一种动态配置通道的总线互联系统技术方案

本发明专利技术涉及一种动态配置通道的总线互联系统，属于总线互联结构设计领域；包括输入多路模块IN MUX、输出多路模块OUT MUX、0‑m号通道模块Channel和通道控制器Channel CTRL；本发明专利技术与现有互联总线相比，可以根据需要传输的数据量动态的开启或关闭合适数据通道数目，可以实现兼顾高吞吐率和低功耗的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种动态配置通道的总线互联系统
本专利技术属于总线互联结构设计领域，涉及一种动态配置通道的总线互联系统。
技术介绍
当前主流的CPU总线结构主要分为简单的单总线结构和复杂的交换矩阵。单总线结构，所有的主机设备(master)和所有的从机设备(slave)都挂载在这个总线上。常用于简单的CPU系统中，有着简单，功耗低等优点，缺点在于，各个master在访问不同slave时必须申请总线的使用权，不能同时进行。所以系统的性能较低。交换矩阵的总线结构，所有的master和所有的slave都挂载在不同的接口上，在通信过程中master和slave间建立点到点的通道。各个master在访问不同slave时可以同时进行，所以性能高。但存在功耗高情况。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提出一种动态配置通道的总线互联系统，可以根据需要传输的数据量动态的开启或关闭合适数据通道数目，可以实现兼顾高吞吐率和低功耗的优点。本专利技术解决技术的方案是：一种动态配置通道的总线互联系统，包括输入多路模块INMUX、输出多路模块OUTMUX、0-m号通道模块Channel和通道控制器ChannelCTRL；其中，输入多路模块INMUX：内部设置有多个总线多路器和仲裁器INMUXARB；每个总线多路器根据仲裁器INMUXARB的仲裁结果，从外部0-n号主设备Master的总线中，选择对应主设备连接至输入多路模块INMUX；输出多路模块OUTMUX：内部设置有多个总线多路器和仲裁器OUTMUXARB；每个总线多路器根据仲裁器OUTMUXARB的仲裁结果，从0-m号通道模块Channel输出总线中选择1个通道模块Channel连接至对应的外部从设备Slave；通道模块Channel：实现数据传输，并对传输数据的量进行监控，将监控结果反馈至通道控制器ChannelCTRL；通道控制器ChannelCTRL：接收通道模块Channel传来的监控结果；对通道模块Channel电源或时钟关闭，实现对m+1个通道模块Channel的调度，实现关闭或开启通道模块Channel。在上述的一种动态配置通道的总线互联系统，所述外部0-n号主设备Master的输出总线连接到输入多路模块INMUX的总线输入M0～Mn上；输入多路模块INMUX的总线输出InC0～InCm分别连接到通道Chanel0～m的总线输入上；0-m号通道模块Channel的总线输出连接到输出多路模块OUTMUX的总线输入OuC0～OuCm上；输出多路模块OUTMUX的总线输出S0～Sj输出到外部0-j号从设备Slave的输入总线上；输入多路模块INMUX通过仲裁器INMUXARB控制总线连接到互联总线控制模块ChannelCTRL上；输出多路模块OUTMUX通过OUTMUXARB控制总线连接到互联总线控制模块ChannelCTRL上；通道控制器ChannelCTRL通过Pof0-m个电源控制线路分别连接到通道模块Channel0～m的电源管理模块的输入接口上；实现控制各通道模块Channel电源的打开或关闭；通道控制器ChannelCTRL通过Chn0～m个时钟控制线路分别连接到通道模块Channel0～m的时钟门控引脚上；实现控制各通道模块Channel时钟的打开或关闭；通道控制器ChannelCTRL通过Mon0～m个流量监控线路分别连接到通道模块Channel0～m的流量监控模块的接口上；实现对各通道模块Channel流量的监控。在上述的一种动态配置通道的总线互联系统，所述通道模块Channel包括电源控制模块Power、通道流量监控模块Monitor和总线通道模块BusChannel；通道控制模块ChannelCTRL的电源控制线路连接到电源控制模块Power；通道控制模块ChannelCTRL的时钟控制线路Chn连接总线通道模块BusChannel上；总线通道模块BusChannel的输入和输出缓存的用量输出连接到通道流量监控模块Monitor；通道流量监控模块Monitor通过流量监控线路Mon连接到通道控制器ChannelCTRL上。在上述的一种动态配置通道的总线互联系统，所述通道控制器ChannelCTRL包括配置寄存器REG、状态机FSM、控制器模块CTRL、时钟模块TIME和全局历史缓存模块GHB；外部配置信息进入配置寄存器REG上，配置寄存器REG通过信号线连接到控制器模块CTRL上；配置寄存器REG通过信号线连接到状态机FSM上；状态机FSM模块通过信号线连接到控制器上CTRL上；控制器CTRL模块通过IN_MUX_ARB总线连接到输入多路模块INMUX模块中的仲裁器INMUXARB上；控制器模块CTRL模块通过OUT_MUX_ARB总线连接到输出多路模块OUTMUX中的仲裁器OUTMUXARB上；控制器模块CTRL通过电源控制线路Pof0-m分别连接到通道模块Channel0-m的电源控制模块POWER上；控制器模块CTRL通过时钟控制线路Chn0-m连接到通道模块Channel0-m的总线通道BusChannel上；控制器模块CTRL通过电源控制线路Pof0-m连接通道模块Channel0-m的通道流量监控模块Monitor上；控制器模块CTRL通过信号线连接到时钟模块TIME上；控制器模块CTRL通过信号线连接到全局历史缓存模块GHB上。在上述的一种动态配置通道的总线互联系统，所述总线互连系统包括3种工作模式，分别为低功耗工作模式、高性能工作模式和动态配置工作模式；总线互连系统启动后默认进入高性能工作模式；通过配置总线写入配置后再次选择进入低功耗工作模式、动态配置工作模式或高性能工作模式。在上述的一种动态配置通道的总线互联系统，所述低功耗工作模式为：通道0开启，通道1～m关闭；m为最大通道数，通道控制模块ChannelCTRL调度所有流量走通道0；所述高性能工作模式：通道0～m全部开启，每条通道对应一个主设备Master；m以主设备Master为最小数为准；通道0-j全部开启，每条通道对应一个从设备Slave；j以从设备Slave最小数为准。在上述的一种动态配置通道的总线互联系统，所述动态配置工作模式为：通道控制器ChannelCTRL根据各个通道模块Channel的通道流量监控模块Monitor传过来的流量统计信息，将流量低于预设下阈值的待关闭通道模块Channel上的流量调度到其他通道模块Channel上，在待关闭通道模块Channel上的流量清零后，关闭通道模块Channel中BUSChannel的时钟；并根据配置寄存器REG中是否关闭通道电源的配置信息来关闭通道模块Channel的电源；当待调整的通道模块Channel上的流量超过预设上限时，通道控制器ChannelCTRL监控其他通道模块Channel上的流量，当其他通道模块Channel上的流量比较低，则待调整的通道模块Channel上的流量调度到其他通道模块本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种动态配置通道的总线互联系统，其特征在于：包括输入多路模块IN MUX、输出多路模块OUT MUX、0-m号通道模块Channel和通道控制器Channel CTRL；其中，/n输入多路模块IN MUX：内部设置有多个总线多路器和仲裁器IN MUX ARB；每个总线多路器根据仲裁器IN MUX ARB的仲裁结果，从外部0-n号主设备Master的总线中，选择对应主设备连接至输入多路模块IN MUX；/n输出多路模块OUT MUX：内部设置有多个总线多路器和仲裁器OUT MUX ARB；每个总线多路器根据仲裁器OUT MUX ARB的仲裁结果，从0-m号通道模块Channel输出总线中选择1个通道模块Channel连接至对应的外部从设备Slave；/n通道模块Channel：实现数据传输，并对传输数据的量进行监控，将监控结果反馈至通道控制器Channel CTRL；/n通道控制器Channel CTRL：接收通道模块Channel传来的监控结果；对通道模块Channel电源或时钟关闭，实现对m+1个通道模块Channel的调度，实现关闭或开启通道模块Channel。/n

【技术特征摘要】
1.一种动态配置通道的总线互联系统，其特征在于：包括输入多路模块INMUX、输出多路模块OUTMUX、0-m号通道模块Channel和通道控制器ChannelCTRL；其中，
输入多路模块INMUX：内部设置有多个总线多路器和仲裁器INMUXARB；每个总线多路器根据仲裁器INMUXARB的仲裁结果，从外部0-n号主设备Master的总线中，选择对应主设备连接至输入多路模块INMUX；
输出多路模块OUTMUX：内部设置有多个总线多路器和仲裁器OUTMUXARB；每个总线多路器根据仲裁器OUTMUXARB的仲裁结果，从0-m号通道模块Channel输出总线中选择1个通道模块Channel连接至对应的外部从设备Slave；
通道模块Channel：实现数据传输，并对传输数据的量进行监控，将监控结果反馈至通道控制器ChannelCTRL；
通道控制器ChannelCTRL：接收通道模块Channel传来的监控结果；对通道模块Channel电源或时钟关闭，实现对m+1个通道模块Channel的调度，实现关闭或开启通道模块Channel。


2.根据权利要求1所述的一种动态配置通道的总线互联系统，其特征在于：所述外部0-n号主设备Master的输出总线连接到输入多路模块INMUX的总线输入M0～Mn上；输入多路模块INMUX的总线输出InC0～InCm分别连接到通道Chanel0～m的总线输入上；0-m号通道模块Channel的总线输出连接到输出多路模块OUTMUX的总线输入OuC0～OuCm上；输出多路模块OUTMUX的总线输出S0～Sj输出到外部0-j号从设备Slave的输入总线上；
输入多路模块INMUX通过仲裁器INMUXARB控制总线连接到互联总线控制模块ChannelCTRL上；输出多路模块OUTMUX通过OUTMUXARB控制总线连接到互联总线控制模块ChannelCTRL上；
通道控制器ChannelCTRL通过Pof0-m个电源控制线路分别连接到通道模块Channel0～m的电源管理模块的输入接口上；实现控制各通道模块Channel电源的打开或关闭；
通道控制器ChannelCTRL通过Chn0～m个时钟控制线路分别连接到通道模块Channel0～m的时钟门控引脚上；实现控制各通道模块Channel时钟的打开或关闭；
通道控制器ChannelCTRL通过Mon0～m个流量监控线路分别连接到通道模块Channel0～m的流量监控模块的接口上；实现对各通道模块Channel流量的监控。


3.根据权利要求2所述的一种动态配置通道的总线互联系统，其特征在于：所述通道模块Channel包括电源控制模块Power、通道流量监控模块Monitor和总线通道模块BusChannel；通道控制模块ChannelCTRL的电源控制线路连接到电源控制模块Power；通道控制模块ChannelCTRL的时钟控制线路Chn连接总线通道模块BusChannel上；总线通道模块BusChannel的输入和输出缓存的用量输出连接到通道流量监控模块Monitor；通道流量监控模块Monitor通过流量监控线路Mon连接到通道控制器ChannelCTRL上。


4.根据权利要求3所述的一种动态配置通道的总线互联系统，其特征在于：所述通道控制器ChannelCTRL包括配置寄存...

【专利技术属性】
技术研发人员：方新嘉，陈雷，乐立鹏，安印龙，刘亚鹏，魏星，王佩，
申请(专利权)人：北京时代民芯科技有限公司，北京微电子技术研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11