CN105653384A - 一种软核cpu复位方法及主从式系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种软核CPU复位方法，包括：主CPU将应用程序下发给软核CPU；软核CPU，执行引导程序模块中的引导程序，将应用程序保存在片外RAM中的应用程序备份区和应用程序执行区；软核CPU，基于引导程序，跳转执行应用程序执行区中存储的应用程序，并将状态参数保存在片外RAM中的参数保存区；逻辑监控模块，对软核CPU的工作状态进行监控，在检测到软核CPU异常后，给软核CPU发出复位信号；软核CPU，执行引导程序，将应用程序备份区中的应用程序复制到应用程序执行区；软核CPU，跳转执行应用程序执行区中存储的应用程序，并读取参数保存区中的状态参数，从而实现软核CPU的快速复位。本发明技术方案，相比于传统技术，能够在软核CPU异常时，提高其复位效率。
Description
技术领域
本发明涉及电子技术领域，特别是涉及一种软核CPU复位方法及主从式系统。
背景技术
随着设计与制造技术的发展，集成电路设计已经发展到IP的集成，即SOC(SystemOn-a-Chip)设计技术。SOC可有效降低开发成本、缩短开发周期，是今后工业界将采用的最主要的产品开发方式。
参见图1，为传统技术中SOC的一个应用场景，在一个主从式系统中包括主设备11和从设备12。主设备11具有主CPU，而从设备12采用SOC实现。在系统上电时，主CPU对SOC进行初始化配置并下发应用程序。SOC上使用一个或以上的软核CPU，用以执行应用程序，从而实现SOC定制的各种功能。软核CPU作为从设备的核心，一旦受限于逻辑工作情况及自身结构影响而产生异常，将影响系统的正常工作。因此，必须及时对软核CPU进行复位。传统技术中，是由主CPU和软核CPU通过接口电路进行通信，对软核CPU的运行状态进行监控，一旦出现异常，就控制软核CPU复位，即由主CPU对软核CPU进行初始化配置，并下发应用程序，这种复位方法，由于通信接口通信通常较慢，故整个过程耗时比较长，效率比较低，当主设备的主CPU完成对软核CPU的重新配置和传输应用程序，从设备可能已经造成巨大的问题。
发明内容
基于此，有必要提供一种软核CPU复位方法及主从式系统，相比于传统技术，能够在软核CPU异常时，提高其复位效率。
一种软核CPU复位方法，应用于一主从式系统，所述主从式系统包括主CPU、片上系统和片外RAM，所述片上系统包括软核CPU、引导程序模块、和逻辑监控模块；所述方法包括：
主CPU将应用程序下发给软核CPU；
软核CPU，执行引导程序模块中的引导程序，将应用程序保存在片外RAM中的应用程序备份区和应用程序执行区；
软核CPU，基于引导程序，跳转执行应用程序执行区中存储的应用程序，并将状态参数保存在片外RAM中的参数保存区；
逻辑监控模块，对软核CPU的工作状态进行监控，在检测到软核CPU异常后，给软核CPU发出复位信号；
软核CPU，执行引导程序，将应用程序备份区中的应用程序复制到应用程序执行区；
软核CPU，跳转执行应用程序执行区中存储的应用程序，并读取参数保存区中的状态参数，从而实现软核CPU的快速复位。
一种主从式系统，包括主CPU、片上系统和片外RAM，所述片上系统包括软核CPU、引导程序模块、和逻辑监控模块；
所述主CPU，用于将应用程序下发给软核CPU；
软核CPU，用于执行引导程序模块中的引导程序，将应用程序保存在片外RAM中的应用程序备份区和应用程序执行区；
软核CPU，还用于基于引导程序，跳转执行应用程序执行区中存储的应用程序，并将状态参数保存在片外RAM中的参数保存区；
逻辑监控模块，用于对软核CPU的工作状态进行监控，在检测到软核CPU异常后，给软核CPU发出复位信号；
软核CPU，还用于执行引导程序，将应用程序备份区中的应用程序复制到应用程序执行区；
软核CPU，还用于跳转执行应用程序执行区中存储的应用程序，并读取参数保存区中的状态参数，从而实现软核CPU的快速复位。
上述软核CPU复位方法及主从式系统，由软核CPU将主CPU下发的应用程序存储到片外RAM的应用程序备份区和应用程序执行区，再跳转执行应用程序执行区中的应用程序，并将状态参数保存在片外RAM中的参数保存区，由逻辑监控模块对软核CPU的工作状态进行监控，在检测到软核CPU异常后，给软核CPU发出复位信号，软核CPU将应用程序备份区中的应用程序复制到应用程序执行区，跳转执行应用程序执行区中存储的应用程序，并读取参数保存区中的状态参数，相比于传统技术由主CPU通过通信接口电路监控软核CPU状态，并在复位时重新下发应用程序，提高了复位效率。
附图说明
图1为传统技术的一个应用场景示意图；
图2为一个实施例中的主从式系统的结构示意图；
图3为一个实施例中的片外RAM的存储结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，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。
参见图2，提供了一种主从式系统，包括主CPU21、片上系统和片外RAM23，所述片上系统包括软核CPU221、引导程序模块222、和逻辑监控模块223；
所述主CPU，用于将应用程序下发给软核CPU；
软核CPU，用于执行引导程序模块中的引导程序，将应用程序保存在片外RAM中的应用程序备份区和应用程序执行区；
软核CPU，还用于基于引导程序，跳转执行应用程序执行区中存储的应用程序，并将状态参数保存在片外RAM中的参数保存区；
逻辑监控模块，用于对软核CPU的工作状态进行监控，在检测到软核CPU异常后，给软核CPU发出复位信号；
软核CPU，还用于执行引导程序，将应用程序备份区中的应用程序复制到应用程序执行区；
软核CPU，还用于跳转执行应用程序执行区中存储的应用程序，并读取参数保存区中的状态参数，从而实现软核CPU的快速复位。
结合图2和图3，提供了一种可用于实施例中所述主从式系统的软核CPU复位方法，该方法包括：
主CPU将应用程序下发给软核CPU。具体的，系统在上电后，主CPU对软核CPU进行初始化参数配置，并提供应用程序下载。
软核CPU，执行引导程序模块中的引导程序，将应用程序保存在片外RAM中的应用程序备份区和应用程序执行区。
软核CPU，基于引导程序，跳转执行应用程序执行区中存储的应用程序，并将状态参数保存在片外RAM中的参数保存区。
逻辑监控模块，对软核CPU的工作状态进行监控，在检测到软核CPU异常后，给软核CPU发出复位信号。具体的，逻辑监控模块和软核CPU可以处在同一片FPGA上，通信速率较快。逻辑监控模块可以通过硬件描述语言，如VHDL、verilog等实现，可实时获取软核CPU内部寄存器一系列标识运行状态的值，从而对软核CPU的运行状态进行检测，在检测到异常，可以但不限于向软核CPU复位引脚发送一低电平信号。
软核CPU，重新执行片上引导程序，同时提取逻辑状态信息，根据状态信息中的异常复位标志以及应用程序备份区地址以及长度，将应用程序备份区中的应用程序复制到应用程序执行区。具体的，在复位时，软核CPU从片外RAM中的应用程序备份区拷贝应用程序。如图3中，应用程序备份区和应用程序执行区同属于一片外RAM，数据传输较快，相比于传统技术由主CPU通过通信接口如UART、I2C等串口下发程序，提高了传输速率。图3为一个片外RAM的存储结构，地址0x0至0x200000之间为应用程序备份区，地址0x2000000至0x400000为参数存储区，地址0x4000000至0x6000000为应用程序执行区，地址0x6000000至0x8000000为备用的保留区。
软核CPU，跳转执行应用程序执行区中存储的应用程序，并读取参数保存区中的状态参数，从而实现软核CPU的快速复位。具体的，软核CPU执行程序执行区中的应用程序，并读取状态参数进行加载，可以快速恢复到发生异常时的系统工作进度，相比于传统技术，无需在复位后重头开始执行应用程序。
上述实施例中的软核CPU复位方法及主从式系统，由软核CPU将主CPU下发的应用程序存储到片外RAM的应用程序备份区和应用程序执行区，再跳转执行应用程序执行区中的应用程序，并将状态参数保存在片外RAM中的参数保存区，由逻辑监控模块对软核CPU的工作状态进行监控，在检测到软核CPU异常后，给软核CPU发出复位信号，软核CPU将应用程序备份区中的应用程序复制到应用程序执行区，跳转执行应用程序执行区中存储的应用程序，并读取参数保存区中的状态参数，相比于传统技术由主CPU通过通信接口电路监控软核CPU状态，并在复位时重新下发应用程序，提高了复位效率。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (2)
1.一种软核CPU复位方法，应用于一主从式系统，所述主从式系统包括主CPU、片上系统和片外RAM，所述片上系统包括软核CPU、引导程序模块、和逻辑监控模块；其特征在于，所述方法包括：
主CPU将应用程序下发给软核CPU；
软核CPU，执行引导程序模块中的引导程序，将应用程序保存在片外RAM中的应用程序备份区和应用程序执行区；
软核CPU，基于引导程序，跳转执行应用程序执行区中存储的应用程序，并将状态参数保存在片外RAM中的参数保存区；
逻辑监控模块，对软核CPU的工作状态进行监控，在检测到软核CPU异常后，给软核CPU发出复位信号；
软核CPU，执行引导程序，将应用程序备份区中的应用程序复制到应用程序执行区；
软核CPU，跳转执行应用程序执行区中存储的应用程序，并读取参数保存区中的状态参数，从而实现软核CPU的快速复位。
2.一种主从式系统，其特征在于，所述主从式系统包括主CPU、片上系统和片外RAM，所述片上系统包括软核CPU、引导程序模块、和逻辑监控模块；
所述主CPU，用于将应用程序下发给软核CPU；
软核CPU，用于执行引导程序模块中的引导程序，将应用程序保存在片外RAM中的应用程序备份区和应用程序执行区；
软核CPU，还用于基于引导程序，跳转执行应用程序执行区中存储的应用程序，并将状态参数保存在片外RAM中的参数保存区；
逻辑监控模块，用于对软核CPU的工作状态进行监控，在检测到软核CPU异常后，给软核CPU发出复位信号；
软核CPU，还用于执行引导程序，将应用程序备份区中的应用程序复制到应用程序执行区；
软核CPU，还用于跳转执行应用程序执行区中存储的应用程序，并读取参数保存区中的状态参数，从而实现软核CPU的快速复位。
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