[發明專利]基于FIFO的流水線實時處理的方法和裝置

有效

• 申請號: 200710040776.6
• 申請日: 2007-05-17
• 公開（公告）號: CN101308568A
• 公開（公告）日: 2008-11-19
• 發明（設計）人: 張鵬
• 申請（專利權）人: 北京展訊高科通信技術有限公司
• 主分類號: G06T1/20
• 分類號: G06T1/20;G06T1/60
• 代理公司: 上海浦一知識產權代理有限公司
• 代理人: 丁紀鐵

1.一種基于FIFO的流水線實時處理的裝置，包括：一個主控制器、多級運算模塊、一個外存儲器、及一個外存儲器控制器，其特征在于它還包括：

一個外存儲器前置緩沖器，用于接收各級運算模塊的訪存請求及數據，并向外存儲器控制器輸出訪存請求及數據，其輸入端連接主控制器和各級運算模塊，輸出端連接外存儲器控制器；

所述的主控制器，用于接收各級運算模塊發出的閑置信令，并向各級運算模塊、外存儲器前置緩沖器、和外存儲器控制器發送同步信令，它具有：一個高精度時鐘計數器，該主控制器的輸入端連接各級運算模塊，輸出端連接流水線中各級運算模塊、外存儲器前置緩沖器和外存儲器控制器；

所述的各級運算模塊，用于系統數據的運算處理，其上下級之間采用FIFO結構交換和緩沖數據，至少含有2個數據單元的數據緩沖區，其輸入端連接主控制器、上級運算模塊和外存儲器控制器，輸出端連接主控制器、下級運算模塊和外存儲器前置緩沖器；

所述各級運算模塊需要進行訪存時，其內部的訪存模塊分為兩個流水級別，包括：發送請求的子模塊(M11)及處理數據的子模塊(M12)；其中發送請求的子模塊(M11)上具有連接下級運算模塊及外存儲器前置緩沖器的輸出端，處理數據的子模塊(M12)上具有連接主控制器、上級運算模塊、及外存儲器控制器的輸入端；

所述的外存儲器控制器，被各級運算模塊所共用，用于控制對外存儲器的訪存和對各級運算模塊傳送數據，其輸入端連接外存儲器前置緩沖器，輸出端連接外存儲器和各級運算模塊；

所述的外存儲器，用于存儲各級運算模塊處理的大塊數據信息，對其訪存受外存儲器控制器的控制，其輸入端和輸出端均與外存儲器控制器連接。

2.根據權利要求1所述的基于FIFO的流水線實時處理的裝置，其特征在于，外存儲器前置緩沖器內部采用FIFO結構交換和緩沖數據。

3.根據權利要求2中所述的基于FIFO的流水線實時處理的裝置，其特征在于，所述的處理數據的子模塊(M12)與外存儲器控制器之間，包括至少2個數據單元的緩沖區。

4.一種基于FIFO的流水線實時處理的方法，其特征在于，包括如下步驟：

(1)主控制器定時向各級運算模塊、外存儲器前置緩沖器、及外存儲器控制器發送同步信令，每一個同步信令的發出視為一個新的工作周期；

(2)各級運算模塊上下級之間采用FIFO結構交換和緩沖數據，流水線各級運算模塊收到同步信令后開始處理下一個數據單元的數據，將處理好的數據發送至下級流水線的運算模塊，其間如果要訪問外存儲器時，將訪存請求及數據發送至外存儲器前置緩沖器，另一方面也接收來自外存儲器控制器發送的數據，做進一步運算處理，在完成該數據單元所有數據的處理后向主控制器發送閑置信令；

(3)外存儲器前置緩沖器內部采用FIFO結構交換和緩沖數據，外存儲器前置緩沖器收到同步信令后其寫入指針向前移動一個數據單元，并收集各級運算模塊發出的訪存請求及數據，存入其當前寫入指針指向的一個數據單元中；

(4)外存儲器控制器收到同步信令后其對外存儲器前置緩沖器的讀入指針向前移動一個單元，并依次讀出其讀入指針指向的當前數據單元中的訪存請求及數據，將處理后的各數據發送至外存儲器和相應的運算模塊；

(5)流水線系統中各模塊完成本單元數據處理工作后處于閑置狀態，等待下一個同步信令到來才能開始下一個單元的數據處理工作，主控制器接收到所有運算模塊發出的閑置信令后，在定時器所定時間到達時重復步驟(1)；

如果主控制器在定時器所定時間到達時仍未能接受到所有運算模塊發出的閑置信令，則發出報錯信息及進行相應處理。

5.根據權利要求4所述的基于FIFO的流水線實時處理的方法，其特征在于，各級運算模塊需要訪問外存儲器時，由發送請求子模塊(M11)將訪存請求和數據發送至外存儲器前置緩沖器進行緩存，另外由處理數據的子模塊(M12)接受來自外存儲器控制器發送的數據，做進一步處理。