CN101859242B - 一种寄存器读写方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种寄存器读写方法及装置，所述方法包括：预先设置寄存器定义文件，所述寄存器定义文件中包括预先设置的各个寄存器组的地址、内容以及初始值，接收片外发送的针对寄存器组的操作信号，所述操作信号中包括寄存器组的地址；解析所述操作信号以获取所述寄存器组的地址；依据所述寄存器组的地址对相应的寄存器组进行读写操作。采用本发明实施例的方法或装置，可以使得后续对寄存器的修改维护可以通过寄存器定义文件来完成，因此具有很强的通用性和灵活性，较大的提高了读写控制代码的修改和维护的效率，进而缩短了寄存器的设计周期、降低了设计与维护的复杂性。

Description

一种寄存器读写方法及装置

技术领域

本发明涉及集成电路领域，特别是涉及一种寄存器读写方法及装置。

背景技术

在专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)中，芯片的功能越强大，其需要配置的寄存器也就越多，如数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)等，都是通过特定的接口去访问和改写电路中其他寄存器来达到控制整个芯片工作的目的。芯片中的寄存器的设置直接决定了该芯片所处的工作模式及工作参数。随着集成电路规模和集成度的增大，片内寄存器的数量越来越多，寄存器的读写和交互操作越来越复杂，在整个设计周期内，寄存器的比特位置分布，名称，比特位宽，与其他比特的配合等各方面都可能面临多次修改。

现有的寄存器读写方法中，对读写控制器一般采用硬件描述语言，例如verilog语言进行编码设计ASIC，为了适应verilog语法要求，常常采取针对每一个(或每一段)寄存器比特逐个设计读写控制代码的方式，这样的常规设计使得各个寄存器比特和比特段之间的关联性很难表达出来，例如，哪些比特段集中成同一个读写地址为一个寄存器组，在一个地址里的比特段前后顺序如何，多个地址组的顺序如何等。

从上述过程中可以看出，假设为每一个寄存器比特都设计了代码，将使得代码内容非常多，并且每个或每段寄存器比特设计分散，这就导致了后续再对寄存器中的比特段的关联性进行检查修改时，代码改动量太大，使得寄存器的读写控制代码的修改和维护的效率低下。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种寄存器读写方法，用以解决现有技术中寄存器的读写控制代码的修改和维护的效率低下的问题。

本发明的另一个目的是将上述构思应用于具体的应用环境中，提供一种寄存器读写装置，从而保证该方法的实现和应用。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种寄存器读写方法，包括：

预先设置寄存器定义文件，所述寄存器定义文件中包括预先设置的各个寄存器组的地址、内容以及初始值；

接收片外发送的针对寄存器组的操作信号，所述操作信号中包括寄存器组的地址；

解析所述操作信号以获取所述寄存器组的地址；

依据所述寄存器组的地址对相应的寄存器组进行读写操作。

优选的，所述操作信号为读信号，则所述依据所述寄存器组的地址对相应的寄存器组进行读写操作，具体包括：

依据所述地址信息从所述寄存器定义文件中查找相应的寄存器组；

读取得到所述相应的寄存器组的内容。

优选的，所述操作信号为写信号，所述写信号中还包括待写入的数据信息，则所述依据所述寄存器组的地址对相应的寄存器组进行读写操作，具体包括：

依据所述地址信息从所述寄存器定义文件中查找相应的寄存器组；

按照所述待写入的数据信息修改所述相应的寄存器组的内容。

优选的，还包括：

对所述寄存器定义文件中各个寄存器组的地址和/或内容信息进行修改。

优选的，所述寄存器定义文件中各个寄存器组的地址、内容以及初始值之间互不相关。

优选的，所述寄存器组的内容具体为：寄存器组的地址中各个比特位在片内的控制功能或参数意义。

本发明实施例还提供了一种寄存器读写装置，包括：

SPI总线模块，用于接收片外发送的针对寄存器组的操作信号，所述操作信号中包括寄存器组的地址；

地址处理器模块，用于解析所述操作信号以获取所述寄存器组的地址；

读写控制器模块，用于依据所述寄存器组的地址对相应的寄存器组进行读写操作；

存储模块，用于存储寄存器定义文件，所述寄存器定义文件中包括预先设置的各个寄存器组的地址、内容以及初始值。

优选的，所述读写控制器模块具体包括：

查找子模块，用于依据所述地址信息从所述存储模块中查找相应的寄存器组；

读取子模块，用于读取得到所述相应的寄存器组的内容。

优选的，所述读写控制器模块具体包括：

查找子模块，用于依据所述地址信息从所述存储模块中查找相应的寄存器组；

修改子模块，用于按照所述待写入的数据信息修改所述相应的寄存器组的内容。

优选的，所述寄存器定义文件中各个寄存器组的地址、内容以及初始值之间互不相关。与现有技术相比，本发明具有以下优点：

在本发明实施例中，采用寄存器定义文件来实现对寄存器的地址、内容以及初始值的定义，通过寄存器定义文件对寄存器组实现映射，通过寄存器定义文件来完成对寄存器组的读写操作，使得后续对寄存器的修改维护可以通过寄存器定义文件来完成，因此具有很强的通用性和灵活性，较大的提高了读写控制代码的修改和维护的效率，进而缩短了寄存器的设计周期、降低了设计与维护的复杂性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的一种寄存器读写方法实施例1的流程图；

图2是本发明的一种寄存器读写方法实施例2的流程图；

图3是本发明的一种寄存器读写方法实施例3的流程图；

图4是本发明的一种寄存器读写装置实施例1的结构示意图；

图5是本发明的一种寄存器读写装置实施例2的结构示意图；

图6是本发明的一种寄存器读写装置实施例3的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

本发明可用于众多通用或专用的计算装置环境或配置中。例如：个人计算机、服务器计算机、手持设备或便携式设备、平板型设备、多处理器装置、包括以上任何装置或设备的分布式计算环境等等。

本发明可以在由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述，例如程序模块。一般地，程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等等。也可以在分布式计算环境中实践本发明，在这些分布式计算环境中，由通过通信网络而被连接的远程处理设备来执行任务。在分布式计算环境中，程序模块可以位于包括存储设备在内的本地和远程计算机存储介质中。

参考图1，示出了本发明的一种寄存器读写方法实施例1的流程图，可以包括以下步骤：

步骤101：预先设置寄存器定义文件，所述寄存器定义文件中包括预先设置的各个寄存器组的地址、内容以及初始值。

在本发明实施例中，在设计时，根据应用需要设计寄存器定义文件，该寄存器定义文件中包括了预先设置的各个寄存器组的地址、内容以及初始值。其中，各个寄存器组的地址是独立设置的，用于寻址时找到对应的寄存器组；寄存器组的内容为寄存器组中每个位在电路中所代表的控制功能或者参数意义；所述寄存器组的初始值为芯片上电复位以后，片外还未对寄存器组进行任何读写操作时，寄存器组的默认值。在实际应用中，将根据预先设计好的寄存器定义文件，实现对寄存器的读写操作。

需要说明的是，所述寄存器定义文件，每个寄存器组的都具有其独立的定义部分，所述一个寄存器组的定义部分对应一个寄存器组的地址、内容和初始值，各个寄存器组的参数之间互不相关。

步骤102：接收片外发送的针对寄存器组的操作信号，所述操作信号中包括寄存器组的地址。

SPI通信模块与片外相连，在设置了寄存器定义文件之后，可以接收片外发送针对寄存器组的操作信号，该操作信号可以为读信号也可以为写信号，可以通过SPI通信模块输出的使能信号来确定，所述操作信号中还包括了寄存器组的地址信息。

步骤103：解析所述操作信号以获取所述寄存器组的地址。

地址处理器可以解析接收到的操作信号，提取出其中的地址信息，以便于读写控制器可以根据提取出的地址信息寻址定位一个寄存器组进行读写操作。

步骤104：依据所述寄存器组的地址对相应的寄存器组进行读写操作。

读写控制器可以根据寻址地址来对相应寄存器进行读写操作。需要说明的是，在该读写控制器中可以包括多个子单元，每一个子单元可以单独完成对每个单独寄存器组的读写控制，各个子单元之间没有直接联系，互相独立。

在本实施例中，采用寄存器定义文件来实现对寄存器的地址、内容以及初始值的定义，通过寄存器定义文件对寄存器组实现映射，通过寄存器定义文件来完成对寄存器组的读写操作，使得后续对寄存器的修改维护可以通过寄存器定义文件来完成，因此具有很强的通用性和灵活性，较大的提高了读写控制代码的修改和维护的效率，进而缩短了寄存器的设计周期、降低了设计与维护的复杂性。更进一步的，在本发明实施例中，每个寄存器组在读写控制器以及寄存器定义文件中都有其对应的独立子单元，通过寻址在读写控制器与定义文件中找到对应的子单元，并映射到相应的寄存器组。因此，修改寄存器的功能，或增加、减少寄存器的数量，都可以通过修改或增减对应的子单元来实现，不需要在大段的代码中寻找对应的部分，并且每个寄存器组以及其内部比特位，都有其定义的名称，修改起来直观方便，不容易出错。

参考图2，示出了本发明的一种寄存器读写方法实施例2的流程图，本实施例可以包括以下步骤：

步骤201：设置寄存器定义文件，所述寄存器定义文件中包括预先设置的各个寄存器组的地址、内容以及初始值。

在本实施例中，以一具体例子进行说明，假设本发明实施例所应用的芯片具有16个寄存器组，每个寄存器组具有相互独立的地址，用二进制表示每个地址，则地址范围从0000至1111。例如，寄存器组0的地址为0，其地址名称为addr_reg_0，则可以通过define语句把寄存器组0的地址定义为二进制0000，该define语句具体为：define addr_reg_02’b0000。

假设每个寄存器组的位宽为4bit，其中寄存器组0的定义为变量名reg0，reg0中的四个位分别控制芯片内部电路中的ctrl_a、ctrl_b、ctrl_c和ctrl_d四个控制信号，则可以在寄存器定义文件中，把ctrl_a、ctrl_b、ctrl_c和ctrl_d定义为寄存器组0的内容，该define语句具体为：definereg0{ctrl_a、ctrl_b、ctrl_c和ctrl_d}。

同时芯片在上电复位后具有默认的工作状态，因此每个寄存器组在上电复位后都需要具有预设的初始值。假设寄存器组0的初始值为二进制数的0101，定义寄存器组0的初始值名称为rst_reg0，则可通过define语句：define rst_reg0 2’b0101，把寄存器0的初始值定义为0101。定义之后芯片在上电复位时，把rst_reg0的值赋给reg0。

步骤202：接收片外发送的针对寄存器组的读信号，所述读信号中包括寄存器组的地址。

SPI总线模块可以与片外实现通信。本发明实施例中每个寄存器组具有20bit的位宽，因为每个通信数据包只能对一个寄存器组进行读写，因此将每个通信数据包的位宽设置为24位，其中高20位可以为数据，低4位为寄存器组的地址。

步骤203：解析所述读信号以获取所述寄存器组的地址信息。

当对寄存器组进行读操作时，地址处理器可以解析来自片外的读信号，把要读出的寄存器组的地址提取出来。

步骤204：依据所述地址信息从所述寄存器定义文件中查找相应的寄存器组信息。

然后读写控制器就可以根据地址寻址到寄存器组，在本发明实施例中，因为预先设置了寄存器定义文件，所以读写控制器直接从所述寄存器定义文件中查找各个寄存器组预先设置的地址，以获取对应的寄存器组信息。

步骤205：读取得到所述定位得到的一个寄存器组的内容。

读写控制器再读出寄存器值，即是寄存器组预先设置的内容。

步骤206：将所述寄存器组的内容和地址发送至片外。

最后由地址处理器再把读写控制器读取得到的寄存器值与提取出来的地址组合成新的数据包，发送至片外。

参考图3，示出了本发明的一种寄存器读写方法实施例3的流程图，本实施例可以包括以下步骤：

步骤301：设置寄存器定义文件，所述寄存器定义文件中包括预先设置的各个寄存器组的地址、内容以及初始值。

在本实施例中，和实施例2一样假设芯片具有16个寄存器组，其设置过程在实施例2中已经介绍过，在此不再赘述。

步骤302：接收片外发送的针对寄存器组的写信号，所述写信号中包括寄存器组的地址和待写入的数据。

假设本实施例中需要对芯片中的ctrl_a控制信号写入1，在寄存器定义文件中，ctrl_a在寄存器组0中，对应地址为二进制数0000，地址名称为addr_reg0。则写信号的内容具体为：xx......xx(20位数据)0000(四位地址)。

步骤303：解析所述写信号以获取所述寄存器组的地址信息。

在本实施例中地址处理器把要写入的寄存器的地址(即是0000)提取出来，以便于给读写控制器进行寄存器组的寻址。

步骤304：依据所述地址信息从所述寄存器定义文件中查找相应的寄存器组。

依据所述地址信息0000在寄存器定义文件中与寄存器组0的地址addr_reg0相同，因此本步骤则查找获取对应的寄存器组为寄存器组0。

步骤305：按照所述待写入的数据信息修改所述相应的寄存器组的内容。

读写控制器将20位数据将写入寄存器0中。具体过程为：20位数据赋值给reg_0，由于ctrl_a被定义为reg_0的其中一位，因此ctrl_a被写入1，即是该控制信号被赋值。

对其他的寄存器组的写操作与本实施例中的类似，因此不再赘述。

步骤306：对所述寄存器定义文件中各个寄存器组的地址和/或内容信息进行修改。

在对寄存器组完成写操作之后，后续需要对寄存器组进行修改时，仅修改寄存器定义文件即可。例如，寄存器0(reg0)的地址为二进制数0000，寄存器8(reg_8)的地址为二进制数1000，若希望把两个寄存器的地址互换，只需要把原本的地址定义define语句：define addr_reg02’b0000，define addr_reg8 2’b1000；修改为：define addr_reg0 2’b1000和define addr_reg8 2’b0000即可，工程人员不需要在冗长的读写控制器的读写程序中找到对应的语句进行修改。

例如，寄存器0的内容包括四位控制位ctrl_a、ctrl_b、ctrl_c、ctrl_d，如果需要对reg0的内容进行修改，改为四位控制位ctrl_e，ctrl_f，ctrl_g，ctrl_h，可通过修改寄存器组的内容定义来实现。即是把原本的定义define语句：define reg0{ctrl_a，ctrl_b，ctrl_c，ctrl_d}，修改为：definereg0{ctrl_e，ctrl_f，ctrl_g，ctrl_h}即可。

本实施例采用寄存器定义文件的方法，则所有的关于寄存器的地址以及内容的信息无需在读写中直接实现，那么工程人员在设计或修改寄存器组的时候，就不需要在大段的代码中寻找相应的部分才能进行修改。可以使得工程人员很快的找到对应的寄存器组，而且所有的寄存器组的设置信息都在寄存器定义文件中可以有序的排列，非常直观以及管理方便，极大的提高了寄存器组的设计及维护的效率。

需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本发明所必须的。

参考图4，示出了本发明的一种寄存器读写装置实施例1的结构框图，可以包括以下模块：

SPI总线模块401，用于接收片外发送的针对寄存器组的操作信号，所述操作信号中包括寄存器组的地址。

本发明实施例中的SPI总线模块采用四线制，可以通过片外对寄存器组写入数据，也可以读出寄存器组的数值。

地址处理器模块402，用于解析所述操作信号以获取所述寄存器组的地址。

读写控制器模块403，用于依据所述寄存器组的地址对相应的寄存器组进行读写操作。

存储模块404，用于存储寄存器定义文件，所述寄存器定义文件中包括预先设置的各个寄存器组的地址、内容以及初始值。

在本实施例中，设置了存储模块以存放预先设置的存储器定义文件，采用寄存器定义文件来实现对寄存器的地址、内容以及初始值的定义，通过寄存器定义文件对寄存器组实现映射，通过寄存器定义文件来完成对寄存器组的读写操作，使得后续对寄存器的修改维护可以通过寄存器定义文件来完成，因此具有很强的通用性和灵活性，较大的提高了读写控制代码的修改和维护的效率，进而缩短了寄存器的设计周期、降低了设计与维护的复杂性。

参考图5，示出了本发明的一种寄存器读写装置实施例2的结构框图，可以包括以下模块：

SPI总线模块401，用于接收片外发送的针对寄存器组的操作信号，所述操作信号中包括寄存器组的地址。

地址处理器模块402，用于解析所述操作信号以获取所述寄存器组的地址。

所述读写控制器模块403具体可以包括：

查找子模块501，用于依据所述地址信息从所述存储模块中查找相应的寄存器组。

读取子模块502，用于读取得到所述相应的寄存器组的内容。

存储模块404，用于存储寄存器定义文件，所述寄存器定义文件中包括预先设置的各个寄存器组的地址、内容以及初始值。

参考图6，示出了本发明的一种寄存器读写装置实施例3的结构框图，可以包括以下模块：

SPI总线模块401，用于接收片外发送的针对寄存器组的操作信号，所述操作信号中包括寄存器组的地址。

地址处理器模块402，用于解析所述操作信号以获取所述寄存器组的地址。

所述读写控制器模块403具体可以包括：

查找子模块501，用于依据所述地址信息从所述存储模块中查找相应的寄存器组。

修改子模块601，用于按照所述待写入的数据信息修改所述相应的寄存器组的内容。

存储模块401，用于存储寄存器定义文件，所述寄存器定义文件中包括预先设置的各个寄存器组的地址、内容以及初始值。

采用本实施例中的寄存器读写装置，所有的关于寄存器的地址以及内容的信息无需在读写中直接实现，那么工程人员在设计或修改寄存器组的时候，就不需要在大段的代码中寻找相应的部分才能进行修改。可以使得工程人员很快的找到对应的寄存器组，而且所有的寄存器组的设置信息都在寄存器定义文件中可以有序的排列，非常直观以及管理方便，极大的提高了寄存器组的设计及维护的效率。

需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。对于装置类实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个......”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上对本发明所提供的一种寄存器读写方法及寄存器读写装置进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (9)

1.一种寄存器读写方法，其特征在于，预先设置寄存器定义文件，所述寄存器定义文件中包括预先设置的各个寄存器组的地址、内容以及初始值；

其中，所述内容包括寄存器组中每个位在电路中所代表的控制功能或者参数意义；所述初始值为芯片上电复位以后，片外还未对寄存器组进行任何读写操作时，寄存器组的默认值；

所述方法包括：

接收片外发送的针对寄存器组的操作信号，所述操作信号中包括寄存器组的地址；

解析所述操作信号以获取所述寄存器组的地址；

依据所述寄存器组的地址对相应的寄存器组进行读写操作。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述操作信号为读信号，则所述依据所述寄存器组的地址对相应的寄存器组进行读写操作，具体包括：

依据所述寄存器组的地址从所述寄存器定义文件中查找相应的寄存器组；

读取得到所述相应的寄存器组的内容。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述操作信号为写信号，所述写信号中还包括待写入的数据信息，则所述依据所述寄存器组的地址对相应的寄存器组进行读写操作，具体包括：

依据所述寄存器组的地址从所述寄存器定义文件中查找相应的寄存器组；

按照所述待写入的数据信息修改所述相应的寄存器组的内容。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

对所述寄存器定义文件中各个寄存器组的地址和/或内容信息进行修改。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述寄存器定义文件中各个寄存器组的地址、内容以及初始值之间互不相关。

6.一种寄存器读写装置，其特征在于，包括：

SPI总线模块，用于接收片外发送的针对寄存器组的操作信号，所述操作信号中包括寄存器组的地址；

地址处理器模块，用于解析所述操作信号以获取所述寄存器组的地址；

读写控制器模块，用于依据所述寄存器组的地址对相应的寄存器组进行读写操作；

存储模块，用于存储寄存器定义文件，所述寄存器定义文件中包括预先设置的各个寄存器组的地址、内容以及初始值；

其中，所述内容包括寄存器组中每个位在电路中所代表的控制功能或者参数意义；所述初始值为芯片上电复位以后，片外还未对寄存器组进行任何读写操作时，寄存器组的默认值。

7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，当所述操作信号为读信号时，所述读写控制器模块具体包括：

查找子模块，用于依据所述寄存器组的地址从所述存储模块中查找相应的寄存器组；

读取子模块，用于读取得到所述相应的寄存器组的内容。

8.如权利要求6所述的装置，其特征在于，当所述操作信号为写信号，所述写信号中还包括待写入的数据信息时，所述读写控制器模块具体包括：

查找子模块，用于依据所述寄存器组的地址从所述存储模块中查找相应的寄存器组；

修改子模块，用于按照所述待写入的数据信息修改所述相应的寄存器组的内容。

9.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述寄存器定义文件中各个寄存器组的地址、内容以及初始值之间互不相关。

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