专利名称：一种异核可重构soc动态系统切换结构的制作方法
技术领域：
一种异核可重构soc动态系统切换结构
技术领域：
本实用新型涉及嵌入式系统的可重构soc技术领域，尤其涉及可重构 soc的异核动态切换技术。
背录技术
SOC (System On a Chip)运用现代计算机和微电子学的高技术，把整个系 统集成到一片半导体芯片上，减小了体积、提高了运行效率、增强了可靠性、 降低了功耗、减少了成本，因此被称作嵌入式系统应用的理想结构和高端形式。 由于SOC技术的先进性、性能的优越性，其研究与开发越来越受到重视。
采用可重构技术实现的SOC是可重构SOC (RS0C: ReconfigurableSOC)。可 重构技术可以使S0C在应用环境变化时，更新自身的系统参数与配置来适应新 的系统要求。可编程器件PLD (Programmable Logic Device)是S0C重构技术 实现的硬件支持。PLD的主要应用形式包括FPGA (Field Programmable Gate Arrays)和CPLD (Complex Programmable Logic Device )。 目前基于PLD的可 重构技术都以静态重构为主，其采用系统停运、系统重构、重新运行的工作方 式。
但在航天、军事、智能机器等领域，要求在系统不停机运行的情况下能够完 成S0C的重构，即动态重构，并切换运行。但是，目前的异核可重构SOC都只 能实现静态重构，不能满足航天、军事、智能机器等领域的需求。
发明内容
本实用新型的目的就是解决现有技术中的问题，提出一种异核可重构SOC 动态系统切换结构，能够对可重构SOC实现动态重构。
为实现上述目的，本实用新型提出了一种异核可重构soc动态系统切换结
构，分别连接控制指令接口和被控对象，包括监控器、两个或两个以上Mf)核和
动态切换电路，监控器与外部的控制指令接口连接，监控器与两个或两个以上
MP核分别连接，监控器与动态切换电路的控制端连接，动态切换电路的输入端 与两个或两个以上MP核分别连接，动态切换电路的输出端与外部的被控对象连 接。
作为优选，采用第一MP核和第二MP核两个MP核，第一MP核和第二MP核 的输入端分别与监控器连接，第一 MP核和第二 MP核的输出端分别与动态切换 电路连接。
作为优选，所述监控器、两个或两个以上MP核和动态切换电路在同一PLD 芯片上构成。
作为优选，所述PLD芯片为可编程逻辑器件半导体芯片。 本实用新型的有益效果本实用新型在同一 PLD芯片上构造两个或两个以上 MP核，通过监控器对两个或两个以上MP核进行管理、控制。在不停机的情 况下在同一 PLD芯片上重新构造一个新的微处理器MP核，新MP核的内部特性 和参数与原MP核不同，但外部特征与原MP核一致，通过动态切换电路完成新 旧系统的转换，在不停机的情况下完成S0C系统的动态重构。异核可重构动 态系统切换结构使S0C系统适用范围更宽、技术含量更高、更适于进行深层次 开发。本实用新型对于异核SOC动态可重构的研究、设计和应用具有重要意 义。本实用新型结构简单，易于实现，适用于S0C动态可重构的研究、设 计和应用领域。
本实用新型的特征及优点将通过实施例结合附图进行详细说明。
图1是本实用新型一种异核可重构soc动态系统切换结构的结构示意图。
具体实施方式
图1是本实用新型一种异核可重构soc动态系统切换结构的结构示意图。 分别连接控制指令接口 5和被控对象6，包括监控器1、两个或两个以上MP核 和动态切换电路4，监控器1与外部的控制指令接口 5连接.监控器l与两个
或两个以上MP核分别连接，监控器1与动态切换电路4的控制端连接，动态切 换电路4的输入端与两个或两个以上MP核分别连接，动态切换电路4的输出端 与外部的被控对象6连接。在同一PLD芯片上构造两个或两个以上MP核，通过 监控器1对两个或两个以上MP核进行管理、控制。在不停机的情况下在同一 PLD芯片上重新构造一个新的微处理器MP核，新MP核的内部特性和参数与原 MP核不同，但外部特征与原MP核一致，通过动态切换电路完成新旧系统的转换， 在不停机的情况下完成SOC系统的动态重构。采用第一 MP核2和第二 MP核3 两个MP核，第一 MP核2和第二 MP核3的输入端分别与监控器1连接，第一 MP 核2和第二MP核3的输出端分别与动态切换电路4连接。所述监控器l、两个 或两个以上MP核和动态切换电路4在同一 PLD芯片上构成。所述PLD芯片为 可编程逻辑器件半导体芯片。监控器1通过控制指令接口 5接受重构指令， 并通过对SOC系统输出信号的作用反馈、相关MP核配置与输出信号的监测， 来控制切换所涉及的各个MP核的信号匹配，并控制动态切换电路4的操作， 实现SOC中MP核的新旧替换，完成系统的动态重构。
微处理器MP (Microprocessor)核是S0C的核心，系统运行时，在同一芯 片上重新构造一个新的微处理器MP核，新的微处理器MP核的内部特性和参数 与原MP核不同，但外部特征与原MP核一致，再通过动态切换电路4由原MP核 转换到新MP核，实现SOC系统的动态重构，在重构和切换过程中不影响SOC 对被控对象6的操控。
通过控制指令接口 5发出重构指令，采用电路设计和硬件描述语言 HDL的程序设计，利用PLD芯片中的LE构成所需的S0C硬件。监控器1、 第一MP核2、第二MP核3和动态切换电路4硬件被设计在同 -个PLD芯片 上。
本实用新型中异核表示SOC内有不同的MP核，有运行MP核与备用MP核。 本实施例中初始状态时，第一MP核2为运行MP核，第二MP核3为备用MP核。 当监控器1收到外部的换核指令后，按照指令参数控制第二 MP核3调整S粒和
配置，第二MP核3成为准备投用的新MP核；第二MP核3的设置调整好后，监 控器l检测采集SOC的输出状态；监控器1控制调整第二MP核3的输出，使之 与当前的SOC输出相匹配；监控器1对比第二MP核3输出和S0C输出，确定匹 配后，控制动态切换电路4将SOC的输出端从原运行的第一 MP核2转换到第二 MP核3的输出引脚，第二MP核3成为SOC的运行MP核；SOC系统实现新旧MP 核的不停机平稳变换，完成了SOC的动态重构，系统在第二MP核3的操控下运 行；第一 MP核2进入备用状态，在需要的时候，可经重新设置，再将第一 MP 核2切换为SOC的运行MP核。
上述实施例是对本实用新型的说明，不是对本实用新型的限定，任何对本 实用新型简单变换后的结构均属于本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种异核可重构SOC动态系统切换结构，分别连接控制指令接口(5)和被控对象(6)，其特征在于包括监控器(1)、两个或两个以上MP核和动态切换电路(4)，监控器(1)与外部的控制指令接口(5)连接，监控器(1)与两个或两个以上MP核分别连接，监控(1)与动态切换电路(4)的控制端连接，动态切换电路(4)的输入端与两个或两个以上MP核分别连接，动态切换电路(4)的输出端与外部的被控对象(6)连接。
2. 如权利要求l所述的一种异核可重构SOC动态系统切换结构，其特征在于 采用第一 MP核(2)和第二MP核(3)两个MP核，第一MP核(2)和第二 MP核(3)的输入端分别与监控器(1)连接，第一MP核(2)和第二MP核(3)的输出端分别与动态切换电路(4)连接。
3. 如权利要求1所述的一种异核可重构S0C动态系统切换结构，其特征在于 所述监控器(1)、两个或两个以上MP核和动态切换电路(4)在同一PLD芯 片上构成。
4. 如权利要求3所述的一种异核可重构SOC动态系统切换结构，其特征在于 所述PLD芯片为可编程逻辑器件半导体芯片。
专利摘要本实用新型公开了一种异核可重构SOC动态系统切换结构，分别连接控制指令接口和被控对象，包括监控器、两个或两个以上MP核和动态切换电路，监控器与外部的控制指令接口连接，监控器与两个或两个以上MP核分别连接，监控器与动态切换电路的控制端连接，动态切换电路的输入端与两个或两个以上MP核分别连接，动态切换电路的输出端与外部的被控对象连接。本实用新型在同一PLD芯片上构造两个或两个以上MP核，新MP核的内部特性和参数与原MP核不同，但外部特征与原MP核一致，通过动态切换电路完成新旧系统的转换，在不停机的情况下完成SOC系统的动态重构。异核可重构动态系统切换结构使SOC系统适用范围更宽、技术含量更高、更适于进行深层次开发。
文档编号G06F15/76GK201004225SQ20062014095
公开日2008年1月9日 申请日期2006年12月11日 优先权日2006年12月11日
发明者刘利民 申请人:刘利民