[發明專利]一種片上系統的總線時鐘頻率動態切換裝置

有效

• 申請號: 201910164492.0
• 申請日: 2019-03-05
• 公開（公告）號: CN110008171B
• 公開（公告）日: 2021-09-21
• 發明（設計）人: 戴碧華;羅小華
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: G06F15/78
• 分類號: G06F15/78
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 傅朝棟;張法高

本發明涉及片上系統芯片的一種總線時鐘控制裝置，主要用于保證總線時鐘頻率動態切換操作不影響總線傳輸的正確性，尤其涉及一種片上系統的總線時鐘頻率動態切換裝置。它包括時鐘控制電路、自舉主設備和總線三個組成部分。時鐘控制電路負責發送請求信號A，控制總線時鐘信號的頻率切換并向總線提供時鐘信號；自舉主設備負責發送應答信號B，可通過總線協議發起總線傳輸請求；總線在總線時鐘信號的控制下工作，可響應自舉主設備發出的總線傳輸請求。本發明裝置的有益效果是：總線時鐘頻率動態切換過程保證總線傳輸的正確性和完整性；總線時鐘頻率動態切換裝置完全采用硬件實現，不會增加軟件開銷，降低了對系統性能的影響。

技術領域

本發明涉及一種片上系統的總線時鐘頻率動態切換裝置。

背景技術

隨著集成電路工藝的發展，處理器的性能和主頻得到了巨大的提升。在片上系統芯片中，總線時鐘頻率一方面需要與高速的處理器主頻相配合，另一方面也要與變化的總線負載、存儲訪問速度相適應，這對總線時鐘頻率的靈活性提出了很高的要求。其中總線時鐘頻率的動態切換是一種在系統運行時、實時調整總線時鐘頻率的典型操作。

為了實現總線時鐘頻率的動態切換，必須在片上系統芯片設計中增加時鐘控制邏輯，在總線時鐘頻率動態切換的過程中保證總線傳輸的正確性。傳統的總線時鐘頻率動態切換操作是基于系統的關閉時鐘的低功耗模式實現的。該實現方式的缺點主要是增加了軟件開銷，進出低功耗模式的所用時間較長，因此不適用于頻繁切換頻率的應用場景。除此之外，在總線訪問片外設備時，傳統實現方式為了保證總線訪問的正確性，設計會變得更加復雜。

為了解決以上問題，本發明提出了一種片上系統的總線時鐘頻率動態切換裝置。該裝置通過時鐘控制電路和總線主設備之間握手信號的交互，可以保證總線傳輸的正確性和完整性，裝置完全采用硬件實現，降低了對系統性能的影響。

發明內容

本發明的目的在于提供一種片上系統的總線時鐘頻率動態切換裝置。

為了實現上述目的，本發明所采用的技術方案是：

一種片上系統的總線時鐘頻率動態切換裝置，它包括：

時鐘控制電路，用于向自舉主設備發送請求信號A，控制總線時鐘信號的頻率切換，并向總線提供時鐘信號；所述請求信號A，用于時鐘控制電路請求總線時鐘信號頻率切換；

自舉主設備，用于向時鐘控制電路發送應答信號B，在自舉主設備時鐘信號的控制下工作，通過總線協議發起總線傳輸請求；所述應答信號B，用于自舉主設備應答總線時鐘信號頻率切換；

總線，用于在總線時鐘信號的控制下工作，與自舉主設備通過總線協議信號連接，響應自舉主設備發出的總線傳輸請求。

優選的，一次完整的總線時鐘頻率動態切換過程，包括以下步驟：

時鐘控制電路向自舉主設備發送請求信號A，表示一次總線時鐘頻率動態切換過程的開始；

自舉主設備繼續完成正在執行的總線傳輸請求并停止發起下一個總線傳輸請求，該主設備的總線為空閑狀態時，自舉主設備向時鐘控制電路發送應答信號B；

時鐘控制電路切換總線時鐘信號的頻率，切換完成后，時鐘控制電路向自舉主設備發送請求信號A；

自舉主設備繼續發起下一個總線傳輸請求，并向時鐘控制電路發送應答信號B，表示一次總線時鐘頻率動態切換過程的結束。

優選的，由請求信號A和應答信號B控制的總線時鐘頻率動態切換過程，完全由硬件實現。

優選的，請求信號A表示時鐘控制電路發起一次總線時鐘頻率動態切換請求、或時鐘控制電路對總線時鐘信號的頻率切換完成，其實現方式包括但不限于電平、脈沖、比特流等。