CN110362278A - 一种高速传输的弹性缓存装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种高速传输的弹性缓存装置，经过锁存单元进行锁存，序列处理单元对锁存的数据和原始数据进行分析，存储单元对数据和标志位进行存储，并使用存取指针指示当前存取位置，输出控制单元对从存储单元取出的标志位进行分析，并最终决定输出的数据。这样就可以很好的抵消在高速传输的过程中产生的一定范围内的时钟偏差，从而提高了数据传输的可靠性。
Description
技术领域
本发明属于计算机体系结构和数据高速传输的过程技术领域，尤其是涉及一种高速传输的弹性缓存装置。
背景技术
随着科技的进步，片上系统应用的发展，特别是工业控制、科学计算的需求，设备之间需要交互的数据也越来越多，这就要求数据的交换速率越来越快。早先，人们普遍认为提高数据位宽就能提高数据传输速率，这是谁都会想到的问题，早期的总线确实是这样设计的。但是随着工作频率的提升，并行数据线的串扰变得越来越严重，从而影响数据的传输速率，而串行总线采用差分对来传输信号，可以很好的抵消串扰。所以现在越来越多的设备，特别是高速设备(比如，USB，RAPID IO，PCIe等)，都基于差分串行总线设计。
而在高速设备进行数据传输时，其一般都将时钟嵌入到数据中，然后跟数据一起发送到链路对端，而在链路的对端含有时钟数据恢复模块，该模块从数据中将传输时钟恢复出来。但是恢复出来的时钟和本地的接收时钟会有一定的偏差，如果任由这种偏差进行累加，最终可能导致数据传输错误。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种高速传输的弹性缓存装置，可以很好的抵消在高速传输的过程中产生的一定范围内的时钟偏差，从而提高了数据传输的可靠性。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种高速传输的弹性缓存装置，包含：
数据锁存单元，链路在接收到数据后首先进入该单元，对输入的数据进行锁存，并将锁存之后的数据和之后接收的外部原始数据组成序列，传输给序列处理单元；
序列处理单元，对数据锁存单元传递过来的序列进行处理，从中查找和匹配可以进行删除或重复的序列，从而得到时钟补偿序列；并用标志位进行标记是删除一个补偿字符或者增加一个补偿字符，标志位的选择根据存储单元的存取指针的变化情况来决定；
存储单元，用来存储由序列处理单元处理之后的数据及标志位，若标志位被标记为删除一个补偿字符，则存储单元在存储该数据时，将会减少一个字符的存入，如果标记为增加一个补偿字符时，则存储单元正常存入该数据；同时通过存取指针指示当前数据在该单元的存储位置；
输出控制单元，从存储单元读取数据和标志位，对标志位进行判断，若标志位被标记为删除一个补偿字符，该单元对读取的数据不做任何处理；若标志位被标记为增加一个补偿字符，该单元在下次读取数据时减少一个数据的取出，并在输出数据时自动增加一个补偿字符的输出。
进一步的，存取指针的值由链路接收到数据的速度和本地读取数据的速度共同决定，若链路接收数据的速度和本地读取数据的速度相同，则存取指针的值保持不变；若链路接收数据的速度大于本地读取数据的速度，则存取指针的值增大，序列处理单元的标记位被标记为删除一个补偿字符；反之若存取指针的值减小，序列处理单元的标记位被标记为增加一个补偿字符。
相对于现有技术，本发明具有以下优势：
本发明可以在时钟偏差在可控的条件下，消除由于链路两端时钟不一致可能导致的数据传输错误，从而提高了数据传输的稳定性。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明实施例所述高速传输的弹性缓存装置的原理框图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
一种高速传输的弹性缓存装置，如图1所示，包含数据锁存单元、序列处理单元、存储单元和输出控制单元：
数据锁存单元，链路在接收到数据后首先进入该单元，对输入的数据进行锁存，并将锁存之后的数据和之后接收的外部原始数据组成序列，传输给序列处理单元；
序列处理单元，在高速传输协议中，一般都会定义用于时钟偏差补偿的传输序列，本单元对数据锁存单元传递过来的序列进行处理，从中查找和匹配可以进行删除或重复的序列，从而得到时钟补偿序列；并用标志位进行标记是删除一个补偿字符或者增加一个补偿字符，标志位的选择根据存储单元的存取指针的变化情况来决定；
存储单元，用来存储由序列处理单元处理之后的数据及标志位，若标志位被标记为删除一个补偿字符，则存储单元在存储该数据时，将会减少一个字符的存入，如果标记为增加一个补偿字符时，则存储单元正常存入该数据；同时该单元具有存取指针，通过存取指针指示当前数据在该单元的存储位置；
输出控制单元，从存储单元读取数据和标志位，对标志位进行判断，若标志位被标记为删除一个补偿字符，该单元对读取的数据不做任何处理；若标志位被标记为增加一个补偿字符，该单元在下次读取数据时减少一个数据的取出，并在输出数据时自动增加一个补偿字符的输出；从而实现时钟补偿序列的弹性取出，并最终将取出的数据正确的输出出去。
其中，存取指针的值由链路接收到数据的速度和本地读取数据的速度共同决定，理想状态下，链路接收数据的速度和本地读取数据的速度相同，则存取指针的值将会一直保持不变；但是，若链路接收数据的速度大于本地读取数据的速度，则存取指针的值增大，序列处理单元的标记位被标记为删除一个补偿字符；反之若存取指针的值减小，序列处理单元的标记位被标记为增加一个补偿字符。
高速传输过程中，链路输入数据和本地使用的数据可能会存在时钟的偏差，外部数据进入本装置后，经过锁存单元进行锁存，序列处理单元对锁存的数据和原始数据进行分析，存储单元对数据和标志位进行存储，并使用存取指针指示当前存取位置，输出控制单元对从存储单元取出的标志位进行分析，并最终决定输出的数据。这样就可以很好的抵消在高速传输的过程中产生的一定范围内的时钟偏差，从而提高了数据传输的可靠性。
以上描述了本发明的基本原理、主要特征和实施方案等信息，但是本发明不受上述实施过程的限制，在不脱离发明精神和范围的前提下，本发明还可以有各种变化和改进。因此，除非这种变化和改进脱离了本发明的范围，它们应该被看作包含在本发明中。
Claims (2)
1.一种高速传输的弹性缓存装置，其特征在于包含：
数据锁存单元，链路在接收到数据后首先进入该单元，对输入的数据进行锁存，并将锁存之后的数据和之后接收的外部原始数据组成序列，传输给序列处理单元；
序列处理单元，对数据锁存单元传递过来的序列进行处理，从中查找和匹配可以进行删除或重复的序列，从而得到时钟补偿序列；并用标志位进行标记是删除一个补偿字符或者增加一个补偿字符，标志位的选择根据存储单元的存取指针的变化情况来决定；
存储单元，用来存储由序列处理单元处理之后的数据及标志位，若标志位被标记为删除一个补偿字符，则存储单元在存储该数据时，将会减少一个字符的存入，如果标记为增加一个补偿字符时，则存储单元正常存入该数据；同时通过存取指针指示当前数据在该单元的存储位置；
输出控制单元，从存储单元读取数据和标志位，对标志位进行判断，若标志位被标记为删除一个补偿字符，该单元对读取的数据不做任何处理；若标志位被标记为增加一个补偿字符，该单元在下次读取数据时减少一个数据的取出，并在输出数据时自动增加一个补偿字符的输出。
2.根据权利要求1所述的一种高速传输的弹性缓存装置，其特征在于：存取指针的值由链路接收到数据的速度和本地读取数据的速度共同决定，若链路接收数据的速度和本地读取数据的速度相同，则存取指针的值保持不变；若链路接收数据的速度大于本地读取数据的速度，则存取指针的值增大，序列处理单元的标记位被标记为删除一个补偿字符；反之若存取指针的值减小，序列处理单元的标记位被标记为增加一个补偿字符。
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