[发明专利]一种片上数字模板系统DTSOC

权利要求书

1.一种片上数字模板系统DTSOC，是一种面向C程序的可编程系统，其特征在于，所述片上数字模板系统DTSOC包括输入输出IO接口电路、通讯区和系统区，其中，

所述通讯区，位于所述系统区外围，并与所述IO接口电路相连，用于分组配置IO状态的逻辑，为外设与所述系统区交换数据提供双向的传输、缓冲的通道；所述通讯区的多模式缓冲为所述系统区以编程数据处理的方式处理IO接口电路的时序控制提供缓冲、映射及转换支持；

所述系统区，用于通过所述通讯区、所述IO接口电路与外设建立各种交互关系，对IO交互进行控制并承担数据处理功能，其中，所述系统区包括一个系统配置单元SFU、多个后台处理单元BPU、展开层子系统和数据软交换中心SDE，其中：

所述系统配置单元SFU，用于接受来自外部中央处理器CPU的指令和数据，或者按CPU的指令向CPU上传数据；DTSOC的各层级、各区域的配置代码通过所述SFU从外部非易失程序存储器中读取；所述SFU也是DTSOC系统级程序的执行主体；

所述后台处理单元BPU，用于在所述SFU配置、控制下成为一个或几个独立应用功能的次级主处理器，执行应用功能中被编为后台程序的部分，同时会负责其所辖的下一层多个可编程处理元PPC的配置、控制、调度；

所述展开层子系统，包含多个不同类别可编程处理元PPC，皆属处理器架构，有微型指令集，可存放程序，通过执行其规定类功能范围内、指令集范围内编制的程序来承担计算、传输、存储、控制，应用程序会在该层中多个PPC中展开分布，为用于实现高带宽实时数字信号处理、多个并存的独立数字组件功能的载体；

所述数据软交换中心SDE，用于在DTSOC系统中连接所述SFU、所述BPU、所述PPC协同并行工作，是按照附加在数据上的标识码的指引来自动执行在SDE多个数据口上的任意点对点的数据交换，在所述SDE交换的数据是等位宽的。

2.如权利要求1所述片上数字模板系统DTSOC，其特征在于，所述系统区内并无全局总线：所述SDE是在DTSOC系统下不同层级、相同层级的处理单元之间建立联系的渠道，在DTSOC系统中分布的多个存储器之间的数据交换、不同层级处理单元之间的消息交互以及展开层内子域之间、子域内的数据交换都是通过不同类型SDE进行的；所述系统区也没有全局同步时钟：SDE必须能处理同频异步时钟域之间的数据交换；此两个特点意味着设计实施本发明的集成电路产品的数字部分时，并无复杂的全局时序收敛难点问题。

3.如权利要求2所述片上数字模板系统DTSOC，其特征在于，所述SDE数据交换使用的标识码由两段数值组成：一段是路径域数值，该路径域数值按SDE的规则给出到达SDE的输出数据端口也就是目的功能单元入口的SDE路径，一旦数据在SDE中传输完成，路径域数值就失去了效用，目的功能单元将忽略路径域数值；另一段是代号域数值，当一个目的功能单元的一个入口接收到多个不同属性的数据时，标识码的代号域数值就是目的功能单元识别这些数据的根据，更确切的说，标识码中代号部分相当于数学中的变量名。

4.如权利要求1所述片上数字模板系统DTSOC，其特征在于，所述SDE的标准结构基元为自动数据交换基元ADEC，所有SDE由相同类型的ADEC组合交联而成，如果以分离的双向数据口为一个数据口单位，每个ADEC一般有固定的k个数据外挂口，和k/4或k/2个数据中转口，其中k是4的倍数；ADEC又分两种基本类型：单区型和双区型。