CN116470886A - 一种流水线反压控制方法、装置和电路 - Google Patents

一种流水线反压控制方法、装置和电路 Download PDF

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Abstract

本发明实施例公开了一种流水线反压控制方法、装置和电路。流水线反压控制方法包括：接收流水线传输的信号；当流水线传输的信号中包括下游反压信号时，控制流水线传输的数据存储至数据缓存器，并控制与数据缓存器连接的选择器无数据输出；当流水线传输的信号中包括下游未反压信号时，若数据缓存器为空，则控制流水线传输的数据直接由选择器输出。本发明实施例提供的流水线反压控制方法、装置和电路，能够提升流水线的使用效率，并降低功耗。

Description

一种流水线反压控制方法、装置和电路
技术领域
本发明实施例涉及流水线反压技术，尤其涉及一种流水线反压控制方法、装置和电路。
背景技术
在基于握手协议的数据传输电路系统中，当有类似存储器等需要流水线而引入固定延迟输出的复杂电路时，若流水线下游出现反压，流水线内的有效信息会因无法实现握手而丢失数据或造成效率降低等问题。因此，在不破坏原有流水线的基础之上，为防止流水线数据丢失，需进行流水线反压控制。
目前，现有的流水线反压控制方法，通常是在流水线下游设置数据缓存器，用计数器记录数据缓存器已使用的存储单元数量，避免数据丢失，这种方式存在未反压场景下会引入延迟以及功耗较大的问题，降低数据传输效率。
发明内容
本发明实施例提供一种流水线反压控制方法、装置和电路，以提升流水线的使用效率，并降低功耗。
第一方面，本发明实施例提供了一种流水线反压控制方法，包括：
接收流水线传输的信号；
当流水线传输的信号中包括下游反压信号时，控制流水线传输的数据存储至数据缓存器，并控制与数据缓存器连接的选择器无数据输出；
当流水线传输的信号中包括下游未反压信号时，若数据缓存器为空，则控制流水线传输的数据直接由选择器输出。
可选的，接收流水线传输的信号后，包括：
当流水线传输的信号中包括下游未反压信号时，若数据缓存器为非空，则控制选择器选择数据缓存器的数据通过选择器输出。
可选的，控制选择器选择数据缓存器的数据通过选择器输出，包括：
根据数据缓存器的先入先出存储数据的顺序，控制数据缓存器的数据通过选择器输出的顺序为先入先出。
可选的，接收流水线传输的信号后，包括：
当流水线传输的信号中包括下游未反压信号时，输出可使用流水线信号；
当流水线传输的信号中包括下游反压信号时，若数据缓存器为非空，则输出不可使用流水线信号。
可选的，接收流水线传输的信号后，包括：
当流水线传输的信号中包括下游反压信号时，若数据缓存器为空，则输出可使用流水线信号。
第二方面，本发明实施例提供了一种流水线反压控制装置，包括：
信号接收模块，用于接收流水线传输的信号；
第一控制模块，用于当流水线传输的信号中包括下游反压信号时，控制流水线传输的数据存储至数据缓存器，并控制与数据缓存器连接的选择器无数据输出；
第二控制模块，用于当流水线传输的信号中包括下游未反压信号时，若数据缓存器为非空，则控制选择器选择数据缓存器的数据通过选择器输出。
第三方面，本发明实施例提供了一种流水线反压控制电路，包括控制器、数据缓存器和选择器，数据缓存器和选择器均与控制器电连接，数据缓存器与选择器电连接，如第二方面所述的流水线反压控制装置集成在控制器；流水线传输的数据通过数据缓存器传输至选择器，或者直接传输至选择器。
可选的，流水线为至少一路，各路流水线均设置有流水线反压控制电路。
可选的，数据缓存器为先入先出的数据缓存器。
可选的，流水线为N级流水线，数据缓存器的深度为N+1。
本发明实施例提供的流水线反压控制方法、装置和电路，包括：接收流水线传输的信号；当流水线传输的信号中包括下游反压信号时，控制流水线传输的数据存储至数据缓存器，并控制与数据缓存器连接的选择器无数据输出；当流水线传输的信号中包括下游未反压信号时，若数据缓存器为空，则控制流水线传输的数据直接由选择器输出。本发明实施例提供的流水线反压控制方法、装置和电路，当流水线传输的信号中包括下游未反压信号时，若数据缓存器为空，则控制流水线传输的数据直接由选择器输出，避免此时数据存储至数据缓存器带来的延迟问题，从而提升流水线的使用效率，并且避免此时需由数据缓存器存储数据带来的功耗较大的问题，从而降低功耗。
附图说明
图1是本发明实施例一提供的一种流水线反压控制方法的流程图；
图2是本发明实施例二提供的一种流水线反压控制方法的流程图；
图3是本发明实施例二提供的一种两级流水线传输数据的时序图；
图4是本发明实施例三提供的一种流水线反压控制装置的结构框图；
图5是本发明实施例三提供的一种流水线反压控制电路的示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
实施例一
图1是本发明实施例一提供的一种流水线反压控制方法的流程图，本实施例可适用于对流水线反压进行控制等方面，该方法可以由流水线反压控制装置来执行，该装置可以由软件和/或硬件的形式实现，该装置可以集成在流水线反压控制电路的控制器中，该方法具体包括如下步骤：
步骤110、接收流水线传输的信号。
其中，流水线可以是数据传输电路系统中用于信号传输和数据传输的流水线。流水线传输的信号包括流水线下游传输的信号，控制器与流水线连接，可接收流水线传输的信号。
步骤120、当流水线传输的信号中包括下游反压信号时，控制流水线传输的数据存储至数据缓存器，并控制与数据缓存器连接的选择器无数据输出。
具体的，数据缓存器和选择器均与控制器电连接，控制器可控制数据缓存器和选择器的工作状态。流水线传输的数据通过数据缓存器传输至选择器，或直接传输至选择器，选择器可输出流水线传输的数据。当流水线传输的信号中包括下游反压信号时，即表示流水线下游发生反压，此时流水线下游不接收数据，控制器控制流水线上传输的数据暂时存储至数据缓存器，并控制选择器的输出通道关闭即选择器无数据输出，防止在流水线下游发生反压时，数据传输至流水线下游而影响流水线下游的正常工作。
步骤130、当流水线传输的信号中包括下游未反压信号时，若数据缓存器为空，则控制流水线传输的数据直接由选择器输出。
具体的，当流水线传输的信号中包括下游未反压信号时，即表示流水线下游未发生反压，此时流水线下游可接收数据，若数据缓存器为非空，则表示有流水线传输的数据存储至数据缓存器，控制器可控制数据缓存器中存储的数据由选择器输出；若数据缓存器为空，则表示无流水线传输的数据存储至数据缓存器，控制器可控制流水线传输的数据直接由选择器输出，避免因通过数据缓存器带来的延迟问题。
本实施例提供的流水线反压控制方法，包括：接收流水线传输的信号；当流水线传输的信号中包括下游反压信号时，控制流水线传输的数据存储至数据缓存器，并控制与数据缓存器连接的选择器无数据输出；当流水线传输的信号中包括下游未反压信号时，若数据缓存器为空，则控制流水线传输的数据直接由选择器输出。本实施例提供的流水线反压控制方法，当流水线传输的信号中包括下游未反压信号时，若数据缓存器为空，则控制流水线传输的数据直接由选择器输出，避免此时数据存储至数据缓存器带来的延迟问题，从而提升流水线的使用效率，并且避免此时需由数据缓存器存储数据带来的功耗较大的问题，从而降低功耗。
实施例二
图2是本发明实施例二提供的一种流水线反压控制方法的流程图，本实施例可适用于对流水线反压进行控制等方面，该方法可以由流水线反压控制装置来执行，该装置可以由软件和/或硬件的形式实现，该装置可以集成在流水线反压控制电路的控制器中，该方法具体包括如下步骤：
步骤210、接收流水线传输的信号。
其中，流水线可以是数据传输电路系统中用于信号传输和数据传输的流水线。流水线传输的信号包括流水线下游传输的信号，控制器与流水线连接，可接收流水线传输的信号。
步骤220、当流水线传输的信号中包括下游反压信号时，控制流水线传输的数据存储至数据缓存器，并控制与数据缓存器连接的选择器无数据输出。
具体的，数据缓存器和选择器均与控制器电连接，控制器可控制数据缓存器和选择器的工作状态。流水线传输的数据通过数据缓存器传输至选择器，或直接传输至选择器，选择器可输出流水线传输的数据。当流水线传输的信号中包括下游反压信号时，即表示流水线下游发生反压，此时流水线下游不接收数据，控制器控制流水线上传输的数据暂时存储至数据缓存器，并控制选择器的输出通道关闭即选择器无数据输出，防止在流水线下游发生反压时，数据传输至流水线下游而影响流水线下游的正常工作。
步骤230、当流水线传输的信号中包括下游未反压信号时，若数据缓存器为空，则控制流水线传输的数据直接由选择器输出。
具体的，当流水线传输的信号中包括下游未反压信号时，即表示流水线下游未发生反压，此时流水线下游可接收数据，若此时数据缓存器为空，则表示无流水线传输的数据存储至数据缓存器，控制器可控制流水线传输的数据直接由选择器输出，避免因通过数据缓存器带来的延迟问题。
步骤240、当流水线传输的信号中包括下游未反压信号时，若数据缓存器为非空，则控制选择器选择数据缓存器的数据通过选择器输出。
示例性地，数据缓存器为先入先出缓存器。控制器可根据数据缓存器的先入先出存储数据的顺序，控制数据缓存器的数据通过选择器输出的顺序为先入先出。
步骤250、当流水线传输的信号中包括下游未反压信号时，输出可使用流水线信号。
其中，流水线使能有效信号表示流水线可进入工作状态，控制器输出可使用流水线信号。另外，当流水线传输的信号中包括下游反压信号时，若数据缓存器为空，也输出可使用流水线信号，即流水线下游发生反压且数据缓存器为空，则输出可使用流水线信号。
步骤260、当流水线传输的信号中包括下游反压信号时，若数据缓存器为非空，则输出不可使用流水线信号。
具体的，若流水线下游发生反压且数据缓存器为非空，则控制器输出暂停使用流水线信号即不可使用流水线信号，防止数据缓存器中的数据存满无法再存储数据，避免数据外溢。
示例性地，图3是本发明实施例二提供的一种两级流水线传输数据的时序图。参考图3，使能信号为0(上述不可使用流水线信号)或1(上述可使用流水线信号)，流水线有效信号为0(表示流水线传输的数据无效)或1(表示流水线传输的数据有效)，流水线下游信号为0(上述流水线反压信号)或1(上述流水线未反压信号)，缓存逻辑信号(为0是不可缓存，为1是可缓存)、取出逻辑信号(为0是不可取出，为1是可取出)和缓存非空信号(为0是存储为空，为1是存储非空)均为数据缓存器的信号，输出信号为0(表示控制器传输的数据无效)或1(表示控制器传输的数据有效)。其中，流水线有效信号为1，或缓存非空信号为1(表示数据缓存器中存储有流水线传输的数据)，则输出信号为1(流水线有效信号为1和缓存非空信号为1均表示控制器当前有有效数据)。t0(0时刻，仅为标志，无实际时间概念)之前，流水线下游未发生反压时，流水线可正常使用，流水线有效时可传输数据，数据缓存器不会引入额外的延迟。t0反压出现，t1拉低使能信号此时使能无效，Data1～Data2缓存至数据缓存器中，不会造成流水线数据丢失；t2反压结束，拉高使能信号即使能有效，同时开始释放数据缓存器中缓存的数据Data1，因数据缓存器中已缓存之前流水线的数据，因此Data3需缓存至数据缓存器；t3未使用流水线，在t4继续使用流水线；t5缓存数据全部释放，数据缓存器进入空闲状态；t6恢复透传流水线数据，避免了现有技术中t0时刻停止流水线，t0后仍有2拍数据，已经在流水线中的数据Data1和Data2丢失的问题。
需要说明的是，图3中示意性地示出了两级流水线，流水线也可以是多级，流水线的具体级数可根据实际数据传输需求确定，在此不做限定。
本实施例提供的流水线反压控制方法，当流水线传输的信号中包括下游未反压信号时，若数据缓存器为空，则控制流水线传输的数据直接由选择器输出，避免此时数据存储至数据缓存器带来的延迟问题和功耗增加问题，在流水线下游未反压时无延迟传递流水线数据，在出现反压时缓存流水线数据保证数据不丢失，且在反压解除时立刻释放缓存数据，从而显著提升流水线的使用效率并降低功耗。
实施例三
图4是本发明实施例三提供的一种流水线反压控制装置的结构框图。流水线反压控制装置包括：信号接收模块310、第一控制模块320和第二控制模块330。其中，信号接收模块310用于接收流水线传输的信号；第一控制模块320用于当流水线传输的信号中包括下游反压信号时，控制流水线传输的数据存储至数据缓存器，并控制与数据缓存器连接的选择器无数据输出；第二控制模块330用于当流水线传输的信号中包括下游未反压信号时，若数据缓存器为非空，则控制选择器选择数据缓存器的数据通过选择器输出。
在上述实施方式的基础上，流水线反压控制装置还包括：第三控制模块，第三控制模块用于当流水线传输的信号中包括下游未反压信号时，若数据缓存器为非空，则控制选择器选择数据缓存器的数据通过选择器输出。
可选的，上述第三控制模块具体用于根据数据缓存器的先入先出存储数据的顺序，控制数据缓存器的数据通过选择器输出的顺序为先入先出。
在一种实施方式中，流水线反压控制装置还包括：第四控制模块和第五控制模块；其中，第四控制模块用于当流水线传输的信号中包括下游未反压信号时，输出可使用流水线信号；第五控制模块用于当流水线传输的信号中包括下游反压信号时，若数据缓存器为非空，则输出不可使用流水线信号。
可选的，流水线反压控制装置还包括：第六控制模块，第六控制模块用于当流水线传输的信号中包括下游反压信号时，若数据缓存器为空，则输出可使用流水线信号。
图5是本发明实施例三提供的一种流水线反压控制电路的示意图。参考图5，流水线反压控制电路，包括控制器10、数据缓存器20和选择器30，数据缓存器20和选择器30均与控制器10电连接，数据缓存器20与选择器30电连接，如本发明任意实施例所述的流水线反压控制装置集成在控制器10；流水线传输的数据通过数据缓存器20传输至选择器30，或者直接传输至选择器30。其中，控制器10可获取数据缓存器的状态如空或非空，并接收流水线传输的信号，根据流水线传输的信号和数据缓存器的状态控制选择器30的工作状态，具体可参考上述实施例中的具体控制过程，在此不再赘述。
可选的，流水线为至少一路，各路流水线均设置有流水线反压控制电路。具体的，流水线与流水线反压控制电路一一对应，各路流水线均由对应的流水线反压控制电路控制流水线的数据传输。
可选的，数据缓存器为先入先出的数据缓存器。这样设置，符合流水线的数据根据传输的先后顺序进行处理的需求。
可选的，流水线为N级流水线，数据缓存器的深度为N+1。这样设置，可以使得流水线传输的数据存储至数据缓存器，而不会使得数据缓存器存储空间不足无法存储数据。
需要说明的是，上述数据缓存器为先入先出的数据缓存器，数据缓存器的深度为N+1仅为示意性说明，也可采用深度N的数据缓存器，数据缓存器的类型可以根据实际需求确定，在此不做限定。
本实施例提供的流水线反压控制装置与本发明任意实施例提供的流水线反压控制方法属于相同的发明构思，具备相应的有益效果，未在本实施例详尽的技术细节详见本发明任意实施例提供的流水线反压控制方法。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整、结合和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种流水线反压控制方法，其特征在于，包括：
接收流水线传输的信号；
当所述流水线传输的信号中包括下游反压信号时，控制流水线传输的数据存储至数据缓存器，并控制与所述数据缓存器连接的选择器无数据输出；
当所述流水线传输的信号中包括下游未反压信号时，若所述数据缓存器为空，则控制所述流水线传输的数据直接由所述选择器输出。
2.根据权利要求1所述的流水线反压控制方法，其特征在于，所述接收流水线传输的信号后，包括：
当所述流水线传输的信号中包括下游未反压信号时，若所述数据缓存器为非空，则控制所述选择器选择所述数据缓存器的数据通过所述选择器输出。
3.根据权利要求2所述的流水线反压控制方法，其特征在于，所述控制所述选择器选择所述数据缓存器的数据通过所述选择器输出，包括：
根据所述数据缓存器的先入先出存储数据的顺序，控制所述数据缓存器的数据通过所述选择器输出的顺序为先入先出。
4.根据权利要求1所述的流水线反压控制方法，其特征在于，所述接收流水线传输的信号后，包括：
当所述流水线传输的信号中包括下游未反压信号时，输出可使用流水线信号；
当所述流水线传输的信号中包括下游反压信号时，若所述数据缓存器为非空，则输出不可使用流水线信号。
5.根据权利要求1所述的流水线反压控制方法，其特征在于，所述接收流水线传输的信号后，包括：
当所述流水线传输的信号中包括下游反压信号时，若所述数据缓存器为空，则输出可使用流水线信号。
6.一种流水线反压控制装置，其特征在于，包括：
信号接收模块，用于接收流水线传输的信号；
第一控制模块，用于当所述流水线传输的信号中包括下游反压信号时，控制流水线传输的数据存储至数据缓存器，并控制与所述数据缓存器连接的选择器无数据输出；
第二控制模块，用于当所述流水线传输的信号中包括下游未反压信号时，若所述数据缓存器为非空，则控制所述选择器选择所述数据缓存器的数据通过所述选择器输出。
7.一种流水线反压控制电路，其特征在于，包括控制器、数据缓存器和选择器，所述数据缓存器和所述选择器均与所述控制器电连接，所述数据缓存器与所述选择器电连接，如权利要求6所述的流水线反压控制装置集成在所述控制器；流水线传输的数据通过所述数据缓存器传输至所述选择器，或者直接传输至所述选择器。
8.根据权利要求7所述的流水线反压控制电路，其特征在于，所述流水线为至少一路，各路所述流水线均设置有所述流水线反压控制电路。
9.根据权利要求7所述的流水线反压控制电路，其特征在于，所述数据缓存器为先入先出的数据缓存器。
10.根据权利要求7所述的流水线反压控制电路，其特征在于，所述流水线为N级流水线，所述数据缓存器的深度为N+1。
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