一种RAM自动传输控制电路及RAM领域复制控制方法技术

本发明专利技术公开了一种RAM自动传输控制电路及RAM领域复制控制方法，包括置于总线与若干RAM模块之间的RAM控制器，RAM控制器不占用CPU和总线，控制RAM模块之间进行领域复制；RAM控制器根据总线的设置自动开始将被复制领域复制到目标领域，领域复制完成后产生中断，并通知CPU；目标领域与被复制领域是同一RAM模块或不同RAM模块。RAM控制器包括总线从机模块、寄存器模块、传输控制模块、中断控制模块、备份专用缓存器模块和RAM时钟控制模块。本发明专利技术RAM控制器对RAM模块的领域复制处理，大大降低CPU和总线的占用时间，提高芯片运行速度。在领域复制中可实现被复制领域的防篡改，保证被复制数据的正确性。的正确性。的正确性。

【技术实现步骤摘要】
一种RAM自动传输控制电路及RAM领域复制控制方法


[0001]本专利技术涉及RAM的领域复制
，具体涉及一种RAM自动传输控制电路及RAM领域复制控制方法。

技术介绍

[0002]随着集成电路芯片的功能越来越强大，规模也越来越大。在数字集成电路IC设计中对于随机存取存储器RAM的使用需求也越来越多。将RAM之间的大量数据进行复制的需求也越来越多。例如以下几种情况：1.芯片系统需要进入休眠模式的时候需要将挥发性RAM的数据复制到非挥发性RAM中。系统从休眠模式恢复时，数据又会被复制回挥发性RAM中。2.在图像传感器的一段视频存储于RAM中。预读显示功能需要从这段视频中每分钟截取一帧画面到预读显示功能专用RAM中。3.在储存临时数据的RAM进行定时安全备份，在芯片系统死机的情况下恢复临时数据RAM的数据以避免进行芯片复位。4.在存放大量运算结果的RAM模块中将处理器CPU需要的部分运算结果复制到CPU的专用RAM模块中。
[0003]然而，现有的多RAM芯片中RAM的领域复制存在以下两种问题：(1)CPU通过总线去访问RAM，这样既占用了CPU和总线，也会导致RAM在领域复制期间不能被其他模块访问。影响芯片整体运行速度。(2)除了CPU外再配置一个直接存储器访问模块(DMA模块)作为总线主机。虽然可以释放CPU，但是DMA模块在总线上的优先度比CPU高时，DMA复制RAM数据期间CPU不能访问RAM模块。DMA模块在总线上的优先度更低时被复制领域可能中途被篡改成不是最初想要的值。且DMA作为总线主机进行领域复制也会占用总线。
[0004]一般的DMA在领域复制开始后不能随时终止就会出现以下两种问题：(1)目标领域一直被领域复制占用，导致如果此时在目标领域存放其他数据会被领域复制功能改写。所以领域复制不停止，目标领域无法存放其他数据。(2)上一次领域复制不停止就无法进行下一次领域复制，如果有另一个急需进行领域复制的需求也无法进行灵活对应。
[0005]现有芯片中RAM模块的性能利用存在以下问题：RAM模块访问可使用的最高时钟可达到几百兆甚至千兆级别，然而芯片中的RAM模块一般使用时钟频率在两百兆以内，并且由于RAM模块只使用系统时钟，RAM模块访问用时钟也受其他模块的使用时钟上限的限制。所以RAM的性能没有被充分利用。

技术实现思路

[0006]本专利技术目的在于提供一种RAM自动传输控制电路及RAM领域复制控制方法，通过在RAM模块与总线之间增加了一个RAM控制器，用于对各RAM模块进行领域复制，解决RAM模块领域复制占用CPU和总线的问题；还解决了RAM模块领域复制中RAM模块可被写且领域复制的数据保持原样；同时，本专利技术还提高RAM性能的利用率，及为了终止对临时不需要的领域复制或者对优先级更高的领域进行复制，RAM控制器提供领域复制强制终止功能。
[0007]本专利技术的RAM控制器主要的四种功能：领域复制自动传输功能，领域复制时钟切换功能，防篡改功能，强制终止功能。
[0008]领域复制自动传输功能：在总线对领域传输设定完成后，领域传输会自动进行，领域传输完成后会产生中断，通知CPU。
[0009]领域复制时钟切换功能：RAM控制器可以使用与总线相同时钟进行领域复制，也可以将进行领域复制RAM模块的时钟切换成高速时钟进行领域复制。
[0010]防篡改功能：总线要写被复制领域中尚未被复制区间的话RAM控制器会先将对应地址的值读出并将地址和数据信息存放于RAM控制器的备份专用缓存器里面，然后再让总线进行RAM访问。在总线对RAM模块访问完成后再自动继续领域复制的传输。非高速传输模式下总线才能在领域复制中访问RAM模块，所以防篡改功能只能在非高速模式下使用。
[0011]强制终止功能：在进行中的领域复制不再由进行的必要或者有更高优先度的领域复制需要马上进行的时候，可以将进行中的领域复制强制终止。
[0012]本专利技术通过下述技术方案实现：
[0013]第一方面，本专利技术提供了一种RAM自动传输控制电路，包括RAM控制器，所述RAM控制器设置于总线与若干RAM模块之间，所述RAM控制器不占用CPU和总线，控制RAM模块之间进行领域复制；
[0014]所述RAM控制器接收总线的设置，且根据总线的设置自动开始将被复制领域复制到目标领域，实现领域复制自动传输功能，领域复制完成后产生中断，并通知CPU；其中，所述目标领域与被复制领域是同一RAM模块或者不同RAM模块。
[0015]本专利技术为了解决RAM领域复制占用CPU和总线的问题，在RAM与总线之间增加了一个RAM控制器，用于对各RAM进行领域复制，通过RAM控制器实现RAM模块之间(相同RAM模块或者不同RAM模块)的数据交互。领域复制可以是跨RAM模块的，也可以是同一RAM模块。领域复制完全由RAM控制器进行，不占用CPU和总线。非高速模式下总线访问领域复制中RAM模块的时候领域复制会暂停，不会影响总线对RAM模块的访问。总线对RAM模块的访问完成后，RAM模块的领域复制会自动继续。高速模式下总线无法访问领域复制中RAM模块，但是领域复制速度更快，可以更快传输完成。
[0016]本专利技术RAM控制器放在总线与RAM之间。RAM本身也是一个总线控制下的从机，总线将传输信息写入RAM控制器之后领域复制的数据传输会自动进行。领域复制的RAM读写均由RAM控制器完成，不需要通过总线。RAM的领域复制整个过程只有最初的RAM控制器设置需要用到总线，进而解决了RAM模块领域复制占用CPU和总线的问题。
[0017]进一步地，所述RAM控制器包括总线从机模块、寄存器模块、传输控制模块和中断控制模块；所述总线从机模块连接总线，所述总线从机模块连接寄存器模块，所述寄存器模块连接传输控制模块，所述传输控制模块单向连接中断控制模块，所述中断控制模块单向连接CPU，所述CPU连接总线；所述传输控制模块连接各个RAM模块，所述传输控制模块连接总线；
[0018]所述总线从机模块，作为总线的接口，用于接收来自总线主机的访问请求，通过总线实现对寄存器模块的读写访问，实现寄存器模块与总线的数据信息交换；
[0019]所述寄存器模块，用于存放当次领域复制的相关控制使能、被复制领域地址、目标领域地址、复制领域大小、中断信号控制、时钟模式控制、强制中止控制以及领域复制的状态信息寄存器的集群；在传输过程中，强制终止寄存器被写为有效后，传输控制模块会直接终止领域传输，解决了需要领域传输自动停止的问题；
[0020]所述传输控制模块，用于根据所述寄存器模块的设定进行领域传输或者终止领域传输，控制领域传输动作，并将状态信息传入中断控制模块，不占用CPU和总线，解决了领域复制占用CPU和总线的问题；非高速传输模式和高速传输模式均可保证被复制领域数据不被篡改(解决了领域复制中数据被篡改的问题)；
[0021]所述中断控制模块，用于根据所述传输控制模块传入的状态信息以及寄存器模块的中断控制信号，生成/清除/屏蔽中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种RAM自动传输控制电路，其特征在于，包括RAM控制器，所述RAM控制器设置于总线与若干RAM模块之间，所述RAM控制器不占用CPU和总线，控制RAM模块之间进行领域复制；所述RAM控制器接收总线的设置，且根据总线的设置自动开始将被复制领域复制到目标领域，实现领域复制自动传输功能，领域复制完成后产生中断，并通知CPU；其中，所述目标领域与被复制领域是同一RAM模块或者不同RAM模块。2.根据权利要求1所述的一种RAM自动传输控制电路，其特征在于，所述RAM控制器包括总线从机模块、寄存器模块、传输控制模块和中断控制模块；所述总线从机模块连接总线，所述总线从机模块连接寄存器模块，所述寄存器模块连接传输控制模块，所述传输控制模块单向连接中断控制模块，所述中断控制模块单向连接CPU，所述CPU连接总线；所述传输控制模块连接各个RAM模块，所述传输控制模块连接总线；所述总线从机模块，作为总线的接口，用于接收来自总线主机的访问请求，通过总线实现对寄存器模块的读写访问，实现寄存器模块与总线的数据信息交换；所述寄存器模块，用于存放当次领域复制的相关控制使能、被复制领域地址、目标领域地址、复制领域大小、中断信号控制、时钟模式控制、强制中止控制以及领域复制的状态信息寄存器的集群；在传输过程中，强制终止寄存器被写为有效后，传输控制模块直接终止领域传输，实现强制终止功能；所述传输控制模块，用于根据所述寄存器模块的设定进行领域传输或者终止领域传输，控制领域传输动作，并将状态信息传入中断控制模块；所述中断控制模块，用于根据所述传输控制模块传入的状态信息以及寄存器模块的中断控制信号，生成/清除/屏蔽中断。3.根据权利要求2所述的一种RAM自动传输控制电路，其特征在于，所述RAM控制器还包括备份专用缓存器模块，所述备份专用缓存器模块连接传输控制模块；所述备份专用缓存器模块，用于存放防篡改功能用的备份数据以及对应的地址信息，实现领域复制防篡改功能。4.根据权利要求3所述的一种RAM自动传输控制电路，其特征在于，所述传输控制模块包括领域复制译码子模块、若干RAM连接控制子模块、RAM读写子模块和状态机子模块；所述领域复制译码子模块连接寄存器模块，所述领域复制译码子模块的选择信号连接各个RAM连接控制子模块，一个RAM连接控制子模块对应连接一个RAM模块；各个RAM连接控制子模块均连接RAM读写子模块，所述RAM读写子模块连接状态机子模块，状态机子模块连接中断控制模块；所述领域复制译码子模块，用于接收到寄存器模块的领域复制信息，且传输使能信号有效后对被复制领域以及目标领域的设定进行合理性检查；如果领域复制的设定不合理，则反馈给寄存器模块的状态寄存器；如果领域复制的设定合理，则输出被复制领域和目标领域对应的RAM选择信号；所述RAM连接控制子模块，用于根据所述领域复制译码子模块输出的RAM选择信号，在领域复制期间控制RAM模块与总线连接，或者控制RAM模块与RAM读写子模块连接；在非领域复制期间控制总线与RAM模块直接连接；所述RAM读写子模块，用于根据RAM连接控制子模块控制与RAM模块读写子模块连接后，发出对被复制领域的读命令，将读到的数据写入对应目标领域地址；
所述状态机子模块，用于根据所述RAM读写子模块将读到的数据写入对应目标领域地址，进行领域复制控制。5.根据权利要求4所述的一种RAM自动传输控制电路，其特征在于，所述RAM读写子模块的工作模式包括：在非高速模式下，所述RAM读写子模块根据领域复制中的RAM连接控制子模块的反馈信号判断：如果存在总线要访问领域复制中的RAM，就暂停领域复制；根据领域复制完成后的反馈信号，RAM读写子模块则继续进行领域复制传输；在非高速模式下且防篡改功能打开时，根据被复制领域的总线信号判断：如果总线要对非被复制领域中尚未被复制地...

【专利技术属性】
技术研发人员：ꢀ七四专利代理机构，
申请(专利权)人：四川创安微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：