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一種微控制器芯片中的工作模式控制方法與流程

文檔序號(hào):12459867閱讀:603來源:國(guó)知局
一種微控制器芯片中的工作模式控制方法與流程

本發(fā)明涉及一種控制方法,具體是一種微控制器芯片中的工作模式控制方法。



背景技術(shù):

微控制器是將微型計(jì)算機(jī)的主要部分集成在一個(gè)芯片上的單芯片微型計(jì)算機(jī)。微控制器誕生于20世紀(jì)70年代中期,經(jīng)過20多年的發(fā)展,其成本越來越低,而功能越來越強(qiáng)大,這就使得微控制器的應(yīng)用越來越廣泛;如何對(duì)微處理器的體積進(jìn)行精簡(jiǎn),是行業(yè)內(nèi)一直研究的方向。



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

本發(fā)明的目的在于提供一種微控制器芯片中的工作模式控制方法,以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:

一種微控制器芯片中的工作模式控制方法,包括串行通信接口模塊SC_INTF、模式控制模塊MODE_CTRL、程序存儲(chǔ)器PMEM以及微控制器內(nèi)核MCU_CORE,所述串行通信接口模塊SC_INTF負(fù)責(zé)與微控制器芯片外部的進(jìn)行串行通信,并且將串行通信進(jìn)行數(shù)據(jù)并行化處理,然后通過其并行通信總線pc_bus與模式控制模塊MODE_CTRL進(jìn)行數(shù)據(jù)交互,串行通信接口模塊SC_INTF分別通過串行通信時(shí)鐘引腳SCK和串行通信數(shù)據(jù)引腳SDA與微控制器芯片外部進(jìn)行串行通信;模式控制模塊MODE_CTRL負(fù)責(zé)管理微控制器芯片中不同的工作模式,微控制器芯片外部通過串行通信與串行通信接口模塊SC_INTF進(jìn)行通信,然后通信接口模塊SC_INTF將接收到的微控制器芯片外部串行指令和數(shù)據(jù)進(jìn)行并行化,并將并行化后的指令與數(shù)據(jù)傳輸至模式控制模塊MODE_CTRL,模式控制模塊MODE_CTRL根據(jù)指令選擇進(jìn)入相應(yīng)的工作模式;模式控制模塊MODE_CTRL內(nèi)部控制寄存器組CTRL_REG是各種工作模式下與微控制器芯片外部指令和數(shù)據(jù)交互的寄存器,包括配置寄存器、狀態(tài)寄存器以及數(shù)據(jù)寄存器,進(jìn)入相應(yīng)的工作模式后,微控制器芯片外部通過寫控制寄存器組CTRL_REG中的配置寄存器來完成任務(wù)的配置,通過讀取控制寄存器組CTRL_REG中的狀態(tài)寄存器來得知任務(wù)的完成情況以及微控制器芯片內(nèi)部的狀態(tài);通過讀寫數(shù)據(jù)寄存器來完成與微控制器芯片內(nèi)部的數(shù)據(jù)交互。

作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案:所述微控制器芯片在使用過程中,在某一時(shí)刻,只會(huì)使用到微控制器芯片中調(diào)試模式、測(cè)試模式、燒錄模式之中的一種。

作為本發(fā)明再進(jìn)一步的方案:在微控制器芯片上電復(fù)位后的,微控制器芯片外部通過串行通信接口模塊SC_INTF發(fā)送一組串行數(shù)據(jù)序列seq_data至模式控制模塊MODE_CTRL中,模式控制模塊MODE_CTRL內(nèi)部將數(shù)據(jù)序列seq_data通過比較器C1與調(diào)試模式入口序列進(jìn)行比較,如果比較結(jié)果相等,則比較器的輸出結(jié)果將觸發(fā)調(diào)試模式寄存器DEBUG_MODE置位,微控制器芯片進(jìn)入調(diào)試模式,debug_mode信號(hào)為高有效后,模式控制模塊MODE_CTRL內(nèi)部的調(diào)試控制接口相關(guān)的邏輯將被使能,微控制器芯片外部就通過串行通信接口模塊SC_INTF與模式控制模塊MODE_CTRL進(jìn)行數(shù)據(jù)交互,模式控制模塊MODE_CTRL接收微控制器芯片外部調(diào)試指令,然后通過調(diào)試總線debug_bus與微控制器內(nèi)核MCU_CORE進(jìn)行交互,完成相應(yīng)的調(diào)試任務(wù)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明在微控制器芯片內(nèi)部集成了調(diào)試模式、測(cè)試模式、燒錄模式的統(tǒng)一控制管理,微控制器芯片內(nèi)部串行通信接口邏輯、模式的進(jìn)出控制相關(guān)的邏輯以及相關(guān)的控制寄存器組等資源能夠重復(fù)利用,從而節(jié)省微控制器芯片面積,節(jié)約生產(chǎn)成本。另外,由于微控制器芯片支持上的調(diào)試模式、測(cè)試模式、燒錄模式,使得微控制器芯片更好地支持用戶的使用。

附圖說明

圖1為微控制器芯片中的工作模式控制方法的原理示意圖。

圖2為微控制器芯片中的工作模式控制方法中模式控制模塊的工作原理示意圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖,對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。

請(qǐng)參閱圖1~2,本發(fā)明實(shí)施例中,一種微控制器芯片中的工作模式控制方法,微控制器芯片內(nèi)部包括串行通信接口模塊SC_INTF、模式控制模塊MODE_CTRL、程序存儲(chǔ)器PMEM以及微控制器內(nèi)核MCU_CORE等組成。

串行通信接口模塊SC_INTF負(fù)責(zé)與微控制器芯片外部的進(jìn)行串行通信,并且將串行通信進(jìn)行數(shù)據(jù)并行化處理,然后通過其并行通信總線pc_bus與模式控制模塊MODE_CTRL進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。串行通信接口模塊SC_INTF負(fù)責(zé)與微控制器芯片外部的進(jìn)行串行通信通過SCK和SDA兩個(gè)引腳來完成,其中SCK為串行通信時(shí)鐘引腳,SDA為串行通信數(shù)據(jù)引腳。在微控制器芯片的使用中,在某一時(shí)刻,只會(huì)使用到微控制器芯片中調(diào)試模式、測(cè)試模式、燒錄模式之中的一種。在本方案中,調(diào)試模式、測(cè)試模式、燒錄模式三個(gè)工作模式共用同一套串行通信接口方案,通過資源分時(shí)復(fù)用,可以節(jié)省微控制器芯片的面積,節(jié)省成本。模式控制模塊MODE_CTRL負(fù)責(zé)管理微控制器芯片中不同的工作模式。微控制器芯片外部通過串行通信與串行通信接口模塊SC_INTF進(jìn)行通信,然后通信接口模塊SC_INTF將接收到的微控制器芯片外部串行指令和數(shù)據(jù)進(jìn)行并行化,并將并行化后的指令與數(shù)據(jù)傳輸至模式控制模塊MODE_CTRL。模式控制模塊MODE_CTRL根據(jù)指令選擇進(jìn)入相應(yīng)的工作模式。

模式控制模塊MODE_CTRL內(nèi)部控制寄存器組CTRL_REG是各種工作模式下與微控制器芯片外部指令和數(shù)據(jù)交互的寄存器。它包括配置寄存器、狀態(tài)寄存器以及數(shù)據(jù)寄存器。進(jìn)入相應(yīng)的工作模式后,微控制器芯片外部通過寫控制寄存器組CTRL_REG中的配置寄存器來完成任務(wù)的配置,通過讀取控制寄存器組CTRL_REG中的狀態(tài)寄存器來得知任務(wù)的完成情況以及微控制器芯片內(nèi)部的狀態(tài);通過讀寫數(shù)據(jù)寄存器來完成與微控制器芯片內(nèi)部的數(shù)據(jù)交互。

以微控制器芯片進(jìn)入燒錄模式,并且進(jìn)行燒錄為例來說明控制寄存器組CTRL_REG的作用。首先微控制器芯片外部通過通信接口模塊SC_INTF將需要進(jìn)行燒錄的程序存儲(chǔ)器PMEM地址和相應(yīng)的數(shù)據(jù)寫入控制寄存器組CTRL_REG中相應(yīng)的數(shù)據(jù)寄存器內(nèi),然后微控制器芯片外部通過通信接口模塊SC_INTF寫控制寄存器組CTRL_REG相應(yīng)的控制寄存器,啟動(dòng)燒錄過程,最后微控制器芯片外部通過通信接口模塊SC_INTF可以讀取控制寄存器組CTRL_REG相應(yīng)的狀態(tài)寄存器,得知燒錄任務(wù)是否成功完成。確認(rèn)當(dāng)前地址單元的燒錄完成后,再進(jìn)行下一個(gè)地址單元的燒錄。

模式控制模塊MODE_CTRL的工作原理如圖 2所示。在微控制器芯片上電復(fù)位后的,微控制器芯片外部通過串行通信接口模塊SC_INTF發(fā)送一組串行數(shù)據(jù)序列seq_data至模式控制模塊MODE_CTRL中,模式控制模塊MODE_CTRL內(nèi)部將數(shù)據(jù)序列seq_data通過比較器C1與調(diào)試模式入口序列進(jìn)行比較,如果比較結(jié)果相等,則比較器的輸出結(jié)果將觸發(fā)調(diào)試模式寄存器DEBUG_MODE置位,微控制器芯片進(jìn)入調(diào)試模式。debug_mode信號(hào)為高有效后,模式控制模塊MODE_CTRL內(nèi)部的調(diào)試控制接口相關(guān)的邏輯將被使能。微控制器芯片外部就可以通過串行通信接口模塊SC_INTF與模式控制模塊MODE_CTRL進(jìn)行數(shù)據(jù)交互,模式控制模塊MODE_CTRL接收微控制器芯片外部調(diào)試指令,然后通過調(diào)試總線debug_bus與微控制器內(nèi)核進(jìn)行交互,完成相應(yīng)的調(diào)試任務(wù)。

如果模式控制模塊MODE_CTRL內(nèi)部將數(shù)據(jù)序列seq_data通過比較器C2與測(cè)試模式入口序列進(jìn)行比較,如果比較結(jié)果相等,則比較器的輸出結(jié)果將觸發(fā)測(cè)試模式寄存器TEST_MODE置位,微控制器芯片進(jìn)入測(cè)試模式。test_mode信號(hào)為高有效后,模式控制模塊MODE_CTRL內(nèi)部的測(cè)試控制接口相關(guān)的邏輯將被使能。微控制器芯片外部就可以通過串行通信接口模塊SC_INTF與模式控制模塊MODE_CTRL進(jìn)行數(shù)據(jù)交互,模式控制模塊MODE_CTRL接收微控制器芯片外部測(cè)試指令,然后通過測(cè)試總線test_bus與微控制器內(nèi)核進(jìn)行交互,完成相應(yīng)的測(cè)試任務(wù)。

如果模式控制模塊MODE_CTRL內(nèi)部將數(shù)據(jù)序列seq_data通過比較器C3與燒錄模式入口序列進(jìn)行比較,如果比較結(jié)果相等,則比較器的輸出結(jié)果將觸發(fā)燒錄模式寄存器PROG_MODE置位,微控制器芯片進(jìn)入燒錄模式。prog_mode信號(hào)為高有效后,模式控制模塊MODE_CTRL內(nèi)部的燒錄控制接口相關(guān)的邏輯將被使能。微控制器芯片外部就可以通過串行通信接口模塊SC_INTF與模式控制模塊MODE_CTRL進(jìn)行數(shù)據(jù)交互,模式控制模塊MODE_CTRL接收微控制器芯片外部燒錄指令,然后通過燒錄總線prog_bus與程序存儲(chǔ)器進(jìn)行交互,完成相應(yīng)的燒錄任務(wù)。

對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言,顯然本發(fā)明不限于上述示范性實(shí)施例的細(xì)節(jié),而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下,能夠以其他的具體形式實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。因此,無論從哪一點(diǎn)來看,均應(yīng)將實(shí)施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說明限定,因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本發(fā)明內(nèi)。不應(yīng)將權(quán)利要求中的任何附圖標(biāo)記視為限制所涉及的權(quán)利要求。

此外,應(yīng)當(dāng)理解,雖然本說明書按照實(shí)施方式加以描述,但并非每個(gè)實(shí)施方式僅包含一個(gè)獨(dú)立的技術(shù)方案,說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見,本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說明書作為一個(gè)整體,各實(shí)施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合,形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實(shí)施方式。

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