本發(fā)明屬于系統(tǒng)總線設(shè)計(jì)領(lǐng)域，特別涉及一種基于旁路配置的總線訪問(wèn)控制系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

1、處理器內(nèi)部包含多種外設(shè)，以滿(mǎn)足處理器對(duì)不同數(shù)據(jù)源的需求。所有外設(shè)需掛在系統(tǒng)總線上，cpu等主機(jī)通過(guò)系統(tǒng)總線對(duì)各個(gè)外設(shè)進(jìn)行訪問(wèn)。為保證系統(tǒng)運(yùn)行的效率，需要過(guò)濾無(wú)效的訪問(wèn)請(qǐng)求。

2、現(xiàn)有系統(tǒng)總線結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，主要包含路由單元和仲裁單元。一旦主機(jī)發(fā)起訪問(wèn)請(qǐng)求，該請(qǐng)求通過(guò)系統(tǒng)總線的路由單元和仲裁單元將到達(dá)外設(shè)。但某些場(chǎng)景中，需要系統(tǒng)總線下的某些外設(shè)忽略主機(jī)的某種訪問(wèn)請(qǐng)求（讀訪問(wèn)或?qū)懺L問(wèn)）。由于現(xiàn)有總線沒(méi)有對(duì)經(jīng)過(guò)路由單元的訪問(wèn)請(qǐng)求進(jìn)行過(guò)濾，因此，不能滿(mǎn)足該場(chǎng)景。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種基于旁路配置的總線訪問(wèn)控制系統(tǒng)及方法，以達(dá)到對(duì)無(wú)效的訪問(wèn)請(qǐng)求進(jìn)行過(guò)濾，提升訪問(wèn)效率，降低功耗的目的。

2、為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

3、一種基于旁路配置的總線訪問(wèn)控制系統(tǒng)，包括路由單元、n個(gè)旁路組件和計(jì)分板單元，cpu通過(guò)路由單元和n個(gè)旁路組件實(shí)現(xiàn)對(duì)n個(gè)外設(shè)的訪問(wèn)；

4、所述路由單元：根據(jù)cpu發(fā)來(lái)的總線請(qǐng)求類(lèi)型和地址信息，完成總線請(qǐng)求從cpu到旁路組件的收發(fā)；

5、所述旁路組件包括加鎖單元、隔離單元、記錄單元和仲裁單元；

6、所述加鎖單元：對(duì)隔離單元進(jìn)行加鎖和解鎖，防止誤操作；

7、所述隔離單元：根據(jù)加鎖單元輸出的解鎖信號(hào)和路由單元下發(fā)的隔離單元配置請(qǐng)求，對(duì)路由單元下發(fā)的外設(shè)訪問(wèn)請(qǐng)求進(jìn)行判定，一旦訪問(wèn)類(lèi)型匹配，隔離單元不會(huì)將該外設(shè)的訪問(wèn)請(qǐng)求下發(fā)仲裁單元，同時(shí)，產(chǎn)生過(guò)濾請(qǐng)求信息；

8、所述記錄單元：保存隔離單元下發(fā)的過(guò)濾請(qǐng)求信息，同時(shí)，將可用深度信息下發(fā)計(jì)分板單元；

9、所述仲裁單元：對(duì)通過(guò)隔離單元的請(qǐng)求和未完成的請(qǐng)求進(jìn)行仲裁，如果仲裁單元中存在未完成的請(qǐng)求，則當(dāng)前請(qǐng)求進(jìn)入仲裁單元的緩存，優(yōu)先下發(fā)未完成請(qǐng)求給對(duì)應(yīng)的外設(shè)；否則，當(dāng)前請(qǐng)求直接下發(fā)給對(duì)應(yīng)的外設(shè)；

10、所述計(jì)分板單元：根據(jù)各個(gè)旁路組件中記錄單元下發(fā)的可用深度信息，產(chǎn)生記錄滿(mǎn)中斷標(biāo)志，并發(fā)送給中斷控制器；中斷控制器產(chǎn)生對(duì)cpu的觸發(fā)信號(hào)，觸發(fā)cpu運(yùn)行存儲(chǔ)中對(duì)應(yīng)的中斷服務(wù)程序進(jìn)行處理。

11、上述方案中，cpu的總線請(qǐng)求包括對(duì)各個(gè)外設(shè)的訪問(wèn)請(qǐng)求，對(duì)各個(gè)旁路組件中加鎖單元、隔離單元的配置請(qǐng)求，對(duì)旁路組件中記錄單元的訪問(wèn)請(qǐng)求。

12、上述方案中，配置隔離單元前需配置加鎖單元，輸出有效的解鎖信號(hào)，完成對(duì)隔離單元的解鎖，解鎖后隔離單元可配置；完成預(yù)期操作后，可再次配置加鎖單元，輸出無(wú)效的解鎖信號(hào)，完成對(duì)隔離單元的加鎖，此時(shí)隔離單元不可配置。

13、上述方案中，記錄單元的深度設(shè)置為128，每收到一組被過(guò)濾的總線請(qǐng)求，記錄單元的可用深度減1，當(dāng)記錄單元的可用深度為0時(shí)，產(chǎn)生記錄滿(mǎn)中斷標(biāo)志給中斷控制器。

14、一種基于旁路配置的總線訪問(wèn)控制方法，采用如上所述的一種基于旁路配置的總線訪問(wèn)控制系統(tǒng)，包括如下步驟：

15、（1）cpu通過(guò)總線接口對(duì)某一旁路組件中的加鎖單元進(jìn)行配置，進(jìn)而產(chǎn)生對(duì)該旁路組件中的隔離單元有效的解鎖信號(hào)；對(duì)隔離單元進(jìn)行配置，明確需要被過(guò)濾掉的訪問(wèn)請(qǐng)求；再對(duì)加鎖單元進(jìn)行配置，使得解鎖信號(hào)無(wú)效，此時(shí)隔離單元不可再配置；配置完成后的效果是：該旁路組件中的隔離單元配置為過(guò)濾讀請(qǐng)求；

16、（2）cpu通過(guò)總線接口發(fā)出對(duì)該旁路組件對(duì)應(yīng)的外設(shè)的讀請(qǐng)求；

17、（3）讀請(qǐng)求經(jīng)過(guò)路由單元到達(dá)該旁路組件中的隔離單元；

18、（4）隔離單元開(kāi)始工作，cpu對(duì)該外設(shè)的讀請(qǐng)求被過(guò)濾，同時(shí)該旁路組件中的記錄單元記錄被過(guò)濾掉的讀請(qǐng)求信息，并將可用深度信息下發(fā)計(jì)分板單元；

19、（5）該旁路組件中的仲裁單元不會(huì)收到任何訪問(wèn)請(qǐng)求，不工作；

20、（6）該旁路組件對(duì)應(yīng)的外設(shè)不會(huì)收到訪問(wèn)請(qǐng)求，不工作。

21、進(jìn)一步的技術(shù)方案中，當(dāng)某一記錄單元的可用深度為0時(shí)，計(jì)分板單元會(huì)產(chǎn)生記錄滿(mǎn)中斷標(biāo)志，并發(fā)送給中斷控制器，中斷控制器產(chǎn)生對(duì)cpu的觸發(fā)信號(hào)，觸發(fā)cpu運(yùn)行存儲(chǔ)中對(duì)應(yīng)的中斷服務(wù)程序進(jìn)行處理。

22、進(jìn)一步的技術(shù)方案中，當(dāng)系統(tǒng)中沒(méi)有需要被過(guò)濾的請(qǐng)求時(shí)，cpu不對(duì)加鎖單元和隔離單元進(jìn)行配置，則該旁路組件不會(huì)對(duì)訪問(wèn)請(qǐng)求進(jìn)行過(guò)濾，所有請(qǐng)求均可到達(dá)外設(shè)。

23、通過(guò)上述技術(shù)方案，本發(fā)明提供的一種基于旁路配置的總線訪問(wèn)控制系統(tǒng)及方法具有如下有益效果：

24、本發(fā)明利用路由單元和旁路組件構(gòu)建可配置旁路（隔離單元、加鎖單元、記錄單元、仲裁單元整體稱(chēng)為可旁路組件）的系統(tǒng)總線，主機(jī)和外設(shè)通過(guò)總線接口進(jìn)行互連。既保留現(xiàn)有技術(shù)的操作途徑，又可通過(guò)配置，過(guò)濾掉主機(jī)的某種訪問(wèn)請(qǐng)求（讀訪問(wèn)或?qū)懺L問(wèn)），提升訪問(wèn)效率，降低功耗。同時(shí)，能夠提高外設(shè)的通用性，不需要額外邏輯對(duì)收到的請(qǐng)求進(jìn)行判別。

技術(shù)特征：

1.一種基于旁路配置的總線訪問(wèn)控制系統(tǒng)，其特征在于，包括路由單元、n個(gè)旁路組件和計(jì)分板單元，cpu通過(guò)路由單元和n個(gè)旁路組件實(shí)現(xiàn)對(duì)n個(gè)外設(shè)的訪問(wèn)；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于旁路配置的總線訪問(wèn)控制系統(tǒng)，其特征在于，cpu的總線請(qǐng)求包括對(duì)各個(gè)外設(shè)的訪問(wèn)請(qǐng)求，對(duì)各個(gè)旁路組件中加鎖單元、隔離單元的配置請(qǐng)求，對(duì)旁路組件中記錄單元的訪問(wèn)請(qǐng)求。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于旁路配置的總線訪問(wèn)控制系統(tǒng)，其特征在于，配置隔離單元前需配置加鎖單元，輸出有效的解鎖信號(hào)，完成對(duì)隔離單元的解鎖，解鎖后隔離單元可配置；完成預(yù)期操作后，可再次配置加鎖單元，輸出無(wú)效的解鎖信號(hào)，完成對(duì)隔離單元的加鎖，此時(shí)隔離單元不可配置。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于旁路配置的總線訪問(wèn)控制系統(tǒng)，其特征在于，記錄單元的深度設(shè)置為128，每收到一組被過(guò)濾的總線請(qǐng)求，記錄單元的可用深度減1，當(dāng)記錄單元的可用深度為0時(shí)，產(chǎn)生記錄滿(mǎn)中斷標(biāo)志給中斷控制器。

5.一種基于旁路配置的總線訪問(wèn)控制方法，采用如權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的一種基于旁路配置的總線訪問(wèn)控制系統(tǒng)，其特征在于，包括如下步驟：

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于旁路配置的總線訪問(wèn)控制方法，其特征在于，當(dāng)某一記錄單元的可用深度為0時(shí)，計(jì)分板單元會(huì)產(chǎn)生記錄滿(mǎn)中斷標(biāo)志，并發(fā)送給中斷控制器，中斷控制器產(chǎn)生對(duì)cpu的觸發(fā)信號(hào)，觸發(fā)cpu運(yùn)行存儲(chǔ)中對(duì)應(yīng)的中斷服務(wù)程序進(jìn)行處理。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于旁路配置的總線訪問(wèn)控制方法，其特征在于，當(dāng)系統(tǒng)中沒(méi)有需要被過(guò)濾的請(qǐng)求時(shí)，?cpu不對(duì)加鎖單元和隔離單元進(jìn)行配置，則該旁路組件不會(huì)對(duì)訪問(wèn)請(qǐng)求進(jìn)行過(guò)濾，所有請(qǐng)求均可到達(dá)外設(shè)。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明屬于系統(tǒng)總線設(shè)計(jì)領(lǐng)域，公開(kāi)了一種基于旁路配置的總線訪問(wèn)控制系統(tǒng)及方法，總線訪問(wèn)控制系統(tǒng)包括路由單元、N個(gè)旁路組件和計(jì)分板單元，CPU通過(guò)路由單元和N個(gè)旁路組件實(shí)現(xiàn)對(duì)N個(gè)外設(shè)的訪問(wèn)；所述旁路組件包括加鎖單元、隔離單元、記錄單元和仲裁單元；本發(fā)明所公開(kāi)的系統(tǒng)及方法利用路由單元和旁路組件構(gòu)建可配置旁路的系統(tǒng)總線，主機(jī)和外設(shè)通過(guò)總線接口進(jìn)行互連。既保留現(xiàn)有技術(shù)的操作途徑，又可通過(guò)配置，過(guò)濾掉主機(jī)的某種訪問(wèn)請(qǐng)求（讀訪問(wèn)或?qū)懺L問(wèn)），提升訪問(wèn)效率，降低功耗。同時(shí)，能夠提高外設(shè)的通用性，不需要額外邏輯對(duì)收到的請(qǐng)求進(jìn)行判別。

技術(shù)研發(fā)人員：蘇誠(chéng),李陽(yáng)
受保護(hù)的技術(shù)使用者：青島本原微電子有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/26