一種零散數(shù)據(jù)訪問(wèn)SDRAM的控制電路及方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)提供一種零散數(shù)據(jù)訪問(wèn)SDRAM的控制電路及方法，該零散數(shù)據(jù)訪問(wèn)SDRAM的控制電路包括讀請(qǐng)求處理模塊，流水處理模塊，地址計(jì)算模塊，讀數(shù)據(jù)控制模塊和數(shù)據(jù)緩存模塊，其中讀請(qǐng)求處理模塊和流水處理模塊相連，讀請(qǐng)求處理模塊和數(shù)據(jù)緩存模塊相連，讀請(qǐng)求處理模塊和地址計(jì)算模塊相連，地址計(jì)算模塊和讀數(shù)據(jù)控制模塊相連，讀數(shù)據(jù)控制模塊和流水處理模塊相連，讀數(shù)據(jù)控制模塊和數(shù)據(jù)緩存模塊相連。本發(fā)明專利技術(shù)可以處理零散數(shù)據(jù)訪問(wèn)SDRAM。本發(fā)明專利技術(shù)提供的電路和方法，提高了零散數(shù)據(jù)讀訪問(wèn)SDRAM的訪問(wèn)效率。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)屬于集成電路設(shè)計(jì)技術(shù)，涉及一種零散數(shù)據(jù)訪問(wèn)SDRAM的控制電路及方法。
技術(shù)介紹
在圖像或視頻實(shí)時(shí)處理的系統(tǒng)中，對(duì)外存的訪問(wèn)速度有非常高的要求，并且圖像是基于二維形式進(jìn)行存儲(chǔ)。而SDRAM以其高數(shù)據(jù)帶寬及大容量的特性常被應(yīng)用于此類系統(tǒng)中。而在圖像或視頻的處理過(guò)程中需要請(qǐng)求很多跨行的零散數(shù)據(jù)，而DDR2SDRAM在對(duì)于跨行讀取數(shù)據(jù)時(shí)需要重新刷新，刷新需要的時(shí)間很長(zhǎng)，嚴(yán)重影響系統(tǒng)的處理效率。現(xiàn)有的解決方案是在存儲(chǔ)時(shí)改變圖像的存儲(chǔ)格式，使其基于宏塊的數(shù)據(jù)在同一行內(nèi)，從而盡量減少跨行讀取數(shù)據(jù)的頻率。但是該方案增加了地址計(jì)算和控制電路的邏輯復(fù)雜度，并且也無(wú)法徹底避免跨行讀取數(shù)據(jù)，沒(méi)有從根本上解決此問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
為了解決現(xiàn)有的零散數(shù)據(jù)訪問(wèn)SDRAM的效率低的技術(shù)問(wèn)題。本專利技術(shù)提供一種零散數(shù)據(jù)訪問(wèn)SDRAM的控制電路及方法。本專利技術(shù)的技術(shù)解決方案：一種零散數(shù)據(jù)訪問(wèn)SDRAM的控制電路，其特殊之處在于：包括讀請(qǐng)求處理模塊、流水處理模塊、地址計(jì)算模塊、讀數(shù)據(jù)控制模塊和數(shù)據(jù)緩存模塊；讀請(qǐng)求處理模塊接收外部發(fā)送的外部讀請(qǐng)求，監(jiān)控流水處理模塊的飽和狀態(tài)，并在流水處理模塊為未飽和狀態(tài)時(shí)，產(chǎn)生二級(jí)讀請(qǐng)求后發(fā)送給流水處理模塊；接收讀數(shù)據(jù)控制模塊返回的讀數(shù)據(jù)并轉(zhuǎn)發(fā)給外部；流水處理模塊接收來(lái)自讀請(qǐng)求處理模塊的二級(jí)讀請(qǐng)求，經(jīng)過(guò)仲裁處理后產(chǎn)生飽和狀態(tài)和當(dāng)前授權(quán)請(qǐng)求，將飽和狀態(tài)反饋給讀請(qǐng)求處理模塊；將當(dāng)前授權(quán)請(qǐng)求發(fā)送給地址計(jì)算模塊和讀數(shù)據(jù)控制模塊；地址計(jì)算模塊接收來(lái)自流水處理模塊的當(dāng)前授權(quán)請(qǐng)求和來(lái)自外部的地址信息，根據(jù)地址信息計(jì)算要訪問(wèn)的SDRAM的映射地址并發(fā)送給讀數(shù)據(jù)控制模塊；讀數(shù)據(jù)控制模塊接收來(lái)自流水處理模塊的當(dāng)前授權(quán)請(qǐng)求和來(lái)自地址計(jì)算模塊的映射地址，向要訪問(wèn)的SDRAM控制器發(fā)起訪問(wèn)請(qǐng)求，接收SDRAM控制器返回的讀數(shù)據(jù)暫存在數(shù)據(jù)緩存模塊中，待接收完成后將暫存在數(shù)據(jù)緩存模塊中的所有讀數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)至讀請(qǐng)求處理模塊；數(shù)據(jù)緩存模塊用于暫存SDRAM控制器返回的讀數(shù)據(jù)。流水處理模塊能夠同時(shí)處理三條二級(jí)讀請(qǐng)求。一種零散數(shù)據(jù)訪問(wèn)SDRAM的控制方法，其特殊之處在于：包括以下步驟：1)讀請(qǐng)求處理模塊接收外部發(fā)送的外部讀請(qǐng)求，判斷流水處理模塊的飽和狀態(tài)：若為飽和狀態(tài)，則等待；若為未飽和狀態(tài)，則發(fā)送二級(jí)讀請(qǐng)求給流水處理模塊；2)流水處理模塊接收二級(jí)讀請(qǐng)求，經(jīng)過(guò)仲裁處理后產(chǎn)生飽和狀態(tài)和當(dāng)前授權(quán)請(qǐng)求，將飽和狀態(tài)反饋給讀請(qǐng)求處理模塊；將當(dāng)前授權(quán)請(qǐng)求發(fā)送給地址計(jì)算模塊和讀數(shù)據(jù)控制模塊；3)地址計(jì)算模塊接收當(dāng)前授權(quán)請(qǐng)求和來(lái)自外部的地址信息，根據(jù)地址信息計(jì)算要訪問(wèn)的SDRAM的映射地址并發(fā)送給讀數(shù)據(jù)控制模塊；4)讀數(shù)據(jù)控制模塊接收當(dāng)前授權(quán)請(qǐng)求和來(lái)自地址計(jì)算模塊的映射地址，向要訪問(wèn)的SDRAM控制器發(fā)起訪問(wèn)請(qǐng)求；5)SDRAM控制器返回讀數(shù)據(jù)，并暫存在數(shù)據(jù)緩存模塊中，待接收完成后將暫存在數(shù)據(jù)緩存模塊中的所有讀數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)至讀請(qǐng)求處理模塊；6)讀請(qǐng)求處理模塊將返回的讀數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)給外部。流水處理模塊能夠同時(shí)處理三條二級(jí)讀請(qǐng)求。本專利技術(shù)的技術(shù)效果是：本專利技術(shù)提供的零散數(shù)據(jù)訪問(wèn)SDRAM的控制電路，通過(guò)對(duì)讀請(qǐng)求進(jìn)行兩級(jí)請(qǐng)求和3級(jí)流水化處理，均衡了SDRAM的訪問(wèn)帶寬問(wèn)題實(shí)現(xiàn)多次請(qǐng)求低延遲響應(yīng)，將需要取回的跨行數(shù)據(jù)所消耗的行刷新時(shí)間均衡的分配至多個(gè)請(qǐng)求進(jìn)行分擔(dān)，減少了每次請(qǐng)求平均消耗的等待時(shí)間，提高了系統(tǒng)的訪問(wèn)效率。附圖說(shuō)明圖1為本專利技術(shù)的零散數(shù)據(jù)訪問(wèn)SDRAM控制電路的結(jié)構(gòu)框圖。具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖對(duì)本專利技術(shù)的技術(shù)方案做進(jìn)一步詳細(xì)描述。本專利技術(shù)的零散數(shù)據(jù)訪問(wèn)SDRAM控制電路的結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示，本專利技術(shù)提供一種零散數(shù)據(jù)訪問(wèn)SDRAM的控制電路，包括讀請(qǐng)求處理模塊，流水處理模塊，地址計(jì)算模塊，讀數(shù)據(jù)控制模塊和數(shù)據(jù)緩存模塊；讀請(qǐng)求處理模塊和流水處理模塊相連，讀請(qǐng)求處理模塊和數(shù)據(jù)緩存模塊相連，讀請(qǐng)求處理模塊和地址計(jì)算模塊相連，地址計(jì)算模塊和讀數(shù)據(jù)控制模塊相連，讀數(shù)據(jù)控制模塊和流水處理模塊相連，讀數(shù)據(jù)控制模塊和數(shù)據(jù)緩存模塊相連。其中讀請(qǐng)求處理模塊，用于響應(yīng)外部讀請(qǐng)求和產(chǎn)生二級(jí)讀請(qǐng)求，并按要求回復(fù)請(qǐng)求的數(shù)據(jù)；具體為，所述的讀請(qǐng)求處理模塊接收到讀SDRAM數(shù)據(jù)請(qǐng)求后，判斷流水處理模塊中的流水是否滿負(fù)載，若沒(méi)有滿，則響應(yīng)該請(qǐng)求，并向流水處理模塊發(fā)送二級(jí)讀數(shù)據(jù)請(qǐng)求；當(dāng)檢測(cè)到數(shù)據(jù)緩存模塊中對(duì)應(yīng)的緩存模塊有數(shù)據(jù)后將該組數(shù)據(jù)取出并回復(fù)至對(duì)應(yīng)的請(qǐng)求者。流水處理模塊用來(lái)對(duì)讀請(qǐng)求處理模塊發(fā)送過(guò)來(lái)的二級(jí)讀SDRAM數(shù)據(jù)請(qǐng)求進(jìn)行流水化處理；地址計(jì)算模塊是用于計(jì)算訪問(wèn)SDRAM的地址信息；讀數(shù)據(jù)控制模塊主要完成發(fā)起對(duì)SDRAM的讀訪問(wèn)，并對(duì)從SDRAM取回的數(shù)據(jù)按照請(qǐng)求的特點(diǎn)進(jìn)行分類處理并將處理后的數(shù)據(jù)保存至數(shù)據(jù)緩存模塊；數(shù)據(jù)緩存模塊分三個(gè)部分，分別用于存儲(chǔ)對(duì)應(yīng)請(qǐng)求從SDRAM中所取回的數(shù)據(jù)，采用乒乓存儲(chǔ)策略。本實(shí)施例的零散數(shù)據(jù)訪問(wèn)SDRAM的控制電路及方法的工作過(guò)程為：首先，讀請(qǐng)求處理模塊接收到讀SDRAM數(shù)據(jù)請(qǐng)求后，判斷流水處理模塊中的流水是否滿負(fù)載，若沒(méi)有滿，則響應(yīng)該請(qǐng)求，并向流水處理模塊發(fā)送二級(jí)讀數(shù)據(jù)請(qǐng)求；流水處理模塊接收讀請(qǐng)求處理模塊產(chǎn)生的二級(jí)讀請(qǐng)求，將其壓入流水線，并給讀請(qǐng)求處理模塊反饋一個(gè)響應(yīng)信號(hào)；讀請(qǐng)求處理模塊接收到該響應(yīng)信號(hào)后通知地址計(jì)算模塊開(kāi)始地址計(jì)算；流水處理模塊將請(qǐng)求逐次傳輸?shù)阶x數(shù)據(jù)控制模塊，讀數(shù)據(jù)控制模塊接收到流水處理模塊寫(xiě)入的請(qǐng)求后向地址計(jì)算模塊發(fā)起讀地址請(qǐng)求，并將讀出的地址寫(xiě)往SDRAM并等待SDRAM中的數(shù)據(jù)返回；讀數(shù)據(jù)控制模塊接收到SDRAM返回的讀數(shù)據(jù)后根據(jù)對(duì)應(yīng)的請(qǐng)求情況按要求對(duì)取回的數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換處理，比如部分丟棄、拼接重組等；處理完成后將數(shù)據(jù)寫(xiě)入數(shù)據(jù)緩存模塊中的相應(yīng)緩存空間；讀請(qǐng)求處理模塊檢測(cè)到數(shù)據(jù)緩存模塊對(duì)應(yīng)空間內(nèi)有足夠數(shù)據(jù)后，開(kāi)始讀出該部分的數(shù)據(jù)并將其傳輸給請(qǐng)求者。最后應(yīng)說(shuō)明的是：以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本專利技術(shù)的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本專利技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)地說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本專利技術(shù)各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種零散數(shù)據(jù)訪問(wèn)SDRAM的控制電路，其特征在于：包括讀請(qǐng)求處理模塊、流水處理模塊、地址計(jì)算模塊、讀數(shù)據(jù)控制模塊和數(shù)據(jù)緩存模塊；讀請(qǐng)求處理模塊接收外部發(fā)送的外部讀請(qǐng)求，監(jiān)控流水處理模塊的飽和狀態(tài)，并在流水處理模塊為未飽和狀態(tài)時(shí)，產(chǎn)生二級(jí)讀請(qǐng)求后發(fā)送給流水處理模塊；接收讀數(shù)據(jù)控制模塊返回的讀數(shù)據(jù)并轉(zhuǎn)發(fā)給外部；流水處理模塊接收來(lái)自讀請(qǐng)求處理模塊的二級(jí)讀請(qǐng)求，經(jīng)過(guò)仲裁處理后產(chǎn)生飽和狀態(tài)和當(dāng)前授權(quán)請(qǐng)求，將飽和狀態(tài)反饋給讀請(qǐng)求處理模塊；將當(dāng)前授權(quán)請(qǐng)求發(fā)送給地址計(jì)算模塊和讀數(shù)據(jù)控制模塊；地址計(jì)算模塊接收來(lái)自流水處理模塊的當(dāng)前授權(quán)請(qǐng)求和來(lái)自外部的地址信息，根據(jù)地址信息計(jì)算要訪問(wèn)的SDRAM的映射地址并發(fā)送給讀數(shù)據(jù)控制模塊；讀數(shù)據(jù)控制模塊接收來(lái)自流水處理模塊的當(dāng)前授權(quán)請(qǐng)求和來(lái)自地址計(jì)算模塊的映射地址，向要訪問(wèn)的SDRAM控制器發(fā)起訪問(wèn)請(qǐng)求，接收SDRAM控制器返回的讀數(shù)據(jù)暫存在數(shù)據(jù)緩存模塊中，待接收完成后將暫存在數(shù)據(jù)緩存模塊中的所有讀數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)至讀請(qǐng)求處理模塊；數(shù)據(jù)緩存模塊用于暫存SDRAM控制器返回的讀數(shù)據(jù)。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種零散數(shù)據(jù)訪問(wèn)SDRAM的控制電路，其特征在于：包括讀請(qǐng)求處理
模塊、流水處理模塊、地址計(jì)算模塊、讀數(shù)據(jù)控制模塊和數(shù)據(jù)緩存模塊；
讀請(qǐng)求處理模塊接收外部發(fā)送的外部讀請(qǐng)求，監(jiān)控流水處理模塊的飽和狀
態(tài)，并在流水處理模塊為未飽和狀態(tài)時(shí)，產(chǎn)生二級(jí)讀請(qǐng)求后發(fā)送給流水處理模
塊；接收讀數(shù)據(jù)控制模塊返回的讀數(shù)據(jù)并轉(zhuǎn)發(fā)給外部；
流水處理模塊接收來(lái)自讀請(qǐng)求處理模塊的二級(jí)讀請(qǐng)求，經(jīng)過(guò)仲裁處理后產(chǎn)
生飽和狀態(tài)和當(dāng)前授權(quán)請(qǐng)求，將飽和狀態(tài)反饋給讀請(qǐng)求處理模塊；將當(dāng)前授權(quán)
請(qǐng)求發(fā)送給地址計(jì)算模塊和讀數(shù)據(jù)控制模塊；
地址計(jì)算模塊接收來(lái)自流水處理模塊的當(dāng)前授權(quán)請(qǐng)求和來(lái)自外部的地址信
息，根據(jù)地址信息計(jì)算要訪問(wèn)的SDRAM的映射地址并發(fā)送給讀數(shù)據(jù)控制模塊；
讀數(shù)據(jù)控制模塊接收來(lái)自流水處理模塊的當(dāng)前授權(quán)請(qǐng)求和來(lái)自地址計(jì)算模
塊的映射地址，向要訪問(wèn)的SDRAM控制器發(fā)起訪問(wèn)請(qǐng)求，接收SDRAM控制
器返回的讀數(shù)據(jù)暫存在數(shù)據(jù)緩存模塊中，待接收完成后將暫存在數(shù)據(jù)緩存模塊
中的所有讀數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)至讀請(qǐng)求處理模塊；
數(shù)據(jù)緩存模塊用于暫存SDRAM控制器返回的讀數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的零散數(shù)據(jù)訪問(wèn)SDRAM的控...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：陳威宇，許宏杰，盧俊，安博鋒，顏哲，王婷，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：中國(guó)航空工業(yè)集團(tuán)公司西安航空計(jì)算技術(shù)研究所，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：陜西;61