專利名稱：采用動(dòng)態(tài)總線倒置來降低同步轉(zhuǎn)換輸出噪音的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及計(jì)算機(jī)系統(tǒng)領(lǐng)域，尤其涉及降低數(shù)據(jù)總線上的同步轉(zhuǎn)換輸出噪音的領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在努力提高現(xiàn)今計(jì)算機(jī)系統(tǒng)性能的過程中，系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員設(shè)法提高各種系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線的時(shí)鐘頻率。由于總線頻率提高了，數(shù)據(jù)線上的噪音成為一個(gè)愈加重要的問題。時(shí)鐘頻率的提高以及其時(shí)鐘周期的相應(yīng)縮短，這使得在接收端接收到數(shù)據(jù)之前，只有更短的時(shí)間解決出現(xiàn)在數(shù)據(jù)線上的噪音問題。數(shù)據(jù)線上的噪音可能導(dǎo)致當(dāng)接收端鎖存數(shù)據(jù)時(shí)鎖存了無效數(shù)據(jù)。
數(shù)據(jù)線上的一個(gè)噪音源可能是同步開關(guān)輸出噪音。該噪音可能是由幾個(gè)或多個(gè)輸出驅(qū)動(dòng)裝置在同一時(shí)刻都處于特定裝置開關(guān)狀態(tài)所造成的。其一個(gè)例子可包括一系統(tǒng)邏輯裝置，該裝置通過一圖形總線同時(shí)將32位數(shù)據(jù)發(fā)送至圖形裝置上。該系統(tǒng)邏輯裝置可能在一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)發(fā)送32位的“1”，而在下一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)發(fā)送32位的“0”。在這個(gè)例子中，所有的圖形總線數(shù)據(jù)位將狀態(tài)從一個(gè)時(shí)鐘周期變化為下一個(gè)時(shí)鐘周期。這樣的變化可以減小一些或全部32位數(shù)據(jù)線上的同步開關(guān)輸出噪音，并且可以限制圖形總線可能的時(shí)鐘頻率，從而限制了圖形子系統(tǒng)的潛在性能。


通過下面的詳細(xì)說明以及本發(fā)明實(shí)施例的附圖可以更全面地理解本發(fā)明，然而本發(fā)明并不僅限于特定實(shí)施例的描述，實(shí)施例附圖僅用于說明和幫助理解本發(fā)明。
附圖1是一系統(tǒng)的實(shí)施例的方框圖，該系統(tǒng)包括一系統(tǒng)邏輯裝置和一個(gè)圖形裝置，該系統(tǒng)邏輯裝置具有一個(gè)動(dòng)態(tài)總線倒置編碼器，該圖形裝置具有一個(gè)動(dòng)態(tài)總線倒置解碼器。
附圖2是動(dòng)態(tài)總線倒置編碼器的實(shí)施例的方框圖。
附圖3是采用動(dòng)態(tài)總線倒置以減少同步開關(guān)輸出噪音的方法的實(shí)施例的流程圖。
具體實(shí)施例方式
附圖1是系統(tǒng)100的具體實(shí)施例的方框圖，系統(tǒng)100包括一個(gè)系統(tǒng)邏輯裝置120和一個(gè)圖形裝置130，該系統(tǒng)邏輯裝置120有一動(dòng)態(tài)總線倒置(DBI)編碼器200，該圖形裝置130有一DBI解碼器124。系統(tǒng)100還包括一個(gè)與系統(tǒng)邏輯裝置120相耦合的處理器110。該系統(tǒng)邏輯裝置120還與一系統(tǒng)存儲(chǔ)器140和一個(gè)輸入/輸出集線器150相耦合。
系統(tǒng)邏輯裝置120通過一輸出數(shù)據(jù)總線203和一個(gè)倒置信號(hào)205而耦合連接到圖形裝置130。DBI編碼器200將先前置于輸出數(shù)據(jù)總線203上的一組數(shù)據(jù)位與要放置到數(shù)據(jù)總線203上的下一組數(shù)據(jù)位作比較。DBI編碼器200確定有多少數(shù)據(jù)位在數(shù)據(jù)總線203上發(fā)生轉(zhuǎn)變，這種轉(zhuǎn)變是由于下一組數(shù)據(jù)位在前一組數(shù)據(jù)位之后被發(fā)送到數(shù)據(jù)總線203上所造成的。如果可能的數(shù)據(jù)位進(jìn)行轉(zhuǎn)換的數(shù)目大于一個(gè)預(yù)定數(shù)值，那么DBI編碼器200倒置下一組數(shù)據(jù)位中的每一個(gè)數(shù)據(jù)位并且發(fā)送已被倒置的數(shù)據(jù)到輸出數(shù)據(jù)總線203。DBI編碼器200選通倒置信號(hào)205以向DBI解碼器124表明數(shù)據(jù)位已經(jīng)被倒置。然后DBI解碼器124倒置已經(jīng)被倒置的數(shù)據(jù)位來恢復(fù)原始數(shù)據(jù)。
選擇預(yù)定數(shù)值以產(chǎn)生最少的位轉(zhuǎn)換。在一些實(shí)施例中，選擇預(yù)定數(shù)值為數(shù)據(jù)位寬度的一半。例如，一組16位的數(shù)據(jù)，預(yù)定數(shù)值是8。因此，如果多于8個(gè)數(shù)據(jù)位將改變狀態(tài)，那么數(shù)據(jù)位被倒置并且倒置信號(hào)被選通。
上文所描述的DBI實(shí)施例通過限制發(fā)生在輸出數(shù)據(jù)總線上的位轉(zhuǎn)換的數(shù)目來降低了同步開關(guān)輸出噪音量。
解碼器124的一個(gè)實(shí)施例包括一個(gè)對(duì)輸入數(shù)據(jù)和倒置信號(hào)執(zhí)行一個(gè)異或(XOR)功能的XOR電路。按此，如果沒有倒置指示(倒置信號(hào)205為“0”)，那么輸入數(shù)據(jù)不被解碼器124倒置。如果有倒置指示(倒置信號(hào)205為“1”)，那么輸入數(shù)據(jù)的每一個(gè)數(shù)據(jù)位都被解碼器124倒置以便恢復(fù)原始數(shù)據(jù)。
雖然系統(tǒng)100示出的是單個(gè)數(shù)據(jù)總線和單個(gè)倒置信號(hào)，但是數(shù)據(jù)總線203可以分成兩個(gè)或更多組。例如，一個(gè)32位總線可以被分成兩組，每組16位。還可以有其它可能的組合。編碼器200一組一組的產(chǎn)生了倒置結(jié)果。每一組使用自已的倒置信號(hào)。
附圖2是動(dòng)態(tài)總線倒置編碼器200的實(shí)施例的方框圖。要通過輸出數(shù)據(jù)總線203轉(zhuǎn)送的數(shù)據(jù)經(jīng)由內(nèi)部數(shù)據(jù)總線201轉(zhuǎn)送至編碼器200。在這個(gè)實(shí)施例中，內(nèi)部數(shù)據(jù)總線201和輸出數(shù)據(jù)總線203都是16位寬。在其它實(shí)施例中，可能是32位數(shù)據(jù)寬的總線被分成兩組16位數(shù)據(jù)寬。還有一些其它的實(shí)施例，可能是其它的數(shù)據(jù)組合和分組。
內(nèi)部數(shù)據(jù)201被轉(zhuǎn)送至一個(gè)異或電路210，同時(shí)被轉(zhuǎn)送到一個(gè)倒置器220/多路轉(zhuǎn)換器230的組合。異或電路210還接收輸出數(shù)據(jù)203。輸出數(shù)據(jù)203表示當(dāng)前的一組數(shù)據(jù)位。對(duì)輸入數(shù)據(jù)201和輸出數(shù)據(jù)203執(zhí)行異或操作。一倒置確認(rèn)電路240接收異或操作的輸出并且確定由異或操作得到的數(shù)據(jù)位變化的數(shù)目是否超過了預(yù)定數(shù)值。在這個(gè)實(shí)施例中，預(yù)定數(shù)值是八。在其它實(shí)施例中，可能是其它的預(yù)定數(shù)值，也可利用一個(gè)可編程的預(yù)定數(shù)值來實(shí)現(xiàn)編碼器200。如果倒置確認(rèn)電路240確認(rèn)數(shù)據(jù)位變化數(shù)目超出預(yù)定數(shù)值，那么一個(gè)內(nèi)部倒置信號(hào)209被選通。
內(nèi)部倒置信號(hào)209被轉(zhuǎn)送至多路轉(zhuǎn)換器230和一個(gè)鎖存器260。如果內(nèi)部倒置信號(hào)209選通，表示超過數(shù)據(jù)位變化的預(yù)定數(shù)值，那么多路轉(zhuǎn)換器230轉(zhuǎn)送倒置電路220的輸出至鎖存器250。如果內(nèi)部倒置信號(hào)沒有選通，那么多路轉(zhuǎn)換器230傳送沒有倒置的內(nèi)部數(shù)據(jù)至鎖存器250。然后鎖存器250鎖存多路轉(zhuǎn)換器230的輸出到輸出數(shù)據(jù)總線203。內(nèi)部倒置信號(hào)209被鎖存至倒置信號(hào)205。
倒置器220/多路轉(zhuǎn)換器230組合可用一個(gè)異或電路來實(shí)現(xiàn)，在該異或電路中，內(nèi)部數(shù)據(jù)總線201每一位與內(nèi)部倒置信號(hào)209相異或。當(dāng)內(nèi)部倒置信號(hào)209選通，那么內(nèi)部數(shù)據(jù)201的每一位都被倒置并轉(zhuǎn)送至鎖存器250的輸入端。如果內(nèi)部倒置信號(hào)209沒有選通，那么異或操作不改變內(nèi)部數(shù)據(jù)位201。
附圖3是采用動(dòng)態(tài)總線倒置來降低同步開關(guān)輸出噪音的方法的實(shí)施例的流程圖。在框圖310中，第一組n位數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)總線轉(zhuǎn)送。在框圖320，計(jì)算第一組n位數(shù)據(jù)和第二組n位數(shù)據(jù)之間的位變化數(shù)目。如框圖330所示，如果計(jì)算的位變化超出預(yù)定數(shù)值，那么下一組n位數(shù)據(jù)在框圖340中被倒置。在框圖360中，被倒置的下一組n位數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)總線轉(zhuǎn)送，在框圖360中，一個(gè)倒置信號(hào)也被選通。如果計(jì)算位變換沒有超出預(yù)定數(shù)值，那么在框圖350中，下一組n位數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)總線轉(zhuǎn)送。重復(fù)前述具體方法來處理將通過數(shù)據(jù)總線轉(zhuǎn)送的后續(xù)每一組n位數(shù)據(jù)。對(duì)該實(shí)施例而言，n等于16，預(yù)定數(shù)值是8，在其它實(shí)施例中可能采用其它數(shù)據(jù)寬度和預(yù)定數(shù)值。
雖然上文論述的一些實(shí)施例中提到一個(gè)系統(tǒng)邏輯裝置通過一圖形總線向圖形裝置發(fā)送數(shù)據(jù)，但在其它實(shí)施例中，可以用具有DBI編碼器的任何系統(tǒng)裝置作為發(fā)送器，用具有DBI解碼器的其它任何裝置作為接收器。
在以上說明中，參考示范實(shí)施例介紹了本發(fā)明。然而，顯然可以進(jìn)行各種不偏離權(quán)利要求所述的發(fā)明精神和范圍的修改和變化。因此，本說明書和附圖為示例性的而不是限定性的。
描述中提到的“實(shí)施例”，“一個(gè)實(shí)施例”，“一些實(shí)施例”或“其它實(shí)施例”意思是和實(shí)施例相關(guān)的特定技術(shù)特征、結(jié)構(gòu)或特性的描述，至少包括在發(fā)明的一些實(shí)施例中，而不是所有的實(shí)施例都必須有?！皩?shí)施例”，“一個(gè)實(shí)施例”或“一些實(shí)施例”等各種稱謂變化不一定都指相同的實(shí)施例。
權(quán)利要求
1.一種裝置，包括一個(gè)位變化檢測(cè)電路，當(dāng)將下一總線事務(wù)處理與當(dāng)前總線事務(wù)處理相比較時(shí)，該電路決定下一總線事務(wù)處理是否會(huì)導(dǎo)致大于預(yù)定數(shù)目的位變化，如果當(dāng)將下一總線事務(wù)處理與當(dāng)前總線事務(wù)處理相比較時(shí)下一總線事務(wù)處理導(dǎo)致大于預(yù)定數(shù)目的位變化，那么該位變化檢測(cè)電路選通一倒置信號(hào)；一倒置電路，用于倒置下一總線事務(wù)處理的位以響應(yīng)一倒置信號(hào)的選通。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，所述位檢測(cè)電路包括一第一異或電路以檢測(cè)當(dāng)前總線事務(wù)處理與下一總線事務(wù)處理之間位變化的數(shù)目。
3.如權(quán)利要求2所述的裝置，所述位檢測(cè)電路包括一個(gè)電路，該電路用于確定由第一異或電路所檢測(cè)出的位變化數(shù)目是否超出預(yù)定數(shù)目。
4.如權(quán)利要求3所述的裝置，所述倒置電路包括一個(gè)在下一總線事務(wù)處理和倒置信號(hào)之間執(zhí)行異或功能的第二異或電路。
5.如權(quán)利要求4所述的裝置，還包括一個(gè)用于鎖存第二異或電路輸出的第一鎖存器，第一鎖存器將已鎖存的輸出信號(hào)提供給一個(gè)外部數(shù)據(jù)總線，并進(jìn)一步將已鎖存的輸出信號(hào)提供給第一異或電路。
6.如權(quán)利要求5所述的裝置，還包括一個(gè)第二鎖存器，用以鎖存倒置信號(hào)并將鎖存的倒置信號(hào)提供給一個(gè)外部倒置信號(hào)。
7.如權(quán)利要求6所述的裝置，所述當(dāng)前和下一總線事務(wù)處理是16位寬。
8.如權(quán)利要求7所述的裝置，其中位變化的預(yù)定數(shù)目是8。
9.一種方法，包括當(dāng)將下一總線事務(wù)處理與當(dāng)前總線事務(wù)處理相比較時(shí)，確定下一總線事務(wù)處理是否會(huì)導(dǎo)致大于預(yù)定數(shù)目的位變化；以及提供下一總線事務(wù)處理的倒置結(jié)果。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，還包括提供一倒置信號(hào)以表示下一總線事務(wù)處理已經(jīng)被倒置。
11.一種方法，包括通過數(shù)據(jù)總線轉(zhuǎn)送第一組n位數(shù)據(jù)；計(jì)算第一組n位數(shù)據(jù)與第二組n位數(shù)據(jù)之間的位變化；確定所計(jì)算的位變化是否超出預(yù)定數(shù)目；如果所計(jì)算的位變化了超出預(yù)定數(shù)目，倒置下一組n位數(shù)據(jù)并選通一倒置信號(hào)；通過數(shù)據(jù)總線轉(zhuǎn)送下一組n位數(shù)據(jù)。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其中倒置下一組n位的步驟包括在下一組n位和倒置信號(hào)之間執(zhí)行一個(gè)異或操作。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其中n是16。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，其中預(yù)定數(shù)目是8。
15.一種系統(tǒng)，包括一個(gè)處理器；一個(gè)與處理器耦合的第一邏輯裝置，所述系統(tǒng)邏輯裝置包括一個(gè)動(dòng)態(tài)總線倒置編碼器，所述動(dòng)態(tài)總線倒置編碼器包括一個(gè)位變化檢測(cè)電路，當(dāng)將下一總線事務(wù)處理與當(dāng)前總線事務(wù)處理進(jìn)行比較時(shí)來確定下一總線事務(wù)處理是否會(huì)導(dǎo)致大于預(yù)定數(shù)目的位變化，如果當(dāng)將下一總線事務(wù)處理與當(dāng)前總線事務(wù)處理進(jìn)行比較時(shí)下一總線事務(wù)處理導(dǎo)致了大于預(yù)定數(shù)目的位變化，那么位變化檢測(cè)電路選通一倒置信號(hào)；和一倒置電路，對(duì)下一總線事務(wù)處理的位進(jìn)行倒置以響應(yīng)倒置信號(hào)的選通；以及通過一總線而耦合到第一邏輯裝置的第二邏輯裝置。
16.如權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，所述位檢測(cè)電路包括一第一異或電路以檢測(cè)當(dāng)前總線事務(wù)處理與下一總線事務(wù)處理之間位變化的數(shù)目。
17.如權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，所述位檢測(cè)電路包括一電路，該電路用于確定第一異或電路所檢測(cè)的位變化的數(shù)目是否超過了預(yù)定數(shù)目。
18.如權(quán)利要求17所述的系統(tǒng)，所述倒置電路包括一個(gè)在下一總線事務(wù)處理和倒置信號(hào)之間執(zhí)行異或功能的第二異或電路。
19.如權(quán)利要求17所述的系統(tǒng)，還包括一個(gè)用于鎖存第二異或電路輸出的第一鎖存器，第一鎖存器將所鎖存的輸出提供給所述總線，并進(jìn)一步將所鎖存的輸出提供給第一異或電路。
20.如權(quán)利要求19所述的系統(tǒng)，還包括一個(gè)第二鎖存器以鎖存倒置信號(hào)并將所鎖存的倒置信號(hào)提供給一個(gè)外部倒置信號(hào)，外部倒置信號(hào)與第二邏輯裝置耦合。
21.如權(quán)利要求20所述的系統(tǒng)，其中第二邏輯裝置包括一個(gè)動(dòng)態(tài)總線倒置解碼器。
21.一種裝置，包括一數(shù)據(jù)總線輸入，用于接收n位數(shù)據(jù)；一倒置信號(hào)輸入，用于接收一倒置信號(hào)；和一倒置電路，如果倒置信號(hào)被選通，對(duì)數(shù)據(jù)總線輸入所接收到的n位數(shù)據(jù)進(jìn)行倒置。
22.如權(quán)利要求21所述的裝置，所述倒置電路包括一個(gè)異或電路，以在數(shù)據(jù)總線輸入所接收到的n位數(shù)據(jù)和倒置信號(hào)之間執(zhí)行異或操作。
23.如權(quán)利要求22所述的裝置，所述n是16。
24.一種方法，包括在接收裝置接收n位數(shù)據(jù)；和倒置n位數(shù)據(jù)以響應(yīng)一個(gè)倒置信號(hào)的選通，這個(gè)倒置信號(hào)是由發(fā)送裝置選通的。
25.如權(quán)利要求24所述的方法，其中對(duì)n位數(shù)據(jù)進(jìn)行倒置的步驟包括在n位數(shù)據(jù)和倒置信號(hào)之間執(zhí)行一個(gè)異或功能。
全文摘要
一種用于實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)總線倒置的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的實(shí)施例包括具有動(dòng)態(tài)總線倒置編碼器的第一系統(tǒng)邏輯裝置，該實(shí)施例還包括一具有動(dòng)態(tài)總線倒置解碼器的第二邏輯裝置。第一和第二系統(tǒng)邏輯裝置通過數(shù)據(jù)總線相耦合。編碼器把當(dāng)前放置在數(shù)據(jù)總線上的一組數(shù)據(jù)位與下一組要放置在數(shù)據(jù)總線上的數(shù)據(jù)位作比較，如果編碼器確認(rèn)當(dāng)前和下一組數(shù)據(jù)位之間數(shù)據(jù)位變化大于預(yù)定數(shù)值，編碼器在下一組數(shù)據(jù)位放置到數(shù)據(jù)總線之前倒置下一組數(shù)據(jù)位。編碼器同時(shí)選通由解碼器所接收的倒置信號(hào)。為響應(yīng)倒置信號(hào)的選通，解碼器倒置預(yù)先倒置的下一組數(shù)據(jù)位以恢復(fù)原始數(shù)據(jù)。
文檔編號(hào)G06F13/42GK1483166SQ01818392
公開日2004年3月17日 申請(qǐng)日期2001年10月12日 優(yōu)先權(quán)日2000年11月7日
發(fā)明者A·沃爾克, S·拉亞帕, A 沃爾克, 橋 申請(qǐng)人:英特爾公司