[發(fā)明專利]基于雙端口RAM實現(xiàn)跨時鐘域通信的系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011463868.7
• 申請日: 2020-12-14
• 公開（公告）號: CN112579486B
• 公開（公告）日: 2023-02-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李廣興;劉士成
• 申請（專利權(quán)）人: 上海創(chuàng)遠儀器技術(shù)股份有限公司
• 主分類號: G06F13/12
• 分類號: G06F13/12
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 王潔;鄭暄

1.一種基于雙端口RAM實現(xiàn)跨時鐘域通信的系統(tǒng)，其特征在于，所述的系統(tǒng)包括雙端口RAM以及與雙端口RAM相連的狀態(tài)機，所述的雙端口RAM還與CPU相連接，用于進行地址劃分；

所述的狀態(tài)機在空閑狀態(tài)持續(xù)監(jiān)測觸發(fā)信息地址，在信息地址中的內(nèi)容非零時，觸發(fā)狀態(tài)機跳轉(zhuǎn)至解碼狀態(tài)，鎖存協(xié)議信息并解碼協(xié)議信息，狀態(tài)機跳轉(zhuǎn)至不同的進程執(zhí)行進程操作，時序完成后更新狀態(tài)寄存器并返回空閑狀態(tài)；

該系統(tǒng)包括三個時鐘域，分別為CPU時鐘域A，外設(shè)時鐘域B及外設(shè)時鐘域C，在CPU中運行用戶軟件，其通信方式具體為：

首先，時鐘域A和時鐘域B通過雙端口RAM進行銜接，該RAM內(nèi)部地址進行了劃分，分為SFR包括觸發(fā)信息地址，協(xié)議信息地址，狀態(tài)信息地址，以及進程堆棧，

CPU想要完成將數(shù)據(jù)0xab寫入SPI設(shè)備0x01地址的操作，具體步驟包括：a，將0xab數(shù)據(jù)信息寫入spi進程堆棧；b，將0x01地址信息寫入spi進程堆棧；c，將命令編碼寫入觸發(fā)信息地址；

時鐘域B側(cè)的狀態(tài)機在空閑態(tài)持續(xù)監(jiān)測觸發(fā)信息地址，當時鐘域A更新了觸發(fā)信息地址中的內(nèi)容，為非0值時，B測狀態(tài)機跳轉(zhuǎn)至解碼狀態(tài)，解析出操作指令為將數(shù)據(jù)0xab寫入SPI設(shè)備的0x01地址，隨后，狀態(tài)開始跳轉(zhuǎn)，跳轉(zhuǎn)至SPI操作進程，相關(guān)信息已鎖存至SPI操作進程狀態(tài)機中，進一步完成SPI操作實現(xiàn)；待時序完成，返回空閑態(tài)并將觸發(fā)信息地址中的內(nèi)容置零；CPU可以輪詢觸發(fā)信息地址中的內(nèi)容，監(jiān)測到全0時，認為SPI外設(shè)完成了操作，否則認為SPI操作忙；整個過程由一端發(fā)起，信號不需要額外跨時鐘域處理即可傳遞至另一端，另一端的操作依據(jù)解碼進行，不同的編碼對應(yīng)不同的進程，也綁定了不同的進程堆棧；操作完成后置零觸發(fā)信息地址中的內(nèi)容，產(chǎn)生了反饋信號，整個操作具有完整的閉環(huán)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于雙端口RAM實現(xiàn)跨時鐘域通信的系統(tǒng)，其特征在于，所述的雙端口RAM具有線性地址空間，所述的線性地址空間包括SFR寄存器和堆棧，所述的SFR寄存器用于實現(xiàn)全局觸發(fā)，所述堆棧用于保存不同外設(shè)進程信息。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于雙端口RAM實現(xiàn)跨時鐘域通信的系統(tǒng)，其特征在于，所述的雙端口RAM的存儲空間還分別對應(yīng)不同外設(shè)，用于存儲對應(yīng)進程FSM及外設(shè)實體配置、狀態(tài)的信息。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于雙端口RAM實現(xiàn)跨時鐘域通信的系統(tǒng)，其特征在于，所述的SFR寄存器包括觸發(fā)信息地址，包括協(xié)議信息地址和狀態(tài)信息地址。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于雙端口RAM實現(xiàn)跨時鐘域通信的系統(tǒng)，其特征在于，所述的狀態(tài)機還接受外部觸發(fā)信號，在無CPU干預(yù)的情況下，實現(xiàn)實時動作并實時保存狀態(tài)快照。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于雙端口RAM實現(xiàn)跨時鐘域通信的系統(tǒng)，其特征在于，所述的CPU輪詢觸發(fā)信息地址的內(nèi)容，在監(jiān)測到信息地址中的內(nèi)容為全0時，SPI外設(shè)已完成操作。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于雙端口RAM實現(xiàn)跨時鐘域通信的系統(tǒng)，其特征在于，所述的系統(tǒng)還包括多個雙端口RAM和多個與狀態(tài)機，所述的多個雙端口RAM均與CPU相連接，所述的多個狀態(tài)機與對應(yīng)的雙端口RAM相連。