專利名稱：多中央處理單元系統(tǒng)中共享設備的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種多系統(tǒng)中共享一個設備的方法。尤其，本發(fā)明涉及一種使兩個或多個系統(tǒng)中的兩個系統(tǒng)能夠獨立地訪問特定設備的方法和裝置，其中每個系統(tǒng)具有中央處理單元(CPU)，所述特定設備具有數(shù)據(jù)I/O線、復位線和時鐘線等而不需要附加的切換邏輯或電路。本發(fā)明能夠應用于共享安全設備的系統(tǒng)，該安全設備是為具有兩個或多個調(diào)諧器等的置頂盒中的條件訪問系統(tǒng)(CAS)所要求的。
背景技術(shù)：
圖1示出多系統(tǒng)想要彼此共享的設備的輸入/輸出(I/O)端子。
通常，所述設備的I/O線包括CLOCK(時鐘)線1、RESET(復位)線2、DATAVALID IN(數(shù)據(jù)有效輸入)線3、DATAVALID OUT(數(shù)據(jù)有效輸出)線5、DATA IN(數(shù)據(jù)輸入)線4、以及DATA OUT(數(shù)據(jù)輸出)線6。此外，該設備能夠包括附加的I/O線。
CLOCK線1用于從系統(tǒng)接收時鐘信號，以及RESET線2用于接收硬件復位(初始化)命令。此外，DATA VALID IN線3和DATA VALID OUT線5用于分別輸入和輸出表示接收數(shù)據(jù)的有效部分的DATA VALID(數(shù)據(jù)有效)信號。而且，DATA IN線4和DATA OUT線6用于分別輸入和輸出將要實際發(fā)送的數(shù)據(jù)信號。
圖2圖解說明了在時鐘信號10、DATA VALID信號20和數(shù)據(jù)信號30之間的關(guān)系的時序圖。如圖2所示，在時鐘信號10開始之后，正好開始發(fā)送數(shù)據(jù)。雖然在時鐘信號10不存在的時間周期期間能夠發(fā)送數(shù)據(jù)信號30，但是忽略這樣的數(shù)據(jù)信號。在圖2所示的示例中，在時鐘信號10從低電平上升到高電平時的點除讀取數(shù)據(jù)信號。然而，也能在時鐘信號10從高電平下降到低電平時的點處讀取數(shù)據(jù)信號。此外，由于僅當DATA VALID信號20是高電平時，將數(shù)據(jù)信號30識別為有效數(shù)據(jù)，所以當DATA VALID信號20是低電平時忽略所述數(shù)據(jù)信號。在圖2中，在DATA VALID部分中，當時鐘信號10從低電平上升高電平時的點處(上升時鐘脈沖)讀取數(shù)據(jù)信號30的結(jié)果是高電平、低電平(或邏輯電平“0”比特)、低電平和高電平(邏輯電平“1”比特)，其結(jié)果也能夠解釋為1、0、0和1。
圖3是說明相關(guān)技術(shù)中多系統(tǒng)利用共享設備的結(jié)構(gòu)框圖。
圖3中說明的結(jié)構(gòu)能夠包括多系統(tǒng)100和200、系統(tǒng)100和200想要相互共享和訪問的共享設備300、邏輯模塊400、I/O線、處理器間通信(IPC)線、以及選擇引腳110和210。
所述I/O線包括圖1中示出的六個端子(圖1中的1至6)并作為系統(tǒng)訪問所述共享設備的路徑。此外，邏輯模塊400用于切換I/O線。此外，所述選擇引腳(即，S1110和S2210)容許多系統(tǒng)100和200中的一個選擇訪問路徑，以便該系統(tǒng)能夠訪問共享設備300。IPC線用于當所給定的系統(tǒng)想要訪問共享設備300時確認其他系統(tǒng)是否正使用所述共享設備300。
圖3中示出的相關(guān)技術(shù)中的結(jié)構(gòu)的操作按下列方式進行首先，假設兩個系統(tǒng)100和200中的想要訪問所述共享設備的第一系統(tǒng)100使能選擇引腳110并確定信號路徑。當以該方法確定了一個信號路徑時，所有其他路徑都被阻塞。其后，產(chǎn)生時鐘信號以驅(qū)動共享設備300并對硬件復位。根據(jù)預定的協(xié)議通過DATA IN線(圖1中的引腳4)和DATA VALID IN線(圖1中的引腳3)發(fā)送命令。然后，共享設備300執(zhí)行所述命令，以及根據(jù)預定的通信協(xié)議通過DATA OUT線(圖1中的引腳6)和DATA VALID OUT線(圖1中的引腳5)向發(fā)送該命令的系統(tǒng)發(fā)送執(zhí)行結(jié)果。其后，當?shù)诙到y(tǒng)200想要訪問共享設備300時，其通過IPC確認第一系統(tǒng)100目前是否訪問共享設備300。當?shù)谝幌到y(tǒng)100完成使用共享設備300時，第二系統(tǒng)200能夠重復如上所述的訪問共享設備300的過程。
共享設備的典型示例是為具有兩個或多個調(diào)諧器的置頂盒中的條件訪問設備要求的安全設備。包括多系統(tǒng)的置頂盒中提供的單個安全設備是方便的，并且上述的方法能夠應用于這種類型的結(jié)構(gòu)。然而，存在如下問題由于附加電路或邏輯造成增加成本的問題、由于包括時鐘信號的信號的路徑切換造成可靠性的問題、以及當所述系統(tǒng)相互訪問所述共享設備時存在的同步問題。
存在另一傳統(tǒng)的方法，其中多系統(tǒng)分別地獨立使用多個設備，考慮到兩個系統(tǒng)不能直接共享所期望的要被共享的設備的輸入和輸出，以及不能直接共享用于驅(qū)動所述設備的時鐘信號。然而，由于用于多數(shù)安全設備的協(xié)議或數(shù)據(jù)格式是不可獲得的，所以通過使用支持對該設備進行訪問的系統(tǒng)芯片來對安全設備進行獨立訪問是普遍的。在這種情況下，對安全來說是好的，但許多安全設備必須安裝在一個具有多CPU系統(tǒng)的置頂盒中，以便提供條件訪問或授權(quán)功能。所以，這是不方便的，以及是不經(jīng)濟的。
此外，有另一傳統(tǒng)的方法，其中安全設備連到第一系統(tǒng)100，并且第二系統(tǒng)200通過與所述第一系統(tǒng)的接口向所述安全設備發(fā)送數(shù)據(jù)和從所述安全設備接收數(shù)據(jù)。然而，存在的嚴重問題在于在第一和第二系統(tǒng)之間的通信期間不能夠確保安全。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是主要解決至少上述問題和/或缺點并提供至少下述優(yōu)點。所以，本發(fā)明的目的是提供一種用于在沒有附加邏輯電路情況下的多CPU系統(tǒng)中提供特定安全級的方法。
本發(fā)明的另一目的是提供一種使多系統(tǒng)能夠獨立訪問共享設備而不改變所述共享設備的I/O端口和協(xié)議的方法。
根據(jù)為了實現(xiàn)上述目的的本發(fā)明的一個方面，提供了一種多CPU系統(tǒng)中共享設備的方法，該方法包括將所有系統(tǒng)的接口設置為浮動狀態(tài)；確定表示可編程輸入/輸出是否能夠訪問所述共享設備的可編程輸入/輸出的狀態(tài)；設置可編程輸入/輸出的狀態(tài)為禁止訪問狀態(tài)。在多CPU系統(tǒng)中共享設備的方法還包括改變想要訪問所述設備的第一系統(tǒng)的接口的狀態(tài)，以便能夠在第一系統(tǒng)和所述共享設備之間進行通信；以及在所述第一系統(tǒng)和所述共享設備之間發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種在多系統(tǒng)中共享設備的裝置，其中該裝置包括多系統(tǒng)，每個系統(tǒng)包括CPU、多系統(tǒng)想要訪問的共享設備、以及在多系統(tǒng)中連接的并指示可編程輸入/輸出線(PIO)是否能夠訪問所述共享設備的PIO。在多系統(tǒng)中用于共享設備的裝置還包括在多系統(tǒng)和共享設備中連接的并用做數(shù)據(jù)傳輸路徑的輸入/輸出線。根據(jù)本發(fā)明的實施例，所述輸入/輸出線在多系統(tǒng)不訪問所述共享設備時設置為浮動狀態(tài)，并改變和設置接口的狀態(tài)，以便當多系統(tǒng)之一對所述共享設備進行訪問時該系統(tǒng)能夠訪問所述共享設備。


從下列結(jié)合附圖所給定的優(yōu)選實施例的描述中，本發(fā)明的上述和其他目的、特征以及優(yōu)點將是明顯的。
圖1說明了多系統(tǒng)想要相互共享的傳統(tǒng)的設備的輸入/輸出(I/O)端子；圖2說明了通過時鐘信號、DATA VALID信號和數(shù)據(jù)信號來接收數(shù)據(jù)的傳統(tǒng)的時序圖；圖3是說明傳統(tǒng)系統(tǒng)中多系統(tǒng)使用共享設備的結(jié)構(gòu)框圖；圖4是說明根據(jù)本發(fā)明的實施例的裝置的結(jié)構(gòu)框圖；和圖5是說明根據(jù)本發(fā)明的實施例配置的裝置的操作流程圖。
具體實施例方式
現(xiàn)在將參考附圖詳細說明本發(fā)明的幾個實施例。在附圖中，相同或相似的部分用同樣的附圖標記表示，盡管它們描繪在不同的附圖中。在下列描述中，為了簡便起見省略結(jié)合在此的已知功能和結(jié)構(gòu)的詳細說明。
圖4中示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的硬件結(jié)構(gòu)。傳統(tǒng)要求用來訪問設備的六個I/O線(圖1中的1至6)以直接引腳-引腳連接方式連接在兩個系統(tǒng)和將被共享的設備中，以及單個公用的可編程輸入/輸出(PIO)放置在系統(tǒng)之間用于相互訪問的同步目的。在本發(fā)明的實施例中，連接在將會彼此同步的系統(tǒng)之間的PIO定義為“SYNC PIO(同步可編程輸入/輸出)”，即，用于判斷系統(tǒng)是否能夠訪問共享設備。在本發(fā)明的實施例中，所述系統(tǒng)用SYNC PIO而不是在圖3中示出的IPC來相互連接，所以，有必要僅區(qū)別硬件中的邏輯低電平和邏輯高電平，而不需要使用如由IPC所使用的容許接收和發(fā)送兩個系統(tǒng)之間的信息的附加定義的協(xié)議。
由于時鐘線(圖1中的1)對應于共享設備中的輸入端子，所以如果各系統(tǒng)的時鐘同時地輸入到所述設備，則沖突不可避免地在兩個系統(tǒng)之間產(chǎn)生。所以，根據(jù)本發(fā)明的實施例，作為浮動線共享所述時鐘線。僅在請求對設備進行訪問的系統(tǒng)中構(gòu)建所述時鐘線為可選擇的PIO，以便所述系統(tǒng)能夠產(chǎn)生時鐘并與所述共享設備進行通信。其后，所述時鐘線再一次處在浮動PIO狀態(tài)，從而僅當被要求時能夠獲得訪問而不影響對應的系統(tǒng)。此處，術(shù)語“浮動狀態(tài)”表示不能夠確定所述線是否是在高電平或低電平狀態(tài)的狀態(tài)，即，不能識別所述線是否具有邏輯值1或0。
在本發(fā)明的實施例中，連接系統(tǒng)100和200至要共享設備300的輸入/輸出線被連接到系統(tǒng)100和200以及共享設備300各自的接口。所述接口能夠支持GPIO。目前使用的許多系統(tǒng)芯片支持GPIO。多路復用GPIO，以便使用所有標準的PIO、可選擇的PIO、以及浮動PIO等，從而如果必要，容許用戶選擇所期望的模式。標準的PIO模式表示用戶分別地定義和操作圖1所示的輸入/輸出端子(1至6)的情況?？蛇x擇的PIO模式表示只有當進行連接時能夠自動地操作相應的輸入/輸出端子而不用由用戶定義相應的端子的情況。浮動PIO模式表示既沒有達到高電平狀態(tài)也沒有達到低電平狀態(tài)的情況。
本發(fā)明的實施例通過合適地使用由系統(tǒng)芯片提供的引腳配置來使在多系統(tǒng)中共享的I/O和時鐘線能夠獨立地容許多個訪問而在引腳中不發(fā)生沖突。由于能夠在傳統(tǒng)的協(xié)議中選擇用在本發(fā)明實施例中的通信協(xié)議，所以省略其詳細說明。
圖5是說明根據(jù)本發(fā)明實施例配置的裝置的操作流程圖。用于操作根據(jù)本發(fā)明實施例配置的裝置的方法開始于初始化或正常狀態(tài)，其中二個系統(tǒng)設置與共享設備的所有接口線為浮動狀態(tài)，而且因此維持等待狀態(tài)(S600)。為了匹配兩個系統(tǒng)相互間的訪問同步，總是在訪問之前維持PIO在高電平狀態(tài)，以及僅在訪問期間使PIO降到低電平。
接著，一個想要訪問所述共享設備的系統(tǒng)(第一系統(tǒng))企圖獲得對所述共享設備的訪問(S610)。在此期間，在確定步驟S620，該方法確定SYNC PIO是否是在高電平狀態(tài)。如果SYNC PIO處于低電平狀態(tài)(決定步驟S620的“否”路徑)，這表示另一系統(tǒng)已經(jīng)正在訪問所述共享設備，并且第一系統(tǒng)必須等待，直到SYNC PIO釋放到高電平狀態(tài)(決定步驟S620的“是”路徑)。
如果SYNC PIO處于高電平狀態(tài)(決定步驟S620的“是”路徑)，則想要訪問所述共享設備的系統(tǒng)(第一系統(tǒng))維持SYNC PIO處于低電平狀態(tài)(S630)，并且為了與所述共享設備進行接口連接，設置所有的PIO為可選擇的PIO(S640)。所以，所有諸如時鐘線和復位線的輸入/輸出線(圖1中的1至6)設置為可選擇的PIO以確保保證安全的協(xié)議。盡管本發(fā)明的該實施例使用可選擇的PIO，但是，如果必要，其能夠使用標準的PIO。盡管想要訪問所述共享設備的系統(tǒng)設置為可選擇的PIO，但是，其他系統(tǒng)仍維持浮動輸入狀態(tài)。因此，不產(chǎn)生I/O沖突。
接著，在步驟S650，想要訪問所述共享設備300的系統(tǒng)(第一系統(tǒng))產(chǎn)生用于驅(qū)動共享設備300的時鐘并將該時鐘施加到共享設備300上。然后，使用復位線(圖1中的2)來執(zhí)行硬件復位以喚醒共享設備300(S660)。
然后，使用預定的協(xié)議通過DATA IN線(圖1中的引腳4)和DATA VALIDIN線(圖1中的引腳3)將命令發(fā)送到共享設備(S670)。共享設備300接收并執(zhí)行所述命令。然后，通過DATA OUT線(圖1中的引腳6)和DATA VALIDOUT線(圖1中的引腳5)，共享設備300向已經(jīng)發(fā)送所述命令的系統(tǒng)發(fā)送執(zhí)行的結(jié)果(S680)。
已經(jīng)設置為可選擇的PIO的、在第一系統(tǒng)和所述共享設備之間的接口線再一次設置為所述浮動狀態(tài)(S690)。其后，SYNC PIO切換到高電平狀態(tài)以等待下一次訪問(S699)。
根據(jù)本發(fā)明的實施例，其中多系統(tǒng)能夠訪問共享設備的裝置優(yōu)點在于由于多系統(tǒng)能夠通過簡單地以引腳-引腳連接的方式配置電路而不用附加的邏輯電路來相互共享設備，所以能夠減少材料的成本。
此外，根據(jù)本發(fā)明的實施例，優(yōu)點在于能夠僅通過改變系統(tǒng)芯片的PIO配置而不改變PIO和安全設備的協(xié)議來獲得獨立的訪問以支持雙系統(tǒng)。
而且，根據(jù)本發(fā)明的實施例，能夠僅通過簡單地使用SYNC PIO而不請求相對應的系統(tǒng)來實現(xiàn)同步以容許使用共享設備。所以，優(yōu)點在于能夠降低最終產(chǎn)品的材料成本，并且也能夠滿足購買者的要求，所以改進了產(chǎn)品的質(zhì)量并能使安全的技術(shù)應用到類似的產(chǎn)品上。
而且，根據(jù)本發(fā)明的實施例，具有多調(diào)諧器的數(shù)字廣播接收機中的優(yōu)點在于能夠?qū)崿F(xiàn)具有單個安全設備的條件訪問設備。
盡管已經(jīng)結(jié)合伴隨

的本發(fā)明的實施例而描述了本發(fā)明，然而本領域的技術(shù)人員容易理解本發(fā)明能夠以其他特定形式體現(xiàn)而不改變本發(fā)明的技術(shù)精神或基本特征。所以，應該理解實施例不表示對本發(fā)明的范圍進行了限制，而僅僅是對某些方面的說明。通過附加的權(quán)利要求屬而不是詳細的說明書來限定本發(fā)明的范圍，并且源自權(quán)利要求書和等價于權(quán)利要求書的意義和范圍的所有改變和修改都應該認為落入本發(fā)明的范圍中。
權(quán)利要求
1.一種在至少兩個CPU系統(tǒng)中共享設備的方法，包括將所有的至少兩個系統(tǒng)的接口設置為浮動狀態(tài)；確定表示其是否能夠訪問所述共享設備的可編程輸入/輸出線的狀態(tài)；設置可編程輸入/輸出線的狀態(tài)為禁止訪問狀態(tài)；改變想要訪問所述設備的第一系統(tǒng)的接口的狀態(tài)，以便在第一系統(tǒng)和所述共享設備之間能夠進行通信；以及在所述第一系統(tǒng)和所述共享設備之間發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括在發(fā)送和接收步驟之后，將所述第一系統(tǒng)的接口設置為浮動狀態(tài)；以及將可編程輸入/輸出線的狀態(tài)設置為許可訪問狀態(tài)。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述可編程輸入/輸出線是同步可編程輸入/輸出線。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其中禁止訪問狀態(tài)是邏輯低電平狀態(tài)，以及許可訪問狀態(tài)是邏輯高電平狀態(tài)。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括判定可編程輸入/輸出線的狀態(tài)是否是在所述確定步驟之后和所述設置可編程輸入/輸出線的狀態(tài)的步驟之前的許可訪問狀態(tài)；如果判定可編程輸入/輸出線的狀態(tài)是禁止訪問狀態(tài)，則等待直到可編程輸入/輸出線的狀態(tài)變?yōu)樵S可訪問狀態(tài)為止。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所改變的第一系統(tǒng)的接口的狀態(tài)是可選擇的可編程輸入/輸出線。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其中發(fā)送和接收步驟包括產(chǎn)生用于驅(qū)動所述共享設備的時鐘，以及將該時鐘施加于所述共享設備；使用復位線來執(zhí)行硬件復位，以便喚醒所述共享設備；以及將命令發(fā)送到所述共享設備，以及根據(jù)所發(fā)送的命令接收結(jié)果。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述共享設備是數(shù)字廣播接收機的條件訪問系統(tǒng)所要求的安全設備。
9.一種用于在至少兩個CPU系統(tǒng)中共享設備的裝置，包括適合于由至少兩個CPU系統(tǒng)訪問的共享設備；適合于在多系統(tǒng)中連接的并指示其是否能夠訪問所述共享設備的可編程輸入/輸出線；和適合于在多系統(tǒng)和共享設備中連接的以及還適合于作為數(shù)據(jù)傳輸路徑的輸入/輸出線，其中當所述多系統(tǒng)不對所述共享設備進行訪問時，所述輸入/輸出線被設置為浮動狀態(tài)，并且改變和設置接口的狀態(tài)，以便當至少兩個CPU系統(tǒng)中的一個訪問所述共享設備時，CPU系統(tǒng)中的所述一個能夠訪問所述共享設備。
10.如權(quán)利要求9所述的裝置，其中當至少兩個CPU系統(tǒng)沒有訪問所述共享設備時，所述可編程輸入/輸出線的狀態(tài)適合于設置為許可訪問狀態(tài)，以及當所述至少兩個CPU系統(tǒng)中的一個正在訪問所述共享設備時，所述可編程輸入/輸出線的狀態(tài)適合于設置為禁止訪問狀態(tài)。
11.如權(quán)利要求9所述的裝置，其中所述改變的接口的狀態(tài)是可選擇的可編程輸入/輸出線。
12.如權(quán)利要求10所述的裝置，其中所述禁止訪問狀態(tài)是邏輯低電平狀態(tài)，以及所述許可訪問狀態(tài)是邏輯高電平狀態(tài)。
13.如權(quán)利要求9所述的裝置，其中至少兩個CPU系統(tǒng)中的每一個包括適合于產(chǎn)生用于驅(qū)動所述共享設備的時鐘的并進一步適合于將所產(chǎn)生的時鐘施加于所述共享設備的組件；適合于使用復位線來執(zhí)行硬件復位以喚醒所述共享設備的組件；適合于向所述共享設備發(fā)送命令并接收用于命令的結(jié)果的組件。
14.如權(quán)利要求9所述的裝置，其中所述共享設備是數(shù)字廣播接收機的條件訪問系統(tǒng)所要求的安全設備。
全文摘要
本發(fā)明提供一種使多CPU系統(tǒng)能夠獨立地訪問共享設備的方法和裝置，多CPU系統(tǒng)中的每一個都具有數(shù)據(jù)I/O線、復位線和時鐘線等而不需要附加的切換邏輯或電路。根據(jù)本發(fā)明實施例的在多CPU系統(tǒng)中共享設備的方法包括將所有系統(tǒng)的接口設置為浮動狀態(tài)；確定表示其是否能夠訪問所述設備的PIO的狀態(tài)；以及設置該PIO的狀態(tài)為禁止訪問狀態(tài)。在多CPU系統(tǒng)中共享設備的方法還包括改變想要訪問所述設備的第一系統(tǒng)的接口的狀態(tài)，以便在第一系統(tǒng)和所述設備之間能夠進行通信，以及在所述第一系統(tǒng)和所述設備之間發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。
文檔編號G06F15/16GK1591367SQ200410057658
公開日2005年3月9日 申請日期2004年8月23日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月2日
發(fā)明者俞仁哲 申請人:三星電子株式會社