專(zhuān)利名稱(chēng)：電腦系統(tǒng)的agp收發(fā)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種圖形加速端口(Accelerated Graphics Port，AGP)控制器，特別是關(guān)于在AGP2倍和4倍模式下執(zhí)行的AGP收發(fā)裝置的控制架構(gòu)。
AGP是3D圖形顯示應(yīng)用接口協(xié)定的組件標(biāo)準(zhǔn)。一般而言，AGP是互相連結(jié)周邊組件(Peripheral Component Interconnect，PCI)匯流排協(xié)定的功能延伸?；旧?，在包含1倍、2倍和4倍模式的所有操作模式的AGP接口，其控制邏輯是以32位的資料匯流排操作于66MHz的AGP脈沖。然而在AGP2倍或4倍模式時(shí)，二或四個(gè)32位資料必須分別在單一AGP脈沖被傳送。
在AGP2倍或4倍模式下的收發(fā)裝置是實(shí)施于1倍模式協(xié)定的流程控制機(jī)器的時(shí)序?qū)印?br>
圖1顯示時(shí)序?qū)拥募軜?gòu)圖。該時(shí)序?qū)又付◤陌l(fā)射器110的輸出閂鎖至接收器111的輸入閂鎖的可靠資料轉(zhuǎn)移的時(shí)序關(guān)系，如內(nèi)部回路101。內(nèi)部回路101使用附加在同步信號(hào)(觸通信號(hào)，strobe signal)120實(shí)現(xiàn)資料轉(zhuǎn)換。在2倍模式的同步信號(hào)120是二個(gè)單端觸通信號(hào)且被用來(lái)擷取資料地址線121，而4倍模式之同步信號(hào)120是二對(duì)差動(dòng)對(duì)觸通信號(hào)且被用來(lái)擷取資料地址線121。邏輯協(xié)定機(jī)制和外部回路(核心控制單元)102于該層運(yùn)作，并控制資料佇列間之實(shí)際資料移轉(zhuǎn)。需注意到，在AGP2倍模式中二個(gè)雙字符資料122將從核心控制單元102傳送到發(fā)射器110，而在AGP4倍模式中四個(gè)雙字符資料123從核心控制單元102傳送到發(fā)射器110。同時(shí)，由接收器111所接收的資料以同樣的方式從接收器111被傳送到核心控制單元102?；旧希岁P(guān)于這些時(shí)序?qū)油?，所有AGP控制是操作在一個(gè)AGP脈沖區(qū)。AGP接口之發(fā)射器110和接收器111是負(fù)責(zé)內(nèi)部回路操作以及外部和內(nèi)部回路之間的同步化。
為了在AGP2倍/4倍模式下適當(dāng)運(yùn)作，在資料和觸通信號(hào)之間需要一些時(shí)序關(guān)系。例如，觸通信號(hào)緣應(yīng)被定位于接近最小資料有效視窗的中心，藉以提供接收器理想的輸入資料取樣視窗，以適應(yīng)不同系統(tǒng)的時(shí)序變化情形。最小資料有效時(shí)間之前的觸通信號(hào)緣T_Dvbs和最小資料有效時(shí)間之后的觸通信號(hào)緣T_Dvas，在AGP2倍/4倍模式下分別被指定為1.7/0.95ns與1.9/1.15ns。在接收器的觸通信號(hào)被直接用于擷取資料到裝置上。再者，由于新資料在正負(fù)緣是有效的，故觸通信號(hào)的正負(fù)緣被直接用來(lái)擷取資料。因此對(duì)于觸通信號(hào)是需要最小資料設(shè)定時(shí)間T_Dsu(在AGP2倍/4倍模式分別為1/0.4ns)和最小資料固定時(shí)間(在AGP2倍/4倍模式分別為1/0.7ns)。
如圖2所示，一般來(lái)說(shuō)有二種選擇來(lái)設(shè)計(jì)AGP收發(fā)器的緩沖。第一種是將I/O邏輯單元、前置驅(qū)動(dòng)器、與輸出驅(qū)動(dòng)器整合到I/O緩沖器，如圖示2(A)。在這結(jié)構(gòu)下，資料和觸通信號(hào)之間的輸出延遲時(shí)間和變化的脈沖是最小。但缺點(diǎn)是大幅增加I/O緩沖器之布線邏輯的復(fù)雜度。第二種是將I/O邏輯配置于核心控制和I/O緩沖器之間。I/O邏輯應(yīng)盡可能被配置于接近I/O緩沖器的位置，以減少資料和觸通信號(hào)之間由于RC延遲的誤配。然而，在此結(jié)構(gòu)下，必須在邏輯和I/O緩沖器之間提供額外脈沖來(lái)處理因邏輯和I/O緩沖器的距離所導(dǎo)致的延遲與變化。
本發(fā)明的目的是提供一種同時(shí)采用額外工作脈沖Target-clk來(lái)觸發(fā)I/O緩沖器的具有可信賴與有效控制架構(gòu)的AGP收發(fā)裝置，以適當(dāng)控制資料和觸通信號(hào)之間的輸出延遲的時(shí)序，且不需增加I/O緩沖器的復(fù)雜度。
依據(jù)本發(fā)明，電腦系統(tǒng)的AGP收發(fā)裝置包含一脈沖產(chǎn)生器、一觸通邏輯宏、多個(gè)資料邏輯宏和多個(gè)I/O緩沖器。脈沖產(chǎn)生器產(chǎn)生比AGP脈沖更快的工作脈沖。觸通邏輯宏用來(lái)根據(jù)工作脈沖產(chǎn)生觸通信號(hào)。而，多個(gè)資料邏輯宏被用來(lái)接收核心控制單元的多組資料信號(hào)，并根據(jù)工作脈沖依次輸出資料。另外，多組I/O緩沖器由工作脈沖觸發(fā)，而將資料邏輯宏的輸出資料與觸通邏輯宏的觸通信號(hào)同步輸出至AGP接口匯流排。
圖1顯示AGP協(xié)定流程控制機(jī)制的內(nèi)部回路及外部回路的時(shí)序?qū)拥哪Ｊ健?br> 圖2顯示二種已知AGP發(fā)射緩沖器架構(gòu)。
圖3顯示本發(fā)明AGP發(fā)射器的整體架構(gòu)的方塊圖。
圖4顯示依據(jù)本發(fā)明AGP發(fā)射器的邏輯宏及I/O緩沖器之配置。
圖5顯示圖4的觸通邏輯宏的電路例子。
圖6顯示圖4的資料邏輯宏電路例子。
圖7顯示AGP2倍/4倍模式下，對(duì)應(yīng)工作脈沖的時(shí)序圖，其中圖7(A)是AGP4倍模式時(shí)序機(jī)構(gòu)，圖7(B)是AGP2倍模式時(shí)序機(jī)構(gòu)。
附圖編號(hào)說(shuō)明101～輸入回路102～輸出回路(核心控制)110～發(fā)射器111～接收器120～觸通121～資料122～雙字符資料123～四字符資料31～資料邏輯宏32～觸通信號(hào)邏輯宏33～AD/CBEN I/O緩沖器34～AD_Strobe I/O緩沖器332～放大器331、501、502、503～正反器504、505、506～與門(mén)507～多任務(wù)器601、602、603、604、605、606～正反器下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
圖3是本發(fā)明AGP收發(fā)裝置的發(fā)射器整體架構(gòu)之方塊圖，該發(fā)射器將包含資料邏輯宏31和觸通信號(hào)邏輯宏32的邏輯單元配置于核心和I/O緩沖器之間。I/O緩沖器包含多個(gè)AD/CBEN I/O緩沖器33和一AD_STROBE I/O緩沖器34，且由在工作脈沖Target-clk觸發(fā)。為了符合AGP2倍和4倍模式的時(shí)序限制以及簡(jiǎn)化電路設(shè)計(jì)，本發(fā)明收發(fā)裝置的發(fā)射器使用適合兩模式的通用控制架構(gòu)，且僅需在不同模式改變工作脈沖Target-clk的頻率。即，若一般控制的AGP脈沖為66MHz，則在AGP2倍/4倍模式下工作脈沖Target-clk將分別被操作在133MHz為和266MHz。
在AGP2倍和4倍模式下，AD/CBEN I/O緩沖器33和AD_STROBEI/O緩沖器34分別在每次工作脈沖Target-clk的上緣和下緣被觸發(fā)。因此，在資料有效時(shí)間之前的觸通信號(hào)緣T_dvbs和在資料有效時(shí)間之后的觸通信號(hào)緣T_dvas自動(dòng)由工作脈沖Target-clk的頻寬比(duty cycle)所限制。因此，需要50％頻寬比的工作脈沖Target-clk來(lái)保持AD/CBEN信號(hào)足夠的時(shí)間。再者，工作脈沖Target-clk的品質(zhì)可利用使用于I/O緩沖器之間的枝干化(turnk)加以控制。根據(jù)上述通用控制架構(gòu)，T_dvbs和T_dvas是由工作脈沖Target-clk自動(dòng)控制。因此，T_dvbs和T_dvas的時(shí)間邊界在AGP2倍/4倍模式分別為3.75ns和1.875ns。在此情況下，觸通信號(hào)(AD_STROBE)和資料(AD/CBEN)的輸出延遲可適當(dāng)匹配。因此剩余的資料和觸通信號(hào)的邏輯電路可以組織成一邏輯宏且以自動(dòng)配置與布局方法(Automatic placement and routing，APR)實(shí)施。如此這些宏設(shè)計(jì)可以容易實(shí)施。
如圖3和圖4所示，邏輯宏被分成二種類(lèi)型，包括觸通信號(hào)邏輯宏32和資料邏輯宏31。觸通信號(hào)邏輯宏32用來(lái)產(chǎn)生觸通信號(hào)，而資料邏輯宏31是將資料從核心轉(zhuǎn)移到I/O緩沖器。為縮短每個(gè)資料邏輯宏31的脈沖延遲，觸通信號(hào)邏輯宏32被配置于資料邏輯宏31的中間位置，如圖4所示。一般而言，每個(gè)I/O緩沖33和34包含后級(jí)正反器，并用來(lái)分別接收來(lái)自邏輯宏31和32的資料信號(hào)和觸通信號(hào)，且分別由工作脈沖Target-clk的正緣和負(fù)緣觸發(fā)。I/O緩沖的正反器輸出Q被連結(jié)到OP放大器，然后輸出到AGP接口。需注意到，即使包括一些虛設(shè)組件，最好讓每一種I/O緩沖33和34使用相同的設(shè)計(jì)，以便將不匹配減至最小。再者，使用于I/O緩沖33、34的正反器的工作脈沖信號(hào)最好是由在I/O緩沖器的脈沖枝干化來(lái)實(shí)施，以便將可能導(dǎo)致的不匹配延遲的脈沖歪斜變形減至最小。故，根據(jù)該架構(gòu)，所要考慮的僅是I/O緩沖器間的工作脈沖變形。
圖5顯示一種觸通信號(hào)邏輯宏32的電路。對(duì)于觸通信號(hào)邏輯宏32而言，最難解決的是輸出回路和輸入回路之間的同步問(wèn)題。為了簡(jiǎn)化同步的設(shè)計(jì)復(fù)雜度，只設(shè)計(jì)一個(gè)接口發(fā)信信號(hào)，即PREDXFER信號(hào)，該信號(hào)是AGP脈沖的基本信號(hào)。事實(shí)上，PREDXFER信號(hào)是觸通信號(hào)邏輯宏32中的DXFER信號(hào)的前置狀態(tài)，并用來(lái)觸發(fā)發(fā)射器的所有信號(hào)發(fā)射動(dòng)作。亦即，PREDXFER信號(hào)只有在觸通信號(hào)邏輯宏32被AGP脈沖取樣后，才可作為參考信號(hào)。因此，在邏輯宏31和32的控制邏輯具有足夠時(shí)間安全的操作，且可以APR方法實(shí)施。觸通信號(hào)邏輯宏32是用來(lái)產(chǎn)生觸通信號(hào)(資料選擇信號(hào))，包含SHDW(選擇高雙字符)和S2QW(選擇第二1/4字符)信號(hào)。SHDW和S2QW信號(hào)是使用在資料邏輯宏31，藉以在AGP2倍/4倍模式時(shí)從核心分別選擇2組或4組資料，并在單一AGP脈沖依次輸出。一般來(lái)說(shuō)，轉(zhuǎn)換信號(hào)STBO是SHDW信號(hào)的反向信號(hào)。
如圖5所示觸通信號(hào)邏輯宏32有三個(gè)正反器501、502、503、三個(gè)與門(mén)504、505、506和一個(gè)多任務(wù)器507。PREDXFER信號(hào)連接至正反器501，并由AGP脈沖取樣后產(chǎn)生DEXFER信號(hào)。SHDW信號(hào)是由工作脈沖Target-clk的下緣來(lái)取樣與門(mén)506的輸出信號(hào)所產(chǎn)生。與門(mén)506是對(duì)DXFER信號(hào)和SHDWN信號(hào)進(jìn)行AND運(yùn)算，其中SHDWN信號(hào)為SHDW信號(hào)的反向信號(hào)。即，當(dāng)DXFER信號(hào)被致能時(shí)，SHDW信號(hào)在每一工作脈沖Target-clk的下緣被反向。此外，在AGP4倍模式下，當(dāng)SHDW被致能時(shí)，S2QW信號(hào)在工作脈沖Target-clk的上緣被反向。由于在AGP2倍模式只有二組雙字符被傳輸，S2QW信號(hào)在此模式將無(wú)作用。MODE信號(hào)是用來(lái)選擇不同模式且在AGP4倍模式下被致能。
然而，在觸通信號(hào)邏輯宏32仍有二個(gè)重要電路路徑需要被確認(rèn)。第一，由于SHDW信號(hào)應(yīng)在工作脈沖Target-clk的第一個(gè)下緣被產(chǎn)生，在AGP2倍(4倍)模式下DXFER信號(hào)必須在3.75ns(1.875ns)內(nèi)經(jīng)由路徑512、與門(mén)506及路徑513到達(dá)正反器503。第二，由于SHDW信號(hào)在工作脈沖Target-clk的下緣產(chǎn)生且在下一工作脈沖Target-clk的上緣由正反器502引用，因此路徑510、多任務(wù)器507和路徑511的延遲時(shí)間在AGP4倍模式下應(yīng)控制在1.875ns以內(nèi)?？傊?，SHDW信號(hào)的相關(guān)控制信號(hào)需要被確認(rèn)。
圖6顯示資料邏輯宏31之電路圖。每個(gè)資料邏輯宏31包含四個(gè)正反器601、602、603、604來(lái)接收四組雙字符，二個(gè)多任務(wù)器605、606是根據(jù)S2QW信號(hào)來(lái)選擇低雙字符或高雙字符，該S2QW信號(hào)由觸通信號(hào)邏輯宏32產(chǎn)生。如前所述，將觸通信號(hào)邏輯宏32配置在資料邏輯宏31的中心是重要的，藉以在資料邏輯宏31之間平衡S2QW和SHDW信號(hào)的延遲時(shí)序。
如圖6所示，多任務(wù)器605與606的輸出資料LD和HD直接連接到一AD/CBEN I/O緩沖器33，且AD/CBEN I/O緩沖器33根據(jù)SHDW信號(hào)選擇LD或HD。因此，在AGP4倍模式時(shí)，資料DW0連接到正反器601，且被選擇于SHDW和S2QW信號(hào)都未被致能時(shí)；資料DW1連接到正反器602，且被選擇于SHDW被致能而S2QW信號(hào)未被致能時(shí)；資料DW2連接到正反器603，且被選擇于SHDW是未被致能而S2QW信號(hào)被致能；最后資料DW3連接到正反器604，且被選擇于SHDW和S2QW信號(hào)兩者都被致能時(shí)。在AGP2倍模式時(shí)，應(yīng)用類(lèi)似機(jī)構(gòu)且只有DW0和DW1被選擇。
如圖6所示，AD/CBEN I/O緩沖器33被用來(lái)將資料資料從資料邏輯宏31輸出到AGP接口。正反器331接收LD、HD、SHDW信號(hào)以及工作脈沖Target-clk，并根據(jù)SHDW信號(hào)在工作脈沖Target-clk上緣時(shí)輸出LD和HD信號(hào)。亦即，當(dāng)SHDW信號(hào)未被致能時(shí)，正反器331輸出LD信號(hào)；而當(dāng)SHDW信號(hào)被致能時(shí)，正反器331輸出HD信號(hào)。正反器331的輸出信號(hào)經(jīng)由OP放大器332連接到AGP接口。
圖7顯示本發(fā)明發(fā)射器的時(shí)序圖。如圖所示，在AGP2倍/4倍模式下每個(gè)AGP工作周期分別有二或四個(gè)工作脈沖Target-clk，且DXFER信號(hào)在AGP脈沖的上緣被致能。當(dāng)DXFER信號(hào)被致能時(shí)，AD_STB(觸通)信號(hào)在每個(gè)工作脈沖Target-clk下緣被反向，同時(shí)，AD/CBE(資料)信號(hào)在每個(gè)工作脈沖Target-clk上緣被致能。因此，可清楚了解到，AD_STB信號(hào)對(duì)準(zhǔn)在AD/CBE信號(hào)的中心部分，且AD_STB和AD/CBE信號(hào)之間的時(shí)序可被良好控制。需注意到，DW0在DXFER信號(hào)之前被提早致能，藉以提供足夠時(shí)間邊緣給資料邏輯宏31。
以上雖以實(shí)施例說(shuō)明本發(fā)明之架構(gòu)，但其僅為一種例示，并不因此限定本發(fā)明之范圍，只要不脫離本發(fā)明的要旨，該行業(yè)者可進(jìn)行各種變形或變更。
權(quán)利要求
1.一種電腦系統(tǒng)的AGP收發(fā)裝置，包含一觸通信號(hào)邏輯模塊，根據(jù)一工作脈沖產(chǎn)生觸通信號(hào)；多個(gè)資料邏輯模塊，接收多組資料信號(hào)，并根據(jù)所述觸通信號(hào)與所述工作脈沖輸出該多組資料；以及多個(gè)I/O緩沖器，連接于所述觸通信號(hào)邏輯模塊與所述資料邏輯模塊，并以所述觸通信號(hào)為觸發(fā)信號(hào)，藉以同步輸出所述資料邏輯模塊的輸出信號(hào)與所述觸通信號(hào)。
2.如權(quán)利要求1所述的電腦系統(tǒng)的AGP收發(fā)裝置，其特征在于，所述工作脈沖的頻率高于AGP脈沖的頻率。
3.如權(quán)利要求2所述的電腦系統(tǒng)的AGP收發(fā)裝置，其特征在于，所述觸通信號(hào)邏輯模塊與所述資料邏輯模塊是以自動(dòng)布局技術(shù)實(shí)施，且配置于靠近所述I/O緩沖器的位置。
4.如權(quán)利要求3所述的電腦系統(tǒng)的AGP收發(fā)裝置，其特征在于，所述觸通信號(hào)邏輯模塊配置于所述多個(gè)資料邏輯模塊的中間位置。
5.如權(quán)利要求2所述的電腦系統(tǒng)的AGP收發(fā)裝置，其特征在于，在AGP2X模式時(shí)，所述工作脈沖的頻率是兩倍于AGP脈沖的的率。
6.如權(quán)利要求5所述的電腦系統(tǒng)的AGP收發(fā)裝置，其特征在于，在AGP2X模式時(shí)，所述資料邏輯模塊接收兩組資料信號(hào)。
7.如權(quán)利要求2所述的電腦系統(tǒng)的AGP收發(fā)裝置，其特征在于，在AGP4X模式時(shí)，所述工作脈沖的頻率是四倍于AGP脈沖的頻率。
8.如權(quán)利要求7所述的電腦系統(tǒng)的AGP收發(fā)裝置，其特征在于，在AGP4X模式時(shí)，所述資料邏輯模塊接收四組資料信號(hào)。
9.如權(quán)利要求2所述的電腦系統(tǒng)的AGP收發(fā)裝置，其特征在于，所述I/O緩沖器實(shí)施成脈沖樹(shù)干狀分布，藉以縮小脈沖歪斜。
全文摘要
本發(fā)明提供電腦系統(tǒng)的加速圖形連接端口(AGP)收發(fā)裝置。該AGP收發(fā)裝置包含一觸通信號(hào)邏輯宏、資料邏輯宏、以及連接至觸通信號(hào)邏輯宏與資料邏輯宏的I/O緩沖器,且將邏輯宏配置于核心和I/O緩沖器之間。由于在I/O緩沖器的資料和觸通信號(hào)分別由樹(shù)枝狀分布的工作脈沖的上緣和下緣觸發(fā),因此資料和觸通信號(hào)之間的時(shí)序誤差可適當(dāng)控制。所以,觸通信號(hào)邏輯宏和資料邏輯宏可輕易由APR方法實(shí)施。
文檔編號(hào)G06F13/00GK1375776SQ0110917
公開(kāi)日2002年10月23日 申請(qǐng)日期2001年3月16日 優(yōu)先權(quán)日2001年3月16日
發(fā)明者林昌輔, 趙梓翔, 陳昭宇 申請(qǐng)人:矽統(tǒng)科技股份有限公司