CN102467472A - SoC芯片的BOOT启动装置和SoC芯片 - Google Patents

SoC芯片的BOOT启动装置和SoC芯片 Download PDF

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Abstract

本发明涉及无线通信领域，提供了一种SOC芯片的BOOT启动装置，包括：存储器接口模块，设有存储器总线接口，用于与外部存储器连接；DMA总线接口模块，设有DMA总线接口，用于将外部存储器中的数据搬运到目标地址对应的存储空间；BOOT处理模块，分别与存储器接口模块和DMA总线接口模块相连，用于通过存储器接口模块向外部存储器发送数据读写命令，并将外部存储器传输的数据转换为与DMA总线接口模块适配的数据；参数配置模块，用于配置DMA总线接口模块、存储器接口模块和BOOT处理模块的参数。本发明还提供了一种SoC芯片。本发明所提供的SoC芯片的BOOT启动装置或SoC芯片，可提高BOOT启动效率，改善SoC芯片在系统中的性能。

Description

SoC芯片的BOOT启动装置和SoC芯片
技术领域
本发明涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种SoC芯片的BOOT启动装置和SoC芯片。
背景技术
SoC(System-on-Chip，片上系统)芯片一般都包含了一个处理器，其工作原理和ASIC(Application Specific Integrated Circuit，专用集成电路)芯片有所差别。SoC芯片工作时需要软件的支持，通过编译器将软件编译为比特文件后下载到SoC芯片外部的存储设备中，该存储设备一般为闪存芯片。SoC芯片通过接口和闪存芯片连接，上电后闪存芯片中的比特文件会自动传输到处理器的内存中，该内存是处理器的内部存储空间，也可以是闪存，这个过程在处理器复位释放之前通过启动模块自动实现。启动模块对外部存储设备中的数据搬运到SoC芯片内存的效率以及对SoC芯片和系统的性能均有很大的影响。在芯片级业务过程，提高启动效率，会加快软件的调试过程，极大地提高工作效率；在系统级业务过程中，提高启动效率，嵌入式系统软件加载过程将会提速，尤其是带有操作系统的嵌入式系统，其启动过程提速，系统地性能将会提高。可见，如何加快SoC芯片的启动，在芯片级和系统级业务中都有非常重要的意义。
现有的SoC芯片启动实现装置主要包括以下两种模式。第一，总线接口参数固化，这种装置传输长度不可配置，传输地址不可配置，在不同处理器环境下使用不灵活；第二，BOOT装置无DMA(Direct Memory Access，直接存储器访问)接口，这种BOOT装置传输效率低，且传输地址不可配置，在不同处理器环境下使用不灵活。上述几种方法从硬件上实现了SoC芯片的BOOT启动过程，但是这些方法没有很好的解决如何提高BOOT启动效率问题，在大型的嵌入式系统中，BOOT启动的效率直接影响了系统的性能。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种SoC芯片的BOOT启动装置和SoC芯片，旨在提高SoC芯片的启动效率，改善SoC芯片在系统中的性能。
本发明提供一种SOC芯片的BOOT启动装置，包括：
存储器接口模块，设有存储器总线接口，用于与外部存储器连接；
DMA总线接口模块，设有DMA总线接口，用于将外部存储器中的数据搬运到目标地址对应的存储空间；
BOOT处理模块，分别与存储器接口模块和DMA总线接口模块相连，用于通过存储器接口模块向外部存储器发送数据读写命令，并将外部存储器传输的数据转换为与DMA总线接口模块适配的数据；
参数配置模块，用于配置DMA总线接口模块、存储器接口模块和BOOT处理模块的参数。
优选地，所述参数配置模块包括：
总线接口配置模块，用于配置存储器接口模块和DMA总线接口模块的参数，该参数包括数据总线位宽、地址总线位宽参数、突发传输类型、突发传输长度；
DMA配置模块，用于配置DMA总线接口模块的参数，该参数包括传输目标地址和数据传输长度；
操作命令参数配置模块，用于配置操作命令，以向外部存储器发送数据读写命令。
优选地，所述突发传输类型配置为8位模式、16位模式、32位模式或64位模式。
优选地，所述突发传输长度配置为1至16位。
优选地，所述DMA总线接口模块包括：AMBA2.0、AMBA3.0或OCP接口MASTER总线。
本发明提供一种SoC芯片，设有BOOT启动装置，该BOOT启动装置包括：
存储器接口模块，设有存储器总线接口，用于与外部存储器连接；
DMA总线接口模块，设有DMA总线接口，用于将外部存储器中的数据搬运到目标地址对应的存储空间；
BOOT处理模块，分别与存储器接口模块和DMA总线接口模块相连，用于通过存储器接口模块向外部存储器发送数据读写命令，并将外部存储器传输的数据转换为与DMA总线接口模块适配的数据；
参数配置模块，用于配置DMA总线接口模块、存储器接口模块和BOOT处理模块的参数。
本发明所提供的SoC芯片的BOOT启动装置或SoC芯片，通过设置DMA总线接口和参数配置模块，可以提高BOOT启动效率，以及SoC芯片在系统中的性能。
附图说明
图1为本发明一实施方式中SOC芯片的BOOT启动装置的结构示意图；
图2为本发明一实施例中参数配置模块的结构示意图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
图1示出了本发明的一个实施方式中SoC芯片的BOOT启动装置的结构，该启动装置包括：
存储器接口模块10，设有存储器总线接口，用于与外部存储器50连接；外部存储器50可以为FLASH存储器。存储器接口模块10实现了SOC芯片和外部FLASH芯片的连接功能，主要包括数据总线、地址总线、数据指示信号等。
DMA总线接口模块20，设有DMA总线接口，用于将外部存储器中的数据搬运到目标地址对应的存储空间；DMA是内存和外设之间传递数据的方式，不同于中断传输方式，不占用CPU时间。这种方式下数据的读写无需处理器执行指令，也不经过处理器内部寄存器，而是利用系统的数据总线，由外设直接对存储器写入或读出，从而达到极高的传输效率。DMA在传输数据时，总线周期由设备自己产生或者由DMA控制器产生。自己产生总线周期的DMA设备称为Master设备，而依靠DMA控制器来产生数据传输周期的DMA设备称为Slave设备。本发明优先采用Master设备。DMA总线接口模块20可实现将数据从外部FLASH搬运到目标地址对应的处理器存储空间，DMA总线接口模块20的数据总线、地址总线操作模式可以配置。
BOOT处理模块30，分别与存储器接口模块和DMA总线接口模块相连，用于通过存储器接口模块向外部存储器50发送数据读写命令，并将外部存储器50传输的数据转换为与DMA总线接口模块20适配的数据；
参数配置模块40，用于配置存储器接口模块10、DMA总线接口模块20和BOOT处理模块30的参数。在一实施例中，参数配置模块40可通过代码实现配置DMA总线接口模块20、存储器接口模块10和BOOT处理模块30的参数。
本发明BOOT启动装置实施方式中，通过设置存储器接口模块10、DMA总线接口模块20、BOOT处理模块30以及参数配置模块40，可提高传输效率，且可对各部分的参数进行灵活配置，提高了BOOT启动效率，改善了SoC芯片在系统中的系统性能。
参照图2，在一实施例中，上述参数配置模块40可包括：
总线接口配置模块41，用于配置存储器接口模块10和DMA总线接口模块20的参数，该参数包括数据总线位宽、地址总线位宽参数、突发传输类型、突发传输长度；在一实施例中，总线接口配置模块41可配置FLASH接口参数，该参数包括数据总线位宽、地址总线位宽，分别可配置为8、16、32、64等模式，表示数据或地址总线分别为8位、16位、32位、64位。进一步地，总线接口配置模块41还可实现DMA接口总线参数配置，该参数包括数据总线位宽、地址总线位宽，分别可配置为8、16、32、64等模式，表示数据或地址总线分别为8位、16位、32位、64位。更进一步地，总线接口配置模块41可配置还包括突发(burst)传输类型、突发(burst)传输长度等配置，突发(burst)传输类型可配置为8位模式、16位模式、16位模式、32位模式，突发(burst)传输长度可配置为1至16。
DMA配置模块42，用于配置DMA总线接口模块20的参数，该参数包括传输目标地址和数据传输长度；
操作命令参数配置模块43，用于配置操作命令，以向外部存储器50发送数据读写命令。在一实施例中，操作命令参数配置模块43可配置至少10个操作命令用以实现对外部FLASH的操作，该10个操作命令可自由定义。
上述实施例中，可适用于任何总线，这些总线包括AMBA2.0、AMBA3.0、OCP总线MSTER接口等。
本发明还提供一种SoC芯片，设有前述BOOT启动装置，该BOOT启动装置包括：
存储器接口模块10，设有存储器总线接口，用于与外部存储器50连接；外部存储器50可以为FLASH存储器。存储器接口模块10实现了SoC芯片和外部FLASH芯片的连接功能，主要包括数据总线、地址总线、数据指示信号等。
DMA总线接口模块20，设有DMA总线接口，用于将外部存储器中的数据搬运到目标地址对应的存储空间；DMA是内存和外设之间传递数据的方式，不同于中断传输方式，不占用CPU时间。这种方式下数据的读写无需处理器执行指令，也不经过处理器内部寄存器，而是利用系统的数据总线，由外设直接对存储器写入或读出，从而达到极高的传输效率。DMA在传输数据时，总线周期由设备自己产生或者由DMA控制器产生。自己产生总线周期的DMA设备称为Master设备，而依靠DMA控制器来产生数据传输周期的DMA设备称为Slave设备。本发明优先采用Master设备。DMA总线接口模块20可实现将数据从外部FLASH搬运到目标地址对应的处理器存储空间，DMA总线接口模块20的数据总线、地址总线操作模式可以配置。
BOOT处理模块30，分别与存储器接口模块和DMA总线接口模块相连，用于通过存储器接口模块向外部存储器50发送数据读写命令，并将外部存储器50传输的数据转换为与DMA总线接口模块适配的数据；
参数配置模块40，用于配置存储器接口模块10、DMA总线接口模块20和BOOT处理模块30的参数。在一实施例中，参数配置模块40可通过代码实现配置DMA总线接口模块10、存储器接口模块20和BOOT处理模块30的参数。
此外，本发明SoC芯片还包括前述图2所示的启动装置。
本发明实施方式中，通过在SoC芯片中设置上述BOOT启动装置，可提高传输效率，且可对各部分的参数进行灵活配置，提高了BOOT启动效率，改善了SoC芯片在系统中的系统性能。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (7)

1.一种SoC芯片的BOOT启动装置，其特征在于，包括：
存储器接口模块，设有存储器总线接口，用于与外部存储器连接；
DMA总线接口模块，设有DMA总线接口，用于将外部存储器中的数据搬运到目标地址对应的存储空间；
BOOT处理模块，分别与存储器接口模块和DMA总线接口模块相连，用于通过存储器接口模块向外部存储器发送数据读写命令，并将外部存储器传输的数据转换为与DMA总线接口模块适配的数据；
参数配置模块，用于配置DMA总线接口模块、存储器接口模块和BOOT处理模块的参数。
2.如权利要求1所述的启动装置，其特征在于，所述参数配置模块包括：
总线接口配置模块，用于配置存储器接口模块和DMA总线接口模块的参数，该参数包括数据总线位宽、地址总线位宽参数、突发传输类型、突发传输长度；
DMA配置模块，用于配置DMA总线接口模块的参数，该参数包括传输目标地址和数据传输长度；
操作命令参数配置模块，用于配置操作命令，以向外部存储器发送数据读写命令。
3.如权利要求2所述的启动装置，其特征在于，所述突发传输类型配置为8位模式、16位模式、32位模式或64位模式。
4.如权利要求2所述的启动装置，其特征在于，所述突发传输长度配置为1至16位。
5.如权利要求1至4中任一项所述的启动装置，其特征在于，所述DMA总线接口模块包括：AMBA2.0、AMBA3.0或OCP接口MASTER总线。
6.一种SoC芯片，其特征在于，设有BOOT启动装置，该BOOT启动装置包括：
存储器接口模块，设有存储器总线接口，用于与外部存储器连接；
DMA总线接口模块，设有DMA总线接口，用于将外部存储器中的数据搬运到目标地址对应的存储空间；
BOOT处理模块，分别与存储器接口模块和DMA总线接口模块相连，用于通过存储器接口模块向外部存储器发送数据读写命令，并将外部存储器传输的数据转换为与DMA总线接口模块适配的数据；
参数配置模块，用于配置DMA总线接口模块、存储器接口模块和BOOT处理模块的参数。
7.如权利要求6所述的SoC芯片，其特征在于，还包括如权利要求2至5中任一项所述的启动装置。
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