CN100445971C - 一种控制用户对共享媒质访问的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种控制用户对共享媒质访问的方法，该方法主要包括如下步骤：确定对共享媒质进行访问的用户；检测所述访问共享媒质的用户的当前访问的操作时序长度是否达到预设的用户操作时序长度，并在判断为是后，结束该用户对共享媒质的访问。另外，本发明还公开一种控制用户对共享媒质访问的装置。本发明避免了系统时钟的浪费，使仲裁器可以达到100%的效率，提高了共享媒质带宽的利用率。

Description

一种控制用户对共享媒质访问的方法及装置

技术领域

本发明涉及一种共享媒质访问技术，特别涉及一种控制用户对共享媒质访问的方法及装置。

背景技术

存储技术中经常涉及对共享媒质的访问，例如同步静态随机存储器(SSRAM，Synchronous Static Random Access Memory)芯片是现在电子设计中经常用到的存储芯片，由于其100％的总线使用率，快速的响应，常用来存放设计中的各个表项，能否有效的控制用户对共享媒质的访问，最大限度地利用共享媒质提供的带宽，成为设计共享媒质仲裁器必须考虑的问题。

参考图1，该图是现有技术多用户对SSRAM访问的示意图。

SSRAM仲裁器的基本功能就是按照一定的优先级策略从多个请求访问SSRAM的用户中选择一个用户对SSRAM进行访问，待该用户访问结束后，再选择下一个用户，同时将用户操作命令传输给控制器，由控制器完成与物理芯片的操作接口和时序。实际应用时，单个用户与仲裁器之间传输的信号包括：用户发送的操作请求信号，仲裁器回送的应答信号和操作命令信号，其中操作命令信号包括读写信号WR、读数据DATAW、读写地址ADDR、读数据有效信号VALID。

参考图2，该图是现有技术中控制用户对SSRAM访问的流程图，主要包括如下流程：

步骤1，系统初始化后，等待接收用户发出的操作请求信号；

步骤2，检测是否有用户发出操作请求信号，若是，执行步骤3，否则，执行步骤1；

步骤3，向所述发出操作请求信号且具有最高优先级的用户发送应答信号，允许所述用户对SSRAM进行访问；

步骤4，检测所述操作请求信号是否无效，如果是，则执行步骤6，否则，执行步骤5；

步骤5，所述访问用户的访问仍然有效，该访问用户继续对SSRAM进行访问，同时继续检测所述访问用户的操作请求信号是否无效，直到检测到所述访问用户的操作请求信号无效，然后执行步骤6；

步骤6，将所述访问用户的应答信号置为无效，同时检测是否有用户发出操作请求信号，如果是，返回步骤3，否则，返回步骤1。

参考图3，该图是现有技术仲裁器控制用户对共享媒质访问的时序图。

以两个用户为例，hold表示操作请求信号，holda表示应答信号，均为高电平有效，时钟上升沿进行触发。

t1时刻，用户1和用户2均没有发出操作请求信号，所以应答信号无效；

t2时刻，检测到用户1发出操作请求信号，则将用户1的应答信号置为有效，允许用户1对共享媒质进行访问；

t3时刻，用户1的操作请求信号其实已经无效，但由于电路时延的原因，没有检测到用户1的操作请求信号无效，则用户1的应答信号仍然有效，用户1继续对共享媒质进行访问；

t4时刻，检测到用户1的操作请求信号已经无效，将用户1的应答信号置为无效，同时检测到用户2发出操作请求信号，将用户2的应答信号置为有效，用户2对共享媒质进行访问；

t5时刻，检测到用户2的操作请求信号仍然有效，用户2继续对共享媒质进行访问；

t6时刻，同t3；

t7时刻，同t1。

从上述可知时钟周期Cycle3和Cycle5是有效的，而时钟周期Cycle4却被浪费了，如果用户进行访问的时序长度为单时钟周期，则SSRAM的使用率只能达到50％，如果用户进行访问的时序长度为两时钟周期，则使用率最大只能达到66.7％，依此类推。

综上，上述控制用户对共享媒质访问的方法存在如下缺点：

由于上述控制方法主要是基于检测操作请求信号是否无效实现的，但在实际的应用中由于电路时延的存在，往往不能及时检测到所述访问用户的操作请求信号已经无效以便结束访问用户对共享媒质的访问，造成系统时钟周期浪费，导致仲裁器对用户的访问控制效率降低，使共享媒质的带宽利用率下降。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供一种控制用户对共享媒质访问的方法及装置，以在用户对共享媒质访问时，及时控制结束用户对共享媒质的访问，避免浪费系统时钟周期，以更好的利用共享媒质的带宽。

为解决上述问题，本发明的控制用户对共享媒质的访问方法，所述用户基于时序访问共享媒质，该方法主要包括：

a、确定对共享媒质进行访问的用户，统计用户对共享媒质进行访问的操作时序长度；

b1、获取用户对共享媒质进行访问的当前操作时序长度以及预设操作时序长度；

b2、判断所述当前操作时序长度是否等于预设操作时序长度，若是，结束所述用户对共享媒质的访问。

其中，步骤a包括：

a1、检测是否有用户发出操作请求信号，若是，则从发出操作请求信号的用户中确定一用户对共享媒质进行访问，并向所述确定的对共享媒质进行访问的用户发送应答信号，同时开始统计该用户对共享媒质进行访问的操作时序长度；否则，执行a2；

a2、等待接收用户发出的操作请求信号。

其中，所述确定的对共享媒质进行访问的用户为在所述发出操作请求信号的用户中具有最高优先级的用户。

其中，还包括：

当判断所述当前操作时序长度等于预设操作时序长度时，将所述用户的应答信号置为无效使所述用户对共享媒质的访问结束，并返回a1，否则，执行b3；

b3、所述用户继续对共享媒质进行访问，直到所述用户对共享媒质访问的操作时序长度等于所述预设操作时序长度，才结束所述用户对共享媒质的访问，并返回a1。

其中，所述用户对共享媒质进行访问的操作时序长度通过时钟计数器统计，当每次将所述用户的应答信号置为无效时，对所述时钟计数器重新计数。

其中，所述共享媒质为同步静态随机存储器。

相应地，本发明的一种控制用户对共享媒质访问的装置，所述用户基于时序访问共享媒质，该装置包括：

用户选择单元，用于确定对共享媒质进行访问的用户，统计用户对共享媒质进行访问的操作时序长度；

用户控制单元，用于获取用户对共享媒质进行访问的当前操作时序长度以及预设操作时序长度；判断所述当前操作时序长度是否等于预设操作时序长度，若是，结束所述用户对共享媒质的访问。

其中，所述用户选择单元包括：

信号接收单元，用于接收用户发出的操作请求信号；

用户选择确定单元，用于检测是否有用户发出操作请求信号，若是，则从发出操作请求信号的用户中确定一用户对共享媒质进行访问，并向所述确定的对共享媒质进行访问的用户发送应答信号，同时开始统计所述用户对共享媒质进行访问的操作时序长度，否则，等待接收用户发出的操作请求信号。

其中，所述确定的对共享媒质进行访问的用户为在所述发出操作请求信号的用户中具有最高优先级的用户。

其中，所述用户控制单元包括：

时序长度获取单元，用于获取用户对共享媒质进行访问的当前操作时序长度以及预设操作时序长度；

用户控制确定单元，用于判断所述当前操作时序长度是否等于预设操作时序长度，若是，则将所述用户的应答信号置为无效使所述用户对共享媒质的访问结束，否则，所述用户继续对共享媒质进行访问，直到所述用户对共享媒质访问的操作时序长度等于所述预设操作时序长度，才结束所述用户对共享媒质的访问。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明基于用户对共享媒质进行访问的操作时序长度控制用户对共享媒质的访问，通过比较所述用户对共享媒质进行访问的当前操作时序长度是否达到预设操作时序长度，判定是否结束所述用户对共享媒质的访问，避免了对系统时钟周期的浪费，提高了共享媒质带宽的利用率。

附图说明

图1是现有技术多用户对SSRAM访问的示意图；

图2是现有技术仲裁器控制用户对SSRAM访问的流程图；

图3是现有技术仲裁器控制用户对共享媒质访问的时序图；

图4是本发明控制用户对共享媒质访问的方法的处理状态转移图；

图5是本发明控制用户对共享媒质访问的方法的处理流程图；

图6是本发明控制用户对共享媒质访问的方法的处理时序图；

图7是本发明控制用户对共享媒质访问的装置的组成示意图；

图8是本发明控制用户对共享媒质访问的装置的具体实现示意图。

具体实施方式：

本发明的核心在于基于用户对共享媒质访问的操作时序长度控制用户对共享媒质的访问，首先确定对共享媒质进行访问的用户，然后检测所述用户对共享媒质访问的当前操作时序长度是否达到预设操作时序长度，并在判断为是后，结束该用户对共享媒质的访问，可避免了浪费系统时钟周期的问题，使仲裁器的效率达到100％，提高了共享媒质带宽的利用率。

参见图4，该图是本发明一种控制用户对共享媒质访问的方法的状态转移图。

仲裁器控制用户对共享媒质访问是通过状态机实现的，通过操作时序长度提前判断是否结束当前对共享媒质访问的用户的访问。具体实现时包括两个状态：空闲等待状态(idle)以及用户访问状态(serv)，其中idle状态为等待接收用户发出的操作请求信号状态，serv状态为用户对共享媒质进行访问的状态，下面对这两个状态的转移过程进行具体的描述。

idle状态是等待接收用户发出操作请求信号的状态：

(1)、系统初始化后，进入idle状态；

(2)、如果有任何一个用户提出操作请求(hold信号有效)，则进入serv状态，从发出操作请求信号的用户中选择具有最高优先级的用户对共享媒质进行访问，并向被选中的用户发送应答信号(holda)，同时锁存访问用户的操作命令；

(3)、没有用户提出操作请求，则继续等待；

serv状态是用户访问的状态，可以连续被多个用户访问，访问是不可抢占的，即在结束当前用户访问前，不允许其它用户进行访问。维持一个计数器统计用户访问的操作时序长度(Op_cnt)，并与预设操作时序长度(Op_len)进行比较，如果所述用户访问的操作时序长度达到所述预设操作时序长度，则重新初始化计数器，无效该用户的应答信号，同时检测是否有其它用户发出操作请求信号，若是，则从发出操作请求信号的用户中选择具有最高优先级的用户对共享媒质进行访问，并发送相应的应答信号，否则，进入idle状态；如果当前用户的访问没有结束，则计数器累加，应答信号继续有效。

(4)、访问用户的当前操作时序长度等于预设操作时序长度时，即当前用户的访问已经结束，且同时有用户发出操作请求时，则重新进入serv状态；

(5)、当前用户对共享媒质进行的访问已经结束，且没有其它用户发出操作请求时，则返回idle状态。

参见图5，该图是本发明一种控制用户对共享媒质访问的方法的处理流程图。

步骤s1，系统初始化后，等待接收用户发出的操作请求信号；

步骤s2，检测是否有用户发出操作请求信号，若是，则执行步骤s3，否则，执行步骤s1；

步骤s3，从发出操作请求信号的用户中确定具有最高优先级的用户对共享媒质进行访问，并向所述用户发送应答信号，同时时钟计数器开始统计该用户对共享媒质进行访问的操作时序长度；

步骤s4，获取用户对共享媒质进行访问的当前操作时序长度以及预设操作时序长度；

步骤s5，判断所述当前操作时序长度是否等于预设操作时序长度，若是，则执行步骤s6，否则，执行步骤s7；

步骤s6，将所述用户的应答信号置为无效，同时对所述时钟计数器重新计数，结束所述用户对共享媒质的访问，并返回步骤s2；

步骤s7，所述用户继续对共享媒质进行访问，直到所述用户对共享媒质访问的操作时序长度等于所述预设操作时序长度，返回执行步骤s6。

参见图6，为本发明一种控制用户对共享媒质访问的方法的处理时序图。

本图以两个用户为例，说明操作请求信号、操作时序长度与应答信号之间的时序关系图，hold表示操作请求信号，holda表示应答信号，均为高电平有效，op_len表示预设操作时序长度，位宽可以根据应用需要进行灵活配置，op_cnt表示用户对共享媒质进行访问时计数器统计的操作时序长度。

t1时刻，用户1和用户2均没有发出操作请求信号，应答均无效；

t2时刻，检测到用户1发出操作请求信号，则选择用户1对共享媒质进行访问，用户1的应答信号置为有效；同时将用户1的操作长度统计Op_cnt初始化为1；

t3时刻，比较用户1的当前操作时序长度与预设操作时序长度，发现用户1当前操作时序长度等于预设操作时序长度，表明用户1的访问已经结束，将用户1的应答信号置为无效，同时检测到用户2发出操作请求信号，则选择用户2对共享媒质进行访问，将用户2的应答信号置为有效，同时计数器将用户2的操作长度Op_cnt初始化为1；

t4时刻，比较用户2的当前操作时序长度与预设操作时序长度，发现所述预设操作时序长度大于当前操作时序长度，用户2继续对共享媒质进行访问，用于统计用户2进行访问的操作时序长度的计数器统计计数加1；

t5时刻，发现当前操作时序长度等于预设操作时序长度，表明用户2的访问已经结束，将用户2的应答信号置为无效。

显然，在本发明控制用户对共享媒质访问的方法中，没有浪费系统时钟周期。

下面说明本发明的另一方面。

参考图7，该图是本发明一种控制用户对共享媒质访问的装置的组成示意图，所述装置主要包括：

用户选择单元11，用于确定对共享媒质进行访问的用户；

用户控制单元12，用于检测所述用户对共享媒质进行访问的当前操作时序长度是否达到预设操作时序长度，并在判断为是后，结束该用户对共享媒质的访问。

下面详细说明，参考图8，该图是本发明控制用户对共享媒质访问的装置的具体实现示意图，其中所述用户选择单元11包括：

信号接收单元111，用于接收用户发出的操作请求信号；

用户选择确定单元112，用于检测是否有用户发出操作请求信号，若是，则从发出操作请求信号的用户中确定一用户对共享媒质进行访问，并向所述确定的对共享媒质进行访问的用户发送应答信号，同时开始统计该用户对共享媒质进行访问的操作时序长度，否则，等待接收用户发出的操作请求信号。

其中，所述确定的对共享媒质进行访问的用户为在所述发出操作请求信号的用户中具有最高优先级的用户。

相应的，本发明中所述的用户控制单元12包括：

时序长度获取单元121，用于获取用户对共享媒质进行访问的当前操作时序长度以及预设操作时序长度；

用户控制确定单元122，用于判断所述当前操作时序长度是否等于预设操作时序长度，若是，则将所述用户的应答信号置为无效使所述用户对共享媒质的访问结束，否则，允许所述用户继续对共享媒质进行访问，直到所述用户对共享媒质访问的操作时序长度等于所述预设操作时序长度，才结束所述用户对共享媒质的访问。

需要说明的是，本发明可应用任何通过时序访问的共享媒质，例如所述共享媒质为SSRAM，事实上本发明也可以应用于其他用于多个用户访问的共享媒质，具体实现时，只要根据访问用户对共享媒质访问的操作时序长度，比较用户对共享媒质进行访问的当前操作时序长度是否达到预设操作时序长度，就可以判断是否结束当前用户的访问，实现准确控制用户对共享媒质访问的目的。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (12)

1、一种控制用户对共享媒质访问的方法，所述用户基于时序访问共享媒质，其特征在于，包括如下步骤：

a、确定对共享媒质进行访问的用户，统计所述用户对所述共享媒质进行访问的操作时序长度；

b1、获取所述用户对所述共享媒质进行访问的当前操作时序长度以及预设操作时序长度；

b2、判断所述当前操作时序长度是否等于所述预设操作时序长度，若是，结束所述用户对所述共享媒质的访问。

2、根据权利要求1所述的控制用户对共享媒质访问的方法，其特征在于，步骤a包括：

a1、检测是否有用户发出操作请求信号，若是，则从发出操作请求信号的用户中确定一用户对共享媒质进行访问，并向所述确定的对共享媒质进行访问的用户发送应答信号，同时开始统计该用户对共享媒质进行访问的操作时序长度；否则，执行a2；

a2、等待接收用户发出的操作请求信号。

3、根据权利要求2所述的控制用户对共享媒质访问的方法，其特征在于，所述确定的对共享媒质进行访问的用户为在所述发出操作请求信号的用户中具有最高优先级的用户。

4、根据权利要求3所述的控制用户对共享媒质访问的方法，其特征在于，还包括：

当判断所述当前操作时序长度等于预设操作时序长度时，将所述用户的应答信号置为无效，并返回a1，否则，执行b3；

b3、允许所述用户继续对共享媒质进行访问，直到所述用户对共享媒质访问的操作时序长度等于所述预设操作时序长度，才结束所述用户对共享媒质的访问，并返回a1。

5、根据权利要求4所述的控制用户对共享媒质访问的方法，其特征在于，所述用户对共享媒质进行访问的操作时序长度通过时钟计数器统计，当每次将所述用户的应答信号置为无效时，对所述时钟计数器重新计数。

6、根据权利要求1-5任一项所述的控制用户对共享媒质访问的方法，其特征在于，所述共享媒质为同步静态随机存储器。

7、一种控制用户对共享媒质访问的装置，其特征在于，包括：

用户选择单元，用于确定对共享媒质进行访问的用户，统计所述用户对所述共享媒质进行访问的操作时序长度；

用户控制单元，用于获取所述用户对所述共享媒质进行访问的当前操作时序长度以及预设操作时序长度；判断所述当前操作时序长度是否等于所述预设操作时序长度，若是，结束所述用户对所述共享媒质的访问。

8、根据权利要求7所述的控制用户对共享媒质访问的装置，其特征在于，所述用户选择单元包括：

信号接收单元，用于接收用户发出的操作请求信号；

用户选择确定单元，用于检测是否有用户发出操作请求信号，若是，则从发出操作请求信号的用户中确定一用户对共享媒质进行访问，并向所述确定的对共享媒质进行访问的用户发送应答信号，同时开始统计该用户对共享媒质进行访问的操作时序长度，否则，等待接收用户发出的操作请求信号。

9、根据权利要求8所述的控制用户对共享媒质访问的装置，其特征在于，所述确定的对共享媒质进行访问的用户为在所述发出操作请求信号的用户中具有最高优先级的用户。

10、根据权利要求9所述的控制用户对共享媒质访问的装置，其特征在于，所述用户控制单元包括：

时序长度获取单元，用于获取用户对共享媒质进行访问的当前操作时序长度以及预设操作时序长度；

用户控制确定单元，用于判断所述当前操作时序长度是否等于预设操作时序长度，若是，则将所述用户的应答信号置为无效使所述用户对共享媒质的访问结束，否则，所述用户继续对共享媒质进行访问，直到所述用户对共享媒质访问的操作时序长度等于所述预设操作时序长度，才结束所述用户对共享媒质的访问。

11、根据权利要求10所述的控制用户对共享媒质访问的装置，其特征在于，所述用户对共享媒质进行访问的操作时序长度通过时钟计数器统计，当每次将所述用户的应答信号置为无效时，对所述时钟计数器重新计数。

12、根据权利要求7-11任一项所述的控制用户对共享媒质访问的装置，其特征在于，所述共享媒质为同步静态随机存储器。

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