[發(fā)明專利]替代雙端口靜態(tài)存儲器的存儲器結(jié)構(gòu)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210289587.3
• 申請日: 2012-08-15
• 公開（公告）號: CN103594110A
• 公開（公告）日: 2014-02-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 葉國平
• 申請（專利權(quán)）人: 上海華虹集成電路有限責(zé)任公司
• 主分類號: G11C11/413
• 分類號: G11C11/413
• 代理公司: 上海浦一知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31211
• 代理人: 戴廣志

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及存儲器領(lǐng)域，特別是涉及一種替代雙端口靜態(tài)存儲器的存儲器結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

隨著半導(dǎo)體和電子技術(shù)的發(fā)展，單個芯片上要完成的功能越來越多，這就使得芯片電路的設(shè)計越來越復(fù)雜，片上存在著多個時鐘域，跨時鐘域設(shè)計成為了一個常態(tài)，大量的數(shù)據(jù)在不同時鐘域之間傳送，如何處理這些跨時鐘域的批量數(shù)據(jù)也成為了一個關(guān)鍵問題。

目前通常的做法是使用一個雙端口的靜態(tài)存儲器作為跨時鐘域數(shù)據(jù)傳送的中間存儲器，雙端口靜態(tài)存儲器可以工作在兩個時鐘域中，從而實現(xiàn)了數(shù)據(jù)在不同時鐘域的轉(zhuǎn)換。

但是，雙端口靜態(tài)存儲器的面積要比相同存儲容量單端口靜態(tài)存儲器面積大50％左右，因此在芯片面積，芯片成本上并不占優(yōu)勢。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種替代雙端口靜態(tài)存儲器的存儲器結(jié)構(gòu)，使芯片的面積減小，降低芯片的成本。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的替代雙端口靜態(tài)存儲器的存儲器結(jié)構(gòu)：包括：多個單端口靜態(tài)存儲器和多個選擇電路；

每個單端口靜態(tài)存儲器具有獨立的時鐘和總線信號以及獨立的空滿狀態(tài)標(biāo)志位；

所述選擇電路具有第一訪問端和第二訪問端兩個訪問端，每個訪問端分別輸入各自的時鐘和總線信號，該選擇電路的輸出端連接到所述單端口靜態(tài)存儲器；所述選擇電路的控制信號包括數(shù)據(jù)流方向信號和單端口靜態(tài)存儲器的空滿狀態(tài)標(biāo)志位輸出信號。

所述選擇電路在所述控制信號的控制下，用于切換單端口靜態(tài)存儲器的時鐘和總線信號，根據(jù)數(shù)據(jù)流的方向和單端口靜態(tài)存儲器的空滿狀態(tài)將單端口靜態(tài)存儲器的時鐘切換到相應(yīng)訪問端的工作時鐘上。

本發(fā)明用多個單端口靜態(tài)存儲器代替雙端口靜態(tài)存儲器，使得芯片設(shè)計在面積上有所改進(jìn)，從而降低芯片成本。

附圖說明

下面結(jié)合附圖與具體實施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明：

圖1是用多個單端口靜態(tài)存儲器代替雙端口靜態(tài)存儲器的結(jié)構(gòu)框圖；

圖2是每個單端口靜態(tài)存儲器的空滿狀態(tài)轉(zhuǎn)換流程圖。

具體實施方式

參見圖1所示，假設(shè)原雙端口靜態(tài)存儲器的容量是8K字節(jié)，在下面的實施例中，使用16個512字節(jié)的單端口靜態(tài)存儲器來替代這個雙端口靜態(tài)存儲器。

所述單端口靜態(tài)存儲器為多個，每個單端口靜態(tài)存儲器都有獨立的時鐘和總線信號以及獨立的空滿狀態(tài)標(biāo)志位（即圖1中的空滿標(biāo)志位）。每個單端口靜態(tài)存儲器的時鐘和總線信號都來自于原雙端口存儲器的兩個訪問端（即第一訪問端和第二訪問端），兩個訪問端的時鐘和總線信號分別輸入到一選擇電路，該選擇電路的輸出端連接到單端口靜態(tài)存儲器。所述選擇電路的控制信號包括數(shù)據(jù)流方向信號和單端口靜態(tài)存儲器的空滿狀態(tài)標(biāo)志位輸出信號。

每個單端口靜態(tài)存儲器的空滿狀態(tài)標(biāo)志位用于表示存儲器當(dāng)前的狀態(tài)，每個狀態(tài)位用一位寄存器來實現(xiàn)。當(dāng)兩個狀態(tài)位（即空標(biāo)志位和滿標(biāo)志位，下同）為10時，表示單端口靜態(tài)存儲器處于空狀態(tài)，該單端口靜態(tài)存儲器中無有效數(shù)據(jù)，可以用于寫操作；當(dāng)兩個狀態(tài)位為01時，表示單端口靜態(tài)存儲器處于滿狀態(tài)，單端口靜態(tài)存儲器里有512字節(jié)的有效數(shù)據(jù)，可以用于讀操作；當(dāng)兩個狀態(tài)位為00時，表示單端口靜態(tài)存儲器處于不空不滿狀態(tài)，單端口靜態(tài)存儲器正在讀或者寫操作過程中；而兩個狀態(tài)位為11是個無效狀態(tài)，不會出現(xiàn)。

每個單端口靜態(tài)存儲器的空滿狀態(tài)的轉(zhuǎn)換如圖2所示，上電或者復(fù)位后，所述單端口靜態(tài)存儲器處于空狀態(tài)，此時單端口靜態(tài)存儲器可以寫入數(shù)據(jù)，寫入數(shù)據(jù)后，單端口靜態(tài)存儲器將進(jìn)入不空不滿狀態(tài)，而當(dāng)所有512字節(jié)的數(shù)據(jù)寫入后，單端口靜態(tài)存儲器會進(jìn)入滿狀態(tài)。當(dāng)單端口靜態(tài)存儲器處于滿狀態(tài)時，訪問端可以從單端口靜態(tài)存儲器讀出數(shù)據(jù)，并且單端口靜態(tài)存儲器也將再次進(jìn)入不空不滿狀態(tài)，當(dāng)所有512字節(jié)數(shù)據(jù)讀出后，單端口靜態(tài)存儲器進(jìn)入空狀態(tài)，此時單端口靜態(tài)存儲器又可以開始接收數(shù)據(jù)，如此依次循環(huán)下去。

所述選擇電路根據(jù)數(shù)據(jù)流的方向以及單端口靜態(tài)存儲器的空滿狀態(tài)選擇相應(yīng)訪問端的工作時鐘和總線信號。假設(shè)數(shù)據(jù)流的方向是從第一訪問端到第二訪問端，如果單端口靜態(tài)存儲器處于空狀態(tài)，單端口靜態(tài)存儲器處于可寫入狀態(tài)，此時單端口靜態(tài)存儲器須分配給數(shù)據(jù)流的來源端使用，選擇電路將選擇第一訪問端的時鐘和總線信號輸入到單端口靜態(tài)存儲器。如果單端口靜態(tài)存儲器處于滿狀態(tài)，數(shù)據(jù)處于可讀取的狀態(tài)，此時單端口靜態(tài)存儲器要分配給數(shù)據(jù)流的目的端使用，選擇電路將選擇第二訪問端的時鐘和總線信號連接到單端口靜態(tài)存儲器。另外，如果單端口靜態(tài)存儲器處于不空不滿狀態(tài)，單端口靜態(tài)存儲器正在工作，處于忙碌狀態(tài)，選擇電路將保持原有的選擇狀態(tài)，不做任何改變。