專(zhuān)利名稱(chēng)：訪(fǎng)問(wèn)公共源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一組功能部件訪(fǎng)問(wèn)公共源。尤其是，本發(fā)明涉及用于按照優(yōu)先權(quán)的順序訪(fǎng)問(wèn)公共源的方案。實(shí)際上，本發(fā)明涉及一個(gè)包括一組將要訪(fǎng)問(wèn)一個(gè)公共源的功能部件的功能系統(tǒng)。本發(fā)明能夠被用于例如一種包括幾個(gè)將要訪(fǎng)問(wèn)一個(gè)公共存儲(chǔ)器的處理器的數(shù)據(jù)處理設(shè)備中。例如一個(gè)MPEG解碼器就是這樣的一種設(shè)備(MPEG是運(yùn)動(dòng)圖像專(zhuān)家組的縮寫(xiě))。
背景技術(shù)：
對(duì)公共源的訪(fǎng)問(wèn)可以通過(guò)接口來(lái)控制。接口使用訪(fǎng)問(wèn)方案，功能部件能夠按照訪(fǎng)問(wèn)方案來(lái)訪(fǎng)問(wèn)公共源。
一種可能的訪(fǎng)問(wèn)方案的特征在于按照優(yōu)先權(quán)的順序。一個(gè)功能部件必須做出訪(fǎng)問(wèn)公共源的請(qǐng)求。接口收集所有的請(qǐng)求。在具有一個(gè)當(dāng)前請(qǐng)求的所有請(qǐng)求中，能夠使具有最高優(yōu)先權(quán)的功能部件訪(fǎng)問(wèn)公共源。再次假定一個(gè)功能系統(tǒng)中包括三個(gè)功能部件A，B和C。優(yōu)先權(quán)的順序可以是A，B，C。在這種情況下，功能部件A將能夠訪(fǎng)問(wèn)公共源，而不管事實(shí)上來(lái)自于B或者C的請(qǐng)求是當(dāng)前請(qǐng)求。如果來(lái)自于A的請(qǐng)求不是當(dāng)前請(qǐng)求，那么功能部件B將訪(fǎng)問(wèn)公共源。如果來(lái)自于A或者B的請(qǐng)求都不是當(dāng)前請(qǐng)求，那么功能部件C將訪(fǎng)問(wèn)公共源。這樣的訪(fǎng)問(wèn)方案在下文中將被稱(chēng)為優(yōu)先權(quán)訪(fǎng)問(wèn)方案。
優(yōu)先權(quán)訪(fǎng)問(wèn)方案在公開(kāi)號(hào)為1081603-A1的歐洲專(zhuān)利申請(qǐng)中有所涉及。原則上，每一個(gè)功能部件都應(yīng)該能夠滿(mǎn)意的訪(fǎng)問(wèn)公共源，以便使其能夠正確的被執(zhí)行。任何功能部件對(duì)公共源的訪(fǎng)問(wèn)都是由兩個(gè)因素決定的首先是公共源所提供的訪(fǎng)問(wèn)可能性；其次是所應(yīng)用的訪(fǎng)問(wèn)方案。
原則上，通過(guò)保證公共源提供一個(gè)相對(duì)較高的訪(fǎng)問(wèn)可能性，就有可能保證每一個(gè)功能部件的滿(mǎn)意訪(fǎng)問(wèn)。但是，公共源所提供的訪(fǎng)問(wèn)可能性(帶寬，速度)越大，通常公共源也就越昂貴。
功能部件的訪(fǎng)問(wèn)的請(qǐng)求是隨著時(shí)間變化的。有可能某一個(gè)功能部件在一個(gè)特定的時(shí)間要密集的訪(fǎng)問(wèn)公共源，而該功能部件在另一個(gè)時(shí)間就不需要如此密集的訪(fǎng)問(wèn)。優(yōu)先訪(fǎng)問(wèn)方案按需提供對(duì)公共源的訪(fǎng)問(wèn)。因此這種方案具有靈活性并且因此更為有效的使用了公共源。事實(shí)上，與固定訪(fǎng)問(wèn)方案相比較，對(duì)于公共源來(lái)說(shuō)，優(yōu)先訪(fǎng)問(wèn)方案需要較小的訪(fǎng)問(wèn)可能性，在固定訪(fǎng)問(wèn)方案中，訪(fǎng)問(wèn)模塊包括幾個(gè)時(shí)間段，每個(gè)時(shí)間段都被分配給了一個(gè)特定的功能部件。因此原則上優(yōu)先權(quán)訪(fǎng)問(wèn)方案提供了對(duì)于公共源而言的成本的降低。

發(fā)明內(nèi)容
但是，優(yōu)先權(quán)訪(fǎng)問(wèn)方案具有一些缺點(diǎn)， 在本發(fā)明中有所考慮。通常檢查每個(gè)功能部件是否滿(mǎn)意的訪(fǎng)問(wèn)了功能源以及檢查一個(gè)功能部件是否經(jīng)常在一個(gè)請(qǐng)求之后在一個(gè)臨界時(shí)間段內(nèi)獲得訪(fǎng)問(wèn)是很困難的。檢查一個(gè)特定的優(yōu)先權(quán)訪(fǎng)問(wèn)方案是否提供了正確的功能需要對(duì)統(tǒng)計(jì)特性的模擬進(jìn)行復(fù)雜的計(jì)算。這本身已經(jīng)造成了開(kāi)發(fā)成本的一定數(shù)量上的增加。
接下來(lái)的例子表明了在優(yōu)先權(quán)方案中可能發(fā)生的鎖定問(wèn)題。這里有按照優(yōu)先權(quán)順序的三個(gè)功能部件A，B和C。在一個(gè)特定的時(shí)刻，功能部件A訪(fǎng)問(wèn)了公共源。在這一訪(fǎng)問(wèn)的過(guò)程中，功能部件B和C提交了訪(fǎng)問(wèn)請(qǐng)求。功能部件A的訪(fǎng)問(wèn)結(jié)束以后，功能部件B訪(fǎng)問(wèn)公共源。來(lái)自于功能部件C的請(qǐng)求保持等待。功能部件A在功能部件B訪(fǎng)問(wèn)公共源的過(guò)程中提交了請(qǐng)求。這通常是發(fā)生在為了向公共源寫(xiě)入數(shù)據(jù)，在特定的處理時(shí)間之后，當(dāng)數(shù)據(jù)被功能部件A所處理然后發(fā)射的情況下。功能部件B的訪(fǎng)問(wèn)結(jié)束以后，功能部件A則再次訪(fǎng)問(wèn)公共源。如果這種持續(xù)下去，功能部件A在功能部件B的訪(fǎng)問(wèn)過(guò)程中提交請(qǐng)求，或者相反，那么功能部件C對(duì)公共源的訪(fǎng)問(wèn)就被有效的鎖定。這種鎖定將持續(xù)直到功能部件A或者B，或者兩者降低它們?cè)L問(wèn)的頻率。
此外還應(yīng)注意，具有這樣的鎖定，功能部件A首先完成了它的任務(wù)。然后是功能部件B，當(dāng)功能部件C訪(fǎng)問(wèn)公共源的時(shí)候，可能其沒(méi)有在使用提供給它的整個(gè)帶寬的位置上。結(jié)果是，對(duì)于這三個(gè)功能部件來(lái)說(shuō)，可用的訪(fǎng)問(wèn)被較差的分配。
本發(fā)明的一個(gè)目的是允許公共源的更好的使用以及相應(yīng)的降低成本。
根據(jù)本發(fā)明(附圖9)，在介紹段落中描述了一個(gè)系統(tǒng)，包括一個(gè)用于執(zhí)行一種訪(fǎng)問(wèn)方案(AS)的接口(INT)，該訪(fǎng)問(wèn)方案包括至少一個(gè)由優(yōu)先權(quán)順序定義的用于仲裁的狀態(tài)(I)，功能部件(F，F(xiàn)’)據(jù)此能夠訪(fǎng)問(wèn)公共源(RSRC)，狀態(tài)(I)的特征在于，對(duì)于至少兩個(gè)功能部件(F)構(gòu)成的至少一組功能部件，在讀狀態(tài)(F_R)的訪(fǎng)問(wèn)可能性與寫(xiě)狀態(tài)(F_W)的訪(fǎng)問(wèn)可能性具有不同的優(yōu)先權(quán)級(jí)別，在讀狀態(tài)的訪(fǎng)問(wèn)可能性具有高于在寫(xiě)狀態(tài)下的訪(fǎng)問(wèn)可能性的優(yōu)先權(quán)級(jí)別的連續(xù)的優(yōu)先權(quán)級(jí)別。
這樣本發(fā)明就能夠保證功能部件在讀和寫(xiě)時(shí)具有不同的行為。這使得通過(guò)特別使用數(shù)據(jù)處理的持續(xù)時(shí)間來(lái)調(diào)整功能部件的操作以及分配訪(fǎng)問(wèn)成為可能。這是因?yàn)椋谧x狀態(tài)的優(yōu)先級(jí)高于寫(xiě)狀態(tài)，每個(gè)功能部件為了向公共源寫(xiě)入處理數(shù)據(jù)，在輸出處理數(shù)據(jù)之前，接收將被處理的數(shù)據(jù)。這樣本發(fā)明就能夠盡可能的使將被處理的數(shù)據(jù)持續(xù)平行的進(jìn)行，并能夠使它們更為的規(guī)則的使用它們的訪(fǎng)問(wèn)，由于處理數(shù)據(jù)的輸出被限制，并且在寫(xiě)狀態(tài)調(diào)整對(duì)公共源的訪(fǎng)問(wèn)。
在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，瀏覽幾個(gè)狀態(tài)(I)，狀態(tài)(I)是由優(yōu)先權(quán)順序定義的，其中至少一個(gè)優(yōu)先權(quán)級(jí)別構(gòu)成了屬于在幾個(gè)狀態(tài)(I)下共享同一優(yōu)先權(quán)級(jí)別的功能部件的子集中的一個(gè)功能部件的訪(fǎng)問(wèn)可能性。這樣，在優(yōu)選實(shí)施例中，通過(guò)在功能部件的子集的寫(xiě)狀態(tài)下的訪(fǎng)問(wèn)可能性之間瀏覽幾個(gè)狀態(tài)(I)，從而使同一相同的優(yōu)先權(quán)級(jí)別構(gòu)成在共享寫(xiě)狀態(tài)下的訪(fǎng)問(wèn)可能性。
這使得功能部件能夠平行的工作，而不會(huì)產(chǎn)生任何鎖定。其優(yōu)勢(shì)在于，當(dāng)接口從根據(jù)優(yōu)先權(quán)順序的仲裁，訪(fǎng)問(wèn)可能性被提供給功能部件子集中的一個(gè)功能部件的狀態(tài)(I)跳到下一個(gè)狀態(tài)的時(shí)候，訪(fǎng)問(wèn)可能性就被提供給了所述子集的另一個(gè)部件。這樣無(wú)論具有同樣優(yōu)先權(quán)級(jí)別的子集中的一個(gè)部件進(jìn)行訪(fǎng)問(wèn)或者不進(jìn)行訪(fǎng)問(wèn)，子集中的下一個(gè)功能部件都能夠具有訪(fǎng)問(wèn)可能性，而不會(huì)造成任何鎖定。因此本發(fā)明提供了存儲(chǔ)器的更好的利用。這使得公共源與固定訪(fǎng)問(wèn)方案相比具有較小的訪(fǎng)問(wèn)可能性。這樣本發(fā)明就提供了與固定訪(fǎng)問(wèn)方案相比的較小的成本。
本發(fā)明將參照附圖中的實(shí)施例做進(jìn)一步的描述，但是本發(fā)明并不局限于此。


附圖1表示根據(jù)本發(fā)明的信號(hào)處理設(shè)備；附圖2表明該設(shè)備的存儲(chǔ)器接口的一般操作；附圖3表明該設(shè)備的信號(hào)處理單元；附圖4表明該設(shè)備的存儲(chǔ)器接口；附圖5表明在某單元的寫(xiě)狀態(tài)下的訪(fǎng)問(wèn)；附圖6和7表明根據(jù)本發(fā)明的用于管理不同進(jìn)程的對(duì)公共存儲(chǔ)器的訪(fǎng)問(wèn)的仲裁器的兩個(gè)實(shí)施例；附圖8a和8b表明根據(jù)本發(fā)明的圖7所示的第二實(shí)施例中執(zhí)行的對(duì)公共存儲(chǔ)器的訪(fǎng)問(wèn)仲裁；附圖9表明根據(jù)本發(fā)明的基本結(jié)構(gòu)。
具體實(shí)施例方式
接下來(lái)的描述與參考標(biāo)記相關(guān)。在所有的附圖中同樣的部件具有相同的字母表示。幾個(gè)類(lèi)似的部件可以出現(xiàn)在一張圖中。在這種情況下，為了區(qū)分類(lèi)似的部件將在字母上加上數(shù)字或者下標(biāo)。為了方便，字母或者數(shù)字可以被省略。這適用于說(shuō)明書(shū)和權(quán)利要求的描述。
附圖1表明了數(shù)據(jù)處理設(shè)備。該設(shè)備包括一個(gè)公共存儲(chǔ)器SDRAM，一個(gè)存儲(chǔ)接口INT以及三個(gè)數(shù)據(jù)處理單元B1，B2，B3。在后面的描述中將被稱(chēng)為“單元”。每一個(gè)單元B都通過(guò)專(zhuān)用讀總線(xiàn)BBR和專(zhuān)用寫(xiě)總線(xiàn)BBW與存儲(chǔ)接口INT相連。每一個(gè)專(zhuān)用讀總線(xiàn)BBR和每一個(gè)專(zhuān)用寫(xiě)總線(xiàn)BBW都被專(zhuān)用于特定的單元B。存儲(chǔ)接口INT通過(guò)公共總線(xiàn)BM連接到公共存儲(chǔ)器SDRAM。單元B，專(zhuān)用讀總線(xiàn)BBR，專(zhuān)用寫(xiě)總線(xiàn)BBW以及存儲(chǔ)接口INT構(gòu)成了一個(gè)單片集成電路的部分，而公共存儲(chǔ)器SDRAM是一個(gè)外部電路。
數(shù)據(jù)處理設(shè)備通常按照下面的方式操作。作為一個(gè)一般規(guī)則，單元B應(yīng)請(qǐng)求接收將被處理的并存儲(chǔ)在SDRAM中的數(shù)據(jù)。在處理了這些數(shù)據(jù)以后，單元B通過(guò)存儲(chǔ)接口INT將處理過(guò)的數(shù)據(jù)發(fā)送給公共存儲(chǔ)器SDRAM。存儲(chǔ)接口INT調(diào)整各個(gè)單元B對(duì)公共存儲(chǔ)器SDRAM的訪(fǎng)問(wèn)。
存儲(chǔ)接口INT具有兩個(gè)基本的功能。第一，相對(duì)于對(duì)公共存儲(chǔ)器SDRAM的訪(fǎng)問(wèn)而言，它執(zhí)行在各個(gè)單元B之間的仲裁。一次只能有一個(gè)單元B能夠訪(fǎng)問(wèn)公共存儲(chǔ)器SDRAM，在寫(xiě)狀態(tài)或者在讀狀態(tài)。這意味著一個(gè)單元B只能以觸發(fā)方式訪(fǎng)問(wèn)存儲(chǔ)器。第二，在讀的情況下，存儲(chǔ)接口INT將來(lái)自于公共存儲(chǔ)器SDRAM并且去往指定的單元B的數(shù)據(jù)脈沖轉(zhuǎn)換成基本穩(wěn)定的數(shù)據(jù)流。該數(shù)據(jù)流就是這樣通過(guò)專(zhuān)用讀總線(xiàn)BBR傳送到單元B。在寫(xiě)的情況下，存儲(chǔ)接口INT將來(lái)自于特定單元B的基本穩(wěn)定的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成將要寫(xiě)入在公共存儲(chǔ)器SDRAM中的數(shù)據(jù)脈沖。
附圖2表明在一個(gè)簡(jiǎn)單的優(yōu)先權(quán)訪(fǎng)問(wèn)方案中的存儲(chǔ)接口INT的操作，其中單元B1具有優(yōu)于B2的優(yōu)先權(quán)，單元B2具有優(yōu)于B3的優(yōu)先權(quán)。該方案與藝術(shù)(art)狀態(tài)的操作相應(yīng)。T(BM)表示在公共存儲(chǔ)器SDRAM與存儲(chǔ)器接口INT之間的公共總線(xiàn)BM上的數(shù)據(jù)傳輸。T(BBR1)，T(BBR2)和T(BBR3)分別表示在存儲(chǔ)器接口INT與單元B1，B2，B3之間的專(zhuān)用讀總線(xiàn)BBR1，BBR2和BBR3上的數(shù)據(jù)傳輸。T(BBW1)，T(BBW2)以及T(BBW3)分別表示在存儲(chǔ)器接口INT與單元B1，B2，B3之間的專(zhuān)用寫(xiě)總線(xiàn)上的數(shù)據(jù)傳輸。
數(shù)據(jù)傳輸T(BM)是由數(shù)據(jù)脈沖DB構(gòu)成的。每一個(gè)數(shù)據(jù)脈沖DB與在寫(xiě)狀態(tài)或者在讀狀態(tài)下的單元B對(duì)公共存儲(chǔ)器SDRAM的訪(fǎng)問(wèn)相應(yīng)。跟在DB之后的括號(hào)內(nèi)的參考符號(hào)表明脈沖中的數(shù)據(jù)屬于哪一個(gè)單元B，此外還有訪(fǎng)問(wèn)的類(lèi)型寫(xiě)(W)或者讀(R)。例如DB1(B1/R)表明數(shù)據(jù)脈沖涉及B1以讀的方式對(duì)公共存儲(chǔ)器SDRAM的訪(fǎng)問(wèn)。
附圖2表明存儲(chǔ)接口INT對(duì)來(lái)自于公共存儲(chǔ)器SDRAM并屬于特定單元B的數(shù)據(jù)脈沖進(jìn)行平滑。相反的，該圖也表明了存儲(chǔ)器接口INT對(duì)來(lái)自于單元B的數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)間集中，以便將這些數(shù)據(jù)以脈沖的形式(數(shù)據(jù)壓縮)寫(xiě)入到公共存儲(chǔ)器SDRAM。通過(guò)專(zhuān)用讀總線(xiàn)BBR和專(zhuān)用寫(xiě)總線(xiàn)BBW的數(shù)據(jù)傳送具有相對(duì)較低的速率。因此這使得專(zhuān)用讀總線(xiàn)BBR和專(zhuān)用寫(xiě)總線(xiàn)BBW具有相對(duì)較小的帶寬，這樣就使得這些總線(xiàn)具有相對(duì)較小的寬度。對(duì)此需要注意的是，總線(xiàn)的尺寸不需要與包含在在這種總線(xiàn)中傳送的數(shù)據(jù)的比特?cái)?shù)目相應(yīng)。例如，本身包含16比特位的數(shù)據(jù)項(xiàng)能夠被分成4比特的字。這樣，就能夠通過(guò)具有4比特尺寸的總線(xiàn)以4字的序列的形式傳送該數(shù)據(jù)。
附圖3表明一個(gè)單元B。該單元B包括一個(gè)處理器P和一個(gè)通用尋址電路AGA。處理器P做出邏輯請(qǐng)求LRQ。假設(shè)單元B處理視頻數(shù)據(jù)，以及邏輯請(qǐng)求例如是對(duì)當(dāng)前圖像的特定行的像素的請(qǐng)求。通用尋址電路AGA將邏輯請(qǐng)求LRQ轉(zhuǎn)換成物理請(qǐng)求PRQ。物理請(qǐng)求PRQ定義了在公共存儲(chǔ)器SDRAM中的物理地址，請(qǐng)求數(shù)據(jù)被存儲(chǔ)在該地址上。物理請(qǐng)求PRQ具有下面的形式起始地址，當(dāng)數(shù)據(jù)被尋找的時(shí)候，從該地址開(kāi)始將被尋找的地址的數(shù)目以及可能將被應(yīng)用的方案。該方案可以被定義成下面的形式將被讀取的連續(xù)地址的數(shù)目，將被跳過(guò)的地址的數(shù)目以及“讀和跳”循環(huán)的數(shù)目。AGA能夠被編程從而使得翻譯參數(shù)定義了從邏輯請(qǐng)求LRQ到物理請(qǐng)求PRQ的翻譯。這實(shí)現(xiàn)了在公共存儲(chǔ)器SDRAM上的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的靈活性。
附圖4表明存儲(chǔ)器接口INT。存儲(chǔ)器接口INT包括一個(gè)仲裁器ARB，一個(gè)訪(fǎng)問(wèn)接口SIF，一個(gè)緩沖設(shè)備BUF以及宏命令尋址電路AGB。對(duì)于每一個(gè)單元B都有一個(gè)宏命令尋址電路AGB。
存儲(chǔ)器接口INT的內(nèi)部功能通常是這樣的。每一個(gè)宏命令尋址電路AGB將來(lái)自于其相關(guān)單元B的物理請(qǐng)求劃分為宏命令。一個(gè)宏命令表示一個(gè)對(duì)存儲(chǔ)器的特定行的訪(fǎng)問(wèn)請(qǐng)求。在宏命令被提交給仲裁器AGB之前，宏命令尋址單元AGB檢查在緩沖設(shè)備BUF中是否有足夠的空間。為此，首先將宏命令提交給緩沖設(shè)備BUF。如果緩沖設(shè)備BUF確定具有空間能夠存儲(chǔ)由宏命令確定的數(shù)據(jù)的數(shù)目，宏命令尋址電路AGB將宏命令提供給仲裁器ARB。仲裁器ARB收集來(lái)自于每個(gè)宏命令尋址電路AGB的宏命令并且選擇一個(gè)宏命令用于發(fā)送到訪(fǎng)問(wèn)接口SIF。這種選擇是根據(jù)下面將要描述的仲裁方案進(jìn)行的。訪(fǎng)問(wèn)接口SIF以它們的接收順序處理來(lái)自于仲裁器ARB的宏命令。這樣訪(fǎng)問(wèn)接口SIF就能夠訪(fǎng)問(wèn)公共存儲(chǔ)器SDRAM，訪(fǎng)問(wèn)是由當(dāng)前正被處理的宏命令定義的。
宏命令使得訪(fǎng)問(wèn)X組地址成為可能，每個(gè)組都包括Y個(gè)地址，各地址組由Z個(gè)字所分隔，X，Y和Z都是整數(shù)。因此宏命令包括下列信息-將被訪(fǎng)問(wèn)的第一地址；-在一組地址中從第一地址開(kāi)始將要訪(fǎng)問(wèn)的地址的數(shù)目(Y-1)；-在兩個(gè)連續(xù)的地址組中將被跳過(guò)的地址的數(shù)目(Z)；-除了第一組之外將要訪(fǎng)問(wèn)的地址組的數(shù)目(X-1)；-訪(fǎng)問(wèn)的類(lèi)型讀或者寫(xiě)。
一個(gè)比特級(jí)的宏命令的例子如下。假設(shè)存儲(chǔ)在公共存儲(chǔ)器SDRAM中的數(shù)據(jù)是32比特的寬度并且公共存儲(chǔ)器SDRAM具有256M比特的最大尺寸。這意味著地址以23位比特表示。也可以假設(shè)，訪(fǎng)問(wèn)被限制在16個(gè)地址的最大尺寸。從延遲的觀(guān)點(diǎn)來(lái)看，這樣的限制是可以的。因此X-1和Y-1等于15，為最大值，它們能夠被編碼成4個(gè)比特。最后根據(jù)公共存儲(chǔ)器SDRAM的結(jié)構(gòu)，一行最多包含512個(gè)地址。這樣，能夠被跳過(guò)的地址的數(shù)目不能夠超過(guò)511，因此其可以用9個(gè)比特來(lái)編碼。這樣宏命令就具有23+2*4+9+1＝41個(gè)比特。地址可以被編碼在比特40-18，訪(fǎng)問(wèn)類(lèi)型在比特17，將要讀的字的數(shù)目(Y-1)在比特16-13，跳過(guò)的字的數(shù)目(Z)在比特12到14，以及字組的數(shù)目(X-1)在比特3-0。
用于讀和寫(xiě)的緩沖設(shè)備以及存儲(chǔ)器接口的緩沖設(shè)備的存儲(chǔ)器接口的訪(fǎng)問(wèn)接口的例子是已知的并且在先前引用的專(zhuān)利文獻(xiàn)中有所記載。
附圖5表明了由特定的單元B以讀狀態(tài)訪(fǎng)問(wèn)公共存儲(chǔ)器SDRAM的處理過(guò)程。水平方向表示時(shí)間。該圖的垂直方向表示涉及的各個(gè)功能元件。該圖包括箭頭。這些箭頭表示用于訪(fǎng)問(wèn)接口存儲(chǔ)器SDRAM的過(guò)程的各個(gè)步驟S。
S1＝有關(guān)單元B的處理器P向通用尋址電路AGA提交邏輯請(qǐng)求LQR。該邏輯請(qǐng)求LQR指令數(shù)據(jù)的子集，例如在一組將被處理的數(shù)據(jù)，例如一幅圖像中的一行的亮度像素。
S2＝通用尋址電路AGA將邏輯請(qǐng)求LQR轉(zhuǎn)換成物理請(qǐng)求PQR。
S3＝通用尋址電路AGA向宏命令尋址電路AGB提交物理請(qǐng)求PQR。
S4＝宏命令尋址電路AGB將物理請(qǐng)求PQR轉(zhuǎn)換成宏命令。
S5＝宏命令尋址電路AGB將從物理請(qǐng)求PQR中導(dǎo)出的第一個(gè)宏命令提交給緩沖存儲(chǔ)器BUF。
S6＝緩沖設(shè)備BUF檢查是否具有空間用于存儲(chǔ)宏命令所指令的數(shù)據(jù)的數(shù)目。
S7＝緩沖設(shè)備BUF向宏命令尋址電路AGB確定具有空間(“確認(rèn)”)。
S8＝表示特定數(shù)量的延遲。
S9＝宏命令地址電路AGB向仲裁器ARB提交宏命令。
S10＝仲裁器ARB按照適用于任何由任何單元對(duì)公共存儲(chǔ)器SDRAM的任何訪(fǎng)問(wèn)的仲裁方案來(lái)處理請(qǐng)求存儲(chǔ)公共存儲(chǔ)器SDRAM的宏命令。本發(fā)明涉及仲裁框圖的結(jié)構(gòu)。
S11＝仲裁器ARB將宏命令提交給訪(fǎng)問(wèn)接口SIF。
S11a＝仲裁器ARB向緩沖設(shè)備BUF發(fā)送表示已經(jīng)將宏命令提交給存儲(chǔ)接口SIF的應(yīng)答(“確認(rèn)”)。
S12＝宏命令在存儲(chǔ)接口SIF中排隊(duì)，存儲(chǔ)接口SIF先處理一前接收到的宏命令。
S13＝存儲(chǔ)接口SIF根據(jù)宏命令為公共存儲(chǔ)器SDRAM產(chǎn)生控制信號(hào)。這些控制信號(hào)造成了由宏命令指定的地址的數(shù)據(jù)被連續(xù)的讀出。
S14＝從公共存儲(chǔ)器SDRAM連續(xù)讀出的數(shù)據(jù)被傳送到緩沖設(shè)備BUF。
S15＝數(shù)據(jù)被暫時(shí)存儲(chǔ)在緩沖設(shè)備BUF中。
S16＝緩沖設(shè)備BUF以基本穩(wěn)定的方式將數(shù)據(jù)傳送到處理器。
對(duì)于步驟S1中提出的邏輯請(qǐng)求之后的每個(gè)宏命令，重復(fù)步驟S5-S15。
下面的步驟在圖5中沒(méi)有表示。在步驟S1之后，通用尋址電路AGA向處理器P發(fā)送一個(gè)確認(rèn)信號(hào)(“確認(rèn)”)S。該信號(hào)表明邏輯請(qǐng)求LQR已經(jīng)被接收并且將被處理。響應(yīng)于該確認(rèn)信號(hào)，處理器P做出了一個(gè)新的邏輯請(qǐng)求并且保持它，直到一個(gè)新的順序開(kāi)始。當(dāng)宏命令地址電路AGB應(yīng)邏輯請(qǐng)求LQR提交最后一個(gè)宏命令的時(shí)候，邏輯請(qǐng)求LRQ的處理就完成了。在這種情況下，宏命令尋址電路AGB向通用尋址電路AGA發(fā)送一個(gè)確認(rèn)信號(hào)(“確認(rèn)”)向后者表明對(duì)邏輯請(qǐng)求LRQ的處理已經(jīng)完成。據(jù)此，通用尋址電路AGA將以與步驟1中的邏輯請(qǐng)求LRQ的處理相似的方式開(kāi)始處理信號(hào)的邏輯請(qǐng)求LRQ。換句話(huà)說(shuō)，重復(fù)自身的過(guò)程。在寫(xiě)狀態(tài)，除了步驟S13與S14之外，訪(fǎng)問(wèn)處理的過(guò)程是相似的，其中數(shù)據(jù)被寫(xiě)入而不是被讀出，此外，宏命令是寫(xiě)狀態(tài)類(lèi)型的訪(fǎng)問(wèn)，而不是讀狀態(tài)類(lèi)型的訪(fǎng)問(wèn)。
在介紹段落中描述的功能系統(tǒng)中，能夠分辨訪(fǎng)問(wèn)公共源的幾種不同類(lèi)型的功能部件。
主要存在兩種功能部件。第一，當(dāng)它們讀或者存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的時(shí)候?qū)ρ舆t(兩個(gè)訪(fǎng)問(wèn)之間的等待)敏感的部件；這些部件當(dāng)它們沒(méi)有訪(fǎng)問(wèn)的時(shí)候停止(這是具有CPU的情況)。這些部件能夠通常在讀狀態(tài)獲得訪(fǎng)問(wèn)，并且通過(guò)專(zhuān)用讀總線(xiàn)BBR和專(zhuān)用寫(xiě)總線(xiàn)BBW連接到存儲(chǔ)器接口。第二，能夠預(yù)先知道哪些數(shù)據(jù)是必需的并且這些數(shù)據(jù)位于什么位置的功能部件，這些功能部件能夠由包含用于使這些功能部件對(duì)延遲不敏感的緩沖器的單元來(lái)執(zhí)行。在這些對(duì)延遲不敏感并且符合特定的帶寬獲得對(duì)公共源的訪(fǎng)問(wèn)的后面的功能部件中，存在兩種功能部件。首先，臨界功能部件，它通常在寫(xiě)狀態(tài)或者在讀狀態(tài)獲得訪(fǎng)問(wèn)，并且通常由一個(gè)單一的專(zhuān)用總線(xiàn)，或者在讀狀態(tài)BBR或者在寫(xiě)狀態(tài)BBW下連接到公共源，其不能長(zhǎng)時(shí)間的等待數(shù)據(jù)。這是在具有例如顯示功能部件的情況下，其在存儲(chǔ)器中讀取像素并且將它們提交給功能系統(tǒng)的輸出端。如果數(shù)據(jù)沒(méi)有按時(shí)的被訪(fǎng)問(wèn)，像素就不能被顯示，系統(tǒng)就出現(xiàn)了一個(gè)重要錯(cuò)誤。接下來(lái)，非臨界功能部件，通常其從寫(xiě)狀態(tài)存儲(chǔ)器到讀狀態(tài)存儲(chǔ)器利用兩者之間的數(shù)據(jù)處理來(lái)操作。通常，這些功能部件通過(guò)一個(gè)專(zhuān)用讀總線(xiàn)BBR和一個(gè)專(zhuān)用寫(xiě)總線(xiàn)BBW被連接到存儲(chǔ)器接口INT。這些功能部件涉及例如解碼器，其中解碼器能夠每40ms解碼一幅圖像。這樣的功能部件的結(jié)構(gòu)在附圖3中以點(diǎn)劃線(xiàn)表示。實(shí)際上，非臨界處理器利用了一種內(nèi)部傳送管道IPL，數(shù)據(jù)在其中被處理。這些處理當(dāng)它們的管道永久的充滿(mǎn)并且不包含任何其中沒(méi)有數(shù)據(jù)的“泡沫”的時(shí)候能夠有效的獲得。
容易理解，這些不同類(lèi)型的單元需要不同的頻率和規(guī)則來(lái)訪(fǎng)問(wèn)公共源。已經(jīng)存在用于仲裁對(duì)延遲敏感的單元以及臨界單元的訪(fǎng)問(wèn)的訪(fǎng)問(wèn)方案。這樣的訪(fǎng)問(wèn)方案例如在公開(kāi)號(hào)為EP1081603A1的歐洲專(zhuān)利申請(qǐng)中已經(jīng)提到。在后面的申請(qǐng)中提到的訪(fǎng)問(wèn)方案能夠容易的與本發(fā)明相結(jié)合，在那個(gè)申請(qǐng)中的方案用于具有較高的優(yōu)先權(quán)的功能部件，在本發(fā)明中的方案用于具有稍低優(yōu)先權(quán)的功能部件。本發(fā)明適于所有優(yōu)先權(quán)類(lèi)型的訪(fǎng)問(wèn)方案。這樣的訪(fǎng)問(wèn)方案將對(duì)延遲敏感的功能部件以及臨界功能部件以?xún)?yōu)先權(quán)的順序被放置在最高的優(yōu)先權(quán)級(jí)別上?？赡艿?，如前所述，優(yōu)先權(quán)功能部件的訪(fǎng)問(wèn)是根據(jù)專(zhuān)利申請(qǐng)EP1081603-A1中的方案進(jìn)行調(diào)整的。然后是非臨界功能部件，位于最低的優(yōu)先權(quán)上。本發(fā)明的目的是調(diào)整存儲(chǔ)器的使用從而避免在沒(méi)有功能部件訪(fǎng)問(wèn)公共源的過(guò)程中出現(xiàn)鎖定或者“泡沫”，因此避免在此過(guò)程中對(duì)公共源的訪(fǎng)問(wèn)可能性被最壞的使用。這種情況尤其在具有最低優(yōu)先權(quán)的功能部件中容易遇到，因?yàn)闆](méi)有一個(gè)具有較低優(yōu)先權(quán)的功能部件能夠利用空閑存儲(chǔ)器的訪(fǎng)問(wèn)。這樣，本發(fā)明尤其涉及非臨界單元的功能被優(yōu)化設(shè)置的情況。
例如，對(duì)于一個(gè)具有三個(gè)非臨界處理器B1，B2，B3的簡(jiǎn)單的優(yōu)先權(quán)訪(fǎng)問(wèn)方案，這三個(gè)非臨界處理分享三個(gè)最低級(jí)的優(yōu)先權(quán)級(jí)別，那么將會(huì)發(fā)生下面的情況B1首先結(jié)束了自己的工作，然后是B2，最后B3能夠利用存儲(chǔ)器訪(fǎng)問(wèn)，但是B3不能單獨(dú)的使用所有提供給它的存儲(chǔ)器。為了避免這種情況，B3必須能夠使用整個(gè)的剩余帶寬，或者三個(gè)處理器必須或多或少的平行工作，這樣就能夠在同時(shí)完成它們的工作從而能夠最大程度的在時(shí)間上分配它們的訪(fǎng)問(wèn)。在這種情況下，三個(gè)處理器B1，B2，B3必須能夠利用整個(gè)的剩余帶寬。這是因?yàn)橛捎谙拗茥l件的減少，一個(gè)組合的非臨界功能部件能夠利用剩余帶寬的系統(tǒng)比只有B3能夠利用剩余帶寬的系統(tǒng)要便宜。這就是本發(fā)明要通過(guò)使寫(xiě)狀態(tài)和讀狀態(tài)處理器具有不同的行為而要解決的情況的類(lèi)型。
本發(fā)明使用了一個(gè)仲裁器ARB來(lái)管理上述描述的不同的處理器P對(duì)SDRAM的訪(fǎng)問(wèn)。仲裁器從所有的處理器P中選擇訪(fǎng)問(wèn)請(qǐng)求并從中選擇其中的一個(gè)。所選的請(qǐng)求使作出該請(qǐng)求的處理器向SDRAM寫(xiě)入或者從中讀出32比特的16字。當(dāng)對(duì)SDRAM的訪(fǎng)問(wèn)以后，仲裁器選擇另一個(gè)請(qǐng)求，等。
附圖6和7表明了根據(jù)本發(fā)明用于管理不同的處理器對(duì)公共源的訪(fǎng)問(wèn)的仲裁器的兩個(gè)實(shí)施例。根據(jù)本發(fā)明，功能系統(tǒng)包括一個(gè)用于實(shí)現(xiàn)訪(fǎng)問(wèn)方案的接口，該訪(fǎng)問(wèn)方案包括至少一個(gè)按照優(yōu)先權(quán)順序?qū)χ俨闷魉x的狀態(tài)，根據(jù)這種狀態(tài)，功能部件能夠訪(fǎng)問(wèn)公共源，該狀態(tài)的特征在于，對(duì)于由至少兩個(gè)功能部件構(gòu)成的至少一組功能部件，在讀狀態(tài)的訪(fǎng)問(wèn)可能性與在寫(xiě)狀態(tài)的訪(fǎng)問(wèn)可能性具有不同的優(yōu)先權(quán)級(jí)別，在讀狀態(tài)的訪(fǎng)問(wèn)可能性比在寫(xiě)狀態(tài)的訪(fǎng)問(wèn)可能性具有連續(xù)的較高的優(yōu)先權(quán)級(jí)別。
本發(fā)明保證了功能部件在寫(xiě)狀態(tài)和讀狀態(tài)具有不同的行為。這使得通過(guò)特別使用數(shù)據(jù)處理的持續(xù)時(shí)間來(lái)調(diào)整功能部件的操作以及分配訪(fǎng)問(wèn)成為可能。數(shù)據(jù)處理的持續(xù)時(shí)間是在寫(xiě)狀態(tài)下的訪(fǎng)問(wèn)與讀狀態(tài)下的訪(fǎng)問(wèn)之間的持續(xù)時(shí)間，在這一過(guò)程中，讀取了數(shù)據(jù)的功能部件對(duì)其進(jìn)行處理。根據(jù)本發(fā)明，在讀狀態(tài)的優(yōu)先級(jí)高于寫(xiě)狀態(tài)，每個(gè)功能部件為了向公共源寫(xiě)入處理數(shù)據(jù)，在輸出處理數(shù)據(jù)之前，接收將被處理的數(shù)據(jù)。這樣本發(fā)明就能夠盡可能的使將被處理的數(shù)據(jù)持續(xù)平行的進(jìn)行，并能夠使它們更為的平穩(wěn)的使用它們的訪(fǎng)問(wèn)，這是由于處理數(shù)據(jù)的輸出被限制，并且在寫(xiě)狀態(tài)調(diào)整對(duì)公共源的訪(fǎng)問(wèn)。本發(fā)明對(duì)于控制非臨界功能部件對(duì)公共源的訪(fǎng)問(wèn)尤為有效。
圖6表示本發(fā)明的第一實(shí)施例，使用了一個(gè)包括了具有1到M+5的M+5個(gè)輸入端的固定優(yōu)先權(quán)選擇器FPS的仲裁器，M大于等于2。處理器P1-PN-1對(duì)SDRAM的訪(fǎng)問(wèn)請(qǐng)求根據(jù)傳統(tǒng)的優(yōu)先權(quán)順序，也可以根據(jù)在先前引用的專(zhuān)利文獻(xiàn)中涉及的最優(yōu)化管理方法來(lái)執(zhí)行。在兩個(gè)處理器P之間的-符號(hào)表示參考符號(hào)被包含在這兩個(gè)處理器的參考符號(hào)之間的所有處理器。這些處理器P1-PN-1最好是延遲敏感處理器或者臨界處理器。仲裁階段是通過(guò)同時(shí)測(cè)試在每個(gè)優(yōu)先權(quán)級(jí)別上的請(qǐng)求，并且選擇其中具有最高優(yōu)先權(quán)級(jí)別的請(qǐng)求來(lái)進(jìn)行的。這樣，作為優(yōu)先權(quán)，仲裁器從所有的處理器中選擇了一個(gè)處理器P1-PN-1。如果這些處理器中沒(méi)有一個(gè)做出請(qǐng)求，就是說(shuō)沒(méi)有向仲裁器提交任何宏命令，那么就移交給非臨界處理器；根據(jù)本發(fā)明，這里有三個(gè)非臨界處理器，PN，PN+1，PN+2，在讀狀態(tài)向具有訪(fǎng)問(wèn)類(lèi)型的宏命令提交優(yōu)先權(quán)。這三個(gè)處理器構(gòu)成了至少有兩個(gè)功能部件的一組。接下來(lái)，移交給在寫(xiě)狀態(tài)做出請(qǐng)求的非臨界處理器。在圖6中通過(guò)在非臨界處理器PN，PN+1，PN+2的后面加上字母R和W表示。組合PN-R，PN-W定義了兩個(gè)功能部件的子集。這樣將清楚地看到，在寫(xiě)狀態(tài)和讀狀態(tài)的訪(fǎng)問(wèn)可能性具有不同的優(yōu)先權(quán)級(jí)別。三個(gè)處理器PN，PN+1，PN+2在寫(xiě)狀態(tài)的優(yōu)先權(quán)級(jí)別被插入到在這三個(gè)處理器的讀狀態(tài)的優(yōu)先權(quán)級(jí)別之后的傳統(tǒng)的優(yōu)先級(jí)別順序當(dāng)中。這是本發(fā)明的本質(zhì)特征。由于讀狀態(tài)的宏命令僅能夠在管道中具有空間的時(shí)候由處理器產(chǎn)生，因此本發(fā)明不會(huì)在所述的處理中造成鎖定。接下來(lái)所選的請(qǐng)求被傳送到SIF。這里應(yīng)當(dāng)能夠理解在圖2中所描述的對(duì)存儲(chǔ)器進(jìn)行訪(fǎng)問(wèn)的方案是如何變化的。首先，處理器將逐一的在讀狀態(tài)進(jìn)行訪(fǎng)問(wèn)，然后逐一的在寫(xiě)狀態(tài)進(jìn)行訪(fǎng)問(wèn)。但是本實(shí)施例仍然會(huì)造鎖定塞并且不可能避免存儲(chǔ)器訪(fǎng)問(wèn)被使用不當(dāng)?shù)乃星闆r。這是因?yàn)樵诤竺娴膶?shí)施例中使用的優(yōu)先權(quán)的嚴(yán)格的順序可能會(huì)導(dǎo)致鎖定從而阻礙第三處理器在寫(xiě)狀態(tài)的訪(fǎng)問(wèn)。這樣，這個(gè)實(shí)施例就不能使由至少兩個(gè)功能部件構(gòu)成的一組處理器同時(shí)完成它們的工作。
在附圖7中示出了一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，在該實(shí)施例中使用了一個(gè)包括具有從1到M+3的M+3個(gè)固定優(yōu)先權(quán)選擇器FPS的仲裁器，M大于等于2，以及一個(gè)處理選擇器MPS。處理器P1-PN-1對(duì)SDRAM的訪(fǎng)問(wèn)請(qǐng)求根據(jù)傳統(tǒng)的優(yōu)先權(quán)順序，也可以根據(jù)在先前引用的專(zhuān)利文獻(xiàn)中涉及的最優(yōu)化管理方法來(lái)執(zhí)行。這些處理器P1-PN-1最好是延遲敏感處理器或者臨界處理器。仲裁階段是通過(guò)同時(shí)測(cè)試在每個(gè)優(yōu)先權(quán)級(jí)別上的請(qǐng)求，并且選擇其中具有最高優(yōu)先權(quán)級(jí)別的請(qǐng)求來(lái)進(jìn)行的。這是由于請(qǐng)求被同時(shí)提交給固定優(yōu)先權(quán)選擇器FPS的輸入端(當(dāng)它們存在的時(shí)候)。這樣，作為優(yōu)先權(quán)，仲裁器從所有的處理器中選擇了一個(gè)處理器P1-PN-1。如果這些處理器中沒(méi)有一個(gè)做出請(qǐng)求，就是說(shuō)沒(méi)有向仲裁器提交任何宏命令，那么就移交給非臨界處理器；根據(jù)本發(fā)明，這里有三個(gè)非臨界處理器，PN，PN+1，PN+2，定義了至少由兩個(gè)功能部件構(gòu)成的一個(gè)組，在讀狀態(tài)向具有訪(fǎng)問(wèn)類(lèi)型的宏命令提交優(yōu)先權(quán)。接下來(lái)，移交給在寫(xiě)狀態(tài)做出請(qǐng)求的非臨界處理器。在圖7中通過(guò)在非臨界處理器PN，PN+1，PN+2的后面加上字母R和W表示。組合PN-R，PN-W定義了兩個(gè)功能部件的子集。在圖7所示的實(shí)施例中，只有一個(gè)優(yōu)先權(quán)級(jí)別M+3被分配給了寫(xiě)狀態(tài)的三個(gè)非臨界處理器。換句話(huà)說(shuō)，功能部件PN-W的子集彼此共享同一個(gè)優(yōu)先權(quán)級(jí)別M+3。這一優(yōu)先權(quán)級(jí)別被提供給在處理選擇器MPS中所選擇的處理器，其中MPS接收處理器PN-PN+2在寫(xiě)狀態(tài)對(duì)SDRAM的訪(fǎng)問(wèn)請(qǐng)求。它從這些處理器中選擇了一個(gè)處理器P。這種選擇是根據(jù)在下文中將要詳細(xì)描述的方案而進(jìn)行的。如果所選的處理器P已經(jīng)在寫(xiě)狀態(tài)做出了請(qǐng)求，該請(qǐng)求將被傳送到固定優(yōu)先權(quán)選擇器FPS的輸入端M+3。否則，則沒(méi)有請(qǐng)求向仲裁器傳送到輸入端。因此，如果沒(méi)有任何具有較高優(yōu)先權(quán)級(jí)別的處理器做出請(qǐng)求，三個(gè)非臨界處理器在讀狀態(tài)沒(méi)有做出任何請(qǐng)求并且處理選擇器MPS所選擇的處理器P做出了請(qǐng)求，那么該請(qǐng)求就被選擇。如果沒(méi)有這樣的請(qǐng)求，訪(fǎng)問(wèn)可能性就不被使用。在仲裁器為優(yōu)先權(quán)級(jí)別M+3提供訪(fǎng)問(wèn)可能性的所有情況中，無(wú)論是否訪(fǎng)問(wèn)，在處理選擇器MPS中的處理選擇都會(huì)改變，以便從子集PN_W-PN+2_W中選擇另外的一個(gè)處理器。這里有幾個(gè)狀態(tài)(I)被瀏覽，狀態(tài)(I)是由向仲裁器所提供的優(yōu)先權(quán)順序所定義的，其中至少一個(gè)優(yōu)先權(quán)級(jí)別構(gòu)成了一個(gè)屬于一個(gè)功能部件的子集中的一個(gè)功能部件的訪(fǎng)問(wèn)可能性，這里在幾個(gè)狀態(tài)(I)中，PN_W-PN+2_W共享同一優(yōu)先權(quán)級(jí)別，M+3。這是由于每個(gè)仲裁器都可以向相應(yīng)的優(yōu)先權(quán)順序附加一個(gè)狀態(tài)I，這里包括P1到PN-1，PN_R到PN+2_R以及在PN_W到PN+2_W中處理器的選擇。在瀏覽幾個(gè)狀態(tài)(I)的過(guò)程中，每一個(gè)處理器PN_W到PN+2_W被依次選擇，狀態(tài)(I)的數(shù)字被瀏覽，從而使得在寫(xiě)狀態(tài)下處理器的整個(gè)“旅行”依賴(lài)于提供給優(yōu)先權(quán)級(jí)別M+3的訪(fǎng)問(wèn)頻率。這是由于提供給級(jí)別M+3的頻率決定了在選擇器MPS中選擇改變的頻率。這種共享的優(yōu)先權(quán)級(jí)別已經(jīng)被證明對(duì)于在讀狀態(tài)集合處理器的訪(fǎng)問(wèn)可能性具有較小的優(yōu)勢(shì)。
這一優(yōu)選實(shí)施例能夠在少于先前的實(shí)施例的優(yōu)先權(quán)級(jí)別上執(zhí)行仲裁，因此更為快速和簡(jiǎn)便。此外，本實(shí)施例使功能部件能夠在寫(xiě)狀態(tài)平行操作而不造成任何鎖定，從而優(yōu)化了對(duì)公共源的訪(fǎng)問(wèn)的使用。這是由于，根據(jù)后面的優(yōu)選實(shí)施例，非臨界功能部件同時(shí)完成它們的工作。
下面將參照附圖8a和8b詳細(xì)描述處理選擇器的操作。
在優(yōu)選實(shí)施例中，同一優(yōu)先權(quán)級(jí)別M+3構(gòu)成了在共享寫(xiě)狀態(tài)下的訪(fǎng)問(wèn)可能性，這是通過(guò)在功能部件PN_W到PN+2_W的子集中在寫(xiě)狀態(tài)下的訪(fǎng)問(wèn)可能性之間，對(duì)幾個(gè)狀態(tài)I，進(jìn)行瀏覽而實(shí)現(xiàn)的。附圖8a表明了處理選擇器MPS的操作可能性。對(duì)于狀態(tài)I在優(yōu)先權(quán)級(jí)別M+3被詢(xún)問(wèn)的地方，在每一仲裁中都考慮一個(gè)寄存器REG，詢(xún)問(wèn)是在處理選擇器MPS中進(jìn)行的，而且包括處理器PN-PN+2的至少由兩個(gè)功能部件構(gòu)成的一組功能具有相同的優(yōu)先權(quán)級(jí)別M+3。每個(gè)寄存器的值都與一個(gè)功能部件相應(yīng)，這里是PN_W，PN+1_W或PN+2_W。寄存器能夠以一，二，三或者更多的比特實(shí)現(xiàn)，根據(jù)期望平行看到功能部件的方法的數(shù)目和/或期望看到給定的處理器出現(xiàn)在寄存器的值的整個(gè)“旅行”中的數(shù)目。這樣附圖8a以圓的形式描述了5個(gè)寄存器的值1-5。根據(jù)本發(fā)明，在寫(xiě)狀態(tài)只有一個(gè)非臨界處理器在每個(gè)狀態(tài)進(jìn)行考慮，在寫(xiě)狀態(tài)能夠具有同一非臨界處理器的幾個(gè)連續(xù)的狀態(tài)將在仲裁器中被考慮。這是因?yàn)榧拇嫫鞑⒉皇窃诿恳粋€(gè)變化狀態(tài)下增加而是僅在涉及的優(yōu)先權(quán)級(jí)別具有訪(fǎng)問(wèn)可能性的時(shí)候增加。這些值周期性的逐個(gè)被瀏覽。每一個(gè)值表示做選擇的一個(gè)處理器。在寫(xiě)狀態(tài)在每個(gè)處理器之間的訪(fǎng)問(wèn)的相對(duì)分配使能夠通過(guò)寄存器的結(jié)構(gòu)來(lái)控制的。這是因?yàn)椋ㄟ^(guò)假設(shè)三個(gè)處理器PN_W，PN+1_W，PN+2_W彼此共享同一優(yōu)先權(quán)級(jí)別M+3，它們的寫(xiě)總線(xiàn)的帶寬分別是40Mbyte/s，20Mbyte/s和40Mbyte/s，那么通常將2/5的帶寬分配給處理器PN_W和PN+2_W，1/5分配給PN+1_W。這種分配如圖8A所示，PN_W為2，PN+2_W為2，以及PN+1_W為1。這種分配的其它的優(yōu)點(diǎn)在于，當(dāng)其中的一個(gè)處理器不需要訪(fǎng)問(wèn)的時(shí)候(例如PN+1)，非臨界處理器的可用的帶寬將自然的在PN_W和PN+2_W之間平均分配。如果PN不需要訪(fǎng)問(wèn)，帶寬將三分之一分配給PN+1，三分之二分配給PN+2。這是基于即使在MPS中選擇的處理器不進(jìn)行訪(fǎng)問(wèn)，寄存器的值也會(huì)增加的事實(shí)。因此這里寄存器最后使用3比特。在附圖8a中通過(guò)圓周來(lái)瀏覽所需的狀態(tài)(I)的數(shù)目依賴(lài)于在寫(xiě)狀態(tài)下非臨界功能部件的訪(fǎng)問(wèn)頻率，就是說(shuō)，在該實(shí)施例中優(yōu)先權(quán)級(jí)別M+3被詢(xún)問(wèn)的頻率。
附圖8b更為精確的顯示了在選擇器MPS中是如何進(jìn)行選擇的，以及在附圖8a中從一個(gè)狀態(tài)到另一個(gè)狀態(tài)的運(yùn)動(dòng)是如何進(jìn)行的。在該圖中，認(rèn)為處理器P1到PN-1的訪(fǎng)問(wèn)是以簡(jiǎn)單的優(yōu)先權(quán)順序進(jìn)行管理的，其中選擇了最高級(jí)別的優(yōu)先權(quán)。步驟SA1是從狀態(tài)I跳到狀態(tài)I+1之后進(jìn)行的第一個(gè)步驟。這樣在第一步驟SA1中，在當(dāng)前狀態(tài)I下，對(duì)于仲裁器而言，固定的優(yōu)先權(quán)選擇器FPS選擇了優(yōu)先權(quán)級(jí)別PRIOR(I)。如果優(yōu)先權(quán)級(jí)別1到M+3之間存在至少一個(gè)請(qǐng)求，就選擇與最小數(shù)字相應(yīng)的優(yōu)先權(quán)級(jí)別，否則級(jí)別M+3就是一個(gè)錯(cuò)誤的選擇。在步驟SA2，優(yōu)先權(quán)級(jí)別與M+3相比較。如果優(yōu)先權(quán)級(jí)別不是M+3，在步驟SA5中，對(duì)存儲(chǔ)器的訪(fǎng)問(wèn)就被提供給宏命令MC，然后在步驟SA6中就進(jìn)入下一個(gè)狀態(tài)I+1進(jìn)行一個(gè)新的仲裁，其重復(fù)圖8b所述的過(guò)程。如果優(yōu)先權(quán)級(jí)別等于M+3，在步驟SA3中就查詢(xún)當(dāng)前狀態(tài)I下寄存器REG(I)的值，并且察看與存儲(chǔ)器的值相應(yīng)的處理器是否提交了宏命令MC。如果處理器已經(jīng)提交了一個(gè)宏命令MC，在步驟SA5中訪(fǎng)問(wèn)就被提供給與優(yōu)先權(quán)級(jí)別PRIOR(I)相應(yīng)的宏命令MC并且在步驟SA4中，寄存器增加為J+1以5為模，這樣在下一狀態(tài)，訪(fǎng)問(wèn)就被提供給另一個(gè)處理器，并且在步驟SA6，系統(tǒng)進(jìn)行下一個(gè)狀態(tài)I+1。
利用在優(yōu)選實(shí)施例中提出的仲裁器，能夠最大限度的使用公共源，如果所有的處理器(延遲敏感，臨界，非臨界)利用的帶寬小于可用的帶寬，并且所有的非臨界處理器的峰值帶寬(瞬時(shí)帶寬)大于可用的帶寬。
在優(yōu)選實(shí)施例中，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于不會(huì)浪費(fèi)訪(fǎng)問(wèn)可能性，非臨界處理器通常預(yù)備利用空閑的訪(fǎng)問(wèn)可能性，所有的非臨界處理器能夠同時(shí)完成它們的工作，并且非臨界功能部件的管道是充滿(mǎn)的。
附圖9示出了如在本發(fā)明的“發(fā)明概述”部分中所描述的本發(fā)明的基本特征結(jié)構(gòu)。一個(gè)功能系統(tǒng)包括一組將要訪(fǎng)問(wèn)公共源(RSRC)的功能部件F，F(xiàn)’，。該系統(tǒng)包括至少一個(gè)由仲裁器的優(yōu)先權(quán)順序定義的狀態(tài)(I)，根據(jù)該狀態(tài)功能部件(F，F(xiàn)’)能夠訪(fǎng)問(wèn)公共源(RSRC)。狀態(tài)(I)的特征在于，對(duì)于至少有兩個(gè)功能部件構(gòu)成的至少一組功能部件，在讀狀態(tài)F_R的訪(fǎng)問(wèn)能與在寫(xiě)狀態(tài)F_W的訪(fǎng)問(wèn)可能性具有不同的優(yōu)先權(quán)級(jí)別，在寫(xiě)狀態(tài)的訪(fǎng)問(wèn)可能性比在寫(xiě)狀態(tài)的訪(fǎng)問(wèn)可能性具有連續(xù)的較高的優(yōu)先權(quán)級(jí)別。
上面參照?qǐng)D1到圖8所描述的數(shù)據(jù)處理設(shè)備是圖9所示的基本特征結(jié)構(gòu)的實(shí)現(xiàn)的一個(gè)例子。圖9中所示的公共源RSRC在圖1中以公共存儲(chǔ)器的形式表示。圖9中所示的功能部件F，F(xiàn)’在圖1中以單元B的形式表示。圖1中所示的存儲(chǔ)器接口INT執(zhí)行圖8a和8b所示的訪(fǎng)問(wèn)方法。這種訪(fǎng)問(wèn)方案的特征在于圖8a中所示的瀏覽寄存器的值的多個(gè)可變的狀態(tài)。使用宏命令的訪(fǎng)問(wèn)可能性的限度是16個(gè)存儲(chǔ)器地址。每個(gè)狀態(tài)通過(guò)被執(zhí)行的仲裁來(lái)定義優(yōu)先權(quán)的順序，根據(jù)這種仲裁，單元B能夠訪(fǎng)問(wèn)公共存儲(chǔ)器SDRAM。優(yōu)先權(quán)的順序可以在所有的狀態(tài)(I)中是相同的，如圖6所示，或者如圖7所示，能夠根據(jù)訪(fǎng)問(wèn)可能性被提供給最低的優(yōu)先權(quán)級(jí)別的情況進(jìn)行修改。
本發(fā)明能夠被應(yīng)用于包含有一個(gè)MPEG解碼器的集成電路和其它用于處理和顯示圖像的電路中。在這樣的一個(gè)集成電路中進(jìn)行了多個(gè)處理，一個(gè)處理等效于一個(gè)功能部件。存在多個(gè)處理器P將去訪(fǎng)問(wèn)SDRAM類(lèi)型的公共存儲(chǔ)器，下文中將SDRAM類(lèi)型的公共存儲(chǔ)器成為SDRAMP1DISP(顯示)P2OCD(屏上顯示)P3BCKGND(背景)P4CCIR656P5VMIX(視頻混合器)P6AUDIOFIFO(音頻FIFO讀和寫(xiě))P7AUDIOBUF(音頻緩沖器讀和寫(xiě))P8VFW(視頻FIFO寫(xiě))P9VFR(視頻FIFO讀)P10MC(運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償)P11DMUP12INTERP
處理過(guò)程P1(DISP)涉及被解碼的圖像的顯示。處理過(guò)程P2(OSD)涉及在顯示的解碼的圖像上疊加的圖像數(shù)據(jù)的顯示。處理過(guò)程P3(BCKGND)涉及作為屏幕背景或透過(guò)解碼和處理過(guò)的圖像顯示的固定圖像。處理過(guò)程P4(CCIR656)涉及能夠接收已經(jīng)解碼的圖像并將其存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的集成電路的一個(gè)輸入端。這些圖像能夠通過(guò)處理過(guò)程P1(DISP)取代來(lái)自于MPEG解碼器的圖像來(lái)顯示。處理過(guò)程P5(VMIX)涉及來(lái)自于處理過(guò)程P1(DISP)，P2(OSD)和P3(BCKGND)的三個(gè)數(shù)據(jù)流的混合。處理過(guò)程P8(VFW)，P9(VFR)和P6(AUDIOFIFO)涉及通過(guò)解擾/解復(fù)用設(shè)備對(duì)從MPEG數(shù)據(jù)流中抽取編碼的視頻和音頻數(shù)據(jù)進(jìn)行讀和寫(xiě)。處理過(guò)程P7(AUDIOFIFO)涉及音頻處理器的中間產(chǎn)生數(shù)據(jù)的讀和寫(xiě)。處理過(guò)程P(10)涉及構(gòu)成在MPEG視頻解碼器中的一個(gè)步驟的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償。處理過(guò)程P11(DMU)涉及一種加速設(shè)備，其對(duì)SDRAM中的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較復(fù)雜的操作，諸如移動(dòng)一個(gè)或者多個(gè)數(shù)據(jù)塊或者濾波操作。處理過(guò)程P12(INTERP)涉及MPEG解碼器的最后一個(gè)部分，其提供將要被寫(xiě)入到SDRAM中的解碼圖像，以便顯示它們或者將它們作為參考圖像，或者既顯示它們又作為參考圖像。處理過(guò)程P8到P12不是臨界的，因此它們對(duì)公共源的訪(fǎng)問(wèn)能夠根據(jù)本發(fā)明來(lái)管理。如果前面的處理過(guò)程P1到P7是按照訪(fǎng)問(wèn)方案中的傳統(tǒng)的優(yōu)先前權(quán)順序的話(huà)，那么M＝8，處理過(guò)程P8到P12在寫(xiě)狀態(tài)的訪(fǎng)問(wèn)的優(yōu)先權(quán)級(jí)別是8-12，然后處理過(guò)程P8到P12在寫(xiě)狀態(tài)下的訪(fǎng)問(wèn)被如圖8a所示以一個(gè)圓的形式組成小組，其優(yōu)先權(quán)級(jí)別為13。
上面參照附圖的描述是為了解釋本發(fā)明，并不對(duì)其進(jìn)行限制。很清楚在隨后附加的權(quán)利要求的范圍內(nèi)存在著多種變換。根據(jù)這一點(diǎn)，提出了一些解釋。
本發(fā)明可以應(yīng)用于任何功能系統(tǒng)。附圖1只是示出了根據(jù)本發(fā)明應(yīng)用于一個(gè)數(shù)據(jù)處理設(shè)備中的一個(gè)實(shí)施例。其也可以應(yīng)用于例如一個(gè)包括一個(gè)中央服務(wù)器和多個(gè)終端的通信系統(tǒng)當(dāng)中。本發(fā)明能夠被用來(lái)以有效的方式來(lái)管理終端對(duì)中央服務(wù)器的訪(fǎng)問(wèn)。
實(shí)現(xiàn)功能部件存在許多方法，可以利用物理器件(硬件項(xiàng))或者軟件或者二者的結(jié)合來(lái)實(shí)現(xiàn)。在這點(diǎn)上，附圖只是高度的示意，每個(gè)附圖僅表示一個(gè)實(shí)施例。因此，盡管附圖以分離單元的形式表明了各個(gè)功能部件，這并不排除以一個(gè)單個(gè)的物理器件或者軟件項(xiàng)來(lái)實(shí)現(xiàn)若干個(gè)功能部件。無(wú)法排除一個(gè)功能部件能夠通過(guò)一組物理器件或者軟件項(xiàng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的事實(shí)。
例如在圖4中所示的存儲(chǔ)器接口包括多個(gè)單元，其組合起來(lái)控制對(duì)公共源的訪(fǎng)問(wèn)，以及控制包含在存儲(chǔ)器接口中的存儲(chǔ)器。原則上通過(guò)合適編程的計(jì)算機(jī)電路是能夠?qū)崿F(xiàn)這些單元的。一套包含在一個(gè)可編程存儲(chǔ)器中的指令能夠令計(jì)算機(jī)電路執(zhí)行上面參照附圖1-8描述的各種操作。這套指令能夠通過(guò)對(duì)諸如包含該套指令的盤(pán)這樣的數(shù)據(jù)載體進(jìn)行讀取而被下載到可編程存儲(chǔ)器中。讀取可以通過(guò)諸如互聯(lián)網(wǎng)的通信網(wǎng)絡(luò)來(lái)執(zhí)行。在這種情況下，服務(wù)提供商將感興趣的人得到這套指令。
權(quán)利要求的括號(hào)中的參考符號(hào)不應(yīng)當(dāng)被限制性的解釋。動(dòng)詞“包括”不排除列舉在權(quán)利要求中的其它的元件或者步驟的出現(xiàn)。元件或者步驟前面的不定冠詞也不排除多個(gè)這樣的元件或者步驟的出現(xiàn)。
權(quán)利要求
1.一種包括一組將要訪(fǎng)問(wèn)一個(gè)公共源(RSRC)的功能部件(F，F(xiàn)’)的功能系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括一個(gè)適合實(shí)現(xiàn)訪(fǎng)問(wèn)方案(AS)的接口(INT)，該訪(fǎng)問(wèn)方案包括至少一個(gè)由優(yōu)先權(quán)順序定義的用于仲裁的狀態(tài)(I)，功能部件(F，F(xiàn)’)據(jù)此能夠訪(fǎng)問(wèn)公共源(RSRC)，狀態(tài)(I)的特征在于，對(duì)于至少兩個(gè)功能部件(F)構(gòu)成的至少一組功能部件，讀狀態(tài)(F_R)的訪(fǎng)問(wèn)可能性與寫(xiě)狀態(tài)(F_W)的訪(fǎng)問(wèn)可能性具有不同的優(yōu)先權(quán)級(jí)別，在讀狀態(tài)的訪(fǎng)問(wèn)可能性具有高于在寫(xiě)狀態(tài)下的訪(fǎng)問(wèn)可能性的優(yōu)先權(quán)級(jí)別的連續(xù)的優(yōu)先權(quán)級(jí)別。
2.如權(quán)利要求1所述的功能系統(tǒng)，其特征在于瀏覽幾個(gè)狀態(tài)(I)，狀態(tài)(I)是由優(yōu)先權(quán)順序定義的，其中至少一個(gè)優(yōu)先權(quán)級(jí)別構(gòu)成了屬于在幾個(gè)狀態(tài)(I)共享同一優(yōu)先權(quán)級(jí)別的功能部件(F_W)的一個(gè)子集中的一個(gè)功能部件對(duì)公共源的訪(fǎng)問(wèn)可能性。
3.如權(quán)利要求2所述的功能系統(tǒng)，其特征在于通過(guò)在寫(xiě)狀態(tài)下在功能部件組F的訪(fǎng)問(wèn)可能性之間，瀏覽幾個(gè)狀態(tài)(I)，使至少有一個(gè)同一優(yōu)先權(quán)級(jí)別被共享。
4.如權(quán)利要求3所述的功能系統(tǒng)，其特征在于，當(dāng)接口從在寫(xiě)狀態(tài)下訪(fǎng)問(wèn)可能性被提供給屬于一組功能部件中的一個(gè)功能部件的狀態(tài)跳到下一個(gè)狀態(tài)的時(shí)候，對(duì)于至少一個(gè)下一個(gè)狀態(tài)，在寫(xiě)狀態(tài)下訪(fǎng)問(wèn)可能性被提供給功能部件組的另一個(gè)功能部件。
5.一種用于管理一種包括一組功能部件(F，F(xiàn)’)以及功能部件(F，F(xiàn)’)將要訪(fǎng)問(wèn)的公共源(RSRC)的功能系統(tǒng)的方法，其特征在于該方法包括下述步驟根據(jù)不同的優(yōu)先權(quán)級(jí)別，管理至少兩個(gè)功能部件(F)構(gòu)成的一組功能部件在寫(xiě)狀態(tài)的訪(fǎng)問(wèn)可能性以及在讀狀態(tài)的訪(fǎng)問(wèn)可能性，讀狀態(tài)的訪(fǎng)問(wèn)可能性比寫(xiě)狀態(tài)的訪(fǎng)問(wèn)可能性具有較高的連續(xù)的優(yōu)先權(quán)級(jí)別。
6.一種包括一組將要訪(fǎng)問(wèn)一個(gè)公共存儲(chǔ)器(MEM)的一組處理器(P)的數(shù)據(jù)處理設(shè)備，該設(shè)備包括一個(gè)適合實(shí)現(xiàn)訪(fǎng)問(wèn)方案(AS)的接口(INT)，該訪(fǎng)問(wèn)方案包括至少一個(gè)由優(yōu)先權(quán)順序定義的用于仲裁的狀態(tài)(I)，處理器(P)據(jù)此能夠訪(fǎng)問(wèn)公共源(RSRC)，狀態(tài)(I)的特征在于，對(duì)于至少兩個(gè)處理器(P)構(gòu)成的至少一組處理器，讀狀態(tài)的訪(fǎng)問(wèn)可能性與寫(xiě)狀態(tài)的訪(fǎng)問(wèn)可能性具有不同的優(yōu)先權(quán)級(jí)別，在讀狀態(tài)的訪(fǎng)問(wèn)可能性具有高于在寫(xiě)狀態(tài)下的訪(fǎng)問(wèn)可能性的優(yōu)先權(quán)級(jí)別的連續(xù)的優(yōu)先權(quán)級(jí)別。
7.用于包括一組功能部件(F，F(xiàn)’)以及該功能部件(F，F(xiàn)’)將要訪(fǎng)問(wèn)的公共源(RSRC)的功能系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，其特征在于計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品包括一套指令，當(dāng)指令被下載到功能系統(tǒng)的時(shí)候，令功能系統(tǒng)執(zhí)行權(quán)利要求5所述的方法。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種包括將要訪(fǎng)問(wèn)一個(gè)公共源(RSRC)的一組功能部件(F，F(xiàn)’)的功能系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括一個(gè)適合實(shí)現(xiàn)訪(fǎng)問(wèn)方案(AS)的接口(INT)，該訪(fǎng)問(wèn)方案包括至少一個(gè)由優(yōu)先權(quán)順序定義的用于仲裁的狀態(tài)(I)，功能部件(F，F(xiàn)’)據(jù)此能夠訪(fǎng)問(wèn)公共源(RSRC)，狀態(tài)(I)的特征在于，對(duì)于至少兩個(gè)功能部件(F)構(gòu)成的至少一組功能部件，讀狀態(tài)(F_R)的訪(fǎng)問(wèn)可能性與寫(xiě)狀態(tài)(F_W)的訪(fǎng)問(wèn)可能性具有不同的優(yōu)先權(quán)級(jí)別，在讀狀態(tài)的訪(fǎng)問(wèn)可能性具有高于在寫(xiě)狀態(tài)下的訪(fǎng)問(wèn)可能性的優(yōu)先權(quán)級(jí)別的連續(xù)的優(yōu)先權(quán)級(jí)別。
文檔編號(hào)G06F13/16GK1441361SQ0310664
公開(kāi)日2003年9月10日 申請(qǐng)日期2003年2月21日 優(yōu)先權(quán)日2002年2月26日
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