基于click控制器的全异步人工神经元网络芯片的通讯电路制造技术

本实用新型专利技术涉及一种基于click控制器的全异步人工神经元网络芯片的通讯电路，采用全异步控制代替全局异步、局部同步，实现NoC片上路由通信机制，通过流水线控制电路严格控制各个模块的运算时序，异步电路由于采用握手协议产生各流水段局部时钟，取代了同步集成电路中的全局时钟，不需要庞大的时钟分布网络，从而自然的解决了同步集成电路中时钟漂移、功耗偏高等问题。

【技术实现步骤摘要】
基于click控制器的全异步人工神经元网络芯片的通讯电路
本技术属于NoC(Networksonchip)片上路由通信
，尤其涉及一种基于click控制器的全异步人工神经元网络芯片的通讯电路。
技术介绍
为了解决目前SoC(System-on-a-Chip)系统面临的问题，NoC(NetworksonChip)通过把CPU计算模块、DSP数据处理模块、存储模块、I/O接口模块、交换节点模块以及连接这些资源的网络模块集成到一块芯片中，资源节点模块将带有地址信息的数据从源地址传送到目的地址，从而实现各个资源节点模块之间的通讯。目前，NoC的通讯机制采用的是全局异步、局部同步GALS(GloballyAsynchronousLocallySynchronous)技术,该技术的每个节点资源中都含有自己的时钟，其工作在自己的时钟域内；全局异步则仅仅是在节点资源之间的通讯采用了异步通讯机制，而这样的控制结构并不能完全消除时钟树对电路资源的影响，并且同步集成电路中出现时钟漂移、功耗偏高等，问题无法得到根本的解决。
技术实现思路
本技术为解决上述已有技术中存在的问题，提供一种基于全异步控制的NoC通信模块，以解决全局异步、局部同步的NoC通讯模块不能完全消除时钟树对电路资源的影响，同步集成电路中时钟漂移、功耗偏高的问题。本技术为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种基于click控制器的全异步人工神经元网络芯片的通讯电路，包括一级模块：路由网电路结构模块；二级模块：路由节点模块；三级模块：路由节点逻辑处理模块、仲裁器模块、缓冲器模块、微流水线控制模块_1；四级模块：组合逻辑模块、微流水线控制模块_0；五级模块：X轴方向数据判断模块、Y轴方向数据判断模块、32位2选1选择输出模块、32位选择器模块、16位2选1选择输出模块；所述二级模块为同构的路由网电路结构模块，通过每个路由网结构模块的东南西北四个方向的输入输出相互连接，形成一级模块的路由网结构；所述二级模块路由节点模块通过控制三级模块中微流水线控制模块_1对三级模块中的各个部分的数据流进行管理；所述三级模块中，缓冲器模块的输出端与仲裁器模块的输入端连接，仲裁器模块的输出端与路由节点逻辑处理模块的输入端连接，路由节点逻辑处理模块的输出端通过外部的缓冲器与二级模块路由节点模块的输入端连接，二级模块路由节点模块通过微流水线控制模块_1控制缓冲器模块、仲裁器模块及路由节点逻辑处理模块中的数据流，所述微流水线控制模块_1包含五条同构的异步微流水线，其中每条微流水线包括fire_0、fire_1、fire_2、fire_3、fire_4、fire_5、fire_6、fire_7、fire_8；所述路由节点逻辑处理模块控制所述四级模块中的组合逻辑模块和微流水线控制模块_0；所述四级模块中，组合逻辑模块控制五级模块；组合逻辑模块对四向路由硬件算法进行控制，微流水线控制模块_0对组合逻辑模块的数据流通进行控制。进一步地，所述三级模块中微流水线控制模块_1为一条微流水线控制器对地址数据在四级模块组合逻辑模块中进行分级处理。进一步地，所述三级模块中仲裁器模块包括可变优先级的仲裁器以及五数计数器。进一步地，所述微流水控制模块_1中每条微流水线的fire_0～fire_3控制缓冲器模块，fire_4，fire_6，fire_8控制仲裁器，fire_5和fire_7作为仲裁器优先级跳变的触发信号控制五数计数器。进一步地，所述五级模块中X轴方向数据判断模块为两个，Y轴方向数据判断模块为两个，32位2选1选择输出模块为两个，32位选择器模块为四个，16位2选1选择输出模块为一个。进一步地，所述五级模块中，一个X轴方向数据判断模块的输出端与向东方向的32位选择器模块的输入端连接，另一个X轴方向数据判断模块的输出端与向西方向的32位选择器模块的输入端连接，东西两向的32位选择器模块的部分输出端与Y轴方向数据判断模块的输入端连接，Y轴方向数据判断模块的输出端与32位2选1选择输出模块的输入端连接，32位2选1选择输出模块的输出端与南北两向的32位选择器模块的输入端连接，南北两向的32位选择器模块的部分输出端与16位2选1选择输出模块的输入端连接，16位2选1选择输出模块的输出端与本地输出端口连接。本技术具有的优点和积极效果是：由于本技术的人工神经元网络芯片的通讯电路采用全异步控制代替全局异步、局部同步实现NoC片上路由通信机制，流水线控制电路严格控制各个模块的运算时序，异步电路由于采用握手协议产生各流水段局部时钟，取代了同步集成电路中的全局时钟，不需要庞大的时钟分布网络，从而自然的解决了同步集成电路中时钟漂移、功耗偏高等问题。附图说明图1是本技术实施例提供的一种基于click控制器的全异步人工神经元网络芯片的通讯电路示意图。具体实施方式为能进一步了解本技术的
技术实现思路
、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下。下面结合附图1对本技术的结构作详细的描述。一种基于click控制器的全异步人工神经元网络芯片的通讯电路，包括一级模块：路由网电路结构模块(Torus_module)；二级模块：路由节点模块(Router_node_module)；二级模块为同构的路由网电路结构模块，通过每个路由网结构模块的东南西北四个方向的输入输出相互连接，形成一级模块的路由网结构。三级模块：路由节点逻辑处理模块(Router_node_under_control_module)、仲裁器模块(Arbiter_module)、缓冲器模块(Buffer_module)、微流水线控制模块_1(Pipeline_module_1)；二级模块路由节点模块(Router_node_module)通过控制三级模块中微流水线控制模块_1(Pipeline_module_1)对三级模块中的缓冲器模块、仲裁器模块及路由节点逻辑处理模块的数据流进行管理。缓冲器模块的输出端与仲裁器模块的输入端连接，仲裁器模块的输出端与路由节点逻辑处理模块的输入端连接，路由节点逻辑处理模块的输出端通过外部的缓冲器与二级模块路由节点模块的输入端连接，二级模块路由节点模块通过微流水线控制模块_1控制缓冲器模块、仲裁器模块及路由节点逻辑处理模块中的数据流，所述微流水线控制模块_1(Pipeline_module_1)为一条微流水线控制器对地址数据在四级模块组合逻辑模块(Router_logic_module)中进行分级处理，包含五条同构的异步微流水线，其中每条微流水线包括fire_0、fire_1、fire_2、fire_3、fire_4、fire_5、fire_6、fire_7、fire_8；每条微流水线的fire_0～fire_3控制缓冲器模块，fire_4，fire_6，fire_8控制仲裁器，fire_5和fire_7作为仲裁器优先级跳变的触发信号控制五数计数器。所述路由节点逻辑处理模块(Router_node_under_control_module)控制四级模块中的组合逻辑模块(Router_logic_module)和微流水线控制模块_0(Pipeline_module_0)。四级模块：组本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于click控制器的全异步人工神经元网络芯片的通讯电路，其特征在于，包括一级模块：路由网电路结构模块；二级模块：路由节点模块；三级模块：路由节点逻辑处理模块、仲裁器模块、缓冲器模块、微流水线控制模块_1；四级模块：组合逻辑模块、微流水线控制模块_0；五级模块：X轴方向数据判断模块、Y轴方向数据判断模块、32位2选1选择输出模块、32位选择器模块、16位2选1选择输出模块；所述二级模块为同构的路由网电路结构模块，通过每个路由网结构模块的东南西北四个方向的输入输出相互连接，形成一级模块的路由网结构；所述二级模块路由节点模块通过控制三级模块中微流水线控制模块_1对三级模块中的各个部分的数据流进行管理；所述三级模块中，缓冲器模块的输出端与仲裁器模块的输入端连接，仲裁器模块的输出端与路由节点逻辑处理模块的输入端连接，路由节点逻辑处理模块的输出端通过外部的缓冲器与二级模块路由节点模块的输入端连接，二级模块路由节点模块通过微流水线控制模块_1控制缓冲器模块、仲裁器模块及路由节点逻辑处理模块中的数据流，所述微流水线控制模块_1包含五条同构的异步微流水线，其中每条微流水线包括fire_0、fire_1、fire_2、fire_3、fire_4、fire_5、fire_6、fire_7、fire_8；所述路由节点逻辑处理模块控制所述四级模块中的组合逻辑模块和微流水线控制模块_0；所述四级模块中，组合逻辑模块控制五级模块；组合逻辑模块对四向路由硬件算法进行控制，微流水线控制模块_0对组合逻辑模块的数据流通进行控制。...

【技术特征摘要】
1.一种基于click控制器的全异步人工神经元网络芯片的通讯电路，其特征在于，包括一级模块：路由网电路结构模块；二级模块：路由节点模块；三级模块：路由节点逻辑处理模块、仲裁器模块、缓冲器模块、微流水线控制模块_1；四级模块：组合逻辑模块、微流水线控制模块_0；五级模块：X轴方向数据判断模块、Y轴方向数据判断模块、32位2选1选择输出模块、32位选择器模块、16位2选1选择输出模块；所述二级模块为同构的路由网电路结构模块，通过每个路由网结构模块的东南西北四个方向的输入输出相互连接，形成一级模块的路由网结构；所述二级模块路由节点模块通过控制三级模块中微流水线控制模块_1对三级模块中的各个部分的数据流进行管理；所述三级模块中，缓冲器模块的输出端与仲裁器模块的输入端连接，仲裁器模块的输出端与路由节点逻辑处理模块的输入端连接，路由节点逻辑处理模块的输出端通过外部的缓冲器与二级模块路由节点模块的输入端连接，二级模块路由节点模块通过微流水线控制模块_1控制缓冲器模块、仲裁器模块及路由节点逻辑处理模块中的数据流，所述微流水线控制模块_1包含五条同构的异步微流水线，其中每条微流水线包括fire_0、fire_1、fire_2、fire_3、fire_4、fire_5、fire_6、fire_7、fire_8；所述路由节点逻辑处理模块控制所述四级模块中的组合逻辑模块和微流水线控制模块_0；所述四级模块中，组合逻辑模块控制五级模块；组合逻辑模块对四向路由硬件算法进行控制，微流水线控制模块_0对组合逻辑模块的数据流通进行控制。2.根据权利要求1所述基于click控制器的全异步人工神经元网络芯片的通讯电路，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：何安平，胡斌，冯广博，
申请(专利权)人：兰州大学，
类型：新型
国别省市：甘肃,62