專利名稱：雙倍數(shù)據(jù)速率內(nèi)存的內(nèi)存控制器及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及雙倍數(shù)據(jù)速率(DDR，Double Data Rate)內(nèi)存，特別涉及一種DDR內(nèi)存的內(nèi)存控制器及其控制方法。
背景技術(shù)：
DDR內(nèi)存是目前廣泛應(yīng)用的一種內(nèi)存器件，中央處理器(CPU，ComputerProcess Unit)或其他硬件加速器件對(duì)DDR內(nèi)存的讀寫操作都需通過內(nèi)存控制器實(shí)現(xiàn)。圖1為現(xiàn)有技術(shù)中內(nèi)存控制器的結(jié)構(gòu)示意圖，該內(nèi)存控制器包括仲裁器、寄存器、主狀態(tài)機(jī)、數(shù)據(jù)先進(jìn)先出(Data FIFO)和刷新管理單元。仲裁器，用于在同一時(shí)刻有多個(gè)器件發(fā)起對(duì)DDR內(nèi)存的讀寫操作時(shí)，仲裁出最高優(yōu)先級(jí)的讀寫命令并發(fā)送給主狀態(tài)機(jī)；在器件和數(shù)據(jù)先進(jìn)先出的數(shù)據(jù)交互中轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)。系統(tǒng)軟件通過寄存器配置主狀態(tài)機(jī)控制DDR內(nèi)存進(jìn)入自刷新狀態(tài)的時(shí)機(jī)。寄存器還對(duì)主狀態(tài)機(jī)進(jìn)行常規(guī)配置。刷新管理單元，用于配置刷新周期，在刷新周期到來時(shí)向主狀態(tài)機(jī)發(fā)送刷新請(qǐng)求。主狀態(tài)機(jī)，用于按照寄存器的配置，控制DDR內(nèi)存進(jìn)入或退出自刷新狀態(tài)；將仲裁器發(fā)送的讀寫命令轉(zhuǎn)換為與DDR內(nèi)存接口相應(yīng)的讀寫命令并發(fā)送給DDR內(nèi)存；控制數(shù)據(jù)先進(jìn)先出將仲裁器轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)發(fā)送到DDR內(nèi)存，或?qū)DR內(nèi)存發(fā)送的數(shù)據(jù)發(fā)送給仲裁器；在接收到刷新管理單元發(fā)送的刷新請(qǐng)求后，向DDR內(nèi)存發(fā)送自動(dòng)刷新命令，以控制DDR內(nèi)存進(jìn)行自動(dòng)刷新。針對(duì)DDR內(nèi)存的讀寫操作按照如下方式進(jìn)行1)主狀態(tài)機(jī)接收到仲裁器發(fā)送的對(duì)DDR內(nèi)存的讀寫命令后，需要首先激活DDR內(nèi)存。激活過程包括如下步驟主狀態(tài)機(jī)向DDR內(nèi)存發(fā)送激活命令，激活命令中包含CPU或其他硬件加速器件指定的需要讀操作的堆(bank)和行(row)地址；在DDR內(nèi)存內(nèi)部，完成對(duì)所述行地址的譯碼并產(chǎn)生行選中信號(hào)把電容存儲(chǔ)陣列中這個(gè)行的數(shù)據(jù)送到感應(yīng)放大器 (SA，SenseAmplifier)，當(dāng)數(shù)據(jù)停留在SA之后，DDR內(nèi)存處于激活狀態(tài)。2)在DDR內(nèi)存處于激活狀態(tài)之后，如果是讀操作，主狀態(tài)機(jī)將接收到的讀命令轉(zhuǎn)換為與DDR內(nèi)存接口相應(yīng)的讀命令，該讀命令中包含CPU或其他硬件加速器件指定的需要讀操作的列(column)地址。在DDR內(nèi)存內(nèi)部，對(duì)上述列地址譯碼并產(chǎn)生選中 信號(hào)選中SA 里面的數(shù)據(jù)，然后把數(shù)據(jù)輸入到讀鎖存器，最后輸出到數(shù)據(jù)線上。主狀態(tài)機(jī)控制數(shù)據(jù)先進(jìn)先出將數(shù)據(jù)線上的數(shù)據(jù)發(fā)送給仲裁器，再由仲裁器轉(zhuǎn)發(fā)給CPU或其他硬件加速器件。讀操作完成后，DDR內(nèi)存處于激活待機(jī)狀態(tài)。3)在DDR內(nèi)存處于激活狀態(tài)之后，如果是寫操作，主狀態(tài)機(jī)將接收到的寫命令轉(zhuǎn)換為與DDR內(nèi)存接口相應(yīng)的寫命令，該寫命令中包含CPU或其他硬件加速器件指定的需要寫操作的列地址，然后主狀態(tài)機(jī)控制數(shù)據(jù)先進(jìn)先出將待寫入的數(shù)據(jù)輸出到數(shù)據(jù)線上。在DDR 內(nèi)存內(nèi)部，處于數(shù)據(jù)線上的數(shù)據(jù)被鎖存到輸入寄存器中，接著數(shù)據(jù)被寫到SA中上述列地址對(duì)應(yīng)的位置，最后執(zhí)行預(yù)充電操作把SA中的數(shù)據(jù)寫到電容存儲(chǔ)陣列里面。寫操作完成后，DDR內(nèi)存處于激活待機(jī)狀態(tài)。DDR內(nèi)存由讀寫操作產(chǎn)生的動(dòng)態(tài)功耗是難以降低的，而在不執(zhí)行讀寫操作時(shí)，DDR 內(nèi)存可能處于激活待機(jī)(active standby)狀態(tài)、預(yù)充電待機(jī)(precharge standby)狀態(tài)、 激活掉電(active power down)狀態(tài)、預(yù)充電掉電(precharge power down)狀態(tài)和自刷新 (self refresh)狀態(tài)，這些狀態(tài)下的功耗稱為靜態(tài)功耗。其中，激活待機(jī)狀態(tài)和激活掉電狀態(tài)下的功耗較大，預(yù)充電待機(jī)狀態(tài)下的功耗處于中等水平，預(yù)充電掉電狀態(tài)和自刷新狀態(tài)下的功耗較小。目前，為了降低DDR內(nèi)存的功耗，如果長(zhǎng)時(shí)間沒有讀寫操作，主狀態(tài)機(jī)會(huì)控制DDR 內(nèi)存進(jìn)入自刷新狀態(tài)以降低功耗，這時(shí)DDR內(nèi)存相當(dāng)于休眠狀態(tài)，數(shù)據(jù)不會(huì)丟失，但如果要重新對(duì)DDR內(nèi)存里的數(shù)據(jù)進(jìn)行讀寫則需要等待200個(gè)時(shí)鐘周期和一個(gè)自動(dòng)刷新命令的時(shí)間才能退出自刷新狀態(tài)。另外，系統(tǒng)軟件需要設(shè)計(jì)專門的功耗管理進(jìn)程判斷什么時(shí)候可以進(jìn)入自刷新狀態(tài)、什么時(shí)候需要退出，且需要通過寄存器重新配置主狀態(tài)機(jī)，才能使主狀態(tài)機(jī)能夠在準(zhǔn)確的時(shí)機(jī)控制DDR內(nèi)存進(jìn)入或退出自刷新狀態(tài)。上述系統(tǒng)軟件判斷所需的時(shí)間一般都在毫秒級(jí)別以上，而某些便攜式系統(tǒng)中，每隔一個(gè)固定的時(shí)間就需要對(duì)DDR內(nèi)存進(jìn)行讀寫操作，這個(gè)固定時(shí)間通常也在毫秒級(jí)別，這樣不僅需要消耗較大的軟件資源且響應(yīng)速度很慢
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種DDR內(nèi)存的內(nèi)存控制器，能夠降低軟件資源在DDR內(nèi)存功耗控制方面的消耗，并且在需要對(duì)DDR內(nèi)存進(jìn)行讀寫操作時(shí)快速退出低功耗狀態(tài)。本發(fā)明提供一種上述內(nèi)存控制器的控制方法，能夠降低軟件資源在DDR內(nèi)存功耗控制方面的消耗，并且在需要對(duì)DDR內(nèi)存進(jìn)行讀寫操作時(shí)快速退出低功耗狀態(tài)。本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的一種DDR內(nèi)存的內(nèi)存控制器，包括仲裁器、主狀態(tài)機(jī)、刷新管理單元和寄存器，其中寄存器對(duì)主狀態(tài)機(jī)進(jìn)行常規(guī)配置；關(guān)鍵在于，所述內(nèi)存控制器中還包括功耗管理單元；所述主狀態(tài)機(jī)，向功耗管理單元反饋DDR內(nèi)存的狀態(tài)；根據(jù)功耗管理單元的通知， 控制DDR內(nèi)存進(jìn)入或退出預(yù)充電掉電狀態(tài)；所述功耗管理單元，在DDR內(nèi)存進(jìn)入激活待機(jī)狀態(tài)后，通知主狀態(tài)機(jī)控制DDR內(nèi)存進(jìn)入預(yù)充電掉電狀態(tài)，并在仲裁器指示當(dāng)前接收到讀寫命令或刷新管理單元指示刷新周期到來時(shí)，通知主狀態(tài)機(jī)控制DDR內(nèi)存退出預(yù)充電掉電狀態(tài)。一種上述內(nèi)存控制器的控制方法，關(guān)鍵在于，該方法包括A、功耗管理單元接收主狀態(tài)機(jī)反饋的DDR內(nèi)存的狀態(tài)，判斷DDR內(nèi)存是否進(jìn)入激活待機(jī)狀態(tài)，如果是執(zhí)行步驟B，否則繼續(xù)執(zhí)行步驟A ；B、功耗管理單元通知主狀態(tài)機(jī)控制DDR內(nèi)存進(jìn)入預(yù)充電待機(jī)狀態(tài)；C、功耗管理單元監(jiān)控到仲裁器指示當(dāng)前接收到讀寫命令或刷新管理單元指示刷新周期到來時(shí)，指示主狀態(tài)機(jī)控制DDR內(nèi)存退出預(yù)充電掉電狀態(tài)。可見，本發(fā)明實(shí)施例提供的內(nèi)存控制器及其控制方法，在內(nèi)部增加了功耗管理單元，該功耗管理單元在DDR內(nèi)存處于激活待機(jī)狀態(tài)時(shí)，通知主狀態(tài)機(jī)控制DDR內(nèi)存進(jìn)入預(yù)充電掉電狀態(tài)這一功耗較低的工作狀態(tài)，并在外部輸入讀寫命令或刷新周期到來時(shí)，通知主狀態(tài)機(jī)控制DDR內(nèi)存退出預(yù)充電掉電狀態(tài)。一方面，功耗管理單元作為內(nèi)存控制器內(nèi)部的硬件，無需系統(tǒng)軟件設(shè)置專門的功耗管理進(jìn)程，也不需要在每次控制DDR內(nèi)存進(jìn)入或退出低功耗狀態(tài)后重新配置寄存器，節(jié)省了系統(tǒng)軟件在功耗管理上的消耗；另一方面，如果是因?yàn)榻邮盏叫碌淖x寫命令而需要DDR內(nèi)存退出預(yù)充電掉電狀態(tài)時(shí)，只需要3個(gè)時(shí)鐘周期，如果是因?yàn)閳?zhí)行自刷新操作而需要DDR內(nèi)存退出預(yù)充電狀態(tài)時(shí)，只需要1個(gè)時(shí)鐘周期，基本不影響內(nèi)存控制器的讀寫效率和響應(yīng)時(shí)間，響應(yīng)速度大大提高。


圖 1為現(xiàn)有技術(shù)中內(nèi)存控制器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例中DDR內(nèi)存的內(nèi)存控制器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為圖1中所述功耗管理單元的信號(hào)傳輸示意圖；圖4為本應(yīng)用實(shí)例中CPU訪問DDR內(nèi)存的時(shí)序5為本發(fā)明實(shí)施例中DDR內(nèi)存的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖；圖6為本發(fā)明實(shí)施例中DDR內(nèi)存的內(nèi)存控制器的控制方法流程圖。
具體實(shí)施例方式以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明保護(hù)的范圍之內(nèi)。圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的DDR內(nèi)存的內(nèi)存控制器的結(jié)構(gòu)示意圖，該內(nèi)存控制器包括仲裁器、主狀態(tài)機(jī)、刷新管理單元和寄存器，它們之間的連接關(guān)系及交互與現(xiàn)有技術(shù)中的相同，只是系統(tǒng)軟件不再通過寄存器配置主狀態(tài)機(jī)控制DDR內(nèi)存進(jìn)入或退出低功耗狀態(tài)的時(shí)機(jī)，寄存器僅對(duì)主狀態(tài)機(jī)進(jìn)行公知的常規(guī)配置，另外刷新管理單元不與主狀態(tài)機(jī)直接連接，這里不再贅述。圖2中還示出了要對(duì)DDR內(nèi)存進(jìn)行讀寫操作的CPU及直接存儲(chǔ)器存取(DMA)、視頻編解碼器和顯示器等設(shè)備。該內(nèi)存控制器中還包括功耗管理單元。上述主狀態(tài)機(jī)，用于向功耗管理單元反饋DDR內(nèi)存的狀態(tài)；根據(jù)功耗管理單元的通知，控制DDR內(nèi)存進(jìn)入或退出預(yù)充電掉電狀態(tài)。上述功耗管理單元，用于在DDR內(nèi)存進(jìn)入激活待機(jī)狀態(tài)后，通知主狀態(tài)機(jī)控制DDR 內(nèi)存進(jìn)入預(yù)充電掉電狀態(tài)，并在仲裁器指示當(dāng)前接收到讀寫命令或在刷新管理單元指示刷新周期到來時(shí)，通知主狀態(tài)機(jī)控制DDR內(nèi)存退出預(yù)充電掉電狀態(tài)。如果是在刷新管理單元指示刷新周期到來時(shí)功耗管理單元通知主狀態(tài)機(jī)控制DDR內(nèi)存退出預(yù)充電掉電狀態(tài)，功耗管理單元還會(huì)通知主狀態(tài)機(jī)控制DDR內(nèi)存進(jìn)行自動(dòng)刷新。進(jìn)一步，當(dāng)DDR內(nèi)存處于自動(dòng)刷新狀態(tài)時(shí)，如果主狀態(tài)機(jī)收到仲裁器發(fā)送的讀寫命令，則在自動(dòng)刷新完成后激活DDR內(nèi)存， 如果沒有收到仲裁器發(fā)送的讀寫命令，則在自動(dòng)刷新完成后重新控制DDR內(nèi)存進(jìn)入預(yù)充電掉電狀態(tài)。上述功耗管理單元通知主狀態(tài)機(jī)控制DDR內(nèi)存進(jìn)入預(yù)充電掉電狀態(tài)的時(shí)機(jī)不止一種情況，本發(fā)明實(shí)施例提供一種通過計(jì)時(shí)確定該時(shí)機(jī)的情況。寄存器為功耗管理單元配置計(jì)時(shí)閾值N，N的具體取值可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用需要來確定，功耗管理單元在DDR內(nèi)存進(jìn)入激活待機(jī)狀態(tài)時(shí)開始計(jì)時(shí)，當(dāng)計(jì)時(shí)的時(shí)鐘周期超過計(jì)時(shí)閾值N時(shí)通知主狀態(tài)機(jī)控制DDR內(nèi)存進(jìn)入預(yù)充電掉電狀態(tài)。 本發(fā)明實(shí)施例中，主狀態(tài)機(jī)控制DDR內(nèi)存進(jìn)入或退出某種狀態(tài)，或者控制DDR內(nèi)存執(zhí)行某種操作，都通過相應(yīng)的命令來實(shí)現(xiàn)，例如主狀態(tài)機(jī)控制DDR內(nèi)存進(jìn)入預(yù)充電掉電狀態(tài)時(shí)，會(huì)向DDR內(nèi)存發(fā)送預(yù)充電掉電狀態(tài)進(jìn)入命令，控制DDR內(nèi)存進(jìn)行自動(dòng)刷新時(shí)，會(huì)向DDR 內(nèi)存發(fā)送自動(dòng)刷新命令。這些命令的格式和內(nèi)容都屬于本領(lǐng)域的公知常識(shí)，這里不再贅述。圖3為圖1中所述功耗管理單元的信號(hào)傳輸示意圖。功耗管理單元設(shè)置有命令請(qǐng)求輸入接口、配置輸入接口、激活待機(jī)狀態(tài)輸入接口、 激活狀態(tài)輸入接口、第一刷新請(qǐng)求輸入接口、第一刷新請(qǐng)求輸出接口、第一預(yù)充電掉電狀態(tài)輸出接口和第二預(yù)充電掉電狀態(tài)輸出接口。上述命令請(qǐng)求輸入接口與仲裁器的命令請(qǐng)求輸出接口通過信號(hào)線連接，功耗管理單元通過該命令請(qǐng)求輸出接口接收仲裁器發(fā)送的命令請(qǐng)求(cmdrequest)信號(hào)，該命令請(qǐng)求信號(hào)指示當(dāng)前是否有外部輸入的讀寫命令。 上述配置輸入接口與寄存器的配置輸出接口通過信號(hào)線連接，功耗管理單元通過該配置輸入接口接收寄存器發(fā)送的寄存器配置(register configure)信號(hào)，該寄存器配置信號(hào)中攜帶寄存器配置的計(jì)時(shí)閾值N。上述激活待機(jī)狀態(tài)輸入接口與主狀態(tài)機(jī)的激活待機(jī)狀態(tài)輸出接口通過信號(hào)線連接，功耗管理單元通過該激活待機(jī)狀態(tài)輸入接口接收主狀態(tài)機(jī)發(fā)送的激活待機(jī)狀態(tài) (active standby state)信號(hào)，該激活待機(jī)狀態(tài)信號(hào)指示當(dāng)前DDR內(nèi)存是否處于激活待機(jī)狀態(tài)。上述激活狀態(tài)輸入接口與主狀態(tài)機(jī)的激活狀態(tài)輸出接口通過信號(hào)線連接，功耗管理單元通過該激活狀態(tài)輸入接口接收主狀態(tài)機(jī)發(fā)送的激活狀態(tài)(active state)信號(hào)，該激活狀態(tài)信號(hào)指示當(dāng)前DDR內(nèi)存是否處于激活狀態(tài)。當(dāng)DDR內(nèi)存處于激活狀態(tài)時(shí)，功耗管理單元不執(zhí)行操作。上述第一刷新請(qǐng)求輸入接口與刷新管理單元的第二刷新請(qǐng)求輸出接口通過信號(hào)線連接，功耗管理單元通過該第一刷新請(qǐng)求輸入接口接收刷新管理單元發(fā)送的自動(dòng)刷新請(qǐng)求(Auto refresh request)信號(hào)，提示刷新周期到來。上述第一刷新請(qǐng)求輸出接口與主狀態(tài)機(jī)的第二刷新請(qǐng)求輸入接口通過信號(hào)線連接，功耗管理單元通過該第一刷新請(qǐng)求輸出接口向主狀態(tài)機(jī)發(fā)送刷新請(qǐng)求(refresh request)信號(hào)，指示主狀態(tài)機(jī)控制DDR內(nèi)存進(jìn)行自動(dòng)刷新。上述第一預(yù)充電掉電狀態(tài)輸出接口與主狀態(tài)機(jī)的第一預(yù)充電掉電狀態(tài)輸入接口通過信號(hào)線連接，功耗管理單元通過該第一預(yù)充電掉電狀態(tài)輸出接口向主狀態(tài)機(jī)發(fā)送預(yù)充電掉電狀態(tài)進(jìn)入(precharge power down enter)信號(hào)，指示主狀態(tài)機(jī)控制DDR內(nèi)存進(jìn)入預(yù)充電掉電狀態(tài)。上述第二預(yù)充電掉電狀態(tài)輸出接口與主狀態(tài)機(jī)的第二預(yù)充電掉電狀態(tài)輸入接口通過信號(hào)線連接，功耗管理單元通過該第二預(yù)充電掉電狀態(tài)輸入接口向主狀態(tài)機(jī)發(fā)送預(yù)充電掉電狀態(tài)退出(precharge power down exit)信號(hào)，指示主狀態(tài)機(jī)控制DDR內(nèi)存退出預(yù)充電掉電狀態(tài)。功耗管理單元與寄存器、仲裁器、刷新管理單元和主狀態(tài)機(jī)之間交互的各種信號(hào)均為電平信號(hào)，預(yù)先約定且使交互雙方明確不同電平組合所代表的內(nèi)容，即可實(shí)現(xiàn)前文所述的各種指示。下面給出本發(fā)明實(shí)施例提供的內(nèi)存控制器的一個(gè)具體應(yīng)用實(shí)例。在本應(yīng)用實(shí)例中，CPU訪問DDR內(nèi)存進(jìn)行寫操作。圖4為本應(yīng)用實(shí)例中CPU訪問 DDR內(nèi)存的時(shí)序圖。其中CKE、RAS和CAS是DDR內(nèi)存中控制邏輯的管腳，DQS為寫操作中的鎖存信號(hào)，這些均是本領(lǐng)域的公知常識(shí)，這里不再贅述。Tl時(shí)亥lj，DDR內(nèi)存處于空閑狀態(tài)。T2時(shí)亥lj，CPU在總線上發(fā)出寫命令和地址。T3時(shí)刻，CPU在總線上發(fā)出要寫的數(shù)據(jù)。T4時(shí)亥lj，內(nèi)存控制器向DDR內(nèi)存發(fā)送激活命令，DDR內(nèi)存進(jìn)入激活狀態(tài)。T6時(shí)刻，內(nèi)存控制器向DDR內(nèi)存發(fā)送寫命令。T7時(shí)亥IJ，內(nèi)存控制器開始向DDR內(nèi)存寫數(shù)據(jù)。TlO時(shí)刻，內(nèi)存控制器發(fā)出預(yù)充電命令完成寫操作，該預(yù)充電命令持續(xù)3個(gè)時(shí)鐘周期，之后DDR內(nèi)存處于激活待機(jī)狀態(tài)。T13時(shí)刻，內(nèi)存控制器中的功耗管理單元開始計(jì)時(shí)，當(dāng)計(jì)時(shí)達(dá)到N個(gè)時(shí)鐘周期總線上還未收到新的讀寫命令時(shí)，通知主狀態(tài)機(jī)控制DDR內(nèi)存進(jìn)入預(yù)充電掉電狀態(tài)以節(jié)省功耗。上述應(yīng)用實(shí)例僅列舉了內(nèi)存控制器在寫操作應(yīng)用中的各種狀態(tài)轉(zhuǎn)換過程，更多的復(fù)雜應(yīng)用可以在圖5所示的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖中體現(xiàn)出來。本發(fā)明實(shí)施例提供的內(nèi)存控制器中的功耗管理單元，可以使用可編程邏輯器件實(shí)現(xiàn)，該功耗管理單元的各項(xiàng)功能都可以編程寫入可編程邏輯器件。本發(fā)明實(shí)施例還提供一種前文所述內(nèi)存控制器的控制方法，圖6為這種控制方法的流程圖，該方法包括如下步驟步驟11 功耗管理單元接收主狀態(tài)機(jī)反饋的DDR內(nèi)存的狀態(tài)。步驟12 判斷DDR內(nèi)存是否進(jìn)入激活待機(jī)狀態(tài)，如果是執(zhí)行步驟13，否則繼續(xù)執(zhí)行步驟12。步驟13 功耗管理單元通知主狀態(tài)機(jī)控制DDR內(nèi)存進(jìn)入預(yù)充電待機(jī)狀態(tài)。步驟14 功耗管理單元監(jiān)控到仲裁器指示當(dāng)前接收到讀寫命令或刷新管理單元指示刷新周期到來時(shí)，指示主狀態(tài)機(jī)控制DDR內(nèi)存退出預(yù)充電掉電狀態(tài)。上述步驟13中，功耗管理單元通知主狀態(tài)機(jī)控制DDR內(nèi)存進(jìn)入預(yù)充電待機(jī)狀態(tài)之前，可以進(jìn)一步包括在DDR內(nèi)存進(jìn)入激活待機(jī)狀態(tài)時(shí)開始計(jì)時(shí)。當(dāng)計(jì)時(shí)的時(shí)鐘周期大于寄存器配置的計(jì)時(shí)閾值時(shí)，功耗管理單元再執(zhí)行所述通知狀態(tài)機(jī)控制DDR內(nèi)存進(jìn)入預(yù)充電待機(jī)狀態(tài)的操作。上述步驟14中，當(dāng)功耗管理單元監(jiān)控到刷新管理單元指示刷新周期到來時(shí)，可以進(jìn)一步指示主狀態(tài)機(jī)控制DDR內(nèi)存進(jìn)行自動(dòng)刷新。進(jìn)一步，當(dāng)DDR內(nèi)存處于自動(dòng)刷新狀態(tài)時(shí)，如果主狀態(tài)機(jī)收到仲裁器發(fā)送的讀寫命令，則在自動(dòng)刷新完成后激活DDR內(nèi)存，如果沒有收到仲裁器發(fā)送的讀寫命令，則在自動(dòng)刷新完成后重新控制DDR內(nèi)存進(jìn)入預(yù)充電掉電狀態(tài)。與內(nèi)存控制器中的介紹相同，上述方法中，功耗管理單元和寄存器、仲裁器、刷新管理單元及主狀態(tài)機(jī)之間的各種交互，都通過信號(hào)傳輸實(shí)現(xiàn)，具體的信號(hào)類型這里不再贅述，這些信號(hào)也都是電平信號(hào)，預(yù)先約定且使交互雙方明確不同電平組合所代表的內(nèi)容。可以看出，本發(fā)明實(shí)施例提供的內(nèi)存控制器機(jī)器控制方法，在內(nèi)部增加了功耗管理單元，該功耗管理單元在DDR內(nèi)存處于激活待機(jī)狀態(tài)時(shí)，通知主狀態(tài)機(jī)控制DDR內(nèi)存進(jìn)入預(yù)充電掉電狀態(tài)這一功耗較低的工作狀態(tài)，并在外部輸入讀寫命令或刷新周期到來時(shí)，通知主狀態(tài)機(jī)控制DDR內(nèi)存退出預(yù)充電掉電狀態(tài)。一方面，功耗管理單元作為內(nèi)存控制器內(nèi)部的硬件，無需系統(tǒng)軟件設(shè)置專門的功耗管理進(jìn)程，也不需要在每次控制DDR內(nèi)存進(jìn)入或退出低功耗狀態(tài)后重新配置寄存器，節(jié)省了系統(tǒng)軟件在功耗管理上的消耗；另一方面，如 果是因?yàn)榻邮盏叫碌淖x寫命令而需要DDR內(nèi)存退出預(yù)充電掉電狀態(tài)時(shí)，只需要3個(gè)時(shí)鐘周期， 如果是因?yàn)閳?zhí)行自刷新操作而需要DDR內(nèi)存退出預(yù)充電狀態(tài)時(shí)，只需要1個(gè)時(shí)鐘周期，基本不影響內(nèi)存控制器的讀寫效率和響應(yīng)時(shí)間，響應(yīng)速度大大提高。綜上所述，以上僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。 凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種雙倍數(shù)據(jù)速率內(nèi)存的內(nèi)存控制器，包括仲裁器、主狀態(tài)機(jī)、刷新管理單元和寄存器，其中所述寄存器對(duì)所述主狀態(tài)機(jī)進(jìn)行常規(guī)配置；其特征在于，所述內(nèi)存控制器中還包括功耗管理單元；所述主狀態(tài)機(jī)，向功耗管理單元反饋雙倍數(shù)據(jù)速率內(nèi)存的狀態(tài)；根據(jù)功耗管理單元的通知，控制雙倍數(shù)據(jù)速率內(nèi)存進(jìn)入或退出預(yù)充電掉電狀態(tài)；所述功耗管理單元，在雙倍數(shù)據(jù)速率內(nèi)存進(jìn)入激活待機(jī)狀態(tài)后，通知主狀態(tài)機(jī)控制雙倍數(shù)據(jù)速率內(nèi)存進(jìn)入預(yù)充電掉電狀態(tài)，并在仲裁器指示當(dāng)前接收到讀寫命令或刷新管理單元指示刷新周期到來時(shí)，通知主狀態(tài)機(jī)控制雙倍數(shù)據(jù)速率內(nèi)存退出預(yù)充電掉電狀態(tài)。
2.如權(quán)利要求1所述的內(nèi)存控制器，其特征在于，所述寄存器配置功耗管理單元的計(jì)時(shí)閾值；所述功耗管理單元在雙倍數(shù)據(jù)速率內(nèi)存進(jìn)入激活待機(jī)狀態(tài)時(shí)首先開始計(jì)時(shí)，當(dāng)計(jì)時(shí)的時(shí)鐘周期大于所述計(jì)時(shí)閾值時(shí)，再通知主狀態(tài)機(jī)控制雙倍數(shù)據(jù)速率內(nèi)存進(jìn)入預(yù)充電掉電狀態(tài)。
3.如權(quán)利要求1所述的內(nèi)存控制器，其特征在于，所述功耗管理單元在刷新管理單元指示刷新周期到來時(shí)，進(jìn)一步通知主狀態(tài)機(jī)控制雙倍數(shù)據(jù)速率內(nèi)存進(jìn)行自動(dòng)刷新。
4.如權(quán)利要求1或3所述的內(nèi)存控制器，其特征在于，當(dāng)主狀態(tài)機(jī)在雙倍數(shù)據(jù)速率內(nèi)存自動(dòng)刷新過程中沒有接收到仲裁器發(fā)送的讀寫命令時(shí)，進(jìn)一步在自動(dòng)刷新完成后控制雙倍數(shù)據(jù)速率內(nèi)存進(jìn)入預(yù)充電掉電狀態(tài)。
5.一種如權(quán)利要求1所述內(nèi)存控制器的控制方法，其特征在于，該方法包括A、功耗管理單元接收主狀態(tài)機(jī)反饋的雙倍數(shù)據(jù)速率內(nèi)存的狀態(tài)，判斷雙倍數(shù)據(jù)速率內(nèi)存是否進(jìn)入激活待機(jī)狀態(tài)，如果是執(zhí)行步驟B，否則繼續(xù)執(zhí)行步驟A ；B、功耗管理單元通知主狀態(tài)機(jī)控制雙倍數(shù)據(jù)速率內(nèi)存進(jìn)入預(yù)充電待機(jī)狀態(tài)；C、功耗管理單元監(jiān)控到仲裁器指示當(dāng)前接收到讀寫命令或刷新管理單元指示刷新周期到來時(shí)，指示主狀態(tài)機(jī)控制雙倍數(shù)據(jù)速率內(nèi)存退出預(yù)充電掉電狀態(tài)。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述步驟B中，功耗管理單元通知主狀態(tài)機(jī)控制雙倍數(shù)據(jù)速率內(nèi)存進(jìn)入預(yù)充電待機(jī)狀態(tài)之前，進(jìn)一步包括在雙倍數(shù)據(jù)速率內(nèi)存進(jìn)入激活待機(jī)狀態(tài)時(shí)開始計(jì)時(shí)；當(dāng)所述計(jì)時(shí)的時(shí)鐘周期大于寄存器配置的計(jì)時(shí)閾值時(shí)，再執(zhí)行所述通知狀態(tài)機(jī)控制雙倍數(shù)據(jù)速率內(nèi)存進(jìn)入預(yù)充電待機(jī)狀態(tài)的操作。
7.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述步驟C中，當(dāng)功耗管理單元監(jiān)控到刷新管理單元指示刷新周期到來時(shí)，進(jìn)一步指示主狀態(tài)機(jī)控制雙倍數(shù)據(jù)速率內(nèi)存進(jìn)行自動(dòng)刷新。
8.如權(quán)利要求5或7所述的方法，其特征在于，所述步驟C之后，當(dāng)主狀態(tài)機(jī)在雙倍數(shù)據(jù)速率內(nèi)存自動(dòng)刷新過程中沒有接收到仲裁器發(fā)送的讀寫命令時(shí)，進(jìn)一步控制雙倍數(shù)據(jù)速率內(nèi)存進(jìn)入預(yù)充電掉電狀態(tài)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種雙倍數(shù)據(jù)速率內(nèi)存的內(nèi)存控制器及其控制方法。內(nèi)存控制器中包括仲裁器、主狀態(tài)機(jī)、刷新管理單元、寄存器和功耗管理單元；主狀態(tài)機(jī)向功耗管理單元反饋雙倍數(shù)據(jù)速率內(nèi)存的狀態(tài)；根據(jù)功耗管理模塊的通知，控制雙倍數(shù)據(jù)速率內(nèi)存進(jìn)入或退出預(yù)充電掉電狀態(tài)；功耗管理單元在雙倍數(shù)據(jù)速率內(nèi)存進(jìn)入激活待機(jī)狀態(tài)后，通知主狀態(tài)機(jī)控制雙倍數(shù)據(jù)速率內(nèi)存進(jìn)入預(yù)充電掉電狀態(tài)，并在仲裁器指示當(dāng)前接收到讀寫命令或刷新管理單元指示刷新周期到來時(shí)，通知主狀態(tài)機(jī)控制雙倍數(shù)據(jù)速率內(nèi)存退出預(yù)充電掉電狀態(tài)。應(yīng)用本發(fā)明，能夠降低軟件資源在雙倍數(shù)據(jù)速率內(nèi)存功耗控制方面的消耗，并且在需要對(duì)雙倍數(shù)據(jù)速率內(nèi)存進(jìn)行讀寫操作時(shí)快速退出低功耗狀態(tài)。
文檔編號(hào)G06F1/32GK102243526SQ20101018122
公開日2011年11月16日 申請(qǐng)日期2010年5月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月14日
發(fā)明者何文堅(jiān) 申請(qǐng)人:炬力集成電路設(shè)計(jì)有限公司