本發(fā)明涉及一種通信方法，特別是一種基于芯粒架構(gòu)多die擴(kuò)展的通信方法，屬于通信。

背景技術(shù)：

1、chiplet架構(gòu)是一種新型封裝技術(shù)，其將不同功能不同制造工藝的小芯片封裝在一起，形成一個(gè)異構(gòu)芯片，芯粒之間通過d2d(?die?to?die)通信接口互聯(lián)。使用chiplet封裝技術(shù)，可以對(duì)不同功能的模塊使用各自最佳工藝節(jié)點(diǎn)，降低功耗和面積成本；同時(shí)單顆芯粒面積減小，良率也可以得到提高，從而降低芯片制造成本，?降低風(fēng)險(xiǎn)。而d2d通信接口互聯(lián)技術(shù)是chiplet的關(guān)鍵。先進(jìn)制程成本非常高昂，特別是模擬電路、i/o?等愈來愈難以隨著制程技術(shù)縮小，而對(duì)于控制和數(shù)據(jù)處理的需求又越來越高，

2、然而目前chiplet互聯(lián)傳輸方式尚無統(tǒng)一的互聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)，通常分為串行互聯(lián)技術(shù)和并行互聯(lián)技術(shù)。串行互聯(lián)技術(shù)又稱serdes，速度快，傳輸距離遠(yuǎn)io數(shù)目少，但是收發(fā)電路技術(shù)復(fù)雜度較高，能耗高，面積大，通常是端到端連接，不利于一主多從的互聯(lián)方式實(shí)現(xiàn)；并行互聯(lián)技術(shù)使用接口互聯(lián)密度高，當(dāng)多die進(jìn)行互聯(lián)時(shí)，pad數(shù)使用量極具增加，面積成本隨之極具增加，同時(shí)并行接口在總線數(shù)據(jù)的各個(gè)bit之間的延遲要求極高。

3、對(duì)于包含模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊的模擬電路來說，既需要數(shù)字控制，又有數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸需求，其主要有以下幾個(gè)方面的問題：1.?協(xié)議簡(jiǎn)答靈活和便于擴(kuò)展性:對(duì)于多個(gè)模擬die與一個(gè)主控mcu?die互聯(lián)的情況，要求不會(huì)占用大量的互聯(lián)空間，傳統(tǒng)的并行接口一旦擴(kuò)展便會(huì)占用大量的互聯(lián)資源；而serdes復(fù)雜度高，更適合一對(duì)一互聯(lián)，不便于擴(kuò)展。2，?數(shù)據(jù)高效傳輸及高可靠性：對(duì)于多芯片互聯(lián)，既要保證數(shù)字控制器對(duì)每個(gè)模擬芯片的配置，又要保證每個(gè)模擬芯片采集的數(shù)據(jù)可以及時(shí)回傳到數(shù)字主控制器進(jìn)行處理，同時(shí)還要保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)母呖煽啃浴?/p>

4、因此，有必要設(shè)計(jì)出一種多模擬芯片與主數(shù)字控制芯片die?to?die的互聯(lián)通信方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種基于芯粒架構(gòu)多die擴(kuò)展的通信方法，便于多個(gè)die的擴(kuò)展。

2、為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

3、一種基于芯粒架構(gòu)多die擴(kuò)展的通信方法，包含以下步驟：

4、配置多die擴(kuò)展通信結(jié)構(gòu)，多die擴(kuò)展通信結(jié)構(gòu)包含一個(gè)主控mcu?die和若干個(gè)被控asic?die；

5、主控mcu?die和若干個(gè)被控asic?die進(jìn)行讀寫操作的握手協(xié)議包含起始位st和結(jié)束位sp，還包含操作模式mode、被控asic?die器件地址devaddr、被控asic?die寄存器地址reg_addr、主控mcu?die寫入被控asic?die的數(shù)據(jù)wdata、主控mcu?die回讀被控asic?die的數(shù)據(jù)rdata和奇偶校驗(yàn)位parity；

6、主控mcu?die和若干個(gè)被控asic?die的業(yè)務(wù)傳輸協(xié)議包括傳輸功能啟用指令發(fā)送，等待被控asic?die數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好之后返回到主控mcu?die。

7、進(jìn)一步地，所述主控mcu?die和若干個(gè)被控asic?die之間通信包含時(shí)鐘信號(hào)clk、控制指令cmd、被控asic?die的返回?cái)?shù)據(jù)信號(hào)rxn和采集業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)datan。

8、進(jìn)一步地，所述主控mcu?die的clk接口與若干個(gè)被控asic?die的clk接口互聯(lián)，時(shí)鐘信號(hào)clk由主控mcu?die和若干個(gè)被控asic?die中的任意一個(gè)die提供，所有的die共用一個(gè)時(shí)鐘信號(hào)clk。

9、進(jìn)一步地，所述主控mcu?die的tx數(shù)據(jù)發(fā)送端與若干個(gè)被控asic?die的rx數(shù)據(jù)接收端連接，控制指令cmd由主控mcu?die的tx數(shù)據(jù)發(fā)送端發(fā)出，同時(shí)發(fā)往各個(gè)被控asic?die的rx數(shù)據(jù)接收端。

10、進(jìn)一步地，所述若干個(gè)被控asic?die的tx數(shù)據(jù)發(fā)送端與主控mcu?die的rx數(shù)據(jù)接收端連接，從各個(gè)被控asic?die的tx數(shù)據(jù)發(fā)送端發(fā)出的被控asic?die的返回?cái)?shù)據(jù)信號(hào)rxn被主控mcu?die的rx數(shù)據(jù)接收端接收，主控mcu?die通過數(shù)據(jù)信號(hào)選擇器rx_mux進(jìn)行選擇，并將被控制指令cmd選中的被控asic?die的返回?cái)?shù)據(jù)信號(hào)rxn進(jìn)入到主控mcu?die；從各個(gè)被控asic?die的tx數(shù)據(jù)發(fā)送端發(fā)出的采集業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)datan不需要經(jīng)過數(shù)據(jù)信號(hào)選擇器rx_mux，直接實(shí)時(shí)傳輸至主控mcu?die。

11、進(jìn)一步地，所述主控mcu?die對(duì)被控asic?die寫入操作為：

12、主控mcu?die往主控mcu?die的寄存器相應(yīng)位置寫入操作模式mode、被控asic?die器件地址devaddr、被控asic?die寄存器地址reg_addr、主控mcu?die寫入被控asic?die的數(shù)據(jù)wdata和起始位st，起始位st寫入0從而產(chǎn)生一個(gè)啟動(dòng)脈沖，主控mcu?die開始控制狀態(tài)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，依次將起始位st、操作模式mode、被控asic?die器件地址devaddr、被控asic?die寄存器地址reg_addr、主控mcu?die寫入被控asic?die的數(shù)據(jù)wdata、奇偶校驗(yàn)位parity和結(jié)束位sp進(jìn)行編碼生成控制指令cmd，其中奇偶校驗(yàn)位parity由主控mcu?die計(jì)算產(chǎn)生，結(jié)束位sp寫入1,然后控制指令cmd并行轉(zhuǎn)串行并通過主控mcu?die的tx數(shù)據(jù)發(fā)送端發(fā)送給所有的被控asic?die；

13、當(dāng)主控mcu?die將控制指令cmd發(fā)送完畢后，主控mcu?die在寫狀態(tài)寄存器wr_notice寫入1，主控mcu?die讀取寫狀態(tài)寄存器wr_notice的數(shù)據(jù)為1即判斷寫操作完成；

14、所有的被控asic?die的rx數(shù)據(jù)接收端將接收到的控制指令cmd進(jìn)行解碼，解析出操作模式mode、被控asic?die器件地址devaddr、被控asic?die寄存器地址reg_addr和主控mcu?die寫入被控asic?die的數(shù)據(jù)wdata，所有的被控asic?die將解析到的被控asic?die器件地址devaddr與自身的器件地址進(jìn)行匹配，若匹配成功，則對(duì)應(yīng)的被控asic?die往被控asic?die寄存器寫入主控mcu?die寫入被控asic?die的數(shù)據(jù)wdata，若匹配不成功，則丟棄這一幀控制指令cmd。

15、進(jìn)一步地，所述主控mcu?die對(duì)被控asic?die讀取操作為：

16、主控mcu?die往主控mcu?die的寄存器相應(yīng)位置寫入操作模式mode、被控asic?die器件地址devaddr、被控asic?die寄存器地址reg_addr和起始位st，起始位st寫入0從而產(chǎn)生一個(gè)啟動(dòng)脈沖，主控mcu?die開始控制狀態(tài)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，依次將起始位st、操作模式mode、被控asic?die器件地址devaddr、被控asic?die寄存器地址reg_addr、奇偶校驗(yàn)位parity和結(jié)束位sp進(jìn)行編碼生成控制指令cmd，其中奇偶校驗(yàn)位parity由主控mcu?die計(jì)算產(chǎn)生，結(jié)束位sp寫入1,然后控制指令cmd并行轉(zhuǎn)串行并通過主控mcu?die的tx數(shù)據(jù)發(fā)送端發(fā)送給所有的被控asic?die；

17、所有的被控asic?die的rx數(shù)據(jù)接收端將接收到的控制指令cmd進(jìn)行解碼，解析出操作模式mode、被控asic?die器件地址devaddr、被控asic?die寄存器地址reg_addr和奇偶校驗(yàn)位parity，所有的被控asic?die將解析到的被控asic?die器件地址devaddr與自身的器件地址進(jìn)行匹配，若匹配不成功，不進(jìn)行操作，若匹配成功，則對(duì)應(yīng)的被控asic?die解析操作模式mode并從對(duì)應(yīng)的被控asic?die的寄存器讀取主控mcu?die回讀被控asic?die的數(shù)據(jù)rdata；

18、被控asic?die將起始位st、應(yīng)答位ack、主控mcu?die回讀被控asic?die的數(shù)據(jù)rdata、奇偶校驗(yàn)位parity和結(jié)束位sp進(jìn)行編碼生成被控asic?die的返回?cái)?shù)據(jù)信號(hào)rxn，其中奇偶校驗(yàn)位parity由被控asic?die計(jì)算產(chǎn)生，結(jié)束位sp寫入1,然后被控asic?die將被控asic?die的返回?cái)?shù)據(jù)信號(hào)rxn通過被控asic?die的tx數(shù)據(jù)發(fā)送端發(fā)送給主控mcu?die；

19、主控mcu?die通過數(shù)據(jù)信號(hào)選擇器rx_mux進(jìn)行選擇，并將被控制指令cmd選中的被控asic?die的返回?cái)?shù)據(jù)信號(hào)rxn進(jìn)入到主控mcu?die，主控mcu?die將被控asic?die返回的被控asic?die的返回?cái)?shù)據(jù)信號(hào)rxn解析出主控mcu?die回讀被控asic?die的數(shù)據(jù)rdata和奇偶校驗(yàn)位parity，然后校驗(yàn)奇偶校驗(yàn)位parity，若校驗(yàn)正確，則主控mcu?die將主控mcu?die回讀被控asic?die的數(shù)據(jù)rdata存入寄存器，同時(shí)將讀狀態(tài)寄存器rd_notice寫入1，主控mcu?die讀取讀狀態(tài)寄存器rd_notice的數(shù)據(jù)為1即判斷讀操作完成。

20、進(jìn)一步地，所述被控asic?die自動(dòng)發(fā)回業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)操作為：

21、主控mcu?die往主控mcu?die的寄存器相應(yīng)位置寫入操作模式mode、被控asic?die器件地址devaddr和起始位st，起始位st寫入0從而產(chǎn)生一個(gè)啟動(dòng)脈沖，主控mcu?die開始控制狀態(tài)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，依次將起始位st、操作模式mode、被控asic?die器件地址devaddr、奇偶校驗(yàn)位parity和結(jié)束位sp進(jìn)行編碼生成控制指令cmd，其中奇偶校驗(yàn)位parity由主控mcu?die計(jì)算產(chǎn)生，結(jié)束位sp寫入1,然后控制指令cmd并行轉(zhuǎn)串行并通過主控mcu?die的tx數(shù)據(jù)發(fā)送端發(fā)送給所有的被控asic?die；

22、所有的被控asic?die的rx數(shù)據(jù)接收端將接收到的控制指令cmd進(jìn)行解碼，解析出操作模式mode、被控asic?die器件地址devaddr、和奇偶校驗(yàn)位parity，所有的被控asicdie將解析到的被控asic?die器件地址devaddr與自身的器件地址進(jìn)行匹配，若匹配不成功，不進(jìn)行操作，若匹配成功，則對(duì)應(yīng)的被控asic?die解析操作模式mode并自動(dòng)發(fā)送采集業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)datan；

23、當(dāng)被控asic?die內(nèi)部采集業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)datan準(zhǔn)備好時(shí)，產(chǎn)生一個(gè)valid信號(hào)，被控asic?die檢測(cè)到valid信號(hào)時(shí)，被控asic?die將起始位st、應(yīng)答位ack、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)data、奇偶校驗(yàn)位parity和結(jié)束位sp進(jìn)行編碼生成采集業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)datan，并將采集業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)datan發(fā)送回主控mcu?die并存入主控mcu?die的寄存器。

24、本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)和效果：本發(fā)明提供了一種基于芯粒架構(gòu)多die擴(kuò)展的通信方法，相比于傳統(tǒng)的串行互聯(lián)技術(shù)例如uart協(xié)議和serdes，本發(fā)明具有便于多個(gè)die的擴(kuò)展，靈活性更高，且具有專用的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)傳輸路線，不占用寄存器讀寫控制路線帶寬；相比于并行互聯(lián)技術(shù)，本發(fā)明具有更少的接口資源消耗，面積成本更低。