专利名称：二合一嵌入式cpu芯片的制作方法
所属技术领域此发明属于“电子信息”-“微电子技术”-“集成电路产品设计开发”技术领域中的CPU，DSP和嵌入式CPU，嵌入式DSP部份。
背景技术：
传统的方法是在CPU上运行实时操作系统，然后通过操作系统进行多个任务切换(TimeSharing Multitask)。一个操作系统通常要占取CPU的MIPS和内存，而且实时切换的时间单位比较大，对一些有实时需求的工作不适合。目前很多解决方案使用CPU核+DSP核来分别处理CPU软件和DSP软件。这个方案虽然避免了以上问题，但是增加了电路的成本。
发明内容
传统的CPU从一个程序ROM取指令，然后进行流水或者非流水运行。如果运行多个任务，则需要操作系统来进行任务切换。我们的CPU可以通过TDM(Time Devision Multiplex)的方式，分别从两个不同的程序ROM分别取指令执行。我们的新型集成电路通过中断的方式，非常简明地，快速地进行CPU资源分享，从而可以同时运行两个或者更多的软件，达到了CPU核+DSP核的效果，但是由于只是一个CPU核，所以成本低于真正的CPU核+DSP核的方案。我们的发明电路通过二合一的方式，用一个CPU核同时处理MCU和DSP软件。由于我们的处理核心是个CPU核，所以面积几乎是CPU核+DSP核的一半，所以成本大大降低。在同类竞争产品中最领先。
有益效果通过二合一的方式，用一个CPU核同时处理MCU和DSP软件。由于我们的处理核心是个CPU核，所以面积几乎是CPU核+DSP核的一半，所以成本大大降低。这种二合一的处理方式和传统的通过操作系统完成任务切换的方式相比有以下几点好处о不需要任何操作系统，所以没有运行操作系统所导致的MIPS的浪费，任务切换时的复杂。所以非常实用，简单。
о任务切换的单位非常小，这对所有的实时任务都是非常有益处的。MicroDSP的任务切换单位为一个时钟，但是操作系统的切换单位相对之下则是非常大的。
о没有象储存操作系统的内存浪费。
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是CPU集成电路的结构图。
图2是软件运行步骤图。
图3是传统的CPU+DSP结构图。
图4是此发明的二合一CPU集成电路结构图。
在图1中，此芯片采用32位(16位兼容)的CPU结构，可以在处理32位CPU软件的同时处理复杂的DSP运算。此芯片可以通过IO口读外挂CPU软件和DSP软件，然后同时执行。CPU软件可以运用时钟来产生中断，运用IO口实现各种控制功能，还可以利用UART接口和外在MCU进行通话。PWM模块又叫(Pulse Width Modulation)，是用数字的方式将数字格式的语音转变成模拟(DAC)，然后驱动喇叭播放声音。一共有2.5万门，所以芯片面积远远小于在同类性能的产品。芯片具有3组16位可编程IO，所以控制功能比较好。内部配置了8Kbyte SRAM和48Kbyte的程序ROM，还有多模式的省电功能，非常适合于电池操作的电子产品。再具体的技术介绍可以参照Datasheet(产品说明书)。这里的32位MCU+DSP模块是此项目的创新点。
在图2里，传统的CPU从一个程序ROM取指令，然后进行流水或者非流水运行。如果运行多个任务，则需要操作系统来进行任务切换。我们的CPU可以通过TDM(Time Devision Multiplex)的方式，分别从两个不同的程序ROM分别取指令执行。如以下图所示，目前我们主要同时处理的两个软件是MCU应用软件和DSP语音编解码软件。有很少量的电路需要做单独两套，比如Status Register。通常的CPU核只有一组。但是同时执行两个软件空间会有冲突，所以需要两组。
图3是个传统的CPU+DSP结构。我们的发明(图4)用一个CPU核同时处理MCU和DSP软件(注释此CPU带有乘加器，所以非常适合DSP应用)。MIPS绰绰有余。由于我们的处理核心是个CPU核，所以面积几乎是CPU核+DSP核的一半，所以成本大大降低。在同类竞争产品中最领先。
具体实施例方式
通过芯片设计与生产的方式，将此发明做成芯片。
传统的CPU从一个程序ROM取指令，然后进行流水或者非流水运行。如果运行多个任务，则需要操作系统来进行任务切换。我们的CPU可以通过TDM(Time Devision Multiplex)的方式，分别从两个不同的程序ROM分别取指令执行。如以下图所示，目前我们主要同时处理的两个软件是MCU应用软件和DSP语音编解码软件。有很少量的电路需要做单独两套，比如Status Register。通常的CPU核只有一组。但是同时执行两个软件空间会有冲突，所以需要两组。这里的Selection模块的功能主要有以下几点о以时钟(Clock)为单位，实施16个单位为一个周期。
о单独指定每个周期为是从MCU ROM取指令还是从DSP ROM取指令。
权利要求
1.用带有一个CPU核的芯片通过资源分配的形式同时运行两个软件。
2.用带有一个CPU核的芯片通过资源分配的形式同时运行两个以上软件。
3.用带有一个DSP核的芯片通过资源分配的形式同时运行任何两个软件。
4.用带有一个DSP核的芯片通过资源分配的形式同时运行两个以上软件。
全文摘要
二合一嵌入式CPU芯片属于“电子信息”—“微电子技术”—“集成电路产品设计开发”技术领域中的CPU，DSP和嵌入式CPU，嵌入式DSP部分。我们的CPU可以通过TDM(Time Devision Multiplex)的方式，分别从两个不同的程序ROM分别取指令执行。我们的新型集成电路通过中断的方式，非常简明地，快速地进行CPU资源分享，从而可以同时运行两个或者更多的软件，达到了CPU核+DSP核的效果，但是由于只是一个CPU核，所以成本低于真正的CPU核+DSP核的方案。我们的发明电路通过二合一的方式，用一个CPU核同时处理MCU和DSP软件。由于我们的处理核心是个CPU核，所以面积几乎是CPU核+DSP核的一半，所以成本大大降低。
文档编号G06F9/50GK1722083SQ20041004808
公开日2006年1月18日 申请日期2004年6月15日 优先权日2004年6月15日
发明者金大壮 申请人:北京希格玛晶华微电子有限公司