[发明专利]具有兼容性的总线接口

说明书

本发明公开了一种具有兼容性的总线接口，包括：总线头端接口、总线终端接口、位于总线头端接口与总线终端接口之间的统一总线、处理器、内存、以及输入/输出设备接口，处理器分别通过第一指令总线和第一数据总线与总线头端接口耦接，总线头端接口通过统一总线与总线终端接口耦接；总线终端接口通过第二指令总线与内存耦接；总线终端接口通过第二数据总线与输入/输出设备接口耦接。本发明提供的具有兼容性的总线接口，能够适合面向信息物理融合系统环境，形成万物互联底层、操作系统和智能应用的闭环，增加了通用性。

技术领域

本发明涉及芯片设计领域，更具体地，涉及一种具有兼容性的总线接口。

背景技术

工业4.0最大的创新在于，引入了新技术—信息物理融合系统(CPS)，它可以大幅度提升大规模定制的个性化水平和经济指标。CPS是整个工业4.0最重要的理论基础，可以被应用在其他许多场景中。

在云计算进入工业互联网领域，随着5G技术的不断演进，日益显示出在应用场景的缺失；尽管提出了云、边缘计算及AI应用，但事务的处理和消息的传递，缺乏在广域范围内信息运营。

CPS设计受限于有限的设备计算能力、巨大的连接数量、独特的数据特征，而且上下环节的衔接往往存在技术的依赖性。这需要在更宽的视野，包括信息物理融合系统相关的应用、操作系统和芯片，进行全栈开发。

哈佛结构使用各自独立的总线来完成对数据和指令的传输，它的结构复杂，造成了资源的浪费。冯·诺伊曼型结构中数据和指令的传输共享相同的物理总线，却造成速度的下降，因为不能够同时读取数据和指令。

因此，如何面向信息物理融合系统环境，提供一种具有兼容性的总线接口是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种具有兼容性的总线接口，以适合面向信息物理融合系统环境，形成万物互联底层、操作系统和智能应用的闭环。

本发明提供了一种具有兼容性的总线接口，包括：总线头端接口、总线终端接口、位于所述总线头端接口与所述总线终端接口之间的统一总线、处理器、内存、以及输入/输出设备接口，其中，

所述处理器分别通过第一指令总线和第一数据总线与所述总线头端接口耦接，所述处理器包括处理器模块、以及可拆卸的非处理器模块，其中，

当所述处理器的数据处理规模达到预定阈值时，将所述非处理器模块安装在所述处理器中，所述处理器模块、所述非处理器模块及所述总线头端接口均通过所述第一指令总线和所述第一数据总线进行数据交互；

当所述处理器的数据处理规模未达到预定阈值时，将所述非处理器模块从所述处理器中拆卸掉，所述处理器模块、所述非处理器模块及所述总线头端接口均通过所述第一指令总线和所述第一数据总线进行数据交互；

所述总线头端接口通过统一总线与所述总线终端接口耦接；

所述总线终端接口通过第二指令总线与所述内存耦接；

所述总线终端接口通过第二数据总线与所述输入/输出设备接口耦接。

优选地，所述内存包括程序指令和数据。

优选地，所述总线头端接口与所述总线终端接口均采用AMBA-AXI标准接口和JTAG接口。

优选地，所述处理器的指令长度为16位和32位。

优选地，所述总线头端接口与所述总线终端接口均包括数据总线接口和指令总线接口，

所述总线终端接口的指令总线接口通过所述第二指令总线与所述内存相耦接；

所述总线终端接口的数据总线接口通过所述第二数据总线与所述输入/输出设备接口相耦接；