[發明專利]一種雙邊讀出的地址事件表示傳輸協議電路

在審

• 申請號: 201911033054.7
• 申請日: 2019-10-28
• 公開（公告）號: CN112732612A
• 公開（公告）日: 2021-04-30
• 發明（設計）人: 徐江濤;鄒佳偉;聶凱明;高靜;查萬斌
• 申請（專利權）人: 天津大學青島海洋技術研究院
• 主分類號: G06F13/42
• 分類號: G06F13/42;G06F13/16
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一種雙邊讀出的地址事件表示傳輸協議電路，包括行仲裁器、行地址編碼器、列仲裁器1、列仲裁器2、列地址編碼器1、列地址編碼器2，輸入包括2^j個行請求以及2^k個列請求，輸出包括2^j個行應答、2^k個列應答以及2個事件信息對外輸出通道，事件輸出通道1和事件輸出通道2；該電路通過對電路陣列的列請求進行分組，增加了協議電路對外輸出的路徑，使電路速率增大一倍；拆分大規模列請求仲裁器為兩個較小規模的列仲裁器，降低了電路在列仲裁時的延時，同時減少了同行需要輸出單元所需排隊等待的時間，提升了輸出數據包含信息的準確度。

技術領域

本發明涉及集成電路領域，尤其涉及雙邊讀出方式的地址-事件表示傳輸協議的電路實現。

背景技術

地址-事件表示（Address-event Representation，AER）傳輸協議是一種新型異步高速串行數據傳輸協議，適用于大型事件化電路陣列進行高速串行輸出，其電路結構如圖1所示，由行仲裁器、行地址編碼器、列仲裁器和列地址編碼器構成。電路陣列具有2^j條行請求總線和2^j條行應答總線，以及2^k條列請求總線和2^k條列應答總線用以與AER協議電路產生交互。AER協議電路的工作原理如下：電路陣列在至少一條行請求總線上產生請求；AER協議電路接收到行請求后，行仲裁器依照“先進先出”的原則對行請求進行排序，并按照順序依次在對應的行應答總線上應答信號，同時行地址編碼器對該應答信號所在行號進行編碼；電路陣列在接收到行應答信號后，在至少一條列請求總線上產生請求；AER協議電路接收到列請求后，列仲裁器也依照“先進先出”的原則對行請求進行排序，并按照順序依次在對應的列應答總線上應答信號，同時列地址編碼器對該應答信號所在列號進行編碼；一次行應答和一次列應答完成后，協議電路對外輸出兩組編碼，完成電路陣列中一個單元的信號傳輸過程，并開始對下一個單元的信號進行處理。依此工作原理，AER協議電路串行地完成對電路陣列每個需要輸出的單元的信號傳輸過程。

AER協議電路的核心為仲裁器，通常采用2選1的仲裁單元連接成樹狀結構完成應答排序功能。圖2給出了由(2ⁿ-1)個仲裁單元組成的n層二叉樹狀結構，最底層(即第n層)有~req 0至~req (2ⁿ-1)共2ⁿ個請求信號輸入與~ack 0到~ack (2ⁿ-1)共2ⁿ個應答信號輸出。每一個仲裁單元能完成對于本層兩個同時產生的請求的仲裁工作，產生一個上一層的請求信號，并在接收到上層返回的應答信號后按照仲裁的順序將應答信號返回到下一層仲裁單元中。仲裁器的頂層（即第1層）單元會將產生的請求信號傳輸到外部電路，并且接受外部電路返回的應答信號，向下層進行傳遞。若仲裁單元接收到的請求并非同時產生，則仲裁結果將根據請求的先后順序產生。

現有AER協議電路的缺陷在于，因電路陣列的每個對外輸出單元在輸出過程中都只能經過一條通道被排序并串行地輸出，在電路陣列中存在多個單元同時需要對外輸出時，未被選中的單元只能等待排序在其前的單元輸出完畢后才能對外輸出。由于事件信息準確度的決定因素在于事件產生時的時間標簽的準確度，該等待時間將對輸出信息造成誤差。此外，仲裁過程所需時間將隨著請求數量的增加而增大，這意味著電路陣列規模擴大將導致更糟糕的事件信息準確度。

在請求數量為1時，仲裁器對于該請求的響應延遲為

其中t_req表示一個請求信號從仲裁樹的低層向高層傳輸一級的延遲時間，t_ack表示一個確認信號從仲裁樹的高層向低層傳輸一級的延遲時間，t_ack-ME表示仲裁樹最頂層的仲裁單元的確認信號向低層傳輸一級的延遲時間。而對于請求滿載時，仲裁器對于最后一個請求的響應延遲為