本發(fā)明涉及一種存儲(chǔ)器訪問單元，并且涉及包括一個(gè)或多個(gè)存儲(chǔ)器訪問單元的存儲(chǔ)器控制器。

背景技術(shù)：

裝備有不同形式的用于檢測有害狀況的傳感器的機(jī)動(dòng)車輛日益增多。這些傳感器生成大量多個(gè)維度中的數(shù)據(jù)。理想地，樣本應(yīng)當(dāng)順序地存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中，以允許硬件加速器有效地處理它們。然而，時(shí)常需要處理多于一個(gè)維度的樣本。

一種方案是在處理步驟之間重新排序樣本。然而，這增加計(jì)算開銷以及存儲(chǔ)要求。

另一種方案是運(yùn)用允許以正交維度讀出數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器。在wo2009/003115a1中，描述了此類存儲(chǔ)器的示例。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明尋求提供一種用于處理固定大小的數(shù)據(jù)字(本文稱作“樣本”)的傳送的存儲(chǔ)器訪問單元。

根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種用于處理d維陣列的樣本在m條數(shù)據(jù)總線中的一條與k*m個(gè)存儲(chǔ)器之間的傳送的存儲(chǔ)器訪問單元，其中m≥1，k≥2。該存儲(chǔ)器訪問單元包括k個(gè)地址計(jì)算器和k個(gè)樣本采集器。每個(gè)地址計(jì)算器被配置為接收總線地址，，增加相應(yīng)的偏移從而生成樣本的總線地址，并且根據(jù)編址方案從總線地址生成d個(gè)維度中的每個(gè)維度中的相應(yīng)地址以訪問相應(yīng)的樣本。每個(gè)樣本采集器可操作以生成關(guān)于k*m個(gè)存儲(chǔ)器中的一個(gè)存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)器選擇，從而在總線數(shù)據(jù)字中的預(yù)定位置與k*m個(gè)存儲(chǔ)器中的一個(gè)存儲(chǔ)器之間傳送樣本。每個(gè)樣本采集器被配置為根據(jù)d個(gè)維度中的每個(gè)維度中的地址來計(jì)算相應(yīng)的存儲(chǔ)器選擇，以使每個(gè)樣本采集器選擇k個(gè)存儲(chǔ)器中的一個(gè)不同的存儲(chǔ)器，從而允許樣本采集器并發(fā)地訪問k*m個(gè)存儲(chǔ)器中的k個(gè)存儲(chǔ)器。對(duì)于單條總線，m＝1，并且k*m＝k。每個(gè)樣本采集器可以可操作以將相應(yīng)的樣本分別傳送到k*m個(gè)存儲(chǔ)器中的一個(gè)存儲(chǔ)器，或分別從k*m個(gè)存儲(chǔ)器中的一個(gè)存儲(chǔ)器傳送相應(yīng)的樣本。

因此，可以沿所述維度中的任一維度來訪問(讀或?qū)?樣本而無需按照維度的次序?qū)颖具M(jìn)行重新排序。

樣本數(shù)據(jù)寬度與樣本貯存器數(shù)據(jù)寬度可以相同。樣本數(shù)據(jù)寬度可以是樣本貯存器數(shù)據(jù)寬度的整數(shù)倍(例如，2倍)。樣本數(shù)據(jù)寬度可以是或者可以可被設(shè)置為例如由32個(gè)比特組成的4字節(jié)，或者由64個(gè)比特組成的8字節(jié)。貯存器數(shù)據(jù)寬度可以是例如由32個(gè)比特組成的4字節(jié)。然而，可以使用其它貯存器數(shù)據(jù)寬度。數(shù)據(jù)總線寬度可以是由128個(gè)比特組成的16字節(jié)，或者由256個(gè)比特組成的32字節(jié)。

存儲(chǔ)器訪問單元可以進(jìn)一步包括寄存器組，用于可改變地設(shè)置d個(gè)維度中的每個(gè)維度中的樣本的數(shù)量和/或樣本數(shù)據(jù)寬度。

維度數(shù)量d可以是或者可以可被設(shè)置為2或3。

每個(gè)樣本采集器可以被配置為根據(jù)d個(gè)維度中的每個(gè)維度中的地址之和來計(jì)算存儲(chǔ)器選擇。

每個(gè)樣本采集器可以被配置為使用以下方程來計(jì)算存儲(chǔ)器選擇cs：

cs＝[(a_1+a_2+…+a_d)]％k

每個(gè)地址計(jì)算器可以被配置為生成索引。這可以在樣本數(shù)據(jù)寬度大于樣本貯存器數(shù)據(jù)寬度時(shí)使用。

每個(gè)樣本采集器可以被配置為使用以下方程來計(jì)算存儲(chǔ)器選擇cs：

cs＝[i_s+(w_s/w_m)*(a_1+a_2+…+a_d)]％k

其中w_s為樣本數(shù)據(jù)寬度，并且w_m為存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)寬度。

每個(gè)地址計(jì)算器可以被配置為根據(jù)線性增加的字地址、樣本數(shù)據(jù)寬度、和每個(gè)維度中的樣本的數(shù)量來計(jì)算相應(yīng)的地址。

每個(gè)地址計(jì)算器可以被配置為接收總線地址，并且基于相應(yīng)的偏移來調(diào)整總線地址。因此，地址計(jì)算器能夠生成相應(yīng)的一組地址，因此生成不同的存儲(chǔ)器選擇。

存儲(chǔ)器訪問單元可以進(jìn)一步包括聯(lián)接到地址計(jì)算器和樣本采集器的總線接口?？偩€接口可以被配置為將總線地址傳送至地址計(jì)算器中的每一個(gè)。

優(yōu)選地以硬件邏輯來實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)器訪問單元。

在k*m個(gè)存儲(chǔ)器由m條數(shù)據(jù)總線共享的情況下，存儲(chǔ)器訪問單元可以適于處理d維陣列的樣本在數(shù)據(jù)總線與k*m個(gè)存儲(chǔ)器之間的傳送。

根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了一種包括至少一個(gè)存儲(chǔ)器訪問單元的存儲(chǔ)器控制器。

存儲(chǔ)器控制器可以包括至少2個(gè)存儲(chǔ)訪問單元。該至少2個(gè)存儲(chǔ)訪問單元可以訪問公共(或“全局”)寄存器組。

存儲(chǔ)器控制器可以包括用于處理d維陣列的樣本在m條數(shù)據(jù)總線與k*m個(gè)存儲(chǔ)器之間的傳送的m個(gè)存儲(chǔ)器訪問單元。

根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供了一種包括存儲(chǔ)器控制器和k*m個(gè)存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)器系統(tǒng)，k*m個(gè)存儲(chǔ)器中的每一組操作地連接到m個(gè)存儲(chǔ)器訪問單元。

可以有一條數(shù)據(jù)總線，即m＝1?？梢杂卸嘤谝粭l數(shù)據(jù)總線，即m≥2?？梢杂?至10條之間、或更多條數(shù)據(jù)線，即10≥m≥2，或m＞10。

根據(jù)本發(fā)明的第四方面，提供了一種包括存儲(chǔ)器訪問單元或存儲(chǔ)器控制器的集成電路。

集成電路可以是微控制器。集成電路可以是特定用途集成電路(asic)。集成電路可以是片上系統(tǒng)(soc)。集成電路可以是硬件加速器。集成電路可以是圖形處理單元(gpu)。集成電路可以是數(shù)字信號(hào)處理器(dsp)。

根據(jù)本發(fā)明的第五方面，提供了一種包括計(jì)算設(shè)備的機(jī)動(dòng)車輛，所述計(jì)算設(shè)備包括存儲(chǔ)器訪問單元或存儲(chǔ)器控制器。

機(jī)動(dòng)車輛可以是摩托車、機(jī)動(dòng)車輛(有時(shí)稱作“汽車”)、迷你公共汽車、公共汽車、卡車或貨車?？梢杂蓛?nèi)燃機(jī)和/或一個(gè)或多個(gè)電動(dòng)機(jī)給機(jī)動(dòng)車輛提供動(dòng)力。

根據(jù)本發(fā)明的第六方面，提供了一種在m條數(shù)據(jù)總線中的一條與k*m個(gè)存儲(chǔ)器之間傳送d維陣列的樣本的方法。該方法包括，對(duì)于k個(gè)樣本中的每一個(gè)：接收總線地址，增加相應(yīng)的偏移以生成樣本的總線地址，并且根據(jù)編址方案從樣本總線地址生成d個(gè)維度中的每個(gè)維度中的相應(yīng)地址以沿所述維度中的一個(gè)維度來訪問樣本，并且生成關(guān)于k*m個(gè)存儲(chǔ)器中的一個(gè)存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)器選擇，從而在總線數(shù)據(jù)字中的預(yù)定位置與k*m個(gè)存儲(chǔ)器中的相應(yīng)的一個(gè)存儲(chǔ)器之間傳送樣本，其中生成存儲(chǔ)器選擇包括根據(jù)d個(gè)維度中的每個(gè)維度中的地址來計(jì)算存儲(chǔ)器選擇，從而允許將k個(gè)樣本并發(fā)地寫入k*m個(gè)存儲(chǔ)器中的k個(gè)存儲(chǔ)器，或者從k*m個(gè)存儲(chǔ)器中的k個(gè)存儲(chǔ)器并發(fā)地讀出k個(gè)樣本。

該方法能夠由單元(或模塊)執(zhí)行，以使它允許該單元和其它單元并發(fā)地訪問k*m個(gè)存儲(chǔ)器。

該方法優(yōu)選地為硬件實(shí)施的方法。所述單元(或模塊)可以是邏輯單元(或“邏輯模塊”)。

根據(jù)本發(fā)明的第七方面，提供一種包括指令的計(jì)算機(jī)程序，當(dāng)由一個(gè)或多個(gè)處理器執(zhí)行時(shí)，所述指令使一個(gè)或多個(gè)處理器執(zhí)行該方法。

根據(jù)本發(fā)明的第八方面，提供了一種載有或存儲(chǔ)所述計(jì)算機(jī)程序的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，該計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)可以是非暫時(shí)性的。

附圖說明

現(xiàn)在參考附圖以示例的方式描述本發(fā)明的特定實(shí)施例，其中：

圖1為有利于理解本發(fā)明的包括存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)器系統(tǒng)的示意性框圖；

圖2圖示了能夠存儲(chǔ)在圖1所示的存儲(chǔ)器中的簡單的二維樣本陣列；

圖3示出了如何將圖2所示的樣本存儲(chǔ)在線性增加的地址處；

圖4圖示了如何能夠沿使用數(shù)據(jù)總線的全部寬度的第一維度來訪問樣本；

圖5圖示了如何能夠沿不使用數(shù)據(jù)總線的全部寬度的第二維度來訪問樣本；

圖6為根據(jù)本發(fā)明的包括存儲(chǔ)器及存儲(chǔ)器訪問單元的存儲(chǔ)器系統(tǒng)的示意性框圖；

圖6a圖示了配置寄存器；

圖7圖示了能夠存儲(chǔ)在圖6所示的存儲(chǔ)器中的簡單的二維陣列；

圖8圖示了如何能夠使用圖6所示的存儲(chǔ)器訪問單元沿使用數(shù)據(jù)總線的全部寬度的第一維度來訪問樣本；

圖9圖示了如何能夠使用圖6所示的存儲(chǔ)器訪問單元沿使用數(shù)據(jù)總線的全部寬度的第二維度來訪問樣本；

圖10為圖6所示的存儲(chǔ)器訪問單元執(zhí)行的方法的過程流程圖；

圖11圖示了樣本的三維陣列；

圖12為雷達(dá)樣本處理管線的示意性框圖；

圖13a示出了用于配置寄存器的第一組參數(shù)和其中樣本數(shù)據(jù)寬度與存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)寬度相同的存儲(chǔ)器系統(tǒng)中的第一組地址和芯片選擇；

圖13b示出了第一、第二、第三、和第四樣本貯存器的內(nèi)容；

圖13c、圖13d和圖13e示出了在訪問在圖13b中示出的第一、第二、第三、和第四樣本貯存器時(shí)的第一、第二、第三、和第四樣本采集器的操作；

圖14a示出了用于配置寄存器的第二組參數(shù)和其中樣本數(shù)據(jù)寬度為存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)寬度2倍的存儲(chǔ)器系統(tǒng)內(nèi)的第二組地址和芯片選擇；

圖14b示出了第一、第二、第三和、第四樣本貯存器的內(nèi)容；

圖14c、14d和14e圖示了在訪問在圖14b中示出的第一、第二、第三、和第四樣本貯存器時(shí)的第一、第二、第三、和第四樣本采集器的操作；

圖15示出了總線地址；

圖16示出了在樣本寬度與存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)寬度相同的情況下，用于范圍地址映射的維度地址；

圖17示出了在樣本數(shù)據(jù)寬度為存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)寬度2倍的情況下、用于范圍地址映射的維度地址；

圖18示出了在樣本數(shù)據(jù)寬度與存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)寬度相同的情況下、用于脈沖地址映射的維度地址；

圖19示出了在樣本數(shù)據(jù)寬度為存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)寬度2倍的情況下、用于脈沖地址映射的維度地址；

圖20示出了在樣本數(shù)據(jù)寬度與存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)寬度相同的情況下、用于信道地址映射的維度地址；

圖21示出了在樣本數(shù)據(jù)寬度為存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)寬度2倍的情況下、用于信道地址映射的維度的地址；

圖22為根據(jù)本發(fā)明的包括存儲(chǔ)器及存儲(chǔ)器訪問單元的陣列的存儲(chǔ)器系統(tǒng)的示意性框圖；

圖22a圖示了配置寄存器；

圖23為地址計(jì)算器的示意性框圖；

圖24為樣本采集器的示意性框圖；

圖25為樣本存儲(chǔ)模塊的示意性框圖；

圖26為總線接口的示意性框圖；

圖27為總線時(shí)序圖；并且

圖28圖示了包括存儲(chǔ)器系統(tǒng)的機(jī)動(dòng)車輛。

具體實(shí)施方式

在以下的描述中，除非另有規(guī)定，所有常數(shù)、變量、及寄存器都為整數(shù)型。

存儲(chǔ)器系統(tǒng)1

圖1是有益于理解本發(fā)明的存儲(chǔ)器系統(tǒng)1的示意性框圖。

參考圖1，存儲(chǔ)器系統(tǒng)1包括n個(gè)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(ram)模塊21、…、2n的陣列的形式的存儲(chǔ)器2(其中n為大于1的整數(shù))。存儲(chǔ)器模塊21、…、2n可以采用存儲(chǔ)器宏的形式。存儲(chǔ)器系統(tǒng)1還包括總線接線3以及將存儲(chǔ)器2與由地址總線6和數(shù)據(jù)總線7組成的總線5互連的存儲(chǔ)器訪問電路4。

存儲(chǔ)器訪問電路4包括地址計(jì)算器8(還可以稱作“地址解碼器”)、數(shù)據(jù)復(fù)用器9、和總線接口10。

每個(gè)存儲(chǔ)器模塊21、…、2n具有存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)寬度w_m。在此示例中，存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)寬度w_m為128比特。在此示例中，數(shù)據(jù)總線7的寬度為128比特。

地址計(jì)算器8使用芯片選擇信號(hào)cs從n個(gè)ram模塊21、…、2n中選擇一個(gè)ram模塊21、…、2n，并且通過所選擇的芯片和存儲(chǔ)器地址總線11來使用存儲(chǔ)器地址a_m規(guī)定被訪問的存儲(chǔ)器2的一部分。地址計(jì)算器8使用經(jīng)總線接口10在地址總線6上接收的總線地址a_b來計(jì)算芯片選擇cs和存儲(chǔ)器地址a_m。

在寫傳送中，將總線數(shù)據(jù)d_b置于存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)總線121、…、12k上。當(dāng)使用芯片選擇cs進(jìn)行選擇時(shí)，在相應(yīng)的地址a_m處將所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)于ram模塊21、…、2n中的一個(gè)中。總線接口僅能請(qǐng)求總線數(shù)據(jù)d_b的一部分以進(jìn)行存儲(chǔ)。

在讀傳送中，所選擇的ram21、…、2n模塊能夠?qū)⒋鎯?chǔ)器數(shù)據(jù)d_m傳送到總線接口10。總線接口10僅能請(qǐng)求存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)d_m的一部分以進(jìn)行傳送。

還參考圖2至圖5，以固定大小的單元13(本文叫做“字”或“樣本”)來傳送數(shù)據(jù)。每個(gè)存儲(chǔ)器21、…、2n具有樣本大小的整數(shù)倍的寬度w_m。在此情況下，寬度w_m為128比特，每個(gè)樣本13的長度為4字節(jié)，包含32個(gè)比特。因此，如果要使用完整的總線寬度，那么樣本13應(yīng)當(dāng)存儲(chǔ)在(或?qū)懭氲?跨存儲(chǔ)器的鄰近位置中。

圖2示意性地示出了包括布置在具有x及y維度的二維陣列中的4×4個(gè)樣本13的簡單二維圖片(或“圖像”)14。

圖3示出了如何能夠在線性增加的地址a_m處將圖片14(圖2)存儲(chǔ)于存儲(chǔ)器2中(即存儲(chǔ)于可分別用等于0和1的芯片選擇cs編址的第一存儲(chǔ)器模塊21和第二存儲(chǔ)器模塊22(圖2)中)。

能夠在任一維度中(即沿x維度或沿y維度)處理圖片14(圖2)。在此示例中，能夠在能夠在每個(gè)循環(huán)中攜帶多至4個(gè)樣本13的數(shù)據(jù)總線7(圖1)上傳送樣本13。

圖4及圖5圖示了當(dāng)通過分別沿x維度和y維度訪問樣本13來傳送數(shù)據(jù)時(shí)的總線傳送性能。

如圖4所示，如果通過沿x維度訪問圖片14來讀出樣本13，那么能夠利用數(shù)據(jù)總線7的整個(gè)寬度。然而，如圖5所示，如果通過沿y維度訪問圖片14來讀出樣本13，則一次(即，每個(gè)循環(huán))僅能傳送一個(gè)樣本13。

因此，當(dāng)沿y維度讀出樣本13時(shí)，性能以因子4的幅度衰減。

如果以突發(fā)方式發(fā)生數(shù)據(jù)傳送，則性能甚至可能進(jìn)一步衰減?？偩€系統(tǒng)可能具有很長的延遲。如果進(jìn)行訪問請(qǐng)求，則在數(shù)據(jù)被傳送之前可能需要等待若干個(gè)循環(huán)。因此，現(xiàn)代總線系統(tǒng)隨每個(gè)請(qǐng)求順序地傳送多個(gè)數(shù)據(jù)字(叫做“突發(fā)”)。然而，突發(fā)要求用于每個(gè)數(shù)據(jù)字的地址無跳躍地線性增加。因此，它們無法用于沿y方向傳送樣本，更加降低了性能。

如果在總線字中傳送多于一個(gè)樣本，則無法使用總線的全部寬度，除非樣本次序與存儲(chǔ)次序相匹配。然而，通常需要沿多于一個(gè)維度來讀出樣本，例如，在圖像處理及雷達(dá)應(yīng)用、和其它涉及多維數(shù)據(jù)訪問或傳輸?shù)膽?yīng)用中，諸如多維快速傅立葉變換(fft)處理。諸如雷達(dá)的一些應(yīng)用是汽車應(yīng)用。根據(jù)本發(fā)明，存儲(chǔ)器訪問單元和存儲(chǔ)器訪問方法能夠允許沿不同維度來讀出樣本而無需樣本的重新排序和/或能夠有助于改進(jìn)總線利用。

存儲(chǔ)器系統(tǒng)21

圖6是根據(jù)本發(fā)明的可重新配置的多維可訪問的存儲(chǔ)器系統(tǒng)21的示意性框圖。

參考圖6，存儲(chǔ)器系統(tǒng)21包括k個(gè)樣本存儲(chǔ)模塊221、…、22k的陣列的形式的存儲(chǔ)器22(k為大于1的整數(shù))。每個(gè)樣本存儲(chǔ)模塊221、…、22k采用ram宏或其它ram模塊的形式。存儲(chǔ)器系統(tǒng)21包括總線接線23以及將存儲(chǔ)器22與由地址總線26和數(shù)據(jù)總線27組成的總線25互連的存儲(chǔ)器訪問單元24。

存儲(chǔ)器訪問單元24包括k個(gè)地址計(jì)算器模塊281、…、28k的陣列、k個(gè)樣本采集器模塊291、…、29k的陣列、公共總線接口30和配置寄存器組31。

每個(gè)存儲(chǔ)器模塊221、…、22n具有存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)寬度w_m。存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)寬度w_m和最小樣本寬度相同。在此示例中，數(shù)據(jù)總線27的寬度為128比特。然而，數(shù)據(jù)總線27可能更窄或更寬，例如，256比特寬。

還參考圖6a，配置寄存器31包括規(guī)定能夠存儲(chǔ)于每個(gè)維度i中的樣本s_i的數(shù)量的一組寄存器311、312、…、31d(其中d為大于1的正整數(shù))，其中i＝{1、2、…、d}，以及規(guī)定樣本數(shù)據(jù)寬度w_s的寄存器31s。存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)寬度w_m等于樣本數(shù)據(jù)寬度w_s或者是樣本數(shù)據(jù)寬度w_s的整數(shù)倍。在使用存儲(chǔ)器系統(tǒng)21之前，由用戶設(shè)置配置寄存器31。

再次參考圖6，地址計(jì)算器281、…、28k接收總線地址a_b，增加與總線數(shù)據(jù)字中的樣本的位置nr相對(duì)應(yīng)的相應(yīng)偏移，以獲取相應(yīng)樣本的總線地址a_b'，并且根據(jù)地址解碼方案，將樣本總線地址a_b'轉(zhuǎn)化為一組樣本地址a_1、…、a_d和樣本索引i_s。使用以下方程來計(jì)算樣本的總線地址a_b'：

a_b′＝a_b+(nr-1)*w_m(1)

其中，nr＝1、2、…、k以及存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)寬度w_m。

下文描述了關(guān)于雷達(dá)信號(hào)處理中的三維訪問的地址解碼方案的示例。然而，能夠使用任意適當(dāng)?shù)牡刂方獯a方案。維度地址a_l是沿訪問維度的線性地址。

圖7示意性地示出了包括布置在具有x及y維的二維陣列中的4×4個(gè)樣本34的簡單二維圖片(或“圖像”)33。

參考圖7及8，第i個(gè)樣本采集器29i(i＝{1、2、…、k})負(fù)責(zé)在總線數(shù)據(jù)字中的固定比特位置[w_m*8*i-1:w_m*8*(i-1)]處采集樣本34。

樣本采集器291、…、29k標(biāo)識(shí)存儲(chǔ)或要存儲(chǔ)所請(qǐng)求的樣本33的樣本貯存器221、…、22k，使用選擇信號(hào)cs選擇所標(biāo)識(shí)的樣本貯存器221、…、22k，請(qǐng)求在地址a_m處傳送(讀或?qū)?樣本34，并在總線數(shù)據(jù)字d_b中的指定位置填充或檢索樣本34。

關(guān)于總線數(shù)據(jù)字d_b中的每個(gè)樣本34，存在專用的樣本采集器291、…、29k。如稍后更詳細(xì)解釋的，樣本采集器291、…、29k使用確保樣本貯存器221、…、22k中無訪問沖突的芯片選擇布置來并行地執(zhí)行存儲(chǔ)器訪問。因此，無需引入等待狀態(tài)就能利用全部總線數(shù)據(jù)寬度。

圖8及圖9示出了通過分別沿x和y維度訪問樣本34來傳送數(shù)據(jù)時(shí)的總線傳送性能。

如圖8所示，如果通過沿x維度訪問圖片33來讀出樣本34，則能夠利用數(shù)據(jù)總線27的全部寬度(在此情況下，該全部寬度為128比特)。

而且，如圖9所示，如果通過沿y維度訪問圖片33來讀出樣本34，則能夠運(yùn)用數(shù)據(jù)總線27的全部寬度。

沿x及y維度進(jìn)行訪問能夠利用全部總線寬度，在此情況下，每總線數(shù)據(jù)字4個(gè)樣本。此外，由于a_l無跳躍地線性增加，因此突發(fā)是可能的。這能夠進(jìn)一步改進(jìn)性能。例如，如果總線25是具有10個(gè)管線階段的高級(jí)可擴(kuò)展接口(axi)總線，單個(gè)訪問需要每字10個(gè)循環(huán)。16拍的突發(fā)需要初始字的10個(gè)循環(huán)以及剩余的字的15個(gè)循環(huán)。平均來說，一個(gè)字需要：每字25/16＝1.6個(gè)循環(huán)。這是額外的因子6的另一提速。

因此，與圖1中所示的沿存儲(chǔ)器地址排序樣本的存儲(chǔ)器系統(tǒng)1相比，存儲(chǔ)器系統(tǒng)21能夠以快24倍的速率沿y維度傳送數(shù)據(jù)。

再次參考圖6和圖10，當(dāng)接收到訪問請(qǐng)求(步驟s1)時(shí)，地址計(jì)算器模塊281、…、28k將總線地址a_b轉(zhuǎn)化為多維數(shù)據(jù)陣列中的表示(步驟s2)。

每個(gè)樣本34按照其維度地址a_1、a_2、….、a_d和樣本索引i_s在陣列內(nèi)編址。如果樣本寬度w_s大于樣本存儲(chǔ)寬度w_m，則使用樣本索引i_s。

由于總線數(shù)據(jù)字d_b包含多于一個(gè)樣本，因此總線訪問域指示沿哪個(gè)維度來請(qǐng)求訪問。標(biāo)識(shí)編碼訪問方向、線性地址a_l、和索引的若干個(gè)總線地址計(jì)算方案是可能的。

每個(gè)樣本采集器291、…、29k使用以下方程2至5進(jìn)行計(jì)算(步驟s3至s6)：

－使用以下方程來計(jì)算樣本地址a_s：

a_s＝(a_d*(s_d-1*s_d-2*...*s_1)+a_d-1*(s_d-2*s_d-3*...*s_1)+…+a_1)*(w_s/w_m)(2)

-使用以下方程來計(jì)算物理字地址a_p：

a_p＝a_s+i_s(3)

-使用下方程來計(jì)算選擇的存儲(chǔ)器cs：

cs＝[i_s+(w_s/w_m)*(a_1+a_2+…+a_d)]％k(4)

-使用以下方程來計(jì)算存儲(chǔ)器中的地址a_m：

a_m＝a_p/k(5)

其中，+為加法，-為減法，/為整數(shù)除法(丟棄小數(shù))，％為整數(shù)除法的余數(shù)(即模數(shù))，*為整數(shù)乘法。

每個(gè)樣本采集器291、…、29k訪問相應(yīng)的樣本貯存器221、…、22k(步驟s7)?？偩€接口回應(yīng)傳送請(qǐng)求(步驟s8)。

關(guān)于每個(gè)維度中的鄰近樣本，所選擇的存儲(chǔ)器cs不同。如果沿維度j(j＝{1、…、k})發(fā)生訪問，則方程4中僅有樣本地址a_j改變。其它樣本地址a_i(i＝{1、…、k}，i<>j)保持恒定。然而，對(duì)于改變的項(xiàng)，所述項(xiàng)關(guān)于被訪問的維度中的鄰近地址而不同。因此，對(duì)樣本貯存器進(jìn)行并行訪問是可能的。

然而，存在對(duì)于此布置的例外情況，即當(dāng)事務(wù)處理跨訪問維度邊界時(shí)。在那種情況下，在所選擇的存儲(chǔ)器cs中，多于一個(gè)項(xiàng)改變。取決于所選擇的大小，等待狀態(tài)可以是必需的。如果每個(gè)維度大小s_1、s_2、…、s_d是w_m*k/w_s的倍數(shù)，則沒有等待狀態(tài)發(fā)生。下文描述了具有多個(gè)總線接口并且使用等待狀態(tài)的存儲(chǔ)器訪問系統(tǒng)。

雷達(dá)應(yīng)用中的存儲(chǔ)器系統(tǒng)21的應(yīng)用

參考圖11，在雷達(dá)應(yīng)用中，在存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)來自天線矢量(未示出)的多個(gè)時(shí)間響應(yīng)，產(chǎn)生樣本36的三維陣列35(本文也稱作“數(shù)據(jù)立方”或簡稱為“立方”)。陣列35可以具有，例如沿范圍維度的512個(gè)樣本、沿多普勒(doppler)維度的64個(gè)樣本、和沿信道維的8個(gè)樣本。

在雷達(dá)及其它應(yīng)用中，維度的變化需要在對(duì)存儲(chǔ)器中的樣本進(jìn)行重排序(稱作執(zhí)行“轉(zhuǎn)角存儲(chǔ)”)。在轉(zhuǎn)角存儲(chǔ)上可能花費(fèi)大量處理時(shí)間。

參考圖12，能夠使用將樣本36作為數(shù)據(jù)立方(圖11)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器22中的管線來實(shí)施雷達(dá)脈沖處理系統(tǒng)41。將樣本36供給至脈沖壓縮(框50)，將輸出存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器22中。接著讀出樣本36，將樣本36供給至多普勒過濾(框51)并且將輸出存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器22中。讀出樣本，并將所述樣本與來自之前數(shù)據(jù)立方的權(quán)重一起供給至?xí)r空適配處理部分(框52)，該時(shí)空適配處理部分52包括波形(框53)以及生成針對(duì)下一立方而保存的權(quán)重的適配權(quán)重計(jì)算(框54)。讀出所變換的樣本36并且將其供給至輸出檢測報(bào)告56的恒虛警率(cfar)檢測(框55)。

多維存儲(chǔ)器系統(tǒng)21能夠用于存儲(chǔ)并且然后讀出關(guān)于給定維度的總線響應(yīng)中的樣本35的正確連接。因此，能夠避免重新組織數(shù)據(jù)。

示出地址計(jì)算和樣本貯存器選擇的樣本示例

參考圖13a，示出了用于配置寄存器的參數(shù)組61以及用于簡單示例的地址和芯片選擇62的全局分配，其中樣本數(shù)據(jù)寬度w_s與存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)寬度w_m相同。

每總線字的最大樣本數(shù)量為4，總維度數(shù)量為3，存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)寬度w_m為4字節(jié)，并且樣本數(shù)據(jù)寬度w_s為4字節(jié)。在第一維度s_1、第二維度s_2、和第三維度s_3上分別有4、5、和2個(gè)樣本。

如圖13a中所示的，維度地址a_1、a_2、a_3、樣本地址a_s、樣本索引i_s、物理字地址a_p、樣本貯存器選擇cs以及存儲(chǔ)器a_m中的地址的值被表格化。

參考圖13b，示出了第一樣本貯存器221、第二樣本貯存器222、第三樣本貯存器223、和第四樣本貯存器224的內(nèi)容。以圓括號(hào)示出陣列35中的樣本地址，并且以方括號(hào)示出樣本索引。

圖13c、圖13d、和圖13e圖示了在沿三個(gè)維度中的每個(gè)維度訪問樣本貯存器221、222、223、224時(shí)樣本采集器291、292、293、294的操作。圖13c、圖13d、和圖13e示出了用于每個(gè)樣本采集器291、292、293、294的線性訪問地址a_l、維度地址a_1、a_2、a_3、樣本索引i_s、物理地址a_p、樣本貯存器選擇cs、和存儲(chǔ)器地址a_m訪問。

圖13c圖示了沿第一維度(即范圍樣本)訪問樣本貯存器221、222、223、224。在此情況下，無需等待狀態(tài)，這是因?yàn)橐淮蝺H有一個(gè)維度地址改變。

圖13d圖示了沿第二維度(即脈沖樣本)訪問樣本貯存器221、222、223、224。在此情況下，無需等待狀態(tài)，這是因?yàn)榧词挂淮斡卸嘤谝粋€(gè)維度地址改變，也不存在cs沖突。

圖13e圖示了沿第三維度(即信道樣本)訪問樣本貯存器221、222、223、224。在此情況下，需要等待狀態(tài)。

參考圖14a，示出了用于配置寄存器的參數(shù)組61和用于簡單示例的地址及芯片選擇62的全局分配，其中樣本數(shù)據(jù)寬度w_s是存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)寬度w_m的2倍。

圖14b示出了第一樣本貯存器221、第二樣本貯存器222、第三樣本貯存器223、和第四樣本貯存器224的內(nèi)容，圖14c、圖14d、和圖14e圖示了沿三個(gè)維度中的每個(gè)維度訪問樣本貯存器221、222、223、224時(shí)樣本采集器291、292、293、294的操作。

用于雷達(dá)設(shè)備的總線地址解碼方案

再次參考圖6，地址計(jì)算器291、…、28k運(yùn)用地址解碼方案以根據(jù)總線地址a_b生成維度地址a_1、…、a_d。

現(xiàn)在將參考圖15描述地址解碼方案。

圖15示出了包括基域64、維度訪問模式(dim)域65和線性地址a_l66的總線地址a_b'63(即，給定樣本的位置調(diào)整之后的總線地址a_b)。作為固定參數(shù)，存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)寬度w_m為4字節(jié)，維度數(shù)為3。

范圍編址模式

能夠通過將dim設(shè)為0(即2b00)來選擇范圍編址模式。使用以下方程來計(jì)算第一維度地址a_1、第二維度地址a_2、和第三維度地址a3：

a_1＝(a_l/(w_s))％s_1(6-r-1)

a_2＝(a_l/(s_1*w_s))％s_2(6-r-2)

a_3＝(a_l/(s_2*s_1*w_s))％s_3(6-r-3)

范圍編址模式還能用于通過將樣本寬度設(shè)置為與存儲(chǔ)器寬度相同(即w_s＝w_m，)并將維度大小s_1、...、s_d設(shè)置為最大物理存儲(chǔ)器大小來以傳統(tǒng)方式訪問存儲(chǔ)器。

脈沖編址模式

能夠通過將dim設(shè)為1(即2b01)來選擇脈沖編址模式。使用以下方程來計(jì)算第一維度地址a_1、第二維度地址a_2、和第三維度地址a3：

a_1＝(a_l/(s_2*w_s)％s_1(6-p-1)

a_2＝(a_l/(w_s))％s_2(6-p-2)

a_3＝(a_l/(s_2*s_1*w_s))％s_3(6-p-3)

信道編址模式

能夠通過將dim設(shè)為2(即2b10)來選擇信道編址模式，使用以下方程來計(jì)算第一維度地址a_1、第二維度地址a_2、和第三維地址a3：

a_1＝(a_l/(s_3*w_s))％s_1(6-c-1)

a_2＝(a_l/(s_3*s_1*w_s))％s_2(6-c-2)

a_3＝(a_l/(w_s))％s_3(6-c-3)

樣本索引

使用以下方程來計(jì)算樣本索引i_s：

i_s＝a_l/w_m％(w_s/w_m)(7)

圖16至21示出了使用方程2、3、6-r-1、6-r-2、6-r-3、6-p-1、6-p-2、6-p-3、6-c-1、6-c-2、6-c-3和7來計(jì)算的維度地址a_1、a_2、和a_3、物理地址a_p的示例。

參考圖16及圖17，示出了用于當(dāng)s_1＝4、s_2＝2、s_3＝3時(shí)使用方程6-r-1、6-r-2、6-r-3計(jì)算的范圍地址映射的維度地址a_1、a_2、和a_3。

參考圖18及圖19，示出了用于當(dāng)s_1＝4、s_2＝2、s_3＝3時(shí)使用方程6-p-1、6-p-2、6-p-3計(jì)算的脈沖地址映射的維度地址a_1、a_2、和a_3的值。

參考圖20及圖21，示出了用于當(dāng)s_1＝4、s_2＝2、s_3＝3時(shí)使用方程6-c-1、6-c-2、6-c-3計(jì)算的信道地址映射的維度地址a_1、a_2、和a_3的值。

存儲(chǔ)器系統(tǒng)71

參考圖6，存儲(chǔ)器系統(tǒng)21包括僅有一條總線的接口。然而，通過向樣本采集器提供來自樣本貯存器的準(zhǔn)備(rdy)反饋，存儲(chǔ)器能夠被m條總線(m為大于1的正整數(shù))訪問。例如，可能存儲(chǔ)器內(nèi)有足夠的樣本以需要多個(gè)數(shù)字信號(hào)處理器(dsp)來處理樣本。存儲(chǔ)器可以劃分成多個(gè)部分，每個(gè)dsp處理存儲(chǔ)器的相應(yīng)部分。每個(gè)dsp使用相應(yīng)的總線來訪問存儲(chǔ)器。這允許dsp并行地處理數(shù)據(jù)。例如，能夠使用8個(gè)dsp，從而需要8條總線(即m＝8)。每條總線具有總線主控(未示出)。

rdy反饋還能夠用于處理cs選擇中的沖突。如果多于一個(gè)樣本采集器訪問同一樣本貯存器，則能夠由仲裁器解決沖突。

為了支持m個(gè)總線接口，存在相等數(shù)量的存儲(chǔ)器。在最佳情況下，m個(gè)主控能夠無沖突地訪問每個(gè)片段。

參考圖22，存儲(chǔ)器系統(tǒng)71包括形式為(k*m)個(gè)樣本存儲(chǔ)模塊721、…、72k*m(k為大于2的整數(shù))的陣列的存儲(chǔ)器72。存儲(chǔ)器系統(tǒng)71包括總線接線73以及將存儲(chǔ)器72與m條總線751、…、75m互聯(lián)的m個(gè)存儲(chǔ)器訪問單元741、…、74m，所述m條總線751、…、75m由地址總線76、數(shù)據(jù)總線77和rdy信號(hào)78組成。

每個(gè)存儲(chǔ)器訪問單元741、…、74m包括k個(gè)地址計(jì)算器模塊791、…、79k的陣列、k個(gè)樣本采集器模塊801、…、80k的陣列、和公共總線接口81。存儲(chǔ)器系統(tǒng)71被提供有配置存儲(chǔ)器組82。

每個(gè)存儲(chǔ)器模塊721、…、72n具有存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)寬度w_m。在此示例中，存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)寬度w_m為32比特，并且每條數(shù)據(jù)總線77的數(shù)據(jù)寬度為128比特。

還參考圖22a，配置寄存器82包括規(guī)定樣本s_i(i＝{1、2、…、d})的數(shù)量的一組寄存器821、822、…、81d(其中d為大于1的正整數(shù))，規(guī)定樣本數(shù)據(jù)寬度w_s的寄存器82s。樣本數(shù)據(jù)寬度w_s等于存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)寬度w_m或者是存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)寬度w_m的整數(shù)倍。在使用存儲(chǔ)器系統(tǒng)71之前，配置寄存器82由用戶設(shè)置。

參考圖23，更詳細(xì)地示出了地址計(jì)數(shù)器281、…、28k、791、…、79k。

地址計(jì)數(shù)器281、…、28k、791、…、79k包括加法器單元28a、79a以及地址計(jì)算器算術(shù)邏輯單元28b、79b。

加法器單元28a、79a使用上面的方程(1)來調(diào)整總線地址a_b，以與總線數(shù)據(jù)字中的樣本的位置nr＝1、2、…、k相匹配。

地址計(jì)算器算術(shù)邏輯單元28b、79b將樣本總線地址a_b'轉(zhuǎn)化為維度地址a_1、…、a_d以及樣本索引i_s。不同的地址解碼方案是可能的。

參考圖24，更詳細(xì)地示出了樣本采集器291、…、29k、801、…、80k。

樣本采集器291、…、29k、801、…、80k包括樣本計(jì)算器算術(shù)邏輯單元80a和復(fù)用器80b。

為了支持來自m個(gè)總線接口的無沖突的并行訪問，樣本貯存器選擇信號(hào)cs將存儲(chǔ)器分為m個(gè)片段，其中m是大于1的正整數(shù)。每個(gè)片段包含s_m個(gè)字。

在片段內(nèi)，樣本采集器801、…、80k使用以下方程來計(jì)算樣本貯存器選擇信號(hào)cs(multiplebus)(下文還簡稱為cs)：

cs(multiplebus)＝(a_p/s_m)*k+c_s(singlebus)(4’)

其中cs(single)能夠使用上面的方程4來計(jì)算。

樣本采集器801、…、80k使用了以下的方程4’來計(jì)算存儲(chǔ)器a_m中的地址：

a_m＝(a_p％s_m)/k(5’)

d_b為雙向的，取決于傳送方向(讀/寫)。

rdy指示在有多個(gè)主控和/或多個(gè)樣本采集器訪問同一ram模塊的情況下總線必須等待。

參考圖25，更詳細(xì)地示出了樣本貯存器模塊221、…、22k*m、721、…、72k*m。

樣本存儲(chǔ)模塊221、…、22k*m、721、…、72k*m包括ram宏22a、72a、復(fù)用器22b、72b、仲裁器22c、72c、和比較器22d(1)、…、22d(k*m)、72d(1)、…、72d(k*m)。

每個(gè)樣本貯存器721、…、72k*m僅對(duì)與其數(shù)量nr相匹配的cs請(qǐng)求起作用，nr＝{1、…、k*m}。仲裁器72c通過適當(dāng)?shù)姆桨福巛喸?，從所有活躍的cs請(qǐng)求中選擇一個(gè)請(qǐng)求。使用rdy信號(hào)暫停所有其它的樣本采集器801、…、80k。

ram72a取決于方向(讀或?qū)?來處理數(shù)據(jù)字傳送。

參考圖26，更詳細(xì)地示出了總線接口81。

總線接口81包括連接塊81a和k－輸入與門81b。

每個(gè)樣本采集器801、…、80k處理總線字中的固定樣本位置?？偩€接口81連接來自每個(gè)樣本采集器801、…、80k的數(shù)據(jù)d_m，以作為總線數(shù)據(jù)輸出，即：

d_b＝{d_m(k)、...、d_m(1)}(7)

k-輸入與門81b從樣本采集器801、…、80k接收rdy(1)、…、rdy(k)，并且輸出rdy信號(hào)。

參考圖27，當(dāng)?shù)刂酚?jì)算具有時(shí)限時(shí)，如果維持突發(fā)屬性，則地址計(jì)算能夠是管線的。

圖27示出了僅在突發(fā)開始時(shí)中斷ahb總線一個(gè)周期，以計(jì)算c_s和a_m。

參考圖28，示出了機(jī)動(dòng)車輛91。

機(jī)動(dòng)車輛91包括包含傳感器(未示出)和一個(gè)或多個(gè)存儲(chǔ)器系統(tǒng)21、71的高級(jí)駕駛員輔助系統(tǒng)(adas)92。

將要理解的是可以對(duì)上文所描述的實(shí)施例進(jìn)行許多修改。