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一種用于多處理器的多端口訪存控制器的制造方法_3

文檔序號:8681713閱讀:來源:國知局
器BLOCK、存儲器BANK操作,多端口訪存控制器所支持的最大數(shù)據(jù)帶寬應(yīng)等于存儲器位寬*BANK數(shù)目*BL0CK數(shù)目*時鐘頻率。本實用新型支持多請求至存儲器的并串轉(zhuǎn)換,以BANK作為存儲器最小操作單位,對同一時刻訪問同一BANK的讀寫操作串行化為訪問隊列,并在存儲器輸入端逐周期完成讀寫操作。在DMA通道中為讀寫請求分配唯一標(biāo)識的ID號,以匹配讀響應(yīng)亂序輸出,分配的ID號為有限字段,可循環(huán)重復(fù)利用。
[0026]本實用新型實現(xiàn)了與多路請求通道接口的握手以及請求和響應(yīng)的并串轉(zhuǎn)換;按通道優(yōu)先級要求,響應(yīng)存儲器數(shù)據(jù)讀寫操作,保證諸如內(nèi)核請求通道之類的高優(yōu)先級請求優(yōu)先獲得響應(yīng),外設(shè)請求通道之類的低優(yōu)先級請求在高優(yōu)先級傳輸間隙獲得響應(yīng),仲裁模塊40的輸出影響對應(yīng)請求通道的握手和暫停,平衡存儲器輸入端口帶寬與DMA請求通道帶寬。
[0027]綜上所述,本實用新型在指令通道30中將同一時刻多通道的請求選擇至目標(biāo)存儲器BANK,后經(jīng)并串行化模塊輸出至仲裁模塊40,在獲取仲裁權(quán)后將讀寫請求選擇至相應(yīng)存儲器輸入端口 ;對于各存儲器BANK返回的讀數(shù)據(jù),同樣按照其所對應(yīng)的DMA通道號選擇至相應(yīng)的DMA數(shù)據(jù)通道60,再經(jīng)數(shù)據(jù)合并和串行化后輸出。由于經(jīng)多端口訪存控制器輸出的讀數(shù)據(jù)順序與輸入的讀請求不一定相同,在DMA通道一端,需要按照數(shù)據(jù)所附加的ID號與請求ID相匹配。本實用新型為多路DMA通道并發(fā)請求提供了有效的響應(yīng)機(jī)制,兼顧請求響應(yīng)的實時性和存儲器帶寬充分利用的特點(diǎn),能夠提高訪存數(shù)據(jù)的吞吐率,減小因為地址沖突所造成的等待時間。
【主權(quán)項】
1.一種用于多處理器的多端口訪存控制器,其特征在于:包括指令通道(30),其輸入端分別與多處理器的外設(shè)DMA通道(10)、內(nèi)核DMA通道(20)的輸出端相連,其輸出端與仲裁模塊(40)的輸入端相連,仲裁模塊(40)的輸出端與存儲器陣列(50)的輸入端相連,存儲器陣列(50)的輸出端與數(shù)據(jù)通道(60)的輸入端相連,數(shù)據(jù)通道(60)的輸出端分別與多處理器的外設(shè)DMA通道(10)、內(nèi)核DMA通道(20)的輸入端相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于多處理器的多端口訪存控制器,其特征在于:所述指令通道(30)由第一、二 BANK選擇模塊、第一請求合并模塊(31 )、第二請求合并模塊、第一串行化模塊(32)和第二串行化模塊組成,所述第一 BANK選擇模塊的輸入端與外設(shè)DMA通道(10)的輸出端相連,第一 BANK選擇模塊的輸出端與第一請求合并模塊(31)的輸入端相連,第一請求合并模塊(31)的輸出端與第一串行化模塊(32)的輸入端相連;所述第二 BANK選擇模塊的輸入端與內(nèi)核DMA通道(20 )的輸出端相連,第二 BANK選擇模塊的輸出端與第二請求合并模塊的輸入端相連,第二請求合并模塊的輸出端與第二串行化模塊的輸入端相連,第一串行化模塊(32)、第二串行化模塊的輸出端均與仲裁模塊(40)的輸入端相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于多處理器的多端口訪存控制器,其特征在于:所述存儲器陣列(50)由多個存儲器BLOCK組成,每個存儲器BLOCK由多個存儲器BANK組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于多處理器的多端口訪存控制器,其特征在于:所述數(shù)據(jù)通道(60)由輸出寄存器、DMA通道選擇模塊、數(shù)據(jù)排序模塊、數(shù)據(jù)合并模塊(61)和數(shù)據(jù)輸出緩沖模塊組成,所述輸出寄存器的輸入端與存儲器陣列(50 )的輸出端相連,輸出寄存器的輸出端與DMA通道選擇模塊的輸入端相連,DMA通道選擇模塊的輸出端與數(shù)據(jù)排序模塊的輸入端相連,數(shù)據(jù)排序模塊的輸出端與數(shù)據(jù)合并模塊(61)的輸入端相連,數(shù)據(jù)合并模塊(61)的輸出端與內(nèi)設(shè)第三串行化模塊的數(shù)據(jù)輸出緩沖模塊的輸入端相連,數(shù)據(jù)緩沖模塊的輸出端分別與外設(shè)DMA通道(10 )、內(nèi)核DMA通道(20 )的輸入端相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于多處理器的多端口訪存控制器,其特征在于:所述第一請求合并模塊(31)、第二請求合并模塊的電路相同,所述第一請求合并模塊(31)由五級二選一數(shù)據(jù)選擇器組成,其中,第一級二選一數(shù)據(jù)選擇器C2的輸入端與第一 BANK選擇模塊的輸出端相連,第一級二選一數(shù)據(jù)選擇器C2的輸出端與第二級二選一數(shù)據(jù)選擇器C4的輸入端相連,第二級二選一數(shù)據(jù)選擇器C4的輸出端與第三級二選一數(shù)據(jù)選擇器CS的輸入端相連,第三級二選一數(shù)據(jù)選擇器CS的輸出端與第四級二選一數(shù)據(jù)選擇器C16的輸入端相連,第四級二選一數(shù)據(jù)選擇器C16的輸出端與第五級二選一數(shù)據(jù)選擇器C32的輸入端相連,第五級二選一數(shù)據(jù)選擇器C32的輸出端與第一串行化模塊(32)的輸入端相連;第一級二選一數(shù)據(jù)選擇器C2的個數(shù)為外設(shè)DMA通道(10)個數(shù)和內(nèi)核DMA通道(20)個數(shù)之和的二分之一,第二級二選一數(shù)據(jù)選擇器C4的個數(shù)為第一級二選一數(shù)據(jù)選擇器C2的個數(shù)的二分之一,第三級二選一數(shù)據(jù)選擇器CS的個數(shù)為第二級二選一數(shù)據(jù)選擇器C4的個數(shù)的二分之一,第四級二選一數(shù)據(jù)選擇器C16的個數(shù)為第三級二選一數(shù)據(jù)選擇器CS的個數(shù)的二分之一,第五級二選一數(shù)據(jù)選擇器C32的個數(shù)為第四級二選一數(shù)據(jù)選擇器C16的個數(shù)的二分之一。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于多處理器的多端口訪存控制器,其特征在于:所述第一串行化模塊(32)、第二串行化模塊的電路相同,所述第一串行化模塊(32)由多個寄存器和多個二選一數(shù)據(jù)選擇器交替排序組成,寄存器和二選一數(shù)據(jù)選擇器的個數(shù)均為外設(shè)DMA通道(10)個數(shù)和內(nèi)核DMA通道(20)個數(shù)之和,各個二選一數(shù)據(jù)選擇器的第一輸入端均接第一請求合并模塊(31)的輸出端,各個二選一數(shù)據(jù)選擇器的第二輸入端接與其相鄰的寄存器的輸出端Q端,各個二選一數(shù)據(jù)選擇器的控制端stall接倒數(shù)第二個寄存器的輸出端Q端,各個二選一數(shù)據(jù)選擇器的輸出端接與其相鄰的寄存器的輸入端D端,各個寄存器的控制端HOLD端與仲裁模塊(40)的仲裁結(jié)果輸出端arbt端相連,最后一個寄存器的輸出端Q端作為第一串行化模塊(32)的輸出端與仲裁模塊(40)的輸入端相連。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于多處理器的多端口訪存控制器,其特征在于:所述數(shù)據(jù)合并模塊(61)由多個寄存器和多個三十二選一數(shù)據(jù)選擇器交替排序組成,寄存器和數(shù)據(jù)選擇器的個數(shù)均為外設(shè)DMA通道(10)個數(shù)和內(nèi)核DMA通道(20)個數(shù)之和,各個數(shù)據(jù)選擇器的輸入端均接數(shù)據(jù)排序模塊的輸出端,各個數(shù)據(jù)選擇器的輸出端均接與其相鄰的寄存器的輸入端D端,各個數(shù)據(jù)選擇器的控制端stall接外設(shè)DMA通道(10)、內(nèi)核DMA通道(20)的輸出端,各個寄存器的輸出端Q端作為數(shù)據(jù)合并模塊(61)的輸出端與數(shù)據(jù)輸出緩沖模塊的輸入端相連。
【專利摘要】本實用新型涉及一種用于多處理器的多端口訪存控制器,包括指令通道,其輸入端分別與多處理器的外設(shè)DMA通道、內(nèi)核DMA通道的輸出端相連,其輸出端與仲裁模塊的輸入端相連,仲裁模塊的輸出端與存儲器陣列的輸入端相連,存儲器陣列的輸出端與數(shù)據(jù)通道的輸入端相連,數(shù)據(jù)通道的輸出端分別與多處理器的外設(shè)DMA通道、內(nèi)核DMA通道的輸入端相連。本實用新型為多路DMA通道并發(fā)請求提供了有效的響應(yīng)機(jī)制,兼顧請求響應(yīng)的實時性和存儲器帶寬充分利用的特點(diǎn),能夠提高訪存數(shù)據(jù)的吞吐率,減小因為地址沖突所造成的等待時間。
【IPC分類】G06F15-16, G06F13-18
【公開號】CN204390229
【申請?zhí)枴緾N201420817545
【發(fā)明人】胡孔陽, 劉小明, 龔曉華, 劉玉, 胡海生, 王媛
【申請人】中國電子科技集團(tuán)公司第三十八研究所
【公開日】2015年6月10日
【申請日】2014年12月22日
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