[发明专利]通讯处理器的总线结构和共享总线判优方法

说明书

背景

1、发明领域

本发明基本上涉及小型多处理器系统，如带有控制处理器和信号处理器的移动电话系统。更具体地讲，本发明涉及含有一个或多个处理器的系统，处理器执行某种软件程序或一些有顺序的步骤，这些程序和步骤有时可以改变、修正或升级。

2、相关技术

通讯设备，如移动电话系统，进行各种信号和数据处理。在以前的系统中，数字信号处理器对数字化的音频信号进行处理；微处理器控制单元控制整个系统的运行，其中包括单个设备单元间通讯的建立和取消。在最简单的常规系统中，数字信号处理器和微处理器控制单元之间的相互通讯是通过单口和多口共享存储器、控制信号等实现的。然而，当允许数字信号处理器和微处理器控制单元之间相互通讯时，其他方法和控制方案也是可行的，例如通过共享存储器来实现。虽然有些通讯系统的数字信号处理器和微处理器控制单元之间没有相互通讯，但单元间通讯的发展愈来愈需要数字信号处理器和微处理器控制单元之间相互进行通讯；单元间通讯包括数据通讯以及音频通讯。

通讯标准也在不断的发展，并且这种发展将继续下去。标准通常被设计成是可以扩展的，新的功能被设计成可向后兼容，这样，新功能可以推广使用，而不必更换现场的每件设备。为了与标准的发展相适应，淘汰数字信号处理器或微处理器控制单元中所使用的只读存储住存软件或硬件势在必行。对只读存储住存软件或硬件进行修改是相当困难的；因为除了在初次生产制造时，只读存储器基本上是不能改写的。

上述提到的种种需求最终导致开发出了集数字信号处理器、微处器控制单元、只读存储器和随机存储器于一体的集成电路，将随机存储器添加到集成电路中所耗费的成本迫使数字信号处理器和微处理器控制单元在任何可能的情况下共享随机存储器。为了方便数字信号处理器和微处理器控制单元之间的通讯；并且避免浪费非常宝贵的存储空间，数字信号处理器和微处理器控制单元共享随机存储器。为了与不断发展的通讯标准保持一致，需要对系统进行重新设置，为了使这种重新设置的能力及灵活性达到最大程度，系统软件被加载在随机存储器之中。然而，当共享存储器时，例如使用图1所示的结构时，访问存储器的带宽则变成一个严重问题。

本发明的概述

本发明的基本目的是提供一种更好的总线结构；尤其是为通讯处理器提供一种更好的总线结构；当然这种更好的总线结构并不只是专用于通讯处理器。在满足更好的总线结构需求的同时，发明者发现还需要一种新的总线判优方法。

根据本发明的一个方面，集成电路由第一级数据处理子系统、第二级数据处理子系统、第一级伺服子系统，第二级伺服子系统和第一、二、三、四级总线组成。第一级数据处理与子系统包括一级处理器，该处理器做为总线主控装置与第一级总线相连；第二级数据处理子系统包括二级处理器，该处理器做为总线主控装置与第二级总线相连；第一级伺服子系统包括存储单元，该存储单元可为一级处理器也可为二级处理器所用，第二级伺服子系统还包括第四级总线；第一、二、三、四级总线通过总线判优模块彼此相连；总线判优模块在连接第一级、二级总线主控装置和第一、二级伺服子系统时不会出现阻塞情况。

本发明的这一方面可能会有几种变化。例如，第一级伺服子系统可能包含共享存储器，该存储器与第三级总线相连，由一级处理器通过第三级总线其享。可能还有与一级处理器相连的本地存储器，一级处理器直接与本地存储器进行通讯。集成电路可能还包括存储器直接访问控制器和存储器直接访问总线，该总线与第三、四级总线相连；这样，数据可在第一级伺服子系统和第二级伺服子系统间交换，这种交换不受一级或二级处理器的干扰。另外还可能有存储器访问界面，这一界面将第三级或第四级总线中的连接到本地存储器上。第四级总线可能含有与外部装置相连的接口；外部装置有可能是存储装置。

根据本发明的另一方面，集成电路由数据通讯元件、监控系统、第一级伺服元件系统、第二级伺服元件系统、存储器直接访问系统和第一、二、三、四、五级内部总线组成。其中数据通讯元件由带有一级内部总线的通讯系统组成；监控系统含有二级内部总线；第一级伺服元件系统包含第三级内部总线；第三级伺服元件系统含有第四级内部总线；存储器直接访问系统含有第五级内部总线；第一、二、三、四、五级内部总线通过总线判优模块彼此相连。根据本发明的这一方面，这一集成电路可能还包括系统存储器；数据通讯系统和监控系统通过总线判优模块和第三级内部总线可以访问系统存储器。