[发明专利]用于可编程电路的缓存调试系统

说明书

本申请要求于2013年7月25日提交的美国专利申请号13/951,104的优先权，通过引用将其全部内容并入本文。

技术领域

本发明涉及调试集成电路(例如具有硬连接电路系统如片上系统电路系统的可编程集成电路)的操作。

背景技术

可编程集成电路，例如现场可编程门阵列(FPGA)，包含能够由用户编程以执行定制功能的逻辑电路系统。片上系统(SOC)集成电路包括微处理器电路系统、存储器、互连总线和外围设备。一些集成电路包括基于在许多现场可编程门阵列电路中建立的可编程逻辑电路系统类型的第一部分，以及基于硬连接片上系统电路系统的第二部分。这些集成电路(其有时被称为片上系统现场可编程门阵列(SOCFPGA))由于可编程电路系统的存在而表现出灵活性以及由于硬连接片上系统电路系统的存在而表现出巨大的处理能力。

一些片上系统集成电路的调试方案是侵入式的，并且要求中断处理电路系统。虽然现有的非侵入式调试方案不要求在调试期间中断处理电路系统，但仅允许存取有限的性能监控信息和指令跟踪。

因此，期望能够在具有处理器和存储器的集成电路上执行改进的调试操作。

发明内容

可提供具有片上系统电路系统的集成电路，该片上系统电路系统包括片上系统互连件和微处理器单元子系统。微处理器单元子系统还可包括一级缓存、二级缓存、存储器管理单元、存储器一致性控制单元和执行存储器中存储的指令的微处理器核。

缓存可用于为微处理器核缓存数据。存储器一致性控制单元可用于在微处理器单元子系统的操作期间保持存储器一致性。

存储器一致性控制单元可通过总线耦合到片上系统互连件。命令转换器可在总线中插入。命令转换器可具有与互连件通信的从接口和与存储器一致性控制单元中的从接口通信的主接口。

集成电路可为片上系统现场可编程门阵列或包括可编程电路系统的其它集成电路。可编程电路系统可包括互连可编程逻辑区域的可编程互连件。可编程电路系统可通过从外部设备(例如程序员或配置集成电路)将配置数据加载到可编程逻辑区域中的存储器元件被编程。

可对可编程电路系统进行编程以实现调试主机(debug master，调试主机/调试主接口)。调试主机可使用总线耦合到外部调试工具。用户可使用调试工具提供指令给调试主机，以执行所需的调试操作。响应所述指令，调试主机可以发布命令。可通过片上系统互连件将命令提供给命令转换器中的从接口。命令转换器可以转换在从接口上接收的命令，并且可以使用命令转换器中的主接口将相应的转换命令提供给存储器一致性控制单元。

本发明进一步特征、性质和各种优点从附图及以下优选实施例的详细描述中将更加明显。

附图说明

图1是根据本发明的一个实施例的基于具有硬连接片上系统电路系统的集成电路(如可编程集成电路)的说明性调试系统的示图，其中，硬连接片上系统电路系统可提供有编程的和硬连接的调试主机和其他资源用于支持调试操作。

图2是根据本发明的一个实施例，使用图1的系统执行调试操作所涉及的说明性步骤的流程图。

图3是根据本发明的一个实施例，使用图1的系统执行一致性调试操作所涉及的说明性步骤的流程图。

图4是根据本发明的实施例，使用图1的系统以在不中断处理电路系统或修改应用程序代码的情况下，通过执行对缓存的后门存取来执行调试所涉及的说明性步骤的流程图。

具体实施方式

一种示例性系统类型可用于执行调试操作，如图1的系统10所示。如图1所示，受测集成电路(例如集成电路10)可耦合到外部设备(例如调试工具4和编程设备6)。编程设备6可用于对集成电路10进行编程，以执行所期望的定制逻辑功能。调试工具4可用于在集成电路10上执行测试。

作为一个示例，集成电路10可为具有可编程逻辑类型的可编程集成电路，其有时被称为片上系统现场可编程门阵列(SOCFPGA)，或可以是具有可编程电路系统30的其它可编程器件。可编程电路系统30可包括输入/输出电路系统12，用于驱动信号离开器件10并用于经由输入/输出引脚14从其它器件接收信号。互连资源16(如全局和局部垂直和水平导线和总线)可用于在器件10上路由信号。互连资源16可包括导线和在各导线之间的可编程连接，因此有时可被称为可编程互连件16。