一种低功耗的握手协议同步器及相应的方法技术

本发明专利技术涉及数据处理技术领域，提供了一种低功耗的握手协议同步器及相应的方法。其中，握手信号控制电路判断是否允许产生输出握手信号；握手信号处理电路通知上游主机可以接收输入数据和产生输出数据并发送至所述下游从机；数据处理电路接收输入数据，根据输入握手信号、输出握手信号和数据输入控制电路对输入数据的解复用选择，寄存输入数据，根据数据输出控制电路对输出数据的复用选择，获取输出数据并发送至下游从机。本发明专利技术通过优化电路结构，降低了电路的复杂度，减少了芯片面积。通过设计数据输入控制电路、数据寄存计数电路和数据输出控制电路，实现寄存多笔数据时，只需寄存一次，以降低功耗。以降低功耗。以降低功耗。

【技术实现步骤摘要】
一种低功耗的握手协议同步器及相应的方法


[0001]本专利技术涉及数据处理
，特别是涉及一种低功耗的握手协议同步器及相应的方法。

技术介绍

[0002]随着大规模数字集成电路的快速发展，大型数字芯片对的电路面积、性能和功耗的要求越来越高，而数字芯片的设计作为整个芯片开发流程的前端工作，在优化电路面积、性能和功耗方面具有更显著的优势和作用。在许多应用中，跨时钟区域传送的不仅是单一种类的信号，数据总线、地址总线和控制总线都会同时进行传输，使用握手协议解决这种情况下的信号同步。其中，握手协议指主要用来让客户端及服务器确认彼此的身份的一类网络协议。对于大型的数字芯片，数据信号难免会存在长距离传输的情况，为了保证芯片的整体时序性能，同时确保数据信号传输的稳定性和准确性，需要在芯片电路设计时对数据信号进行同步寄存打拍处理。其中，同步寄存是指对于一个模块而言，其输入信号如果是来自于其他不同时钟频率下的异步数据或不受任何局部时钟控制的突发异步信号，利用寄存器跟随时钟上升沿刷新的特性，将外部数据同步至本地时钟上；打拍处理指，对于异步信号输入，即跨时钟区域输入，采取延迟打拍的方式进行处理；打拍一次即将异步信号输入寄存一次，以便于延迟一个时钟周期进行传输；一般情况下选择将已经完成同步寄存的数据，进行打两拍延迟，打两拍指对异步信号输入寄存一或两次，即将异步信号输入延迟两个时钟周期。
[0003]采用握手协议进行数据信号传输时，并不能直接对数据信号进行同步寄存打拍，必须增加控制逻辑以确保时序的正确性。传统的低功耗的握手协议同步器，使用延长握手数据信号传输距离的方式，实现确保时序的正确性。然而，延长握手数据信号传输距离会大幅增加芯片资源的面积开销和功耗。在实际使用中，为了减少面积和功耗，只进行一侧的同步，如有效（valid）信号和数据（data）信号侧，或者完成（ready）信号侧，导致数据信号传输的时序性能大幅下降。
[0004]鉴于此，克服该现有技术所存在的缺陷是本
亟待解决的问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术要解决的技术问题是提供一种低功耗的握手协议同步器及相应的方法，解决使用传统的低功耗的握手协议同步器，为了确保时序性能，延长握手数据信号的传输距离时，额外增加了大量的芯片面积和功耗的问题。
[0006]本专利技术采用如下技术方案：第一方面，本专利技术提供了一种低功耗的握手协议同步器，包括数据处理电路、握手信号控制电路、握手信号处理电路、数据输入控制电路、数据寄存计数电路和数据输出控制电路，其中：所述握手信号控制电路，用于根据输入握手信号和从数据寄存计数电路接收的数
据处理电路的空状态寄存器的数量状态，产生中间控制信号并发送至所述握手信号处理电路，根据所述中间控制信号允许产生输出握手信号；所述数据寄存计数电路，用于统计数据处理电路的空状态寄存器的数量状态；所述握手信号处理电路，用于根据所述中间控制信号，产生输出握手信号并发送至上游主机和下游从机，根据所述输出握手信号允许从所述上游主机接收输入数据和产生输出数据并发送至所述下游从机；所述数据处理电路，用于接收所述输入数据，根据所述输入握手信号、所述输出握手信号和数据输入控制电路的解复用选择，将所述输入数据存入所述空状态寄存器，根据数据输出控制电路的复用选择，获取所述输出数据，将所述输出数据发送至所述下游从机；所述数据输入控制电路，用于对所述输入数据进行解复用选择；所述数据输出控制电路，用于对所述输出数据进行复用选择。
[0007]第二方面，本专利技术还提供了一种低功耗的握手协议同步方法，用于实现第一方面所述的低功耗的握手协议同步器，包括：握手信号控制电路根据输入握手信号和从数据寄存计数电路接收的数据处理电路的空状态寄存器的数量状态，产生中间控制信号并发送至所述握手信号处理电路，根据所述中间控制信号允许产生输出握手信号；所述握手信号处理电路根据所述中间控制信号，产生输出握手信号并发送至所述上游主机和所述下游从机，根据所述输出握手信号允许从所述上游主机接收输入数据和产生输出数据并发送至所述下游从机；所述数据处理电路接收所述输入数据，根据所述输入握手信号、所述输出握手信号和数据输入控制电路对所述输入数据的解复用选择，将所述输入数据存入所述空状态寄存器，根据数据输出控制电路对所述输出数据的复用选择，获取所述输出数据，将所述输出数据发送至所述下游从机。
[0008]进一步地，所述输入握手信号包括从上游主机接收的有效输入信号和从下游从机接收的完成输入信号；所述中间控制信号包括有效控制信号和完成控制信号；所述输出握手信号包括完成输出信号；所述握手信号控制电路根据输入握手信号和从数据寄存计数电路接收的数据处理电路的空状态寄存器的数量状态，产生中间控制信号并发送至所述握手信号处理电路，根据所述中间控制信号允许产生输出握手信号包括：接收所述有效输入信号，将所述有效输入信号发送至数据处理电路、数据寄存计数电路、数据输入控制电路和数据输出控制电路；接收所述完成输入信号，将所述完成输入信号输出至所述数据寄存计数电路、所述数据输入控制电路、所述数据输出控制电路；从所述数据寄存计数电路接收计数信号，判断所述计数信号的类型；若所述计数信号为第一信号，则允许从所述上游主机接收所述输入数据，产生所述完成控制信号并发送至所述握手信号处理电路，当未接收到所述有效输入信号或未接收到所述完成输出信号时，允许产生所述输出数据并发送至所述下游从机，产生所述有效控制信号并发送至所述握手信号处理电路；若所述计数信号为第二信号，则当未接收到所述有效输入信号或接收到所述完成输入信号时，允许从所述上游主机接收所述输入数据，产生所述完成控制信号并发送至所
述握手信号处理电路，当接收到所述完成输入信号且未接收到所述有效输入信号时，允许产生所述输出数据并发送至所述下游从机，产生所述有效控制信号并发送至所述握手信号处理电路；若所述计数信号为第三信号，则当接收到所述完成输入信号时，允许从所述上游主机接收所述输入数据，产生所述完成控制信号并发送至所述握手信号处理电路。
[0009]进一步地，所述输出握手信号还包括有效输出信号；所述握手信号处理电路根据所述输入握手信号，产生输出握手信号并发送至所述上游主机和所述下游从机，根据所述输出握手信号允许从所述上游主机接收输入数据和产生输出数据并发送至所述下游从机包括：若接收到所述有效控制信号，则产生所述有效输出信号并发送至所述下游从机、所述数据处理电路和所述数据输出控制电路，以通知允许产生所述输出数据并发送至所述下游从机；若接收到所述完成控制信号，则产生所述完成输出信号并发送至所述上游主机、所述数据寄存计数电路、所述数据处理电路、所述握手信号控制电路和所述数据输出控制电路，以通知允许从所述上游主机接收所述输入数据。
[0010]进一步地，所述从数据寄存计数电路接收的数据处理电路的空状态寄存器的数量状态之前，所述数据寄存计数电路根据所述输入握手信号和所述输出握手信号，确定所述数据处理电路的空状态寄存器的数量，产生所述计数信号并发送至所述数据输入控制电路、所述数据输出本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低功耗的握手协议同步器，其特征在于，包括数据处理电路、握手信号控制电路、握手信号处理电路、数据输入控制电路、数据寄存计数电路和数据输出控制电路，其中：所述握手信号控制电路，用于根据输入握手信号和从数据寄存计数电路接收的数据处理电路的空状态寄存器的数量状态，产生中间控制信号并发送至所述握手信号处理电路，根据所述中间控制信号允许产生输出握手信号；所述数据寄存计数电路，用于统计数据处理电路的空状态寄存器的数量状态；所述握手信号处理电路，用于根据所述中间控制信号，产生输出握手信号并发送至上游主机和下游从机，根据所述输出握手信号允许从所述上游主机接收输入数据和产生输出数据并发送至所述下游从机；所述数据处理电路，用于接收所述输入数据，根据所述输入握手信号、所述输出握手信号和数据输入控制电路的解复用选择，将所述输入数据存入所述空状态寄存器，根据数据输出控制电路的复用选择，获取所述输出数据，将所述输出数据发送至所述下游从机；所述数据输入控制电路，用于对所述输入数据进行解复用选择；所述数据输出控制电路，用于对所述输出数据进行复用选择。2.一种低功耗的握手协议同步方法，其特征在于，所述低功耗的握手协议同步方法用于实现权利要求1所述的低功耗的握手协议同步器，包括：握手信号控制电路根据输入握手信号和从数据寄存计数电路接收的数据处理电路的空状态寄存器的数量状态，产生中间控制信号并发送至所述握手信号处理电路，根据所述中间控制信号允许产生输出握手信号；所述握手信号处理电路根据所述中间控制信号，产生输出握手信号并发送至所述上游主机和所述下游从机，根据所述输出握手信号允许从所述上游主机接收输入数据和产生输出数据并发送至所述下游从机；所述数据处理电路接收所述输入数据，根据所述输入握手信号、所述输出握手信号和数据输入控制电路对所述输入数据的解复用选择，将所述输入数据存入所述空状态寄存器，根据数据输出控制电路对所述输出数据的复用选择，获取所述输出数据，将所述输出数据发送至所述下游从机。3.根据权利要求2所述的低功耗的握手协议同步方法，其特征在于，所述输入握手信号包括从上游主机接收的有效输入信号和从下游从机接收的完成输入信号；所述中间控制信号包括有效控制信号和完成控制信号；所述输出握手信号包括完成输出信号；所述握手信号控制电路根据输入握手信号和从数据寄存计数电路接收的数据处理电路的空状态寄存器的数量状态，产生中间控制信号并发送至所述握手信号处理电路，根据所述中间控制信号允许产生输出握手信号包括：接收所述有效输入信号，将所述有效输入信号发送至数据处理电路、数据寄存计数电路、数据输入控制电路和数据输出控制电路；接收所述完成输入信号，将所述完成输入信号输出至所述数据寄存计数电路、所述数据输入控制电路、所述数据输出控制电路；从所述数据寄存计数电路接收计数信号，判断所述计数信号的类型；若所述计数信号为第一信号，则允许从所述上游主机接收所述输入数据，产生所述完成控制信号并发送至所述握手信号处理电路，当未接收到所述有效输入信号或未接收到所述完成输出信号时，允许产生所述输出数据并发送至所述下游从机，产生所述有效控制信
号并发送至所述握手信号处理电路；若所述计数信号为第二信号，则当未接收到所述有效输入信号或接收到所述完成输入信号时，允许从所述上游主机接收所述输入数据，产生所述完成控制信号并发送至所述握手信号处理电路，当接收到所述完成输入信号且未接收到所述有效输入信号时，允许产生所述输出数据并发送至所述下游从机，产生所述有效控制信号并发送至所述握手信号处理电路；若所述计数信号为第三信号，则当接收到所述完成输入信号时，允许从所述上游主机接收所述输入数据，产生所述完成控制信号并发送至所述握手信号处理电路。4.根据权利要求3所述的低功耗的握手协议同步方法，其特征在于，所述输出握手信号还包括有效输出信号；所述握手信号处理电路根据所述输入握手信号，产生输出握手信号并发送至所述上游主机和所述下游从机，根据所述输出握手信号允许从所述上游主机接收输入数据和产生输出数据并发送至所述下游从机包括：若接收到所述有效控制信号，则产生所述有效输出信号并发送至所述下游从机、所述数据处理电路和所述数据输出控制电路，以通知允许产生所述输出数据并发送至所述下游从机；若接收到所述完成控制信号，则产生所述完成输出信号并发送至所述上游主机、所述数据寄存计数电路、所述数据处理电路、...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐灿文，黄宇浩，姚意盛，杨明杰，
申请(专利权)人：芯动微电子科技珠海有限公司，
类型：发明
国别省市：