CN109960851B - 一种基于不同电压域的数据传输方法及握手协议电路 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种基于不同电压域的数据传输方法，当接收到对慢时钟电源域进行数据操作并且数据操作的类型为写请求时，此时，本申请并非采用现有技术中实时传输数据的方式进行数据传输，而是先获取快时钟电源域与慢时钟电源域之间的总待传输数据，然后按照预定规则对总待传数据进行分组，将得到的多组待传输数据同时进行传输。相比于现有技术中将数据进行实时传输的方式，本申请同时将各组数据同时进行传输，也就是说，在同一时间实现了将快时钟电源域传输至慢时钟电源域的所有的总待传数据一次性传输，缩短了数据传输时间，提高了数据传输效率。此外，本申请还公开了一种基于不同电压域的数据传输装置及握手协议电路，效果如上。

Description

一种基于不同电压域的数据传输方法及握手协议电路

技术领域

本发明涉及集成电路领域，特别涉及一种基于不同电压域的数据传输方法及数据传输电路。

背景技术

在集成电路的设计中，不同的模块有不同的时序以及功耗约束，同时功耗和性能作为两个最主要的参数，对功耗以及性能方面的设计非常重要，其中，芯片的功耗分为静态功耗和动态功耗两部分，为了满足芯片相应的功耗、性能以及价格要求，在系统级一般采用多电压布放的方式提供多种电压供电，大大降低了性能要求较低的静态功耗，同时，对部分模块使用低频时钟不仅有效降低了动态功耗的大小同时也可以将对应模块的器件替换为高阈值器件，减少漏电流的大小，从而进一步降低了静态功耗的大小，采用不同电压域以及不同时钟频率的方式虽然能有效降低功耗的大小，但同时对不同模块之间的通信问题提出了更高的要求，要求不同模块之间的握手协议电路要具有跨电源域以及跨时钟域的能力。

目前，芯片的不同模块之间在跨电源域和跨时钟域进行数据传输时，不论数据的类别、功能和安全等级信息如何，数据都是实时传输，在通过快时钟电源域向慢时钟电源域写入数据时，对于大数据量的数据而言，采用实时传输数据的方式数据传输效率较低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于不同电压域的数据传输方法及数据传输电路，提高了快时钟电源域向慢时钟电源域的数据传输效率。

为实现上述目的，本申请实施例提供了如下技术方案：

第一，本申请实施例提供了一种基于不同电压域的数据传输方法，包括：

接收对慢时钟电源域进行数据操作的数据操作请求；

判断所述数据操作请求的类型是否为写请求；

若为所述写请求，则获取快时钟电源域与所述慢时钟电源域之间的总待传输数据；

以预定规则对所述总待传输数据进行分组，得到多组待传输数据；

将各组所述待传输数据同时传输。

可选的，所述快时钟电源域中设置有影子寄存器。

可选的，所述将各组数所述传输数据同时传输包括：

将各组所述待传输数据写入所述影子寄存器；

生成与各组所述待传输数据对应的序号和与所述序号对应的控制信号；

利用各所述控制信号将与各所述序号对应的待传输数据同时写入所述慢时钟电源域中对应的寄存器。

可选的，若所述数据操作请求为读请求，则还包括：

从所述影子寄存器中读取与所述读请求对应的数据。

可选的，在所述接收对慢时钟电源域进行数据操作的数据操作请求之后，还包括：

判断所述数据操作请求是否具有操作权限；

若有所述操作权限，则进入所述判断所述数据操作请求的类型是否为写请求的步骤；

若无所述操作权限，则拒绝操作所述慢时钟电源域中的数据。

可选的，所述将各组所述待传输数据同时传输包括：

将所述快时钟电源域与所述慢时钟电源域之间的总线的状态置为忙状态；

将各组所述待传输数据通过所述总线同时传输；

判断各组所述待传输数据是否均完成传输；

若是，则将所述总线的状态置为空闲状态。

可选的，所述以预定规则对所述总待传输数据进行分组，得到多组待传输数据包括：

将所述总待传输数据按照功能种类进行分组和/或将所述总待传输数据按照安全等级进行分组。

第二，本申请实施例提供了一种基于不同电压域的数据传输装置，包括：

接收模块，用于接收对慢时钟电源域进行数据操作的数据操作请求；

判断模块，用于判断所述数据操作请求的类型是否为写请求；若为所述写请求，则进入获取模块；

所述获取模块，用于获取快时钟电源域与所述慢时钟电源域之间的总待传输数据；

分组模块，用于以预定规则对所述总待传输数据进行分组，得到多组待传输数据；

传输模块，用于将各组所述待传输数据同时传输。

第三，本申请实施例提供了一种基于不同电压域的握手协议电路，包括：

连接快时钟电源域和慢时钟电源域的同步电路和电平转换器；

分别与所述快时钟电源域、所述同步电路和所述电平转换器连接的控制器，用于执行以下步骤：

接收对慢时钟电源域进行数据操作的数据操作请求；

判断所述数据操作请求的类型是否为写请求；

若为所述写请求，则获取快时钟电源域与所述慢时钟电源域之间的总待传输数据；

以预定规则对所述总待传输数据进行分组，得到多组待传输数据；

所述同步电路和所述电平转换器均用于传输各组所述待传输数据。

可选的，所述快时钟电源域包括：用于传输所述数据操作请求的总线接口和用于存储各组所述待传输数据的影子寄存器。

本申请实施例公开了一种基于不同电压域的数据传输方法，当接收到对慢时钟电源域进行数据操作并且数据操作的类型为写请求时，此时，本申请并非采用现有技术中实时传输数据的方式进行数据传输，而是先获取快时钟电源域与慢时钟电源域之间的总待传输数据，然后按照预定规则对总待传数据进行分组，将得到的多组待传输数据同时进行传输。相比于现有技术中将数据进行实时传输的方式，本申请同时将各组数据同时进行传输，也就是说，在同一时间实现了将快时钟电源域传输至慢时钟电源域的所有的总待传数据一次性传输，缩短了数据传输时间，提高了数据传输效率。此外，本申请还公开了一种基于不同电压域的数据传输装置及握手协议电路，效果如上。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请第一种实施例公开的一种基于不同电压域的数据传输方法流程示意图；

图2为本申请第二种实施例公开的一种基于不同电压域的数据传输方法流程示意图；

图3为本申请实施例公开的一种基于不同电压域的数据传输装置结构示意图；

图4为本申请实施例公开的一种基于不同电压域的握手协议电路结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本申请实施例公开了一种基于不同电压域的数据传输方法及数据传输电路，提高了快时钟电源域向慢时钟电源域的数据传输效率。

本申请中，快时钟电源域相当于开关电源域，慢时钟电源域相当于常开电源域，对于时钟域、电源域的概念可以参加现有技术，本发明实施例再次不再赘述。

请参见图1，图1为本申请第一种实施例公开的一种基于不同电压域的数据传输方法流程示意图，该方法包括：

S101：接收对慢时钟电源域进行数据操作的数据操作请求。

具体的，本实施例中，数操作请求的类型可以为数据读操作、数据写操作等，对慢时钟电源域进行数据操作的数据操作请求可以通过总线接口接收。

S102：判断数据操作请求的类型是否为写请求，若为写请求，则进入步骤S103。

S103：获取快时钟电源域与慢时钟电源域之间的总待传输数据。

具体的，通过总线接口获取到向慢时钟电源域写入数据的写请求时，为了避免实时传输数据而带来数据传输效率低的问题，本申请先获取通过快时钟电源域向慢时钟电源域传输的总待传输数据。

S104：以预定规则对总待传数据进行分组，得到多组待传输数据。

具体的，总待传数据中包括各种功能、各种类别以及各种安全等级的数据，因此，为了实现总待传数据的有序的传输，防止数据混乱。本申请按照数据的类别、数据的功能类型以及数据的安全等级等信息将总待传数据进行分组，之后，每组待传数据均有各自对应的控制信号以及序号。

S105：将各组待传输数据同时传输。

具体的，在得到不同组别的待传输数据后，将各组待传输数据均分配对应的控制信号和序号，然后，依据控制信号和对应的序号将各组数据对应传输至慢时钟电源域，在慢时钟电源域中也设置有对应的寄存器。

为了便于读取慢时钟电源域中的数据，避免跨时钟电源域读取慢时钟电源域中的数据而带来数据读取效率较低的问题，作为本申请作为本申请可选的实施例，在快时钟电源域中设置影子寄存器，对应的，步骤S105包括：

将各组待传输数据写入影子寄存器。

生成与各组待传输数据对应的序号和与序号对应的控制信号。

利用各控制信号将与各序号对应的待传输数据同时写入慢时钟电源域中对应的寄存器。

相应的，在向慢时钟电源域写入数据的同时，将数据也写入了快时钟电源域的影子寄存器，因此，在读取慢时钟电源域的中的数据时，可以避免跨电源域进行数据读取，而直接从快时钟电源域中的影子寄存器读取数据。因此，作为本申请可选的实施例，若数据操作请求为读请求，则还包括：

从影子寄存器中读取与读请求对应的数据。

此外，为了防止各组待传输数据在未由快时钟电源域至慢时钟电源域完成传输，而由其他数据访问请求中断传输的情况发生，造成快时钟电源域至慢时钟电源域未传输完成的数据丢失。

作为本申请可选的实施例：步骤S105包括：

将快时钟电源域与慢时钟电源域之间的总线的状态置为忙状态。

将各组待传输数据通过总线同时传输。

判断各组待传输数据是否均完成传输。

若是，则将总线的状态置为空闲状态。

具体的，在用户发起一次数据访问请求时，在该次数据访问请求对应的快时钟电源域至慢时钟电源域之间进行数据传输时，将总线的状态置为忙状态，在该次数据访问请求对应的数据由快时钟电源域至慢时钟电源域未完成传输时，均不会响应其他数据访问请求。直至该次数据访问请求的数据由快时钟电源域至慢时钟电源域完成传输才释放总线。

本申请第一种实施例公开的一种基于不同电压域的数据传输方法，当接收到对慢时钟电源域的数据操作且数据操作的类型为写请求时，此时，本申请并非采用现有技术中实时传输数据的方式进行数据传输，而是先获取快时钟电源域与慢时钟电源域之间的总待传输数据，然后按照预定规则对总待传数据进行分组，将得到的多组待传输数据同时进行传输。相比于现有技术中将数据进行实时传输的方式，本申请同时将各组数据同时进行传输，也就是说，在同一时间实现了将快时钟电源域传输至慢时钟电源域的所有的总待传数据一次性传输，缩短了数据传输时间，提高了数据传输效率。

在通过总线接口对慢时钟电源域中的数据进行操作时，若存在非法请求，则很容易造成数据被篡改或者盗取，数据的安全性较低。请参见图2，图2为申请第二种实施例公开的一种基于不同电压域的数据传输方法流程示意图，该方法包括：

S101：接收对慢时钟电源域进行数据操作的数据操作请求。

S201：判断数据操作请求是否具有操作权限，若有操作权限，则进入步骤S102，若无操作权限，则进入S202。

S202：拒绝操作慢时钟电源域中的数据。

S102：判断数据操作请求的类型是否为写请求，若为写请求，则进入步骤S103。

S103：获取快时钟电源域与慢时钟电源域之间的总待传输数据。

S104：以预定规则对总待传数据进行分组，得到多组待传输数据。

S105：将各组待传输数据同时传输。

具体的，本实施例中，操作权限对应的是用户对慢时钟电源域的数据操作权限，在用户每次发起对快时钟电源域和慢时钟电源域的数据访问请求时，首先对该数据访问请求的用户进行身份验证，对于身份验证，可以在慢时钟电源域进行，具体为：用户首先输入身份密码，然后由快时钟电源域传输至慢时钟电源域，慢时钟电源域对用户输入的身份密码进行验证，在这一部分，用户身份密码对应的权限分为：无权限、等级较高的权限、等级较低的权限等多种类型，对于不同的权限等级，允许用户进行数据操作的范围也不同，下面，针对不同权限等级其所对应的操作范围进行介绍：

当无操作权限时(包括未声明权限和超出权限范围)，则拒绝用户访问慢时钟电源域的数据。

当操作权限为低等级操作权限时，则只允许访问部分寄存器。

当操作权限为高等级操作权限时，则允许访问包含低等级操作权限范围内的寄存器以及其他寄存器。

在慢时钟域对用户身份密码进行验证后，由慢时钟电源域向快时钟电源域返回反馈信息，反馈信息包括其是否具有权限，若具有权限信息，则其对应可以访问哪些寄存器等信息。

此外，为了防止各组待传输数据在未由快时钟电源域至慢时钟电源域完成传输，而由其他数据访问请求中断传输的情况发生，造成快时钟电源域至慢时钟电源域未传输完成的数据丢失。

作为本申请可选的实施例：步骤S105包括：

将快时钟电源域与慢时钟电源域之间的总线的状态置为忙状态。

将各组待传输数据通过总线同时传输。

判断各组待传输数据是否均完成传输。

若是，则将总线的状态置为空闲状态。

具体的，在用户发起一次数据访问请求时，在该次数据访问请求对应的快时钟电源域至慢时钟电源域之间进行数据传输时，将总线的状态置为忙状态，在该次数据访问请求对应的数据由快时钟电源域至慢时钟电源域未完成传输时，均不会响应其他数据访问请求。直至该次数据访问请求的数据由快时钟电源域至慢时钟电源域完成传输才释放总线。

本申请第二种实施例公开的一种基于不同电压域的数据传输方法，当接收到对慢时钟电源域的数据操作且数据操作的类型为写请求时，此时，本申请并非采用现有技术中实时传输数据的方式进行数据传输，而是先获取快时钟电源域与慢时钟电源域之间的总待传输数据，然后按照预定规则对总待传数据进行分组，将得到的多组待传输数据同时进行传输。相比于现有技术中将数据进行实时传输的方式，本申请同时将各组数据同时进行传输，也就是说，在同一时间实现了将快时钟电源域传输至慢时钟电源域的所有的总待传数据一次性传输，缩短了数据传输时间，提高了数据传输效率。此外，在通过总线接口对慢时钟电源域中的数据进行操作时，对访问者的操作权限进行了验证，数据的安全性较高。

下面对本申请实施例公开的一种基于不同电压域的数据传输装置进行介绍，请参见图3，图3为本申请实施例公开的一种基于不同电压域的数据传输装置结构示意图，该装置包括：

接收模块301，用于接收对慢时钟电源域进行数据操作的数据操作请求；

判断模块302，用于判断数据操作请求的类型是否为写请求；若为写请求，则进入获取模块303；

获取模块303，用于获取快时钟电源域与慢时钟电源域之间的总待传输数据；

分组模块304，用于以预定规则对总待传输数据进行分组，得到多组待传输数据；

传输模块305，用于将各组待传输数据同时传输。

本申请实施例公开的一种基于不同电压域的数据传输装置，当接收模块接收到对慢时钟电源域进行数据操作并且数据操作的类型为写请求时，此时，本申请并非采用现有技术中实时传输数据的方式进行数据传输，而是先由获取模块获取快时钟电源域与慢时钟电源域之间的总待传输数据，然后分组模块按照预定规则对总待传数据进行分组，传输模块将得到的多组待传输数据同时进行传输。相比于现有技术中将数据进行实时传输的方式，本申请同时将各组数据同时进行传输，也就是说，在同一时间实现了将快时钟电源域传输至慢时钟电源域的所有的总待传数据一次性传输，缩短了数据传输时间，提高了数据传输效率。

基于以上实施例，作为可选的实施例，还包括：

权限判断模块，用于判断数据操作请求是否具有操作权限；若有操作权限，则进入判断模块；若无操作权限，进入拒绝模块。

拒绝模块，用于拒绝操作慢时钟电源域中的数据。

此外，本发明实施例还公开了一种基于不同电压域的握手协议电路，请参见图4，图4为本申请实施例公开的一种基于不同电压域的握手协议电路结构示意图，包括连接快时钟电源域401和慢时钟电源域402的同步电路403和电平转换器404。

分别与快时钟电源域401、同步电路403和电平转换器404连接的控制器405；用于执行以下步骤：

接收对慢时钟电源域进行数据操作的数据操作请求；

判断数据操作请求的类型是否为写请求；

若为写请求，则获取快时钟电源域与慢时钟电源域之间的总待传输数据；

以预定规则对总待传输数据进行分组，得到多组待传输数据；

同步电路403和电平转换器404均用于传输各组待传输数据。

其中，作为可选的实施例，快时钟电源域401包括用于传输数据操作请求的总线接口和用于存储各组待传输数据的影子寄存器。

本申请公开的一种基于不同电压域的握手协议电路，控制器接收模块接收到对慢时钟电源域的数据操作且数据操作的类型为写请求时，获取快时钟电源域与慢时钟电源域之间的总待传输数据，然后按照预定规则对总待传数据进行分组，将得到的多组待传输数据同时进行传输。相比于现有技术中将数据进行实时传输的方式，本申请握手协议电路同时将各组数据同时进行传输，也就是说，在同一时间实现了将快时钟电源域传输至慢时钟电源域的所有的总待传数据一次性传输，缩短了数据传输时间，提高了数据传输效率。

以上对本申请所提供的一种基于不同电压域的数据传输方法及数据传输电路进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围内。

说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

Claims (6)

1.一种基于不同电压域的数据传输方法，其特征在于，包括：

接收对慢时钟电源域进行数据操作的数据操作请求；

判断所述数据操作请求的类型是否为写请求；

若为所述写请求，则获取快时钟电源域与所述慢时钟电源域之间的总待传输数据；

以预定规则对所述总待传输数据进行分组，得到多组待传输数据；

将各组所述待传输数据同时传输；其中，所述将各组所述待传输数据同时传输包括：

将各组所述待传输数据写入影子寄存器；其中，所述快时钟电源域中设置有所述影子寄存器；

生成与各组所述待传输数据对应的序号和与所述序号对应的控制信号；

利用各所述控制信号将与各所述序号对应的待传输数据同时写入所述慢时钟电源域中对应的寄存器；

若所述数据操作请求为读请求，则从所述影子寄存器中读取与所述读请求对应的数据。

2.根据权利要求1所述的基于不同电压域的数据传输方法，其特征在于，在所述接收对慢时钟电源域进行数据操作的数据操作请求之后，还包括：

判断所述数据操作请求是否具有操作权限；

若有所述操作权限，则进入所述判断所述数据操作请求的类型是否为写请求的步骤；

若无所述操作权限，则拒绝操作所述慢时钟电源域中的数据。

3.根据权利要求1所述的基于不同电压域的数据传输方法，其特征在于，所述将各组所述待传输数据同时传输包括：

将所述快时钟电源域与所述慢时钟电源域之间的总线的状态置为忙状态；

将各组所述待传输数据通过所述总线同时传输；

判断各组所述待传输数据是否均完成传输；

若是，则将所述总线的状态置为空闲状态。

4.根据权利要求1所述的基于不同电压域的数据传输方法，其特征在于，所述以预定规则对所述总待传输数据进行分组，得到多组待传输数据包括：

将所述总待传输数据按照功能种类进行分组和/或将所述总待传输数据按照安全等级进行分组。

5.一种基于不同电压域的数据传输装置，其特征在于，包括：

接收模块，用于接收对慢时钟电源域进行数据操作的数据操作请求；

判断模块，用于判断所述数据操作请求的类型是否为写请求；若为所述写请求，则进入获取模块；

所述获取模块，用于获取快时钟电源域与所述慢时钟电源域之间的总待传输数据；

分组模块，用于以预定规则对所述总待传输数据进行分组，得到多组待传输数据；

传输模块，用于将各组所述待传输数据同时传输；其中，所述将各组所述待传输数据同时传输包括：

将各组所述待传输数据写入影子寄存器；其中，所述快时钟电源域中设置有所述影子寄存器；

生成与各组所述待传输数据对应的序号和与所述序号对应的控制信号；

利用各所述控制信号将与各所述序号对应的待传输数据同时写入所述慢时钟电源域中对应的寄存器；

若所述数据操作请求为读请求，则从所述影子寄存器中读取与所述读请求对应的数据。

6.一种基于不同电压域的握手协议电路，其特征在于，包括：连接快时钟电源域和慢时钟电源域的同步电路和电平转换器；其中，所述快时钟电源域包括：用于传输数据操作请求的总线接口和用于存储各组待传输数据的影子寄存器；

分别与所述快时钟电源域、所述同步电路和所述电平转换器连接的控制器，用于执行以下步骤：

接收对慢时钟电源域进行数据操作的数据操作请求；

判断所述数据操作请求的类型是否为写请求；

若为所述写请求，则获取快时钟电源域与所述慢时钟电源域之间的总待传输数据；

以预定规则对所述总待传输数据进行分组，得到多组待传输数据；

将各组所述待传输数据写入影子寄存器；

生成与各组所述待传输数据对应的序号和与所述序号对应的控制信号；

利用各所述控制信号将与各所述序号对应的待传输数据同时写入所述慢时钟电源域中对应的寄存器；

若所述数据操作请求为读请求，则从所述影子寄存器中读取与所述读请求对应的数据；

所述同步电路和所述电平转换器均用于传输各组所述待传输数据。

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