[发明专利]一种SOC芯片及SOC芯片CPU指令集的配置方法

说明书

本申请提供了一种SOC芯片及SOC芯片CPU指令集的配置方法，SOC芯片包括嵌入式CPU和FLASH控制器。其中，FLASH控制器与嵌入式CPU之间设置有配置数据通路，FLASH控制器用于根据来自嵌入式CPU的配置请求信号，获取FPGA核配置数据，将FPGA核配置数据经配置数据通路发送至嵌入式CPU；嵌入式CPU包括FPGA核单元，嵌入式CPU用于发送配置请求信号到FLASH控制器，接收FLASH控制器发送的FPGA核配置数据；FPGA核单元用于根据FPGA核配置数据配置译码电路，配置完成后再开始按正常流程执行指令。本申请提供的SOC芯片及SOC芯片CPU指令集的配置方法，使SOC芯片能够根据FPGA核配置数据配置译码电路，从而根据FPGA核配置数据的更新，升级CPU支持的指令集。

技术领域

本申请芯片设计领域，尤其涉及一种SOC芯片及SOC芯片CPU指令集的配置方法。

背景技术

SOC(System-On-a-Chip，片上系统)芯片是一种系统级集成电路芯片，应用于智能手机、机顶盒、数字电视等。SOC芯片内包含CPU，用于完成整个SOC芯片的计算与控制等功能。在SOC芯片设计阶段，需要根据SOC芯片的应用目标和需求，对SOC芯片CPU的进行设计。

CPU设计方法为首先规定CPU的指令集，并按照应用目标和需求选择合适的微架构，然后再进行硬件电路如译码电路的设计。其中，指令集是指CPU能够支持的单元操作的集合，微架构是对一种给定的指令集架构进行硬件电路实现的设计方法，译码电路是用于对指令集进行翻译的电路。硬件电路设计依据选择的微架构和规定的指令集进行，硬件电路设计完成后，进行芯片流片，使设计层面的硬件电路变成实际电路。

目前，按照上述设计方法得到的SOC芯片，CPU的电路在硬件电路设计阶段已经固定，进行芯片流片后，CPU的译码电路变成实际电路，无法修改。当SOC芯片的应用目标和需求改变时，通常需要对CPU支持的指令集进行扩展升级，而现有的SOC芯片由于译码电路无法更改，译码电路支持的指令集无法改变，因此，只能重新设计新的SOC芯片，耗费大量的时间，也导致设计成本的增加。

发明内容

本申请提供了一种SOC芯片及SOC芯片CPU指令集的配置方法，以解决SOC芯片无法修改指令集的问题。

第一方面，本申请提供了一种SOC芯片，该芯片包括嵌入式CPU和FLASH控制器，其中，所述FLASH控制器与所述嵌入式CPU之间设置有配置数据通路，所述嵌入式CPU包括FPGA核单元。

优选地，所述SOC芯片包括片内FLASH存储器，所述片内FLASH存储器与FLASH控制器连接，所述片内FLASH存储器存储有FPGA核配置数据，所述FPGA核单元根据所述FLASH控制器获取的所述FPGA核配置数据进行配置以及进行指令译码。

优选地，所述SOC芯片包括总线桥，所述总线桥与所述嵌入式CPU连接；

所述嵌入式CPU包括BIU接口单元，所述BIU接口单元与所述FPGA核单元连接，用于从所述总线桥中读取指令，将所述指令发送到所述FPGA核单元；

所述FPGA核单元，用于根据所述译码电路将所述指令进行译码，产生CPU内部ALU单元和流水线的控制信号。

优选地，所述嵌入式CPU包括ALU单元，所述ALU单元与所述FPGA核单元连接，用于根据所述ALU单元的控制信号进行算术运算或逻辑运算。

优选地，所述FLASH控制器与片外FLASH存储器连接，所述片外FLASH存储器包括第一存储单元和第二存储单元，所述第一存储单元用于存储所述FPGA核配置数据，所述第二存储单元用于存储所述SOC芯片的操作系统数据。

优选地，所述SOC芯片包括USB接口、USB控制模块和总线桥，其中，