本申請(qǐng)涉及io擴(kuò)展芯片，特別是涉及一種基于xspi實(shí)現(xiàn)的io擴(kuò)展方法、系統(tǒng)和設(shè)備。

背景技術(shù)：

1、io（input/output，輸入輸出）擴(kuò)展芯片被廣泛應(yīng)用于將外部設(shè)備與主控mcu（microcontroller?unit，微控制器單元）連接。對(duì)于支持io并行擴(kuò)展的芯片系統(tǒng)，io擴(kuò)展直接并行擴(kuò)展外設(shè)方法使用簡(jiǎn)便。但隨著外設(shè)功能需求的增加，擴(kuò)展芯片帶給主控芯片的計(jì)算資源消耗及訪問延遲成為限制性因素。由于主控mcu需要消耗算力來處理外設(shè)功能，同時(shí)可能導(dǎo)致訪問延遲過高，影響擴(kuò)展外設(shè)的性能，對(duì)于主控mcu算力及外設(shè)響應(yīng)有較高需求的應(yīng)用場(chǎng)景，無法滿足性能需求。

2、基于此，如何提供一種能夠降低主控芯片的計(jì)算資源消耗及訪問延遲的io擴(kuò)展方法，成為業(yè)內(nèi)亟待解決的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的至少一個(gè)問題，本申請(qǐng)的目的在于提供一種基于xspi實(shí)現(xiàn)的io擴(kuò)展方法、系統(tǒng)和設(shè)備，能夠有效降低主控芯片的計(jì)算資源消耗及訪問延遲，有助于確保擴(kuò)展外設(shè)的性能，對(duì)主控mcu算力及外設(shè)響應(yīng)有較高需求的應(yīng)用場(chǎng)景，效果尤為顯著。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本申請(qǐng)?zhí)峁┑幕趚spi實(shí)現(xiàn)的io擴(kuò)展方法，應(yīng)用于包括主控芯片和io擴(kuò)展芯片的基于擴(kuò)展型串行外設(shè)接口xspi實(shí)現(xiàn)的io擴(kuò)展系統(tǒng)；所述方法包括，

3、所述主控芯片生成至少一個(gè)功能驅(qū)動(dòng)模型；其中，每一個(gè)功能驅(qū)動(dòng)模型，對(duì)應(yīng)一個(gè)設(shè)于所述io擴(kuò)展芯片的外設(shè)；

4、所述主控芯片將所述功能驅(qū)動(dòng)模型，通過xspi發(fā)送至所述io擴(kuò)展芯片的第一存儲(chǔ)器；

5、所述io擴(kuò)展芯片的擴(kuò)展cpu在所述第一存儲(chǔ)器運(yùn)行所述功能驅(qū)動(dòng)模型，以使所述功能驅(qū)動(dòng)模型對(duì)相應(yīng)外設(shè)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)；

6、所述相應(yīng)外設(shè)進(jìn)行信息采集；

7、所述io擴(kuò)展芯片將所述相應(yīng)外設(shè)采集到的信息，通過xspi發(fā)送至所述主控芯片。

8、進(jìn)一步地，在所述功能驅(qū)動(dòng)模型對(duì)相應(yīng)外設(shè)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的步驟前，所述方法還包括，

9、基于被配置在所述主控芯片的配置模塊，所述主控芯片的主控cpu通過xspi對(duì)存儲(chǔ)于所述第一存儲(chǔ)器的功能驅(qū)動(dòng)模型進(jìn)行屬性配置。

10、進(jìn)一步地，所述主控芯片生成至少一個(gè)功能驅(qū)動(dòng)模型的步驟，包括，

11、所述主控芯片基于功能實(shí)現(xiàn)模型確定所述功能驅(qū)動(dòng)模型對(duì)應(yīng)的定制功能信息；其中，功能實(shí)現(xiàn)模型為通過仿真建模工具建立的與相應(yīng)硬件對(duì)應(yīng)的硬件功能模型；

12、基于所述定制功能信息生成對(duì)應(yīng)的功能驅(qū)動(dòng)模型，并存儲(chǔ)于所述主控芯片的第二存儲(chǔ)器。

13、更進(jìn)一步地，在所述主控芯片基于功能實(shí)現(xiàn)模型確定所述功能驅(qū)動(dòng)模型對(duì)應(yīng)的定制功能信息的步驟后，所述方法還包括，

14、基于被配置在所述主控芯片的配置模塊，所述主控芯片的主控cpu對(duì)存儲(chǔ)于所述第二存儲(chǔ)器的對(duì)應(yīng)的功能驅(qū)動(dòng)模型進(jìn)行屬性配置。

15、進(jìn)一步地，所述主控芯片生成的功能驅(qū)動(dòng)模型，至少包括對(duì)應(yīng)模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換單元的功能驅(qū)動(dòng)模型；所述方法包括，

16、所述主控芯片從所述功能實(shí)現(xiàn)模型確定該模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換單元的采集方式、采集參數(shù)和輸出參數(shù)，用作該功能驅(qū)動(dòng)模型對(duì)應(yīng)的定制功能信息；其中，所述采集方式包括自動(dòng)采集，所述采集參數(shù)包括采集時(shí)間和采集頻率，所述輸出參數(shù)包括大于電壓閾值的時(shí)間比例。

17、進(jìn)一步地，所述方法還包括，響應(yīng)于所述信息采集完成，所述io擴(kuò)展芯片的中斷模塊向所述主控芯片的中斷模塊發(fā)送中斷信息，以使所述主控芯片的中斷模塊將所述中斷信息發(fā)送至主控cpu。

18、進(jìn)一步地，在所述主控芯片將所述功能驅(qū)動(dòng)模型，通過xspi發(fā)送至所述io擴(kuò)展芯片的第一存儲(chǔ)器的步驟前，所述方法還包括，

19、所述主控芯片初始化主控芯片端xspi模塊；

20、所述io擴(kuò)展芯片初始化時(shí)鐘模塊、控制芯片端xspi模塊、中斷模塊和直接內(nèi)存訪問模塊。

21、進(jìn)一步地，所述io擴(kuò)展芯片中被配置的所述外設(shè)包括通用型輸入輸出單元、模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換單元、脈沖寬度調(diào)制單元、串行外設(shè)接口單元和控制器局域網(wǎng)絡(luò)單元中的至少一種。

22、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本申請(qǐng)還提供的基于xspi實(shí)現(xiàn)的io擴(kuò)展系統(tǒng)，包括，

23、主控芯片，用于生成至少一個(gè)功能驅(qū)動(dòng)模型；其中，每一個(gè)功能驅(qū)動(dòng)模型，對(duì)應(yīng)一個(gè)設(shè)于所述io擴(kuò)展芯片的外設(shè)；并用于將所述功能驅(qū)動(dòng)模型，通過xspi發(fā)送至所述io擴(kuò)展芯片的第一存儲(chǔ)器；

24、所述io擴(kuò)展芯片，被配置有第一存儲(chǔ)器；所述io擴(kuò)展芯片，用于通過擴(kuò)展cpu在所述第一存儲(chǔ)器運(yùn)行所述功能驅(qū)動(dòng)模型，以使所述功能驅(qū)動(dòng)模型對(duì)相應(yīng)外設(shè)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)；并用于通過所述相應(yīng)外設(shè)進(jìn)行信息采集；以及用于將所述相應(yīng)外設(shè)采集到的信息，通過xspi發(fā)送至所述主控芯片。

25、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本申請(qǐng)還提供的電子設(shè)備，包括存儲(chǔ)器和處理器，所述存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)指令，所述處理器被設(shè)置為運(yùn)行所述指令以執(zhí)行權(quán)利要求如上所述的基于xspi實(shí)現(xiàn)的io擴(kuò)展方法。

26、本申請(qǐng)的一種基于xspi實(shí)現(xiàn)的io擴(kuò)展方法、系統(tǒng)和設(shè)備，通過主控芯片生成至少一個(gè)功能驅(qū)動(dòng)模型；并通過主控芯片將功能驅(qū)動(dòng)模型，由xspi發(fā)送至io擴(kuò)展芯片的第一存儲(chǔ)器；以及通過io擴(kuò)展芯片的擴(kuò)展cpu在第一存儲(chǔ)器運(yùn)行功能驅(qū)動(dòng)模型，以使功能驅(qū)動(dòng)模型對(duì)相應(yīng)外設(shè)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)；并通過相應(yīng)外設(shè)進(jìn)行信息采集；以及通過io擴(kuò)展芯片將相應(yīng)外設(shè)采集到的信息，通過xspi發(fā)送至主控芯片。由此，能夠有效降低主控芯片的計(jì)算資源消耗及訪問延遲，有助于確保擴(kuò)展外設(shè)的性能，對(duì)主控mcu算力及外設(shè)響應(yīng)有較高需求的應(yīng)用場(chǎng)景，效果尤為顯著。

27、本申請(qǐng)的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實(shí)施本申請(qǐng)而了解。

技術(shù)特征：

1.一種基于xspi實(shí)現(xiàn)的io擴(kuò)展方法，其特征在于，應(yīng)用于包括主控芯片和io擴(kuò)展芯片的基于擴(kuò)展型串行外設(shè)接口xspi實(shí)現(xiàn)的io擴(kuò)展系統(tǒng)；所述方法包括，

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在所述功能驅(qū)動(dòng)模型對(duì)相應(yīng)外設(shè)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的步驟前，所述方法還包括，

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述主控芯片生成至少一個(gè)功能驅(qū)動(dòng)模型的步驟，包括，

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，在所述主控芯片基于功能實(shí)現(xiàn)模型確定所述功能驅(qū)動(dòng)模型對(duì)應(yīng)的定制功能信息的步驟后，所述方法還包括，

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述主控芯片生成的功能驅(qū)動(dòng)模型，至少包括對(duì)應(yīng)模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換單元的功能驅(qū)動(dòng)模型；所述方法包括，

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法還包括，響應(yīng)于所述信息采集完成，所述io擴(kuò)展芯片的中斷模塊向所述主控芯片的中斷模塊發(fā)送中斷信息，以使所述主控芯片的中斷模塊將所述中斷信息發(fā)送至主控cpu。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在所述主控芯片將所述功能驅(qū)動(dòng)模型，通過xspi發(fā)送至所述io擴(kuò)展芯片的第一存儲(chǔ)器的步驟前，所述方法還包括，

8.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述io擴(kuò)展芯片中被配置的所述外設(shè)包括通用型輸入輸出單元、模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換單元、脈沖寬度調(diào)制單元、串行外設(shè)接口單元和控制器局域網(wǎng)絡(luò)單元中的至少一種。

9.一種基于xspi實(shí)現(xiàn)的io擴(kuò)展系統(tǒng)，其特征在于，包括，

10.一種電子設(shè)備，包括存儲(chǔ)器和處理器，其特征在于，所述存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)指令，所述處理器被設(shè)置為運(yùn)行所述指令以執(zhí)行權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)所述的基于xspi實(shí)現(xiàn)的io擴(kuò)展方法。

技術(shù)總結(jié)
一種基于xSPI實(shí)現(xiàn)的IO擴(kuò)展方法、系統(tǒng)和設(shè)備，其方法包括：主控芯片生成至少一個(gè)功能驅(qū)動(dòng)模型；其中，每一個(gè)功能驅(qū)動(dòng)模型對(duì)應(yīng)一個(gè)設(shè)于IO擴(kuò)展芯片的外設(shè)；主控芯片將功能驅(qū)動(dòng)模型通過xSPI發(fā)送至IO擴(kuò)展芯片的第一存儲(chǔ)器；IO擴(kuò)展芯片的擴(kuò)展CPU在第一存儲(chǔ)器運(yùn)行功能驅(qū)動(dòng)模型，以使功能驅(qū)動(dòng)模型對(duì)相應(yīng)外設(shè)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)；相應(yīng)外設(shè)進(jìn)行信息采集；IO擴(kuò)展芯片將相應(yīng)外設(shè)采集到的信息，通過xSPI發(fā)送至主控芯片。本申請(qǐng)的基于xSPI實(shí)現(xiàn)的IO擴(kuò)展方法，能夠有效降低主控芯片的計(jì)算資源消耗及訪問延遲，有助于確保擴(kuò)展外設(shè)的性能，對(duì)主控MCU算力及外設(shè)響應(yīng)有較高需求的應(yīng)用場(chǎng)景，效果尤為顯著。

技術(shù)研發(fā)人員：趙朋飛,孫鳴樂
受保護(hù)的技術(shù)使用者：深圳礪馳半導(dǎo)體科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19