一种输入输出接口控制方法及系统与流程

1.本发明涉及计算机技术领域，具体而言，涉及一种输入输出接口控制方法及系统。


背景技术：

2.gpio（general-purpose input/output，通用型之输入输出）控制器广泛的应用与电子设备的操作系统中。在操作系统中需要控制很多外部设备或者电路，这些设备有些需要通过cpu控制，有些需要cpu提供输入信号。对设备的控制，若使用传统的串口或者并口比较复杂，因此在微处理器上通常使用gpio控制器。
3.cpu可以作为一个domain（域）访问gpio控制器上的多个输入输出接口，当多域访问多个输入输出接口时，容易出现互相干扰的现象，影响信号的正常传输。


技术实现要素：

4.为了克服上述问题和缺陷，本发明提供一种输入输出接口控制方法及系统，可以防止或减少多域访问gpio时产生的互相干扰的现象。
5.为实现上述目的，本发明首先提供一种输入输出接口控制方法，应用于输入输出接口控制系统，输入输出接口控制系统包括控制器、处理单元和多个寄存器，处理单元包括主处理单元和多个从处理单元，控制器包括多个输入输出接口，一个处理单元与一个寄存器相对应；输入输出接口控制方法包括：控制器获取处理单元的识别标识，并通过寄存器获取接口访问权限信息；接口访问权限信息来自于目标寄存器，目标寄存器是根据识别标识从多个寄存器中确定的；接口访问权限信息，由主处理单元将各处理单元对各输入输出接口的访问权限，写入到对应的寄存器上形成；控制器根据识别标识和接口访问权限信息，确定处理单元对输入输出接口的访问权限。
6.可选地，输入输出接口控制系统还包括映射单元，识别标识包括第一识别标识；控制器获取处理单元的识别标识的步骤，包括：控制器接收来自映射单元的映射信息；映射信息由映射单元根据处理单元的地址信息得到，地址信息来自于处理单元的访问请求；控制器根据映射信息得到处理单元的第一识别标识。
7.可选地，输入输出接口控制系统还包括解码单元，识别标识包括第二识别标识，第二识别标识是由解码单元解码处理单元的访问请求得到的，目标寄存器是根据第二识别标识从多个寄存器中确定的。
8.可选地，输入输出接口控制系统还包括外围总线，控制器接收来自映射单元的映射信息的步骤，包括：控制器通过外围总线获取来自映射单元的映射信息。
9.可选地，处理单元通过外围总线与解码单元通信连接，解码单元通过外围总线与
寄存器通信连接。
10.可选地，输入输出接口控制系统还包括线路选择单元；控制器通过寄存器获取接口访问权限信息的步骤，包括：控制器通过线路选择单元与目标寄存器建立通信连接；控制器从线路选择单元上获取接口访问权限信息；接口访问权限信息来自于目标寄存器，目标寄存器由线路选择单元根据识别标识从多个寄存器中确定。
11.本发明同时提供一种输入输出接口控制系统，包括控制器、处理单元和多个寄存器，处理单元包括主处理单元和多个从处理单元，控制器包括多个输入输出接口，一个处理单元与一个寄存器相对应；控制器还包括：获取模块，用于获取处理单元的识别标识，并通过寄存器获取接口访问权限信息；接口访问权限信息来自于目标寄存器，目标寄存器是根据识别标识从多个寄存器中确定的；接口访问权限信息，由主处理单元将各处理单元对各输入输出接口的访问权限，写入到对应的寄存器上形成；确定模块，用于根据识别标识和接口访问权限信息，确定处理单元对输入输出接口的访问权限。
12.可选地，输入输出接口控制系统还包括映射单元，识别标识包括第一识别标识，获取模块还用于接收来自映射单元的映射信息，并根据映射信息得到处理单元的第一识别标识；映射信息由映射单元根据处理单元的地址信息得到，地址信息来自于处理单元的访问请求。
13.可选地，输入输出接口控制系统还包括解码单元，识别标识包括第二识别标识，解码单元用于解码处理单元的访问请求得到第二识别标识，目标寄存器是根据第二识别标识从多个寄存器中确定的。
14.可选地，输入输出接口控制系统还包括线路选择单元，线路选择单元用于根据识别标识从多个寄存器中确定目标寄存器，控制器通过线路选择单元与目标寄存器建立通信连接，并从线路选择单元上获取自于目标寄存器的接口访问权限信息。
15.与现有技术相比，本发明的有益效果包括：首先控制器获取处理单元的识别标识，并通过寄存器获取接口访问权限信息；接口访问权限信息来自于目标寄存器，目标寄存器是根据识别标识从多个寄存器中确定的；接口访问权限信息，由主处理单元将各处理单元对各输入输出接口的访问权限，写入到对应的寄存器上形成；然后控制器根据识别标识和接口访问权限信息，确定处理单元对输入输出接口的访问权限。通过本发明可以给每个处理单元配置各输入输出接口的访问权限，控制器让不同的处理单元根据自己的访问权限来访问输入输出接口，防止或减少多域访问gpio时产生的互相干扰的现象，提升了多处理单元对gpio接口的访问效率。
附图说明
16.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：
图1为本发明实施例输入输出接口控制系统的架构示意图一；图2为本发明实施例输入输出接口控制方法的步骤流程图一；图3为本发明实施例输入输出接口控制方法的步骤流程图二；图4为本发明实施例输入输出接口控制系统的架构示意图二；图5为本发明实施例控制器的架构示意图；图6为本发明实施例电子设备的计算机系统的架构示意图。
具体实施方式
17.现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些实施方式使得本发明将更加全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。
18.此外，所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本发明的实施例的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本发明的技术方案而没有特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、装置、步骤等。在其它情况下，不详细示出或描述公知方法、装置、实现或者操作以避免模糊本发明的各方面。
19.附图中所示的方框图仅仅是功能实体，不一定必须与物理上独立的实体相对应。即，可以采用软件形式来实现这些功能实体，或在一个或多个硬件模块或集成电路中实现这些功能实体，或在不同网络和/或处理器装置和/或微控制器装置中实现这些功能实体。
20.附图中所示的流程图仅是示例性说明，不是必须包括所有的内容和操作/步骤，也不是必须按所描述的顺序执行。例如，有的操作/步骤还可以分解，而有的操作/步骤可以合并或部分合并，因此实际执行的顺序有可能根据实际情况改变。
21.以下对本发明实施例的技术方案的实现细节进行详细阐述。
22.本发明实施例提供一种输入输出接口控制方法，应用于输入输出接口控制系统，如图1所示，输入输出接口控制系统包括控制器1、处理单元2和多个寄存器3，处理单元2包括主处理单元和多个从处理单元，控制器1包括多个输入输出接口，一个处理单元2与一个寄存器3相对应。如图2所示，输入输出接口控制方法包括步骤100和步骤200，具体如下：步骤100，控制器1获取处理单元的识别标识，并通过寄存器3获取接口访问权限信息；接口访问权限信息来自于目标寄存器，目标寄存器是根据识别标识从多个寄存器3中确定的；接口访问权限信息，由主处理单元将各处理单元对各输入输出接口的访问权限，写入到对应的寄存器3上形成。
23.步骤200，控制器1根据识别标识和接口访问权限信息，确定处理单元2对输入输出接口的访问权限。
24.通过上述步骤，本实施例可以给每个处理单元配置各输入输出接口的访问权限，控制器让不同的处理单元根据自己的访问权限来访问输入输出接口，防止或减少多域访问gpio时产生的互相干扰的现象，提升了多处理单元对gpio接口的访问效率。
25.一种实施例中，控制器1为gpio控制器，其型号可以为synopsys dw_apb_gpio，包括有32个i/o接口（输入输出接口）。处理单元2为cpu domain（域），处理单元可以包括多个domain，本实施例以四个为例，分别为domain0、domain1、domain2和domain3。其中，domain0
为主处理单元，domain1、domain2和domain3均为从处理单元。相应的，处理单元的识别标识就可以包括处理单元的编号，例如domain0、domain1、domain2、domain3等。
26.在操作系统启动期间，通过主处理单元将主处理单元和从处理单元具有的i/o接口访问权限，写入到各处理单元2对应的寄存器3中。例如，寄存器3包括寄存器csr0、寄存器csr1、寄存器csr2、寄存器csr3。主处理单元domain0与寄存器csr0对应，从处理单元domain1与寄存器csr1对应，从处理单元domain2与寄存器csr2对应，从处理单元domain3与寄存器csr3对应。
27.在操作系统正常运行期间，主处理单元domain0从寄存器csr0中读取自己对控制器上i/o接口的访问权限，从处理单元domain1在寄存器csr1中读取自己对控制器上i/o接口的访问权限，从处理单元domain2从寄存器csr2中读取自己对控制器上i/o接口的访问权限，从处理单元domain3从寄存器csr3中读取自己对控制器上i/o接口的访问权限。
28.控制器从寄存器上获取每个请求访问的处理单元的访问权限，以开放对应的i/o接口，使其顺利访问。
29.一种实施例中，如图4所示，输入输出接口控制系统还包括映射单元4，识别标识包括第一识别标识；如图3所示，控制器获取处理单元的识别标识的步骤，包括：步骤201，控制器接收来自映射单元4的映射信息；映射信息由映射单元4根据处理单元的地址信息得到，地址信息来自于处理单元的访问请求。
30.步骤202，控制器根据映射信息得到处理单元的第一识别标识。
31.通过步骤201和步骤202可以将处理单元的地址信息映射到控制器中，让控制器知道具体是哪一个处理单元发送的访问请求。
32.一种实施例中，输入输出接口控制系统还包括解码单元5，识别标识包括第二识别标识，第二识别标识是由解码单元5解码处理单元的访问请求得到的，目标寄存器是根据第二识别标识从多个寄存器中确定的。
33.其中，解码单元5是根据请求访问的处理单元的地址信息，确定是哪一个处理单元，然后根据该处理单元确定与其对应的寄存器，即目标寄存器。最后控制器从目标寄存器获取该处理单元的接口访问权限。
34.一种实施例中，输入输出接口控制系统还包括外围总线，在步骤201中，控制器接收来自映射单元4的映射信息的步骤，包括：控制器通过外围总线获取来自映射单元4的映射信息。
35.其中外围总线（advanced peripheral bus，apb）是一种标准的片上总线结构。外围总线apb主要用于低带宽的周边外设之间的连接，例如uart、1284等。通过外围总线可以提升信息传输的稳定性和传输效率。
36.一种实施例中，处理单元通过外围总线与解码单元5通信连接，解码单元5通过外围总线与寄存器通信连接。
37.例如，从处理单元domain1通过外围总线的接口发送i/o接口访问请求，解码单元5根据访问请求，解码分析得到当前的访问请求来自从处理单元domain1，然后解码单元5通过外围总线将domain1的编号发送给寄存器。
38.一种实施例中，输入输出接口控制系统还包括线路选择单元6；在步骤100中，控制器通过寄存器获取接口访问权限信息的步骤，包括：
控制器通过线路选择单元6与目标寄存器建立通信连接；控制器从线路选择单元6上获取接口访问权限信息；接口访问权限信息来自于目标寄存器，目标寄存器由线路选择单元6根据识别标识从多个寄存器中确定。
39.例如，从处理单元domain1通过外围总线的接口发送i/o接口访问请求，解码单元5根据访问请求，解码分析得到当前的访问请求来自从处理单元domain1，然后解码单元5通过外围总线将domain1的编号发送给线路选择单元6，线路选择单元6选择寄存器csr1的信号线路进入到控制器中。
40.本实施例输入输出接口控制方法，首先控制器1获取处理单元2的识别标识，并通过寄存器3获取接口访问权限信息；接口访问权限信息来自于目标寄存器，目标寄存器是根据识别标识从多个寄存器中确定的；接口访问权限信息，由主处理单元将各处理单元对各输入输出接口的访问权限，写入到对应的寄存器上形成；然后控制器根据识别标识和接口访问权限信息，确定处理单元对输入输出接口的访问权限。通过上述方法步骤，本实施例可以给每个处理单元2配置各输入输出接口的访问权限，控制器1让不同的处理单元2根据自己的访问权限来访问输入输出接口，防止或减少多域访问gpio时产生的互相干扰的现象，提升了多处理单元对gpio接口的访问效率。
41.本发明实施例提供一种输入输出接口控制系统，如图1所示，包括控制器1、处理单元2和多个寄存器3，处理单元2包括主处理单元和多个从处理单元，控制器1包括多个输入输出接口，一个处理单元2与一个寄存器3相对应；如图5所示，控制器1包括：获取模块11，用于获取处理单元的识别标识，并通过寄存器获取接口访问权限信息；接口访问权限信息来自于目标寄存器，目标寄存器是根据识别标识从多个寄存器中确定的；接口访问权限信息，由主处理单元将各处理单元对各输入输出接口的访问权限，写入到对应的寄存器上形成；确定模块12，用于根据识别标识和接口访问权限信息，确定处理单元对输入输出接口的访问权限。
42.本实施例的输入输出接口控制系统采用上述实施例提供的方法，可以给每个处理单元2配置各输入输出接口的访问权限，控制器1让不同的处理单元2根据自己的访问权限来访问输入输出接口，防止或减少多域访问gpio时产生的互相干扰的现象。
43.一种实施例中，如图4所示，输入输出接口控制系统还包括映射单元4，识别标识包括第一识别标识，获取模块11还用于接收来自映射单元4的映射信息，并根据映射信息得到处理单元的第一识别标识；映射信息由映射单元4根据处理单元2的地址信息得到，地址信息来自于处理单元2的访问请求。
44.这样可以将处理单元2的地址信息映射到控制器1中，让控制器1知道具体是哪一个处理单元2发送的访问请求。
45.一种实施例中，如图4所示，输入输出接口控制系统还包括解码单元5，识别标识包括第二识别标识，解码单元5用于解码处理单元的访问请求得到第二识别标识，目标寄存器是根据第二识别标识从多个寄存器3中确定的。
46.具体地，解码单元5是根据请求访问的处理单元2的地址信息，确定是哪一个处理单元，然后根据该处理单元确定与其对应的寄存器，即目标寄存器。最后控制器从目标寄存器获取该处理单元的接口访问权限。
47.一种实施例中，处理单元2通过外围总线与解码单元5通信连接，解码单元5通过外围总线与寄存器3通信连接。
48.例如，从处理单元domain1通过外围总线的接口发送i/o接口访问请求，解码单元5根据访问请求，解码分析得到当前的访问请求来自从处理单元domain1，然后解码单元5通过外围总线将domain1的编号发送给寄存器。
49.一种实施例中，如图4所示，输入输出接口控制系统还包括线路选择单元6，线路选择单元6用于根据识别标识从多个寄存器3中确定目标寄存器，控制器1通过线路选择单元6与目标寄存器建立通信连接，并从线路选择单元6上获取自于目标寄存器的接口访问权限信息。
50.例如，从处理单元domain1通过外围总线的接口发送i/o接口访问请求，解码单元5根据访问请求，解码分析得到当前的访问请求来自从处理单元domain1，然后解码单元5通过外围总线将domain1的编号发送给线路选择单元6，线路选择单元6选择寄存器csr1的信号线路进入到控制器中。
51.本实施例的输入输出控制系统采用上述实施例提供的方法，控制器1获取处理单元的识别标识，并通过寄存器3获取接口访问权限信息；控制器1根据识别标识和接口访问权限信息，确定处理单元2对输入输出接口的访问权限。本实施例可以给每个处理单元配置各输入输出接口的访问权限，控制器让不同的处理单元根据自己的访问权限来访问输入输出接口，防止或减少多域访问gpio时产生的互相干扰的现象，提升了多处理单元对gpio接口的访问效率。
52.图6示出了适于用来实现本发明实施例的电子设备的计算机系统的结构示意图。
53.需要说明的是，图6示出的电子设备的计算机系统仅是一个示例，不应对本发明实施例的功能和使用范围带来任何限制。
54.如图6所示，计算机系统包括中央处理单元（central processing unit，cpu）1801，其可以根据存储在只读存储器（read-only memory，rom）1802中的程序或者从存储部分1808加载到随机访问存储器（random access memory，ram）1803中的程序而执行各种适当的动作和处理，例如执行上述实施例中所述的方法。在ram 1803中，还存储有系统操作所需的各种程序和数据。cpu 1801、rom 1802以及ram 1803通过总线1804彼此相连。输入/输出（input/output，i/o）接口1805也连接至总线1804。
55.以下部件连接至i/o接口1805：包括键盘、鼠标等的输入部分1806；包括诸如阴极射线管（cathode ray tube，crt）、液晶显示器（liquid crystal display，lcd）等以及扬声器等的输出部分1807；包括硬盘等的存储部分1808；以及包括诸如lan（local area network，局域网）卡、调制解调器等的网络接口卡的通信部分1809。通信部分1809经由诸如因特网的网络执行通信处理。驱动器1810也根据需要连接至i/o接口1805。可拆卸介质1811，诸如磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等等，根据需要安装在驱动器1810上，以便于从其上读出的计算机程序根据需要被安装入存储部分1808。
56.特别地，根据本发明的实施例，上文参考流程图描述的过程可以被实现为计算机软件程序。例如，本发明的实施例包括一种计算机程序产品，其包括承载在计算机可读介质上的计算机程序，该计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的计算机程序。在这样的实施例中，该计算机程序可以通过通信部分1809从网络上被下载和安装，和/或从可拆卸介
质1811被安装。在该计算机程序被中央处理单元（cpu）1801执行时，执行本发明的系统中限定的各种功能。
57.需要说明的是，本发明实施例所示的计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质或者是上述两者的任意组合。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器（ram）、只读存储器（rom）、可擦式可编程只读存储器（erasable programmable read only memory，eprom）、闪存、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器（compact disc read-only memory，cd-rom）、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本发明中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。而在本发明中，计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的计算机程序。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读介质上包含的计算机程序可以用任何适当的介质传输，包括但不限于：无线、有线等等，或者上述的任意合适的组合。
58.附图中的流程图和框图，图示了按照本发明各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。其中，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，上述模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图或流程图中的每个方框、以及框图或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
59.描述于本发明实施例中所涉及到的单元可以通过软件的方式实现，也可以通过硬件的方式来实现，所描述的单元也可以设置在处理器中。其中，这些单元的名称在某种情况下并不构成对该单元本身的限定。
60.具体地，通过本实施例的电子设备，可以实现上述实施例提供的输入输出接口控制方法。具体包括：首先控制器获取处理单元的识别标识，并通过寄存器获取接口访问权限信息；接口访问权限信息来自于目标寄存器，目标寄存器是根据识别标识从多个寄存器中确定的；接口访问权限信息，由主处理单元将各处理单元对各输入输出接口的访问权限，写入到对应的寄存器上形成；然后控制器根据识别标识和接口访问权限信息，确定处理单元对输入输出接口的访问权限。通过上述方法步骤，本实施例可以给每个处理单元配置各输入输出接口的访问权限，控制器让不同的处理单元根据自己的访问权限来访问输入输出接口，防止或减少多域访问gpio时产生的互相干扰的现象，提升了多处理单元对gpio接口的访问效率。
61.作为另一方面，本发明还提供了一种计算机可读的存储介质，该存储介质可以是上述实施例中描述的电子设备中所包含的；也可以是单独存在，而未装配入该电子设备中。上述存储介质承载有一个或者多个程序，当上述一个或者多个程序被一个该电子设备执行时，使得该电子设备实现上述实施例中提供的方法。
62.应当注意，尽管在上文详细描述中提及了用于动作执行的设备的若干模块或者单元，但是这种划分并非强制性的。实际上，根据本发明的实施方式，上文描述的两个或更多模块或者单元的特征和功能可以在一个模块或者单元中具体化。反之，上文描述的一个模块或者单元的特征和功能可以进一步划分为由多个模块或者单元来具体化。
63.通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员易于理解，这里描述的示例实施方式可以通过软件实现，也可以通过软件结合必要的硬件的方式来实现。因此，根据本发明实施方式的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质（可以是cd-rom，u盘，移动硬盘等）中或网络上，包括若干指令以使得一台计算设备（可以是个人计算机、服务器、触控终端、或者网络设备等）执行根据本发明实施方式的方法。
64.具体地，通过本实施例的存储介质，可以实现上述实施例提供的输入输出接口控制方法。具体包括：首先控制器获取处理单元的识别标识，并通过寄存器获取接口访问权限信息；接口访问权限信息来自于目标寄存器，目标寄存器是根据识别标识从多个寄存器中确定的；接口访问权限信息，由主处理单元将各处理单元对各输入输出接口的访问权限，写入到对应的寄存器上形成；然后控制器根据识别标识和接口访问权限信息，确定处理单元对输入输出接口的访问权限。通过上述方法步骤，本实施例可以给每个处理单元配置各输入输出接口的访问权限，控制器让不同的处理单元根据自己的访问权限来访问输入输出接口，防止或减少多域访问gpio时产生的互相干扰的现象，提升了多处理单元对gpio接口的访问效率。
65.本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的实施方式后，将容易想到本发明的其它实施方案。本发明旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。
66.应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。