一種基于粗粒度動態(tài)可重構系統(tǒng)的多模式數(shù)據(jù)訪問裝置及辦法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于粗粒度動態(tài)可重構系統(tǒng)的多模式數(shù)據(jù)訪問結構，包括外部存儲器，存儲所有需要的數(shù)據(jù)；外部存儲器接口，用于建立通信；片上數(shù)據(jù)緩存器，暫存可重構陣列最近使用的數(shù)據(jù)；二維數(shù)據(jù)轉換模塊，從片上數(shù)據(jù)緩存器讀取數(shù)據(jù)，根據(jù)微處理器發(fā)出的數(shù)據(jù)地址和控制信號，選擇數(shù)據(jù)轉換模式并將轉換后的數(shù)據(jù)傳入陣列輸入先入先出寄存器堆；陣列輸入先入先出寄存器堆，接收模式轉換后的數(shù)據(jù)并傳給可重構陣列；微處理器，發(fā)出數(shù)據(jù)轉換模式控制信號。并提出了相應的數(shù)據(jù)訪問管理辦法，通過多模式訪問，先對數(shù)據(jù)處理、整形，再將數(shù)據(jù)傳給可重構陣列，以減少可重構陣列數(shù)據(jù)訪問延遲，提高可重構系統(tǒng)計算性能。
【專利說明】一種基于粗粒度動態(tài)可重構系統(tǒng)的多模式數(shù)據(jù)訪問裝置及辦法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及嵌入式可重構設計領域，具體地，涉及一種基于粗粒度動態(tài)可重構系統(tǒng)的多模式數(shù)據(jù)訪問裝置及其管理辦法。
【背景技術】
[0002]隨著現(xiàn)場可編程門陣列可重構技術的出現(xiàn)，傳統(tǒng)的嵌入式設計方法有了很大的改變?？芍貥嬘嬎阕鳛橐环N新型時空域的計算模式，在嵌入式和高性能的計算領域具有廣泛地應用前景，已經(jīng)成為當前嵌入式系統(tǒng)發(fā)展的趨勢。局部動態(tài)可重構技術的發(fā)展，代表了一種新的可重構設計思想，大多由可重構硬件和管理硬件功能重構的可重構配置控制單元構成。
[0003]近年來，可重構計算已經(jīng)廣泛地應用于各類工程應用領域中，主要包括:視頻圖像處理、數(shù)字信號處理、無線通信、數(shù)據(jù)加密等。隨著各類軟件應用的要求越來越高，相應的，對可重構系統(tǒng)的性能要求也越來越高?？芍貥嬒到y(tǒng)中片上數(shù)據(jù)最終是需要由可重構陣列內(nèi)的基本計算陣列進行處理。將片上數(shù)據(jù)高效的傳輸至基本計算陣列或者在傳輸至基本計算陣列之前進行預處理，可有效提高可重構系統(tǒng)的性能。系統(tǒng)對外部存儲器的訪問，需按照地址對齊進行訪問，一般按照32bit或者64bit對齊。而媒體算法中的每個像素為8bit，且媒體算法按照像素進行處理。因此，按照像素處理的媒體算法，從片外存儲器訪問的數(shù)據(jù)有可能需要經(jīng)過處理之后才能作為計算單元的有效輸入數(shù)據(jù)。所有媒體算法中，在進行重建圖像時，需要將離散余弦逆變換后的二維數(shù)據(jù)塊和運動補償或者內(nèi)部的二維數(shù)據(jù)塊輸入到陣列，進行相加得到重建圖像；又如媒體算法傅里葉變換中進行蝶形運算時，需要將一些陣列的旋轉因子二維數(shù)據(jù)塊通過一定的方式進行組織好，以減少計算前的數(shù)據(jù)準備時間。
[0004]可重構計算陣列資源的有限也使得任務在映射時需要將計算得到的多個中間數(shù)據(jù)塊同時進行處理。如有些計算陣列大小為為4X4，還有一些計算陣列大小為8X8，大多數(shù)任務很難通過一張子圖映射到陣列中，需將任務劃分為多個子圖，因此考慮到陣列資源的利用效率及并行效率，可將任務劃分為多個子圖，再將數(shù)據(jù)進行處理。
[0005]綜上所述，面向媒體應用的可重構系統(tǒng)中片上存儲單元的訪問機制設計需要考慮到以下特點:1)有效數(shù)據(jù)提?。?)同時參與計算的多個二維數(shù)據(jù)塊。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于，針對上述需要考慮的特點，提出一種基于粗粒度動態(tài)可重構系統(tǒng)的多模式數(shù)據(jù)訪問裝置及其管理辦法，通過多模式訪問，預先對數(shù)據(jù)進行處理，并且以一定的方式將數(shù)據(jù)從片上存儲單元傳遞到可重構陣列中，以減少片上數(shù)據(jù)到陣列的訪問延遲，提高可重構系統(tǒng)的計算性能。
[0007]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術方案是:
一種基于粗粒度動態(tài)可重構系統(tǒng)的多模式數(shù)據(jù)訪問裝置及其管理方法，包括外部存儲器，外部存儲器接口，片上數(shù)據(jù)緩存器，二維數(shù)據(jù)轉換模塊，陣列輸入先入先出寄存器堆，微處理器；
所述外部存儲器:用于存儲被某個或某幾個可重構陣列使用的數(shù)據(jù)信息；
所述外部存儲器接口:提供對外部存儲器的讀寫接口，并且可以配置相關寄存器靈活實現(xiàn)對不同外部存儲器的操作；
所述片上緩存器:用于暫存可重構陣列使用的數(shù)據(jù)；
所述二維數(shù)據(jù)轉換模塊:用于讀取片上數(shù)據(jù)緩存器的數(shù)據(jù)信息，同時根據(jù)微處理器發(fā)出的控制信號，選擇不同的數(shù)據(jù)轉換模式并將轉換后的數(shù)據(jù)傳入陣列輸入先入先出寄存器堆；
所述陣列輸入先入先出寄存器堆:用于暫存二維數(shù)據(jù)轉換模塊轉換后的數(shù)據(jù)；
所述微處理器:用于發(fā)給二維數(shù)據(jù)轉換模塊控制信號，二維數(shù)據(jù)轉換模塊利用控制信號選擇不同的數(shù)據(jù)轉換模式和解析有效數(shù)據(jù)塊。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，所述二維數(shù)據(jù)轉換模塊，包括數(shù)據(jù)轉換模式控制器，轉換數(shù)據(jù)緩存器；
所述數(shù)據(jù)轉換模式控制器:用于根據(jù)微處理器發(fā)出的數(shù)據(jù)地址信息及控制信號選擇合適的轉換模式并進行數(shù)據(jù)轉換；
所述轉換數(shù)據(jù)緩存器:用于緩存二維數(shù)據(jù)轉換模塊轉換后的數(shù)據(jù)塊。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，所述轉換數(shù)據(jù)緩存器，包括緩存接口，轉換數(shù)據(jù)緩存單元，緩存陣列接口 ；
所述緩存接口:用于片上緩存器與轉換數(shù)據(jù)緩存單元之間的傳輸數(shù)據(jù)；
所述轉換數(shù)據(jù)緩存單元:用于暫存規(guī)整后的數(shù)據(jù)塊；
所述緩存陣列接口:用于轉換數(shù)據(jù)緩存單元與陣列輸入先入先出寄存器堆之間的數(shù)據(jù)傳輸。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，所述數(shù)據(jù)模式轉換控制器，包括數(shù)據(jù)轉換模式選擇模塊，數(shù)據(jù)地址信息解析模塊；
所述數(shù)據(jù)轉換模式選擇模塊:用于根據(jù)微處理器發(fā)來的控制信號選擇不同的數(shù)據(jù)轉換模式，包括基本轉換模式、單源二維數(shù)據(jù)轉換模式、雙源二維數(shù)據(jù)轉換模式；其中，基本轉換模式:用于根據(jù)數(shù)據(jù)塊的起始地址和長度信息直接將一段二維數(shù)據(jù)塊傳輸?shù)睫D換數(shù)據(jù)緩存單元中；單源二維數(shù)據(jù)轉換模式:用于根據(jù)數(shù)據(jù)信息的起始地址、長度、偏移量、高度以及連接參數(shù)等特征將一段數(shù)據(jù)塊按照既定的順序進行規(guī)整，并將規(guī)整后的數(shù)據(jù)塊傳輸?shù)睫D換數(shù)據(jù)緩存單元中；雙源二維數(shù)據(jù)轉換模式:用于根據(jù)兩段不同數(shù)據(jù)塊的起始地址、長度、高度以及連接參數(shù)等特征將兩個數(shù)據(jù)塊按照既定的順序進行規(guī)整，并將規(guī)整后的數(shù)據(jù)塊傳輸?shù)睫D換數(shù)據(jù)緩存單元中；
所述數(shù)據(jù)地址信息解析模塊:用于根據(jù)微處理器發(fā)送的控制信號解析出有效數(shù)據(jù)塊的長度、偏移量、高度以及連接參數(shù)等特征。
[0011]以及一種基于粗粒度動態(tài)可重構系統(tǒng)的多模式數(shù)據(jù)訪問裝置及其管理辦法，在片上數(shù)據(jù)緩存器與陣列輸入先入先出寄存器堆之間加入了一個二維數(shù)據(jù)轉換模塊，二維數(shù)據(jù)轉換模塊可根據(jù)微處理器發(fā)送的控制信號來選擇數(shù)據(jù)轉換模式、解析數(shù)據(jù)塊并對數(shù)據(jù)塊進行轉換，然后將轉換后的數(shù)據(jù)塊發(fā)送到陣列輸入先入先出寄存器堆中，最后由陣列輸入先入先出寄存器堆將數(shù)據(jù)發(fā)送給可重構陣列，具體步驟包括:
(1)可重構陣列向微處理器發(fā)出數(shù)據(jù)請求；
(2)微處理器向二維數(shù)據(jù)轉換模塊發(fā)出控制信號；
(3)二維數(shù)據(jù)轉換模塊根據(jù)控制信號選擇轉換模式，如果是基本轉換模式，則根據(jù)控制信息將數(shù)據(jù)塊直接傳輸?shù)睫D換數(shù)據(jù)緩存單元，轉至步驟(6);否則，繼續(xù)步驟(4)；
(4)如果是單源二維數(shù)據(jù)轉換模式，則根據(jù)控制信息將數(shù)據(jù)整形后傳輸?shù)睫D換數(shù)據(jù)緩存單元，轉至步驟(6);否則，繼續(xù)步驟(5)；
(5 )在雙源二維數(shù)據(jù)轉換模式下，根據(jù)控制信息將兩個二維數(shù)據(jù)塊合并、整形后傳輸?shù)睫D換數(shù)據(jù)緩存單元；
(6)將轉換后的數(shù)據(jù)塊發(fā)給陣列輸入先入先出寄存器堆；
(7)陣列輸入先入先出寄存器堆將數(shù)據(jù)發(fā)給可重構陣列。
[0012]本發(fā)明的技術方案通過提供一種基于粗粒度動態(tài)可重構系統(tǒng)的多模式數(shù)據(jù)訪問裝置及其管理辦法，使得可重構系統(tǒng)能夠高效地獲取片上數(shù)據(jù)，克服了傳統(tǒng)的可重構系統(tǒng)中獲取數(shù)據(jù)延遲時間長的缺點，從而提高了復雜可重構系統(tǒng)的片上數(shù)據(jù)訪問速度。
[0013]本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實施本發(fā)明而了解。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點可通過在所寫的說明書、權利要求書、以及附圖中所特別指出的結構來實現(xiàn)和獲得。
[0014]下面通過附圖和實施例，對本發(fā)明的技術方案做進一步的詳細描述。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，并且構成說明書的一部分，與本發(fā)明的實施例一起用于解釋本發(fā)明，并不構成對本發(fā)明的限制。在附圖中:
圖1為本發(fā)明實例所述的基于粗粒度動態(tài)可重構系統(tǒng)的多模式數(shù)據(jù)訪問管理方法示意圖；
圖2為二維數(shù)據(jù)轉換模塊結構示意圖；
圖3為數(shù)據(jù)轉換模式控制器結構示意圖；
圖4為本發(fā)明實施例所述的基本轉換模式的示意圖；
圖5為本發(fā)明實施例所述的單源二維數(shù)據(jù)轉換模式的示意圖；
圖6為本發(fā)明實施例所述的雙源二維數(shù)據(jù)轉換模式的示意圖；
圖7為本發(fā)明實例所述的基于粗粒度動態(tài)可重構系統(tǒng)的多模式數(shù)據(jù)訪問裝置示意圖。
【具體實施方式】
[0016]以下結合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行說明，應當理解，此處所描述的優(yōu)選實施例僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0017]如圖1所示，基于粗粒度動態(tài)可重構系統(tǒng)的多模式數(shù)據(jù)訪問裝置，包括:外部存儲器:用于存儲可能被某個或某幾個可重構陣列使用的數(shù)據(jù)信息；外部存儲器接口:提供對外部存儲器的讀寫接口，并且可以配置相關寄存器靈活實現(xiàn)對不同外部存儲器的操作；片上數(shù)據(jù)緩存器:用于暫存可重構陣列使用的數(shù)據(jù)信息；二維數(shù)據(jù)轉換模塊:用于讀取片上數(shù)據(jù)緩存器的數(shù)據(jù)信息，同時根據(jù)微處理器發(fā)出的數(shù)據(jù)地址信息和控制信號，決定不同的數(shù)據(jù)轉換模式并將轉換后的數(shù)據(jù)傳入陣列輸入先入先出寄存器堆；陣列輸入先入先出寄存器堆:用于接收來自二維數(shù)據(jù)轉換模塊轉換后的數(shù)據(jù)信息并將數(shù)據(jù)信息傳送給可重構陣列；微處理器:發(fā)出數(shù)據(jù)轉換模式控制信號和數(shù)據(jù)地址信息。
[0018]其中，二維數(shù)據(jù)轉換模塊的硬件結構，如圖2所示，包括數(shù)據(jù)轉換模式控制器:用于根據(jù)微處理器發(fā)出的數(shù)據(jù)地址信息及控制信號選擇合適的轉換模式并進行數(shù)據(jù)轉換；轉換數(shù)據(jù)緩存器:用于緩存二維數(shù)據(jù)轉換模塊轉換后的數(shù)據(jù)塊。
[0019]如圖3所示，數(shù)據(jù)轉換模式控制器包括數(shù)據(jù)轉換模式選擇模塊:根據(jù)微處理器發(fā)來的控制信號來決定不同的數(shù)據(jù)轉換模式；數(shù)據(jù)地址信息解析模塊:根據(jù)微處理器發(fā)來的控制信號和數(shù)據(jù)地址信息，并解析出數(shù)據(jù)塊的長度，偏移量，高度以及連接參數(shù)等特征。
[0020]如圖4所示，基本轉換模式，將一段連續(xù)的二維數(shù)據(jù)塊傳遞到陣列輸入先入先出寄存器堆中，在此模式下，主要參數(shù)為數(shù)據(jù)塊起始地址和數(shù)據(jù)塊的長度。
[0021]如圖5所示，單源二維數(shù)據(jù)轉換模式，此模式主要是在需要讀取一個二維數(shù)據(jù)塊中的有效數(shù)據(jù)塊而設置的。需要取得有效數(shù)據(jù)塊的情況在媒體應用中很普遍。例如運動補償算法中，基于1/4像素點的6抽頭濾波技術的采用，造成了插值分像素點時需要取參考幀時比當前宏塊大小多5行或者5列數(shù)據(jù)，如子塊8X8，其預測模式為(3，3)時，需要取參考中貞數(shù)據(jù)大小為13 X 13，而實際總線位覽為64bit的系統(tǒng)中，經(jīng)過64bit對齊之后，在最壞情況下讀出的參考幀數(shù)據(jù)大小可能為3 X (64bit) X 13。因此，運動補償算法進行運算前需要將以64bit為單位的3 X 13數(shù)據(jù)進行處理，將其中的有效數(shù)據(jù)13X 13bytes提取出來，進而對有效數(shù)據(jù)進行計算。因而，在計算陣列工作前，需要對媒體二維數(shù)據(jù)進行預處理，提取有效數(shù)據(jù)。同時可將其按照一定的方式規(guī)整，使其最高效的傳輸至計算陣列，從而最大化提高數(shù)據(jù)帶寬。
[0022]因此，在單源二維數(shù)據(jù)轉換模式中，通過五個參數(shù)來控制二維數(shù)據(jù)塊的轉換:起始地址、偏移量、長度、高度以及連接參數(shù)。通過起始地址和偏移量來標識二維數(shù)據(jù)塊的位置，長度和高度來標識二維數(shù)據(jù)塊的形狀，而通過連接參數(shù)表明如何將二維數(shù)據(jù)塊中的數(shù)據(jù)進行規(guī)整后發(fā)送至陣列輸入先入先出寄存器堆中。
[0023]如圖6所示，雙源二維數(shù)據(jù)轉換模式，與單源二維數(shù)據(jù)轉換模式不同的是，雙源二維數(shù)據(jù)轉換模式則是同時將兩個二維數(shù)據(jù)塊按照一定的方式排列好，然后發(fā)送至陣列輸入先入先出寄存器堆中。由于多媒體算法內(nèi)的數(shù)據(jù)特點，例如重建圖像數(shù)據(jù)，或者映射原則導致的需要同時將不同的中間結果進行處理，這時利用雙源二維數(shù)據(jù)轉換模式就可以將數(shù)據(jù)高效的傳輸至陣列輸入先入先出寄存器堆中。
[0024]如圖7所示，基于粗粒度動態(tài)可重構系統(tǒng)的多模式數(shù)據(jù)訪問管理方法，包括6個步驟:
(1)可重構陣列向微處理器發(fā)出數(shù)據(jù)請求；
(2)微處理器向二維數(shù)據(jù)轉換模塊發(fā)出控制信號；
(3)二維數(shù)據(jù)轉換模塊根據(jù)控制信號選擇轉換模式，如果是基本轉換模式，則根據(jù)控制信息將數(shù)據(jù)塊直接傳輸?shù)睫D換數(shù)據(jù)緩存單元，轉至步驟(6);否則，繼續(xù)步驟(4);
(4)如果是單源二維數(shù)據(jù)轉換模式，則根據(jù)控制信息將數(shù)據(jù)整形后傳輸?shù)睫D換數(shù)據(jù)緩存單元，轉至步驟(6);否則，繼續(xù)步驟(5)；
(5 )在雙源二維數(shù)據(jù)轉換模式下，根據(jù)控制信息將兩個二維數(shù)據(jù)塊合并、整形后傳輸?shù)睫D換數(shù)據(jù)緩存單元；
(6)將轉換后的數(shù)據(jù)塊發(fā)給陣列輸入先入先出寄存器堆；
(7)陣列輸入先入先出寄存器堆將數(shù)據(jù)發(fā)給可重構陣列。
[0025]如圖1所示，H.264協(xié)議的高清數(shù)字視頻解碼(H.264 1080pi30fps HiPiLevel4)采用了本文所提出的面向媒體處理的可重構系統(tǒng)中基于粗粒度動態(tài)可重構系統(tǒng)的多模式數(shù)據(jù)訪問裝置及管理方法，能夠快速實現(xiàn)札264 1080pi30fps HiP@LeVel4的高清視頻解碼要求。該系統(tǒng)的結構包括:用作主控器的ARM7TDMI處理器、外部存儲器、外部存儲器接口、片上數(shù)據(jù)緩存器、二維數(shù)據(jù)轉換模塊、可重構陣列、陣列輸入先入先出寄存器堆。選擇具有小型、快速、低能耗、編譯器支持好等優(yōu)點的ARM7TDMI處理器作為主控CPU，用于控制系統(tǒng)運行的調(diào)度；片上數(shù)據(jù)緩存器通過外部存儲器接口與外部存儲器相連接，外部存儲器選用最常用的嵌入式外部存儲器DDR SDRAM，支持64bit的數(shù)據(jù)訪問位寬，具有良好的性價比以及能耗比；RCA共有8個，每個RCA均含有8 X 8個PE。二維數(shù)據(jù)轉換模塊包含數(shù)據(jù)轉換模式控制器和轉換數(shù)據(jù)緩存器，轉換數(shù)據(jù)緩存器中緩存單元位寬32bit，容量為10KB。陣列輸入先入先出寄存器堆包含256個FIFO單元，F(xiàn)IFO單元位寬32bit。
[0026]作為對比實驗，設置了一個對比驗證系統(tǒng)，與上述驗證系統(tǒng)的區(qū)別在于去除了在片上數(shù)據(jù)緩存器與陣列輸入先入先出寄存器堆之間的二維數(shù)據(jù)轉換模塊。實驗結果表明，采用本發(fā)明提出的面向媒體處理的可重構系統(tǒng)中基于粗粒度動態(tài)可重構系統(tǒng)的多模式數(shù)據(jù)訪問裝置及管理方法，對于利用基本轉換模式，減少13.20%的數(shù)據(jù)訪問延遲，對于利用單源二維數(shù)據(jù)轉換模式，減少32%的數(shù)據(jù)訪問延遲，對于利用雙源二維數(shù)據(jù)轉換模式，減少20.70%的數(shù)據(jù)訪問延遲。上述結果表明，多模式訪問機制對于以二維數(shù)據(jù)處理為基礎媒體應用，在數(shù)據(jù)傳輸方面起到了很大的作用，在一定程度上保證了可重構陣列對片上數(shù)據(jù)訪問性能的需求。
[0027]綜上所述，通過在片上數(shù)據(jù)緩存器與陣列輸入先入先出寄存器堆之間增加一個二維數(shù)據(jù)轉換模塊，可以高效的將片上數(shù)據(jù)加載到可重構陣列，減少片上數(shù)據(jù)到可重構陣列的訪問延遲。
[0028]其中可重構陣列(Reconfigurable Computing Array)簡稱RCA ;基本運算單兀(Processing Element)簡稱 PE ;先入先出寄存器堆(First In First Out)簡稱 FIFO。
[0029]最后應說明的是:以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，盡管參照前述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，對于本領域的技術人員來說，其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權利要求】
1.一種基于粗粒度動態(tài)可重構系統(tǒng)的多模式數(shù)據(jù)訪問裝置，其特征在于，包括外部存儲器，外部存儲器接口，片上數(shù)據(jù)緩存器，二維數(shù)據(jù)轉換模塊，陣列輸入先入先出寄存器堆，微處理器； 所述外部存儲器:用于存儲被某個或某幾個可重構陣列使用的數(shù)據(jù)信息； 所述外部存儲器接口:提供對外部存儲器的讀寫接口，并且可以配置相關寄存器靈活實現(xiàn)對不同外部存儲器的操作； 所述片上緩存器:用于暫存可重構陣列使用的數(shù)據(jù)； 所述二維數(shù)據(jù)轉換模塊:用于讀取片上數(shù)據(jù)緩存器的數(shù)據(jù)信息，同時根據(jù)微處理器發(fā)出的控制信號，選擇不同的數(shù)據(jù)轉換模式并將轉換后的數(shù)據(jù)傳入陣列輸入先入先出寄存器堆； 所述陣列輸入先入先出寄存器堆:用于暫存二維數(shù)據(jù)轉換模塊轉換后的數(shù)據(jù)； 所述微處理器:用于發(fā)給二維數(shù)據(jù)轉換模塊控制信號，二維數(shù)據(jù)轉換模塊利用控制信號選擇不同的數(shù)據(jù)轉換模式和解析有效數(shù)據(jù)塊。
2.根據(jù)權利要求1所述的多模式數(shù)據(jù)訪問裝置，其特征在于，所述二維數(shù)據(jù)轉換模塊包括數(shù)據(jù)轉換模式控制器，轉換數(shù)據(jù)緩存器； 所述數(shù)據(jù)轉換模式控制器:用于根據(jù)微處理器發(fā)出的數(shù)據(jù)地址信息及控制信號選擇合適的轉換模式并進行數(shù)據(jù)轉換； 所述轉換數(shù)據(jù)緩存器:用于緩存二維數(shù)據(jù)轉換模塊轉換后的數(shù)據(jù)塊。
3.根據(jù)權利要求2所述的多模式數(shù)據(jù)訪問裝置，其特征在于，所述轉換數(shù)據(jù)緩存器包括緩存接口，轉換數(shù)據(jù)緩存單元，緩存陣列接口 ； 所述緩存接口:用于片上緩存器與轉換數(shù)據(jù)緩存單元之間的傳輸數(shù)據(jù)； 所述轉換數(shù)據(jù)緩存單元:用于暫存規(guī)整后的數(shù)據(jù)塊； 所述緩存陣列接口:用于轉換數(shù)據(jù)緩存單元與陣列輸入先入先出寄存器堆之間的數(shù)據(jù)傳輸。
4.根據(jù)權利要求2所述的多模式數(shù)據(jù)訪問裝置，其特征在于，所述數(shù)據(jù)模式轉換控制器包括數(shù)據(jù)轉換模式選擇模塊，數(shù)據(jù)地址信息解析模塊； 所述數(shù)據(jù)轉換模式選擇模塊:用于根據(jù)微處理器發(fā)來的控制信號選擇不同的數(shù)據(jù)轉換模式，包括基本轉換模式、單源二維數(shù)據(jù)轉換模式、雙源二維數(shù)據(jù)轉換模式；其中，基本轉換模式:用于根據(jù)數(shù)據(jù)塊的起始地址和長度信息直接將一段二維數(shù)據(jù)塊傳輸?shù)睫D換數(shù)據(jù)緩存單元中；單源二維數(shù)據(jù)轉換模式:用于根據(jù)數(shù)據(jù)信息的起始地址、長度、偏移量、高度以及連接參數(shù)等特征將一段數(shù)據(jù)塊按照既定的順序進行規(guī)整，并將規(guī)整后的數(shù)據(jù)塊傳輸?shù)睫D換數(shù)據(jù)緩存單元中；雙源二維數(shù)據(jù)轉換模式:用于根據(jù)兩段不同數(shù)據(jù)塊的起始地址、長度、高度以及連接參數(shù)等特征將兩個數(shù)據(jù)塊按照既定的順序進行規(guī)整，并將規(guī)整后的數(shù)據(jù)塊傳輸?shù)睫D換數(shù)據(jù)緩存單元中； 所述數(shù)據(jù)地址信息解析模塊:用于根據(jù)微處理器發(fā)送的控制信號解析出有效數(shù)據(jù)塊的長度、偏移量、高度以及連接參數(shù)等特征。
5.一種利用權利要求1-4中任意一項權利要求所述的基于粗粒度動態(tài)可重構系統(tǒng)的多模式數(shù)據(jù)訪問裝置的多模式數(shù)據(jù)訪問辦法，其特征在于，在片上數(shù)據(jù)緩存器與陣列輸入先入先出寄存器堆之間加入了一個二維數(shù)據(jù)轉換模塊，二維數(shù)據(jù)轉換模塊可根據(jù)微處理器發(fā)送的控制信號來選擇數(shù)據(jù)轉換模式、解析數(shù)據(jù)塊并對數(shù)據(jù)塊進行轉換，然后將轉換后的數(shù)據(jù)塊發(fā)送到陣列輸入先入先出寄存器堆中，最后由陣列輸入先入先出寄存器堆將數(shù)據(jù)發(fā)送給可重構陣列，具體步驟包括: (1)可重構陣列向微處理器發(fā)出數(shù)據(jù)請求； (2)微處理器向二維數(shù)據(jù)轉換模塊發(fā)出控制信號； (3)二維數(shù)據(jù)轉換模塊根據(jù)控制信號選擇轉換模式，如果是基本轉換模式，則根據(jù)控制信息將數(shù)據(jù)塊直接傳輸?shù)睫D換數(shù)據(jù)緩存單元，轉至步驟(6);否則，繼續(xù)步驟(4)； (4)如果是單源二維數(shù)據(jù)轉換模式，則根據(jù)控制信息將數(shù)據(jù)整形后傳輸?shù)睫D換數(shù)據(jù)緩存單元，轉至步驟(6);否則，繼續(xù)步驟(5)； (5 )在雙源二維數(shù)據(jù)轉換模式下，根據(jù)控制信息將兩個二維數(shù)據(jù)塊合并、整形后傳輸?shù)睫D換數(shù)據(jù)緩存單元； (6)將轉換后的數(shù)據(jù)塊發(fā)給陣列輸入先入先出寄存器堆； (7)陣列輸入先入先出`寄存器堆將數(shù)據(jù)發(fā)給可重構陣列。
【文檔編號】G06F13/16GK103778086SQ201410062769
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2014年2月24日 優(yōu)先權日:2014年2月24日
【發(fā)明者】劉波, 曹鵬, 莊德坤, 朱婉瑜, 肖建, 楊軍 申請人:東南大學