[发明专利]通过I2C接口读写内部寄存器堆的装置及方法

说明书

一种通过I2C接口读写内部寄存器堆的装置及方法，该装置包括：I2C主机，向I2C从机和读写使能控制单元发送信号并读取I2C从机中的数据；I2C从机，包括第一I2C读写寄存器、第二I2C读写寄存器和I2C只读寄存器，分别存储写ID和写数据、读ID及读数据；读写操作单元，对内部寄存器堆进行读写操作；读写使能控制单元，根据I2C主机的发送信号产生读写使能信号并置1来控制读写操作单元，当写使能信号为1时进行写操作；当读使能信号为1时进行读操作并将读数据反馈至I2C只读寄存器。本发明的装置及方法在不额外增加外部接口开销和内部存储电路消耗的前提下，实现了对芯片内部寄存器堆的读写，对可测试性设计有重要意义。

技术领域

本发明属于电通信技术领域，更具体地涉及一种通过I2C接口读写内部寄存器堆的装置及方法。

背景技术

MIPI接口是一种新兴的高速接口，具有低功耗、高传输速率等特点，在移动设备中有着广泛的应用。MPHY IP是MIPI设计中最关键的部分，MPHY由于可以灵活的配置多种可选模式和属性，因而相比其他串行PHY具有显著的优势。这一灵活性是通过MPHY的配置区域来实现的，MPHY的配置区域由寄存器堆构成，其中的每个寄存器都具有特定的ID号。增强配置区域的可测试性和可观测性对MPHY的设计和验证至关重要。

然而，在芯片设计过程中，面积、功耗、外部接口的数量等制约因素，一定程度上限制了可测试方案。I2C接口作为各种总线中使用信号线最少的总线，仅通过SCL和SDA两根线就可以实现数据的传输，因此，I2C接口成为了常用的解决方案。在芯片设计当中，出于测试用途考虑，常常在芯片的设计中加入I2C从机，将需要观测的片内信号寄存在I2C寄存器中，通过片外I2C主机对片内I2C从机发起读请求的方式来观测片内信号，同样的，也可以将需要强制改写的片内信号的改写值和改写使能寄存在I2C寄存器中，通过片外I2C主机对片内I2C从机发起写请求的方式来强制改写片内信号。而对于内部寄存器堆而言，由于寄存器数目众多，将每个寄存器中存储的数值分别寄存到I2C寄存器中来实现可测试和可观测的方式，会消耗大量的I2C寄存器资源，进而影响功耗、面积等性能指标。因此，如何在不额外增加外部接口开销和内部存储资源消耗的前提下，实现对芯片内部寄存器堆的读写，对可测试性设计有着重要意义。

发明内容

基于以上问题，本发明的主要目的在于提出一种通过I2C接口读写内部寄存器堆的装置及方法，用于解决上述技术问题中的至少之一。

为了实现上述目的，作为本发明的一个方面，本发明提出了一种通过I2C接口读写内部寄存器堆的装置，包括I2C主机、I2C从机、读写使能控制单元和读写操作单元，其中：

I2C主机用于向I2C从机和读写使能控制模块发送信号，并读取I2C从机中的数据；

I2C从机，包括第一I2C读写寄存器、第二I2C读写寄存器和I2C只读寄存器，用于分别接收I2C主机的发送信号并分别存储I2C主机读写的写ID和写数据、读ID及读数据；

读写操作单元用于对内部寄存器堆进行读写操作；

读写使能控制单元用于根据I2C主机的发送信号产生读或写使能信号并置1来控制读写操作单元，当写使能信号为1时，读写操作单元根据写ID和写数据进行写操作；当读使能信号为1时，读写操作单元根据读ID进行读操作，并将读取的读数据反馈至I2C只读寄存器。

进一步地，上述读写操作单元还用于在完成写操作或读操作后产生写完成信号或读完成信号并置1反馈至读写使能控制单元，写完成信号和读完成信号在保持一个周期后置0。

进一步地，上述读写使能控制单元包括一传送过程判断模块、一从机地址及传送方向判断模块、一写使能产生模块和一读使能产生模块。