[發明專利]一種基于DDR SDRAM的棧式數據緩存裝置及其方法

有效

• 申請號: 201210046913.8
• 申請日: 2012-02-27
• 公開（公告）號: CN102637148A
• 公開（公告）日: 2012-08-15
• 發明（設計）人: 王展;曹政;陳飛;王凱;安學軍;孫凝暉
• 申請（專利權）人: 中國科學院計算技術研究所
• 主分類號: G06F12/08
• 分類號: G06F12/08
• 代理公司: 北京律誠同業知識產權代理有限公司 11006
• 代理人: 梁揮;祁建國

1.一種基于DDR?SDRAM的棧式數據緩存裝置，其特征在于，包括：

輸入數據緩存模塊，用于為寫入DDR?SDRAM的數據提供緩存；

DDR?SDRAM存儲讀寫控制模塊，連接所述輸入數據緩存模塊，用于對DDR?SDRAM進行控制，向用戶呈現以頁面為單位，按照棧的方式進行數據的讀寫；

DDR數據通路模塊，連接所述DDR?SDRAM存儲讀寫控制模塊，用于根據所述DDR?SDRAM存儲讀寫控制模塊的讀寫控制，實現單邊沿數據和雙邊沿數據之間的轉換。

2.根據權利要求1所述的基于DDR?SDRAM的棧式數據緩存裝置，其特征在于，所述輸入數據緩存模塊進一步包括：用于緩存用戶寫入的數據的異步FIFO，所述異步FIFO大小為SDRAM的兩個頁面大小。

3.根據權利要求2所述的基于DDR?SDRAM的棧式數據緩存裝置，其特征在于，

所述異步FIFO每接收完成一個頁面的數據，所述輸入數據緩存模塊將與所述DDR?SDRAM存儲讀寫控制模塊相連的數據有效信號置位，觸發所述DDR?SDRAM存儲讀寫控制模塊啟動一次DDR?SDRAM寫操作；對DDR?SDRAM的頁面讀請求，則直接轉發至所述DDR?SDRAM存儲讀寫控制模塊處理。

4.根據權利要求1、2或3所述的基于DDR?SDRAM的棧式數據緩存裝置，其特征在于，所述DDR?SDRAM存儲讀寫控制模塊進一步包括：

初始化子模塊，用于完成DDR?SDRAM上電復位后的初始化；

棧讀寫指針控制子模塊，連接所述初始化子模塊，用于接收所述初始化子模塊發出的初始化完成信號，通過棧頂指針對DDR?SDRAM的數據寫入和讀出進行存取控制；

讀寫及刷新控制子模塊，連接所述初始化子模塊、所述棧讀寫指針控制子模塊，用于接收所述初始化子模塊發出的初始化完成信號，并根據所述棧讀寫指針控制子模塊提供的讀寫請求和讀寫的頁面地址，對DDR?SDRAM進行讀寫控制，并實現DDR?SDRAM自動刷新的正確性。

5.根據權利要求4所述的基于DDR?SDRAM的棧式數據緩存裝置，其特征在于，所述棧讀寫指針控制子模塊以后入先出的存取方式管理DDR?SDRAM的數據寫入和讀出，并對棧滿和空狀態進行判斷，當棧非滿時，向DDR?SDRAM中寫入數據，當棧未空時，從DDR?SDRAM中讀出數據。

6.根據權利要求4所述的基于DDR?SDRAM的棧式數據緩存裝置，其特征在于，所述讀寫及刷新控制子模塊通過單次8字節突發傳輸之間的無縫連接，實現頁面式的突發傳輸，通過動態刷新時間間隔，保證頁面突發傳輸不間斷情況下DDR?SDRAM自動刷新的正確性。

7.根據權利要求1、2、3、5或6所述的基于DDR?SDRAM的棧式數據緩存裝置，其特征在于，所述DDR數據通路模塊進一步包括：

讀取數據通路模塊，用于將從DDR?SDRAM讀取的雙邊沿8位數據轉換為單邊沿16位數據；

寫入數據通路模塊，用于將向DDR?SDRAM寫入的單邊沿16位數據轉換為雙邊沿8位數據。

8.一種如權利要求1-7任一所述裝置實現的基于DDR?SDRAM的棧式數據緩存方法，所述裝置按照棧的方式進行數據的讀寫，其特征在于，包括：

步驟一，所述裝置在上電復位后對DDR?SDRAM進行初始化；

步驟二，所述裝置進入系統空閑狀態，判斷用戶的操作類型，若操作類型為寫入操作，則進入步驟三，若操作類型為讀取操作，則進入步驟四；

步驟三，判斷棧是否已滿，若棧已滿，則不能進行數據寫入操作，置寫入操作失敗，轉入步驟二；若棧非滿，則跳轉至步驟五；

步驟四，判斷棧是否為空，若棧空，則不能進行數據讀出操作，置讀取操作失敗，轉入步驟二；若棧非空，則跳轉至步驟六；

步驟五，以頁面為單位寫入數據，連續啟動Burst為8的DDR?SDRAM寫操作；

步驟六，以頁面為單位讀出數據，連續啟動Burst為8的DDR?SDRAM讀操作。

9.根據權利要求8所述的基于DDR?SDRAM的棧式數據緩存方法，其特征在于，所述步驟五中，包括：

當寫入次數達到2^(logP-3)時，轉入步驟二，其中P為頁面的大小，logP為以2為底，P的對數。

10.根據權利要求8所述的基于DDR?SDRAM的棧式數據緩存方法，其特征在于，所述步驟六中，包括：

當讀取次數達到2^(logP-3)時，轉入步驟二，其中P為頁面的大小，logP為以2為底，P的對數。