基于多阶段流水线结构的多级触发的实现方法技术

本发明专利技术提供一种基于多阶段流水线结构的多级触发的实现方法，每个触发单元电路通过三阶段流水线结构来实现，分别是加载触发条件电路、触发检测就绪电路、触发检测电路。通过三个触发单元电路将流水线铺开，实现复杂多级触发中的无触发判断死区。本发明专利技术突破了无触发判断死区技术，完善了复杂条件触发中的触发跳转功能。同时该装置可通过FPGA实现，不需要增加外围电路，不需要研制ASIC芯片，能够降低成本和缩短开发周期。

【技术实现步骤摘要】
基于多阶段流水线结构的多级触发的实现方法
本专利技术属于测试与测量领域，涉及一种基于多阶段流水线结构的多级触发的实现方法。
技术介绍
触发功能是包括逻辑分析仪在内的测试与测量仪器必不可少的功能，仪器通过触发可以排除故障。在现在的工程测量中，单一类型的触发无法满足各种高级测量的要求。例如，协议分析需要多级不同类型的触发依次满足，才能捕获需要的信号。相对于单级触发，复杂多级触发包括触发跳转，分支触发等功能。当不同类型的触发跳转时，跳转时间如果大于一个触发时钟周期，有效触发可能被漏掉，出现触发判断死区，导致整个触发判断过程失败。所以保证整个过程无触发判断死区，是十分必要的。目前，实现复杂多级触发的装置通常使用ASIC实现。但是这些ASIC由测试测量设备制造商研制并仅用于其测试测量设备，并不面向市场销售。同时，采用ASIC实现的成本高，周期长。
技术实现思路
本专利技术提供一种基于多阶段流水线结构的多级触发的实现方法，不但可以检测到多种类型的触发，而且在不同级触发跳转时不会出现触发判断死区。本专利技术通过以下技术方案实现：一种基于多阶段流水线结构的多级触发的实现方法，首先设计一个触发单元电路，实现多级触发中的某一级触发，其中所述的触发单元电路通过三阶段流水线结构实现；然后，将每一个触发单元电路复制为A、B、C三份，使三阶段流水线结构展开组成无触发判断死区电路；无触发判断死区电路由三个触发单元电路组成，在时刻T时，A电路实现第一级触发电路，处于流水线结构中的检测阶段，B电路实现第二级触发电路，处于流水线结构中的就绪阶段，C电路实现第三级触发电路，处于流水线结构中的加载阶段；此时，无触发判断死区电路的状态是检测第一级触发，当第一级触发响应后，无触发判断死区电路进入下一个时钟周期，时刻为T+1，B电路实现第二级触发电路，处于流水线结构中的检测阶段，C电路实现第三级触发电路，处于流水线结构中的就绪阶段，A电路实现第四级触发电路，处于流水线结构中的加载阶段，此时，无触发判断死区电路的状态是检测第二级触发；第一级触发检测与第二级触发检测的时间间隔为一个工作时钟周期，没有触发判断死区；无死区电路依次检测第三级触发，第四级触发；直至多级触发结束；至此实现无触发判断死区的复杂多级触发。其中所述的三阶段具体采用以下方法实现：第一阶段是加载触发条件电路，用于从指令缓存单元中获取触发条件，指令缓存单元通过FPGA片上RAM实现，不同级的触发条件存储于指令缓存单元的不同地址上，加载触发条件电路通过向指令缓存单元发送请求指令，获取相应的触发条件；第二阶段是触发检测就绪电路，用于将触发条件配置至触发电路，使触发电路进入触发检测就绪状态；第三阶段是触发检测电路，用于对触发源信号进行检测，并产生触发响应信号。其中所述的三个阶段中每一阶段电路工作时长至少一个时钟周期，触发单元电路至少为三个时钟周期。本专利技术的有益效果：本专利技术突破了无触发判断死区技术，完善了复杂条件触发中的触发跳转功能。同时该装置只需通过FPGA实现，不需要研制ASIC芯片，能够降低成本和缩短开发周期。附图说明图1为本专利技术触发单元电路示意图；图2为本专利技术无触发判断死区实现电路。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步介绍。本专利技术实现了一种基于FPGA的多阶段流水线结构的无触发判断死区的复杂多级触发的装置，具体实施过程如下：首先，设计一个触发单元电路，该电路可实现多级触发中的某一级触发。触发单元电路通过三阶段流水线结构来实现。如图1所示，1为触发单元电路，可实现多级触发中的某一级触发；2是触发条件加载电路；3是指令缓存单元，用于缓存触发条件；4是触发检测就绪电路；5触发检测电路。其中2,4,5是触发单元电路流水线结构的三个阶段。第一阶段是加载触发条件电路(简称加载电路)，此电路实现了从指令缓存单元中获取触发条件的过程。指令缓存单元通过FPGA片上RAM实现，不同级的触发条件存储于指令缓存单元的不同地址上。加载电路通过向指令缓存单元发送请求指令，获取相应的触发条件。加载电路的工作是一个时钟周期。第二阶段是触发检测就绪电路(简称就绪电路)，此电路实现了将触发条件配置至触发电路，使触发电路进入触发检测就绪状态。第三阶段是触发检测电路(简称检测电路)，此电路实现了对触发源信号的检测过程，并产生触发响应信号。每一阶段电路工作时长是至少一个时钟周期，所以触发单元电路至少需要3个时钟周期。然后，将每一个触发单元电路复制为A、B、C三份，使三阶段流水线结构铺开，组成无触发判断死区电路(简称无死区电路)。如图2所示，1是T时刻的无触发判断死区电路的状态；2是T+1时刻的无触发判断死区电路的状态；3是触发单元电路，无触发判断死区电路由三个触发单元电路组成。在时刻T时，A电路实现第一级触发电路，处于流水线结构中的检测阶段，B电路实现第二级触发电路，处于流水线结构中的就绪阶段，C电路实现第三级触发电路，处于流水线结构中的加载阶段。此时，无死区电路的状态是检测第一级触发。当第一级触发响应后，电路进入下一个时钟周期，时刻为T+1，B电路实现第二级触发电路，处于流水线结构中的检测阶段，C电路实现第三级触发电路，处于流水线结构中的就绪阶段，A电路实现第四级触发电路，处于流水线结构中的加载阶段。此时，无死区电路的状态是检测第二级触发。第一级触发检测与第二级触发检测的时间间隔为一个工作时钟周期，没有触发判断死区。无死区电路依次检测第三级触发，第四级触发等等。直至多级触发结束。因此，无死区电路可以实现无触发判断死区的复杂多级触发。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于多阶段流水线结构的多级触发的实现方法，其特征在于：首先设计一个触发单元电路，实现多级触发中的某一级触发，其中所述的触发单元电路通过三阶段流水线结构实现；然后，将每一个触发单元电路复制为A、B、C三份，使三阶段流水线结构展开组成无触发判断死区电路；无触发判断死区电路由三个触发单元电路组成，在时刻T时，A电路实现第一级触发电路，处于流水线结构中的检测阶段，B电路实现第二级触发电路，处于流水线结构中的就绪阶段，C电路实现第三级触发电路，处于流水线结构中的加载阶段；此时，无触发判断死区电路的状态是检测第一级触发，当第一级触发响应后，无触发判断死区电路进入下一个时钟周期，时刻为T+1，B电路实现第二级触发电路，处于流水线结构中的检测阶段，C电路实现第三级触发电路，处于流水线结构中的就绪阶段，A电路实现第四级触发电路，处于流水线结构中的加载阶段，此时，无触发判断死区电路的状态是检测第二级触发；第一级触发检测与第二级触发检测的时间间隔为一个工作时钟周期，没有触发判断死区；无死区电路依次检测第三级触发，第四级触发；直至多级触发结束；至此实现无触发判断死区的复杂多级触发。

【技术特征摘要】
1.一种基于多阶段流水线结构的多级触发的实现方法，其特征在于：首先设计一个触发单元电路，实现多级触发中的某一级触发，其中所述的触发单元电路通过三阶段流水线结构实现；然后，将每一个触发单元电路复制为A、B、C三份，使三阶段流水线结构展开组成无触发判断死区电路；无触发判断死区电路由三个触发单元电路组成，在时刻T时，A电路实现第一级触发电路，处于流水线结构中的检测阶段，B电路实现第二级触发电路，处于流水线结构中的就绪阶段，C电路实现第三级触发电路，处于流水线结构中的加载阶段；此时，无触发判断死区电路的状态是检测第一级触发，当第一级触发响应后，无触发判断死区电路进入下一个时钟周期，时刻为T+1，B电路实现第二级触发电路，处于流水线结构中的检测阶段，C电路实现第三级触发电路，处于流水线结构中的就绪阶段，A电路实现第四级触发电路，处于流水线结构中的加载阶段，此时，无触发判断死区电路...

【专利技术属性】
技术研发人员：常路，殷晔，郑义，安佰岳，王石记，
申请(专利权)人：北京航天测控技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11