[发明专利]嵌入式系统及其操作方法

说明书

技术领域

本发明有关于嵌入式系统，尤其是有关于可程序化的协同处理器架构，具体来说是关于一种嵌入式系统及其操作方法。

背景技术

图1为一现有的嵌入式系统100。该嵌入式系统100可以是DVD-ROM，MP3播放器或任何数字装置，其中具有一微处理器110在一操作系统的驱动下执行功能。一或多个特定应用芯片ASIC(102和104)在其中执行特定的功能，例如编码、解码或数学运算。该微处理器110透过针脚或系统总线对该特定应用芯片102和特定应用芯片104传送控制信号。这个架构的缺点是，要为每个分别的特定功能设计一个特定应用芯片ASIC相当的不划算。

图2为另一现有的嵌入式系统200，使用双处理器架构。在嵌入式系统200中，第一处理器210执行一操作系统以提供主要的系统控制功能。而特定的功能如编码、解码或数学运算则编译成许多个指令区块202并储存在存储器装置240中。指令区块202可以是一种具有特定功效的程序，包含一连串微处理器指令和应用程序数据。其中每一指令区块202的起始位置由一地址指位器250统一管理，当需要一特定功效时，该第一处理器210透过总线230和直接存储器存取接口(DMA)245，参照该地址指位器250所提供的地址去读取一指令区块202，将该第二处理器220程序化，而该第二处理器220因此产生该特定功效，因此这属于一种可程序化的特定应用芯片。

该第一处理器210透过一切换信号#SW_IN将第二处理器220程序化，之后第一处理器210继续进行操作系统的运转，而第二处理器220同时进行程序的执行。第一处理器也可以发出另一切换信号#SW_OUT使第二处理器220的工作停止。嵌入式系统200虽然比嵌入式系统100还具有弹性，但是对于大多数嵌入式系统而言，指令区块202只是单纯的指令串而已，使用第二处理器220来执行简单指令是一种浪费。因此需要一种更简化的架构来节省成本。

发明内容

本发明提出一种嵌入式系统和其操作方法。其中包含一协同处理器，只具有处理非中断型指令的能力，以及一微处理器，搭配一操作系统控制该嵌入式系统，指定该协同处理器执行至少一批次命令区块，以达成一特定功效。该批次命令区块由一连串非中断型指令所编译而成。当该特定功效完成后，该协同处理器输出一回应信号至该微处理器。

该嵌入式系统中尚包含一存储器装置，储存复数批次命令区块，对应各种不同特定功效。当该协同处理器被赋予一特定功效，对应的批次命令区块被该协同处理器读取与执行。

在该协同处理器中，一命令队列暂存即将被执行的复数非中断型指令。一执行核心循序执行暂存在该命令队列中的非中断型指令。一支持引擎在该微处理器的控制下，决定该执行核心的执行流程。该微处理器设定一起始地址，指向该特定功效所属的一批次命令区块，并传送一起始信号至该支持引擎。该支持引擎包含一地址暂存器，用以储存该起始地址。该支持引擎根据该起始地址读取并解开该批次命令区块，将解开的复数非中断型指令储存至该命令队列中。当该命令队列中不是空的，该执行核心立即触发以执行其中的非中断型指令。当该特定功效完成后，该支持引擎传送一回应信号至该微处理器。

在传送该起始信号至该支持引擎之前，该微处理器将该连串非中断型指令编译而成该批次命令区块，并将之储存在存储器装置中。该回应信号用以表示执行结果或是执行成败。该处理器受到该回应信号的中断而接掌该协同处理器。该非中断型指令包含基本数学运算指令，存储器存取记忆和流程控制指令。该执行核心只支持该等基本数学运算指令，存储器存取记忆和流程控制指令。

附图说明

图1为现有的嵌入式系统100；

图2为另一现有的嵌入式系统200；

图3为本发明实施例的嵌入式系统300；以及

图4为以嵌入式系统300为基础的操作流程。

附图标号：

100～嵌入式系统；      102～特定应用芯片；

104～特定应用芯片；    110～微处理器；

200～嵌入式系统；      202～指令区块；

210～第一处理器；      220～第二处理器；

230、330～总线；       240～存储器装置；

245、345～直接存储器存取接口(DMA)；

250～地址指位器；      300～嵌入式系统；

302～批次命令区块；    310～微处理器；

320～协同处理器；      340～存储器装置；