CN112749057A - 用于读事务的总线监视器 - Google Patents

Abstract

本公开的实施例公开了主设备总线监视器。该主设备总线监视器的一具体实施方式包括：错误信号生成装置，其中：上述主设备总线监视器用于将主设备耦合至总线，其中，上述总线包括读地址通道与读数据通道；上述错误信号生成装置耦合至上述读地址通道与上述读数据通道，响应于从上述读地址通道获取到读事务以及在预设时间段内未从读数据通道获取到对上述读事务的响应，生成主设备异常信号。该实施方式可以便于外界及时根据主设备异常信号对出现错误的总线进行复位。进而，提高了总线的监控效率。

Description

用于读事务的总线监视器

技术领域

本公开的实施例涉及芯片技术，具体涉及用于监视芯片的总线上的通信的总线监视器。

背景技术

总线(Bus)是信息处理设备各种部件之间传送信息的公共通信干线。总线包括读数据通道、读地址通道、写地址通道、写数据通道和写响应通道。其中，读数据通道可以是指数据总线，提供从设备到主设备的数据传输的通道。主设备可以是指在总线传输期间，具有总线控制权的设备。从设备可以是指在总线传输周期内，配合主设备完成数据传输的设备，从设备通常被动接受主设备发来的命令。读地址通道可以是指地址总线，提供传输读事务的地址、长度等信息的通道。读事务通常是指从请求总线到完成总线所使用的操作，可以包括请求操作、裁决操作、地址传输、数据传输和总线释放等。

随着芯片中集成处理器的数量和外设数量越来越多，总线越来越复杂。目前，总线在进行数据传输过程中出现错误时，通常采用系统重启的方式对总线进行复位。

然而，采用上述方式对总线进行复位时，通常会存在以下技术问题：

第一，无法及时监测总线的运行状态，不能对错误进行及时定位，导致无法快速对出现错误的总线进行复位，大大延长了总线复位所需的时间；

第二，无法在出现错误时，完成对虚拟数据和响应信号的传输，导致上下游端出现连锁错误，进一步延长了总线复位所需的时间。

发明内容

本公开的内容部分用于以简要的形式介绍构思，这些构思将在后面的具体实施方式部分被详细描述。本公开的内容部分并不旨在标识要求保护的技术方案的关键特征或必要特征，也不旨在用于限制所要求的保护的技术方案的范围。

本公开的一些实施例提出了总线监视器，包括用于主设备的主设备总线监视器和用于从设备的从设备总线监视器，来解决以上背景技术部分提到的技术问题中的一项或多项。

第一方面，本公开的一些实施例提供了一种主设备总线监视器，该主设备总线监视器包括：错误信号生成装置，其中：上述主设备总线监视器用于将主设备耦合至总线，其中，上述总线包括读地址通道与读数据通道；上述错误信号生成装置耦合至上述读地址通道与上述读数据通道，响应于从上述读地址通道获取到读事务以及在预设时间段内未从读数据通道获取到对上述读事务的响应，生成主设备异常信号。

在一些实施例中，上述主设备总线监视器还包括：监视信号生成装置，其中：上述监视信号生成装置耦合至上述读地址通道与上述读数据通道，响应于从上述错误信号生成装置获取到上述主设备异常信号，生成从设备未就绪信号和主设备就绪信号。

在一些实施例中，上述主设备总线监视器还包括：输出选通装置，其中：上述输出选通装置耦合至上述读地址通道与上述读数据通道，响应于从上述错误信号生成装置获取到上述主设备异常信号，将上述从设备未就绪信号通过上述读地址通道发送至上述主设备，以及将上述主设备就绪信号通过上述读数据通道发送至从设备。

在一些实施例中，上述错误信号生成装置还：响应于从上述读地址通道获取的读事务的数量大于从上述读数据通道中获取的读事务的响应的数量，进行计时；响应于从上述地址通道获取的读事务的数量等于从上述读数据通道获取的读事务的响应的数量或者从上述读数据通道获取到读事务的响应，进行计时重置；响应于计时时间大于预设时间段长度，对上述主设备异常信号进行输出。

在一些实施例中，上述错误信号生成装置包括第一计数器、第二计数器与计时器，其中：上述第一计数器用于计数从上述读地址通道获取的读事务的数量；上述第二计数器用于计数从上述读数据通道获取的读事务的响应的数量；上述计时器响应于上述第一计数器计数的数量大于上述第二计数器计数的数量，进行计时；上述错误信号生成装置响应于上述第一计数器计数的数量等于上述第二计数器计数的数量或者从上述读数据通道获取到读事务的响应，对上述计时器进行计时重置；响应于上述计时器的计时时间大于上述预设时间段长度，生成主设备异常信号。

在一些实施例中，上述错误信号生成装置还：根据上述读地址通道中的读地址有效信号，识别读事务出现；根据上述读数据通道中的指示读事务要读取的数据的结束信号，获取上述读事务的响应。

在一些实施例中，上述错误信号生成装置还根据上述读数据通道中的指示读事务要读取的数据的结束信号以及上述读数据通道中的读数据有效信号，获取读事务的响应。

在一些实施例中，上述主设备总线监视器还包括：配置装置，其中：上述配置装置用于向上述错误信号生成装置提供错误使能信号，向上述错误信号生成装置与上述监视信号生成装置提供复位信号，以及向上述输出选通装置提供旁路信号。

在一些实施例中，上述错误信号生成装置还：响应于接收到上述错误使能信号，生成主设备异常信号，以及对上述主设备异常信号进行输出；响应于接收到上述复位信号，对上述第一计数器、上述第二计数器与上述计时器进行重置。

在一些实施例中，上述输出选通装置还：响应于接收到上述旁路信号以及未接收到监控使能信号，对上述读事务进行输出；响应于未接收到上述旁路信号、上述监控使能信号以及上述主设备异常信号，对上述读事务的虚假信号进行输出。

在一些实施例中，上述错误信号生成装置还响应于从上述读地址通道获取到多个读事务以及在预定时间内从上述读数据通道对上述多个读事务的任何一个没有获取到响应，输出上述主设备异常信号。

在一些实施例中，上述错误信号生成装置还包括同用于读事务的多个ID中的每个ID对应的第一计数器、第二计数器与计时器，其中：第一计数器计数从上述读地址通道捕获的具有同第一计数器对应的ID的读事务的数量；第二计数器计数从上述读数据通道获取的具有同第二计数器对应的ID的对读事务的响应的数量。

在一些实施例中，响应于从上述错误信号生成装置获取上述主设备异常信号且第一ID对应的第一计数器的值与上述第一ID对应的第二计数器的值不同，上述监视信号生成装置向上述主设备指示用于上述读地址通道的从设备未就绪信号和上述第一ID的标识信号；以及，上述监视信号生成装置向上述从设备指示用于上述读数据通道的主设备就绪信号和上述第一ID的标识信号；其中，上述第一ID为上述多个ID中的任意一个ID。

第二方面，本公开的一些实施例提供了一种从设备总线监视器，包括：错误信号生成装置，其中：上述从设备总线监视器用于将从设备耦合至总线，其中，上述总线包括读地址通道与读数据通道；上述错误信号生成装置耦合至上述读地址通道与上述读数据通道，响应于从上述读地址通道获取到读事务以及在预设时间段内未从上述读数据通道获取到对上述读事务的响应，生成从设备异常信号。

在一些实施例中，上述从设备总线监视器还包括：存储器与监视信号生成装置，其中：上述存储器存储上述读事务要读取的数据长度；上述监视信号生成装置耦合至上述读地址通道与上述读数据通道，响应于从上述错误信号生成装置获取上述从设备异常信号，从上述存储器获取读事务要读取的数据长度，根据上述读事务要读取的数据长度与针对上述读事务已读取的数据长度的第一差，向上述主设备传输上述第一差的数量的数据，以及向上述主设备指示上述读事务传输完成。

在一些实施例中，上述从设备总线监视器还包括：输出选通装置，其中：上述输出选通装置耦合至上述读地址通道与上述读数据通道；上述输出选通装置将上述监视信号生成装置向上述主设备传输的上述第一差的数量的数据通过上述读数据通道传输给上述主设备，以及将上述监视信号生成装置向上述主设备指示上述读事务传输完成的信号通过上述读数据通道传输给上述主设备。

在一些实施例中，上述监视信号生成装置还响应于从上述错误信号生成装置获取到上述从设备异常信号，生成从设备未就绪信号。

在一些实施例中，上述输出选通装置还响应于从上述错误信号生成装置获取到上述从设备异常信号，将上述从设备未就绪信号通过上述读地址通道发送至上述主设备。

在一些实施例中，上述错误信号生成装置还：响应于从上述读地址通道获取的读事务的数量大于从上述读数据通道中获取的读事务的响应的数量，进行计时；响应于从上述地址通道获取的读事务的数量等于从上述读数据通道获取的读事务的响应的数量或从上述读数据通道获取到读事务的响应，进行计时重置；响应于计时时间大于预设时间段长度，对上述从设备异常信号进行输出。

在一些实施例中，上述错误信号生成装置包括第一计数器、第二计数器与计时器，其中：上述第一计数器用于计数从上述读地址通道获取的读事务的数量；上述第二计数器用于计数从上述读数据通道获取的读事务的响应的数量；上述计时器响应于上述第一计数器计数的数量大于上述第二计数器计数的数量，进行计时；上述错误信号生成装置响应于上述第一计数器计数的数量等于上述第二计数器计数的数量或从上述读数据通道获取到读事务的响应，对上述计时器进行计时重置；响应于上述计时器的计时时间大于上述预设时间段长度，生成从设备异常信号。

在一些实施例中，上述错误信号生成装置还：根据上述读地址通道中的读地址有效信号，识别读事务出现；根据上述读数据通道中的指示读事务要读取的数据的结束信号，获取上述读事务的响应。

在一些实施例中，上述错误信号生成装置还根据上述读数据通道中的指示读事务要读取的数据的结束信号以及上述读数据通道中的读数据有效信号，获取读事务的响应。

在一些实施例中，上述从设备总线监视器还包括：配置装置，其中：上述配置装置用于向上述错误信号生成装置提供错误使能信号，向上述错误信号生成装置与上述监视信号生成装置提供复位信号，以及向上述输出选通装置提供旁路信号。

在一些实施例中，上述错误信号生成装置还：响应于接收到上述错误使能信号，生成从设备异常信号，以及对上述从设备异常信号进行输出；响应于接收到上述复位信号，对上述第一计数器、上述第二计数器与上述计时器进行重置。

在一些实施例中，上述输出选通装置还：响应于接收到上述旁路信号以及未接收到监控使能信号，对上述读事务进行输出；响应于未接收到上述旁路信号、上述监控使能信号以及上述从设备异常信号，对上述读事务的虚假信号进行输出。

在一些实施例中，上述错误信号生成装置还响应于从上述读地址通道获取到多个读事务以及在预设时间段内从上述读数据通道对上述多个读事务的任何一个没有获取到响应，输出上述从设备异常信号。

在一些实施例中，上述错误信号生成装置还包括同用于读事务的多个ID的每个对应的第一计数器、第二计数器与计时器，其中：上述第一计数器计数从上述读地址通道捕获的具有同第一计数器对应的ID的读事务的数量；上述第二计数器计数从上述读数据通道获取的具有同第二计数器对应的ID的对读事务的响应的数量。

在一些实施例中，响应于从上述错误信号生成装置获取上述从设备异常信号且第一ID对应的第一计数器的值与上述第一ID对应的第二计数器的值不同，上述监视信号生成装置向上述主设备指示用于上述读地址通道的从设备未就绪信号以及上述第一ID的标识信号；其中，上述第一ID为上述多个ID中的任意一个ID。

在一些实施例中，上述监视信号生成装置还响应于从上述错误信号生成装置获取上述从设备异常信号，对于读事务的每个第一ID，若对应于上述第一ID的第一计数器的值与对应于上述第一ID的第二计数器的值不同，向上述从设备传输对应于上述第一ID的读事务要读取的数据，直到对应于上述第一ID的第一计数器的值与对应于上述第一ID的第二计数器的值相同。

在一些实施例中，上述监视信号生成装置包括计数器，上述监视信号生成装置的计数器计数从上述读数据通道捕获的针对上述读事务已读取的数据长度，其中，上述监视信号生成装置根据上述读数据通道的读数据有效信号和/或从设备就绪信号识别捕获到针对上述读事务已读取的数据。

第三方面，本公开的一些实施例提供了一种电子系统，包括：主设备、从设备、总线、主设备总线监视器和从设备总线监视器，其中：上述总线提供读数据通道与读地址通道；上述主设备总线监视器将上述主设备耦合到总线；上述从设备总线监视器将上述从设备耦合到总线；上述主设备总线监视器是根据权利要求 1-5中任一项上述的总线监视器；上述从设备总线监视器是根据权利要求6-9中任一项上述的总线监视器。

在一些实施例中，上述电子系统还包括：处理器，其中：响应于接收到上述主设备总线监视器输出的主设备异常信号和/或从设备总线监视器输出的从设备异常信号，复位上述主设备总线监视器和/或从设备总线监视器。

在一些实施例中，上述主设备总线监视器还将生成的主设备异常信号发送至上述从设备总线监视器。

在一些实施例中，上述从设备总线监视器的错误信号生成装置还响应于接收上述主设备异常信号，生成从设备异常信号。

在一些实施例中，上述从设备总线监视器还将生成的从设备异常信号发送至上述主设备总线监视器。

在一些实施例中，上述主设备总线监视器的错误信号生成装置还响应于接收上述从设备异常信号，生成主设备异常信号。

本公开的上述各个实施例具有如下有益效果：通过本公开的一些实施例的主设备总线监视器和从设备总线监视器，可以及时监测总线的运行状态，对错误进行及时定位。进而，可以快速对出现错误的总线进行复位，减少了复位所需的时间。具体来说，造成总线的复位时间长及复位效率低的原因在于：无法及时监测总线的运行状态，不能对错误进行及时定位，导致无法快速对出现错误的总线进行复位。基于此，本公开的一些实施例的主设备总线监视器和从设备总线监视器通过采用错误信号生成装置完成对总线的运行状态的监测。首先，可以通过监测从读地址通道获取到读事务以及在预设时间段内未从读数据通道获取到对读事务的响应，生成主设备异常信号。由此，可以完成对总线的运行状态的监测。接着，根据上述读地址通道中的读地址有效信号，识别读事务出现以及根据上述读数据通道中的指示读事务要读取的数据的结束信号，获取上述读事务的响应。由此，可以确定是否完成对读事务的响应，以此确定总线是否出现异常。然后，错误信号生成装置还响应于接收到上述错误使能信号，生成主设备异常信号，以及对上述主设备异常信号进行输出。从而，便于外界及时根据主设备异常信号对出现错误的总线进行复位，实现了减少复位时间的技术效果。

附图说明

结合附图并参考以下具体实施方式，本公开各实施例的上述和其他特征、优点及方面将变得更加明显。贯穿附图中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的元素。应当理解附图是示意性的，元件和元素不一定按照比例绘制。

图1是示出了本公开提供的主设备总线监视器的一个结构示意图；

图2是示出了本公开提供的主设备总线监视器的又一个结构示意图；

图3是根据图2公开的主设备总线监视器的错误信号生成装置的一个结构示意图；

图4是根据图2公开的主设备总线监视器的监视信号生成装置的一个结构示意图；

图5是根据图2公开的主设备总线监视器的输出选通装置的一个结构示意图；

图6是根据图1公开的主设备总线监视器的错误信号生成装置的一个结构示意图；

图7是根据图1公开的主设备总线监视器的监视信号生成装置的一个结构示意图；

图8是示出了本公开提供的从设备总线监视器的一个结构示意图；

图9是示出了本公开提供的从设备总线监视器的又一个结构示意图；

图10是根据图8公开的从设备总线监视器的错误信号生成装置的一个结构示意图；

图11是根据图8公开的从设备总线监视器的监视信号生成装置的一个结构示意图；

图12是本公开的主设备到从设备的一个关系示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的实施例。虽然附图中显示了本公开的某些实施例，然而应当理解的是，本公开可以通过各种形式来实现，而且不应该被解释为限于这里阐述的实施例。相反，提供这些实施例是为了更加透彻和完整地理解本公开。应当理解的是，本公开的附图及实施例仅用于示例性作用，并非用于限制本公开的保护范围。

另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与有关发明相关的部分。在不冲突的情况下，本公开中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要注意，本公开中提及的“第一”、“第二”等概念仅用于对不同的装置、模块或单元进行区分，并非用于限定这些装置、模块或单元所执行的功能的顺序或者相互依存关系。

需要注意，本公开中提及的“一个”、“多个”的修饰是示意性而非限制性的，本领域技术人员应当理解，除非在上下文另有明确指出，否则应该理解为“一个或多个”。

本公开实施方式中的多个装置之间所交互的消息或者信息的名称仅用于说明性的目的，而并不是用于对这些消息或信息的范围进行限制。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本公开。

请参考图1，其示出了本公开提供的主设备总线监视器的一个结构示意图。图1展示的主设备监视器耦合到总线的主设备，用于监视总线的读事务。如图1 所示，本实施例的主设备总线监视器100可以包括：错误信号生成装置1、监视信号生成装置2、输出选通装置3和配置装置4。错误信号生成装置1、监视信号生成装置2和输出选通装置3均与配置装置4耦合。错误信号生成装置1与监视信号生成装置2耦合，监视信号生成装置2与输出选通装置3耦合。错误信号生成装置1、监视信号生成装置2和输出选通装置3均能够接收总线输入信号。输出选通装置3向总线输出信号。

参考图2，其示出了本公开又一实施例提供的主设备总线的结构示意图。图 2展示的主设备监视器耦合到总线的主设备，用于监视总线的写事务。如图2所示，本实施例的主设备总线监视器150包括：错误信号生成装置5、监视信号生成装置6、输出选通装置7、配置装置8和存储器9。错误信号生成装置5、监视信号生成装置6和输出选通装置7均与配置装置8耦合。错误信号生成装置5和监视信号生成装置6耦合，监视信号生成装置6和输出选通装置7耦合。监视信号生成装置6和输出选通装置7均与FIFO控制器9耦合。错误信号生成装置5、监视信号生成装置6和输出选通装置7均能够接收总线输入信号。输出选通装置 7向总线输出信号。

在一些实施例中，主设备总线监视器用于将主设备耦合至总线。其中，总线可以是一种内部结构，可以是CPU(Central Processing Unit，中央处理器)、内存、输入、输出设备传递信息的公用通道。总线包括读数据通道、读地址通道、写地址通道、写数据通道和写响应通道。其中，读数据通道是处理读事务过程中，在从设备和主设备之间传输数据的通道；写数据通道是处理写事务过程中，在从设备和主设备之间传输数据的通道。这里，主设备可以是指在总线传输期间，具有总线控制权的设备。这里，从设备可以是指在总线传输周期内，配合主设备完成数据传输的设备，从设备通常被动接受主设备发来的命令。读地址通道可以是在处理读事务过程中向从设备提供传输读事务的地址、长度等信息的通道。写地址通道是在处理写事务过程中，向从设备提供传输写事务相关的数据的地址、长度等信息的通道。写响应通道是在处理写事务过程中，指示数据传输的准备状态的通道。这里，读事务通常是指从主设备请求从设备读取数据到从设备反馈读响应信息的操作，具体可参见AXI(Advanced eXtensible Interface)总线协议中对于读事务的定义，在此不进行展开。实践中，可以参见表1，也参看图1、图2，示出了本公开的主设备总线监视器的一些信号释义：

表1

标识	释义	标识	释义
				Axi	AXI总线	Master-err	主设备异常信号
in/i	输入	Moniter-en	监控使能信号
				aw	写地址	fake-signal	虚假信号
w	写数据	out/o	输出
				b	写响应	Error-en	错误使能信号
ar	读地址	Clear-en	复位使能信号
				r	读数据	Bypass-en	旁路使能信号

作为示例，图1中所示的Axi-in可以表征总线的输入信号，Axi-in包括Axi-ar-i和Axi-r-i。其中，Axi-ar-i可以表征总线的读地址通道的输入信号，Axi-r-i可以表征总线的读数据通道的输入信号；Master-err可以表征主设备异常的信号； Moniter-en表征监视器的使能信号；Axi-fake-signal可以表征主设备总线监视器生成的读事务的虚假信号；Axi-out可以表征总线的输出信号，Axi-out包括Axi-ar-o 和Axi-r-o，其中Axi-ar-o可以表征总线的读地址通道的输出信号，Axi-r-o可以表征总线的读数据通道的输出信号；Error-en可以表征指示主设备的异常状态的信号；Clear-en可以表征复位使能的信号；Bypass-en可以表征旁路使能的信号。

作为另外一个示例，图2中所示的Axi-in可以表征总线的输入信号，Axi-in 包括：Axi-aw-i、Axi-w-i和Axi-b-i。其中，Axi-aw-i可以表征总线的写地址通道的输入信号，Axi-w-i可以表征总线的写数据通道的输入信号，Axi-b-i可以表征总线的写响应通道的输入信号；Master-err可以表征主设备异常的信号；Moniter-en 表征监视器的使能信号；Axi-fake-signal可以表征主设备总线监视器生成的写事务的虚假信号；Axi-out可以表征总线的输出信号，Axi-out包括Axi-aw-o、Axi-w-o 和Axi-b-o。其中，Axi-aw-o表征总线的写地址通道的输出信号，Axi-w-o可以表征总线的写数据通道的输出信号，Axi-b-o可以表征总线的写响应通道的输出信号；Error-en可以表征指示主设备的异常状态的信号；Clear-en可以表征复位使能的信号；Bypass-en可以表征旁路使能的信号。

可选地，本公开实施例中的信号为电平信号，电平取值包括高电平和低电平。例如，高电平为“1”，低电平为“0”。在一些实施方式中，Error-en处于高电平时，错误信号生成装置1获知主设备出现异常；Clear-en处于高电平时，错误信号生成装置1及监视信号生成装置2进行复位/重置；Bypass-en处于高电平时则指示主设备总线监视器100工作于旁路模式，在旁路模式下，主设备总线监视器100不对主设备/总线的输入信号进行监视，即使主设备发生异常，也仅仅进行主设备/总线的输入信号的传输；Moniter-en处于高电平时则指示主设备总线监视器 100工作于监管模式，在监管模式下，主设备总线监视器100实时监视主设备/ 总线的输入信号，并在主设备异常或数据传输异常时，接管总线，并生成虚假信号，使得数据顺利的完成传输。可选地，Moniter-en与Bypass-en通常情况下不会同时处于高电平或同时处于低电平，若同时处于高电平，则主设备总线监视器 100工作于监管模式；若同时处于低电平，则主设备总线监视器100工作于旁路模式。在又一种实施方式中，Moniter-en与Bypass-en同时处于高电平或同时处于低电平，则主设备总线监视器100工作于旁路模式。又如，Master-err位于高电平时，指示错误生成装置当前主设备出现异常。

可选地，Error-en处于低电平时，错误信号生成装置1未获知主设备出现异常；Clear-en处于低电平时，错误信号生成装置1及监视信号生成装置2不进行复位/重置；Bypass-en处于低电平时则不指示主设备总线监视器100工作于旁路模式，主设备总线监视器100仅对主设备/总线的输入信号进行监视；Moniter-en 处于低电平时则不指示主设备总线监视器100工作于监管模式。

可以理解的是，主设备总线监视器150中的各个信号在不同电平下的工作状态可参见上述主设备总线监视器100中的描述。

在一些实施例中，错误信号生成装置1可以耦合至上述读地址通道与上述读数据通道，响应于从上述读地址通道获取到读事务以及在预设时间段内未从读数据通道获取到对上述读事务的响应，生成主设备异常信号。这里，主设备异常信号指示总线的数据传输出现异常且出现异常的是主设备侧。这里，预设时间段可以是预先设置的从读数据通道中获取读事务有效信号到获取到读事务有效信号的响应信号的时间段。这里，预设时间段可根据需求配置，例如，1ms-1s。应该理解的是，上述预设时间段可以是表示限制获取到对上述读事务的响应的时间段，而非表示生成主设备异常信号的时间段。

在一些实施例中，监视信号生成装置2可以耦合至上述读地址通道与上述读数据通道，响应于从上述错误信号生成装置1获取到上述主设备异常信号，生成从设备未就绪信号和主设备就绪信号。这里，从设备未就绪信号向主设备指示从设备未就绪，暂缓下发读事务。这里，主设备就绪信号向从设备指示主设备已就绪。

在一些实施例中，输出选通装置3可以耦合至上述读地址通道与上述读数据通道，响应于从上述错误信号生成装置1获取到上述主设备异常信号，将上述从设备未就绪信号通过上述读地址通道发送至上述主设备，以及将上述主设备就绪信号通过上述读数据通道发送至从设备。

在一些实施例中，配置装置4可以用于向上述错误信号生成装置1提供错误使能信号，向上述错误信号生成装置1与上述监视信号生成装置2提供复位信号，以及向上述输出选通装置3提供旁路信号。

在一些实施例中，如图3所示，错误信号生成装置5用于产生主设备异常信号。实践中，错误信号生成装置5可以接收外部输入的错误使能信号以标记当前主设备已经出现异常，或者可以通过错误信号生成装置5所包括的各个计数器的计数进行判断。错误信号生成装置5可以包括第一计数器201、第二计数器202、第三计数器203和计时器204。其中，第一计数器201、第二计数器202和第三计数器203均与计时器204耦合。

实践中，第一计数器201可以用于记录错误生成装置5接收到总线的写地址通道中的写事务(写命令)的数量。这里，在总线协议中，当写地址信号为高电平时，表示在写地址通道中出现了地址，也代表了写事务出现。例如，当写地址信号和写地址就绪信号同时有效时，表示一笔写命令被接收，第一计数器201的计数加1。

实践中，第二计数器202可以用于记录错误生成装置5已经完成的写数据通道中的写数据传输的命令的数量，例如，当写数据信号、写数据就绪信号和写的最后一个数据同时有效时，表示一笔突发数据传输完成，第二计数器202的计数加1。

实践中，第三计数器203可以用于记录写响应通道的中的已经完成对突发数据的响应的数量，例如，当写响应信号和写响应就绪信号同时有效时，表示一笔写响应完成，第三计数器203的计数加1。

实践中，错误信号生成装置5还包括同用于写事务的多个ID中的每个ID对应的第一计数器、第二计数器、第三计数器与计时器，其中：第一计数器计数从上述写地址通道捕获的具有同第一计数器对应的ID的写事务的数量；第二计数器计数从上述写数据通道获取的具有同第二计数器对应的ID的对写事务的响应的数量；第三计数器计数从上述写响应通道获取的具有同第三计数器对应的ID 的写事务的响应完成的数量。这里，ID表示写事务的信号标识。例如，在一个写事务处理流程中，写数据ID必须与写数据ID匹配，写响应ID也必须与写数据 ID匹配。实践中，第一计数器、第二计数器和第三计数器的数据位宽可以设置为能指示总线的outstanding的个数(并发的总线请求的最大数量)，以保证在计数时，第一计数器的计数值小于第二计数器和第三计数器的计数值。这里，个数位宽可以用于表示outstanding的计数器位宽。比如，outstanding＝7，7表示为二进制为3’b111，即需要3比特的2进制数来表示，则这个位宽就是3。例如，计时器在第一计数器计数的值等于第二计数器计数的值且第三计数器的值不等于第一计数器的值以及确定写响应信号无效时开始计时。例如，计时器在第二计数器计数的值不等于第一计数器计数的值以及确定写响应信号无效时开始计时。在计时到达预定阈值后，错误信号生成装置5生成主设备异常信号。

在一些实施例中，如图4所示，监视信号生成装置6可以耦合至写地址通道、写数据通道和写响应通道，响应于从上述错误信号生成装置5获取主设备异常信号，从FIFO控制器9中获取写事务要写的数据长度，根据上述写事务要写的事务长度与针对上述写事务已写的数据长度的第一差，向上述主设备传输上述第一差的数量的数据，以及向上述主设备传输上述第一差的数量的数据，以及向上述主设备指示上述写事务传输完成。监视信号生成装置6可以包括第一计数器301、第二计数器302、第三计数器303、第四计数器304、FIFO选择器305、信号标记器306、总线虚假信号生成器307、输出选通器308、状态机309和使能信号标记器310。其中，第一计数器301、第二计数器302、第三计数器303和第四计数器304均与总线虚假信号生成器307耦合。第一计数器301和第二计数器302均与FIFO选择器305耦合。输出选通器308和状态机309均与总线虚假信号生成器307耦合。第一计数器301、第二计数器302、第三计数器303、第四计数器 304和FIFO选择器305均与信号标记器306耦合。

实践中，可以参见表2，示出了监视信号生成装置6的一些信号释义：

表2

作为示例，图4中所示的Axi-aw-i可以表征总线的写地址通道的输入信号； Axi-b-i可以表征总线的写响应通道的输入信号；Axi-w-i可以表征总线的写数据通道的输入信号；Master-error-en可以表征指示主设备错误的使能信号； wr-monitor-en可以表征设备已经准备好接收数据，允许释放数据的信号；Axi-aw-f 可以表征输入总线的写地址通道的虚假信号；Axi-w-f可以表征输入总线的写数据通道的虚假信号；Axi-b-f可以表征输入总线的写响应通道的虚假信号； w-valid-f可以表征写数据虚假信号和写选通虚假信号都可以用；w-wstrb-f可以表征写数据通道的虚假信号，每一比特对应写数据的一个字节。

可以理解的是，图4中的各个信号的输入，仅表示信号所经过的装置，而非表示某个具体的处理流程。

实践中，第一计数器301可以用于记录监视信号生成装置6接收到的写事务的数量。例如，当写地址通道中出现了地址和向从设备指示主设备准备接收和上述地址相关联的控制信号，表示一笔写事务被接收，第一计数器301计数加1。

实践中，第二计数器302可以用于记录监视信号生成装置6已经完成写数据传输的数量。例如，当主设备异常信号无效时，以及写数据通道中的写数据有效信号、写数据就绪信号和写的最后一个数据同时有效时，表明完成一笔数据传输，第二计数器302计数加1。例如，当监视信号生成装置6已经接收到主设备异常信号，从设备已经准备好接收数据以及允许释放数据的信号有效时，以及写数据虚假信号、写数据虚假就绪信号和写的最后一个虚假数据同时有效时，表明完成一笔数据传输，第二计数器302计数加1。

实践中，第三计数器303可以用于记录监视信号生成装置6已经完成写响应的数量。例如，当主设备异常信号无效时，以及写响应通道中的写响应信号和写响应就绪信号同时有效时，表明一笔写数据的响应传输完成，第三计数器303计数加1。当监视信号生成装置6已经接收到主设备异常信号，从设备已经准备好接收数据以及允许释放数据的信号有效时，以及写响应虚假信号和写响应虚假就绪信号同时有效时，表示一笔写响应完成，第三计数器303计数加1。实践中，第一计数器、第二计数器和第三计数器的数据位宽可以设置为总线的outstanding 的个数位宽，以保证在计数时，第一计数器的计数值小于第二计数器和第三计数器的计数值。

实践中，第四计数器304用于记录当前已经发送的突发数据的个数。这里，一笔突发数据(burst)可以包括多个数据，根据信号长度决定该笔突发数据有多少个数据。例如，当主设备异常信号无效时，以及写数据有效信号和写数据就绪信号同时有效时，表明一笔据传输完成，第四计数器304计数加1。例如，当写数据有效信号、写数据就绪信号和写的最后一个数据同时有效时，表明一笔突发数据传输完成，第四计数器304计数清零。例如，当主设备异常信号有效时，以及写数据虚假有效信号、写数据虚假就绪信号同时有效时，表明一笔数据传输完成，第四计数器304计数加1；当写数据虚假有效信号、写数据虚假就绪信号和写的最后一个虚假数据同时有效时，表明一笔突发数据传输完成，第四计数器304 计数清零。

实践中，当主设备异常信号为高电平时，表明主设备异常，此时，拉高信号标记器(first_handle_flag)以标记在主设备异常信号为高电平后的第一笔命令处理。在信号标记器维持在高电平期间的第一次写数据虚假有效信号、写数据虚假就绪信号和写的最后一个虚假数据同时有效时，表明主设备异常信号为高电平时后的第一次写数据发送完成。

实践中，FIFO选择器305是为了选择此时需要从FIFO存储器组里的哪个FIFO存储器取出数据进行处理的选择器。例如，当主设备未出现异常时，FIFO 选择器305取值为当前处理id，即在写数据有效信号和写数据就绪信号有效期时的写数据ID。当信号标记器306为高电平期间，有两种可能的情况，一种是上一次突发数据传输完成而当前突发数据传输还未开始，此时第四计数器304为0，此时从ID0开始对比第二计数器302和第一计数器301是否相等，不等证明该ID 还有命令的写数据未发送出去，需要将ID从小到大逐个处理完成，FIFO选择器 305取值即为优先级最高的待处理ID数值；另一种情况是已经进入当前突发数据的传输阶段，第四计数器304不为0，此时需要先将当前突发数据传输完成。因此信号标记器306期间，FIFO选择器305取值为异常情况发送前的存储器选择值。信号标记器306由高拉低后，进入ID数从小到大逐个处理阶段，FIFO选择器305取值即为优先级最高的待处理ID数值。

实践中，总线虚假信号生成器307，在主设备异常信号处于高电平期间，需要降低写地址虚假就绪信号，以便阻止主设备向外发送信号；同时，将从FIFO控制器9中读取的写地址ID、写地址长度、写地址大小和写地址的地址赋值给对应的虚假信号。对于写数据通道，写数据虚假ID可以从存储器中读取写地址ID；写数据虚假信号赋值为0；输出选通器308可以生成写数据通道的虚假信号，以保证每一比特对应写数据的一个字节。当第四计数器304的计数与写地址虚假长度相等时，拉高写的最后一个虚假数据的信号；状态机308可以控制写数据虚假信号和写选通虚假信号。对于写响应通道，可以将写响应虚假信号设置为异常状态，以及将写响应虚假就绪信号持续拉高。最后，当所有ID的第三计数器的计数和第一计数器的计数相等时，表明完成本次主设备异常信号的处理，拉高使能信号标记器310所生成的主设备已经准备好接收数据且允许释放数据的信号，以及接收外部输入的复位信号，对计数器、状态机和信号标记器进行复位。

在一些实施例中，请参见图5，输出选通装置7可以耦合至上述写地址通道与上述写数据通道，响应于从上述错误信号生成装置5获取到上述主设备异常信号，将上述从设备未就绪信号通过上述写地址通道发送至上述主设备，以及将上述主设备就绪信号通过上述写数据通道发送至从设备。输出选通装置7还响应于接收到上述旁路信号以及未接收到监控使能信号，对上述写事务进行输出；响应于未接收到上述旁路信号、上述监控使能信号以及上述主设备异常信号，对上述写事务的虚假信号进行输出。

在一些实施例中，配置装置8可以用于向上述错误信号生成装置5提供错误使能信号，向上述错误信号生成装置5与上述监视信号生成装置6提供复位信号，以及向上述输出选通装置7提供旁路信号。

在一些实施例中，FIFO控制器9可以包括多个FIFO存储器和FIFO控制器。例如，多个FIFO存储模块可以缓存总线写事务中带有的写地址通道ID，写地址通道大小，写地址通道长度和写地址通道地址。FIFO存储器的个数与主设备使用的ID个数相等，而FIFO存储器的深度取决于各个ID的outstanding能力，将深度设置为与outstanding相等，保证存储信息不会溢出。outstanding能力是在没有收到上一笔写响应的情况下，直接发起后一笔动作的能力。比如 outstangding＝5，即最多可以直接发起5笔写响应而不需要收到回复，但如果未收到回复，第6笔动作无法发起。

本公开的上述各个实施例具有如下有益效果：通过本公开的一些实施例的主设备总线监视器，可以及时监测总线的运行状态，对错误进行及时定位。进而，可以快速对出现错误的总线进行复位，减少了复位所需的时间。具体来说，造成总线的复位时间长及复位效率低的原因在于：无法及时监测总线的运行状态，不能对错误进行及时定位，导致无法快速对出现错误的总线进行复位。基于此，本公开的一些实施例的主设备总线监视器和从设备总线监视器通过采用错误信号生成装置完成对总线的运行状态的监测。首先，可以通过监测从读地址通道获取到读事务以及在预设时间段内未从读数据通道获取到对读事务的响应，生成主设备异常信号。由此，可以完成对总线的运行状态的监测。接着，根据上述读地址通道中的读地址有效信号，识别读事务出现以及根据上述读数据通道中的指示读事务要读取的数据的结束信号，获取上述读事务的响应。由此，可以确定是否完成对读事务的响应，以此确定总线是否出现异常。然后，错误信号生成装置还响应于接收到上述错误使能信号，生成主设备异常信号，以及对上述主设备异常信号进行输出。从而，便于外界及时根据主设备异常信号对出现错误的总线进行复位，实现了减少复位时间的技术效果。

继续参考图6，其示出了本公开提供的主设备总线监视器的错误信号生成装置1的一个结构示意图。如图6所示，本实施例的错误信号生成装置1可以包括：第一计数器501、第二计数器502、计时器503和错误信号生成器504。其中，第一计数器501和第二计数器502均与计时器503耦合；计时器503与错误信号生成器504耦合。

在一些实施例中，错误信号生成装置1可以响应于从上述读地址通道获取的读事务的数量大于从上述读数据通道中获取的读事务的响应的数量，进行计时；响应于从上述地址通道获取的读事务的数量等于从上述读数据通道获取的读事务的响应的数量或者从上述读数据通道获取到读事务的响应，进行计时重置；响应于计时时间大于预设时间段长度，对上述主设备异常信号进行输出。实践中，预设时间段可根据需求配置，例如，1ms-1s。在总线协议中，当读地址有效信号为高电平时，表明读地址通道中出现了地址，表征读事务出现。可以理解的是，图6中的各个信号的输入，仅表示信号所经过的装置，而非表示某个具体的处理流程。具体地，图6 中的各个信号可参见表1中的描述。实践中，当读地址有效信号为高电平时，第一计数器501计数从上述读地址通道中出现的读事务。实践中，当读的最后一个数据和读数据有效信号同时有效时，第二计数器502计数读数据通道出现对读事务的响应的数量。实践中，计时器503在第一计数器501与第二计数器502的计数不相等时，开始计时；错误信号生成装置1响应于上述计时器503的计时时间大于上述预设时间段长度，控制错误信号生成器504生成主设备异常信号。错误信号生成装置1还响应于上述第一计数器501计数的数量等于上述第二计数器502 计数的数量或者从上述读数据通道获取到读事务的响应，对上述计时器503进行计时重置。

在一些实施例中，错误信号生成装置1还可以根据上述读地址通道中的读地址有效信号，识别读事务出现；根据上述读数据通道中的指示读事务要读取的数据的结束信号，获取上述读事务的响应。

在一些实施例中，错误信号生成装置1还根据上述读数据通道中的指示读事务要读取的数据的结束信号以及上述读数据通道中的读数据有效信号，获取读事务的响应。

在一些实施例中，错误信号生成装置1还响应于接收到上述错误使能信号，生成主设备异常信号，以及对上述主设备异常信号进行输出；响应于接收到上述复位信号，对上述第一计数器501、上述第二计数器502与上述计时器503进行重置。

在一些实施例中，错误信号生成装置1还包括同用于读事务的多个ID中的每个ID对应的第一计数器、第二计数器与计时器，其中：第一计数器计数从上述读地址通道捕获的具有同第一计数器对应的ID的读事务的数量；第二计数器计数从上述读数据通道获取的具有同第二计数器对应的ID的对读事务的响应的数量。

在一些实施例中，响应于从上述错误信号生成装置1获取上述主设备异常信号且第一ID对应的第一计数器的值与上述第一ID对应的第二计数器的值不同，上述监视信号生成装置向上述主设备指示用于上述读地址通道的从设备未就绪信号和上述第一ID的标识信号；以及，上述监视信号生成装置向上述从设备指示用于上述读数据通道的主设备就绪信号和上述第一ID的标识信号；其中，上述第一ID为上述多个ID中的任意一个ID。

应该理解的是，错误信号生成装置1仅需要在传输的时候生成读数据就绪信号即可。在主设备读监控器接管之后，首先拉低读地址就绪信号，阻止新命令的下发，然后直接拉高读数据就绪信号，等待所有第一计数器与第二计数器相等，表明所有异常处理完成。

继续参考图7，其示出了本公开提供的主设备总线监视器的监视信号生成装置2的一个结构示意图。如图7所示，本实施例的监视信号生成装置2可以包括：第一计数器601、第二计数器602、总线虚假信号生成器603和使能信号标记器 604。其中，第一计数器601和第二计数器602均与使能信号标记器604耦合；第二计数器602和总线虚假信号生成器603耦合。

在一些实施例中，监视信号生成装置2可以耦合至上述读地址通道与上述读数据通道，响应于从上述错误信号生成装置获取到上述主设备异常信号，生成从设备未就绪信号和主设备就绪信号。

实践中，第一计数器601可以用于记录监视信号生成装置2接收到的读事务的数量。例如，当读地址通道中出现了地址和向从设备指示主设备准备接收和上述地址相关联的控制信号，表示一笔读事务被接收，第一计数器601计数加1。

实践中，第二计数器602可以用于记录监视信号生成装置2已经完成读数据传输的数量。例如，当主设备异常信号无效时，以及读数据通道中的读数据有效信号、读数据就绪信号和读的最后一个数据同时有效时，表明完成一笔数据传输，第二计数器602计数加1。例如，当监视信号生成装置2已经接收到主设备异常信号，从设备已经准备好接收数据以及允许释放数据的信号有效时，以及读数据虚假信号、读数据虚假就绪信号和读的最后一个虚假数据同时有效时，表明完成一笔数据传输，第二计数器602计数加1。

可以理解的是，总线虚假信号生成器603和使能信号标记器604的使用时机，可以参见图4实施例的描述。

请参考图8，其示出了本公开提供的从设备总线监视器的一个结构示意图。根据图8的从设备总线监视器同总线从设备耦合，用于监视总线的读事务。如图 8所示，本实施例的从设备总线监视器700可以包括：错误信号生成装置7011、监视信号生成装置7012、输出选通装置7013、配置装置7014和FIFO控制器7015。错误信号生成装置7011、监视信号生成装置7012和输出选通装置7013均与配置装置7014耦合。错误信号生成装置7011和监视信号生成装置7012耦合，监视信号生成装置7012和输出选通装置7013耦合。监视信号生成装置7012和输出选通装置7013均与FIFO控制器7015耦合。错误信号生成装置7011、监视信号生成装置7012和输出选通装置7013均能够接收总线输入信号。输出选通装置 7013输出总线的输出信号。

参考图9，其示出了本公开提供的从设备总线监视器的又一个结构示意图。根据图9的从设备总线监视器同从设备耦合，用于监视总线的写事务。如图9所示，本实施例的从设备总线监视器750可以包括：错误信号生成装置7021、监视信号生成装置7022、输出选通装置7023和配置装置7024。错误信号生成装置 7021、监视信号生成装置7022和输出选通装置7023均与配置装置7024耦合。错误信号生成装置7021与监视信号生成装置7022耦合，监视信号生成装置7022 与输出选通装置7013耦合。错误信号生成装置7021、监视信号生成装置7022 和输出选通装置7023均能够接收总线输入信号。输出选通装置7023输出总线的输出信号。

在一些实施例中，主设备总线监视器用于将主设备耦合至总线。其中，总线可以是一种内部结构，可以是CPU(Central Processing Unit，中央处理器)、内存、输入、输出设备传递信息的公用通道。总线包括读数据通道、读地址通道、写地址通道、写数据通道和写响应通道。其中，读数据通道是处理读事务过程中，在从设备和主设备之间传输数据的通道；写数据通道是处理写事务过程中，在从设备和主设备之间传输数据的通道。这里，主设备可以是指在总线传输期间，具有总线控制权的设备。这里，从设备可以是指在总线传输周期内，配合主设备完成数据传输的设备，从设备通常被动接受主设备发来的命令。读地址通道可以是在处理读事务过程中向从设备提供传输读事务的地址、长度等信息的通道。写地址通道是在处理写事务过程中，向从设备提供传输写事务相关的数据的地址、长度等信息的通道。写响应通道是在处理写事务过程中，指示数据传输的准备状态的通道。这里，读事务通常是指从主设备请求从设备读取数据到从设备反馈读响应信息的操作，具体可参见AXI(Advanced eXtensible Interface)总线协议中对于读事务的定义，在此不进行展开。实践中，可以参见表3，示出了本公开的主设备总线监视器的一些信号释义：

表3

标识	释义	标识	释义
				Axi	总线	Slave-err	从设备异常信号
in/i	输入	Moniter-en	监控使能信号
				aw	写地址	fake-signal/f	虚假信号
w	写数据	out/o	输出
				b	写响应	Error-en	错误使能信号
ar	读地址	Clear-en	复位信号
				r	读数据	Bypass-en	旁路信号

作为示例，图8中所示的Axi-in可以表征总线的输入信号，Axi-in包括Axi-ar-i和Axi-r-i。其中，Axi-ar-i可以表征总线的读地址通道的输入信号，Axi-r-i可以表征总线的读数据通道的输入信号；Slave-err可以表征从设备异常的信号；Moniter-en表征监视器的使能信号；Axi-fake-signal可以表征从设备总线监视器生成的读事务的虚假信号；Axi-out可以表征总线的输出信号，Axi-out包括Axi-ar-o 和Axi-r-o。其中，Axi-ar-o可以表征总线的读地址通道的输出信号，Axi-r-o可以表征总线的读数据通道的输出信号；Error-en可以表征指示从设备的异常状态的信号；Clear-en可以表征复位使能的信号；Bypass-en可以表征旁路使能的信号。

作为另外一个示例，图9中所示的Axi-in可以表征总线的输入信号，Axi-in 包括：Axi-aw-i、Axi-w-i和Axi-b-i。其中，Axi-aw-i可以表征总线的写地址通道的输入信号，Axi-w-i可以表征总线的写数据通道的输入信号，Axi-b-i可以表征总线的写响应通道的输入信号；Slave-err可以表征从设备异常的信号；Moniter-en 表征监视器的使能信号；Axi-fake-signal可以表征从设备总线监视器生成的写事务的虚假信号；Axi-out可以表征总线的输出信号，Axi-out包括Axi-aw-o、Axi-w-o 和Axi-b-o。其中，Axi-aw-o表征总线的写地址通道的输出信号，Axi-w-o可以表征总线的写数据通道的输出信号，Axi-b-o可以表征总线的写响应通道的输出信号；Error-en可以表征指示从设备的异常状态的信号；Clear-en可以表征复位使能的信号；Bypass-en可以表征旁路使能的信号。

可选地，本公开实施例中的所有信号为电平信号，电平取值包括高电平和低电平。例如，高电平为“1”，低电平为“0”。在一些实施方式中，Error-en处于高电平时，错误信号生成装置7011获知从设备出现异常；Clear-en处于高电平时，错误信号生成装置7011及监视信号生成装置7012进行复位/重置；Bypass-en处于高电平时则指示从设备总线监视器700工作于旁路模式，在旁路模式下，从设备总线监视器700不对从设备/总线的输入信号进行监视，即使从设备发生异常，也仅仅进行从设备/总线的输入信号的传输；Moniter-en处于高电平时则指示从设备总线监视器700工作于监管模式，在监管模式下，从设备读监视器701实时监视从设备/总线的输入信号，并在从设备异常或数据传输异常时，接管总线，并生成虚假信号，使得数据顺利的完成传输。可选地，Moniter-en与Bypass-en通常情况下不会同时处于高电平或同时处于低电平，若同时处于高电平，则从设备总线监视器700工作于监管模式；若同时处于低电平，则从设备总线监视器700工作于旁路模式。在又一种实施方式中，Moniter-en与Bypass-en同时处于高电平或同时处于低电平，则从设备总线监视器700工作于旁路模式。又如，Slave-err 位于高电平时，指示错误生成装置当前从设备出现异常。

可选地，Error-en处于低电平时，错误信号生成装置7011未获知从设备出现异常；Clear-en处于低电平时，错误信号生成装置7011及监视信号生成装置7012 不进行复位/重置；Bypass-en处于低电平时则不指示从设备总线监视器700工作于旁路模式，从设备总线监视器700仅对从设备/总线的输入信号进行监视； Moniter-en处于低电平时则不指示从设备总线监视器700工作于监管模式。

可以理解的是，从设备总线监视器750中的各个信号在不同电平下的工作状态可参见上述从设备总线监视器700中的描述。

在一些实施例中，错误信号生成装置7011可以耦合至上述读地址通道与上述读数据通道，响应于从上述读地址通道获取到读事务以及在预设时间段内未从读数据通道获取到对上述读事务的响应，生成从设备异常信号。这里，从设备异常信号指示总线的数据传输出现异常且出现异常的是从设备侧。这里，预设时间段可以是预先设置的从读数据通道中获取读事务有效信号到获取到读事务有效信号的响应信号的时间段。这里，预设时间段可根据需求配置，例如，1ms-1s。应该理解的是，上述预设时间段可以是表示限制获取到对上述读事务的响应的时间段，而非表示生成主设备异常信号的时间段。

在一些实施例中，错误信号生成装置7011还：响应于从上述读地址通道获取的读事务的数量大于从上述读数据通道中获取的读事务的响应的数量，进行计时；响应于从上述地址通道获取的读事务的数量等于从上述读数据通道获取的读事务的响应的数量或从上述读数据通道获取到读事务的响应，进行计时重置；响应于计时时间大于预设时间段长度，对上述从设备异常信号进行输出。

在一些实施例中，如图10所示，错误信号生成装置7011包括第一计数器801、第二计数器802、计时器803和错误信号生成器804。其中，第一计数器801和第二计数器802均与计时器803耦合；计时器803与错误信号生成器804耦合。其中：上述第一计数器用于计数从上述读地址通道获取的读事务的数量；上述第二计数器用于计数从上述读数据通道获取的读事务的响应的数量；上述计时器响应于上述第一计数器计数的数量大于上述第二计数器计数的数量，进行计时；上述错误信号生成装置响应于上述第一计数器计数的数量等于上述第二计数器计数的数量或从上述读数据通道获取到读事务的响应，对上述计时器进行计时重置；响应于上述计时器的计时时间大于上述预设时间段长度，生成从设备异常信号。

实践中，第一计数器801可以用于记录错误生成装置7011接收到总线的读地址通道中的读事务(读命令)的数量。这里，在总线协议中，当读地址信号为高电平时，表示在读地址通道中出现了地址，也代表了读事务出现。例如，当读地址信号和读地址就绪信号同时有效时，表示一笔读命令被接收，第一计数器801 的计数加1。

实践中，第二计数器802可以用于记录错误生成装置7011已经完成的读数据通道中的读数据传输的命令的数量，例如，当读数据信号、读数据就绪信号和读的最后一个数据同时有效时，表示一笔数据传输完成，第二计数器802的计数加1。

实践中，计时器803在第一计数器801与第二计数器802的计数不相等时，开始计时；错误信号生成装置7011响应于上述计时器803的计时时间大于上述预设时间段长度，生成主设备异常信号。错误信号生成装置7011还响应于上述第一计数器801计数的数量等于上述第二计数器802计数的数量或者从上述读数据通道获取到读事务的响应，对上述计时器803进行计时重置。

在一些实施例中，错误信号生成装置7011还：根据上述读地址通道中的读地址有效信号，识别读事务出现；根据上述读数据通道中的指示读事务要读取的数据的结束信号，获取上述读事务的响应。

在一些实施例中，错误信号生成装置7011还根据上述读数据通道中的指示读事务要读取的数据的结束信号以及上述读数据通道中的读数据有效信号，获取读事务的响应。

在一些实施例中，错误信号生成装置7011还：响应于接收到上述错误使能信号，控制错误信号生成器804生成从设备异常信号，以及对上述从设备异常信号进行输出；响应于接收到上述复位信号，对上述第一计数器、上述第二计数器与上述计时器进行重置。

在一些实施例中，错误信号生成装置7011还响应于从上述读地址通道获取到多个读事务以及在预设时间段内从上述读数据通道对上述多个读事务的任何一个没有获取到响应，输出上述从设备异常信号。

在一些实施例中，错误信号生成装置7011还包括同用于读事务的多个ID的每个对应的第一计数器、第二计数器与计时器，其中：上述第一计数器计数从上述读地址通道捕获的具有同第一计数器对应的ID的读事务的数量；上述第二计数器计数从上述读数据通道获取的具有同第二计数器对应的ID的对读事务的响应的数量。

在一些实施例中，响应于从上述错误信号生成装置7011获取上述从设备异常信号且第一ID对应的第一计数器的值与上述第一ID对应的第二计数器的值不同，上述监视信号生成装置7012向上述主设备指示用于上述读地址通道的从设备未就绪信号以及上述第一ID的标识信号；其中，上述第一ID为上述多个ID 中的任意一个ID。

应该理解的是，错误信号生成装置7011仅需要在传输的时候生成读数据就绪信号即可。在从设备读监控器接管之后，首先拉低读地址就绪信号，阻止新命令的下发，然后直接拉高读数据就绪信号，等待所有第一计数器与第二计数器相等，表明所有异常处理完成。可以理解的是，第一计数器801、第二计数器802 和计时器803的一些使用时机，可以参见图(图1和图2)-图7实施例的描述。

在一些实施例中，上述FIFO控制器7015存储上述读事务要读取的数据长度；上述监视信号生成装置7012耦合至上述读地址通道与上述读数据通道，响应于从上述错误信号生成装置7011获取上述从设备异常信号，从上述存储器7015获取读事务要读取的数据长度，根据上述读事务要读取的数据长度与针对上述读事务已读取的数据长度的第一差，向上述主设备传输上述第一差的数量的数据，以及向上述主设备指示上述读事务传输完成。

实践中，FIFO控制器7015使用一组FIFO来缓存axi写命令中带有的写地址通道id，写地址通道size，写地址通道len和写地址通道addr。FIFO个数与主设备使用的id个数相等，而FIFO深度取决于各个id的outstanding能力，将深度设置为与outstanding相等，保证存储信息不会溢出。outstanding能力是在没有收到上一笔动作响应的情况下，直接发起后一笔动作的能力。比如outstangding＝5，即最多可以直接发起5笔读写动作而不需要收到回复，但如果未收到回复，第6 笔动作无法发起。FIFO的写使能由Axi原始输入信息的写地址通道决定。当 aw-valid-i和aw-ready-i有效时，表示此时Axi-cmd有效，此时检查aw-id，往对应fifo写入aw-id(写地址id)，aw-size(写地址大小)，aw-len(写地址长度)和 aw-addr(写地址的地址)。由于FIFO规模不大，使用register搭成的FIFO，将数据delay设置为0cycle，则FIFO本身即形成露头特性。delay表示读FIFO的时候，数据读出和发起读动作之间的延迟。如果为0，则发起读动作，这笔读对应的数据就已经输出了，如果为1，则发起读，读使能有效之后一个cycle，读数据才会输出。所以FIFO读数据端口的数据可以直接使用，使用完成后，再拉高fifo 读使能，读出用完数据，并使下一个待使用数据暴露在r-data端口(即露头特性)。可以认为FIFO存在读端口和写端口，暴露在读端口意思就是，只要没有新的读动作发起，FIFO的读数据信号的值就保持不变，并且这个值就试下一个待使用数据的值。FIFO读使能由monitor的axi数据的写数据通道决定，当w-valid-o、 w-last-o、w-ready-_o同时为高时，表示一笔cmd数据写入阶段完成。此时找到 w-id-o对应的FIFO，拉高读使能，读走老数据。这里，valid表示通道中的数据或控制信息是否有效。例如，valid处于高电平时有效；valid处于低电平时无效。这里，ready表示设备是否能够接收数据(是否就绪)。例如，ready处于高电平时有效；ready处于低电平时无效。

实践中，FIFO控制器7015在写地址有效信号处于高电平且写地址就绪处于高电平，以及写地址通道id等于FIFO的id和FIFI存储器未填满，接收Axi-aw-i 对应的写数据(写地址id、写地址size、写地址len和写地址的地址)。

在一些实施例中，监视信号生成装置7012还响应于从上述错误信号生成装置7011获取到上述从设备异常信号，生成从设备未就绪信号。这里，从设备未就绪信号向主设备指示从设备未就绪，暂缓下发读事务。

在一些实施例中，监视信号生成装置7012还响应于从上述错误信号生成装置7011获取上述从设备异常信号，对于读事务的每个第一ID，若对应于上述第一 ID的第一计数器的值与对应于上述第一ID的第二计数器的值不同，向上述从设备传输对应于上述第一ID的读事务要读取的数据，直到对应于上述第一ID的第一计数器的值与对应于上述第一ID的第二计数器的值相同。

在一些实施例中，监视信号生成装置7012包括计数器，上述监视信号生成装置7012的计数器计数从上述读数据通道捕获的针对上述读事务已读取的数据长度。其中，上述监视信号生成装置7012根据上述读数据通道的读数据有效信号和/或从设备就绪信号识别捕获到针对上述读事务已读取的数据。

实践中，如图11所示，监视信号生成装置7012可以包括第一计数器901、第二计数器902、第三计数器903、FIFO选择器904、信号标记器905、总线虚假信号生成器906、输出选通器907、状态机908和使能信号标记器909。其中，监视信号生成装置7012可以包括第一计数器901、第二计数器902、第三计数器 903、FIFO选择器904、信号标记器905、总线虚假信号生成器906、输出选通器 907、状态机908和使能信号标记器909。其中，第一计数器901、第二计数器902 和第三计数器903均与总线虚假信号生成器906耦合。第一计数器901和第二计数器902均与FIFO选择器904耦合。输出选通器907和状态机9089均与总线虚假信号生成器906耦合。第二计数器902、第三计数器903和FIFO选择器904 均与信号标记器905耦合。

实践中，第一计数器901可以用于记录监视信号生成装置7012接收到的读事务的数量。例如，当读地址通道中出现了地址和向主设备指示从设备准备接收和上述地址相关联的控制信号，表示一笔读事务被接收，第一计数器601计数加 1。

实践中，第二计数器902可以用于记录监视信号生成装置7012已经完成读数据传输的数量。例如，当从设备异常信号无效时，以及读数据通道中的读数据有效信号、读数据就绪信号和读的最后一个数据同时有效时，表明完成一笔数据传输，第二计数器902计数加1。例如，当监视信号生成装置7012已经接收到从设备异常信号，主设备已经准备好接收数据以及允许释放数据的信号有效时，以及读数据虚假信号、读数据虚假就绪信号和读的最后一个虚假数据同时有效时，表明完成一笔数据传输，第二计数器902计数加1。

实践中，第三计数器903用于记录当前已经发送的突发数据的个数。这里，一笔突发数据(burst)可以包括多个数据，根据信号长度决定该笔突发数据有多少个数据。例如，当从设备异常信号无效时，以及读数据有效信号和读数据就绪信号同时有效时，表明一笔据传输完成，第三计数器903计数加1。例如，当读数据有效信号、读数据就绪信号和读的最后一个数据同时有效时，表明一笔突发数据传输完成，第三计数器903计数清零。例如，当从设备异常信号有效时，以及读数据虚假有效信号、读数据虚假就绪信号同时有效时，表明一笔数据传输完成，第三计数器903计数加1；当读数据虚假有效信号、读数据虚假就绪信号和读的最后一个虚假数据同时有效时，表明一笔突发数据传输完成，第三计数器903 计数清零。

实践中，当从设备异常信号为高电平时，表明从设备异常，此时，拉高信号标记器(first_handle_flag)以标记在从设备异常信号为高电平后的第一笔命令处理。在信号标记器905维持在高电平期间的第一次读数据虚假有效信号、读数据虚假就绪信号和读的最后一个虚假数据同时有效时，表明从设备异常信号为高电平时后的第一次读数据发送完成。可以理解的是，FIFO选择器904、信号标记器 905，总线虚假信号生成器906、输出选通器907、状态机908和使能信号标记器 909的使用时机，可以参见图4实施例的描述。

在一些实施例中，输出选通装置7013可以耦合至上述读地址通道与上述读数据通道；上述输出选通装置7013将上述监视信号生成装置7012向上述主设备传输的上述第一差的数量的数据通过上述读数据通道传输给上述主设备，以及将上述监视信号生成装置7012向上述主设备指示上述读事务传输完成的信号通过上述读数据通道传输给上述主设备。

在一些实施例中，输出选通装置7013还：响应于接收到上述旁路信号以及未接收到监控使能信号，对上述读事务进行输出；响应于未接收到上述旁路信号、上述监控使能信号以及上述从设备异常信号，对上述读事务的虚假信号进行输出。

在一些实施例中，配置装置7014可以向上述错误信号生成装置7011提供错误使能信号，向上述错误信号生成装置7011与上述监视信号生成装置7012提供复位信号，以及向上述输出选通装置7013提供旁路信号。

可以理解的是，存储器7015、错误信号生成装置7021、监视信号生成装置 7022、输出选通装置7023和配置装置7024的一些使用时机，可以参见图1-图7 实施例的描述。

通过本公开的一些实施例的从设备总线监视器，可以及时监测总线的运行状态，对错误进行及时定位。进而，可以快速对出现错误的总线进行复位，减少了复位所需的时间。具体来说，造成总线的复位时间长及复位效率低的原因在于：无法及时监测总线的运行状态，不能对错误进行及时定位，导致无法快速对出现错误的总线进行复位。基于此，本公开的一些实施例的主设备总线监视器和从设备总线监视器通过采用错误信号生成装置完成对总线的运行状态的监测。首先，可以通过监测从读地址通道获取到读事务以及在预设时间段内未从读数据通道获取到对读事务的响应，生成主设备异常信号。由此，可以完成对总线的运行状态的监测。接着，根据上述读地址通道中的读地址有效信号，识别读事务出现以及根据上述读数据通道中的指示读事务要读取的数据的结束信号，获取上述读事务的响应。由此，可以确定是否完成对读事务的响应，以此确定总线是否出现异常。然后，错误信号生成装置还响应于接收到上述错误使能信号，生成主设备异常信号，以及对上述主设备异常信号进行输出。从而，便于外界及时根据主设备异常信号对出现错误的总线进行复位，实现了减少复位时间的技术效果。

图12是本公开的主设备到从设备的一个关系示意图。

如图12所示，本公开提供的电子系统包括主设备1001、从设备1002、总线 1003、主设备总线监视器1004和从设备总线监视器1005，其中：总线1003用以提供读数据通道(图中未示出)与读地址通道(图中未示出)。读地址通道传输读事务的地址、长度等信息。主设备总线监视器1004将主设备1001耦合到总线 1003。从设备总线监视器1005将从设备1002耦合到总线1003。总线1003可以是CPU(Central Processing Unit，中央处理器)、内存、输入、输出设备传递信息的公用通道。本公开的实施例中，主设备1001可以是指在总线传输期间，具有总线控制权的设备，从设备1002可以是指在总线传输周期内，配合主设备1001 完成数据传输的设备(模块)，从设备通常被动接受主设备发来的命令。本公开实施例中的主设备异常信号指示总线的数据传输出现异常且出现异常的是主设备侧。本公开实施例中的从设备异常信号指示总线的数据传输出现异常且出现异常的是从设备侧。

在一些实施例中，电子系统还包括处理器(图中未示出)。这里，处理器可以是CPU。处理器响应于接收到主设备总线监视器输出的主设备异常信号或从设备总线监视器输出的从设备异常信号，复位主设备总线监视器、从设备总线监视器、对应的主设备/从设备和/或总线。

应该理解，图12中的主设备、从设备、主设备总线监视器和从设备总线监视器的数目仅仅是示意性的。根据实现需要，可以具有任意数目的主设备、从设备、主设备总线监视器和从设备总线监视器。

以上描述仅为本公开的一些较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本公开的实施例中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离上述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本公开的实施例中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (10)

1.一种主设备总线监视器，其特征在于，所述主设备总线监视器包括：错误信号生成装置，其中：

所述主设备总线监视器用于将主设备耦合至总线，其中，所述总线包括读地址通道与读数据通道；

所述错误信号生成装置耦合至所述读地址通道与所述读数据通道，响应于从所述读地址通道获取到读事务以及在预设时间段内未从读数据通道获取到对所述读事务的响应，生成主设备异常信号。

2.根据权利要求1所述的主设备总线监视器，其特征在于，所述主设备总线监视器还包括：监视信号生成装置，其中：

所述监视信号生成装置耦合至所述读地址通道与所述读数据通道，响应于从所述错误信号生成装置获取到所述主设备异常信号，生成从设备未就绪信号和主设备就绪信号。

3.根据权利要求1或2所述的主设备总线监视器，其特征在于，所述主设备总线监视器还包括：输出选通装置，其中：

所述输出选通装置耦合至所述读地址通道与所述读数据通道，响应于从所述错误信号生成装置获取到所述主设备异常信号，将所述从设备未就绪信号通过所述读地址通道发送至所述主设备，以及将所述主设备就绪信号通过所述读数据通道发送至从设备。

4.根据权利要求1-3之一所述的主设备总线监视器，其特征在于，所述错误信号生成装置还：

响应于从所述读地址通道获取的读事务的数量大于从所述读数据通道中获取的读事务的响应的数量，进行计时；

响应于从所述读地址通道获取的读事务的数量等于从所述读数据通道获取的读事务的响应的数量或者从所述读数据通道获取到读事务的响应，进行计时重置；

响应于计时时间大于预设时间段长度，对所述主设备异常信号进行输出。

5.根据权利要求1-4之一所述的主设备总线监视器，其特征在于，所述错误信号生成装置还响应于从所述读地址通道获取到多个读事务以及在预定时间内从所述读数据通道对所述多个读事务的任何一个没有获取到响应，输出所述主设备异常信号。

6.一种从设备总线监视器，其特征在于，所述从设备总线监视器包括：错误信号生成装置，其中：

所述从设备总线监视器用于将从设备耦合至总线，其中，所述总线包括读地址通道与读数据通道；

所述错误信号生成装置耦合至所述读地址通道与所述读数据通道，响应于从所述读地址通道获取到读事务以及在预设时间段内未从所述读数据通道获取到对所述读事务的响应，生成从设备异常信号。

7.根据权利要求6所述的从设备总线监视器，其特征在于，所述从设备总线监视器还包括：存储器与监视信号生成装置，其中：

所述存储器存储所述读事务要读取的数据长度；

所述监视信号生成装置耦合至所述读地址通道与所述读数据通道，响应于从所述错误信号生成装置获取所述从设备异常信号，从所述存储器获取读事务要读取的数据长度，根据所述读事务要读取的数据长度与针对所述读事务已读取的数据长度的第一差，向所述主设备传输所述第一差的数量的数据，以及向所述主设备指示所述读事务传输完成。

8.根据权利要求7所述的从设备总线监视器，其特征在于，所述从设备总线监视器还包括：输出选通装置，其中：

所述输出选通装置耦合至所述读地址通道与所述读数据通道；

所述输出选通装置将所述监视信号生成装置向所述主设备传输的所述第一差的数量的数据通过所述读数据通道传输给所述主设备，以及将所述监视信号生成装置向所述主设备指示所述读事务传输完成的信号通过所述读数据通道传输给所述主设备。

9.根据权利要求6-8之一所述的从设备总线监视器，其特征在于，所述错误信号生成装置还：

响应于从所述读地址通道获取的读事务的数量大于从所述读数据通道中获取的读事务的响应的数量，进行计时；

响应于从所述地址通道获取的读事务的数量等于从所述读数据通道获取的读事务的响应的数量或从所述读数据通道获取到读事务的响应，进行计时重置；

响应于计时时间大于预设时间段长度，对所述从设备异常信号进行输出。

10.一种电子系统，包括：主设备、从设备、总线、主设备总线监视器和从设备总线监视器，其中：

所述总线提供读数据通道与读地址通道；

所述主设备总线监视器将所述主设备耦合到总线；

所述从设备总线监视器将所述从设备耦合到总线；

所述主设备总线监视器是根据权利要求1-5中任一项所述的总线监视器；

所述从设备总线监视器是根据权利要求6-9中任一项所述的总线监视器。

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