CN104809073B - 一种片上系统及其位操作逻辑控制方法 - Google Patents

Abstract

为解决现有位操作控制受到限制的问题，本发明提供了一种片上系统及其位操作逻辑控制方法。片上系统包括位操作逻辑控制系统，所述位操作逻辑控制系统包括：配置模块，用于对片上系统的配置参数进行配置；配置参数包括片上系统的处理位数、支持位操作的地址段、位操作使能及地址段选择参数；位操作地址输入模块，用于输入访问地址；地址译码模块，用于对访问地址进行判断及译码获得映射地址；位操作控制模块，用于调用所述映射地址，获得所述位操作系统的位操作控制信息，并根据所述位操作控制信息进行位操作。具有可在整个SOC地址空间灵活配置支持位操作的地址段，可实时动态的对位带操作的访问地址空间与映射地址空间进行配置等有益效果。

Description

一种片上系统及其位操作逻辑控制方法

技术领域

本发明涉及单片机领域，尤其指片上系统领域。

背景技术

集成电路的发展已有40年的历史，由于信息市场的需求和微电子自身的发展，引发了以微细加工(集成电路特征尺寸不断缩小)为主要特征的多种工艺集成技术和面向应用的系统级芯片的发展。随着半导体产业进入超深亚微米乃至纳米加工时代，在单一集成电路芯片上就可以实现一个复杂的电子系统，诸如手机芯片、数字电视芯片、DVD芯片等。片上系统(英文全称：System OnChip，英文简称：SOC)设计技术始于20世纪90年代中期，随着半导体工艺技术的发展，集成电路设计者能够将愈来愈复杂的功能集成到单硅片上，SOC正是在集成电路向集成系统转变的大方向下产生的。

片上系统一般包括控制逻辑模块、微处理器(CPU)、数字信号处理器(DSP)、嵌入的存储器模块、和外部进行通讯的接口模块、含有ADC(模数转换器)/DAC(数模转换器)的模拟前端模块、电源提供和功耗管理模块等等。且在该片上系统内集成有基本软件或可载入的用户软件等。

在当前单片机设计领域中，位操作(或称位带操作)控制逻辑越来越被广泛的应用。位操作可单独的对一笔多位宽的数据中的其中一位进行操作访问，而不影响其它位，且无需软件程序进行数据处理，在8位、16位和32位SOC中，随着SOC处理位数更高，位操作逻辑的功能优越性更突出。

目前现有的位操作控制逻辑的设计方案为：在整体的SOC访问空间中，固定分配一块地址区域，其包含位操作的访问地址和映射地址；位操作控制逻辑可进行操作控制的地址区域位置固定(一般固定至RAM区)；位操作控制逻辑可进行位操作控制的地址区域大小固定；当某组件或设备需使用位操作功能时，前提需将该位访问地址区域通过总线逻辑分配给该组件或设备，具有固定性和唯一性。

上述方案使得位操作控制逻辑和其功能实现应用受到极大的限制。在整个SOC空间内，固化了位操作的地址空间位置和大小，不可变更；无法针对不同SOC应用需要动态的改变位操作的控制配置；无法实现通用和移植；位操作控制逻辑在贯通整个SOC地址空间上可利用率低，地址空间浪费。

发明内容

为解决现有位操作控制受到限制，固化了位操作的地址空间位置和大小，不可变更；无法针对不同SOC应用需要动态的改变位操作的控制配置；无法实现通用和移植，位操作控制逻辑在贯通整个SOC地址空间上可利用率低，地址空间浪费的问题，本发明提供了一种片上系统及其位操作逻辑控制方法。

本发明实施例一方面提供了一种片上系统，所述片上系统包括位操作逻辑控制系统，所述位操作逻辑控制系统包括：

配置模块，用于对所述片上系统的配置参数进行配置；所述配置参数包括片上系统的处理位数、支持位操作的地址段、位操作使能及地址段选择参数；

位操作地址输入模块，用于输入访问地址；

地址译码模块，用于对所述访问地址进行判断及译码并获得映射地址；

位操作控制模块，用于调用所述映射地址，获得所述位操作系统的位操作控制信息，并根据所述位操作控制信息进行位操作。

本发明实施例采用的片上系统，由于其位操作逻辑控制系统加入了配置模块，该配置模块可以对其片上系统的处理位数、支持位操作的地址段、位操作使能、及地址段选择参数等进行配置，解决了传统位操作逻辑控制系统的地址空间限制问题，可在整个SOC地址空间灵活配置支持位操作的地址段(即访问地址空间和映射地址空间)；解决了传统访问地址和映射地址的固定性带来的不便，可实时动态的对位带操作的访问地址空间与映射地址空间进行配置；该位操作逻辑控制系统的访问地址区域和映射地址区域支持多区域配置；最大范围扩大SOC位带操作控制逻辑对SOC设备和组件的支持；且可在SOC应用中动态改变；最大限度提高了SOC地址空间的利用率，可将设计中未分配的空闲地址空间全部用于位带操作控制逻辑，为SOC应用开发提供资源；同时支持8位、16位和32位SOC系统的位操作控制及应用实现。本发明可移植性高，通用性提高，可嵌入到不同的SOC系统中，硬件成本极低。

本发明实施例另一方面提供了一种片上系统的位操作逻辑控制方法，包括如下步骤：

SA、配置步骤：对所述片上系统的配置参数进行配置；所述配置参数包括片上系统的处理位数、支持位操作的地址段、位操作使能及地址段选择参数；

SB、地址输入步骤：输入访问地址；

SC、地址译码步骤：对访问地址进行判断及译码获得映射地址；

SD、位操作步骤：调用所述映射地址，获得所述位操作系统的位操作控制信息，并根据所述位操作控制信息进行位操作。

同样地，由于本发明实施例采用的片上系统的位操作逻辑控制方法中，包括了配置步骤，可以预先对片上系统的处理位数、支持位操作的地址段、位操作使能、地址段选择参数等参数进行配置，解决了传统位操作逻辑控制系统的地址空间限制问题；可在整个SOC地址空间灵活配置支持位操作的地址段(即访问地址空间和映射地址空间)；解决了传统访问地址和映射地址的固定性带来的不便，可实时动态的对位带操作的访问地址空间与映射地址空间进行配置；该位操作逻辑控制系统的访问地址区域和映射地址区域支持多区域配置；最大范围扩大SOC位带操作控制逻辑对SOC设备和组件的支持；且可在SOC应用中动态改变；最大限度提高了SOC地址空间的利用率，可将设计中未分配的空闲地址空间全部用于位带操作控制逻辑，为SOC应用开发提供资源；同时支持8位、16位和32位SOC系统的位操作控制及应用实现。本发明可移植性高，通用性提高，可嵌入到不同的SOC系统中，硬件成本极低。

附图说明

图1本发明具体实施方式中提供的位操作逻辑控制系统示意图；

图2本发明具体实施方式中提供的保护模块示意图；

图3本发明具体实施方式中提供的位操作逻辑控制概括流程图；

图4本发明具体实施方式中提供的步骤SA具体流程图；

图5本发明具体实施方式中提供的步骤SD具体流程图；

图6本发明具体实施方式中提供的进一步优选的位操作逻辑控制流程图；

图7是本发明具体实施方式中提供的步骤SE的具体流程图；

图8是本发明具体实施方式中提供的位操作逻辑控制方法框图；

图9是本发明具体实施方式中提供的位操作逻辑控制具体流程图。

其中，1、配置模块；2、位操作控制模块；3、位操作地址输入模块；4、地址译码模块；5、保护模块；11、硬件参数配置模块；12、位操作配置模块；13、位操作配置控制模块；21、逻辑运算模块；22、数据存取模块；51、操作过程配置保护模块；52、数据处理保护模块；53、地址访问屏蔽保护模块。

具体实施方式

为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。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。

实施例1

本例将对片上系统做出具体说明，如图1、图8所示，本例提供的片上系统包括位操作逻辑控制系统，所述位操作逻辑控制系统包括：

配置模块1，用于对所述片上系统的配置参数进行配置；所述配置参数包括片上系统的处理位数、支持位操作的地址段、位操作使能及地址段选择参数；

位操作地址输入模块3，用于输入访问地址；

地址译码模块4，用于对所述访问地址进行判断及译码并获得映射地址；

位操作控制模块2，用于调用所述映射地址，获得所述位操作系统的位操作控制信息，并根据所述位操作控制信息进行位操作。

所谓的访问地址指在其片上系统中内部软件实际用到的地址，所谓映射地址则指要对数据进行操作的真正地址。

具体地，本例所述的配置模块1包括如下模块：

硬件参数配置模块11，用于配置片上系统的处理位数及支持位操作的地址段数量；

位操作配置模块12，用于配置支持位操作的访问地址段和映射地址段、位操作使能及位操作地址段选择参数；

位操作配置控制模块13，用于调用所述位操作配置模块12配置在配置寄存器中的配置信息，控制所述位操作系统的功能运行。

所述硬件参数配置模块11系统可在位操作逻辑控制系统集成至SOC系统前可配置相应的硬件参数来支持不同操作位数的SOC系统，SOC系统处理位数定义为OP_WIDTH，可配置为8，16和32，即支持8位、16位和32位SOC系统；支持的位带操作地址段数量，标记为SECT，数量记为n，可配置为n＝1-16。经过该硬件参数配置模块11的参数配置，即固定了其硬件资源。

上述位操作配置模块12在系统运行过程中可随时进行配置，满足动态性。当前一次位带操作完成后，下一次的位带操作会调用最新配置执行功能。

该位操作配置模块12还支持多地址段的选择，实现跨地址区域的位带操作。

如图8所示，所述位操作配置模块12可以配置其位操作使能，所述的位操作使能标记为BIT_EN，用于使能位带操作功能。同时该位操作配置模块12可以配置访问地址段及映射地址段，比如设置其起始访问地址SVAn及终止访问地址EVAn，SVAn标志为可用作位操作功能的某一访问地址段的起始访问地址，EVAn为可用作位带操作功能的某一访问地址段的终止访问地址。比如图8中所示，其第一访问地址段的起始访问地址为SVA1，其终止访问地址为EVA1。其第二访问地址段的起始访问地址为SVA2，其终止访问地址为EVA2，依此类推。比如配置其起始映射地址SMAn和终止映射地址EMAn，起始映射地址SMAn是起始访问地址SVAn对应的实际操作的地址；终止映射地址EMAn是EVAn对应的实际操作的地址。比如图8中所示，该第一映射地址段的起始映射地址为SMA1，其终止映射地址为EMA1，该第二映射地址段的起始映射地址为SMA2，其终止映射地址为EMA2，依此类推。所述位操作配置模块12可以还可以配置所述位操作地址段选择参数，即PSLECT，用于确定位带操作地址空间(包括访问地址空间和映射地址空间)的可用性，PSLECT位宽为n，每位一一对应每一段位带操作地址空间，用于控制每段地址空间是否支持位带操作，配置为不支持则该地址段为正常的操作访问。比如假设其PSLECT用二进制表示，当其值为1(十六进制为1)时，则第一段地址空间为支持位操作的地址空间，当其值为10(十六进制为2)时，则表示第二段地址空间为支持位操作的地址空间，当其值为11(十六进制为3)时，则表示第一段地址空间、第二段地址空间为支持位操作的地址空间。

位操作配置控制模块13在上述硬件参数配置模块11及位操作配置模块12完成相关配置参数的配置后，可以调用其配置信息，后续即可支持其位操作逻辑控制。即BIT_EN使能后，位带操作核心逻辑调用配置，即可以实现其位操作的功能。

当SOC系统发出访问地址到所述位操作逻辑控制系统，其位操作地址输入模块3接收到该访问地址后，其地址译码模块4，对访问地址进行判断，即检测该访问地址是否在SVAn-EVAn的地址区间内，同时检测PSLECT是否开启了该段地址空间的位带操作，从而判断该访问地址是否是支持位带操作的访问地址。

若访问地址为正常访问地址，则依据SOC数据处理位宽进行正常的数据读写。若访问地址为位带操作访问地址，则该地址译码模块4中的映射地址计算逻辑调用该访问地址相对应的SMAn-EMAn地址空间来进行映射地址的计算，得出与该访问地址相匹配的实际映射地址。

所谓正常访问地址是相对于位操作的访问地址而言的，正常访问地址以字为单位作为地址，片上系统的处理位数即其正常访问地址的宽度，比如片上系统的位数为8位、16位、32位，则对应其正常访问地址也是8位、16位或32位的地址，正常访问地址不支持以位为单位进行访问。而本例中的访问地址则为以位为单位进行访问，其中定义的访问地址是支持位操作的地址。

具体的，本例所述的位操作控制模块2包括如下模块：

逻辑运算模块21，用于提供位操作的具体逻辑运算；

数据存取模块21，用于调用所述映射地址，进行地址译码，得到所述位操作控制信息，并将该映射地址对应的访问区的数据读出存至数据寄存器；并对访问地址对应的位数据进行读操作或者写操作。

上述位操作控制模块2可以调用地址译码模块4中的映射地址，该逻辑运算模块21可以对从映射地址中获取的位数据进行计算处理，对位操作进行逻辑运算。数据存取模块22一方面可以完成数据的读操作和写操作控制，另外，还可以完成位操作数据的反馈工作，所述反馈即指当进行读操作的时候，位操作数据反馈逻辑将数据寄存器中需要的数据位提取出，存至缓存，并反馈给系统使用。这就是反馈的意思，即通俗上讲就是读操作的数据送出。其可将SOC系统中的操作数据经数据传输后将位操作数据经数据寄存器写入访问区中，也可以将访问区中的数据取出至数据寄存器。然后在将其中的位操作数据经数据传输，传递给SOC系统。

优选地，如图1所示，所述位操作逻辑控制系统还包括一保护模块5，用于提供进行位操作时的操作保护功能，以确保操作正确性和稳定性。保护模块5将保护位带操作的正确进行，其功能为：锁定当前位带操作，禁止同一访问区的同时操作；锁定当前位带操作的配置调用，即使在位带操作进行的过程中进行了新的配置，该发明也将继续保持先前的配置命令以正确执行。

进一步优选地，如图2所示，所述保护模块5具体包括：

操作过程配置保护模块51，用于位操作过程中，锁定当前位操作的配置参数；

数据处理保护模块52，用于在位操作数据处理过程中，禁止其他操作对位操作对应的存储体和数据总线上的数据进行访问；

地址访问屏蔽保护模块53，用于在位操作过程中，屏蔽外界地址传输。

操作过程配置保护模块51能避免在操作过程中更改位带操作控制配置参数而导致的位带操作控制出错。数据处理保护模块52可以保护数据处理的专一性，防止位操作过程中数据被更改。地址访问屏蔽保护模块53可以防止地址被更改。

采用本例提供的片上系统，由于其位操作逻辑控制系统加入了配置模块1，该配置模块1可以对其片上系统的处理位数、支持位操作的地址段、位操作使能、及地址段选择参数等进行配置，解决了传统位带操作逻辑控制系统的地址空间限制问题；可在整个SOC地址空间灵活配置支持位操作的地址段(即访问地址空间和映射地址空间)；解决了传统访问地址和映射地址的固定性带来的不便，可实时动态的对位带操作的访问地址空间与映射地址空间进行配置；该位操作逻辑控制系统的访问地址区域和映射地址区域支持多区域配置；最大范围扩大SOC位带操作控制逻辑对SOC设备和组件的支持；且可在SOC应用中动态改变；最大限度提高了SOC地址空间的利用率，可将设计中未分配的空闲地址空间全部用于位带操作控制逻辑，为SOC应用开发提供资源；同时支持8位、16位和32位SOC系统的位操作控制及应用实现。本发明可移植性高，通用性提高，可嵌入到不同的SOC系统中，硬件成本极低。

实施例2

本例提供了一种片上系统的位操作逻辑控制方法，如图3所示，包括如下步骤：

SA、配置步骤：对所述片上系统的配置参数进行配置；所述配置参数包括片上系统的处理位数、支持位操作的地址段、位操作使能及地址段选择参数；

SB、地址输入步骤：输入访问地址；

SC、地址译码步骤：对所述访问地址进行判断及译码并获得映射地址；

SD、位操作步骤：调用所述映射地址，获得所述位操作系统的位操作控制信息，并根据所述位操作控制信息进行位操作。

其中，所述步骤SA具体包括如下步骤：

SA1、硬件参数配置步骤：配置片上系统的处理位数及支持位操作的地址段数量；

SA2、位操作配置步骤：配置支持位操作的访问地址段和映射地址段、位操作使能及位操作地址段选择参数；

SA3、位操作配置控制步骤：调用所述位操作配置模块12配置在配置寄存器中的配置信息，控制所述位操作系统的功能运行。

如图8所示，比如，先执行SA1、硬件参数配置步骤，对其SOC系统处理位数OP_WIDTH进行配置，并对其地址段数量SECT进行配置。经过该步骤SA1的配置后，其硬件资源即可固定。比如，假设配置其OP_WIDTH＝32，SECT＝2，即支持32位SOC系统，支持2段位操作地址段。

然后对其位操作使能进行配置，起始访问地址SVAn及终止访问地址EVAn，以及起始映射地址SMAn和终止映射地址EMAn进行配置。

将BIT_EN＝0x1，使能位带操作功能，表示允许进行位操作。将BIT_EN＝0x0，表示不允许进行位操作，而只能对字进行操作。

假设对其地址段进行如下配置，第一段支持位操作的访问地址段(记为P1)为SVA1-EVA1，映射地址段为SMA1-EMA1。配置其访问地址段为：SVA1＝0x5000_0000，EVA1＝0x5000_00fc，配置其映射地址段为：SMA1＝0x5100_0000，EMA1＝0x5100_0004。假设第二段支持位操作的访问地址段(记为P2)为SVA2-EVA2，映射地址段为SMA2-EMA2。配置其访问地址段为：SVA2＝0x5200_0000，EVA2＝0x5200_00fc，配置其映射地址段为：SMA2＝0x5300_0000，EMA2＝0x5300_0004。

然后对其位操作地址段选择参数进行配置，比如PSLECT＝0x3，则开启P1段和P2段有效，即该P1和P2段支持位带操作。

当上述配置完成后，如图8所示，即可对其上述配置模块的位操作配置进行调用，即所述位操作配置模块12配置在配置寄存器中的配置信息，控制所述位操作系统的功能运行。即经过该SA3步骤后，即可实现位操作的功能。

然后经过该步骤SB，系统发出访问地址到所述位操作逻辑控制系统，其位操作地址输入模块3接收到该访问地址。

然后进入步骤SC进行地址译码，具体为其地址译码模块4对访问地址进行判断，即检测该访问地址是否在SVAn-EVAn的地址区间内，同时检测PSLECT是否开启了该段地址空间的位带操作，从而判断该访问地址是否是支持位带操作的访问地址。

在所述步骤SC中，所述“对访问地址进行判断”具体指判断其访问地址段是否支持位操作；

当其访问地址段支持位操作时，进入步骤SD；

但其访问地址段不支持位操作时，则进入正常读写控制步骤。

如图8中所示，访问地址将被判断为是正常访问地址还是位操作访问地址，如果是正常访问地址，将依据SOC数据处理位宽经过正常的读写控制，从访问区中正常读写数据。如果为位操作访问地址，则映射地址计算逻辑调用该访问地址相对应的SMAn-EMAn地址空间来进行映射地址的计算，得出与该访问地址相匹配的实际映射地址。

具体地，所述步骤SD具体包括如下步骤：

SD1、逻辑运算步骤，提供位操作的具体逻辑运算；

SD2、数据存取步骤，调用所述映射地址，进行地址译码，得到所述位操作控制信息，并将该映射地址对应的访问区的数据读出存至数据寄存器；对访问地址对应的位数据进行读操作或者写操作。

所述步骤SD2中的写操作具体为：依据写命令修改数据寄存器中的数据位，然后写入该访问区；

所述步骤SD2中的读操作具体为：将数据寄存器中需要的数据位提取出，存至缓存，并反馈给系统。

比如，假设欲写数据0x1到映射地址0x5100_0004对应的32位(bit)数据中的第8位，其他位不做任何操作，则只需根据映射关系写数据0x1到其访问地址0x5000_009c，及完成了上述写数据的操作。

比如，假设欲写数据0x1到映射地址0x5300_0000对应的32bit数据中的第15bit，其他bit不做任何操作，则只需根据映射关系写数据0x1到访问地址0x5200_0038，该发明将完成所有上述功能。

比如，欲写数据0x1到映射地址0x6000_0000，在进行地址译码的过程中发现该地址不在P1和P2配置的地址空间内，认定其为普通操作地址(或正常操作地址)，则进行普通存取操作(或叫做执行正常的数据读写操作)，将0x0000_0001直接写到地址0x6000_0000对应的存储空间内。

如果将PSLECT＝0x3改为配置PSLECT＝0x2，即当前位带操作仅支持P2，P1的位带操作被屏蔽。并配置BIT_EN＝0x1，使能位带操作功能。以此为基础进行读操作、写操作时，读写过程如下描述。

假设欲写数据0x1到访问地址0x5000_009c对应的32bit数据中的第8bit，由于P1暂时被屏蔽，所以该操作将作为普通存取操作，由于现在的操作是普通存取操作，所以原本的访问地址就是真实需要读写的地址，即也可理解为当前的映射地址＝访问地址，普通操作中没有映射地址的概念。即将0x0000_0001写入访问地址0x5000_009c对应的存储空间内。

假设欲读访问地址0x5000_009c对应的32bit数据中的第8bit，其他bit不做任何操作，由于P1暂时被屏蔽，所以该操作将作为普通存取操作，将直接读取地址0x5000_009c对应的存储空间的32bit数据，而非1bit数据。

本例所述的位操作逻辑控制方法，还包括如下步骤：

SE、保护控制步骤：在进行位操作时，提供操作保护功能，以确保操作正确性和稳定性。

优选地，所述步骤SE具体包括如下步骤：

SE1、操作过程配置保护步骤：在位操作过程中，锁定当前位操作的配置参数；

SE2、数据处理保护步骤：在位操作数据处理过程中，禁止其他操作对位操作对应的存储体和数据总线上的数据进行访问；

SE3、地址访问屏蔽保护步骤：在位操作过程中，屏蔽外界地址传输。

现对步骤SE1进行举例说明，假设在上述位操作过程中，当前PSLECT＝0x3，如果动态更改配置PSLECT＝0x1、PSLECT＝0x2，则该保护步骤将保护当前的配置，仍旧以PSLECT＝0x3的配置功能执行，在当前位带操作结束后，才调用最后配置的PSLECT＝0x2，执行位操作功能。

现对步骤SE2、SE3进行距离说明，假设在写数据0x1到映射地址0x5300_0000对应的32bit数据中的第15bit，其他bit不做任何操作的位操作过程中，同时又发出如下系统操作：直接写0x55到映射地址0x5300_0000。此时数据处理保护模块52和地址访问屏蔽保护模块53的保护功能均将组织该操作发生。使位操作优先进行，避免冲突。

为使本领域技术人员进一步理解本发明，此处结合图9对位操作逻辑控制方法进行更具体的说明。进入位操作控制逻辑时，首先配置系统操作位宽(即处理位数)0P_WIDTH，然后配置支持位操作的地址段数量SECT＝n。接着配置其起始访问地址1：SVA1、终止访问地址1：EVA1、起始映射地址1：SMA1、终止映射地址1：EMA1，以此类推，直至配置其起始访问地址n：SVAn、终止访问地址n：EVAn、起始映射地址n：SMAn、终止映射地址n：EMAn。配置完上述访问地址段和映射地址段后，配置使能的地址空间段，即位操作地址段选择参数PSLECT。然后配置位操作功能使能，即位操作使能BIT_EN＝0x1。然后其接收到访问地址、读写指示和数据(该数据指暂存在逻辑缓存中的需要写入到目的地址的数据)等信息。

然后判断其访问地址是否在设定的SVAn-EVAn的空间内，如果判断为否，则该访问地址被识别为普通操作地址，越过位操作逻辑，执行正常的数据读写操作。如果判断结果为是，则表示该访问地址为位操作地址。根据访问地址计算相应映射地址，并计算访问地址对应的操作位。然后执行映射地址译码，获得控制信息，从访问区读出映射地址对应的数据存至寄存器(数据寄存器)，然后进行位操作读写判断，即判断后续要进行读操作还是写操作，如果要进行写操作，则将寄存器对应位修改，其他位不变，将修改后的寄存器数据写入映射地址对应的访问区，如此便实现了位操作的写工作。若要进行读操作，则将对应位从寄存器中提取出来，存至数据传输缓存并输出，得到位操作数据，如此便完成了位操作。

由于本例采用的片上系统的位操作逻辑控制方法中，包括了配置步骤，可以预先对片上系统的处理位数、支持位操作的地址段、位操作使能、地址段选择参数等参数进行配置，解决了传统位操作逻辑控制系统的地址空间限制问题；可在整个SOC地址空间灵活配置支持位操作的地址段(即访问地址空间和映射地址空间)；解决了传统访问地址和映射地址的固定性带来的不便，可实时动态的对位带操作的访问地址空间与映射地址空间进行配置；该位操作逻辑控制系统的访问地址区域和映射地址区域支持多区域配置；最大范围扩大SOC位带操作控制逻辑对SOC设备和组件的支持；且可在SOC应用中动态改变；最大限度提高了SOC地址空间的利用率，可将设计中未分配的空闲地址空间全部用于位带操作控制逻辑，为SOC应用开发提供资源；同时支持8位、16位和32位SOC系统的位操作控制及应用实现。本发明可移植性高，通用性提高，可嵌入到不同的SOC系统中，硬件成本极低。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种片上系统，所述片上系统包括位操作逻辑控制系统，所述位操作逻辑控制系统包括：

配置模块，用于对所述片上系统的配置参数进行配置；所述配置参数包括片上系统的处理位数、支持位操作的地址段、位操作使能及地址段选择参数；

位操作地址输入模块，用于输入访问地址；

地址译码模块，用于对所述访问地址进行判断及译码并获得映射地址；

位操作控制模块，用于调用所述映射地址，获得位操作系统的位操作控制信息，并根据所述位操作控制信息进行位操作；

所述配置模块包括：

硬件参数配置模块，用于配置片上系统的处理位数及支持位操作的地址段数量；

位操作配置模块，用于配置支持位操作的访问地址段和映射地址段、位操作使能及位操作地址段选择参数；

位操作配置控制模块，用于调用所述位操作配置模块配置在配置寄存器中的配置信息，控制所述位操作系统的功能运行。

2.根据权利要求1所述的片上系统，其特征在于，所述位操作控制模块包括如下模块：

逻辑运算模块，用于提供位操作的具体逻辑运算；

数据存取模块，用于调用所述映射地址，进行地址译码，得到所述位操作控制信息，并将该映射地址对应的访问区的数据读出存至数据寄存器；并对访问地址对应的位数据进行读操作或者写操作。

3.根据权利要求1-2中任意一项所述的片上系统，其特征在于，所述位操作逻辑控制系统还包括一保护模块，用于提供进行位操作时的操作保护功能。

4.根据权利要求3所述的片上系统，其特征在于，所述保护模块包括：

操作过程配置保护模块，用于在位操作过程中，锁定当前位操作的配置参数；

数据处理保护模块，用于在位操作数据处理过程中，禁止其他操作对位操作对应的存储体和数据总线上的数据进行访问；

地址访问屏蔽保护模块，用于在位操作过程中，屏蔽外界地址传输。

5.一种片上系统的位操作逻辑控制方法，包括如下步骤：

SA、配置步骤：对所述片上系统的配置参数进行配置；所述配置参数包括片上系统的处理位数、支持位操作的地址段、位操作使能及地址段选择参数；

SB、地址输入步骤：输入访问地址；

SC、地址译码步骤：对所述访问地址进行判断及译码并获得映射地址；

SD、位操作步骤：调用所述映射地址，获得位操作系统的位操作控制信息，并根据所述位操作控制信息进行位操作；

所述步骤SA具体包括如下步骤：

SA1、硬件参数配置步骤：配置片上系统的处理位数及支持位操作的地址段数量；

SA2、位操作配置步骤：配置支持位操作的访问地址段和映射地址段、位操作使能及位操作地址段选择参数；

SA3、位操作配置控制步骤：调用所述位操作配置模块配置在配置寄存器中的配置信息，控制所述位操作系统的功能运行。

6.根据权利要求5所述的位操作逻辑控制方法，其特征在于，所述步骤SD具体包括如下步骤：

SD1、逻辑运算步骤，提供位操作的具体逻辑运算；

SD2、数据存取步骤，调用所述映射地址，进行地址译码，得到所述位操作控制信息，并将该映射地址对应的访问区的数据读出存至数据寄存器；对访问地址对应的位数据进行读操作或者写操作。

7.根据权利要求6所述的位操作逻辑控制方法，其特征在于，所述步骤SD2中的写操作具体为：依据写命令修改数据寄存器中的数据位，然后写入该访问区；

所述步骤SD2中的读操作具体为：将数据寄存器中需要的数据位提取出，存至缓存，并反馈给系统。

8.根据权利要求5所述的位操作逻辑控制方法，其特征在于，还包括如下步骤：

SE、保护控制步骤：在进行位操作时，提供操作保护。

9.根据权利要求8所述的位操作逻辑控制方法，其特征在于，所述步骤SE具体包括如下步骤：

SE1、操作过程配置保护步骤：在位操作过程中，锁定当前位操作的配置参数；

SE2、数据处理保护步骤：在位操作数据处理过程中，禁止其他操作对位操作对应的存储体和数据总线上的数据进行访问；

SE3、地址访问屏蔽保护步骤：在位操作过程中，屏蔽外界地址传输。

10.根据权利要求5所述的位操作逻辑控制方法，其特征在于，在所述步骤SC中，所述“对所述访问地址进行判断”具体指判断其访问地址段是否支持位操作；

当其访问地址段支持位操作时，进入步骤SD；

当其访问地址段不支持位操作时，则进入正常读写控制步骤。