[实用新型]一种基于现场可编程逻辑的可配置片上系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种片上系统，特别是一种可编程逻辑的片上系统。

技术背景

SoC芯片系统往往忽视存储器向新工艺节点的扩展能力。如果能够将芯片升级到更先进的制造工艺节点，就能降低成本(芯片将变得更小)，或者可以以相同成本在现有设计上添加进更多功能。而基于浮动门技术的闪存存储器由于需要额外的掩膜和工艺步骤，往往落后最新工艺2代左右。不利于产品向最新的工艺迁移。

传统的离散器件系统连接设计里，基于离散器件系统设计的系统板，各个器件之间的连接都是固定不可变的。如图1所示，传统的离散器件系统设计里，Flash和FPGA之间，MCU和FPGA之间双向采用固定连接双向连接在一起。他们之间的链接关系一旦应用变化，就需要重新规划各个器件之间的连接，进而使得系统板需要重新设计制版。

传统的FPGA普遍采用SRAM，而采用基于SRAM的FPGA需要外接额外非易失性配置存储器而造成成本高、安全性差。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种新型的架构，使得FPGA不再受制于闪存技术的限制，可以向更高工艺水平迁移产品，同时将器件紧密结合。

为了达到上述目的，本实用新型提供一种基于现场可编程逻辑的可配置片上系统。该系统包括：现场可编程逻辑，用于实现用户可定义的逻辑；微控制器，用于控制一次性可编辑存储器；一次性可编程存储器，用于存储所述用户可定义的逻辑信息；所述现场可编程逻辑、微控制器和一次性可编程存储器两两之间双向连接形成数据通路，用于传输数据，所述每一路数据通路均可控制联通或者断开。

进一步地，在所述每一个数据通路上加入多路选择器，所述多路选择器的一个输入端和输出端分别连接所述数据通路上，多路选择器输入端到输出端的方向与所述数据通路的方向一致。

进一步地，所述多路选择器的另一输入端设为默认值，所述多路选择器还包括一控制端，用于控制数据通路联通或输出所述默认值。

进一步地，所述多路选择器采用“众”形的交叉连接(cross-link)紧密结合在一起。

进一步地，所述当所述微控制器和一次性可编程存储器工作时，所述现场可编程逻辑不工作。

进一步地，所述一次行可编程存储器和现场可编程逻辑工作时，所述微控制器不工作。

进一步地，所述微控制器、一次性可编程存储器和现场可编程逻辑工作，所述系统工作。

本实用新型采用一次性可编辑存储器，其集成在芯片里可以降低芯片本身成本；同时一次性可编辑存储器在反克隆上有天然的优势，在一定的反克隆机制下，即便客户的竞争对手打开芯片本身，也不容易从一次性可编辑存储器上获取客户的关键数据。由于一次性可编辑存储器是基于标准CMOS工艺，这样使得整个CSoC都是基于标准的CMOS工艺制造，避免了因为特殊制造工艺而难于向最新工艺移植的困难。

附图说明

下面将参照附图对本发明的具体实施例进行更详细的说明，附图中：

图1是传统基于离散器件系统设计的系统器件间连接的系统框图；

图2是本实用新型一种具体实施例中的系统框图；及

图3是本实用新型一种基于现场可编程逻辑的可配置片上系统一个具体的实施例中的器件间连接的系统框图。

具体实施方式

请参看图2所示，本实用新型提供了一种基于现场可编程逻辑的可配置片上系统CSoC(Configurable System-On-Chip)，其包括：

现场可编程逻辑FPGA(Field Programmable Gate Array)，用于实现用户可定义的逻辑。所述用户可定义的逻辑可随需求变化，灵活地更新设计，而不需要更新硬件系统。

微控制器MCU(Micro Control Unit)用于控制现场可编程逻辑和一次性可编辑存储器。

一次性可编程存储器OTP(One Time Programming)用于存储所述微控制器代码和FPGA需要实现的用户可定义的逻辑信息。在一个例子中，OTP存储微控制器执行用的代码和/或现场可编程逻辑所需的系统配置信息。所述配置信息例如包括可配置的连接信息。