一种使用于ASIC的内置逻辑分析仪的方法

技术领域

本发明涉及集成电路设计技术领域，特别涉及一种使用于ASIC的内置逻辑分析仪的方法。

背景技术

在IC（芯片）内部，通常会规划调试总线用于观测ASIC（Application SpecificIntegrated Circuit，专用集成电路）内部的信号，调试总线可以送到RO（只读）寄存器供cpu（中央处理器）存取，或者送到芯片管脚；调试总线可以通过示波器或者逻辑分析仪来观测。

IC内部的主频时钟通常都比较快，一般大于200兆甚至更高；这两种情况都有速度的问题：寄存器存取接口通常在几兆或者几十兆的时钟，一次寄存器存取更慢；送到芯片管脚观测，芯片管脚通常也是能接受几十兆，最多100多兆的速度，无法观测到IC内部随着主频每拍都可能跳变的信号，因此送到调试总线的通常都是比较静态的状态。而且在研发过程中，也无法将想要看的状态都想的非常的全面。

为了解决上述的痛点，亟需一种适用于ASIC的内置逻辑分析仪的方法，能够实现对调试总线做扩展，也弹性地检测内部的高速变化的信号，将其结果记录下来。

发明内容

本发明的目的在于提供一种使用于ASIC的内置逻辑分析仪的方法，以解决背景技术中的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种使用于ASIC的内置逻辑分析仪的方法，基于ASIC中已有的调试总线来扩展一个内置逻辑分析仪，

调试总线中有每个模块最重要的关键信号，无需为内置逻辑分析仪额外再整理信号源，以节省资源；

内置逻辑分析仪是基于每个时钟周期的，在每个时钟周期分析是否满足设定的状态，将每个模块的工作时钟随调试总线一起送出，并和调试总线一起参与模块间的选择；选出一组或者多组调试总线和其对应的时钟，给内置逻辑分析仪进行分析。

在一种实施方式中，所述内置逻辑分析仪输入调试总线后，经过位选择/位屏蔽的功能，选出需要观测的信号；经过模式选择来观测关注的状态；然后将结果产生并提供合适的可观测的方式。

在一种实施方式中，所述位选择/位屏蔽的方式为：选出调试总线整组信号中的任意一个或者多个，以增加观测信号组合的弹性。

在一种实施方式中，所述内置逻辑分析仪选定需要观测的信号之后便开始内置逻辑分析仪的分析功能，主要分成两个模式：事件模式和捕获模式；

其中事件模式用来检测是否发生符合某一种设定的事件；

捕获模式是用来存储数据，然后将数据读出来分析的。

在一种实施方式中，所述事件模式按触发的类型分为边沿触发模式和电平触发模式；

所述边沿触发模式用上升沿或下降沿的事件来作为事件触发的状态，每个被选出来的信号都单独配置是用上升沿还是下降沿来检测，同时还配置监测边沿发生的次数，当满足要求时表示事件发生；

所述电平触发模式用电平作为事件触发的状态，每个被选出来的信号都单独配置用高电平还是低电平来监测，同时还配置电平的时间，当满足要求时表示事件发生。

在一种实施方式中，所述事件模式按观测的信号的数量分为单事件模式和全事件模式；

所述单事件模式选出的信号中，只要有一个发生指定的沿或者电平，则将此事件记录下来，记录到闩锁高的寄存器；

所述全事件模式选出的信号中，全都发生指定的沿或者电平，则将此事件记录下来。

在一种实施方式中，所述捕获模式用来存储发生一个事件的前后数据，并把数据存到存储器或者寄存器中去，然后读出来分析。

在一种实施方式中，所述捕获模式分为3种模式：当前模式、前期模式和后期模式；

所述当前模式用于存储事件发生时的数据，如果事件长时间发生，需要捕获一长串的数据，则将数据捕获下来后存到存储器中；

所述前期模式用于存储事件发生之前的数据，存储器会一直存数据，直到事件发生时停止，保存数据；如果数据的量大，只能存事件发生之前有限的数据量；

所述后期模式用于存储事件发生之后的数据，当事件发生之后开始存数据，可存的数据量能够设定，最大是整个存储器的大小，存满后停止。

在一种实施方式中，所述内置逻辑分析仪中的结果处理模块将结果产生并提供合适的可观测的方式，结果的处理可以有多种方式：

每一次事件的发生，作为中断一路源头，通知cpu有该事件发生，适用于重要的事件急需cpu处理的情况；

将事件的发生用闩锁高或闩锁低的寄存器保存下来，或者计次的寄存器保存下来，通过寄存器存取来获得内置逻辑分析仪结果的情况；

将结果做成一个新的调试总线源，送到调试总线，通过管脚来观察；

捕获模式将捕获下来的数据存储在存储器中，通过存储器存取的内容得到数据进而分析需要的应用场景。

本发明提供的一种使用于ASIC的内置逻辑分析仪的方法，具有以下有益效果：

1）用调试总线作为源来扩展内置逻辑分析仪，以节省资源；调试总线的每一位都有一个寄存器来选择是否需要成为观测的对象；并用对应的基于时钟周期分析选中的观测对象，主要有事件模式和捕获模式两种，两者都有多种灵活的应用方式，方便将需要观测的信号组合各种状况来做分析；

2）事件模式可以有多个信号的单个事件模式，也有多个信号的全事件模式，边沿触发模式可以设定上升沿和下降沿混用，也可以要求计数达到设定的次数才表示事件发生；电平触发模式可以计时，当达到一定的时长才表示事件发生。边沿触发模式和电平触发模式也可组合起来混合使用；

3）捕获模式有多个模式可以选择，大大增加数据需要观测的场景的应用弹性，有当前模式可以看到事件发生时数据的情况；前期模式可以分析事件发生之前，数据的情况；后期模式可以分析事件发生之后数据的情况；

4）内置逻辑分析仪的结果也是有多种可观测方式，可以结合应用场景来使用；对于优先级非常高的事件，可以占用中断的一路源头，通知cpu；对于普通的调试，则可以将结果存在内部的寄存器中，用寄存器存取的方式来轮询状态；对于需要捕获下来的大量的数据，可以存储在存储器中；也可以作为调试总线一路源头，送到管脚去观测。

附图说明

图1是基于ASIC中已有的调试总线来扩展一个内置的LA的结构示意图。

图2是内置逻辑分析仪的结构框图。

图3是位选择/位屏蔽的示意图。

图4是捕获模式示意图。

图5是当前模式的示意图。

图6是事件长时间为1时的当前模式示意图。

图7是前期模式的示意图。

图8是数据的量比较大时前期模式的示意图。

图9是后期模式的示意图。

图10是存储器存满数据后停止的示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明提出的一种使用于ASIC的内置逻辑分析仪的方法作进一步详细说明。根据下面说明，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

本发明是基于ASIC中已有的调试总线来扩展一个内置的LA（LogicAnalyzer，逻辑分析仪），如图1所示。基于调试总线来扩展，是因为调试总线中已经有每个模块最重要的关键信号，不需要为内置LA额外再整理信号源，以节省资源，如图1所示。因为内置LA是基于每个时钟周期的，可以每个时钟周期去分析是否满足设定的状态，所以需要将每个模块的工作时钟随调试总线一起送出，并和调试总线一起参与模块间的选择；选出一组或者多组调试总线和其对应的时钟，给内置LA电路进行分析。

图2为内置LA的结构框图，主要由调试总线输入后，经过位选择/位屏蔽的功能，选出需要观测的信号；经过模式选择，来观测关注的状态，然后将结果产生并提供合适的可观测的方式。

如图3所示，位选择/位屏蔽的方式比较弹性，可以选出调试总线中的任意多个，这样可以增加观测信号组合的弹性。例1观测其中一个信号，例2同时观测其中的两根或者例3同时观测多根信号，都可以通过这个方式来实现。

内置LA选定需要观测的信号之后便开始内置LA的分析功能，主要分成两个模式：1）事件模式和捕获模式。第一种是用来检测是否发生符合某一种设定的事件，第二种是用来存储数据，然后将数据读出来分析的。

首先来看事件模式，如表1，表2所示，结合图3中的例1，例2，例3，按触发的类型可以分为边沿触发模式和电平触发模式，以及两种模式混用的混合模式。

边沿触发模式：用上升沿或下降沿的事件来作为事件触发的状态，每个被选出来的信号都可以单独的配置是用上升沿还是下降沿来检测，同时还是可配置监测边沿发生的次数。当满足要求时表示事件发生。

电平触发模式：用电平作为事件触发的状态，每个被选出来的信号都可以单独配置用高电平还是低电平来监测，同时还可以配置电平的时间。当满足要求时表示事件发生。

事件模式按观测的信号的数量可以分为单事件模式和全事件模式。

单事件模式：选出的信号中，只要有一个发生上升沿或下降沿，则将此事件记录下来，比如记录到闩锁高的寄存器。

全事件模式：选出的信号中，全都发生上升沿和下降沿，则将此事件记录下来。

其次来看捕获模式，捕获模式是用来存储发生一个事件的前后的数据的。把数据存到存储器中或者寄存器中去，然后读出来分析，如图4所示。捕获模式分为3种模式：当前模式，前期模式和后期模式。

如图5所示，当前模式用于存储事件发生时的数据。如果事件会长时间为1，需要捕获一长串的数据，则可以将数据捕获下来后存到存储器中，如图6所示。

如图7所示，前期模式用于存储事件发生之前的数据。存储器会一直存数据，直到事件停止，保存数据；如果数据的量比较大，是事件发生前的几拍，甚至几十拍，几百拍的数据，那只能存事件发生之前有限的数据量。主要应用场景观察事件发生之前数据的情况，如图8所示。

如图9所示，后期模式用于存储事件发生之后的数据。当事件发生之后开始存数据，可存的数据量能够设定，最大是整个存储器的大小，存满后停止，如图10所示。

本发明的最后是内置LA的结果处理模块，结果的处理可以有多种方式：

每一次事件的发生，可以作为中断一路源头，通知cpu有该事件发生，这种情况通常是比较重要的事件需要cpu及时处理的，如果开始设计时没有考虑到，后期可以用此方案来实现。

将事件的发生用闩锁高或闩锁低的寄存器保存下来，或者计次的寄存器保存下来，可以通过寄存器存取来获得内置LA结果的情况。

将结果做成一个新的调试总线源，送到调试总线可以通过管脚来观察。

捕获模式则可以将捕获下来的数据存储在存储器中，通过存储器存取的内容得到数据进而分析需要的应用场景。

本发明利用IC内部已有的调试总线的结果，将每个模块的关键信号拉到调试总线中，没有为此增加太多的电路面积；有一些状况是研发过程中没有考虑到的，为增加调试弹性，通过各种信号的组合和各种触发模式的组合，可以大大增加制造事件发生条件的可能性，为各种可能应用需要调试的场景增加了弹性。因为是基于周期的，克服了传统调试总线只能观察相对静态信号的缺点，可以在ASIC内部基于周期的观察设定的状况是否有发生。

本发明可以将大量需要分析的周期性数据保存到存储器中去，然后再开始分析，解决了不知道发生了什么情况却因为速度太快或者存储数据量有限而无法分析的问题。

以上都是对传统调试总线的可以观测的数据做了有效扩充，增加了调试可以应用于高速时钟的使用方式，增加了调试总线可以观测的方式，都大大提升了IC回来调试的方式方法，提升了调试的效率。

上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。