[發(fā)明專利]PIPE的彈性緩沖電路及其狀態(tài)同步方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310090773.9
• 申請日: 2013-03-20
• 公開（公告）號(hào): CN104063352B
• 公開（公告）日: 2017-03-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 薛重陽
• 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(hào): G06F13/42
• 分類號(hào): G06F13/42
• 代理公司: 上海浦一知識(shí)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USB（Universal Serial Bus通用串行總線）領(lǐng)域，特別是涉及一種PIPE的彈性緩沖電路。本發(fā)明還涉及一種所述彈性緩沖電路的狀態(tài)同步方法。

背景技術(shù)

USB接口具有傳輸速度更快，支持熱插拔以及連接多個(gè)設(shè)備的特點(diǎn)，目前已經(jīng)在各類外部設(shè)備中被廣泛的采用。隨著USB技術(shù)的發(fā)展，USB3.0（通用串行總線3.0版本）超速傳輸也開始廣泛應(yīng)用，是目前開始逐漸廣泛應(yīng)用的串行數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議。USB3.0能夠?qū)崿F(xiàn)理論上5Gbps的數(shù)據(jù)傳輸，傳輸速度更加快，傳輸時(shí)間得到有效的節(jié)省。因此對(duì)于USB3.0超速的研究也成為一種趨勢。

PIPE全稱是PHY Interface For the PCI Express*and USB 3.0Architectures[用于USB3.0和PCI-E（周邊元件擴(kuò)展接口的快速版本）體系結(jié)構(gòu)的物理接口]，是USB3.0PHY的一種接口協(xié)議。

由于PIPE中的彈性緩沖電路一般存在讀寫兩種時(shí)鐘，必須當(dāng)作異步時(shí)鐘處理。因此在寫時(shí)鐘狀態(tài)傳遞到讀時(shí)鐘狀態(tài)下時(shí)，一般不能保證狀態(tài)信號(hào)與數(shù)據(jù)的同步。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種PIPE的彈性緩沖電路，能夠?qū)崿F(xiàn)狀態(tài)標(biāo)志設(shè)置與數(shù)據(jù)傳輸?shù)木珳?zhǔn)同步；為此，本發(fā)明還要提供一種所述彈性緩沖電路的狀態(tài)同步方法。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的PIPE的彈性緩沖電路，包括：

命令字生成電路，在寫時(shí)鐘域下生成命令字，并將命令字加在后續(xù)的數(shù)據(jù)之上，使命令字與數(shù)據(jù)對(duì)齊；

命令字緩存器，在寫指針控制器的控制下對(duì)命令字進(jìn)行緩存；

數(shù)據(jù)緩存器，在寫指針控制器的控制下對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行緩存；

命令字解析電路，在讀時(shí)鐘域下，且在讀指針控制器的控制下，將相應(yīng)的命令字從命令字緩存器中讀出，并進(jìn)行解析處理；

輸出數(shù)據(jù)控制器，在讀時(shí)鐘域下，且在讀指針控制器的控制下，將相應(yīng)的數(shù)據(jù)從數(shù)據(jù)緩存器中讀出，根據(jù)命令字解析電路的信號(hào)進(jìn)行SKP order set（跳躍字符對(duì)）的插入，以及溢出時(shí)插入SUB（替換字符）；輸出數(shù)據(jù)和彈性緩沖電路的狀態(tài)。

所述彈性緩沖電路的狀態(tài)同步方法是采用如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

寫入端在寫時(shí)鐘域下生成命令字，并將命令字加在后續(xù)的數(shù)據(jù)之上，使命令字與數(shù)據(jù)對(duì)齊；在寫指針控制下，將相應(yīng)的命令字和數(shù)據(jù)分別送入命令字緩存和數(shù)據(jù)緩存中；

讀出端在讀時(shí)鐘域下從所述命令字緩存和數(shù)據(jù)緩存中讀出命令字和數(shù)據(jù)，解析處理命令字，根據(jù)命令字設(shè)置標(biāo)志，根據(jù)命令字插入SKP order set，實(shí)現(xiàn)讀時(shí)鐘域下數(shù)據(jù)與彈性緩沖電路狀態(tài)的同步輸出。

本發(fā)明利用命令字的方式，將彈性緩沖電路的狀態(tài)在寫時(shí)鐘下與數(shù)據(jù)結(jié)合打包，同時(shí)送入彈性緩沖電路的命令字緩存器和數(shù)據(jù)緩存器中，等待讀時(shí)鐘得到數(shù)據(jù)和命令字后進(jìn)行解析處理，從而實(shí)現(xiàn)讀時(shí)鐘下數(shù)據(jù)與狀態(tài)的精準(zhǔn)同步。

附圖說明

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

圖1是彈性緩沖電路一實(shí)施例原理框圖；

圖2是寫入端設(shè)置命令字的一實(shí)施例時(shí)序圖；

圖3是讀出端解析命令字的一實(shí)施例時(shí)序圖；

圖4是讀出端解析命令字的另一實(shí)施例時(shí)序圖。

具體實(shí)施方式

USB3.0協(xié)議對(duì)于收發(fā)兩端的時(shí)鐘頻率補(bǔ)償采用協(xié)議層的SKP order set序列實(shí)現(xiàn)，要求發(fā)送端定時(shí)發(fā)送SKP order set，接收端根據(jù)彈性緩沖電路的狀態(tài)，刪除或者增加SKP order set。而PIPE協(xié)議中對(duì)SKP order set處理后的狀態(tài)以及彈性緩沖電路溢出的狀態(tài)要求有同步的狀態(tài)輸出信號(hào)（即標(biāo)志）體現(xiàn)。

參見圖1所示，所述彈性緩沖電路分為讀寫兩個(gè)時(shí)鐘域，在電路設(shè)計(jì)上必須按照異步時(shí)鐘進(jìn)行處理。對(duì)SKP order set的處理以及溢出的檢測是在寫時(shí)鐘域下完成的，而狀態(tài)的輸出則是在讀時(shí)鐘域下完成的。為了實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)與彈性緩沖電路的狀態(tài)同步輸出，在數(shù)據(jù)通路上增加了命令字生成電路，使命令字嚴(yán)格與數(shù)據(jù)對(duì)齊。在寫時(shí)鐘域下由所述命令字生成電路生成的命令字包含“SKP order set加，SKP order set減，溢出”。在讀時(shí)鐘域下，由命令字解析電路負(fù)責(zé)解析處理命令字，包括根據(jù)命令字設(shè)置標(biāo)志，根據(jù)命令字插入SKP order set。