一种预约机制解决多路访问存储单元簇冲突的数字电路设计方法技术

本发明专利技术公开了一种预约机制解决多路访问存储单元簇冲突的数字电路设计方法，涉及数字电路设计技术领域，包括如下步骤：S1:将存储单元簇的单元抽象为不同预约目标，建立预约表机制；S2:多路请求查看预约表来产生预约请求；S3:预约仲裁器对预约请求进行预约冲突判断和发射预约请求；S4:预约控制器从预约仲裁器收到所有发射的预约请求，并根据预约表信息代理访问、控制存储单元簇的各个存储单元，并更新预约表；S5：存储单元簇数据路径由预约控制器控制选通。达到了高效安排存储单元簇访问请求的完成，在满足多路访问的各种需求的同时对应不同请求类型，存储类型，提高特定需求的处理效率的效果。

A digital circuit design method of reservation mechanism to solve the conflict of multi access memory cell cluster

The invention discloses a digital circuit design method of reservation mechanism to solve the conflict of multiple access storage unit cluster, which relates to the technical field of digital circuit design, including the following steps: S1: abstracting the units of storage unit cluster into different reservation targets, establishing reservation table mechanism; S2: multi-way request to view the reservation table to generate the reservation request; S3: Reservation arbiter to reserve the reservation request S4: the reservation controller receives all the transmitted reservation requests from the reservation arbiter, accesses and controls each storage unit of the storage unit cluster according to the reservation table information, and updates the reservation table; S5: the data path of the storage unit cluster is controlled and selected by the reservation controller. It achieves the completion of efficiently arranging the access requests of the storage unit cluster. It can meet the requirements of multiple access and correspond to different request types and storage types, so as to improve the processing efficiency of specific requirements.

【技术实现步骤摘要】
一种预约机制解决多路访问存储单元簇冲突的数字电路设计方法
本专利技术涉及数字电路设计
，特别涉及一种预约机制解决多路访问存储单元簇冲突的数字电路设计方法。
技术介绍
数字电路设计中对于多路请求访问存储单元一般采用仲裁的方法，根据请求突发读写，请求优先级等需要，会通过改变仲裁的算法、添加QOS等改变仲裁权重、固定优先级等方法实现仲裁。对于不同存储单元的组合访问，一般采用由状态机控制，联合仲裁或依次仲裁多个需访问的存储单元等方法分步完成。对于访问存储单元的控制逻辑设计由于存储单元的端口数量大小、延时特性、请求特殊需求等原因没有统一的方法。整体而言请求的数量和存储单元的数量及控制需求的复杂程度都会产生更复杂的存储单元仲裁和控制逻辑，当时序无法满足数字设计的要求时，一般通过额外增加寄存器，打断仲裁通路，增加时延来解决。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种预约机制解决多路访问存储单元簇冲突的数字电路设计方法，其利用预约机制来避免多路访问时的访问冲突，高效安排存储单元簇访问请求的完成，在满足多路访问的各种需求的同时对应不同请求类型，存储类型，控制要求规划了一种统一的方法，并可以提高特定需求的处理效率。本专利技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种预约机制解决多路访问存储单元簇冲突的数字电路设计方法，包括如下步骤：S1:将存储单元簇的单元抽象为不同预约目标，建立预约表机制；S2:多路请求查看预约表来决定、调整对各个预约目标访问的时间和时间长度，产生预约请求；S3:预约仲裁器对预约请求进行预约冲突判断和发射预约请求；S4:预约控制器从预约仲裁器收到所有发射的预约请求，并根据预约表信息代理访问、控制存储单元簇的各个存储单元；此外预约控制器根据预约仲裁器的结果及预约单元访问情况更新预约表；S5：存储单元簇数据路径预先根据需求设计连接，并由预约控制器控制选通。更进一步的，步骤S1中，预约表机制制定了每个预约目标在接下来一段时间T内的访问分配情况，即预约表信息。更进一步的，步骤S3中，若存在预约目标的冲突，预约仲裁器从冲突预约请求中仲裁出一个成功的预约请求，和其他没有冲突的预约请求一并发射。更进一步的，存储单元簇中存储单元之间存在有组合访问。更进一步的，若请求希望突发读存储单元簇时，连续从三个存储单元A、B、C中连续返回数据送出处理，并在N个周期后将处理后的数据写入存储单元D、E中；即在存储单元A的T0时刻，B的T1时刻，C的T2时刻返回数据，其中，T0、T1、T2为连续三个时钟周期；存储单元A、B、C的读时延分别为t0、t1、t2；则分别预约T0-t0,T1-t1,T2-t2时刻访问存储单元A、B、C，再预约T2+N和T2+N+1的时间连续写入存储单元D、E中。更进一步的，在预约表D中T2+N或E预约表中T2+N+1已经被预约的情况下，可以找到D、E皆未被预约的M和M+1时刻预约，并为延期写入的数据准备必要的BUFFER暂存和读写控制。更进一步的，步骤S4中，预约仲裁器在比较各路预约请求及发生冲突时，根据预约仲裁优先级选出成功预约的请求；当预约请求发生冲突且权重相同时，预约仲裁器可以使用包括随机仲裁或round-robin仲裁在内的方式决定预约成功的请求发射；预约失败或者查看预约表后发现无法预约的请求进入重试队列并提高其预约仲裁优先级，若干周期后重试。更进一步的，对若干次重试仍然无法满足预约条件的请求获得最高权限，它获得所需预约目标的独占权限直到完成。更进一步的，步骤S5中，预约控制器根据预约表信息来实现请求的代理访问及存储单元簇数据路径的控制，控制信息由预约表给出。更进一步的，步骤S5中，存储单元簇数据路径建立于存储单元簇存在的通路和分支中，并提供控制逻辑。综上所述，本专利技术具有以下有益效果：1.本专利技术方法，可以通过只改变预约表信息、存储单元簇路径的逻辑就适应不同请求数量，请求类型，存储单元数量，存储单元类型等的要求；设计有更好的统一性，通用性和扩展性。2.本专利技术方法，有隔离复杂的控制逻辑和仲裁逻辑的作用，对于较复杂的存储单元簇访问设计来说，与未经优化的传统仲裁方法：为了满足复杂逻辑的时序而添加额外寄存器满足时序相比，本专利技术的方法设计划分更加明确清晰，更利于针对性的逻辑优化。3.本专利技术方法，相比纯粹未经优化的仲裁访问机制、对于一些特定的组合访问有更好的性能表现,例如，突发读写不会被打断，可一次性就完成从A存储单元突发读出，处理后，突发写回的过程，无需额外寄存器组（BUFFER）来暂存上述操作因为传统仲裁方法，仲裁失败等原因而被阻挡的等待读出或者写入的数据。附图说明图1是一般访问存储单元方法的数字逻辑示意图；图2是本专利技术访问存储单元方法的数字逻辑示意图；图3是预约仲裁器的工作流程图；图4是本专利技术的整体原理示意图；图5是本专利技术的具体架构连接示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步说明，本实施例不构成对本专利技术的限制。本专利技术揭示了一种预约机制解决多路访问存储单元簇冲突的数字电路设计方法，如图1和图2所示，相比于现有技术，本专利技术方法的仲裁逻辑和控制逻辑更加明确，其包括如下步骤：S1:将存储单元簇的单元抽象为不同预约目标（若某存储单元支持多口同时读写，则可将该存储单元抽象为多个预约目标），建立预约表机制；步骤S1中，预约表机制制定了每个预约目标在接下来一段时间T内的访问分配情况，即预约表信息。S2:多路请求查看预约表来决定、调整对各个预约目标访问的时间和时间长度，产生预约请求；S3:预约仲裁器判断当前时刻所有预约请求并将无预约冲突的预约请求一并发射；若存在预约目标的冲突，预约仲裁器从冲突预约请求中只仲裁出一个成功的预约请求，和其他没有冲突的预约请求一并发射。S4:预约控制器从预约仲裁器收到所有发射的预约请求，并根据预约表信息发射的预约请求来代理访问、存储单元簇的各个存储单元，及对存储单元簇数据路径进行控制；此外每个时刻，预约控制器根据预约仲裁器的结果及预约单元访问情况更新预约表；如图2和3所示，步骤S4中，预约仲裁器在比较各路预约请求及发生冲突时，根据预约仲裁优先级选出成功预约的请求；当预约请求发生冲突且权重相同时，预约仲裁器可以使用包括随机仲裁或round-robin仲裁的方式决定预约成功的请求发射；预约失败或者查看预约表后发现无法预约的请求进入重试队列并提高其预约仲裁优先级，若干周期后重试。对若干次重试仍然无法满足预约条件的请求获得最高权限，它获得所需预约目标的独占权限直到完成。S5：存储单元簇数据路径预先根据需求设计连接，并由预约控制器控制选通。如图4所示，预约控制器根据预约表信息来实现请求的代理访问及存储单元簇数据路径的控制，控制信息由预约表给出。存储单元簇数本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种预约机制解决多路访问存储单元簇冲突的数字电路设计方法，其特征在于，包括如下步骤：/nS1:将存储单元簇的单元抽象为不同预约目标，建立预约表机制；/nS2:多路请求查看预约表来决定、调整对各个预约目标访问的时间和时间长度，产生预约请求；/nS3:预约仲裁器对预约请求进行预约冲突判断和发射预约请求；/nS4:预约控制器从预约仲裁器收到所有发射的预约请求，并根据预约表信息代理访问、控制存储单元簇的各个存储单元；此外预约控制器根据预约仲裁器的结果及预约单元访问情况更新预约表；/nS5：存储单元簇数据路径预先根据需求设计连接，并由预约控制器控制选通。/n

【技术特征摘要】
1.一种预约机制解决多路访问存储单元簇冲突的数字电路设计方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1:将存储单元簇的单元抽象为不同预约目标，建立预约表机制；
S2:多路请求查看预约表来决定、调整对各个预约目标访问的时间和时间长度，产生预约请求；
S3:预约仲裁器对预约请求进行预约冲突判断和发射预约请求；
S4:预约控制器从预约仲裁器收到所有发射的预约请求，并根据预约表信息代理访问、控制存储单元簇的各个存储单元；此外预约控制器根据预约仲裁器的结果及预约单元访问情况更新预约表；
S5：存储单元簇数据路径预先根据需求设计连接，并由预约控制器控制选通。


2.根据权利要求1所述的一种预约机制解决多路访问存储单元簇冲突的数字电路设计方法，其特征在于：
步骤S1中，预约表机制制定了每个预约目标在接下来一段时间T内的访问分配情况，即预约表信息。


3.根据权利要求1所述的一种预约机制解决多路访问存储单元簇冲突的数字电路设计方法，其特征在于：
步骤S3中，若存在预约目标的冲突，预约仲裁器从冲突预约请求中仲裁出一个成功的预约请求，和其他没有冲突的预约请求一并发射。


4.根据权利要求1所述的一种预约机制解决多路访问存储单元簇冲突的数字电路设计方法，其特征在于：
存储单元簇中存储单元之间存在有组合访问。


5.根据权利要求4所述的一种预约机制解决多路访问存储单元簇冲突的数字电路设计方法，其特征在于：
若请求希望突发读存储单元簇时，连续从三个存储单元A、B、C中连续返回数据送出处理，并在N个周期后将处理后的数据写入存储单元D、E中；
即在存储单元A的T0时刻，B的T1时刻，C的T2时刻返回数据，其中，T0、T1、T2为连续三个时钟周...

【专利技术属性】
技术研发人员：王俊，
申请(专利权)人：南京天数智芯科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32