CN112729395A - 一种面向复杂SoC可靠性监测的片上传感器读出系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种面向复杂SoC可靠性监测的片上传感器读出系统，包括传感器组、传感器网络接口、路由器组、电压/温度传感器、通用异步收发传输器、电压/温度传感器网络接口、通用异步收发传输器网络接口、令牌分发单元。该系统采用层次的树状拓扑结构的片上网络，相比于其它拓扑形式的片上网络面积和功耗开销较小，路由算法简单，网络的可扩展性好，同时能够灵活地承载具有常规数据类型和紧急数据类型的可靠性监测传感器，对不同类型的传感器数据处理具有优先级，先处理紧急数据，并且采用令牌环激励采样的方法确保每个传感器数据采样时温度电压信息的准确性。

Description

一种面向复杂SoC可靠性监测的片上传感器读出系统
技术领域
本发明涉及片上系统领域，具体涉及一种面向复杂SoC可靠性监测的片上传感器读出系统。
背景技术
随着芯片集成度的提高，片上系统(SoC)设计已经从简单的单核设计演变为复杂的多核设计，电路的功率密度和工作温度正在急剧增加，同时一些老化效应对集成电路的使用寿命造成了严重影响。在这种情况下，主动研究数字集成电路特别是复杂SoC可靠性至关重要，而此基础就是对电路中各种参数的实时监测，这就要求一个面向复杂SoC可靠性监测的低功耗低面积开销的片上传感器读出电路。
目前片上传感器读出电路的主要问题和缺陷：
a，随着传感器数目的增加，利用片上总线来连接传感器阵列的方法使得总线的互连不可扩展，因此无法处理增加的带宽。
b，基于网状拓扑结构的片上传感器读出电路，其直径的迅速增加会降低其性能和增大其功耗，使其不适用于面向监测的片上网络。
c,复杂SoC中面向可靠性监测的传感器种类较多，多数片上传感器读出电路的灵活性较差，不能灵活集成多种类型的传感器，并且数据处理上没有优先级。
发明内容
为解决上述问题，本发明提出一种面向复杂SoC可靠性监测的片上传感器读出系统，通过下述技术方案实现：
一种面向复杂SoC可靠性监测的片上传感器读出系统，包括：传感器组、传感器网络接口、路由器组、电压/温度传感器、通用异步收发传输器、电压/温度传感器网络接口、通用异步收发传输器网络接口、令牌分发单元；
所述传感器组通过传感器组网络接口与所述路由器组相连；
所述路由器组通过通用异步收发传输器网络接口与所述通用异步收发传输器连接；
所述电压/温度传感器网络接口一端连接所述路由器组，另一端连接所述电压/温度传感器；
所述传感器组网络接口和电压/温度传感器网络接口与所述令牌分发单元连接。
上述方案的有益效果是，能够灵活地承载多种不同类型的传感器，如常规数据类型和紧急数据类型，同时对不同类型的传感器数据处理具有优先级，先处理紧急数据。复杂SoC的可靠性监测通常需要结合温度和电压信息对传感器数据进行分析，采用令牌环激励采样的方法确保对每个传感器数据采样时温度电压信息能够与之对应。
进一步的，所述传感器组包括常规传感器组和紧急传感器组，所述常规传感器组包括多个常规传感器，用于接收常规且无需紧急响应的数据；所述紧急传感器组包括多个紧急传感器，用于收集存储器故障及需紧急处理的数据信息。
上述进一步方案的有益效果是，能够灵活地承载多种不同类型的传感器，如常规数据类型和紧急数据类型，同时对不同类型的传感器数据处理具有优先级，先处理紧急数据。
进一步的，所述传感器组网络接口包括常规传感器网络接口控制模块、紧急传感器接口控制模块、常规数据通道、紧急数据通道和数据发送模块；所述常规传感器接口控制模块接收来自令牌分发单元分发的令牌，从常规传感器组中读取常规传感器数据，并将读取的数据打包写入常规数据通道；所述紧急传感器接口控制模块接收来自紧急传感器的紧急传感器数据，并将读取到的数据进行数据打包，写入紧急数据通道中；所述数据发送模块分别从紧急数据通道和常规数据通道中读取数据包，并按照紧急数据优先的原则将数据发送至路由器组。
上述进一步方案的有益效果是，采用令牌环激励采样方式的目的在于复杂SoC的可靠性监测通常需要结合温度和电压信息对传感器数据进行分析，采用令牌环激励采样的方法确保对每个传感器数据采样时温度电压信息能够与之对应。
进一步的，所述路由器组采用由单输入端口路由器、双输入端口路由器和三输入端口路由器组成的多层次的树状拓补结构形成的片上网络结构，所述三输入端口路由器作为根节点，其输入端分别接入所述电压/温度传感器网络接口和所述双输入端口路由器的输出端口，双输入端口路由器和单输入端口路由器作为叶节点，所述双输入端口路由器的输入端口接入所述单输入端口路由器的输出端口，所述单输入端口路由器的数据输入端接入传感器网络接口。
进一步的，所述单输入端口路由器接收到来自传感器组接口网络的数据包后，按照紧急数据包优先的原则，将数据包在片上网络中进行路由传输，发送给所述双输入端口路由器；所述双输入端口路由器接收来自所述片上网络的数据包微片，按照紧急数据包优先原则发送给所述三输入端口路由器，所述三输入端口路由器接收来所述双输入端口路由器和所述电压/温度传感器网络接口的数据包微片，按照紧急数据包优先原则将发送给所述通用异步收发传输器网络接口。
进一步的，所述双输入端口路由器包括输入端口A、输入端口B、输入通道仲裁器、常规数据通道、紧急数据通道、数据发送模块；所述输入端口A和输入端口B接收数据包微片并判断数据包类型，根据数据包类型的判断结果决定将数据包写入常规数据通道或者紧急数据通道；所述输入通道仲裁器对输入端口A和输入端口B的读写的数据请求进行仲裁，将数据分别写入常规数据通道和紧急数据通道；所述数据发送模块按照紧急数据优先的原则分别从常规数据通道和紧急数据通道中读取数据包并将数据发送至三输入端口路路由器。
进一步的，所述三输入端口路由器包括输入端口A、输入端口B、输入端口C、输入通道仲裁器、常规数据通道、紧急数据通道、数据发送模块；所述输入端口A、输入端口B、输入端口C接收数据包微片并判断数据包类型，根据数据包微片类型的判断结果决定将数据包写入常规数据通道或者紧急数据通道；所述输入通道仲裁器对输入端口A、输入端口B、输入端口C的读写的数据请求进行仲裁，将数据分别写入常规数据通道和紧急数据通道；所述数据发送模块分别从常规数据通道和紧急数据通道中读取数据包并按照紧急数据优先的原则将数据发送至通用异步收发传输器网络接口。
上述进一步方案的有益效果是，采用层次的树状拓扑结构的片上网络，相比于其它拓扑形式的片上网络面积和功耗开销较小，所有数据均是至上而下地传输，极大地简化了路由算法，消除在中间级进行地址解码的需要，从而产生轻量级节点，路由器结构简单，网络的可扩展性好。
进一步的，所述电压/温度传感器网络接口一端与电压/温度传感器连接，另一端与三输入端口路由器链接，所述电压/温度传感器网络接口接收来自令牌分发单元分发的令牌，从温度/电压传感器中读取温度、电压数据信息，将读取到的数据按照片上网络数据包格式打包成数据包微片，并将数据依次发送到三输入端口路由器。
上述进一步方案的有益效果是，电压/温度传感器网络接口会对将温度和电压数据打包成片上网络的数据包格式，并将数据包微片以按照顺序依次发送给后级模块。
进一步的，所述通用异步收发传输器网络接口用于接收来自片上网络的数据包并对数据包解包，按照通用异步收发传输器的数据格式将数据发送至所述通用异步收发传输器。
上述进一步方案的有益效果是，统一输出数据格式。
进一步的，所述令牌分发单元按照令牌环激励采样的方式对电压/温度传感器网络接口和各传感器接口发送令牌，所述令牌环激励采样以设定的时间间隔对电压/温度传感器网络接口和各传感器网络接口进行依次采样。
上述进一步方案的有益效果是，采用令牌环激励采样的方法确保对每个传感器数据采样时温度电压信息能够与之对应。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：
图1为本发明面向复杂SoC可靠性监测的片上传感器读出系统结构原理框图，其中101、常规传感器组；102、紧急传感器组；103、传感器网络接口；104、单输入端口路由器；105、双输入端口路由器；106、三输入端口路由器；107、电压/温度传感器XADC；108、通用异步收发传输器UART；109、ADC网络接口；110、UART网络接口；111、令牌分发单元。
图2为本发明网络接口结构原理框图，其中201、常规传感器组；202、紧急传感器组；203、常规传感器接口控制模块；204、紧急传感器接口控制模块；205、常规数据通道FIFO；206、紧急数据通道FIFO；207、数据发送模块；208、令牌分发单元。
图3为本发明XADC网络接口结构原理框图，其中301、XADC网络接口；302、温度/电压传感器XADC；303、令牌分发单元。
图4为本发明UART网络接口结构原理框图，其中401、UART网络接口；
图5为本发明两输入端口路由器结构原理框图，其中501、输入端口A；502、输入端口B；503、输入通道仲裁器；504、常规数据通道FIFO；505、紧急数据通道FIFO；506、数据发送模块。
具体实施方式
在下文中，可在本发明的各种实施例中使用的术语“包括”或“可包括”指示所发明的功能、操作或元件的存在，并且不限制一个或更多个功能、操作或元件的增加。此外，如在本发明的各种实施例中所使用，术语“包括”、“具有”及其同源词仅意在表示特定特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合，并且不应被理解为首先排除一个或更多个其它特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的存在或增加一个或更多个特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的可能性。
在本发明的各种实施例中，表述“或”或“A或/和B中的至少一个”包括同时列出的文字的任何组合或所有组合。例如，表述“A或B”或“A或/和B中的至少一个”可包括A、可包括B或可包括A和B二者。
在本发明的各种实施例中使用的表述(诸如“第一”、“第二”等)可修饰在各种实施例中的各种组成元件，不过可不限制相应组成元件。例如，以上表述并不限制所述元件的顺序和/或重要性。以上表述仅用于将一个元件与其它元件区别开的目的。例如，第一用户装置和第二用户装置指示不同用户装置，尽管二者都是用户装置。例如，在不脱离本发明的各种实施例的范围的情况下，第一元件可被称为第二元件，同样地，第二元件也可被称为第一元件。
应注意到：如果描述将一个组成元件“连接”到另一组成元件，则可将第一组成元件直接连接到第二组成元件，并且可在第一组成元件和第二组成元件之间“连接”第三组成元件。相反地，当将一个组成元件“直接连接”到另一组成元件时，可理解为在第一组成元件和第二组成元件之间不存在第三组成元件。
在本发明的各种实施例中使用的术语仅用于描述特定实施例的目的并且并非意在限制本发明的各种实施例。如在此所使用，单数形式意在也包括复数形式，除非上下文清楚地另有指示。除非另有限定，否则在这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明的各种实施例所属领域普通技术人员通常理解的含义相同的含义。所述术语(诸如在一般使用的词典中限定的术语)将被解释为具有与在相关技术领域中的语境含义相同的含义并且将不被解释为具有理想化的含义或过于正式的含义，除非在本发明的各种实施例中被清楚地限定。
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
实施例1
一种面向复杂SoC可靠性监测的片上传感器读出系统100，包括常规传感器组101、紧急传感器组102、传感器网络接口103、单输入端口路由器104、双输入端口路由器105、三输入端口路由器106、电压/温度传感器XADC107、通用异步收发传输器UART108、XADC网络接口109、UART网络接口110、令牌分发单元111。常规传感器组101中包含多个常规传感器，常规传感器主要负责收集如老化等变化缓慢，不需要紧急响应的信息。紧急传感器组102中包含多个紧急传感器，紧急传感器主要负责收集如存储器故障信息等影响较大需要紧急处理的信息。常规传感器组与紧急传感器组统称为传感器组，常规传感器与紧急传感器统称为传感器。传感器网络接口103一方面与路由器直接相连，另一方面与常规传感器组101、紧急传感器组102相连，作为传感器组与片上网络之间通信的桥梁，将传感器数据打包发送到片上网络中，同时传感器网络接口103接收令牌分发单元111发送的令牌。路由器实现了片上网络中数据包的路由计算和交换策略，按照路由器的结构会分为单输入端口路由器104、双输入端口路由器105、三输入端口路由器106，其基本结构类似，只是输入通道的个数不同。电压/温度传感器XADC107可以感知片上的电压和温度信息。通用异步收发传输器UART108用来接收来自片上网络的数据包，将其解包后通过UART数据格式发送出去。XADC网络接口109一方面与三输入端口路由器106直接相连，另一方面与电压/温度传感器XADC107直接相连，作为电压/温度传感器XADC107与片上网络之间通信的桥梁，将电压/温度传感器XADC107数据打包发送到片上网络中。UART网络接口110一方面与三输入端口路由器106直接相连，另一方面与通用异步收发传输器UART108直接相连，作为通用异步收发传输器UART108与片上网络之间通信的桥梁，将片上网络数据包解包后发送给通用异步收发传输器UART108。令牌分发单元111令牌环激励采样策略生成采样令牌给各传感器网络接口103和XADC网络接口109，对其依次采样。
传感器网络接口200包括常规传感器接口控制模块203、紧急传感器接口控制模块204、常规数据通道FIFO205、紧急数据通道FIFO206、数据发送模块207。常规传感器接口控制模块203接收来自令牌分发单元208分发的令牌，从常规传感器组201中读取常规传感器数据。紧急传感器接口控制模块204接收来自紧急传感器202的紧急传感器数据。常规传感器接口控制模块203和紧急传感器接口控制模块204分别对接收到的数据进行数据打包处理，并将数据包分别写入常规数据通道FIFO205和紧急数据通道FIFO206中。数据发送模块207按照紧急数据优先的原则分别从紧急数据通道FIFO206和常规数据通道FIFO205中读取数据包，并将数据发送。
XADC网络接口301接收来自令牌分发单元303分发的令牌，从温度/电压传感器XADC302中读取温度、电压数据信息，XADC网络接口301对接收到的数据进行打包成数据包，并将数据发送。
UART网络接口401接收来自片上网络的数据包，对数据包解包，按照UART数据格式将数据发送。
两输入端口路由器500包括输入端口A501、输入端口B502、输入通道仲裁器503、常规数据通道FIFO504、紧急数据通道FIFO505、数据发送模块506。输入端口A501和输入端口B502这两个输入端口接收数据包，并判断数据包类型，根据数据包类型的判断结果决定将数据包写入常规数据通道FIFO或者紧急数据通道FIFO。输入通道仲裁器503对输入端口A501和输入端口B502的写FIFO数据请求进行仲裁，将数据分别写入常规数据通道FIFO504和紧急数据通道FIFO505。数据发送模块506按照紧急数据优先的原则分别从常规数据通道FIFO504和紧急数据通道FIFO505中读取数据包，并将数据发送。三输入端口路由器与两输入端口路由器结构类似，其结构中输入端口数为3个，单输入端口路由器也与两输入端口路由器结构类似，其结构中输入端口数目为1个，因此不需要输入通道仲裁单元。
实施例2
一种面向复杂SoC可靠性监测的片上传感器读出系统，如图1所示，该片上传感器读出电路采用深度为4的树状拓扑结构，网络的深度可以根据实际的传感器组数目灵活调整。在树状拓扑结构中，传感器组被放置在叶节点处，根节点处可以对片上网络中传输的传感器数据进行接收并通过专用接口将传感器数据通过UART模块发送至上位机，中间结点仅负责数据传输。
令牌分发单元111按照令牌环激励采样的方式对XADC接口109和各传感器接口103发送令牌，令牌即采样使能信号。令牌环激励采样是按照XADC网络接口、传感器网络接口1、XADC网络接口、传感器网络接口2、XADC网络接口、传感器网络接口3，……以此类推的顺序以一定的时间间隔向各接口循环发送令牌。接收到令牌的XADC网络接口109读取温度/电压传感器XADC107的电压和温度数据，将数据打包为数据包发送给片上网络中的路由器106。接收到令牌的传感器网络接口103发送对常规传感器组101的读请求，读取常规传感器组101中的数据，并将数据打包为数据包发送给片上网络中的路由器104。采用令牌环激励采样方式的目的在于复杂SoC的可靠性监测通常需要结合温度和电压信息对传感器数据进行分析，采用令牌环激励采样的方法确保对每个传感器数据采样时温度电压信息能够与之对应。
紧急传感器组102不需要令牌采样，当其有紧急数据时，紧急传感器组102主动将数据发送给传感器网络接口103，传感器网络接口103将数据打包，将其优先发送给片上网络中的路由器104。
片上网络中的单输入端口路由器104接收到来自传感器接口103的数据包后，按照紧急数据包优先的原则，将数据包在片上网络中进行路由传输，发送给下级路由器或其它模块。片上网络中的双输入端口路由器105和三输入端口路由器106同样接收来自片上网络的数据包，按照紧急数据包优先的原则进行数据传输。
UART网络接口110在接收到根节点的三输入端口路由器106发送的数据包后，对数据包解包为UART数据格式，发送给通用异步收发传输器UART108。
如图2所示，传感器网络接口200。当紧急传感器组202有紧急数据时，将紧急数据发送给紧急传感器接口控制模块204，紧急传感器接口控制模块204会对来自紧急传感器202的紧急数据打包成片上网络的数据包格式，并将数据包微片依次写入到紧急数据通道FIFO206中。当常规传感器接口控制模块203接收到令牌分发单元208发送的采样令牌后，发送对常规传感器组201的读数据请求，读常规传感器数据，常规传感器接口控制模块203会对来自常规传感器组201的常规数据打包成片上网络的数据包格式，并将数据包微片依次写入到常规数据通道FIFO205中。数据发送模块207从常规数据通道FIFO205和紧急数据通道FIFO206中读取数据包微片，并将其发送给后级模块，其中紧急数据通道FIFO206具有较高的优先级，当紧急数据通道FIFO206中有数据时，数据发送模块207优先发送紧急数据通道FIFO206中的数据包微片。
如图3所示，XADC网络接口301。当XADC网络接口301接收到令牌分发单元303发送的采样令牌后，读取温度/电压传感器XADC302的温度和电压数据，XADC网络接口301会对将温度和电压数据打包成片上网络的数据包格式，并将数据包微片以按照顺序依次发送给后级模块。其内部通过有限状态机进行控制。
如图4所示，UART网络接口401。当UART网络接口401接收到来自片上网络的数据包微片后，UART网络接口401对数据包进行解包，将解包后的数据按照UART数据格式依次进行发送。其内部通过有限状态机进行控制。
如图5所示，两输入端口路由器500。它的两个输入端口数据分别连接输入端口A501和输入端口B502，输入端口A501和输入端口B502对数据包微片的类型进行判断，如果判断进入到输入端口的数据包微片属于常规数据，则发起对常规数据通道FIFO504的写请求，如果判断进入到输入端口的数据包微片属于紧急数据，则发起对紧急数据通道FIFO505的写请求。输入端口A501和输入端口B502发出的FIFO写请求会通过输入通道仲裁器503进行仲裁，输入通道仲裁器503利用仲裁的结果发起对常规数据通道FIFO504和紧急数据通道FIFO505的写请求。数据发送模块506从常规数据通道FIFO504和紧急数据通道FIFO505中读取数据包微片，并将其发送给后级模块，其中紧急数据通道FIFO505具有较高的优先级，当紧急数据通道FIFO505中有数据时，数据发送模块506优先发送紧急数据通道FIFO505中的数据包微片。
三输入端口路由器与两输入端口路由器结构类似，其结构中输入端口数为3个，输入通道仲裁器需要对三个输入通道的写FIFO请求进行仲裁。单输入端口路由器也与两输入端口路由器结构类似，其结构中输入端口数目为1个，因此不需要输入通道仲裁单元。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种面向复杂SoC可靠性监测的片上传感器读出系统，其特征在于，包括：传感器组、传感器网络接口、路由器组、电压/温度传感器、通用异步收发传输器、电压/温度传感器网络接口、通用异步收发传输器网络接口、令牌分发单元；
所述传感器组通过传感器组网络接口与所述路由器组相连；
所述路由器组通过通用异步收发传输器网络接口与所述通用异步收发传输器连接；
所述电压/温度传感器网络接口一端连接所述路由器组，另一端连接所述电压/温度传感器；
所述传感器组网络接口和电压/温度传感器网络接口与所述令牌分发单元连接。
2.根据权利要求1所述的一种面向复杂SoC可靠性监测的片上传感器读出系统，其特征在于，所述传感器组包括常规传感器组和紧急传感器组，所述常规传感器组包括多个常规传感器，用于接收常规且无需紧急响应的数据；所述紧急传感器组包括多个紧急传感器，用于收集存储器故障及需紧急处理的数据信息。
3.根据权利要求1所述的一种面向复杂SoC可靠性监测的片上传感器读出系统，其特征在于，所述传感器组网络接口包括常规传感器网络接口控制模块、紧急传感器接口控制模块、常规数据通道、紧急数据通道和数据发送模块；所述常规传感器接口控制模块接收来自令牌分发单元分发的令牌，从常规传感器组中读取常规传感器数据，并将读取的数据打包写入常规数据通道；所述紧急传感器接口控制模块接收来自紧急传感器的紧急传感器数据，并将读取到的数据进行数据打包，写入紧急数据通道中；所述数据发送模块分别从紧急数据通道和常规数据通道中读取数据包，并按照紧急数据优先的原则将数据发送至路由器组。
4.根据权利要求1所述的一种面向复杂SoC可靠性监测的片上传感器读出系统，其特征在于，所述路由器组采用由单输入端口路由器、双输入端口路由器和三输入端口路由器组成的多层次的树状拓补结构形成的片上网络结构，所述三输入端口路由器作为根节点，其输入端分别接入所述电压/温度传感器网络接口和所述双输入端口路由器的输出端口，双输入端口路由器和单输入端口路由器作为叶节点，所述双输入端口路由器的输入端口接入所述单输入端口路由器的输出端口，所述单输入端口路由器的数据输入端接入传感器网络接口。
5.根据权利要求4所述的一种面向复杂SoC可靠性监测的片上传感器读出系统，其特征在于，所述单输入端口路由器接收到来自传感器组接口网络的数据包后，按照紧急数据包优先的原则，将数据包在片上网络中进行路由传输，发送给所述双输入端口路由器；所述双输入端口路由器接收来自所述片上网络的数据包微片，按照紧急数据包优先原则发送给所述三输入端口路由器，所述三输入端口路由器接收来所述双输入端口路由器和所述电压/温度传感器网络接口的数据包微片，按照紧急数据包优先原则将发送给所述通用异步收发传输器网络接口。
6.根据权利要求4所述的一种面向复杂SoC可靠性监测的片上传感器读出系统，其特征在于，所述双输入端口路由器包括输入端口A、输入端口B、输入通道仲裁器、常规数据通道、紧急数据通道、数据发送模块；所述输入端口A和输入端口B接收数据包微片并判断数据包类型，根据数据包类型的判断结果决定将数据包写入常规数据通道或者紧急数据通道；所述输入通道仲裁器对输入端口A和输入端口B的读写的数据请求进行仲裁，将数据分别写入常规数据通道和紧急数据通道；所述数据发送模块按照紧急数据优先的原则分别从常规数据通道和紧急数据通道中读取数据包并将数据发送至三输入端口路路由器。
7.根据权利要求4所述的一种面向复杂SoC可靠性监测的片上传感器读出系统，其特征在于，所述三输入端口路由器包括输入端口A、输入端口B、输入端口C、输入通道仲裁器、常规数据通道、紧急数据通道、数据发送模块；所述输入端口A、输入端口B、输入端口C接收数据包微片并判断数据包类型，根据数据包微片类型的判断结果决定将数据包写入常规数据通道或者紧急数据通道；所述输入通道仲裁器对输入端口A、输入端口B、输入端口C的读写的数据请求进行仲裁，将数据分别写入常规数据通道和紧急数据通道；所述数据发送模块分别从常规数据通道和紧急数据通道中读取数据包并按照紧急数据优先的原则将数据发送至通用异步收发传输器网络接口。
8.根据权利要求1所述的一种面向复杂SoC可靠性监测的片上传感器读出系统，其特征在于，所述电压/温度传感器网络接口一端与电压/温度传感器连接，另一端与三输入端口路由器链接，所述电压/温度传感器网络接口接收来自令牌分发单元分发的令牌，从温度/电压传感器中读取温度、电压数据信息，将读取到的数据按照片上网络数据包格式打包成数据包微片，并将数据依次发送到三输入端口路由器。
9.根据权利要求1所述的一种面向复杂SoC可靠性监测的片上传感器读出系统，其特征在于，所述通用异步收发传输器网络接口用于接收来自片上网络的数据包并对数据包解包，按照通用异步收发传输器的数据格式将数据发送至所述通用异步收发传输器。
10.根据权利要求1所述的一种面向复杂SoC可靠性监测的片上传感器读出系统，其特征在于，所述令牌分发单元按照令牌环激励采样的方式对电压/温度传感器网络接口和各传感器接口发送令牌，所述令牌环激励采样以设定的时间间隔对电压/温度传感器网络接口和各传感器网络接口进行依次采样。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113296731A (zh) * 2021-05-25 2021-08-24 电子科技大学 一种基于片上网络的多通道数据采集的数据缓存方法
CN113504448A (zh) * 2021-07-26 2021-10-15 电子科技大学长三角研究院(湖州) 一种片上系统的老化检测系统及其检测方法
CN113552190A (zh) * 2021-07-26 2021-10-26 电子科技大学长三角研究院(湖州) 面向老化监测的传感器总成积分筛选系统及其筛选方法
CN114844757A (zh) * 2022-02-24 2022-08-02 电子科技大学长三角研究院(湖州) 一种面向分布式并行运算类算法的片上网络设计方法

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102665295A (zh) * 2012-05-07 2012-09-12 浙江大学 分布式异构无线传感网络设施农业环境监控预警系统及方法
CN103618673A (zh) * 2013-11-15 2014-03-05 中国航空无线电电子研究所 一种保障服务质量的片上网络路由方法
CN104994026A (zh) * 2015-05-27 2015-10-21 复旦大学无锡研究院 一种应用于片上网络支持硬实时通信的路由开关
CN105022717A (zh) * 2015-06-04 2015-11-04 中国航空无线电电子研究所 附加请求数优先级的片上网络资源仲裁方法及仲裁单元
US20190245712A1 (en) * 2018-02-05 2019-08-08 Chengfu Yu Smart panel device and method
CN110460545A (zh) * 2019-08-15 2019-11-15 电子科技大学 一种面向片上网络的阻塞疏导型的不定数据包长路由器的设计方法
CN110477860A (zh) * 2017-11-28 2019-11-22 王耀宁 一种全集成的汗液参数监测及分析的系统
CN110620731A (zh) * 2019-09-12 2019-12-27 中山大学 一种片上网络的路由装置及路由方法
CN111629660A (zh) * 2018-01-23 2020-09-04 德克斯康公司 补偿温度对传感器的影响的系统、设备和方法

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102665295A (zh) * 2012-05-07 2012-09-12 浙江大学 分布式异构无线传感网络设施农业环境监控预警系统及方法
CN103618673A (zh) * 2013-11-15 2014-03-05 中国航空无线电电子研究所 一种保障服务质量的片上网络路由方法
CN104994026A (zh) * 2015-05-27 2015-10-21 复旦大学无锡研究院 一种应用于片上网络支持硬实时通信的路由开关
CN105022717A (zh) * 2015-06-04 2015-11-04 中国航空无线电电子研究所 附加请求数优先级的片上网络资源仲裁方法及仲裁单元
CN110477860A (zh) * 2017-11-28 2019-11-22 王耀宁 一种全集成的汗液参数监测及分析的系统
CN111629660A (zh) * 2018-01-23 2020-09-04 德克斯康公司 补偿温度对传感器的影响的系统、设备和方法
US20190245712A1 (en) * 2018-02-05 2019-08-08 Chengfu Yu Smart panel device and method
CN110460545A (zh) * 2019-08-15 2019-11-15 电子科技大学 一种面向片上网络的阻塞疏导型的不定数据包长路由器的设计方法
CN110620731A (zh) * 2019-09-12 2019-12-27 中山大学 一种片上网络的路由装置及路由方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
陈客松 等: "《微计算机原理与接口——基于STM32处理器》", 31 July 2017, 电子科技大学出版社 *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113296731A (zh) * 2021-05-25 2021-08-24 电子科技大学 一种基于片上网络的多通道数据采集的数据缓存方法
CN113504448A (zh) * 2021-07-26 2021-10-15 电子科技大学长三角研究院(湖州) 一种片上系统的老化检测系统及其检测方法
CN113552190A (zh) * 2021-07-26 2021-10-26 电子科技大学长三角研究院(湖州) 面向老化监测的传感器总成积分筛选系统及其筛选方法
CN114844757A (zh) * 2022-02-24 2022-08-02 电子科技大学长三角研究院(湖州) 一种面向分布式并行运算类算法的片上网络设计方法
CN114844757B (zh) * 2022-02-24 2023-11-24 电子科技大学长三角研究院(湖州) 一种面向分布式并行运算类算法的片上网络设计方法

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