具有信号量功能的片上系统和信号量分配方法
【专利说明】具有信号量功能的片上系统和信号量分配方法
[0001]本申请要求于2014年11月10日在韩国知识产权局提交的第10_2014_0155558号韩国专利申请的优先权，该韩国专利申请的全部内容通过引用全部包含于此。
技术领域
[0002]这里描述的发明构思的示例实施例涉及一种半导体装置，更具体地讲，涉及用具有信号量(semaphore)功能的硬件实现的片上系统和/或装置以及/或者用于设置信号量的方法。
【背景技术】
[0003]近年来，移动装置(例如，智能电话，平板PC，数字相机，MP3播放器和PDA)的使用已经爆炸性地增加。在这种移动装置中，对多媒体的驱动和各种数据的吞吐量增加了，并且，使用高速处理器和大容量存储介质。在移动装置上驱动各种应用程序。移动装置可以使用诸如工作存储器(例如，DRAM)、非易失性存储器和应用处理器(以下称为“AP”)的半导体装置来驱动各种应用程序。此外，通信处理器(以下称为“CP”)用于通信功能。由不同的操作系统驱动的AP和CP通常可以在片上系统中被实现。在至少一个示例实施例中，可在一个从装置上共享多个主装置，例如，AP和CP。特别地，通过允许多个主设备设置的一个接口来共享一个从装置。在这种情况下，可使用“信号量”来实现通过一个接口共享一个从装置的方法。
[0004]但是，实现用于通过一个接口控制单个从设备的信号量需要大量的软件资源并增加了复杂性。此外，为了实时操作系统的调度，必须在软件级别上固定任何主设备的等待时间。另外，为了快速响应，必须减少固定的等待时间。由于在软件级别上定义等待时间，所以难以确保软件的快速响应和相对高的复杂性。
【发明内容】
[0005]发明构思的一些示例实施例提供一种能够通过以硬件实现信号量来共享接口而没有软件介入的片上系统。
[0006]发明构思的示例实施例的一个方面涉及提供一种包括多个主设备(例如，主装置)、接口和信号量单元(即，信号量逻辑电路)的片上系统。接口可将多个主设备与从装置连接。信号量逻辑电路可检测来自多个主设备的至少一个访问请求，并且可根据检测结果针对期望的操作期给所述多个主设备中的一个分配信号量，所述访问请求指示访问接口并控制从装置的请求。
[0007]根据至少一个示例实施例，期望的操作期可对应于接口将多个交易发送给从装置的持续时间，所述交易包括命令或控制信号。
[0008]根据至少一个示例实施例，信号量逻辑电路还可包括:多个原子定序器，被配置为从主设备接收访问请求，并且响应于访问请求，原子定序器传送获取用于接口的信号量的请求；以及信号量控制器，被配置为响应于接收到通过原子定序器获取信号量的请求来给所述原子定序器中的一个分配信号量。
[0009]根据至少一个示例实施例，原子定序器中的每个可发送用于访问接口的交易，直到分配信号量。
[0010]根据至少一个示例实施例，信号量控制器可将信号量分配给与由原子定序器发送的交易当中的由接口接收到的第一交易对应的原子定序器。
[0011]根据至少一个示例实施例，被分配了信号量的原子定序器可在与期望的操作期对应的至少一个交易的交换完成时释放分配的信号量。
[0012]根据至少一个示例实施例，信号量控制器可管理用于分配信号量给原子定序器中的一个的信号量位。
[0013]根据至少一个示例实施例，原子定序器可在期望的操作期的交易的交换完成时发出中断信号给对应的主设备。
[0014]根据至少一个示例实施例，原子定序器可被配置为管理对应的主设备对接口的访问。
[0015]根据至少一个示例实施例，主设备可以是处理器，每个处理器可由操作系统驱动，每个处理器的操作系统具有不同的属性。
[0016]根据至少一个示例实施例，接口可以是I2C (集成电路间)接口。
[0017]发明构思的示例实施例的另一个方面涉及提供一种将多个主设备与从装置连接的接口的信号量分配方法。基于多主设备的信号量分配方法可包括下述步骤:从主设备接收对接口的访问请求，响应于从主设备接收到的访问请求，将第一交易发送到接口，检测接口是否接收到第一交易；在接收到第一交易时，给所述多个主设备中的与第一交易对应的第一主设备分配信号量和执行用于将接收到的访问请求发送到从装置的原子序列，在原子序列完成时释放分配给第一主设备的信号量。
[0018]根据至少一个示例实施例，所述方法可包括在原子序列完成时将中断信号发送到第一主设备。
[0019]根据至少一个示例实施例，原子序列可包括用于编程或读取接口的寄存器以将接收到的访问请求从接口发送到从装置的多个交易。
[0020]根据至少一个示例实施例，检测的步骤可包括:如果第一交易被接口拒绝，则不分配信号量给第一主设备，并且将第一交易再次发送给接口。
[0021]根据至少一个示例实施例，释放信号量的步骤可包括读取接口的多个控制寄存器当中的与特定地址对应的寄存器。
[0022]根据至少一个示例实施例，所述方法还可包括:检测与对应于所述特定地址的寄存器相关联的读取操作，释放被分配给第一主设备的信号量。
[0023]发明构思的示例实施例的又一个方面涉及提供一种片上系统，该片上系统可包括被配置为访问从装置的应用处理器、被配置为访问从装置的通信处理器、接口以及信号量逻辑电路。接口可与应用处理器和通信处理器连接并与被配置为充当从装置的外部装置连接。信号量逻辑电路可检测应用处理器或通信处理器访问接口的请求，并且可根据检测结果针对期望的操作期给应用处理器或通信处理器分配对接口的优先权。
[0024]根据至少一个示例实施例，外部装置可以是电源管理集成电路。
[0025]根据至少一个示例实施例，信号量逻辑电路可包括:第一原子定序器，被配置为接收应用处理器的关于对接口的访问的请求以获取对接口的优先权；第二原子定序器，被配置为接收通信处理器的关于对接口的访问的请求以获取对接口的优先权；信号量控制器，被配置为检测第一原子定序器和第二原子定序器的对接口的访问，以针对第一原子定序器和第二原子定序器中的一个分配或释放优先权。
[0026]根据至少一个示例实施例，特定操作单元可对应于多个交易，所述多个交易允许接口发送与请求对应的命令或控制信号并在第一原子定序器或第二原子定序器与接口之间交换。
[0027]根据至少一个示例实施例，第一原子定序器或第二原子定序器的访问尝试可包括构成特定操作单元的交易中的第一交易的转移。
[0028]根据至少一个示例实施例，信号量控制器可将优先权分配给与第一原子定序器和第二原子定序器分别发送的第一交易当中的由接口接收到的一个对应的原子定序器。
[0029]根据至少一个示例实施例，被分配了信号量的原子定序器可在与特定操作单元对应的多个交易完成时释放获取的关于接口的优先权。
[0030]根据至少一个示例实施例，第一原子定序器或第二原子定序器可在与特定操作单元对应的多个交易的交换完成时向应用处理器或通信处理器发出中断信号。
[0031]根据至少一个示例实施例，执行特定操作单元所花费的时间可以是固定的。
[0032]根据至少一个示例实施例，接口可对应于以下协议中的至少一个:I2C(集成电路间)接口协议、UART(通用异步收发器)协议、SPI (串行外围接口 )协议和HSIC(高速芯片间)协议。
[0033]发明构思的示例实施例的又一个方面可涉及一种系统，其中，该系统可包括:多个主装置，被配置为访问至少一个从装置，所述多个主装置至少包括第一主装置和第二主装置；接口，被配置为在从装置和主装置之间提供通信；以及控制器，被配置为在接收到来自第一主装置的第一访问请求和来自第二主装置的第二访问请求时授予第一主装置访问从
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[0034]根据至少一个示例实施例，控制器可被配置为在期望期之后授予第二主装置访问从装置。
[0035]根据至少一个示例实施例，第一访问请求可包括来自第一主装置的对从装置的至少一个交易，并且期望期可以是基于完成所述至少一个交易的时间。
[0036]根据至少一个示例实施例，如果第二主装置不被授予访问从装置，则第二主装置可重新发送第二访问请求。
【附图说明】
[0037]根据如在附图中示出的发明构思的非限制性的示例实施例的更具体的描述，发明构思的前述和其他特征将是明显的，在附图的所有不同视图中同样的附图标记指同样的部件。附图不一定按比例绘制，而重点放在示出的发明构思的原理。在附图中:
[0038]图1是示意性地示出根据至少一个示例实施例的片上系统的框图；
[0039]图2是示意性地示出根据至少一个示例实施例的图1中示出的信号量单元的框图；
[0040]图3是示意性地示出根据至少一个示例实施例的具有信号量功能的片上系统中包括的主设备的操作的流程图；
[0041]图4是示意性地示出根据至少一个示例实施例的图2中示出的第一原子定序器的操作的流程图；
[0042]图5A和5B是示意性地示出根据一些示例实施例的根据信号量的分配的原子序列的示图；
[0043]图6是示意性地示出根据至少一个示例实施例的信号量控制器的操作的框图；
[0044]图7是示意性地示出根据至少一个示例实施例的在原子定序器和接口之间生成的原子序列的流程图；
[0045]图8是示出根据至少一个示例实施例的信号量分配操作的示图；
[0046]图9是示意性地示出根据至少一个示例实施例的片上系统的框图；
[0047]图10是示出根据至少一个示例实施例驱动电压根据片上系统和电源管理IC的原子序列增大的时序图；以及
[0048]图11是示意性地示出根据至少一个示例实施例的片上系统的框图。
【具体实施方式】
[0049]现在参照其中示出一些示例实施例的附图将对各种示例实施例进行更全面的描述。但是，示例实施例可以以很多不同的形式实施，并且，不应当被解释为限于本文中阐述的实施例；确切地，提供这些示例实施例，使得本公开将是彻底的和完整的，并将向本领域的普通技术人员充分地传达发明构思的示例实施例的范围。在附图中，为了清楚起见，夸