[发明专利]片外在线可编程的SOC系统及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及SOC设计技术领域，特别是一种片外在线可编程的SOC系统及其控制方法。

背景技术

目前SOC芯片已经广泛地应用于各个领域中，而SOC芯片的软体存储的载体，有两种方式，一种是SOC芯片内的Flash，一种是片外的Nflash/Norflash，这两种方式对于软件数据的下载方式是不同的。

片内的Flash的软件数据下载存储方式如图1所示，在PC端将软件可执行文件生成以后，通过串口将数据下载到SOC芯片的串口，然后通过芯片内部的flash控制器，将数据写入到Flash中。这种方式的优点是软件可以将生成的程序数据直接下载到Flash中，系统调试非常方便，缺点是由于flash在SOC芯片内，受芯片工艺和成本的限制，Flash存储器容量不会很大，这样对于复杂的软件系统，就限制了其应用。

片外的Nflash/Norflash的软件数据下载存储方式如图2所示，PC端在软件生成以后，通过专业的Nflash/Norflash烧写工具，将软件程序数据烧写到Nflash/Norflash中，然后再焊接到PCB板子上。这种方式的优点是片外的Nflash/Norflash足够大，对于复杂的软件系统可以支持，缺点是对于软件系统调试非常麻烦，每次修改程序，需要先将Nflash/Norflash芯片焊下来，通过专业的烧写器将软件烧写到Nflash/Norflash中，然后再焊接到PCB板上，这样在无形中增加了芯片因为焊接而带来损坏的风险。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种片外在线可编程的SOC系统及其控制方法，该系统及其控制方法不仅有利于软件系统的开发，而且易于调试，调试过程芯片不易损坏。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种片外在线可编程的SOC系统，包括SOC芯片、片外Nflash或Norflash存储器以及片外开关，所述SOC芯片由SOC最小系统、串口控制器、与所述片外Nflash或Norflash存储器对应的Nflash或Norflash控制器和复位控制 CCU模块组成，所述SOC最小系统包括CPU、内部存储器和片内总线；

所述串口控制器，用于将UART协议转换为片内总线协议，所述串口控制器设有两个UART接口以及两个总线接口，两个UART接口中的UART0接口用于在编程模式下与计算机串口相连，UART1接口是SOC系统在正常工作模式下的功能接口，两个总线接口中的MBUS接口是所述串口控制器工作在Master模式下的总线接口，用于在编程模式下主动将数据传输给所述片外Nflash或Norflash控制器，另一个SBUS接口是所述串口控制器工作在Slave模式下的总线接口，用于在正常工作模式下片内总线对串口的控制接口；

所述Nflash或Norflash控制器，用于将片内总线协议转换为片外Nflash或Norflash存储器的控制时序，所述Nflash或Norflash控制器只有一个Slave总线接口，通过模式选择控制所述Slave总线接口是连接MBUS接口还是SBUS接口；

所述复位控制CCU模块，用于对SOC系统的复位信号进行控制，完成在编程模式下和正常工作模式下SOC系统的所有复位信号的管理与切换；

所述片外开关，用于对SOC系统的工作模式进行选择控制。

本发明还提供了片外在线可编程的SOC系统的控制方法，包括以下步骤：

（1）设置片外开关使SOC系统切换到编程模式；

（2）通过复位控制CCU模块的复位控制，将SBUS接口、UART1接口、SOC最小系统以及Nflash或Norflash控制器置为复位状态，然后将MBUS接口、UART0接口以及Nflash或Norflash控制器置为复位解除状态；

（3）通过计算机将启动代码和功能代码编译为可执行文件数据，通过UART0接口将所述可执行文件数据写到SOC芯片的串口控制器；

（4）串口控制器通过MBUS接口经过多路选择器，将所述可执行文件数据传给Nflash或Norflash控制器；

（5）Nflash或Norflash控制器将接收的所述可执行文件数据转为外存控制时序，写入到片外Nflash或Norflash存储器中；

（6）设置片外开关使SOC系统切换到正常工作模式；