專利名稱：一種實(shí)現(xiàn)位抽取的并行設(shè)計(jì)電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及USB接口設(shè)計(jì)電路，尤其涉及一種實(shí)現(xiàn)位抽取的并行設(shè)計(jì)電路。
背景技術(shù)：
隨著微電子技術(shù)的快速發(fā)展，USB2. 0接口的設(shè)備已經(jīng)大量應(yīng)用于日常生活的電子產(chǎn)品中。USB是一種串行總線，數(shù)據(jù)逐位依次傳送。USB系統(tǒng)中數(shù)據(jù)傳輸采用反向非歸零 (NRZI,Non Return to Zero Invert)編碼方式，這種編碼方式既能保證數(shù)據(jù)傳送的完整性， 又不需要獨(dú)立的時(shí)鐘信號(hào)和數(shù)據(jù)一起發(fā)送。當(dāng)遇到O信號(hào)時(shí)NRZI編碼數(shù)據(jù)流發(fā)生跳變；當(dāng)遇到1信號(hào)時(shí)保持不變。數(shù)據(jù)流中的跳變使解碼器可以與收到的數(shù)據(jù)保持同步，因而不必提供獨(dú)立的時(shí)鐘信號(hào)。但一長(zhǎng)串的連續(xù)1將會(huì)導(dǎo)致無(wú)電平跳變，從而引起接收端最終丟失同步信號(hào)。解決的辦法是采用位填充技術(shù)，即在連續(xù)傳輸六個(gè)1的情況下填充一個(gè)0，使得 NRZI編碼數(shù)據(jù)流中發(fā)生跳變，這就確保接收器至少可以在每七個(gè)的時(shí)間間隔內(nèi)從數(shù)據(jù)流中會(huì)檢測(cè)到一次跳變，從而使接收器和傳送的數(shù)據(jù)保持同步。UTMI發(fā)送端負(fù)責(zé)在NRZI編碼前的數(shù)據(jù)流中插入一個(gè)0填充位。UTMI接收端須在NRZI解碼后的數(shù)據(jù)中，當(dāng)出現(xiàn)六個(gè)連續(xù)1 后，把其后的一個(gè)0給抽取出來并丟棄，實(shí)現(xiàn)位抽取操作。如果留個(gè)連續(xù)的1后，跟隨的不是0而是1，則產(chǎn)生出錯(cuò)信號(hào)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的提供一種實(shí)現(xiàn)位抽取的并行設(shè)計(jì)電路，采用位寬為8比特，時(shí)鐘為 60MHz的設(shè)計(jì)電路實(shí)現(xiàn)串行處理位抽取操作，于普通應(yīng)用中的串行設(shè)計(jì)電路相比，能大大地降低電路的功耗。一種實(shí)現(xiàn)位抽取的并行設(shè)計(jì)電路，包含延遲單元、重組單元、判斷單元、抽取單元以及累加單元。延遲單元，用于對(duì)輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)鐘周期的延遲；重組單元，用于對(duì)經(jīng)時(shí)鐘周期延遲的數(shù)據(jù)進(jìn)行重組并輸出；判斷單元，用于對(duì)重組單元輸出的數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷，哪些需要被抽取，并輸出判斷結(jié)果到抽取單元；抽取單元，用于進(jìn)行位抽取操作，并把當(dāng)前抽取的位的個(gè)數(shù)輸出到累加單元，把位抽取后的結(jié)果作為整個(gè)電路的運(yùn)行結(jié)果輸出；累加單元，用于對(duì)被抽取的位的個(gè)數(shù)進(jìn)行累加，并將結(jié)果輸出到重組單元輸入端；輸入端輸入數(shù)據(jù)的位寬為8比特，輸出數(shù)據(jù)的位寬為8比特，工作時(shí)鐘為60MH，延遲單元產(chǎn)生四個(gè)延遲后的數(shù)據(jù)，其中din是沒做任何延遲的數(shù)據(jù)，din_dl是延遲一個(gè)時(shí)鐘周期后的數(shù)據(jù)，din_d2是延遲兩個(gè)時(shí)鐘周期后的數(shù)據(jù)，din_d3是延遲三個(gè)時(shí)鐘周期后的數(shù)據(jù)。延遲單元產(chǎn)生的四個(gè)輸出數(shù)據(jù)都集中輸入到重組單元，重組輸出判斷對(duì)象和參照對(duì)象。
判斷對(duì)象和參照對(duì)象的設(shè)定方法為
1)當(dāng)已被抽取的0的個(gè)數(shù)為0時(shí)，判斷對(duì)象為{din_dl[l:0]，din_d2[7:0]}，參照對(duì)象為 din_d3[7:2]；2)當(dāng)已被抽取的0的個(gè)數(shù)為1時(shí)，判斷對(duì)象為{din_dl[2:0]，din_d2[7:l]}，參照對(duì)象為{din_d2
, din_d3[7:3]}；3)當(dāng)已被抽取的0的個(gè)數(shù)為2時(shí)，判斷對(duì)象為{din_dl[3:0]，din_d2[7:2]}，參照對(duì)象為{din_d2[l:0], din_d3[7:4]}；4)當(dāng)已被抽取的0的個(gè)數(shù)為3時(shí)，判斷對(duì)象為{din_dU4:0]，din_d2[7:3]}，參照對(duì)象為{din_d2[2:0], din_d3[7:5]}；5)當(dāng)已被抽取的0的個(gè)數(shù)為4時(shí)，判斷對(duì)象為{din_dl[5:0]，din_d2[7:4]}，參照對(duì)象為{din_d2[3:0], din_d3[7:6]}；6)當(dāng)已被抽取的0的個(gè)數(shù)為5時(shí)，判斷對(duì)象為{din_dU6:0]，din_d2[7:5]}，參照對(duì)象為{din_d2[4:0], din_d3[7]}；7)當(dāng)已被抽取的0的個(gè)數(shù)為6時(shí)，判斷對(duì)象為{din_dl[7:0]，din_d2[7:6]}，參照對(duì)象為 din_d2[5:0]；8)當(dāng)已被抽取的0的個(gè)數(shù)為7時(shí)，判斷對(duì)象為{dinW]，din_dl[7:0]，din_ d2 [7]}，參照對(duì)象為 din_d2[6:l]；9)當(dāng)已被抽取的0的個(gè)數(shù)為8時(shí)，情況與當(dāng)已被抽取的0的個(gè)數(shù)為0時(shí)類同。當(dāng)已被抽取的0的個(gè)數(shù)為9時(shí)，情況與當(dāng)已被抽取的0的個(gè)數(shù)為1時(shí)類似，依此類推。其中din[2:0]是當(dāng)前這個(gè)時(shí)鐘周期輸入數(shù)據(jù)的第0位到第2位，din_dl[7:0]是 din[2:0]的前一個(gè)時(shí)鐘周期的8比特?cái)?shù)據(jù)，din_d2[7:0]是din_dl[7:0]的前一個(gè)時(shí)鐘周期的8比特?cái)?shù)據(jù)，din_d3[7:2]是din_d2[7:0]的前一個(gè)時(shí)鐘周期的6比特?cái)?shù)據(jù)。重組單元輸出的參照對(duì)象直接輸入判斷單元，輸出的判斷對(duì)象分別連接到判斷單元和抽取單元的輸入端，判斷單元根據(jù)位抽取的數(shù)量和對(duì)象的查找方法來判斷判斷對(duì)象中哪些需要被抽取，并把判斷結(jié)果輸出到抽取單元。位抽取的數(shù)量和對(duì)象的查找方法為(其中refer_obj為參考對(duì)象，judge_obj為判斷對(duì)象)1)當(dāng)6位參照對(duì)象refer_obj[5:0]的值為6’bll_llll時(shí)，如果判斷對(duì)象judge_ obj [6:1]的值為6，bll_llll時(shí)，抽取兩位judge_obj
和judge_obj [7]，如果判斷對(duì)象 judge_obj[7:l]的值為 V blll_1110 時(shí)，抽取兩位 judge_obj
和 judge_obj [8]，否則， 只抽取一位 judge_ob j
；2)當(dāng)6位參照對(duì)象refer_obj[5:0]的值為6’bll_1110時(shí)，如果判斷對(duì)象judge_ obj
的值為 1，131，且如(^6_01^[7:2]的值為 6，bll_llll 時(shí)，抽取兩位 judge_obj[l] 和judge_obj[8]，如果判斷對(duì)象judge_ob j
的值為1，bl，且judge_ob j [7 2]的值不為 6，bll_llll 時(shí)，抽取一位 judge_obj[l]；判斷對(duì)象 judge_obj
的值為 1，b0，且 judge_ obj [7:2]的值為6’ bll_llll時(shí)，抽取一位judge_obj[8]，否則，不抽取數(shù)據(jù)；3)當(dāng)6位參照對(duì)象refer_obj [5:1]的值為5’ bl_1110時(shí)，如果判斷對(duì)象judge_ obj [1:0]的值為2，bll時(shí)，抽取一位judge_obj[2]，否則，不抽取數(shù)據(jù)；4)當(dāng)6位參照對(duì)象refer_obj[5:2]的值為4，blllO時(shí)，如果判斷對(duì)象judge_ obj [2:0]的值為3’ bill時(shí)，抽取一位judge_obj[3]，否則，不抽取數(shù)據(jù)；5)當(dāng)6位參照對(duì)象refer_obj[5:3]的值為3’ bllO時(shí)，如果判斷對(duì)象judge_obj [3:0]的值為4’ bllll時(shí)，抽取一位judge_obK4]，否則，不抽取數(shù)據(jù)；6)當(dāng)6位參照對(duì)象refer_obj[5:4]的值為2’ blO時(shí)，如果判斷對(duì)象judge_ obj [4:0]的值為5’ bl_llll時(shí)，抽取一位judge_obj[5]，否則，不抽取數(shù)據(jù)；7)當(dāng)6位參照對(duì)象refer_obj [5]的值為l，b0時(shí)，如果判斷對(duì)象judge_obj [5:0] 的值為6’ bll_llll時(shí)，抽取一位judge_obK6]，否則，不抽取數(shù)據(jù)。抽取單元進(jìn)行位抽取操作，把當(dāng)前被抽取的位的個(gè)數(shù)輸出給累加單元，把位抽取后的結(jié)果作為整個(gè)電路的運(yùn)行結(jié)果輸出。


圖1位抽取操作示意2判斷對(duì)象和參考對(duì)象的設(shè)定意義3本發(fā)明提出的位抽取的并行設(shè)計(jì)電路結(jié)構(gòu)圖
具體實(shí)施方案以下結(jié)合各附圖對(duì)本發(fā)明提出的實(shí)現(xiàn)位抽取的并行設(shè)計(jì)電路進(jìn)行詳細(xì)的描述。如附圖1中所示，第一個(gè)波形表示經(jīng)NRZI處理后的數(shù)據(jù)，第二個(gè)波形表示位抽取處理后的數(shù)據(jù)?？梢钥吹皆跀?shù)據(jù)流中第7個(gè)和第8個(gè)1之間的0 (如圖1中箭頭所示位置) 被選中為需抽取的位，抽取操作完成后，被抽取位后的數(shù)據(jù)串與被抽取位前的數(shù)據(jù)串連接在一起，數(shù)據(jù)少一比特，如圖1中第二個(gè)波形所示。圖2中陰影部分根據(jù)本發(fā)明內(nèi)容設(shè)定的 10比特?cái)?shù)據(jù)的判斷對(duì)象，帶斜線陰影的數(shù)據(jù)部分是6比特?cái)?shù)據(jù)的參照對(duì)象。以圖1中所示的數(shù)據(jù)串為例進(jìn)行詳細(xì)的說明，有助于理解本發(fā)明的技術(shù)解決方案及所產(chǎn)生的有益效果。經(jīng)NRZI處理后的數(shù)據(jù)序列為25 ‘blllOOllllOOlllllOllllllOl， 當(dāng)已被抽取的0的個(gè)數(shù)為0時(shí)，根據(jù)本發(fā)明提出的判斷對(duì)象和參照對(duì)象的設(shè)定方法中當(dāng)已被抽取的0的個(gè)數(shù)為0時(shí)，判斷對(duì)象為{din_dl[l:0], din_d2[7:0]}，參照對(duì)象為din_ d3[7:2]可知，參照對(duì)象 refer_obj[5:0]是 6’ bllllOl，判斷對(duì)象 judge_obj [9:0]為 10’ bOOlllllOll。根據(jù)本發(fā)明提出的位抽取的數(shù)量和對(duì)象的查找方法，即當(dāng)6位參照對(duì)象 refer_obj[5:l]的值為5’bl_1110時(shí)，如果判斷對(duì)象judge_obj [1 0]的值為2’bll時(shí)，抽取一位judge_obj [2]，否則，不抽取數(shù)據(jù)，抽取一位judge_obj [2]，抽取操作完成后，數(shù)據(jù)序列如圖1第二個(gè)波形所示，抽取單元輸出的結(jié)果為8’ b0111_llll。
權(quán)利要求
1.一種實(shí)現(xiàn)位抽取的并行設(shè)計(jì)電路，其特征在于該電路包含延遲單元、重組單元、判斷單元、抽取單元以及累加單元。
2.如權(quán)利要求1所述的一種實(shí)現(xiàn)位抽取的并行設(shè)計(jì)電路，其特征在于所述延遲單元對(duì)輸入端數(shù)據(jù)進(jìn)行延遲。
3.如權(quán)利要求1所述的一種實(shí)現(xiàn)位抽取的并行設(shè)計(jì)電路，其特征在于所述重組單元設(shè)定并輸出參照對(duì)象和判斷對(duì)象。
4.如權(quán)利要求1或3所述的一種實(shí)現(xiàn)位抽取的并行設(shè)計(jì)電路，其特征在于所述重組單元采用以下模式設(shè)定參照對(duì)象和判斷對(duì)象1)當(dāng)已被抽取的0的個(gè)數(shù)為0時(shí)，判斷對(duì)象為{din_dl[l:0]，din_d2[7:0]}，參照對(duì)象為 din_d3[7:2]；2)當(dāng)已被抽取的0的個(gè)數(shù)為1時(shí)，判斷對(duì)象為{din_dl[2:0]，din_d2[7:l]}，參照對(duì)象為{din_d2
, din_d3[7:3]}；3)當(dāng)已被抽取的0的個(gè)數(shù)為2時(shí)，判斷對(duì)象為{din_dl[3:0]，din_d2[7:2]}，參照對(duì)象為{din_d2[l:0], din_d3[7:4]}；4)當(dāng)已被抽取的0的個(gè)數(shù)為3時(shí)，判斷對(duì)象為{din_dU4:0]，din_d2[7:3]}，參照對(duì)象為{din_d2[2:0], din_d3[7:5]}；5)當(dāng)已被抽取的0的個(gè)數(shù)為4時(shí)，判斷對(duì)象為{din_dl[5:0]，din_d2[7:4]}，參照對(duì)象為{din_d2[3:0], din_d3[7:6]}；6)當(dāng)已被抽取的0的個(gè)數(shù)為5時(shí)，判斷對(duì)象為{din_dU6:0]，din_d2[7:5]}，參照對(duì)象為{din_d2[4:0], din_d3[7]}；7)當(dāng)已被抽取的0的個(gè)數(shù)為6時(shí)，判斷對(duì)象為{din_dl[7:0]，din_d2[7:6]}，參照對(duì)象為 din_d2[5:0]；8)當(dāng)已被抽取的0的個(gè)數(shù)為7時(shí)，判斷對(duì)象為{din
,din_dl[7:0],din_d2[7]},# 照對(duì)象為din_d2[6:l]；9)當(dāng)已被抽取的0的個(gè)數(shù)為8時(shí)，情況與當(dāng)已被抽取的0的個(gè)數(shù)為0時(shí)類同。
5.如權(quán)利要求1所述的一種實(shí)現(xiàn)位抽取的并行設(shè)計(jì)電路，其特征在于所述重組單元輸出的參照對(duì)象直接輸入判斷單元，輸出的判斷對(duì)象分別連接到判斷單元和抽取單元的輸入端。
6.如權(quán)利要求1所述的一種實(shí)現(xiàn)位抽取的并行設(shè)計(jì)電路，其特征在于所述判斷單元判斷位抽取的數(shù)量和查找被抽取的對(duì)象，并把判斷結(jié)果輸出到抽取單元。
7.如權(quán)利要求1或6所述的一種實(shí)現(xiàn)位抽取的并行設(shè)計(jì)電路，其特征在于所述判斷單元進(jìn)行位抽取的數(shù)量和對(duì)象的查找方法為1)當(dāng)6位參照對(duì)象refer_obj[5:0]的值為6’bll_llll時(shí)，如果判斷對(duì)象judge_ obj [6:1]的值為6，bll_llll時(shí)，抽取兩位judge_obj
和judge_obj [7]，如果判斷對(duì)象 judge_obj[7:l]的值為 7，blll_1110 時(shí)，抽取兩位 judge_obj
和 judge_obj [8]，否則， 只抽取一位 judge_ob j
；2)當(dāng)6位參照對(duì)象refer_obj[5:0]的值為6’bll_1110時(shí)，如果判斷對(duì)象judge_ obj
的值為 1，131，且如(^6_01^[7:2]的值為 6，bll_llll 時(shí)，抽取兩位 judge_obj [1] 和judge_obj[8]，如果判斷對(duì)象judge_ob j
的值為1，bl，且judge_ob j [7 2]的值不為·6，bll_llll 時(shí)，抽取一位 judge_obj[l]；判斷對(duì)象 judge_obj
的值為 1，b0，且 judge_ obj[7:2]的值為6’ bll_llll時(shí)，抽取一位judge_obj[8]，否則，不抽取數(shù)據(jù)；3)當(dāng)6位參照對(duì)象refer_obj[5:l]的值為5’bl_1110時(shí)，如果判斷對(duì)象judge_ obj [1:0]的值為2，bll時(shí)，抽取一位judge_obj[2]，否則，不抽取數(shù)據(jù)；4)當(dāng)6位參照對(duì)象refer_obj [5 2]的值為4’bl 110時(shí),如果判斷對(duì)象judge_ob j [2 0] 的值為3’ bill時(shí)，抽取一位judge_obj[3]，否則，不抽取數(shù)據(jù)；5)當(dāng)6位參照對(duì)象refer_obj[5:3]的值為3'bllO時(shí)，如果判斷對(duì)象judge_obj[30] 的值為4’ bllll時(shí)，抽取一位judge_obK4]，否則，不抽取數(shù)據(jù)；6)當(dāng)6位參照對(duì)象refer—obj[5:4]的值為2，blO時(shí)，如果判斷對(duì)象judge_obj[4:0] 的值為5，bl_llll時(shí)，抽取一位judge_obj[5]，否則，不抽取數(shù)據(jù)；7)當(dāng)6位參照對(duì)象refer—obj[5]的值為1，b0時(shí)，如果判斷對(duì)象judge_obj [5 0]的值為6，bll_llll時(shí)，抽取一位judge_obK6]，否則，不抽取數(shù)據(jù)。
8.如權(quán)利要求1所述的一種實(shí)現(xiàn)位抽取的并行設(shè)計(jì)電路，其特征在于所述抽取單元進(jìn)行位抽取操作，把當(dāng)前被抽取的位的個(gè)數(shù)輸出給累加單元，把位抽取后的結(jié)果作為整個(gè)電路的運(yùn)行結(jié)果輸出。
9.如權(quán)利要求1所述的一種實(shí)現(xiàn)位抽取的并行設(shè)計(jì)電路，其特征在于所述累加單元對(duì)被抽取的位的個(gè)數(shù)進(jìn)行累加，將結(jié)果輸出到重組單元輸入端。
全文摘要
本發(fā)明提供一種實(shí)現(xiàn)位抽取的并行設(shè)計(jì)電路，包含延遲單元、重組單元、判斷單元、抽取單元以及累加單元。延遲單元對(duì)輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行延遲，重組單元對(duì)經(jīng)過時(shí)鐘周期延遲的數(shù)據(jù)進(jìn)行重組并輸出判斷對(duì)象和參考對(duì)象。判斷單元對(duì)重組單元輸出的數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷，哪些位需要被抽取，并輸出判斷結(jié)果到抽取單元。抽取單元進(jìn)行位抽取操作，并把當(dāng)前抽取的位的個(gè)數(shù)輸出到累加單元，把位抽取后的結(jié)果作為整個(gè)電路的運(yùn)行結(jié)果輸出。累加單元對(duì)被抽取的位的個(gè)數(shù)進(jìn)行累加，并將結(jié)果輸出到重組單元輸入端。通過本發(fā)明內(nèi)容，與傳統(tǒng)電路的設(shè)計(jì)及位抽取操作相比，能大大地降低電路中的功耗。
文檔編號(hào)G06F13/40GK102486760SQ20101057337
公開日2012年6月6日 申請(qǐng)日期2010年12月3日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月3日
發(fā)明者左耀華 申請(qǐng)人:上海華虹集成電路有限責(zé)任公司