CN117459276A - 一种应用于主从式通信系统的调试装置 - Google Patents

Abstract

一种应用于主从式通信系统的调试装置，所述装置包括：接口模块，用于在master设备和slave设备之间建立网络通信；完整性检查模块，用于对收到的协议指令进行分析；正确性检查模块，用于对收到的数据进行解密校验，以判定数据的正确性；数据初始化模块，用于将从未写入的地址空间进行初始化，所述数据初始化可配置为全0、全1或全随机，并将数据返回到总线控制器；数据注错模块，用于在slave设备待发送的数据中随机插入一个错误的数值，以检测master设备是否检查出该错误数值；错误反馈模块，用于收集协议完整性检查和数据正确性检查的错误结果，并返回错误状态；数据传输控制模块，用于控制slave设备反馈数据的格式。

Description

一种应用于主从式通信系统的调试装置

技术领域：

本发明涉及一种应用于主从式通信系统的调试装置。

背景技术：

随着信息技术的迅猛发展，主从式通信系统和集成电路系统已成为广泛应用于各个领域的基础设施，如物联网、工业自动化等；在这些系统中，master设备负责控制和指导slave设备的操作，而slave设备则根据协议要求向master设备提供数据和响应。

一个复杂的集成电路系统内部包含多个master设备和slave设备，其中如何确保master设备发送的命令是否符合总线协议是系统重要评估指标；在实际应用中，master设备的可能会偏离协议规定的范围，导致slave设备无法正常工作并容易出现故障，因此需要设置调试装置来检查master设备的命令并模仿slave设备的数据和响应，以确保master设备行为符合协议要求。

而现有的调试装置应用模式过于单一，不能根据应用场景的不同来调节不同的连接验证模式，验证master设备的难度较高，并需要较多的开发时间，从而不能保证主从式通信系统的稳定性和可靠性；同时，不能模拟slave设备的数据和响应，导致master设备不能正常工作并获得正确的响应。

发明内容：

本发明实施例提供了一种应用于主从式通信系统的调试装置，结构设计合理，基于多个功能模块的相互配合和数据传输作用，能够监测master设备发出的指令和请求，以判定master设备的行为是否符合预定的协议，并且能够模拟slave设备的数据和响应，使master设备能够正常工作并获得正确或错误的响应，这样可以在不依赖实际slave设备的情况下，对master设备进行测试和验证，降低master设备的开发难度和开发时间，以提升通信系统的可靠性和稳定性，同时实现对master设备发送的指令进行解析，根据master设备指令返回指定格式的数据，且支持slave设备端数据初始化和数据注错，以便更好的监测master设备的行为，可支持单主机点对点验证，也支持多主机点对点验证以及总线控制器的有效验证，解决了现有技术中存在的问题。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种应用于主从式通信系统的调试装置，所述装置包括：

接口模块，所述接口模块用于在master设备和slave设备之间建立网络通信；

完整性检查模块，所述完整性检查模块用于对收到的协议指令进行分析；

正确性检查模块，所述正确性检查模块用于对收到的数据进行解密校验，以判定数据的正确性；

数据初始化模块，所述数据初始化模块用于将从未写入的地址空间进行初始化，所述数据初始化可配置为全0、全1或全随机，并将数据返回到总线控制器；

数据注错模块，所述数据注错模块用于在slave设备待发送的数据中随机插入一个错误的数值，以检测master设备是否检查出该错误数值；

错误反馈模块，所述错误反馈模块用于收集协议完整性检查和数据正确性检查的错误结果，并返回错误状态；

数据传输控制模块，所述数据传输控制模块用于控制slave设备反馈数据的格式。

所述接口模块为总线从机端接口模块，可根据实际的总线协议配置生成指定的接口，所述接口包括AXI接口、AHB接口和APB接口。

所述slave设备可支持多种连接验证方式，可进行单从机和单主机之间的连接，进行点对点的验证，即通过单组APB总线、AHB总线或AXI总线连接；可进行多从机和多主机之间的连接，在slave设备上配置有多组总线接口，以分别连接至多个master设备，以根据master设备发送的控制信号和数据进行对应的接收和反馈。

在master设备和slave设备之间可连接有总线控制器，以验证总线控制器是否符合预期。

所述调试装置通过总线从机端口与外部总线或外部master设备相连，总线从机端口分为接收和发送两部分；

所述完整性检查模块和正确性检查模块与总线从机端口接收部分相连接，用于解析协议是否完整以及接收的数据是否正确，同时这两个模块又与错误反馈模块连接，将解析的结果发送给错误反馈模块；所述错误反馈模块与总线从机端口发送部分相连，将反馈结果发送至总线或者master设备；

所述数据注错模块、数据初始化模块、数据传输控制模块与总线从机端口的发送部分分别相连，以控制待发送的数据达到返回特定数据和特定格式的目的。

所述数据注错模块可将原本待发送的数据在任一位置进行替换，也可同时修改多处数据的数值；

当待发送的数据为加密后的数据时，若未注错直接发送至总线，以使总线可解密得到正确数据；当对数据进行注错时，总线无法直接获得原始数据，可使用汉明码算法推断出数据出错的准确位置。

本发明采用上述结构，通过接口模块用于在master设备和slave设备之间建立网络通信，根据实际的总线协议配置生成指定的接口；通过完整性检查模块对收到的协议指令进行分析，通过正确性检查模块对收到的数据进行解密校验，以判定数据的正确性；通过数据初始化模块将从未写入的地址空间进行初始化，通过数据注错模块在slave设备待发送的数据中随机插入一个错误的数值，以检测master设备是否检查出该错误数值；通过错误反馈模块收集协议完整性检查和数据正确性检查的错误结果，并返回错误状态；具有稳定可靠、精准实用的优点。

附图说明：

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的工作原理图。

图3为本发明的单从机接口点对点主机验证示意图。

图4为本发明的多从机接口点对点主机验证示意图。

图5为本发明的总线控制器的验证示意图。

具体实施方式：

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本发明进行详细阐述。

如图1-5中所示，一种应用于主从式通信系统的调试装置，所述装置包括：

接口模块，所述接口模块用于在master设备和slave设备之间建立网络通信；

完整性检查模块，所述完整性检查模块用于对收到的协议指令进行分析；

正确性检查模块，所述正确性检查模块用于对收到的数据进行解密校验，以判定数据的正确性；

数据初始化模块，所述数据初始化模块用于将从未写入的地址空间进行初始化，所述数据初始化可配置为全0、全1或全随机，并将数据返回到总线控制器；

数据注错模块，所述数据注错模块用于在slave设备待发送的数据中随机插入一个错误的数值，以检测master设备是否检查出该错误数值；

错误反馈模块，所述错误反馈模块用于收集协议完整性检查和数据正确性检查的错误结果，并返回错误状态；

数据传输控制模块，所述数据传输控制模块用于控制slave设备反馈数据的格式。

所述接口模块为总线从机端接口模块，可根据实际的总线协议配置生成指定的接口，所述接口包括AXI接口、AHB接口和APB接口。

所述slave设备可支持多种连接验证方式，可进行单从机和单主机之间的连接，进行点对点的验证，即通过单组APB总线、AHB总线或AXI总线连接；可进行多从机和多主机之间的连接，在slave设备上配置有多组总线接口，以分别连接至多个master设备，以根据master设备发送的控制信号和数据进行对应的接收和反馈。

在master设备和slave设备之间可连接有总线控制器，以验证总线控制器是否符合预期。

所述调试装置通过总线从机端口与外部总线或外部master设备相连，总线从机端口分为接收和发送两部分；

所述完整性检查模块和正确性检查模块与总线从机端口接收部分相连接，用于解析协议是否完整以及接收的数据是否正确，同时这两个模块又与错误反馈模块连接，将解析的结果发送给错误反馈模块；所述错误反馈模块与总线从机端口发送部分相连，将反馈结果发送至总线或者master设备；

所述数据注错模块、数据初始化模块、数据传输控制模块与总线从机端口的发送部分分别相连，以控制待发送的数据达到返回特定数据和特定格式的目的。

所述数据注错模块可将原本待发送的数据在任一位置进行替换，也可同时修改多处数据的数值；

当待发送的数据为加密后的数据时，若未注错直接发送至总线，以使总线可解密得到正确数据；当对数据进行注错时，总线无法直接获得原始数据，可使用汉明码算法推断出数据出错的准确位置。

本发明实施例中的一种应用于主从式通信系统的调试装置的工作原理为：基于多个功能模块的相互配合和数据传输作用，能够监测master设备发出的指令和请求，以判定master设备的行为是否符合预定的协议，并且能够模拟slave设备的数据和响应，使master设备能够正常工作并获得正确或错误的响应，这样可以在不依赖实际slave设备的情况下，对master设备进行测试和验证，降低master设备的开发难度和开发时间，以提升通信系统的可靠性和稳定性，同时实现对master设备发送的指令进行解析，根据master设备指令返回指定格式的数据，且支持slave设备端数据初始化和数据注错，以便更好的监测master设备的行为，可支持单主机点对点验证，也支持多主机点对点验证以及总线控制器的有效验证。

在整体方案中，装置包括：接口模块，用于在master设备和slave设备之间建立网络通信；完整性检查模块，用于对收到的协议指令进行分析；正确性检查模块，用于对收到的数据进行解密校验，以判定数据的正确性；数据初始化模块，用于将从未写入的地址空间进行初始化，所述数据初始化可配置为全0、全1或全随机，并将数据返回到总线控制器；数据注错模块，用于在slave设备待发送的数据中随机插入一个错误的数值，以检测master设备是否检查出该错误数值；错误反馈模块，用于收集协议完整性检查和数据正确性检查的错误结果，并返回错误状态；数据传输控制模块，用于控制slave设备反馈数据的格式。

所述调试装置通过总线从机端口与外部总线或外部master设备相连，总线从机端口分为接收和发送两部分；

所述完整性检查模块和正确性检查模块与总线从机端口接收部分相连接，用于解析协议是否完整以及接收的数据是否正确，同时这两个模块又与错误反馈模块连接，将解析的结果发送给错误反馈模块；所述错误反馈模块与总线从机端口发送部分相连，将反馈结果发送至总线或者master设备；

所述数据注错模块、数据初始化模块、数据传输控制模块与总线从机端口的发送部分分别相连，以控制待发送的数据达到返回特定数据和特定格式的目的。

对于数据注错模块，可将原本待发送的数据在任一位置进行替换，也可同时修改多处数据的数值；例如，如原本待发送的数据为一个burst，一个burst长度为8，即发送8次数据，假设原始数据分别为{123，22，33，14，5，9，88，93}，数据注错模块可将任意一个位置数据替换成任意一个数值，如将9改为19，即发送数据变成了{123，22，33，14，5，19，88，93}。数据注错模块可同时修改多处数据的数值，不局限于一处。

原始数据加密后为待发送数据，若未注错直接发送至总线，总线可解密得到正确数据，但若注错后，总线无法直接出原始数据，因此可以验证总线解密过程是否正常以及数据出错位置，如使用汉明码算法即可推断出数据出错位置；同时，正确性检查模块也是采用同样的工作原理，将接收的加密后的数据进行解码校验，判断数据是否出错，解码方式不限于CRC、汉明码等。

本申请中的调试装置可以用于SOC设计流程中的板上调试，不限于电力、人工智能、CPU、GPU、消费电子等芯片设计流程，但仅限于芯片设计开发阶段中使用，并非实际量产所用装置。

该装置在芯片开发阶段，可以在板子上进行验证主机的行为是否正确，从而保证主机正确性，加速开发进程并提高系统可靠性。

进一步的，本申请的多个功能模块可以根据主从式通信系统的具体结构特性和数据传输形式来进行详细设定，使每个功能模块都能充分发挥相应的作用，通过监测master设备发出的指令和请求，能够实时检测其行为是否符合预定的协议，并且能够模拟slave设备的数据和响应，使master设备能够正常工作并获得正确或错误的响应，这样可以在不依赖实际slave设备的情况下，对master设备进行测试和验证。

特别说明的是，在一个系统中包含多个主机多个从机模型，通过总线控制器进行连接，可以验证总线控制器是否符合预期。用户可以根据实际系统复杂度，选择合适的连接方式，以更好的验证master设备行为，加快整个系统的开发进程。

综上所述，本发明实施例中的一种应用于主从式通信系统的调试装置基于多个功能模块的相互配合和数据传输作用，能够监测master设备发出的指令和请求，以判定master设备的行为是否符合预定的协议，并且能够模拟slave设备的数据和响应，使master设备能够正常工作并获得正确或错误的响应，这样可以在不依赖实际slave设备的情况下，对master设备进行测试和验证，降低master设备的开发难度和开发时间，以提升通信系统的可靠性和稳定性，同时实现对master设备发送的指令进行解析，根据master设备指令返回指定格式的数据，且支持slave设备端数据初始化和数据注错，以便更好的监测master设备的行为，可支持单主机点对点验证，也支持多主机点对点验证以及总线控制器的有效验证。

上述具体实施方式不能作为对本发明保护范围的限制，对于本技术领域的技术人员来说，对本发明实施方式所做出的任何替代改进或变换均落在本发明的保护范围内。

本发明未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。

Claims (6)

1.一种应用于主从式通信系统的调试装置，其特征在于，所述装置包括：

接口模块，所述接口模块用于在master设备和slave设备之间建立网络通信；

完整性检查模块，所述完整性检查模块用于对收到的协议指令进行分析；

正确性检查模块，所述正确性检查模块用于对收到的数据进行解密校验，以判定数据的正确性；

数据初始化模块，所述数据初始化模块用于将从未写入的地址空间进行初始化，所述数据初始化可配置为全0、全1或全随机，并将数据返回到总线控制器；

数据注错模块，所述数据注错模块用于在slave设备待发送的数据中随机插入一个错误的数值，以检测master设备是否检查出该错误数值；

错误反馈模块，所述错误反馈模块用于收集协议完整性检查和数据正确性检查的错误结果，并返回错误状态；

数据传输控制模块，所述数据传输控制模块用于控制slave设备反馈数据的格式。

2.根据权利要求1所述的一种应用于主从式通信系统的调试装置，其特征在于：所述接口模块为总线从机端接口模块，可根据实际的总线协议配置生成指定的接口，所述接口包括AXI接口、AHB接口和APB接口。

3.根据权利要求2所述的一种应用于主从式通信系统的调试装置，其特征在于：所述slave设备可支持多种连接验证方式，可进行单从机和单主机之间的连接，进行点对点的验证，即通过单组APB总线、AHB总线或AXI总线连接；可进行多从机和多主机之间的连接，在slave设备上配置有多组总线接口，以分别连接至多个master设备，以根据master设备发送的控制信号和数据进行对应的接收和反馈。

4.根据权利要求3所述的一种应用于主从式通信系统的调试装置，其特征在于：在master设备和slave设备之间可连接有总线控制器，以验证总线控制器是否符合预期。

5.根据权利要求1所述的一种应用于主从式通信系统的调试装置，其特征在于：所述调试装置通过总线从机端口与外部总线或外部master设备相连，总线从机端口分为接收和发送两部分；

所述完整性检查模块和正确性检查模块与总线从机端口接收部分相连接，用于解析协议是否完整以及接收的数据是否正确，同时这两个模块又与错误反馈模块连接，将解析的结果发送给错误反馈模块；所述错误反馈模块与总线从机端口发送部分相连，将反馈结果发送至总线或者master设备；

所述数据注错模块、数据初始化模块、数据传输控制模块与总线从机端口的发送部分分别相连，以控制待发送的数据达到返回特定数据和特定格式的目的。

6.根据权利要求1所述的一种应用于主从式通信系统的调试装置，其特征在于：所述数据注错模块可将原本待发送的数据在任一位置进行替换，也可同时修改多处数据的数值；

当待发送的数据为加密后的数据时，若未注错直接发送至总线，以使总线可解密得到正确数据；当对数据进行注错时，总线无法直接获得原始数据，可使用汉明码算法推断出数据出错的准确位置。