[發明專利]一種異步流水線電路的死鎖檢測電路和檢測方法

在審

• 申請號: 202010020665.4
• 申請日: 2020-01-09
• 公開（公告）號: CN111240849A
• 公開（公告）日: 2020-06-05
• 發明（設計）人: 張光達;宋威;戴華東
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍軍事科學院國防科技創新研究院
• 主分類號: G06F9/52
• 分類號: G06F9/52
• 代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

1.一種異步流水線電路的死鎖檢測電路，安裝在異步流水線電路上，其特征在于，所述電路包括上游檢測匹配電路和下游特征匹配電路；

所述上游檢測匹配電路與受保護異步流水段的發送端流水站并聯，用于根據發送端流水站輸入端和輸出端的完成檢測信號判斷所述發送端流水站是否為錯誤上游流水站；

所述下游特征匹配電路與受保護異步流水段的接收端流水站并聯，用于根據接收端流水站輸入端和輸出端的完成檢測信號判斷所述接收端流水站是否為錯誤下游流水站；

所述上游檢測匹配電路和下游特征匹配電路通訊連接，用于根據上游流水站和下游流水站的錯誤狀態判斷受保護異步流水段是否發生死鎖。

2.如權利要求1所述的異步流水線電路的死鎖檢測電路，其特征在于，所述上游檢測匹配電路包括翻轉檢測器、上游特征匹配器、同步器、控制狀態機和時鐘計數器；

所述翻轉檢測器包括兩個輸入端與一個輸出端；所述翻轉檢測器的第一輸入端接入所述發送端流水站輸出端的完成檢測信號，第二輸入端與所述控制狀態機連接；所述上游特征匹配器包括三個輸入端和一個輸出端；所述翻轉檢測器的輸出端與所述上游特征匹配器的第一輸入端連接；所述上游特征匹配器的第二輸入端接入所述發送端流水站輸出端的完成檢測信號，第三輸入端接入所述發送端流水站輸入端的完成檢測信號；

所述上游特征匹配器、同步器和控制狀態機依次連接，所述同步器用于對所述上游特征匹配器輸出的信號按照所述控制狀態機的時鐘進行同步，并將生成的信號發送給所述控制狀態機；

所述時鐘計數器與所述控制狀態機連接，用于向所述控制狀態機的發送超時信號；

所述控制狀態機與所述下游特征匹配電路進行通信連接，用于向所述下游特征匹配電路發送詢問信號并接收所述下游特征匹配電路的應答，從而判斷受保護的異步流水線段是否發生死鎖；

所述控制狀態機與外部電路連接，用于通知外部電路受保護的異步流水段發生死鎖。

3.如權利要求2所述的異步流水線電路的死鎖檢測電路，其特征在于，所述上游特征匹配器包括異或門(11)和與門(12)；

所述異或門(11)的兩個輸入端分別接入所述發送端流水站的輸入端和輸出端的完成檢測信號；所述異或門(11)的輸出端與所述與門(12)的其中一個輸入端連接；所述翻轉檢測器的輸出端與所述與門(12)的另一個輸入端連接。

4.如權利要求2所述的異步流水線電路的死鎖檢測電路，其特征在于，所述下游特征匹配電路包括：同或門(9)和非對稱C單元(8)；

所述同或門(9)的兩個輸入端分別接入所述接收端流水站的輸入端和輸出端的完成檢測信號，所述同或門(9)的輸出端與所述非對稱C單元(8)的正輸入端連接；

所述非對稱C單元(8)的普通輸入端與所述控制狀態機連接，所述非對稱C單元(8)的輸出端也與所述控制狀態機連接，用于實現與所述上游檢測匹配電路的通信連接。

5.一種異步流水線電路的死鎖檢測電路的死鎖檢測方法，其特征在于，所述方法包括：

當上游檢測匹配電路檢測受保護異步流水段的發送端流水站為錯誤上游流水站時與下游特征匹配電路通訊；

如果下游特征匹配電路檢測受保護異步流水段的接收端流水站也為錯誤下游流水站時，則判斷所述受保護異步流水段發生死鎖，并通知上游檢測匹配電路；

所述上游檢測匹配電路通知外部電路受保護異步流水段發生死鎖。

6.如權利要求5所述的死鎖檢測方法，其特征在于，所述當上游檢測匹配電路檢測受保護異步流水段的發送端流水站為錯誤上游流水站時與下游特征匹配電路通訊包括：

上游檢測匹配電路根據設定的時間周期啟動發送端流水站信號翻轉檢測和錯誤上游流水站的特征匹配；

若檢測到發送端流水站輸出的完成檢測信號在設定的時間周期內沒有發生信號翻轉，并且發送端流水站匹配發生死鎖的流水線錯誤上游流水站的特征成功，則判斷受保護異步流水段的發送端流水站為錯誤上游流水站，并通知下游特征匹配電路，啟動死鎖錯誤檢測；否則上游檢測匹配電路繼續檢測受保護異步流水段的發送端流水站是否發生錯誤。