CN102629235A - 一种提高ddr存储器读写速率的方法 - Google Patents

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Abstract

为了解决现有技术中DDR存储器用作FIFO缓存时读写方法存在的可靠性较低或者读写效率较低等问题，本发明提出一种提高DDR存储器读写速率的方法，在向DDR存储器写入数据前将原始数据进行封装，并在数据包的头部构造一个数据包起始标识符SOF，在数据包的尾部构造一个数据包结束标识符EOF，然后，将数据包批量顺序写入DDR存储器；在从DDR存储器批量读取数据时，通过搜索数据流中的SOF，找到需要读取的数据包的起始位置，通过EOF定位需要读取的数据包的结束位置；对读取的数据包进行解封装处理以恢复出原始数据帧。有效提高DDR存储器的可靠性和有效性，提高管理效率和内存利用率，并保证数据读写的连续性和正确性。

Description

一种提高DDR存储器读写速率的方法
 
技术领域
本发明涉及到通信系统双数据速率DDR存储器读写技术，特别涉及到一种当DDR存储器用作首进首出FIFO（First In First Out，简称为FIFO）缓存时，提高DDR存储器读写速率的方法。
背景技术
双数据速率存储器DDR（Double Data Rate，简称为DDR）由于其优异的存取速度被广泛应用于通信技术领域。现有技术中，当DDR存储器用作首进首出FIFO存储器作为数据传输系统的缓存时，读写方法主要有两种，一种是在每个数据帧前加上帧长度字段，再从起始地址将数据顺序写入到DDR存储器内存中。读取DDR存储器中数据时，从起始地址开始顺序读取，根据每个帧的帧长度指示，提取每帧数据。这种方法实现简单，但可靠性不高，容错纠错能力很低，一旦某个数据出错，特别是长度字段标识错误，则全部数据都需要重新恢复。另一种为队列管理方式，将DDR存储器内存中的数据分为若干个队列进行读写管理，同时，再定义一种描述符，作为队列管理的控制结构，包含队列的索引号、长度、读写权限等信息。每一个数据队列的数据缓存区地址是固定的，可以由索引号来指示。读取数据时，根据队列索引号找到相应的数据队列，再提取数据。这种方式具有较高的可靠性，但是读写效率较低，并且会造成内存块缺口。如果一个数据帧不能完整地写入DDR存储器指定队列块中，会出现数据截断。而这种队列管理方式并没有有效的处理机制解决该问题，所以内存利用率不高，管理复杂。
显然，现有技术针对DDR存储器用作FIFO缓存时的读写方法存在着可靠性较低或者读写效率较低等问题。
发明内容
为了解决现有技术中DDR存储器用作FIFO缓存时读写方法存在的可靠性较低或者读写效率较低等问题，本发明提出一种提高DDR存储器读写速率的方法。本发明提高DDR存储器读写速率的方法，在向DDR存储器写入数据前将原始数据进行封装，即将一个或一个以上的原始数据帧组装为数据包，并在数据包的头部构造一个数据包起始标识符SOF（Start Of  Frame，简称为SOF），在数据包的尾部构造一个数据包结束标识符EOF（End  Of  Frame，简称为EOF），然后，将数据包批量顺序写入DDR存储器；在从DDR存储器批量读取数据时，通过搜索数据流中的SOF，找到需要读取的数据包的起始位置，通过EOF定位需要读取的数据包的结束位置；并且，对读取的数据包进行解封装处理以恢复出原始数据帧。
进一步的，本发明提高DDR存储器读写速率的方法，在向DDR存储器写入数据前将原始数据进行封装，包括：将一个或一个以上原始数据帧分别增加一个标识有该帧长度信息的数据帧头后级联在一起，并在第一个数据帧头前标识级联在一起的数据帧的个数，然后，将级联在一起的数据帧组装为一个数据包；在组装的同时，在数据包的头部加上64 bit的数据包起始标识符SOF，在数据包的尾部加上64 bit的数据包结束标识符EOF；如果在级联在一起的数据帧中出现了SOF、EOF或转义标识符，则对相应的原始数据进行反码转换，并在其起始位置加上64bit的转义标识符。
进一步的，本发明提高DDR存储器读写速率的方法，在对读取的数据包进行解封装处理以恢复出原始数据帧的过程中，同步检测数据中是否有转义标识符，如没有，则继续恢复数据；如有，则过滤掉转义标识符并对其后相应的数据进行反码转换以恢复出原始数据。
进一步的，本发明提高DDR存储器读写速率的方法，在将数据包批量顺序写入DDR存储器的过程中，当写入的数据在DDR尾部出现截断时，在下一次写操作时，从DDR起始地址开始将截断的数据继续写入到DDR中；在从DDR存储器批量读取数据时，首先搜索数据包结束标识符EOF，完成对该段数据的提取。
进一步的，本发明提高DDR存储器读写速率的方法包括以下主要步骤：
⑴ 对原始数据进行封装：将一个或一个以上原始数据帧分别增加一个标识有该帧长度信息的数据帧头后级联在一起，并在第一个数据帧头前标识级联在一起的数据帧的个数，然后，将级联在一起的数据帧组装为一个数据包；在组装的同时，在数据包的头部加上64 bit的数据包起始标识符SOF，在数据包的尾部加上64 bit的数据包结束标识符EOF；如果在级联在一起的数据帧中出现了SOF、EOF或转义标识符，则对相应的原始数据进行反码转换，并在其起始位置加上64bit的转义标识符；
⑵ 封装好原始数据后，将封装后的数据包顺序批量写入DDR存储器，可以从DDR存储器的起始地址开始顺序写入，或者从DDR的任意地址开始顺序写入；
⑶ 在从DDR存储器读取数据时，从数据写入DDR存储器的起始位置开始读取数据，在读出的数据流中顺序搜索SOF，当读到第一个SOF后开始，直到读到第一个EOF为止，提取两者之间的数据，并对读取的数据包进行解封装处理以恢复出原始数据帧；然后，继续搜索下一个SOF，并进行相同的数据提取操作；另外，在对读取的数据包进行解封装处理以恢复出原始数据帧的过程中，同步检测数据中是否有转义标识符，如没有，则继续恢复数据；如有，则过滤掉转义标识符并对其后相应的数据进行反码转换以恢复出原始数据。
进一步的，本发明提高DDR存储器读写速率的方法在进行数据读写操作时，采用平均、轮流占用时间片的方式控制读、写操作所占用的时间分配。
本发明提高DDR存储器读写速率的方法的有益技术效果是统筹兼顾了DDR存储器作为FIFO缓存时数据读取和存储的可靠性和有效性，同时保证数据读写的连续性和正确性，并有效提高了DDR存储器的管理效率和内存利用率。
附图说明
附图1为本发明提高DDR存储器读写速率的方法数据存取处理过程的示意图；
附图2为本发明提高DDR存储器读写速率的方法封装的数据包的结构示意图。
具体实施方式
下面附图和具体实施方式对本发明提高DDR存储器读写速率的方法做进一步的说明。
附图1为本发明提高DDR存储器读写速率的方法数据存取处理过程的示意图，由图可知，本发明提高DDR存储器读写速率的方法，在向DDR存储器写入数据前将原始数据进行封装，即将一个或一个以上的原始数据帧组装为数据包，并在数据包的头部构造一个数据包起始标识符SOF（Start Of  Frame，简称为SOF），在数据包的尾部构造一个数据包结束标识符EOF（End  Of  Frame，简称为EOF），然后，将数据包批量顺序写入DDR存储器；在从DDR存储器批量读取数据时，通过搜索数据流中的SOF，找到需要读取的数据包的起始位置，通过EOF定位需要读取的数据包的结束位置；并且，对读取的数据包进行解封装处理以恢复出原始数据帧。
附图2为本发明提高DDR存储器读写速率的方法封装的数据包的结构示意图，由图可知，本发明提高DDR存储器读写速率的方法，在向DDR存储器写入数据前将原始数据进行封装，包括：将一个或一个以上原始数据帧分别增加一个标识有该帧长度信息的数据帧头后级联在一起，并在第一个数据帧头前标识级联在一起的数据帧的个数，然后，将级联在一起的数据帧组装为一个数据包；在组装的同时，在数据包的头部加上64 bit的数据包起始标识符SOF，在数据包的尾部加上64 bit的数据包结束标识符EOF。
本发明提高DDR存储器读写速率的方法所采用的数据起始标识符SOF、数据结束标识符EOF以及转义标识符均占用64 bit，因此，在原始数据中出现的概率应该是极小的。但是，为保证原始数据中可能存在的SOF、EOF和转义标识符不会与本发明方法中的SOF、EOF和转义标识符产生混淆，本发明提高DDR存储器读写速率的方法在对原始数据进行封装时，对级联在一起的数据帧中是否存在SOF、EOF或转义标识符进行检测，如果在级联在一起的数据帧中出现了SOF、EOF或转义标识符，则对相应的原始数据进行反码转换，并在其起始位置加上64bit的转义标识符。而在对读取的数据包进行解封装处理以恢复出原始数据帧的过程中，同步检测数据中是否有转义标识符，如没有，则继续恢复数据；如有，则过滤掉转义标识符并对其后相应的数据进行反码转换以恢复出原始数据。
为解决内存块缺口，数据截断等问题，本发明提高DDR存储器读写速率的方法，在将数据包批量顺序写入DDR存储器的过程中，当写入的数据在DDR尾部出现截断时，在下一次写操作时，从DDR起始地址开始将截断的数据继续写入到DDR中；在从DDR存储器批量读取数据时，首先搜索EOF，完成对该段数据的提取。由此，保证了数据的完整性，提高了内存块的利用率。
另外，为保证DDR存储器作为FIFO缓存时的读写效率，本发明提高DDR存储器读写速率的方法在进行数据读写操作时，采用平均、轮流占用时间片的方式控制读、写操作所占用的时间分配。DDR存储器的读写操作分时进行，并均匀地占用时间片，保证DDR存储器的读写操作在时间上是均匀分配、轮流进行的，这样可以更好地提升工作效率，保证所写所读数据的连续性和正确性。
本发明提高DDR存储器读写速率的方法包括以下主要步骤：
⑴ 对原始数据进行封装：将一个或一个以上原始数据帧分别增加一个标识有该帧长度信息的数据帧头后级联在一起，并在第一个数据帧头前标识级联在一起的数据帧的个数，然后，将级联在一起的数据帧组装为一个数据包；在组装的同时，在数据包的头部加上64 bit的数据包起始标识符SOF，在数据包的尾部加上64 bit的数据包结束标识符EOF；如果在级联在一起的数据中出现了SOF、EOF或转义标识符，则对相应的原始数据进行反码转换，并在其起始位置加上64bit的转义标识符；
⑵ 封装好原始数据后，将封装后的数据包顺序批量写入DDR存储器，可以从DDR存储器的起始地址开始顺序写入，或者从DDR的任意地址开始顺序写入；
⑶ 在从DDR存储器读取数据时，从数据写入DDR存储器的起始位置开始读取数据，在读出的数据流中顺序搜索SOF，当读到第一个SOF后开始，直到读到第一个EOF为止，提取两者之间的数据，并对读取的数据包进行解封装处理以恢复出原始数据帧；然后，继续搜索下一个SOF，并进行相同的数据提取操作；另外，在对读取的数据包进行解封装处理以恢复出原始数据帧的过程中，同步检测数据中是否有转义标识符，如没有，则继续恢复数据；如有，则过滤掉转义标识符并对其后相应的数据进行反码转换以恢复出原始数据。
显然，本发明提高DDR存储器读写速率的方法的有益技术效果是统筹兼顾了DDR存储器作为FIFO缓存时数据读取和存储的可靠性和有效性，同时保证数据读写的连续性和正确性，并有效提高了DDR存储器的管理效率和内存利用率。

Claims (6)

1.一种提高DDR存储器读写速率的方法，其特征在于：在向DDR存储器写入数据前将原始数据进行封装，即将一个或一个以上的原始数据帧组装为数据包，并在数据包的头部构造一个数据包起始标识符SOF，在数据包的尾部构造一个数据包结束标识符EOF，然后，将数据包批量顺序写入DDR存储器；在从DDR存储器批量读取数据时，通过搜索数据流中的SOF，找到需要读取的数据包的起始位置，通过EOF定位需要读取的数据包的结束位置；并且，对读取的数据包进行解封装处理以恢复出原始数据帧。
2.根据权利要求1所述提高DDR存储器读写速率的方法，其特征在于：在向DDR存储器写入数据前将原始数据进行封装，包括：将一个或一个以上原始数据帧分别增加一个标识有该帧长度信息的数据帧头后级联在一起，并在第一个数据帧头前标识级联在一起的数据帧的个数，然后，将级联在一起的数据帧组装为一个数据包；在组装的同时，在数据包的头部加上64 bit的数据包起始标识符SOF，在数据包的尾部加上64 bit的数据包结束标识符EOF；如果在级联在一起的数据帧中出现了SOF、EOF或转义标识符，则对相应的原始数据进行反码转换，并在其起始位置加上64bit的转义标识符。
3.根据权利要求1所述提高DDR存储器读写速率的方法，其特征在于：在对读取的数据包进行解封装处理以恢复出原始数据帧的过程中，同步检测数据中是否有转义标识符，如没有，则继续恢复数据；如有，则过滤掉转义标识符并对其后相应的数据进行反码转换以恢复出原始数据。
4.根据权利要求1所述提高DDR存储器读写速率的方法，其特征在于：在将数据包批量顺序写入DDR存储器的过程中，当写入的数据在DDR尾部出现截断时，在下一次写操作时，从DDR起始地址开始将截断的数据继续写入到DDR中；在从DDR存储器批量读取数据时，首先搜索数据包结束标识符EOF，完成对该段数据的提取。
5.根据权利要求1所述提高DDR存储器读写速率的方法，其特征在于：在进行数据读写操作时，采用平均、轮流占用时间片的方式控制读、写操作所占用的时间分配。
6.根据权利要求1所述提高DDR存储器读写速率的方法，其特征在于：该方法包括以下主要步骤：
⑴ 对原始数据进行封装：将一个或一个以上原始数据帧分别增加一个标识有该帧长度信息的数据帧头后级联在一起，并在第一个数据帧头前标识级联在一起的数据帧的个数，然后，将级联在一起的数据帧组装为一个数据包；在组装的同时，在数据包的头部加上64 bit的数据包起始标识符SOF，在数据包的尾部加上64 bit的数据包结束标识符EOF；如果在级联在一起的数据帧中出现了SOF、EOF或转义标识符，则对相应的原始数据进行反码转换，并在其起始位置加上64bit的转义标识符；
⑵ 封装好原始数据后，将封装后的数据包顺序批量写入DDR存储器，可以从DDR存储器的起始地址开始顺序写入，或者从DDR的任意地址开始顺序写入；
⑶ 在从DDR存储器读取数据时，从数据写入DDR存储器的起始位置开始读取数据，在读出的数据流中顺序搜索SOF，当读到第一个SOF后开始，直到读到第一个EOF为止，提取两者之间的数据，并对读取的数据包进行解封装处理以恢复出原始数据帧；然后，继续搜索下一个SOF，并进行相同的数据提取操作；另外，在对读取的数据包进行解封装处理以恢复出原始数据帧的过程中，同步检测数据中是否有转义标识符，如没有，则继续恢复数据；如有，则过滤掉转义标识符并对其后相应的数据进行反码转换以恢复出原始数据。
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