用於控制總線請求信號的產生的裝置、設備和方法
2023-10-08 12:17:34 2
專利名稱：用於控制總線請求信號的產生的裝置、設備和方法
技術領域：
本發明通常涉及能夠有效地控制總線請求信號產生的設備、裝置和方法。
背景技術：
最近幾年來，晶片級系統(system on chip)(在後面稱為「SOC」)隨SOC的集成密度的提高而變得更為複雜。SOC的發展同樣致力於滿足客戶的當前市場的需要。因此，SOC基於平臺設計，其中SOC可以包含一系列子系統。在這種情況下，這些子系統可以通過總線共享系統存儲器，即，SOC中的這些子系統連接到總線，並且通過子系統間的總線發送數據。
然而，由於該在子系統組織中通過總線發送數據，所以總線帶寬可以實質上影響數據發送。在某些高性能SOC的情況中，由於可以被稱為「集中總線(concentration-on-bus)」現象的現象，數據業務量的實際數量可能限制SOC性能的改善。換句話說，子系統不顧總線帶寬限制來訪問SOC的存儲器，在總線業務量增加的情況下這可能引起頻繁的間歇(interval)。結果，整個SOC的性能降低。
一種用於解決這種由於集中總線現象產生的性能降低的方法可以限制子系統訪問總線，從而防止集中總線現象。通過計算整個總線的帶寬，並且將適合的(期望的)總線訪問定時相反地分配給每個SOC的子系統，從而可以限制訪問。然而，該方法可能是不利的，在該方法中，可能不考慮在平均總線帶寬中大量的可能變化，該變化發生在執行不同功能的複雜總線系統中。由於應該計算關於每個功能的總線定時，這可能需要過多次地設置(或計算)總線訪問定時。因此，在SOC用於複雜總線系統中的情況下，SOC性能還可能受到影響，其中複雜總線系統執行不同的功能。
發明內容
本發明示例性實施例涉及一種用於控制總線請求信號產生的設備。該設備可以包括計數器，在其中設置了用於代表初始總線請求周期的初始周期值，用於產生總線請求信號；以及總線請求信號發生電路，用於根據計數器的輸出值來產生總線請求信號。該設備的脈衝信號發生電路可以確定總線請求信號發生電路所產生的總線請求信號的次數是否達到第一閾值，並且可以根據確定結果產生脈衝信號。該設備可以包括確定電路，用於響應輸入信號，確定用於產生總線請求信號的給定處理周期是否結束，以產生輸出信號。該設備的控制電路根據來自確定電路的輸出信號，可以控制計數器來調節代表處理周期的周期值，其中處理周期用於產生總線請求信號。
本發明的另一個示例性實施例涉及晶片級系統(SOC)的裝置，用於控制總線請求信號的產生。該裝置可以包括總線和多個連接到總線的子系統。在子系統之一中的至少一個總線請求信號發生器可以產生總線請求信號，從而在給定處理周期中分散(disperse)總線請求點。根據給定的總線請求點，其他子系統的每一個其他總線請求信號發生器可以產生總線請求信號。
本發明的另一個示例性實施例涉及一種用於控制總線請求信號的產生的方法。在該方法中，根據表示初始總線請求周期的周期值可以產生總線請求信號。可以產生脈衝信號作為總線請求信號所產生的次數以及第一閾值的函數。該方法可以包括響應脈衝信號，確定用於產生總線請求信號的給定處理周期是否結束，來產生確定結果，並且根據確定結果，調節周期值來控制總線請求信號的處理周期。
本發明的另一個示例性實施例涉及一種設備，包括總線請求信號發生電路，用於在計數器的控制下產生總線請求信號；以及脈衝信號發生電路，用於產生信號，該信號作為總線請求信號發生電路所產生的總線請求信號的次數以及第一閾值的函數。該設備可以包括確定電路，用於產生確定結果作為脈衝信號的函數，其中該確定結果表示用於產生總線請求信號的給定處理周期是否結束。根據確定結果，該設備的控制電路可以控制計數器去調節用於產生總線請求信號的處理周期。
本發明的另一個示例性實施例涉及一種用於控制總線請求信號的產生的方法。在該方法中，在給定處理周期中可以產生總線請求信號，可以產生脈衝信號作為在給定處理周期中總線請求信號所產生的次數以及第一閾值的函數。該方法可以包括產生確定結果作為脈衝信號的函數，該結果表示用於產生總線請求信號的給定處理周期是否結束，並且根據確定結果，控制處理周期。
通過結合附圖對本發明的示例性實施例進行詳細描述，本發明的上述目的和優點將會變得更加清楚，其中相同的附圖標記表示相同的元件，通過說明的方式給出示例性實施例，而且不限制本發明的示例性實施例圖1是根據本發明示意性實施例的晶片級系統(SOC)裝置的示意方框圖，該系統裝置用於控制請求信號的產生；圖2是根據本發明示意性實施例的用於控制請求信號的產生的示意性設備的方框圖；圖3是說明根據本發明示意性實施例的總線信號發生器的操作的時序圖。
具體實施例方式
將在下面參照附圖詳細描述本發明的示意性實施例。然而，本發明可以以不同的形式實現，並且不應被限制在這裡所描述的示意性實施例中。當然，提供這些示意性實施例以便使本公開變得更加完整和徹底，並且使本領域中的技術人員完全了解本發明的範圍，在說明中，相同的附圖標記表示相同的元件。
圖1是根據本發明示意性實施例的晶片級系統(SOC)裝置的示意方框圖，該系統裝置用於控制請求信號的產生。SOC裝置100可以包括多個子系統，例如，子系統110、120和130以及存儲器140。對於本領域人員很明顯的是，SOC裝置100可以包括少於或多於三個子系統。
子系統110、120和130可以連接到公用總線160以便共享存儲器140。子系統110、120和130中的每一個都可以包括被稱為總線請求信號發生器的設備，在圖1中，所述設備通常由方框111、121和131表示。給定的總線請求信號發生器根據給定的定時，可以被配置來產生總線請求信號。例如，可以預先設定給定的定時。
總線請求信號發生器根據給定的總線請求定時，可以使用計數器來產生總線請求信號。在SOC裝置100中，子系統110、120和130中的至少一個子系統可以包括被設計來在給定的操作時間間隔內自動控制和/或調節總線請求定時的設備(總線請求信號發生器)。例如，通過防止集中總線現象，可以調節(選擇性地增加或降低)總線請求定時來改善系統性能。
圖2是根據本發明示意性實施例的用於控制請求信號的產生的示意性設備的方框圖。根據本發明示意性實施例，該設備可以是用於SOC子系統(圖1中的子系統110)的總線請求信號發生器111。對於本領域人員很明顯的是，示例性總線請求信號發生器111可以應用於圖1中的任何一個子系統。
參照圖2，總線請求信號發生器111可以包括計數器200。計數器200可以存儲用來產生用於一個或多個給定周期或持續時間的總線請求信號的值(即，周期值)。
總線請求信號發生器111可以包括總線請求信號發生單元210和控制單元260。在控制單元260的控制下，在計數器200中存儲的值可以不同。如圖2所示，響應於存儲在計數器200中的值，總線請求信號發生單元210可以產生總線請求信號(圖解為BUS_REQ)。因此通過存儲在計數器200中的值，可以確定總線請求信號BUS_REQ的周期(持續時間)，並且該周期與存儲在計數器200中的值成比例。例如，如果存儲在計數器200中的值增加，則根據輸出值的增加，總線請求信號BUS_REQ的周期可能增加。在一個實例中，可以通過因子或百分比來增加總線請求信號BUS_REQ的周期，其中因子或百分比與從計數器200中輸出的所增加的值的增量相等。相似地，根據從計數器200中輸出的值的降低幅度，可以按比例降低總線請求信號BUS_REQ的周期。
總線請求信號發生器111還可以包括脈衝信號發生電路225和確定電路215。通常，例如，一旦確定由總線請求信號發生單元210所產生的總線請求信號BUS_REQ的次數達到給定的閾值，脈衝信號發生電路225就可以產生脈衝信號。通常，響應於所產生的脈衝信號，確定電路215可以確定給定的處理時間間隔(在這裡也稱為『處理周期』)是否結束。
如圖2所示，脈衝信號發生電路225還可以包括總線請求次數計算單元230和比較器240；確定電路215還可以包括處理周期計算單元220和檢測單元250。響應於開始信號START_POINT，處理周期計算單元220可以計算處理周期。可以將處理周期計算單元220實現為計數器，並且可以配置來根據開始信號START_POINT的激活而執行計數操作。
總線請求次數計算單元230可以檢測自開始信號START_POINT激活以來產生了多少次總線請求信號BUS_REQ。比較器240可以將來自總線請求次數計算單元230的輸出值與給定閾值(例如，標準值M，其中M可以是整數)進行比較。閾值M可以表示用於產生脈衝信號的處理時間間隔。例如，當總線請求次數計算單元230的輸出值等於M時，比較器240產生脈衝信號，其中M表示處理周期或時間間隔。
當產生脈衝信號時，檢測單元250檢測處理周期計算單元220的輸出值是否達到給定的閾值(如標準值N』)。因此閾值N可以表示處理時間間隔的終點。
根據檢測單元250的檢測結果，控制單元260可以控制計數器200。例如，如果處理周期計算單元220的輸出值沒有達到給定的閾值(即，小於N)，則控制單元260響應於檢測單元250的輸出，可以增加計數器200的值，從而延長總線請求信號BUS_REQ。否則，處理周期在末端(處理周期計算單元220的輸出值等於N)，並且通過控制單元260的控制，控制單元260將計數器200的值統一地保持在最後(先前)增加的值上。因此，一旦處理周期計算單元220的輸出值表示處理周期的終點，就重新調整總線請求點。
當然，可以採用類似的方法來降低計數器200的值(通過控制單元260)，以便降低由總線請求信號發生單元210產生的總線請求信號的周期，來在子系統110中有效控制總線請求定時。因此，由於降低處理周期的方法對於本領域技術人員來說是熟知的，根據以上描述，為了簡明省略了詳細說明，其中在處理周期產生總線請求信號。
圖3是根據本發明示意性實施例的總線信號發生器的操作的時序圖。為了理解圖3，在特定定時不同地執行圖1中的子系統120和130的總線請求。在給定處理周期中，可以執行子系統110的總線請求任意給定次(即，在處理周期中的任意定時(總線請求點))。
由於在特定定時特定總線請求點不同地執行子系統120和130的總線請求，因此對子系統120和130的總線訪問(accesses)不集中並且不會有助於集中總線現象。然而，由於可以執行任意給定次(即，在處理周期中的任意總線請求點上)對子系統110的總線訪問，這可能會限制子系統120和130的總線請求。即，存在使系統性能下降的集中總線現象。但是，通過在不影響系統性能的限制中分布總線訪問，可以解決這個問題。將在下面詳細描述這個方法。
首先，在特定周期產生總線請求信號所需的周期值存儲在計數器200中。響應於存儲在計數器200中的值，總線請求信號發生單元210產生總線請求信號BUS_REQ。如上所述，可以通過存儲在計數器200中的值確定總線請求信號BUS_REQ的周期。如圖3所示，如果計數器200的值統一保持在初始設置的值，可以產生具有初始設置值的周期的總線請求信號BUS_REQ(1)。
當開始信號START_POINT激活時，處理周期計算單元220同時執行計數操作。總線請求次數計算單元230確定總線請求信號BUS_REQ所產生的次數，來向比較器240提供輸出值。比較器240將來自總線請求次數計算單元230的輸出值與閾值M(表示處理周期)進行比較來產生脈衝信號。如果總線請求次數計算單元230的輸出值小於M，則比較器240不產生脈衝信號。當沒有產生脈衝信號時，檢測單元250不工作，並且控制單元260將計數器200的值提升(升高或增加)到給定的值(例如，可以是預先設定或確定的增廣計數值)。
如圖3所示，根據提升的值，總線請求信號發生單元210周期性地產生總線請求信號BUS_REQ，使得總線請求信號BUS_REQ(2)具有所提升的值的增廣處理周期。總線請求次數計算單元230再次確定總線請求信號BUS_REQ(2)所產生的次數，來向比較器240產生輸出值。比較器240將修正的值與閾值M相比較來產生脈衝信號。在該實例中，由於來自總線請求次數計算單元230的輸出值仍然小於M，比較器240不產生脈衝信號，並且由於仍然不產生脈衝信號，因此檢測單元250不工作。結果，控制單元260再次將計數器200的值提升(升高或增加)到另一個給定的、增廣值(可以是預先確定的已知或預設的值)，例如，如圖3的BUS_REQ(3)所示，總線請求信號發生單元210以更大的處理周期產生總線請求信號。
一旦總線請求次數計算單元230的輸出值等於M(即，產生M次總線請求)就產生脈衝。由於產生了脈衝信號，檢測單元250檢測處理周期計算單元220的輸出值是否表示處理周期的終點。如果處理周期計算單元220的輸出值表示處理周期的終點(即，輸出值等與閾值N)，則通過控制單元260的控制，計數器200的值可以統一地保持在最後增加(先前的)的值上。即，一旦處理周期計算單元220的輸出值表示處理周期的終點，可以如上所述重新調製總線請求點來分散總線訪問定時，從而避免集中總線現象對系統性能的影響。
因此，實例性方法、系統和總線請求信號發生器可以有效控制總線請求定時來分散總線訪問定時，從而可以降低晶片級系統的集中總線現象。例如，這可以改善晶片級系統或包含SOC子系統的電路的性能。
儘管已參照本發明的確定優選實例表示和描述了本發明，但本領域內的普通技術人員將理解的是，可在不背離由所附權利要求書限定的本發明宗旨和範圍的前提下對本發明進行各種形式和細節上的修改。
權利要求
1.一種用於控制總線請求信號產生的設備，包括計數器，在其中設置了用於代表初始總線請求周期的初始周期值，用於產生總線請求信號；總線請求信號發生電路，用於根據計數器的輸出值產生總線請求信號；脈衝信號發生電路，用於確定總線請求信號發生電路所產生的總線請求信號的次數是否達到第一閾值，並且根據確定結果產生脈衝信號；確定電路，用於響應脈衝信號，確定用於產生總線請求信號的給定處理周期是否結束，以產生輸出信號；及控制電路，用於根據來自確定電路的輸出信號，控制計數器來調節代表處理周期的周期值，其中處理周期用於產生總線請求信號。
2.如權利要求1所述的設備，其中控制電路用於根據從確定電路接收到輸出信號或者沒有接收到輸出信號，來控制計數器並使其增加、降低或保持周期值。
3.如權利要求1所述的設備，其中脈衝信號發生電路包括總線請求次數計算單元，用於計算總線請求信號發生電路所產生的總線請求信號的次數，從而產生輸出值；及比較器，一旦輸出值等於第一閾值，用於產生脈衝信號。
4.如權利要求1所述的設備，其中確定電路包括處理周期計算單元，用於響應開始信號執行計數操作，從而產生輸出值，其中開始信號表示用於產生總線請求信號的處理周期的起點；及檢測單元，當脈衝信號激活時，用於檢測來自處理周期計算單元的輸出值是否達到第二閾值，其中第二閾值表示處理周期的終點。
5.一種晶片級系統裝置，用於控制總線請求信號的產生，包括總線；及多個連接到總線的子系統，在多個子系統中的每一個子系統具有總線請求信號發生器，其中在子系統之一中的至少一個總線請求信號發生器產生總線請求信號，從而在給定處理周期中分散總線請求點，並且根據給定的總線請求點，其他子系統的每一個其他總線請求信號發生器產生總線請求信號。
6.如權利要求5所述的裝置，其中在一個子系統中的至少一個總線請求信號發生器包括計數器，在其中設置了表示初始總線請求周期的初始周期值，用於產生總線請求信號；總線請求信號發生電路，用於根據來自計數器的輸出值，產生總線請求信號；脈衝信號發生電路，用於確定總線請求信號發生電路所產生的總線請求信號的次數是否達到第一閾值，並且根據確定結果用於產生脈衝信號；確定電路，用於響應脈衝信號，確定用於產生總線請求信號的給定處理周期是否結束，以產生輸出信號；以及控制電路，用於根據來自確定電路的輸出信號，控制計數器來調節代表處理周期的周期值，其中處理周期用於產生總線請求信號。
7.如權利要求6所述的裝置，其中控制電路用於根據從確定電路接收輸出信號或者沒有輸出信號，來控制計數器並使其增加、降低或保持周期值。
8.如權利要求6所述的裝置，其中脈衝信號發生電路包括總線請求次數計算單元，用於計算總線請求信號發生電路所產生的總線請求信號的次數，從而產生輸出值；及比較器，當輸出值等於第一閾值時，用於產生脈衝信號。
9.如權利要求6所述的裝置，其中確定電路包括處理周期計算單元，用於響應開始信號而執行計數操作，從而產生輸出值，其中開始信號表示用於產生總線請求信號的處理周期的起點；及檢測單元，當脈衝信號激活時，用於檢測處理周期計算單元的輸出值是否達到第二閾值，其中第二閾值表示處理周期的終點。
10.如權利要求5所述的裝置，其中多個子系統的總線請求信號發生器包括被設置為不同周期值的計數器。
11.一種用於控制總線請求信號的產生的方法，包括根據表示初始總線請求周期的周期值產生總線請求信號；產生脈衝信號作為總線請求信號所產生的次數以及第一閾值的函數；響應脈衝信號，確定用於產生總線請求信號的給定處理周期是否結束，來產生確定結果；及根據確定結果，調節周期值來控制總線請求信號的處理周期。
12.如權利要求11所述的方法，其中調節步驟包括根據確定結果，選擇性地增加，降低或保持周期值。
13.如權利要求11所述的方法，其中產生脈衝信號步驟包括計算總線請求信號所產生的次數來產生輸出值；及當輸出值等於第一閾值時，產生脈衝信號。
14.如權利要求11所述的方法，其中確定步驟包括響應開始信號而執行計數操作，從而產生輸出值，其中開始信號表示處理周期的起點；及當脈衝信號激活時，檢測輸出值是否達到第二閾值，其中第二閾值表示處理周期的終點。
15.一種設備，包括總線請求信號發生電路，用於在計數器的控制下產生總線請求信號；脈衝信號發生電路，用於產生脈衝信號，該信號作為總線請求信號發生電路所產生的總線請求信號的次數以及第一閾值的函數；確定電路，用於產生確定結果作為脈衝信號的函數，其中確定結果表示用於產生總線請求信號的給定處理周期是否結束；及控制電路，用於根據確定結果，控制計數器去調節用於產生總線請求信號的處理周期。
16.如權利要求15所述的設備，其中控制電路用於根據從確定電路接收輸出信號或者沒有輸出信號，來控制計數器並使其增加、降低或保持周期值。
17.如權利要求15所述的設備，其中脈衝信號發生電路包括總線請求次數計算單元，用於計算總線請求信號發生電路所產生的總線請求信號的次數，從而產生輸出值；及比較器，一旦輸出值等於第一閾值，用於產生脈衝信號。
18.如權利要求15所述的設備，其中確定電路包括處理周期計算單元，用於響應開始信號而執行計數操作，從而產生輸出值，其中開始信號表示用於產生總線請求信號的處理周期的起點；及檢測單元，當脈衝信號激活時，用於檢測處理周期計算單元的輸出值是否達到第二閾值，其中第二閾值表示處理周期的終點。
19.一種用於控制總線請求信號的產生的方法，包括在給定處理周期中產生總線請求信號；產生脈衝信號作為在給定處理周期中總線請求信號所產生的次數以及第一閾值的函數；產生確定結果作為脈衝信號的函數，其中確定結果表示用於產生總線請求信號的給定處理周期是否結束；及根據確定結果，控制用於產生總線請求信號的處理周期。
20.如權利要求19所述的方法，其中控制步驟包括根據確定結果，選擇性地增加，降低或保持周期值。
21.如權利要求19所述的方法，其中產生脈衝信號步驟包括計算總線請求信號所產生的次數來產生輸出值；及當輸出值等於第一閾值時，產生脈衝信號。
22.如權利要求19所述的方法，其中確定步驟包括響應開始信號而執行計數操作，從而產生輸出值，其中開始信號表示處理周期的起點；及當脈衝信號激活時，檢測輸出值是否達到第二閾值，其中第二閾值表示處理周期的終點。
23.根據權利要求11所述的方法，設備控制總線請求信號的產生。
24.根據權利要求19所述的方法，設備控制總線請求信號的產生。
25.一種晶片級系統裝置，用於控制總線請求信號的產生，包括總線；及多個連接到總線的子系統，在多個子系統中的每一個子系統具有總線請求信號發生器，其中在子系統之一中的至少一個總線請求信號發生器根據權利要求11所述的方法控制總線請求信號的產生，並且根據給定的總線請求點，其他子系統的每一個其他總線請求信號發生器產生總線請求信號。
26.一種晶片級系統裝置，用於控制總線請求信號的產生，包括總線；及多個連接到總線的子系統，在多個子系統中的每一個子系統具有總線請求信號發生器，其中在子系統之一中的至少一個總線請求信號發生器根據權利要求19所述的方法控制總線請求信號的產生，並且根據給定的總線請求點，其他子系統的每一個其他總線請求信號發生器產生總線請求信號。
27.一種晶片級系統裝置，用於控制總線請求信號的產生，包括總線；及多個連接到總線的子系統，在多個子系統中的每一個子系統具有總線請求信號發生器，其中在子系統之一中的至少一個總線請求信號發生器包括權利要求1所述的設備來產生總線請求信號，從而在給定處理周期中分散總線請求點，並且根據給定的總線請求點，其他子系統的每一個其他總線請求信號發生器產生總線請求信號。
28.一種晶片級系統裝置，用於控制總線請求信號的產生，包括總線；及多個連接到總線的子系統，在多個子系統中的每一個子系統具有總線請求信號發生器，其中在子系統之一中的至少一個總線請求信號發生器包括權利要求15所述的設備來產生總線請求信號，從而在給定處理周期中分散總線請求點，並且根據給定的總線請求點，其他子系統的每一個其他總線請求信號發生器產生總線請求信號。
全文摘要
一種設備、裝置和方法，用於控制總線請求定時來分散總線訪問定時，以便避免集中總線現象的有害效果。該裝置可以包括總線請求信號發生電路，可以在計數器的控制下產生總線請求信號；以及脈衝信號發生電路，可以產生脈衝信號作為總線請求信號發生電路所產生的總線請求信號的次數以及第一閾值的函數。該設備可以包括確定電路和控制電路。確定電路可以產生確定結果作為脈衝信號的函數，其中該確定結果表示用於產生總線請求信號的給定處理周期是否結束。控制電路根據確定結果，可以控制計數器來調節用於產生總線請求信號的處理周期。
文檔編號G06F13/36GK1648884SQ20051000640
公開日2005年8月3日 申請日期2005年1月31日 優先權日2004年1月30日
發明者樸昌大, 南基哲, 李聖權 申請人:三星電子株式會社