擇器、接口控制器相連的第四至第六端口，并且第二選擇器根據(jù)第二選擇信號(hào)，使得第四端口與第六端口之間的第三信號(hào)路徑、或者第五端口與第六端口之間的第四信號(hào)路徑連通。
[0026]優(yōu)選地，在第三信號(hào)路徑連通時(shí)，所述處理器系統(tǒng)處于正常工作模式，在第四信號(hào)路徑連通時(shí)，所述處理器系統(tǒng)處于程序擴(kuò)展模式。
[0027]優(yōu)選地，所述方法還包括，采用控制寄存器對(duì)程序存儲(chǔ)器的接口控制器進(jìn)行編程復(fù)用，其中，處理器對(duì)程序存儲(chǔ)器進(jìn)行讀、寫(xiě)和擦除操作中的至少一種操作。
[0028]優(yōu)選地，通過(guò)對(duì)程序存儲(chǔ)器的寫(xiě)操作來(lái)升級(jí)應(yīng)用程序。
[0029]優(yōu)選地，所述方法還包括，采用嵌入式存儲(chǔ)器控制寄存器對(duì)嵌入式存儲(chǔ)器進(jìn)行編程復(fù)用，其中，處理器對(duì)嵌入式存儲(chǔ)器進(jìn)行讀、寫(xiě)和擦除操作中的至少一種操作。
[0030]優(yōu)選地，通過(guò)對(duì)嵌入式存儲(chǔ)器的寫(xiě)操作來(lái)升級(jí)應(yīng)用程序。
[0031]根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例的處理器系統(tǒng)，在處理器與嵌入式存儲(chǔ)器之間引入高速緩沖存儲(chǔ)器以及選擇器。所述處理器系統(tǒng)通過(guò)第一信號(hào)路徑和第