存储器存取要求优先序列仲裁装置及方法制造方法及图纸

一种不同优先等级存取要求的仲裁方法，其步骤至少包含：　　　　输入多个存取要求；　　　　将多个存取要求分类成为多个不同优先等级；以及　　　　将每一个优先等级的多个存取要求分别排列成优先序列；　　　　其中，该多个存取要求可视系统需求的不同，动态调整该多个存取要求的优先等级。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术系一有关于存取要求的优先权仲裁的方法与装置，特别是一种用于存储器存取界面仲裁器的优先序列排序的方法与装置。
技术介绍
随着消费性多媒体电子商品需求量的增加，为了提升产品竞争力，集成电路(Integrated Circuit，IC)系统单芯片(System-on-Chip，SoC)化已演变成为一种趋势。由于元件整合的关系，使得具SoC化的IC不论是耗电量、散热或是信号传输方面都可以得到较佳的效能。此外，由于SoC的概念在于如何将更多的元件放入同一颗IC中，所以IC中的各元件势必要整合或缩小其元件尺寸以达到SoC化的目的，且随着元件的整合，伴随而来的是元件以及基板使用减少，同时因为各元件尺寸缩小的关系，使得IC体积缩小，使得封装也减少，因此具有SoC概念而设计的IC，其成本可以降低。在消费性多媒体电子商品中最广泛为家庭中使用的即为多媒体播放器(multi-media player)。现有多媒体播放器为了应付不同影音信号的处理需求，因此现有多媒体播放器可能包含有许多不同功能的微控制器以应付不同的工作需求，如为了处理影像信号，因此可能需要影像解码器(Video Decoder Unit)；为了处理声音信号，因此可能需要数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)。除此之外，现有多媒体播放器也需要有与微控制器对应的存储器模块，用以应付大量的数据传输或是储存韧体。为了能处理微控制器与存储器之间的存取，因此现有多媒体播放器各微控制器与存储器模块之间会有一个存储器界面，用以联系微控制器与存储器间的运作。同时为了有效管理每个微控制器与对应存储器之间的存取效能，因此存储器界面中会包含有一仲裁器(Arbiter)，用以仲裁(Arbitration)控制器所发出的存取要求(Request)哪一个有优先权(Priority)，仲裁汇流排频宽(Bus Bandwidth)该给哪一个存取要求使用。在仲裁频宽的使用权之前，必须先制定一个汇流排频宽使用权顺序的标准，也就是优先序列(Priority Queue)，根据优先序列决定当存取要求同时间发出时，哪一个存取要求有优先使用频宽的权利。现有序列的排序如图1所示，为一先进先出(First In First Out，FIFO)的概念，最先发出存取要求的，有较高的优先权，排列在序列的最前端(front)，因此要先被执行，一旦最前面的存取要求被执行之后，所有在优先序列中等待的存取要求会往上移动一个位置，而新的存取要求则添加至序列的最末端(Rear)空出的位置。为了因应系统单芯片化(System on Chip，SoC)的趋势以及节省存储器在系统中所占用的空间，因此先前提出了一种存储器共用汇流排的专利技术。在此专利技术中将系统中功能相同可以共用的部分整合于一起。而由于共用的原因，因此在此系统中，所有的微控制器都必须经由一个共用的存储器界面存取共用存储器汇流排的存储器，因此存储器界面必须要有一个更好的优先序列排序方法以及更有效率的仲裁装置用以决定拥有数目庞大存取要求系统的存取要求优先顺序，使得系统有最佳的工作效能。
技术实现思路
本专利技术提供一种优先权仲裁方法，使得系统在不增加执行速度以及汇流排频宽之前提之下，能决定同时间若有大量的存取要求同时发出时，哪一个存取要求要先被执行，也即哪一个存取要求拥有使用汇流排频宽的优先权。本专利技术另外提供一种优先序列排序方法，可以使得在高优先等级优先序列中有更高优先等级的存取要求存在时，可以避免更高等级存取要求若在一定时间内没有被执行，则达不到存取频宽的要求，使得功能错误(function fail)的缺点。本专利技术较佳实施例首先先将多个存取要求划分成多个优先等级，每一优先等级多个存取要求再分别排序成为优先序列，其排序方法包含下列步骤计算每个存取要求的周期数(cycles)与可等待时间(latency)，计算总周期数；比较每个存取要求的可等待时间与总周期数；若可等待时间大于总周期数，则依优先序列排序分别执行存取要求，反之若可等待时间小于总周期数，则此一存取要求需在优先序列中多排序一次。本专利技术较佳实施列提供了一仲裁器包含有三个仲裁装置依优先等级的不同而区分；而每一个不同优先等级的仲裁装置都至少包含有多个存取要求多工器，用以选择该优先等级的多个存取要求；一所有权选择器，用以排序优先序列；此外不同优先等级的仲裁装置可能包含有一或闸，连结至高一优先等级的仲裁装置，用以告知该优先等级是否有存取要求要发出，若有，则此一存取要求会排序至高一优先等级优先序列的最后一个位置中；此外，不同优先等级的仲裁装置也可能包含有一及闸，连结至下一优先等级的所有权选择器中，用以当下一个欲执行读存取要求为优先序列最后一个位置的存取要求时，通知下一优先等级出更换下一所有权的信号并将下一个存取要求指出。附图说明图1系显示一般FIFO序列排序与存取示意图；图2系显示本专利技术的不同优先等级优先序列执行流程图；图3系显示本专利技术的优先序列排序方法的直流流程图；图4系显示本专利技术的存取要求仲裁器的示意图；图5系显示本专利技术的高优先等级仲裁装置的示意图；图6系显示本专利技术的中优先等级仲裁装置的示意图；图7系显示本专利技术的低优先等级仲裁装置的示意图。表一系显示一般优先序列排序一表二系显示本专利技术优先序列排序二具体实施方式本专利技术提供一种用于多媒体播放器的存储器界面仲裁器的优先序列排序方法以及不同优先等级的仲裁装置与方法。利用此一方法，当同时间有数个存取要求下达时，可以依据每个存取指令优先权的不同，找出最立即需要被处理的存取要求，同时使得每个存取要求在最长可等待的时间中至少执行完一次，避免存取要求来不及而导致系统功能失效。以下将列举一较佳实施例用以说明本专利技术，然而熟悉该技术的人员皆知此仅为一举例说明，而并非用以限定专利技术本身，有关此专利技术的较佳实施例详叙如下。本专利技术首先对于至少一个微处理器所发出的多个存取要求区分成三个不同优先等级存取要求，分别为高优先等级，中优先等级以及低优先等级，而每个不同优先等级的多个存取要求分别排列成优先序列，而每一个存取要求都有对应的要求序号。其中，该存取要求可依照使用情况的不同而动态调整其优先等级。举例来说，当播放影音光盘(Video Compact Disk，VCD)时，由于读取要求的频率较高，因此控制伺服器的存取要求优先权就较播放数字影音光盘(Digital Versatile Disk，DVD)时高；但反之，当播放DVD时，由于影音解压缩(Moving Picture Experts Group，MPEG)的需求较高，所以影音解压缩的存取要求优先权就较播放VCD时高。其次，依照优先等级的高低，由高优先等级的存取要求顺序开始执行，同时，下一个拥有优先权的存取要求会被叫出等待，当轮到要执行某一存取要求时，若此存取要求没有发出存取要求，则直接换到下一个存取要求执行。当高优先等级优先序列轮完一周期之后(也即优先序列的所有存取要求都执行过一次)，先询问中优先等级优先序列是否有存取要求欲执行，若无，则再回去执行高优先等级的存取要求，若有，则执行中优先等级其中一个存取要求，执行完之后再回去执行高优先等级的存取要求。也就是说，每当高优先等级的优先序列执行完一周期之后，即执行中优先等本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：叶丁坤，
申请(专利权)人：威盛电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：