[發(fā)明專利]一種縮短外部存儲(chǔ)器訪問(wèn)時(shí)間的控制裝置及控制方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110294448.9
• 申請(qǐng)日: 2021-03-19
• 公開（公告）號(hào): CN113064550A
• 公開（公告）日: 2021-07-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 常子奇;黃明強(qiáng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 珠海市一微半導(dǎo)體有限公司
• 主分類號(hào): G06F3/06
• 分類號(hào): G06F3/06
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

本發(fā)明公開了一種縮短外部存儲(chǔ)器訪問(wèn)時(shí)間的控制裝置及控制方法，所述方法通過(guò)對(duì)非連續(xù)地址的數(shù)據(jù)進(jìn)行緩存的方法，降低對(duì)存儲(chǔ)空間的要求以及緩存頻次，有利于控制成本和功耗。同時(shí)，因?yàn)榫彺媪朔沁B續(xù)地址處的數(shù)據(jù)，可以縮短對(duì)外部存儲(chǔ)器的訪問(wèn)時(shí)間，消除命令字、讀取地址等數(shù)據(jù)的發(fā)送帶來(lái)的帶寬下降問(wèn)題，讀寫主機(jī)讀取外部存儲(chǔ)器的等價(jià)有效帶寬可提升至100%，讀取速度穩(wěn)定，系統(tǒng)性能得到提升，對(duì)程序運(yùn)行延遲要求嚴(yán)格的場(chǎng)景有明顯優(yōu)勢(shì)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及存儲(chǔ)器領(lǐng)域，具體涉及一種縮短外部存儲(chǔ)器訪問(wèn)時(shí)間的控制裝置及控制方法。

背景技術(shù)

隨著物聯(lián)網(wǎng)、人工智能技術(shù)的發(fā)展，在終端產(chǎn)品上的MCU也逐漸向著算力高、程序存儲(chǔ)空間大的方向發(fā)展，MCU內(nèi)置較大的空間的存儲(chǔ)器從成本和靈活性上來(lái)看都不是一個(gè)好的選擇，所以一般會(huì)使用外置存儲(chǔ)器。由于封裝的限制，外置存儲(chǔ)器通常選擇串行接口的SPI flash，該接口在連續(xù)讀取的情況下可以達(dá)到較高的帶寬，但當(dāng)讀取的數(shù)據(jù)不連續(xù)時(shí)，需要先發(fā)送“命令字”、“讀取地址”，然后才能獲取到程序數(shù)據(jù)，這期間會(huì)導(dǎo)致讀寫主機(jī)處于等待數(shù)據(jù)狀態(tài)而暫停，降低了系統(tǒng)的運(yùn)行效率。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種縮短外部存儲(chǔ)器訪問(wèn)時(shí)間的控制裝置及控制方法，大大提高了系統(tǒng)的運(yùn)行效率。本發(fā)明的具體技術(shù)方案如下：

一種縮短外部存儲(chǔ)器訪問(wèn)時(shí)間的控制方法，所述方法包括如下步驟：S1，加速控制模塊接收讀寫主機(jī)的訪問(wèn)請(qǐng)求，所述訪問(wèn)請(qǐng)求包括訪問(wèn)地址；S2，加速控制模塊檢測(cè)所述訪問(wèn)地址與上次訪問(wèn)地址是否連續(xù)，若連續(xù)，則通過(guò)外部存儲(chǔ)控制器讀取數(shù)據(jù)并返回給讀寫主機(jī)，若不連續(xù)，則進(jìn)入S3；S3，加速控制模塊檢測(cè)加速緩存存儲(chǔ)器中是否儲(chǔ)存有與所述訪問(wèn)地址對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)，若有，則通過(guò)加速緩存存儲(chǔ)器讀取數(shù)據(jù)，且在讀取數(shù)據(jù)的同時(shí)，進(jìn)行下一連續(xù)地址的數(shù)據(jù)的讀取設(shè)置，然后將數(shù)據(jù)返回給讀寫主機(jī)，若沒(méi)有，則進(jìn)入S4；S4，加速控制模塊通過(guò)外部存儲(chǔ)控制器讀取數(shù)據(jù)并返回給讀寫主機(jī)，同時(shí)將所述訪問(wèn)地址和對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)存入加速緩存存儲(chǔ)器的一個(gè)存儲(chǔ)單元中，以便下次能夠快速地從加速緩存存儲(chǔ)器中讀取非連續(xù)地址處的數(shù)據(jù)。本發(fā)明所述的控制方法利用加速緩存存儲(chǔ)器對(duì)非連續(xù)地址處的數(shù)據(jù)進(jìn)行緩存，可以降低對(duì)存儲(chǔ)空間的要求以及緩存頻次，有利于控制成本和功耗；同時(shí)，因?yàn)榫彺媪朔沁B續(xù)地址處的數(shù)據(jù)，可以縮短對(duì)外部存儲(chǔ)器的訪問(wèn)時(shí)間，消除數(shù)據(jù)的發(fā)送帶來(lái)的帶寬下降問(wèn)題，讀寫主機(jī)讀取外部存儲(chǔ)器的等價(jià)有效帶寬可提升至100%，讀取速度穩(wěn)定，系統(tǒng)性能得到提升，對(duì)程序運(yùn)行延遲要求嚴(yán)格的場(chǎng)景有明顯優(yōu)勢(shì)。

進(jìn)一步地，所述步驟S2中檢測(cè)所述訪問(wèn)地址與上次訪問(wèn)地址是否連續(xù)的方法為，比較所述訪問(wèn)地址與上次訪問(wèn)地址，若所述訪問(wèn)地址的值比上次訪問(wèn)地址的值增大了預(yù)設(shè)步長(zhǎng)值，則所述訪問(wèn)地址與上次訪問(wèn)地址連續(xù)。如果判斷到地址連續(xù)則可以直接從外部存儲(chǔ)器讀取數(shù)據(jù)，速度較快且減少了緩存頻次。

進(jìn)一步地，所述步驟S2中，若檢測(cè)到不存在所述上次訪問(wèn)地址，則加速控制模塊控制外部存儲(chǔ)控制器發(fā)送命令字和讀取地址給外部存儲(chǔ)器，從外部存儲(chǔ)器讀取數(shù)據(jù)并返回給讀寫主機(jī)，所述讀寫地址即所述訪問(wèn)地址。

進(jìn)一步地，所述步驟S3中檢測(cè)加速緩存存儲(chǔ)器中是否儲(chǔ)存有所述訪問(wèn)地址對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)的方法為，比較所述訪問(wèn)地址與加速緩存存儲(chǔ)器中儲(chǔ)存的地址，若存在數(shù)值大小相等的地址，則表示儲(chǔ)存有所述訪問(wèn)地址對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)。如果在加速緩存存儲(chǔ)器中儲(chǔ)存有需要的數(shù)據(jù)，則可以快速地完成訪問(wèn)請(qǐng)求。

進(jìn)一步地，所述步驟S3中進(jìn)行下一連續(xù)地址的數(shù)據(jù)的讀取設(shè)置的方法為，在加速緩存存儲(chǔ)器讀取數(shù)據(jù)的同時(shí)，外部存儲(chǔ)控制器發(fā)送命令字和讀取地址給外部存儲(chǔ)器，節(jié)省下個(gè)訪問(wèn)請(qǐng)求的設(shè)置時(shí)間，所述下個(gè)訪問(wèn)請(qǐng)求中的下個(gè)訪問(wèn)地址與所述訪問(wèn)地址連續(xù)。提前發(fā)送“命令字”和“讀取地址”，可以節(jié)省下個(gè)訪問(wèn)請(qǐng)求的設(shè)置時(shí)間，提高數(shù)據(jù)讀取速度。